RU2139440C1

RU2139440C1 - Energy converter

Info

Publication number: RU2139440C1
Application number: RU96110668A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шадрин
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1999-10-10

Abstract

FIELD: conversion of disturbed water surface energy. SUBSTANCE: water surface is disturbed by floating craft of two pontoons coupled by means of sectionalized hollow slab whose hollow spaces are filled with liquid. Air caps with admission and delivery valves are provided at ends of spaces. Hinged to slab are rods built up of two plates which hold keel at depth equal to one third or two thirds of maximum wave length. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики с нетрадиционным способом получения и преобразования энергии, получаемой от использования гравитационных сил возмущения поверхности водоемов. The invention relates to the field of energy with an unconventional method of obtaining and converting energy obtained from the use of gravitational forces to disturb the surface of water bodies.

Известна конструкция ломающего плота Коккереля [1], который объединил три понтона шарнирами, профилирующих поверхность волн. Known for the construction of the Kokkerel breaking raft [1], which combined three pontoons with hinges profiling the surface of the waves.

К недостаткам этого устройства относится большая инерционность системы, а поэтому оно менее эффективно. The disadvantages of this device include the large inertia of the system, and therefore it is less efficient.

Известно устройство [2] для преобразования энергии волн в электрический импульс, содержащее два понтона, жестко связанных между собой связью, в середине которой на оси закреплена штанга с балластным грузом. A device [2] is known for converting wave energy into an electrical impulse containing two pontoons rigidly interconnected by a link in the middle of which a rod with a ballast weight is fixed on the axis.

Однако данное устройство может совершать колебания относительно заякоренного контргруза, снижая тем самым амплитуду раскачки понтонов. However, this device can oscillate relative to the anchored counterweight, thereby reducing the amplitude of the swing of the pontoons.

Целью данного изобретения является устранение этих недостатков, достигающееся тем, что колебание поверхности воды улавливается с помощью двух понтонов цилиндрической формы, связанных между собой, на расстоянии половины длины оптимальной волны, полой секционированной плитой, в полостях которой находится жидкость, заполненной до половины их объема. The aim of the present invention is to eliminate these disadvantages, which is achieved by the fact that the vibration of the surface of the water is captured using two cylindrical pontoons, interconnected, at a distance of half the optimal wavelength, a hollow sectioned plate, in the cavities of which there is a liquid filled to half of their volume.

Передвижение жидкости от одного края полости к другому позволяет перемещать центр тяжести устройства, заставляя совершать колебания устройства с большей амплитудой относительно неподвижного киля, погруженного на глубину не менее 1/2 величины максимальной длины волны для данной акватории, где возмущение на поверхности ниже этой глубины влияния не оказывает и позволяет охватить очень широкий спектр волн, т.е. работать более эффективно, с наибольшим КПД. The movement of fluid from one edge of the cavity to the other allows you to move the center of gravity of the device, forcing the device to oscillate with a larger amplitude relative to a fixed keel, submerged to a depth of at least 1/2 of the maximum wavelength for a given area, where the disturbance on the surface below this depth of influence does not provides and allows you to cover a very wide range of waves, i.e. work more efficiently, with the greatest efficiency.

На чертеже изображен профильный вид устройства. The drawing shows a profile view of the device.

Энергетический преобразователь представляет собой плавучее средство, составленное из двух понтонов 1 и 2, имеющих каждый трехкратный запас плавучести, жестко связанных секционированной плитой 3, в продольных полостях 4 которых заключена жидкость 5 весом, равным 1/4 водоизмещения одного понтона. Концы каждой полости 4 оснащены вертикальными воздушными колпаками 6 в виде сферических камер, где размещены патрубок 7 с всасывающим клапаном 8 и выхлопной патрубок 9 с нагнетательным клапаном 10. В середине плиты 3 на шарнирах 11 крепятся штанги 12, удерживающие киль 13 из двух жестких пластин, расставленных между собой по вертикали на расстоянии 1/3 длины максимальной волны, причем нижняя пластинка заглублена на 2/3 величины волны, а площадь каждой пластины аквивалентна миделю понтона. К плите 3 и штангам 12 шарнирно крепятся поршневые насосы 14. The energy converter is a floating device composed of two pontoons 1 and 2, each having three times the buoyancy margin, rigidly connected by a partitioned plate 3, in the longitudinal cavities 4 of which is enclosed a liquid 5 weighing 1/4 of the displacement of one pontoon. The ends of each cavity 4 are equipped with vertical air caps 6 in the form of spherical chambers, where a pipe 7 with a suction valve 8 and an exhaust pipe 9 with a discharge valve 10 are located. In the middle of the plate 3, rods 12 are attached to the hinges 11, holding the keel 13 from two rigid plates, spaced apart vertically at a distance of 1/3 of the maximum wavelength, the bottom plate being buried by 2/3 of the wavelength, and the area of each plate is equivalent to the pontoon midsection. The piston pumps 14 are pivotally mounted to the plate 3 and the rods 12.

Энергетический преобразователь работает следующим образом. The energy converter operates as follows.

При набегании волны на понтон 1, который, в силу своего запаса плавучести, всплывает на гребень волны и поднимает свой край плиты 3, жидкость 5 до полости 4 устремляется в сторону понтона 2 в камеру воздушного колпака 6, сжимая находящийся воздух. When the wave runs onto the pontoon 1, which, due to its buoyancy margin, floats up to the wave crest and raises its edge of the plate 3, the liquid 5 rushes towards the pontoon 2 towards the pontoon 2 into the chamber of the air cap 6, compressing the air.

Перемещение жидкости 5 производит смещение центра тяжести самого устройства в сторону понтона 2, который за счет этого еще больше погружается, а понтон 1, наоборот, несколько всплывает, отчего плита 3 разворачивается на большой угол и жидкость 5, в силу имеющейся инерции устройства, успевает за скоростью движения волны путем ускорения своего движения. Колебание плиты 3 относительно штанг 12 приводит в движение насосы 14, закачивающие воду в общий коллектор накопительной емкости. При скатывании с гребня волны понтона 1 жидкость 5 под напором сжатого воздуха устремляется по полости 4 в сторону опускающегося конца плиты 3 в камеру другого воздушного колпака 6, перенося центр тяжести влево, погружая понтон 1 и одновременно заставляя всплывать понтон 2. Moving the fluid 5 displaces the center of gravity of the device itself towards the pontoon 2, which thereby sinks even more, and the pontoon 1, on the contrary, floats up a bit, which makes plate 3 rotates at a large angle and the liquid 5, due to the inertia of the device, has time for the speed of the wave by accelerating its motion. The oscillation of the plate 3 relative to the rods 12 drives the pumps 14, which pump water into the common collector of the storage tank. When rolling from the crest of the pontoon wave 1, the liquid 5 rushes through the cavity 4 towards the descending end of the plate 3 into the chamber of another air cap 6, moving the center of gravity to the left, immersing the pontoon 1 and at the same time causing the pontoon 2 to float.

Перемещение жидкости 5 от одного края к другому в полости 4 совершается с нарастающей скоростью, и предохранение от гидроударов жидкости происходит за счет работы на компремирование воздуха в камерах воздушных колпаков, где роль поршня выполняет жидкость 5. При достижении давления воздуха заданных значений открывается выхлопной клапан 10 и выбрасывается порция сжатого воздуха в сборную пневматическую сеть через патрубок 9. На обратном движении жидкости 5, когда в камере воздушного колпака 6 возникает разрежение, открывается всасывающий клапан 8. The movement of the fluid 5 from one edge to the other in the cavity 4 is carried out at an increasing speed, and protection against liquid shock is achieved by compressing the air in the chambers of the air caps, where the role of the piston is played by the fluid 5. When the air pressure reaches the set value, the exhaust valve 10 and a portion of compressed air is discharged into the prefabricated pneumatic network through the nozzle 9. On the reverse movement of the liquid 5, when a vacuum occurs in the chamber of the air cap 6, the suction cell opens apan 8.

Данное устройство позволяет при сильном волнении аккумулировать энергию двойным способом, что делает устройство более универсальным и эффективным. This device allows for strong excitement to accumulate energy in a double way, which makes the device more versatile and efficient.

Claims

An energy converter comprising a plate rigidly connecting two pontoons, keel holding rods and piston pumps, characterized in that the connecting plate has longitudinal cavities filled to half of its volume with liquid and a weight equal to 1/4 of the displacement of one pontoon at the ends of which there are vertical air caps in the form of spherical chambers equipped with suction and discharge valves, and the keel is composed of two rigid plates installed respectively at a depth of 1/3 and 2/3 of the size of the poppy imalnoy wavelength given water area, each plate area equivalent midship pontoon.