IT202000030320A1 - ECO-AUTONOMOUS KINETIC-ELECTRIC PRODUCTION PLANT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Dell'invenzione industriale dal titolo: Of the industrial invention entitled:
"IMPIANTO DI PRODUZIONE CINETICO-ELETTRICO ECOAUTONOMO". "ECO-AUTONOMOUS KINETIC-ELECTRIC PRODUCTION PLANT".
TESTO DELLA DESCRIZIONE DESCRIPTION TEXT
L'invenzione concerne il settore relativo agli impianti di produzione di energia elettrica. Il suo funzionamento viene caratterizzato dall'integrazione di due concetti di produzione elettrica preesistenti, di cui, uno idromeccanico (o idroelettrico) e l'altro eolico. The invention concerns the sector relating to electricity production plants. Its operation is characterized by the integration of two pre-existing electricity production concepts, one of which is hydromechanical (or hydroelectric) and the other wind.
Gli impianti idroelettrici sfruttano l'energia meccanica potenziale contenuta in una massa d'acqua in movimento grazie al posizionamento di turbine o ruote che trasformano la suddetta energia meccanica potenziale, in energia elettrica. Hydroelectric plants exploit the potential mechanical energy contained in a moving mass of water thanks to the positioning of turbines or wheels which transform the aforementioned potential mechanical energy into electrical energy.
I punti critici di questa tecnologia sono la totale dipendenza dalla risorsa naturale e, le grandi dimensioni delle strutture che limitano le possibilit? di installazione, aumentando inoltre, le condizioni negative di prefattibilit? per portate di produzione superiori ai 10MW/h. The critical points of this technology are the total dependence on the natural resource and the large dimensions of the structures which limit the possibilities? of installation, increasing moreover, the negative conditions of prefeasibility? for production flows higher than 10MW/h.
Gli impianti eolici diversamente, sfruttano l'energia meccanica potenziale di una massa d'aria in movimento grazie al posizionamento di pale eoliche che trasformano la suddetta energia meccanica potenziale, in energia elettrica. A modo descrittivo, un impianto di queste caratteristiche viene composto da una torre di elevazione, un sistema di rotazione del corpo produttore, una cabina o gabbia (contenente i sistemi di: moltiplicazione, idrofreno, trasmissione, generazione, trasformazione e controllo), un asse rotore ed in ultimo, le eliche (pale eoliche). Inoltre, le dimensioni di questi impianti variano da pochi centimetri a centinaia di metri in elevazione ed apertura alare. Wind power plants, on the other hand, exploit the potential mechanical energy of a moving mass of air thanks to the positioning of wind turbines which transform the aforementioned potential mechanical energy into electrical energy. In a descriptive way, a plant of these characteristics is composed of an elevation tower, a rotation system of the producing body, a cabin or cage (containing the systems of multiplication, hydrobrake, transmission, generation, transformation and control), an axis rotor and finally, the propellers (wind blades). Furthermore, the dimensions of these plants vary from a few centimeters to hundreds of meters in elevation and wingspan.
Gli aspetti negativi che rendono poco efficiente questo sistema di produzione sono l'elevata dipendenza dalla risorsa naturale, le ridotte possibilit? di posizionamento dovute alle limitazioni naturali del territorio, che implicano una settorificazione ventosa poco vantaggiosa a livello nazionale e, le proprie caratteristiche tecniche, che portano questi impianti a causare un inquinamento acustico ed elettromagnetico eccessivo in condizioni di funzionamento efficiente, trasgredendo le normative medioambientali secondo l'ordinanza n. 7636/2020 della Corte di Cassazione (Cass. Sez. Un. Civ. 1? aprile 2020, n. 7636 ord) agli ultimi accordi Europei in materia. The negative aspects that make this production system inefficient are the high dependence on the natural resource, the reduced possibilities? of positioning due to the natural limitations of the territory, which imply a windy sectorification that is not very advantageous at a national level and, their own technical characteristics, which lead these systems to cause excessive acoustic and electromagnetic pollution in efficient operating conditions, transgressing the environmental regulations according to the 'order n. 7636/2020 of the Court of Cassation (Cass. Un. Civ. Section 1? April 2020, n. 7636 ord) to the latest European agreements on the matter.
Generalmente gli impianti idroelettrici ed eolici vengono utilizzati di forma concettualmente standardizzata adattandosi alle condizionalit? del mezzo in cui vengono costruiti e alla risorsa che devono sfruttare. Ci? implica, nel primo caso, che ci sia una ridotta possibilit? di sviluppo a livello territoriale, poich? la quantit? di centrali idroelettriche da installare nel territorio ? limitata ad un ridotto numero di fiumi aventi i requisiti necessari; mentre, nel secondo caso, che sia difficoltoso avere accesso ai siti geograficamente esposti e con delle condizioni ventose ottimali. Generally, hydroelectric and wind power plants are used in a conceptually standardized way, adapting to the conditions of the medium in which they are built and the resource they have to exploit. There? implies, in the first case, that there is a reduced possibility? of development at the territorial level, since? the quantity? of hydroelectric plants to be installed in the area? limited to a small number of rivers meeting the necessary requirements; while, in the second case, that it is difficult to access geographically exposed sites and with optimal wind conditions.
? evidente quindi, che, dovuto al loro sistema di funzionamento e ai vincoli ambientali a cui sono costrette, queste tecnologie sono obbligate ad aumentare la potenza di produzione singola nei posti gi? utilizzati come punto di sfruttamento della risorsa, invece di moltiplicare i punti di produzione per la creazione di energia e favorire una proiezione di crescita a larga scala, cos? da aumentare la fornitura elettrica alla rete. ? evident therefore, that, due to their operating system and the environmental constraints to which they are forced, these technologies are obliged to increase the single production power in the places already? used as a point of exploitation of the resource, instead of multiplying the points of production for the creation of energy and favoring a projection of growth on a large scale, so? to increase the electricity supply to the grid.
Lo scopo della presente invenzione ? risolvere la problematica della dipendenza fra la risorsa e la tecnologia utilizzata per la creazione di energia, utilizzando i principi virtuosi della tecnica preesistente in entrambi i casi ed eliminando gli elementi che condizionano la tecnologia alla dipendenza della risorsa. The purpose of the present invention ? solve the problem of dependence between the resource and the technology used to create energy, using the virtuous principles of the pre-existing technique in both cases and eliminating the elements that condition the technology to dependence on the resource.
Un altro scopo ? l'eliminazione della dipendenza da qualunque risorsa direttamente legata al medio ambiente, raggiungendo finalmente il concetto di "Ecoautonomia" della tecnica. Another purpose? the elimination of dependence on any resource directly linked to the environment, finally reaching the concept of "Ecoautonomy" of technology.
Per ultimo, come scopo finale, ? la creazione di un impianto di dimensioni ridotte, che consenta di generare un contenuto livello di rifiuti da smaltire che siano sempre e comunque dentro dei limiti previsti dalla legge e gli accordi internazionali in materie medioambientali, ed un alto indice di produttivit?, garantendo cos? il posizionamento e dislocamento di forma intelligente e pragmatica, evidenziandosi come un meccanismo di bonifico efficiente ed efficace al tessuto produttivo di energia elettrica a livello nazionale. Finally, as a final goal, ? the creation of a small-sized plant, which makes it possible to generate a contained level of waste to be disposed of which is always and in any case within the limits established by law and international agreements on environmental matters, and a high productivity index, thus ensuring the positioning and deployment of an intelligent and pragmatic form, highlighting itself as an efficient and effective transfer mechanism to the electricity production fabric at a national level.
In accordo con la presente invenzione, gli scopi sopra menzionati vengono raggiunti mediante la creazione di un "Impianto Cinetico-elettrico Ecoautonomo" basato sul teorema dell'energia cinetica ed i principi della dinamica, che si caratterizza dal fatto di comprendere la fusione fra due sistemi cinetici di generazione di energia elettrica, attraverso un macchinario dotato della facolt? di sostituire la risorsa naturale da sfruttare di uno per la tecnica della tecnologia dell'altro. In accordance with the present invention, the aforementioned aims are achieved by creating an "Eco-autonomous Kinetic-electrical Plant" based on the kinetic energy theorem and the principles of dynamics, which is characterized by the fact that it comprises the fusion between two systems kinetic generation of electricity, through a machine equipped with the faculty? to substitute the natural resource to be exploited by one for the technique of the technology of the other.
L' "Impianto Cinetico-elettrico Ecoautonomo", o da adesso in poi "I.C.E.", ? un sistema di produzione di energia elettrica a circuito aperto e viene composto preferibilmente da tre sistemi. Il primo, appartenente allo stato della tecnica della tecnologia applicata alle centrali idroelettriche, ilsecondo, appartenente allo stato della tecnica della tecnologia applicata ai parchi eolici e, il terzo, avente la funzione di collegare il primo sistema con il secondo, erogando a quest'ultimo la somma totale dell'energia cinetica accumulata, risultante dall'input o forza meccanica rilasciata dal primo sistema. The "Eco-autonomous kinetic-electrical plant", or from now on "I.C.E.", ? an open circuit electricity production system and is preferably composed of three systems. The first, belonging to the state of the art of technology applied to hydroelectric plants, the second, belonging to the state of the art of technology applied to wind farms and, the third, having the function of connecting the first system with the second, supplying the latter the sum total of the accumulated kinetic energy, resulting from the input or mechanical force released by the first system.
Nello specifico, al fine di essere pi? chiari nella spiegazione della composizione della centrale, si proceder? a descrivere l'impianto seguendo l'ordine di produzione descritto dal seguente diagramma numerico: primo sistema, terzo sistema, secondo sistema (1;3;2). Specifically, in order to be more? clear in the explanation of the composition of the plant, we will proceed? to describe the plant following the production order described by the following numerical diagram: first system, third system, second system (1;3;2).
Il primo sistema, viene composto sequenzialmente da una piscina contenitrice (a forma di T e un fondo piscina che favorisce idrodinamicamente lo spostamento del fluido alloggiato al suo interno diminuendo il coefficiente di attrito, sacche nodulari a bassa pressione e turbolenza fluidodinamica) e situata sopra la quota Om del terreno (tra 0 e 1.5 m); da un fluido inorganico in movimento, avente un peso specifico tra 1000 / 1125 kg/m3 ; da un apparato condotto destinato al versamento di detto fluido inorganico su una turbina idraulica perfezionata; da un'elettropompa in grado di generare una potenza adeguata per spingere un flusso costante ad un determinato caudale a una specifica altezza (colonna d'acqua), con un range di consumo elettrico tra 400-900 KW/h. The first system is sequentially composed of a containing pool (T-shaped and with a pool bottom which hydrodynamically favors the movement of the fluid lodged inside it by decreasing the friction coefficient, nodular pockets at low pressure and fluid dynamic turbulence) and located above the height Om of the ground (between 0 and 1.5 m); from an inorganic fluid in motion, having a specific weight between 1000 / 1125 kg/m3 ; by a driven apparatus intended for pouring said inorganic fluid onto an improved hydraulic turbine; by an electric pump capable of generating adequate power to push a constant flow to a certain caudal at a specific height (water column), with an electric consumption range between 400-900 KW/h.
Il terzo sistema, viene composto sequenzialmente da detta turbina idraulica perfezionata di forma e composizione ideali per lo sfruttamento di detto caudale (a forma di anello e gabbia contenitiva dotata di camera di accelerazione, sezionatore di caudale, camera di strozzamento e camera di scarico, con pale bicamerali a forma di "L" e raggi ad assi metallici che supportano un corpo rotore in modo tale da conservare l'equidistanza dell'anello di contenimento delle pale idrodinamiche); da un asse di trasmissione (albero motore) in acciaio e posizionato orizzontalmente, destinato all'alloggio di una pluralit? di volano di massa periferica e a diametro variabile; da detti volano di diametro variabile (dovuto ai componenti periferici che si spostano perimetralmente aumentando il radio di detto volano di forma conseguente con l'aumento degli RPM), aventi ognuno una pluralit? di assi guida e delle relative masse periferiche, destinate al distaccamento radiale dalla massa principale e all'aumento del braccio torcente; da cuscinetti autobloccanti lubrificati e situati bilateralmente nelle postazioni di alloggio della turbina idraulica perfezionata e di ogni volano. The third system is composed sequentially of said improved hydraulic turbine of ideal shape and composition for the exploitation of said tail (in the shape of a ring and containing cage equipped with an acceleration chamber, tail section switch, throttling chamber and discharge chamber, with L-shaped dual-chamber blades and spokes with metal axes that support a rotor body in such a way as to maintain the equidistance of the containment ring of the hydrodynamic blades); by a transmission axis (motor shaft) in steel and positioned horizontally, intended for the accommodation of a plurality? flywheel with peripheral mass and variable diameter; from said flywheel of variable diameter (due to the peripheral components that move around the perimeter by increasing the radius of said flywheel of a consequent shape with the increase of the RPM), each having a plurality? of guide axes and of the relative peripheral masses, intended for the radial detachment from the main mass and for the increase of the torsion arm; by lubricated self-locking bearings located bilaterally in the housing stations of the improved hydraulic turbine and of each flywheel.
Il secondo sistema , viene composto sequenzialmente da due pulegge perfezionate collegate agli estremi del detto asse motore; da un sistema meccanico di trasmissione in grado di collegare il terzo sistema al secondo, composto da uno schema di catene e pulegge, aventi la funzione di collegare in parallelo una pluralit? di sistemi di generatori e, comprendendo un range di perdita di energia, non superiore allo 0,5%; da diversi volano di compensazione periferica di ridotte dimensioni, destinati alla compensazione cinetica del sistema di trasmissione, posizionati agli estremi perimetrali del detto meccanismo di trasmissione; da moltiplicatori posizionati in corrispondenza del relativo generatore elettrico; da detti generatori, disegnati per aereogeneratori e pensati per sfruttare piccole forze motrici derivanti da un basso livello di energia potenziale contenuto in flussi di vento deboli, adottando cos? la loro alta efficienza produttiva. The second system is composed sequentially of two improved pulleys connected to the ends of said driving axle; by a mechanical transmission system capable of connecting the third system to the second, composed of a pattern of chains and pulleys, having the function of connecting in parallel a plurality? of generator systems and, including a range of energy loss, not exceeding 0.5%; by several small peripheral compensation flywheels, intended for kinetic compensation of the transmission system, positioned at the perimetric extremes of said transmission mechanism; by multipliers positioned in correspondence with the relative electric generator; from these generators, designed for aerogenerators and conceived to exploit small driving forces deriving from a low level of potential energy contained in weak wind flows, thus adopting their high production efficiency.
Nel complesso, durante una finestra di tempo iniziale si far? uso di un motore ausiliare di avviamento per la messa in moto e la messa a punto delle RPM necessarie al collegamento del sistema propulsore principale e permanente, ci? consentir? al sistema propulsore di evitare le perdite di energia erogate all'ambiente in forma di calore come risultato della resistenza delle forze opposte provenienti dalle masse volanti (volano) in movimento a velocit? nulla, cos? da portare l' I.C.E. allo status di rendimento ottimale previo al collegamento degli altri due sistemi rimanenti. Questo permette a detto primo sistema, di erogare l'energia necessaria per la conservazione della forza conservativa. In seguito, dopo lo scollegamento del motore ausiliario di propulsione, il primo sistema, alimentato dalla corrente elettrica proveniente dalla rete pubblica, azioner? la turbina idraulica perfezionata, trasformando l'energia cinetica del flusso gettato sommata all'energia potenziale della massa del detto fluido alloggiato all'interno delle pale in rotazione di detta turbina, in energia cinetica rotazionale, la quale, sar? accumulata dai volano di diametro variabile, che a loro volta, aumenteranno il momento torcente applicato sull'asse di trasmissione (albero motore).A questo punto, avremo come prodotto un momento torcente di una grandezza scalare sufficiente per soddisfare la richiesta di lavoro dei moltiplicatori che, aumentando gli RPM dell'asse dei generatori, portano quest'ultimi ad un regime di funzionamento produttivo ideale, trasformando pertanto, l'energia potenziale riprodotta (sistema idro/meccanico che riproduce le forze generate dal vento) nel terzo sistema, in energia elettrica. Overall, during an initial window of time will? use of an auxiliary engine starter for the setting in motion and the development of the RPM necessary for the connection of the main propulsion system and permanent, there? allow? to the propulsion system to avoid losses of energy delivered to the environment in the form of heat as a result of the resistance of the opposing forces coming from the flying masses (flywheel) moving at speed? nothing, what? to bring the I.C.E. to optimal performance status prior to connecting the other two remaining systems. This allows said first system to deliver the energy necessary for the conservation of the conservative force. Subsequently, after disconnection of the auxiliary propulsion engine, the first system, powered by electricity from the public network, will operate the improved hydraulic turbine, by transforming the kinetic energy of the jet stream added to the potential energy of the mass of said fluid housed inside the rotating blades of said turbine, into rotational kinetic energy, which will be? accumulated by the flywheel of variable diameter, which in turn, will increase the twisting moment applied on the transmission axis (drive shaft). At this point, we will have as a product a twisting moment of a scalar magnitude sufficient to satisfy the work request of the multipliers which, by increasing the RPM of the generator shaft, bring the latter to an ideal productive operating regime, thus transforming the potential energy reproduced (hydro/mechanical system that reproduces the forces generated by the wind) in the third system, into energy electric.
La base per comprendere l'attivit? inventiva presente in questo trovato, radica nel ragionamento complesso svolto al fine di dare soluzione alla problematica principale, causa delle limitazioni produttive dei detti sistemi di generazione elettrica (idroelettrico ed eolico). Principio della problematica preesistente ? la dipendenza diretta dalla risorsa naturale che costituisce la fonte motrice di detti sistemi generatori, in quanto elemento altamente variabile nel tempo e nelle caratteristiche ottimali di sfruttamento. In conseguenza, si ? visto necessario creare un meccanismo in grado di erogare la stessa quantit? di energia potenziale contenuta all'interno delle suddette risorse naturali, questa volta, in forma programmata e costante, all'interno di un ambiente controllato. Pertanto, abbiamo creato un dispositivo elettro-idromeccanico in grado di rimpiazzare di forma controllata l'energia potenziale del vento in modo tale da sviluppare ecoautonomamente soglie di generazione elettrica ottimali rispetto al sistema eolico, mantenendo la stabilit? di fornitura delle centrali idroelettriche. Il risultato di questa ricerca ? stato un'invenzione che, utilizzando i principi teorici della meccanica classica, sviluppa un insieme di sistemi innovativi in grado di costituire una nuova forma di replicazione dell'energia potenziale contenuta nelle risorse naturali per metterla a disposizione di un impianto di generazione elettrica in forma controllata ed altamente efficiente, eliminando allo stesso tempo, la precedentemente menzionata dipendenza dalle risorse naturali (ecoautonomia). The basis for understanding the activity? The inventiveness present in this invention is rooted in the complex reasoning carried out for the purpose of solving the main problem, due to the production limitations of said electricity generation systems (hydroelectric and wind power). Principle of the pre-existing problem? the direct dependence on the natural resource which constitutes the driving force of said generating systems, as an element highly variable over time and in the optimal characteristics of exploitation. Consequently, yes? seen necessary to create a mechanism capable of delivering the same amount? of potential energy contained within the aforementioned natural resources, this time, in a programmed and constant form, within a controlled environment. Therefore, we have created an electro-hydromechanical device capable of replacing the potential energy of the wind in a controlled way in such a way as to eco-autonomously develop optimal electricity generation thresholds with respect to the wind system, maintaining stability? supply of hydroelectric plants. The result of this search? was an invention which, using the theoretical principles of classical mechanics, develops a set of innovative systems capable of constituting a new form of replication of the potential energy contained in natural resources to make it available to an electricity generation plant in a controlled form and highly efficient, while eliminating the previously mentioned dependence on natural resources (eco-autonomy).
Nell'esplicazione dei principi di funzionamento della presente invenzione, al fine di non incappare in fraintendimenti, ? di fondamentale importanza soffermarsi sul principio teorico di funzionamento che ? alla base del successo modulare del trovato. All'interno dell'I.CE., il terzo sistema incorpora i detti volano di diametro variabile, i quali, una volta in rotazione ad RPM ideali, contengono in s?, un'energia cinetica in base alla velocit? rotazionale acquisita grazie alla massa di detto fluido in movimento, che una volta rilasciato lo scambio di forze con le pale della detta turbina idraulica perfezionata, si alloggia in esse esercitando un lavoro aggiunto nell'applicazione della sua energia potenziale dovuto al dislivello implicato in questo esercizio. Detta somma di energia cinetica ed energia potenziale (e. cinetica e. potenziale = x), ? sempre maggiore alla somma totale dei momenti e delle forze di attrito che si oppongono ad essa, lasciando flessibilmente nel risultato dell'equazione la variante "tempo" come fattore determinante dell'arresto definitivo del corpo in rotazione (ad una forza di opposizione minore, maggiore sar? il tempo necessario per l'arresto del volano). Nella presente invenzione la conservazione del moto rotazionale viene garantito dall'applicazione di una forza costante applicata esternamente da detto fluido in circolazione sulla turbina idraulica perfezionata e trasmessa ai volano di diametro variabile mediante un albero motore. Questa forza ? uguale alla somma totale delle forze di opposizione "+1", meno la differenza tra l'energia cinetica accumulata del volano e la somma delle forze di opposizione. Come precedentemente descritto, l'I.CE. presenta una serie di considerevoli vantaggi a confronto dei sistemi di produzione di energia elettrica tradizionali precedentemente citati. In explaining the operating principles of the present invention, in order to avoid misunderstandings, it is of fundamental importance to dwell on the theoretical principle of operation that ? at the basis of the modular success of the invention. Within the I.CE., the third system incorporates the aforementioned flywheels of variable diameter, which, once rotating at ideal RPM, contain within themselves a kinetic energy based on the speed? rotational acquired thanks to the mass of said fluid in motion, which once the exchange of forces with the blades of said improved hydraulic turbine has been released, lodges in them by exerting an added work in the application of its potential energy due to the difference in height involved in this exercise . Said sum of kinetic energy and potential energy (e. kinetic and. potential = x), ? always greater than the total sum of the moments and friction forces that oppose it, flexibly leaving in the result of the equation the "time" variant as the determinant factor of the definitive stop of the rotating body (at a lower, greater will be the time required for the flywheel to stop). In the present invention the conservation of the rotational motion is ensured by the application of a constant force applied externally by said fluid circulating on the improved hydraulic turbine and transmitted to the flywheel of variable diameter by means of a driving shaft. This force? equal to the sum total of the opposing forces "+1", minus the difference between the accumulated kinetic energy of the flywheel and the sum of the opposing forces. As previously described, the I.CE. presents a series of considerable advantages compared to the previously mentioned traditional electricity production systems.
Infatti, consente l'indipendenza assoluta da qualsiasi risorsa naturale come diretta fonte di sfruttamento per la creazione di energia elettrica (ecoautonomia). Indeed, it allows absolute independence from any natural resource as a direct source of exploitation for the creation of electricity (eco-autonomy).
Consente la creazione di energia elettrica di forma altamente efficiente e costante nel tempo, abbattendo cos? le limitazioni della variabilit? fluidodinamica delle risorse naturali sfruttate dai detti sistemi di produzione (idroelettrico ed eolico). It allows the creation of electricity in a highly efficient and constant form over time, thus reducing the the limitations of the variability? fluid dynamics of the natural resources exploited by said production systems (hydroelectric and wind power).
Consente il posizionamento in qualsiasi punto del territorio nazionale grazie ai minimi livelli di inquinamento (pari a quelli di un'officina meccanica) e alle sue ridotte dimensioni, permettendo cos?, di abbattere le limitazioni territoriali di espansione (bonifica del tessuto produttivo), legate alla dipendenza dalle risorse naturali. It allows positioning at any point of the national territory thanks to the minimum levels of pollution (equal to those of a mechanical workshop) and to its small size, thus allowing to break down the territorial limitations of expansion (reclamation of the production fabric), linked dependence on natural resources.
Grazie alla sua speciale conformazione (considerando che un impianto standard produce 30 MW/h), ? possibile articolare un singolo impianto con una pluralit? di ulteriori I.C.E., elevando la sua portata produttiva e riuscendo a raggiungere soglie di erogazione elettrica superiori a qualsiasi tipologia di impianto industriale di generazione di energia elettrica. Thanks to its special conformation (considering that a standard plant produces 30 MW/h), ? is it possible to articulate a single plant with a plurality? of further ICEs, raising its production capacity and managing to reach electricity supply thresholds higher than any type of industrial electricity generation plant.
Ulteriori caratteristiche del trovato risulteranno pi? evidenti dalla dettagliata descrizione esposta di seguito, grazie al supporto dei disegni che mostrano un modo di esecuzione preferito, illustrato a titolo esemplificativo, ma non limitativo. Fermo restando, che il principio del trovato, la forma di realizzazione e, i particolari di costruzione dello stesso, potranno essere ampiamente variati, rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. Further characteristics of the invention will be more evident from the detailed description given below, thanks to the support of the drawings which show a preferred embodiment, illustrated by way of non-limiting example. It being understood that the principle of the invention, the embodiment and the construction details of the same may be widely varied with respect to what has been described and illustrated, without thereby departing from the scope of the present invention.
All'interno della figura 1 viene descritto in forma illustrativa, il modo preferito in cui si proceder? al posizionamento dell'impianto in una relazione spaziale, evidenziando schematicamente una organizzazione efficiente ed efficace che rappresenta l'insieme di pezzi in una modalit? produttiva ottimale. Si vede nell'illustrazione, come il terzo sistema detto "Trovato" sia posizionato in mezzo al secondo sistema, quest'ultimo, diviso in due sezioni per configurare uno schema a farfalla, equilibrando di forma ottimale la proiezione del dislocamento delle forze e distribuendo di forma omogenea il lavoro al secondo sistema. Nello specifico ed a modo illustrativo, nella figura 1 abbiamo scelto di posizionare graficamente sei gruppi generatori senza per questo implicare una obbligatoriet? per il sistema produttore, due sistemi laterali di distribuzione mista (a catena e cinghia) e quattro volano di compensazione periferica negli estremi del disegnato, che a modo di supplemento, compensano le perdite derivate della conformazione geometrica del complesso, ritenendosi queste ultime, punti di perdita critici, dovuto alla distanza perimetrale dell'articolato meccanico. Il primo sistema occupa una posizione centrale e arretrata, con una piscina contenitiva che alloggia un fluido inorganico e una camera a secco che alberga il motore elettrico che fa azionare il circuito idraulico che mantiene in moto il terzo sistema. In questo modo, si ottiene un massimo usufrutto dello spazio in relazione al tasso d'impianto, concedendo delle prestazioni ricercate dallo studio industriale che stipula i requisiti base per il conseguimento degli obbiettivi prestabiliti al fine dello sviluppo che ci richiama su questo brevetto. Within figure 1 is described in illustrative form, the preferred way in which to proceed? to the positioning of the plant in a spatial relationship, schematically highlighting an efficient and effective organization that represents the set of pieces in a way? optimal production. It can be seen in the illustration, how the third system called "Found" is positioned in the middle of the second system, the latter, divided into two sections to configure a butterfly scheme, balancing the projection of the displacement of forces in an optimal way and distributing homogeneous form the work to the second system. Specifically and as an illustration, in figure 1 we have chosen to graphically position six generating groups without implying a mandatory? for the producing system, two lateral systems of mixed distribution (chain and belt) and four peripheral compensation flywheels at the ends of the drawing, which, as a supplement, compensate for the losses deriving from the geometric conformation of the complex, considering the latter to be points of critical loss, due to the perimeter distance of the mechanical articulated. The first system occupies a central and set back position, with a containing pool which houses an inorganic fluid and a dry chamber which houses the electric motor which activates the hydraulic circuit which keeps the third system in motion. In this way, maximum usufruct of the space is obtained in relation to the planting rate, granting the performances sought by the industrial study which stipulates the basic requisites for the achievement of the pre-established objectives for the purpose of the development which refers us to this patent.
Nel dettaglio la figura 1, mostra una vista generale dall'alto dell'impianto, avente i seguenti elementi: una turbina idraulica perfezionata (A); due volano di diametro variabile (B); una condotta flussodinamica di applicazione del detto fluido inorganico (C); un'elettropompa assiale (D); due trasmissione per funzionamento in linea (E); sei pulegge di trasmissione periferica (Ea); strutture di supporto dell'albero motore (F); cuscinetti auto frenanti (Fa); sei moltiplicatori (G); sei generatori (H); quattro volano ausiliari di compensazione periferica (I); sei assi di trasmissione o alberi ausiliari (L); una piscina contenitrice (M); una camera secca (N); una struttura di supporto verticale del sistema condotto (O). In detail, figure 1 shows a general top view of the plant, having the following elements: an improved hydraulic turbine (A); two flywheels of variable diameter (B); a flow-dynamic duct for applying said inorganic fluid (C); an axial electric pump (D); two transmission for online operation (E); six peripheral drive pulleys (Ea); crankshaft support structures (F); self-braking bearings (Fa); six multipliers (G); six generators (H); four peripheral compensation auxiliary flywheels (I); six drive axles or auxiliary shafts (L); a holding pool (M); a dry chamber (N); a vertical support structure of the duct system (O).
All'interno della figura 2 si visualizza una vista laterale e frontale della superstruttura di supporto inconcreto armato e della planimetria tecnica costruttiva lasciando in evidenza la conformazione del letto strutturale di posa per glielementi che conformano l'impianto, insieme al sistema di posa ed appoggio dell'albero motore dove saranno infissati i corpi rotatori principali del terzo sistema. Figure 2 shows a side and front view of the reinforced inconcrete support superstructure and of the technical construction plan, highlighting the conformation of the structural laying bed for the elements that make up the plant, together with the laying and support system of the motor shaft where the main rotating bodies of the third system will be fixed.
Nel dettaglio la figura 2 mostra rispettivamente: il solaio base di supporto, conformante il pavimento rinforzato della struttura (A); le strutture di appoggio e posizionamento dell'asse di trasmissione principale o albero motore (B); icuscinetti autobloccanti lubrificati (C); l'asse di trasmissione principale o albero motore (D); la piscina contenitrice del fluido inorganico (E); la camera secca (F). In detail, figure 2 shows respectively: the base support floor, forming the reinforced floor of the structure (A); the support and positioning structures of the main transmission axle or drive shaft (B); lubricated self-locking bearings (C); the main drive axle or drive shaft (D); the container pool for the inorganic fluid (E); the dry chamber (F).
All'interno della figura 3, si trova un disegno illustrativo del volano di diametro variabile in vista laterale e frontale, dove gli elementi significativi vengono segnalati al fine della spiegazione di questo brevetto. In essa si osservano rispettivamente: le molle di contenimento delle masse periferiche (A); le masse periferiche di dislocamento radiale (B); gli assi guida delle masse periferichedi dislocamento radiale (C); i raggi di fissazione del corpo principale di rotazione all'anello di connessione all'albero motore (D); la massa principale periferica del volano (E). Inside figure 3, there is an illustrative drawing of the flywheel of variable diameter in side and front view, where the significant elements are indicated for the purpose of explaining this patent. It shows respectively: the containment springs of the peripheral masses (A); the peripheral masses of radial displacement (B); the guiding axes of the peripheral masses of radial displacement (C); the spokes of fixation of the main body of rotation to the connecting ring to the drive shaft (D); the peripheral main mass of the flywheel (E).
Le figure 4,5,e 6; mostrano un disegno in vista della turbina idraulica perfezionata, dove si apprezzano i particolari dell'ingegno a modo di mettere in evidenza il percorso e la forma di distribuzione dei componenti interni di questo elemento di trasformazione dell'energia cinetica e dell'energia potenziale del fluido inorganico circolante. Inoltre, si presentano viste che illustrano la forma delle pale bicamerali ed infine una rappresentazione in 3D semplificata della stessa, con in corte la sezione della scatola idrodinamica al fine di illustrare l'incastro fra la struttura mobile e quella fissa. Figures 4,5, and 6; show a view drawing of the improved hydraulic turbine, where the details of the ingenuity are appreciated in order to highlight the path and the distribution form of the internal components of this element of transformation of the kinetic energy and of the potential energy of the fluid circulating inorganic. Furthermore, there are views illustrating the shape of the dual-chamber blades and finally a simplified 3D representation of the same, with a short section of the hydrodynamic box in order to illustrate the fit between the mobile and fixed structure.
Nel dettaglio all'interno della figura 4, si indicano rispettivamente: una scatola idrodinamica (A); una camera (B); uno spoiler (C); delle pale idrodinamiche (D); l'asse di trasmissione principale o albero motore (E); i tiranti di acciaio di fissazione del corpo principale di rotazione all'anello di connessione all'albero motore (F); una camera di scarico idraulico (G). In detail in figure 4, the following are indicated respectively: a hydrodynamic box (A); a room (B); a spoiler (C); hydrofoil blades (D); the main drive axle or drive shaft (E); the steel tie rods for fixing the main rotation body to the drive shaft connection ring (F); a hydraulic discharge chamber (G).
All'interno della figura 5, sono illustrate le pale idrodinamiche dislocate all'interno della turbina idraulica perfezionata, nelle quali si mostra: un profilo in vista di una singola pala idrodinamica bicamerale (A); una visione progettata di una singola pala idrodinamica bicamerale (B); un tirante d'acciaio (C). Figure 5 illustrates the hydrodynamic blades located inside the improved hydraulic turbine, which show: a profile view of a single dual-chamber hydrodynamic blade (A); a designed view of a single dual-chamber hydrofoil blade (B); a steel rod (C).
All'interno della figura 6, ? illustrato, attraverso una proiezione 3D, il corpo contenitore delle dette pale idrodinamiche, inserito dentro la detta scatola idrodinamica della detta turbina idraulica perfezionata, nel quale si individuano: le pale idrodinamiche bicamerali (A); il corpo periferico contenitivo di forma elicoidale (B); un tirante in acciaio (C); il corpo contenitore delle pale idrodinamiche (D); la scatola idrodinamica(E). Nella figura7 e 8, appaiono un'illustrazione in 3D e un'altra 2D del sistema di trasmissione periferico nel secondo sistema, queste sono a modo esemplificativo e non costituiscono necessariamente una forma unica di disegno per l'interconnessione meccanica dell'impianto. Within figure 6, ? illustrated, through a 3D projection, the container body of said hydrodynamic blades, inserted inside said hydrodynamic box of said improved hydraulic turbine, in which are identified: the bicameral hydrodynamic blades (A); the peripheral containment body of helical shape (B); a steel tie rod (C); the container body of the hydrodynamic blades (D); the hydrodynamic box (E). In figure 7 and 8 , a 3D and another 2D illustration of the peripheral transmission system in the second system appear, these are by way of example and do not necessarily constitute a single form of drawing for the mechanical interconnection of the plant.
In particolare, all'interno della figura 7, ? illustrata una puleggia perfezionata di trasmissione, avente una gabbia esterna di fissazione contenitiva che alloggia al suo interno un sistema polistrato di ingranaggi satelliti che ruotano attorno l'ingranaggio asse in uscita. Essa consente l'articolazione tra un sistema di trasmissione a cinghia ed un altro a catena (sistema misto). L'immagine mostra: il ricettacolo della trasmissione a cinghia (A); la gabbia estema di fissazione contenitiva (B); gli ingranaggi (C); l'ingranaggio asse in uscita ed alloggio della trasmissione a catena (D). In particular, within figure 7, ? An improved transmission pulley is illustrated, having an external retaining fixation cage which houses within it a polylayer system of planetary gears which rotate around the output axle gear. It allows the articulation between a belt transmission system and another chain (mixed system). The picture shows: the belt drive receptacle (A); the external cage of containing fixation (B); the gears (C); the output axle gear and chain drive housing (D).
La figura 8 mostra la conformazione del sistema di trasmissione a cinghia in forma puramente illustrativa. Figure 8 shows the conformation of the belt drive system in purely illustrative form.
Il principio del trovato, la forma di realizzazione ed i particolari di costruzione dello stesso, potranno essere ampiamente variati, rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. The principle of the invention, the embodiment and the construction details of the same can be widely varied with respect to what has been described and illustrated, without thereby departing from the scope of the present invention.
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US4253795A (en) * | 1979-02-16 | 1981-03-03 | Mcqueen Sylvester | Water wheel with level compensating buckets |
EP0533934A1 (en) * | 1991-03-20 | 1993-03-31 | TONOUCHI, Kooji | Hydraulic power device |
US20110006533A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Eugene George Seymour | Hydro torque electric generator |
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2020
- 2020-12-10 IT IT102020000030320A patent/IT202000030320A1/en unknown
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