Устройство для преобразования энергии волн Советский патент 1993 года по МПК F03B13/12 F03B13/16 

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для получения электрического тока.

Известно устройство для преобразования энергии волн, принятое за прототип предлагаемого устройства.

Прототип содержит плавучий модуль, установленный посредством троса на якоре и включающий электрический генератор, размещенный в корпусе, подключенный к электрической нагрузке, и источник постоянного тока. Его электрогенератор, выполненный в виде соосно расположенных спиралевидных катушек, размещенных на поверхности морской воды, имеет одну из указанных катушек, подключенную к источнику постоянного тока, а другую - подключенную к электрической нагрузке, причем с торцов катушек установлен П-образный магнитопровод.

К недостатку прототипа относится неработоспособность его в пресной воде.

Цель изобретения - расширение диапазона работы путем обеспечения возможности работы в пресной воде.

Цель достигается тем, что устройство для преобразования энергии волн, содержащее плавучий модуль, установленный посредством троса на якоре и включающий электрический генератор, размещенный в корпусе, подключенный к электрической нагрузке, и источник постоянного тока, снабжено кольцевым поплавком с центральным перфорированным трубчатым штоком, корпус выполнен в виде вертикального цилиндра с крышкой и расположенными друг над другом поперечными перегородками, а электрогенератор - в виде установленных с зазором между собой коаксиальных цилиндрических обкладок конденсатора, при этом перегородки выполнены из диэлектрического материала, в крышке цилиндра и перегородках выполнены центральные отверстия для штока поплавка, установленного с возможностью вертикального возвратно-поЁ

VJ

со

JOO

jco

о

I

ступательного перемещения относительно цилиндра, одни обкладки прикреплены к перегородкам цилиндра и подключены к одному из полюсов источника постоянного тока, а другие - к штоку поплавка и ко второму полюсу.

Кроме того, с целью повышения надежности работы устройство снабжено ограничительным кольцевым упором, выполненным на штоке поплавка под крышкой цилиндра, а отверстие в последней загерметизировано, а также с целью увеличения мощности оно снабжено дополнительными модулями, при этом модули связаны между собой посредством горизонтальной рамы и расположены параллельными рядами.

На чертеже показано устройство для преобразования энергии волн, поперечный вертикальный разрез.

Устройство для преобразования энергии волн содержит плавучий модуль, установленный посредством троса 1 на якоре 2 и включающий электрический генератор, размещенный в корпусе 3, подключенный к нагрузке, и источник 4 постоянного тока, кольцевой поплавок 5 с центральным перфорированным трубчатым штоком 6, крышку 7 и расположенные друг над другом поперечные перегородки 8 корпуса 3, выполненного в виде вертикального цилиндра.

Электрогенератор выполнен в виде установленных с зазором между собой коаксиальных обкладок 9, 9 конденсатора. При этом перегородки 8 выполнены из диэлектрического материала. В крышке 7 и перегородках 8 выполнены центральные отверстия для размещения штока 6 поплавка 5, установленного с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно цилиндра (корпуса) 3, одни обкладки 9 прикреплены к перегородкам 8 цилиндра 3 и подключены к одному из полюсов источника 4 постоянного тока, а другие 9 - к штоку 6 и ко второму полюсу. На штоке 6 под крышкой 7 имеется ограничительный кольцевой упор 10, а отверстие в крышке 7 цилиндра 3 загерметизировано. Модули связаны между собой параллельными рядами посредством горизонтальной рамы 11.

Устройство для преобразования энергии волн, установленное посредством троса 1 на якоре 2 в море или пресноводном озере, работает под действием набегающей на него волны следующим образом.

Когда волна поднимает или опускает поплавки 5 ряда плавучих модулей, последние совершают возвратно-поступательное перемещение по вертикали вместе со штоками 6 и обкладками 9 относительно обкладок 9 конденсатора, прикрепленных к цилиндрам 3 и подключенных к полюсу источника 4 постоянного тока противопо- ложно обкладкам 9. Это приводит к изменению емкости конденсатора и вызывает дополнительный переменный ток в нагрузке электрогенератора, подключенной к обкладкам 9 и 9. Изменение обьема в

0 загерметизированной верхней и нижней частях цилиндров 3 в следствие перемещения в них перфорированного трубчатого штока 6 с обкладками 9 сопровождается перемещением воздуха из одной части цилиндров

5 в другую через пустотелый шток 6 и его боковые отверстия. Кольцевой упор 10 на штоке 6, соприкасаясь с крышкой 7 цилиндра 3 и упор поплавков в крышку 7 или раму 11 сверху ограничивает перемещение об0 кладок 9 относительно обкладок 9 и этим обеспечивается надежная работа устройства при любой высоте волны. Наличие целевого ряда дополнительных плавучих модулей позволяет устройству иметь необ5 ходимую мощность, которая зависит не только от величины зарядов и напряжения на обкладках 9, 9 конденсаторов, но и от частоты переменного тока в нагрузке электрогенератора.

0 В отличие от прототипа, работающего только в соленой (электропроводной) воде, предложенное устройство одинаково работает как в соленой морской, так и в пресной воде.

5 Формула изобретения

1. Устройство для преобразования энергии волн, содержащее плавучий модуль, установленный посредством троса на якоре и включающий электрический генера0 тор, размещенный в корпусе, подключенный к электрической нагрузке, и источник постоянного тока, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения диапазона работы путем обеспечения возможности работы в

5 пресной воде, устройство снабжено кольцевым поплавком с центральным перфорированным трубчатым штоком, корпус выполнен в виде вертикального цилиндра с крышкой и расположенными друг над

0 другом поперечными перегородками, а электрогенератор - в виде установленных с зазором между собой коаксиальных цилиндрических обкладок конденсатора, при этом перегородки выполнены из диэлектрическо5 го материала, в крышке цилиндра и перегородках выполнены центральные отверстия для размещения штока поплавка, установленного с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно цилиндра, одни обкладки

прикреплены к перегородкам и подключены к одному из полюсов источника постоянного тока, а другие - к штоку поплавка и к второму полюсу.

2. Устройство по п.1,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, оно снабжено ограничительным кольцевым упором, выполненным на штоке поплавка под крышкой

цилиндра, а отверстие в последней загерме- тизировано.

3. Устройство по пп.1 и2,отличаю- щ е е с я тем, что, с целью увеличения мощности, оно снабжено дополнительными модулями, при этом модули связаны между собой посредством горизонтальной рамы и расположены параллельными рядами.

Использование: преобразование энергии волн в электрическую энергию. Сущность изобретения: устройство содержит плавучий заякоренный модуль, включающий установленный в корпусе электрогенератор, выполненный в виде установленных с зазором между собой коаксиальных цилиндрических обкладок конденсатора. Вокруг корпуса размещен кольцевой поплавок. Одни из обкладок конденсатора связаны с корпусом и подключены к одному из полюсов источника постоянного тока, а другие - с поплавком и подключены ко второму полюсу. Устройство может содержать дополнительные модули, связанные между собой горизонтальной рамой и расположенные параллельными рядами. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.