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DE3401273A1 - Vorrichtung zur umwandlung von in fluessigkeitswellen wirkender energie in praktisch nutzbare energie - Google Patents

Vorrichtung zur umwandlung von in fluessigkeitswellen wirkender energie in praktisch nutzbare energie

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Publication number
DE3401273A1
DE3401273A1 DE3401273A DE3401273A DE3401273A1 DE 3401273 A1 DE3401273 A1 DE 3401273A1 DE 3401273 A DE3401273 A DE 3401273A DE 3401273 A DE3401273 A DE 3401273A DE 3401273 A1 DE3401273 A1 DE 3401273A1
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DE
Germany
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air
energy
liquid
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pressure
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Withdrawn
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DE3401273A
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English (en)
Inventor
Wolf Dipl.-Ing. Klemm (FH), 8023 Pullach
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkcitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie
Erfinder : Wolf Klemm, Wiesenweg 4, 8023 Pullach, Tel. 089 - 7930531.
I. Bekanntes
Die in strömenden Flüssigkeiten, insbesondere in fliessenden Gewässern wirkende Energie wird seit altersher mittels unterschiedlicher Konstruktionen von Wasser-, Schaufel- oder Turbinenrädern in praktisch nutzbare Energie umgewandelt.
Dasselbe gilt für die in strömenden Gasen, insbesondere für die in strö= mender Luft enthaltene Windenergie, die mittels segel-, flügel- oder blättertragender Windräder nutzbar gemacht wird.
II. Neues
Im Gegensatz zu den oben genannten, in fliessendem Wasser und in strömen= dem Wind enthaltenen Energien wird aber die in der Wellenbewegung von Gewässern wirkende Energie bis heute nicht ausgenutzt. Dabei kennt jeder= mann die ungeheueren Kräfte, mit der z.B. Brandungswellen die Küste beren= nen oder brechende Seen und Wogen die Meere und Ozeane aufwühlen. Doch nicht nur in diesen sich oft höchst dramatisch gebenden Naturschau= \ spielen an Küsten, Stränden und auf offener See wenden.ungeheuere Mengen von Energie wirksam; eine nicht minder gewaltige Energiemenge steckt auch in den vergleichsweise unbedeutend erscheinenden, relativ ruhig verlau= fenden, dafür aber stetig und praktisch unaufhörlich schwingenden Wasser= massen, mit denen Gewässer im Oberflächenbereich und an den Ufer-und Ku= stenzonen wellenförmig bewegt werden.
Die Ursachen für diese Wellenbewegungen sind von sehr unterschiedlicher Natur und hängen unter anderem von der Eigenart des Gewässers selbst hin= sichtlich seiner Ufer-und Grundbeschaffenheit, seiner geographischen Lage sowie seiner Mächtigkeit ab. Ferner spielen Sonneneinstrahlung, Tempera= tür, Salzgehalt, Zu-und Abflüsse, Strömungen und Gezeiten, aber auch der Schiffsverkehr ihre Rollen. Und von ganz besonderer Bedeutung ist für die Wellenbildung natürlich der Wind. Denn während die erstgenannten Ursachen verhältnismässig regelmässig und voraussehbar Wellenbewegungen verursa= chen, bewirken Wind und Sturm Wellenbewegungen von oft unvorhersehbarem Ausmass hinsichtlich Heftigkeit und zeitlicher Dauer.
In jedem Fall aber, und egal, welches die Ursachen hierfür sind, wirkt so eine in Schwingungen versetzte Waesermasse wie ein Sammler, der zuerst die
auf ihn einwirkende Energie aufnimmt, sich damit auflädt und nach Been= digung der Energieeinwirkung die in seine bewegte Masse eingespeicherte Energie allmählich wieder abgibt.
Maschinen, die in der Lage sind, die in der schwingenden Masse der Wasser» wellen eingespeicherte und dort gesammelte Energie wieder aufzunehmen und in praktisch nutzbare Energie umzuwandeln, arbeiten deshalb stetiger und gleichförmiger als zum Beispiel Windräder, die ja nur unmittelbar während der Dauer der Windeinwirkung laufen können.
Und da zudem Wellenbewegungen, wie schon ausgeführt, nicht nur durch Wind= einwirkung entstehen, sondern durch sehr zehlreiche Faktoren auegelöst werden können, liegt auch der Wirkungsgrad solcher, die Wellenbewegung aus= nutzender Maschinen hinsichtlich Leistung und Dauer der Leistungsabgabe ins= gesamt höher als der von windradähnlichen Maschinen.
III. Aufgabe der Erfindung ist es, mit Hilfe einer entsprechenden Vorrich= tung zunächst die in den schwingenden Wasserwellen wirkende Energie in pneumatisch nutzbare Energie umzuwandeln, um diese in Druckluft gespeicher= te Energie dann den verschiedenstartigen Verwendungszwecken zuzuführen. Eine solche Vorrichtung ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkenderEnergie in praktisch nutzbare Energie ι
Sie wird in der nachfolgenden Beschreibung und anhand der dazugehörenden Zeichnungen dargestellt.
IV. Beschreibung
Die an der Oberfläche einer Flüssigkeit sichtbaren Wellenbewegungen beru= hen darauf, dass die betreffende Flüssigkeit (z.B. Wasser) durch einen Impuls (z.B. Wind, Strömumgen etc.) in schwingende Bewegung versetzt wird. Diese Schwingungen breiten sich vom Ort der Impulseinwirkung wellenförmig nach allen Eichtungen hin aus, wobei die von den Schwingungen erfassten einzelnen Teilchen in der Wassermasse selbst eine nur geringfügige Orts= veränderung erfahren. Denn im Prinzip bewegen sich die einzelnen Wasser= teilchen während eines Wellendurchganges in einer relativen Kreisbewegung und im Rhythmus der Wellenschwingungen nur auf und ab. Durch diese Auf- und Abbewegung wird ständig das durch den Wellendurchgang in der Wasser= masse gestörte Gleichgewicht zwischen Wellenberg und Wellental wieder her= gestellt.
GOPV
Die Energie, mit der diese Auf-und Abbewegunß einhergeht, entsteht haupt= sächlich durch das Zusammenwirken der gewichtsbezogenen, statischen Kraft, die durch die höhenraässige Verlagerung der Wasserraassen ausgelöst wird, mit der dynamischen, kinetischen Kraft, die der Bewegung dieser schwingenden Wassermasse innewohnt. Dabei kann diese letzgenannte dynamische Kraft, je nach Wellenform, Wellenhöhe, Wellenlänge und Wellengeschwindigkeit, ein Vielfaches der zuvor genannten, nur gewichtsbezogenen Kraft ausmachen, dazu ( Fig.1 ). Die Auf-und Abbewegungen, die diese Schwingungen an der Wasser= oberfläche bewirken, sind nach dem Gesetz der kommunizierenden Bohren zum Beispiel auch in einem rohrförmigen, oben und unten offenen Hohlkörper zu beobachten, der in diesem Bereich in die Wasseroberfläche hineinragt. Die Fig.2 zeigt dies in den Phasen A-B-C-D und A' . Die Wasseroberfläche bewegt sich dabei in jedem Rohr.vergleichbar mit der Oberfläche eines Kolbens in einem Zylinder7auf und ab, wobei der Hub vom Unteren Totpunkt UT zum Oberen Totpunkt OT jeweils dem Wert b^ + h2 = h entspricht (siehe Fig.l). -· Und entsprechend der jeweiligen Aufwärts- oder Abwärtsbewegung wird auch, wie in einem Zylinder vom auf-und niedergehenden Kolben, hier Luft ange= saugt ( siehe Fig.2, Phasen A-B-C ) bzw. wieder ausgestossen (Fig.2, C-A1). In den nachfolgenden Zeichnungen werden Ansaugen bzw. Unterdruck mitf^), Ausstossen bzw. Überdruck mit (+) gekennzeichnet.
Wird nun die obere Öffnung eines Rohres mittels eines Ventiles in Phase C geschlossen (Fig.3), so wird die im Rohr eingeschlossene Luft von der in den Phasen C bis A1 nach oben drängenden Wassermasse komprimiert; im wei= teren Text wird das Rohr mit "Druckrohr" oder, in den Zeichnungen, mit DR bezeichnet. Wenngleich die Wasseroberfläche im Druckrohr DR bei A1 infolge des Gegendruckes der im Druckrohr komprimierten Luft um den Wert χ niederer liegt als der OT des ausserhalb des Druckrohres DR vorbeistreichenden Wellen= berges (Fig.3, Phasen D-A1), so entspricht der Luftdruck im Druckrohr DR während der Phase A1 dennoch einer Kraft, die sich einerseits aus dem Ge= wicht einer Wassersäule von der vollen Höhe vom UT bis zum OT, und anderer= seits aus der dynamischen Kraft, die in dem Bewegungsvorgang des von unten nach oben in das Druckrohr einströmenden Wassers wirkt und die, je nach Wellenform, Wellenhöhe, Wellenlänge und Wellengeschwindigkeit ein Vielfa= chts der oben genannten,nur gewichtsbezogenen Kraft haben kann, zusammen=» setzt.
Und dieselbe Kraft, die, wie in Fig.,3 in den Phasen von C bis A1 dargestellt, im komprimierenden Sinn mit positivem Vorzeichen wirksam wird, entsteht im umgekehrten Sinn auch in den Phasen von A* bis D beim Ansaugen mit negativem Vorzeichen (Fig.4). ι
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-1-
Dies trifft auch für Gewässer mit variierendem Normalwasserstand NWST, zum Beispiel für Tidengewässer, Stauseen u.s.w. zu. Denn es ist von nur geringer Bedeutung, wie tief das Rohrende des Druckrohres DR vom NWST
aus nach unten," bzw. wie hoch es nach oben über den NWST hinausragt.
Es muss nur gewährleistet sein, dass auch beim niedrigsten Wasserstand der UT des Wellentales noch genügend hoch über dem unteren Bohrende des Druckrohres DR liegt und somit ein Lufteinströmen von unten her sicher verhindert wird ( Fig.lO, Wasserstände WST FLUT bzw.WST EBBE).
Zu Fig.5? Bereits der bisher beschriebene, von der Wellenbewegung im Druckrohr DR verursachte Über-und Unterdruck kann unmittelbar zum An«= trieb von Maschinen verwendet werden; in Fig.5 ist als Beispiel hierfür eine Pumpe gezeigt:
Die Membrane MEM, die das Druckrohr DR von der Pumpenkammer PUK räumlich trennt, wird im Wellenrhythmus von dem im Druckrohr herrschenden Über-und Unterdruck auf-und abbewegt. Der Windkessel WIK hat dabei eine den Bewe= gungsvorgang ausgleichende und die Membrane schonende Funktion. Im selben Rhythmus wie die schwingende Membrane wird das sich in der Pumpenkammer PUK befindende flüssige oder gasförmige Medium über die Einlass-bzw.Auslass= Ventile EV (^S bzw. AV Γ+J angesaugt bzw. auegestossen.
Zu Fig.6; Ähnlich arbeitet der als Beispiel in Fig.6 gezeigte Generator= antrieb : Der Über-bzw. Unterdruck bewegt die mit der Membrane MEM luft= dicht verbundene Zahnstange ZST auf und ab, die ihrerseits das Ritzel des Generators GEN antreibt. Der in GEN erzeugte Wechselstrom flieset zu einem Gleichrichter GLR; von dort fliesst, in Impulsen, die der Membranenbewegung entsprechen, Gleichstrom zu einer Batterie BAT und kann von dort zur weiteren Verwendung — hier für eine Glühbirne — abgenommen werden.
In Fig.7 ist zwischen Druckrohr DR und dem Windkessel WIK eine Rohrleitung RL zwischengeschaltet, ansonsten ist das Prinzip dasselbe wie in Fig.6.
Ähnlich wie in der in Fig.6 dargestellten Anlage arbeitet auch die in Fig.8 gezeigte: Die Aufgabe der Membrane MEM übernimmt hier ein Kolben KOL, der von den im Druckrohr DR herrschenden Druckunterschieden auf-und niederbe= wegt wird.
In Fig.9 wird gezeigt, wie, analog zu Fig.8, auch hier die im Druckrohr DR herrschenden Druckdifferenzen in einer Druckleitung DL vom Druckrohr DR zu einem Kolben KOL geleitet werden, der an einem entsprechenden Ort in einem Zylinder ZYL hin-und hergleitet und über eine Zahnstange einen Generator antreibt.
Zu Fig.10 : Wird das Druckrohr DR am oberen Ende mit selbsttätig arbeitenden Einsaugventilen EV (j~) bzw. Ausstoaeventilen AV^T) versehen, bo stösst das Druckrohr bei jedem Wellendurchgang einen Luftstoss durch das Ausstossventil AV, bzw« saugt es Luft durch das Einsaugventil EV an. Dieser durch das AV ausgestossene Luftstoss kann z.B. ein einem geschlossenen Windkessel, in einem ballonähnlichen, elastischen Aufηah= mebalg, oder, wie in Fig.10 gezeigt, in einem gnskesselähnlichen Ausdeh« nungsbehälter gesammelt werden, der dann die in ihm gespeicherte Druck= luft bei Bedarf über eine entsprechende Leitung zum Abnehmer LZA in kon= tinuierlichem Strom fliessen lässt.
^u Fig.11 : Werden die Bewegungsvorgänge der Luft im Druckrohr DE mit» tels entsprechender Ventile AV(+) undEV^) gesteuert und die zu- und ab= strömenden Luftmassen, voneinander getrennt, in speziellen Abflussleitun=* gen ABL(+) bzw. Zuflussleitungen ZUL^^ geführt, so können diese Luft= ströme zum, Antrieb von in nur einer Richtung arbeitenden Geräten benutzt werden. Die Fig.12,, Fig.l3i Fig.14 und Fig.15 zeigen hierzu einige Bei= spiele :
Fi(T. 12; Hier arbeiten die beiden Turbinen-Generator-Sätze voneinander völlig getrennt und unabhängig. Sowohl die Abluftströmung wj als auch die Zuluftströmung(^ treiben, abwechselnd im llhythmus von Ansaug-bzw. Au9= stossphase, über die beiden Windturbinen WT. und WT2 die Generatoren GEN. und GEN« an. Die beiden Windturbinen haben in diesem Fall entgegengesetzt ansteigende Turbinenflügel, sodass die beiden Windturbinen W1 und IL und die mit ihnen gekoppelten Generatoren Gen^ und GEN_, trotz der aus' ent= gegengesetzten Richtungen strömenden Luftmassen, beide im gleichen Dreh» sinn arbeiten.
Fig. 13? Hier sind die beiden Windturbinen WT1 und WT2 über eine gemein= same Welle mit dem ausserhalb der Luftkanäle liegenden Generator GEN zu einem Aggregat zusammengekoppelt; beide Windturbinen arbeiten mit dem Ge= nerator GEN,im Rhythmus der Ansaug-bzw. Ausstossphasen,in einem Drehsinn.
Fig. 14: zeigt eine Anlage mit zwei Windturbinen WT1 und WT_, die mit dem im Luftstrom liegenden Generator GEN auf einer gemeinsamen Welle zusam= mengekoppelt sind. Arbeitsweise ansonsten im Prinzip wie in Fig.13»
lg; Dies ist eine Anlage mit einer doppeltwirkenden Windturbine DWT
und einem mit ihr gekoppelten Generator GEN.
Die in den Fig. 13t F-; g. 14, Fig. 15 dargestellten Anlagen bedürfen, da die zusammengekoppelten bzw. doppeltwirkenden Windturbinen phasenweise ja
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doch nur aktiv von einem Luftstrom angetrieben werden, zur Vermeidung von bremsendem und energieverzehrendem Staudruck, den die jeweils nur passiv mitlaufenden Turbinen erzeugen, in den Wänden ihrer Zu- bzw. Abluftkanäle zusätzlich noch Ausgleichsventile AUSV. Diese werden von den in den Kanalabschnitten herrschenden Druck» Verhältnissen selbsttätig und automatisch betätigt.
Zu Fig. 16
Den bisher gezeigten Anlagen ist jedoch allen gemein, dass die sie an» treibenden Luftmassen immer nur von einem einzelnen Druckrohr DIl gelie= fert werden und sich - analog zur Bewegung der jeweils am Druckrohr DE vorbeistreichenden Wasserwelle - auch immer nur stossweise bewegen. Und somit erfolgt natürlich auch die Energieabgabe prinzipiell nur stoss= weise..
Werden aber mehrere solcher wie in Fig.11 dargestellten Druckrohre DR hintereinander und zudem so in einer Reihe angeordnet, dass ihre Ahstands= folge mit der vorherrschenden Wellenlänge nicht übereinstimmt, so ergibt sich nicht nur eine Addition der einzelnen Druckrohrleistungen, sondern diese einzelnen Leistungsimpulse überschneiden sich durch die zeitlich versetzten Phasen so, dass die Zu-bzw. Abluftströme an den Enden der Sam» melrohre SB praktisch stossfrei und kontinuierlich zu- bzw. abströmen. • Und auch die in den Luftströmen enthaltene Energie wird damit in einem kontinuierlichen Fluss abgegeben.
Fig. l6 zeigt dies beispielsweise : ff Druckrohr «* ca. 0,80m;'
Abstabdsfolge = 10,00m = 4 χ 2,50m;
Wellenlänge = 10,70m;
Überlappung = 0,70m.
Solche in Fig.l6 dargestellte, aber auch beliebig anders dimensionierte Druckrohr-Reihen können, je nach Aufstellungsmöglichkeit und Verwendungs= zweck, zu sehr unterschiedlichen Druckrohr-Batterien zusammengesetzt werden,
Fig.17 ist ein Beispiel für eine buhnenartig aufgebaute Druckrohr-Batte» rie, die aus fünf zueinander ebenfalls wieder versetzten Druckrohr-Eeihen besteht. Durch diese Anordnung wird eine weitere Anhebung des gleichmäs=» sigen Strömens der Luft an den Enden der Haupt-Samme1rohre HSR erreiehtj
Q.
ganz abgesehen natürlich von der wesentlich ergibigeren Energieabnahme aus dieser relativ groeeen, von Wellen bewegten Wasseroberfläche, die im Beispiel in Fig.17 etwa 6 χ 25 ■ ca. 150 ma gross ist.
Zu Fig, 18 : Für Tidengewässer oder für Stauseen mit variierendem NormalwnnHerstand NWST können schwimmende, flossartige Anlagen, an geeignetem Ort verunkert, τοη Vorteil sein. Der Generator GEN ist bei dem gezeigten Beispiel auf der schwimmenden Anlage montiert und liefert den er» zeugten Strom über ein Kabel KAB an Land.
Fig. 19» Zum Ausnutzen des, zum Beispiel in der Nordsee, oft sehr bestän= digen Seeganges weit vor der Küste, aber auch auf offener See eignen sich schwimmende Inseln, die dort vor Anker liegen, und den Strom über ein See kabel SKAB an Land liefern.
Besonders sind hierzu Inseln mit kreisrundem oder sternförmigem Grundriss geeignet, da sie bei Einwirkung von Wind oder Strömung aus unterschiedli= chen Richtungen keine Neigung haben, sich in um sich selbst kreisende Be= wegung zu versetzen, was Probleme hinsichtlich der Einführung des stromab= führenden Seekabels mit sich brächte. Auch die Verankerung solcher Inseln mit kreisrundem oder sternförmigem Grundriss ist sicherer und einfacher, da auf Schwoikreise ( um einen Anker ) durch Ausbringen einer Vielzahl von Ankern verzichtet werden kann. Je grossflächiger derartige schwimmende In= sein sind, desto ruhiger liegen sie infolge der Vielzahl der unter ihnen hindurchziehenden Wellenberge-und Täler und desto höher wir auch ihr Wir= kungsgrad, bezogen auch auf die Einzelleistung der einzelnen Druckrohre DR. Schwimmende Inseln, die mehrere Tausend Druckrohre zu einer grossen Druck= rohr-Batterie zusammenfassen, sind technisch absolut beherrschbar, arbeiten ohne jeglichen Treibstoff-Verbrauch und ohne Abgabe irgendwelcher Schadstof* fe und sind, bei entsprechender konstruktiver Erstausstattung, sehr unanfäl= lig gegen Schaden. Infolge ihrer genauen Positionierung stellen sie auch in nautischer Hinsicht eher einen Positiv-Faktor dar denn eine Gefahr, da sie auch als Navigationshilfen und Seenot-Stationen benutzbar sind.
In solchen, wie in den Fig.16, Fiq.17« Fig.18 und Fig.19 dargestellten An= lagen fliessen aufgrund der zahlreichen und gut zueinander versetzten Druck* rohr-Reihen zwar entsprechend der Stärke des jeweiligen Seeganges unter= schiedlich starke, in jedem Fall aber sehr gleichmäseige 2u-und Abluftströ= me aus bzw. in die Enden der Ilaupt-Sammelrohre HSR. In diesen Zu-und Ab= luftströmen werden zudem, da sie ja beide auf der selben Anzahl angeschlos= sener Druckrohr-Volumina beruhen, in einer Zeiteinheit auch dieselben Luft= mengen bewegt, sodass die Menge der Abluft praktisch stets auch der Menge der Zuluft entspricht.
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Daraus ergibt sich axe Möglichkeit, diese Luftströme in geschlossenen Turbinen-Anlagen, wie sie beispielsweise in den Fig.20, Fig.21 und Fig.22 dargestellt sind, zu Antriebszwecken zu verwenden.
Beispiel Fig.20: Dies ist eine geschlossene Anlage mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Turbinen — Generatoren-Sätzen.
Beispiel Fig.21: Hier wird eine geschlossene Anlage mit einer mehrstu= figen Windturbine MWT, die mit einem Generator GEN gekoppelt ist, ge«= zeigt.
Beispiel Fig.22: Dies ist eine geschlossene Anlage mit einer doppelt= wirkenden Windturbine DWT, die einen Generator GEN antreibt.
Der Vorteil solcher geschlossener Anlagen gegenüber offenen Anlagen be= steht einmal in der Möglichkeit, Fremdstoffe wie zum Beispiel Sand wie er an wüstenartigen Küstenstrichen auftritt - sowie Staub und sonsti« ge Luftverunreinigungen vom Turbinensatz fernzuhalten.
Zweitens können die Luftmassen - zum Beispiel bei Anlagen in arktischen oder antarktischen Gegenden - angewärmt und somit die Gefahr des Einfrie* rens verhindert werden.
Drittens laufen solche geschlossenen Anlagen akustisch ruhiger und viertens ist der Aufenthalt in Maschinenhäusern, in denen geschlossene An= lagen arbeiten, wesentlich ungefährlicher, gesünder und angenehmer als in Maschinenhäusern, in oder vor denen die Zu-bzw.Abluft frei aus-und ein= strömt.
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Claims (8)

Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellcn wirkender Energie in·praktisch nutzbare Energie Erfinder i Wolf Klemm, Wiesenweg 4, 8023 Pullach, Tel. 089 - 7930531. Patentansprüche 3401273
1. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Ener= gie in praktisch nutzbare Energie, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens einem Druckrohr (DU.) besteht, das mit seinem unteren Ende so in eine Flüssigkeit, z.B. Wasser, hineinragt, dass dort unten durch eine oder mehrere Öffnungen Flüssigkeit im Rhythmus der am Druckrohr (Dlt) vor= beiziehenden Flüssigkeitswellen in das Druckrohr ein- bzw. ausströmen kann und dadurch im Innenen des Druckrohres (DIt), und dabei dem Wellen= rhythraus folgend, sich die Oberfläche der Flüssigkeit wie die Oberfläche eines Kolbens in einem Zylinder auf-und niederbewegt und durch diese Hub= bewegungen sich die im Druckrohr oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche be« findende Luft wechselweise Ansaug (bzw.Unterdruck-) oder Ausstoss-( bzw. Überdruck-)phasen ausgesetzt wird, während der die Luft entweder die auf sie infolge der auf-und niedersteigenden Flüssigkeitsoberfläche einwir= kende Energie als pneumatische Energie auf eine oder mehrere Membranen (MEM) oder Kolben (KOL) überträgt und diese dadurch in schwingende Bewe= gungen versetzt, die ihrerseits dann zu Antriebszwecken verwendet werden, wie dies beispielsweise in den Fig. 5, Fig.6, Fig.7, Fig.8 und Fig.9 gezeigt wird;
oder während der die Luft vom Druckrohr (DR) in den Unterdruck-bzw. Ansaug= phasen durch ein oder mehrere Einlassventil(e)(EV) von aussen her angesaugt und anschliessend in den darauffolgenden Überdruck-bzw.Ausstossphasen komp= rimiert und als/Druckluft/durch ein oder mehrere Ausstossventil(e)(AV) aus»= gestossen wird., um so die in ihr enthaltene pneumatische Energie entspre=* chenden Verwendungszwecken zuzuführen, wie dies beispielsweise in Fig.10 gezeigt wird.
2. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass nicht nur die in der ausgestossenen,abströmenden Luftmasse enthaltene pne.u= matischff Energie, sondern auch die in der angesaugten, zuströmenden Luft= masse enthaltene pneumatische Energie nutzbar gemacht wird, wozu die beiden Luftströme in separaten Zuluftleitungen (ZUL) bzw.Abluftleitungen (ABL) ih= rem Verwendungszweck zugeführt werden, wie dies in den Fip;. 11, Fig. 12, Pifr. 13, FiK. 1'« und Fig. 1*3 dargestellt ist.
~r~~ :.- .:. ..-·" 37, η 1273
3. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüesigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach den Ansprüchen 1 mit 2, dadurch gekenn= zeichnet, dass mehrere Druckrohre (DR) an Samraelrohre (SIl) hintereinander angeschlossen sindfund dass sich die Leistungen der einzelnen Druckrohre in den Sammelrohren zu einer Gesamtleistung addieren, die dann von den Sammel= rohren (SR) als entsprechend starke pneumatische Energie zur Weiterverwen<= dung abgegeben wird; siehe Beispiel Fig,l6.
k. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach den Ansprüchen 1 mit 3» dadurch gekenn*"' zeichnet, dass die Abstandsfolge,mit der die einzelnen Druckrohre an den Sammelrohren hintereinander angeordnet sind, nicht mit der vorherrschenden Wellenlänge der Flüssigkeitswellen übereinstimmt, und dass durch diese Mass« Überlappungen beim Vorbeistreichen der Wellen an der Druckrohrreihe Frequenz= Überschneidungen entstehen, denenzufolge die einzelnen Druckrohre ihre Leit= stungen zeitlich so versetzt an die Sammelrohre, abgeben, dass die Sammelroh= re letztlich impulsfrei strömende Ltiftmassen mit impulsfrei fliessender pneu= matischer Energie abgeben (Fig.16).
5. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach den Ansprüchen 1 mit 4,dadurch gekenn= zeichnet, dass mehrere Druckrohrreihen zu Druckrohr-Batterien zusammenge= fasst werden, in denen die einzelnen Druckrohre (DE.) ihre einzelnen Leistun= gen über Sammelrohre oder Sammelräume (SR) zu Haupt-Sammelrohren oder zu Haupt-Sammelräumen (HSR) führen, in denen dann die gesamte Leistung aller in der Druckrohr-Batterie zusammengefassten Druckrohre in Fprm von entspre= chend starken Luftströmen zur Verfügung steht, und die dann von dort ab als pneumatische Energie weiter verwendet wird, wie dies die beispielsweise in den Fig.17 t Fig«18 und Fig.19 dargestellten Möglichkeiten aufzeigen.
6. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach den Ansprüchen 1 mit 5» dadurch gekenn= zeichnet, dass die während einer Ansaugphase von einem Druckrohr(DR) ange= saugte Luftmenge volumensmässig in etwa jener Luftmenge entspricht, die in einer Ausstossphase vom Druckrohr(DR) wieder ausgestossen wird und diese Luftmasse in einem geschlossenen Luftkreislauf-Kanal vom Ausstossventil(AV) zum Einlassventil(EV) geführt wird und dieser in dem Kanal geschlossen ge= führte Luftstrom seine pneumatische Energie an in den Kanal eingebaute Energieumwandler wie Pumpen, aero statische oder aerodynamische Motoren oder Windturbinen(WT) etc.abgibt und dass ferner der geschlossene Luftkreislauf in dem Kanal-Druckrohr-Ventil-System von Verunreinigung geschützt die dort eingebauten Energieumwandler antreibt und bei Frost angewärmt werden kann (Fig.20, Fig.21, Fig.22).
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7· Vorrichtung zur Upwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach den Ansprüchen 1 mit 6, dadurch gekenn= zeichnet, dass der Energieumwandler aus einem Gehäuse mit Zuluft-und Ab= luftkanälen (ZULK und ABLK) und einer doppeltwirkenden Windturbine (DWT) mit einer Welle besteht (Fig.15 und Fig.22),wobei einer der beiden Kanäle so in den anderen Kanal eingeleitet ist, dass die turbinenseitigen Enden beider Kanäle zentrisch en der linken (LI) Seite der doppeltwirkenden Tür= bine (DWT) enden und ah der rechten (RE) Seite der Turbine als Ab-bzw.Zu= stromöffnungen ausgebildet sind (Fig.15); oder dass beide Kanäle an der rechten Seite der Turbine in einen topfartigen Bauteil einmünden, durch den die Abtrtiebswelle geführt ist, und in dem der Luftstrom vom Zuluftkanal (ZULK) zurück zum Abluftkanal (ABLK) gelenkt wird (Fig.22), sodass die dop= peltwirkende Windturbine (DWT), deren Turbinenblätter im ersten, inneren Turbinenteil in dem einen Drehsinn, und in einem zweiten, vom inneren ge = trennten äusseren Turbinenteil im entgegengesetzten Drehsinn angeordnet sind, sowohl vom zu- als auch vom abfliessenden Luftstrom angetrieben wird (Fig.22).
8. Vorrichtung zur Umwandlung von in Flüssigkeitswellen wirkender Energie in praktisch nutzbare Energie nach den Ansprüchen 1 mit 7»dadurch gekenn= zeichnet, dass Druckrohr-Batterien als flache, schwimmende Inseln mit kreisrundem oder polygonem Grundriss, bei dem alle Ecken von einem gemein= samen Mittelpunkt aus denselben Abstand haben, ausgebildet sind, und deren oberste Decks weitgehend glatt, nur leicht gewölbt und/oder abgeschrägt sind, und bei denen sowohl das Unterwasserteil als auch das Überwasserteil rundum symmetrisch aufgebaut ist und dadurch weder1. Wasser- noch Luftströ= mungen solch eine schwimmende Insel in Drehbewegungen versetzen können und die ferner durch mehrere Anker (ANK) so verankert ist, dass sie sich auch nicht um einen Ankerpunkt schwoiend über Grund bewegen kann, sodass das zur Stromableitung mit der schwimmenden Insel verbundene Seekabel (SKAB) durch Verdrehungen nicht beschädigt wird (Fig.19
DE3401273A 1984-01-16 1984-01-16 Vorrichtung zur umwandlung von in fluessigkeitswellen wirkender energie in praktisch nutzbare energie Withdrawn DE3401273A1 (de)

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