МИНИАТЮРНАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

1. Миниатюрная гидроэнергетическая система, содержащая:
кожух, который образует внутреннюю камеру;
генератор, расположенный во внутренней камере, генератор содержит кожух, ротор, расположенный в кожухе, который содержит постоянный магнит, статор, расположенный в кожухе, который содержит катушку, и множество лопастей, расположенных так, чтобы они выступали перпендикулярно внешней поверхности кожуха, генератор конфигурирован для вращения аксиально относительно центральной оси кожуха, чтобы индуцировать электрический ток в катушке с магнитным полем постоянного магнита;
впускной патрубок соединен с кожухом и конфигурирован для приема потока жидкости, которая протекает по существу параллельно центральной оси кожуха, впускной патрубок содержит впускной канал, конфигурированный, чтобы поток жидкости достигал заранее определенного давления и скорости, и направляющий поток жидкости при заранее определенном давлении и скорости на множество лопастей, чтобы вращать генератор аксиально относительно центральной оси
кожуха; и
выпускной патрубок соединен с кожухом, чтобы кожух был расположен между впускным патрубком и выпускным патрубком, выпускной патрубок содержит выпускной канал, конфигурированный для приема потока жидкости, уменьшения заранее определенного давления до заранее определенного более низкого давления, и направления потока жидкости из кожуха по существу параллельно центральной оси кожуха.
2. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.1, в которой впускной канал содержит впускную прорезь, которая имеет вход впускной прорези и выход впускной прорези, причем сечение входа впускной прорези по меньшей мере в два раза больше, чем сечение выхода впускной прорези.
3. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.1, в которой выпускной канал содержит выпускную прорезь, которая имеет вход выпускной прорези и выход выпускной прорези, причем сечение выхода выпускной прорези от примерно 0,5 до примерно 8 раз больше, чем сечение входа выпускной прорези.
4. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.1, в которой впускной патрубок и выпускной патрубок расположены для образования центрального канала между ними, и множество лопастей расположены в центральном канале, центральный канал сформирован так, чтобы он по окружности охватывал по меньшей мере участок кожуха перпендикулярно центральной оси кожуха.
5. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.4, в которой впускной канал конфигурирован так, чтобы направлять поток жидкости для попадания в центральный канал под заранее определенным углом по отношению к множеству лопастей, и выпускной канал конфигурирован для приема потока жидкости из центрального канала, причем центральный канал конфигурирован, чтобы направлять поток жидкости на заранее определенное расстояние в центральном канале с множеством лопастей между впускным каналом и выпускным каналом.
6. Миниатюрная гидроэнергетическая система, содержащая:
кожух, который образует внутреннюю камеру;
генератор, расположенный во внутренней камере, генератор содержит множество лопастей, ротор, который содержит постоянный магнит, и статор, который содержит катушку, генератор конфигурирован для вращения, чтобы индуцировать электрический ток в катушке с магнитным полем постоянного магнита;
впускной патрубок, соединенный с кожухом, впускной патрубок конфигурирован для приема потока жидкости, протекающей в первом направлении, и направляющий поток жидкости для соударения с множеством лопастей и течения во втором направлении, которое по существу обязательно перпендикулярно первому направлению, генератор конфигурирован для вращения во втором направлении с потоком жидкости; и
выпускной патрубок, соединенный с кожухом, чтобы множество лопастей были расположены между впускным патрубком и выпускным патрубком, выпускной патрубок конфигурирован для приема потока жидкости, протекающей во втором направлении и направления потока жидкости для повторного протекания по существу в первом направлении.
7. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.6, в которой лопасти расположены в центральном канале, образованном впускным патрубком и выпускным патрубком, и впускной патрубок имеет выход впускной прорези, который направляет поток жидкости для попадания в центральный канал под заранее определенным углом по отношению к множеству лопастей, и выпускной канал имеет вход выпускной прорези, конфигурированный для приема потока жидкости из этого канала, причем поток жидкости, который выходит из выхода впускной прорези, протекает на заранее определенное расстояние вокруг генератора до того, как поток жидкости попадает на вход выпускной прорези.
8. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.6, в которой впускной патрубок и выпускной патрубок образуют центральный канал между ними с множеством лопастей, расположенных в нем, и конфигурированный для приема потока жидкости между впускным патрубком и выпускным патрубком, центральный канал образован так, чтобы он по окружности охватывал по меньшей мере участок кожуха в плоскости, перпендикулярной первому направлению.
9. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.6, в которой впускной патрубок содержит внутреннюю стенку и наружную стенку, каждая из которых образует дугу заранее определенного радиуса кривизны, причем заранее определенный радиус кривизны дуги внутренней стенки меньше, чем заранее определенный радиус кривизны дуги наружной стенки.
10. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.6, в которой впускной патрубок содержит внутреннюю стенку, наружную стенку, причем внутренняя стенка имеет первую дугу с первым заранее определенным радиусом кривизны и вторую дугу со вторым заранее определенным радиусом кривизны, отличным от первого заранее определенного радиуса кривизны первой дуги.
11. Способ направления потока жидкости в миниатюрной гидроэнергетической системе, способ включает:
обеспечение генератора, содержащего статор, который содержит катушку, ротор, который содержит постоянный магнит, и множество лопастей;
прием потока жидкости, протекающей в первом направлении;
увеличение скорости и давления потока жидкости;
направление потока жидкости для соударения с множеством лопастей;
изменение направления потока жидкости с первого направления на второе направление при соударении с множеством лопастей, второе направление по существу всегда перпендикулярно первому направлению;
вращение генератора во втором направлении в пределах потока жидкости для выработки электрического тока в катушке;
изменение направления потока жидкости со второго направления обратно на первое направление; и
снижение скорости и давления потока жидкости.
12. Способ по п.11, в котором прием потока жидкости, протекающей в первом направлении, включает прием потока жидкости, протекающей по существу параллельно центральной оси, вокруг которой аксиально вращается генератор.
13. Способ по п.11, в котором вращение генератора во втором направлении в пределах потока жидкости включает направление жидкости для протекания вокруг наружной поверхности генератора по существу на той же скорости, на которой вращается генератор.
14. Способ по п.11, в котором уменьшение давления потока жидкости включает направление потока жидкости, чтобы он имел ламинарное течение, которое по существу параллельно первому направлению.
15. Миниатюрная гидроэнергетическая система, содержащая:
кожух, содержащий наружную поверхность;
впускной патрубок, образующий участок наружной поверхности кожуха;
выпускной патрубок, также образующий участок наружной поверхности кожуха;
множество лопастей, сформированных с основанием, основание расположено с возможностью вращения между впускным патрубком и выпускным патрубком, так что лопасти выступают наружу от наружной поверхности кожуха в центральный канал, образованный между впускным патрубком и выпускным патрубком; и
генератор, содержащий статор и ротор, расположенные внутри кожуха, ротор соединен с основанием, и статор расположен в непосредственной близости от ротора без возможности вращения.
16. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.15, в которой впускной патрубок содержит впускной канал, конфигурированный для приема потока жидкости, протекающей в первом направлении, и канал потока жидкости к центральному каналу для соударения с лопастями под заранее определенным углом, поток жидкости после соударения протекает во втором канале во втором направлении по существу перпендикулярно первому направлению.
17. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.15, в которой впускной патрубок содержит впускной канал, конфигурированный для приема потока жидкости, протекающей в направлении, по существу параллельном центральной оси кожуха, отклонения потока жидкости примерно на сорок пять градусов от этого направления и направления потока жидкости для соударения с лопастями в центральном канале, лопасти вращаются в центральном канале перпендикулярно этому направлению.
18. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.15, в которой впускной патрубок содержит впускной канал, который имеет внутреннюю стенку, наружную стенку и выход впускной прорези, внутренняя стенка имеет первую дугу с первым заранее определенным радиусом кривизны и вторую дугу со вторым заранее определенным радиусом кривизны, который отличен от первого заранее определенного радиуса кривизны первой дуги, первая дуга конфигурирована, чтобы направлять первую порцию потока жидкости из выхода впускной прорези, и вторая дуга конфигурирована, чтобы направлять вторую порцию потока жидкости из выхода впускной прорези.
19. Миниатюрная гидроэнергетическая система, содержащая:
наружный кожух;
внутренний кожух, расположенный внутри наружного кожуха, внутренний кожух содержит впускной патрубок и выпускной патрубок, фиксировано соединенные с наружным кожухом;
внутренний кожух дополнительно содержит ротор турбины, который содержит множество лопастей, расположенных в центральном канале, образованном между впускным патрубком и выпускным патрубком, впускной патрубок и выпускной патрубок конфигурированы, чтобы они охватывали участок ротора турбины;
комбинация впускного патрубка, выпускного патрубка и ротора турбины конфигурирована, чтобы образовывать внутренний кожух и полость внутри внутреннего кожуха; и
центрирующий стержень, присоединенный без возможности вращения к впускному патрубку и выпускному патрубку и продолжающийся через внутренний кожух, ротор турбины вращается внутри наружного кожуха вокруг центрирующего стержня.
20. Миниатюрная гидроэнергетическая система по п.19, дополнительно содержащая генератор, который содержит постоянный магнит и статор, постоянный магнит присоединен к внутренней поверхности внутреннего кожуха, и статор соединен с центрирующим стержнем таким образом, чтобы постоянный магнит вращался вокруг статора.