Хвильовий енергетичний пристрій

1. Хвильовий енергетичний пристрій, що містить плавучий корпус з енергогенеруючим пристроєм, який відрізняється тим, що плавучий корпус розташований у внутрішній порожнині плавучого нерухомого понтона і закріплений до його бічних стінок за допомогою шарнірів у вигляді осей, що жорстко з'єднані з плавучим корпусом та встановлені в отворах на бічних стінках плавучого нерухомого понтона, енергогенеруючий пристрій виконано у вигляді інерційної маси з пневмоприводом обертання, що встановлені на поворотній у горизонтальній площині рамі, яка в свою чергу з'єднана через опори кочення з нерухомою рамою на плавучому корпусі, при цьому зовнішня бокова U 2 (19) 1 3 лених в отворах на бічних стінках плавучого нерухомого понтона, енергогенеруючий пристрій виконай у вигляді інерційної маси з пневмоприводом обертання, що встановлені на поворотній у горизонтальній площині рамі, яка в свою чергу з'єднана через опори кочення з нерухомою рамою на плавучому корпусі, при цьому зовнішня бокова поверхня поворотної рами оснащена штовхачами у вигляді важелів, які з'єднані з шатунами закріпленими на плавучому корпусі нагнітаючих пневмоциліндрів пневматичного приводу обертання генератора та інерційної маси. На кінцях осей шарнірів кріплення плавучого корпуса до понтона змонтовані двобічні коромисла, які з'єднані з шатунами закріплених на бічних стінках понтона нагнітаючих пневмоциліндрів пневматичного приводу обертання генератора та інерційної маси. Виконання хвильового енергетичного пристрою передбачає оснащення зовнішньої бокової поверхні поворотної рами зубчатим вінцем, з яким знаходиться у зачепленні пара приводних шестерень, встановлених на вертикальних валах з'єднаних через муфти вільного ходу з маховиками змонтованими на вхідних валах редукторів приводу генераторів. При цьому муфти вільного ходу мають протилежний напрям дії, а нагнітаючі пневмоциліндри, що змонтовані на бічних стінках понтона з'єднані з системою пневмопривода обертання інерційної маси на поворотній рамі. Сутність корисної моделі пояснюється графічними матеріалами, де на фіг. 1 зображено хвильовий енергетичний пристрій, вигляд збоку; на фіг. 2 - теж саме, вигляд зверху; на фіг. 3 - переріз А-А на фіг. 2; на фіг. 4 - переріз Б-Б на фіг. 3; на фіг. 5 вигляд А на фіг. 2; на фіг. 6 повздовжній переріз плавучого корпуса виконання хвильового енергетичного пристрою. Хвильовий енергетичний пристрій складається з плавучого нерухомого понтону, який закріплений до дна якірними ланцюгами 1 та складається з днища 2 і бокових стінок 3. У внутрішній порожнині понтона за допомогою осей 4 змонтований плавучий корпус 5 на рівні водневої поверхні. На плавучому корпусі 5 встановлений енергогенеруючий пристрій 6, який складається (фіг. 3, 4) з нерухомої рами 7 та поворотної рами 8 з'єднаних між собою опорами кочення 9. На поворотній рамі 8 за допомогою підшипників 10 встановлений вал 11 з інерційною масою 12 у вигляді маховика. Привід обертання вала 11 включає пневмодвигун 13, проміжний вал 14 зубчатопасову передачу, яка складається з ведучого шківа 15, веденого шківа 16 і зубчатого паса 17. Зовнішня бокова поверхня поворотної рами 8 оснащена штовхачами 18 у вигляді важелів, які шатунами 19 з'єднані з поршнями 20 нагнітаючих пневмоциліндрів 21. Пневмоциліндри 21 оснащені впускними 22 та випускними 23 клапанами. Порожнини 24 випускних клапанів 23 об'єднані між собою трубопроводом 25 та підключені до ресивера 26, який у свою чергу з'єднаний трубопроводами 27 та 28 відповідно з пневмодвигуном 29 обертання генератора 30 та пневмодвигуном 13 привода обертання вала 11 з інерційною масою 12. На осях 4 (фіг. 5) кріплення плавучого корпуса 5 до бокових стінок 3 понтона 53445 4 закріпленні двобічні коромисла 31, які шатунами 32 з'єднані з поршнями 33 нагнітаючих пневмоциліндрів 34, які оснащені впускними 35 та випускними 36 клапанами. Порожнини 37 випускних клапанів 36 об'єднані між собою трубопроводами 38 та з'єднані трубопроводом 39 з ресивером 26. Виконання хвильового енергетичного пристрою (фіг. 6) передбачає встановлення на зовнішні боковій поверхні поворотної рами 8 зубчатого вінця 40, який знаходиться у зачепленні з приводними шестернями 41 та 42 змонтованих на відповідних вертикальних валах 43 та 44. Нижні кінці валів 43, 44 з'єднані через муфти вільного ходу 45 та 46 з маховиками 47 і 48, що встановленні відповідно на вхідних валах підвищуючих редукторів 49 і 50 приводу обертання генераторів 51 та 52 для отримання електричного струму. Муфти вільного ходу 45 та 46 мають протилежний напрям дії. Хвильовий енергетичний пристрій працює наступним чином. При набіганні хвиль на понтон (фіг. 1) відбувається гальмування шарів води контактуючих з днищем 1 та боковими стінками 2, що сприяє зростанню висоти хвиль. Коливальний рух плавучого корпуса 5 від дії хвиль передається через вісі 4 коромислам 30 (фіг. 5), які за допомогою шатунів 31 приводять у зворотно-поступовий рух поршні 32 нагнітаючих пневмоциліндрів 33. Вхід повітря у пневмоциліндри 34 відбувається через впускні клапана 35, а через випускні клапана 36 стисле повітря нагнітається у ресивер 26 пневматичної системи хвильового енергетичного пристрою. Після нарощення достатнього початкового тиску у ресивері 26 вмикається пневмодвигун 13 (фіг. 3), який за допомогою шківів 15, 16 та зубчатого паса 17 приводить в обертовий рух вал 11 з інерційною масою 12. Так як, маса 12 разом з плавучим корпусом 5 здійснює коливальний рух, то на поворотну раму 8 у горизонтальній площині діє гіроскопічний момент, який має змінний напрям дії в залежності від напряму повороту плавучого корпуса навколо осей 4 при коливаннях. Від дії змінного гіроскопічного моменту поворотна рама 8 здійснює крутильні коливання навколо вертикальної вісі. Під час такого руху через штовхачі 18 і далі шатуни 19 поршні 20 нагнітаючих пневмоциліндрів 21 здійснюють зворотно-поступовий рух. При цьому відбувається всмоктування повітря через впускні клапана 22 у порожнині пневмоциліндрів 21, його стиск і далі нагнітання через випускні клапана 23 і по трубопроводу 25 у ресивер 26. Після створення номінального робочого тиску у ресивері 26 відбувається подача стислого повітря до пневмодвигуна 29 приводу електрогенератора 30. Таким чином, у запропонованому хвильовому енергетичному пристрої до енергії хвиль додається енергія від гіроскопічного ефекту. При сталому обертанні інерційної маси 12 витрати енергії на її привід незначні, тому що потрібно подолати тільки сили тертя у підшипниках кочення. Внаслідок отримання додаткової енергії енергетична ефективність запропонованого хвильового енергетичного пристрою вища, ніж у аналогічних пристроях де перетворюється енергія тільки від хвиль. У виконанні хвильового енергетичного пристрою (фіг. 6) робота приводу обертання інерцій 5 ної маси 12 аналогічна, як і у попередньої розглянутої конструкції. Відзнака полягає у тому, що при коливальному руху поворотної рами 8 через зубчатий венець 40, шестерні 41 і 42, вали 43, 44 та муфти вільного ходу 45 і 46 силові імпульси від рами 8 передається почергово маховику 49 або 50 в залежності від напряму її повороту при коливаннях. Маховики 49 та 50 поглинають силові імпульси і накопичують кінетичну енергію для забезпечення рівномірного обертання вхідних валів підвищуючи редукторів 49, 50 і далі електричних 53445 6 генераторів 51 та 52. Запропонований варіант хвильового енергетичного пристрою передбачає механічний привід генераторів від поворотної рами 8, що коливається під дією гіроскопічного моменту. Даний тип приводу генеруючих має більший ККД ніж пневматичний. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №1262090, кл. F03В 13/12, 1986, БИО № 37. 2. Авторское свидетельство СССР №1451326, кл. F03В 13/12, 1989, БИО № 2. 7 53445 8 9 53445 10 11 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 53445 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601