由部分地浸入在动态流体中的至少两个旋转回转体构成的用于产生电能的装置；以及使用所述装置产生电能的方法与流程

本发明涉及一种用于产生电能的装置，该装置由部分地浸入在动态流体中的至少两个旋转回转体构成；以及涉及用于使用所述装置产生电能的方法。

背景技术：

已知很少有这种类型的产生电能的变体，特别是通过利用动态流体流(例如在河床中)来进行的。

最古老的技术是部分地浸入的叶片风车，通过流在叶片前侧的冲击，其通过风车旋转轴获得了实际上连续的旋转运动以便随后使用。

在这种情况下，该技术在获得的能量和运动连续性方面受到限制。

另一个相关示例是在水力发电站中使用的技术，在水力发电站中，由水坝闸门调节的水流为涡轮机提供运动以产生电能。

技术实现要素：

在这种情况下，需要对具有大型规划和比例的昂贵设施进行要求，由于大坝上游和下游水道的改造从而对环境产生了重要影响。此外，还需要进行重要的维护操作。

这导致申请人基于位于上游的旋转回转体在一个或两个方向上的旋转和平移运动并且还基于本发明装置的位于下游的至少一个回转体的旋转运动，开发了创新的动力源。

本发明的目的是提供一种用于产生电能的装置，该装置由部分地浸入动态流体中的至少两个旋转回转体构成，所述装置的特征在于：

所述至少两个旋转回转体的纵向旋转轴垂直于所述流体的流定位，并且所述至少两个旋转回转体还与支撑设施和驱动设施相关联，同时浸入其直径的25％至35％；

其中，所述至少两个旋转回转体中的一个旋转回转体位于所述动态流体的上游，所述一个旋转回转体的纵向旋转轴位于所述支撑设施的纵向滑动器中，并具有可能的可变转速和平移；

并且其中所述至少两个旋转回转体中的另一个旋转回转体位于所述动态流体的下游，所述另一个旋转回转体的纵向旋转轴附接到所述支撑设施，其旋转与所述动态流体的流速同步。

本发明的又一个目的是一种用于使用上述装置产生电能的方法，其中所述至少两个旋转回转体具有与所述动态流体流的流速同步的旋转，并且其中位于下游的旋转回转体在不平移的情况下围绕其纵向旋转轴旋转，该方法的特征在于位于上游的旋转回转体执行以下步骤：

i)围绕其纵向轴旋转，同时在位于下游的所述回转体的上游运动，所述至少两个旋转回转体初始分开其直径的5％；

ii)当到达所述纵向滑动器的距所述位于下游的旋转回转体最远的端部时，通过停止其相应的所述驱动设施而停止，从而确定所述旋转回转体之间的间距为其直径的35％；

iii)向下游朝着所述位于下游的旋转回转体无旋转地运动，直到达到其直径的5％的初始间隔；和

iv)依次重复步骤i)-iii)。

从使旋转回转体之间最靠近的滑动器的端部开始，这两个回转体均以与动态流体流同步的速度旋转，从而产生流体动力效应，该流体动力效应引起位于上游的旋转回转体的距离增大。

在所述距离增大期间，所述效应逐渐减小，并且当到达滑动器的、使所述至少两个旋转回转体之间最远的端部时，所述效应变为零，此外，所述驱动设施停止以中断位于上游的所述旋转回转体的旋转。在所述滑动器的引导下，位于上游的所述回转体在相反方向上开始其平移，由于不旋转，该平移产生最大的阻力，越来越靠近位于下游的回转体。

通过位于上游的回转体的、然后转换成旋转的这种振荡平移运动，产生了电能。

附图说明

图1示出了本发明的装置的顶部透视图。

图2示出了本发明的装置的变型。

图3示出了相对于部分地浸入的动态流体的液位的本发明的装置的侧视图。

具体实施方式

图1显示了一种用于产生电能的装置，所述用于产生电能的装置由部分地浸入在动态流体中的至少两个旋转回转体1、2构成。

所述至少两个旋转回转体1、2的纵向旋转轴3垂直于所述流体的流定位，并且所述至少两个旋转回转体还与支撑设施4和驱动设施5相关联，同时被浸入它们的直径25％到35％；其中所述至少两个旋转回转体中的一个旋转回转体1位于所述动态流体的上游并且旋转回转体1的纵向旋转轴3位于所述支撑设施4的纵向滑动器7中，具有平移和可变转速的可能性；其中所述至少两个旋转回转体中的另一个旋转回转体2位于所述动态流体的下游，并且其纵向旋转轴3附接到所述支撑设施4，并且具有与所述动态流体的流速同步的旋转。

所述滑动器7具有齿条8，位于上游的所述旋转回转体1的所述纵向旋转轴3的端部与所述齿条相关联，从而限定了振荡运动，其中位于上游的所述旋转回转体1与位于下游的所述旋转回转体2之间的分离距离在其直径的5％至35％之间变化。

位于上游的所述旋转回转体1的纵向旋转轴3例如通过小齿轮连接至所述齿条8。所述齿条8允许所述小齿轮在平移的一个或两个方向上的连接。上述驱动设施5通过传动设施9以旋转方式1、2推动所述至少两个旋转回转体1、2。

优选地，驱动设施5是一个发动机或多个发动机。

优选地，传动设施9是齿轮、行星构件、小齿轮、冠状齿轮或类似物。

应当注意，所述至少两个旋转回转体1、2具有由所述驱动设施5提供的过旋转和反向旋转的能力，并且它们的表面是光滑的、有纹理的或具有多个附件。

而且，优选地，所述至少两个旋转回转体1、2是圆柱体。所述至少两个旋转回转体1、2中的每一个包括一个同心且静止的回转体11，其包括连接到产生能量的装置10的运动转换设施6。

优选地，运动转换设施6是倍增器盒、连杆活塞、磁体或类似物，所述振荡运动被转换成机械功或电功或电动势。

前面提到的同心且静止的回转体11在其中还可包括至少一个与所述旋转的纵向轴3相关联的惯性轮12。

另外，应当注意，支撑设施4被布置在包括整个所述至少两个旋转回转体1、2的结构13上。所述结构可以通过立柱固定到所述动态流体的水道的床层上，或者构造成是浮动的，或者它可以是所述水道的海岸或河岸上的附加结构的刚性或柔性延伸部。

所述支撑设施4通过吃水调节设施14约束到所述结构13，使得所述支撑设施4具有相对于所述结构的可调节13的高度。所述吃水调节设施14是活塞、伸缩柱、或类似物。该特征不仅允许所述旋转回转体1、2的吃水在其有效操作期间受到调节，而且还通过所述旋转回转体1、2与所述动态流体之间的微小的或不存在的接触，促进了所述结构13整体的偶尔平移。

在端部处并且面对位于上游的所述旋转回转体1，可以布置用于所述动态流体的所述流的节流装置，以便提高所述流的速度。

图2示出了本发明的装置的变型。

在该变型中，位于上游的旋转回转体1的振荡运动由双带滑动器15引导。这种布置涉及位于上游的旋转回转体1的竖向位置以及相应地其在两个方向上运动之间的吃水深度的差异。特别地，所述滑动器15的上带与所述位于下游的旋转回转体2的轴纵向对齐。

当到达滑动器15的离位于下游的旋转回转体2最远的端部时，同一滑动器15将位于上游的旋转回转体1朝着下部带引导，并且随着其吃水的增加，所述回转体相对于动态流体的阻力也会增加。

同样地，当到达滑动器15的最靠近位于下游的旋转回转体2的端部时，同一滑动器15将位于上游的旋转回转体1朝着上部带引导，从而以较小的阻力重新开始拉大距离。

在整个振荡运动期间，位于上游的旋转回转体和位于下游的旋转回转体之间的距离在其直径的5％到35％之间振荡。

最后，图3示出了相对于动态流体的高度的本发明的装置的侧视图，其中所述装置部分地浸入所述动态流体中。