ES2378793A1 - GENERADOR ELECTROMEC�?NICO POR APROVECHAMIENTO DE ENERG�?A DE FLOTACIÓN. - Google Patents

Abstract

Generador electromecánico por aprovechamiento de energía de flotación.El generador (1) consta de una piscina (2) llena hasta un nivel de llenado (N); una bancada (3) con apoyos de cojinete (30) de un árbol (4) montado en un rotor (5) que tiene brazos de rotor (50) radiales con un elemento flotador (6) en su extremo susceptible de hincharse con aire a presión cuando dicho flotador discurre sumergido por debajo del nivel de llenado (N) y de deshincharse mientras que dicho flotador discurre por encima del mencionado nivel de llenado todo ello con el giro del árbol; un circuito neumático (7) con un primer compresor (74) para inyectar aire y un segundo compresor (77) extracción del aire comprimido inyectado en los flotadores; unos medios de control (8) para gobernar el hinchado y deshinchado de flotadores; un dispositivo de potencia (9), acoplado al árbol giratorio (4) y un dispositivo multiplicador (11), teniendo dicho dispositivo de potencia respectivas salidas cinemáticas (90, 91, 92) conectadas respectivamente a los grupos compresores primero y segundo y a un alternador eléctrico (12).

Description

Título

Generador electromecánico por aprovechamiento de energía de flotación.

�?mbito y técnica anterior

La presente invención se refiere en general a un generador electromecánico de acuerdo con las características de la reivindicación 1, aprovechando la energía de flotación de unos elementos flotadores que son sumergidos en el agua cíclicamente.

A través del documento ES 2147071 A1 se conoce un dispositivo generador destinado a aprovechar la presión hidrostática existente en el fondo marino, a considerable profundidad, como por ejemplo a 400 metros, que está constituido por una pluralidad de tubos, de similar longitud, que en disposición vertical se fijan por su extremidad superior a una plataforma flotante, quedando sus extremos superiores sensiblemente sobreelevados con respecto a la cubierta de la citada plataforma y estableciéndose en dicha cubierta dinamos o alternadores convenientemente alojados en una caja estanca, asociados a una turbina que sufre un movimiento giratorio por el efecto ascensional del agua en el interior de los tubos.

Este generador precisa de una plataforma flotante que es costosa de construir y mantener.

Por medio del documento ES 04540339 A1 se conoce dispositivo de aprovechamiento de la energía de las olas con una boya flotante o fija al fondo del mar, se

disponen una serie de boyas capaces de ascender y descender debido al oleaje produciendo el desplazamiento de unos émbolos que discurren por el interior de cilindros y actuando estos émbolos como

5 bombas impelentes de aire sobre un colector común para mover una turbina y esta un generador; además el sistema turbo-generador se sitúa en tierra conectado a la plataforma por medio de una tubería de aire que parte del colector común.

Sumario de la invención

Partiendo del estado de la técnica precedentemente descrito, la invención se plantea como objetivo el 15 desarrollo de un generador del tipo indicado en un principio. Se parte de la idea de aprovechar el impulso ascensional experimentado por unos flotadores hinchables sumergidos en un fluido para producir el movimiento giratorio de un rotor que suministra salidas

20 cinemáticas para, por ejemplo mover un alternador eléctrico u otros consumidores.

Conforme a la invención este objetivo se alcanza a través de un generador electromecánico por aprovechamiento de energía de flotación, estando

25 caracterizado dicho generador porque comprende:

-una piscina o estanque de generación para contener agua con un nivel de llenado predeterminado;

-una bancada de soporte anclada al fondo de la

piscina de generación que tiene apoyos de cojinete para 30 un árbol giratorio;

-

un rotor de configuración generalmente cilíndrica, montado para girar con el árbol giratorio y

en cuya superficie lateral angularmente equidistantes están dispuestos una pluralidad de brazos de rotor que se extienden en sentido radial respecto de dicho árbol y en el extremo libre de cada uno de cuyos brazos está montado, al menos, un elemento flotador susceptible de hincharse con aire a presión durante primer ciclo de trabajo o ciclo de hincado cuando dicho flotador discurre sumergido por debajo del nivel de llenado de la piscina de generación y de deshincharse durante un segundo ciclo de trabajo o ciclo de deshinchado mientras que dicho flotador discurre por encima del mencionado nivel de llenado todo ello con el giro del árbol;

-

un circuito neumático para hinchar y deshinchar los respectivos elementos de flotador que incluyen un sistema de conducciones para inyección/extracción de aire comprimido, electroválvulas para control de la inyección/extracción de aire comprimido, al menos un primer compresor neumático para inyectar aire comprimido a través de unos tanques de aire comprimido de reserva y un segundo grupo compresor conectado a los tanques de reserva para extracción del aire comprimido inyectado en los flotadores;

-unos medios temporizadores para gobernar la apertura/cierre de las electroválvulas y el primer y segundo compresores neumáticos durante los citados ciclos de hinchado y deshinchado de los flotadores;

-un dispositivo de potencia, en forma de caja de transferencia, acoplado al árbol giratorio a través de una caja de transmisión, tal como una caja de poleas y un dispositivo multiplicador, teniendo dicho dispositivo de potencia respectivas salidas cinemáticas

conectadas respectivamente a los grupos compresores primero y segundo y a un alternador eléctrico.

De acuerdo con una característica adicional de la invención los medios de control de los ciclos de hinchado/deshinchado de los elementos flotadores, están provistos de medios de determinación de posición para determinar la posición de los elementos flotadores en relación al nivel de llenado de la piscina de reacción, de manera que es posible ajustar el inicio del primer ciclo de trabajo o ciclo de inyección de aire para hinchado de un elemento de flotador respectivo cuando dicho elemento flotador se encuentra sumergido ocupando un determinado ángulo respecto de la línea vertical del fondo de la piscina de generación (2) y completarlo con un hinchado total cuando dicho elemento flotador alcanza durante su giro la proximidad de dicha línea vertical, y también de manera que es posible ajustar el inicio del segundo ciclo de trabajo o ciclo de deshinchando cuando un respectivo elemento de flotador emerge durante su giro a través del nivel de llenado y finalizarlo cuando dicho elemento flotador comienza a sumergirse de nuevo por debajo del nivel de llenado durante su giro.

También de acuerdo con una característica adicional de la invención resulta ventajoso el ángulo respecto de la línea vertical del fondo de la piscina de generación en el que se inicia el ciclo de hinchado de un elemento flotador respectivo se elige con un valor comprendido de preferencia entre 15 y 30º.

Aún de acuerdo con una característica adicional de la invención resulta ventajoso disponer sobre la superficie lateral del rotor dos o más filas de brazos

de rotor con los brazos de rotor de dos filas adyacentes desplazados angularmente entre sí.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la invención resultarán más claramente de la descripción que sigue realizada con la ayuda de los dibujos anexos, referidos a un ejemplo de ejecución no limitativo y en los que:

La figura 1 muestra un esquema de principio de un generador conforme a la invención.

La figura 2 ilustra un esquema del circuito neumático del generador conforme a la figura 1.

La figura 3 muestra un diagrama relativo a los medios para control del circuito neumático según la figura 2.

La figura 4 muestra esquemáticamente del rotor con flotadores del generador según la figura 1.

La figura 5 ilustra un detalle de uno de los brazos del rotor conforme a la figura 4.

La figura 6 muestra un esquema del ciclo de hinchado deshinchado de los flotadores del generador según la figura 1.

Descripción detallada de una realización preferida

Conforme se muestra en las figuras el generador electromecánico conforme a la invención, designado en general por la referencia 1, consta de una piscina o estanque de generación 2 para contener agua con un nivel de llenado N predeterminado en el fondo de la cual está anclada una bancada de soporte 3 que tiene

apoyos de cojinete 30 sobre los está apoyado un árbol giratorio 4.

Montado sobre el árbol giratorio 4 está previsto un rotor 5 de configuración generalmente cilíndrica, en cuya superficie lateral angularmente equidistantes están dispuestos una pluralidad de brazos de rotor 50 que se extienden en sentido radial respecto de dicho árbol.

En el extremo libre de cada brazo de rotor 50 está montado, al menos, un elemento flotador 6 susceptible de hincharse con aire a presión y está previsto un primer ciclo de trabajo o ciclo de hinchado cuando dicho flotador 6 discurre sumergido por debajo del nivel de llenado de la piscina de generación 2 y un segundo ciclo de trabajo o ciclo de deshinchado mientras que dicho flotador 6 discurre por encima del mencionado nivel de llenado N todo ello con el giro del árbol 4.

Para el hinchado/deshinchado de los respectivos flotadores está previsto un circuito neumático 7 que

incluyen

un sistema de conducciones 70, 71 para

inyección/extracción

de aire comprimido, unas

electroválvulas

72, 73 para controlar la

inyección/extracción de aire comprimido, al menos un primer compresor neumático 74 para inyectar aire comprimido a través de unos tanques de aire comprimido de reserva 75, 76 y un segundo grupo compresor 77, conectado a los mencionados tanques de reserva para extracción del aire comprimido inyectado en los flotadores.

Para gobernar el funcionamiento del circuito neumático 7, están previstos unos medios temporizadores

8 para gobernar la apertura/cierre de las electroválvulas 72, 73 y el primer y segundo compresores neumáticos 74, 77 durante los citados ciclos de hinchado y deshinchado de los flotadores 6.

Adicionalmente está previsto un dispositivo de potencia 9, en forma de caja de transferencia, acoplado al árbol giratorio 4 a través de una caja de transmisión 10, tal como una caja de poleas y un dispositivo multiplicador 11. El dispositivo de potencia 9 está previsto con salidas cinemáticas 90, 91, 92 que están conectadas respectivamente a los grupos compresores primero y segundo 74, 77 y a un alternador eléctrico 12, que puede utilizarse para alimentar los compresores de aire comprimido y también para suministrar energía eléctrica a otros consumidores.

Como puede verse a través de la figura 3, los medios de control 8 del hinchado/deshinchado de los flotadores 6, incluyen unos medios de determinación de posición 80 para establecer la posición de los elementos flotadores 6 en relación al nivel de llenado de la piscina de reacción 2. De esta manera como se muestra en la figura 6 es posible ajustar el inicio del primer ciclo de trabajo o ciclo de inyección de aire para hinchado de un elemento de flotador respectivo cuando dicho elemento flotador se encuentra sumergido ocupando un determinado ángulo W respecto de la línea vertical V del fondo de la piscina de generación 2 y completarlo con un hinchado total cuando dicho elemento flotador alcanza durante su giro la proximidad de dicha línea vertical, y también de manera que es posible

ajustar el inicio del segundo ciclo de trabajo o ciclo de deshinchando cuando un respectivo elemento de flotador (6) emerge durante su giro a través del nivel de llenado y finalizar el deshinchado cuando dicho

5 elemento flotador comienza a sumergirse de nuevo por debajo del nivel de llenado durante su giro.

Como también puede verse en la figura 6, puede estar previsto, disponer sobre el rotor 5 están previstas dos o más filas de brazos de rotor 50 con los

10 brazos de rotor de dos filas adyacentes desplazados angularmente entre sí. Como resultará fácilmente comprendido por las personas versadas en el arte, lo anteriormente descrito es meramente ilustrativo de un modo de realización

15 preferido de la invención de modo que son posibles modificaciones técnicas de toda índole. Suficientemente que ha sido descrito el objeto de la invención, solamente resta señalar que las realizaciones derivadas de cambios de forma,

20 dimensiones y similares, así como las resultantes de una aplicación de lo anteriormente revelado, deberán considerarse incluidas en su ámbito, de manera que la invención tan solo estará limitada por el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

   1.-Generador electromecánico por aprovechamiento de energía de flotación, caracterizado dicho generador (1) porque comprende:

   -

   una piscina o estanque de generación (2) para contener agua con un nivel de llenado (N) predeterminado;

   -

   una bancada de soporte (3) anclada al fondo de la piscina de generación que tiene apoyos de cojinete

   (30) para un árbol giratorio (4);

   -

   un rotor (5) de configuración generalmente cilíndrica, montado para girar con el árbol giratorio y en cuya superficie lateral angularmente equidistantes están dispuestos una pluralidad de brazos de rotor (50) que se extienden en sentido radial respecto de dicho árbol y en el extremo libre de cada uno de cuyos brazos está montado, al menos, un elemento flotador (6) susceptible de hincharse con aire a presión durante primer ciclo de trabajo o ciclo de hincado cuando dicho flotador discurre sumergido por debajo del nivel de llenado de la piscina de generación y de deshincharse durante un segundo ciclo de trabajo o ciclo de deshinchado mientras que dicho flotador discurre por encima del mencionado nivel de llenado todo ello con el giro del árbol;

   -

   un circuito neumático (7) para hinchar y deshinchar los respectivos elementos de flotador que incluyen un sistema de conducciones (70, 71) para inyección/extracción de aire comprimido, electroválvulas (72, 73) para control de la inyección/extracción de aire comprimido, al menos un

   primer compresor neumático (74) para inyectar aire comprimido a través de unos tanques de aire comprimido de reserva (75, 76) y un segundo grupo compresor (77) conectado a los tanques de reserva para extracción del aire comprimido inyectado en los flotadores;

   -unos medios de control (8) para gobernar la apertura/cierre de las electroválvulas (72, 73) y el primer y segundo compresores neumáticos (74, 77) durante los citados ciclos de hinchado y deshinchado de los flotadores;

   -un dispositivo de potencia (9), en forma de caja de transferencia, acoplado al árbol giratorio a través de una caja de transmisión (10), tal como una caja de poleas) y un dispositivo multiplicador (11), teniendo dicho dispositivo de potencia respectivas salidas cinemáticas (90, 91, 92) conectadas respectivamente a los grupos compresores primero y segundo y a un alternador eléctrico (12).
2. 2.- Generador electromecánico por aprovechamiento de energía de flotación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de control (8) incluyen unos medios de determinación de posición (80) para calcular la posición de los elementos flotadores (6) en relación al nivel de llenado (N) de la piscina de reacción (2) de manera que es posible ajustar el inicio del primer ciclo de trabajo o ciclo de inyección de aire para hinchado de un elemento de flotador (6) respectivo cuando dicho elemento flotador se encuentra sumergido ocupando un determinado ángulo (W) respecto de la línea vertical

   (V) del fondo de la piscina de generación (2) y completarlo con un hinchado total cuando dicho elemento

   flotador alcanza durante su giro la proximidad de dicha línea vertical, y también de manera que es posible ajustar el inicio del segundo ciclo de trabajo o ciclo de deshinchando cuando un respectivo elemento de

   5 flotador (6) emerge durante su giro a través del nivel de llenado y finalizarlo cuando dicho elemento flotador comienza a sumergirse de nuevo por debajo del nivel de llenado durante su giro.
3. 3.- Generador electromecánico por aprovechamiento

   10 de energía de flotación de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el ángulo (W) respecto de la línea vertical (V) del fondo de la piscina de generación (2) en el que se inicia el ciclo de hinchado de un elemento flotador respectivo (6) se

   15 elige con un valor comprendido de preferencia entre 15 y 30º. 4.-Generador electromecánico por aprovechamiento de energía de flotación de acuerdo con las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque sobre

   20 la superficie lateral del rotor (5) están previstas dos

   o más filas de brazos de rotor (50) con los brazos de rotor de dos filas adyacentes desplazados angularmente entre sí.