[发明专利]涡轮单元和组件

说明书

技术领域

本发明概括地涉及涡轮组件。特别地，本发明涉及由流动流体提供动力的 涡轮组件。

背景技术

随着对地球上逐渐减少的化石燃料的需求的增加，替换能源的探索和开发 迅速地展开。到目前为止，就替换能源来说，核能和可再生的能源占据着主要 的位置。

对于核能来说，在燃料的使用中有许多重要的缺点：垃圾处理/储存、建 立(establishment)的成本和事故的风险，等等很多，不一一列举。

关于可再生能量，例如风能、太阳能和波能，与建立足够大小的工厂来利 用这些能量相关的花费目前是相对昂贵的替换。此外，仅当这些能量源存在时， 工厂才从这些能量源产生能量。因为情况不总是这样，所以工厂可能会闲置， 不能产生任何能量，直到刮起风，出现太阳或涌起波浪。结果，这些能量源仅 被用于补充通过传统装置供给的能量。

可再生能量替换的另一个问题是，利用能量所需的工厂通常不雅观，并且 需要大面积的陆地或流体区域。

本发明的前述背景技术的讨论仅试图用于帮助理解本发明。可以理解的 是，上述讨论不是承认或准许所引用的任何材料是本申请优先权日前的公共普 通知识的一部分。

本发明的一个目标是提供改进或克服现有技术的一个或更多个缺点的、或 提供有用替换的涡轮组件。

发明内容

本发明提供适于放置在流动流体中的涡轮单元，该涡轮单元包括安装在壳 体的通道中的第一涡轮叶片装置(turbine blade set)和第二涡轮叶片装置， 第一涡轮叶片装置和第二涡轮叶片装置相对设置，使得在运转中，两个涡轮叶 片装置之间的区域具有比通道的开口处的流体压力低的压力，其中，涡轮单元 用于产生动力。

优选地，第一涡轮叶片装置和第二叶片装置被间隔分离设置。

优选地，第一涡轮叶片装置和第二叶片装置沿相对的方向放置。也就是说， 叶片相对于彼此相反。

每个叶片装置可以连接至发电机，使得每个叶片装置的运动被转化为能 量。

当流体流动通过通道时，流动驱动第一涡轮叶片装置，该第一涡轮叶片装 置启动第二涡轮叶片装置的旋转。当第二涡轮叶片装置旋转时，其有效地将流 体朝向它拉动，这在两个涡轮叶片装置之间产生低压区域。当流体的流动反向 时，会发生相同的情况，也就是说，流体在与第一涡轮叶片装置作用之前作用 于(engage)第二涡轮叶片装置。

本发明将位于流动流体的路径中，使得流体使涡轮叶片装置旋转。与现有 技术相反，本发明不考虑流体流动的方向而产生能量。

优选地，第一涡轮叶片装置和第二涡轮叶片装置被放置使得当流体流动通 过第一叶片装置时，第一叶片装置旋转，并且使第二叶片装置旋转，当第二叶 片装置旋转时，流体通过该系统被拉动，以将流体推出该单元，从而使逆流压 力和能量损失最小。在反向流动中也是这种情况，由此，第一涡轮叶片装置起 作用以朝向那里拉动流体。将流体推出通道的作用也克服在通道的出口处存在 的压力差(pressure head)。

此外，由于每个涡轮叶片装置相对于彼此放置，第二涡轮叶片装置的效果 也使系统中的湍流最小，从而当流体从第一涡轮叶片装置通过时具有使流体流 动加强的效果。

优选地，第一涡轮叶片装置和第二涡轮叶片装置共轴安装。第一涡轮叶片 装置和第二涡轮叶片装置可以安装在轴(也就是，同一轴)上。

在本发明的另一个方面，第一涡轮叶片装置的旋转轴与第二涡轮叶片装置 的旋转轴偏移。在该布置中，第一涡轮叶片装置和第二涡轮叶片装置可以通过 传动系统相互连接。

优选地，第一涡轮叶片装置和第二涡轮叶片装置构造为提供最大的扭矩。

优选地，涡轮单元包括与第一涡轮叶片装置和第二涡轮叶片装置相互连接 的传动箱。传动箱与每个涡轮叶片装置相互连接。

优选地，发电机固定至壳体。

优选地，传动箱相对于壳体固定。传动箱可以位于通道中。

在本发明的一个方面，发电机形成壳体的部件。

在本发明的另一个方面，发电机位于壳体的外部。

发电机可以连接至多个涡轮单元。

多个发电机可以被连接至涡轮单元。

优选地，传动箱连接至轴，轴依次耦联至发电机，使得每个涡轮叶片装置 的运动通过传动箱借助于发电机被转化为能量。