Ветрогидродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК г 1 г 5 Г 03 О 5/00 АНИЕ ИЗОБРЕТКОМУ СВИ,О,ЕТЕЛЬСТВУ К АВ Сущность изобретения: для павы удобства и расширения области ис вания ветрогидродвигатель, содер камеры с подвижными перегородкам занными со штоком, взаимодейств при помощи тяги с золотниковым ус вом, снабжен патрубками, подключе к полостям камеры, перегородки вы ны в виде мембран, а золотниковое ство расположено на входе патрубко ф-лы, 3 ил. шения ользожащий и, свяующим рой"т нными полне- устроив. 4 з.п. ные неподвикныщи и подвижными перегородками, попарно снабжены перекидными заслонками, являющимися згглотниковым устройством, соединенным с помощью гяги и гистерезисного механизма со штоком. Перемещение рабочего органа-штока и подвижных перегородок происходит благодаря попеременному появлению в одной из парных камер избыточного давлен гя, 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 к ветрогидроэпольэовано для оды, течения воечной энергии в может быть как вижным для исенных от источпастухами,ермах, садоводческая установртикально устаью качания на одным мехэнизроиства заключаходимости иметь и выполнения ее ности использоую энергию в слуизобретению по является ветрододержащий вертинеподвижные , между которыми ые на штоке по- меры, образованГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент США Иг 4024 л 09, кл, 290-35,опублик. 1977,Авторское свидетельство СССРМ 992802, кл, Г 03 О 5/00, 1981,(57) Использование: преобразование энергии ветра и течения воды в полезную работу,Изобретение относитсянергетики и может быть испреобразования энергии вды, а также тепловой и солнмеханическую, Устройствостационарным, так и передпользования в местах, удалников энергии,рыбаками, туристами, на фческих участках,Известна ветроэнергетика, содержащая лопасть, веновленную с возможностопоре и связанную с привмом (1),Недостатки такого устются в громоздкости, необмощную мачту, сложностпередвижной, невозможвать тепловую или солнечнчае отсутствия ветра,Наиболее близким кконструкции устройствомвигатель П.П,Проценко, скальный шток,горизонтальные плас иныустановлены закрепленндвижные перегородки. Ка Ы , 177208 А 1камеры с подвижными перегородками, образующими со стенками камер полост 1 исвязанными со штоком, взаимодействующим при помощи тяги с золотниковцм устройством, снабжен пат рубка 111 л, 5подключенными к полости, перегэро,.;к 1выполнены в виде мембран, а золотниковоеустройство расположено на входе г 1 атбков; по одному из вариантов золотнлковоеустройство выполнено В Виде экранирующей заслонки, связанной с тягой и расположенной у входных отверстий патрубков,одругому варианту ветрогидрадвигателснабжен входным трубопроводом и выпускным трубопроводом сдефлектором, а золотниковое устройство выполнено в винегидропневморэспределителя, вход которого сообщен с входным трубопроводом, авыход связан с патрубками и выпускнымтрубопроводом; в одном из вариантов снаб";женным нагревателем потока, по треть уварианту золатниковое устройство ветрогидродвигателя выполнено в виде поворотной трубки, установленной с возможность:осообщения с патрубками, 25Устройство (фиг.1) вкл 1 очает в себя Ветродвигатель 1 и преобразователь скорост 1.ветра с перепад давления, состоящий и,двух напорных патрубков 2 и 3 и зас 1 онки4, цвигатель 1 состоит из парных камер 5 и 306, разделенных мембоанами 7, В жесткихцентрах которых закреплен каток 8, являющийся рабочим органом, Наг;орный па;гбок 3 подсоединен с входным патруокам .,камер 5, а патрубок 2 - к ка 1 ерам б. Вь:од - ,":5ные отверстия 10 напорных патр;бков 2 и 3повернуты В сторону ветра, Заслонка 4;становлена на оси 11, располокенной нижецентра тяжести заслонки 4, благодаря чемуона имеет только два устойчивых положения, ограниченных упорами 12, В зтих положениях заслонка 4 закрывает Ькранирует 1от ветра отверстие 10 одногс из напорныхпатрубков 2 или 3. На штоке 8 закрепленыушки 13, сквозь которые проходит тросик 4514, натянутый на шкивах 15, 1 тросику 14прикреплена заслонка 4 и кулачок 16., расположенный между ушками 13, Детали8,13,16 образуют гистерезиснцй механизм,Позиции 4,10-16 составляют золотниковое 50устройство, обеспечивающее подачу динамического давления потока воздуха после.довательно в камеру 5 или 6, К штоку 811 рисоединяется насос или другой привсдимь 1 й механизм, Для снижения перепада 55давлений воздуха между патрубками 2 и 3служит заслонка 17,Приемниками динамического давлениявоздуха являются отверстия 10 патрубков 2и 3. Они и должны быть располоке 1 ч.1 Ввзрху, в зоне Ветра, сам же двиатель 1 можетбыть расположен внизу и даже в помещении, где е о удобно обслуживать,Ра флг,2 изображен другой вариант устройсза, имеющий другу 10 конструкци 1 опрег.йразонателя потока среды в давление изолотникоБО О устройстВВ,,йвигатель 1 соединен патрубками 9 снапо;1 нцми трубами повышеного 2 и пониженного 3 давлений через золотник, Выполненньй В Виде гидрспневмораснределителя10 с двумя гарельчатцми клапанами 19 иче 1 ьи ьмя Ге длзми 20, 1-1 а по ная т Очбаприсоединена между седлами и 11, труба3 понижсо 1 ого давления - между седламии У, патрубок 9 камеры 5 - между седлами. Ь .,оед 1 лнена со штоком 7 через гистерезиснь и;:;ха -.:Изг,1 22 с фиксирующей пружиной23. 1 апор 11 ая труба 2 снабжена фл 1 огернцмрул;Вць ус гройс гвом - поворотным хвог том24.руба 3 имеет Вверху Дефлектор 25 Дляполчеь и, пон 1 лженного давления Воздуха иагреиагель 26 для получения гяги при отсу 1 сгвии Ветра,На фиг. представлен еще один вариантус Ойст;а с:Д,ой нзг 10 рной ТП"бо 1л -( го нд,1 ,1 ба) .р 10 н,;1 р- .,- 10.;В(1 В1 Г 4 нваннс" го 1 ОЯ 111 я по 1 Iвхог 1 ного Га ",.кг. .э ка 1 и 1 ср . и с, лз".Внты1,"-15 0: разу 10 т Гистерезис 1 цй механизм,- гказ; Я, Губу, мо "ет,-,рвава; ВГ я Гтряоды ИЛИ ВОЗДХа, ВСВЯЗИ С ЧМ "ГТРОИСТВОь "жет быть Ве ро или гид,г 1 ДВ 111 а 1 елем,Уст.:01"сво по Фиг,1. работэет след,ю.,;Им образом,При каличли Ветра (или течения ВОДЫ) Внапорном патрубко ,3, не заслоненном заслонкой 4, образуется избыточное дамение, равное динамическому напору и1 ереда 101 десся В камерц ., ЦВ 1 бранц 7 пе," меща.Отся Вниз, Вц;еснял асть воздуха, з:;. ь 1 ер 6, При подходе 1 цока 8 В крайнеенижнее полекение Веохнее ушко 13 на;киает на кулачок 16, трссик 11 перемещаетсяпо часовой стрелке и перебрасывает заслонку 4 В ПОВВОе полОжение, В котором Оназаслоняет Вхо;.:1 ое отверстие 10 в па; рубок3, г, резуль 1 ате зтого шток 6 поднимается иВ (онце его хода заслонка 4 снова перебрасывается в левое положениеТаки 1 и образок работа устройства закл;очаетсл В последовательной подаче динамического давления потока среды в камеру5 или 6, чтс обеспечивает Возвратно-поступательное движенле штока О, явлюощегосяраоо;им органом, к которому присоединенГр 11 води 1 лцй м;ха."изм непосредстВенноили 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 за 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 трубе 3 дефлектора 25 и (или) нагревателя 26, увеличивающих тягу,Нагреватель может быть выполнен в виде горелки лли просто печи, в которой сжигаются дрова. Для использования солнечного тепла трубу 3 выполняют соответствующим образом, например делают черной 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-поступательнь 1 е 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 3 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 1 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 использовать 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 воз духа, а также тепловой или солнечной в перепад давлений, Такой двигатель уцобен в монтаже и обслуживании, легко может быть выполнен передвижным,10 Формула изобретения1, Ветрогидродвигатель, содержащийкамеры с подвижными перегородками, образующими со стенками камер полости исвязанными со-штоком, взаимодействую 15 щим при помощи тяги с золотниковым устройством, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения удобства и расширенияобласти использования, он снабжен патрубкэми, подключенными к полостям, перего 20 родки выполнены в виде мембран, азолотниковое устройство расположено навходе патрубков,2,Ветрогидродвигатель по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что золотниковое устрой 25 ство выполнено в виде экранирующей заслонки, связанной с тягой и расположеннойу входных отверстий патрубков.3, Ветрогидродвигатель по п,1. о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения30 мощности, он снабжен входным трубопроводом и выпускным трубопроводом с дефлектором, а золотниковое устройствовыполнено в виде гидропневмораспределителя, вход которого сообщен с входным тру 35 бопроводом, а выход связан с патрубками ивы пус кн ы м трубопроводом,4. Ветрогидродеигатель по п.З, о т л ич а ю щ и й с я тем, что выпускной трубопровод снабжен нагревателем потока.40 5. Ветрогидродвигатель по п,1, о т л ич а ю щи й с я тем, что эолотниковоеустройство выполнено в виде поворотной трубки,установленной с возможностью сообщенияс патрубками.451772408 Составитель Н, СоколоТехред М,Моргентал Редакто Корректор И, Шмакова нно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, уп.Гагарина,31 во каэ 3827 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5