1. Hélice de turbina acuática, del tipo que comprende un cuerpo con una región central configurada para ser fijada a un árbol y una pluralidad de paletas alabeadas repartidas alrededor de dicha región central y que se extienden desde la misma para recibir la acción del agua,

caracterizada porque dicho cuerpo (1) está hecho de chapa y dicha región central comprende una región central trasera (2a) substancialmente plana y perpendicular al eje de dicho árbol (12), y una región central delantera (2b) separada de dicha región central trasera (2a), donde cada una de dichas paletas alabeadas (3) tiene una región curvada con un extremo trasero (3a) conectado a la región central trasera (2a) y un extremo delantero (3b) conectado a dicha región central delantera (2b), disminuyendo gradualmente la anchura de dichas paletas alabeadas (3) desde dicho extremo trasero (3a) al extremo delantero (3b), y donde cada paleta alabeada (3) tiene una abertura (4) en una parte delantera de dicha región curvada para permitir la entrada de agua hacia una parte trasera de la región curvada.2. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha abertura (4) está definida por unos cortes (9) formados en la región curvada de cada paleta alabeada (3) dejando entre los mismos una porción de chapa levantada que forma una paleta auxiliar alabeada (5) que se extiende hacia fuera desde la paleta alabeada (3) en una posición adyacente a la abertura (4).3. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 2, caracterizada porque la anchura de dicha paleta auxiliar alabeada (5) disminuye gradualmente desde un extremo trasero (5a) de la misma conectado a la porción curvada de la paleta alabeada (3) en una parte periférica de la misma hasta un extremo delantero (5b) próximo a la región central delantera (2b) y separado de la paleta alabeada (3).4. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque cada paleta alabeada (3) tiene un primer borde (6a) trasero que tiene un extremo proximal adyacente a la región central trasera (2a) y un extremo distal alejado de la región central trasera (2a), un segundo borde (6b) curvado que va desde dicho extremo distal de dicho primer borde (6a) hasta la región central delantera (2b) y un tercer borde (6c) curvado que va desde dicho extremo proximal del primer borde (6a) de una paleta alabeada (3) adyacente hasta la región central delantera (2b).5. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho primer borde (6a) es substancialmente rectilíneo y coplanario con la región central trasera (2a), y está substancialmente alineado con el centro de la misma.6. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 1, caracterizada porque la región central trasera (2a) y la región central delantera (2b) están conectadas por un miembro conector (7) rígido alineado con el eje del árbol (12)

Hélice de turbina acuática.

Campo de la técnica

La presente invención concierne a una hélice de turbina acuática útil, por ejemplo, en el campo del aprovechamiento de las corrientes marinas para producir movimiento mecánico aplicable a la generación eléctrica o a otros usos.

Antecedentes de la invención

En el estado de la técnica se conocen numerosos aparatos para convertir la fuerza de las corrientes acuáticas, por ejemplo en mares, océanos, lagos, ríos y canales, en movimiento mecánico que es utilizado generalmente para mover un generador eléctrico, aunque alternativamente puede tener otros usos, tales como bombeo de agua. Un elemento común en la mayoría de estos aparatos es una turbina provista de una hélice conectada a un árbol motor y dispuesta para recibir la acción del agua en movimiento. Entre los varios tipos de turbina existentes, las turbinas axiales comprenden una hélice provista de paletas alabeadas sobre las cuales actúa el agua que fluye en una dirección paralela al eje de rotación de la turbina. El flujo de agua, a ser desviado lateralmente por las paletas alabeadas, hace girar la hélice y el árbol conectado a la misma.

El diseño de las hélices de turbina suele ser complejo, puesto que se busca la máxima optimización en el aprovechamiento energético. No obstante, esta complejidad del diseño tiene como inconveniente un coste de fabricación elevado y unos requerimientos técnicos y tecnológicos que no están al alcance de muchos de los potenciales usuarios o beneficiarios de los aparatos de aprovechamiento de la energía acuática.

Exposición de la invención

Un objetivo de la presente invención es aportar una hélice de turbina acuática que pueda ser fabricada a un bajo coste utilizando materiales y técnicas fácilmente asequibles por una mayoría de potenciales usuarios y beneficiarios y que al mismo tiempo proporcione un rendimiento energético aceptable.

El anterior y otros objetivos se alcanzan de acuerdo con la presente invención aportando una hélice de turbina acuática el diseño de la cual está inspirado en el clásico molinillo de papel, con unas mejoras previstas para aumentar su rendimiento energético.

La hélice de turbina acuática de la presente invención comprende un cuerpo hecho de chapa cortada, doblada y soldada. La chapa puede ser por ejemplo chapa metálica, preferiblemente de acero, aunque no se descartan otros materiales como el aluminio o materiales basados en resinas sintéticas con fibras de refuerzo.

El mencionado cuerpo tiene una región central configurada para ser fijada a un árbol. Esta región central comprende una región central trasera substancialmente plana y perpendicular al eje de dicho árbol, y una región central delantera que está separada de dicha región central trasera. Una pluralidad de paletas alabeadas están repartidas alrededor de dicha región central de manera que se extienden desde la misma para recibir la acción del agua. Cada una de dichas paletas alabeadas tiene una región curvada con un extremo trasero conectado a la región central trasera y un extremo delantero conectado a dicha región central delantera. La anchura de las paletas alabeadas disminuye gradualmente desde dicho extremo trasero al extremo delantero, y cada paleta alabeada tiene una abertura en una parte delantera de dicha región curvada para permitir la entrada de agua hacia una parte trasera de la región curvada.

Así, el flujo de agua que incide sobre la parte trasera de la región doblada de las paletas alabeadas, ya sea pasando por los lados de la parte delantera de la región curvada o a través de las mencionadas aberturas, es desviado lateralmente y hace girar el cuerpo de la hélice y el árbol conectado al mismo.

En una relación, la mencionada abertura de cada paleta alabeada está definida por unos cortes formados en la correspondiente región curvada dejando entre los mismos una porción de chapa levantada que forma una paleta auxiliar alabeada que se extiende hacia fuera desde la paleta alabeada en una posición adyacente a la abertura. Esta aleta auxiliar contribuye a impulsar el giro del cuerpo de la hélice y además contribuye a dirigir el flujo de agua desviado por la misma a través de la abertura y hacia la parte trasera de la región curvada de la correspondiente paleta alabeada para añadir un impulso adicional al giro de la hélice.

Preferiblemente, cada paleta auxiliar alabeada tiene un extremo trasero conectado a la porción curvada de la paleta alabeada en una parte periférica de la misma y un extremo delantero próximo a la región central delantera y separado de la paleta alabeada. La anchura de cada paleta auxiliar alabeada disminuye gradualmente desde su extremo trasero a su extremo delantero.

En una realización, la forma de cada paleta alabeada se asemeja a un triángulo de chapa doblado entre la región central trasera y la región central delantera. Así, cada paleta alabeada tiene unos primer, segundo y tercer bordes. El primer borde es un borde trasero que tiene un extremo proximal adyacente a la región central trasera y un extremo distal alejado de la región central trasera. Preferiblemente, este primer borde es substancialmente rectilíneo y coplanario con la región central trasera, y está substancialmente alineado con el centro de la misma de manera que es un borde radial. El segundo borde es un borde curvado que va desde el mencionado extremo distal del primer borde hasta la región central delantera. El tercer borde es también un borde curvado que va desde el mencionado extremo proximal del primer borde de una paleta alabeada adyacente hasta la región central delantera, donde confluye aproximadamente con el segundo borde.

La hélice de turbina de la presente invención tiene típicamente cuatro paletas alabeadas situadas a intervalos de 90 grados alrededor del cuerpo de la misma. No obstante, no hay ningún impedimento técnico para que alternativamente la hélice de turbina pueda tener dos, tres, o más de cuatro paletas alabeadas con las características definidas más arriba.

Preferiblemente, la región central trasera y la región central delantera del cuerpo de la hélice están conectadas por un miembro conector rígido alineado con el eje del árbol, el cual contribuye a mantener la separación deseada entre ambas y a transmitir los esfuerzos de la una a la otra. El hecho de que la región central delantera del cuerpo de la hélice esté separado de región central trasera proporciona una extraordinaria rigidez estructural frente a la fuerza del flujo de agua que incide sobre la hélice en la dirección axial.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva de una hélice de turbina acuática de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista frontal de la hélice de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista en planta de un elemento de chapa a partir del cual se puede realizar la hélice de la Fig. 1 según un método de fabricación;

la Fig. 4 es una vista en planta de varios elementos de chapa a partir del cual se puede realizar la hélice de la Fig. 1 según otro método de fabricación alternativo; y

la Fig. 5 es una vista en planta de los varios elementos de chapa de la Fig. 4 ensamblados.

Descripción detallada de un ejemplo de realización

Las Figs. 1 y 2 muestran una la hélice de turbina acuática de acuerdo con una realización de la presente invención, que comprende un cuerpo 1 que tiene una región central trasera 2a, una región central delantera 2b y una pluralidad de paletas alabeadas 3 repartidas a su alrededor y que se extienden desde dicha región central trasera 2a a dicha región central delantera 2b para recibir la acción de un flujo de agua que se mueve en una dirección substancialmente paralela al eje de rotación de la hélice. Las regiones central trasera 2a y central delantera 2b están diseñadas para ser fijadas a un árbol 12 (Fig. 1), el cual está conectado a su vez para accionar un generador eléctrico o cualquier otro aparato (no mostrado).

El cuerpo 1 de la hélice está hecho de una o varias piezas de chapa cortada, doblada y soldada, como se describirá más abajo. La región central trasera 2a es substancialmente plana...

1. Hélice de turbina acuática, del tipo que comprende un cuerpo con una región central configurada para ser fijada a un árbol y una pluralidad de paletas alabeadas repartidas alrededor de dicha región central y que se extienden desde la misma para recibir la acción del agua, caracterizada porque dicho cuerpo (1) está hecho de chapa y dicha región central comprende una región central trasera (2a) substancialmente plana y perpendicular al eje de dicho árbol (12), y una región central delantera (2b) separada de dicha región central trasera (2a), donde cada una de dichas paletas alabeadas (3) tiene una región curvada con un extremo trasero (3a) conectado a la región central trasera (2a) y un extremo delantero (3b) conectado a dicha región central delantera (2b), disminuyendo gradualmente la anchura de dichas paletas alabeadas (3) desde dicho extremo trasero (3a) al extremo delantero (3b), y donde cada paleta alabeada (3) tiene una abertura (4) en una parte delantera de dicha región curvada para permitir la entrada de agua hacia una parte trasera de la región curvada.

2. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha abertura (4) está definida por unos cortes (9) formados en la región curvada de cada paleta alabeada (3) dejando entre los mismos una porción de chapa levantada que forma una paleta auxiliar alabeada (5) que se extiende hacia fuera desde la paleta alabeada (3) en una posición adyacente a la abertura (4).

3. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 2, caracterizada porque la anchura de dicha paleta auxiliar alabeada (5) disminuye gradualmente desde un extremo trasero (5a) de la misma conectado a la porción curvada de la paleta alabeada (3) en una parte periférica de la misma hasta un extremo delantero (5b) próximo a la región central delantera (2b) y separado de la paleta alabeada (3).

4. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque cada paleta alabeada (3) tiene un primer borde (6a) trasero que tiene un extremo proximal adyacente a la región central trasera (2a) y un extremo distal alejada de la región central trasera (2a), un segundo borde (6b) curvado que va desde dicho extremo distal de dicho primer borde (6a) hasta la región central delantera (2b) y un tercer borde (6c) curvado que va desde dicho extremo proximal del primer borde (6a) de una paleta alabeada (3) adyacente hasta la región central delantera (2b).

5. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho primer borde (6a) es substancialmente rectilíneo y coplanario con la región central trasera (2a), y está substancialmente alineado con el centro de la misma.

6. Hélice de turbina acuática según la reivindicación 1, caracterizada porque la región central trasera (2a) y la región central delantera (2b) están conectadas por un miembro conector (7) rígido alineado con el eje del árbol (12).