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DE102005040806A1 - Radial water turbine for power and irrigation has active components with flow passing through them horizontally and parallel to external free flow - Google Patents

Radial water turbine for power and irrigation has active components with flow passing through them horizontally and parallel to external free flow Download PDF

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DE102005040806A1
DE102005040806A1 DE102005040806A DE102005040806A DE102005040806A1 DE 102005040806 A1 DE102005040806 A1 DE 102005040806A1 DE 102005040806 A DE102005040806 A DE 102005040806A DE 102005040806 A DE102005040806 A DE 102005040806A DE 102005040806 A1 DE102005040806 A1 DE 102005040806A1
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flow
water
housing
blade
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DE102005040806A
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German (de)
Inventor
Walter Schopf
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Schopf Walter Dipl-Ing
Original Assignee
Schopf Walter Dipl-Ing
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Publication date
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Abstract

The turbine (1) has active components in the form of a housing, an inlet funnel (3) and an induction tube (4), arranged so that the flow passes through them horizontally and parallel to the external free flow. The housing walls (2d) and the end of the induction tube are arranged so that the walls allow free flow to the outlet part (F4) of the induction tube, creating an injector effect.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radial-Wasserturbine für den Einsatz in freien Wasserströmungen bei allseitiger Umströmung zur Gewinnung elektrischer Energie aus der Strömungsenergie des frei fließenden Wassers, mit den in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Konstruktionsmerkmalen.The The invention relates to a radial water turbine for use in free water flows in all-sided flow around for obtaining electrical energy from the flow energy of the free-flowing water, with the design features specified in the preamble of claim 1.

Die dem Erfindungsgegenstand zugedachten zukunftsorientierten Einsatzfelder und Aufgaben sind:

  • a) Unterwassereinsatz auf hoher See zur Gewinnung von Strom aus der Energie stetiger Meeresströmungen oder bzw. und Gezeitenströmungen;
  • b) Unterwassereinsatz – vorzugsweise schwimmend – in Fließgewässern zur Gewinnung von Strom aus der Energie der Strömung, in Kombinations- und Kompaktausführung mit einem el. Generator oder bzw. und einer Wasserpumpe auf Fließgewässern leicht installierbares schwimmendes autarkes Kleinkraftwerk bzw. Wasserpumpanlage für unterentwickelte Regionen in Entwicklungs- und Schwellenländern;
  • c) als Zusatzeinrichtungen an Offshore- Windenergieanlagen zur zusätzlichen Gewinnung von Strom aus der Meeresströmung, insbesondere an Anlagen mit autark ablaufendem Inselbetrieb, mindestens zur Stromversorgung der Betriebseinrichtungen an Bord von autarken Offshore Windkraftanlagen,
  • d) in Kombination mit a) und c) als (mit) tragender Unterwasser-Schwimmkörper für schwimmende Offshore- Wind- und Wasserkraftanlagen,
  • e) in Kombination mit a), c) und d) als Einrichtung zur Bewirkung eines variierbaren Auftriebes zu Nutzung als Korrekturgröße bei Stabilisierungs- und Schwingungsdämpfungsmaßnahmen an schwimmenden Offshore- Wind- und Wasserkraftanlagen.
The future-oriented fields of application and tasks intended for the subject of the invention are:
  • (a) underwater operation on the high seas for the purpose of obtaining electricity from the energy of steady ocean currents or or tidal currents;
  • b) Underwater use - preferably floating - in running waters to obtain electricity from the energy of the flow, in combination and compact design with a el. Generator or or and a water pump on running waters easily installable floating self-sufficient small power plant or water pumping system for underdeveloped regions in development and emerging economies;
  • (c) as ancillary equipment to offshore wind turbines for additional generation of electricity from the ocean current, in particular to installations with self-sufficient island operation, at least for the power supply of the operating facilities on board self-sufficient offshore wind turbines;
  • (d) in combination with (a) and (c), as a (self-supporting) underwater float for floating offshore wind and hydroelectric power plants,
  • (e) in combination with (a), (c) and (d), as a means of providing variable buoyancy for use as a correction factor in stabilization and vibration damping measures on floating offshore wind and hydroelectric power plants.

Aspekte zur Energiegewinnung:Aspects of energy production:

Eine intensive Erschließung regenerativer, nachhaltiger Energien ist in Anbetracht der Endlichkeit fossiler Energieträger ein global erkanntes und anerkanntes Gebot unserer Epoche, auch wegen des zwingenden Handlungsbedarfes zur Verminderung der CO2 - Belastung unserer Atmosphäre, aber auch zum Erhalt eines (Rest-) Bestandes an für die Menschheit und Wirtschaft lebenswichtiger in den fossilen Energieträgern enthaltenen Grundstoffen und Substanzen.In view of the finiteness of fossil energy sources, an intensive development of regenerative, sustainable energies is a globally recognized and recognized requirement of our epoch, also because of the compelling need for action to reduce the CO 2 pollution of our atmosphere, but also to maintain a (residual) stock of Humanity and the economy are vital to the basic substances and substances contained in fossil fuels.

Unter den zur Verfügung stehenden regenerativen Energieressourcen hat sich bereits die Windenergie – zumindest mit einem wichtigen Anteil – als zukünftiger Energielieferant favorisiert.Under available stationary renewable energy resources already have wind energy - at least with an important share - as a future one Energy supplier favors.

Für die Versorgung mit nachhaltigen, schadstoffarmen Energien sind bereits umfangreiche Windkraftanlagen-Projekte an Land entwickelt und realisiert, eine Steigerung (außer einigen Repower-Aktionen) ist nach technischen und ökonomischen Aspekten kaum noch möglich. Auch sprechen Landschaftsschutz- und Öko- Strömungen in der Bevölkerung dagegen.For the supply Sustainable, low-emission energies are already extensive Wind turbines projects developed and realized on land, one Increase (except some Repower actions) is after technical and economic Aspects hardly possible. Also, landscape conservation and eco-trends in the population speak on the other hand.

Eine intensive und lukrative Erschließung der Windkraft bietet sich auf See an, wo Stärke und Kontinuität des Windes wesentlich intensiver und günstiger sind. Darüber hinaus kommen für die Akzeptanz und Realisierbarkeit einer Windkraftanlage oder eines -Parks noch weitere Aspekte wie Geräuschimmission, Schattenwurf, optische Verträglichkeit und vor allem auch Natur-und Landschaftsschutzaspekte eher zum Tragen. Aber auch hier stehen letztgenannte Aspekte häufig der Realisierung küstennaher Offshore-Windenergieanlagen entgegen.A intensive and lucrative development of wind power offers itself at sea, where strength and continuity the wind are much more intense and cheaper. Furthermore come for the acceptance and feasibility of a wind turbine or a Parks even more aspects like noise immission, shadow, optical compatibility and above all, nature and landscape conservation aspects rather to bear. But even here, the latter aspects are often the realization nearer to the coast Offshore wind turbines.

Verstärkt wird in letzter Zeit die Planung und Realisierung von Offshore-Windenergieanlagen auf hoher See betrieben. Nachteilig sind dabei die höheren Aufwendungen für Gründungen besonders in tiefen Gewässern und Aufwendungen für die Netzanbindung.Reinforced Lately the planning and realization of offshore wind turbines operated on the high seas. The disadvantage here are the higher expenses for foundations especially in deep waters and expenses for the network connection.

Als Ausweg gegen erforderliche tiefreichende aufwendige Gründungen bieten sich „Schwimmende Offshore-Windenergieanlagen" an, wie sie beispielsweise bereits im in Planung befindlichen Offshore-Windenergiepark Ventotec Ost 2 vorgesehen, oder in den Patentanmeldungen DE 10219062 , EP 1366209 , EP 1269018 , EP 1169670 DE 10 2005 040 808.7 DE 10 2005 040 803.6 beschrieben sind. Besonders effizient arbeiten solche Anlagen, wenn an Bord – wie in erstgenannter Patentanmeldung beschrieben und beansprucht – der gewonnene Strom ohne Übertragungsverluste und aufwendiger und somit teurer Übertragungseinrichtungen zur Gewinnung des für die bevorstehende „Wasserstoffwirtschaft" so wichtigen Energieträgers Wasserstoff eingesetzt wird.As a way out against the need for in-depth, costly foundations, "floating offshore wind turbines" are available, as already provided, for example, in the Ventotec East 2 offshore wind farm in planning, or in the patent applications DE 10219062 . EP 1366209 . EP 1269018 . EP 1169670 DE 10 2005 040 808.7 DE 10 2005 040 803.6. Such systems work particularly efficiently when on board - as described and claimed in the first-mentioned patent application - the power generated is used without transmission losses and expensive and thus expensive transmission facilities for the recovery of the upcoming "hydrogen economy" so important energy carrier hydrogen.

Bei solchen schwimmenden Anlagen auf offener See stellen aber zwangsläufig die Rauheiten der Wasseroberfläche, die Schwingungen an der Anlage verursachen können, ein nach Möglichkeit zu begegnendes Problem dar.at such floating facilities on the open sea, however, are inevitably Roughness of the water surface, which can cause vibrations on the system, one if possible to be encountered problem.

Eine übergeordnete Zielsetzung und Aufgabe vorliegenden Erfindungsgedankens besteht daher Schaffung von technischen Voraussetzung und Einrichtungen für den Einsatz und Betrieb schwimmender, insbesondere autark arbeitender Offshore-Windenergieanlagen gemäß den vorgenannten Einsatzfällen d) und e).A parent Objective and task of the present inventive concept consists therefore creation of technical condition and facilities for the Use and operation of floating, especially self-sufficient working Offshore wind turbines according to the aforementioned use cases d) and e).

Weitere riesige alles andere übertreffende Energieressourcen, bisher weniger erschlossene Energiepotentiale, liegen in der Meeresströmung.Further huge energy resources surpassing everything else, previously less developed energy potentials are in the ocean current.

Deren Nutzung ist – wie die relativ geringe bisherige Realisierung auch unter Beweis stellt – durch Energiegewinnungsanlagen mit im Meer gegründeten Bauwerken aufwendig und kostenintensiv und wegen ihrer Gefährdung durch die Rauheiten des Meeres sehr problematisch.their Usage is - like the relatively low previous realization also proves - by Energy recovery plants with buildings built in the sea consuming and costly and because of their endangerment by the roughness of the Marine very problematic.

Vorliegender Erfindungsgegenstand ist besonders auf die Nutzung der zwar mäßigen, aber stetigen Unterwasser-Strömungen der Meere abgestimmt. Neben einer weitgehenden Beständigkeit dieses Energieangebotes birgt ein Unterwassereinsatz auch den Vorteil, dass unter solchen Einsatzbedingungen arbeitende Einrichtungen nicht oder zumindest nur in geringerem Maße den zerstörerischen rauen Oberflächenwellengängen ausgesetzt sind. Andererseits sind wegen der fehlenden Fallhöhe für ein herkömm-liches Saugrohr zur Ausbildung eines auf den Turbineausgang einwirkenden Soges Ersatzlösungen erforderlich.present Subject of the invention is particularly based on the use of moderate, but steady underwater currents tuned to the seas. In addition to a substantial consistency of this Energy supply, underwater use also has the advantage that working under such conditions not working facilities or at least to a lesser extent the destructive rough one Surface wave gears exposed are. On the other hand, because of the lack of fall height for a conventional Suction tube for forming an acting on the turbine outlet Even replacement solutions required.

Außerdem ist für einen solchen Einsatz herkömmlicher Wasserkraftmaschinen Tatbestand abträglich, dass nur ein geringes (staudruckbedingtes) Druckgefälle zur Verfügung steht. Zumal unter den genannten Einsatzbedingungen der Energiegewinn weitgehend nur aus der Strömungsenergie bei zudem noch geringer Fließgeschwindigkeit gezogen wird, sind dafür keine oder nur in sehr eingeschränktem Maße herkömmliche Wasserkraftmaschinen geeignet und einsetzbar.Besides that is for one such use of conventional Hydropower machines offense that only a minor (accumulation pressure-related) pressure gradient to disposal stands. Especially under the conditions of use of the energy gain largely only from the flow energy at a still low flow rate is drawn, are for it no or only very limited Dimensions conventional Hydropower machines suitable and usable.

Eine konkrete Zielsetzung besteht daher in der Schaffung einer Wasserturbinenkonzeption für den Einsatz in fließenden Gewässern ohne geodätische Fallhöhe für ein Saugrohr geeignet ist.A The concrete objective is therefore to create a water turbine concept for the Use in flowing waters without geodesic fall height for a Suction tube is suitable.

Die Lösungen der genannten Zielsetzungen bestehen im wesentlichen darin, dass

  • a) Turbinen mit radial angeströmten großvolumigen Schaufelrädern mit Einrichtungen versehen sind, die mit der Energie der sie umgebende Strömung einen Injektoreffekt und somit einen Sog auf den Turbinenausgang ausüben, der eine verlustfreie – oder zumindest arme – partielle radiale Laufraddurchströmung ermöglicht, wobei des Weiteren
  • b) das Turbinengehäuse mit einer Ummantelung mit Auftrieb bildenden Hohlräumen ausgestattet ist;
  • c) das Turbinengehäuse und seine Ummantelung außen leitflächenhafte Konturen aufweist, die anstellwinkelabhängig zur äußeren freien Strömung, für Schwingungsdämpfungsprozesse nutzbar, variierbare Auftriebs- oder Senkkräfte bewirken.
The solutions of the stated objectives consist essentially in that
  • a) turbines are provided with radially impinged large-volume paddle wheels with facilities that exert an injector effect and thus a suction on the turbine outlet with the energy of the surrounding flow, which allows a lossless - or at least poor - partial radial impeller flow, further
  • b) the turbine housing is provided with a jacket with buoyancy-forming cavities;
  • c) the turbine housing and its outer shell has conductive surface contours, the angle of attack depending on the outer free flow, usable for vibration damping processes, variable buoyancy or lowering forces.

Details der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen gehen aus den Ansprüchen und Beschreibungen der Ausführungsbeispiele hervor.details the embodiments of the invention go out of the claims and descriptions of the embodiments out.

Die damit erzielbaren Funktionen und Vorteile ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Erfüllung der Zielsetzungen. Details über Funktionen der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen mit ihren bewirkten Vorteilen gehen ebenfalls aus den Ansprüchen und den Beschreibungen der Ausführungsbeispiele hervor.The achievable functions and advantages resulting from the inventive fulfillment of Objectives. Details about Functions of the embodiments according to the invention with their brought benefits also go from the claims and the descriptions of the embodiments out.

Der Anmeldungsgegenstand wird nachstehend unter Verweis auf Zeichnungen erläutert.Of the The subject of the application is described below with reference to drawings explained.

Ausführungsbeispieleembodiments

1 bis 4 verdeutlichen in schematischen Schnittdarstellungen erfindungsgemäße Ausbildungen des Gehäuses einer beliebigen Radialturbine mit einer ihr zugeordneten Ummantelung

  • – zur Nutzung der die Turbine außen umstreichenden Strömung zur Bewirkung eines Soges im horizontal angeordneten Saugrohr ohne Fallhöhe,
  • – mit Auftrieb bewirkender Hohlräume im Turbinengehäuse und den sie umgebenden Mantel,
  • – zur Bewirkung eines gesteuerten Auf- oder Abtriebes.
1 to 4 illustrate in schematic sectional views of the invention embodiments of the housing of any radial turbine with its associated sheath
  • - To use the outside of the turbine sweeping flow to cause a suction in the horizontally arranged suction tube without drop height,
  • - With buoyancy causing cavities in the turbine housing and the surrounding jacket,
  • - To effect a controlled up or down drive.

Die erfindungsgemäßen alternativen Turbinengehäuseausbildungen und zugeordneten Ummantelungen sind vorrangig allen nachstehenden, den Einsatzfällen mit sehr geringer Druckdifferenz und großer Durchflussmenge bei fehlender Saugrohr-Fallhöhe gerecht werdenden Radialturbinen-Ausführungskonzeptionen nach 5 bis 12 zugeordnet. Die Inanspruchnahmen dieser daraus hervorgehenden Ausführungsmerkmale erstrecken sich auch auf jegliche andere Radialturbinenkonzeptionen.The alternative turbine housing designs and associated shrouds according to the invention are primarily all of the following, the use cases with very low pressure difference and large flow rate in the absence of Saugrohr fall height to be fair after radial turbine design concepts 5 to 12 assigned. The use of these resulting features extends to any other radial turbine designs.

5 beinhaltet eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Radialturbine für Einsatzfälle mit sehr geringer Druckdifferenz und großer Durchflussmenge bei fehlender Saugrohr-Fallhöhe mit einem tangential angeströmten Schaufelrad mit einem darin integrierten Generator und einer besonderen Ausgestaltung der Radkammer zum wasserfreien- bzw. verwirbelungs- und somit verlustarmen Betreiben der nicht aktiven Schaufelradpartie. 5 includes a schematic sectional view of a radial turbine according to the invention for applications with very low pressure difference and high flow in the absence of Saugrohr-fall height with a tangentially flown paddle wheel with an integrated generator and a special design of the wheel chamber for anhydrous or turbulence and thus low-loss operation of not active Schaufelradpartie.

6 zeigt eine Radialturbine mit zwei Schaufelrädern, mit einem in einem in der Trommel eines Schaufelrades integrierten el. Generator, wobei die Schaufelräder in der Mitte zwischen den Schaufelradachsen im Bereich miteinander kämmenden Laufschaufeln tangential angeströmt werden und die Füllungen der Schaufelzwischenräume auf der entgegengesetzten äußeren Seite durch parallel zum Radumfang angeordnete Rückführkanäle zur Abflussseite rückgeführt werden. 6 shows a radial turbine with two paddle wheels, with an integrated in a drum of a paddle el. Generator, wherein the paddle wheels in the middle between the Schaufelradachsen in the region of intermeshing blades are tangentially flowed and the Fillings of the blade interspaces on the opposite outer side are returned to the discharge side by return channels arranged parallel to the wheel circumference.

7 zeigt eine Radialturbine mit zwei Schaufelrädern, mit einem in einem Laufrad integrierten el. Generator, wobei die zur Energiegewinnung genutzte Strömung geteilt die Laufräder außen umströmt und die Zu- und Abflusspartie durch die zahnradartig miteinander kämmenden Laufschaufeln der beiden Laufräder zu einander abgedichtet wird. 7 shows a radial turbine with two paddle wheels, with an integrated in an impeller el. Generator, the flow used for energy split flows around the wheels outside and the inflow and outflow is sealed by the gear-like meshing blades of the two wheels to each other.

8 zeigt eine Turbine mit zwei tangential außen angeströmten Laufrädern, wobei die Laufschaufeln auf dem Laufrad kippbar angeordnet sind, die im nicht aktiven Umfangsbereich zwischen beiden Laufrädern sich umlegen und dichtend aneinander anliegend den Durchfluss zwischen der Zu- und Abflusspartie verhindern. 8th shows a turbine with two tangentially flowed outside wheels, the blades are arranged tiltably on the impeller, which lie around in the non-active peripheral region between the two wheels and sealingly adjacent to each other prevent the flow between the inflow and outflow.

9 zeigt eine Turbine mit zwei Laufrädern, mit einem in einem Laufrad integrierten el. Generator, wobei die Schaufelräder zweimal beaufschlagt werden,
in dem ein größerer Teil der zur Energiegewinnung genutzten Strömung die Laufräder außen umströmt,
ein geringerer Anteil durch einen vom Einlauftrichter ausgehenden zur Saugrohrseite führenden Kanal geleitet und tangential der im Eingriff befindlichen Beschaufelung beider Räder zugeführt wird, der auf der Einlauftrichterseite wieder durch eine Kanalführung erfasst und durch einen daran anschließenden Kanal dem gemeinsamen Saugrohr zugeführt wird.
9 shows a turbine with two impellers, with an integrated in an impeller el. Generator, wherein the impellers are acted upon twice,
in which a larger part of the flow used to generate energy flows around the wheels,
a lesser portion is passed through an outgoing from the inlet funnel leading to the intake manifold side channel and tangential to the engaged blading of both wheels is supplied, which is detected on the inlet funnel side again by a channel guide and fed through an adjoining channel to the common intake manifold.

10 zeigt eine Draufsicht – Schnittdarstellung von 9 10 shows a plan view - sectional view of 9

11 zeigt die Seitenansicht in zwei Schnittebenen eine Turbine mit einem gänzlich am vollen Umfang angeströmten Laufrad mit Peltonturbine-ähnlichen Laufschaufeln, mit
einem darüber liegenden, das Schaufelradgehäuse auf den vollen Umfang sich erstreckenden spiralförmigen Zuströmkanal,
und zwei ebenso profilierte aber entgegengesetzt verlaufende, seitlich der Radaustrittspartie angeordnete Abflusskanäle.
11 shows the side view in two sectional planes of a turbine with a wholly full-flow impeller with Pelton turbine-like blades, with
an overlying, the Schaufelradgehäuse to the full extent extending spiral inflow channel,
and two equally profiled but oppositely extending, arranged laterally of the Radaustrittspartie drainage channels.

12 zeigt eine Draufsicht-Schnittdarstellung von 11. 12 shows a plan view sectional view of 11 ,

Beschreibungen zu den Ausführungsbeispielendescriptions to the embodiments

Zu 1 bis 4 To 1 to 4

1 zeigt in schematischer Darstellungsweise ein Turbinengehäuse 2 einer beliebigen Radialturbine 1, bestehend aus den Einlauftrichter 3 bildenden Gehäusewandungen 2a, der Radkammerummantelung 2b und die das Saugrohr 4 bildende Wandungen 2c mit der äußeren Wandung 2d. Das Querschnittsprofil ist in Anlehnung an das Laufradprofil einer Radialturbine rechteckig und den Einsatzbedingungen entsprechend – große Durchflussmenge bei kleiner Strömungsgeschwindigkeit – verhältnismäßig breit ausgelegt. Der Einlauftrichter 3 mit seinem das ca. Dreifache der Turbineneintrittsfläche F2 betragenden Erfassungsfläche F1 liegt weitgehend konzentrisch zum Saugrohr 4, wobei die Durchströmebene im normalen Einsatzfall horizontal in der Strömungsebene liegt. Die Durchströmflächen des Saugrohres sind so bemessen, dass die Eintrittsfläche F3 bei optimaler Ausnutzung der Geschwindigkeitsenergie in der Turbine bei etwa doppelter Turbineneintrittsfläche F2 liegt, und die Saugrohraustrittsfläche F4 eine etwas unterhalb der Geschwindigkeit der äußeren Umströmung liegenden Austrittsgeschwindigkeit verursacht. 1 shows a schematic representation of a turbine housing 2 any radial turbine 1 , consisting of the inlet funnel 3 forming housing walls 2a , the wheel chamber casing 2 B and the suction tube 4 forming walls 2c with the outer wall 2d , The cross-sectional profile is rectangular based on the impeller profile of a radial turbine and the conditions of use - large flow rate at low flow rate - designed to be relatively wide. The inlet funnel 3 with its approximately three times the turbine inlet surface F2 amounting detection area F1 is largely concentric with the intake manifold 4 , In the normal application, the flow-through level is horizontal in the flow plane. The Durchströmflächen of the suction tube are dimensioned so that the inlet surface F3 is at optimal utilization of the velocity energy in the turbine at about double turbine inlet surface F2, and the Saugrohraustrittsfläche F4 causes a lying slightly below the speed of the outer flow outlet velocity.

Die höhere äußere Strömung bewirkt auf die aus dem Saugrohr austretenden Strömung einen Sog, der bei konvexer und nach der Austrittseite hin zunehmender Gehäusestärke bzw. -Höhe infolge einer erhöhten Randschichtenströmung noch gesteigert werden kann.The higher external flow causes on the emerging from the suction pipe flow, a suction at the convex and after the exit side increasing housing thickness or height due to an increased boundary layer flow yet can be increased.

Reichliche Gehäusehohlräume 5a und 5b erfüllen den angestrebten Nutzeffekt, den Erfindungsgegenstand als tragende Komponente bei schwimmenden Offshore-Anlagen einzusetzen. Aber auch ohne dieses Einsatzziel kann ein ausgewogenes Verhältnis von Auftrieb zum Eigengewicht der Turbine für Transport, Montage oder Reparatur nützlich sein.Ample housing cavities 5a and 5b meet the desired efficiency, to use the subject invention as a supporting component in floating offshore installations. But even without this objective, a balance of buoyancy to net weight of the turbine for transport, assembly or repair can be useful.

Die tragflächenartige Oberflächenausgestaltung (2d) und eine nicht dargestellte Schwenkeinrichtung in der horizontalen Ebene ermöglichen eine gesteuerte, zur Schwingungsdämpfung einer schwimmenden Offshore-Wind- oder Wasserkraftanlage nutzbaren Variation des Auftriebes.The wing-like surface design ( 2d ) and a pivoting device, not shown in the horizontal plane allow a controlled, usable for the vibration damping of a floating offshore wind or hydropower plant variation of the buoyancy.

In 2 weist die aus 1 übernommene Ausgestaltung der Pos. 1, 2a, und 3 zur Verstärkung des Soges auf das Saugrohr eine Teil- und Leiteinrichtung 7 auf, die das Saugrohr in zwei weitgehend symmetrisch angeordnete Kanäle 6a und 6b teilt.In 2 rejects that 1 adopted design of Pos. 1 . 2a , and 3 to reinforce the suction on the suction pipe a part and guide 7 on which the suction tube in two largely symmetrically arranged channels 6a and 6b Splits.

Der Vorteil liegt darin, dass
die Schichtstärke des ausströmenden Wassers dünner ist, wodurch die äußere (schnellere) Strömung einen intensiveren „mitreißenden, vermischenden" Einfluss nehmen kann,

  • – dem ausströmenden Wasser eine vertikal nach außen gerichtete Strömungsrichtung aufgezwungen wird, wodurch in gesteigertem Maße ebenfalls Vorstehendes bewirkt wird,
  • – in der hinter dem Saugrohraustritt F4a, F4b liegenden Zone in Folge des abnehmenden bzw. nicht mehr vorhandenen Verdrängervolumens der Stromteilereinrichtung 7b sich in der freien Strömung ein „quasi-" Diffusoreffekt aufbaut, der auf das Saugrohr abermals einen verstärkten Sog ausübt. Vorliegende Turbinenkonzeption birgt auch die unter 1 angeführten Vorteile und angestrebten Möglichkeiten.
The advantage is that
the layer thickness of the outflowing water is thinner, whereby the outer (faster) flow can exert a more intense "stirring, mixing" influence,
  • - the outflowing water is forced a vertically outwardly directed flow direction, whereby also protruding causes to an increased extent,
  • In the zone behind the suction tube outlet F4a, F4b as a result of the decreasing or no longer existing displacement volume of the Current dividing means 7b In the free flow, a "quasi-" diffuser effect builds up, which again exerts an increased suction on the intake manifold 1 mentioned advantages and desired possibilities.

3 beinhaltet eine alternative Ausgestaltung zur Steigerung der Funktion des durch die Gehäuswandungen 2c gebildeten Sagrohres 4. Hierfür sind in Erstreckung über die Gehäusebreite symmetrisch zur Turbinengehäuseaußenwandung 2g einen Düsenkanal 10a, 10b bildende Leitwandung 9a angeordnet. Die gegenüber ihren Endquerschnitten F6a, F6b wesentlich größeren Eintrittsquerschnitte F5a, F5b bewirken im Kanalverlauf eine Strömungsgeschwindigkeitssteigerung, die am Ende des Saugrohres 4 der Turbine 1 auf das ausströmende Medium einen Diffusoreffekt und somit einen Sog ausübt. Zur besseren Vermischung und Wirksamkeit sind in Fortsetzung der Wandung 9a nach innen gerichtete Leitblechstreifen 11a angeordnet. Diese sind zur intensiven Vermischung im Kern des Saugrohrstromes, andererseits auch zum verminderten Stau desselben, unterschiedlich lang und in gewissen Abständen in abwechselnder Folge von beiden Seiten ausgehend angeordnet. Eine äußere Wandung 9b zu 9a schafft weitere, für manche Einsatzfälle angestrebte Hohlräume. 3 includes an alternative embodiment for increasing the function of the through the housing walls 2c formed Sagrohres 4 , For this purpose, in the extension over the housing width symmetrical to the turbine housing outer wall 2g a nozzle channel 10a . 10b forming Leitwandung 9a arranged. The compared to their end cross-sections F6a, F6b much larger inlet cross-sections F5a, F5b cause in the course of the channel flow rate increase, at the end of the suction pipe 4 the turbine 1 on the outflowing medium a diffuser effect and thus exerts a suction. For better mixing and effectiveness are in continuation of the wall 9a inwardly directed baffle strips 11a arranged. These are the same for intensive mixing in the core of Saugrohrstromes, on the other hand also for reduced congestion of the same, different lengths and arranged at certain intervals in an alternating sequence starting from both sides. An outer wall 9b to 9a creates additional cavities intended for some applications.

4 verdeutlicht eine weitere Steigerungsmöglichkeit der Intensität der Saugrohrwirkung ohne Fallhöhe sowie eine damit gewonnene Vergrößerung der angestrebten Auftrieb- bildenden Hohlräume und Leitflächen. 4 illustrates a further possibility for increasing the intensity of the Saugrohrwirkung without drop height and thus gained an increase in the desired buoyancy-forming cavities and fins.

Hierfür sind die Düsen 14a, 14b durch ein relativ großes Eintritts-Austrittsquerschnittsverhältnis F5/F6 besonders effizient ausgebildet, so dass unter Zuhilfenahme von unter Pos. 11 beschriebener Leiteinrichtungen 16 eine intensive Vermischung beider Strömungen, die aus dem Diffusor 15 und die aus den Düsenkanälen 14a und 14b bewirkt wird Hierbei wird bewusst in Kauf genommen, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der vermischten Ströme über der Strömungsgeschwindigkeit der äußeren freien Strömung liegt. Zur austritts- verlustfreien Strömungsgeschwindigkeits-Anpassung bzw. Reduzierung sind in Fortsetzung der Düsenkanalwände 12a einen nachfolgenden Diffusor 15 bildende Wandungen 12b angeordnet. Eine verbindende Aussenwandung 12c schafft somit weitere Auftrieb bildende Hohlräume 23a und 13b sowie eine vergrößerte Tragflächenwirkung. Bei intensiver geschwindigkeitssenkender Wirkung des Manteldiffusors 15 bewirken die die Mäntel 12c umstreichenden freien Strömungen eine abermalige Sogwirkung mit einer Effizienz steigernden Einwirkung auf die Turbine 1.For this are the nozzles 14a . 14b formed by a relatively large inlet-outlet cross-sectional ratio F5 / F6 particularly efficient, so that with the aid of under Pos. 11 described Leiteinrichtungen 16 an intensive mixing of both flows coming out of the diffuser 15 and those from the nozzle channels 14a and 14b It is deliberately accepted that the mean flow velocity of the mixed streams is above the flow velocity of the outer free flow. The exit loss-free flow rate adjustment or reduction are in continuation of the nozzle channel walls 12a a subsequent diffuser 15 forming walls 12b arranged. A connecting outer wall 12c thus creates further buoyancy-forming cavities 23a and 13b and an enlarged wing effect. With intensive speed-reducing effect of the jacket diffuser 15 cause the coats 12c reversing free currents a repeated suction effect with an efficiency-increasing effect on the turbine 1 ,

Zu 5 To 5

Die vorderen Gehäusewandungen 21a, 21b der Turbine bilden den Einlauftrichter 22, der über die Krümmungen 21b, 21c in den Läuferraum übergeht, so, dass die Wasserströmung das auf Welle 23 gelagerte trommelförmige Schaufelrad 24 mit seinen Schaufeln 25 weitgehend tangential beaufschlagt wird.The front housing walls 21a . 21b the turbine form the inlet funnel 22 , about the curvatures 21b . 21c merges into the runner space, so that the water flow is on the shaft 23 mounted drum-shaped paddle wheel 24 with his shovels 25 is largely applied tangentially.

Im Inneren des Schaufelrades ist ein Generator integriert, der im wesentlichen aus einem mitrotierenden Polkranz 26 und einem achsfesten Stator 27 besteht. Die Generatorlänge wird sich (wegen der relativ großen Breite der WaKM) nur über einen Teil der Laufradbreite erstrecken. Dem durch Geschwindigkeitsabbau Leistung entzogenen Wasser verlässt den Schaufelradbereich über das von den Gehäusepartien 21g, 21h gebildete Saugrohr 28, das den diffusorgerechten unterdruckbildenden Querschnittsverlauf aufweist. Zur Steigerung der "Saugeffizienz" ist um die Endpartie der Turbine andeutungsweise die unter 1
beschriebene, mit den Turbinenmantelkonturen 21i, 21j die Düsenkanäle 30a, 30b bildende Ummantelung 29a, 29b angeordnet. Diese als Düsen fungierende Kanäle 30a. 30b weisen vor der Diffusorendpartie 38a einen durchströmgeschwindigkeitssteigernden Querschnittsverlauf auf, wobei ihre Endquerschnittsflächen zu dem der Austrittsquerschnittsfläche 28a aus dem Saugrohr unter Berücksichtigung ihrer Austrittsfließgeschwindigkeiten so abgestimmt sind, dass eine dem Unterdruck im Saugrohr 28 erhöhende "Injektorwirkung" auftritt, was die Effizienz der Turbine erhöht. Des weiteren kommt eine intensive Saugwirkung der Entleerung der Schaufelzwischenräume 32 und der Laufradkammer 31, die im nicht aktiven Umfangsbereich des Laufrades radial erweitert ist, zu Gute. Die Entleerung der Räume 31, 32 ist für die Aufnahmefähigkeit und Nutzbarkeit zufließenden, strömungsenergiebeinhaltenden Frischwassers eine essentielle Voraussetzung.
Inside the paddle wheel, a generator is integrated, which essentially consists of a co-rotating Polkranz 26 and an axle fixed stator 27 consists. The generator length will extend (due to the relatively large width of the WaKM) only over part of the impeller width. The water deprived of power due to deceleration leaves the paddle wheel area beyond that of the housing sections 21g . 21h formed suction tube 28 having the diffuser-oriented negative pressure forming cross-sectional shape. To increase the "suction efficiency" is hinted around the end of the turbine hint under 1
described, with the turbine casing contours 21i . 21j the nozzle channels 30a . 30b forming casing 29a . 29b arranged. These channels acting as nozzles 30a , 30b show in front of the diffuser end section 38a a flow rate increasing cross-sectional shape, wherein their end cross-sectional areas to that of the outlet cross-sectional area 28a from the suction tube, taking into account their discharge flow rates are tuned so that the negative pressure in the intake manifold 28 increasing "injector action" occurs, which increases the efficiency of the turbine. Furthermore, there is an intensive suction effect of emptying the blade interspaces 32 and the impeller chamber 31 , which is radially expanded in the non-active peripheral region of the impeller, to good. The emptying of the rooms 31 . 32 is for the absorption capacity and usability inflowing, flow energy containing fresh water an essential prerequisite.

Zur Sicherstellung einer Entleerung dieser Räume 31, 32 ist ein über eine Verbindungsleitung 33 mit der äußeren Atmosphäre verbundenes Luft-Zuführventil 34 angeordnet, das die Ausbildung eines „Luftdomes" in der oberen Laufradkammer bei einem vom Saugrohr 28 bewirkten Unterdruck ermöglicht. Eine wirtschaftliche Ausführung einer Verbindungseinrichtung zur freien Atmosphäre, die in der Kombination mit einem obligatorisch vorhandenen Stromkabel beruht, wird in der Patentanmeldung DE 10 2005 040 804.4 vorgeschlagen. Um auszuschließen, dass Luftanteile in die Saugpartie 28 gelangen, was wegen der starken Expansionsfähigkeit den unterdruckbildenden Voraussetzungen abträglich wäre, ist ein Belüftungsventil 34 so gestaltet und positioniert, dass nur Räume über der obersten Saugrohrpartie 38b belüftet werden und nicht Saugrohr 38 selbst. Dieses über der obersten Saugrohrpartie 38b angeordnete Belüftungsventil, besteht aus einem Schwimmer 34a, einem daran angeordneten Ventilkörper 34b, der in einem Ventilsitz 34c beweglich sitzt, und weg- bzw. wasserstandsabhängig seinen Drosselquerschnitt und damit die Luftzufuhr zu dosieren vermag. Zur Vermeidung von Wasserniveausondierung störenden Turbulenzen ist um das Luftzufuhrventil 34 eine Abschottung 35 angeordnet.To ensure that these rooms are emptied 31 . 32 is one over a connecting line 33 air supply valve connected to the outside atmosphere 34 arranged, the formation of an "air dome" in the upper impeller chamber at one of the suction pipe 28 caused negative pressure. An economical embodiment of a connection device for the free atmosphere, which is based in combination with a compulsory existing power cable is proposed in the patent application DE 10 2005 040 804.4. To rule out that airborne particles in the suction section 28 reach, which would be detrimental to the negative pressure conditions due to the strong expansion capacity, is a vent valve 34 designed and positioned so that only rooms above the top suction pipe 38b be vented and not suction tube 38 even. This over the top suction pipe section 38b arranged ventilation valve, consists of a float 34a , a valve body arranged thereon 34b in a valve seat 34c sitting mobile, and depending on distance or water level depending on its throttle cross-section and thus able to dose the air supply. To avoid water level disturbance troublesome turbulence is around the air supply valve 34 a foreclosure 35 arranged.

An der oberen Zuströmseite erstreckt sich die radial abdichtende Gehäusepartie 21e in einer Länge, die etwa der Schaufelteilung entspricht. Mit einer ausgewogenen Abstimmung beider Strecken und Setzung der Kante zwischen Einlauftrichter und Laufradkammer ist zu erreichen, dass das zuströmende Medium nur in der Drehrichtung auf die Laufschaufeln einwirkt.At the upper inflow side extends the radially sealing housing part 21e in a length that corresponds approximately to the blade pitch. With a balanced coordination of both routes and setting the edge between inlet funnel and impeller chamber is to achieve that the inflowing medium acts only in the direction of rotation of the blades.

Pos. 36 stellt eine vertikale Schwenkachse der modifizierten Turbine dar, durch die z. B. beim Einsatz an einer fest verankerten Offshore-Energieanlage die Turbine selbsteinstellend oder gesteuert in die Strömung gerichtet wird. Mit einer nicht dargestellten horizontalen Schwenkeinrichtung kann beim Einsatz der Turbine an schwimmenden Offshore-Energieanlagen, bei denen die erfindungsgemäße Turbine auch als tragende Komponente dient, durch gesteuertes Schwenken mittels zweckentsprechender Verstellaktore diese zur Stabilisierung der gesamten Anlage herangezogen werden.Pos. 36 represents a vertical pivot axis of the modified turbine, by the z. B. when used on a fixed anchored offshore energy plant, the turbine is self-adjusting or controlled directed into the flow. With a horizontal pivoting device, not shown, can be used to stabilize the entire system when using the turbine to floating offshore energy systems, in which the turbine according to the invention also serves as a supporting component by controlled pivoting means appropriate Verstellaktore.

66

Die inneren Gehäusewandungen 41a und 41b bilden den Einlauftrichter 42, die Wandungen 41c, 41d umschließen die Laufradkammer und die Wandungen 41e, 41f bilden den Diffusor 51 der Turbine. Eine äußere Ummantelung 41g, 41h schafft Auftrieb bildende Hohlräume 54 für den Einsatz als mittragender Schwimmkörper bei schwimmenden Offshore- Kraftwerksanlagen. Die im Einlauftrichter 42 erfasste und fokussierende Strömung wird zwischen den auf den Achsen 43, 44 gelagerten zwei Schaufelrädern 45 und 46 mit ihren Laufschaufeln 47 und 48 weitgehend tangential zugeführt. Eines der trommelförmiger. Laufräder 46 weist innerhalb einen Polkranz 49 auf, der mit dem achsfesten Stator 50 im wesentlichen den Generator bildet. Dieser wird sich wegen einer anzustrebenden relativ großen Breite des Schaufelrades nur über einen Teil von ihm erstrecken.The inner housing walls 41a and 41b form the inlet funnel 42 , the walls 41c . 41d enclose the impeller chamber and the walls 41e . 41f form the diffuser 51 the turbine. An outer sheath 41g . 41h creates buoyancy-forming cavities 54 for use as a self-supporting floating body in floating offshore power plants. The in the funnel 42 detected and focusing flow is between those on the axes 43 . 44 stored two paddle wheels 45 and 46 with their blades 47 and 48 supplied largely tangentially. One of the drum-shaped. impellers 46 points inside a Polkranz 49 up, with the axle fixed stator 50 essentially forms the generator. This will only extend over a part of it because of a desirable relatively large width of the impeller.

Beide Laufräder 45 und 46 stehen durch eine Ausbildung der Laufschaufeln 47 und 48 als miteinander kämmende Verzahnung miteinander in Verdrehschluss. Dafür weisen die Laufschaufeln 48 des den Generator bergenden Schaufelrades 46 auf der Druck- bzw. Zuflussseite außer einer strömungsgerechten konkaven Formgebung an ihren Enden, sowie die Laufschaufel 47 des anderen generatorlosen Schaufelrades 45 auf der konvexen Rückseite gänzlich eine für einen Gleit- und Abwälzvorgang mit der Gegenschaufel zweckmäßige Kontur auf. Besonderer konstruktiver Maßnahmen zur Verminderung oder gar Verhinderung von Radialspiel in dieser „Quasiverzahnung" bedarf es nicht, da durch das Zusammenspiel beider Schaufelräder das Übertragen der Leistung des generatorlosen Schaufelrades 45 auf das generatorbeinhaltende Schaufelrad 46 eine eindeutige "Zahnanlage" sichert. Natürlich müssen für einen rucklosen Eingriff Teilungen und Zahnstärken entsprechend abgestimmt sein.Both wheels 45 and 46 stand by a training of the blades 47 and 48 as intermeshing gearing together in rotation. This is shown by the blades 48 of the generator sheltering paddle wheel 46 on the pressure or inflow side except a flow-concave shape at their ends, as well as the blade 47 the other generatorless paddle wheel 45 on the convex back completely on a suitable for a sliding and rolling process with the counter blade contour. Special constructive measures to reduce or even prevent radial play in this "Quasiverzahnung" does not require, as by the interaction of the two paddles transferring the power of the generator-free paddle wheel 45 on the generator-containing paddle wheel 46 ensures a clear "tooth system". Of course, divisions and tooth thicknesses must be adjusted accordingly for a smooth procedure.

Alternativ wird vorgeschlagen, an Stelle der zahnradähnlichen Laufschaufelausbildung beide Schaufelräder über eine formschlüssige Verdrehverbindung (z. B. mittels eines Zahnriemens oder durch Zahnräder) verdrehfest mit einander zu koppeln. Des weiteren wird alternativ die Anordnung je eines separaten Generators im oder neben den einzelnen Schaufelrädern in den Erfindungsgedanken einbezogen. Die Erfordernis einer abdichtenden Kontaktierung der Zähne beider Laufräder zueinander bleibt natürlich unbenommen.alternative is proposed instead of the gear-like blade training both paddle wheels over one positive Twist connection (eg by means of a toothed belt or by gears) rotationally fixed to couple with each other. Furthermore, alternatively, the arrangement each of a separate generator in or next to the individual paddle wheels in included the inventive concept. The requirement of a sealing Contacting the teeth both wheels of course, one another stays natural unaffected.

Zur Steigerung der "Saugeffizienz" sind um die Turbinenendpartie zur Erfassung der das Gehäuse 51g, 51h umstreichenden Wasserströmungen die unter 1 und 2 beschriebenen erfindungsgemäßen Ummantelungen 7, 8, 29 mit ihrer im Zusammenspiel mit der Turbinenwandung 41g, 41h bewirkten Injektorwirkung angeordnet.To increase the "suction efficiency" are around the Turbinenendpartie for detecting the housing 51g . 51h sweeping flows of water under 1 and 2 described sheaths according to the invention 7 . 8th . 29 with her in interaction with the turbine wall 41g . 41h caused injector action arranged.

Damit wird auch ein Ab- bzw. Ausfluss des Wassers aus dem unaktiven Laufbereich 52a, 52b und 52c,52d der Schaufelräder bewirkt, wobei zur Verhinderung eines leistungsschäd-lichen Umlaufes des Wassers zur Steigerung und Sicherstellung des Rückflusses aus diesen Kammern eine vom Saugrohranfang 51a ausgehende, bis kurz vor dem Einlauftrichterende 42b sich erstreckende Trennwände 53 angeordnet. Dabei sind ihre Anfangspositionen 53a zum Eintrittstrichterende 42b unter Berücksichtigung der Schaufelteilung und Schaufelkrüm-mung so gesetzt, dass der in den Einlauftrichterbereich eintretende Schaufelzwischenraum vom frischen einströmenden Wasser zum Einen eine in die Drehrichtung weisende Umfangskraft auf die Schaufel ausübt und zum Anderen den Schaufelzwischenraum vom energielosen Wasser spült, welches dann durch den von der Gehäusewandung 41c, 41d und den Trennwänden 53 gebildeten Rückströmkanälen zum Abfluß 51a zurückfließt. Diese Kammerentleerung wird durch den vom Saugrohr 51 einwirkenden Sog und zusätzlich von
einer im Randgebiet 51a52b auftretenden Injektorwirkung des durch das aus dem Turbinenräderbereich 52e austretenden Wasser forciert.
This is also a discharge or outflow of water from the inactive running area 52a . 52b and 52c . 52d causes the paddle wheels, wherein to prevent a power damaging circulation of the water to increase and ensure the return flow from these chambers one of Saugrohranfang 51a outgoing until shortly before the funnel end 42b extending partitions 53 arranged. Here are their starting positions 53a to the entrance funnel end 42b taking into account the blade pitch and Schaufelkrüm-mung set so that the entering into the inlet hopper blade clearance from the fresh incoming water on the one hand exerts a pointing in the direction of rotation circumferential force on the blade and on the other rinsing the blade gap of energized water, which then by the of housing 41c . 41d and the partitions 53 formed Rückströmkanälen to drain 51a flowing back. This chamber evacuation is by the suction pipe 51 acting suction and in addition of
one in the outskirts 51a - 52b occurring injector by the from the turbine wheel area 52e escalating water forced.

Zu 7 To 7

Die inneren Gehäusewandungen 61a und 61b bilden den Einlauftrichter 62, die Wandungen 61c, 61d umschließen die Laufradkammer und die Wandungen 61e, 61f bilden den Diffusor 61 der Turbine. Eine äußere Ummantelung 61g, 61h schafft Auftrieb bildende Hohlräume 74a, 73b für den Einsatz als mittragender Schwimmkörper bei schwimmenden Offshore-Kraftwerksanlagen. Die im Einlauftrichter 62 erfasste und fokussierende Strömung durch eine Leitvorrichtung 63 mit Unterstützung abgerundeter Endpartien 62b, 62c wird tangential um die auf den Achsen 63, 64 gelagerten zwei Schaufelräder 65 und 66 mit ihren Laufschaufeln 67 und 68 zugeführt. Eines der trommelförmigen Laufräder 66 weist innerhalb einen Polkranz 69 auf, der mit dem achsfesten Stator 70 im wesentlichen den Generator bildet. Dieser wird sich wegen einer anzustrebenden relativ großen Breite des Schaufelrades nur über einen Teil von ihm erstrecken.The inner housing walls 61a and 61b form the inlet funnel 62 , the walls 61c . 61d enclose the impeller chamber and the walls 61e . 61f form the diffuser 61 the turbine. An outer sheath 61g . 61h creates buoyancy-forming cavities 74a . 73b for use as a self-supporting floating body in floating offshore power plants. The in the funnel 62 detected and focussing flow through a guide 63 with support for rounded end sections 62b . 62c becomes tangent to those on the axes 63 . 64 stored two paddle wheels 65 and 66 with their blades 67 and 68 fed. One of the drum-shaped wheels 66 has inside a Polkranz 69 up, with the axle fixed stator 70 essentially forms the generator. This will only extend over a part of it because of a desirable relatively large width of the impeller.

Beide Laufräder 65 und 66 stehen durch eine Ausbildung der Laufschaufeln 67 und 68 als miteinander kämmende Verzahnung miteinander in Verdrehschluss. Dafür weisen die Laufschaufeln 68 des den Generator bergenden Schaufelrades 66 auf der Druck- bzw. Zuflussseite außer einer strömungsgerechten konkaven Formgebung an ihren Enden, sowie die Laufschaufel 67 des anderen generatorlosen Schaufelrades 65 auf der konvexen Rückseite gänzlich eine für einen Gleit- und Abwälzvorgang mit der Gegenschaufel zweckmäßige Kontur auf. Besonderer konstruktiver Maßnahmen zur Verminderung oder gar Verhinderung von Radialspiel in dieser „Quasiverzahnung" bedarf es nicht, da das Zusammenspiel beider Schaufelräder das Übertragen der Leistung des generatorlosen Schaufelrades 65 auf das generatorbeinhaltende Schaufelrad 66 eine eindeutige "Zahnanlage" sichert. Natürlich müssen für einen rucklosen Eingriff Teilungen und Zahnstärken entsprechend abgestimmt sein.Both wheels 65 and 66 stand by a training of the blades 67 and 68 as intermeshing gearing together in rotation. This is shown by the blades 68 of the generator sheltering paddle wheel 66 on the pressure or inflow side except a flow-concave shape at their ends, as well as the blade 67 the other generatorless paddle wheel 65 on the convex back completely on a suitable for a sliding and rolling process with the counter blade contour. Special constructive measures to reduce or even prevent radial play in this "Quasiverzahnung" does not require it, since the interaction of the two paddle wheels transferring the power of the generator-free paddle wheel 65 on the generator-containing paddle wheel 66 ensures a clear "tooth system". Of course, divisions and tooth thicknesses must be adjusted accordingly for a smooth procedure.

Alternativ wird vorgeschlagen, an Stelle der zahnradähnlichen Laufschaufelausbildung beide Schaufelräder über eine formschlüssige Verdrehverbindung (z. B. mittels eines Zahnriemens oder durch Zahnräder) verdrehfest mit einander zu koppeln. Des weiteren wird alternativ die Anordnung je eines separaten Generators im oder neben den einzelnen Schaufelrädern in den Erfindungsgedanken einbezogen. Die Erfordernis einer abdichtenden Kontaktierung der Zähne beider Laufräder zueinander bleibt natürlich unbenommen.alternative is proposed instead of the gear-like blade training both paddle wheels over one positive Twist connection (eg by means of a toothed belt or by gears) rotationally fixed to couple with each other. Furthermore, alternatively, the arrangement each of a separate generator in or next to the individual paddle wheels in included the inventive concept. The requirement of a sealing Contacting the teeth both wheels of course, one another stays natural unaffected.

Eine ausgangsseitige Leitvorrichtung 64 in Verbindung mit dem gerundeten Diffusoranfang 63a sichert günstige Strömungs- bzw. Umlenkbedingungen.An output-side guide device 64 in conjunction with the rounded diffuser start 63a ensures favorable flow or deflection conditions.

Zur Erhöhung der turbinenausgangsseitigen leistungsteigernden "Saugeffizienz" sind um die Turbinenendpartie zur Erfassung und Nutzung der das Gehäuse 61g, h umstreichenden Wasserströmungen die unter 1 und 2 beschriebenen Düsen 9a und 9b angeordnet.To increase the turbine output side performance-enhancing "suction efficiency" around the turbine end section for detection and use of the housing 61g , h umstreichenden flows of water under 1 and 2 described nozzles 9a and 9b arranged.

Zu 8 To 8th

Pos. 80a, 80b bilden als Innenwand den Einlauftrichter 81, in dem das erfasste und beschleunigte Wasser anschließend durch Leit- und Umlenkvorrichtung 83 in zwei Ströme geteilt und den auf ihren Achsen 84a, 84b sitzenden Schaufelrädern 85a, 85b radial zugeführt wird. Diese trommelförmigen Schaufelräder weisen am Umfang Gelenke 86 auf, in denen die Laufschaufeln 87 nach einer Seite, entgegen der Drehrichtung, umkippbar befestigt sind. Ein auf ihrer Rückseite im Schaufelgrund angeordneter Abstützsteg 88 bestimmt ihre Arbeitsstellung. Die Laufradkammern 82a, 82b gehen in erweiterte Freiräume 89a, 89b über, die wiederum in das Saugrohr 90 übergehen.Pos. 80a . 80b form the inlet funnel as inner wall 81 , in which the captured and accelerated water then by guiding and deflecting device 83 divided into two streams and those on their axes 84a . 84b sitting paddle wheels 85a . 85b is supplied radially. These drum-shaped paddle wheels have joints at the periphery 86 on where the blades are 87 to one side, against the direction of rotation, tilted are attached. A support bar arranged on the rear side in the base of the blade 88 determines her working position. The impeller chambers 82a . 82b go into extended open spaces 89a . 89b over, which in turn into the suction pipe 90 pass.

Die essentielle Erfordernis bei solchen zweirädrigen radial beaufschlagten WaKM, das Abschotten der Zuflussseite von der Abflussseite wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Achsabstand der Laufräder, die Schaufelhöhe über den Laufradumfang bei umgelegter Schaufel und die Stärke eines zwischen den beiden Laufrädern angeordneten, von der Leitvorrichtung ausgehenden Führungssteges 91a und 91b so abgestimmt sind, dass beide Seiten, Saugrohr 81 und Diffusor 90, voneinander abgeschottet sind. Auf der Saugrohrseite spreizen sich Führungsstege 90a, b von den Laufrädern ab, in einer Weise, dass sie weitgehend tangential die im Umklappen befindlichen Laufschaufeln außen abdichtend führen und gänzlich umklappen. Auf der Zuflussseite weist die Leitvorrichtung eine entsprechende Kontur zum Aufklappen der Schaufeln auf. Spätestens nach Verlassen dieser Partie werden diese durch das einströmende Wasser gehoben bzw. in ihre Betriebsstellung gestellt. Pos. 95 verdeutlicht eine Zwischenstellung. Auf der Saugrohrseite zusätzlich angeordnete Umlegerollen 92a, 92b stellen ein Umschwenken der Schaufeln ganz sicher. Sowohl von den Umlegerollen 92a, 92b, als auch von den Führungswänden 91a, 941b ausgehend, ist durch die Geometrie bedingt ein dominoeffekthaft sich vollziehender Schwenkvorgang zu erwarten.The essential requirement in such two-wheel radially loaded WaKM, the sealing of the inlet side of the discharge side is inventively achieved in that the distance between the wheels, the blade height over the impeller circumference with deflected blade and the strength of an arranged between the two wheels, emanating from the guide guide web 91a and 91b so tuned that both sides, intake manifold 81 and diffuser 90 , are partitioned from each other. Guide webs spread on the intake manifold side 90a , B from the wheels, in such a way that they largely tangentially the outer blades in the folding over the outside sealingly and fold completely. On the inflow side, the guide device has a corresponding contour for unfolding the blades. At the latest after leaving this lot they are lifted by the inflowing water or placed in their operating position. Pos. 95 clarifies an intermediate position. On the Saugrohrseite additionally arranged Umlegerollen 92a . 92b Make sure you swing the blades. Both from the transporter rollers 92a . 92b , as well as from the guide walls 91a . 941b Based on the geometry, a domino-effectually executing panning operation is to be expected.

Alternativ oder als eine weitere Umlege- bzw. Schaufelstellungs-Einstellvorrichtung wird eine seitlich der Laufräder zur Drehachse exzentrisch angeordnete, etwa kreisförmige Führungsschiene vorgeschlagen, in die eine an den Schaufelstirnseiten der Laufschaufeln angebrachte Rolle gleitet, so, dass eine zwangsgesteuerte Schaufel-Schwenkbewegung bewirkt wird. Neben der vorteilhaften Abdichtungsweise der Druck- und Saugseite zwischen den Schaufelrädern sind der dadurch reduzierte Achsabstand (Bauraum), sowie eine für diese Betriebsbedingungen günstige große Gestaltungsmöglichkeit der Laufschaufellängen vorteilhafte Aspekte dieser erfindungsgemäßen Turbinenkonzeption. Zu naheliegenden Bedenken bezüglich dynamischer und hydraulischer Kriterien und Beanspruchungen gegenüber dem neuartigen Laufschaufel-Klappmechanismus sei darauf hingewiesen, dass bei dem vorliegenden Einsatz, die Nutzung der Meeresströmung, für den Turbinenbau abnormale außergewöhnlich niedrige Strömungs- und somit auch Rotationsge-schwindigkeiten vorliegen. Zur Umsetzung der gewonnenen mechanischen Energie in elektrische sind in den trommelförmigen Schaufelrädern Generatoren integriert, beispielsweise wird er durch mitrotierende (93) und achsenfeste Polkränze 94 gebildet.Alternatively, or as a further Umlege- or Schaufelstellungs- adjustment, a laterally of the wheels to the axis of rotation eccentrically arranged, approximately circular guide rail is proposed, in which a roller attached to the blade end faces of the blades slides, so that a positively controlled blade pivoting movement is effected. In addition to the advantageous Abdich As the pressure and suction side between the paddle wheels are thereby reduced center distance (space), as well as a favorable for these operating conditions large design options for the blade lengths advantageous aspects of this invention turbine concept. For obvious concerns regarding dynamic and hydraulic criteria and stresses on the novel blade-folding mechanism, it should be noted that in the present application, the use of ocean currents, for turbine construction, abnormally exceptionally low flow and thus rotational speeds are present. To convert the mechanical energy obtained into electrical generators are integrated in the drum-shaped paddle wheels, for example, it is by co-rotating ( 93 ) and axle-fixed pole wreaths 94 educated.

Zu 9 und 10 To 9 and 10

Die von der vorderen Partie 102a des Einlauftrichters 102 erfasste Strömung wird durch eine Gehäusewandung 101i in zwei Einlauftrichterpartien 102a und 102b getrennt bzw. durch die seitliche Wandung 101j kanalisiert. Der großvolumige Kanal 102b wird durch eine Leiteinrichtung 111 in zwei, die Laufräder 105, 105 mit ihren Laufschaufeln 107 und 108 im Laufradkammerbereich 112a und 112b tangential beaufschlagende Ströme geteilt. Das aus den Laufkammer-Austrittsbereichen 112e und 112d austretende Medium, geleitet durch die als Leiteinrichtung fungierende Kanalwandung 114, strömt in seinen Anfangspartien 103 und 103b in den Diffusor 103 ein. Die im anderen Ansaugtrichterkanal 102a erfasste Strömung wird durch Kanal 115a zum Verteilkanal 115b geleitet, wo sie die Laufschaufeln 107, 108 zwischen den Laufrädern 105, 106 von der Turbinenausgangsseite her beaufschlagen.The one from the front lot 102 of the inlet funnel 102 detected flow is through a housing wall 101i in two inlet funnel sections 102 and 102b separated or through the lateral wall 101j channeled. The large-volume canal 102b is through a guide 111 in two, the wheels 105 . 105 with their blades 107 and 108 in the impeller chamber area 112a and 112b shared tangentially acting streams. That from the trough outlet areas 112e and 112d escaping medium, passed through the channel wall acting as a guide 114 , is streaming in its initial stages 103 and 103b in the diffuser 103 one. The one in the other intake funnel 102 detected flow is through channel 115a to the distribution channel 115b headed where they get the blades 107 . 108 between the wheels 105 . 106 act on the turbine output side.

Auf der anderen Seite ist die Leiteinrichtung 111 als Wandung eines Abflusskanales 113a ausgebildet, der über einen Verbindungskanal 113b zum Diffusor 103 führt.On the other side is the guide 111 as a wall of a drainage channel 113a formed, which via a connecting channel 113b to the diffuser 103 leads.

Die an die Laufzonen der Schaufelräder angrenzenden Ein- und Austrittskonturen der Leiteinrichtungen 111 und 114 sind mit der Schaufelteilung so untereinander abgestimmt, dass einerseits die Schaufelzwischenräume durch das Frischwasser gespült und von ihm neu befüllt werden, andererseits so wenig wie möglich Frischwasser mit in die Abflusskanäle 113a, 103a, 103b gerät.The inlet and outlet contours of the guide devices adjoining the running zones of the paddle wheels 111 and 114 are coordinated with the blade pitch so that on the one hand the blade spaces are flushed through the fresh water and refilled by him, on the other hand, as little as possible fresh water into the drainage channels 113a . 103a . 103b device.

Eine absolut dichtende Abgrenzung zwischen dem Saug- und Druckraum 102103 erscheint im Gegensatz zu den Konzeptionen gemäß 3 und 4 nicht erforderlich, da hier durch die konkave Schaufelform bei gleichmäßiger untereinander weitgehend ausgewogener und zudem geringer Druckbeaufschlagung keine große Spaltverluste zu erwarten sind. Hier erscheint auch eine steife Drehübertragung zwischen beiden Schaufelrädern, z. B. mittels eines Zahn-, Riemen-, oder Kettentriebes angebracht, wodurch es nur eines Generators 109/110 bedarf.An absolutely tight boundary between the suction and pressure chamber 102 - 103 appears contrary to the conceptions according to 3 and 4 Not necessary, since here by the concave blade shape with uniform and substantially balanced with each other little pressurization no large gap losses are to be expected. Here also appears a stiff rotation transmission between the two paddle wheels, z. B. by means of a tooth, belt, or chain drive attached, making it only one generator 109 / 110 requirement.

Vorliegende Konzeption stellt wegen der mehrfachen Radbeaufschlagung des Schaufelrades bauraumspezifisch eine günstige Lösung dar.This Conception is due to the multiple Radbeaufschlagung the paddle wheel space specific a cheap one solution represents.

Zu 11 und 12 To 11 and 12

Vorliegende erfindungsgemäße Turbinenkonzeption bedient sich der Pelton-Laufschaufelform, die sich herkömmlicherweise bei konträren Betriebsbedingungen zu den vorliegenden bewährt hat. Da hier keine „Freistrahl"-Betriebsbedingungen vorliegen, sondern das Schaufelrad homogen durchströmt wird, ist ein aktives „Saugrohr" zum Abführen des Arbeitsmediums und Anpassung an die äußeren Strömungsverhältnisse Bedingung. Eine essentielle Erfordernis für die Nutzung der kinetischen Energie der Strömung ist auch, dass innerhalb des Laufradsystems der Umfangs-Geschwindigkeitsvektor der Zuströmgeschwindigkeit richtungsmäßig umgekehrt und – bekannter und optimaler Weise auf die Hälfte – reduziert wird. Hierzu wird das über den Einlauftrichter 122 in das Spiralgehäuse 123 einströmende Wasser über einen Ringspalt 124 dem Schaufelrad 127 weitgehend tangential zugeführt. Die Laufschaufel 125 teilt mit ihrer in der Mitte angeordneten Scheide den rechteckförmigen bandartigen Strahl in zwei Schwälle, die in der angrenzenden seitlichen muldenförmigen Formation 125b, 125c um nahezu 180° umgelenkt werden. Die beidseitigen dem Abfließen dienlichen Schaufelradzwischenräume 126a und 126b sind querschnittsmäßig so auf das zugeordnete partielle Zuflussvolumina des Ringspaltes 124 abgestimmt, dass zwangsläufig die radiale Austrittsgeschwindigkeit etwa die Hälfte der Eintrittsgeschwindigkeit beträgt.Present turbine design according to the invention makes use of the Pelton blade shape, which has conventionally proven itself in contrast to the present case under contrary operating conditions. Since there are no "free jet" operating conditions, but the paddle wheel is flowed through homogeneously, an active "suction" for discharging the working fluid and adaptation to the external flow conditions condition. An essential requirement for utilizing the kinetic energy of the flow is also that, within the impeller system, the circumferential velocity vector of the inflow velocity is directionally reversed and reduced to one-half and, more optimally, by half. This is done via the inlet funnel 122 in the spiral housing 123 inflowing water through an annular gap 124 the paddle wheel 127 supplied largely tangentially. The blade 125 With its scabbard placed in the middle, divides the rectangular ribbon-like jet into two ripples, which in the adjacent lateral trough-like formation 125b . 125c be deflected by almost 180 °. The two-sided useful for the outflow paddle wheel spaces 126a and 126b are in cross section so on the associated partial inflow volumes of the annular gap 124 agreed that inevitably the radial exit velocity is about half of the inlet velocity.

Hierbei kann vorteilhafterweise Umlenk- und Verwirbelungseinflüssen, die einen querschnittsreziproken Geschwindigkeitsverlauf stören, durch einen in axialer Erstreckung angepassten muldenhaften Oberflächenverlauf des Schaufelrades bzw. dem Schaufelkanalgrund begegnet werden. Eine gerichtete Einströmintensität vom Spiralgehäuse 123 in den Ringkanal 124 wird durch über die Kanalbreite sich erstreckende Leitschaufeln 129 gefördert.In this case, deflecting and turbulence influences which disturb a cross-sectional reciprocal course of velocity can advantageously be counteracted by a trough-shaped surface course of the blade wheel or the blade channel bottom which is adapted in the axial extent. A directional inflow intensity from the volute casing 123 in the ring channel 124 becomes fan vanes extending across the channel width 129 promoted.

Seitlich der Laufradaustrittspartie schließt sich auf beiden Seiten ein spiralförmiger Abflusskanal 130 und 131 an mit entgegengesetztem Querschnittsverlauf zu 123. Nach Vereinigung beider gehen sie in Saugrohr 132 über. Die sich überdeckenden Anfangs (130a, 131a) – und Endpartien 130b und 131b der Abflusskanäle sind durch eine Trennwandung 121e und 121f gegeneinander abgeschottet.The side of the impeller exit section is followed on both sides by a spiral discharge channel 130 and 131 at with opposite cross-sectional shape to 123 , After unifying both, they go into intake manifold 132 above. The overlapping initial ( 130a . 131 ) And final games 130b and 131b the drainage channels are separated by a divider wall 121e and 121f isolated from each other.

Die äußeren, in horizontaler Ebene angeordneten Wandungen 121i121l sind tragflächenhaft ausgebildet und bilden Auftrieb bewirkende Hohlräume 133a133d. Die Innenkonturen 134a, 134b der erfindungsgemäßen Ummantelung bilden mit dem Turbinenaußenmantel 121k, 121l eine Düse 134a, 134b, die im Endbereich 132b des Turbinendiffusors in einen weiteren Diffusor 134 übergeht. Der Düsenquerschnittsverlauf von 134a, 135a bis 134b, 134b und der Manteldiffusorquerschnitt sind untereinander und zum Turbinendiffusorquerschnittsverlauf derart abgestimmt, dass auf das Turbinendiffusorende 132b ein Sog ausgeübt wird und an der Austrittspartie des Manteldiffusor 135 das Mediumgemisch aus Düsen 134, 135 und Turbinen-diffusor 132 weitgehend die äußere Strömungsgeschwindigkeit einnimmt.The outer walls arranged in a horizontal plane 121i - 121l are formed wing-like and form buoyancy causing cavities 133a - 133d , The inner contours 134a . 134b the casing according to the invention form with the outer shell of the turbine 121k . 121l a nozzle 134a . 134b in the end area 132b of the turbine diffuser into another diffuser 134 passes. The nozzle cross section course of 134a . 135a to 134b . 134b and the Manteldiffusorquerschnitt are tuned with each other and the turbine diffuser cross-sectional profile such that on the Turbinendiffusorende 132b a suction is exercised and at the exit end of the Manteldiffusor 135 the medium mixture of nozzles 134 . 135 and turbine diffuser 132 largely the external flow rate occupies.

Zur besseren Vermischung des aus den Düsen 134, 135 aus dem Turbinendiffusor 132 austretenden Mediums sind von den Düsen 134, 135 ausgehend in den Manteldiffusor 136 ragende, in abwechselnder Folge Leitbleche 138a und 138b angeordnet. Die äußeren, in horizontaler Ebene angeordneten Wandungen 134c, 134f sind ebenfalls tragflächenhaft ausgebildet und bilden Auftrieb bewirkende Hohlräume 138a und 138b. Im Laufrad 127 ist ein nicht dargestellter elektrischer Generator integriert, vorzugsweise mit einem vorgeschalteten Planetengetriebe.For better mixing of the nozzles 134 . 135 from the turbine diffuser 132 escaping medium are from the nozzles 134 . 135 starting in the jacket diffuser 136 projecting, in alternating sequence baffles 138a and 138b arranged. The outer walls arranged in a horizontal plane 134c . 134f are also formed wing-like and form buoyancy causing cavities 138a and 138b , In the wheel 127 an unillustrated electrical generator is integrated, preferably with an upstream planetary gear.

Für alle Turbinenanordnungen und Ausführungen gemäß 1 bis 9 gilt nächstehendes, auch sind zusätzlich folgende Anordnungs- und Ausführungsmerkmale vorgesehen:
Zur Leistungsvervielfachung und wirtschaftlichen Fertigung und Montage – was beim Einsatz in Offshore-Kraftwerksanlagen relevant ist – werden jeweils mehrere solcher Turbinenkonzeptionen nebeneinander zu einer Bau- bzw. Betriebseinheit zusammengefügt. Dafür sind die Laufradsitzbasen als durchgehende Wellen, an der bzw. um die ein Generator angeordnet ist, ausgebildet.
For all turbine arrangements and designs according to 1 to 9 Next, the following arrangement and design features are also provided:
For power multiplication and cost-effective production and assembly - which is relevant for use in offshore power plants - several such turbine designs are joined together side by side to form a construction or operating unit. For the Laufradsitzbasen are as a continuous waves, on or about which a generator is arranged formed.

Zwecks einer sicheren Abdichtung von Generator- und Getriebeinnenräumen werden diese über ein Rohr- oder Schlauchsystem mit trockener Luft versorgt, so, dass die Dichtungen
(insbesondere Wellendichtungen) entlastet bzw. in ihrer Funktion unterstützt werden. Der aufzubauende Innendruck ist über der sich aus geodätischen Wasserhöhenbeaufschlagung ergebenden Druckbelastung und durch Strömungen verursachten Staudruckbeaufschlagungen anzusetzen. Bei Offshore-Energiekraftanlagen mit mehreren Wasserkraftmaschinen wird diese Luftversorgung von einer zentralen Anlage aus bewerkstelligt. Die Zuleitungen zu den einzelnen damit versorgten Basen werden dabei vorteilhafterweise mit den ohnehin obligatorischen Stromleitungen gepaart. Hierfür offenbart die Patent-Anmeldeschrift DE 10 2005 040 804.4 günstige Lösungen.
For a safe sealing of generator and transmission interior, these are supplied via a pipe or hose system with dry air, so that the seals
(in particular shaft seals) relieved or supported in their function. The internal pressure to be built up is to be set above the pressure load resulting from geodetic water level application and the dynamic pressure caused by currents. In offshore power plants with several hydroelectric power plants, this air supply is accomplished from a centralized facility. The leads to the individual so supplied bases are advantageously paired with the already obligatory power lines. For this purpose, the patent application DE 10 2005 040 804.4 discloses favorable solutions.

Bei mehreren in Formation eingesetzten erfindungsgemäßen Turbinen in schwimmenden, im Meeresboden verankerten Offshore-Wasserkraftanlagen wird die strömungsgerechte Turbine über eine distanzhaltende Verbindungseinrichtung mit einem an der Wasseroberfläche schwimmenden Schwimmkörper verbunden. Die Auftrieb bildenden Volumina beider sind dabei so abgestimmt, dass nur ein Teil der Gesamt-Tragfähigkeit vom oberen Schwimmkörper gestellt wird. Damit wird erreicht, dass der Überwasserschwimmkörper relativ klein ausfällt und dadurch für die rauhe See wenig Angriffsfläche bietet. Zudem schwimmt die als unterer Schwimmkörper fungierende Turbine in ruhigeren Unterwasserschichten. Der Abstand zwischen beiden ist dermaßen groß festgelegt, dass bei weitgehend horizontaler „Zentrierung" der Turbine durch ihre tragflächenhafte Außenkontur in der ruhigeren Unterwasserschicht Oberflächen-Wellentäler nicht bis in das Einzugsgebiet der Turbine reichen, da „Luftschlucken" nicht nur der eigentlichen Turbinenfunktion, sondern auch der eingebundenen Injektorfunktion abträglich ist.at several turbines according to the invention used in formation in floating, Offshore hydropower plants anchored in the seabed will be the flow-oriented Turbine over a distance-maintaining connecting device with a floating on the water surface float connected. The buoyancy-forming volumes of both are so tuned that only a part of the total carrying capacity posed by the upper float becomes. This ensures that the Überwasserschwimmkörper relatively small fails and thereby for the rough sea little attack surface offers. In addition, the functioning as a lower float turbine floats in calmer underwater layers. The distance between the two is so set big, that with largely horizontal "centering" of the turbine through their wing-like outer contour in the calmer underwater layer surface troughs do not reach into the catchment area of the turbine, because "swallowing air" not only the actual Turbine function, but also the integrated injector function detrimental is.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen schwimmfähigen Turbinen in Fließgewässern (ohne wesentlich zerklüftete Wasseroberfläche) ist vorgesehen, die tragenden Hohlräume weitgehend oberhalb der aktiven Turbinenpartien anzuordnen. Dies in einer Weise, dass die Wassereintrittsöffnungen F1Fig.1, und F5aFig.1 unterhalb des Wasserspiegels liegen. Alternativ ist vorgesehen, die erfindungsgemäßen Turbinenkonzeptionen für solche Einsatzfälle mit einem darüber angeordneten, an der Wasseroberfläche schwimmenden Schwimmkörper zu verbinden.When using the buoyant turbines according to the invention in streams (without significantly rugged water surface) is provided to arrange the supporting cavities largely above the active turbine sections. This in such a way that the water inlet openings F1 Fig.1 , and F5a Fig.1 are below the water level. Alternatively, it is provided to connect the turbine concepts according to the invention for such applications with an overlying float floating on the water surface.

Als gebrauchsfertige, schwimmfähige kompakte stromproduzierende Einheit verspricht der Einsatz solcher Wasserkraftmaschinen-Generatorkombination nützliche bzw. hilfreiche Lösungsmöglichkeiten zur Energieversorgung in Entwicklungs- und Schwellenländern, zumindest in bestimmten Regionen.When ready to use, buoyant compact power-producing unit promises the use of such Hydropower generator combination useful or helpful solution options energy supply in developing and emerging countries, at least in certain regions.

Für den Einsatz auf hoher See sind zum Schutz von Meerestier und vorbeugend gegen durch sie verursachbare Turbinenschäden im Wasserzuflussbereich der modifizierten Wasserkraftmaschine Meeresgetier fernhaltende oder vertreibende Einrichtungen wie Gitterwerke, Sende- und Strahlungseinrichtungen für Magnetfelder, elektrische Spannungsfelder, Schall oder Licht, angeordnet.For use on the high seas are for the protection of marine animals and preventive against Turbine damage caused by them in the water inflow area the modified water engine kept away from marine wildlife or distributing facilities such as gratings, broadcasting and radiation facilities for magnetic fields, electric fields of tension, sound or light, arranged.

Des weiteren sind sie mit Bewuchs- und Meeres-Kleintierbesatz verhindernde Beläge überzogen oder solche Besätze verhindernde Spannungsfeldern ausgesetzt.Furthermore, they are coated with fouling and marine pestles preventing deposits or such trimming preventing stress Fields exposed.

1 bis 4

1
Azialturbine
2
Gehäuse
2a
Gehäusewandung um 3
2b
Gehäusewandung um 1
2c
Gehäusewandung um 4
2d
äußere Gehäusewandung
2e
Gehäusehohlraum
2f
Gehäusewandung um 6
2g
äußere Gehäusewandung um 2a, b, f
2h
Gehäusehohlraum
2i
äußere Gehäusewandung
2j
Gehäusehohlraum
2k
äußere Gehäusewandung
2l
Gehäusehohlraum
3
Einlauftrichter
4
Turbinensaugrohr (Diffusor)
5
Generatorgehäuse
6
kreisringförm. Saugrohr
7
Teil- u. Leitkonus
7a
Leitkonuswandung innerhalb 6
7b
Leitkonuswandung außerhalb 6
7c
Leitkonushohlraum
8
Mantelsaugrohr
9
Mantel
9a
innere Mantelwandung
9b
äußere Mantelwandung
9c
Mantelhohlraum
10
kreisringförm. Düsenkanal
11
Leitstreifen
12
Mantel
12a
vord. innere Mantelwandung
12b
hintere innere Mantelwandung
12c
äußere Mantelwandung
12d
Mantelhohlraum
13
kreisringför. Düsenkanal
14
Leiteinrichtung
15
Turbinenlängsachse
16, 17
Leiteinrichtung
F1Fig.1,2,3,4
Einlauftrichterfläche
F2Fig.1,2,3,4
Laufradeinlauffläche
F3Fig.1,2,3,4
Laufradaustrittsfläche = Saugrohreintrittsfläche
F4Fig.1,2,3,4
Turbinensaugrohr-Austrittsfläche
F5Fig.3,4
Ringdüseneintrittsfläche
F6Fig.3,4
Ringdüsenaustrittsfläche
F7Fig.4
Mantelsaugohraustrittsfläche
1 to 4
1
Azialturbine
2
casing
2a
Housing wall to 3
2 B
Housing wall to 1
2c
Housing wall to 4
2d
outer housing wall
2e
housing cavity
2f
Housing wall to 6
2g
outer housing wall to 2a , b, f
2h
housing cavity
2i
outer housing wall
2y
housing cavity
2k
outer housing wall
2l
housing cavity
3
feed hopper
4
Turbine suction tube (diffuser)
5
generator housing
6
kreisringförm. suction tube
7
Partial u. guide cone
7a
Leitkonuswandung within 6
7b
Leitkonuswandung outside 6
7c
Leitkonushohlraum
8th
Mantelsaugrohr
9
coat
9a
inner jacket wall
9b
outer jacket wall
9c
mantle cavity
10
kreisringförm. nozzle channel
11
conductive strip
12
coat
12a
vord. inner jacket wall
12b
rear inner jacket wall
12c
outer jacket wall
12d
mantle cavity
13
kreisringför. nozzle channel
14
guide
15
turbine longitudinal axis
16, 17
guide
F1 Fig.1,2,3,4
Inlet funnel area
F2 Fig.1,2,3,4
Impeller inlet surface
F3 Fig.1,2,3,4
Impeller outlet surface = suction tube entry surface
F4 Fig.1,2,3,4
Turbine suction-outlet area
F5 Fig.3,4
Ring nozzle inlet area
F6 Fig.3,4
Ring nozzle exit area
F7 Fig.4
Mantelsaugohraustrittsfläche

55

2121
Turbinengehäuseturbine housing
21a, 21b21a, 21b
Wandung um 22 Wall around 22
21c, 21d 21c, 21d
gekrümmte Endpartie um 22 curved end part around 22
21e 21e
Laufradkammerwandpartie < tImpeller chamber wall section <t
21f21f
Laufradkammerwandpartie > tImpeller chamber wall section> t
21g, 21h 21g, 21h
Wandung um 31 Wall around 31
21i, 21j 21i 21j
Wandung um 28 Wall around 28
2222
Einlauftrichterfeed hopper
2323
Schaufelradachsebucket wheel
2424
Schaufelradpaddle wheel
2525
Laufschaufelblade
2626
PolkranzPolkranz
2727
Statorstator
28 28
Saugrohr (Diffusor)suction tube (Diffuser)
28a28a
SaugrohranfangSaugrohranfang
28b28b
Saugrohrendesuction pipe
28c28c
oberstes Niveau von 28a highest level of 28a
29a, 29b29a, 29b
äußere horizo. Turb.-Wandungouter horizo. Turb.-wall
3030
radial erweiterte Schaufelradkammerradial extended impeller chamber
3131
SchaufelzwischenraumBucket clearance
3232
Belüftungsventilvent valve
32a32a
Schwimmerswimmer
32b32b
Ventilkörpervalve body
32c 32c
Ventilsitzvalve seat
3333
Belüftungsrohrventilation tube
34 34
Ventilabschottungvalve foreclosure
35a, b, c, d35a, b, c, d
Hohlraumcavity
36 36
SchwenkeinrichtungPivot means

66

4141
Turbinengehäuseturbine housing
41a, 41b41a, 41b
horizont.. Wandung von 42 horizon .. wall of 42
41c, 41d41c, 41d
radiale Wandung von 54a, 54b radial wall of 54a . 54b
41e, 41f41e, 41f
horizontale Wandung von 51 horizontal wall of 51
41g, 41h41g, 41h
äußere horiz. Wandung von 41 outer horiz. Wall of 41
41i, j41i, j
SchaufelradkammerwandungSchaufelradkammerwandung
4242
Einlauftrichterfeed hopper
43, 4443 44
Schaufelrad-Achse/WellePaddle wheel axle / shaft
45, 4645, 46
Schaufelradpaddle wheel
47, 4847 48
Laufschaufelblade
47a, 48a47a, 48a
Schaufelteilungblade pitch
4949
Rotor-PolkranzRotor Polkranz
5050
Statorstator
5151
Saugrohr (Diffusor)suction tube (Diffuser)
52, 5352 53
Laufradkammerimpeller chamber
52a, 53a52a, 53a
aktiver Laufkammerbereichactive Overflow chamber area
52b, 53b52b, 53b
Rückflusskanal innerhalb 52, 53 Return channel within 52 . 53
54, 5554 55
Trennstegdivider
56a, b, c, d56a, b, c, d
Hohlraumcavity

77

6161
Turbinengehäuseturbine housing
61a, 61b61a, 61b
horizontale Wandung von 62 horizontal wall of 62
61c, 61d61c, 61d
radiale Wandung von 72a, 72 radial wall of 72a . 72
61e, 61f61e, 61f
horizontale Wandung von 63 horizontal wall of 63
61g, 61h61g, 61h
äußere horiz. Wandung von 61 outer horiz. Wall of 61
6262
Einlauftrichterfeed hopper
6363
Saugrohr (Diffusor)suction tube (Diffuser)
64a, b64a, b
Achse/WelleAxis / shaft
65, 6665, 66
Schaufelradpaddle wheel
67, 6867, 68
Laufschaufelblade
6969
Stator-PolkranzStator Polkranz
7070
Schaufelrad-PolkranzPaddlewheel Polkranz
7171
Leit- u. Teileinrichtungconductivity u. partial device
72a, 72b 72a, 72b
Schaufelradkammerimpeller chamber
73a, 73b 73a, 73b
Hohlraumcavity

88th

8080
Turbinengehäuseturbine housing
80a, b80a, b
horizontale Wandung von 81 horizontal wall of 81
80c, 80d80c, 80d
radiale Wandung von 82 radial wall of 82
80e, 80f 80e, 80f
radiale Wandung vom Freiraum in 82 radial wall from the free space in 82
80g, h80g, H
horizontale Wandung von 90 horizontal wall of 90
8181
Einlauftrichterfeed hopper
8282
Schaufelradkammerimpeller chamber
82a, 82b82a, 82b
aktiver Bereich in 82 active area in 82
82c,82d82c, 82d
Freiraum in 82 Free space in 82
8383
Leitvorrichtungguide
83a, 83b83a, 83b
ZuströmleitflächeZuströmleitfläche
83c, 83d83c, 83d
spiralförmige Kontur von 83 (Laufschaufelführung)spiral shape of 83 (Blade guide)
84a, 84b 84a, 84b
Schaufelrad-Achse/WellePaddle wheel axle / shaft
85a, 85b85a, 85b
Schaufelradpaddle wheel
8686
LaufschaufelschwenkgelenkBlade pivot
8787
Laufschaufelblade
8888
Laufschaufel-AbstützstegBlade-supporting web
9090
Saugrohr (Diffusor)suction tube (Diffuser)
91a, 91b91a, 91b
Laufschaufel-FührungsstegBlade guide web
92a, 92b92a, 92b
Laufschaufel-UmlegerolleBlade wrapping roller
9393
Schaufelrad-PolkranzPaddlewheel Polkranz
9494
Stator-PolkranzStator Polkranz

9 und 10

101
Turbinengehäuse
101a, 101b
Wandung von 102
101c, 101d
Wandung von 103
101e, 101f
horizontale Außenw. von 101
101g, 101h
vertikale Außenw. von 101
101i
Trenn-u.Leitwand in 102
102
Einlauftrichter
103
Saugrohr (Diffusor)
104a, 104b
Schaufelrad-Welle/Achse
105, 106
Schaufelrad
107, 108
Laufschaufel
109
Laufrad-Polkranz
110
Stator-Polkranz
111
Leiteinrichtung u. Abflusskanal
112
Schaufelradkammer
112,a, b
äußere aktive Radkammerpartie
112c
innere aktive Radkammerpartie
112d, e
Abflußkanal der äußeren Radkammerpartie
113
Sammelkanal der inneren Radkammerpartie
113a
Abflusskanal der inneren Radkammerpartie
114
Wandung von 112d, e und Wandung von 115
115
Zuflusskanal zur inneren Radkammerpartie 112c
115a
Verbindungskanal zu 102a
116a, b
Hohlraum
9 and 10
101
turbine housing
101a, 101b
Wall of 102
101c, 101d
Wall of 103
101e, 101f
horizontal exterior from 101
101g, 101h
vertical exterior from 101
101i
Trenn u.Leitwand in 102
102
feed hopper
103
Suction tube (diffuser)
104a, 104b
Impeller shaft / axle
105, 106
paddle wheel
107, 108
blade
109
Wheel Polkranz
110
Stator Polkranz
111
Guide u. spillway
112
impeller chamber
112, a, b
outer active wheel chamber section
112c
inner active wheel chamber section
112d, e
Outflow channel of the outer Radkammerpartie
113
Collection channel of the inner Radkammerpartie
113a
Outflow channel of the inner Radkammerpartie
114
Wall of 112d , e and wall of 115
115
Inflow channel to the inner Radkammerpartie 112c
115a
Connecting channel too 102
116a, b
cavity

Claims (32)

Radial-Wasserturbine für den Einsatz in freien Strömungen, bestehend aus einem in einem Gehäuse gelagerten weitgehend tangential angeströmten Schaufelrad mit zur Anströmrichtung konkav geformten Laufschaufeln, mit einem an die Schaufelradkammer anschließenden Saugrohr, und einem in die Turbine integrierten oder als Baueinheit zugeordneten, vom Schaufelrad angetriebenen elektrischen Generator dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Komponenten der Radial-Turbine (1) das Turbinengehäuse (2), ein die freie äußere Strömung erfassender Einlauftrichter (3) und ein Saugrohr (4) so gestaltet und einander zugeordnet sind, dass sie weitgehend horizontal und parallel zur äußeren freien Strömung durchströmt werden, ihre Gehäuseaußenwandungen (2d, 2g) und das Ende ihres Saugrohres (4, 6a, 6b) derart ausgeführt und einander zugeordnet sind, dass die die Gehäuseaußenwandungen (2d, 2g) umstreichende freie Strömung auf die Austrittspartie (F4Fig.1, F4a,bFig.2) des Saugrohres (4, 6a, 6b) einen Sog bewirkenden Injektoreffekt ausübt, um die Gehäuseaußenwandung (2i ,2h) eine Ummantelung (9, 12) angeordnet ist, die mit der Gehäuseaußenwandung mindestens einen von der freien äußeren Strömung beaufschlagten, die Durchströmgeschwindigkeit steigernden Düsenkanal (10a, 10b) 13a, 13b) bildet, der auf das aus dem Saugrohrausgang (4Fig.3,4) ausströmende Medium einen Sog bewirkenden Injektoreffekt ausübt, die Außenwandungen (2d, 2g, 2i, 2k) des Gehäuses (2) der aktiven Radialturbinenkomponente (1) mit Einlauftrichter (3) und Saugrohr (4, 6a, 6b) und die Außenwandung (9b, 12c) der Ummantelung (9, 12) Oberflächenkonturen und -Verläufe derart aufweisen, dass das gesamte Gebilde gegenüber der freien äußeren Strömung Funktionseigenschaften eines Auftrieb bewirkenden Tragflügels aufweist, Gehäuse (2) und Ummantelung (9, 12) Auftrieb bewirkende Hohlräume (2e, 2h, 2j, 21; 9c, 12d) aufweisen. Radial water turbine for use in free flows, consisting of a mounted in a housing largely tangentially impeller blade with concave blades to the direction of flow, with an adjoining the Schaufelradkammer suction, and an integrated into the turbine or as a unit associated, driven by the impeller Electric generator characterized in that the active components of the radial turbine ( 1 ) the turbine housing ( 2 ), a free outer flow seizing inlet funnel ( 3 ) and a suction tube ( 4 ) are designed and assigned to one another in such a way that they flow through substantially horizontally and parallel to the outer free flow, their housing outer walls ( 2d . 2g ) and the end of its suction tube ( 4 . 6a . 6b ) are designed and assigned to each other such that the housing outer walls ( 2d . 2g ) sweeping free flow on the outlet part (F4 Fig.1 , F4a, b Fig.2 ) of the suction tube ( 4 . 6a . 6b ) exerts a suction causing injector effect to the Gehäuseaußenwandung ( 2i . 2h ) a sheath ( 9 . 12 ) is arranged, with the housing outer wall at least one acted upon by the free outer flow, the flow rate increasing nozzle channel ( 10a . 10b ) 13a . 13b ) which exerts a suction effect on the medium flowing out of the suction pipe outlet (4, FIG. 3, 4), the outer walls ( FIG . 2d . 2g . 2i . 2k ) of the housing ( 2 ) of the active radial turbine component ( 1 ) with inlet funnel ( 3 ) and suction tube ( 4 . 6a . 6b ) and the outer wall ( 9b . 12c ) of the sheath ( 9 . 12 ) Surface contours and runs such that the entire structure relative to the free outer flow functional properties of a buoyancy causing wing, housing ( 2 ) and sheath ( 9 . 12 ) Buoyancy causing cavities ( 2e . 2h . 2y . 21 ; 9c . 12d ) exhibit. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Komponenten der Radialturbine (1Fig.1,2,3,4), Einlauftrichter (3Fig.1,2,3,4) und das Saugrohr (4Fig.1,3,4, 6a,bFig.3) ein als eine Baueinheit ausgeführte gemeinsames Gehäuse (2) aufweisen, wobei die inneren Strömungsquerschnittsverläufe (F1Fig.1,2,3 bis F4Fig.1,2,3), so bemessen sind und der Oberflächenverlauf der äußeren Gehäusewandung (2d, 2g, 2i) so strukturiert ist, dass die Ausströmgeschwindigkeit des Wassers aus dem Saugrohr (4Fig.1,2,3) unter der Strömungsgeschwindigkeit der freien äußeren Strömung liegt.Radial-water turbine according to claim 1, characterized in that the active components of the radial turbine (1 Fig.1,2,3,4 ), inlet funnel (3 Fig.1,2,3,4 ) and the suction tube (4 Fig.1, 3,4 , 6a, b) FIG. 3 ) shows a common housing ( FIG. 2 ), wherein the inner flow cross-sectional profiles (F1 Fig. 1,2,3 to F4 Fig.1,2,3 ), are dimensioned so and the surface profile of the outer housing ( 2d . 2g . 2i ) is structured so that the outflow velocity of the water from the suction pipe (4 Fig.1,2,3 ) is below the flow velocity of the free outer flow. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass um ihr Gehäuse (2Fig.3,4) im saugrohrseitigen Bereich eine Ummantelung (9, 12) angeordnet ist, wobei deren Innenwand (9a, 12a) mit der Außenfläche (2i, 2k) des Turbinengehäuses (2) eine Ringdüse (10, 13) bildet mit einem im Querschnitt abnehmenden, strömungsgeschwindigkeitssteigernden Verlauf mit einer auf das aus dem Saugrohr (4Fig.3,4) ausströmende Medium schrägen Ausströmrichtung.Radial-water turbine according to claim 1 and 2, characterized in that around its housing (2 Fig.3,4 ) in the suction pipe side a sheath ( 9 . 12 ) is arranged, wherein the inner wall ( 9a . 12a ) with the outer surface ( 2i . 2k ) of the turbine housing ( 2 ) an annular nozzle ( 10 . 13 ) forms with a decreasing in cross-section, flow rate increasing profile with an outflow from the suction pipe (4 Fig.3,4 ) medium outflow direction . Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass in Fortsetzung der Innenwandung (9a, 12a) einer Ummantelung (9, 12), die mit der Turbinengehäuseaußenwand (2iFig.3, 2kFig.4) eine Ringdüse (10, 13) bildet, diese in eine ein weiteres Saugrohr (8) mit der Funktion eines Diffusors bildende innere Wandung (12b) übergeht wobei die inneren Strömungsquerschnittsverläufe (F1Fig.4 bis F4Fig.4) so bemessen sind, dass die Ausströmgeschwindigkeit des Wassers aus dem Saugrohr (4Fig.4) unter der Strömungsgeschwindigkeit der freien äußeren Strömung liegt, alternativ aber auch über der freien äußeren Strömung liegt. Radial-water turbine according to claim 1 and 3, characterized in that in continuation of the inner wall ( 9a . 12a ) a casing ( 9 . 12 ), Which (with the turbine housing outer wall 2i Fig.3, 2k Fig.4) an annular die ( 10 . 13 ), this into another suction tube ( 8th ) with the function of a diffuser forming inner wall ( 12b ) passes whereby the inner flow cross- sectional curves (F1 Fig.4 to F4 Fig.4 ) are dimensioned so that the outflow velocity of the water from the suction pipe (4 Fig.4 ) is below the flow velocity of the free outer flow, but alternatively also over the free outside flow lies. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Saugrohr (6Fig.2) ihres Gehäuses (2Fig.2) ein Strömungs-Teil- und Leitkegel (7) angeordnete ist, dessen äußere Kontur (7a,) im Bereich der Tubinengehäusewandung (2f) und die ihn umschließende Gehäusewandung (2f) so verlaufen, dass der Zwischenraum (6) als ein ringquerschnittförmiges als Diffusor wirkendes Saugrohr ausgebildet ist, die Kontur (7b) des Teil- und Leitkegels außerhalb des Turbinengehäuses einen abnehmenden Querschnittsverlauf aufweist, in einer Weise, dass auf das aus dem Ringkanal (66) austretende Medium nochmals ein Diffusoreffekt einwirkt, die inneren Strömungsquerschnittsverläufe (F1Fig.2 bis FFig.2) so bemessen sind, dass die Ausströmgeschwindigkeit des Wassers aus dem Saugrohr (6Fig.2) unter der Strömungsgeschwindigkeit der freien äußeren Strömung liegt.Radial-water turbine according to claim 1, characterized in that in the suction pipe (6 Fig.2 ) of its housing (2 Fig.2 ) a flow partial and traffic cone ( 7 ) is arranged, the outer contour ( 7a ,) in the area of the tubular housing wall ( 2f ) and the housing wall enclosing it ( 2f ) so that the gap ( 6 ) is designed as a ring cross-section-shaped suction tube acting as a diffuser, the contour ( 7b ) of the partial and guide cone outside of the turbine housing has a decreasing cross-sectional profile, in such a way that on the out of the annular channel ( 66 ) again exerts a diffuser effect, the inner flow cross-sectional profiles (F1 Fig.2 to F Fig.2 ) are dimensioned so that the outflow velocity of the water from the suction pipe (6 Fig.2 ) is below the flow velocity of the free outer flow. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1, 2 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung (2dFig.1, 2gFig.2) vom Einlauftrichter (3) – Anfang (F1) ausgehend zum Saugrohr (4, 6) – Ende (F4, F6) hin im wesentlichen in der vertikalen Erstreckung steigend verläuft.Radial-water turbine according to claim 1, 2 and 5, characterized in that the housing wall (2d Fig.1 , 2g Fig.2 ) from the inlet funnel ( 3 ) - start (F1) starting from the intake manifold ( 4 . 6 ) - extending end (F4, F6) towards substantially in the vertical extent rising. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass alternativ je nach Konstruktionsmerkmal der Turbine a) am Ende eines die äußere Strömung leitenden Turbinenmantels (2d, 2f), b) als Verlängerung einer Turbinen-Ummantelung (9), c) aus einer einen Injektoreffekt bewirkenden Ringdüse (13, 39) ausgehende, eine radial schräg nach innen in die Strömung des Diffusors (4, 6) gerichtete Leiteinrichtungen (11, 14, 15, 16) angeordnet ist, wobei diese aus unterschiedlich langen, in abwechselnder Folge mit dazwischenliegenden Leerräumen angeordneten streifenförmigen Leitblechen bestehen. Radial-water turbine according to claim 1 to 5, characterized in that, alternatively, depending on the design feature of the turbine a) at the end of the outer flow-conducting turbine shell ( 2d . 2f ), b) as an extension of a turbine casing ( 9 ), c) from an injector effect causing annular nozzle ( 13 . 39 ) outgoing, a radially obliquely inward into the flow of the diffuser ( 4 . 6 ) ( 11 . 14 . 15 . 16 ) is arranged, which consist of different lengths, arranged in an alternating sequence with intervening voids stripe-shaped baffles. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die die freie Strömung erfassende Fläche (F1) des Einlauftrichters (3) mindestens das Doppelte der Turbinenzuflussfläche (F2) beträgt.Radial-water turbine according to claim 1 to 7, characterized in that the free flow sensing surface (F1) of the inlet funnel ( 3 ) is at least twice the turbine inflow area (F2). Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialturbine (1) ein quer zur Durchströmrichtung gelagertes Schaufelrad (24) aufweist, das auf der unteren Seite von der Wasserströmung tangential beaufschlagt wird, die Laufradkammer auf der oberen Seite nach einer kurzen Umfangstrecke (21e) eine in das Saugrohr (26) übergehende radiale Erweiterung (30a) aufweist, Einlauftrichter (22) und Saugrohr (28) eine weitgehend parallele horizontale Kanalführung (21, 21b) besitzen, am Ende des oberen Freiraumes (30a) zum Saugrohr (28) hin, oberhalb der höchstliegenden Wandung (28c) des Saugrohranfangs (28a) ein selbstregelndes Belüftungsventil (32) angeordnet ist mit einer Funktionsweise derart, dass in der über der Schaufelradtrommel-Oberkante liegende Radkammerpartie sich ein wasserfreier, zumindest wasserarmer Luftdom ausbildet.Radial-water turbine according to claim 1 and any further preceding claims, characterized in that the radial turbine ( 1 ) a transversely mounted to the flow direction paddle wheel ( 24 ), which is acted upon tangentially by the water flow on the lower side, the impeller chamber on the upper side after a short circumferential distance ( 21e ) one into the suction pipe ( 26 ) transitional radial extension ( 30a ), inlet funnel ( 22 ) and suction tube ( 28 ) a substantially parallel horizontal channel guide ( 21 . 21b ), at the end of the upper free space ( 30a ) to the intake manifold ( 28 ), above the highest wall ( 28c ) of the intake manifold beginning ( 28a ) a self-regulating ventilation valve ( 32 ) is arranged with a mode of operation such that in the Radkammerpartie lying above the Schaufelradtrommel upper edge an anhydrous, at least low-water air dome is formed. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Belüftungsventil (32) aus einem Schwimmer (32a) und einem daran angeordneten Dichtelement, vorzugsweise ausgebildet als ein Ventilkegel (32b) besteht, welcher in einem zugeordneten Ventilsitz (32c) vom Schwimmer gesteuerte Schließfunktion ausführt und der darüber liegende Raum (32d) über eine Schlauch- oder Rohrleitung (33) mit der freien Atmosphäre verbunden ist. Radial-water turbine according to claim 1 and 9, characterized in that the ventilation valve ( 32 ) from a float ( 32a ) and a sealing element arranged thereon, preferably designed as a valve cone ( 32b ), which in an associated valve seat ( 32c ) from the float controlled closing function and the space above it ( 32d ) via a hose or pipeline ( 33 ) is associated with the free atmosphere. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Radialturbine (1) auf einer weitgehend senkrecht zur horizontalen Durchströmachse (15) liegenden Verbindungslinie zwei dazu symmetrisch sitzende Laufräder (45, 46) aufweist, deren Achsabstände so bemessen sind, dass die Laufschaufeln (47) des einen Schaufelrades (45) in den Laufschaufelzwischenraum des anderen Schaufelrades (46) ragt und umgekehrt, und die Laufschaufeln für eine Anlagezuordnung ein dichtendes, zahnradähnliches Abwälzprofil aufweisen, die Schaufelräder (45, 46) in ihrer Eingriffspartie (52a, 53a) tangential angeströmt werden, die Schaufelradkammer (52, 53) kurz nach dem Einlauftrichterende (42b) eine radiale Erweiterung aufweist in der ein Trennsteg (54, 55) angeordnet ist der einen in das Saugrohr (51) mündenden Rückflusskanal (52c, 53c) bildet.Radial-water turbine according to claim 1 and any further preceding claims, characterized in that the radial turbine ( 1 ) on a substantially perpendicular to the horizontal flow axis ( 15 ) lying connecting line two symmetrically seated wheels ( 45 . 46 ) whose center distances are dimensioned such that the rotor blades ( 47 ) of a paddle wheel ( 45 ) in the blade space of the other paddle wheel ( 46 protruding and vice versa, and the blades for an asset allocation have a sealing, gear-like Abwälzprofil, the paddle wheels ( 45 . 46 ) in their engagement ( 52a . 53a ) are impinged tangentially, the impeller ( 52 . 53 ) shortly after the inlet funnel end ( 42b ) has a radial extension in which a separating web ( 54 . 55 ) is arranged one in the suction pipe ( 51 ) reflux channel ( 52c . 53c ). Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand vom Einlauftrichterende (42b) bis zum Beginn des Trennsteges (54, 55) und die Schaufelteilung (47a) so aufeinander abgestimmt sind, dass das auf der Zuflussseite in die Schaufelzwischenräume einströmende Frischwasser die Altwasserfüllung in den Rückflusskanal (52b, 53b) weitgehend verlustarm spült, in einem Schaufelrad (46) ein el. Generator untergebracht ist und die kämmfähig ausgebildeten Laufschaufelseiten aneinander so zugeordnet sind, dass die Laufschaufel (47) des generatorlosen Schaufelrades (45) sich in Umfangsrichtung auf einer Laufschaufel (48) des den Generator beinhaltenden Schaufelrades (46) abstützt.Radial-water turbine according to claim 1 and 11, characterized in that the distance from the inlet funnel end ( 42b ) until the beginning of the separating web ( 54 . 55 ) and the bucket division ( 47a ) are matched to one another such that the fresh water flowing into the blade interspaces on the inflow side, the old water filling in the return flow channel ( 52b . 53b ) flushes with little loss, in a paddle wheel ( 46 ) an el. generator is housed and the combable formed blade sides are associated with each other so that the blade ( 47 ) of the generator-free paddle wheel ( 45 ) in the circumferential direction on a blade ( 48 ) of the paddle wheel containing the generator ( 46 ) is supported. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialturbine (1) auf einer weitgehend senkrecht zur horizontalen Durchströmachse liegenden Verbindungslinie zwei symmetrisch sitzende Schaufelräder (65, 66) aufweist, die Achsabstände der Schaufelräder so bemessen sind, dass die Laufschaufeln (67) des einen Schaufelrades (65) in dem Laufschaufelzwischenraum eng an den in die Abwälzkinematik einbezogenen Zwischenraumgrund des anderen Schaufelrades (66) ragt und umgekehrt, wobei die Laufschaufeln für eine Anlagezuordnung ein dichtendes, zahnradähnliches Abwälzprofil aufweisen, am Ende des Einlauftrichters (62) eine die Strömung teilende Leit- und Teilvorrichtung (71) angeordnet ist, die die Ströme weitgehend tangential außen den Schaufelrädern (65, 66) zuführt, in einem Schaufelrad (66) ein el. Generator (69/70) untergebracht ist und die kämmfähig ausgebildeten Laufschaufelseiten aneinander so zugeordnet sind, dass die Laufschaufel (65) des generatorlosen Schaufelrades (65) sich in Umfangsrichtung auf einer Laufschaufel (68) des den Generator beinhaltenden Schaufelrades (66) abstützt.Radial water turbine according to claim 1 and any further preceding claims, characterized in that the radial turbine ( 1 ) on a substantially perpendicular to the horizontal flow line connecting line two symmetrically seated paddle wheels ( 65 . 66 ), the axial distances of the paddle wheels are dimensioned such that the rotor blades ( 67 ) of a paddle wheel ( 65 ) in the blade clearance close to the included in the Abwälzkinematik interspace bottom of the other paddle wheel ( 66 ) and vice versa, wherein the blades for an asset allocation have a sealing, gear-like rolling profile, at the end of the inlet funnel ( 62 ) a guiding and dividing device dividing the flow ( 71 ) is arranged, the currents largely tangentially outside the paddle wheels ( 65 . 66 ), in a paddle wheel ( 66 ) an el. generator ( 69 / 70 ) is accommodated and the combable trained blade sides are assigned to each other so that the blade ( 65 ) of the generator-free paddle wheel ( 65 ) in the circumferential direction on a blade ( 68 ) of the paddle wheel containing the generator ( 66 ) is supported. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Radialturbine (1) auf einer weitgehend senkrecht zur horizontalen Durchströmachse liegenden Verbindungslinie zwei symmetrisch sitzende Schaufelräder (85a, 85b) aufweist, deren Laufschaufeln (87) mittels eines Schwenkgelenkes (86) am Umfang der Schaufelräder befestigt sind, wobei Schaufelform und die Gelenkkinematik so gestaltet sind, dass sie weitgehend ohne radiale Zwischenräume auf der Schaufelradtrommel aufliegend umgelegt werden, an der Laufschaufel ein ihre Betriebsstellung bestimmender Abstützsteg (88) angeordnet ist, die Achsabstände der Schaufelräder (85a, 85b) so festgelegt sind, dass im umgelegten Zustand der Laufschaufeln (87) diese mit ihren konvexen Rücken einen zwischen den Schaufelrädern angeordnete Führungsstege (91a, 91b) tangieren, zuflussseitig Mitte der Schaufelräder (85a, 85b) eine den Flüssigkeitsstrom teilende Teil- und Leitvorrichtung (83) angeordnet ist mit einer Leitflächenkontur (83a, 83b) derart, dass mit der gegenüberliegenden Gehäusewandung (80e, 80f) die Schaufelräder (85a, 85b) weitgehend tangential angeströmt werden, die Schaufelradkammer (82) eine in das Saugrohr (90) übergehende radiale Erweiterung (82a) aufweist.Radial-water turbine according to claim 1 and any further of the preceding claims, characterized in that the radial turbine ( 1 ) on a substantially perpendicular to the horizontal flow line connecting line two symmetrically seated paddle wheels ( 85a . 85b ), whose rotor blades ( 87 ) by means of a pivot joint ( 86 ) are mounted on the circumference of the paddle wheels, wherein blade shape and the joint kinematics are designed so that they are largely folded over without radial gaps on the paddle wheel drum lying on the blade a their operating position determining Abstützsteg ( 88 ), the axial spacing of the paddle wheels ( 85a . 85b ) are set so that in the folded state of the blades ( 87 ) this with its convex back arranged between the paddle wheels guide webs ( 91a . 91b ), inflow on the center of the impellers ( 85a . 85b ) a dividing the liquid flow dividing and guiding device ( 83 ) is arranged with a Leitflächenkontur ( 83a . 83b ) such that with the opposite housing wall ( 80e . 80f ) the paddle wheels ( 85a . 85b ) are impinged largely tangentially, the Schaufelradkammer ( 82 ) one into the suction pipe ( 90 ) transitional radial extension ( 82a ) having. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1 und 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstege (91a, 91b) in Fortsetzung der Teil- und Leiteinrichtung (83) sich in Richtung Saugrohr (90) erstrecken, wobei ihre zum Schaufelrad radialen Verläufe vom Schaufelrad spiralförmig entfernen, soweit, dass sich die im Lauf auf sie zukommenden radial aufrecht stehenden Laufschaufeln (87) umlegen, die den Schaufelrädern zugewandte Kontur (83b, 83c) der Leitvorrichtung (83) zum Einlauftrichter hin ebenfalls einen radial zum Schaufelrad distanzierenden spiraligen Verlauf aufweisen, alternativ im Anfangsbereich des Saugrohres (90) Umlegerollen (92a, 92b) angeordnet sind, in einer Ausführungs- und Positionierungsweise so, dass die radial aufrecht an dem Schaufelrad stehenden Laufschaufeln beim Vorbeilaufen umgelegt werden.Radial water turbine according to claim 1 and 14, characterized in that the guide webs ( 91a . 91b ) in continuation of the subdivision and guidance ( 83 ) in the direction of the intake manifold ( 90 ), wherein their radial directions to the paddle wheel from the paddle wheel spirally remove, so far as that in the course coming towards them radially upright blades ( 87 ), the contour facing the paddle wheels ( 83b . 83c ) of the guide device ( 83 ) to the inlet funnel also have a radial distance to the impeller spiral course, alternatively in the initial region of the suction tube ( 90 ) Transfer rollers ( 92a . 92b ) are arranged, in an execution and positioning manner so that the radially upright standing on the blade wheel blades are folded over when passing. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Radialturbine (1) auf einer weitgehend senkrecht zur horizontalen Durchströmachse (15) liegenden Verbindungslinie zwei symmetrisch sitzende Schaufelräder (105, 106) aufweist, der Einlauftrichter (102) durch eine Teil- und Leiteinrichtung (101i) in der horizontalen Ebene in zwei Kanäle (102a 102b) geteilt ist, wovon ein Kanal (102b) nochmals durch eine Teil- und Leitvorrichtung (111) in zwei weitgehend vertikale Ströme geteilt wird die beide Schaufelräder (105, 106) an ihrem äußeren Umfang tangential beaufschlagen, deren Ströme auf der Austrittsseite über die von einer Leiteinrichtung (114) gebildeten Abflusskanäle (112d, 112e) dem Saugrohr (103) zugeführt werden, wovon der andere Kanal (102a) über einen Verbindungskanal (115a) seined Strömung einen über die Schaufelradbreite sich erstreckenden Beschickungskanal (115) zuführt, der die in Eingriff stehende Schaufelpartie (112c) der Schaufelräder (105, 106) tangential anströmt, wobei die auf der Einlauftrichterseite gleichermaßen als Sammel- und Abflusskanal (113) ausgebildete Leiteinrichtung (111) diesen Strom über einen Verbindungskanal (113a) dem Saugrohr (103) zuführt.Radial water turbine according to claim 1 and any further of the preceding claims, characterized in that the radial turbine ( 1 ) on a substantially perpendicular to the horizontal flow axis ( 15 ) connecting line two symmetrically seated paddle wheels ( 105 . 106 ), the inlet funnel ( 102 ) by a partial and guiding device ( 101i ) in the horizontal plane into two channels ( 102 102b ), of which one channel ( 102b ) again by a part and guide device ( 111 ) is divided into two largely vertical streams, the two paddle wheels ( 105 . 106 ) act tangentially on its outer circumference, whose flows on the outlet side over that of a guide ( 114 ) formed drainage channels ( 112d . 112e ) the suction tube ( 103 ), of which the other channel ( 102 ) via a connection channel ( 115a ) flow has a feed channel extending over the blade wheel width ( 115 ), which engages the engaged blade section (FIG. 112c ) of the paddle wheels ( 105 . 106 ) flows tangentially, the on the inlet funnel side equally as collecting and outflow channel ( 113 ) designed guide ( 111 ) this current via a connection channel ( 113a ) the suction tube ( 103 ) feeds. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Radialturbine (1) ein peltonturbinenartiges Schaufelrad (127) aufweist mit einer Schaufelform derart, dass das Mitte der Laufschaufeln (125) weitgehend tangential zugeführte Wasser um knapp 180° umgelenkt wird, radial über dem Laufrad (127) in Fortsetzung des Einlauftrichters (122) ein über den ganzen Umfang des Laufrades sich erstreckendes Spiralgehäuse (123) angeordnet ist mit einen im Grunde (121) des Spiralgehäuses (123) angeordneten umlaufenden Ringspalt (124), beidseitig angrenzend an die Schaufelradkammer sich am Ende vereinigende, in das Saugrohr (132) übergehende Abflußspiralgehäuse (130, 131) angeordnet sind, wobei in der radialen Erstreckung des Schaufelkranzes von der Schaufelradkammer zum Abflussspiralgehäuse beidseitig Verbindungskanäle (130a, 131a) angeordnet sind.Radial-water turbine according to claim 1 and any further of the preceding claims, characterized in that the radial turbine ( 1 ) a pelton turbine-like paddle wheel ( 127 ) having a blade shape such that the center of the blades ( 125 ) largely tangentially supplied water is deflected by almost 180 °, radially above the impeller ( 127 ) in continuation of the inlet funnel ( 122 ) extending over the entire circumference of the impeller spiral housing ( 123 ) is arranged with a basically ( 121 ) of the spiral housing ( 123 ) arranged circumferential annular gap ( 124 ), on both sides adjacent to the Schaufelradkammer at the end unifying, in the suction pipe ( 132 ) merging drainage spiral housing ( 130 . 131 ) are arranged, wherein in the radial extent of the blade ring from the Schaufelradkammer to Abflussspiralgehäuse both sides connecting channels ( 130a . 131 ) are arranged. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und 17 dadurch gekennzeichnet, dass die der Umlenkung und dem Ausfluss dienenden Zwischenräume (126a, 126b) zwischen den Laufschaufeln (125) sowohl in der Umfangs- als auch in der radialen Erstreckung und der Zuflussquerschnitt (124) so ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, dass das über den Ringspalt (124) einströmende Wasser etwa mit halber Eintrittsgeschwindigkeit die Beschaufelung nach beiden Seiten in umgekehrter Richtung verlässt, im Spiralgehäuse (123) über dem Eintrittsspalt (124) Leitschaufeln (129) angeordnet sind, vorzugsweise in der Breite des Ringspaltes (124) und mit konkav zur Anströmrichtung ausgebildeten Seitenrändern, das Zuflußspiralgehäuse (123) und die Abflussspiralgehäuse (130, 131) einen derartigen Querschnittsverlauf aufweisen, dass die mittlere Strömungsgeschwindigkeit, zum und aus dem Schaufelrad, innerhalb der Längserstreckung dieser Spiralgehäuse gleich bleibt.Radial-water turbine according to claim 1 and 17, characterized in that the deflection and the outflow serving spaces ( 126a . 126b ) between the blades ( 125 ) in both the circumferential and in the radial extent and the inflow cross section ( 124 ) are designed and matched to one another that over the annular gap ( 124 ) inflowing water leaves the blading on both sides in the opposite direction at about half the entrance speed, in the spiral housing ( 123 ) above the entrance slit ( 124 ) Guide vanes ( 129 ) are arranged, preferably in the width of the annular gap ( 124 ) and with concave to the direction of flow formed side edges, the Zuflußspiralgehäuse ( 123 ) and the drain spiral housing ( 130 . 131 ) have a cross-sectional shape such that the mean flow velocity, to and from the impeller, remains the same within the longitudinal extent of these volute casings. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der räumlichen Erstreckung ihrer Laufschaufeln zum gesamten Schaufelrad gegenüber herkömmlichen Radial-Turbinenkonzeptionen wesentlich größer ist, die radiale Länge der Laufschaufel mindestens ein Drittel des Laufradtrommeldurchmessers, bzw. ein Fünftel des äußeren Laufraddurchmessers beträgt, die Laufschaufelbreite bzw. Laufradbreite mindestens das Eineinhalbfache der Schaufellänge beträgt.Radial water turbine according to claim 1 and any further claims above thereby marked that the proportion of the spatial extension of their Blades to the entire paddle wheel over conventional radial turbine designs is much bigger, the radial length the blade at least one third of the impeller diameter, or one fifth the outer impeller diameter is, the Blade width or impeller width at least one and a half times the blade length is. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1, 9 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb ihres Schaufelrades (24, 127) ein elektrischer Generator angeordnet ist, alternativ neben dem Schaufelrad ein von ihm angetriebener Generator angeordnet ist.Radial water turbine according to claim 1, 9 and 17, characterized in that within its impeller ( 24 . 127 ) An electric generator is arranged, alternatively adjacent to the paddle wheel, a generator driven by it is arranged. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1, 10, 12, 13 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines ihrer beiden Schaufelräder ein elektrischer Generator untergebracht ist, oder alternativ neben dem Schaufelrad ein von ihm angetriebener Generator angeordnet ist, wobei das generatorlose Schaufelrad über eine in Einriff stehende Schaufelverzahnung, alternativ über eine Drehübertragungseinrichtung wie z. B. einen Riehmen- oder Zahnradtrieb, mit dem Generator-Rotor in Drehverbindung steht. Radial water turbine according to claim 1, 10, 12, 13 and 16, characterized in that within one of their two paddle wheels an electric generator is housed, or alternatively next to Paddle wheel is arranged by a generator driven by him, the generatorless paddle wheel being in engagement Blade toothing, alternatively over a rotary transmission device such as B. a Riehmen- or Gear drive, with the generator rotor is in rotary connection. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dieser Radial-Turbinen zu einer Baugruppe zusammengefasst sind.Radial water turbine according to claim 1 and any further claims above, characterized in that a plurality of these radial turbines to a Assembly are summarized. Radial- Wasserturbine nach Anspruch 1 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren in horizontaler Ebene nebeneinander zu einer Baueinheit zusammengefassten Radial-Turbinen ihre Schaufelradwellen mittels einer Drehverbindung gekoppelt sind, alternativ diese eine durchgehende Laufradwelle aufweisen, nur ein elektrischer Generator angeordnet ist.Radial water turbine according to claim 1 and 22, thereby marked that for several in a horizontal plane next to each other a unit summarized radial turbines their bucket wheels are coupled by means of a rotary joint, alternatively this have a continuous impeller shaft, only an electrical one Generator is arranged. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Radial-Turbinenkonstruktion oder auch die Baueinheit mehrere zusammengefasster Radial-Turbinen eine schwenkbare Befestigungseinrichtung aufweist bzw. schwenkbar im Unterwasserbereich befestigt ist.Radial water turbine according to claim 1 and any further claims above thereby marked that the entire radial turbine design or also the assembly of several summarized radial turbines a pivotable fastening device comprises or pivotable in Underwater area is attached. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1, 24 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in der schwenkbaren Befestigungseinrichtung ein eine Schwenkung bewirkender motorisch betätigter Verstellantrieb integriert ist, oder ihr ein solcher zugeordnet ist.Radial-water turbine according to claim 1, 24 and any further claims above thereby marked that in the pivotable fastening device integrated a pivoting causing motorized adjustment is or one is assigned to it. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ihre vom Wasser oder beliebig anderer aggressiver Atmosphären abgedichtete Innenräume wie z. B. Getriebe- oder Generatorgehäuse, oder Gehäuse elektrischer/elektronischer Bauelemente mit einer Druckluftatmosphäre beaufschlagt werden, wobei der aufzubauende Innendruck über dem die Dichtstellen außen beaufschlagenden Druck liegt, der sich beispielsweise aus der geodätischen darüberliegenden Wasserhöhe und durch Strömungen verursachte Staudruckbeaufschlagungen ergibt.Radial water turbine according to claim 1 and any further claims above thereby marked that theirs from the water or any other aggressive atmospheres sealed interiors such as B. gear or generator housing, or housing electrical / electronic Components are subjected to a compressed air atmosphere, in which the internal pressure to be built up over which the sealing points outside acting pressure is, for example, from the geodesic overlying water level and caused by currents Results in dynamic pressure. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in ihrem Wasserzuflussbereich ein Schutzgitter oder eine Sendeeinrichtung mit Meeresgetier vertreibenden bzw. fernhaltenden Ausstrahlungen wie Magnetfelder, elektrische Spannungsfelder, Schall oder Licht angeordnet ist.Radial water turbine according to claim 1 and any further claims above thereby marked that in its water inflow area a protective grid or a transmitting device with Meeresgetier driving away or keep away Broadcasts like magnetic fields, electrical stress fields, Sound or light is arranged. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebiger weiterer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ihre aktiven Partien mit einem Bewuchs und Meeres-Kleintierbesatz verhindernden Belag überzogen sind.Radial water turbine according to claim 1 and any further claims above characterized in that their active parts with a fouling and marine small animal facing preventing coating are coated. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das sie oder mehrere zu einer Baueinheit zusammengefasste Radialturbinen (1) mit einem darüber angeordneten Schwimmkörper verbunden ist mit einer ausgewogenen Verteilung der Auftrieb bewirkenden Hohlräume, so dass beide ein einheitliches schwimmfähiges System bilden, ihre räumlichen Zuordnungen derart sind, dass die obere Wassereintrittsbasis am Einlauftrichter (2) unterhalb der Wasseroberfläche liegt. Radial-water turbine according to claim 1 and any further preceding claims, characterized in that it or more combined to form a unit radial turbines ( 1 ) is connected to a floating body arranged above it with a balanced distribution of buoyancy causing cavities, so that both form a uniform floatable system, their spatial associations are such that the upper water inlet base at the inlet funnel ( 2 ) lies below the water surface. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das sie zusätzlich zu einem elektrischen Generator, oder alternativ an Stelle dessen eine vom Schaufelrad angetriebene Wasserpumpe aufweist.Radial-water turbine according to claim 1 and arbitrary further claims above, characterized in that it is in addition to an electrical Generator, or alternatively instead of one of the paddle wheel having driven water pump. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1, 30 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Wasserpumpe eine Schlauchpumpe ist, wobei diese vorzugsweise außen und seitlich vom Schaufelrad angeordnete ist und eine verlängerte, nach außen geführte Schaufelradwelle die Arme der Quetsch- und Rollkörper einer Schlauchpumpe trägt.Radial-water turbine according to claim 1, 30 and arbitrary further claims above, thereby marked, the the water pump is a peristaltic pump, in which these preferably outside and is arranged laterally from the paddle wheel and a lengthened, after Outside guided Paddlewheel shaft the crimping and the arms Rolling body one Hose pump carries. Radial-Wasserturbine nach Anspruch 1, 26, 27, 28 und beliebig weiterer vorstehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Konstruktions- und Funktionsmerkmale eines schwimmenden, autark und automatisch arbeitenden Kleinkraftwerkes besitzt, mit elektrischen und elektronischen Komponenten zur Wandlung des erzeugten Stromes auf eine vorbestimmten Frequenz und Spannung versehen ist, mit mechanischen, elektrischen und elektronischen Komponenten derart ausgerüstet sowie mit Strömungsgeschwindigkeits-Messsensoren bestückt ist, so, dass die ihm abverlangte elektrische Leistung – z. B. durch Bevorrechtungsschaltungen und Abschaltung einzelner Verbraucherkreise – die ihm abverlangte Pumpenleistung – z. B. durch Begrenzung des Fördervolumens der Pumpe – das Leistungsmaxima bestimmende Schaufelrad-Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis vzuström/vausström = 2 nicht wesentlich unterschritten wird.Radial-water turbine according to claim 1, 26, 27, 28 and any further preceding claims, characterized in that it has design and functional features of a floating, self-sufficient and automatically operating small power plant, with electrical and electronic components for converting the generated current to a predetermined Frequency and voltage is provided with mechanical, electrical and electronic components equipped and equipped with flow velocity measuring sensors, so that the demanded electrical power -. B. by preemption circuits and shutdown of individual consumer circuits - the demanded pump power - z. B. by limiting the delivery volume of the pump - the maximum power-determining paddle wheel flow velocity ratio v inflow / outflow v = 2 is not significantly below.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2913728A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-19 Paul Guinard DEVICE AND METHOD FOR CAPTURING KINETIC ENERGY FROM A NATURALLY MOVING FLUID
NL1035563C2 (en) * 2008-06-10 2009-05-11 Hugo Karel Krop Rotating paddle wheel for turbine device utilized in dam for generating hydroelectric power, has turbine blades allow flow of water to drive turbine, and floating pontoon moving horizontally relative to changing speed of water
RU2368799C1 (en) * 2008-02-28 2009-09-27 Николай Борисович Болотин Generator operating at sea current
AT13076U1 (en) * 2011-06-21 2013-05-15 Manfred Haenfling COMPRESSION TURBINE
DE102011055783A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-29 Imk Engineering Gmbh Hydroelectric power plant for producing power from water in e.g. river, has blades moved on side of cylinder in exposed position, where blades do not produce water resistance on another side of cylinder in adjusted position
DE102013010379A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 REAC Energy GmbH Schaufelradvorrichtung
WO2015113159A1 (en) * 2014-01-30 2015-08-06 Vorias Mihalis Power generating assembly
CN113646525A (en) * 2019-03-26 2021-11-12 Ntn株式会社 Hydraulic power generator
CN117267036A (en) * 2023-06-20 2023-12-22 天津大学 Miniature power generation device driven by utilizing sea water fluid kinetic energy

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2913728A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-19 Paul Guinard DEVICE AND METHOD FOR CAPTURING KINETIC ENERGY FROM A NATURALLY MOVING FLUID
FR2913729A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-19 Paul Guinard DEVICE AND METHOD FOR CAPTURING KINETIC ENERGY FROM A NATURALLY MOVING FLUID
RU2368799C1 (en) * 2008-02-28 2009-09-27 Николай Борисович Болотин Generator operating at sea current
NL1035563C2 (en) * 2008-06-10 2009-05-11 Hugo Karel Krop Rotating paddle wheel for turbine device utilized in dam for generating hydroelectric power, has turbine blades allow flow of water to drive turbine, and floating pontoon moving horizontally relative to changing speed of water
AT13076U1 (en) * 2011-06-21 2013-05-15 Manfred Haenfling COMPRESSION TURBINE
DE102011055783A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-29 Imk Engineering Gmbh Hydroelectric power plant for producing power from water in e.g. river, has blades moved on side of cylinder in exposed position, where blades do not produce water resistance on another side of cylinder in adjusted position
DE102013010379A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 REAC Energy GmbH Schaufelradvorrichtung
DE102013010379B4 (en) * 2013-06-20 2016-03-17 REAC Energy GmbH Schaufelradvorrichtung
WO2015113159A1 (en) * 2014-01-30 2015-08-06 Vorias Mihalis Power generating assembly
US9651018B2 (en) 2014-01-30 2017-05-16 Mihalis Vorias Power generating assembly
CN113646525A (en) * 2019-03-26 2021-11-12 Ntn株式会社 Hydraulic power generator
CN113646525B (en) * 2019-03-26 2024-03-22 Ntn株式会社 Hydroelectric power generation device
CN117267036A (en) * 2023-06-20 2023-12-22 天津大学 Miniature power generation device driven by utilizing sea water fluid kinetic energy

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