устройство для использования попутной энергии транспорта

Формула изобретения

Устройство для использования попутной энергии транспорта, включающее эластичные трубы, эластичный слой дорожного покрытия, запасную емкость, емкости-аккумуляторы давления рабочей жидкости, рабочую жидкость, соединительные трубопроводы, отличающееся тем, что эластичные трубы, уложенные под эластичное дорожное покрытие, с одной стороны соединены трубопроводами с запасной емкостью, а с другой стороны с емкостями-аккумуляторами для разного давления рабочей жидкости через запорно-регулирующие органы, связанные с блоком управления подачи жидкости в тот или иной аккумулятор в зависимости от ее давления, емкости-аккумуляторы с другой стороны соединены трубопроводами с преобразователями потенциальной энергии рабочей жидкости соответствующего давления в механическую работу или электрический ток, а преобразователи связаны с потребителями вырабатываемой энергии и сливными трубопроводами с запасной емкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетическим установкам.

Известны устройства - шланговые (перистальтические) насосы, использующие в качестве основного рабочего элемента эластичные трубы (Экпресс-Информация, зарубежный опыт, серия ХМ-4, насосостроение, №9, 1987 г., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ). Производительность таких насосов до 120 м³ /ч при давлении до 15 кгс/см². Принцип работы насосов состоит в том, что рабочий ролик с помощью рычага прижимается к эластичной трубке, сминая ее, и при качении вдоль трубки заставляет жидкость, находящуюся в трубке, перемещаться в направлении движения ролика.

Недостатком этого устройства для поставленной цели, использования попутной энергии транспорта, является то, что это устройство работает с одним рабочим роликом. В предлагаемом устройстве одновременно могут работать несколько «роликов» в виде автомобильных колес с произвольным расположением в поперечном и продольном направлении.

Кроме того, имеется устройство (патент RU 2278992 C1, Rk. F03G 3/00, 7/08, опубл. 27.06.2006), в котором установка для преобразования давления движущегося транспорта в электроэнергию, содержащая устройство дорожного покрытия, устанавливаемое на дорожном полотне, причем устройство образовано верхней составляющей, выполненной из гибкого упругого материала, по которой осуществляется движение транспорта, и нижней составляющей, которая устанавливается на дорожном полотне, при этом верхняя и нижняя составляющие расположены на различных уровнях, систему сжимаемых емкостей, размещенную в упомянутом устройстве дорожного покрытия между верхней и нижней составляющими, заполненную жидкой текучей средой и состоящую из множества продольных шлангов, каждый из которых имеет входной конец, расположенный со стороны въезда транспорта на верхнюю составляющую устройства дорожного покрытия, и выходной конец, расположенный со стороны съезда транспорта с верхней составляющей устройства дорожного покрытия, и по меньшей мере двух поперечных шлангов, подключенных к входным концам и выходным концам продольных шлангов соответственно, накопительную емкость, сообщающуюся с по меньшей мере одним поперечным шлангом, подключенным к выходным концам продольных шлангов, посредством подводящего патрубка, причем накопительная емкость выполнена удаленной от системы сжимаемых емкостей и удерживается на заданной высоте с помощью опор, при этом накопительная емкость включает отводящий патрубок для отвода жидкой текучей среды при наполнении накопительной емкости, сливную емкость, сообщающуюся с накопительной емкостью через отводной патрубок накопительной емкости и по меньшей мере одним поперечным шлангом, подключенным к входным концам продольных шлангов, через сливной патрубок, причем сливная емкость выполнена удаленной от системы сжимаемых емкостей и удерживается на заданной высоте с помощью опор, при этом высота, на которой удерживается сливная емкость, выполнена меньшей, чем высота, на которой удерживается накопительная емкость, гидравлический двигатель, установленный между накопительной и сливной емкостями и содержащий турбину, приводящую электрогенератор, обратные клапаны, размещенные по меньшей мере в подводящем патрубке накопительной емкости и в сливном патрубке сливной емкости, отличается от прототипа тем, что продольные шланги установлены в таком порядке, что образуют по меньшей мере один ряд, а установка дополнительно содержит систему сжимаемых емкостей, размещенную в упомянутом устройстве дорожного покрытия между верхней и нижней составляющими и заполненную атмосферным воздухом, причем упомянутая система состоит из множества продольных шлангов, прилегающих к продольным шлангам для жидкой текучей среды, причем каждый из продольных шлангов имеет входной конец, расположенный со стороны въезда транспорта на верхнюю составляющую устройства дорожного покрытия, и выходной конец, расположенный со стороны съезда транспорта с верхней составляющей устройства дорожного покрытия, и по меньшей мере двух поперечных шлангов, подключенных к входным концам и выходным концам продольных шлангов соответственно, в каждом из поперечных шлангов установлены обратные клапаны, при этом шланг, подключенный к входным концам продольных шлангов, сообщается с атмосферой, а шланг, подключенный к выходным концам продольных шлангов, подключен к верхней части накопительной емкости, которая выполнена герметичной.

Недостатками этой системы являются следующие.

При наполнении накопительной емкости текучей жидкости необходимо преодолеть сопротивление при течении в трубопроводах и подъема на высоту расположения накопительной емкости. При герметизации накопительной емкости и «накачивании» ее воздухом создается дополнительное сопротивление для попадания жидкости в накопительную емкость.

При использовании предлагаемой системы возможны различные условия на поверхности устройства. Транспорт может отличаться массой, шириной колеи колес, а может быть и двухколесным. Поэтому не каждый проезжающий транспорт может создавать давление, необходимое для подъема жидкости на заданную высоту установки накопительной емкости. С точки зрения получения полезной работы в гидравлическом двигателе эта высота должна быть максимальной. Однако по совокупности использования располагаемой энергии проходящего транспорта только часть этого транспорта сможет справиться с задачей подъема жидкости на наибольшую высоту. Поэтому при предложенной системе устройства не вся располагаемая энергия проходящего транспорта может быть использована.

Искусственно повышать сопротивление в системе эластичных шлангов нехорошо, так как это увеличит сопротивление качения автотранспорта, а следовательно, затраты дополнительного топлива, дополнительные выбросы продуктов сгорания в месте установки устройства и протесты автомобилистов.

Целесообразнее разделить потоки энергии, получаемые от проходящего транспорта, так чтобы можно было накапливать энергию разного уровня (разного давления) и затем использовать раздельно. Для этого жидкость должна поступать в аккумуляторы давления с разным уровнем давления, создаваемым проезжающим транспортом. За каждым таким аккумулятором должна использоваться и соответствующая турбина. Для распределения жидкости по аккумуляторам в соответствии с давлением, создаваемым проезжающим транспортом и измеряемым соответствующим датчиком, размещенным в конце эластичного трубопровода, сигнал от датчика поступает в блок управления, который выдает команду на открытие доступа в соответствующий аккумулятор. Команда может выражаться, например, в подаче тока к электромагнитному клапану.

Задачей, на которую направлено изобретение, является создание устройства, обеспечивающего выработку энергии за счет использования попутной энергии транспорта.

Техническим результатом поставленной задачи является преобразование работы силы веса движущихся автомобилей в полезную энергию.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для использования попутной энергии транспорта, включающее эластичные трубы, эластичный слой дорожного покрытия, запасную емкость, емкости-аккумуляторы давления рабочей жидкости, рабочую жидкость, соединительные трубы, согласно изобретению эластичные трубы, уложенные под эластичное дорожное покрытие, с одной стороны соединены с запасной емкостью, а с другой стороны с емкостями-аккумуляторами для разного давления рабочей жидкости через запорно-регулирующие органы, связанные с блоком управления подачи жидкости в тот или иной аккумулятор в зависимости от ее давления, емкости-аккумуляторы с другой стороны соединены трубопроводами с преобразователями потенциальной энергии рабочей жидкости соответствующего давления в механическую работу или электрический ток, а преобразователи связаны с потребителями вырабатываемой энергии и сливными трубопроводами с запасной емкостью.

Изобретение поясняется при помощи чертежа.

На чертеже представлена схема устройства для использования попутной энергии транспорта.

Технический результат осуществляется устройством, включающим эластичную трубу 1, эластичный слой дорожного покрытия 2, запасную емкость 3, емкости-аккумуляторы давления рабочей жидкости 4, запорно-регулирующие органы 5, блок управления 6, преобразователи потенциальной энергии рабочей жидкости 7, трубопроводы 8.

Автомобиль, наезжая на участок дороги с эластичным покрытием 2, деформирует трубу 1 и в результате качения колеса автомобиля вдоль трубы 1 рабочая жидкость выдавливается в направлении емкостей-аккумуляторов 4. Так как масса автомобилей, попавших на рабочий участок «устройства», может быть различной и, следовательно, будет различным создаваемое давление в рабочей жидкости, то для более полного использования этой энергии в «установке» используется несколько аккумуляторов 4, для разного уровня давлений. В зависимости от давления блок управления 6 с помощью запорно-регулирующих органов 5 посылает жидкость в тот или иной аккумулятор.

Участок дороги, снабженный настоящим «устройством», в поперечном направлении по отношению к направлению движения автомобилей, полностью перекрывается параллельно размещенными трубами 1.

Из емкости-аккумулятора 4 рабочая жидкость по трубопроводам 8 поступает в преобразователь 7, где преобразуется в механическую работу, которая может использоваться для привода насосов, компрессоров и др. или для привода электрогенератора.

Отработавшая в преобразователе жидкость сливается в запасную емкость 3, откуда поступает в эластичную трубу 1. Таким образом, рабочий цикл замыкается.

Данная совокупность признаков является достаточной во всех случаях практической реализации «устройства» для достижения поставленной задачи - использования попутной энергии транспорта.

Первичный технический результат при использовании изобретения заключается в получении полезной энергии за счет работы силы веса автомобилей, проезжающих по участку дороги, оборудованному устройством для использования попутной энергии транспорта. Этот технический результат проявляется при реализации всех указанных существенных признаков и, в конечном счете, сообщает объекту изобретения в целом полезные качества.

Примечание.

1. Эластичное дорожное покрытие уже используется в Испании. Изготавливается из отработавших автомобильных шин. На сегодня покрытие имеет дорога протяженностью 200 км. Рассматривается вариант распространения этого подхода на всю страну (газета «Известия» за 15.02.07, с.12).

2. При реализации настоящего устройства возможно изменение сопротивления качению автомобиля. Поэтому для первоочередного размещения «устройства» целесообразно использовать участки дорог на спусках.