RU2075645C1 - Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation - Google Patents

Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation Download PDF

Info

Publication number
RU2075645C1
RU2075645C1 RU9494018536A RU94018536A RU2075645C1 RU 2075645 C1 RU2075645 C1 RU 2075645C1 RU 9494018536 A RU9494018536 A RU 9494018536A RU 94018536 A RU94018536 A RU 94018536A RU 2075645 C1 RU2075645 C1 RU 2075645C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
water
heating
heat
rotation
Prior art date
Application number
RU9494018536A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94018536A (en
Inventor
Борис Федорович Кочетков
Original Assignee
Борис Федорович Кочетков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Федорович Кочетков filed Critical Борис Федорович Кочетков
Priority to RU9494018536A priority Critical patent/RU2075645C1/en
Publication of RU94018536A publication Critical patent/RU94018536A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2075645C1 publication Critical patent/RU2075645C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: production of mechanical energy of rotation by comprehensive use of temperature difference of sea water at its different levels and gravitational interaction without spending fuel resources. SUBSTANCE: heat-sensing elements are uniformly arranged over circumference of partially immersed rotor 2 and linked with weight 4 in the form of solid ring for its radial displacement with ambient temperature variations provided by organizing heating and cooling zones in top and bottom parts of rotor; first zone is ambient air and second one is formed by chute 6 communicating with top part of piping 5 that lifts up cold water from deep layers like over communicating vessel. Rotor has blades 7 for forcing water over chute 6 from top part of piping. Rotor is set in motion due to moments of gravity force F built up by weights at different distances P2 and P1 of side parts of ring from axis O depending on heating and cooling of heat-sensing elements. EFFECT: fuel saving. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к экологически чистым способам получения механической энергии вращения без расходования каких-либо топливно-энергетических ресурсов и к осуществлению этого способа. Изобретение может быть применимо в качестве стационарного источника механической энергии вращения с возможностью преобразования ее в электрическую энергию. The invention relates to environmentally friendly methods for producing mechanical rotational energy without spending any fuel and energy resources and to the implementation of this method. The invention can be applied as a stationary source of mechanical energy of rotation with the possibility of converting it into electrical energy.

Известен способ использования сил тяготения для создания вращательного движения, при котором производят управляемое опускание груза, связанного с рабочим колесом при помощи гибкой связи. Этот способ осуществляется, в частности, в механических часах с гиревым приводом (см. "Краткий политехнический словарь", Государственное издательство технико-теоретической литературы, Москва, 1955, с. 1052-1053). A known method of using gravity to create rotational motion, which produce a controlled lowering of the load associated with the impeller using a flexible connection. This method is carried out, in particular, in a mechanical watch with a weight-bearing drive (see "Brief Polytechnical Dictionary", State Publishing House of Technical and Theoretical Literature, Moscow, 1955, pp. 1052-1053).

Известен способ преобразования гравитационной и тепловой энергии в механическую энергию вращения, заключающийся в том, что производят изменение центра тяжести теплочувствительных элементов, равномерно установленных по окружности погруженного в жидкость ротора с последовательным чередующимся их перемещением через зоны нагрева и охлаждения. В качестве грузов применяют твердые тела, кинематически соединенные с приводом (см. US, патент N 2513692, кл. F 03 G 7/06, 1950). A known method of converting gravitational and thermal energy into mechanical energy of rotation, which consists in the fact that the center of gravity of the heat-sensitive elements is changed uniformly installed around the circumference of the rotor immersed in the liquid with their successive alternating movement through the heating and cooling zones. As cargoes, solids are used kinematically connected to the drive (see US patent N 2513692, class F 03 G 7/06, 1950).

Устройство по осуществлению указанного способа преобразования гравитационной и тепловой энергии в механическую энергию вращения содержит основание, на котором установлен ротор, выполненный в виде колеса, на ободе которого равномерно по окружности размещены теплочувствительные элементы, связанные с грузами, зоны нагрева и охлаждения. При этом теплочувствительные элементы выполнены в виде привода, связанного с грузами с возможностью перемещения их в радиальном направлении и установленного в камерах. A device for implementing the specified method of converting gravitational and thermal energy into mechanical energy of rotation contains a base on which a rotor is mounted, made in the form of a wheel, on the rim of which heat-sensitive elements associated with loads, heating and cooling zones are evenly arranged around the circumference. In this case, the heat-sensitive elements are made in the form of a drive connected with the goods with the possibility of moving them in the radial direction and installed in the chambers.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в получении экологически чистой механической энергии вращения с возможностью преобразования ее в электрическую энергию при одновременном уменьшении трудоемкости и стоимости ее получения. The present invention ensures the achievement of a technical result, which consists in obtaining environmentally friendly mechanical energy of rotation with the possibility of converting it into electrical energy while reducing the complexity and cost of obtaining it.

Указанный технический результат по способу получения экологически чистой механической энергии вращения достигается тем, что для механических перемещений используют тепловое расширение тел, выполненных в виде теплочувствительных приводов, которые устанавливаются равномерно вдоль окружности ротора и каждый из них соединяют с грузом, который перемещают в радиальных направлениях при изменении температуры нагрева привода, ротор устанавливают с возможностью свободного вращения относительно горизонтальной оси и размещают его противоположные по вертикали стороны в двух смежных зонах нагрева и охлаждения, одну из которых заполняют газом, а другую водой и при вращении ротора обеспечивают чередующееся прохождение проводов через эти зоны нагрева и охлаждения, а само вращение осуществляется за счет действия сил тяготения при постоянном одностороннем в горизонтальном направлении эксцентрическом положении центра тяжести ротора относительно оси вращения, при этом в зоне нагрева используют окружающий ротор теплый воздух, а зону охлаждения заполняют проточной морской водой при помощи трубопровода, который используют как сообщающийся сосуд для подъема морской воды из ее глубинных слоев к поверхности за счет гидростатического давления со стороны окружающей воды. The specified technical result by the method of producing environmentally friendly mechanical rotational energy is achieved by using thermal expansion of bodies made in the form of heat-sensitive drives that are installed uniformly along the circumference of the rotor and each of them is connected with a load that is moved in radial directions when changing drive heating temperatures, the rotor is installed with the possibility of free rotation relative to the horizontal axis and placed opposite vertically false sides in two adjacent heating and cooling zones, one of which is filled with gas, and the other with water and when the rotor rotates, they provide alternating passage of wires through these heating and cooling zones, and the rotation itself is due to the action of gravitational forces with constant one-sided horizontal the direction of the eccentric position of the center of gravity of the rotor relative to the axis of rotation, while in the heating zone the surrounding rotor uses warm air, and the cooling zone is filled with running sea water using a pipeline, which is used as a communicating vessel for lifting sea water from its deep layers to the surface due to hydrostatic pressure from the surrounding water.

Устройство для осуществления указанного способа получения экологически чистой механической энергии вращения содержит смежные зоны нагрева и охлаждения, одна из которых заполнена газом, а другая водой, установленный на опорах с возможностью свободного вращения относительно горизонтальной оси частично погруженный в воду ротор, на котором равномерно по окружности с размещением как в зоне нагрева, так и в зоне охлаждения установлены теплочувствительные приводы, способные при изменении температуры при прохождении зон нагрева и охлаждения изменять свои размеры и/или форму и перемещать за счет этого в радиальных направлениях связанный с ними груз, при этом зоной нагрева является окружающая верхнюю часть ротора газовая среда, а зона охлаждения выполнена в виде проточной емкости, одна из сторон которой открыта в сторону окружающего верхнего слоя морской воды, а другая сторона сообщается с верхней частью трубопровода, который выполнен в виде сообщающегося сосуда, нижняя открытая часть которого размещена в глубинном слое низкотемпературной морской воды, обеспечивающего перемещение воды снизу вверх за счет гидростатического давления со стороны окружающей воды. A device for implementing the method for producing environmentally friendly mechanical rotational energy contains adjacent heating and cooling zones, one of which is filled with gas, and the other with water mounted on supports with the possibility of free rotation relative to the horizontal axis of the rotor, partially immersed in water, on which uniformly circumferentially By placing both in the heating zone and in the cooling zone, heat-sensitive drives are installed, capable of changing the temperature when passing through the heating and cooling zones I change my size and / or shape and, due to this, move the load connected with them in radial directions, while the heating zone is the gaseous medium surrounding the upper part of the rotor, and the cooling zone is made in the form of a flow tank, one side of which is open towards the surrounding the upper layer of sea water, and the other side communicates with the upper part of the pipeline, which is made in the form of a communicating vessel, the lower open part of which is placed in the deep layer of low-temperature sea water, providing displacements water bottom to top due to the hydrostatic pressure from the surrounding water.

Ротор снабжен радиальными лопатками, а емкость выполнена в виде отгороженного с боков стенками от окружающей воды лотка, в котором размещена нижняя часть ротора, при этом лопатки выполнены с возможностью перемещения по лотку воды от верхней части трубопровода в сторону открытой части емкости при вращении ротора. The rotor is equipped with radial blades, and the container is made in the form of a tray fenced off from the sides of the surrounding water with the walls, in which the lower part of the rotor is placed, while the blades are made with the possibility of moving along the water tray from the upper part of the pipeline towards the open part of the container when the rotor rotates.

Теплочувствительные приводы выполнены в виде установленных радиально термобиметаллических пружин, концы которых шарнирно связаны с втулкой ротора и с грузом, который выполнен в виде массивного обода ротора, при этом активные и пассивные слои всех термобиметаллических пружин направлены соответственно в сторону или оси ротора, или его обода. Heat-sensitive drives are made in the form of installed radially thermo-bimetallic springs, the ends of which are pivotally connected to the rotor hub and to a load, which is made in the form of a massive rim of the rotor, while the active and passive layers of all thermo-bimetallic springs are directed respectively to the side or axis of the rotor, or its rim.

Теплочувствительные приводы имеют теплоизоляционное покрытие и/или выполнены из материала с малой теплочувствительностью, обеспечивающих замедление изменений температуры их нагрева при прохождении зон нагрева и охлаждения. Heat-sensitive drives have a heat-insulating coating and / or are made of a material with low heat sensitivity, providing a slowdown in changes in their heating temperature when passing through the heating and cooling zones.

Получаемая при осуществлении указанного способа механическая энергия вращения может быть преобразована в электрическую энергию при помощи известных электрических генераторов. Obtained during the implementation of this method, the mechanical energy of rotation can be converted into electrical energy using known electric generators.

На фиг. 1 и 2 показана общая схема осуществления способа получения экологически чистой механической энергии вращения в двух проекциях соответственно и в обозначенных на этих схемах разрезах, на фиг.3 изображен теплочувствительный привод в виде термобиметаллической пружины, на фиг.4 - приведен пример изменения температуры нагрева теплочувствительных приборов при работе устройства. In FIG. Figures 1 and 2 show a general diagram of an implementation of a method for producing environmentally friendly mechanical rotational energy in two projections, respectively, and in the sections indicated on these diagrams, Fig. 3 shows a heat-sensitive drive in the form of a thermo-bimetallic spring, Fig. 4 shows an example of a change in the heating temperature of heat-sensitive devices when the device is running.

Способ получения экологически чистой механической энергии вращения (фиг. 1 и 2) заключается в том, что используют тепловое расширение тел, выполненных в виде теплочувствительных приводов 1, способных изменять линейные размеры и/или форму при различной температуре нагрева, которые устанавливают равномерно вдоль окружности ротора 2 и каждый из них с помощью шарниров 3 соединяют с грузом 4, в данном случае выполненным в виде массивного обода, который перемещают в радиальных направлениях относительно горизонтальной оси 0 ротора при изменении температуры нагрева. Ротор устанавливают с возможностью свободного вращения и размещают его верхнюю и нижнюю части соответственно в смежных зонах нагрева и охлаждения, первую из которых заполняют газом с температурой Т2, а вторую водой с относительно низкой температурой Т1 и обеспечивают чередующееся прохождение теплочувствительных приводов 1 через эти зоны. За счет этого изменяют размеры и/или форму теплочувствительных элементов при нагревании и охлаждении и производят перемещение груза 4 в радиальных направлениях относительно оси 0 ротора вдоль горизонтали.A method of obtaining environmentally friendly mechanical rotational energy (Fig. 1 and 2) consists in using thermal expansion of bodies made in the form of heat-sensitive drives 1, capable of changing linear dimensions and / or shape at different heating temperatures, which are set uniformly along the circumference of the rotor 2 and each of them is connected by means of hinges 3 with a load 4, in this case made in the form of a massive rim, which is moved in radial directions relative to the horizontal axis 0 of the rotor when changing t mperatury heating. The rotor is installed with the possibility of free rotation and its upper and lower parts are placed respectively in adjacent heating and cooling zones, the first of which is filled with gas with a temperature of T 2 and the second with water with a relatively low temperature of T 1 and provide alternating passage of heat-sensitive drives 1 through these zones . Due to this, the size and / or shape of the heat-sensitive elements is changed during heating and cooling, and the load 4 is moved in radial directions relative to the axis 0 of the rotor along the horizontal.

В зоне нагрева используют окружающий ротор теплый воздух, а зону охлаждения заполняют проточной низкотемпературной морской водой, которую подают из ее глубинных слоев с помощью трубопровода 5, выполненного в виде сообщающегося сосуда, по которому вода поднимается за счет гидростатического давления окружающей воды без затрат энергии со стороны, при этом из верхней части трубопровода вода принудительно отводится. Этот отвод воды в данном случае производят в горизонтальном направлении с минимальными затратами энергии. Одностороннее перемещение массивного обода в горизонтальном направлении приводит ротор в постоянное неуравновешенное положение относительно оси O и вращению его под действием вращающего момента, создаваемого силами F. In the heating zone, the warm air surrounding the rotor is used, and the cooling zone is filled with flowing low-temperature sea water, which is supplied from its deep layers by means of a pipe 5 made in the form of a communicating vessel, through which the water rises due to the hydrostatic pressure of the surrounding water without expenditure of energy from while water is forcibly diverted from the upper part of the pipeline. This water drain in this case is produced in a horizontal direction with minimal energy consumption. One-sided movement of the massive rim in the horizontal direction leads the rotor to a constant unbalanced position relative to the axis O and its rotation under the action of the torque created by the forces F.

В приведенном на фиг.1 примере массивный обод 4 под действием теплочувствительных приводов 1 смещен вправо от оси О, в связи с эти на правую часть обода действует большая по величине сила тяжести F2 при большем плече R2 относительно оси О по сравнению с аналогичными показателями F1 и R1, относящимися к левой части обода. Соответственно на правую часть обода будет воздействовать больший по величине вращающийся момент R2F2, а на левую часть обода меньший по величине момент R1F1, направленные в противоположные стороны. Под действием Разности этих моментов сил R2F2-R1F1 ротор будет вращаться в направлении действия большего по величине момента, в данном случае по часовой стрелке.In the example shown in FIG. 1, the massive rim 4 is shifted to the right from the O axis under the action of heat-sensitive drives 1, in connection with these, the larger r gravity force F 2 acts on the right side of the rim with a larger shoulder R 2 relative to the O axis compared to similar indicators F 1 and R 1 related to the left side of the rim. Accordingly, a larger rotating moment R 2 F 2 will act on the right side of the rim, and a smaller moment R 1 F 1 directed to opposite sides on the left side of the rim. Under the action of the difference of these moments of forces R 2 F 2 -R 1 F 1 the rotor will rotate in the direction of action of a larger moment, in this case clockwise.

Изменение температуры чувствительных элементов в среде жидкости и газа происходит в течение определенного времени, поэтому при вращении ротора средняя суммарная температура нагрева этих элементов по разную сторону от вертикали В-В, проходящей через ось О ротора, будет различной, что приводит к неравновесному положению массивного обода ротора относительно оси О и обуславливает возможность осуществления описываемого способа получения механической энергии вращения. Указанная разность температур нагрева может быть увеличена при замедлении теплообмена между теплочувствительными элементами и окружающей средой за счет применения теплоизолирующих покрытий этих элементов. The temperature of sensitive elements in a liquid and gas medium changes over a certain period of time; therefore, when the rotor rotates, the average total heating temperature of these elements on different sides of the vertical BB passing through the rotor axis O will be different, which leads to the nonequilibrium position of the massive rim the rotor relative to the axis O and makes it possible to implement the described method for producing mechanical rotation energy. The indicated difference in heating temperatures can be increased by slowing down heat transfer between the heat-sensitive elements and the environment through the use of heat-insulating coatings of these elements.

Осуществимость указанного способа получения механической энергии вращения обусловлена тем, что среднегодовая температура поверхностных вод Мирового океана в целом равна 17,5oC, а сезонные колебания температуры наблюдаются до глубины 100-150 м, в более нижних и придонных слоях она постоянна и составляет примерно 1,5oC. Исходя из этого следует, что при наличии разности температур между воздухом над поверхностью морской воды и низкотемпературной морской воды из ее глубинных слоев возможен теплообмен между этими двумя системами, и при этом, согласно законам термодинамики, совершается работа против внешних сил, которая выражается во вращении ротора и получении механической энергии вращения.The feasibility of this method of obtaining mechanical rotation energy is due to the fact that the average annual temperature of the surface waters of the World Ocean as a whole is 17.5 o C, and seasonal temperature fluctuations are observed to a depth of 100-150 m, in the lower and bottom layers it is constant and is approximately 1 , 5 o C. Based on this, it follows that in the presence of a temperature difference between the air above the surface of sea water and low-temperature sea water from its deep layers, heat exchange between these two systems is possible, and at the same time, As with the laws of thermodynamics, work is performed against external forces, which is expressed in the rotation of the rotor and the receipt of mechanical energy of rotation.

Указанный способ получения механической энергии вращения может быть осуществлен в устройстве, примерное выполнение которого в общем виде приведено на фиг.1 и 2. The specified method of obtaining mechanical rotational energy can be implemented in the device, an approximate implementation of which in General is shown in figures 1 and 2.

Устройство для получения экологически чистой механической энергии вращения содержит смежные зоны нагрева и охлаждения, первой из которых является окружающая воздушная среда, а вторая представляет собой емкость, заполненную проточной морской водой, причем температура Т2 воздуха выше температуры Т1 морской воды. В воде с частичным погружением в нее, на опорах, в качестве которых используются стенки емкости 6, с возможностью свободного вращения относительно горизонтальной оси О установлен ротор 2, на котором равномерно по окружности с размещением как в зоне нагрева выше уровня воды, так и в зоне охлаждения в низкотемпературной морской воде, установлены теплочувствительные приводы 1, способные при изменении температуры при прохождении зон нагрева и охлаждения изменять свои размеры и/или форму и перемещать при этом в радиальных направлениях связанный с ними груз 4, выполненный в данном конкретном устройстве в виде массивного обода. Емкость 6 выполнена в виде лотка, отгороженного боковыми стенками и днищем от окружающего верхнего слоя морской воды, и одна из сторон лотка (на фиг.1 левая его часть) открыта в сторону окружающего верхнего слоя воды, а другая сторона (на фиг.1 правая его часть) сообщается с верхней частью трубопровода 5, который выполнен по отношению к окружающей воде в виде сообщающегося сосуда, нижняя открытая часть которого размещена в глубинном слое низкотемпературной морской воды.A device for producing environmentally friendly mechanical rotational energy contains adjacent heating and cooling zones, the first of which is the surrounding air environment, and the second is a container filled with running sea water, the temperature T 2 of the air being higher than the temperature T 1 of sea water. In water with partial immersion in it, on supports, the walls of the tank 6 are used, with the possibility of free rotation relative to the horizontal axis O, a rotor 2 is installed on which uniformly around the circumference with placement both in the heating zone above the water level and in the zone cooling in low-temperature seawater, heat-sensitive drives 1 are installed, capable of changing their size and / or shape and changing, in radial directions, connected with the passage of heating and cooling zones minutes with them the goods 4 configured in this particular device in the form of a massive rim. The container 6 is made in the form of a tray, fenced off by the side walls and the bottom from the surrounding top layer of sea water, and one of the sides of the tray (in Fig. 1 its left part) is open towards the surrounding top layer of water, and the other side (in Fig. 1 right its part) communicates with the upper part of the pipeline 5, which is made in relation to the surrounding water in the form of a communicating vessel, the lower open part of which is located in the deep layer of low-temperature sea water.

Ротор 2 снабжен радиальными лопастями 7, которые установлены, например, на внутренней цилиндрической поверхности обода 4 и перекрывают заполненный водой проем лотка 6, обеспечивая перемещение по нему воды от верхней части трубопровода 5 в сторону открытой части лотка при вращении ротора. The rotor 2 is equipped with radial blades 7, which are installed, for example, on the inner cylindrical surface of the rim 4 and overlap the water-filled opening of the tray 6, allowing water to move along it from the upper part of the pipeline 5 towards the open part of the tray when the rotor rotates.

Теплочувствительные приводы выполнены в виде установленных радиально внутри обода 4 термобиметаллических пружин 1, концы которых при помощи шарниров 3 связаны со ступицей ротора 2 и с грузом в виде массивного обода 4. При этом активные 8 и пассивные 9 слои биметалла каждой термобиметаллической пружины направлены вдоль ее осевой линии в сторону оси О ротора или его обода 4. Heat-sensitive drives are made in the form of 4 thermo-bimetallic springs 1 installed radially inside the rim, the ends of which are connected with the hinge 3 to the hub of the rotor 2 and to the load in the form of a massive rim 4. In this case, the active 8 and passive 9 layers of bimetal of each thermo-bimetal spring are directed along its axial lines in the direction of the axis O of the rotor or its rim 4.

Термобиметаллические пружины 4 приводов имеют теплоизоляционное покрытие и/или выполнены из материала с малой теплопроводностью, обеспечивающих замедление изменений температуры их нагрева при происхождении зон нагрева и охлаждения. Thermobimetallic springs of 4 drives have a heat-insulating coating and / or are made of a material with low thermal conductivity, providing a slowdown in changes in their heating temperature when the heating and cooling zones originate.

Трубопровод 5 имеет теплоизоляционное покрытие или выполнен из материалов с малой теплопроводностью, препятствующих теплообмену между верхними более теплыми слоями морской воды и поднимающейся по трубопроводу низкотемпературной морской водой из ее глубинных слоев. The pipeline 5 has a thermal insulation coating or is made of materials with low thermal conductivity that impede the heat exchange between the upper warmer layers of sea water and the low-temperature sea water rising from the pipeline from its deep layers.

Устройство для получения экологически чистой механической энергии вращения работает следующим образом. A device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation works as follows.

Условием работоспособностью устройства является свойство термобиметаллических пружин 1 увеличивать длину до величины R2 при повышении температуры в зоне нагрева и уменьшать длину до R1 при снижении температуры в среде холодной воды в зоне охлаждения. Это обеспечивается выполнением пружины из биметалла (см. фиг. 3), активный слой 8 которого имеет более высокий температурный коэффициент линейного расширения по сравнению с пассивным слоем 9 (относительное расположение этих слоев вдоль осевой линии пружины не имеет значения).A condition for the operability of the device is the property of thermobimetallic springs 1 to increase the length to R 2 when the temperature in the heating zone increases and to reduce the length to R 1 when the temperature in the cold water medium in the cooling zone decreases. This is ensured by the implementation of the spring from bimetal (see Fig. 3), the active layer 8 of which has a higher temperature coefficient of linear expansion compared to the passive layer 9 (the relative location of these layers along the axial line of the spring does not matter).

Для приведения в действие описываемого устройства производят перемещение воды в лотке 6 в направлении от трубопровода 5 в сторону открытой его части, что осуществляется, например, в стадии запуска устройства путем вращения ротора внешним приводом (на фиг. 1 это вращение происходит по часовой стрелке). Снабженный лопастями 7 ротор действует как обратимое водяное колесо, выполняющее функции насоса по откачиванию воды из верхней части трубопровода 5 в горизонтальном направлении. При этом открытый снизу трубопровод имеет по отношению к окружающей воде свойство сообщающегося сосуда, по которому вода движется снизу вверх под действием гидростатического давления окружающей воды, что сводит в минимуму затрата энергии на подъем морской воды к поверхности из глубинных ее слоев. To actuate the described device, water is moved in the tray 6 in the direction from the pipeline 5 to the side of its open part, which is carried out, for example, in the stage of starting the device by rotating the rotor with an external drive (in Fig. 1 this rotation occurs clockwise). Equipped with blades 7, the rotor acts as a reversible water wheel, which acts as a pump for pumping water from the upper part of the pipeline 5 in the horizontal direction. In this case, the pipeline opened from the bottom has the property of a communicating vessel with respect to the surrounding water, through which the water moves from bottom to top under the action of hydrostatic pressure of the surrounding water, which minimizes the energy consumption for raising sea water to the surface from its deep layers.

Как указано выше, глубинные слои морской воды имеют постоянную температуру около 2oC, и после поступления ее по трубопроводу в лоток она охлаждает находящиеся в ее среде теплочувствительные приводы, уменьшает длину термобиметаллических пружин до R1 и перемещает при этом массивный обод в радиальном направлении. При последующем вращении ротора пружины перемещаются в зону нагрева над поверхностью воды, что приводит к удлинению термобиметаллических пружин до величины R2 и соответствующему радиальному перемещению обода 4. Изменение температуры нагрева пружин происходит в течение определенного времени, поэтому при вращении ротора нагретые (удлиненные) и охлажденные (имеющие меньшую длину) пружины при вращении ротора приводит обод в эксцентрическое положение вдоль горизонтали Б-Б. Этому способствует также теплоизоляционное покрытие (например, слоем резины) термобиметаллических пружин, что замедляет изменение их температуры в зонах нагрева и охлаждения.As indicated above, the deep layers of seawater have a constant temperature of about 2 o C, and after entering it through the pipe into the tray, it cools the heat-sensitive drives located in its environment, reduces the length of the thermo-bimetallic springs to R 1 and moves the massive rim in the radial direction. With the subsequent rotation of the rotor, the springs move to the heating zone above the surface of the water, which leads to the lengthening of the thermobimetallic springs to the value of R 2 and the corresponding radial movement of the rim 4. The temperature of the heating of the springs changes over a period of time, therefore, when the rotor rotates, it is heated (elongated) and cooled (having a shorter length) springs during rotation of the rotor leads the rim to an eccentric position along the horizontal BB. This is also facilitated by a heat-insulating coating (for example, a rubber layer) of thermobimetallic springs, which slows down the change in their temperature in the heating and cooling zones.

Этот процесс графически показан на фиг. 4, где условно принят уровень температуры 1o в зоне охлаждения (секторы I и II по ходу вращения ротора) и 3o -в зоне нагрева (соответственно секторы III и IV). При этом термобиметаллическая пружина принимает в указанных пределах температуру окружающей среды за время перемещения в секторах I и III (что показано на фиг. 4) или в пределах зон нагрева и охлаждения (т.е. за время движения в среде воздуха или воды).This process is graphically shown in FIG. 4, where the temperature level of 1 o is conventionally adopted in the cooling zone (sectors I and II along the rotor rotation) and 3 o in the heating zone (sectors III and IV, respectively). In this case, the thermo-bimetallic spring takes the ambient temperature within the specified limits during the movement in sectors I and III (as shown in Fig. 4) or within the heating and cooling zones (i.e. during the movement in air or water).

Как следует из показателей, приведенных на схеме фиг. 4, в первом случае средняя температура нагрева термобиметаллических пружин в секторе I составит 2o, секторе II-1o, секторе III-2o и секторе IV-3o. Следовательно, средний показатель нагрева пружин справа от вертикали В-В, проходящей через ось О ротора, будет больше (около 3o с учетом величины секторов IV и I), чем слева от этой вертикали (менее 2o). Соответственно и длина пружин 1 справа от вертикали В-В будет больше, чем слева от нее. При этом обод 4 будет смещен вправо от оси O ротора, и это его эксцентрическое положение будет постоянно автоматически поддерживаться при вращении ротора. Вследствие этого справа от вертикали В-В будет находиться большая часть обода, и центр тяжести этой большей части обода будет находиться на большем расстоянии R2 от оси O сравнению с удалением R1 центра тяжести меньшей части ротора слева от вертикали В-В (на фиг. 1 положение этих центров тяжести отдельных частей ротора показано условно непосредственно на самом ободе).As follows from the indicators shown in the diagram of FIG. 4, in the first case, the average heating temperature of thermobimetallic springs in sector I will be 2 o , sector II-1 o , sector III-2 o and sector IV-3 o . Therefore, the average rate of heating of the springs to the right of the vertical BB passing through the axis O of the rotor will be greater (about 3 o taking into account the size of sectors IV and I) than to the left of this vertical (less than 2 o ). Accordingly, the length of the springs 1 to the right of the vertical BB will be greater than to the left of it. In this case, the rim 4 will be shifted to the right of the axis O of the rotor, and this eccentric position will be constantly automatically maintained during rotation of the rotor. As a result, a large part of the rim will be located to the right of the vertical BB, and the center of gravity of this larger part of the rim will be at a greater distance R 2 from the O axis compared to the distance R 1 of the center of gravity of the smaller part of the rotor to the left of the vertical BB (in FIG. .1 the position of these centers of gravity of the individual parts of the rotor is shown conditionally directly on the rim itself).

Соответственно на правую часть ротора будет действовать большая сила тяжести F2 по сравнению с силой тяжести F1, взаимодействующей на левую часть обода. Указанные силы F2 и F1 при соответствующих плечиках R2 и R1 относительно оси О ротора приведут к воздействию на противоположные по горизонтали стороны обода 4 и ротора в целом моментов сил R2 F2 и R1 F1, направленных в противоположные стороны. При этом на ротор будет воздействовать вращающий момент, равный разности указанных моментов сил и направленный в сторону большего из этих моментов (в данном случае по часовой стрелке), что приведет ротор во вращение в том же направлении. С началом вращения ротора в связи с эксцентрическим положением его обода отключается указанный выше внешний привод вращательного движения, служивший для приведения в действие описываемого устройства, которое в последующем будет являться автономным источником экологически чистой механической энергии вращения.Accordingly, a greater gravity force F 2 will act on the right side of the rotor compared to the gravity F 1 interacting on the left side of the rim. The indicated forces F 2 and F 1 with the corresponding shoulders R 2 and R 1 relative to the axis O of the rotor will lead to the action on the horizontally opposite sides of the rim 4 and the rotor as a whole of the moments of forces R 2 F 2 and R 1 F 1 directed in opposite directions. In this case, the rotor will be affected by a torque equal to the difference between the indicated moments of forces and directed towards the larger of these moments (in this case, clockwise), which will lead the rotor to rotate in the same direction. With the beginning of the rotation of the rotor in connection with the eccentric position of its rim, the above-mentioned external rotational motion drive is turned off, which served to actuate the described device, which subsequently will be an autonomous source of environmentally friendly mechanical rotation energy.

В условиях умеренного климата данное устройство может функционировать в летнее время года, в условиях теплого климата возможно круглогодичное его использование. При этом наличие постоянного перепада температур между воздухом и глубинными слоями воды обеспечивает работу устройства практически в режиме вечного двигателя, т.е. позволяет получать механическую энергию вращения постоянно без затрат каких-либо топливно-энергетических ресурсов и иных материальных средств. In a temperate climate, this device can function in the summertime, in a warm climate, year-round use is possible. Moreover, the presence of a constant temperature difference between air and deep water layers ensures the operation of the device in almost perpetual motion mode, i.e. allows you to get mechanical energy of rotation constantly without the expense of any fuel and energy resources and other material means.

Описываемый способ получения механической энергии вращения может быть также применен при использовании любых нагретых газов, например, отходящих от различных видов топок, в сочетании с охлаждающей водой от любых источников. В этом случае получение механической энергии с использованием приведенного способа и осуществляющего его устройства возможно в любое время года, в том числе в зимних условиях. The described method of obtaining mechanical rotation energy can also be applied using any heated gases, for example, coming from various types of furnaces, in combination with cooling water from any sources. In this case, obtaining mechanical energy using the above method and the device that implements it is possible at any time of the year, including in winter conditions.

При осуществлении данного способа получения механической энергии вращения используется сравнительно малый перепад температур теплоносителя (воздуха и морской воды), что не позволяет обеспечить большую нагрузочную способность у применяемого устройства. В связи с эти для получения значительного количества энергии требуется применение устройств больших размеров. Однако и при таких условиях это является целесообразным и экономически обоснованным, поскольку, согласно приведенным выше данным, современный топливно-энергетический комплекс поглощает наибольшую часть трудовых ресурсов развитых стран и является основным загрязнителем окружающей среды. When implementing this method of obtaining mechanical rotation energy, a relatively small temperature difference of the coolant (air and sea water) is used, which does not allow for a large load capacity of the device used. In connection with these, the use of large-sized devices is required to obtain a significant amount of energy. However, even under such conditions, this is expedient and economically justified, since, according to the above data, the modern fuel and energy complex absorbs the largest part of the labor resources of developed countries and is the main environmental pollutant.

Claims (5)

1. Способ получения экологически чистой механической энергии вращения, при котором для механических перемещений используют тепловое расширение тел, выполненных в виде теплочувствительных приводов, которые устанавливают равномерно вдоль окружности ротора и каждый из них соединяют с грузом, который перемещают в радиальных направлениях при изменении температуры нагрева привода, ротор устанавливают с возможностью свободного вращения вокруг горизонтальной оси и размещают его противоположные стороны в двух смежных зонах нагрева и охлаждения, одну из которых заполняют газом, а другую водой и при вращении ротора обеспечивают чередующееся прохождение приводов через эти зоны нагрева и охлаждения, а само вращение осуществляют за счет действия сил тяготения при постоянном одностороннем в горизонтальном направлении эксцентрическом положении центра тяжести ротора относительно оси вращения, отличающийся тем, что в зоне нагрева используют окружающий ротор теплый воздух, а зону охлаждения заполняют проточной холодной морской водой, которую подают из глубинных ее слоев к поверхности при помощи трубопровода, из верхней части которого воду принудительно отводят в зону охлаждения и при этом обеспечивают подъем воды по трубопроводу как по сообщающемуся сосуду за счет гидростатического давления со стороны окружающей воды. 1. A method of obtaining environmentally friendly mechanical rotational energy, in which the mechanical expansion uses thermal expansion of bodies made in the form of heat-sensitive drives, which are installed uniformly along the circumference of the rotor and each of them is connected with a load that is moved in radial directions when the heating temperature of the drive , the rotor is installed with the possibility of free rotation around a horizontal axis and its opposite sides are placed in two adjacent heating and cooling zones Phenomena, one of which is filled with gas, and the other with water and during rotation of the rotor provide alternate passage of the drives through these heating and cooling zones, and the rotation itself is carried out due to the action of gravitational forces with a constant eccentric position of the rotor's center of gravity relative to the axis of rotation, characterized in that in the heating zone, the surrounding rotor uses warm air, and the cooling zone is filled with running cold sea water, which is fed from its deep layers to the surface. NOSTA using the piping from the upper part of which the water forcibly discharged to the cooling zone and thus provide lifting water via line both communicating vessels due to the hydrostatic pressure from the surrounding water. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воду из верхней части трубопровода отводят в горизонтальном направлении и используют при этом получаемую при осуществлении способа механическую энергию вращения. 2. The method according to p. 1, characterized in that the water from the upper part of the pipeline is diverted in the horizontal direction and use the mechanical energy of rotation obtained during the implementation of the method. 3. Устройство для получения экологически чистой механической энергии вращения, содержащее смежные зоны нагрева и охлаждения, одна из которых заполнена газом, а другая водой, установленный на опорах с возможностью свободного вращения вокруг горизонтальной оси частично погруженный в воду ротор, на котором равномерно по окружности с размещением как в зоне нагрева, так и в зоне охлаждения установлены теплочувствительные приводы, способные при изменении температуры при прохождении зон нагрева и охлаждения изменять свои размеры и/или форму и перемещать при этом в радиальных направлениях связанных с ними груз, отличающееся тем, что зоной нагрева является окружающий верхнюю часть ротора теплый воздух, а зоной охлаждения служит заполненная проточной холодной морской водой емкость, выполненная в виде лотка, одна из сторон которого открыта в сторону окружающего верхнего слоя морской воды, а другая сторона сообщается с верхней частью трубопровода, нижняя открытая часть которого размещена в глубинном слое холодной морской воды, ротор снабжен радиальными лопатками, которые выполнены с возможностью перемещения воды по лотку из верхней части трубопровода в сторону открытой части лотка при вращении ротора и обеспечения при этом подъема воды по трубопроводу, как по сообщающемуся сосуду за счет гидростатического давления со стороны окружающей воды. 3. A device for producing environmentally friendly mechanical rotational energy, comprising adjacent heating and cooling zones, one of which is filled with gas, and the other with water, mounted on supports with the possibility of free rotation around a horizontal axis, a rotor partially immersed in water on which uniformly around a circle with By placing both in the heating zone and in the cooling zone, heat-sensitive drives are installed, capable of changing their size and / or shape when the temperature passes through the heating and cooling zones move in this case, in radial directions, the cargo associated with them, characterized in that the heating zone is the warm air surrounding the upper part of the rotor, and the cooling zone is a container filled with running cold sea water, made in the form of a tray, one of whose sides is open towards the surrounding upper layer of sea water, and the other side communicates with the upper part of the pipeline, the lower open part of which is located in the deep layer of cold sea water, the rotor is equipped with radial blades, which are made They are capable of moving water along the tray from the upper part of the pipeline towards the open part of the tray when the rotor rotates and ensuring that the water rises through the pipeline, as if in a communicating vessel due to hydrostatic pressure from the side of the surrounding water. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что теплочувствительные приводы выполнены в виде установленных радиально пружин, концы которых шарнирно связаны с втулкой ротора и с грузом, который выполнен в виде массивного обода ротора. 4. The device according to p. 3, characterized in that the heat-sensitive drives are made in the form of installed radially springs, the ends of which are pivotally connected to the rotor hub and with a load, which is made in the form of a massive rotor rim. 5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что теплочувствительные приводы имеют теплоизоляционное покрытие и/или выполнены из материала с малой теплопроводностью, обеспечивающих замедление изменения температуры их нагрева при прохождении зон нагрева и охлаждения. 5. The device according to p. 3, characterized in that the heat-sensitive drives have a heat-insulating coating and / or are made of a material with low thermal conductivity, providing a slowdown in the temperature of their heating during passage of the heating and cooling zones.
RU9494018536A 1994-05-19 1994-05-19 Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation RU2075645C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494018536A RU2075645C1 (en) 1994-05-19 1994-05-19 Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494018536A RU2075645C1 (en) 1994-05-19 1994-05-19 Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94018536A RU94018536A (en) 1995-09-27
RU2075645C1 true RU2075645C1 (en) 1997-03-20

Family

ID=20156200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494018536A RU2075645C1 (en) 1994-05-19 1994-05-19 Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2075645C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473816C1 (en) * 2011-07-21 2013-01-27 Николай Васильевич Малютин Method and device for energy generation
CN108331726A (en) * 2018-04-19 2018-07-27 常州机电职业技术学院 Small temperature difference thermal energy engine
CN109731499A (en) * 2019-01-08 2019-05-10 金发科技股份有限公司 A kind of material distribution device and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 2513692, кл. F 03 G 7/06, 1950. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473816C1 (en) * 2011-07-21 2013-01-27 Николай Васильевич Малютин Method and device for energy generation
CN108331726A (en) * 2018-04-19 2018-07-27 常州机电职业技术学院 Small temperature difference thermal energy engine
CN109731499A (en) * 2019-01-08 2019-05-10 金发科技股份有限公司 A kind of material distribution device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Monismith et al. Convective motions in the sidearm of a small reservoir
US4233813A (en) Ocean thermal engine
US8299637B2 (en) Shape-memory alloy-driven power plant and method
US10502099B2 (en) System and method for free-piston power generation based on thermal differences
RU2516595C2 (en) Device for orientation of solar energy receiver
JP2011138997A (en) Photovoltaic power generation device
RU2075645C1 (en) Method and device for producing environmentally friendly mechanical energy of rotation
US4141218A (en) Buoyancy operated Sunmill
RU2519530C2 (en) Solar radiation concentrator (versions)
RU2122140C1 (en) Ecologically pure power plant
RU2076949C1 (en) Method and device for producing environmentally friendly rotation energy
RU2118706C1 (en) Environmentally friendly power plant
RU2073115C1 (en) Thermal power plant
RU2078254C1 (en) Ecologically pure method of motion of ship and her engine used for realization of this method
RU97112606A (en) ENVIRONMENTALLY FRIENDLY POWER PLANT
RU94018536A (en) METHOD FOR OBTAINING ENVIRONMENTALLY PURE MECHANICAL ENERGY OF ROTATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION B F KOCHETKOVA
RU2054580C1 (en) Method and device for converting gravity, hydrostatic and heat energy into rotation energy
US4503676A (en) Apparatus for directly converting thermal to rotational energy
AU2020305724B2 (en) Power generation systems based on thermal differences using slow-motion high-force energy conversion
JP2002257031A (en) Prime mover utilizing temperature differential, and temperature differential drive device, generator, flour mill, and fluid agitator with the prime mover
RU93042108A (en) THERMAL POWER INSTALLATION
RU94018537A (en) METHOD FOR OBTAINING ENVIRONMENTALLY PURE MECHANICAL ENERGY OF ROTATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION B F KOCHETKOVA
RU123228U1 (en) SOLAR CONCENTRATOR (OPTIONS)
TR2023000469A2 (en) A MACHINE THAT TURNS A GEAR WHEEL WITH THE EFFECT OF WATER WAVES AND GRAVITY
RU2002135939A (en) HELIO-ENERGY DEVICE FOR THERMAL PROCESSING OF PRODUCTS