УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Вид РИД
Изобретение
Настоящее изобретение относится к сфере выработки электроэнергии, и, в частности, относится к устройству и системе выработки электроэнергии.
Потребности в электроэнергии постоянно увеличиваются в связи с развитием технологий и увеличению числа людей, с легкостью получающих к ней доступ.
Ранее в качестве довольно дешевого источника энергии выступали ископаемые энергоносители, такие как уголь или нефть. В связи со значительными объемами использования данных ископаемых энергоносителей, их запасы уменьшаются, и с каждым днем их использование становится все дороже. Кроме того, при использовании, ископаемые энергоносители загрязняют окружающую среду, поскольку расходуют энергию при добыче, производят газы и частицы при использовании, а также способствуют уменьшению общемировых энергетических ресурсов.
С целью удовлетворения растущего спроса на электроэнергию при одновременном уменьшении потребления ископаемых энергоносителей, стали развиваться другие виды энергоресурсов, такие как энергия солнца, ветра и приливов.
Использование солнечной энергии в настоящее время требует наличия полупроводниковых устройств, которые сложны в разработке и имеют короткий срок службы. Для сбора солнечной энергии используются, в основном, фотоэлектрические панели, требующие наличия полупроводниковых устройств, для производства которых необходимы большие затраты энергии. Кроме того, выработка солнечной электроэнергии ограничена периодами наличия солнечного света: невозможна в ночное время и значительно ухудшена в пасмурную погоду.
Для выработки достаточного количества ветряной энергии ветра требуется наличие громоздких механических систем, дорогих в разработке и установке, которые генерируют шум при вращении (ветряные турбины создают зашумленность).
Приливная энергия может вырабатывать большие объемы электроэнергии с помощью береговых или прибрежных механических систем. Недостаток данных систем в том, что они должны постоянно контактировать с водой в движение, что требует частого технического обслуживания и вызывает коррозионную усталость упомянутых механических систем. Следствием этого также является ограниченный срок службы данных систем.
Также были разработаны и другие устройства, позволяющие получать электроэнергию из окружающей среды либо термально, например, тепловые насосы, либо кинетически с помощью механических устройств, вырабатывающих электроэнергию в результате побочного движения других систем, например, динамо-машина, установленная на велосипеде, или, недавнее изобретение - получение энергии от движения при беге или ходьбе человека. До настоящего момента такие устройства либо имели очень низкий КПД, либо были слишком ненадежными, чтобы иметь экономическую целесообразность.
Автор настоящего изобретения попытался разрешить вышеизложенные проблемы известного уровня техники и разработал автономное устройство, вырабатывающее электроэнергию посредством собственного движения в неустойчивой движущейся среде, например, в текучей среде с турбулентными потоками, или при креплении к телу бегущего, идущего или едущего на велосипеде человека, содержащее прочный механизм и изолированное от внешней среды, что обеспечивает долгий срок службы и снижение затрат на обслуживание.
Изобретатель настоящего изобретения попытался разрешить вышеизложенные проблемы известного уровня техники и разработал автономное устройство, вырабатывающее электроэнергию посредством собственного движения в неустойчивой, движущейся среде, в потоке жидкости, имеющее простой механизм и изолированное от внешней среды, что обеспечивает долгий срок службы и снижение затрат на обслуживание.
Задача изобретения - устройство для выработки электроэнергии, отличающееся тем, что оно содержит:
раму,
корпус,
по меньшей мере один первый входной вал,
дополнительный входной вал, находящийся на одной линии с выходным валом;
средства механического соединения на ближнем конце каждого из валов, находящихся внутри корпуса, при этом упомянутые средства механического соединения взаимодействуют с системой передач внутри корпуса таким образом, что любое вращательное движение любого из входных валов преобразовывается в однонаправленное вращательное движение выходного вала,
дополнительный входной вал, закрепленный на раме,
подшипник, закрепленный на упомянутой раме, в который установлен удаленный конец свободно вращающегося выходного вала,
по меньшей мере первый маятник, установленный на первом входном валу для вращения вместе с первым входным валом;
генератор переменного тока, предпочтительно, но не обязательно находящийся внутри рамы, соединенный с выходным валом для преобразования однонаправленного движения выходного вала в электричество, а также
средства внешнего электрического соединения на внешней поверхности рамы, электрически подключаемые к генератору для обеспечения возможности использования электричества, вырабатываемого устройством.
Предпочтительно, устройство для выработки электроэнергии содержит аккумуляторную батарею для хранения электрического заряда. Предпочтительно имеется средство преобразования электроэнергии, для преобразования вырабатываемого переменного тока в постоянный ток, который может храниться в аккумуляторной батарее. Внешнее электрическое соединение может быть средством постоянного тока.
Аккумуляторная батарея может быть расположена в маятнике, и между маятником и генератором переменного тока находится динамическая передача электроэнергии для ее передачи между вращающимися относительно друг друга конструкциями рамы и маятником соответственно, с целью хранения выработанной электроэнергии в аккумуляторной батарее, а также отбора хранимого в ней заряда.
Задача изобретения - устройство для выработки электроэнергии, отличающееся тем, что оно содержит:
раму,
корпус,
первый и второй входные валы, находящиеся на одной линии и выступающие на двух противоположных сторонах корпуса;
третий входной вал, находящийся на одной линии с выходным валом, при этом направление третьего входного вала и выходного вала перпендикулярно направлению первого и второго входных валов,
средства механического соединения на ближнем конце каждого из валов, находящихся внутри корпуса, при этом упомянутые средства механического соединения взаимодействуют с системой передач внутри корпуса таким образом, что любое вращательное движение любого из входных валов преобразовывается в однонаправленное вращательное движение выходного вала,
дальний конец третьего входного вала, закрепленного на раме,
подшипник, закрепленный на упомянутой раме, в который установлен и свободно вращается дальний конец выходного вала;
первый маятник, установленный на подшипнике на дальнем конце первого входного вала для вращения вокруг первого входного вала; а также
второй маятник, установленный на подшипнике на дальнем конце второго входного вала для вращения вокруг второго входного вала.
В настоящей заявке термины "дальний" и "ближний" в отношении вала определяют его положение относительно корпуса, дальний конец вала - это конец вала, который расположен дальше от корпуса, а ближний конец вала - это конец вала, который расположен ближе к корпусу.
Третий входной вал и выходной вал предпочтительно установлены соосно.
Таким образом, устройство в соответствии с настоящим изобретением выполнено так, что его корпус двигается около его входного вала, закрепленного на раме, и имеет два маятника на двух противоположных валах, которые двигаются около корпуса устройства посредством их соответствующих входных валов.
Устройство, преобразовывающее любое вращательное движение любого из трех входных валов в однонаправленное вращательное движение единственного выходного вала, описано в патентной заявке Великобритании GB 2444656, поданной тем же изобретателем.
Преимущество устройства по настоящему изобретению в том, что, будучи закрепленным на раме в движущейся среде, корпус движется относительно рамы, а маятники движутся относительно корпуса, что создает движение, преобразованное в электроэнергию на выходном валу. Это означает, что устройство по настоящему изобретению может вырабатывать электроэнергию само по себе, если его рама помещается в неустойчивую среду, такую как поток жидкости (например, приливы и отливы).
В соответствии с одним из вариантов осуществления, устройство для выработки электроэнергии дополнительно содержит генератор переменного тока, предпочтительно, но не обязательно, находящийся внутри рамы, соединенный с выходным валом для преобразования однонаправленного движения выходного вала в электроэнергию.
Генератор переменного тока может быть подключен к аккумуляторной батарее, также предпочтительно, но не обязательно, внутри рамы, или к электрической сети, для вывода электроэнергии.
В соответствии с другим вариантом осуществления, устройство для выработки электроэнергии дополнительно содержит аккумуляторную батарею, соединенную с генератором переменного тока, для хранения электроэнергии, выработанной генератором.
В соответствии с другим вариантом осуществления, корпус имеет сферическую форму, первый и второй входные валы расположены по существу на одном из диаметров сферы, край груза каждого из маятников, обращенный к корпусу, искривлен в соответствии с формой корпуса, чтобы иметь возможность вращения вокруг корпуса. Маятники могут вращаться вокруг корпуса на 360°.
Корпус может иметь любую форму при условии, что маятники могут вращаться вокруг корпуса, и изобретение не ограничено сферической формой корпуса. Маятники сконструированы таким образом, чтобы, вне зависимости от положения маятника относительно корпуса, груз маятника не сталкивалась с каким-либо из валов, что позволяет максимизировать вращение маятников вокруг корпуса и, таким образом - максимизировать выработку электроэнергии. Форма маятников выбрана таким образом, чтобы не сталкиваться с профилем корпуса при вращении вокруг соответствующих валов, и, соответственно, обеспечить вращение на 360° вокруг их соответствующих валов.
В соответствии с другим вариантом осуществления, каждый маятник дополнительно содержит противовес, расположенный на конце плеча маятника, противоположном концу, поддерживающему его основной груз.
Противовес предназначен для уменьшения частоты вращения маятника относительно другого маятника с таким же грузом, не имеющего противовеса.
Противовес также может иметь криволинейную форму.
В соответствии с другим вариантом осуществления, маятники вращаются независимо друг от друга.
В соответствии с другим вариантом осуществления, грузы маятников соединены жесткой связью, чтобы иметь возможность синхронного вращения вокруг своих соответствующих валов.
В соответствии с другим вариантом осуществления, средствами механического соединения валов с системой передач являются зубчатые колеса, цепи и шестерни, ремни и приводные шкивы, а также любые их сочетания.
В соответствии с другим вариантом осуществления, система передач между средствами механического соединения входных валов и средства механического соединения выходного вала содержат зубчатые колеса, цепи и шестерни, ремни и приводные шкивы, а также любые их сочетания.
Другая задача изобретения - это система выработки электроэнергии, отличающаяся тем, что она содержит оболочку, в которой закреплена рама, или образует раму устройства для выработки электроэнергии как определено выше, а также устройство хранения электроэнергии, электрически соединенное с генератором переменного тока устройства для выработки электроэнергии.
Аспекты, признаки и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего описания изобретения, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные элементы обозначены аналогичными цифрами, и на которых:
фиг. 1 - вид сверху частичного разреза корпуса устройства для выработки электроэнергии в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
фиг. 2 - вид снизу корпуса, изображенного на фиг. 1;
фиг. 3 - вид в перспективе корпуса, изображенного на фиг. 1;
фиг. 4 - вид в перспективе корпуса устройства для выработки электроэнергии с двумя маятниками, аналогичное фиг. 3;
фиг. 5 - вид в разрезе корпуса, изображенного на фиг. 1;
фиг. 6 - вид в перспективе маятника в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 7 - вид в перспективе дополнительного варианта осуществления устройства для выработки электроэнергии;
фиг. 8 - вид сверху частичного разреза корпуса устройства для выработки электроэнергии, изображенного на фиг. 7;
фиг. 9 - вид в перспективе частичного разреза корпуса устройства для выработки электроэнергии, изображенного на фиг. 7, с двумя маятниками;
фиг. 10 - вид в перспективе частичного разреза корпуса устройства для выработки электроэнергии, изображенного на фиг. 9;
фиг. 11 - вид в перспективе разреза по центру корпуса устройства для выработки электроэнергии, изображенного на фиг. 9, а также
фиг 12 - увеличенное изображение в перспективе средств динамической передачи электроэнергии, используемых на входных и выходных валах.
На фигурах 1-6 изображен вариант осуществления устройства для выработки электроэнергии 1 в соответствии с настоящим изобретением.
Устройство для выработки электроэнергии 1 содержит корпус 2, не отображенный на фигурах 1-3 с целью облегчения их читаемости, имеющий, как правило, сферическую форму, который показан на фигурах 4-5 с видом сверху частичного разреза, а также с видом сбоку частичного разреза, с целью иллюстрации расположения его внутренних механизмов.
Корпус 2 дополнительно содержит два выступа 3, 4 на противоположных сторонах - в передней и задней части корпуса 2, как показано на фиг. 4; функция этих двух выступов 3, 4 описана ниже.
Устройство 1 содержит три входных вала 5, 6 и 7, и один выходной вал 8, который выступает из корпуса 2. Валы 7, 8 располагаются по одной линии на первом диаметре сферы, образующей корпус 2, который проходит через выступы 3, 4; валы 5, 6 располагаются по одной линии на втором диаметре сферы, образующей корпус 2, все четыре вала 5, 6, 7 и 8 находятся в одной плоскости и ось валов 5, 6 перпендикулярна оси валов 7, 8.
В нижеследующем описании передняя часть корпуса 2 означает часть корпуса 2 из которой, в соответствии с фигурами, выступает длинная часть выходного вала 8; задняя часть корпуса 2 означает часть корпуса 2, из которой выступает короткая часть выходного вала 8; левая часть корпуса 2 означает часть корпуса 2, из которой выступает входной вал 5, а правая часть корпуса 2 означает часть корпуса 2, из которой выступает входной вал 6 (см. фиг. 3).
Каждый из валов 5, 6, 7 и 8 соединен своим ближним концом, расположенным внутри корпуса 2, с зубчатым механизмом, в целом по тексту упоминаемым под ссылочной поз.9, конкретная конструкция которого, а также его соединение с валами 5, 6, 7 и 8, будут описаны ниже, таким образом, что любое вращательное движение какого-либо из входных валов 5, 6, 7 посредством зубчатого механизма 9 преобразовывается в однонаправленное вращательное движение выходного вала 8.
Такое однонаправленное вращательное движение выходного вала 8 используется, например, во взаимодействии с генератором переменного тока (показанном во втором варианте осуществления) для выработки электроэнергии в результате любого вращательного движения входных валов 5, 6, 7.
В варианте осуществления, показанном на фигурах 1-5, опора 10 с фланцем 11 на одном конце имеет два подшипника 12а, 12b, которые поддерживают короткий конец выходного вала 8, опора 10 закреплена на раме (показанной во втором варианте осуществления) винтами, вставленными через отверстия 11а, выполненные во фланце 11.
Аналогично, входной вал 7 имеет на одном конце фланец 13 являющийся неотъемлемой частью входного вала 7, с подшипником 15, поддерживающим длинную часть выходного вала 8; фланец 13 также закреплен на той же раме (показанной во втором варианте осуществления) винтами, вставленными через отверстия 14, выполненные во фланце 13.
На дальнем конце каждого из входных валов 5, 6 закреплен маятник 16, который приводит во вращение соответствующий входной вал - 5 или 6. Маятники 16 на каждом из входных валов 5, 6 идентичны.
Форма маятника 16 лучше показана на фиг. 6.
Маятник 16 содержит плечо 17 и груз 18.
Плечо 17 имеет достаточную длину для того, чтобы груз 18 могла двигаться в корпусе 2. Форма груза 18 изогнутая, чтобы груз 18 могла двигаться внутри корпуса 2, не сталкиваясь с валами 7, 8 или опорой 10.
Криволинейная форма груза 18 позволяет ей иметь максимальный вес и свободно двигаться в сферическом корпусе 2.
На кромке поверхности груза 18, прилегающей к корпусу 2 сделан вырез 19; вырез 19 расположен с противоположной от плеча 17 стороны и во время использования входит в контакт с выступами 3, 4, образованными в передней и задней части корпуса 2. Вырез 19 сделан для обеспечения зазора, чтобы маятник 16 не задевал корпус 2 системы передач.
Верхняя часть плеча 17 имеет два ответвления 17а, 17b, разделенные прорезом 20, проходящим продольно вдоль плеча 17, с цилиндрическим сквозным отверстием 21, находящимся у основания ответвлений 17а, 17b, и соприкасающимся с прорезом 20, предназначенные для крепления на свободном конце соответствующего входного вала 5, 6.
На свободных концах ответвлений 17а, 17b выполнены сквозные отверстия 22 для прохода винтов и болтов 23 чтобы закреплять свободные концы соответствующих входных валов 5, 6.
Во время работы, маятники 16 закреплены на свободных концах соответствующих входных валов 5, 6 и их движение задает движение упомянутых валов.
Форма маятников 16 и сферическая форма корпуса 2 обеспечивают максимальную компактность устройства 1 без столкновения маятников 16 с корпусом 2, что может не только ограничивать движение маятников 16, но и привести к повреждению корпуса 2.
Хотя это и не отображено на фигурах, но изобретение также предполагает наличие противовеса на маятниках 16, упомянутый противовес закреплен на конце плеча 17, противоположном концу, на котором расположен груз 18.
Когда корпус 2 имеет сферическую форму, как в варианте осуществления, изображенном на фигурах, противовес, предпочтительно, должен иметь немного меньшие габариты и массу, нежели груз 18, и также иметь криволинейную форму, чтобы иметь возможность вращения вокруг корпуса 2 без столкновения с ним. Противовес предназначен для уменьшения частоты вращения маятника 16 относительно маятника 16 с одним грузом 18, как показано на чертежах.
На фигурах 7-12 показан дополнительный вариант осуществления с теми же компонентами, имеющими те же идентификаторы, что и в вариантах осуществления, изображенных на фигурах 1-6. В данном варианте осуществления, груз 18 маятника состоит из нескольких средств хранения электрического заряда, или элементов 45 батарей, которые установлены внутри груза 18 маятника без нарушения его формы или ограничения его вращательного движения. Кроме того, вес элементов 45 батарей подбирается специально для обеспечения функционирования груза 18 маятника. В одном из вариантов осуществления используются элементы 45 батарей заводского изготовления, которые помещаются в специально предназначенные для них выемки в грузе 18 маятника. В другом варианте осуществления, элементы 45 батареи могут быть выполнены необходимой формы, чтобы составлять весь маятник 16 целиком. В зависимости от необходимого удельного веса, удельной мощности и стоимости может быть использована любая подходящая технология изготовления аккумуляторных батарей, которая будет зависеть от назначения энергосберегающего устройства, в котором она будет применяться. Например, для увеличения массы могут использоваться железо-никелевые аккумуляторы, или литий-ионные аккумуляторы для уменьшения массы и одновременного увеличения мощности и емкости.
Элементы 45 батарей электрически соединены с генератором 46 переменного тока посредством выходного вала 8 и корпуса 2 устройства 1 для выработки электроэнергии с помощью средств динамической передачи электроэнергии или контактных колец 50. Выходной вал 8, а также левый и правый валы 5 и 6 с маятниками электрически соединены с корпусом 2 посредством контактного кольца 50, показанного на фиг. 12. Это позволяет валам 6, 7 и 8 плавно вращаться, с обеспечением электрического контакта для зарядки элементов батарей электрическим током при выработке устройством полезной энергии, а также разрядки элементов батарей при выработке устройством отрицательной полезной энергии.
На фигурах 8 и 9 генератор 46 переменного тока состоит из катушки 47 и постоянного магнита 48. Генератор переменного тока может быть расположен на входном валу 7, как показано на фиг. 8. В варианте осуществления, показанном на фиг. 8, для создания генератора переменного тока постоянный магнит 48 встроен в опору 10, а катушка 47 расположена на выходном валу 8 так, чтобы при вращении выходного вала 8 катушка 47 вращалась относительно неподвижного постоянного магнита 48. Для преобразования вырабатываемого переменного тока в постоянный для хранения в элементах батарей устройство также снабжается выпрямителем. Также предусматривается наличие средств динамической передачи электроэнергии (не показаны на чертежах), которые передают электрический ток с выходного вала на средства внешнего электрического соединения (не показаны на чертежах), расположенные на внешней поверхности рамы 49. Устройство может быть выполнено таким образом, чтобы передавать переменный или постоянный ток, либо оба вида тока, на средства внешнего электрического соединения. Необходимо понимать, что генератор переменного тока может быть устроен альтернативным способом, в т.ч. с расположением катушки на неподвижной опоре, и электрически соединен со средствами внешнего электрического соединения, и постоянными магнитами, расположенными на выходном валу 8, с вращающимся электрическим соединением, передающим электрический ток с катушки на токоотвод на выходном валу 8.
Электрический ток, подаваемый с генератора 46 переменного тока на элементы 45 батарей, проходит через контактное кольцо 50, расположенное между выходным валом 8 и токоотводом (не показан на чертежах) в корпусе 2, как показано на фиг. 11. Затем электрический ток проходит через дополнительное контактное кольцо 50 между токоотводом (не показан на чертежах) в корпусе 2 на плечи маятников 5, 6 и, таким образом, на элементы батарей. Аналогично, при снятии заряда с аккумуляторной батареи, электрический ток проходит в противоположном направлении.
В соответствии с фиг. 12, в зависимости от того, происходит ли зарядка или разрядка элементов батарей, контактное кольцо 50 позволяет осуществлять передачу электрического тока с выводов 51 статора корпуса 2 на выводы 52 ротора валов 5, 6 и 8 через контактные кольца 53 и щеточный контакт 55 во время вращения валов. Данный динамический роторный контакт обеспечивает прохождение электрического заряда во время вращательного движения валов 5, 6 и 8 при минимальном сопротивлении трения контакта. В данном варианте осуществления щеточный контакт выполнен из графита - материала с высокой электропроводностью и низким коэффициентом трения.
Также предусматривается наличие электронных средств управления (не показаны на чертежах) для управление током, идущим к аккумуляторной батарее или от аккумуляторной батареи, в зависимости от объема выработки электроэнергии энергосберегающим устройством, и мощности, потребляемой через средства внешнего соединения (не показаны на чертежах), расположенные на раме 49. Возможно также наличие средств отображения на внешней поверхности рамы 49, предназначенных для предоставления пользователю информации об остаточном уровне заряда элементов батарей, а также о текущих объемах вырабатываемой и/или потребляемой мощности.
Далее приведено более подробное описание передаточного механизма 9.
Сначала будет описана передача между входным валом 7 и выходным валом 8, а затем - передача между входными валами 5, 6 и выходным валом 8.
Как указано выше, выходной вал 8, располагающийся на одной линии с входным валом 7, поддерживается на одном конце опорой 10 с помощью подшипников 12а и 12b.
Входной вал 7 проходит в трубу 24, выполненную за одно целое с входным валом 7, которая проходит сквозь первое зубчатое колесо 25 и второе зубчатое колесо 26; каждое из зубчатых колес 25, 26 соединено с муфтой одностороннего вращения 25а, 26а соответственно. Входной вал 7 посредством трубу 24 зацепляется с муфтой 25а при вращении в одном направлении, и с муфтой 26а при вращении в противоположном направлении.
При вращении в том направлении, при котором входной вал 7 зацепляется с муфтой 25а, она, в свою очередь, зацепляется с выходным валом 8, таким образом, задавая вращательное движение выходного вала в том же направлении, что и входной вал 7.
При вращении входного вала 7 в противоположном направлении, входной вал 7 не зацепляется с выходным валом, т.к. муфта одностороннего движения 25а не зацепляется с выходным валом 8.
Однако, входной вал 7 посредством трубы 24 зацепляется с зубчатым колесом 26 через муфту одностороннего движения 26а и, таким образом, задает вращение зубчатого колеса 26 в том же направлении.
Зубчатое колесо 26 затем зацепляется с зубчатым колесом 30, которое, в свою очередь, зацепляется с зубчатым колесом 29 на оси 28, на которой расположены зубчатое колесо 31 и зубчатое колесо 27.
Зубчатые колеса 31 и 27 зацеплены с осью 28.
При приведении в движение посредством оси 28, зубчатое колесо 31 зацепляется с зубчатым колесом 32, зацепленным с выходным валом 8, что приводит в движение выходной вал 8.
Таким образом, вне зависимости от направления вращения входного вала 7, направление вращения выходного вала 8 одинаковое, а именно, однонаправленное. Вращательное движение входных валов вызывается движением рамы, которое, в свою очередь, вызывается внешним движением волн, идущего или бегущего человека, и другого движения внешней среды в зависимости от способа применения устройства.
Далее приводится описание передаточного механизма с входных валов 5, 6 на выходной вал 8.
Входной вал 5 зацепляется с зубчатым колесом 33.
Зубчатое колесо 33, при приведении в движение входным валом 5 в правильном направлении вращения, зацепляется с зубчатым колесом 34.
Зубчатое колесо 34 зацепляется с осью 35, которая несет два зубчатых колеса 36 и 37, каждое из них зацепляется с осью 35 посредством муфт одностороннего движения 36а и 37а соответственно; таким образом, зубчатое колесо 36 зацепляется с осью 35 при вращении в одном направлении, а зубчатое колесо 37 зацепляется с осью 35 при вращении в противоположном направлении.
При зацеплении с осью 35, зубчатое колесо 36 зацепляется с зубчатым колесом 38, которое, в свою очередь, зацепляется с зубчатым колесом 39. Зубчатое колесо 39 зацепляется с осью 40 и приводит во вращение ось 40, на которой закреплено косозубое колесо 41, зацепляющееся с косозубым колесом 42, расположенным на выходном валу 8, которое приводится в движение с односторонним вращением.
На входном валу 6, зубчатое колесо 43 зацепляется с входным валом 6. Аналогично входному валу 5, при зацеплении с входным валом 6, зубчатое колесо 43 зацепляется с зубчатым колесом (не показан на чертеже, но аналогично зубчатому колесу 34), зацепленным с осью 35, и задает вращение зубчатого колеса 37, которое зацепляется с зубчатым колесом 44, зацепленным с осью 40. Вращение зубчатого колеса 44 передается косозубому колесу 41, которое приводит во вращение косозубое колесо 42 и, соответственно, выходной вал 8.
Муфты одностороннего движения установлены таким образом, чтобы, в случае жестко связанных дальних концов входных валов 5, 6, вращение валов 5, 6 в одном направлении включало передачу, относящуюся к одному из первых валов, при этом не включая передачу, относящуюся ко второму валу, а вращение валов 5, 6 в противоположном направлении включало передачу т второго вала, при этом не включая передачу первого вала.
По сути, например, если маятники 16 жестко связаны, вне зависимости от направления движения, кинетическую энергию на выходной вал 8 передает только один вал.
Муфты одностороннего движения обеспечивают передачу движения на выходной вал 8 только от одного входного вала.
Кроме того, конструкция такова, что, вне зависимости от направления движения входных валов 5, 6, косозубые колеса 41, 42 всегда вращаются в одном направлении.
Хотя настоящее изобретение раскрывается с использованием косозубых колес, оно не ограничивается их использованием, и для передачи движения на выходной вал 8 вместо косозубых колес могут использоваться и конические зубчатые колеса, что находится в рамках объема настоящего изобретения.
Одностороннее направление вращения выходного вала 8 соответствует одностороннему направлению вращения, заданному посредством входного вала 7, таким образом, вне зависимости от направления вращения какого-либо из входных валов 5, 6 или 7, достигается одностороннее направление вращения выходного вала 8.
Как указано выше, маятники 16 могут быть жестко связаны, либо независимы. В любом случае, вращательное движение выходного вала 8 будет односторонним.
Улучшение изобретения может быть достигнуто путем создания такой же передачи, как у входного вала 7, на входных валах 5, 6 в случае, если маятники 16 независимы. Действительно, если маятники независимы, это позволяет получать энергию из любого движения маятника 16 на любом из входных валов 5, 6.
В раскрываемом выше изобретении, если маятники 16 будут независимы по отношению друг к другу, только одно направление вращения маятника 16 по какой-либо из осей вращения будет передавать энергию на выходной вал 8.
При использовании, корпус 2 закрепляется на раме посредством фланцев 11 и 13.
После этого корпус 2 может вращаться в любом направлении. Затем рама может быть помещена в оболочку, например, сферической формы, в которой она жестко закрепляется.
Опоры и соответствующие болты и винты внутри корпуса 2, с помощью которых закрепляются зубчатые колеса и валы, не указаны чтобы не перегружать фигуры ссылочными позициями.
Затем сфера может помещаться в неустойчивую среду. Например, при помещении сферы в море, приливы и отливы приведут маятники в движение, вызывая вращение выходного вала 8 и вращение корпуса 2 вокруг входного вала 7, также вызывая вращение выходного вала 8 и, таким образом, выработку электроэнергии генератором. Упомянутая электроэнергия может затем сохраняться в аккумуляторной батарее, либо подаваться в электрическую сеть.
При этом, устройство в рамках настоящего изобретения может вырабатывать электроэнергию из любых видов природной кинетической энергии (ПКЭ), а именно из движения воды, ветра, людей, животных или движения транспортных средств по пересеченной местности.
Важно отметить, что устройство в рамках настоящего изобретения может иметь любой размер.
Хотя здесь был описан конкретный вариант осуществления, с преобразованием движения от входных валов к выходному валу, изобретение не ограничивается данным вариантом осуществления, и любая передаточная система, позволяющая преобразовывать однонаправленное вращательное движение какого-либо из трех валов в однонаправленное вращательное движение выходного вала, предусматривается настоящим изобретением. Например, передаточная система, раскрываемая в патентной заявке Великобритании GB 244465, также может быть предусмотрена в объеме настоящего изобретения.
Генератор переменного тока и/или аккумуляторная батарея могут располагаться внутри или снаружи рамы, оставаясь в рамках объема настоящего изобретения.
Также, хотя выходной вал изображен выступающим с обеих сторон корпуса, это необязательно, при условии, что вращение какого-либо из входных валов может быть преобразовано в однонаправленное вращение выходного вала.
Также предусматривается возможность последовательного соединения нескольких устройств, оставаясь в рамках объема настоящего изобретения.
Перечень деталей:
1. Устройство для выработки электроэнергии
2. Корпус
3. Передний выступ
4. Задний выступ
5. Левый входной вал
6. Правый входной вал
7. Передний входной вал
8. Выходной вал
9. Передаточный механизм
10. Опора
11. Фланец (11а - отверстия во фланце)
12. Два подшипника
13. Фланец переднего входного вала
14. Отверстия во фланце переднего входного вала
15. Подшипник
16. Маятник
17. Плечо маятника (17а/17b - ответвления плеча)
18. Груз маятника
19. Паз
20. Прорез
21. Отверстие в плече маятника
22. Отверстие в ответвлениях плеча маятника
23. Винты/болты
24. Труба
25. Первое зубчатое колесо (25а - первая муфта)
26. Второе зубчатое колесо (26а - вторая муфта)
27. Третье зубчатое колесо
28. Первая ось
29. Четвертое зубчатое колесо
30. Пятое зубчатое колесо
31. Шестое зубчатое колесо
32. Седьмое зубчатое колесо
33. Восьмое зубчатое колесо
34. Девятое зубчатое колесо
35. Вторая ось
36. Десятое зубчатое колесо
37. Одиннадцатое зубчатое колесо
38. Двенадцатое зубчатое колесо
39. Тринадцатое зубчатое колесо
40. Третья ось
41. Первое косозубое колесо
42. Второе косозубое колесо
43. Четырнадцатое зубчатое колесо
44. Пятнадцатое зубчатое колесо
45. Элементы батарей
46. Генератор переменного тока
47. Катушка
48. Постоянные магниты
49. Рама
50. Контактное кольцо
51. Выводы статора
52. Выводы ротора
53. Контактные кольца
54. (Не используется)
55. Щеточный контакт
