RU85563U1 - GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE - Google Patents

GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU85563U1
RU85563U1 RU2008105716/22U RU2008105716U RU85563U1 RU 85563 U1 RU85563 U1 RU 85563U1 RU 2008105716/22 U RU2008105716/22 U RU 2008105716/22U RU 2008105716 U RU2008105716 U RU 2008105716U RU 85563 U1 RU85563 U1 RU 85563U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
float
cargo
side surfaces
vertically oriented
Prior art date
Application number
RU2008105716/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Георгиевич Борисов
Original Assignee
Павел Георгиевич Борисов
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 Павел Георгиевич Борисов filed Critical Павел Георгиевич Борисов
Priority to RU2008105716/22U priority Critical patent/RU85563U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU85563U1 publication Critical patent/RU85563U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

1. Гравитационный гидровакуумный двигатель, включающий две герметичные емкости, частично заполненные жидкостью, с клапанами в верхней части для впуска и выпуска воздуха, средство создания вакуума, отличающийся тем, что емкости выполнены вертикально ориентированными, сообщающимися и соединены со средством создания вакуума с возможностью их поочередного подключения, а в каждой емкости размещен с возможностью вертикального прямолинейного возвратно-поступательного движения груз-поплавок, связанный через шток, снабженный компенсационной пружиной, с устройством для отбора мощности. ! 2. Гравитационный гидровакуумный двигатель по п.1, отличающийся тем, что внутренние боковые поверхности емкостей выполнены с вертикально ориентированными направляющими, а боковые поверхности груза-поплавка снабжены роликами, расположенными оппозитно направляющим. ! 3. Гравитационный гидровакуумный двигатель по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности груза-поплавка выполнены с вертикально ориентированными направляющими, оппозитно которым на внутренних боковых поверхностях емкостей установлены ролики.1. Gravity hydraulic vacuum engine, including two sealed containers, partially filled with liquid, with valves in the upper part for air inlet and outlet, a means of creating a vacuum, characterized in that the tanks are made vertically oriented, communicating and connected to a means of creating a vacuum with the possibility of alternating them connection, and in each tank placed with the possibility of vertical rectilinear reciprocating movement of the cargo-float connected through a rod equipped with compensation a spring, with a device for the PTO. ! 2. The gravity hydro-vacuum engine according to claim 1, characterized in that the inner side surfaces of the tanks are made with vertically oriented guides, and the side surfaces of the cargo float are equipped with rollers located opposite the guides. ! 3. The gravity hydro-vacuum engine according to claim 1, characterized in that the lateral surfaces of the cargo float are made with vertically oriented guides, opposite which rollers are installed on the inner side surfaces of the containers.

Description

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может найти применение для экологически чистого получения механической энергии и преобразования ее в другие виды энергии, например, электрическую, тепловую и т.д.The invention relates to power engineering and may find application for the environmentally friendly production of mechanical energy and its conversion into other types of energy, for example, electrical, thermal, etc.

Известен гравитационный вакуумно-гидравлический двигатель (патент РФ №2080485, МПК6 F03G 7/00, опубл. 27.05.1997 г.), включающий поплавки с изменяющимся объемом, состоящие из корпуса и выдвигающегося из него грузового поршня, и закрепленные с равномерным шагом на бесконечной ленте, натянутой на верхнее и нижнее колеса. Колеса с бесконечной лентой и поплавками помещены в камеру, заполненную рабочей жидкостью, и соединенную с вакуумирующим устройством.Known gravitational vacuum-hydraulic engine (RF patent No. 2080485, IPC6 F03G 7/00, publ. 05.27.1997), including floats with a variable volume, consisting of a housing and a cargo piston protruding from it, and fixed with a uniform pitch at infinite tape stretched to the upper and lower wheels. Wheels with an endless belt and floats are placed in a chamber filled with a working fluid and connected to a vacuum device.

К недостаткам двигателя можно отнести его конструктивную сложность и громоздкость, а также недостаточную мощность.The disadvantages of the engine include its structural complexity and bulkiness, as well as insufficient power.

Известна газожидкостная машина (заявка РФ №95102885 А1, МПК6 F03B 1/04, опубл. 20.05.1997 г.), которая может быть использована в качестве двигателя или насоса. В варианте двигателя она включает две емкости, каждая из которых частично заполнена жидкостью. Давление газа на поверхности жидкости в первой емкости выше, чем давление газа на поверхности жидкости во второй емкости. К первой емкости, к той ее части, которая заполнена жидкостью, подключен гидравлический двигатель, выход из которого подключен к входу во вторую емкость. Дополнительно имеется камера, которая при помощи клапанов может периодически сообщаться как с первой, так и со второй емкостью. Ко второй емкости, к той ее части, которая заполнена газом, подключен выходной канал, по которому газ из второй емкости удаляется в атмосферу. К первой емкости, к той ее части, которая заполнена газом, подключен входной канал, периодически отключаемый от нее при помощи клапана. Из входного канала в первую емкость поступает газ от внешнего источника. Жидкость при работе установки из первой емкости через гидравлический двигатель поступает во вторую емкость, из которой она через камеру вновь поступает в первую емкость.Known gas-liquid machine (RF application No. 95102885 A1, IPC6 F03B 1/04, publ. 05/20/1997), which can be used as an engine or pump. In a variant of the engine, it includes two containers, each of which is partially filled with liquid. The gas pressure on the liquid surface in the first tank is higher than the gas pressure on the liquid surface in the second tank. A hydraulic motor is connected to the first tank, to that part of it which is filled with liquid, the output of which is connected to the entrance to the second tank. Additionally, there is a chamber, which using valves can periodically communicate with both the first and second containers. An output channel is connected to the second tank, to that part of it that is filled with gas, through which gas from the second tank is removed to the atmosphere. An inlet channel is connected to the first container, to that part of it which is filled with gas, which is periodically disconnected from it by means of a valve. From the input channel to the first tank receives gas from an external source. The liquid during operation of the installation from the first tank through the hydraulic motor enters the second tank, from which it again enters the first tank through the chamber.

Недостатком вышеописанного двигателя является его ограниченная мощность, так как в нем работу совершает вытесняемая жидкость, не обладающая большой кинетической энергией, кроме того, двигатель занимает большой объем.The disadvantage of the above engine is its limited power, since the displaced fluid does not have a large kinetic energy in it, in addition, the engine occupies a large volume.

Изобретение решает задачу повышения мощности двигателя за счет накопления рабочим телом потенциальной энергии и преобразования ее в кинетическую энергию при рабочем ходе.The invention solves the problem of increasing engine power due to the accumulation of potential energy by the working fluid and converting it into kinetic energy during the stroke.

Для решения поставленной задачи в известном двигателе, включающем две герметичные емкости, частично заполненные жидкостью, с клапанами в верхней части для впуска и выпуска воздуха, средство создания вакуума, предлагается емкости выполнить вертикально ориентированными, сообщающимися и соединить со средством создания вакуума с возможностью их поочередного подключения, а в каждой емкости разместить, с возможностью вертикального прямолинейного возвратно-поступательного движения груз-поплавок, который связать через шток с устройством для отбора мощности, а шток снабдить компенсационной пружиной.To solve the problem in a known engine, including two sealed containers, partially filled with liquid, with valves in the upper part for air inlet and outlet, a means of creating a vacuum, it is proposed that the containers be vertically oriented, communicating and connected to a means of creating a vacuum with the possibility of alternating connection and place in each tank, with the possibility of vertical rectilinear reciprocating movement of the cargo-float, which is connected through the rod with the device d I PTO and shaft to provide a compensation spring.

Внутренние боковые поверхности емкостей могут быть выполнены с вертикально ориентированными направляющими, а боковые поверхности груза-поплавка снабжены роликами, расположенными оппозитно направляющим.The inner side surfaces of the containers can be made with vertically oriented guides, and the side surfaces of the cargo-float are equipped with rollers located opposite the guide.

Боковые поверхности груза-поплавка могут быть выполнены с вертикально ориентированными направляющими, оппозитно которым на внутренних боковых поверхностях емкостей устанавливают ролики.The lateral surfaces of the cargo-float can be made with vertically oriented guides, opposite which rollers are mounted on the inner side surfaces of the containers.

Предлагаемый гравитационный гидровакуумный двигатель представляет собой две герметичные вертикально ориентированные емкости, сообщающиеся в нижней части посредством канала. В верхней части каждая емкость имеет клапаны; один для связи с атмосферой, другой - со средством создания вакуума. Емкости частично заполнены жидкостью, и в каждую емкость помещен груз-поплавок с возможностью вертикального прямолинейного возвратно-поступательного движения. Для обеспечения лучших условий для создания такого движения можно выполнить внутренние боковые поверхности емкости с направляющими, по которым будет перемещаться груз-поплавок, снабженный, например, роликами. Также можно выполнить направляющие на боковых поверхностях груза-поплавка, а ролики закрепить на внутренних боковых поверхностях емкости.The proposed gravitational hydraulic motor is two sealed vertically oriented containers communicating in the lower part through the channel. At the top, each tank has valves; one to communicate with the atmosphere, the other with a means of creating a vacuum. The containers are partially filled with liquid, and a load-float is placed in each container with the possibility of vertical rectilinear reciprocating motion. To provide better conditions for creating such a movement, it is possible to perform the inner side surfaces of the tank with guides along which the cargo float will be equipped, for example, equipped with rollers. You can also make guides on the side surfaces of the cargo-float, and the rollers to fix on the inner side surfaces of the tank.

Груз-поплавок через шток и шатун связан с преобразователем возвратно-поступательного движения во вращательное, например, коленчатым валом. Шток снабжен на уровне нижней мертвой точки компенсационной пружиной.The cargo float through the rod and connecting rod is connected with the Converter reciprocating motion into rotational, for example, a crankshaft. The stem is equipped with a compensation spring at bottom dead center.

Управление клапанами, расположенными в верхней части каждой емкости и обеспечивающими попеременное поступление атмосферного воздуха в емкость и вакуумирование емкости, производят автоматически, используя известные способы.The valves located in the upper part of each tank and providing alternating intake of atmospheric air into the tank and evacuation of the tank are automatically controlled using known methods.

Для обеспечения плавучести груза-поплавка необходимо его изготовить из материала, плотность которого ρм≤0,8ρж, где ρж - плотность жидкости. Тогда при вакуумировании верхней части одной из емкостей жидкость начинает подниматься вместе с грузом-поплавком на рассчитанную высоту, обеспечивающую, при выбранной массе груза, накопление необходимой величины потенциальной энергии, которая превращаясь при обратном ходе груза-поплавка вниз в кинетическую энергию, совершает работу. Под воздействием динамической нагрузки компенсационная пружина на штоке, расположенная на уровне нижней мертвой точки, сжимается, происходит частичное преобразование кинетической энергии груза в потенциальную энергию сжатия пружины. При достижении грузом нижней мертвой точки автоматически открывается клапан, сообщающий емкость со средством создания вакуума и закрывается клапан, сообщающий емкость с атмосферой. Пружина, а также архимедова сила помогают грузу изменить направление движения.To ensure the buoyancy of the cargo, the float must be made of a material whose density is ρ m ≤0.8ρ w , where ρ w is the density of the liquid. Then, when the upper part of one of the containers is evacuated, the liquid begins to rise together with the float load to the calculated height, which ensures, for the selected mass of the load, the accumulation of the necessary potential energy, which turns into kinetic energy during the return stroke of the float load, does the work. Under the influence of dynamic load, the compensation spring on the rod, located at the level of bottom dead center, is compressed, there is a partial conversion of the kinetic energy of the load into the potential compression energy of the spring. When the cargo reaches the bottom dead center, the valve automatically opens, communicating the tank with a means of creating a vacuum, and closes the valve that communicates the tank with the atmosphere. The spring, as well as the Archimedean force, help the load change its direction of movement.

На приведенной схеме изображен предлагаемый гравитационный гидровакуумный двигатель в разрезе. На схеме приняты следующие обозначения:The diagram shows the proposed gravitational hydraulic vacuum engine in the context. The following notation is used in the diagram:

1 - накопитель вакуума;1 - vacuum accumulator;

2- первая емкость;2 - the first capacity;

3- вторая емкость;3- second capacity;

4, 5 - грузы-поплавки;4, 5 - cargo floats;

6 - клапан, связывающий первую емкость со средством создания вакуума:6 - valve connecting the first tank with a means of creating a vacuum:

7 - клапан, связывающий первую емкость с атмосферой;7 - valve connecting the first tank with the atmosphere;

8 - клапан, связывающий вторую емкость со средством создания вакуума;8 - valve connecting the second tank with a means of creating a vacuum;

9 - клапан, связывающий вторую емкость с атмосферой;9 - valve connecting the second tank with the atmosphere;

10, 11, 12, 13 - направляющие на внутренних поверхностях емкостей; 14, 15 - компенсационные пружины; 16, 17 - штоки; 18, 19 - шатуны;10, 11, 12, 13 - guides on the inner surfaces of the containers; 14, 15 - compensation springs; 16, 17 - stocks; 18, 19 - connecting rods;

20 - коленчатый вал;20 - a cranked shaft;

21 - ролики;21 - rollers;

22 - жидкость.22 - liquid.

Работа гравитационного гидровакуумного двигателя осуществляется следующим образом.The operation of the gravitational hydraulic motor is as follows.

Средство создания вакуума 1 создает разряжение порядка 0,8 атмосфер. В емкости 2 открывается клапан 6, связывающий емкость 2 со средством создания вакуума, а в емкости 3 в этот момент открывается клапан 9, связывающий емкость 3 с атмосферой. В верхней части камеры 2 создается рабочая зона пониженного давления. В результате жидкость начинает перетекать из камеры 3 в камеру 2, стараясь заполнить разреженный объем под воздействием атмосферного давления в камере 3, вытесняющего водяной столб. Вместе с жидкостью поднимается до верхней мертвой точки и груз-поплавок 4, приобретая потенциальную энергию. После чего клапан 6, сообщающий емкость 2 со средством создания вакуума закрывается и открывается клапан 7, сообщающий емкость с атмосферой. В емкости 3 в этот момент происходит закрытие клапана 9, сообщающего емкость с атмосферой, и открытие клапана 8, сообщающего емкость со средством создания вакуума. Резкий перепад давления в верхних частях емкостей приведет к обратному движению водяного столба и грузов-поплавков. Причем груз-поплавок, поднятый на высоту, соответствующую верхней мертвой точке, при движении вниз под действием сил гравитации, толкает шток 17, совершая, таким образом, работу по преобразованию накопленной потенциальной энергии в кинетическую. Во время рабочего хода сжимается пружина 15 на штоке 17, происходит преобразование кинетической энергии динамических нагрузок в потенциальную энергию сжатия пружины. При достижении нижней мертвой точки пружина и архимедова сила помогают грузу-поплавку изменить направленность движения и цикл повторяется.The means of creating a vacuum 1 creates a vacuum of the order of 0.8 atmospheres. In the container 2, the valve 6 opens, connecting the container 2 with the means of creating a vacuum, and in the tank 3 at this moment opens the valve 9, connecting the container 3 with the atmosphere. In the upper part of the chamber 2 creates a working zone of reduced pressure. As a result, the liquid begins to flow from the chamber 3 into the chamber 2, trying to fill the rarefied volume under the influence of atmospheric pressure in the chamber 3, displacing the water column. Together with the liquid rises to the top dead center and the weight of the float 4, acquiring potential energy. After that, the valve 6, the communicating tank 2 with the means of creating a vacuum is closed and opens the valve 7, which communicates the tank with the atmosphere. In the container 3, at this moment, the valve 9, which communicates the container with the atmosphere, closes and the valve 8, which communicates the container with the means for creating a vacuum, opens. A sharp pressure drop in the upper parts of the tanks will lead to the reverse movement of the water column and cargo floats. Moreover, the weight of the float, raised to a height corresponding to the top dead center, when moving downward under the action of gravitational forces, pushes the rod 17, thus doing the job of converting the accumulated potential energy into kinetic. During the stroke, the spring 15 is compressed on the rod 17, the kinetic energy of the dynamic loads is converted to the potential compression energy of the spring. When the bottom dead center is reached, the spring and the Archimedean force help the weight of the float to change the direction of motion and the cycle repeats.

Расчетные габариты двигателя составляют 3×4×7 м при следующих условияхThe design dimensions of the engine are 3 × 4 × 7 m under the following conditions

- в качестве жидкости выбрана вода:- water is selected as a liquid:

- масса груза-поплавка равна 5000 кг;- the mass of the cargo-float is 5000 kg;

- объем его равен 6 м3;- its volume is 6 m 3 ;

- рабочий ход равен 2 м за 1 сек.- the working stroke is 2 m in 1 second.

Мощность двигателя при этом составит примерно 120 кВт.The engine power will be approximately 120 kW.

Для повышения эффективности использования данного технического решения предлагается соединять несколько двигателей по принципу двигателя внутреннего сгорания.To increase the efficiency of using this technical solution, it is proposed to connect several engines on the principle of an internal combustion engine.

Claims (3)

1. Гравитационный гидровакуумный двигатель, включающий две герметичные емкости, частично заполненные жидкостью, с клапанами в верхней части для впуска и выпуска воздуха, средство создания вакуума, отличающийся тем, что емкости выполнены вертикально ориентированными, сообщающимися и соединены со средством создания вакуума с возможностью их поочередного подключения, а в каждой емкости размещен с возможностью вертикального прямолинейного возвратно-поступательного движения груз-поплавок, связанный через шток, снабженный компенсационной пружиной, с устройством для отбора мощности.1. Gravity hydraulic vacuum engine, including two sealed containers, partially filled with liquid, with valves in the upper part for air inlet and outlet, a means of creating a vacuum, characterized in that the tanks are made vertically oriented, communicating and connected to a means of creating a vacuum with the possibility of alternating them connection, and in each tank placed with the possibility of vertical rectilinear reciprocating movement of the cargo-float connected through a rod equipped with compensation a spring, with a device for the PTO. 2. Гравитационный гидровакуумный двигатель по п.1, отличающийся тем, что внутренние боковые поверхности емкостей выполнены с вертикально ориентированными направляющими, а боковые поверхности груза-поплавка снабжены роликами, расположенными оппозитно направляющим.2. The gravity hydro-vacuum engine according to claim 1, characterized in that the inner side surfaces of the tanks are made with vertically oriented guides, and the side surfaces of the cargo float are equipped with rollers located opposite the guides. 3. Гравитационный гидровакуумный двигатель по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности груза-поплавка выполнены с вертикально ориентированными направляющими, оппозитно которым на внутренних боковых поверхностях емкостей установлены ролики.
Figure 00000001
3. The gravity hydro-vacuum engine according to claim 1, characterized in that the lateral surfaces of the cargo float are made with vertically oriented guides, opposite which rollers are installed on the inner side surfaces of the containers.
Figure 00000001
RU2008105716/22U 2008-02-14 2008-02-14 GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE RU85563U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008105716/22U RU85563U1 (en) 2008-02-14 2008-02-14 GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008105716/22U RU85563U1 (en) 2008-02-14 2008-02-14 GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU85563U1 true RU85563U1 (en) 2009-08-10

Family

ID=41050009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008105716/22U RU85563U1 (en) 2008-02-14 2008-02-14 GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU85563U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633981C2 (en) * 2015-11-12 2017-10-20 Алексей Егорович Падалко Well electric power plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633981C2 (en) * 2015-11-12 2017-10-20 Алексей Егорович Падалко Well electric power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960004833B1 (en) Float type wave energy extraction apparatus and method
CN201241806Y (en) Hydraulic gas compressor
KR101015204B1 (en) An air compressor using wave-force
CN102797649B (en) Potential energy converting device of novel hydraulic piston pump
CN102022248A (en) A floating type wave power generation system
US20130154267A1 (en) Wave Energy Electrical Power Generation
CN102384016B (en) Ocean energy generating set
US5435134A (en) Wave activated power generation system
RU85563U1 (en) GRAVITATIONAL HYDRAULIC VACUUM ENGINE
CN202991370U (en) Novel potential energy conversion device of water power piston pump
RU2578748C1 (en) Piston compressor with independent liquid cooling
GB2027815A (en) Wave energy conversion apparatus
CN203702449U (en) Device for preparing compressed air through ocean tides
RU2431059C1 (en) Water lifting method and device for its implementation
US20190010914A1 (en) Wave energy converter
IE20180213A2 (en) A wave-lock marine energy converter
IE87215B1 (en) A wave-lock marine energy converter
CN205135961U (en) Exhaust formula plunger oil -well pump
CN211008941U (en) Clean energy air pressure water lifting power generation device
WO2017118992A1 (en) Electricity generation through up-down motion of water capsule
US8997474B2 (en) Differential fluid pressure energy conversion system
CN201330690Y (en) Multicylinder translational compression device
RU2075630C1 (en) Water energy converting machine
KR20100114874A (en) An air compressor using wave-force and electric-generating system having the same
CN101476552B (en) Multi-cylinder translation compression device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140215