УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВОЛН Российский патент 1995 года по МПК F03B13/20 

Изобретение относится к использованию энергии волн, преимущественно морских.

Известна установка для использования энергии волн, имеющая два поплавка, соединенные шарнирно. Поплавки соединены рычажной системой с гидроцилиндром. Поворот поплавков относительно друг друга заставляет работать гидроцилиндр (см. Д. Росс "Энергия волн." Л. Гидрометеоиздат; 1981, с. 76).

Недостатком этой установки является сравнительно небольшая эффективность. Установка не выдерживает больших волн, сложна система рычагов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является известная плавучая энергетическая установка, использующая энергию волн, которая имеет один центральный понтон, выполненный в виде двух связанных между собой корпусов, поплавки и поршневые насосы. Поплавки посредством шарнирных осей и рычагов соединены с корпусами понтона, а насосы шарнирно прикреплены к плоским и поплавкам. При повороте рычагов приводятся в действие насосы.

Недостатком этой установки также является сравнительно небольшая эффективность. Если длина волны будет равна длине рычага, то поплавки и понтон окажутся во впадинах, и установка будет бездействовать. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы путем устранения бездействия установки.

Указанный технический результат достигается тем, что корпуса понтона ниже верхнего уровня воды соединены кронштейнами с горизонтальной пластиной, снабженной ребрами жесткости, верхним и нижним вертикальными килями и наклонными пластинами. Внутри корпусов на кронштейнах установлены обоймы с отверстиями для осей рычагов. Оси выполнены с выступами. Кроме того, сквозь обойму пропущены и закреплены в ней стержни шарнирных опор для цилиндров поршневых насосов. Насосы установлены внутри обойм, а их штоки шарнирно соединены с выступами. Каждая ось соединена с одним или несколькими насосами. Внутренние борта корпусов понтона выполнены длиннее наружных.

Новые существенные признаки, повышая эффективность, позволяют предложенной установке работать на любых частотах волн за счет неподвижности корпусов понтона в вертикальной плоскости. Неподвижность обеспечена наличием под водой горизонтальной пластины и наклонных пластин.

Предложенная установка является новой, имеет изобретательский уровень и промышленно применима.

На фиг. 1 изображена установка, вид сверху; на фиг. 2 то же, вид сбоку; фиг. 3 вид сбоку увеличенной части разреза А-А на фиг. 1.

Корпус 1 шарнирно соединен с поплавком 2 через рычаг 3 и ось 4. Такое же соединение имеет корпус 1 с поплавком 5 через рычаг 6 и ось 7. Корпуса 1 связаны с горизонтальной пластиной 8, имеющей вертикальные кили 9 и 10, через кронштейны 11. Кроме этого, кронштейны 11 имеют ребра жесткости 12, а к пластине 8 прикреплена наклонная пластина 13. Внутри корпуса 1 на кронштейнах 11 установлена обойма 14 с насосами 15. Сквозь обойму 14 проходят оси 4 и 7. На осях имеются выступы 16 с шарнирами 17 для соединения со штоками 19 насосов 15. Сквозь обойму 14 пропущены и закреплены в ней стержни 18 для шарнирных опор цилиндров насосов 15. Насосы соединены трубопроводом с турбиной через аккумулятор давления, а турбина соединена валом с генератором тока (не показаны).

В корпусе 1 на кронштейнах 11, если необходимо, может быть установлено несколько обойм, соединенных общей осью 4 и 7 с несколькими насосами в каждой обойме. Штоки насосов можно соединить с осью и через коленчатый вал, установленный в обойме, причем соединения оси с валом выполнить при помощи шестерней; большая шестерня на оси, а малая на коленчатом валу.

Установка работает следующим образом. Волна подкатывается под поплавок 2 и стремится поднять над водой корпус 1 через рычаг 3, но пластины 8 и 13, соединенные кронштейнами 11 с корпусом 1, препятствуют подъему корпуса 1. Тогда поворачивается ось 4 и приводит в действие соединенные с ней насосы 15 через выступы 16, которые имеют шарниры 17 для соединения со штоками 19 насосов 15, цилиндры которых шарнирно установлены на стержнях 18. При дальнейшем движении волны поплавок 2 опускается во впадину волны и через рычаг 3 стремится погрузить в воду корпус 1, но пластины 8 и 13 препятствуют погружению корпуса 1. Тогда поворачивается ось 4 и приводит в действие насосы 15. Далее волна движется между корпусами 1 и вдоль наружных бортов, аналогично воздействуя через поплавок 5 и рычаг 6 на ось 7, приводящую в действие вторую группу насосов. Более длинные внутренние борта корпусов 1 позволяют пройти волне между ними, не разрушаясь, и сохранить энергию воздействия на поплавок 5. Насосы под давлением подают жидкость по проводу через аккумулятор давления на турбину, вращающую генератор тока.

Возможны незначительные смещения корпуса 1 на всплытие и погружение, а чтобы это движение происходило вертикально и не было бы при этом скольжения пластины 8 в бок, служат верхний киль 9 и нижний 10. Следующая волна поднимет поплавок 2 и цикл повторится.

Эффективность работы установки для использования энергии волн достигается тем, что она сможет работать при любых частотах волн, приводя в действие гидронасосы за счет наличия под уровнем воды горизонтальной и наклонной пластин с килями. Применение обойм с шарнирными стержнями и осей с шарнирными выступами позволяет разместить и закрепить большое количество поршневых насосов в обоймах. Обоймы установлены в корпусах и соединены кронштейнами с пластинами. Более длинные внутренние борта позволяют не разрушиться волне, проходя между корпусами к последнему поплавку.

Сущность изобретения: понтон выполнен в виде двух связанных между собой корпусов. Поплавки шарнирами и рычагами соединены с корпусами понтона. Насосы шарнирно прикреплены к поплавкам и корпусам. Поплавки размещены снаружи от корпусов, связанных между собой при помощи погруженных под уровень поды кронштейна и прикрепленной к ним пластины с вертикальными килями, ребрами и наклонными пластинами. Внутри корпусов на кронштейнах установлены обоймы с отверстиями для размещения осей рычагов, выполненных с выступами. Насосы установлены внутри обоймы, их штоки шарнирно соединены с выступами. Вокруг отверстий для размещения осей рычагов сквозь обоймы пропущены и закреплены в них стержни, с которыми шарнирно связаны цилиндры насосов. Внутренние борта корпусов выполнены длиннее наружных. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ВОЛН, содержащая понтон в виде двух связанных между собой корпусов, поплавки и поршневые насосы, причем поплавки посредством шарнирных осей и рычагов соединены с корпусами понтона, а насосы шарнирно прикреплены к последним и поплавкам, отличающаяся тем, что поплавки размещены снаружи корпусов понтона, а связь последних между собой осуществлена при помощи погруженных под уровень воды кронштейнов и прикрепленной к ним пластины с вертикальными килями, ребрами и наклонными пластинами. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в корпусах на кронштейнах установлены обоймы с отверстиями для размещения осей рычагов, последние выполнены с выступами, насосы установлены внутри обоймы, их штоки шарнирно соединены с выступами, при этом вокруг отверстий для размещения осей рычагов сквозь обоймы пропущены и закреплены в них стержни, а цилиндры насосов шарнирно связаны с последними. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренние борта корпусов понтона выполнены длинее наружных.