TURBINA CHAVES-2.
1. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial,
caracterizada por estar constituida a partir de una turbina con forma de cono, o turbina cónica, que presenta en su exterior una hélice cónica solidaria cuyo espiral tiene una forma aerodinámica tal que confiere giro al eje del cono al enfrentarse éste desde el vértice del cono a las corrientes de agua.2. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicación 1, caracterizada porque la turbina cónica se fija al anclaje a través de la prolongación tubular de su eje que articula mediante junta homocinética con el resto del tubo axial llegando éste hasta el anclaje, normalmente una losa de hormigón armado, donde queda fijo.3. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque un volante de inercia se encuentra en la zona superior del cono acoplado al eje mediante rodamientos tipo cassette.4. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque solidario al volante de inercia se halla un multiplicador de revoluciones en medio de dos platos que encierran corona dentada y serie de engranajes planetarios.5. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque debajo del multiplicador se encuentra un alternador.6. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicha turbina se encuentra encapsulada en un tubo
Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201000321.
Solicitante: CHAVES CAMIRUAGA, ROSA ANA
CHAVES CAMIRUAGA, FRANCISCO
CHAVES CAMIRUAGA, ISAAC
CHAVES CAMIRUAGA, M. LUISA.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: BADAJOZ.
Inventor/es: CHAVES CAMIRUAGA,ROSA ANA.
Fecha de Solicitud: 29 de Marzo de 2010.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 9 de Mayo de 2011.
Clasificación PCT:
- F03B1/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR. › F03B MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS (máquinas o motores de líquidos y fluidos compresibles F01; motores de líquidos, de desplazamiento positivo F03C; máquinas de líquidos de desplazamiento positivo F04). › Motores del tipo acción, es decir, turbinas con chorros de líquidos a gran velocidad que chocan con rotores de álabes o con dispositivos similares, p. ej. ruedas Pelton; Partes constitutivas o detalles particulares de las mismas.
Fragmento de la descripción:
Turbina cónica accionada por corrientes de agua marinas y fluviales.
Objeto de la invención
La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un generador eléctrico, accionado por el movimiento marino en todas direcciones, así como las corrientes fluviales. Su principal ventaja frente al estado de la técnica es que por su especial constitución rentabiliza todas las corrientes acuáticas, en todas sus posibles direcciones. Es por consiguiente muy adecuado para el aprovechamiento de las corrientes tanto del mar como de los ríos.
Su constitución está prevista para soportar todas las adversidades del medio, ya que todos sus mecanismos de transformación de energía de los movimientos acuáticos absorbidos por la hélice cónica son transformados en rotación que el alternador convierte en energía eléctrica, siendo su exterior de fibra de vidrio lo que lo hace sumamente resistente al agua y estando dotado de un volante de inercia para la aplicación marina con el fin de conseguir mayor homogeneidad en la producción de energía eléctrica, pudiéndose éste anular en el caso de la aplicación fluvial, ya que éstas son de movimientos constantes y unidireccionales.
Su constitución en forma de cono con hélice cónica en espiral abrazando su superficie exterior confiere a éste una extraordinaria capacidad de aprovechamiento de la fuerza de las corrientes, ya que en la medida que aumenta la presión sobre la hélice cónica, aumentan las revoluciones de la turbina la cual se enfrenta a las corrientes, vengan de donde vengan gracias a la junta homocinética o cardan de la prolongación tubular del eje de la turbina. En el interior del cono y convenientemente acoplados a su eje se encuentran un multiplicador de revoluciones, un volante de inercia y un alternador.
En los barcos las hélices convierten la energía rotacional generada por el motor en el empuje necesario para el desplazamiento de un barco.
Sector de la técnica
La aplicación industrial de la invención se encuadra en el sector de las turbinas de agua y en particular de las turbinas de hélices cónicas.
Antecedentes de la invención
Se conocen diferentes formas de extraer energía eléctrica de los movimientos marinos y las corrientes fluviales, pero ninguno es definitivo, y este además de transformar directamente la energía producida por la presión de las corrientes acuáticas contra la hélice cónica y hacer girar el cono, en electricidad, además el diseño goza de una gran facilidad de mantenimiento, ya que se puede extraer del enclave con facilidad, facilitando sus reparaciones, la capacidad y simplicidad de su ubicación tanto en mar como en río lo hace enormemente atractivo, ya que ello no conlleva una gran obra de infraestructura, ni tiene efectos medio ambientales alguno, así como tampoco provoca efectos visuales si se ubica sumergido. El rendimiento es enormemente alto ya que no desaprovecha la energía que percibe, pues se coloca automáticamente en dirección a la mayor fuerza de la corriente venga ésta de donde venga.
Descripción de la invención
La invención se constituye a partir de una turbina con forma de cono, o turbina cónica, que presenta en su exterior una hélice cónica solidaria cuyo espiral tiene una forma aerodinámica tal que confiere giro al eje del cono al enfrentarse éste desde el vértice del cono a las corrientes de agua. La turbina cónica se fija al anclaje a través de la prolongación tubular de su eje que articula mediante junta homocinética con el resto del tubo axial llegando éste hasta el anclaje, normalmente una losa de hormigón armado, donde queda fijo. Este tipo de anclaje permite a la turbina cónica movimientos en todas direcciones menos hacia abajo, impidiendo además el giro sobre el propio anclaje, haciendo posible que la turbina cónica se oriente en la dirección de la corriente, consiguiendo así el mayor aprovechamiento y consecuente rendimiento de la misma. La turbina cónica flota gracias al vacío de su interior, aunque el peso de los mecanismos de multiplicación de revoluciones, el volante de inercia y el alternador que se encuentran en su interior contrarrestan dicha flotabilidad, la cual se complementa con los contrapesos, los cuales tienen la función de mantener con la menor fuerza posible de la corriente la turbina cónica en posición horizontal con relación al fondo, para así conseguir el máximo rendimiento, ya que al reducir su flotabilidad se aumenta el volumen de resistencia en dirección a la corriente, aumentando así su rendimiento. El volante de inercia se encuentra en la zona superior del cono acoplado al eje mediante rodamientos tipo cassette que impiden el giro del eje hacia atrás, al tiempo que continúa rotando el mismo por inercia cuando falta la impulsión. Solidario al volante de inercia se halla el multiplicador de revoluciones en medio de dos platos que encierran corona dentada y serie de engranajes planetarios que multiplican el par de giro del eje. Más abajo se encuentra el alternador cuyo eje se beneficia de los dos mecanismos anteriores, volante de inercia y multiplicador planetario, para imprimir un giro modulado y máximo posible a sus bobinas.
En una realización diferente, la turbina se encuentra encapsulada en un tubo. Esta característica aprovecha el efecto venturi, dotando al sistema de una mayor velocidad de rotación.
La invención, como se puede ver en los dibujos adjuntos, se puede ubicar bien en los fondos marinos, o bien en ríos en los tramos de significativa corriente. El anclaje por su parte impide que las prolongaciones tubulares axiales de la turbina cónica giren, posibilitando así la rotación tan sólo de la turbina cónica gracias al empuje de las corrientes acuáticas sean marinas o fluviales contra la hélice cónica, siendo esta rotación la que impulsa tanto el multiplicador de revoluciones como el volante de inercia y el alternador, encontrándose estos tres mecanismos en el interior del cono y actuando cada uno al nivel de sus funciones: el multiplicador de revoluciones para ampliar en lo posible las revoluciones del eje, el volante de inercia para suavizar el flujo de energía entre la fuente de potencia y su carga y el alternador para transformar las revoluciones ya multiplicadas por el multiplicador y moduladas por el volante de inercia en energía eléctrica. El dispositivo completo se ancla al soporte en el suelo, generalmente un bloque de hormigón armado, mediante un cable. En esta posición la turbina aprovecha tanto el movimiento de subida y bajada de las olas como el de traslación, si se colocan en la zona donde las olas rompen.
Breve descripción de los dibujos
Para comprender mejor la invención descrita se acompaña a manera de ejemplo no limitativo un juego de dibujos.
Figura 1.- Vista en alzado frontal en la que se aprecia la hélice cónica solidaria al cono.
Figura 2.- Vista en alzado lateral en la que se aprecian los extremos superiores de la hélice cónica.
Figura 3.- Vista en planta superior.
Figura 4.- Vista en planta inferior.
Figura 5.- Sección vertical.
Figura 6.- Despiece interior.
Figura 7.- Sección transversal en la que se aprecia la disposición de los contrapesos y del volante de inercia.
Figura 8.- Sección transversal en la que se aprecia la disposición del multiplicador.
Figura 9.- Sección transversal en la que se aprecia el mecanismo del multiplicador.
Figura 10.- Vista en desarrollo en la que se aprecia el movimiento subacuático de cabeceo y de giro del cono-turbina así como su anclaje a losa de hormigón.
Figura 11.- Despiece general.
Figura 12.- Vista en desarrollo en la que se aprecia el funcionamiento subacuático del cono-turbina.
La numeración de las figuras corresponde a:
Reivindicaciones:
1. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, caracterizada por estar constituida a partir de una turbina con forma de cono, o turbina cónica, que presenta en su exterior una hélice cónica solidaria cuyo espiral tiene una forma aerodinámica tal que confiere giro al eje del cono al enfrentarse éste desde el vértice del cono a las corrientes de agua.
2. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicación 1, caracterizada porque la turbina cónica se fija al anclaje a través de la prolongación tubular de su eje que articula mediante junta homocinética con el resto del tubo axial llegando éste hasta el anclaje, normalmente una losa de hormigón armado, donde queda fijo.
3. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque un volante de inercia se encuentra en la zona superior del cono acoplado al eje mediante rodamientos tipo cassette.
4. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque solidario al volante de inercia se halla un multiplicador de revoluciones en medio de dos platos que encierran corona dentada y serie de engranajes planetarios.
5. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque debajo del multiplicador se encuentra un alternador.
6. Turbina cónica accionada por el movimiento marino y fluvial, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicha turbina se encuentra encapsulada en un tubo.
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