JP2016503860A - Mechanism for generating electrical energy by dropping weight elements - Google Patents

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ガスパー マインセル,ジョアン
ガスパー マインセル,ジョアン
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ガスパー マインセル,ジョアン
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
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Abstract

参照記号「M」によって識別される、重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構は、以下の重量要素(7)の運動エネルギーを使用することにおいて特徴づけられる。すなわち、重量要素(7)は、重力によって加速しながら下降し、ばね(25)の上に位置づけられたクラッチ(16)に連結する、トランスミッションアーム(13)を動かす停止部(12)に達する;重量要素(7)は、外部ガイドロッド(5)およびクレードル(8)に連結する内部ガイドロッド(6)を有する、固定ベース(2)に取り付けられた空気圧アクチュエータによって捕捉される;移動可能なベース(3)に連結し、固定ベース(1)によって支持される電磁石(4)は、重量要素を捕捉するために使用される。持ち上げられる塊の場合、重量要素(7A)は、それが解放される高さまで上昇させるために、シングルアクションアクチュエータ(1A)を使用して、直接、アクチュエータのロッドに結合される。下方の位置において、発生ユニット(26)に対する支持要素の上に、ピン(14)、低回転の慣性の動きのディスク状塊(27)を有しロータシャフト(24)を捩じり回すアーム(17)、ロック(18)およびロックベース(19)からなるクラッチ(16)、およびベアリング(23)を有する、ガイド構造(16)がある;発電機(20)を作動させるために、弾性継手(22)によって連結されるギアボックス(21)によって、動きは加速される;また、メインタンク(31)からデュアルアクションアクチュエータ(1)またはシングルアクションアクチュエータ(1A)への空気の流れを作る空気回路もあり、それはメインタンク(31)の中への再入のために、その運動速度を二倍にする空気増幅器(32)を使用して、メインタンク(31)に転送する連結タンク(2)に直接、排出する;排出の場合に、回路はまた補償圧縮機(30)を有する。The mechanism for generating electrical energy by dropping the weight element, identified by the reference symbol “M”, is characterized in using the kinetic energy of the following weight element (7). That is, the weight element (7) descends while accelerating by gravity and reaches a stop (12) that moves the transmission arm (13), which is connected to a clutch (16) positioned on the spring (25); The weight element (7) is captured by a pneumatic actuator attached to a fixed base (2) having an outer guide rod (5) and an inner guide rod (6) connected to the cradle (8); a movable base An electromagnet (4) connected to (3) and supported by a fixed base (1) is used to capture the weight element. In the case of a mass to be lifted, the weight element (7A) is directly coupled to the actuator rod using a single action actuator (1A) to raise it to the height at which it is released. In the lower position, on the support element for the generating unit (26), the arm (twent around the rotor shaft (24) having a pin (14), a disk-like mass (27) of low rotational inertial motion ( 17), there is a guide structure (16) with a clutch (16) consisting of a lock (18) and a lock base (19), and a bearing (23); to operate the generator (20), an elastic coupling ( The movement is accelerated by the gearbox (21) connected by 22); there is also an air circuit that creates an air flow from the main tank (31) to the dual action actuator (1) or single action actuator (1A). Yes, it uses an air amplifier (32) to double its speed of movement for re-entry into the main tank (31) Directly connecting the tank to be transferred to the main tank (31) (2), the discharge is; in the case of discharge, the circuit also has compensation compressor (30).

Description

本願明細書は、次に電気エネルギーを発生させるための装置を作動させるために使用し得る、重量要素(a weight element)の上昇および下降によって与えられる力学的エネルギーの発生において使用するために、特別に開発された機械を提案する特許出願に関する。   This specification is specifically designed for use in generating mechanical energy provided by raising and lowering a weight element, which can then be used to operate a device for generating electrical energy. The present invention relates to a patent application proposing a machine developed in the past.

一般的に知られているように、エネルギー、特に電気エネルギーの発生は、水力、火力、太陽光、風力、地熱、ソーラー、海洋および原子力発電を包含する、広く使用されている様々な原理に基づき得る。   As is generally known, the generation of energy, especially electrical energy, is based on a variety of widely used principles, including hydropower, thermal power, solar, wind, geothermal, solar, ocean and nuclear power generation. obtain.

水力発電原理を使用することで得られるエネルギーは、最も普及しているものの1つであり、川をせき止めることで、水が貯められる大きな湖を作り出し、水はレベル(level)の差によって解放されてタービンに注入され、タービンは回転させると、発電機を直接作動させる。
水力発電機は、エネルギーを得るのに比較的に単純な方法であるが、いくつかの欠点を伴い、その1つは浸水させられる大きな地域を必要とすることで、環境に影響を与え、住民の退去と移転を必要とする。
The energy gained by using the hydropower principle is one of the most popular, and damming the river creates a large lake where water can be stored, and the water is released by level differences. Then, when the turbine is rotated, the generator is directly operated.
Hydroelectric generators are a relatively simple way to get energy, but with some drawbacks, one of which is a large area that can be flooded, affecting the environment, Need to move out and move.

火力発電機は、非常に普及しているエネルギー発生の他の型であり、そこにおいては、燃料(ガス、石炭、ディーゼル油などであり得る)がボイラにおいて燃焼され、タービンに向けられる蒸気を熱を通じて生産する。そしてタービンの回転は、発電機を作動させるために利用され、タービンによってもたらされる機械的な力を有用な電気エネルギーに変換する。
水力発電機と比較して比較的に安価であるが、火力プラントは、一連の否定的な要因と関連しており、それは;a)一定の燃料供給の必要性;b)使用される燃料自体の生産に関する活動(鉱物石炭の場合の採掘、石油の場合の探査、植物材料の燃焼の場合の森林伐採など)の初期に起因する深刻な環境への影響;c)特に石炭および油を燃焼するプラントの場合に大気に解放される、汚染物質および温室効果ガスの生産に起因する環境への影響、およびd)酸性雨などの現象の促進の観点における環境変化への否定的な貢献を包含する。
Thermal power generators are another type of energy generation that is very popular, where fuel (which can be gas, coal, diesel oil, etc.) is burned in a boiler and heats steam directed to the turbine. To produce through. The rotation of the turbine is then used to operate the generator, converting the mechanical force provided by the turbine into useful electrical energy.
Although relatively inexpensive compared to hydroelectric generators, thermal power plants are associated with a series of negative factors: a) the need for a constant fuel supply; b) the fuel itself used Serious environmental impacts due to early stages of production activities (mining in the case of mineral coal, exploration in the case of oil, deforestation in the case of burning plant materials); c) burning coal and oil in particular Includes environmental impacts due to the production of pollutants and greenhouse gases that are released to the atmosphere in the case of plants, and d) negative contributions to environmental changes in terms of promoting phenomena such as acid rain .

太陽光エネルギーは、ソーラーパネルを使用することにあり、ソーラーパネルは、太陽の光に曝されるとき、対応して小さな電流を生産する塗装膜で作られ、電流は、蓄電池群において蓄積、または直接使用され得る。
クリーンかつ再生可能であるにも関わらず、ソーラーエネルギーもいくつかの欠点を有し、それは、:a)ソーラーパネルの低効率性ゆえに、有用なエネルギーを効率的に多量生産するための大きな地域を必要とすること;b)高品質の材料を採用し得るパネルの高い生産コスト;c)気象条件、特に大半は晴天であることへの依存;d)夜または曇りの日には発生させることができないことを包含する。
Solar energy is in the use of solar panels, which are made of a coating film that produces a correspondingly small current when exposed to sunlight, and the current accumulates in a battery group, or Can be used directly.
Despite being clean and renewable, solar energy also has several drawbacks: a) Due to the low efficiency of solar panels, it has a large area for efficient mass production of useful energy. B) high production costs of panels that can adopt high quality materials; c) reliance on weather conditions, especially mostly sunny weather; d) can be generated at night or on cloudy days Includes things that cannot be done.

風力エネルギーもクリーンかつ再生可能な型のエネルギーであり、最近はかなりの使用の増加が見られる。現代における風力エネルギーの大規模な使用は、典型的にはウィンドパーク(wind parks)またはウィンドファーム(wind firm)と呼ばれる、大きなプラントの創出を必要としてきた。そこでは、領域においていくらかの風力タービンが設置されて、通常は小さな場所に供給するために生産されるエネルギーを受け取り、分配する、集中型電気ネットワークに連結される。
現代の風力タービンは、(通常は3つのブレードを有する)ロータが直径で100メートル以上あり、風力タービンの機械的な組立が、数十メートルの高さになり得るタワーの上において設置されなければならないことが珍しくないことを考慮すると、慎重な生産を必要とする、複雑で高価な機械である。
このように見るとき、そのクリーンかつ明らかに肯定的な側面にも関わらず、風力エネルギーもまた、欠点を有し、それは、:a)風力タービンの高い生産コスト;b)これらの生産における専門的な労働力の使用;c)ウィンドパークの設置および維持コストの高さ;d)風のパターンに依存する装備を考慮した、設置サイトの賢明な調査;e)遠くの場所において作られ得る装備の設置を余儀なくする、ロータの回転から生じるノイズの発生を包含する。
Wind energy is also a clean and renewable type of energy, and recently there has been a significant increase in usage. Modern use of wind energy has necessitated the creation of large plants, typically called wind parks or wind firms. There, some wind turbines in the area are installed and connected to a centralized electrical network that receives and distributes the energy normally produced to supply small spaces.
Modern wind turbines have rotors (usually with three blades) that are more than 100 meters in diameter and the mechanical assembly of the wind turbine must be installed on a tower that can be tens of meters high Considering that it is not uncommon, it is a complex and expensive machine that requires careful production.
When viewed in this way, despite its clean and clearly positive aspects, wind energy also has drawbacks: a) high production costs of wind turbines; b) professionalism in these productions C) high cost of installing and maintaining wind parks; d) wise investigation of installation sites considering equipment that depends on wind patterns; e) equipment that can be made in remote locations Includes the generation of noise resulting from rotor rotation, which necessitates installation.

地熱エネルギーは、クリーンかつ再生可能なエネルギーの他の型であり、これは特定の地質学上の条件の利用、すなわち温泉の存在に基づく。温泉は、地質学的形成の仕様による、表面により近い、地球の中心からの熱の湧昇である。
地熱エネルギーの利用は、複雑な設備の建設を伴い、その目的は地下水をポンプでくみ上げることであり、そこでは圧力下で蒸気を発するまでずっと貯められ、そしてそれぞれの発電機に直接連結される1または2以上のタービンを作動させるために、直接、収集され、通され、および活用される。
地熱エネルギーは、特定の気候条件に依存せずに電気エネルギーを生産する安い方法を構成するため、有利な点の膨大なリストを有する。地熱エネルギーの使用に関連する欠点は、その設置が特定かつ比較的に稀な地質学的条件に依存することである。他の否定的な側面は、プラントの設立の初期コスト、ならびに専門的な人員によるその操作および維持である。
Geothermal energy is another type of clean and renewable energy, which is based on the use of specific geological conditions, ie the presence of hot springs. A hot spring is an upwelling of heat from the center of the earth that is closer to the surface due to the specification of geological formation.
The use of geothermal energy involves the construction of complex equipment, the purpose of which is to pump up groundwater, where it is stored all the way until it emits steam under pressure and is directly connected to the respective generator 1 Or collected, passed, and utilized directly to operate two or more turbines.
Geothermal energy has a vast list of advantages because it constitutes a cheap way to produce electrical energy independent of specific climatic conditions. A drawback associated with the use of geothermal energy is that its installation depends on specific and relatively rare geological conditions. Another negative aspect is the initial cost of plant establishment, and its operation and maintenance by professional personnel.

(太陽光エネルギーとは反対に)純粋なソーラーエネルギーの使用は、比較的に探査されていないエネルギー源であり、そのエネルギー源は、太陽と一直線に維持されることを可能にするモータリゼーションを備えた、大きな自動化ミラーである多数のへリオスタット(heliostats)で作り上げられるプラントの創出に、基本的に存する。これによって太陽の光は、通常はヘリオスタットによってカバーされる地域の中心における高いタワーの上に設置される熱交換器に向けられ、投射される。
熱交換器が取り付けられるタワーは、通常、熱交換器が曝される最上部にくぼみ(niche)を備える、数十メートルの高さの大きなコンクリート構造である。ヘリオスタットによってもたらされる集光は、結果として熱交換器を摂氏数百度まで加熱し、それはまたその内部で循環する油の加熱も引き起こす。その上で、それは他の熱交換器に送られ、そこでその熱は、高い圧力および温度の下で蒸気を発生させるボイラーに直接、転送される。そして生産される熱は、タービンを作動させるために使用され、次に発電機を作動させる。
上記の原理によって運転する少数のソーラープラントは、クリーンかつ再生可能な仕様においてエネルギーを発生させるが、ちょうど太陽光プラントとの関係において観察されたように欠点を有し、例えばそれは、:a)それらが気候条件(晴天)に依存すること;b)それらが夜にエネルギーを生産しないこと;c)それらの設置および維持が高価であること;d)維持に関してまた、ミラーにされた表面が汚れおよび他の材料または混入物を蓄積するようになる程度にまで効率が一度落ちると、ヘリオスタットの洗浄においても特別なケアが必要であることである。
The use of pure solar energy (as opposed to solar energy) is a relatively unexplored energy source that has motorization that allows it to be kept in line with the sun. Basically, the creation of a plant built with a large number of heliostats, which are large automated mirrors. This directs and projects solar light onto a heat exchanger that is installed on a high tower in the center of the area usually covered by a heliostat.
The tower to which the heat exchanger is attached is usually a large concrete structure, several tens of meters high, with a niche at the top where the heat exchanger is exposed. The concentration provided by the heliostat results in heating the heat exchanger to several hundred degrees Celsius, which also causes heating of the oil circulating within it. On top of that, it is sent to other heat exchangers where the heat is transferred directly to the boiler generating steam under high pressure and temperature. The heat produced is then used to operate the turbine, which in turn operates the generator.
A few solar plants operating according to the above principles generate energy in a clean and renewable specification, but have drawbacks just as observed in relation to solar plants, for example: a) them Depends on climatic conditions (clear weather); b) they do not produce energy at night; c) their installation and maintenance is expensive; d) with respect to maintenance, the mirrored surface is also soiled and Once efficiency is reduced to the point where it accumulates other materials or contaminants, special care is also required in cleaning the heliostat.

エネルギー発生のためのソースとしての海洋の使用は、まだ開発段階にあり、一連の異なる解決策を有するというのが現実である。これらの解決策の1つは、海洋において終端する岩壁を建設することに存し、(通常はコンクリートで作られる)垂直なチューブは、上端が通常、ウェルズタービン(Wells turbines)と呼ばれる、そこに取り付けられる1または2以上のロータを有する一方で、半没水の下方の開口を有する。ウェルズタービンは、その軸との関係において2つの方向のいずれかからそれに着く空気の流れによって作動され得る、タービンの特有の型である。そしてウェルズタービンは、いずれの場合においても同じ方向においてタービンロータが常に回転する一方、1つの方向における空気の流れによって作動され、および反対の方向における空気の流れによっても作動され得る。
海洋ベースのエネルギー発生ユニットにおけるウェルズタービンの適用は、波の行き来の一定の水流が、ウェルズタービンが据えられるチューブの下方の開口に水が入ることを引き起こすという事実によって可能になる。
チューブの開口を通じて水が入ることは、空気の上昇を強制するチューブ内の空気の変位を生じさせ、この上昇の動きによってタービンロータが回る。次の瞬間、海洋が後退するとき、チューブの下方部における水の容量は減少し、したがって周囲の空気をチューブの中およびタービンロータを通じて吸い出す低圧条件を作り出す。チューブを通じて入る空気もタービンを作動させ、この空気の流れの流入と流出のサイクルは、ウェルズタービンを一定の回転に保つ。ウェルズタービンの回転は、発電機の作動を促進するために利用され、そして活用され得る多量のエネルギーを生産する。
The reality is that the use of the ocean as a source for energy generation is still in the development stage and has a series of different solutions. One of these solutions consists in building a rock wall that terminates in the ocean, where a vertical tube (usually made of concrete) has an upper end usually called Wells turbines, where With one or more rotors attached to, while having an opening below the semi-submersible. A Wells turbine is a unique type of turbine that can be actuated by air flow arriving at it from either of two directions in relation to its axis. And Wells turbines can be operated by air flow in one direction, and by air flow in the opposite direction, while the turbine rotor always rotates in the same direction in any case.
The application of Wells turbines in ocean-based energy generation units is made possible by the fact that a constant water flow of waves causes water to enter the openings below the tubes where the Wells turbines are installed.
The entry of water through the tube opening causes a displacement of the air in the tube that forces the air to rise, and this upward movement causes the turbine rotor to turn. The next moment when the ocean moves backwards, the volume of water in the lower part of the tube decreases, thus creating a low pressure condition that draws ambient air through the tube and through the turbine rotor. Air entering through the tube also activates the turbine, and this air flow inflow and outflow cycle keeps the Wells turbine in constant rotation. The rotation of the Wells turbine is utilized to facilitate the operation of the generator and produces a large amount of energy that can be exploited.

調査されてきた、海洋からのエネルギーが利用され得る他の方法は、海水を地表レベルでの大きな貯水池(小さな沼)の中に導くことによって上げ潮を活用することに存する。水は、タービンが取り付けられる単一の場を通じてこの貯水池に入ったり出たりする。ゆえに、潮水が上昇して貯水池に入るとき、それはタービンを通過し、その回転を引き起こす。潮が後退するとき、水は貯水池から出て行き、したがってまたタービンを作動させる。したがって、潮が上昇するときおよびそれが後退するときの両方で、エネルギーが発生する。
環境保護上の魅力にも関わらず、この型の解決策は、小さい沼が存在するか、それを作り出されなければならないことを考慮すると、場所の特徴および独特さに依存する。他方で、発生したエネルギーは、潮水が入り、出る両方のときの動く水の容量の比率の直接の結果である。そのため、発生の潜在能力を拡張する方法はない。
Another way in which energy from the ocean, which has been investigated, can be used is to take advantage of rising tides by directing seawater into large reservoirs (small swamps) at the surface level. Water enters and exits this reservoir through a single field where the turbine is attached. Thus, when tidal water rises and enters the reservoir, it passes through the turbine and causes its rotation. When the tide recedes, the water leaves the reservoir and thus also activates the turbine. Thus, energy is generated both when the tide rises and when it recedes.
Despite environmental attraction, this type of solution depends on the characteristics and uniqueness of the site, taking into account that a small swamp exists or must be created. On the other hand, the energy generated is a direct result of the ratio of the volume of moving water when both tidal water enters and exits. Therefore, there is no way to extend the potential for occurrence.

原子力エネルギーは、先行技術において熟慮される様々な選択肢の一つであり、全体として環境への深刻なリスクをもたらす、放射性材料の生産、取り扱い、および廃棄を明らかに要求することを考慮すると、疑いもなく最も論争的である。
従来の原子力プラントにおいて、燃料ロッドという形状において放射性材料を積載したリアクター(reactor)は、反応を引き起こされ、水を加熱するように使用されるが、これが第1回路の部分である。それはリアクターの中核部に直接接触するようになるため、この水は結局、汚染され、ゆえに環境に解放され得なくなり、その理由により、それは閉じられた回路において循環し、熱変換器を通過する。そこで汚染されていない水は、第1回路からの水の熱エネルギーに接触するようになる。そして第2の、汚染されていない回路からの水は、蒸気を発する点まで加熱され、作動するとすぐに発電機を動かすタービンに導かれる。
Nuclear energy is one of the many options considered in the prior art and is suspicious given the obvious demands for the production, handling and disposal of radioactive materials that pose overall serious environmental risks. Most controversial.
In a conventional nuclear power plant, a reactor loaded with radioactive material in the form of a fuel rod is used to cause the reaction and heat the water, which is part of the first circuit. Since it comes into direct contact with the core of the reactor, this water eventually becomes contaminated and therefore cannot be released to the environment, for which reason it circulates in a closed circuit and passes through the heat converter. The uncontaminated water then comes into contact with the thermal energy of the water from the first circuit. The water from the second, uncontaminated circuit is then heated to the point where it emits steam and, as soon as it is activated, is directed to the turbine that runs the generator.

気候要素に依存しないにも関わらず、原子力エネルギーは深刻なリスクをもたらし、すべてはその運転に備える材料の性質に起因する。これを考慮すると、および既に指摘されたように、使用される核燃料はまず、生産、使用、およびサービスライフの終わりに達するとすぐに適切に貯められなければならない。今日のプラントの大多数において、(まだ非常に熱い)使用済みの燃料ロッドは、巨大なプールに類似する水のタンクにおいて永久的に貯められなければならず、そこで少し冷ますために10年もの期間の間、保たれる。
他方で、原子力プラントには、運転するための先進技術の使用が要求される。技術は事故の可能性を最小化するが、なくすわけではない。
1979年の米国におけるスリーマイル島、1986年のウクライナにおけるチェルノブイリ、および最も近年の2011年の日本における福島の事故は、原子力プラントを通じてエネルギーを発生させることに関連する、高いレベルのリスクのいくつかの例である。これが、可能性のある事故を恐れる、長いリストの国の住民の側に抵抗がある理由である。
Despite not relying on climatic factors, nuclear energy poses serious risks, all due to the nature of the materials that prepare it for operation. In view of this, and as already pointed out, the nuclear fuel used must first be properly stored as soon as the end of production, use and service life is reached. In the majority of today's plants, spent fuel rods (still very hot) have to be stored permanently in a water tank similar to a huge pool, where they can cool for a decade. Kept for a period.
On the other hand, nuclear power plants are required to use advanced technology to operate. Technology minimizes the possibility of an accident, but does not eliminate it.
Three Mile Island in the United States in 1979, Chernobyl in Ukraine in 1986, and the most recent 2011 Fukushima accident in Japan caused some of the high levels of risk associated with generating energy through nuclear power plants. It is an example. This is why there is resistance to the residents of a long list of countries who are afraid of possible accidents.

この特許出願の対象である、重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構は、続く図の参照を備えた詳細な記載を通じて、その特有性のすべてにおいて理解されるであろう。
図1は、問題となる機構の一般的な前面図を示す。 図2は、問題の機構の一般的な背面図を示す。 図3は、重量要素の下降のため、力学的エネルギーの発生に伴う要素のすべてを図示する、拡大された詳細、より特定すると、その垂直なガイドによって正しく支持され、電磁石から離れた要素の詳細を示す。
The mechanism for the generation of electrical energy by dropping the weight element, the subject of this patent application, will be understood in all its particularity through a detailed description with reference to the following figures.
FIG. 1 shows a general front view of the mechanism in question. FIG. 2 shows a general rear view of the mechanism in question. FIG. 3 is an enlarged detail illustrating all of the elements associated with the generation of mechanical energy due to the lowering of the weight element, more particularly the detail of the element correctly supported by its vertical guide and away from the electromagnet. Indicates.

図4は、力学的エネルギーの発生に伴う要素のすべてを図示する、拡大された詳細、より特定すると、そのクレードル(cradle)についての詳細を示す。FIG. 4 shows expanded details, more particularly details about the cradle, illustrating all of the elements associated with the generation of mechanical energy. 図5は、要素の下降によって、そのトランスミッションを、電気エネルギーを生産するために回転の動きが利用されるロータ軸に実施する、力学的エネルギーを利用するためのシステムを作り上げる要素のすべての透視図を示す。FIG. 5 is a perspective view of all of the elements that make up the system for utilizing mechanical energy, with the element descending, implementing its transmission on a rotor shaft where rotational motion is utilized to produce electrical energy. Indicates. 図6は、ここで議論される機構の機能性のために、重量要素の下降によって作り出される動きを直接利用するために貢献する、機械的な要素の上方部の概略図を示す。FIG. 6 shows a schematic view of the upper part of the mechanical element that contributes to directly exploit the motion created by the lowering of the weight element due to the functionality of the mechanism discussed here. 図7は、動きを直接ロータ軸に伝えるために貢献する要素の概略図を示す。FIG. 7 shows a schematic view of the elements that contribute to transferring motion directly to the rotor shaft.

図8は、トランスミッション要素とロータ軸の間の連結点の、拡大された詳細を示す。FIG. 8 shows an enlarged detail of the connection point between the transmission element and the rotor shaft. 図9は、力学的エネルギーの電気エネルギーへのトランスミッションを直接結び付ける、すべての要素の拡大された詳細を示す。FIG. 9 shows enlarged details of all the elements that directly link the transmission of mechanical energy to electrical energy. 図10は、電気エネルギー発生ユニットに直接結び付けられる、すべての要素の支持ベースの拡大された詳細を示す。FIG. 10 shows an enlarged detail of the support base of all the elements that are directly connected to the electrical energy generation unit. 図11は、図9から取られた拡大された詳細を示す。FIG. 11 shows an enlarged detail taken from FIG.

図12は、ロータ軸の第1の慣性の動きを保持するために貢献する、ディスク状塊の拡大された詳細を示す。FIG. 12 shows an enlarged detail of the disk-shaped mass that contributes to preserve the first inertial movement of the rotor shaft. 図13は、閉じられた回路にしたがって問題となる機構への圧縮空気の供給を確実にするために貢献する、空気圧アクチュエータの概略図を示す。FIG. 13 shows a schematic view of a pneumatic actuator that contributes to ensuring the supply of compressed air to the mechanism in question according to a closed circuit. 図14は、力学的エネルギーの発生のために貢献する、要素の支持構造の拡大された詳細を示す。FIG. 14 shows an enlarged detail of the support structure of the element that contributes to the generation of mechanical energy. 図15は、重量要素において直接据え付けられるアクチュエータのロッドを備えた、シングルアクション(single-action)アクチュエータシステムを使用するバージョンの拡大された詳細を示す。FIG. 15 shows an enlarged detail of a version using a single-action actuator system with an actuator rod mounted directly on the weight element.

上記のエネルギー発生システムにおいて遭遇する欠点の観点において、重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機械は、燃料の燃焼、天然資源の利用、ソーラーエネルギーの活用、核材料などを採用しない、自律的な原理に基づいて開発された。   In view of the disadvantages encountered in the above energy generation system, the machine for generating electrical energy by dropping the weight element does not employ fuel combustion, natural resource utilization, solar energy utilization, nuclear materials, etc. Developed on the basis of autonomous principles.

ここで提案される、重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構は、重力加速度要因の利用に基づく。それは、自然な手段によって、最初に解放の高さまで持ち上げられる重量要素の下降を誘発するために活用される。この重量要素は、好ましくは金属球によって代表されるが、他の幾何学的な形を有し得る。   The proposed mechanism for generating electrical energy by dropping the weight element is based on the use of gravitational acceleration factors. It is exploited to induce the lowering of the weight element which is first lifted to the release height by natural means. This weight element is preferably represented by a metal sphere, but may have other geometric shapes.

重量要素の塊を増加させることによる、技術的な要求、本質的には力の需要に依存して、そこでの持ち上げは、2つの異なるプロセスの使用に存し得る。最初のプロセスにおいて、2つの方向においてその力を働かせるデュアルアクション(dual-action)アクチュエータが使用され、ロッドの先端に取り付けられる磁化される電磁石は、重量要素がそのクレードル上に乗るときに捕捉することができる。一度捕捉されると、重量要素は、電磁石の消磁を通じて起きるその解放の高さまで持ち上げられるため、重量要素のクレードルの上における自由落下において、垂直に下ることを可能にする。シングルアクションアクチュエータを使用するプロセスにおいて、アクチュエータのロッドは、直接重量要素に連結される。この場合においては、一度作動すると、空気圧アクチュエータは、重量要素の上方への変位を促進する。解放の高さに達するとすぐに、アクチュエータは、急速排出弁(quick-discharge valve)を開け、すべての空気を解放するため、そのロッドが、重量要素と共に、クレードルの上における自由落下において垂直に下ることを可能にする。
次に機械的な要素に連結される垂直なトランスミッションアームが位置づけられるクレードルの中心に存在する開口は、、力学的エネルギーを生産するための重量要素の下降変位を利用する。
Depending on the technical requirements, essentially the demand for force, by increasing the mass of the weight element, lifting there can be in the use of two different processes. In the first process, a dual-action actuator is used that exerts its force in two directions, and the magnetized electromagnet attached to the tip of the rod captures when the weight element rides on its cradle Can do. Once captured, the weight element is lifted to its release height that occurs through demagnetization of the electromagnet, allowing it to descend vertically in a free fall on the weight element cradle. In the process of using a single action actuator, the rod of the actuator is directly connected to the weight element. In this case, once actuated, the pneumatic actuator facilitates upward displacement of the weight element. As soon as the release height is reached, the actuator opens the quick-discharge valve and releases all the air so that the rod, along with the weight element, is vertical in free fall on the cradle. Makes it possible to go down.
The opening in the center of the cradle where the vertical transmission arm, which is then connected to the mechanical element, is located, utilizes the downward displacement of the weight element to produce mechanical energy.

発明を実施するための最良の態様
ここで提案される、重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構は、動力電池(power cells)のセットにおいて、ロータ軸の一定の回転を確実にするために、様々な重量要素の下降による交流周波数を得ることが可能であることを保証するために、自動制御で取り付けられなければならない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The proposed mechanism for generating electrical energy by dropping weight elements ensures a constant rotation of the rotor shaft in a set of power cells. In order to ensure that it is possible to obtain alternating frequencies due to the lowering of various weight elements, it must be mounted with automatic control.

発明を実施するための態様
この特許出願の対象事項を構成する、重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構は、図の参照を備えて以下に与えられる詳細な記載を通じて、その特有性のすべてにおいて理解され得る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The mechanism for generating electrical energy by dropping a weight element, which constitutes the subject matter of this patent application, is characterized by its specifics through the detailed description given below with reference to the figures. Can be understood in all sex.

Claims (5)

重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構であって、該機構は、参照記号(M)で指定され、および、機械的な動きを発生させることができる衝撃を停止部(12)上に課すために、重力によって加速する下降する重量要素(7)の運動エネルギーを採用することで特徴づけられ、該機械的な動きは、ピン(14)によってガイド構造(16)の内部上に整列される、垂直なトランスミッションアーム(13)に伝えられ、該ピンは、アーム(17)、ロック(18)およびロックベース(19)を含むクラッチ(16)に対して、動きを整列させ、伝えることを可能にし、その要素は、ロータ軸(24)上で機械的またはバイナリートルクを獲得することを支援し;
重量要素(7)は、電磁石(4)によって捕捉されることが可能であり、その捕捉される動きは、空気圧回路によって与えられるデュアルアクション圧縮空気アクチュエータ(1)によって行われ、空気圧回路は、空気をメインタンク(31)から送り、次に回路において空気を受け、連結タンク(29)からメインタンク(31)へ空気を強制的に入れるために使用される空気増幅器(32)によって閉じられ;デュアルアクションアクチュエータ(1)またはシングルアクションアクチュエータ(1A)は、一度空気を供給されると、固定ベース(2)の下に位置づけられる移動可能なベース(3)の支持と共に垂直に上昇し;
内部ベース(10)上に位置づけられる支持ピン(9)によって支持されるクレードル(8)の上において、重量要素(7)および(7A)の下降を支持、または整列させ;重量要素(7)を引きつけるために、電磁石(4)を使用することができ、電磁石(4)は、内部ガイドロッド(6)に整列される外部ガイドロッド(5)の支持と共に動く、移動可能なベース(3)に取り付けられ、内部ガイドロッド(6)は、クレードル(8)の上における自由落下の動きにおいて重量要素(7)を支持する役目を果たし、機構(M)の下方部はまた、重量要素(7)および(7A)の上昇および下降に寄与する負荷および要素を支持し、かつ、電気エネルギーを発生させるための装置、すなわちロータ軸(24)を整列するように意図するコンクリートベース(34)のセットを含み、装置は、発生ユニット(26)での支持に直接取り付けられるローラーまたはベアリング(23)の使用を通じて、その回転の動きを実施し、機構(M)の下方部はさらに、ロータ軸(27)の低回転の慣性の動きを一定に保つことに使用されるディスク状塊(27)を含み、そしてこの動きは、弾性継手(22)によってギアボックス(21)に伝えられ、発電機(20)を作動させるために加速され;
持ち上げられた塊上に、重量要素はロッド(7A)に直接連結されることができ、その持ち上げは、シングルアクションアクチュエータ(1A)の上る動きの結果として起こり、それは、閉じられた回路における空気が再使用されることを可能にするために、各サイクルの終わりで、連結タンク(29)への直接的な空気の急速排出を実施する、前記機構。
A mechanism for the generation of electrical energy by dropping a weight element, said mechanism being designated with a reference symbol (M) and having an impact stop capable of generating mechanical movement (12) In order to impose it, it is characterized by adopting the kinetic energy of the descending weight element (7) accelerated by gravity, the mechanical movement being carried on the inside of the guide structure (16) by the pin (14) Aligned and transmitted to the vertical transmission arm (13), the pins align and transmit movement to the clutch (16) including the arm (17), lock (18) and lock base (19). And its elements help to obtain mechanical or binary torque on the rotor shaft (24);
The weight element (7) can be captured by an electromagnet (4), the captured movement being effected by a dual action compressed air actuator (1) provided by a pneumatic circuit, From the main tank (31) and then closed by an air amplifier (32) used to receive air in the circuit and force air into the main tank (31) from the connecting tank (29); The action actuator (1) or single action actuator (1A), once supplied with air, rises vertically with the support of the movable base (3) positioned under the fixed base (2);
Support or align the lowering of the weight elements (7) and (7A) on the cradle (8) supported by the support pins (9) positioned on the inner base (10); An electromagnet (4) can be used to attract the electromagnet (4) to the movable base (3) that moves with the support of the outer guide rod (5) aligned with the inner guide rod (6). Attached, the inner guide rod (6) serves to support the weight element (7) in a free-falling movement on the cradle (8), the lower part of the mechanism (M) is also the weight element (7) And a device intended to align the rotor shaft (24), ie the rotor shaft (24), which supports the loads and elements contributing to the rise and fall of (7A) and generates electrical energy. The set includes a set of reed bases (34) and the apparatus performs its rotational movement through the use of rollers or bearings (23) that are directly attached to the support in the generator unit (26), and the lower part of the mechanism (M) Further includes a disk-like mass (27) used to keep the low rotation inertial motion of the rotor shaft (27) constant, and this motion is transferred to the gearbox (21) by the elastic coupling (22). Communicated and accelerated to operate the generator (20);
On the lifted mass, the weight element can be connected directly to the rod (7A), the lift taking place as a result of the upward movement of the single action actuator (1A), which means that the air in the closed circuit Said mechanism performing a rapid discharge of air directly into the connecting tank (29) at the end of each cycle to allow it to be reused.
機構(M)が、電磁石(4)を使用した重量要素(7)を捕捉するための下る動き、および、それを解放の高さに持ち上げるための上る動きを実施するために使用される、デュアルアクション圧縮空気アクチュエータ(1)を含み、固定ベース(2)の下に位置づけられる移動可能なベース(3)として定義される機構によって支持され、クレードル(8)の上における重量要素(7)の下降を支持および整列させるために使用され、該クレードルは内部ベース(10)に取り付けられる支持ピン(9)によって位置づけられ、;移動可能なベース(3)は、内部ガイドロッド(6)に整列される外部ガイドロッド(5)の支持と共に動き、それはクレードル(8)の上において重量要素(7)の下降を支持する役目を果たし;機構(M)の構造は、その上にデュアルアクション空気圧アクチュエータ(1)またはシングルアクション空気圧アクチュエータ(1A)が取り付けられる上方ベース(2)をさらに含み、それは重量要素(7)および(7A)を垂直に持ち上げるために使用されることを特徴とする、請求項1に記載の重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構。   A dual mechanism is used to implement a downward movement to capture the weight element (7) using the electromagnet (4) and an upward movement to lift it to the release height. Lowering of the weight element (7) on the cradle (8), supported by a mechanism defined as a movable base (3) that includes an action compressed air actuator (1) and is positioned below the fixed base (2) The cradle is positioned by a support pin (9) attached to the inner base (10); the movable base (3) is aligned with the inner guide rod (6) It moves with the support of the external guide rod (5), which serves to support the lowering of the weight element (7) on the cradle (8); The construction further includes an upper base (2) on which a dual action pneumatic actuator (1) or a single action pneumatic actuator (1A) is mounted, which is used to lift the weight elements (7) and (7A) vertically A mechanism for generating electrical energy by dropping a weight element according to claim 1, characterized in that: 重量要素がアクチュエータ(7A)のロッドに連結され得り、球以外の幾何学的な形を有し得り、および、電磁気的には捕捉することができないものであり、シングルアクションアクチュエータ(1A)のアクションによってのみ持ち上げられることを特徴とする、請求項1および2に記載の重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構。   A weight element can be connected to the rod of the actuator (7A), have a geometric shape other than a sphere, and cannot be captured electromagnetically, a single action actuator (1A) A mechanism for generating electrical energy by dropping a weight element according to claim 1, characterized in that it is lifted only by the action of ここで議論される機構(M)の機能性は、重量要素(7)がクレードル(8)の上にあるときに、その解放の高さに持ち上げられるように規定され、その操作は、重量要素(7)を捕捉するために使用される電磁石を動かすデュアルアクション空気圧アクチュエータ(1)、または、そのロッドが重量要素(7A)に連結されるシングルアクションアクチュエータ(1A)に寄与し;デュアルアクションアクチュエータ(1)の場合は、最大持ち上げ点に達するとき、移動可能なベース(3)は固定化され、この段階は、電磁石(4)のディアクティベーションおよび連結タンク(29)への空気の直接的なプログラム化された放出と同時に起き、よって重量要素(7)が重力の力によって加速され、下降するとき、垂直に下方向へ加速されることを可能にし;その下方向への動きの間、内部ガイドロッド(6)は、クレードル(8)への直接的な重量要素(7)の下降を支持し、最初に停止部(12)に達すると、その運動エネルギーを転送し;シングルアクションアクチュエータ(1A)の場合は、最大持ち上げ点に達するとき、空気は急速排出弁を通じて直接連結タンク(29)に排出され、よってアクチュエータ(7A)のロッドに連結される重量要素が、クレードル(8)に向けられる重力によって加速されて下降することを可能にし、ここでは重量要素(7A)が停止部(12)に達し、またその運動エネルギーを転送し、そしてクレードル(8)によって直接的にその下降において支持されることを特徴とする、請求項1に記載の重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構。   The functionality of the mechanism (M) discussed here is defined such that when the weight element (7) is on the cradle (8), it is lifted to its release height, the operation of which (7) contributes to a dual action pneumatic actuator (1) that moves an electromagnet used to capture, or a single action actuator (1A) whose rod is connected to a weight element (7A); In the case of 1), when the maximum lifting point is reached, the movable base (3) is fixed, this step is the deactivation of the electromagnet (4) and the direct flow of air to the connecting tank (29) Occurring simultaneously with the programmed release, so the weight element (7) is accelerated by the force of gravity and is accelerated vertically downwards when descending. During its downward movement, the inner guide rod (6) supports the lowering of the weight element (7) directly into the cradle (8), initially at the stop (12). When it reaches, it transfers its kinetic energy; in the case of a single action actuator (1A), when the maximum lifting point is reached, air is discharged directly into the connecting tank (29) through the quick discharge valve, thus the rod of the actuator (7A) The weight element connected to the cradle (8) allows it to be accelerated and lowered by gravity directed to the cradle (8), where the weight element (7A) reaches the stop (12) and transfers its kinetic energy. And the electric energy by dropping the weight element according to claim 1, characterized in that it is supported in its lowering directly by the cradle (8). Mechanism for the generation of Energy. 機構(M)が、その運動の動きがメインタンク(31)からデュアルアクションアクチュエータ(1)またはシングルアクションアクチュエータ(1A)への空気の流れを引き起こす、圧縮空気の閉じられた回路を含み得り、それは各上るサイクルの終わりで連結タンク(29)に直接、それを排出し;空気は連結タンク(29)を出て、そして、メインタンク(31)の中への再入を可能にするために運動速度を二倍にする役目を果たす空気増幅器(32)によって、メインタンク(31)に転送され、よって、持続可能な仕様において機構に空気を供給することができる、圧縮空気の閉じられた回路を作り出し、また、それは可能性のある漏出の場合のために使用される、補償圧縮機(30)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の重量要素を落とすことによる電気エネルギーの発生のための機構。   The mechanism (M) may include a closed circuit of compressed air, whose movement of motion causes air flow from the main tank (31) to the dual action actuator (1) or single action actuator (1A); It discharges it directly to the connecting tank (29) at the end of each rising cycle; air leaves the connecting tank (29) and allows re-entry into the main tank (31) A closed circuit of compressed air that is transferred to the main tank (31) by an air amplifier (32), which serves to double the speed of movement, and thus can supply air to the mechanism in a sustainable manner 2 and comprising a compensating compressor (30), which is used for possible leak cases. Mechanism for the generation of electrical energy by lowering the amount element.
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