DE19734077A1

DE19734077A1 - Magneto-hydrostatic drive for hydroelectric power generation

Info

Publication number: DE19734077A1
Application number: DE19734077A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ranz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 1998-10-15

Abstract

The drive taps the pressure resulting from the wave motion of water using a metal hopper-shaped device (3) which taps gravitational water pressure via a displacement arrangement under the water line. The arrangement is connected via a staged transmission to a generator which converts the pressure into electrical energy. If the wave amplitude reaches a certain height, the hopper-shaped device is lowered and does not present an engagement surface to the force of motion of the waves.

Description

Es ist bekannt, daß eine Wellenhubabnahme durch Schwimmvorrichtungen möglich ist, aber bei hohem Wellengang erhebliche technische Probleme entstehen. Dieses Problem sowie die Vorteile werden durch die im Patentanspruch 1 und 2 aufgeführten Merkmale gelöst.It is known that a decrease in the wave stroke is possible by means of floating devices, but significant technical problems arise in high waves. This Problem as well as the advantages are by those listed in claim 1 and 2 Features resolved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen der Fig. 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings of FIGS. 1 and 2 and will be described in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Vorrichtung aus Metall und Kunststoff, die beweglich aufgehängt sich dem jeweiligen Wasserstand anpassend den Schweredruck der Wasserwellen abnimmt und auf einen Generator, untergebracht in der Vorrichtung (8) überträgt. Die Vorrichtung (3) ist ein Trichter aus Metall nach drei Seiten geschlossen oben und unten offen, der die Wellen zu einer bestimmten Höhe aufbaut und den Schweredruck auf die Vorrichtung (2) untergebracht in der Vorrichtung (7) abgibt. Die Vorrichtung (4) ist eine bewegliche Klappe, die nach Abnahme des Schweredruckes sich öffnet und die angestaute Wassermenge nach außen abfließen läßt. Erreicht der Wellengang eine kritische Höhe wird die Vorrichtung (3) abgesenkt. Bis auf ein Luftventil Vorrichtung (5) befinden sich alle anderen Vorrichtungen unterhalb der Wasserlinie. Die Vorrichtung (9) ist eine Gewichtsvorrichtung, die den Auftrieb ausgleicht und gleichzeitig durch ihren niedrigen Schwerpunkt für eine stabile Lage sorgt. Die Vorrichtung (6) ist ein Drucksensor, der den Abstand zur Wasseroberfläche kontrolliert und über die Vorrichtung (10) reguliert. Durch die Abnahme des Schweredruckes entsteht ein Abtrieb, durch Erstellung der Abnahme einen Auftrieb, dadurch kann die Anpassung an die Wasseroberfläche durch Hydraulik betätigte Ventile der Vorrichtung (10) automatisiert werden, Fig. 1 shows a device made of metal and plastic, which is movably suspended to adapt to the respective water level, the gravitational pressure of the water waves and transfers to a generator, housed in the device ( 8 ). The device ( 3 ) is a metal funnel closed on three sides, open at the top and bottom, which builds up the waves to a certain height and releases the gravitational pressure on the device ( 2 ) housed in the device ( 7 ). The device ( 4 ) is a movable flap that opens after the gravitational pressure has been removed and allows the accumulated amount of water to flow outwards. If the swell reaches a critical height, the device ( 3 ) is lowered. Except for one air valve device ( 5 ), all other devices are below the water line. The device ( 9 ) is a weight device that compensates for the buoyancy and at the same time ensures a stable position due to its low center of gravity. The device ( 6 ) is a pressure sensor which controls the distance to the water surface and regulates it via the device ( 10 ). The decrease in the gravitational pressure results in an output, the creation of the decrease creates a lift, which means that the adaptation to the water surface can be automated by hydraulically operated valves of the device ( 10 ),

Fig. 2 eine Vorrichtung bestehend aus einem Metallgehäuse in dem die untergebrachten Vorrichtung (11-20) im Zusammenspiel der Permanent-Magnetkräfte eine abnehmbare Kraft erzeugen und zur Überwindung des hydrostatischen Druckes, der auf der Vorrichtung (14) lastet eingesetzt wird. Die Vorrichtung (2) ist im Baukastensystem in beliebiger Anzahl zu koppeln. Die Vorrichtung (11) ist eine Gummiabdeckung, die das Eindringen von Wasser in die Vorrichtung (2) verhindert. Die Vorrichtungen (14, 15, 16) sind mit Permant-Magneten Vorrichtung (13) ausgerüstet und üben eine anziehende oder abstoßende Kraft, je nach Stellung zueinander aus. In der Ausgangsstellung befindet sich die Vorrichtung (15) am verstellbaren Anschlag (Vorr. 12). Die Vorrichtungen (14, 16) liegen senkrecht an der Vorrichtung (15) an. Dabei wirkt auf die Vorrichtung (14) eine abstoßende Kraft und auf die Vorrichtung (16) eine anziehende Kraft. Die Vorrichtung (14) mit der abstoßenden Kraft wird durch ein Elektro-Magnet (Vorr. 18) gehalten. Da die anziehende Kraft der Vorrichtung (16) größer ist als die abstoßende Kraft der Vorrichtung (14) wird die Vorrichtung (15) durch Federkraft (Vorr. 19) zum Verlassen beider Kraftfelder gezwungen. Die Federkraft entspricht der Differenz beider Kraftfelder. Hat die Vorrichtung (15) den UT erreicht, wird sie durch ein Elektromagnet gestoppt und die beiden Vorrichtungen (14, 16) stoßen sich gegenseitig ab. Die abstoßende Kraft der Vorrichtung (14) wird zur Überwindung des hydrostatischen Druckes eingesetzt. Die abstoßende Kraft der Vorrichtung (16) und ein Teil der anziehenden Kraft der Vorrichtung (16) wird zur Erstellung des Federdruckes eingesetzt. Alle Wege werden durch entsprechende Radübersetzungen (Vorr. 17) ausgeführt. Die Vorrichtungen (17) sind mit einem Freilauf ausgerüstet. Die Kraftabgabe zum Generator erfolgt über die Vorrichtung (20). Alle Abläufe werden durch Elektromagnete (Vorr. 18) gesteuert und dem Zeittakt der Wellenbewegung angepaßt. Figure 2 shows a device in which the accommodated device (11 - 20) consisting of a metal housing. In the interaction of the permanent-magnetic forces produce a detachable force and to overcome the hydrostatic pressure, which is used weighing on the device (14). The device ( 2 ) can be coupled in any number in the modular system. The device ( 11 ) is a rubber cover that prevents water from entering the device ( 2 ). The devices ( 14 , 15 , 16 ) are equipped with permanent magnet devices ( 13 ) and exert an attractive or repulsive force, depending on the position relative to one another. In the starting position, the device ( 15 ) is located on the adjustable stop (No. 12 ). The devices ( 14 , 16 ) rest vertically on the device ( 15 ). A repulsive force acts on the device ( 14 ) and an attractive force on the device ( 16 ). The device ( 14 ) with the repulsive force is held by an electro-magnet (Vorr. 18 ). Since the attractive force of the device ( 16 ) is greater than the repulsive force of the device ( 14 ), the device ( 15 ) is forced to leave both force fields by spring force (device 19 ). The spring force corresponds to the difference between the two force fields. When the device ( 15 ) has reached the UT, it is stopped by an electromagnet and the two devices ( 14 , 16 ) repel each other. The repulsive force of the device ( 14 ) is used to overcome the hydrostatic pressure. The repulsive force of the device ( 16 ) and part of the attractive force of the device ( 16 ) is used to create the spring pressure. All routes are carried out using appropriate gear ratios (No. 17 ). The devices ( 17 ) are equipped with a freewheel. The power is supplied to the generator via the device ( 20 ). All processes are controlled by electromagnets (Vorr. 18 ) and adapted to the timing of the wave movement.

Claims

1. Magneto-hydrostatischer Antrieb, Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie. Angetrieben durch eine hydrostatische Vorrichtung, die den Schweredruck von Wasserwellen abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenbewegung im Wasser durch eine trichterförmige Vorrichtung aus Metall aufgebaut, der Schweredruck über eine Verdrängungsvorrichtung, die sich unterhalb der Wasserlinie befindet abgenommen und über ein Stufengetriebe mit angeschlossenem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. Erreicht der Wellengang eine bestimmte Höhe, wird die trichterförmige Vorrichtung unter die Wasserlinie abgesenkt und bietet somit der Bewegungskraft der Wellen keine Angriffsfläche mehr.1. Magneto-hydrostatic drive, device for generating electrical energy. Driven by a hydrostatic device that reduces the gravitational pressure of water waves, characterized in that the wave movement in the water is built up by a funnel-shaped device made of metal, the gravitational pressure is reduced via a displacement device which is located below the water line and via a step transmission with connected generator in electrical energy is converted. If the swell reaches a certain height, the funnel-shaped device is lowered below the water line and therefore no longer offers a surface for the motive force of the waves.

2. Magneto-hydrostatische Antrieb nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Permant-Magnete im Zeittakt der Wellenbewegung zur Überwindung des hydrostatischen Druckes beitragen und dadurch ein höherer Wirkungsgrad bei der Abnahme des Schweredruckes erzielt wird.2. Magneto-hydrostatic drive according to claim 1, characterized, that permanent magnets to overcome the wave movement in time contribute hydrostatic pressure and thereby a higher efficiency in the Decrease in gravity pressure is achieved.