F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 03 – B
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
03
B
F03B 7/00 (2006.01) F03B 1/00 (2006.01) F03B 13/00 (2006.01)
Patent
CA 2242560
An improved liquid rotor device is provided having a cylindrically-shaped hub, which is supported by a horizontal shaft, and having several curved blades which are attached to the outer portions of the rotating hub. The horizontal shaft preferably rotates with the hub so that it can mechanically drive a device such as an electrical generator. The multiple blades mounted to the exterior surface of the hub are curved such that the longitudinal axis of each blade is parallel to the axis of rotation (i.e., the horizontal shaft). Each blade is arcuate in shape and preferably comprises a portion of the cylindrical wall of a hollow cylinder. In one embodiment of the present invention, the rotating hub and blades sub-assembly is surrounded by a hollow cylindrical housing that is entirely submerged in a liquid, such as water. The surrounding hollow cylindrical housing has an inlet to receive the liquid into the area of the rotating blades and an outlet through which the liquid is discharged. The inlet preferably is in communication with the discharge of a constricting chamber that has a large opening area and a small discharge area, such as a portion of a venturi. By use of this chamber, the velocity of the liquid is increased as it approaches the inlet. In a second embodiment, the rotating hub and blades sub-assembly is made to be buoyant so that the centerline of the rotating hub will be approximately at the surface of the liquid, so that the liquid rotor will essentially float along the surface of, for example, a stream, river or canal. The curved blades are directly exposed to themoving liquid, as well as to the wind of the gaseous air above the surface of the liquid. If the direction of the liquid current is substantially the same as the wind direction, then the wind will tend to inhibit the rotation of the blades and hub sub-assembly. In order to provide a reduced cross-sectional area against which the wind can act, the curved blades are hinged at the surface of the cylindrical hub, so that the wind will have less surface area to act against.
La présente invention a pour objet un rotor à circulation liquide de construction améliorée comportant un moyeu cylindrique qui est supporté par un arbre horizontal, et comportant plusieurs pales incurvées qui sont rattachées à la partie extérieure du moyeu tournant. De préférence, l'arbre horizontal tourne solidairement avec le moyeu afin d'assurer l'entraînement mécanique d'un appareil tel une génératrice électrique. Les pales multiples rattachées à la surface extérieure du moyeu sont incurvées, de sorte que l'axe longitudinal de chacune des pales se trouve parallèle à l'axe de rotation (c'est-à-dire à l'axe horizontal). Chaque pale est de forme incurvée et, de préférence, inclut une portion de la paroi cylindrique d'un cylindre creux. Dans une version de la présente invention, le sous-ensemble moyeu rotatif et pales est entouré d'une enveloppe cylindrique creuse qui est entièrement immergée dans un liquide tel de l'eau. La membrane enveloppante creuse comporte un orifice d'admission qui permet l'arrivée d'eau dans le volume d'espace occupé par les pales rotatives; un orifice de sortie assure l'évacuation du liquide. De préférence, l'orifice d'admission se trouve en communication avec l'orifice d'évacuation d'une chambre de constriction dotée d'une grande ouverture d'admission et d'une petite ouverture d'évacuation semblable à une section de tube de Venturi. L'utilisation de cette chambre de constriction a pour effet d'accroître la vélocité du liquide à mesure qu'il approche de l'orifice d'admission. Dans une deuxième version de l'invention, le sous-ensemble moyeu rotatif et pales est de construction flottante, la ligne médiane du moyeu rotatif se trouvant approximativement à la surface du liquide, de sorte que le rotor flotte essentiellement à la surface d'un ruisseau, d'une rivière ou d'un canal, par exemple. Les pales incurvées sont directement exposées au liquide en mouvement, de même qu'à l'action du vent à la surface du liquide. Lorsque le sens d'écoulement du liquide est essentiellement le même que la direction dans laquelle souffle le vent, celui-ci tend alors à s'opposer au mouvement de rotation du sous-ensemble moyeu et pales. Dans le but de réduire la surface de section transversale sur laquelle le vent exerce son action, les pales incurvées sont articulées à la surface du moyeu cylindrique, de manière à réduire à surface offerte à l'action du vent.
Bergstein Frank D.
Smart & Biggar
LandOfFree
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