Bomba accionada por el oleaje.

La invención se refiere a una bomba accionada por el oleaje, que consta:

a) de una boya (8) que va acoplada a un extremo de una biela (1); b) La biela (1) por su otro extremo va unida a un pistón principal (2); c) la bomba además del pistón principal (2) consta dos pistones auxiliares (2a y 2b); los pistones auxiliares (2a y 2b) se mueven en dirección opuesta al pistón principal (2) como consecuencia de la presión ejercida por el pistón principal (2); d) cada pistón (2, 2a y 2b) con sus correspondientes collarines de estanqueidad va alojado a un cilindro (3, 4 y 5). Los dos cilindros (4 y 5) de los pistones auxiliares (2a y 2b) van comunicados en sus partes altas y bajas al cilindro (3) del pistón principal (2), con la diferencia de que en la parte baja dichas comunicaciones están interceptadas por sus correspondientes válvulas antirretorno (7b y 7c); e) todo ello se encuentra incrustado en una carcasa (12), excepto la boya (8), las guías de la boya (9), el marco de las guías (10), la campana de protección de la biela (11), y la parte de la biela (1) que corresponda salir de la carcasa (12) incluida la unión de la biela con la boya. La campana de protección de la biela (11) en la parte por la que sale y entra la biela (1) tiene el correspondiente collarín de estanqueidad. De la carcasa (12), salen los marcos (10) que obligan a la boya (8) un movimiento vertical por medio de las guías (9).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200901813.

Solicitante: RAMÍREZ MARQUÉS, MANUEL.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: RAMÍREZ MARQUÉS,MANUEL.

Fecha de Publicación: 17 de Septiembre de 2012.

Clasificación Internacional de Patentes:

E02B9/08 CONSTRUCCIONES FIJAS. › E02 HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS. › E02B HIDRAULICA (elevación de barcos E02C; dragado E02F). › E02B 9/00 Instalaciones hidráulicas; Proyecto, construcción, equipo, procedimientos o aparatos para su realización (motores hidráulicos F03B). › Instalaciones para la utilización de la energía de las olas o de las mareas (máquinas mediante presión de agua, motores que utilizan la energía de las olas o de las mareas F03B).
F03B13/18 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). › F03B 13/00 Adaptaciones de las máquinas o de los motores para una utilización particular; Combinaciones de las máquinas o de los motores con los aparatos accionados o que ellos accionan (si es el aspecto relativo a los aparatos lo que predomina, véanse los lugares apropiados para los aparatos considerados, p. ej. H02K 7/18 ); Estaciones motrices o conjuntos máquina-aparato (aspectos hidráulicos E02B; implicando nada más que máquinas o motores del tipo de desplazamiento positivo F03C). › estando el otro elemento fijo, al menos por un punto, al fondo o al borde del mar.
F04B1/18 F […] › F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES. › F04B MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO PARA LIQUIDOS; BOMBAS (máquinas para líquidos o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido para bombear F04F). › F04B 1/00 Máquinas o bombas multicilindros caracterizadas por el número o la disposición de los cilindros (máquinas o bombas con pistones que cooperan dentro de un cilindro F04B 3/00). › cuyos órganos de distribución son autónomos, es decir, funcionando por el fluido de trabajo.

Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a una bomba instalada en la costa; en el interior de una carcasa sumergida en el agua, anclada y fijada en el fondo del mar se encuentran los siguientes elementos de una bomba: tres pistones con sus correspondientes collarines de estanqueidad, tres cilindros, cuatro válvulas antirretorno, dos tubos de conexión, y parte de dos tuberías de conducción y parte de una biela, toda vez que las referidas tuberías de conducción y biela se encuentran parte dentro de la carcasa, y fuera de la carcasa; y totalmente fuera de la carcasa hay una boya, unas guías de la boya, unos marcos de las guías y una campana de protección de la biela con un collarín de estanqueidad.

Los elementos van conectados de la forma que seguidamente se indica produciéndose los siguientes efectos: la bomba comprende un cuerpo flotante o boya que sube y baja como consecuencia del desnivel de las olas, aprovechando la energía undimotriz. La boya va acoplada al extremo superior de una biela instalada verticalmente. La biela en su otro extremo va unida a un pistón principal que sube y baja por las subidas y bajadas de la boya. Esta bomba además del pistón principal tiene dos pistones auxiliares. Los tres

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pistones indicados van alojados en sus correspondientes cilindros, siendo la capacidad de cada uno de los cilindros en los que van alojados los pistones auxiliares, equivalente aproximadamente a la mitad de la capacidad del cilindro donde va alojado el pistón principal. Los pistones auxiliares se mueven en dirección opuesta al pistón principal como consecuencia de la presión ejercida por dicho pistón principal. Los tres pistones tienen sus correspondientes collarines de estanqueidad. Los dos cilindros de los pistones auxiliares van comunicados en sus partes altas y bajas al cilindro del pistón principal. En la unión entre cilindros que está en la parte baja, hay válvulas antirretorno con la finalidad de impedir el retroceso del agua. La campana de protección de la biela protege la porción de la biela que este fuera de la carcasa dependiendo de donde encuentre la boya. Dependiendo del uso que se la vaya a dar a la bomba se puede dar la circunstancia de que sus tuberías de conducción se encuentren en totalidad dentro de la carcasa. La campana de protección de la biela, en su parte superior tiene un collarín de estanqueidad por el que transcurre la biela, la finalidad de este collarín es que no entre agua del mar a la carcasa; igualmente en la parte superior del cilindro principal en la abertura por donde entra y sale la biela también se coloca un collarín de estanqueidad por el que también transcurre la biela, la finalidad de este collarín es que no salga el liquido existente en la parte superior de los cilindros. De la carcasa salen los marcos de las guías que obligan a la boya un movimiento vertical por medio de las guías. La boya en su interior puede tener una cámara inflable a través de una válvula con la finalidad de que se pueda desinflar y quedar sumergida la boya evitando en lo posible el sufrimiento de fuertes temporales de viento y olas, y una vez pasado el referido temporal se vuelve a inflar la cámara provocando la flotabilidad de la boya.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

VENTAJAS DE LA INVENCIÓN

S Con la BOMBA ACCIONADA POR EL OLEAJE, accionada por energía undimotriz o por el movimiento de las olas del mar, se puede utilizar para bombear agua elevándola a la altura donde se encuentre el depósito que la contenga para posteriormente cuando sea necesario dejar bajar el agua moviendo las turbinas que transmiten el movimiento a un generador de corriente, con lo que procediendo de una energía renovable se obtiene electricidad cuando se desee. También puede obtenerse electricidad siendo enviada el agua propulsada directamente a una turbina que transmite el movimiento a un generador de corriente. 10 Con la BOMBA ACCIONADA POR EL OLEAJE, se puede desalar el agua del mar, dándole al agua salada la presión necesaria que requieran las desaladoras para desalar el agua. En el supuesto de que la carcasa contenga un número elevado de bombas, las desaladoras se pueden instalar en la propia carcasa, destinándose un grupo de bombas para el envío del agua desalada a tierra elevando el agua en un primer tramo. 15 20 Aprovechamiento de la energía generada por las diferentes fases de la ola, es decir la generada desde el valle hasta la cresta y desde la cresta hasta el valle; partiendo desde el punto que la boya se encuentra en el valle de la ola, la boya empieza a subir hasta la cresta de la ola, y con la boya suben la biela y el pistón principal, transmitiendo presión a los pistones auxiliar y en especial al pistón auxiliar de salida, que presiona y propulsa hacia el exterior el agua existente en su cilindro; una vez que la boya ha llegado hasta la cresta de la ola, procede bajar la boya hasta el valle de la ola, ejerciendo presión por parte del peso de la boya, de la biela, y del peso del pistón principal, incluso se puede dar la circunstancia que también se ejerza fuerza por el vacío creado por la bajada del nivel de la ola, la fuerza ejercida en la bajada y en la subida, se puede calcular mediante la siguiente formula: 25 Pi X r X r X (F-f) X d De donde Pi es igual a pi o sea a 3, 14159265358979. res igual al radio de la circunferencia de la boya. F es la flotabilidad que en circunstancias normales le corresponde a la boya. fes la flotabilidad en la que se encuentre la boya. 30

d corresponde a la densidad del agua en la que se encuentre instalada. O lo que es lo mismo: pi x radio de la circunferencia de la boya x radio de la circunferencia de la boya x (diferencia que exista entre la flotabilidad que en circunstancias normales le corresponde a la boya-la flotabilidad en la que se encuentre) x densidad del agua. S Para un mejor entendimiento sirvan los siguientes ejemplos, suponiendo que el cilindro de la boya tiene un diámetro de 20 decímetros y por consiguiente la circunferencia de la boya tiene 20 decímetros de diámetro, soportando los pesos de la biela y del pistón, flota la boya quedando en el aire 9 decímetros, y se dan los dos supuestos siguientes. 10 1) La boya se encuentra en el valle de la ola, viene una ola, quedando flotando la boya en el aire 8 decímetros metros, tendríamos que entre la flotabilidad normal de la boya de 9 decímetros y la que esta flotando la boya cuando viene la ola 8 decímetros hay una diferencia de 1 decímetro, por lo que se esta ejerciendo una fuerza hacia arriba de: 3, 1416 x 10 decímetros x 10 decímetros x 1 decímetro x 1, 02778 Kilogramos/decímetro cúbico= 322, 88661 kilogramos. 15 En este supuesto el pistón principal ejerce dicha fuerza hacia arriba, presionando hacia abajo a los pistones auxiliares y en especial al pistón auxiliar de salida que propulsa el agua existente en su cilindro hacia la tubería de salida. 20 2} La boya se encuentra en la cresta de la ola, empezando a bajar hacia el valle de la ola, quedando flotando la boya en el aire 10 decímetros, tendríamos 9-10=-1 por lo que esta ejerciendo una fuerza negativa hacia arriba y por tanto se convierte en fuerza hacia abajo de: 3, 1416 x 10 decímetros x 10 decímetros x -1 decímetros x 1, 02778 Kilogramos/decímetro cúbico= -322, 88661 kilogramos o sea con un peso de 322, 88661 kilogramos. En este supuesto el pistón principal ejerce dicha fuerza hacia abajo, presionando el agua existente en su cilindro hacia la tubería de salida y hacia el cilindro auxiliar de salida. 25 El caudal y la presión con la que es propulsada el agua depende de la diferencias existentes: a) entre la cresta y el valle de la ola; b) entre la diferencia de la flotabilidad normal de la boya y la flotabilidad en positivo o negativo que tenga en cada determinado momento; e) y también de la diferencia existente entre el diámetro de la boya y de los pistones (a mayor diferencia mas presión y menos caudal) . 30

...

Reivindicaciones:

1. BOMBA ACCIONADA POR EL OLEAJE, accionada por la energía de las olas o undimotriz caracterizada por que comprende:

- Una boya (8) , con una cámara inflable a través de una válvula, que sube y baja como consecuencia del paso de las olas, conectada con una biela (1) que transmite el movimiento a un pistón principal {2) con sus correspondientes collarines de estanqueidad, el pistón principal (2) transmite el movimiento a dos pistones auxiliares (2a y 2b) como consecuencia de que sus correspondientes cilindros están comunicados en su parte superior e inferior en la forma que seguidamente se indica: Los dos cilindros auxiliares (4 y 5) están comunicados con el pistón con el cilindro principal (3) en su parte superior, y en la parte inferior, el cilindro auxiliar de entrada (4) esta comunicado con el cilindro principal (3) interceptada esta comunicación con una válvula antiretorno (7b) que impide el retroceso del agua del cilindro principal al cilindro auxiliar de entrada (4) ; el cilindro principal {3) en su parte inferior también esta comunicado con el cilindro auxiliar de salida (5) , interceptada esta unión con la correspondiente válvula anti-retorno (7c) que impide el retroceso del agua del cilindro auxiliar de salida (5) al cilindro principal (3) ; la bomba además de las dos válvulas anti-retorno indicadas tiene otras dos válvulas anti-retorno de seguridad (7a y 7d) que impiden, la válvula anti-retorno (7a) el retroceso del agua hacia la tubería de conducción de entrada (6a) y la válvula anti-retorno (7d) que impide el retroceso del agua hacia los cilindros principal (3) y hacia el cilindro auxiliar de salida (S) ; la campana de protección de la biela (11) que protege la biela {1) ; unos marcos {10) y unas guías ( 9) que evitan el desplazamiento lateral de la boya (8) ; y una carcasa o alojamiento de la bomba {12) , que mantiene determinados elementos de la bomba aislados del agua a pesar de estar sumergidos.

2. BOMBA ACCIONADA POR EL OLEAJE, según la reivindicación 1, caracterizada porque el agua entra y sale de la bomba constantemente gracias a los cilindros y pistones auxiliares (4 y 5, y 2a y 2b) .

3. BOMBA ACCIONADA POR EL OLEAJE, según la reivindicación 1, caracterizada porque gracias a los cilindros y pistones auxiliares {4 y 5, y 2a y 2b) y cilindro y pistón principales (3 y 2) se aprovecha tanto la energía producida en la subida de la boya (8) por la flotabilidad de la boya del valle de la ola a la cresta, así como la energía producida por el peso de la boya (8) , de la biela {1) , del pistón principal (2) y del vacio que se crea en la parte inferior de la boya (8) la bajada de la boya (8) cuando pasa de la cresta al valle de la ola.

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