Устройство для утилизации энергии волн

 

Изобретение позволяет повысить производительность и надежность устройства для утилизации энергии волн путем расширения диапазона используемых волн. На поплавке 1 закреплен корпус 4 с рабочей камерой 5 переменного объема и всасывающим и нагнетательным клапанами 6, 7. Корпус 4 выполнен жестким и снабжен размещенным в нем поршнем 9 с штоком 10. Поплавок 1 выполнен в виде кольцевого элемента, жестко закрепленного снаружи вертикальной трубы 2. Опорный элемент 11 размещен внутри трубы 2, выполнен в виде полого корпуса с отверстием 12 в его нижней части, снабжен напорным клапаном 13, установленным в верхней части, и соединен со штоком 10. В штоке 10 и поршне 9 выполнен осевой канал 14 для сообщения камеры 5 с полостью 15 элемента 11. В канале 14 установлен стравливающий обратный клапан 16, открытый в сторону полости 15. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s F 03 В 13/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4619908/29 (22) 13.12.88 (46) 23.07.91. Бюл. М 27 (72) В.М.Ельцов, В.И.Башкиров и А,А.Садовников (53) 621.224 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1134785, кл. F, 03 В 13/12, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ

ЭНЕРГИИ ВОЛН (57) Изобретение позволяет повысить производительность и надежность устройства для утилизации энергии волн путем расширения диапазона используемых волн. На поплавке 1 закреплен корпус 4 с рабочей камерой 5 переменного объема и всасываю„„Я ;„1665066 А1 щим и нагнетательным клапанами 6, 7, Корпус 4 выполнен жестким и снабжен размещенным в нем поршнем 9 с штоком 10.

Поплавок 1 выполнен в виде кольцевого элемента, жестко закрепленного снаружи вертикальной трубы 2. Опорный элемент 11 размещен внутри трубы 2, выполнен в виде полого корпуса с отверстием 12 в его нижней части, снабжен напорным клапаном 13, установленным в верхней части, и соединен со штоком 10. В штоке 10 и поршне 9 выполнен осевой канал 14 для сообщения камеры

5 с полостью 15 элемента 11. В канале 14

- установлен стравливающий обратный клапан 16, открытый в сторону полости 15. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1665066

Изобретение относится к гидромашиностроению.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности устройства путем расширения диапазона используемых волн.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит поплавок 1 в виде кольцевого элемента, жестко закрепленного снаружи вертикальной трубы 2. К поплавку 1 при помощи тяг 3 крепится жесткий корпус 4 рабочей камеры 5 переменного объема с всасывающим и нагнетательным клапанами 6 и 7 соответственно. Клапан 7 сообщен трактом 8 с ресивером или преобразователем(не показаны). В корпусе 4 размещен поршень 9 со штоком 10, соединенным с опорным элементом 11.

Опорный элемент 11 выполнен в виде полого корпуса с отверстием 12 в его нижней части и с напорным клапаном 13 в его верхней части. В штоке 10 и поршне 9 имеется осевой канал 14 для сообщения рабочей камеры 5 с полостью 15 опорного элемента 11.

В канале 14 может быть установлен стравливающий обратный клапан 16, открытый в ,сторону полости 15.

Устройство работает следующим образом, Уровень воды внутри достаточно длинной трубы 2 определяется средним уровнем моря, так как труба 2 ограждает воду, оказавшуюся в ней, от воздействия воды. Поэтому опорный элемент 11 можно в первом приближении считать неподвижным. Поплавок 1 с закрепленным на нем корпусом

4 и с трубой 2 под воздействием волн совершает колебательные движения таким образом, что при подъеме поплавка 1 на гребень волны полость в камере 5 сжатия расширяется, всасывая воздух через клапан 6, а при опускании во впадину этэ полость уменьшается, При этом воздух сжимэется до определенного давления, после чего открывается нэгнетательный клапан 7 и воздух выталкивается в тракт 8.

Однако при увеличении волнения проявляется и другой принцип работы устройства. Когда амплитуда волны становится больше длины корпуса 4, поплавок 1, поднимаясь нэ гребень волны и заполнив атмосферным воздухом рабочую камеру 5, продолжает двигаться вверх, перемещая упирающийся в верхнюю крышку корпуса 4 поршень 9 и одновременно с ним опорный элемент 11. При этом под действием разрежеиия столб воды, заключенный в трубе 2, будет подниматься вслед за опорным элементом 11.

При опускании поплавка во впадину столб воды, обладающий много большей инерционностью, чем устройство, препятствует движению опорного элемента 11 вниз, обеспечивая тем самым повышение давления воздуха в камере 5.

Чтобы получить требуемую степень сжатия воздуха, необходимо отрегулировать устройство так, чтобы при нулевом волнении полость камеры 5 была минимально возможной, но, в то же время, чтобы поршень 9 только чуть касался верхней крышки корпуса 4. Тогда при волнении поршень 9 всегда будет доходить до конца камеры, сжимая воздух до требуемого давления и выталкивая его через нагнетательный клапан 7 в тракт 8. Однако в этом случае существенно снижается производительность устройства, так как, падая с гребня волны, поплавок 1, сжав и вытолкнув сжатый воздух через клапан 7, будет просто опираться верхней крышкой корпуса 4 на столб воды через поршень 9 и опорный элемент 11, Очевидно, чтобы увеличить производительность устройства, необходимо при возрастании высоты волны притапливать опорный элемент 11, а чтобы сохранить требуемую степень сжатия воздуха при уменьшении высоты волн, необходимо заставлять всплывать опорный элемент, Обеспечить автоматическое всплытие или притапливание опорного элемента 11 при изменении высоты волны можно следующим образом. 8 полость 15 опорного элемента из камеры 5 или из ресивера постоянно, с малым расходом по тракту 8 стравливается воздух, постепенно вытесняющий из полости 15 воду через отверстие 12, При этом опорный элемент 11 постоянно имеет тенденцию к всплытию, так чтобы поршень 9 на этапе сжатия воздуха всегда достигал верхней крышки корпуса 4. При увеличении волнения или излишнем всплытии опорного элемента 11 под давлением в поЛости 15 открывается клапан 13, стравливающий воздух из полости 15, вместо которого через отверстие 12 поступает вода, опорный элемент 11 притапливается, увеличивая производительность устройства. При уменьшении волнения поступающий в полость 15 по каналу 14 воздух заставляет несколько всплыть опорный элемент 11, уменьшив разовую производительность устройства, но сохранив требуемую степень сжатия воздуха, увеличивая тем самым общую производительность устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для утилизации энергии волн, содержащее поплавок, закрепленный на нем корпус с рабочей камерой перемен1665066 ного объема и всасывающим и нагнетательным клапанами, и опорный элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности, корпус рабочей камеры выполнен жестким и снаб- 5 жен размещенным в нем поршнем со штоком, поплавок выполнен в виде кольцевого элемента, жестко закрепленного снаружи вертикальной трубы, а опорный элемент размещен внутри этой трубы,g выполнен в 10 виде полого корпуса с отверстием в его нижней части, снабжен напорным клапаном, установленным в верхней части и соединен со штоком, при этом в штоке и поршне выполнен осевой канал для сообщения рабочей камеры с полостью опорного элемента.

2. Устройство по n.l, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в осевом канале штока установлен стравливающий обратный клапан, открытый в сторону полости опорного элемента.

Составитель Э. Айбиндер

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Редактор И. Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2377 Тираж 288 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб„4/5