Морской волновой двигатель

(51) 03 13/12 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ плавучестью за счет пустых или наполненных пенопластом полостей в спиральных полуцилиндрах. Погружая и осушая ротор, волна создает в полуцилиндрах струю воды, которая обеспечивает вращение ротора за счет разности давления между внутренней полостью полуцилиндров и внешней поверхностью ротора по закону Бернулли.(57) Морской волновой двигатель состоит из двух спиральных полуцилиндров, смещенных в среднем на две трети радиуса ротора, который обладает Изобретение относится к гидроэнергетическим устройствам, работающим от волн на крупных водных бассейнах, где волновой двигатель размещается на поверхности акватории в полупогруженном, но плавающем положении. Задачей предлагаемого изобретения является простота изготовления, увеличение коэффициента извлечения энергии из морских и океанских волн, а также экологическая надежность работы в любой части акватории не зависимо от амплитуды, длины волны и направления движения их. Известно изобретение Способ и установка для использования энергии волн, Великобритания 2110763 кл. 1 1983 г. На полом цилиндрическом роторе продольно размещены отсеки, которые захватывают воду с волны на одной стороне ротора и выливают ее на другой стороне при вращении ротора. Отсеки, разнесенные по длине ротора, заполняются водой и захваченным воздухом, что обеспечивает вращение ротора силами Ньютона (гравитацией) и Архимеда(выталкивание отсеков, заполненным воздухом). Ось ротора на одном конце соединена с электрогенератором. Недостатком этого устройства является высокое сопротивление вращению ротора,которое связано с большим количеством отсеков на цилиндрической поверхности его, что сильно снижает КПД при использовании энергии волн. Известно изобретение под названием Аппарат использования энергии океанской волны патент США 3818704, 25.06.74. Кл. 60504. Аппарат состоит из горизонтально расположенной плавающей спиральной трубы- ротора, соединенной с электрогенератором на одном отцентрированном конце трубы. Шаг спирали обязательно совпадает с длиной и амплитудой волны, а диаметр полой трубы обеспечивает плавучесть аппарата. Взаимодействие витков спирали к всплытию их вызывает вращение этого ротора. Недостатком аппарата является обязательное совмещение спиральных витков ротора с длиной и амплитудой океанской волны. Отсюда и ограничение использования аппарата на других диапазонах волн, т.к. часть витков ротора отрывается от поверхности волны или погружается в нее, затрудняя вращение аппарата. В предлагаемом морском волновом двигателе указанные в прототипе недостатки устранены путем смещения двух, спиральных полуцилиндров в среднем на две трети радиуса ротора, который обладает плавучестью за счет пустых или наполненных пенопластом камер в спиральных полуцилиндрах. Погружая и поднимая ротор в воду,волна создает в полуцилиндрах струю воды, которая обеспечивает вращение ротора за счет разности давления между внутренней полостью полуцилиндров и внешней поверхностью ротора по закону Бернулли. В разрезе ротор представляет системы Савониуса, которые использовались как гирляндные двигатели на речных потоках. На фиг.1 показан внешний вид спирального ротора двигателя, где заштрихованы внутренние полости ротора. На фиг.2 - поперечный разрез ротора по сечению А-А (система Савониуса). 2 Морской волновой двигатель состоит из ротора 1(фиг.1), состоящего из спиральных полуцилиндров 2(внутренняя полость заштрихована) и вала 3 на торце 4 ротора 1. Полуцилиндры 2, связанные с валом 3 через полости 5 распорками 6. Вогнутая герметичная полость 5 заполнена воздухом или пенопластом для удержания ротора 1 на плаву(фиг.2). Короткая стрелка показывает направления передачи перепада давления,которое непрерывно создает однонаправленные силы момента вращения. Радиус полуцилиндра 2 составляет примерно третью часть радиуса ротора 1,а последний по диаметру близок к средней амплитуде волны морского бассейна, где в соответствие с требованиями используется этот двигатель. Работает морской волновой двигатель эффективно в основном на волнах с амплитудой не менее радиуса ротора 1 и длины волны не более длины ротора 1, лучше при длине ротора 1 в 2-5 раз длиннее волны. Такое соотношение позволяет всегда оставаться на плаву морской двигатель в горизонтальном положении. Плавучесть двигателя возможна благодаря полости 5 в каждом спиральном полуцилиндре 2. Переменно ротор 1 частично погружается в набегающую волну, что вызывает движение воды внутри ротора 1 и круговое обтекание полуцилиндров 2. При погружении ротора 1 в массу волны происходит заполнение водой пространства между полуцилиндрами 2 (поток показан стрелкой на фиг.2). При прогибе волны происходит обратное течение воды между полуцилиндрами 2 (поток показан на фиг.2 извилистой стрелкой). Жесткость ротора на волне обеспечивают распорки 6. Таким образом, субрадиальное течение воды в извилистом пространстве ротора 1 создает перепад давления ,которое вызывает вращение ротора 1, включая и центробежные силы. Отсюда, момент силы вращения ротора 1 складывается из перепададавлений (Бернули) и центробежных сил во внутренних вогнутых цилиндрических поверхностях и наружных поверхностей полуцилиндров 2 ротора 1. Все детали ротора 1 не способны травмировать морской органический мир,но частично уменьшают волнение акватории в местах размещения морского волнового двигателя. Изготовление двигателя производится путем проката листового металла или пластика до получения полуцилиндрической поверхности,которая одновременно закручена в спираль. Две соответствующие полуцилиндрические 2 спирали свариваются для создания полости 5, которая заполнена воздухом или пенопластом и способна держать двигатель на плаву. Сваренные полуцилиндрические 2 спирали вставляются одна в другую, образуя ротор 1 благодаря креплению на торце 4 и распоркам 6 на валу 3 с шагом,расположенным через половину витка (фиг.1). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Морской волновой двигатель состоящий из горизонтально расположенной плавающей спиральной трубы-ротора,соединенной с электрогенератором на одном конце трубы, шаг спирали которой обязательно совпадает с длиной и амплитудой волны, а диаметр трубы обеспечивает плавучесть, что при взаимодействии витков спирали с волной вызывает вращение этого ротора,отличающийся тем, что два спиральных полуцилиндра смещены в среднем на две трети радиуса ротора, который обладает плавучестью за счет пустых или наполненных пенопластом полостей в спиральных полуцилиндрах.