DE4441737A1 - Liquid drive for generating energy, esp. electrical energy - Google Patents
Liquid drive for generating energy, esp. electrical energyInfo
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- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
- F03B17/04—Alleged perpetua mobilia
Abstract
Description
Energie (insbesondere elektrische und thermische Energie) wird gegenwärtig weltweit hauptsächlich entweder aus fossilen Brenn stoffen (Öl, Gas, Kohle), aus atomaren Kernspaltungsvorgängen, mittels Wasserkraft(-druck)-anlagen (Wasserkraftwerke) sowie, bis her jedoch in kleinerem Umfang, mittels Solar- und Windanlagen und mittels nachwachsender biologischer Rohstoffe, erzeugt.Energy (especially electrical and thermal energy) currently mainly from fossil fuel worldwide substances (oil, gas, coal), from nuclear fission processes, by means of hydropower (pressure) systems (hydropower plants) and, to however, on a smaller scale, by means of solar and wind systems and using renewable biological raw materials.
Durch die Verwendung der angegebenen Energieträger sind Nachteile und Gefahren für die Erdbewohner (Fauna und Flora), wie nachfol gend beispielhaft angeführt, verbunden:By using the specified energy sources there are disadvantages and dangers to the earth's inhabitants (fauna and flora), as follows cited as an example, connected:
- - der Weltvorrat fossiler Energieträger ist mengenmäßig begrenzt, darüberhinaus entstehen bei ihrer Verbrennung Schadstoffe, die die Erdatmosphäre nachhaltig schädigen (Klimakatastrophe, Wald sterben, Grundwasserverschmutzung),- the world supply of fossil fuels is limited in quantity, moreover, when they are burned, pollutants are generated which sustainably damage the earth's atmosphere (climate catastrophe, forest die, groundwater pollution),
- - Kernenergie gefährdet die Umwelt durch radioaktive Strahlung (bei ca. 500 Kernreaktoren weltweit ist die Unfallwahrschein lichkeit nicht vernachlässigbar). Darüber hinaus ist die Endla gerung verbrauchter Brennelemente und sonstiger radioaktiv strahlender Materialien weltweit ungelöst. Wegen der großen Halbwertszeit ist eine Gefährdung aller Erdbewohner (Fauna und Flora) über Jahrtausende hinweg unvermeidbar.- Nuclear energy endangers the environment through radioactive radiation (The accident probability is approx. 500 nuclear reactors worldwide not negligible). In addition, the endla spent fuel and other radioactive radiant materials undissolved worldwide. Because of the big one Half - life is a threat to all earth inhabitants (fauna and Flora) unavoidable for millennia.
- - Wasserkraft(-druck) -anlagen sind nicht ortsunabhängig. Ein kon tinuierlicher Wasserzulauf ist nicht immer gewährleistet. Ein Teil der gegenwärtig betriebenen und geplanten Wasserkraft- (-druck)-anlagen ist deshalb nur für die Deckung von Spitzen last geeignet.- Hydropower (pressure) systems are not location-independent. A con continuous water supply is not always guaranteed. On Part of the currently operated and planned hydropower (pressure) systems is therefore only for covering peaks suitable.
- - Die erzeugbare Energiemenge von Solar- und Windanlagen sind ab hängig von der Sonneneinstrahlung (Dauer und Intensität) bzw. von der Höhe des Winddrucks (Windgeschwindigkeit). Beides ist nur zeitweise, unregelmäßig und in jeweils unterschiedlicher Wirksamkeit gewährleistet. Eine unterbrechungsfreie und gleich mäßige Energieerzeugung ist mithin nicht möglich. Windanlagen sind zudem nicht ortsunabhängig. Gegenwärtig und in naher Zu kunft kann Solar- und Windenergie wirtschaftlich nicht erzeugt werden.- The amount of energy that can be generated by solar and wind systems is down depending on the solar radiation (duration and intensity) or on the amount of wind pressure (wind speed). It is both only occasionally, irregularly and in different ways Effectiveness guaranteed. An uninterrupted and the same moderate energy production is therefore not possible. Wind turbines are also not location independent. Presently and in the near future future solar and wind energy cannot be generated economically will.
- - Nachwachsende biologische Rohstoffe belasten die Umwelt in ähn licher Weise wie dies bei der Verwendung von fossilen Energie trägern unvermeidbar ist. Gegenwärtig und in naher Zukunft kann Energie aus nachwachsenden biologischen Rohstoffen wirtschaft lich nicht erzeugt werden.- Renewable biological raw materials have a similar impact on the environment way like this when using fossil energy carriers is inevitable. Currently and in the near future Energy from renewable biological raw materials Lich not be generated.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Energie (insbesondere elektrische Energie) ohne die Nachteile und Gefährdungen gegenwärtiger Energieerzeugungsanlagen wirtschaftlich, in unbegrenzter Menge, unterbrechungsfrei (jeder zeit verfügbar) und ortsunabhängig, zu erzeugen.The invention specified in claim 1 is the problem underlying energy (especially electrical energy) without the Disadvantages and dangers of current power generation plants economical, in unlimited quantities, uninterrupted (everyone available at any time) and regardless of location.
Dieses Problem wird durch die in Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This problem is solved by those listed in claim 1 Features resolved.
Die mit der Erfindung erzielten technischen und wirtschaftlichen Vorteile bestehen darin, daß unbegrenzte Mengen sauberer Energie erzeugt werden können und daß insbesondereThe technical and economic achieved with the invention Advantages are that unlimited amounts of clean energy can be generated and that in particular
- - weder fossile noch atomare Brenn- oder Kraftstoffe benötigt werden (Unabhängigkeit von Importen).- Neither fossil nor atomic fuels are required become (independence from imports).
- - die für den Betrieb erforderlichen Flüssigkeiten (z. B. Wasser) weltweit in unerschöpflicher Menge vorhanden und besonders preiswert sind (kein Verbrauch der Flüssigkeiten durch z. B. Verbrennung oder sonstige chemische Umwandlung).- the liquids required for operation (e.g. water) worldwide in inexhaustible quantities and special are inexpensive (no consumption of liquids by e.g. Combustion or other chemical transformation).
- - keine Umweltbelastung durch Kohlendioxid (Erwärmung der Erdat mosphäre durch Treibhauseffekt), Schwefeldioxid (Waldsterben durch sauren Regen) und mit anderen Stoffen sowie mit radioak tiver Strahlung, auftritt. Die gegenwärtig hochbelastete Luft hülle der Erde wird entlastet.- no environmental pollution caused by carbon dioxide (warming of the earth atmosphere due to greenhouse effect), sulfur dioxide (forest dieback due to acid rain) and with other substances as well as radioactive tive radiation occurs. The currently highly polluted air the earth's shell is relieved.
- - sowohl kleinere und mittlere Anlagen, für die komplette Ener gieversorgung von z. B. Ein- und Zweifamilienhäusern, Gewerbe betriebe und Industrien (dezentrale Energieversorgung) als auch Großanlagen (Kraftwerke) für die Versorgung großer Gebiete (ge genwärtig noch übliche zentrale Energieversorgung) möglich sind.- Both small and medium-sized plants, for the complete energy power supply from z. B. one and two family houses, commercial companies and industries (decentralized energy supply) as well Large plants (power plants) for the supply of large areas (ge currently still common central energy supply) possible are.
- - durch diese keine Strahlungs- und Endlagerprobleme von radio aktiven Materialien verursacht werden.- through this no radiation and repository problems from radio active materials.
- - in absehbarer Zeit auf die Verwendung fossiler und atomarer Energieträger für die stationäre Energieerzeugung (Industrie, Gewerbe, Haushalte) verzichtet werden kann.- in the foreseeable future on the use of fossil and nuclear Energy sources for stationary energy generation (industry, Trade, households) can be dispensed with.
Die Grundlage für den Hydroantrieb (Flüssigkeitsantrieb) bildet das Prinzip des Auftriebs von Körpern in Flüssigkeiten und Gasen.The basis for the hydraulic drive (liquid drive) forms the principle of buoyancy of bodies in liquids and gases.
Der Hydroantrieb nutzt die Auftriebskraft, die auf jeden Körper, der sich innerhalb einer Flüssigkeit befindet, einwirkt.The hydraulic drive uses the buoyancy that is on every body, which is inside a liquid.
Die Auftriebskraft ist gleich dem Gewicht des durch den einge tauchten Körper (oder Teil-Körper) verdrängten Volumens der ver wendeten Flüssigkeit. Die Größe der Auftriebskraft, die auf einen Körper mit gegebenen Volumen einwirkt, ist damit abhängig von der Dichte dieser Flüssigkeit.The buoyancy is equal to the weight of the one through immersed body (or part-body) displaced volume of the ver applied liquid. The size of the buoyancy imposed on you Body with a given volume is dependent on the Density of this liquid.
Der Auftriebskörper (oder mehrere Auftriebskörper in Serie) ist, wenn er mechanisch mit einer lösbaren Kraft/Leistungsabnahmevor richtung gekoppelt ist, zum Antrieb von z. B. elektrischen Gene ratoren geeignet bzw. hauptsächlich vorgesehen.The buoyancy body (or several buoyancy bodies in series) is if mechanically with a releasable force / power loss before direction is coupled to drive z. B. electrical genes suitable or mainly provided.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Funktionszeich nung Fig. 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing function Fig. 1 and will be described in more detail below.
Der Hydroantrieb besteht aus einem Behälter (1), in dem sich die ausgewählte Flüssigkeit (2) (z. B. Wasser) befindet. In die Flüs sigkeit eingetaucht befinden sich die Auftriebskörper (5). Diese sind mit lösbaren Kopplungen (8) mit einem endlosen Zahnriemen (7) verbunden, der zur Aufnahme der erzeugten Auftriebskräfte dient. Der Zahnriemen (7) läuft über die Umlenkrollen (6, 6a, 6b) und treibt z. B. einen elektrischen Generator an (ggf. über ein Ge triebe und drehzahlgeregelt). Der Abtrieb für den elektrischen Ge nerator ist an der Umlenkrolle (6a) vorgesehen, kann aber auch an jeder anderen Umlenkrolle (6) außerhalb des Behälters (1) erfol gen.The hydraulic drive consists of a container ( 1 ) in which the selected liquid ( 2 ) (e.g. water) is located. The buoyancy bodies ( 5 ) are immersed in the liquid. These are connected with detachable couplings ( 8 ) to an endless toothed belt ( 7 ) which serves to absorb the buoyancy forces generated. The toothed belt ( 7 ) runs over the guide rollers ( 6 , 6 a, 6 b) and drives z. B. an electrical generator (possibly via a gearbox and speed controlled). The output for the electrical Ge generator is provided on the deflection roller ( 6 a), but can also on any other deflection roller ( 6 ) outside the container ( 1 ).
Die Auftriebskörper (5) tauchen nacheinander aus der Flüssigkeit auf und ragen dann mit dem größten Anteil ihres Volumens aus der Flüssigkeit (2). Jeder aufgetauchte Auftriebskörper (5) bleibt mit dem Zahnriemen (7) verbunden und wird von diesem um die Umlenkrol len (6) herumgeführt und so aus dem Behälter (1) gehoben.The buoyancy bodies ( 5 ) emerge one after the other from the liquid and then protrude from the liquid ( 2 ) with the largest proportion of their volume. Each emerged buoyancy body ( 5 ) remains connected to the toothed belt ( 7 ) and by this around the Umlenkrol len ( 6 ) and thus lifted out of the container ( 1 ).
Außerhalb des Behälters (1) gleitet jeder Auftriebskörper (5a) (in einer Führung) nach unten und gibt dabei, verursacht durch sein Gewicht, weiter Energie an den Zahnriemen (7) ab.Outside the container ( 1 ), each buoyancy body ( 5 a) slides down (in a guide) and, due to its weight, continues to deliver energy to the toothed belt ( 7 ).
Jeder Auftriebskörper (5a) kann auf diese Weise das Gewicht eines Auftriebskörpers (5) in der Flüssigkeit kompensieren, so daß das Gewicht der Auftriebskörper (5) keinen Einfluß auf deren erzeug te Auftriebskraft hat.Each buoyancy body ( 5 a) can compensate for the weight of a buoyancy body ( 5 ) in the liquid, so that the weight of the buoyancy body ( 5 ) has no influence on the generated buoyancy force.
Jeder der herabgleitenden Auftriebskörper (5a) wird an der unteren Umlenkrolle (6a) durch die mechanische Kopplung (8a) von dem Zahn riemen (7) gelöst und gleitet in die Auffangkammer (4), in der sich soviel Flüssigkeit (2a) befindet, daß der Auftriebskörper (5b) leicht aufschwimmt. Bei entleerter Schleusenkammer (3) läßt sich der Auftriebskörper (5b), nach Öffnen des Schleusentores (10) in die Schleusenkammer (3) schieben. Nach Schließen des Schleusen tores (10) und Öffnen des Schleusentores (9) stellt sich durch das Auffüllen der Schleusenkammer (3) mit Flüssigkeit (2) aus dem Be hälter (1) ein Druckausgleich ein. Der sich nun in der Schleusen kammer (3) befindliche Auftriebskörper (5c) bewegt sich in der Flüssigkeit durch das Schleusentor (9) in den Behälter (1) und koppelt sich an die nächstmögliche lösbare mechanische Kopplung (8b) an. Durch seine Auftriebskraft, die auf den Zahnriemen (7) übertragen wird, trägt er als einer der Auftriebskörper (5) zur Gesamtenergieerzeugung bei und beginnt seinen Kreislauf erneut.Each of the descending float ( 5 a) is loosened on the lower pulley ( 6 a) by the mechanical coupling ( 8 a) from the toothed belt ( 7 ) and slides into the collecting chamber ( 4 ), in which there is so much liquid ( 2 a ) is that the buoyancy body ( 5 b) floats slightly. When the lock chamber ( 3 ) is empty, the float ( 5 b) can be pushed into the lock chamber ( 3 ) after opening the lock gate ( 10 ). After closing the lock gate ( 10 ) and opening the lock gate ( 9 ), filling the lock chamber ( 3 ) with liquid ( 2 ) from the loading container ( 1 ) results in pressure equalization. The now in the lock chamber ( 3 ) floating body ( 5 c) moves in the liquid through the lock gate ( 9 ) in the container ( 1 ) and couples to the next possible detachable mechanical coupling ( 8 b). Due to its buoyancy, which is transmitted to the toothed belt ( 7 ), it contributes as one of the buoyancy bodies ( 5 ) to the total energy generation and starts its cycle again.
Nachdem der Auftriebskörper (5c) das Schleusentor (9) passiert hat, schließt das Schleusentor (9). Die sich nun in der Schleu senkammer (3) befindliche Flüssigkeit wird durch Öffnen des Schleusentores (11) soweit in die Restflüssigkeitskammer (12) ab gelassen, daß ein Rest, entsprechend dem Pegel in der Auffangkam mer (4), in der Schleusenkammer (3) verbleibt. Die Pumpe (13), pumpt die Flüssigkeit aus der Restflüssigkeitskammer (12) über die Rohrleitung (14) in den Behälter (1) zurück. Damit geht keine Flüssigkeit verloren, es wird kein "Kraftstoff" verbraucht.After the buoyancy body ( 5 c) has passed the lock gate ( 9 ), the lock gate ( 9 ) closes. The now in the lock chamber ( 3 ) liquid is opened by opening the lock gate ( 11 ) so far in the residual liquid chamber ( 12 ) that a remainder, according to the level in the Auffangkam mer ( 4 ), in the lock chamber ( 3rd ) remains. The pump ( 13 ) pumps the liquid from the residual liquid chamber ( 12 ) via the pipeline ( 14 ) back into the container ( 1 ). This means that no liquid is lost and no "fuel" is used.
Nach dem Schließen des Schleusentores (11) ist die Schleusenkammer nur soweit mit Flüssigkeit angefüllt, daß die Aufnahme des näch sten Auftriebskörpers erfolgen kann. After closing the lock gate ( 11 ), the lock chamber is only filled with liquid to the extent that the absorption of the next most buoyant body can take place.
Die Steuerung und Betätigung der Schleusentore (9, 10, 11) sowie Pumpe (13) und Generator (ggf. mit Getriebe und Drehzahlregelung) besteht aus handelsüblichen Geräten. Das Einschieben des Auf triebskörpers (5b) erfolgt ebenfalls durch eine handelsübliche Vorrichtung.The control and actuation of the lock gates ( 9 , 10 , 11 ) as well as the pump ( 13 ) and generator (possibly with gear and speed control) consists of commercially available devices. The insertion of the drive body ( 5 b) is also carried out by a commercially available device.
Die Auftriebskörper bewegen sich in einem endlosen Kreislauf durch den flüssigkeitsgefüllten Behälter, außerhalb des Behälters ab wärts in die Auffangkammer, von dieser in die Schleuse und aus der Schleuse zurück in den flüssigkeitsgefüllten Behälter.The buoyancy bodies move in an endless cycle the liquid-filled container, outside the container into the collecting chamber, from this into the lock and out of the Sluice back into the liquid-filled container.
Da es sich bei dem Hydroantrieb um die Umsetzung der Auftriebs kräfte von festen Körpern mit festgelegten Formen und Volumina in Flüssigkeiten handelt, ist als "Kraftstoff" jede Flüssigkeit ver wendbar.Since the hydraulic drive is the implementation of the buoyancy forces of solid bodies with fixed shapes and volumes in Liquids are, as "fuel" is any liquid ver reversible.
Insbesondere sind Flüssigkeiten sinnvoll anzuwenden, die einen möglichst hohen Dichte-Wert haben und in der Handhabung ohne jedes Umwelt- oder sonstiges Gefahrenrisiko sind.In particular, liquids are sensible to use have the highest possible density value and can be handled without any Are environmental or other risk.
Weitere wünschenswerte Eigenschaften der Flüssigkeiten sollenOther desirable properties of the liquids are said to be
- - geringe Flüchtigkeit (insbes. bei erhöhten Betriebstempera turen)- low volatility (especially at higher operating temperatures doors)
- - unerschöpflich große Menge auf dem Erdball verfügbar- Inexhaustible quantities available on the globe
- - keine oder nur geringe Beschaffungs-Kosten sein.- no or only low procurement costs his.
Beispiel: Wasser (Wasser mit hohem Satzgehalt - Meerwasser).Example: Water (water with a high rate of content - sea water).
Große Leistungen werden durch Koppeln von entsprechend vielen und großen Einzelanlagen erreicht (parallele und serielle Koppelung von entsprechend vielen Auftriebskörpern).Great achievements are achieved by coupling a corresponding number and large individual systems (parallel and serial coupling of a correspondingly large number of buoyancy bodies).
Der Betrieb einer Energieerzeugungsanlage auf der Basis des Hydroantriebs ist komplett schadstofffrei.Operation of a power plant based on the The hydraulic drive is completely free of pollutants.
Für den Normalverbraucher ist Wasser sicher die preiswerteste an wendbare Flüssigkeit. Für Hochleistungsanlagen ist Quecksilber (höchste Dichte einer Flüssigkeit) verwendbar.For normal consumers, water is certainly the cheapest reversible liquid. Mercury is for high-performance systems (highest density of a liquid) can be used.
Claims (16)
dadurch gekennzeichnet,
daß sich in einem Behälter (1) eine Flüssigkeit (2) befindet, in nerhalb welcher ein oder mehrere Auftriebskörper (5) ganz oder teilweise eingetaucht ist bzw. eingetaucht sind.1. hydraulic drive (liquid drive) for generating energy by the static buoyancy of one or more buoyancy bodies in a liquid,
characterized,
that there is a liquid ( 2 ) in a container ( 1 ) within which one or more buoyancy bodies ( 5 ) are completely or partially immersed or immersed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4441737A DE4441737A1 (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Liquid drive for generating energy, esp. electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4441737A DE4441737A1 (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Liquid drive for generating energy, esp. electrical energy |
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DE4441737A1 true DE4441737A1 (en) | 1996-05-30 |
Family
ID=6533980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4441737A Expired - Lifetime DE4441737A1 (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Liquid drive for generating energy, esp. electrical energy |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4441737A1 (en) |
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1994
- 1994-11-23 DE DE4441737A patent/DE4441737A1/en not_active Expired - Lifetime
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