Устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме с использованием энергии волн

 

Сущность: поплавок и груз соединены между собой тросом. Шарнирно закрепленные пластинчатые элементы с упорами и спицами поочередно расположены вдоль троса. Спицы радиально установлены внутри цилиндрического корпуса по открытым торцам. Пластинчатые элементы выполнены в виде лопаток, консольно установленных с возможностью ограниченного поворота на верхних или нижних спицах. Цилиндрические корпуса установлены с возможностью вращения на тросе посредством подшипниковых втулок, связанных со спицами. Упоры закреплены на внутренней боковой поверхности корпуса над или под спицами и на тросе над и под втулками. Ширина лопаток по окружности выполнена большей, чем расстояние по окружности между спицами. 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к устройствам для создания вертикальных токов воды с использованием энергии ветровых волн.

Известно устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме, содержащее поплавок и груз, соединенные между собой при помощи троса, пластинчатые элементы и упоры, закрепленные на тросе поочередно, причем упоры закреплены на тросе жестко, а пластинчатые элементы шарнирно (авт. св. N 1447972). Недостатком данного устройства является отсутствие замкнутого объема, служащего для подъема или опускания воды, которая может стекать вбок с пластинчатых элементов.

Наиболее близким к заявленному изобретению является аналогичное устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме, которое снабжено спицами и гибкими связями, пластинчатые элементы выполнены из гибкого водостойкого материала, спицы одними своими концами шарнирно прикреплены к тросу, а другими к упорам при помощи упомянутых гибких связей, причем спицы расположены равномерно по окружности и прикреплены к пластинчатым элементам с образованием последними при работе конусообразных емкостей (авт. св. N 1689506, кл. F 03 B 13/12, 1991).

Однако и данное устройство не позволяет добиться высокой производительности, так как часть энергии потока при рабочем ходе теряется на раскрытие пластинчатых элементов до образования конусообразных емкостей максимального объема.

Техническим результатом данного изобретения является повышение производительности.

Данный технический результат достигается тем, что устройство снабжено расположенными вдоль троса цилиндрическими корпусами с открытыми торцами, спицы радиально установлены внутри корпусов по данным торцам, пластинчатые элементы выполнены в виде лопаток, консольно установленных с возможностью ограниченного поворота на верхних или нижних спицах, причем ширина лопаток по окружности выполнена большей, чем расстояние по окружности между спицами, при этом корпуса установлены с возможностью вращения на тросе посредством подшипниковых втулок, связанных со спицами, а упоры закреплены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса над или под спицами и на тросе над и под подшипниковыми втулками.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для создания вертикальных токов воды в водоеме с использованием энергии волн; на фиг. 2 поперечное сечение одного из цилиндрических корпусов; на фиг. 3 то же, вид сверху.

Устройство для создания вертикальных токов воды в водоемах с использованием энергии волн содержит поплавок 1 и груз 2, соединенные между собой при помощи троса 3 и шарнирно закрепленные пластинчатые элементы (в дальнейшем лопатки) 4 со спицами 5, установленными на тросе 3 поочередно. Кроме того оно снабжено расположенными вдоль троса 3 цилиндрическими корпусами 7 с открытыми торцами. Спицы радиально установлены внутри корпусов по торцам. Пластинчатые элементы выполнены в виде лопаток 4, консольно установленных с возможностью ограниченного поворота на верхних или нижних спицах 5, причем ширина лопаток 4 по окружности выполнена большей, чем расстояние по окружности между спицами 5. Для ограничения поворота лопаток 4 служат ограничительные упоры 6, которые крепятся на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 7 над или под спицами 5. Корпуса 7 установлены с возможностью вращения на тросе 3 посредством подшипниковых втулок 8, связанных со спицами 5. Упоры 9 крепятся на тросе 3 и препятствуют скольжению втулок по нему вверх и вниз.

Устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме с использованием энергии волн работает следующим образом. При волнении поверхности водоема под действием ветровых волн поплавок 1 совершает вертикальные возвратно-поступательные колебания, при этом, если устройство служит для создания восходящих потоков воды, лопатки 4 устанавливаются на нижних спицах 5, а ограничительные упоры крепятся на внутренней боковой поверхности корпуса 7 над лопатками 4. При подъеме троса 3 с корпусами 7 лопатки 4 своими незакрепленными краями ложатся на спицы 5 соседних лопаток. При этом данные лопатки 4 образуют с корпусами 7 замкнутые цилиндрические емкости, с помощью которых вода подается из придонных слоев в верхние. При движении троса 3 вниз под воздействием груза 2 лопатки 4 поворачиваются на спицах 5 до ограничительных упоров 6, которые удерживают лопатки 4 под углом к направлению встречного потока воды, образованного движением устройства. Таким образом, корпуса 7 с лопатками 4 приобретают вид турбинного колеса, которое под воздействием водного потока вращается на тросе посредством подшипниковых втулок 8. Для вращения турбинного колеса, ненагруженного дополнительными устройствами, требуется малозначительное количество энергии потока, поэтому устройство, преодолевая незначительное сопротивление, опускается на исходную глубину и готово к следующему подъему воды. Таким образом, ограничение поворота лопаток 4 на спицах 5 дает возможность уменьшить время перекладки последних из исходного положения в рабочее и наоборот из рабочего в исходное, а возможность свободного вращения корпусов 7 на тросе 3 позволяет при ограниченном повороте лопаток 4 на спицах 5 облегчить возврат устройства в исходное положение. При необходимости создания токов воды в придонные слои нужно лопатки 4 установить на верхних спицах, а упоры 6 расположить под ними.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ТОКОВ ВОДЫ В ВОДОЕМЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ВОЛН, содержащее поплавок и груз, соединенные тросом, и шарнирно закрепленные пластинчатые элементы со спицами и упорами, поочередно расположенными вдоль троса, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндрическими корпусами с открытыми торцами, спицы радиально установлены внутри корпусов по торцам, пластинчатые элементы выполнены в виде лопаток, консольно установленных с возможностью ортогонального поворота на верхних или нижних спицах, а корпуса установлены с возможностью вращения на тросе посредством подшипниковых втулок, связанных со спицами, упоры закреплены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса над или под спицами и на тросе над и под подшипниковыми втулками, причем ширина лопаток по окружности выполнена большей, чем расстояние по окружности между спицами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3