ВОЛНОВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК F03B13/12 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в волновых автономных энергетических системах.

Известен волновой пневматический преобразователь, содержащий вертикальную трубу с заглушенным верхним торцом, образующим камеру сжатия, и поплавок с поршнем, установленный внутри трубы. При волнении водной поверхности поплавок перемещается в вертикальном направлении и поршневая пара совершает работу сжатия.

Недостатком этого преобразователя является необходимость монтажных работ на дне водоема, так как вертикальная труба установлена на грунте. Этот аспект снижает автономность устройства, территориально ограничивает его использование (в зависимости от глубины в данном месте акватории) и повышает стоимость.

Известен волновой пневматический преобразователь под названием "буй Масуды", содержащий понтон, закрепленный на верхнем конце трубы с заглушенным верхним и открытым нижним торцами, и установленные в верхнем торце впускной и выпускной клапаны. Объем, ограниченный верхним заглушенным торцом, поверхностью воды и внутренней боковой поверхностью трубы, является камерой сжатия.

Однако, больших давлений воздуха в этом преобразователе получить нельзя, так как энергия сжатия пропорциональна высоте волны, которая в большинстве случаев не превышает 1-2 м.

Цель изобретения - повышение мощности преобразователя за счет увеличения давления воздуха.

Это достигается тем, что в волновом пневматическом преобразователе, содержащем понтон, закрепленный на верхнем конце трубы с заглушенным верхним и открытым нижним торцами, и установленные в верхнем торце впускной и выпускной клапаны, на внутренней поверхности трубы в зоне закрепления понтона установлено опорное кольцо, снабженное торцовым уплотнением, а над опорным кольцом свободно размещен поплавок, внешний диаметр которого выполнен больше внутреннего диаметра кольца.

На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь, общий вид; на фиг.2 - схема работы преобразователя.

Понтон 1 закреплен на верхнем конце трубы 2, верхний торец которой заглушен крышкой 3, имеющей впускной 4 и выпускной 5 клапаны. На кольце 6 с зазором 7 относительно внутренней боковой поверхности 8 установлен поплавок 9, причем отсутствие протечек воздуха между поверхностью 10 поплавка 9 и поверхностью 11 кольца 6 обеспечивает уплотнение 12.

Преобразователь работает следующим образом.

При движении преобразователя вверх на гребень волны поплавок 9 опирается на кольцо 6 (фаза I). Вследствие герметизации соединения "поплавок - кольцо" с помощью уплотнения 12 водяной столб, заключенный в трубе 2 под поплавком 9, движется вслед за преобразователем вверх (фаза II). После прохождения вершины волны преобразователь опускается вниз, а столб воды по инерции продолжает двигаться вверх, давит на поверхность 10 поплавка 9 и расходует запасенную кинетическую энергию на сжатие воздуха в объеме, образованном крышкой 3, поплавком 9 и внутренней боковой поверхностью 8 трубы 2 (фаза III). Потеряв энергию, столб воды опускается вниз внутри трубы 2 (фаза IV). При новом подъеме на волну цикл повторяется. Впуск и выпуск воздуха регулируют клапаны 4 и 5.

Таким образом, на сжатие воздуха расходуется кинетическая энергия столба воды, заключенного в трубе, что повышает мощность волнового пневматического преобразователя.

Использование: в волновых автономных энергетических системах. Сущность изобретения: на внутренней поверхности трубы установлено опорное кольцо с торцовым уплотнением, а у поплавка внешний диаметр больше внутреннего диаметра кольца. 2 ил.

ВОЛНОВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий понтон, закрепленный на верхнем конце трубы с заглушенным верхним и открытым нижним торцами и установленные в верхнем торце впускной и выпускной обратные клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности преобразователя за счет увеличения давления воздуха, он снабжен поплавком и опорным кольцом, последнее установлено на внутренней поверхности трубы в зоне закрепления понтона и снабжено торцевым уплотнением, а поплавок свободно размещен над опорным кольцом и его внешний диаметр выполнен больше внутреннего диаметра кольца.