Экологически чистый способ движения морского судна и устройство для его осуществления в виде судового двигателя

 

Использование: предназначено для обеспечения движения морских судов без расходования топливно-энергетических ресурсов. Сущность изобретения: у колеса 2 ротора судового двигателя, вал которого связан с движителем судна, создают и поддерживают одностороннюю относительно оси О неуравновешенность. Для этого на колесе в проточных камерах 9 устанавливают при помощи теплочувствительных элементов (ТЧЭ) 4 грузы 3 с возможностью перемещения в радиальных направлениях при изменении температуры в зоне нагрева в окружающей судно воде в зоне охлаждения, которая при помощи трубопровода 5 сообщается с глубинным слоем холодной воды и содержит неподвижные плоские поверхности 8, размещенные в торцовых сторонах колеса выше уровня воды, установленные на колесе цилиндрические концентрические поверхности 10, 11 и радиальные перегородки 12. Воду по трубопроводу подают за счет скоростного напора, гидростатического давления и применения насоса 6 с возможностью его отключения. При помощи ТЧЭ грузы размещают на разных расстояниях при нахождении их по разную сторону от вертикали А-А, проходящей через ось О, и обеспечивают при этом вращение ротора под воздействием сил тяготения. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к оборудованию и силовым установкам морских судов и предназначено для обеспечения движения судна при отсутствии какого-либо вредного экологического воздействия на окружающую среду и без расходования топливно-энергетических ресурсов.

Известен способ движения парусных судов с использованием энергии ветра без экологически вредного воздействия на окружающую среду (см. "Политехнический словарь", изд. "Советская энциклопедия", Москва, 1980, с. 362/3 и 364).

В качестве двигателя на таких судах используются паруса в виде полотнищ или гибких пластин для преобразования энергии ветра в энергию движения судна (см. там же с. 362/3 и 363).

Недостатками способа движения судна при помощи парусов и их применения является зависимость движения от ветра, громоздкость устройства, трудоемкость и сложность управления.

Известен также способ движения судна, заключающийся в применении двигателя, работающего преимущественно на жидком топливе, который приводит в действие судовой движитель (см. там же с. 505/2 и 506/2).

Этот способ движения осуществляется путем применения различных видов двигателей, преимущественно двигателей внутреннего сгорания, содержащих ротор, вал которого связан с судовым движителем (см. там же с. 454/3 и 505/2).

Указанный способ движения судна и устройство в виде двигателя по его осуществлению имеют общие недостатки, заключающиеся в экологическом загрязнении окружающей среды продуктами сгорания топлива и при попадании этого топлива в окружающую среду во время добычи, транспортировки, хранения и использования, большой стоимости топлива, а также пожароопасности применения.

Настоящее изобретение по способу и его осуществлению направлено на создание принципиально новой возможности движения морских судов без какого-либо экологического загрязнения окружающей среды, при этом может быть получен технический результат, заключающийся в устранении расходования топливно-энергетических ресурсов всех видов, других материальных средств и связанным с этим снижением стоимости перевозки грузов на морских судах, а также в уменьшении пожароопасности.

Решение поставленной задачи в получении указанного технологического результата по экологически чистому способу движения морского судна заключается в применении двигателя, при помощи которого приводят в действие движитель судна, при этом применяют размещенный на судне экологически чистый двигатель, содержащий установленный на горизонтальном валу ротор в виде частично погруженного в морскую воду колеса, которое приводят во вращение за счет гравитационных сил, что обеспечивают тем, что создают и постоянно поддерживают одностороннюю относительно оси неуравновешенность при помощи установленных на колесе равномерно по окружности грузов, которые перемещают в радиальных направлениях таким образом, что по разную сторону от вертикали, проходящей через ось колеса, грузы располагают на разном, большем или меньшем, расстоянии, что обеспечивают при помощи теплочувствительных элементов, которые при вращении колеса и расположении по разную сторону от оси погружают в воду с разной температурой нагрева, причем в качестве более теплой воды используют омывающую часть колеса воду из поверхностных слоев, холодную воду при помощи установленного на судне трубопровода подают из глубинных ее слоев, для перемешивания воды по трубопроводу и через двигатель применяют насос и/или скоростной напор, возникающий при движении судна относительно окружающей воды, а также производят подъем воды по трубопроводу как по сообщающемуся сосуду за счет гидростатического давления окружающей воды, перемешивание в пределах колеса ротора более теплой и холодной воды исключают за счет разграничения зон их воздействия на колесо и постоянного обновления омывающей колесо воды при движении судна.

Устройством, обеспечивающим осуществление экологически чистого способа движения судна, является экологически чистый судовой двигатель, ротор и вал которого связаны с двигателем судна, при этом двигатель содержит установленный на горизонтальном валу ротор в виде частично погруженного в морскую воду колеса, на котором равномерно по окружности размещены грузы, которые связаны с колесом при помощи теплочувствительных элементов с возможностью перемещения в радиальных направлениях при изменении температуры нагрева этих элементов, одна из сторон колеса погружена в окружающую судно воду, являющуюся зоной нагрева теплочувствительных элементов, в которой обеспечивается возможность постоянного обновления омывающей колесо воды при движении судна, а другая сторона колеса размещена в зоне охлаждения, выполненной в виде емкости, обособленной от зоны нагрева при помощи связанных с корпусом и ротором двигателя перегородок и/или поверхностей, зона охлаждения при помощи трубопровода сообщается с глубинным слоем холодной морской воды, при этом ротор размещен относительно зон нагрева и охлаждения с возможностью разного по величине нагрева и охлаждения теплочувствительных элементов с соответствующим перемещением грузов ближе или дальше относительно оси ротора по разную сторону от вертикали, проходящей через эту ось.

У данного двигателя нижняя сторона колеса ротора расположена в зоне нагрева, а верхняя сторона в зоне охлаждения, которая выполнена в виде емкости, боковыми стенками которой со стороны торцов колеса являются подвижные вертикальные плоские поверхности, установленные с миинимальным зазором вдоль верхних боковых сторон колеса, равномерно по окружности которого размещены открытые в осевом направлении камеры, стенки которых выполнены в виде двух концентрических цилиндрических поверхностей, одновременно являющихся внешней и внутренней стенками указанной выше емкости, цилиндрические поверхности соединены радиальными перегородками в виде лопастей, установленных с наклоном относительно радиальных плоскостей и торцовой стороны колеса таким образом, что кромки лопастей, обращенных в направлении движения судна, сдвинуты в сторону вращения колеса с возможностью обеспечения подобно осевому насосу перемещения воды через камеры, не перекрытые вертикальными плоскими поверхностями, в камерах размещены грузы с теплочувствительными элементами, зона охлаждения с торцовой стороны колеса, обращенной в сторону движения судна, сообщается с опущенным вниз под судном трубопроводом, снабженным в нижней своей части водозаборным устройством, обращенным в сторону движения судна, а в верхней части имеющим насос для направления воды из трубопровода в зону охлаждения с возможностью его отключения, каждая из камер со стороны выхода ее из окружающей судно воды при вращении колеса выполнена свободно проточной с возможностью освобождения от воды из зоны нагрева и заполнения водой из зоны охлаждения, при этом двигатель снабжен подъемным устройством в виде домкратов и/или лебедок, обеспечивающим постоянство расположения двигателя относительно уровня воды при изменении осадки судна.

Теплочувстительные элементы выполнены в виде термобиметаллических пластин, активные и пассивные слои которых обращены соответственно в одну сторону относительно оси колеса, при этом один конец каждой пластины прикреплен к колесу, к другому ее концу прикреплен груз, а сама пластина установлена на колесе с возможностью свободного изгиба при изменении температуры нагрева.

Теплочувствительные элементы выполнены в виде термобиметаллических пружин, у которых активные и пассивные слои расположены относительно друг друга в противоположных направлениях вдоль осевой линии пружины, при этом один конец каждой пружины закреплен на колесе, а другой ее конец связан с грузом.

На фиг. 1 и 2 показано в общем виде устройство описываемого двигателя в двух проекциях соответственно, при этом трубопровод дан с разрывом, на фиг. 1 дан местный разрез в верхней части вертикальной плоской поверхности, которая на фиг. 2 размещена справа от колеса, а на фиг. 2 местный разрез в средней части внешней цилиндрической поверхности колеса и в верхней части трубопровода; фиг. 1 и 2 иллюстрируют также суть экологически чистого способа движения морского судна; на фиг. 3 приведен пример устройства теплочувствительного элемента в виде термобиметаллической пластины; на фиг. 4 показано устройство теплочувствительного элемента в виде термобиметаллической пружины; на фиг. 5 и 6 показаны на конкретных примерах характеры изменений температуры нагрева теплочувствительных элементов в четырех секторах круга ротора и относительно вертикали А-А, проходящей через ось O колеса.

Возможность работы экологически чистого судового двигателя и получения используемой для приведения в действие движителя морского судна экологической чистой механической энергии вращения за счет гравитационного взаимодействия и преобразования тепловой энергии морской воды обусловлена естественной разностью температур ее поверхностных и глубинных слоев. Океан и его моря являются неиссякаемыми источниками энергии. Среднегодовая температура поверхностных вод океана равна 17,5^oC, а у экватора до 28^oC. При этом сезонные колебания температуры наблюдаются до глубин 100 150 м и в нижележащих слоях она постоянна и составляет примерно 1,5^oC. Следовательно, средний перепад температуры нагрева вод Мирового океана между поверхностными и указанными выше глубинными слоями составляет 16,0^oC И максимальный до 26,5^oC (см. "Советский энциклопедический словарь", Москва, "Советская энциклопедия", 1987 г. с. 920-921). Эта разность температур разных слоев морской воды позволяет применять преобразователи тепловой энергии в механическую энергию вращения с использованием гравитационного взаимодействия. Тепловой энергообмен между разными слоями морской воды и гравитационное взаимодействие не требуют использования топлива, что обуславливает их экологическую чистоту. При этом обеспечивается в полной мере достижение сущности изобретения и указанного выше технического результата.

Экологически чистый способ движения морского судна заключается в том, что у размещенного на горизонтальном валу 1 с возможностью свободного вращения ротора, выполненного в виде колеса 2, связанного с движением судна, создают и постоянно поддерживают одностороннюю неуравновешенность относительно оси O-O и при этом приводят ротор и вал во вращение за счет действия гравитационных сил F. Это обеспечивается тем, что на колесе 2 равномерно по окружности устанавливают грузы 3, которые связывают с колесом при помощи теплочувствительных элементов, выполненных, например, в виде термобиметаллических пластин 4, и обеспечивают разный по величине нагрев этих пластин при расположении их по разную сторону от оси O-O вращения. Термобиметаллические пластины обладают способностью изгибаться в большей или меньшей степени в зависимости от температуры нагрева. Используя это свойство пластин, перемещают грузы во взаимно противоположных направлениях и на разные расстояния R₁ или R₂ от оси O-O при расположении их во время вращения колеса по разную сторону от вертикали А-А, проходящей через ось O-O ротора. Изменение температуры нагрева термобиметаллических пластин осуществляют за счет того, что нижнюю часть колеса погружают в поверхностный более теплый слой морской воды, а верхнюю часть омывают более холодной водой из глубинных ее слоев, которую подают к колесу по трубопроводу 5 (движение воды на фиг. 1 показано стрелками). Подачу воды к колесу осуществляют путем использования порознь или совместно трех возможностей ее перемещения вверх по трубопроводу, которые включают применение насоса 6, воздействие скоростного напора при движении судна и проявление гидростатического давления окружающей воды, обеспечивающего перемещение воды по трубопроводу как по сообщающемуся сосуду при удалении ее из верхней части трубопровода. Перемешивание в пределах колеса ротора более теплой воды из поверхностных слоев и подаваемой по трубопроводу холодной воды исключают за счет разграничения зон их воздействия на колесо 2 и теплочувствительные элементы 4 по разную сторону от оси O-O ротора. При этом постоянное обновление омывающей колесо воды в зоне нагрева обеспечивают за счет движения судна относительно окружающей воды, а в зоне охлаждения использования поступающей по трубопроводу холодной воды.

Используя воду с разной температурой в зонах нагрева и охлаждения, изменяют радиальные размеры или форму теплочувствительных элементов и перемещают за счет этого грузы во взаимно противоположных радиальных направлениях при расположении их во время вращения колеса по разную сторону относительно вертикали А-А, проходящей через ось O-O ротора. При этом обеспечивают воздействие на грузы гравитационных сил F при разных направлениях и плече R₁ или R₂ относительно оси O-O и вертикали А-А, выводят ротор из равновесного положения и приводят его во вращение. Это неравновесное положение ротора постоянно поддерживают за счет последовательно чередующегося прохождения зон нагрева и охлаждения при вращении ротора. При этом размещение зон нагрева и охлаждения относительно оси O-O ротора и вертикали А-А, проходящей через эту ось, обеспечивающее одностороннюю неуравновешенность ротора, производят с учетом времени, необходимого для изменения температуры нагрева теплочувствительных элементов в этих зонах. Направление вращения ротора определяется направлением большого по величине вращающего момента R₂F по сравнению с моментом R₁F. Вращение ротора используют для приведения в действие судна, обеспечивающего его движение.

В связи с неисчерпаемостью возможностей теплообмена между поверхностными и глубинными слоями морской воды описываемый способ приведения в движение морского судна будет осуществляться практически в режиме вечного двигателя, т. е. обеспечивать получение механической энергии и движения без затрат каких-либо топливных и материальных ресурсов и без отрицательного экологического воздействия на окружающую среду.

Пример.

Холодная вода при температуре 2^oC из глубинных ее слоев подается к двигателю по трубопроводу с поперечным сечением площадью в 1 м², который имеет обтекаемую для встречного потока воды форму и опущен на глубину в 100 150 м. Указанное выше применение насоса, скоростного напора и гидростатического давления обеспечивает движение воды по трубопроводу со скоростью 5 м/с (т.е. соизмеримой со скоростью движения судна). При этих условиях через двигатель за одну секунду пройдет 5 м³ или примерно 5000 кг холодной воды, которая обеспечит за счет теплообмена изменение температуры нагрева теплочувствительных элементов от 3^oC до 18^oC, т.е. с перепадом в 15^oC. Известно, что 1 ккал количества теплоты соответствует энергии примерно в 4 кДж, а мощность в 1 кВт равна энергии в 1 кДж/с. Исходя из этого, потенциальное количество энергии при расходе воды 5000 кг/с и указанном перепаде температуры в 15^oC составит 300 МВт. В качестве сравнения можно указать на то, что наиболее энерговооруженные суда-ледоколы имеют значительно меньшую мощность. Так, наиболее крупный из них атомный ледокол "Арктика" снабжен главной турбиной мощностью 55 МВт (см. указанный выше "Политехнический словарь" с. 261/2). При коэффициенте использования двигателем этого потенциального количества энергии 0,01 (или в размере 1%) обеспечивается получение полезной, передаваемой на движитель судна мощности 3000 кВт.

Приведенный коэффициент 0,01 имеет лишь иллюстративное значение. Реальная его величина, а соответственно и получаемая мощность, зависят от конкретных конструктивных параметров двигателя и применяемых теплочувствительных элементов. Введение понятия коэффициента полезного действия в данном случае нецелесообразно, поскольку для получения энергии не расходуются какие-либо топливно-энергетические ресурсы.

Приведенный пример не учитывает другие явления, сопутствующие основному процессу преобразования энергии при использовании описываемого способа получения механической энергии для движения судна, и имеет целью только показать его осуществимость.

Указанный экологический чистый способ движения морского судна может быть осуществлен при помощи связанного с движением судна экологически чистого судового двигателя, примерное устройство которого приведено в указанных выше графических материалах.

Двигатель содержит размещенный на горизонтальном валу 1 с возможностью свободного вращения ротор, выполненный в виде колеса 2, на котором равномерно по окружности установлены грузы 3, связанные с колесом при помощи теплочувствительных элементов, выполненных, например, в виде термобиметаллических пластин 4, активные и пассивные слои которых обращены соответственно в разные стороны относительно оси O-O колеса ротора. При этом активный слой имеет более высокий температурный коэффициент линейного расширения по сравнению с пассивным слоем. Один конец каждой пластины прикреплен к колесу, к другому ее концу прикреплен груз 3, а сама пластина установлена на колесе с применением радиальной стойки 7 с возможностью свободного изгиба при изменении температуры нагрева и перемещения при этом груза в радиальном направлении к оси O-O колеса или от нее.

Нижняя сторона колеса 2 погружена в окружающую судно воду, являющуюся зоной нагрева теплочувствительных элементов, в которой обеспечивается возможность постоянного обновления омывающей колесо воды при движении судна. Верхняя сторона колеса выше уровня окружающей воды размещена в зоне охлаждения в виде емкости, обособленной от зоны нагрева и выполненной в виде связанных с корпусом двигателя неподвижных вертикальных поверхностей 8, установленных с минимальным зазором вдоль верхних торцовых (боковых) сторон колеса. При указанном размещении зоны охлаждения над зоной нагрева теплочувствительные элементы выполняют с возможностью перемещения грузов к оси O-O колеса при нагревании этих элементов и в сторону от оси колеса при их охлаждении. Равномерно по окружности колеса размещены открытые в осевом направлении камеры 9, стенки которых выполнены в виде внешней 10 и внутренней 11 концентрических цилиндрических поверхностей и соединяющих их радиальных перегородок в виде лопастей 12, установленных с наклоном относительно радиальных направлений и торцовой стороны колеса таким образом, что кромки лопастей 12, обращенных в направлении движения судна, сдвинуты в сторону вращения колеса с возможностью обеспечения подобно осевому насосу перемещения воды через камеры 9, не перекрытые с боков вертикальными плоскими поверхностями 8. Внешняя 10 и внутренняя 11 концентрические цилиндрические поверхности камер 9 колеса 2, а также соединяющие их лопасти 12 являются наряду с вертикальными плоскими поверхностями 8 стенками емкости, служащей зоной охлаждения. В камерах 9 размещены грузы 3 с теплочувствительными элементами 4. Зона охлаждения с торцовой стороны колеса 2, обращенной в сторону движения судна, сообщается с опущенным вниз под судно трубопроводом 5, снабженным в нижней своей части водозаборным устройством в виде патрубка 13, входное отверстие которого обращено в сторону движения судна. В верхней части трубопровода установлен насос 6, входной патрубок 14 которого сообщается с трубопроводом ниже выходного патрубка 15. При этом выходной патрубок 15 направлен по ходу трубопровода и выполняет роль водоструйного насоса, обеспечивающего подобно инжектору перемещение воды из трубопровода в камеры 9 и проточно через камеры колеса ротора, находящиеся в зоне охлаждения и не перекрытые вертикальными плоскими поверхностями 8. Насос 6 приводится в действие от колеса 2 ротора с возможностью его отключения. Каждая из камер 9 со стороны выхода ее при вращении колеса из окружающей судно воды выше ее уровня выполнена свободно проточной, что обеспечивает возможность освобождения от воды, наполнившей ее в зоне нагрева, и заполнения водой, поступающей в нее из трубопровода в зоне охлаждения. С этой целью непосредственно со стороны выхода камер при вращении колеса из окружающей судно воды вертикальная плоская поверхность 8 не перекрывает боковые отверстия камер, обращенные в сторону от трубопровода. Для этого вертикальная плоская поверхность, установленная с противоположной стороны от трубопровода 5, поднята над уровнем окружающей воды выше нижней части выходного отверстия трубопровода. Двигатель снабжен подъемным устройством в виде домкрата и/или лебедки (на приведенных схемах не показаны), обеспечивающим постоянство расположения двигателя относительно уровня воды при изменении осадки судна.

Применяемые в двигателе теплочувствительные элементы могут иметь разное устройство. В частности, помимо приведенных выше термобиметаллических пластин 4, могут применяться также термобиметаллические пружины 16 (фиг. 4), изменяющие свою длину в прямой зависимости от температуры нагрева, у которых активные и пассивные слои расположены относительно друг друга в противоположных направлениях вдоль осевой линии E-E. В данном конкретном случае пружины установлены на колесе 2 в радиальных положениях и один конец каждой из них закреплен на обращенной к оси стороне внешней цилиндрической поверхности 10 колеса, а к другому концу пружины, обращенному в сторону оси O-O колеса прикреплен груз 3. Устройство пружин относительно сложно по сравнению с термобиметаллическими пластинами, но они обеспечивают большую амплитуду H перемещений грузов 3 в радиальных направлениях при изменении температуры их нагрева. Это обеспечивается более значительной протяженностью свитой в пружину биметаллической полосы (прута, стержня), которая в приданной ей форме обеспечивает большую жесткость и противодействие изгибу по сравнению с прямолинейной полосой той же протяженности, что позволяет применять более тяжелые грузы 3 и повысить нагрузочную способность двигателя.

Работа судового двигателя, обеспечивающего осуществление экологически чистого способа движения судна, в основном изложена выше при описании этого способа.

Для приведения в действие двигателя производят перемещение воды по трубопроводу 5 при помощи насоса 6, что осуществляется при запуске двигателя, например за счет применения внешнего привода, и после подъема холодной воды из глубинных ее слоев до уровня двигателя производится поворот колеса 2 ротора примерно на 180^o. При этом за счет действия теплочувствительных элементов грузы 3 по разную сторону от вертикали A-A расположатся на разном расстоянии от оси O-O, ротор выводится из равновесного положения и приводится во вращение (в данном случае на фиг. 1, 5 и 6 показано вращение ротора по часовой стрелке). На фиг. 5 и 6 приведено конкретное изменение температуры нагрева теплочувствительных элементов при вращении ротора.

На фиг. 5 показан пример, когда изменение нагрева элементов в указанном интервале от 3^oC до 18^oC производится при установившемся режиме работы двигателя при повороте ротора примерно на четверть оборота. Соответственно показаны параметры нагрева в четырех секторах I, II, III, и IV круга ротора с центральными прямыми углами. Секторы I и II находятся в зоне нагрева, секторы III и IV в зоне охлаждения. При выходе из зоны охлаждения из сектора IV в сектор I в точке Б теплочувствительный элемент имеет температуру 3^oC и при движении в пределах сектора I до точки В нагревается до 18^oC, т.е. средняя температура нагрева в пределах этого сектора составит примерно 11^oC. При движении в пределах сектора II температура нагрева в 18^oC остается неизменной до вхождения элемента в сектор III в точке Г. В секторе III в пределах зоны охлаждения температура теплочувствительного элемента понижается с 18^oC до 3^oC в точке Д и имеет средний показатель примерно в 11^oC. В секторе IV температура в 3^oC остается неизменной. Следовательно, в примере на фиг. 5 слева от вертикали A-A в секторах II и III средние показатели нагрева теплочувствительных элементов составят примерно 14^oC и справа от этой вертикали в пределах секторов IV и I примерно 7^oC.

На фиг. 6 показан пример, когда изменение нагрева теплочувствительных элементов в том же интервале температур от 3^oC до 18^oC происходит при повороте ротора на полоборота. При этом на схеме приведены аналогичные цифровые выкладки с учетом указанной интенсивности изменения температуры элементов, из которых следует, что в данном случае конечный результат этих изменений тот же, что в примере, показанном на фиг. 5.

Указанная разность температур обеспечит расположение грузов 3 слева от вертикали A-A на более близком расстоянии R₁ от оси O-O в точке Г и на наибольшем расстоянии R₂ от этой оси справа от вертикали A-A в точке Б. Соответственно каждый из грузов при действии на него силы тяжести F создает с разных сторон от вертикали A-A противоположно направленные вращающие моменты R₁F и R₂F, что обеспечит вращение колеса ротора в сторону действия большего по величине вращающего момента R₂F, в данном случае по часовой стрелке. С началом вращения колеса ротора под действием гравитационных сил отключается указанный выше внешний привод, служивший для первичного поворота колеса ротора. При этом проточность камер 9 в зоне нагрева при неподвижном судне или начале его движения обеспечивается за счет взаимодействия радиальных перегородок 12 камер 9 в виде лопастей с окружающей водой при вращении колеса ротора. При достижении скорости судна, обеспечивающей достаточный скоростной напор для подъема воды по трубопроводу 5, прекращается также работа насоса 6. Затраты энергии для подъема морской воды из глубинных ее слоев по трубопроводу сводятся к минимуму, в связи с тем, что до уровня воды она поднимается за счет гидростатического давления окружающей воды, а затраты энергии на подъем воды от ее уровня до места расположения заполняемых ею камер 9 при вращении колеса ротора частично компенсируются тем, что в секторе IV все камеры 9 полностью заполнены водой, тогда как при вращении колеса каждая выходящая из воды камера в секторе III является проточной и заполнена водой только частично, что создает избыточный вращающий момент, направленный в сторону вращения колеса ротора. Помимо этого верхняя часть трубопровода над уровнем воды имеет малое возвышение, обеспечивающее лишь проточность заполняемых водой камер.

Двигатель может быть выполнен также с расположением выхода трубопровода на уровне или под уровнем окружающей воды. Проточность камер при этом будет осуществляться за счет вытеснения воды из камер под воздействием потока воды, поступающего по трубопроводу.

Приведенный экологически чистый способ движения морского судна и устройство для его осуществления в виде судового двигателя используют незначительный перепад температуры нагрева морской воды, что соответственно определяет малую нагрузочную способность этого двигателя. В связи с этим для обеспечения необходимой мощности двигатель должен иметь большие размеры и массу. Однако, в пределах судна это частично компенсируется отсутствием запасов топлива и соответствующих емкостей для их размещения, а также тем, что описываемый двигатель не требует применения вспомогательных устройств, обеспечивающих работу силовых установок на обычных судах.

При оценке удельной мощности описываемого двигателя относительно его массы в сравнении с применяемыми судовыми двигателями следует также учитывать большую совокупную удельную массу всех материальных средств, связанных с геологическим поиском топливных ресурсов, их добычей, транспортировкой, хранением, переработкой и использованием, а также иметь ввиду, что на создание топливно-энергетического комплекса в промышленно развитых странах затрачивается до 30 процентов всех капиталовложений и в нем занято до 20 процентов всех работающих (см. указанный выше "Политехнический словарь", с. 532). При этом топливно-энергетический комплекс в целом оказывает наиболее вредное массированное воздействие на окружающую среду.

Предложенное изобретение в силу принципиальной новизны определяет возможность его дальнейшего совершенствования, а функционирование способа и действие устройства практически в режиме вечного двигателя без затрат каких-либо видов топлива показывает возможность создания новых экологически чистых источников энергии, не связанных с использованием материальных природных ресурсов.

Формула изобретения

1. Экологически чистый способ движения морского судна, заключающийся в применении двигателя, при помощи которого приводят в действие движитель судна, отличающийся тем, что применяют размещенный на судне экологически чистый двигатель, содержащий установленный на горизонтальном валу ротор в виде частично погруженного в морскую воду колеса, которое приводят во вращение за счет гравитационных сил, что обеспечивают тем, что ему создают и постоянно поддерживают одностороннюю относительно оси неуравновешенность при помощи установленных на колесе равномерно по окружности грузов, которые перемещают в радиальных направлениях таким образом, что по разную сторону от вертикали, проходящей через ось колеса, грузы располагают на разном, большем или меньшем, расстоянии, что обеспечивают при помощи теплочувствительных элементов, которые при вращении колеса и расположении по разную высоту от оси погружают в воду с разной температурой нагрева, причем в качестве более теплой воды используют омывающую часть колеса воду из поверхностных слоев, холодную воду при помощи установленного на судне трубопровода подают из глубинных ее слоев, а для перемещения воды по трубопроводу и через двигатель применяют насос и/или скоростной напор, возникающий при движении судна относительно окружающей воды, а также производят подъем воды по трубопроводу как по сообщающемуся сосуду за счет гидростатического давления окружающей воды, а перемешивание в пределах колеса ротора более теплой и холодной воды исключают за счет разграничения зон их воздействия на колесо и постоянного обновления омывающей колесо воды при движении судна.

2. Экологически чистый судовой двигатель, содержащий ротор, вал которого связан с движителем судна, отличающийся тем, что двигатель судна содержит установленный на горизонтальном валу ротор в виде колеса, на котором равномерно по окружности размещены грузы, которые связаны с колесом при помощи теплочувствительных элементов с возможностью перемещения в радиальных направлениях при изменении температуры нагрева этих элементов, одна из сторон колеса погружена в окружающую судно воду, являющуюся зоной нагрева теплочувствительных элементов, в которой обеспечивается возможность постоянного обновления омывающей колесо воды при движении судна, а другая сторона колеса размещена в зоне охлаждения, выполненной в виде емкости, обособленной от зоны нагрева при помощи связанных с корпусом и ротором двигателя перегородок и/или поверхностей, зона охлаждения при помощи трубопровода сообщается с глубинным слоем холодной морской воды, при этом ротор размещен относительно зон нагрева и охлаждения с возможностью различной степени нагрева и охлаждения теплочувствительных элементов с соотвествующим перемещением грузов ближе или дальше относительно оси ротора по разную сторону от вертикали, проходящей через эту ось.

3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что нижняя сторона колеса ротора расположена в зоне нагрева, а верхняя сторона в зоне охлаждения, которая выполнена в виде емкости, боковыми стенками которой со стороны торцов колеса являются вертикальные неподвижные плоские поверхности, установленные с минимальным зазором вдоль верхних боковых сторон колеса, равномерно по окружности которого размещены открытые в осевом направлении камеры, стенки которых выполнены в виде двух концентрических цилиндрических поверхностей, одновременно являющихся внешней и внутренней стенками указанной выше емкости, цилиндрические поверхности соединены радиальными перегородками в виде лопастей, установленных с наклоном относительно радиальных плоскостей и торцовой стороны колеса таким образом, что кромки лопастей, обращенных в сторону движения судна, сдвинуты в сторону вращения колеса с возможностью обеспечения подобно осевому насосу перемещения воды через камеры, на перекрытые вертикальными плоскими поверхностями, в камерах размещены грузы с теплочувствительными элементами, зона охлаждения с торцевой стороны колеса, обращенной в сторону движения судна, сообщается с опущенным вниз под судно трубопроводом, снабженным в нижней своей части водозаборным устройством, обращенным в сторону движения судна, а в верхней части имеющим насос для направления воды из трубопроводов в зону охлаждения с возможностью его отключения, каждая из камер со стороны выхода ее из окружающей судно воды при вращении колеса выполнена свободно проточной с возможностью освобождения от воды из зоны нагрева и заполнения водой из зоны охлаждения, при этом двигатель снабжен подъемным устройством в виде домкратов и/или лебедок, обеспечивающим постоянство расположения двигателя относительно уровня воды при изменении осадки судна.

4. Двигатель по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что теплочувствительные элементы выполнены в виде термобиметаллических пластин, активные и пассивные слои которых обращены соответственно в одну сторону относительно оси колеса, при этом один конец каждой пластины прикреплен к колесу, к другому ее концу прикреплен груз, а сама пластина установлена на колесе с возможностью свободного изгиба при изменении температуры нагрева.

5. Двигатель по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что теплочувствительные элементы выполнены в виде термобиметаллических пружин, у которых активные и пассивные слои расположены относительно друг друга в противоположных направлениях вдоль осевой линии пружины, при этом один конец каждой пружины закреплен на колесе, а другой ее конец связан с грузом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6