از موارد داراي اهميت در عصر حاضر، منابع محدود انرژي بر روي سطح زمين و نياز روزافزون بشر به انرژي است. يكي از منابع انرژي تجديدپذير، انرژي خورشيدي است. يكي از كاربردهاي انرژي خورشيدي، استفاده به عنوان منبع گرم كننده سيال در كلكتورهاي خورشيدي است. كلكتورهاي خورشيدي عموما بصورت شيبدار نسبت به سطح افق نصب مي شوند. از كلكتورهاي خورشيدي داراي بازده بالا، مي توان به كلكتورهاي خورشيدي لوله خلاء اشاره كرد كه در اين نوع كلكتورها سيال درون لوله مياني جريان مي يابد و گرم مي شود. در اين نوع كلكتورها، لوله تنها داراي يك مجرا براي ورود جريان آب سرد به درون لوله و خروج آب گرم شده از آن مي باشد. مشكلي كه در كلكتورهاي خورشيدي لوله خلاء وجود دارد اين است كه بدليل نوع طراحي آنها از نظر علم مكانيك سيالات نمي توان از بازتاب كننده در پشت آنها استفاده كرد و يا در صورت استفاده، تاثير زيادي در افزايش مقدار بازده و دماي سيال گرم توليد شده ندارد. در طرح ارائه شده در اين اختراع، مسير عبور دو جريان سرد و گرم از يكديگر جدا شده اند كه اين موضوع سبب افزايش بازده كلكتور خورشيدي و توليد سيال گرم با دماي بيشتر نسبت به كلكتورهاي خورشيدي لوله خلاء رايج مي شود. همچنين در اين اختراع مي توان از بازتاب كننده هاي تابش خورشيد نيز استفاده نمود.

يكي از مشكلاتي كه بشر دچار آن است، كمبود آب شيرين موجود بر روي سطح زمين است و كشور ايران نيز از اين قاعده مستثنا نيست و روزبه‌روز نياز به منابع جديد آب شيرين احساس مي¬شود. در اين ميان انواع دستگاه¬هاي توليدكننده آب شيرين در دنيا طراحي و ساخته‌شده‌اند. بسياري از آن‌ها از انرژي الكتريكي استفاده مي¬كنند كه مشكل اصلي آن‌ها مصرف بالاي برق است. برخي از دستگاه¬هاي توليدكننده آب شيرين از روش¬هاي اسمز معكوس، روش¬هاي شيميايي و غيره استفاده مي¬كنند كه مشكل اصلي آن‌ها هزينه بالاي تجهيزات و انرژي موردنياز براي راه¬اندازي اين دستگاه¬هاست. در اين ميان دستگاه¬هاي طراحي و ساخته‌شده‌اند كه از انرژي خورشيد براي توليد آب شيرين استفاده مي¬كنند. در اين دستگاه¬ها ميزان آب شيرين توليدي بر اساس شرايط ساخت دستگاه متفاوت است. در طرح ارائه‌شده در اين اختراع، از انرژي خورشيد به‌عنوان منبع تأمين انرژي سيستم استفاده‌شده است و خروجي دستگاه، هواي خنك و آب شيرين به‌طور هم‌زمان است.

انرژي¬هاي موردنياز بشر از راه¬هاي مختلفي قابل‌دستيابي هستند كه از آن جمله مي¬توان به انرژي باد اشاره كرد. توربين¬هاي مختلفي براي استفاده از انرژي بادي ساخته‌شده‌اند كه بسياري از آن‌ها داراي محور افقي يا عمودي هستند. يكي از انواع توربين¬ها با محور عمودي، توربين ساونيوس است. اين توربين داراي دو پره نيم¬دايره¬اي است كه انحناي يكي از آن¬ها به سمت باد و انحناي پره ديگر در خلاف جهت باد است. وقتي باد به سمت اين توربين وزيده مي¬شود در هر دو پره نيروي پسا وارد مي¬شود، اما عاملي كه سبب چرخش محور توربين مي¬شود، بيشتر بودن ضريب پساي پره مقعر (پره¬اي كه قسمت داخلي آن به سمت باد است) نسبت به ضريب پساي پره محدب (پره¬اي كه قسمت خارجي آن به سمت باد است) است. در اين اختراع، طرحي ارائه‌شده است كه بر اساس توربين باد ساونيوس است. در اين طرح بخشي از پره-هاي توربين باد به‌صورت لولا شده نسبت به بقيه قسمت توربين قرار مي¬گيرند كه اين سبب مي¬شود تا بادي كه در جهت مخالف توليد گشتاور مفيد به توربين وزيده مي¬شود بتواند پره توربين را خم كرده و به‌راحتي از روي آن بگذرد؛ به‌اين‌ترتيب كارايي توربين افزايش مي¬يابد.

در بسياري از موارد نياز است كه از حركت دوراني براي انجام اموري خاص استفاده شود، همانند حركت دوراني الكتروموتور كه پس از انتقال به پمپ، سبب جابجايي سيال مي شود. در برخي موارد همچون سيستم انتقال قدرت در دوچرخه، نياز است سيستم طوري طراحي شود كه درصورت چرخيدن ركاب در جهت نامطلوب زنجير بصورت آزادانه و هرزگرد بچرخد و انتقال قدرت انحام نشود، اما درصورت چرخيدن ركاب در جهت مطلوب، به سرعت انتقال قدرت از ركاب به چرخ منتقل شود. با استفاده از امواج دريا كه بصورت رفت و برگشتي به سمت ساحل اتفاق مي افتد مي توان براي توليد برق استفاده كرد. براي استفاده از اين امواج بايد يك توربين آبي بر روي سطح آب شناور باشد كه با برخورد آب به پره هاي توربين، سبب حركت توربين و سپس ژنراتور شود تا برق توليد شود. همانطور كه ذكر شد، امواج دريا داراي حركت رفت و برگشتي هستند، پس سبب مي شود كه توربين بسته به جهت حركت موج آب، در دو سمت مختلف و بصورت نامتناوب بچرخد. ساخت ژنراتوري كه توانايي توليد برق در حالت بهينه در هر دو جهت چرخش را داشته باشد بسيار سخت و هزينه بر است؛ به همين دليل استفاده از گيربكسي كه بتواند جهت چرخش توربين را به يك جهت چرخش خاص براي ژنراتور تبديل كند، بسيار ضروري و مفيد خواهد بود. در اين اختراع، دستگاهي طراحي و ارائه شده است كه با استفاده از يك مجموعه چرخدنده و چرخ هاي Freewheel بتواند جهت چرخش ورودي را فارغ از متناوب بودن يا نبودن، به يك جهت چرخش خروجي خاص، تبديل كند.

تامين انرژي الكتريكي مورد نياز صنايع، منازل و ديگر مصرف كنندها، يكي از مشكلات هميشگي بشر بوده است و درآينده نيز خواهد بود. يكي از راه هاي تامين انرژي الكتريكي مورد نياز بشر استفاده از انرژي خورشيدي است كه مشكل بيشتر نيروگاه هاي خورشيدي، عدم فعاليت آنها در طول شب و در مواقعي است كه خورشيد در آسمان قرار ندارد. بدليل وجود دشواري هاي موجود در زمينه ذخيره انرژي الكتريكي، بهتر است كه انرژي خورشيدي بصورت هاي ديگري (همچون حرارتي) ذخيره شود و بصورت تدريجي به انرژي الكتريكي تبديل شود. براين اساس نياز به طراحي نيروگاه هايي است كه علاوه بر تامين انرژي مورد نياز خود از منبع رايگان و تمام نشدني انرژي خورشيدي، بتوانند در طول شب نيز انرژي الكتريكي را توليد كنند. در اين اختراع، طرحي ارائه شده است كه در طول روز با استفاده از انرژي خورشيد برق توليد مي كند. همچنين بدون تغيير در انرژي الكتريكي توليد شده در طول روز، مقداري انرژي گرانشي نيز ذخيره مي كند تا در طول شب آن را به انرژي الكتريكي تبديل كند. بدين ترتيب در كل شبانه روز، مجموعه نيروگاه تركيبي به كار خود ادامه مي دهد.

در بسياري از موارد نياز است كه نوشيدني مدام به هم زده شود تا از ته¬نشيني مواد جامد محلول درون سيال جلوگيري شود كه ازجمله اين موارد مي¬توان به خاكشير، قهوه، آبميوه¬ها و غيره اشاره كرد. ساده¬ترين راه براي هم زدن اين دسته از نوشيدني¬ها، استفاده از قاشق براي هم زدن نوشيدني است. به دليل اينكه هم زدن مدام نوشيدني كار سخت و حوصله بري است، طرح¬هاي متنوعي براي هم زدن نوشيدني ارائه‌شده است كه در تمام آن‌ها نياز به استفاده از يك منبع انرژي براي تأمين انرژي موردنياز همزن موجود درون ليوان است. در اين اختراع، طرحي ارائه‌شده است كه يك همزن درون ليوان تعبيه‌شده است كه به‌صورت خودكار عمل مي¬كند و انرژي موردنياز خود را از نوشيدني موجود درون ليوان تهيه مي¬كند.