Bomba accionada por ondas y medio para conectar la misma al lecho marino.

Una bomba aspirante e impelente operada por un flotador, que comprende:

un flotador (14);

un cilindro cerrado (1) conectado a uno de entre el flotador (14) o lecho marino y que tiene una entrada defluido y una descarga de fluido;

un pistón (2) dispuesto dentro del cilindro y que se puede mover longitudinalmente en el mismo, teniendo elpistón un paso que se extiende longitudinalmente a través del mismo;

una válvula de retención de fluido (9) dispuesta para comunicarse con el paso a través del pistón;un primer vástago o tubo (3) conectado a un extremo del pistón (2) y que se extiende a través de unextremo del cilindro cerrado y que está conectado además a otro del flotador (14) o lecho marino;un segundo vástago o tubo (4) conectado al otro extremo de dicho pistón y que se extiende a través del otroextremo del cilindro cerrado;

caracterizada porque el segundo vástago o tubo (4) tiene un diámetro mayor que el diámetro del primervástago o tubo (3).

Bomba accionada por ondas y medio para conectar la misma al lecho marino

Antecedentes

La presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para generar energía a partir del movimiento de las ondas en una masa de agua, tal como mares, océanos y lagos.

El propósito de la presente invención es permitir la extracción de energía de las ondas renovable de los océanos y lagos del mundo.

Muchos dispositivos se han propuesto en el pasado para lograr este propósito. Muy pocos se han comercializado debido a una o más de las siguientes razones;

1/ El dispositivo es muy caro de producir y, por lo tanto, es incapaz de competir con medios de combustibles fósiles convencionales para la producción de energía.

2/ Muchos de los dispositivos muy complejos. Componentes tales como muelles, jarcias de labor, poleas, rodamientos, engranajes y otros equipos giratorios, controles eléctricos o electrónicos, tienen todos vidas de servicios limitadas, especialmente en un ambiente marino.

3/ Muchos de los dispositivos intentan generar electricidad en el mar y transmitirla después a tierra firme. El agua, especialmente agua de mar y la electricidad, como el agua y el aceite, no se mezclan. Cualquier intento de hacerlo dará como resultado altos costos de construcción y falta de fiabilidad a largo plazo debido a fallos y problemas de corrosión.

4/ Muchos dispositivos son incapaces de soportar las tormentas y ondas altas.

5/ Muchos dispositivos no han tenido en cuenta los requisitos de capacidad de servicio y de mantenimiento a largo plazo que son necesarios para alcanzar una esperanza de vida de al menos 20 años, que es la norma de la industria.

6/ Muchos dispositivos requieren el uso de aceites, metales pesados y otros materiales que, si se liberan, pueden ser potencialmente perjudiciales para el medio ambiente.

En consecuencia, existe la necesidad de un sistema y un procedimiento mejorados para la generación de energía a partir de ondas en masas de agua que trate con algunos o con todos los problemas anteriores.

Los dispositivos que se describen el en la técnica anterior para la captura de energía de las ondas del mar son extensos. La técnica anterior que está estrechamente relacionada con el dispositivo de la presente propuesta se limita, sin embargo, a unos pocos ejemplos. Los más relevantes son los siguientes;

Windle, en el documento EP 0265594 desvela una bomba aspirante e impelente operada por flotador que descansa sobre muelles, o pesos o flotadores con o sin cuerdas y poleas para accionar la carrera de retorno. Windle también desvela las diversas configuraciones para montar una bomba alternativa con respecto al flotador y al cimiento. La bomba puede estar invertida, se puede montar dentro del flotador o dentro del lecho marino o en otras configuraciones.

JANODY, en el documento FR 2800423 desvela también un muelle para accionar la carrera de retorno.

BURNS, en el documento CA 2619100 desvela una bomba que utiliza un pistón hueco, pero sólo propone usar la gravedad para accionar la carrera de retorno.

ONO, en el documento US 4398095 desvela un procedimiento hidráulico de accionamiento de la carrera de retorno mediante la utilización de la diferencia de presión entre el aire en la superficie y la presión del agua en la profundidad.

WOOD, en el documento GB 2 428 747 desvela un sistema de energía de las ondas con un flotador amarrado a solo un cilindro hidráulico.

De manera similar, HICKS et al., en el documento US 4.326.840 desvela una bomba impulsada por las ondas que tiene un flotador amarrado a un cilindro hidráulico en el lecho marino. Un aparato y procedimiento – de bombeo impulsado por ondas se desvelan también por WINDLE, en el documento US 4.883.411.

Los sistemas de energía de las ondas se desvelan también por MYUNG, en el documento GB 2281943, y por SMITH, en el documento GB 2445951.

Sumario de la invención

La intención de la presente invención es que se despliegue una bomba accionada por ondas ya sea individualmente o, preferiblemente, en grupos o conjuntos de múltiples unidades de bomba. La tubería de descarga de cada una de estas bombas estaría conectada a un sistema de tuberías de descarga sumergidas que a su vez se pueda conectar a la orilla para suministrar agua a presión para cualquier propósito, pero preferiblemente con el propósito de generar electricidad o desalinizar el agua de mar. Este procedimiento de transmisión de energía es bien conocido, un ejemplo es la compañía London Hydraulic Power que en 1890 instaló un sistema de tuberías de agua a presión en Londres, Inglaterra con el fin de transmitir potencia a partir de diversas estaciones de bombeo a las fábricas y a otros usuarios. La generación de electricidad y/o la producción de agua desalinizada a partir de potencia hidráulica es bien entendido por aquellos con conocimientos en la técnica.

La presente invención es un dispositivo de bomba alternativa, conectado al lecho marino, que se opera por la fuerza ascendente creada por la flotabilidad de un flotador que sigue una onda ascendente en la superficie del agua que hace que el líquido sea expulsado de la bomba en una tubería de descarga. Una porción de este fluido bombeado se almacena en un acumulador de presión conectado a la tubería o tuberías de descarga. A medida que la onda desciende, una pequeña cantidad del fluido a presión en la tubería de descarga retorna a la bomba para activar su carrera de retorno y también para mantener una fuerza descendente sobre el flotador de modo que tenderá a mantener su posición vertical por encima del punto de conexión en el lecho marino.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una bomba alternativamente operada flotante como se define en la reivindicación 1. La misma se compone de:

un flotador; un cilindro cerrado conectado a uno del flotador o lecho marino y que tiene una entrada de fluido y una descarga de fluido; un pistón dispuesto dentro del cilindro y que se puede mover longitudinalmente en el mismo, teniendo el pistón un paso que se extiende longitudinalmente a través del mismo; una válvula de retención de fluido dispuesta para comunicarse con el paso a través del pistón; una primera varilla o tubo conectado al pistón y que se extiende a través de un extremo del cilindro cerrado y que se conecta además al otro del flotador o lecho marino; y una segunda varilla o tubo que tiene un diámetro mayor que el diámetro de la primera varilla o tubo que se extiende a través del otro extremo del cilindro cerrado.

Las características preferidas se exponen en las reivindicaciones dependientes.

En una realización, la presente invención proporciona un dispositivo de bomba aspirante e impelente operada por florador, que comprende un flotador conectado operativamente a un extremo de un vástago o tubo dispuesto de forma deslizable y herméticamente a través de un extremo de un cilindro cerrado, el otro extremo de dicho vástago o tubo conectado a un extremo de un pistón dispuesto de forma deslizable y herméticamente dentro de dicho cilindro, teniendo dicho pistón un paso entre sus extremos y una válvula de retención dispuesta para comunicarse con dicho paso, el otro extremo de dicho pistón conectado a un segundo vástago o tubo de diámetro mayor dispuesto de forma deslizable y herméticamente a través del otro extremo de dicho cilindro, dicho cilindro equipado con medios de entrada y una tubería de descarga, dicho cilindro conectado operativamente al lecho marino.

En una realización alternativa, la presente invención proporciona un dispositivo de bomba aspirante e impelente operada por florador como se ha descrito anteriormente, excepto que el flotador está conectado operativamente al cilindro y el primer vástago o tubo está conectado operativamente al lecho marino.

Durante su uso, el flotador de la bomba se dispone para accionarse por las ondas en la masa de agua. El aparato se puede utilizar en cualquier masa de agua en la que se propaguen ondas, incluyendo mares, lagos, océanos, ríos, estuarios o similares. Las referencias del presente documento a "mar" y "lecho marino" no son limitantes y se entiende que hacen referencia a todas las demás masas de agua.

El segundo vástago del tubo es más... [Seguir leyendo]

1 Una bomba aspirante e impelente operada por un flotador, que comprende:

un flotador (14) ; un cilindro cerrado (1) conectado a uno de entre el flotador (14) o lecho marino y que tiene una entrada de

fluido y una descarga de fluido; un pistón (2) dispuesto dentro del cilindro y que se puede mover longitudinalmente en el mismo, teniendo el pistón un paso que se extiende longitudinalmente a través del mismo; una válvula de retención de fluido (9) dispuesta para comunicarse con el paso a través del pistón; un primer vástago o tubo (3) conectado a un extremo del pistón (2) y que se extiende a través de un

extremo del cilindro cerrado y que está conectado además a otro del flotador (14) o lecho marino; un segundo vástago o tubo (4) conectado al otro extremo de dicho pistón y que se extiende a través del otro extremo del cilindro cerrado; caracterizada porque el segundo vástago o tubo (4) tiene un diámetro mayor que el diámetro del primer vástago o tubo (3) .

15 2. Una bomba de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la entrada (31) del cilindro (1) está provista de una válvula de retención (32) montada para la comunicación entre el exterior y el interior de dicho cilindro (1) .

3. Una bomba de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la válvula de retención (32) está en una posición adyacente a, o dentro de, el extremo del cilindro a través del que se hace pasar el segundo vástago o tubo (4) de mayor diámetro.

20 4. Una bomba de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el segundo vástago o tubo (4) de mayor diámetro es un tubo y la entrada (31) del cilindro (1) comprende una válvula de retención (32) montada para comunicarse con el interior de dicho tubo (4) , en la que el interior de dicho tubo (4) se comunica también con el cilindro (1) a través de un orificio (11) en la pared de dicho tubo (4) .

5. Una bomba de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el orificio (11) está posicionado adyacente a la conexión 25 del tubo (4) con el pistón (2) .

6. Una bomba de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la conexión con el lecho marino comprende un pasador hueco cerrado (25) cuyo un extremo se conecta de forma flexible al conjunto de de la bomba, el otro extremo de dicho pasador (25) conectado a un extremo de una cuerda (23) , dicha cuerda (23) se hace pasar a través de un receptáculo (26) hasta dicho pasador (25) , dicha cuerda (23) enroscada desde allí a 30 través de una polea (22) , dicha cuerda desde allí enroscada a través de una guía, extendiéndose el otro extremo de dicha cuerda (23) a la superficie del agua, dicha polea (22) conectada operativamente al lecho marino, dicho receptáculo (26) conectado al lecho marino, dicha guía conectada a un bloqueo (24) conectado operativamente a dicho receptáculo (26) , dicho bloqueo (24) dispuesto de manera que se acopla a o desacopla de una ranura en dicho pasador (25) , la parte hueca de dicho pasador (25) conectada y en comunicación con la tubería de descarga (5) de

la bomba, teniendo dicho pasador (25) un acceso (33) entre la parte hueca y su exterior, teniendo dicho receptáculo

(26) pasos (35) dentro del mismo para comunicarse con dicho acceso (33) en dicho pasador (25) , dichos pasos (35) conectados a, y en comunicación con una tubería de descarga adicional (21) .

7. Un procedimiento para la recuperación de energía de las ondas que comprende usar una bomba de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, usándose la bomba individualmente.

8. Un procedimiento para la recuperación de energía de las ondas que comprende usar una bomba de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, usándose la bomba en un grupo o conjunto de múltiples unidades de bombas.

9. Un procedimiento para la recuperación de energía de las ondas de acuerdo con la reivindicación 7 o con la

reivindicación 8, conectándose la bomba a un sistema de tuberías de descarga sumergidas que están conectadas a 45 tierra firme para suministrar agua a presión.