Генератор с воздушным приводом - RU2020112192A

1. Генератор (10) с воздушным приводом для генерирования электрической энергии за счет движения рабочей текучей среды, отличающийся тем, что указанный генератор (10) с воздушным приводом содержит:

продолговатый гравитационный распределительный канал (12) с верхним концом и нижним концом; множество продолговатых подъемных каналов (14A-14D), причем каждый подъемный канал содержит верхний конец и нижний конец;

при этом верхние концы подъемных каналов (14A-14D) гидравлически сообщаются с верхним концом гравитационного распределительного канала (12), и нижний конец гравитационного распределительного канала (12) гидравлически сообщается с нижними концами множества подъемных каналов (14A-14D), в результате чего образуется замкнутый гидравлический контур между подъемными каналами (14A-14D) и гравитационным распределительным каналом (12), при этом рабочая текучая среда, поступающая из верхних концов подъемных каналов (14A-14D), подается в верхний конец гравитационного распределительного канала (12), и рабочая текучая среда, поступающая вниз через гравитационный распределительный канал (12), подается из нижнего конца распределительного канала в нижние концы множества подъемных каналов (14A-14D);

гидротурбинную систему (18A-18D), гидравлически включенную между нижним концом гравитационного распределительного канала (12) и нижними концами подъемных каналов (14A-14D); и

систему (24A-24D) нагнетания воздуха, выполненную с возможностью нагнетания воздуха в каждый из подъемных каналов (14A-14D);

в результате чего нагнетание воздуха в рабочую текучую среду, расположенную в подъемных каналах (14A-14D), будет стремиться вызывать восходящий поток рабочей текучей среды в подъемных каналах (14A-14D), и в результате чего рабочая текучая среда, подаваемая в верхний конец гравитационного распределительного канала (12), будет перемещаться в нисходящем направлении внутри гравитационного распределительного канала (12), чтобы привести в действие гидротурбинную систему (18A-18D).

2. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что указанная система нагнетания воздуха содержит один или более воздушных инжекторов (24A-24D), соединенных с каждым подъемным каналом (14A-14D), в сочетании с источником (22) сжатого воздуха, соединенным с одним или более воздушными инжекторами (24 A-24D), соединенными с каждым подъемным каналом (14A-14D).

3. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что указанный генератор (10) с воздушным приводом дополнительно содержит верхнюю камеру (16), причем верхние концы подъемных каналов (14A-14D) гидравлически сообщаются с верхним концом гравитационного распределительного канала (12) при помощи верхней камеры (16).

4. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 3, отличающийся тем, что верхняя камера (16) имеет по существу кольцевую боковую стенку.

5. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 4, отличающийся тем, что верхний конец каждого подъемного канала (14A-14D) встречается с поверхностью верхней камеры (16), проходя в отличающемся от радиального направлении.

6. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 5, отличающийся тем, что верхние концы подъемных каналов (14A-14D) встречаются с поверхностью верхней камеры (16), проходя в направлении, которое по меньшей мере частично совпадает с направлением касательной.

7. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 5, отличающийся тем, что верхние концы подъемных каналов (14A-14D) последовательно встречаются с поверхностью верхней камеры (16) под приблизительно равными нерадиальными углами, в результате чего рабочая текучая среда, исходящая из верхних концов подъемных каналов (14A-14D), будет стремиться перемещаться внутри верхней камеры (16) в соответствии с начальной картиной потока с вращательным движением.

8. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 7, отличающийся тем, что генератор (10) с воздушным приводом дополнительно содержит отражательную структуру (38) внутри верхней камеры (16).

9. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что гравитационный распределительный канал (12) характеризуется наличием продольной осевой линии, при этом подъемные каналы (14A-14D) центрированы вокруг продольной осевой линии.

10. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 9, отличающийся тем, что подъемные каналы (14A-14D) и гравитационный распределительный канал (12) характеризуются по существу параллельными расположениями.

11. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 10, отличающийся тем, что имеется четыре подъемных канала (14A-14D).

12. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 11, отличающийся тем, что четыре подъемных канала (14A-14D) расположены в квадратной конфигурации.

13. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что нижний конец гравитационного распределительного канала (12) гидравлически сообщается с нижними концами множества подъемных каналов (14A-14D) посредством гидравлического распределителя (26), расположенного в области нижнего конца гравитационного распределительного канала (12), в сочетании с гидравлическими возвратными соединениями (20А-20D).

14. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что указанный генератор (10) с воздушным приводом дополнительно содержит теплообменник, расположенный между нижним концом гравитационного распределительного канала (12) и нижним концом каждого подъемного канала (14A-14D).

15. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что указанная гидротурбинная система (18A-18D) включает в себя гидравлическую турбину, гидравлически включенную между нижним концом гравитационного распределительного канала (12) и нижним концом каждого подъемного канала (14A-14D).

16. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что указанный генератор (10) с воздушным приводом дополнительно содержит рабочую текучую среду, расположенную внутри замкнутого гидравлического контура, образованного подъемными каналами (14A-14D) и гравитационным распределительным каналом (12).

17. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 16, отличающийся тем, что указанная рабочая текучая среда характеризуется удельной массой относительно воды, составляющей более единицы.

18. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 17, отличающийся тем, что рабочая текучая среда характеризуется удельной массой относительно воды, равняющейся по меньшей мере двум.

19. Система (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что указанная система нагнетания воздуха содержит один или более воздушных инжекторов (24A-24D), соединенных с каждым подъемным каналом (14A-14D), в сочетании с источником (22) сжатого воздуха, соединенным с одним или более воздушными инжекторами (24A-24D), соединенными с каждым подъемным каналом (14A-14D), при этом источник (22) сжатого воздуха содержит систему чередующихся механических компрессоров и тепловых насосов.

20. Система (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что указанная система (10) с воздушным приводом дополнительно содержит каркас (30), при этом подъемные каналы (14A-14D) и гравитационный распределительный канал (12) удерживаются каркасом (30) с образованием верхней части конструкции.

21. Генератор (10) с воздушным приводом по п. 1, отличающийся тем, что система (10) с воздушным приводом дополнительно содержит верхнюю камеру (16), при этом верхние концы подъемных каналов (14A-14D) гидравлически сообщаются с верхним концом гравитационного распределительного канала (12) посредством верхней камеры (16), и верхняя камера (16) характеризуется наличием вентиляционного отверстия (34) для обеспечения выпуска воздуха, нагнетаемого из системы (24A-24D) нагнетания воздуха и выпускаемого из верхних концов подъемных каналов (14A-14D).

22. Система (10) с воздушным приводом по п. 21, отличающаяся тем, что трансформируемая структура (10) дополнительно содержит генератор на основе органического цикла Ренкина, расположенный для получения воздуха, выходящего из вентиляционного отверстия (34) верхней камеры (16).