Ветрогидродвигатель

 

Использование: преобразование энергии ветра и течения воды в полезную работу. Сущность изобретения: для повышения удобства и расширения области использование ветрогидродвигатель, содержащий камеры с подвижными перегородками, связанными со штоком, взаимодействующим при помощи тяги с золотниковым устройством , снабжен патрубками, подключенными к полостям камеры, перегородки выполнены в виде мембран, а золотниковое устройство расположено на входе патрубков. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rs»5 F 03 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820208/06 (22) 26,04.90 (46) 30.10.92. Бюл. ¹ 40 (75) Н.А,Соколов (56) Патент США ¹ 4024л09, кл. 290 — 35, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР № 992802, кл, F 03 D 5/00, 1981, (54) ВЕТРОГИДРОДВИ ГАТЕЛ Ь (57) Использование: преобразование энергии ветра и влечения воды в полезную работу.

Изобретение относится к ветрогидроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии воды, течения воды, а также тепловой и солнечной энергии в механическую, Устройство может быть как стационарным, так и передвижным для использования в местах, удаленных от источников энергии, пастухами, рыбаками, туристами, на фермах, садоводческих участках.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая лопасть, вертикально установленную с возможностью качания на опоре и связанную с приводным механизмом (1).

Недостатки такого устройства заключаются в громоздкости, необходимости иметь мощную мачту, сложности выполнения ее передвижной, невозможности использовать тепловую или солнечную энергию в случае отсутствия ветра.

Наиболее близким к изобретению по конструкции устройством является ветродвигатель П.П,Проценко, содержащий вертикальный шток, неподвижные горизонтальные плас ины, между которыми установлены закрепленные на штоке подвижные перегородки. Камеры, образован Ы 1772408 А1

Сущность изобретения: для повышения удобства и расширения области использова н и я ветро гидродви гател ь, содержащий камеры с подвижными перегородками, связанными со штоком, взаимодействующим при помощи тяги с золотниковым устройством, снабжен патрубками, подключенными к полостям камеры, перегородки выполнены в виде мембран, а золотниковое устроиство расположено на входе патрубков. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. ные неподвижными и подвижными перег0родками, попарно снабжены перекидными заслонками, являющимися 3 1лотниковым устройством, соединенным с помощью гяги и гистерезисного механизма со штоком. Перемещение рабочего органа-штока и подвижных перегородок происходит благодаря попеременному появлению s одной из парных камер избыточного давления, равного динамическому напору ветра (2), Недостатки известного ветродвигателя заключаются в необходимости установки его на мощной опоре из-за большой парусности, трудности выполнения в виде передвижной установки иэ-за сложности монтажа на опоре, невозможности работы на тепловой и солнечной энергии, Цель изобретения заключается в повышении удобства благодаря упрощению монтажа и обслуживания эа счет размещения двигателя не на мачте, а внизу, даже в помещении, в возможности изготовления передвижного и даже портативного варианта, а расширение области применения эа счет возможности работать на тепловой, солнечной и гидравлической энергии.

Сущность изобретения заключается в том, что ветрогидродвигатель, содержащий

1772408 камеры с подвижными перегородками, образующими со стенками камер полост(и связанными со штоком, взаимодействующим при помощи тяги с золотниковым устройством, снабжен и -T póáêà; и, 5 подключенными к полости, перегоро,.;iå устройство выполнено В виде экранирую- !0 щей заслонки. связанной с тягой «распо;!оженной у входных отверстий патрубков, "о другому варианту ветрогидрадвигател:: снабжен входным трубопроводом и выпускным трубопроводом сдефлектором, а зол:..— ".5 никовое устройство выполнено В виде гидропневмораспределителя, вход которого сообщен с входным трубопроводом, а выход связан с патрубками и выпускным трубопроводом; в одном из вариантов снаI - 2;: женным нагревателем потока, по треть-:= у варианту золатниковое устройство ветрогидродвигателя выполнено в виде поворотной трубки, установленной с возмо>1<н<>сть>о сообщения с патрубками, 2.Устройство (фиг.1) вкл(очает в себя Ветродвигатель 1 и преобразователь скорости ветра с перепад давления, состоящ 111 и, двух напорных патрубков 2 и 3 и "-аслон1и

4, ДВИГBTOllb 1 c0cTQL1T N3 1B!p?!hix камер 5 и >0

6, разделенных мембранами 7, в >. „Встких центрах которых закреплен шток 8.. ВС1-ющийся рабочим органом, Наг;орный патг1, бок 3 подсоединен с входным патрубкам ", камер 5, а патрубок 2 — к ка 1ерам 6. В::ход —,.5 ные отверстия IG HàïîðHûõ патрубков 2 и .3 повернуты в сторону ветра. Заслонка 4 установлена на оси 11, располо>конной ниже центра тяжести заслонки 4, благодар,: чему она имеет только два устойчивых положе- 40 ния, ограниченных упорами 12, 8 зтих полг>жениях заслонка 4 закрывает Ькра((ирует) от ветра отверстие 10 одногс из напор: i>: патрубков 2 или 3. На штоке 8 закрег лены ушки 13, сквозь которые проходит тросик 45

14, натянутый на шкивах 15, k тросику 14 прикреплена заслонка 4 и кулачок 16., расположенный между ушками 13, Детали

8,13,16 образуют гистерезисный механизм, Позиции 4,110-16 составляют золотниковое 50 устройство, обеспечивающее подачу динамического давления потока воздух- последовательно в камеру 5 или 6, К штоку 8 ((рисоединяется насос или другой привсдимый механизм, Для снижения перепада 55 давлений воздуха между патрубками 2 и 3 служит заслонка 17.

Приемниками динамического давления воздуха являются отверстия 10 патрубков 2 и 3. Они и должны быть располо>кень Ввзрху, в зоне Ветра, сам же двигатель 1 может быть расположен внизу и даже в помещении. где е>О удобно обслуживать, I-I; ф;r,2 изобра>кен другой вариант устройс за. имеюший другу(о KQHcTpóêöèiî и ..ес бразователя потока средьi в давление и золотниково о устройства,,>Л(1иra-;=,1ь 1:,îåäèíåí патрубками 9 с на;!01>IIíìfr, т(эуба Iw повышенноГО 2 и пониженного 3 давлений через золотник, Выполненнь и В Виде гидрспневмораспределителя

18 с дьумя Гарельчатыми клапанами 19 и

Ч 1ЫО!, Ия (ЭЕДла:;:,И 20, >-1апорная труба 2 присоеДинена межДу сеДлдми 11 и III, труба

3 понижсн1 ого давления — между седлами I и IY, патрубок 9 камеры 5 — между седлами

: и! I, а патоубок 9 камеры 6 — ме>кду седлами ! il и Ю, Т.:Га 21 Гидооп! BI. эраспределителя

:.8.;,о(=i;!wieHa С;> штоком 7 через гистерезис;-(ый;:,: -.>.а -.:Из(;1 22 с фиксирующей пружиной

23. i- апо(эная тру >а 2 снабжена фл(огерным рул;(- ы:: ус Гройс гвом — поворотиым хвог том

24. руб" 3 имеет Вверху Дефлектор 25 Для

" б л" - Р1- " ГIО НИ>К Н НОГО ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХВ И агреиа",ель 26 д(:я получения Гяги при отсу1 стали Ветра.

I iа фиг.. и р ;:д(>та Олен O öc Один Вариант

rj c — .. О и с,";5 и (1:,. н о и H .a,Ãþ o p H (> l! T I > ".> б О: 1 ((r> !; .l.-,, „" ":I.. ба) -, (,,л P lo i!:,(- 11 Ось ", В " О, 1 .1I>, r",>: ;, КСИ „ Ова !Ь. >:. Г;0.1ОЖ-"1!И> . ПОР ГИВ ! Х(fir!rif О i атp ;".>КЕ .-, КЯ(ИIС>Э 1 i С. ЛЗ! .,Н ГЫ

1,"- - 15 О.: разуfoT: ере-:ис, ый механизм, ( Г>казз1- . R 1 руОу:. мо ;е1 Р !le!Q(I 1 ься стрчя

"оды или Воздухе>, В с!зя : с чем устрой тво

f- ""<ñ Ti б>ьl (!- i30 ОО иэи ":èä >ГОЛ,в(>гателем.

Vc-,.; c Во по Фиг, I:!à,-:á(>Týåò след,ю::;им образом, Гi pи кали 1ии Ветра 1,ил и течения ВОды) в н-lccpi.î л Г>атрубко 3, не заслоненном заслон;<ой 4, образуется избыточное давление, равное динамичесl<ому напору и ! çрева;о дееся В камеры =, Уе("Ора1(ы 7 пемеща .ОТО11 Вниз, Вы,есняя (асть воздуха, з:-:,ьь;ер 6, При подходе ш.ока 8 В крайнее

Hl жнее поло><ониc Ве»(о,; нее (:тверстие 10 в па-; рубок

3 L резуль1ã"..òc з Ого шток 8 поднимается и

В конце его хода заслонка 4 c«ова перебра-..ь1вается В левое положение

Таким образок работа устройства закл(очается В последовательной подаче динамического давления потока среды в камеру ,- или 6, чтс обеспечивает Возвратно-поступательное движение штока 8, явля>ощегося раоочим органом, к которому присоединен

Пpi!CCÄéir!ЫЙ М .. ХВНИЗМ НЕПОС>Э!.ДСТВЕННО

1772408 или через кривошипно-шатунный механизм (для вращающихся потребителей), Для остановки двигателя необходимо открыть заслонку 17, что приводит к снижению перепада давлений между патрубками 2 и 3.

Усилие на штоке 8 и мощность двигателя 1 можно увеличить эа счет увеличения размеров мембран 7 и увеличения количества парных камер 5 и 6 в пакете, Работа устройства. изображенного на фиг.2, аналогична, однако перепад давлений в парных камера>; 5 и 6 больше за счет установки на труба 3 дефлектора 25 и (или) нагревателя 26, увеличивающих тягу, Нагреватель может быть выполнен в виде горелки или просто печи, в которой сжигаются дрова. Для использования солнечного тепла трубу 3 выполняют соответствующим образом, например делают ерной со стороны солнца;; светлой с обратной стороны.

Зопотниковое устройство 18 направляет потоки воздуха в камеры 5 и 6 двигателя

1 таким образом, чтобы шток 8 совершал возвратно-поступательные движения. Так, при крайнем правом положении штока 8 и тяги 21 воздух с повышенным давлением поступает из трубы 2 в камеру 6, а из камеры

5 выходит в трубу ". с пониженным давлением, Шток 8 при этом движется справа налево. Далее все происходит аналогично тому, что и в устройстве по фиг.1. Поворотный хвост 24 служит для ориентации напорной трубы 2 относительно ветра.

Возможна конструкция и с одной трубой 3. Мощность двигателя t при этом снизится, но упростится . конструкция золотника 18: понадобится всего два седла и один клапан.

Аналогична работа также и устройства, изображенного на фиг.3, которое можно испольэовать как гидродвигатель, подавая в напорную трубу 2 струю воды, имеющую перепад хотя бы в несколько десятков сантиметров, Таким образом, поставленные цели достигаются благодаря тому, что ветрогидродвигатель снабжен устройством для превращения энергии потока воды или воз5 духа, а также тепловой или солнечной в перепад давлений. Такой двигатель уцобен в монтаже и обслуживании, легко может быть выполнен передвижным.

10 Формула изобретения

1, Ветрогидродвигатель, содержащий камеры с подвижными перегородками, образующими со стенками камер полости и связанными со-штоком. взаимодействую15 щим при помощи тяги с золотниковым устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства и расширения области использования, он снабжен патрубками, подключенными к полостям, перего20 родки выполнены в виде мембран, а золотниковое устройство расположено на входе патрубков, 2,Ветрогидродвигатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что эолотниковое устрой25 ство выполнено в виде экранирующей заслонки, связанной с тягой и расположенной у входных отверстий патрубков.

3. Ветрогидродвигатель по п,1. о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

30 мощности, он снабжен входным трубопроводом и выпускным трубопроводом с дефлектором, а золотниковое устройство выполнено в виде гидропневмораспределителя, вход которого сообщен с входным тру35 бопроводом, а выход связан с патрубками и вы пус кн ы м трубопроводом, 4. Ветрогидродвигатель по п.3, о т л ич а ю шийся тем, что выпускной трубопровод снабжен нагревателем потока.

40 5. Ветрогидродвигатель по п,1, о т л ич а ю шийся тем, что эолотниковое устройство выполнено в виде поворотной трубки, установленной с возможностью сообщения с патрубками.

1772408

4772408

1772408

Составитель Н, Соколов

Техред M,Mîðlåíòàë Корректор И, Шмакова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 31

Заказ 3827 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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