SE1330093A1 - Ändupphängd spiralrotor - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Foreliggande uppfinning hanfor sig till en turbin som utvinner energin ur hastigheten hos en strommande fluid sasom vind, anga, vattenstrommar och vattenvagor. Den uppfunna turbinen är anordnad med rotationsaxeln inrattad for i huvudsak vinkelrat orientering mot den ifragavarande fluidriktningen och av ett slag som innefattar en sjalvbarande rotationssymmetrisk bladkropp integrerat uppbyggd av parvist och korsvist forbundna rotorblad, varvid fluiden passerar genom turbinen med mindre virvelturbulens an i andra typer av turbiner med sjalvstandiga rotorblad. Uppfinningen hanfor sig till en metod att reglera turbinens varvtal enbart med hjalp av fluidhastigheten genom att automatiskt och samtidigt forandra bladkroppens langd och diameter. Uppfinningen hanfor sig till anvandningen av turbinen for generering av elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt i ett markfast eller flytande kraftaggregat, sarskilt i turbinparker omfattande flera turbiner dar maximal effekt efterfragas pa ett begransat omrade.

Description

ANDUPPHANGD SPIRALROTOR TEKNISKT OMRADE Den foreliggande uppfinningen hanfor sig till en turbin anordnad for utvinning av energi ur en strommande fluid genom rotation av en rotor kring en rotationslinje vid i huvudsak vinkelrat orientering av densamma mot ifragavarande fluidriktning, d.v.s. en tvarstalld turbin, varvid rotorn är forsedd med spiralformade rotorblad forlagda mellan rotorns bagge andar och upphangd i turbinen i alminstone en av namnda andar.

Uppfinningen hanfor sig aven till en metod att reglera turbinens varvtal genom att reglera rotorns storlek, varvid rotorn i kombination med rotorns upphangning i turbinen mojliggor automatisk reglering vid forandring av fluidhastighetens storlek.

Uppfinningen hanfor sig aven till en anvandning av turbinen och ett utforande av regleringsmetoden i ett markfast eller flytande kraftaggregat vilket omvandlar den utvunna energin till elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt, eller till en kombination av tva eller tre av namnda effekter.

UPPFINNINGENS BAKGRUND Turbiner som är anordnade att utvinna energi ur en strommande fluid — sasom luftstrommar, angstrommar, vattenstrommar eller vattenvagor — är vanligtvis konstruerade for att utvinna maximal energi ur stromningen vid en bestamd fluidhastighet, d.v.s. ha en konstruktionsdriftpunkt. Grundlaggande for turbinens effektiva funktion är existensen av en fluidhastighet som ger tillracklig lyftkraft pa rotorbladen for att overvinna det sammanlagda motstandet hos rotorblad och turbin. Turbinaxeln fas darmed att rotera genom att lyftkraften, vilken uppkommer som resultat av tryckskillnader vid fluidens passage av rotorbladens vingprofil, uppvisar en kraftkomposant riktad i rotationsriktningen som — vid multiplicering med avstandet till rotationslinjen — ger upphov till ett kraftmoment som skapar namnda andamalsenliga rotation. Ovanstaende galler for saval konventionella s. k. snabblopare (vindturbiner), angturbiner och vattenturbiner dar turbinaxeln är riktad vasentligen parallell med fluidriktningen; som for mer okonventionella tvarstallda turbiner dar turbinaxeln är riktad vertikalt och vinkelrat mot fluidriktningen, t.ex. vindturbiner av typ s.k. H-rotorer (SE564997C2), eller dar turbinaxeln är riktad vinkelrat men horisontellt mot den ifragavarande fluidriktningen, t.ex. US2011/110779A1.

HH-11 2 Tvdrstallda turbiner uppvisar som kant en rotationsaxel med en rotor som roterar kring namnda rotationsaxel, och fyra signifikanta passager av fluiden genom rotorn: uppstroms, medstroms, nedstroms och motstroms; varvid erhalls en pulserande lyftkraft pa rotorbladen under rotationsvarvet som är till beloppet cosinusfordelad och till storleken maximal uppstroms och nedstroms, och minimal medstroms och motstroms. Det är kand teknik att rotorns rotation overfors till turbinen i ett eller flera forband som vardera uppvisar en upphangningspunkt till ett rotorblad. Saledes kan rotorn och rotorbladen vara forbundna till turbinen i ett flertal upphangningspunkter. Upphdngning i tva symmetriskt beldgna punkter i eller omkring rotorns mittnormalplan, s.k. mittupphangd rotor, finns utford has bl.a. omnamnda H-rotorer. Upphangning i rotorbladens bagge andar är utford hos bl.a. Darrieus vindturbin (NL19181). Aven upphangning i rotorbladens ena dnde, s.k. andupphangd rotor, är kand och utford hos en vindturbin med raka blad forenade i ett centralt turbinnav placerat i markhojd och spretande snett uppat. Det är vidare kant att mittupphangda turbiner är forsedda med ett barverk innefattande bdrarmar, turbinnav och turbinaxel som stor fluidens stromning genom bladkroppen, sa att lyftkraften minskar pa rotorbladet vid framforallt nedstromspassagen och turbinens verkningsgrad ddrmed sdnks. Denna nackdelen bl. a. medfor att tvarstallda turbiner uppvisar en lagre verkningsgrad an konventionella snabblopare vid samma soliditet, d.v.s. att kvoten mellan rotorbladens spetshastighet och den verkliga fluidhastigheten är lagre. Vid investeringar i vindkraftverk foredras ddrfor ofta snabblopare. Sasom kanske inses av det ovan anforda, finns det ett behov av att undvika en rotor som är mittupphangd i syfte att uppna en hogre verkningsgrad hos turbinen.

Tvarstallda turbiner uppvisar som kant foretradesvis tre raka rotorblad, d.v.s. med nosen (framkanten) parallell med rotationslinjen, sasom exempelvis hos H-rotorer. Det är vidare 'cant att en centrifugalkraft uppkommer till foljd av turbinens rotation kring rotationslinjen och verkande pa turbinens massa, riktad vinkelrat och utat fran rotationslinjen. Centrifugalkraften adderas ddrmed vektoriellt till lyftkraften pa rotorbladen, sá att den resulterande kraften pa rotorbladet okar vid passagen medstroms, nedstroms och motstroms; medan den istallet minskar uppstroms. Den ddrav resulterande pulserande kraften pa rotorbladen har saledes sitt maximum nedstroms och minimum uppstroms, en snedfordelning som ger risk for materialutmattning, oonskade vibrationer, egensvdngningar och oljud hos turbinen. Rotorer forsedda med raka rotorblad uppvisar ovanstaende utmaningar vid HH-11 3 konstruktionen av rotorbladen och infastningar av desamma. Det ar kand teknik att tvarstallda turbiner som uppvisar tre raka rotorblad ej sjalvstartar rotorn vid la.ga fluidhastigheter, utan turbinen maste motorstartas med generatorn; daremot, har spiralformade rotorblad egenskapen att lattare kunna starta rotorn. Spiralformade rotorblad ar kand teknik frail bland annat CA 2674997 som beskriver en vindturbin anordnad med spiralformade vertikala rotorblad, vilka flerstades ar direkt och fast forbundna med turbinens nay pa turbinaxeln; och i W02120153813(A1) som beskriver en vattenturbin anordnad analogt med en flerbladig s.k. Darrieus vindturbin (NL19181); samt i W02120152869(A1) som beskriver en vattenturbin med hopfallbara spiralformade blad. Sasom kanske inses av det ovan namnda, uppvisar en rotor med spiralformade blad fordelar vilka kan utvecklas och framhavas ytterligare.

Tvarstallda turbiner uppvisar som kant foretradesvis rotorblad i vindutforandet forsedda vid vingprofil med konstant anfallsvinkel mot rotationsriktningen, vilka saknar egenskapen att kunna bromsa turbinen aerodynamiskt vid vindhastigheter overstigande konstruktionsdriftpunkten enligt ovan. Hos exempelvis snabblopare kan turbinbladet vridas mekaniskt kring dess egen langdaxel i syfte att — vid tillrackligt hog vindhastighet — anpassa turbinbladens anfallsvinkel (a) och darmed erhalla ett konstant varvtal, sa. att — am vindhastigheten overstiger ett visst varde — turbinbladen vrids helt ur vind och turbinen stalls ay. lngen effekt genereras dá, men nar vinden avtar vrids bladen tillbaka och turbinen levererar aterigen effekt. Has H-rotorer likasa, okar varvtalet med vindhastigheten upp till en viss ovre grans dar turbinaxeln maste vara forsedd med en anordning eller metod for bromsning eller styrning av turbinens varvtal, annars havererar turbinen p.g.a. for star belastning eller genom att generatorn blir overhettad. I avsaknad av, eller i kombination med, metoder for styrning av varvtalet - sasom en varvtalsvaxel — kan turbinen forses med tva generatorer avsedda for olika varvtalsintervall, vilka kraver ett storre styrsystem med alfoljande reglerutrustning. lstallet kan en enda generator anvandas — vilket forenklar elproduktionen — genom att turbinen bromsas elektriskt av en permanentmagnetiserad synkrongenerator, som beskrivs i W02010/039075 och uppges krava en stark natanslutning med en natspanning overstigande 10 kV for att vara effektiv. For turbiner som ej ar anslutna till ett starkt nat med en natspanning overstigande 10 kV ar emellertid ovan namnda losning ej mojlig att genomfora, istallet ar en aerodynamisk bromsning att foredra for sadana autonoma friturbiner. Eftersom rotorbladen uppvisar en konstant anfallsvinkel (a) enligt ovan, kan de emellertid ej vridas ur vind sá att lyftkraften upphor och rotorn HH-11 4 stannar, sasom är mojligt for rotorbladen hos snabblopare enligt ovan. Sasom kanske inses av det ovan anforda, finns det ett behov att aerodynamiskt kunna bromsa tvarstallda turbiner med konstant anfallsvinkel (a) mot rotationsriktningen i syfte att minska varvtalet vid vindstyrkor storre an den nominella markeffekten, istallet for att helt stoppa turbinen.

Ovanstaende galler generellt for alla de omnamnda turbintyperna ddr dessa är enskilt placerade, men samlade i grupp tillkommer effekten av paverkan fran narheten till varandra. Speciellt for turbiner som är tall grupperade kan omnamnda skuggeffekt bli betydande, vilket medfor att gruppens faktiska utvinning av energi vida understiger summan av markeffekten hos de enskilda turbinerna. Ekonomiska, miljomassiga eller praktiska skal ligger ofta bakom sadana fortatade anlaggningar av turbiner; d.v.s. turbinparker, dar energiutvinningen per yt- eller volymenhet ska maximeras. Vid fluidens passage genom en turbinpark blir overlappningen och utstrackningen has fluidskuggan nedstroms om enskilda turbiner avgorande for turbinparkens totala formaga att utvinna energin ur fluiden. Denna bestams bl.a. av ett minsta tillatet horisontellt s.k. separationsavstand mellan turbinernas centrumpunkter; vartill kommer att turbinerna kan ha olika inbordes storlek och höjd. Det är kant att vissa flytande turbinparker med snabblopare tilláts vrida sig kring en forankringspunkt (t.ex. W02011/117903A2), varvid alla de enskilda turbinerna kan orienteras med sina horisontella turbinaxlar riktade mot fluidogat, sá att fluidskuggans Iage darmed enbart beror pa turbinparkens geometri. Det sist namnda galler aven for turbinparker som är forsedda med enbart vertikalaxlade turbiner.

Vid fluidens passage genom en enskild turbin är det inducerade motstandet av sarskilt intresse, eftersom det torde bestamma utstrackningen av fluidskuggan nedstroms om turbinen. Det inducerade motstandet uppstar genom den tryckutjamning som sker mellan vingprofilens over- och undersida och tenderar att jamna ut sig vid bladspetsarna. Detta fenomen resulterar speciellt hos snabblopare, i s.k. bakvind, d.v.s. spiralformade luftvirvlar; vilka utgar fran bladspetsen med spiralaxeln sammanfallande med rotationslinjen, och propagerar nedstroms under dissipation tills de helt eller delvis upploses pa ett avstand frail turbinen motsvarande cirka 7 till turbindiametrar. Bakvinden verkar bromsande pa turbinen och storande for ovriga turbiner nedstroms; sdrskilt for rotorbladen till snabblopare som ãr infastade i ena anden till rotornavet medan den andra anden (bladspetsen) dr fri. Storleken hos det HH-11 inducerade motsta.ndet beror pa rotorbladets sidoforhallande, sâ att ett langt och smalt blad med kort korda (stort sidoforhallande) har ett Idgre inducerat motstand an ett kort och brett blad med lang korda (litet sidoforhallande). Snabblopare har ett typiskt sidoforhallande for rotorbladen mellan 8 och 12, medan raka rotorblad har ett typiskt sidoforhallande mellan 20 och 40 i vindutforandet. Det gdller dven att det inducerade luftmotstandet okar kvadratiskt med fluidens skenbara anfallsvinkel mot vingprofilen.

Parametrar som avser fluidskuggans overlappning och utstrackning kan anses vara parametrar avseende egenskapen att effektivt utvinna energi per ytenhet hos en turbinpark pa ett begransat omrade. Sa.ledes, vid konstruktion och byggande av en turbinpark som är anordnad att utvinna energi ur en strommande fluid, är det generellt sett intressant att sakerstdlla att turbinparkens faktiska effektivitet overensstdmmer med den antagna effektiviteten som krdvs for att turbinerna ska utvinna energin ur fluiden pa foreskrivet salt, t.ex. for att kunna leverera avtalad markeffekt. I driftfasen av en vindturbinpark av snabblopare, har det forekommit att den ursprungligt antagna effektiviteten har behovts justeras ned p.g.a. ny information fran matningar av effektiviteten hos andra turbinparker med liknande horisontella separationsavstand, turbindiametrar eller fluidforhallanden. Under konstruktions- och/eller byggnationsfasen av nya vindturbinparker med snabblopare, foreslar tidigare kand teknik att turbinerna placeras glesare (separationsavstandet okat till 7 turbindiametrar) for att inte skugga varandra; vilket har till WO att antalet turbiner och energiutvinningen per ytenhet minskar. Sasom kanske inses fran det ovan namnda, finns det ett behov att aka effektiviteten i energiutvinningen per ytenhet hos turbinparker pa ett begransat omrade genom att bl.a. anvanda turbiner som kan placeras tatare utan atoljande signifikanta effektminskning.

HH-11 6 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett forsta syfte med foreliggande uppfinning är att tillhandahalla en turbin for utvinning av energi frari strommande fluider vid i huvudsak vinkelrat orientering av rotationslinjen mot ifragavarande fluidriktning, varvid uppfinningen introducerar en ny rotortyp i syfte att ná hogre verkningsgrad has turbinen i jamforelse med motsvarande tvarstallda turbiner med vertikalaxlade eller horisontalaxlade rotorer.

Ett andra syfte med foreliggande uppfinning ãr att tillhandahalla en metod att forhindra overbelastning has generatorn genom att reglera turbinens varvtal, varvid uppfinningen mojliggor automatisk reglering av rotorns storlek vid forandring av fluidhastighetens storlek.

Ett tredje syfte med foreliggande uppfinning är att tillhandahalla en anvandning av turbinen och ett utforande av regleringsmetoden i en turbinpark innefattande ett flertal turbiner placerade i ett begransat omra.cle, varvid uppfinningen tillater minimala separationsavstand mellan turbinerna utan signifikant minskning av turbinparkens effektivitet.

Ett fjarde syfte med foreliggande uppf inning är att overvinna eller forbattra atminstone en av nackdelarna med tidigare kand teknik eller tillhandahalla ett anvandbart alternativ.

Atminstone ett av syftena ovan uppnas med en turbin enligt patentkrav 1-20. 20 Sasom anvands har, avser termen "axiell" ange riktning som är parallell med rotationslinjen och "radiell", vinkelrat mot rotationslinjen; avser termen "tvarsnittssektion" den plana figur som uppkommer vid genomskarning av ett strukturelement i rat vinkel mot dess langdaxel; -avser termen "centrumlinje" en normallinje till planet innehallande namnda tvarsnittssektion med fotpunkt belagen pa tvarsnittssektionens symmetrilinje eller skelettlinje eller i dess tyngdpunkt. Termen "centrumlinje" anvands aven am strukturelementets langdaxel ej är rat, det vill saga att "centrumlinjen" har egenskapen att kunna vara krokt. Termen "skelettlinje" (Q) avser den linje som sammanbinder mittpunkterna has cirklarna vilka kan inskrivas i en vingprofil, det HH-11 7 viii saga att skelettlinjen ligger mitt emellan den ovre och undre vingytan hos en vingprofil; avser uttrycket vara "forbunden med", "i forband med" eller "omsluten av" en annan del, att delen kan antingen vara direkt forbunden till eller direkt omsluten av den andra delen eller kan mellanliggande delar ocksa vara narvarande.

Daremot, nar en del är refererad till att vara "direkt forbunden" med eller "direkt omsluten" av en annan del, sa finns dar ingen mellanliggande del narvarande; avser uttrycket "fast forband" eller "fast forbunden" att rotation och translation mellan ingaende delar i forbandet ej är mojlig, medan termen "lager" anger att rotation och translation mellan inga.ende delar bagge är mojlig; varvid "glidlager" anger att axiell translation men ej rotation är mojlig, och "rullager" att rotation men ej axiell translation ar mojlig; avser beteckningen "forsta", "andra" och "tredje" mota behovet av att sarskilja singularitet hos en pluralitet av helt permutabla element, men ej att numrera fysiskt; det viii saga, vilket som heist av elementen kan darvidlag betecknas som det "forsta", "andra" eller "tredje".

Saledes avser den foreliggande uppfinningen en turbin anordnad for produktion av anvandbar energi ur rorelsen has en strommande fluid vid i huvudsak vinkelrat orientering av turbinens rotationslinje mot den ifragavarande fluidriktningen (W), innefattande ett turbinrullager forsett med ett roterbart lagerhus och ett icke roterbart lagerhus, och uppvisande en centrumpunkt och en centrumlinje vilken passerar genom namnda centrumpunkt, och atminstone ett stodnav anordnat i fast forband med det roterbara lagerhuset och en stodstruktur anordnad i fast forband med det icke roterbara lagerhuset, och en bladkropp helt eller delvis belagen i fluiden och anordnad i forband med det roterbara lagerhuset, varvid fluidens rorelse dialer rotation av bladkroppen kring rotationslinjen vilken sammanfaller med centrumlinjen i en punkt identisk med centrumpunkten, och innefattar ett flertal rotorblad vilka var och ett är kontinuerligt forlopande axiellt och radiellt i en rymdspiralkurva med spiralaxel i rotationslinjen och uppvisande en snoddriktning kring rotationslinjen och i normalplanet till rymdspiralkurvan forsett med en tvarsnittssektion forsedd med en centrumlinje och uppvisande en vingprofil med tva andpartier, varvid det forsta andpartiet uppvisar en avrundad nos (N) riktad i bladkroppens rotationsriktning (V) och det andra andpartiet HH-11 8 uppvisar en spets (S) i den motsatta riktningen, varvid bladkroppen uppvisar en diameter (D) samt en mittpunkt (PM) i skarningspunkten mellan rotationslinjen och mittnormalplanet (M).

Uppfinningen utmarks sarskilt av att rotorbladen uppvisar olika snoddriktningar kring rotationslinjen och att tva rotorblad med olika snoddriktningar är forbundna med varandra i atminstone ett bladforband.

Sasom kanske inses av ovanstaende (se krav 1): är det rorelsen hos en strommande fluid som ger upphov till bladkroppens rotation, d.v.s. att bladkroppen kan befinna sig antingen helt i den strommande fluiden eller delvis i ett parti av fluiden som ej är strommande. Saledes kan bladkroppen ej rotera om den helt befinner sig i det parti av fluiden som ej är strommande, d.v.s. dar fluiden är stillasta.ende; kan fluiden i princip utgoras av vilken materia som heist i ett flytande eller gasformigt aggregationstillstand. Exempelvis kan fluiden bestâ av ett eller flera grundamnen i gasform, sasom luft; eller i flytande form, sasom vatten; eller en blandning av gas och flytande former, sasom forekommer i kondenserande anga. Saledes kan fluiden vara sammansatt av tva eller flera olika amnen, exempelvis luft och vatten, varvid stromningen hos dessa fluider kan ha olika styrka och riktning; -betecknar uttrycket "snoddriktning" huruvida rymdspiralkurvan är hogervriden eller vanstervriden. Ett rotorblad kan saledes uppvisa en av tva snoddriktningar, d.v.s. hogervridet eller vanstervridet; varvid tvâ rotorblad kan uppvisa snoddriktningar som antingen är lika, d.v.s. bagge hogervridna eller vanstervridna; eller olika, d.v.s. ett hOgervridet farsta rotorblad och ett vanstervridet andra rotorblad. Enligt den foreliggande uppfinningen skall sa.ledes ett forsta hogervridet rotorblad forbindas med alla vanstervridna rotorblad, ett andra hogervridet rotorblad forbindas med alla vanstervridna rotorblad, o.s.v. till dess att samtliga hogervridna rotor blad är forbundna. Vid utovandet av den foreliggande uppfinningen kan det noteras att det ej är en nOdvandig forutsattning att bladkroppen är rotationssymmetrisk, d.v.s. att rotorblad uppvisande olika snoddriktningar är lika till antalet; eller att rotorblad uppvisande lika HH-11 9 snoddriktningar ocksa uppvisar lika spiralvinkel eller är ekvidistanta, eller är separata och ej forbundna med varandra; finns ett bladforband i vane korsning mellan ett hogervridet och vanstervridet rotorblad, varvid bladforbandet forbinder de bagge korsande rotorbladen.

Saledes är varje hogervridet rotorblad forbundet till samtliga vanstervridna rotorblad i ett eller flera bladforband, och likasa är vane vanstervridet rotorblad forbundet till samtliga hogervridna rotorblad i desamma bladforbanden. Antalet bladforband beror pa rotorbladens antal och spiralvinklar (y). Exempelvis kravs 21 bladforband att forbinda en bladkropp bestaende av 3 hogervridna och 3 vanstervridna rotorblad som vrider sig 1 spiralvarv (d.v.s. har stigningen 1) pa bladkroppens langd (L), vilket betecknas (3+3)xl . Rotorbladets spiralvinkel (y) är vinkeln mellan rotorbladets centrumlinje och rotationslinjens projektion pa rotorbladet. avser uttrycket "bladkropp" det rotationssymmetriska rymdomrade som begransas dels av de bagge andnormalplanen (M1, M2), vilka utgor normalplan till rotationslinjen och var och ett innehaller atminstone en punkt som tangerar rotorbladen axiellt; och dels av den inre och yttre koncentriska rotationsyta vilka generas radiellt av enveloppen till rotorbladen da spiralrotorn roterar, varvid radien fran rotationslinjen till den inre rotationsytan är mindre an radien fran rotationslinjen till den yttre rotationsytan i vane normalplan belaget mellan de bagge namnda andnormalplanen. Med bladkroppens mittnormalplan (M) avses symmetriplanet till de bagge andnormalplanen (M1, M2) och med bladkroppens langd (L) avses avstandet mellan de bagge andnormalplanen (M1, M2); är bladkroppen en del av turbinen men utgor ingen solid kropp utan ett inhomogent rum forsett med oppningar i bade andnormalplan och rotationsytor.

Bladkroppen stracker sig saledes kontinuerligt och runtomgaende rotationslinjen i ett integrerat rutnat av korsande rotorblad, ddr bladforbanden utgor knutarna och maskorna begransas av rotorbladen, varvid rotorbladen forbinds med varandra endast i bladforbanden. Eftersom vane bladforband forbinder tvâ blad med motsatt snoddriktning betyder det att vane hogervridet rotorblad är forbundet med ett vanstervridet rotorblad. Det aterforande vridmomentet hos ett hogervridet respektive vanstervridet rotorblad dr motriktade och tar darmed ut varandra i bladforbandet om spiralvinklarna är lika stora, vilket i praktiken ger en HH-11 vridmomentfri bladkropp i obelastat tillstand; d.v.s. utan namnvarda inbyggda egenspanningar som bl.a. kan resultera i nackdelen av oonskade deformationer; utgor bladkroppen en egenstyv och darmed sjalvbarande struktur, eftersom rotorbladen stodjer varandra i bladforbanden; varvid boj- och vridstyvheten hos bladkroppen beror av bl.a. antalet rotorblad, antalet bladforband, langden och diametern hos bladkroppen. Bladkroppen kan saledes bojas ut i den ifragavarande fluidriktningen p.g.a. belastningen fra.n fluiden pa bladkroppen, vilket har till foljd att rotationslinjen kan avvika markant frail bladkroppens centrumlinje. Bladkroppen kan darmed rotera kring en krokt rotationslinje sa. att vissa delar av bladkroppen under rotationen ej är vinkelrata mot fluidriktningen; kan rotorbladen konstrueras med kortare spannlangder och darmed mindre dimensioner an vad som är brukligt vid andra turbintyper med sjalvstandiga rotorblad — sasom has snabblopare och H-rotorer — eftersom antalet upplagringspunkter okar da rotorbladen stodjer varandra. Dessutom kan rotorbladen konstrueras med en rundare tvarsnittssektion, d.v.s. med tjockare vingprofil an vad som annars är brukligt vid ovan namnda turbintyper med sjalvstandiga rotorblad; och darigenom erhalla okat boj- och vridmotsta.nd med atoljande minskning av spanningarna i och mellan upplagringspunkterna, samt en styvare bladkropp. Saledes kanske inses att eftersom rotorbladen är spiralformade, blir vinkeln mellan rotorbladens centrumlinjer och rotationslinjen sammanfallande med spiralvinkeln (y); och eftersom den ifragavarande fluidriktningen är i huvudsak vinkelrat mot rotationslinjen, blir anstromningsvinkeln (13) mellan rotorbladets centrumlinje och en normal till rotationslinjens projektion pa rotorbladet darmed lika med 90 minus (y) grader.

Darav kanske ocksá inses att vingprofilens effektiva korda i fluidriktningen forlangs med en faktor lika med inversen av sinus for (y), jamfort med rotorbladets verkliga bredd; och eftersom vingprofilens forhallande mellan tjocklek och korda kan antas vara bestamt vid den givna turbinstorleken, maste rotorbladet darfor konstrueras med en verklig MO som är i motsvarande grad storre varigenom det erhaller en rundare tvarsnittssektion; kan rotorbladens namnda kortare spannlangder tilla.ta ett avsevart hogre sidoforhallande beraknat pa den fria baglangden mellan tva bladforband an vad som ar brukligt vid andra turbintyper med sjalvstandiga rotorblad.

HH-11 11 Sidoforhallandet for rotorblad enligt den foreliggande uppfinningen är typiskt ett tal mellan 100 och 150, vilket ger upphov till ett lagt inducerat motstand som bl.a. gar den foreliggande uppfinningen till en lamplig kandidat for turbinparker pa ett begransat omrade (se krav 20). Det hoga sidoforhallandet Or aven att fluidstromningen kan upptrada helt eller delvis lamindrt over vingprofilen, d.v.s. uppvisa ett lagt Reynolds tal vid hoga fluidhastigheter vilket minskar rotorbladets motstand mot fluiden och darmed okar turbinens verkningsgrad; dger bladkroppens kontinuerliga spiralformade rotorblad den fordelaktiga egenskapen av att nagonstans pa rotationsvinkeln vara positionerade for en optimal anfallsvinkel mot fluidstromningen, sá att bladkroppen darmed kan vara istand att starta rotationen. Med bladkroppens rotationsvinkel (0) avses vinkeln i normalplanet till rotationslinjen med spets i rotationslinjen. Med rotorbladets anfallsvinkel (a) avses vinkeln mellan rotorbladets korda och den ifragavarande skenbara vindriktningen; -ager bladkroppens kontinuerliga och integrerade spiralformade rotorblad den fordelaktiga egenskapen att ta upp och fordela fluidlasten jamnare an vad raka rotorblad kan Ora, genom att kraftmomentet av rotationen sprids over atminstone delar av rotationsvinkeln, varvid den omnamnda cosinusfordelade pulserande lasten fordelas jamnare over rotationsvarvet. Darigenom minskar risken for materialutmattning, oonskade vibrationer och egensvangningar hos bladkroppen; liksom att oljudet fran turbinen i vindutforande kan undvikas, jdmfort med snabblopare med raka turbinblad som genererar ett pulserande och svischande oljud var gang de passerar vindkraftmasten.

I enlighet med en foredragen utforingsform has den foreliggande uppfinningen, uppvisar turbinen en skarningspunkt (PN) mellan rotationslinjen och en normallinje till rotationslinjen, och bladforbandet uppvisar en skarningspunkt (PB1) mellan centrumlinjen i det f6rsta rotorbladet och ndmnda normallinje och en skarningspunkt (PB2) mellan centrumlinjen i det andra rotorbladet och namnda normallinje, varvid skarningspunkterna (PN, PB1, PB2) är forbundna av en gemensam normallinje till rotationslinjen, vilken normallinje dr forsedd med en andpunkt i (PN), varvid avstandet PN-PB1 är lika med avstandet PN-PB2 och lika med bladkroppens diameter (D).

HH-11 12 Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 2) forbinds tva rotorblad med varandra i samma normal till rotationslinjen och pa ett och samma radiella avstand till rotationslinjen, det vill saga att centrumlinjerna i de bagge rotorbladen har en gemensam skarningspunkt i den gemensamma normallinjen, och att de sa.ledes korsar varandra i samma plan. En fordel med ovansta.ende är att bladforbanden kan ges en enkel utformning som en genomgaende mutterforseglad bult i den gemensamma skarningspunkten till de bagge rotorbladen. En nackdel med ovansta.ende är att rotorbladen är belagna pa samma radie till rotationslinjen och darmed okar risken att dessa skuggar varandra vid rotationen.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, uppvisar turbinen en skarningspunkt (PN) mellan rotationslinjen och en normallinje till rotationslinjen, och bladforbandet uppvisar en skarningspunkt (PB1) mellan centrumlinjen i det forsta rotorbladet och namnda normallinje och en skarningspunkt (PB2) mellan centrumlinjen i det andra rotorbladet och namnda normallinje, varvid skarningspunkterna (PN, PB1, PB2) är f6rbundna av en gemensam normallinje till rotationslinjen, vilken normallinje är forsedd med en andpunkt i (PN), varvid avstandet PN-PB1 är ej lika med avstandet PN-PB2.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 3) medger den foreliggande uppfinningen att: -tva rotorblad forbinds till varandra med olika radiella avstand till rotationslinjen, det vill saga att de ligger planskilda. Darmed minskar risken att fluidstromningen fran det framre rotorbladet stor det bakre under rotationen; olika tvarsnittssektioner kan utnyttjas for rotorblad med olika radiella avstand till rotationslinjen i syfte att bast tillvarata energin hos den hogre bladhastigheten pa det storre radiella avstandet, respektive den lagre bladhastigheten pa det mindre radiella avstandet till rotationslinjen; onodig forvridning och snedstallning av bladens tvarsnittssektion och darmed atoljande sekundara vridmoment i bladoverfallet och effektforlust hos turbinen, kan undvikas genom att resultanten till lyftkraften pa vingprofilerna hos de bagge rotorbladen angriper i en gemensam normallinje till rotationslinjen; vilket kan tillatas, eftersom vingprofilernas aerodynamiska centrum i ett bladforband bagge HH-11 13 kan antas uppvisa samma avstand till nosen (N) relativt langden av respektive korda; rotorbladens spiralkurvor kan genereras sá att bladkroppens inre och yttre rotationsytor var for sig beskriver ett cylindriskt, rakt koniskt, dubbelkoniskt (timglaskoniskt) eller bikoniskt stympat rymdomrade; varvid bladkroppens volym begransas av rymdomradet mellan den yttre och inre rotationsytan, vilket gar att bladkroppen kan anta den mest dndamalsenliga formen for den aktuella turbinen bland 16 (4x4) olika och mojliga formationer.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, uppvisar ett forsta bladforband avstandet PN-PB1 som är storre an avstandet PN-PB2 och ett andra bladforband avstandet PN-PB1 som är mindre an avstandet PN-PB2, varvid inget bladforband är belaget mellan det forsta och andra bladforbandet.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 4), innebar denna utforingsform att det rotorblad som uppvisar den minsta radien till rotationslinjen i ett bladforband kommer att uppvisa den storsta radien i ett narmast angrdnsande bladforband. Detta ombyte av rotorbladets placering i tva narstaende bladforband, medfor att rotorbladet omva.xlande tillhor den yttre respektive inre rotationsytan i bladkroppen; vilket innebar att rotorbladets rymdspiralkurva har egenskapen att ondulera som en sinuskurva med storst amplitud i bladforbanden och noll amplitud mellan tva bladforband. Sinuskurvan for ett ondulerande rotorblad som uppvisar hogervriden snoddriktning ãr forskjuten med en faktor (Tr) relativt sinuskurvan for ett vanstervridet rotorblad, d.v.s. med 180 grader; men uppvisar samma amplitud, d.v.s. är motriktad. Bladkroppen ger ddrmed intrycket — for en betraktare — att samtliga rotorblad är "fldtade" om varandra. Sa.ledes är rotorbladets rymdspiralkurva runt rotationslinjen overlagrad i axiell och radiell riktning av en sinuskurva enligt ovan. Det bor noteras att definitionen av en (icke overlagrad) cylindriskt eller konisk rymdspiralkurva kraver att amplituden maste vara lika med noll for att rotorbladens tangentvinkel till rotationslinjen skall vara konstant, vilket sa.ledes inte uppfylls for namnda overlagrade rymdspiralkurva. En fordel med ovansta.ende ondulerade bladkropp är att risken minskar att rotorbladen stor varandra under rotationen, och att samtliga bladforband blir utsatta for tryckkrafter som stravar att halla ihop vane enskilt bladforband.

HH-11 14 I enlighet med ytterligare en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, uppvisar ett forsta bladforband en forsta summa av namnda avstand PNPB1 och PN-PB2, medan ett andra bladforband uppvisar en andra summa av namnda avstand PN-PB1 och PN-PB2, varvid den forsta summan är lika med den andra och lika med namnda bladkroppens diameter (D).

Sasom kanske inses av ovanstaende (se krav 5), innebar denna utforingsform att bladkroppens diameter (D) definitionsmassigt satts lika med dess medeldiameter, det viii saga att (D) raknas mitt i "vaggtjockleken" och att bladkroppen darmed uppvisar en gemensam diameter (D) utefter hela dess langd (L). En vasentlig fordel av ovansthende är att samtliga rotorblad uppvisar lika baglangd, sa att tva rotorblad darmed inbordes kan forvridas utan att behova forskjutas i bladforbandet, vilket är en forutsattning for regleringsmetoden enligt krav 18.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, innefattar bladforbandet tvâ bladoverfall vilka var och ett är forsett med en tvarsnittssektion med en centrumlinje parallell med rotorbladets centrumlinje, varvid tvarsnittssektionen helt eller delvis omsluter rotorbladets vingprofil.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 6) är fordelen av omslutande bladoverfall att rotorbladen forstarks pa utsidan ddr tvarsnittets hogsta bojspdnningar upptrader, och att de kan forlaggas kontinuerligt utan skarv i bladforbanden (utom vid icke-planskilda korsningar enligt krav 2) och utan haltagning for bladoverfallen, vilket minskar risken for utmattning av rotorbladen. Vidare kan bladoverfallen med fordel forses med tvarsnittsektion vid vingprofil med en nos (N) i bladkroppens rotationsriktning (V) och innefatta en slits i vingprofilens bakkant (S), varvid bladoverfallens elastiska konstruktion tillater att rotorbladen fors in genom namnda oppning som darefter forsluts, exempelvis genom ett friktionsforband eller bultforband (ej visat). Denna anordning tillater rotorbladen att fritt stalla in sig efter varandra och ddrigenom undviks onodiga egenspdnningar i bladkroppen vid monteringen av bladkroppen.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos foreliggande uppf inning, innefattar bladforbandet ett stangforband vilket forbinder de tvâ bladoverfallen med varandra och är forsett med en stang med en tvarsnittssektion med en centrumlinje, varvid centrumlinjen sammanfaller med den gemensamma normallinjen for bladforbandet.

HH-11 Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 7), tjanar stangforbandet det primara syftet att forbinda tva korsande rotorblad till varandra som ligger pa olika radier och är speciellt val agnat att ta upp tryckkrafter som upptrader i ondulerade bladkroppar.

I enlighet med en foredragen utforingsform has foreliggande uppf inning, innefattar stangforbandet alminstone ett stangrullager forsett med en centrumlinje sammanfallande med centrumlinjen for staget, varvid rullagret tilla.ter inbordes forvridning av rotorbladens centrumlinjer kring den gemensamma normallinjen till bladforbandet.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 8), tilla.ter rullagret att spiralvinkeln (y) kan andras hos rotorbladen i bladfOrbandet; och, eftersom bladkroppen är integrerad, blir andringen lika star has samtliga rotorblad i bladkroppen; d.v.s. att bladkroppens langd (L) och diameter (D) kan andras samtidigt. Exempelvis i fritidsbruk, kan spiralvinkeln minskas till nara noll eller okas till nara 90 grader, och bladforbanden darmed transporteras plana med bladkroppen i hoprullat skick.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, är rotorbladen tillverkade av polyolefinplast sasom polyeten och polypropen, eller av polystyren eller av polyvinylklorid eller av metall sasom aluminium, eller i kombination av tva eller flera av namnda material.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 9), kan rotorbladen tillverkas i termoplastmaterial som mojliggor hog grad av anpassning av rotorbladens material till den omgivande miljon (E) och av rotorbladens form till olika operationsforutsattningar.

I enlighet med en fOredragen utfOringsform hos den foreliggande uppfinningen, är rotorbladen framstallda i en tillverkningsprocess vid extrudering eller samextrudering.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 10), kan rotorbladen massproduceras maskinellt vid extrudering av ett plastmaterial, eller samextrudering av tva eller flera plastmaterial med olika materialegenskaper; d.v.s. pressas med hogt tryck genom en pressmatris avsedd for rotorbladets vingprofil, vilken darmed erhaller onskad form och rotorbladet erhaller onskad langd. Tillverkningsmetoderna vid extrudering och samextrudering ger - var for sig eller tillsammans - rotorblad som bl.a. är: -kontinuerliga, vilket Or dem producerbara i hela langder for turbinen, varvid sammanfogning av kortlangder genom svetsning kan undvikas; HH-11 16 slata, vilket Or dem lampliga i vingprofiler konstruerade for hel eller partiell laminar stromning, varvid slipning av ytan kan undvikas; skrovliga, vilket Or dem lampliga i vingprofiler konstruerade for hel eller partiell turbulent stromning, varvid applicering av grov textur kan undvikas; starka, med en draghallfasthet mellan cirka 20 — 50 MPa beroende pa val av plastmaterial, varvid onodig vikt av rotorbladen kan undvikas; svetsbara, vilket gar dem enkla att vid behov reparera och komplettera pa plats, varvid demontering av rotorbladen kan undvikas; flytande, genom att manga plasters tathet understiger vattens, varvid flottning av rotorbladen ãr mojlig och transport av exempelvis en bogserbat; vadertaliga, genom att vid behov samextruderas med ett UV-resistant material, varvid olika materialegenskaper kan erhallas i olika delar av bladtvarsnittet; hallbara, genom att valja materialegenskaper avpassade till temperatur och belastning, varvid rotorbladens krypdeformation halls under kontroll under hela dess livslangd; Ovanstaende galler for saval homogena som inhomogena tvarsnittssektioner.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, begransas rotorbladets vingprofil av en sluten konturkurva (KV) forlagd i normalplanet till rotorbladets centrumlinje och inneslutande en yta forsedd med alminstone tva sektionshal vilka var och ett begransas av en sluten halrandkurva (KS), varvid halrandkurvorna ej uppvisar en skarningspunkt med konturkurvan eller med varandra.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 11), uppvisar tvarsnittsektionen alminstone tva separata sektionshal a.tskilda av en kontinuerlig och tat innervagg och en kontinuerlig och tat yttervagg mot vingprofilens konturkurva. Saledes anges krav pa gods men ej tjocklek hos vingprofilens innervagg och yttervagg. Tvarsnittssektionen blir darmed inhomogen och vingprofilen har egenskapen att vara ihalig. Dessa sektionshal bildar darmed atminstone tva separata och frail varandra atskilda kanaler i tvarsnittssektionen. En tat innervagg kan med fordel placeras vinkelratt mot kordan pa ett avstand motsvarande cirka 25 % av kordans langd frail nosen, i syfte att minska HH-11 17 rotationen av rotorbladets tvarsnittsektion som kan uppsta kring dess centrumlinje till foljd av lyftkrattens angreppspunkt i vingprofilens aerodynamiska centrum (se krav 3).

Tillverkningsmetoderna vid extrudering och samextrudering av vingprofiler med sektionshal ger - var for sig eller tillsammans - rotorblad som bl.a. är: vikteffektiva, d.v.s. uppvisar hogsta mojliga bojstyvhet, vridstyvhet och skararea i forhallande till massan, varvid all ineffektiv area i tvarsnittssektionen ãr borttagen; ihaliga, vilket tillater att omnamnda kanaler bl.a. kan utnyttjas till forldggning och dragning av kablar och ror; exempelvis, i syfte att mata fluidhastigheter och samla in miljodata; overvaka och styra turbinens funktion och prestanda; mata spanning, tryck och temperatur i rotorbladen; kontrollera tdthet och materialbestandighet hos rotorbladen; reglera massflode genom rotorbladen och belysning av turbinen; montera elektroniska system for identifikation och positionering; och tillhandahalla trafiksystem for kommunikation av data och telefoni. Kanalerna kan aven forstdrkas invandigt, exempelvis med forstarkningselement (se krav 12); Ulla, d.v.s. med liten massa hos rotorbladen; vilket gor turbinen enkel att starta, eftersom det krams en mindre lyftkraft att starta och rotera en bladkropp med lagre massa an en storre; ger lagre lagerkrafter, eftersom bladkroppen har lagre massa; och gor turbinen enklare att transportera, montera och reparera; -bojliga, vilket g6r rotorbladen mojliga att sno till spiraler; exempelvis kan tva kortare rotorblad understigande cirka 10 meters baglangd, med hantverksmassig enkelhet monteras ihop med motsatta snoddriktningar till ett bladforband i vane anda, sa rotorbladen bildar namnda rymdspiralkurvor. 136jligheten gOr rotorbladen lampade att spola upp pa trumma for transport till montageplatsen, eller forvara pa rulle for mindre turbiner; enkla och snabba att tillverka, eftersom vingprofilen är en och samma utefter hela rotorbladets langd, varvid ett skadat rotorblad vid behov kan nytillverkas i en strangpressningsfabrik i naromra.det; billiga, tack vare massproduktionen, varvid kostnaden minskar per producerad kWh och turbinen blir attraktiv for investeringar.

HH-11 18 Extruderade ihâliga plastprofiler är kand teknik som bl.a. anvands for distansprofiler i elektriska sjokablar, liksom samextruderade plastprofiler, men ej for anvandning som rotorblad. Vidare är vingprofiler framstallda i strangpressad aluminium kand teknik for raka rotorblad till H-rotorer, men ej for spiralformade rotorblad enligt uppfinningen. 1 enlighet med en foredragen utforingsform hos foreliggande uppfinningen, är atminstone ett forstdrkningselement forlagt i atminstone ett av sektionshalen i rotorbladets tvarsnittssektion, vilket forstdrkningselement är forsett med en tvarsnittssektion och en centrumlinje som är parallell med rotorbladets centrumlinje.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 12), avses forstdrkningselement som kompletterande strukturelement till bladoverfall i syfte att jamnare fordela lasterna pa rotorbladen vid anslutningen till bladoverfallen och ddrigenom minska spanningarna med alfoljande reducerad risk for materialutmattning i dessa utsatta positioner. Forstarkningselementets tvarsnittssektion kan exempelvis uppvisa ett bojmotstand mellan 30 till 150 procentenheter, foretradesvis 100 procentenheter, av turbinbladets bOjmotstand exklusive forstarkningselement. Tvannittsektionen kan exempelvis utformas som en I-balk, vilken tillater fri passage genom oppningen i tvarsnittet mellan 1-balken ovre och nedre flans. Forstdrkningselementets utstrackning langs med rotorbladet behover ej overensstamma med bladoverfallets. 1 enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, uppvisar rotorbladen ett forsta parti forsett med en forsta gavel och ett andra parti forsett med en andra gavel, varvid rotorbladet och de bagge gavlarna tillsammans bildar en kropp med en sluten bladyta vilken avgransar kroppen mot den omgivande miljon (E).

Sasom kanske inses av ovanstaende (se krav 13) bildar vane gavel ett i huvudsak vinkelrat normalplan mot rotorbladets centrumlinje. Namnda gavel kan vara beldgen i tva godtyckliga olika partier av rotorbladet, exempelvis i dess bagge andar. Gavlarna kan saledes placeras var som heist pa rotorbladets langd i syfte att uppdela rotorbladet i styckevis tata partitioner. Exempelvis kan tva tata partitioner bildas genom att en gavel svetsas fast i rotorbladets bagge andar, rotorbladet kapas i mittnormalplanet (M) och en gavel svetsas pa den forsta delen och rotorbladet alerstalls genom att den amen andra delen svetsas till gaveln. Saledes kan rotorbladet darmed ha egenskapen att permanent kunna innesluta en massa — sasom en ddelgas (for vindkraftaggregat) eller HH-11 19 luft (for vattenkraftsggregat) i syfte att minimera massan av den inneslutna volymen i namnda kropp och darmed erhalla en ytterligare lattare bladkropp med darav foljande lagre lagerkrafter. Det torde vara uppenbart for en fackman att den namnda bladytan kan forses med ett eller flera hal, vilka vardera kan forses med ett lock anordnat till forslutning och oppning av bladytan mot den omgivande miljon (ej visat). Saledes kan rotorbladet darmed ha egenskapen att vid behov kunna tillforas massor via namnda hal och / eller innesluta massor med hjalp av namnda lock och / eller uttomma massor genom namnda hal, till exempel en gas eller vatska for tathets- eller tryckprovning av rotorbladen. Locken kan aven innefatta en eller flera genomforingar forsedda med tat forslutning.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, är alminstone ett bladoverfall eller forstarkningselement tillverkat av kompositmaterial innehatlande fibrer av glas, kol eller Kevlar inneslutna i syntetiskt polymermaterial.

Sasom kanske inses av ovanstaende (se krav 14), är forstarkningselement och bladoverfall Mgt pakanda strukturelement som med fOrdel kan formgjutas, exempelvis i en autoklav; varvid fortillverkning ar mojlig och gjutning pa plats kan undvikas.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, innefattar bladkroppens forband till stodnavet atminstone en bararm vilken innefattar ett bladoverfall forbundet till bararmen och ar vridbar kring en rat centrumlinje passerande genom atminstone tva armrullager forsedda med vardera ett lagerhus fast forbundet till stodnavet, varvid centrumlinjen till armrullagren ar parallell med centrumlinjen till turbinrullagret och vane bladoverfall ar fast forbundet till ett andparti hos ett rotorblad.

Sasom kanske inses av ovanstaende (se krav 15), beskrivs en spiralrotor upphangd i ett av bladkroppens tva andnormalplan (M1, M2), varvid en bararm kravs till infastning i ett bladoverfall av ett andparti hos ett rotorblad. Det torde vara uppenbart for en fackman att en bladkropp enligt uppfinningen aven kan vara upphangd i bagge andnormalplanen samtidigt och satedes utgora en dubbelupphangd rotor, exempelvis flera vattenturbiner utforda med en gemensam horisontal rotationslinje forlagda i rad tvars en alv. Vid utovandet av den foreliggande uppfinningen kan det noteras att det ej ar en nadvandig forutsattning att turbinlagrets centrumlinje ar vertikal, utan den kan uppvisa en godtycklig vinkel i ett plan som ar vinkelrat mot den ifragavarande fluidriktningen; d.v.s. centrumlinjen kan aven vara horisontal eller snedstalld. En HH-11 vasentlig fordel av en andupphangd eller dubbelupphangd spiralrotor är att en central turbinaxel kan undvikas i fluiden sa att fluidstromningen genom turbinen ej stors, varvid flera fordelaktiga egenskaper darmed kan uppnas: turbinens verkningsgrad okar, som beskrivits i uppfinningens bakgrund, vilket gar att kostnaden per producerad effektenhet kan minskas; storande oljud kan undvikas eftersom det inte finns nagon icke-roterande kropp uppstroms som skapar en stationar tryckforandring nedstroms, exempelvis som hos snabblopare dar ett svischande oljud hors varje gang ett turbinblad passerar vindkraftsmasten. Denna fordel Or den uppfunna turbinen mojlig att placera i urban miljo.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, uppvisar centrumlinjen (27) till armrullagren en skarningspunkt med centrumlinjen (6) till turbinlagret.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 16), innebar i det speciella fallet att centrumlinjen till turbinlagret är vertikal, att centrumlinjen till armrullagren bildar en vinkel mot vertikallinjen. I det fallet att skarningspunkten mellan centrumlinjerna är belagen vertikalt ovanfor centrumpunkten (6), blir namnda vinkel spetsig uppat vilket innebar att bladoverfallet forbindning till bararmen kommer att svanga uppat dá denna fors i radiell riktning ut fran rotationslinjen. Denna uppatriktade forskjutning av bararmen stravar att lyfta rotorbladens infastning till namnda bladoverfall och darmed Oka lagesenergin has bladkroppen, d.v.s. forbruka energi frail en eventuellt forekommande centrifugalkraft och en alltid forekommande gravitationskraft pa turbinen (se krav 18). Dessa krafter stravar bagge att Oka spiralvinkeln has rotorbladen med resultat att bladkroppen sjunker ihop i ett stabilt jamviktslage, d.v.s. langden (L) minskar och diametern (D) okar; som bladkroppen intar vid en minskande eller helt frarivarande centrifugalkraft. En effekt av bararmens vertikala och horisontella forflyttning är att bladoverfallet maste forbindas i en svangpunkt till bararmen for att ackommodera spiralvinkelns andring med bladkroppens diameter.

I enlighet med en foredragen utforingsform has den foreliggande uppfinningen, innefattar turbinen en generator for omvandling av turbinens rorelseenergi till elektrisk energi, varvid det icke roterbara lagerhuset eller stodstrukturen utgor stator och det roterbara lagerhuset eller omnamnda stodnavet utgor rotor.

HH-11 21 Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 17), kan rotorns ges onskad diameter for att uppná erforderlig hastighetsskillnad relativt statorn; vilket är kand teknik, men inte utford i den foreliggande uppfinningen.

Ur en andra aspekt av den foreliggande uppfinningen tillhandahalls en metod att reglera storleken hos en bladkropp till anordningen ovan med hjalp av ett forskjutningsmedel innefattande ett stangforband anordnat till vridning av rotorbladens centrumlinjer kring en gemensam normallinje till rotationslinjen och en bararm anordnad till vridning kring en centrumlinje passerande genom minst tvá armrullager forbundna till ett stodnav, varvid namnda forskjutningsmedel är anordnat till samtidig okning av langden (L) och minskning av diametern (D) hos bladkroppen, eller vice versa, varvid namnda metod innefattar stegen for att: tillhandahalla en vinkelhastighet hos turbinen; bringa namnda bararm att anordnas i en forsta position, varvid namnda forsta position motsvarar en forsta spiralvinkel (y1) hos bladkroppen; -bringa namnda bararm att anordnas i en andra position, varvid namnda andra position motsvarar en andra spiralvinkel (y2) hos bladkroppen, varvid (y2) är ej lika med (y1).

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 18), kan bladkroppens storlek forandras genom att rotorbladen tillats vrida sig relativt varandra i bladforbanden sá att vinkeln mot rotationslinjen, det vill saga spiralvinkeln, andrar sig. Detta mojliggors genom att samtliga bladoverfall vrider sig med samma vinkel runt sina respektive normallinjer till rotationslinjen (se krav 9) i namnda stanglager. Enligt utforingsformen med ondulerade rotorblad (se krav 4) och gemensam diameter (D) (se krav 6) medfor en andrad spiralvinkel att rotorbladen enbart vrider sig mot varandra i bladforbanden, medan ovriga utforingsformer medfor att de bagge rotorbladen i ett bladforband aven erhaller olika inbordes forskjutning i rotationslinjens riktning (Z). Forandringen av bladkroppens storlek sker med hjalp av forskjutningsmedlet som paverkar bladkroppen med en kraftresultant, vilken komposant angriper i bladoverfallets infastning till bararmen och är riktad i bladkroppens omkretsled. Storleken pa kraftresultanten bestams av jamvikten mellan turbinen och det omgivande systemet, vilken jamvikt intrader vid saval stillastaende som roterande turbin.

HH-11 22 Den dynamiska jamvikten inkluderar inverkan av fluidens stromning pa turbinen, vilket framst resulterar i en lyftkraft och ett motstand pa rotorbladen men aven ger upphov till en centrifugalkraft och ett rorelsemangdmoment hos turbinen. En okande centrifugalkraft stravar att forskjuta saval bladkroppens som bararmarnas massa vinkelrat utat fran rotationslinjen. Bladforbanden tillater, enligt ovan, att rotorbladen vrides och bladkroppens diameter okas, vilket mojliggors genom att bararmarna är upphangda i stodnavet for rotation utat frail rotationslinjen; darmed saras — i omkretsled — rotorbladens infastningspunkter till bladoverfallen; varvid spiralvinkeln okar och bladkroppens langd minskar. Darmed okar vingprofilens kordalangd (se krav 1) och profilen riskerar att overstegras dithan att kvoten av lyftkraften dividerat med motstandet minskar. Vid en alit okande spiralvinkel overstigande 45 grader okar aven turbinens soliditet. Vid mycket hoga fluidhastigheter, i kombination med overstegringen ovan, innebar detta att fluidmotstandet slutligen blir sá stort att turbinens vinkelhastighet minskar; for att i extremfallet ytterligare avta eftersom lyftkraften forsvinner nar diametern okar dithan att bladkroppen narmast framstar som ett hinder for fluiden att passera. En minskande centrifugalkraft har en motsatt effekt pa bladkroppen och bararmarna, sa att en "stangd" bladkropp med hog soliditet automatiskt "oppnar" sig da den hoga fluidhastigheten minskar; och darmed tillater turbinen att aterga till konstruktionsdriftpunkten. Sasom aven kanske inses, kraver dynamisk jamvikt vid en accelererande eller retarderande fluidhastighet att turbinens rorelsemangdmoment konserveras, d.v.s. att produkten av turbinens rotationstroghetsmoment och vinkelhastighet momentant forblir oforandrad. I den foreliggande uppfinningen innebar detta att bladkroppens diameter och vinkelhastighet bagge kan forandras, samtidigt och momentant, innan ny jamvikt intrader vid den nya fluidhastigheten. Forst vid den nya jamvikten erhalls det nya rorelsemangdmomentet.

Saledes medger forskjutningsmedlet att turbinens vinkelhastighet kan andras automatiskt efter fluidhastigheten utan patvingad forskjutning, sá att bl.a. turbinens varvtal kan regleras och turbinen bromsas aerodynamiskt vid hoga fluidhastigheter.

Ur en tredje aspekt hanfor sig foreliggande uppf inning till anvandning av turbinen och utforande av regleringen i ett kraftaggregat anordnat i fast mark eller flytande i en vattenmassa for generering av elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt eller en kombination av tva eller flera av namnda effekter, varvid namnda stodstruktur är anordnad i fast forband till namnda fundament.

HH-11 23 Sasom framgar av ovanstaende (se krav 19) anvands turbinen i ett kraftaggregat vilket omvandlar energin hos turbinen till effekt. Med markfasta kraftverksaggregat avses aven bottenfasta dito placerade till sjoss. Vidare kanske inses att kraftaggregatet kan vara anordnat vertikalt, horisontellt eller lutande och pa olika avstand i forhallande till kraftaggregatets masscentrum. Saledes kan kraftaggregatets langd overstiga bladkroppens langd, exempelvis kan namnda kraftaggregat utgora en vindkraftmast till namnda turbin; kraftaggregatet kan vara anordnat i olika medier — sasom luft eller vatten. Saledes kan den strommande fluiden innefatta vind i den ena delen och vattenstrommar eller vattenvagor, enskilt eller i kombination med varandra, i den andra delen; varvid fluidriktningen kan vara olikriktad i olika medier (se krav 1); den elektriska effekten kan transporteras i en kabel (K) fran namnda kraftaggregat till forbrukare i land och / eller till sj6ss, vilket är kand teknik och ej narmare forklarat; -den mekaniska effekten kan exempelvis utgoras av en turbinaxel for direkt mekanisk drift av en propeller eller pump, vilket helt eliminerar behovet av att generera elektrisk effekt till pumpens drift; den visuella effekten kan uppnas genom illumination av rotorbladen. Dessa kan exempelvis tillverkas i mjolkvit polyeten med h6g tathet (HDPE) vilket bland annat Or dem genomslappliga for ljus fran en ljuskalla placerad inuti rotorbladen, eller klar polymetylmetakrylat (PMMA) som g6r dem helt eller delvis genomskinliga for ljus aven fray' en ljuskalla placerad utanfor rotorbladen. Transparenta rotorblad kan aven gams tata (se krav 13) och fyllas med gas, exempelvis neongas, varvid rotorbladen kan erhalla ett fargat sken enligt kand teknik. Gasen kan antandas med hjalp av den elektriska strommen producerad av kraftaggregatet och distribuerad i stromkablarna forlagda i sektionshalen (se krav 11) i rotorbladen. Turbinen kan saledes utgora en roterande illumination for anvandning som reklamplats, fyrplats, flytande sjomarke, bloss for nattfiske eller annan blickpunkt.

Sasom ocksa kanske inses (se krav 19), är uppfinningen anpassad till anvandning for mobilt fritidsbruk genom att rotorbladen med fordel kan medforas i hoprullat skick och bladforbanden och eventuella kraftaggregat kan forpackas i ett barbart paket. Montage HH-11 24 av bladkroppen sker pa plats genom att rotorbladen trds in i bladforbanden, som vrids upp och knapps fast; varpa rotorbladen knapps i bladoverfallen pa stodnavet, varefter turbinaxeln lagras i kraftaggregatet som forslagsvis fasts med linor till mark eller flytaren. Turbinaxeln kan placeras i en portabel generator och kraftaggregatet salunda generera elektrisk strom och lika enkelt demonteras efter bruk.

I enlighet med en foredragen utforingsform hos den foreliggande uppfinningen, anvdnds turbinen i en turbinpark innefattande atminstone tva kraftaggregat vilka var och ett är forsett med en turbin med en vertikal centrumlinje och uppvisar ett horisontellt separationsavstand (A) mellan centrumpunkterna till turbinrullagren hos en forsta och andra turbin vid projektionen pa ett gemensamt horisontalplan, varvid turbinparkens minsta separationsavstand overstiger langden av halva medelvdrdet och understiger langden av fyra ganger medelvdrdet av bladkroppens diameter (D) hos namnda forsta och andra turbin.

Sasom kanske inses av ovansta.ende (se krav 20) kan en turbinpark omfatta tva eller flera kraftaggregat, d.v.s. tva eller flera vertikala tvarstdIlda turbiner, varvid den forsta turbinen kan vara placerad i den ifragavarande fluidriktningen sá att den overlappar och ddrmed skuggar den andra turbinen nedstroms. Hdrav kanske inses att: tvarstdIlda turbiner med en vertikal centrumlinje uppvisar foretradesvis rotorblad i vindutforandet forsedda vid vingprofil med konstant anfallsvinkel mot rotationsriktningen, vilka har fordelen av att de ej behover forses med en komplicerad anordning for dndring av anfallsvinkeln under rotationsvarvet, men nackdelen av att ge en lagre verkningsgrad has turbinen. I motstromspassagen enligt ovan, uppvisar vingprofilen sa.ledes anfallsvinkeln (a) mot b5de rotationsriktningen och den ifragavarande fluidriktningen; under det att vingprofilen i medstromspassagen uppvisar anfallsvinkeln (a) mot rotationsriktningen och anfallsvinkeln (a + 180 grader) mot den ifragavarande fluidriktningen. I det icke ovanliga fallet att den omndmnda konstanta anfallsvinkeln (a) är lika med noll, blir lyftkraften i motstromspassagen liksom i medstromspassagen ocksâ lika med noll; och enbart vingprofilens formmotstand, det s.k. nollmotstandet, kvarstar. Saledes, savdli motstromspassagen som i medstromspassagen, accelereras ej fluiden och ingen storning av fluidstromningen uppkommer ddr utover den som är hdnforbar till nollmotstandet; HH-11 och saledes kan bladkropparna hos tva turbiner tilla.tas overlappa varandra nedstroms utan att turbinernas nominella markeffekter reduceras signifikant; tvarstallda turbiner som uppvisar en vertikal centrumlinje är alltid vinkelrat installd mot den ifragavarande fluidriktningen. Detta är sarskilt fordelaktigt da. turbinen darmed blir oberoende av nagon anordning som staller in turbinaxeln mot fluidogat — sasom är fallet for snabblopare. En annan fordel av den vertikala turbinaxeln är att utrustning for energiomvandling — sasom generator, vaxel och transformator — kan placeras med lag tyngdpunkt, exempelvis i ett skyddat utrymme i ett kraftaggregat placerat under turbinen. Sasom kanske inses av det ovan namnda, finns det fordelar av att anvanda vertikalaxlade tvarstallda turbiner i flytande kraftaggregat som darmed kan forankras fast i hays- eller sjobotten till geografisk nord och icke flojlande med den ifragavarande fluidriktningen, sasom vid en skiftande vind- eller stromriktning; bladkroppen hos den foreliggande uppfinningen har rotorblad som uppvisar ett stort sidoforhallande och sonderdelar fluiden i manga sma virvlar som dissiperar pa kort stracka, medan bladkroppen hos snabblopare har rotorblad som uppvisar ett litet sidoforhallande och genererar fa men stora virvlar som dissiperar pa lang stracka, typiskt 7 - 10 turbindiametrar. Turbiner enligt den foreliggande uppfinningen kan darfor placeras tatare an vad som är fallet vid snabblopare, d.v.s. kan uppvisa mindre horisontella separationsavstand, vilket är en vasentlig fordel nar omradet for utplacering av turbiner i en turbinpark är begransat men effekten darav skall maximeras; turbinparker forsedda med flera kraftaggregat, kan uppvisa olika horisontella separationsavstand beroende pa. placeringen i turbinparken och vilken langd och diameter bladkroppen uppvisar. Det minsta av separationsavstanden är oftast mest intressant for turbinparker placerade i ett begransat omrade. Sa.ledes ligger medelvardet av bladkroppens diameter (D) till grund for bestamningen, sa att det minsta separationsavstandet motsvarar det hypotetiska fallet att tva bladkroppar tangerar varandras diametrar, medan det storsta separationsavstandet motsvarar 4 x (D). Foretradesvis ligger det minsta separationsavstandet hos den foreliggande uppfinningen mellan 1,5 och 2,5 x (D); HH-11 26 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Den foreliggande uppfinningen kommer att beskrivas nedan mer komplett med hanvisning till figurer av icke-begrdnsande exempel pa olika utforingsformer. Det ska emellertid inses att utforingsformerna har inforts for att forklara principerna has uppfinningen och inte for att begransa uppfinningens skyddsomfang, vilket bestams av de bifogade patentkraven. Det bor noteras att figurerna inte har upprdttats skalenligt och att dimensionerna av vissa kannetecknande drag har overdrivits for tydlighetens skull. Speciellt har bladkroppen en tredimensionell gestaltning som i verkligheten kan avvika fran de skissartade modellerna som presenteras enligt figurerna.

Figur 1.är en vy i perspektiv av rotorbladen i bladkroppen enligt den forsta aspekten av den foreliggande uppfinningen.

Figur 2.är en schematisk sidovy av turbinen monterad pa hays- eller sjobotten i enlighet med den tredje aspekten av den foreliggande uppfinningen.

Figur 3.är en vy visande utbredningen av en cylindrisk bladkropp med 3 vanstervridna och 3 hogervridna ondulerade rotorblad med stigningen 1 vary per bladkroppens langd L.

Figur 4är en vy visande utbredningen av en cylindrisk bladkropp med 4 vanstervridna och 4 hogervridna icke-ondulerade rotorblad med stigningen 0,5 vary per bladkroppens Idngd L.

Figur är en vy visande olika genomskdrningar av bladkroppen i Fig. 3.

Figur 6ãr en vy i perspektiv av ett bladforband med en normallinje till rotationslinjen.

Figur 7är en schematisk vy av bladkroppen med ondulerade rotorblad.

Figur 8är en schematisk vy av bladkroppen med icke-ondulerade rotorblad.

Figur 9är en vy visande tva bladoverfall till bladforbandet i Fig. 6.

Figur är en vy visande bladforband i tva genomskdrningar av den ondulerade bladkroppen enligt Fig. 3.

Figur 11är en vy visande rotorbladets vingprofil vid olika spiralvinklar.

HH-11 27 Figur 12är en schematisk vy av rotorbladets tvarsnittssektion med forstarkningselement.

Figur 13är en vy i perspektiv av ett rotorblad forsett med gavlar i andarna.

Figur 14är en vy av turbinen enligt den andraa aspekten av uppfinningen vid ingen eller lag vinkelhastighet ddr bdramarna är positionerade i infdllt Idge.

Figur är en vy av turbinen i Fig. 4 fast vid en hogre vinkelhastighet ddr bdrarmarna är positionerade i utfdllt lage.

Figur 16är en schematisk vy av en placering av en generator i Fig 1.

Figur 17är en sidovy av turbinen placerad i ett flytande kraftaggregat.

Figur 18är en vy i helikopterperspektiv och genomskarning av en turbinpark med separationsavstand och olika turbinhojder hos kraftaggregat med bladkropp i infdllt lage.

Figur 19är vy av turbinparken enligt Fig. 18 men med bladkroppen i utfdllt Idge.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER Fig. 1 visar ett perspektiv av en bladkropp (9) enligt uppfinningen och en rotationslinje (3) kring vilket bladkroppen är avsedd att rotera. Bladkroppen är placerad i en strommande fluid (2) med hastighetsvektorn (W) riktad vinkelrat mot rotationslinjen och angriper bladkroppen i fluidogat vid rotationsvinkeln (6) lika med 0. Bladkroppens utstrackning i rotationslinjens riktning. d.v.s. i axiell led, begransas av de tva. andnormalplanen (M1) och (M2) som är vinkelrata mot rotationslinjen; samt i radiell led, av den yttre och inre koncentriska mantelytan som generas av enveloppen till de yttre respektive inre rotorbladen dá bladkroppen roterar med radien (r). Bladkroppen enligt Fig. 1 uppvisar sa.ledes en dubbelkonisk (timglaskonisk) inre och en cylindrisk yttre mantelyta som bagge är stympade i andnormalplanen, sá att bladkroppens storsta avstand mellan mantelytorna uppvisas i mittnormalplanet (M). Det bor noteras att Fig. 1 är framst avsedd att askadliggOra bladkroppens geometriska konstruktion av rotorblad och ej hur dessa fastes till varandra eller till turbinen (1). Sdledes indikerar Fig.1. endast ett bladforband (13) trots att den foreliggande uppfinningen karakteriseras av att vane par av korsande rotorblad forbinds av ett bladforband dem emellan.

HH-11 28 Fig. 1 visar bladkroppen uppbyggd av 6 stycken rotorblad i rymdspiralkurva, varav tre stycken är snodda med hogervridning (10-H1, 10-H2, 10-H3) och tre stycken är snodda med vanstervridning (10-V1, 10-V2, 10-V3). Rotorbladen är tillverkade av formsprutade plastprofiler som gar dem mojliga att vrida till lamplig radie (r). I Fig. 1 visas rotorbladen vridna ett vary per bladkroppens langd, d.v.s. stigningen är lika med 1. Varje hogervridet rotorblad är darmed forbundet till ett vanstervridet dito i andarna: saledes är 10-H1 forbundet till 10-V1 i ett bladforband (13) i (M2) och ett bladforband (ej visat) i (M1), 10-H2 forbundet med 10-V2 i ett bladforband (ej visat) i bade (M1) och (M2), och 10-H3 forbundet till 10-V3 i ett bladforband (ej visat) i bade (M1) och (M2); d.v.s. 6 bladforband. Dessutom är vane hogervridet rotorblad forbundet i ett badforband (ej visat) i (M), d.v.s. 3 bladforband. Emedan inget hogervridet rotorblad korsar nagot annat hogervridet och inget vanstervridet korsar nagot annat vanstervridet rotorblad, korsar vane hogervridet rotorblad i Fig. 1 ovriga tva vdnstervridna blad i ett omrade mellan (M1) och (M), d.v.s. 6 bladforband; och i ett omrade mellan (M2) och (M), d.v.s. ytterligare 6 bladforband. Detta ger totalt 21 bladforband for bladkroppen i Fig. 1.

Fig.1. indikerar att samtliga rotorblad är forsedda med en vingprofil med rund nos i bladkroppens rotationsriktning (V) och en spetsig bakkant (S) i den motsatta riktningen. Samtliga rotorblad uppvisar saledes en vingprofil mot rotationsriktningen som Or dem lampliga att generera den lyftkraft som kravs for att rotera turbinen.

Fran ovansta.ende torde det sta klart for en fackman att Fig.1 visar enbart en av ett otal utforingsformer av den foreliggande uppfinningen. Sa.ledes kan stigningen, antalet, baglangden och onduleringen ("flatningen") has rotorbladen varieras vid en och samma kombination av bladkroppens langd och diameter. Dessutom kan bladforbandens hojd varieras sá att bladkroppen kan anta en av 16 olika kombinationer av yttre och inre mantelytor: cylindrisk, konisk, dubbelkonisk (timglaskonisk) och bikonisk. Slutligen kan kombinationen av bladkroppens langd och diameter varieras enligt en utforingsform av uppfinningen.

Fig. 2 visar en turbin (1) anordnad att utvinna energi ur en strammande fluid (2) has en vattenmassa (F2) med en havsbotten (F1). For enkelhets skull, anvands uttrycket "havsbotten" oavsett am vattenmassan är ett omrade i en ocean, ett hay, en sjo eller en flod. Turbinen (1) innefattar en bladkropp (9) forbunden till ett stodnav (7) fast forbundet till ett roterande lagerhus (4) i ett turbinrullager, varvid det ett icke-roterande lagerhuset (5) has namnda turbinrullager är fast forbundet till en stodstruktur (8) fast HH-11 29 forbundet till ett kraftaggregat (28). Fig. 2 visar turbinen helt nedsankt i vattenmassan, men altenativt kan turbinen vara delvis nedsankt sasom exempelvis i grunda tidvattenutsatta vikar. Fig. 2 visar vidare kraftaggregatet forsett med en kraftkabel (K) forlagd pa havsbotten. For enkelhets skull, anyands uttrycket "kraftkabel" oavsett om det i kraftkabeln inneslutna mediet innefattar elektrisk strom, vatska, gas eller information och oavsett i vilken riktning mediet transporteras. Sasom kanske inses kan kraftkabeln anvandas for overforing av energi till forbrukare, exempelvis lokaliserade i land; men alternativt vara obefintlig nar all producerad energi av turbinen atgar till konsumtion for drift av i utrustning forlagd pa kraftaggregatet, exempelvis pumpar for cirkulation av syrerikt havsvatten. Forutom bladkroppen, kan ovansta.ende betraktas som kand teknik.

Turbinen (1) i Fig. 2 är orienterad med en vertikal centrumlinje (6) genom turbinrullagrets roterande lagerhus (4), varvid bladkroppens rotationslinje (3) sammanfaller med namnda centrumlinje i en centrumpunkt till turbinrullagret. Sasom visas i Fig. 2 bojer rotationslinjen ut strackan (Uh) i fluidhastighetens riktning (W), vilket innebar att turbinen roterar kring en krokt rotationslinje. En ytterligare egenskap hos den foreliggande uppfinningen är att rotationslinjen aven kommer att boja ut at sidan en stracka (ej visat), vaxelvis at Niger och at vanster och sa.ledes beskrivande en pendlande rorelse vinkelrat mot (W). Det omnamnda turbinrullagret är avsett att ta upp bojmomentet motsvarande ovan namnda utbojningar has turbinen och samtidigt tillata turbinens andamalsenliga rotation.

Fig. 3 avser askadliggora en bladkropp (9) med langden L och diametern D som är uppskuren i langdled med ett snitt parallellt med rotationslinjen (3) genom bladforbanden (13', 13", 13", 13") och betraktad i riktning mot rotationslinjen fran en plats utanfor bladkroppen. Fig. 3 visar den uppskurna bladkroppen utbredd i ett plan, varvid bredden saledes är lika med H multiplicerat med D; uppvisande 21 bladforband (13) som forbinder 3 hogervridna (10-H1, 10-H2, 10-H3) och 3 vanstervrida (10-V1, V2, 10-V3) ondulerade rotorblad, vilka uppvisar stigningen 1 vary pa langden L och spiralvinkeln (y).

Den foreliggande uppfinningen varken begransar rotorbladens (10) baglangd eller kraver bladforband (13) forlagda i andnormalplanen (M1, M2). Detta är visat i Fig. 1 som att bladkroppens langd (L) innefattar en dellangd (dL), varvid dellangden motsvarar ett avstand mellan ett av andnormalplanen (M1, M2) och ett bladforband HH-11 (13); d.v.s. att rotorbladet är forsett med ett andparti som icke är upplagt i ett bladforband och darmed kan erhalla en fri forskjutning . Sasom kanske inses, erbjuder ett sadant fritt andparti av ett rotorblad mojligheten att tillhandahalla en lyftkraft pa namnda fria andparti som motverkar och delvis minskar bojmomentet i rotorbladet orsakat av lyftkraften pa rotorbladets icke-fria parti mellan tva bladforband.

Fig. 4 avser askadliggora en bladkropp (9) med langden L och diametern D som är uppskuren i langdled med ett snitt parallellt med rotationslinjen (3) genom bladforbanden (13', 13", 13") och betraktad i riktning mot rotationslinjen fran en plats utanfor bladkroppen. Fig. 4 visar den uppskurna bladkroppen utbredd i ett plan, varvid bredden sa.ledes är lika med H multiplicerat med D; uppvisande 20 bladforband (13) som forbinder 4 hogervridna och 4 vanstervrida icke-ondulerade rotorblad (10), vilka uppvisar stigningen 0,5 vary pa langden L och spiralvinkeln (y).

Sasom namnts ovan, är utforingsformerna visade i Fig. 3 och 4 tva exempel bland ett otal andra exempel pa en bladkropps mojliga konfiguration.

Fig. 5 visar genomskarningar av bladkroppen vid rotationsriktningen (V) enligt Fig. 3, d.v.s. at vanster for betraktaren. Vy a — a visar ett snitt i bladkroppens mittnormalplan (M), vilket är parallellt med (V); genom 3 bladforband (13) och 6 rotorblad (10), varvid nosen (N) hos vingprofilen till samtliga rotorblad är riktad i rotationsriktningen (V). Aystandet mellan rotorbladens centrumlinjer i mittnormalplanet (M) visas av strackan med langden (h0). I snitt a — a uppvisar saledes samtliga vanstervridna rotorblad (10- Vi, 10-V2, 10-V3) en gemensam radie (r) till rotationslinjen (3) som overstiger den gemensamma radien till samtliga hogervridna rotorblad (10-H1, 10-H2, 10-H3).

Sasom framgar av Fig. 3, visar vy b — b ett snitt i bladkroppens rotationsriktning (V) belaget mitt emellan tva. bladforband (13), dar samtliga rotorblad uppvisar en gemensam radie (r) till rotationslinjen p.g.a. onduleringen. Sasom kanske inses av Fig. , ar detta en WO av att avstanden är lika stora mellan rotorbladens centrumlinjer i mittnormalplanet (h0) och i bladforbandet narmast respektive andnormalplan (h1, h2). I ett annat exempel (ej visat) är vy b — b ej belaget mitt emellan tva bladforband, utan endast nagonstans mellan tva bladforband; varvid samtliga bladforband uppvisar en gemensam radie (r) till rotationslinjen, men olika avstand (h0) och (h1) och (h2).

Fig. 5 visar i vy c — c ett snitt i bladkroppens langd led genom 4 bladforband och 8 rotorblad, varvid nosen hos vingprofilen till ena halften av rotorbladen är riktade i HH-11 31 rotationsriktningen (V) och till andra halften är motriktade, vilket är en foljd av att snittet är taget vinkelrat mot rotationsriktningen (V). I snittet finns ej rotorblad forlagda i mittnormalplanet (M) och avstandet (h0) kan darmed ej specificeras. Avstanden (h1) och (h2) är lika stora i detta exempel, men kan vara olika i andra exempel som har beskrivits ovan.

Sasom framgar av Fig. 3, visar vy d — d ett snitt i ett rotorblad (10-V3), d.v.s. i rotorbladets anstromningsvinkel (13) mot den ifragavarande fluidriktningen (W). Eftersom spiralvinkeln (y) visas vara cirka 45 grader i Fig. 3, blir centrumlinjerna till samtliga hogervridna rotorblad narmast vinkelrata mot centrumlinjen for rotorbladet (10-V3) i snittet; d.v.s. tvarsnittsektionerna hos samtliga vingprofiler är narmast maximalt runda, vilket motsvarar bredden (x0) i Fig. 11.

Den visade onduleringen ãr avsedd att askadliggora en sinusform. Sasom framgar av Fig. 3, betecknar (13') och (13") olika bladforband; och (10i) och (10ii) olika dellangder hos rotorbladet (10-V3), vilka sa.ledes kan aga olika langd. Avstanden (h1) och (h2) är lika stora i detta exempel, men kan vara olika i andra exempel som har beskrivits ovan.

Fig. 6 visar en vy i perspektiv av ett bladforband (13) innefattande tva rotorblad (10) vardera forsedda med en centrumlinje (11) och vingprofil (12). En normallinje (14) till rotationslinjen (3) har en skarningspunkt (PN) med rotationslinjen, varvid namnda normallinje aven har en skarningspunkt (PB1) med centrumlinjen till det rotorbladet som uppvisar det mindre avstandet, d.v.s. radien, till (PN); och en skarningspunkt (PB2) med centrumlinjen som uppvisar det storre avsta.ndet till (PN). Sasom visas av Fig. 5, forbinds PB1 och PB2 av en struktur som beskrivs vidare i Fig. 7. Avstandet mellan PB1 och PB2 kan var noll, vilket ger en och samma radie hos bagge rotorbladen; eller vara olika, vilket ger olika radier hos de bagge rotorbladen.

Fig. 7 är avsedd att lokalisera ett forsta (15) och andra bladforband (16) och visar en vy av en ondulerad bladkropp som betraktas i riktning mot rotationslinjen fran en plats utanfor bladkroppen. Sasom framgar av Fig.7, finns inget bladforband lokaliserat mellan n5mnda forsta (15) och andra bladforband (16); d.v.s. bladforbanden är narmaste grannar.

Fig. 8 har samma syfte som Fig. 7, fast for en icke-ondulerad bladkropp. Fig. 8 visar att inget bladforband är lokaliserat mellan namnda forsta (15) och andra bladforband (16); d.v.s. bladforbanden är narmaste grannar.

HH-11 32 Fig. 9 visar bladforbandet (13) och rotorbladen (10) i Fig.6 (prickad linje) innefattande tva bladoverfall (17, heldragen linje) vilka delvis omsluter respektive vingprofil (12) och lamnar en oppning i bakkanten. Vid montage av ett bladoverfall (17) med ett rotorblad (10) kan rotorbladet tilla.tas bli pressad in i bladoverfallet med nosen forst genom namnda oppning med hjalp av en pa.lagd yttre kraft och utnyttjande av bladoverfallets flexibilitet i konstruktion och material. Sasom kanske inses av Fig. 9, är bladoverfallet forbundet i kontakt med vingprofilen utom i namnda oppning; vilket är en fordel vid upptagningen och fordelningen av krafterna pa rotorbladen till bladforbandet.

I en annan utforingsform av ett bladoverfall (ej visad) innefattar bladoverfallet for ett rotorblad tva delar, exempelvis formade efter vingprofilens over- och undersida, vilka forbinds med skruv-, bult- eller limforband. Bladoverfallen (17) f6rbinds av ett stangforband (18) som visas i Fig. 9, varvid centrumlinjen (19) till stangforbandet sammanfaller med normallinjen (14) till bladforbandet.

Fig. 10 visar en vy av ett bladforband (13) i snitt e — e enligt Fig.3 innefattande tva bladoverfall (17) forbundna av ett stangfOrband (18) forsett med att stangrullager (T).

Rotorbladen (10) kan tillatas vrida sig kring centrumlinjen (19) till stangforbandet sá att spiralvinkeln (y) andras. Fig. 10 visar rotorbladen med tvarsnittsektionen utritad i syfta att fortydliga vingprofilens utseende och orientering, d.v.s. att rotationsriktningen pekar vinkelrat ut mot betraktaren. Snitt f — f i Fig. 10 visar bladforbandet vid rotationsriktningen pekande at vanster.

Fig. 11 visar i snitt g — g en vy av ett rotorblad (1) sett vinkelrat mot planet innehallande vingprofilens korda, uppvisande spiralvinkeln (Vi) och anstrOmningsvinkeln (pi), varvid (Vi) Plus (131) är lika med 90 grader; och kordalangden (xi) i anstromningsriktningen (13i). Efter en rotation av rotorbladet (1) kring centrumlinjen (19) for stangforbandet (18), till en ny anstromningsvinkel (132) intrader, erhaller rotorbladet (102) en ny kordalangd (x2), varvid (32) är mindre an (131) och (x2) är storre an (x1). Rotorbladet fysiska kordalangd är lika med (xo), vilken är mindre an bade (xi) och (x2) som framgar av Fig.11. Dar visas aven att vingprofilens tjocklek (y) är oforandrad, och eftersom kordalangderna (xo, xl, x2) andras med spiralvinklarna (Vi, y2) innebar detta att anfallsvinklarna (al, 02) ocksa andras. Saledes innebar en storre spiralvinkel (y2) ocksa en storre kordalangd (x2) och en mindre anfallsvinkel (02), d.v.s. nar bladkroppen sjunker ihop p.g.a. en hogre rotationshastighet blir anfallsvinkeln mindre och risken minskar for Overstegring av vingprofilen.

HH-11 33 Fig. 12 visar en vy av en tvarsnittssektion av ett rotorblad (10) med en centrumlinje (11), vilken är en symmetrilinje (Q) till vingprofilen (12) som är forsedd med en nos (N) i rotationsriktningen (V) och en spets (S) i den motsatta riktningen. Vingprofilen begransas av en sluten konturkurva (KV), och Fig. 12 visar tvarsnittsektionen innefattande tva sektionshal (20) som var och ett är begransat av en sluten halrandkurva (KS). Den visade tvarsnittsektionen är saledes inhomogen, varvid ett forstarkningselement (21) är visat vara forlagt i ett av sektionshalen. Fig. 12 visar endast ett exempel bland ett otal utforingsformer av formen och innehallet av en tvarsnittssektion till ett rotorblad enligt den foreliggande uppfinningen. En annan utf6ringsform (ej visad) är f6rsedd med en kr6kt symmetrilinje (Q) och fyra sektionshal alskilda av raka vaggar med en godstjocklek motsvarande 2 % av kordalangden, vilka vaggar är placerade i rat vinkel mot (Q), varvid ett forstarkningselement i form av en 1- balk är forlagd i tva av sektionshalen. Ytterligare en annan utforingsform (ej visad) är forsedd med ett homogent tvarsnitt, d.v.s. utan sektionshal eller forstarkningselement.

Fig. 13 är en vy i perspektiv av ett rotorblad (10) uppvisande tva andpartier (B1, B2) som vardera är forsedda med en gavel (22, 23), varvid rotorbladet bildar en sluten kropp mellan namnda gavlar sá att det helt avgransas mot den omgivande miljon (E). En annan utforingsform (ej visad) är forsedd med ett andparti (B1) och ett mittparti (B2), varvid andgaveln (22) och mittgaveln (23) avdelar den slutna kroppen pa rotorbladets mittparti, d.v.s. pa halften; varvid den omgivande miljon (E) är i kontakt med (23) via sektionshalen i den halva av rotorbladet som ej innefattar dndgaveln (22), d.v.s. ena halvan av rotorbladet utgor en sluten kropp medan andra halvan är oppen.

Fig. 14 visar i snitt h — h en turbin med (3 + 3) rotorblad betraktad i rotationslinjens (3) riktning (Z) och rotationsriktning at hager med bladkroppen (9) i infant lage (01). Fig. 14 visar bladkroppen (9) med en vertikal centrumlinje (6) och rotorblad (10) forbundna till bladoverfallen (17) i en svangpunkt (m), varvid bladoverfallen är ledbart forbundna till bdrarmarna (24) i en centrumlinje (25) genom tva armrullager (26) pa stodnavet (7). Bladkroppen uppvisar spiralvinkeln (Vi) och bladforbanden (13), varvid en fylld cirkel anger att bladforbandet är placerat framfor rotationslinjen (3) och en ofylld cirkel anger placering bakom (3).1figuren anges med vinkeln (c) lutningen hos upphdrigningens centrumlinje (25) mot turbinens centrumlinje (6), varvid (c) är ett vdrde mellan 1 — 15 grader, typiskt 5 grader eller tillrdckligt start f6r att automatiskt h6ja bladkroppen dá fluidhastigheten avtar. Fig. 14 visar i snitt h — h stodnavet (7) utformat som ett cirkulart HH-11 34 centralnav med stjarnformade stodarmar, vilka utgor en boj- och vridstyv stodjande konstruktion for bdrarmarna med litet fluidmotstand vid rotationen. Stodarmarna kan med fordel utformas med en vingprofilerad tvarsnittsektion (ej visat).

Fig. 15 visar turbinen enligt Fig. 14 i utfdllt Idge (02). Vy k — k visar positionen av bladoverfallet (n) och beskriver dess bana fran det infdlIda laget visat i vy h — h.

Saledes vrides bdrarmarna (24) i centrumlinjerna (25) i armrullagren (26) till dess att de nar maximalt avstand fran rotationslinjen, vilket är begransat av bdrarmarnas (24) langd i utsvangt lage. P.g.a. den integrerade bladkroppens egenstyvhet, se krav 1, är bdrarmarna forhindrade att forskjuta sig inbordes utan att bladkroppens spiralvinkel ocksa andras. Av Fig. 14 framgar att bladoverfallens svangpunkt (m) har forskjutits utat vid andrad rotationsvinkel 60 grader, varvid bladkroppens nedersta andnormalplan har forskjutits uppat medan det oversta andnormalplanet har forskjutits nedat (ej visat) sá att bladkroppens langd har minskat och diameter okat vilket framgar av att spiralvinkeln (Y2) overstiger (Vi).

Fig. 16 visar en delvy av Fig. 2 och en forstoring av generatorn är visad i vy q — q uppvisande ett befintligt gap (G) mellan statorn, vilken utgors av det icke roterbara lagerhuset (5) forsedd med kopparlindning (G1); och rotorn, vilken utgors av det roterbara lagerhuset (4) belagd med permanentmagneter (G2); varvid namnda gap är tillräcklig litet for att vara effektivt vid alstringen av elektrisk energi och namnda kraftkabel (K) har tillrackligt star kapacitet for att overfOring elektrisk effekt. Fig. 16 visar i vy p — p en principskiss av en genomskarning av generatorn. Gapet (G) är foretrabesvis mindre an 0,2 % av statorns diameter.

Fig. 17 visar den uppfunna turbinen (1) med bdrarmarna i infant Idge (01) dal' stodstrukturen (8) är fast forbunden till ett kraftaggregat (28) utformat som ett cylindriskt ror staende pa hogkant i en vattenmassa (F2) i ett hay, i en sjo eller en alv.

Bara som exempel, kan rorets diameter vara 7 meter och dess langd under vattenytan vara 80 meter, varvid bladkroppens avstand är 25 meter over stillvattenytan (markerad med en triangel) och dess MO 85 meters och bredd 42 meter. Kraftaggregatet är fast forankrad med ankarlinor (F3) i ankare (F4) pa havsbotten (F1) upphangda i en punkt (F5) beldgen under stillvattenytan, och ar forsett med en kraftkabel (K) upphangd i en punkt pa turbinen eller kraftaggregatet ovanfor stillvattenlinjen. Turbinen (1) i Fig. 17 är sa.ledes alltid riktad mot den ifragavarande fluidriktningen. Kraftaggregatet är forsedd med en fast ballastmassa (MF) och en flytande ballastmassa (MW) som tillhandahaller HH-11 erforderlig stabilitet, och namnda cylindriska ror är forsett med en andskiva med utstrackning uppal frail baslinjen (BL) och utal frail rotationslinjen (3) i syfte att begransa den flytande kroppens vertikala rorelser som uppkommer till foljd av vagor och vind.

Fig. 18 visar den uppfunna turbinen i en turbinpark (29) flytande i en vattenmassa (F2) i ett hay, i en sjo eller en alv pa och begransat till omradet av flytkroppens storlek, fast forankrad med ankarlinor (F3) i ankare (F4) pa havsbotten (F1) upphangda i en punkt (F5) belagen under stillvattenytan och forsett med en kraftkabel (K) upphangd i en punkt pa turbinparken ( ej visat i detalj). Turbinparken innefattar fyra turbiner (30, 31) med ett minsta separationsavstand (A), varvid en forsta turbin (30) uppvisar ett forsta avstand (Al) och en andra turbin (31) ett andra avstand (A2) till stillvattenytan. Exempelvis kan A vara lika med 100 meter, Al vara lika med 30 meter och A2 lika med 50 meter. Kraftaggregaten är forbundna med varandra via en i vattenmassan nedsankt pontoon (Si) forsedd med en baslinje (BL) som är i huvudsak parallell med stillvattenytan, varvid var och ett kraftaggregat har ett andparti gemensamt med tva pontooner och tva pontooner är forbundna till varandra av en snedstalld pontoon (S2). I Fig. 18 visas samtliga fyra turbiner (30, 31) innefatta en bladkropp konfigurerad (3+3)xl med bararmarna i infallt lage (01) dar den ifragavarande fluidriktningen (W) är pekande fran vanster. Snitt t — t visar en helikoptervy av turbinparken med vindskuggans ungefarliga horisontella utbredning (Yh') for turbinen placerad uppstroms är in prickad. Snitt s — s visar motsvarande vertikala utbredning (Yv') av vindskuggan.

Fig. 19 visar turbinparken enligt Fig. 18 med turbinens bararmar i utfallt lage. Sasom askadliggors i Fig. 18 och Fig. 19 for en enda fluidriktning (W), andrar sig vindskuggans utbredning med bladkroppens langd och diameter; sa att den horisontella utbredningen (Yh") akar med bladkroppens diameter medan den vertikala utbredningen (Yv") minskar. Det torde vara uppenbart for en fackman att skuggutbredningen (Yh) och (Yv) beror pa avstanden A, Al och A2, bladkroppens storlek och konfiguration och fluidriktningen, och att turbinparkens effektivitet kan optimeras m.a.p. dessa storheter.

Claims (20)

1. HH-11 1 KRAV 1. En turbin (1) anordnad for produktion av anvandbar energi ur rorelsen hos en strommande fluid (2) vid i huvudsak vinkelrat orientering av turbinens rotationslinje (3) mot den ifragavarande fluidriktningen (W), innefattande: ett turbinrullager innefattande ett roterbart lagerhus (4) och ett icke roterbart lagerhus (5), och uppvisande en centrumpunkt och en centrumlinje vilken (6) passerar genom namnda centrumpunkt, och alminstone ett stodnav (7) anordnat i fast forband med det roterbara lagerhuset, och en stodstruktur (8) anordnad i fast f6rband med det icke roterbara lagerhuset, och en bladkropp (9) helt eller delvis belagen i fluiden och anordnad i forband med stodnavet, varvid fluidens rorelse tilla.ter rotation av bladkroppen kring rotationslinjen vilken (3) sammanfaller med centrumlinjen (6) i en punkt identisk med namnda centrumpunkten, och innefattar ett flertal rotorblad vilka (10) var och ett är kontinuerligt forlopande axiellt och radiellt i en rymdspiralkurva med spiralaxel i rotationslinjen och uppvisande en snoddriktning kring rotationslinjen och i normalplanet till rymdspiralkurvan forsett med en tvarsnittssektion forsedd med en centrumlinje (11) och uppvisande en vingprofil (12) med tva andpartier, varvid det forsta andpartiet uppvisar en avrundad nos (N) riktad i bladkroppens rotationsriktning (V) och det andra andpartiet uppvisar en spets (S) i den motsatta riktningen, varvid bladkroppen uppvisar en diameter (D) och en mittpunkt (PM) i skarningspunkten mellan rotationslinjen och mittnormalplanet (M), kannetecknad darav, att namnda rotorblad (10) uppvisar olika snoddriktningar kring rotationslinjen (3) och tva namnda rotorblad (10) med olika snoddriktningar är forbundna med varandra i alminstone ett bladforband (13).
2. 2. Turbinen enligt patentkrav 1, kannetecknat darav, att turbinen (1) uppvisar en skarningspunkt (PN) mellan rotationslinjen (3) och en normallinje till rotationslinjen, och bladforbandet (13) uppvisar en skarningspunkt (PB1) mellan centrumlinjen (11) i det forsta rotorbladet (10) och namnda normallinje och en HH-11 2 skarningspunkt (PB2) mellan centrumlinjen (11) i det andra rotorbladet (10) och namnda normallinje, varvid skarningspunkterna (PN, PB1, PB2) är forbundna av en gemensam normallinje (14) till rotationslinjen och (14) ar forsedd med en andpunkt i (PN), varvid avstandet PN-PB1 är lika med avstandet PN-PB2 och lika med bladkroppens (9) diameter (D).
3. 3. Turbinen enligt patentkrav 1, kannetecknat darav, att turbinen (1) uppvisar en skarningspunkt (PN) mellan rotationslinjen (3) och en normallinje till rotationslinjen, och bladforbandet (13) uppvisar en skarningspunkt (PB1) mellan centrumlinjen (11) i det forsta rotorbladet (10) och namnda normallinje och en skarningspunkt (PB2) mellan centrumlinjen (11) i det andra rotorbladet (10) och namnda normallinje, varvid skarningspunkterna (PN, PB1, PB2) är forbundna av en gemensam normallinje (14) till rotationslinjen och (14) ar forsedd med en andpunkt i (PN), avsta.ndet PN-PB1 är ej lika med avstandet PN-PB2.
4. 4. Turbinen enligt patentkrav 3, kannetecknat darav, att ett forsta bladforband (15) uppvisar avsta.ndet PN-PB1 som är storre an avstandet PN-PB2 och att ett andra bladforband (16) uppvisar avstandet PN-PB1 som är mindre an avstandet PNPB2, varvid inget bladforband (13) är belaget mellan det namnda forsta och andra bladforbandet.
5. 5. Turbinen enligt patentkrav 4, kannetecknat darav, att det namnda forsta bladforbandet (15) uppvisar en forsta summa av avstandet PN-PB1 och PN-PB2, och att det namnda andra bladforbandet (16) uppvisar en andra summa av avstandet PN-PB1 och PN-PB2, varvid den forsta summan är lika med den andra summan och lika med bladkroppens (9) diameter (D).
6. 6. Turbinen enligt patentkrav 1 - 5, kannetecknat darav, att bladforbandet (13) innefattar tva bladoverfall vilka (17) var och ett är forsett med en tvarsnittssektion med en centrumlinje parallell med rotorbladets centrumlinje (11), varvid tvarsnittssektionen helt eller delvis omsluter rotorbladets vingprofil (12).
7. 7. Turbinen enligt patentkrav 6, kannetecknat darav, att bladforbandet innefattar ett stangforband vilket (18) forbinder tva bladoverfall (17) i ett bladforband (13) HH-11 3 med varandra och är forsett med en sta.ng med en tvarsnittssektion med en centrumlinje (19), varvid centrumlinjen (19) sammanfaller med den gemensamma normallinjen (14) till bladforbandet (13).
8. 8. Turbinen enligt patentkrav 7, kannetecknat darav, att stangforbandet (18) innefattar alminstone ett stangrullager (T) forsett med en centrumlinje sammanfallande med centrumlinjen (19) for stangen, varvid stangrullagret tilldter inbordes forvridning av rotorbladens centrumlinjer (11) kring den gemensamma normallinjen (14) till bladforbandet (13).
9. 9. Turbinen enligt nagot av fOrega.ende patentkrav, kannetecknat darav, att namnda rotorblad (10) är tillverkade av polyolefinplast sasom polyeten och polypropen, eller av polystyren eller av polyvinylklorid eller av metall sasom aluminium, eller i kombination av tvd eller flera av namnda material.
10. 10. Turbinen enligt patentkrav 9, kannetecknat darav, att namnda rotorblad (10) är framstallda i en tillverkningsprocess vid extrudering eller samextrudering.
11. 11. Turbinen enligt patentkrav 10, kannetecknat darav, att rotorbladets vingprofil (12) begransas av en sluten konturkurva (KV) forlagd i normalplanet till rotorbladets centrumlinje (11) och inneslutande en yta forsedd med alminstone tvd sektionshal vilka (20) var och ett begransas av en sluten hdlrandkurva (KS), varvid halrandkurvorna (KS) ej uppvisar en skarningspunkt med konturkurvan (KV) eller varandra.
12. 12. Turbinen enligt patentkrav 11, kannetecknat darav, att rotorbladet (10) innefattar dtminstone ett forstarkningselement vilket (21) är forsett med en tvarsnittssektion med en centrumlinje, varvid forstarkningselementet är forlagt i dtminstone ett av sektionshdlen (20) och forstarkningselementets centrumlinje är parallell med rotorbladets centrumlinje (11).
13. 13. Turbinen enligt patentkrav 11, kannetecknat darav, att rotorbladet (11) uppvisar ett forsta parti (B1) forsett med en forsta gavel (22) och ett andra parti (B2) forsett med en andra gavel (23), varvid rotorbladet och de bagge gavlarna tillsammans HH-11 4 bildar en kropp med sluten bladyta vilken avgransar kroppen mot den omgivande mil* (E).
14. 14. Turbinen enligt patentkrav 6 och 12, kannetecknat darav, att atminstone ett bladoverfall (17) eller forstarkningselement (21) dr tillverkat av kompositmaterial innehallande fibrer av glas, kol eller Kevlar inneslutna i syntetiskt polymermaterial.
15. 15. Turbinen enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknat darav, att bladkroppens forband till stodnavet (7) innefattar atminstone en bararm vilken (24) innefattar ett bladoverfall (17) forbundet till bararmen och är vridbar kring en rat centrumlinje (25) passerande genom atminstone tva armrullager (26) forsedda med vardera ett lagerhus fast forbundet till stodnavet (7), varvid centrumlinjen (25) är parallell till centrumlinjen (6) till turbinrullagret och vane bladoverfall (17) är fast f6rbundet till ett andparti hos ett rotorblad (10).
16. 16. Turbinen enligt patentkrav 15, kannetecknat darav, att centrumlinjen (25) till armrullagren uppvisar en skarningspunkt med centrumlinjen (6) till turbinlagret.
17. 17. Turbinen enligt patentkrav 1, kannetecknat darav, att turbinen innefattar en generator (27) for omvandling av turbinens (1) rorelseenergi till elektrisk energi, varvid det icke roterbara lagerhuset (5) eller stodstrukturen (8) utgor stator och det roterbara lagerhuset (4) eller stodnavet (7) utgor rotor.
18. 18. En metod att reglera storleken hos en bladkropp (9) till anordningen enligt krav 1 - 17 med hjalp av ett forskjutningsmedel innefattande ett stangforband (18) anordnat till forvridning av rotorbladens centrumlinjer (11) kring en gemensam normallinje (14) till rotationslinjen (3) och en bararm (24) anordnad till vridning kring en centrumlinje (25) genom minst tva armrullager (26) forbundna till ett stodnav (7), varvid namnda forskjutningsmedel är anordnat till samtidig okning av langden (L) och minskning av diametern (D) hos bladkroppen (9), eller vice versa, varvid namnda metod innefattar stegen for att: tillhandahalla en vinkelhastighet hos turbinen (1); HH-11 bringa namnda bdrarm (24) att anordnas i en forsta position (01), varvid namnda forsta position motsvarar en forsta spiralvinkel (y1) hos bladkroppen (9); bringa namnda bdrarm (24) att anordnas i en andra position (02), varvid namnda andra position motsvarar en andra spiralvinkel (y2) hos bladkroppen (9), varvid (y2) ej ãr lika med (y1).
19. 19. Anvdndning av anordningen enligt krav 1 - 17 och utforande av regleringen enligt krav 18 i ett kraftaggregat vilket (28) är anordnat fast i mark (F1) eller flytande i en vattenmassa (F2) for generering av elektrisk eller mekanisk eller visuell effekt eller en kombination av tva eller flera av namnda effekter, varvid en stodstruktur (8) är anordnad i fast forband till ndmnda kraftaggregat.
20. 20. Anvandningen och utforandet enligt krav 20 i en turbinpark (29) innefattande atminstone tva kraftaggregat (28) vilka var och ett är forsett med en turbin (1) med en vertikal centrumlinje (6) och uppvisande ett horisontellt separationsavstand (A) mellan centrumpunkterna till rullagren hos en forsta (30) och andra (31) turbin vid projektionenett gemensamt horisontalplan, varvid turbinparkens minsta separationsavstand Overstiger langden av halva medelvardet och understiger Idngden av fyra ganger medelvdrdet av bladkroppens diameter (D) hos namnda forsta och andra turbin. HH-111 / 1 10-H2 M2 13 -H3 -V3 2 --- ------- \ \ / -V2 -V1 / ,,e. , \/ 7,i'N ' " '../A / ..-1 ..- \---., / .....i . ------ ..4. '---`,=\- 77. .,-„: . ----- '-‘,. v-,,i,..- ,,, / /, ,... -.....i,' \. .-=.. ---7—----e — 4•— \4- -H1