Гидрогравитационный преобразователь Российский патент 2021 года по МПК F03B9/00 

Изобретение относится к области техники, применяемой для преобразования гравитационной энергии падающей воды в электроэнергию или полезную работу гидронасоса.

Известен (RU, патент 130638, опубл. 27.07.2013) преобразователь энергии волн, содержащий раскачиваемую волнами створку, связанную по нижней кромке с неподвижным основанием горизонтальными шарнирами и соединенную с поршневыми гидравлическими преобразователями, причем восстанавливающий момент обеспечен эластичными связями, закрепленными на створке и неподвижном основании.

Также известно (RU, патент 2280513, опубл. 27.07.2006) устройство для получения направленных механических колебаний, содержащее корпус с беговой дорожкой эллиптической формы, имеющей элемент, выполненный с возможностью обкатывания беговой дорожки и вращения вокруг оси, и приводной механизм, при этом ось переносного движения инерционного элемента размещена в одном из фокусов эллиптической траектории, выбранном в качестве главного, и совмещена с осью вала двигателя привода, а приводной механизм содержит узел принудительного поджатия инерционного элемента к беговой дорожке.

Известно также (RU, патент 2394338, опубл. 10.07.2010) эксцентроидная электрическая машина, содержащая корпус, статор, выполненный с возможностью вращения относительно корпуса, и ротор принудительного вращения, жестко закрепленный на приводном валу генератора, отличающаяся тем, что корпус выполнен с внутренней поверхностью в виде эллиптической беговой дорожки из диэлектрического материала, статор выполнен в виде трех инерционных элементов, каждый из которых набран из пластин электротехнической стали и содержит ось вращения, на которой по обе стороны от инерционного элемента одними концами закреплены телескопические пружинные связи, другие концы которых закреплены в демпферах, жестко установленных на приводном валу симметрично по обе стороны от ротора принудительного вращения, а сами инерционные элементы выполнены в виде роликов, снабженных с торцов магнитными поясами из четного количества полуколец разной полярности, ротор принудительного вращения выполнен в виде керамической втулки, в пазах которой размещена зигзагообразная обмотка, оба конца которой подключены к двум пластинам кольцевого коллектора, размещенного на приводном валу, ось приводного вала размещена эксцентрично относительно малой оси эллипса и находится в одном из его фокусов, дополнительно содержит ротор свободного вращения, полый вал которого размещен концентрично относительно ротора принудительного вращения на подшипниках скольжения, установленных на приводном валу, при этом ротор свободного вращения содержит внутри полого вала систему из четного количества постоянных магнитов с чередующимися полюсами разной полярности, являющихся статором ротора принудительного вращения, а снаружи - систему рамок, равномерно распределенных на внешней поверхности полого вала и снабженных ободами, на которых размещены магнитные пояса, состоящие из четного количества постоянных магнитов чередующейся полярности, причем магнитные пояса статора и ротора свободного вращения расположены напротив друг друга, а телескопические пружинные связи размещены относительно друг друга под углом 120°.

Также известен (RU, патент 2461096, опубл. 10.09.12) преобразователь гравитационной энергии, включающий в себя постоянный магнит, катушку с обмоткой, установленную на неподвижном основании и расположенную в зоне притяжения верхнего полюса постоянного магнита, подвижный магнитный сердечник, размещенный соосно внутри катушки и изготовленный из материала с заданной точкой Кюри, выпрямитель электрического напряжения, входы которого соединены с выходами катушки, а выходы - с термоэлектрической цепью на эффекте Пельтье, горячий спай которой соединен с верхним полюсом постоянного магнита, а холодный спай - с неподвижным основанием катушки.

Недостатком всех указанных преобразователей следует признать невозможность их использования для прямого преобразования гравитационной энергии в электрическую.

Известна (RU, патент 2131056, опубл. 27.05.1999) гравитационная электроэнергетическая установка, содержащая рабочее тело, размещенное с возможностью падения под действием гравитации, рабочий вал, установленный с возможностью вращения под действием падающего рабочего тела, и генератор электроэнергии, приводимый в действие посредством рабочего вала, причем рабочий вал установлен в корпусе, на котором расположены первая емкость для сбора указанного рабочего тела и циркуляционное устройство, а также множество вспомогательных емкостей, установленных по существу разнесенными в вертикальной плоскости на указанном корпусе для последовательного приема рабочего тела из указанной первой емкости с приведением в движение рабочего вала, каждая из которых содержит трубопровод для направления течения указанного рабочего тела вниз к следующей вспомогательной емкости, причем установка дополнительно содержит устройство для стабилизации импульса рабочего вала.

Недостатком известного технического решения следует признать сложность конструкции.

Наиболее близким аналогом разработанного устройства можно признать (JP, 2011085122, опубл. 28.04.2011) содержащий вертикальную стойку, бесконечную цепочку в виде цепи, на которой закреплены мобильные резервуары для воды, верхняя часть бесконечной цепочки расположена наклонно относительно вертикальной оси преобразователя, над указанной наклонной частью бесконечной цепочки расположена труба для подачи воды в указанные мобильные резервуары, при этом в нижнем углу преобразователя на валу установлен электрогенератор. Указанная цепь перемещается по закрепленным на вертикальной стойке шестеренкам.

Недостатком известного устройства следует признать использование только цепи и шестерен для перемещения мобильных резервуаров.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного устройства, состоит в создании устройство, обеспечивающего преобразование гравитационной энергии в электрическую энергию.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в упрощении конструкции при одновременном упрощении его работы.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать гидрогравитационный преобразователь разработанной конструкции. Он содержит по меньшей мере, три свободно вращаемых опорных ролика, размещенных на вертикальном основании в виде треугольника, на внешней поверхности указанных опорных роликов размещена гибкая бесконечная лента, на которой равномерно закреплены с возможностью опрокидывания при заполнении водонаполняемые чаши, верхняя часть бесконечной ленты расположена наклонно относительно вертикальной оси преобразователя, над указанной наклонной части бесконечной ленты расположено средство подачи воды в водонаполняемые чаши, в нижнем углу преобразователя на валу одновременно с роликом закреплен электрогенератор (или гидронасос). Для облегчения движения ленты может быть использовано и большее количество свободно вращаемых опорных роликов, но все они должны быть размещены по периметру указанного треугольника. Предпочтительно каждый ролик закреплен на валу на подшипнике. Гибкая лента может быть выполнена, в частности в виде бесконечной цепи с закрепленными на ней полыми втулками или в виде зубчатого ремня для ременной передачи. Крепление водонаполняемых чаш к гибкой ленте может быть выполнено путем установки пальца в полые втулки цепи или крепление пальца на ременной передачи. Средство подачи воды может быть выполнена в виде гребенки-коллектора с вмонтированными патрубками подачи. Количество водонаполняемых чаш зависит в основном от длины бесконечной ленты, а также требуемого объема пустых чаш. Предпочтительно указанные опорные ролики закреплены на вертикальном основании по периметру тупоугольного треугольника с ориентацией верхней стороны тупого угла параллельно средству подачи воды.

В некоторых вариантах реализации гидрогравитационный преобразователь может дополнительно содержать средства сбора воды, выливающихся из чаш, расположенное в нижней части преобразователя, но отводящее выливающее из чаш воду от электрогенератора.

На рисунке приведена конструкции разработанного преобразователя, при этом использованы следующие обозначения: ролики 1, расположенные на вращающихся валах 2, гибкая бесконечная лента 3, средство 4 подачи воды, водонаполняемые чаши 5, электрогенератор 7, вал 6 электрогенератора 7.

Гидрогравитационный преобразователь содержит подшипники со смонтированными в них валами 2 и установленными на них роликами 1, по которым сбегает гибкая бесконечная лентой 3 с чашами 5 закрепленными, как вариант, консольно по центральной линии рабочей поверхности ленты 3, шарнирно. При этом преобразователь имеет вертикальную и наклонную конструкцию, где над наклонной конструкцией преобразователя размещено средство 4 подачи воды.

Гидрогравитационный преобразователь работает следующим образом: При подаче воды на средство 4 вода равномерно распределяется по сливным соплам и под действием силы давления падает на перемещающееся под ней в водонаполняемые чаши 5. Наполненная чаша 5 под действием силы гравитации движется вниз, при этом гравитационная энергия передает усилие через гибкую бесконечную ленту 2 на ролик 1, преобразующий прямолинейное движение во вращения ролика, на котором закреплен вал 6. К валу 6 подсоединяется электрогенератор 7.

Изобретение относится к области техники, применяемой для преобразования гравитационной энергии падающей воды в электроэнергию или полезную работу гидронасоса. Гидрогравитационный преобразователь энергии содержит вертикальное основание, гибкую бесконечную ленту 3, на которой закреплены водонаполняемые чаши 5. Верхняя часть ленты 3 расположена наклонно относительно вертикальной оси преобразователя. Над наклонной частью ленты 3 расположено средство подачи воды 4 в чаши 5. В нижнем углу преобразователя на валу 6 закреплен электрогенератор 7. Преобразователь содержит, по меньшей мере, три свободно вращаемых опорных ролика 1, установленных на вертикальном основании по его периметру, выполненном в виде треугольника. На внешней поверхности роликов 1 размещена лента 3. Изобретение направлено на упрощение конструкции при одновременном упрощении его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидрогравитационный преобразователь энергии, содержащий вертикальное основание, гибкую бесконечную ленту, на которой закреплены водонаполняемые чаши, верхняя часть бесконечной ленты расположена наклонно относительно вертикальной оси преобразователя, над указанной наклонной частью бесконечной ленты расположено средство подачи воды в водонаполняемые чаши, а в нижнем углу преобразователя на валу закреплен электрогенератор, отличающийся тем, что преобразователь содержит, по меньшей мере, три свободно вращаемых опорных ролика, установленных на вертикальном основании по его периметру, выполненном в виде треугольника, а на внешней поверхности опорных роликов размещена гибкая бесконечная лента.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что опорные ролики закреплены на вертикальном основании в форме тупоугольного треугольника с ориентацией стороны тупого угла параллельно средству подачи воды.