Dispositivo hidromecánico destinado a ser previsto en agua circulante (w) para la generación de energía,

comprendiendo un primer conducto de entrada (1), dispuesto para transportar un primer flujo de agua, un segundo conducto de entrada (2), dispuesto para transportar un segundo flujo de agua y una turbina (4), caracterizado porque el dispositivo hidromecánico comprende un dispositivo de conmutación (3), previsto inmediatamente aguas abajo de los conductos de entrada (1, 2), la turbina (4) está prevista aguas abajo del dispositivo de conmutación (3) y el dispositivo de conmutación (3) está dispuesto para transportar, en un orden alternativo, el primer flujo y el segundo flujo hacia la turbina (4) de tal modo que el primer flujo y el segundo flujo alternativamente accione la turbina (4)

Dispositivo de conmutación para turbina sumergida.

Antecedentes de la invención y técnica anterior

La presente invención se refiere a un dispositivo hidromecánico destinado a ser previsto en agua circulante para generar potencia según el preámbulo de la reivindicación 1, véase el documento EP-38321 el cual se considera como la técnica anterior más próxima a la materia sujeto de la reivindicación 1.

El documento JP-56060866 da a conocer una instalación de energía hidráulica que comprende una tubería y una turbina prevista en el extremo aguas abajo de la tubería. En el extremo aguas arriba, está previsto un elemento en forma de embudo para incrementar la velocidad del flujo.

El documento JP-2004068641 da a conocer una instalación de turbina hidráulica que comprende diversas turbinas sucesivas.

El documento EP-38321 da a conocer una instalación de energía hidráulica provista de una tubería de entrada que está dividida en dos o más tuberías parciales. Las tuberías parciales convergen hacia una cámara de mezclado y una turbina común.

El documento WO 94/20751 da a conocer una instalación de energía hidráulica provista de dos tuberías paralelas. Las tuberías están dispuestas para ser interrumpidas alternativamente a fin de crear un choque hidráulico en el agua en la tubería respectiva.

Sumario de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo hidromecánico mejorado adaptado para generar energía. Especialmente, su propósito es un dispositivo hidromecánico, el cual se pueda utilizar para la generación de energía cuando el agua circulante tiene una velocidad relativamente baja del flujo.

Este objetivo se alcanza por medio del dispositivo hidromecánico inicialmente definido, que está caracterizado porque el dispositivo hidromecánico comprende un dispositivo de conmutación, provisto inmediatamente aguas abajo de los conductos de entrada, la turbina está provista aguas abajo del dispositivo de conmutación y el dispositivo de conmutación está dispuesto para transportar en un orden alternativo, el primer flujo y el segundo flujo a la turbina de tal modo que el primer flujo y el segundo flujo alternativamente accionan la turbina. Por medio de un dispositivo de conmutación de este tipo el flujo con la energía cinética más elevada se puede utilizar para accionar la turbina. De este modo la turbina en cada momento puede ser accionada por el flujo del conducto de entrada en el cual el agua tiene la energía cinética más elevada.

Según una forma de realización de la invención, el dispositivo de conmutación está dispuesto para transportar el segundo flujo fuera del dispositivo hidromecánico cuando el primer flujo es transportado hacia la turbina y transportar el primer flujo fuera del dispositivo hidromecánico cuando el segundo flujo es transportado hacia la turbina. De este modo el flujo el cual es transportado fuera del dispositivo hidromecánico durante este período de tiempo se acelerará y obtendrá una energía cinética más elevada, mientras el flujo transportado hacia la turbina disminuirá su velocidad. Por medio del dispositivo de conmutación es posible conmutar desde el flujo con una velocidad relativamente baja al flujo con una velocidad relativamente alta y de esa manera incrementar el rendimiento de la turbina en comparación con una turbina accionada únicamente mediante un único flujo de agua. El dispositivo de conmutación puede estar dispuesto para transportar el flujo que es transportado fuera del dispositivo hidromecánico directamente de vuelta al agua circulante.

Según una forma de realización adicional de la invención, el dispositivo de conmutación comprende por lo menos un primer paso de la turbina desde el primer conducto de entrada a la turbina, por lo menos un segundo paso de la turbina desde el segundo conducto de entrada a la turbina y un dispositivo de válvula el cual está dispuesto para adoptar alternativamente una primera posición y una segunda posición, en el que el dispositivo de válvula en la primera posición mantiene el primer paso de la turbina abierto y el segundo paso de la turbina cerrado y en la segunda posición mantiene el primer paso de la turbina cerrado y el segundo paso de la turbina abierto. Cada uno de los pasos puede presentar un orificio aguas arriba dispuesto en un plano común, en el que el dispositivo de válvula comprende un elemento de válvula móvil en paralelo al plano común entre la primera posición y la segunda posición. De ese modo, un dispositivo de válvula provisto de un elemento de válvula que se desplaza alternativamente entre dos posiciones se puede conseguir de una manera relativamente fácil.

Según una forma de realización adicional de la invención, el dispositivo de conmutación comprende también por lo menos un paso de salida desde el primer conducto de salida fuera del dispositivo hidromecánico, por lo menos un segundo paso de salida desde el segundo conducto de entrada fuera del dispositivo hidromecánico, en el que el dispositivo de válvula en la primera posición mantiene el primer paso de la turbina y el segundo paso de salida abiertos y el primer paso de salida y el segundo paso de la turbina cerrados y en la segunda posición mantiene el primer paso de la turbina y el segundo paso de salida cerrados y el primer paso de salida y el segundo paso de la turbina abiertos.

Según una forma de realización adicional de la invención, cada uno de los pasos presenta un orificio aguas arriba dispuesto en un plano común, en el que el dispositivo de válvula comprende un elemento de válvula móvil en paralelo al plano común entre la primera posición y la segunda posición. Los orificios pueden estar dispuestos a lo largo de una trayectoria circular, en el que el elemento de válvula es móvil a lo largo de la trayectoria circular. Además, el dispositivo de válvula puede comprender un elemento de motor adaptado para accionar el elemento de válvula, especialmente el elemento de motor puede estar adaptado para girar el elemento de válvula.

Según una forma de realización adicional de la invención, el primer conducto de entrada y el segundo conducto de entrada tienen un primer conducto de transición y un segundo conducto de transición, respectivamente, previstos inmediatamente aguas arriba del dispositivo de conmutación, en el que los conductos de transición tienen un área del flujo decreciente. Mediante un área del flujo decreciente de este tipo, la velocidad del flujo transportado dentro del dispositivo de conmutación se puede incrementar.

Según una forma de realización adicional de la invención, el segundo conducto de entrada se extiende sustancialmente en paralelo al primer conducto de entrada. Preferentemente, los dos conductos de entrada están dispuestos relativamente cerca uno del otro.

Según una forma de realización adicional de la invención, el dispositivo hidromecánico comprende un embudo de entrada adaptado para introducir agua dentro del primer conducto de entrada y del segundo conducto de entrada. El embudo puede tener un área del flujo decreciente en la dirección del flujo y de ese modo recoger una gran cantidad de agua la cual se acelera y se transporta dentro de los conductos de entrada. Preferentemente, el primer conducto de entrada y el segundo conducto de entrada presentan un respectivo extremo aguas arriba y un respectivo extremo aguas abajo en el dispositivo de conmutación, en el que el embudo de entrada está provisto en los extremos aguas arriba de los conductos de entrada.

Según una forma de realización adicional de la invención, el dispositivo hidromecánico comprende por lo menos un embudo intermedio dispuesto aguas abajo del extremo aguas arriba para la introducción de agua adicional dentro del primer conducto de entrada y del segundo conducto de entrada. De ese modo, el dispositivo puede comprender un primer elemento de válvula de entrada para abrir y cerrar un paso dentro del primer conducto de entrada desde el embudo intermedio y un segundo elemento de válvula de entrada para abrir y cerrar un paso dentro del segundo conducto de entrada desde el embudo intermedio. Preferentemente, el primer elemento de válvula de entrada está dispuesto para abrir el paso cuando el primer paso de la turbina se cierra y el primer paso de salida se abre. El segundo elemento de válvula de entrada preferentemente se abre cuando el segundo paso de la turbina se cierra y el segundo paso de salida se abre.

Según una forma de realización adicional de la invención, la abertura del elemento de válvula se facilita por medio de...

1. Dispositivo hidromecánico destinado a ser previsto en agua circulante (w) para la generación de energía, comprendiendo un primer conducto de entrada (1), dispuesto para transportar un primer flujo de agua, un segundo conducto de entrada (2), dispuesto para transportar un segundo flujo de agua y una turbina (4), caracterizado porque el dispositivo hidromecánico comprende un dispositivo de conmutación (3), previsto inmediatamente aguas abajo de los conductos de entrada (1, 2), la turbina (4) está prevista aguas abajo del dispositivo de conmutación (3) y el dispositivo de conmutación (3) está dispuesto para transportar, en un orden alternativo, el primer flujo y el segundo flujo hacia la turbina (4) de tal modo que el primer flujo y el segundo flujo alternativamente accione la turbina (4)

2. Dispositivo hidromecánico según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de conmutación (3) está dispuesto para transportar el segundo flujo fuera del dispositivo cuando el primer flujo es transportado hacia la turbina (4) y para transportar el primer flujo fuera del dispositivo hidromecánico cuando el segundo flujo es transportado hacia la turbina (4).

3. Dispositivo hidromecánico según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el dispositivo de conmutación (3) está dispuesto para transportar el flujo que es transportado fuera del dispositivo hidromecánico directamente de vuelta hacia el agua circulante (w).

4. Dispositivo hidromecánico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de conmutación (3) comprende por lo menos un primer paso de la turbina (11) desde el primer conducto de entrada (1) hacia la turbina (4), por lo menos un segundo paso de la turbina (12) desde el segundo conducto de entrada (2) hacia la turbina (4) y un dispositivo de válvula (15) el cual está dispuesto para adoptar alternativamente una primera posición y una segunda posición, en el que el dispositivo de válvula (15) en la primera posición mantiene el primer paso de la turbina (11) abierto y el segundo paso de la turbina (12) cerrado y en la segunda posición mantiene el primer paso de la turbina (11) cerrado y el segundo paso la turbina (12) abierto.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que cada uno de los pasos (11, 12) presenta un orificio aguas arriba dispuesto en un plano común y en el que el dispositivo de válvula (15) comprende un elemento de válvula (35) móvil en paralelo al plano común entre la primera posición y la segunda posición.

6. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que el dispositivo de conmutación (3) también comprende por lo menos un primer paso de salida (21) desde el primer conducto de entrada (1) fuera del dispositivo hidromecánico, por lo menos un segundo paso de salida (22) desde el segundo conducto de entrada (2) fuera del dispositivo hidromecánico, en el que el dispositivo de válvula (15) en la primera posición mantiene el primer paso de la turbina (11) y el segundo paso de salida (22) abiertos y el primer paso de salida (21) y el segundo paso de la turbina (12) cerrados, y en la segunda posición mantiene el primer paso de la turbina (11) y el segundo paso de salida (22) cerrados y el primer paso de salida (21) y el segundo paso de la turbina (12) abiertos.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que cada uno de los pasos (11, 12, 21, 22) presenta un orificio aguas arriba dispuesto en un plano común y en el que el dispositivo de válvula (15) comprende un elemento de válvula (35) móvil en paralelo al plano común entre la primera posición y la segunda posición.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, en el que los orificios están dispuestos a lo largo de una trayectoria circular, en el que el elemento de válvula (35) es móvil a lo largo de la trayectoria circular.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, en el que el dispositivo de válvula (15) comprende un elemento de motor (36) adaptado para accionar el elemento de válvula (35).

10. Dispositivo según las reivindicaciones 8 y 9, en el que el elemento de motor (36) está adaptado para girar el elemento de válvula (35).

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer conducto de entrada y el segundo conducto de entrada tienen un primer conducto de transición (41) y un segundo conducto de transición (42), respectivamente, provistos inmediatamente aguas arriba del dispositivo de conmutación, en el que los conductos de transición (41, 42) tienen un área del flujo decreciente.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo conducto de entrada (2) se extiende sustancialmente en paralelo al primer conducto de entrada (1).

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo hidromecánico comprende un embudo de entrada (50) adaptado para introducir agua dentro del primer conducto de entrada (1) y del segundo conducto de entrada (2).

14. Dispositivo según la reivindicación 13, en el que el primer conducto de entrada (1) y el segundo conducto de entrada (2) tienen un respectivo extremo aguas arriba y un respectivo extremo aguas abajo en la proximidad del dispositivo de conmutación (3), en el que el embudo de entrada (50) está previsto en los extremos aguas arriba de los conductos de entrada (1, 2).

15. Dispositivo según la reivindicación 14, en el que el dispositivo hidromecánico comprende por lo menos un embudo intermedio (51) dispuesto aguas abajo del extremo aguas arriba para la introducción de agua adicional dentro del primer conducto de entrada (1) y del segundo conducto de entrada (2).

16. Dispositivo según la reivindicación 15, en el que el dispositivo comprende un primer elemento de válvula de entrada (61) para abrir y cerrar un paso dentro del primer conducto de entrada (1) desde el embudo intermedio (51) y un segundo elemento de válvula de entrada (62) para abrir y cerrar un paso dentro del segundo conducto de entrada (2) desde el embudo intermedio (51).

17. Dispositivo según la reivindicación 16, en el que la abertura del elemento de válvula (61, 62) se facilita mediante unos respectivos primer y segundo elementos de resortes (71, 72).

18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 y 17, en el que el cierre de los elementos de válvula (61, 62) se facilita por medio de una diferencia de presión del agua que fluye a través del conducto respectivo en una posición aguas arriba del embudo intermedio (51) y una posición aguas abajo del embudo intermedio (51).