<Desc/Clms Page number 1>
Onderwaterturbine.
De uitvinding heeft betrekking op een onderwaterturbine die een draagkonstruktie bevat en een daarin gemonteerde rotor met een rotoras en schoepen die elk een hoofdschoepvlak bepalen dat zieh door de rotatieas van de rotor uitstrekt, welke schoepen elk een drager bevatten die vast is op de rotoras, ten minste een blad dat ten opzichte van de drager scharnierend is om een scharnieras die evenwijdig is aan de rotoräs en een aanslag voor het blad die vast is op de drager en nagenoeg in het hoofdschoepvlak ligt, welke schoepen over ten minste nagenoeg 90 graden wentelbaar zijn vanuit een werkstand waarin ze zieh tegen de aanslag, nagenoeg in het hoofschoepvlak bevinden, welke onderwaterturbine verder aan weerszijden van de rotor een deflektor bevat om de stroming naar het werkzame gedeelte van de rotor af te leiden,
welke deflektor scharnierend rond een evenwijdig aan de rotoras gerichte as aan de draagkonstruktie bevestigd is.
Een onderwaterturbine van deze soort is bekend uit
<Desc/Clms Page number 2>
BE-A-903 237 van 16 september 1985 op naam van de aanvrager. Een dergelijke turbine wordt met de rotoras dwars op de stroming geplaatst.
Uit de aard van zijn konstruktie is op elk ogenblik slechts nagenoeg één helft van de rotor werkzaam, namelijk die helft die zich, bij het wentelen van de rotor, in de stromingszin verplaatst en waarin dus de schoepen zieh in het hoofdschoepvlak bevinden, terwijl in de andere helft de schoepen zieh meestal nagenoeg in de stromingszin uitstrekken. Door een stroomopwaarts geplaatste deflektor wordt de stroming, die anders door de niet-werkzame helft van de rotor zou stromen, afgeleid naar de werkzame helft, waardoor het rendement toeneemt. Enkel stroomopwaarts van
EMI2.1
t de rotor is een dergelijke deflektor nodig en in BE-A-903 237 is, bij horizontale rotoras, aan weerszijden van de rotor een dergelijke deflektor opgesteld voor het geval de turbine in een getijstroming is opgesteld en de stroming afwisselend in de ene zin en in tegengestelde zin plaatsvindt.
In deze bekende onderwaterturbine zijn de twee deflektoren wentelbaar, tegenover dezelfde, onderste helft. Ze zijn beiden wentelbaar rond een as die ter hoogte van de horizontale rotoras gelegen is en rusten tijdens de werking van de rotor beide met hun vrij einde op de bodem.
<Desc/Clms Page number 3>
Bij omkering van de stromingszin moet de draaingszin van de rotor dan ook omgekeerd worden. Dit laatste is evenwel zeer moeilijk te verwezenlijken. Bij elke schoep moeten twee in en uit werking stelbare aanslagen aanwezig zijn, een voor elke rotatiezin, hetgeen een zeer ingewikkelde konstruktie met zieh meebrengt. Bij een rotor zoals beschreven in BE-A-897. 766, BE-A-900. 281 en BE-A-903. 327 op naam van de aanvrager, welke rotor bijzonder geschikt is voor een onderwaterturbine, is een dergelijke konstruktie en dus een omkeren van de rotatiezin van de rotor in de praktijk zelfs niet mogelijk.
De uitvinding heeft tot doel dit nadeel te verhelpen en een onderwaterturbine te verschaffen die in een getijstroming
EMI3.1
, en dus bij afwisselende stromingen in tegengestelde zinnen kan werken maar waarbij de rotor slechts in een draaiingszin werkzaam moet zijn.
Tot dit doel is de ene deflektor tegenover de ene helft van de rotor, dit is het niet-werkzame rotorgedeelte bij stroming in de ene zin, wentelbaar gemonteerd, terwijl de andere deflektor tegenover de andere helft van de rotor, dit is het niet-werkzame rotorgedeelte bij stroming in de tegengestelde zin, wentelbaar gemonteerd is.
<Desc/Clms Page number 4>
In een doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de wentelassen van de twee deflektoren nagenoeg op een theoretische lijn doorheen de rotatieas van de rotor en evenwijdig aan de stromingszin gelegen.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de rotoras nagenoeg horizontaal en is de ene deflektor tegenover de onderste helft van de rotor en de andere tegenover de bovenste helft van de rotor wentelbaar opgesteld.
Doelmatig werkt ten minste de tegenover de bovenste rotorhelft gelegen deflektor samen met een aanslag die de wenteling van de rotor weg begrenst tot een stand waarin hij van de rotor weg nog ietwat schuin opwaarts gericht is.
In deze uitvoeringsvorm zal, zodra de stromingszin overeenkomt met een stromingszin waarbij de onderste helft van de rotor werkzaam is, de stroming zelf de wenteling veroorzaken van het tegenover de bovenste helft wentelbaar gemonteerd schot naar de stand waarbij het de stroming naar de onderste helft wordt afgeleid.
De andere, onderste deflektor kan althans mede door de zwaartekracht neervallen zodra de stroming doorheen de onderste rotorhelft dit schot niet langer in gewentelde
<Desc/Clms Page number 5>
stand duwt maar ook deze deflektor kan met een aanslag samenwerken die de wenteling naar boven begrenst tot een gewentelde stand waarbij hij van de rotor weg iets schuin naar omlaag gericht is.
De rotor kan zoals bijvoorbeeld in BE-A-900 281 beschreven meerdere axiaal naast elkaar gelegen stellen schoepen bevatten en de turbine kan afschermplaten tussen de stellen schoepen bevatten.
Aangezien zowel de ene helft en de andere helft van de rotor werkzaam kan zijn strekken de afschermplaten zieh over beide helften van de rotor uit.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een onderwaterturbine volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen, waarin :
Figuur 1 een schematisch gehouden bovenaanzicht weergeeft van een onderwaterturbine, volgens de uitvinding ; figuur 2 een, eveneens schematisch gehouden doorsnede
<Desc/Clms Page number 6>
volgens de lijn II-II uit figuur 1, weergeeft ; figuur 3 een doorsnede weergeeft analoog aan deze uit figuur 2 maar bij een tegengestelde stromingszin; figuur 4 een langse doorsnede weergeeft volgens de lijn IV-IV uit figuur 1, op grotere schaal getekend en abstraktie makend van de stroming.
De onderwaterturbine weergegeven in de figuren bevat in hoofdzaak een draagkonstruktie 1 en een daarin gelegerd uit een as 2 en daarop gemonteerde stellen schoepen 3 bestaande rotor.
Het geheel gevormd door de draagkonstruktie 1 en de rotor 2, 3 wordt in een rivier met getijdestroming of in zee opgesteld zo dat de rotor 2, 3 volledig ondergedompeld is en de rotoras 2 horizontaal dwars op de stromingszin van het water gericht is.
Onderaan is de draagkonstruktie 1 van steunen 4 voorzien waarmee ze op de bodem kan geplaatst worden. Het is evenwel ook mogelijk de draagkonstruktie 1 met de rotor 2, 3 vlottend in het water op te stellen. In dit laatste geval kunnen de steunen 4 zelf vlotters vormen of kan de
<Desc/Clms Page number 7>
draagkonstruktie vlotters bevatten of met vlotters of pontons verbonden zijn.
De rotor 2, 3 is van een op zichzelf bekend type, namelijk van het type waarbij elke schoep 3 een drager 5 bevat die vast is op de rotoras 2, een aantal bladen 6 die scharnierend om zieh evenwijdig aan de rotoras 2 uitstrekkende scharnierassen 7 op de drager 5 zijn bevestigd en een aanslag 8 voor elk blad die vast is op de drager 5 en nagenoeg in het hoofdschoepvlak, dit is een vlak door de rotoras 2 en de scharnierassen 7 en dus een radiaal gericht vlak, ligt. Vanuit de stand waarbij het blad 6 tegen zijn aanslag 8 gelegen is, is het over ten minste nagenoeg 90 graden en bij voorkeur over ten minste
EMI7.1
.
120 graden wentelbaar. De schoepen 3 vormen stellen die axiaal naast elkaar gelegen zijn, waarbij de radiaal gerichte schoepen van naburige stellen in richting ten opzichte van elkaar verschoven zijn. Zowel het aantal stellen schoepen 3 als het aantal schoepen 3 per stel als nog het aantal bladen 6 per schoep kan verschillen van geval tot geval en zijn in de figuren enkel als voorbeeld gegeven.
Daarenboven kan elk van de bladen 6 op zijn beurt nog bestaan uit twee of meer lamellen die onderling scharnieren
<Desc/Clms Page number 8>
rond asjes die zich evenwijdig aan de rotoras uitstrekken en die samenwerken met middelen die, wanneer de lamellen in elkaars verlengde liggen, en het blad'6 tegen de overeenstemmende aanslag 8 aansluit, de verdere onderlinge scharnierbeweging van de lamellen onmogelijk maken in de zin die het asje, waarrond zij onderling scharnieren, voorbij het vlak brengt dat bepaald is door de aanslag 8 en door de scharnieras 7 van het blad 6 ten opzichte van de drager 5.
Een rotor van dat type die bijzonder geschikt is voor het toepassen van de uitvinding is in detail beschreven in BE-A-900. 281.
Het werkzame gedeelte van de rotor 2, 3 is het gedeelte waar de bladen 6 van de schoepen 3 de stand innemen waarbij ze tegen hun aanslag 8 aansluiten en dus in het hoofdsehoepvlak gelegen zijn.
Het is duidelijk dat voor de in de figuren weergegeven relatieve ligging van de bladen 6 en de aanslagen 8 de rotor enkel in een zin door de stroming kan gewenteld worden, namelijk de zin die in de figuren 2, 3 en 4 door de pijl 9 is aangegeven. Daarbij is voor de stromingszin in deze figuren aangegeven door de pijl 10, bijvoorbeeld bij opkomend tij, de bovenste helft van de rotor 2, 3 werkzaam,
<Desc/Clms Page number 9>
terwijl bij stroming in tegengestelde zin, aangegeven door de pijl 11, bijvoorbeeld bij afnemend tij, de onderste helft van de rotor 2, 3 werkzaam is.
Om zowel bij de ene als bij de andere stromingszin een zo sterk mogelijke stroming door het werkzame gedeelte van de rotor 2, 3 te verkrijgen, bevat de onderwaterturbine twee deflektoren 12 en 13 van kunststof, in de richting van de stroming een aan elke zijde van de rotor 2, 3.
Beide deflektoren 12 en 13 zijn wentelbaar rond een horizontale as aan de draagkonstruktie 1 bevestigd, De deflektor 12 die bij de stromingszin volgens de pijl 10 stroomopwaarts van de rotor 2, 3 gelegen is, is wentelbaar
EMI9.1
tegenover de onderste rotorhelft, dit is de helft die bij t deze stromingszin niet-werkzaam is. Bij deze stromingszin strekt deze deflektor zich trouwens vanaf zijn wentelas neerwaarts in tegenstroomzin uit tot op de steunen 4 die een aanslag vormen, zoals weergegeven in figuur 2. De stroming die anders door de onderste rotorhelft zou stromen wordt daardoor afgeleid naar de werkzame bovenste rotorhelft. De deflektor 13 is aan de andere zijde van de rotor 2, 3, tegenover de bovenste helft wentelbaar.
Bij de voornoemde stromingszin volgens de pijl 10 mag deze deflektor 13 de stroming door de bovenste helft van de rotor 2, 3 niet hinderen en is hij neergewenteld tegen een
<Desc/Clms Page number 10>
aanslag 14 zodat hij van de rotor weg nog een heel weinig opwaarts hellend is, zoals weergegeven in figuur 2.
Bij de tegengestelde stromingszin volgens de pijl 11 is, zoals weergegeven in figuur 3, de deflektor 12 opwaarts gewenteld tegen een aanslag 15 in een stand waarin hij van de rotor 2, 3 weg nog juist iets omlaag hellend is. De deflektor 13 daarentegen werd, door de stroming in voornoemde zin, opwaarts gewenteld tot tegen een aanslag 16 zodat hij van de rotor 2, 3 weg schuin naar boven gericht is en hij de stroming dus naar de onderste rotorhelft afleidt.
De voornoemde aanslagen 14, 15 en 16 zijn gemonteerd op de draagkonstruktie 1.
Tussen twee naburige stellen schoepen 3 is een dwars op de rotoras 2 gerichte afschermplaat 17 aan de draagkonstruktie 1 bevestigd. Deze afschermplaat 17 is van een opening 18 voor de rotoras 2 voorzien en strekt zich zowel over de bovenste als over de onderste helft van de rotor 2, 3 uit.
Alhoewel de rotor 2, 3 van de hiervoor beschreven onderwaterturbine slechts in een draaiingszin gedreven kan worden door de stroming is ze door de ligging en aard van de deflektoren 12 en 13 bruikbaar in een getijstroming. Het rendement van de turbine is uitstekend.
<Desc/Clms Page number 11>
Op bekende manieren kan de rotoras 2 gekoppeld worden aan een te drijven mechanisme, bij voorbeeld een energie transformerend mechanisme zoals een stroomgenerator.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvorm, en binnen het raam van de oktrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvorm vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt.
In het bijzonder moeten de deflektoren niet noodzakelijk van kunststof zijn.
EMI11.1
Ook moeten ze niet noodzakelijk uit n stuk gevormd zijn. Ze kunnen ook uit twee of meer segmenten bestaan die rond evenwijdig aan de rotoras gerichte assen ofwel wentelbaar aan elkaar'vastgemaakt zijn ofwel afzonderlijk wentelbaar aan de draagkonstruktie vastgemaakt zijn. Bij het naar de stand wentelen waarbij de deflektoren de ertegenover gelegen rotorhelft afsluiten moet de wenteling van de segmenten begrensd worden, bij voorbeeld door aanslagen of door de scharnierkonstruktie zelf, zo dat de segmenten nagenoeg niet voorbij het vlak kunnen dat zieh in de
<Desc/Clms Page number 12>
voornoemde stand door de uiterste evenwijdig aan de rotoras gerichte randen van de volledige deflektor uitstrekt.