Una estructura de pala extensible que comprende un módulo (2) de pala extensora y un módulo (8) de pala de base,

en donde el módulo (2) de pala extensora comprende una carcasa (10) de perfil aerodinámico portadora que aloja una pala extensora (11), y un dispositivo ajustador para posicionar la pala extensora (11) entre una posición retraída dentro de la carcasa (10) de perfil aerodinámico portadora y una posición extendida, caracterizada porque la pala extensora (11) cuenta con aletas (26, 28) de borde de salida y una estructura de soporte (34b) entre las aletas (26, 28) de borde de salida, en donde las aletas (26, 28) son obligadas a unirse para formar un borde de salida en la posición extendida, la carcasa (10) de perfil aerodinámico cuenta con una estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinámico portadora y ranuras (56, 58) formadas en los lados superior e inferior de la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinámico, en donde cada ranura (56, 58) está adaptada para acoger a una de las aletas (26, 28), las aletas (26, 28) son forzadas a separarse y son guiadas al interior de las ranuras (56, 58) por la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinámico portadora en la posición retraída de la pala extensora (11), y porque la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinámico portadora y la estructura de soporte (34b) de la pala extensora (11) se apoyan una contra otra entre las aletas (26, 28)

Estructura de pala retractil con un borde de salida dividido

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

La solicitud internacional numero PCT/IB2007/001969 "Retractable Rotor Blade Structure" ("estructura retractil de pala de rotor", presentada el 12 de julio 2007, cedida a Clipper Windpower Technology, Inc., el cesionario de la presente solicitud, se incorpora al presente documento por referencia.

Antecedentes de la invencion Campo de la invenci6n

Esta invenci6n se refiere a palas, tales como palas de perfil aerodinamico o aspas de rotor, en el ambito de la aviaci6n (aeronaves o helic6pteros) o a palas de dispositivos generadores de energia electrica o de dispositivos para bombeo de fluidos, tales como turbinas e6licas y turbinas de corrientes marinas, y mas en particular a un soporte estructural para una pala que tiene un m6dulo aerodinamico externo con una caracteristica telesc6pica que, cuando se extiende hacia fuera, aumenta el diametro o la longitud del perfil aerodinamico o de la pala y genera mas fuerzas de sustentaci6n o bien, en el caso de palas de rotor de dispositivo generador de energia, capta mas energia e6lica durante periodos de menor viento, y se retrae telesc6picamente para reducir la exposici6n a la energia del viento cuando el viento es mas fuerte.

Descripcion de la tecnica anterior Los mecanismos sugeridos en la tecnica anterior para controlar rotores de diametro variable para rotores basculantes y aeronaves son susceptibles de fallos por fatiga y requieren un mantenimiento considerable. Las turbinas e6licas y las turbinas de corrientes marinas trabajan en condiciones ambientales que pueden degradar rapidamente las propiedades de un mecanismo de extensi6n. Los elevados requisitos de mantenimiento se traducen en mayores costos de energia, lo que da como resultado un sistema de energia renovable menos competitivo. Por ejemplo, el documento EP 1 375 911 A1 divulga un aerogenerador del tipo de helice para la generaci6n de energia, en donde el aerogenerador comprende una pluralidad de palas de turbina e6lica que estan distribuidas equiangularmente dentro de un plano perpendicular a un eje giratorio horizontal y en torno a un cubo procurado en el eje giratorio horizontal. El cuerpo de la pala de cada pala de turbina incluye una pala auxiliar de punta alojada de manera que se puede extender hacia fuera de una punta de la pala, y retraerse hacia adentro, y una unidad de extensi6n y retracci6n de la pala auxiliar para hacer salir la pala auxiliar de punta con el fin de aumentar la longitud total de la pala.

El documento US 2003/0223868 A1 divulga una pala telesc6pica para turbina e6lica, en donde la pala de turbina e6lica esta constituida por una secci6n de pala fija con una brida de montaje integral para unir a un cubo de turbina e6lica. Una secci6n de pala movible esta unida a la secci6n de pala fija y se puede mover libremente en una direcci6n longitudinal con respecto a la secci6n de pala fija. Un dispositivo de posicionamiento coloca de manera controlable la secci6n de pala movible con el fin de modificar la longitud total de la pala. Esto permite ajustar el 45 diametro de la turbina e6lica. Tambien la presente invenci6n se refiere al ajuste de la longitud de la pala en la extremidad exterior de la pala con el fin de, en el caso de palas de rotor de dispositivo generador de energia, aumentar el diametro del rotor para aprovechar mas viento durante momentos de baja velocidad del viento, y reducir el diametro del rotor durante periodos con velocidades muy altas del viento, para asegurar de que el dispositivo no sufra tensiones excesivas.

50 El sistema estructural de la solicitud internacional numero PCT/IB2007/001969 proporciona soporte para una carcasa de perfil aerodinamico de palas de rotor de dispositivo generador de energia mediante la extensi6n de la viga estructural (o mastil) de la pala de base a traves del m6dulo telesc6pico o extensor de la pala, tanto cuando esta retraida como cuando esta extendida. El sistema estructural consta de una pala de base y un m6dulo de pala 55 extensora separable, en donde el m6dulo de pala extensora incluye una carcasa de perfil aerodinamico portadora y una pala extensora.º Las cargas transmitidas al borde de ataque y al borde de salida de la carcasa de perfil aerodinamico portadora, por ejemplo cargas de adelanto-retraso inducidas por la gravedad, tienen un soporte superficial adecuado en el borde de 60 ataque, pero debido a la agudeza del borde de salida de la pala extensora no existe soporte adecuado en el borde de salida y por lo tanto, el borde de salida requiere de un metodo de soporte. Por tanto, es un objeto de la presente invenci6n proporcionar una estructura de pala extensible con un metodo de soporte para el borde de salida.

Lo que tambien se necesita es un mecanismo que facilite la extensi6n y retracci6n de palas extensibles y que sea ligero de peso, facil de mantener y duradero.

Lo que tambien se necesita es una estructura de pala extensible que sea aerodinamicamente eficiente.

Compendio de la invencion La presente invenci6n se refiere a palas extensibles, y mas particularmente a un sistema generador de energia por flujo de fluido (viento o agua) , que incluye una pala de rotor capaz de extensi6n y retracci6n de un radio de barrido de la pala de rotor con el fin de aumentar o disminuir el area de la secci6n transversal del flujo de fluido barrido por la pala de rotor.

Debe senalarse que la invenci6n no esta limitada al campo antes mencionado, sino que tambien puede ser aplicada al campo de la aviaci6n, por ejemplo a perfiles aerodinamicos de aeronaves o aspas de rotor de helic6pteros. Para facilitar la descripci6n de la invenci6n s6lo se divulgan en detalle palas de rotor de dispositivos generadores de energia.

En particular, la invenci6n se refiere a una pala o estructura de perfil aerodinamico, extensible, que comprende un m6dulo de pala extensora y un m6dulo de pala de base, en donde el m6dulo de pala extensora comprende una carcasa de perfil aerodinamico portadora que aloja una pala extensora, y un dispositivo ajustador para posicionar la pala extensora entre un posici6n retraida dentro de la carcasa de perfil aerodinamico portadora y una posici6n extendida. El dispositivo ajustador puede mover y enclavar la pala extensora en una posici6n cualquiera entre una posici6n totalmente extendida y una posici6n totalmente retraida. Por ejemplo, el dispositivo ajustador puede mover y enclavar la pala extensora en la posici6n media entre las posiciones totalmente extendida y totalmente retraida, en donde esta posici6n s6lo una parte de la pala extensora se encuentra fuera del m6dulo de pala extensora, en donde la parte restante de la pala extensora esta dispuesta en la carcasa de perfil aerodinamico portadora del m6dulo de pala extensora. A la parte de la pala extensora que se encuentra dentro de la carcasa de perfil aerodinamico portadora se la denomina "parte retraida", y a la parte de la pala extensora que se encuentra fuera de la carcasa de perfil aerodinamico portadora se la denomina "parte extendida". La pala extensora y la carcasa de perfil aerodinamico portadora se solapan en toda la longitud de la parte retraida de la pala extensora.

La pala extensora cuenta con aletas de borde de salida y una estructura de soporte entre las aletas de borde de salida, en donde las aletas de borde de salida son obligadas a unirse para formar un borde de salida en la posici6n extendida, es decir, en toda la longitud de la parte extendida de la pala extensora.

La carcasa de perfil aerodinamico cuenta con una estructura de soporte de carcasa de perfil aerodinamico portadora y ranuras formadas en los lados superior e inferior de la estructura de soporte de carcasa de perfil aerodinamico, en donde cada ranura esta adaptada para acoger a una de las aletas, las aletas son forzadas a separarse y son guiadas al interior de las ranuras por la estructura de soporte de carcasa de perfil aerodinamico portadora en la posici6n retraida de la pala extensora, es decir, las aletas son acogidas por las ranuras en toda la longitud de la parte retraida de la pala extensora.

La estructura de soporte de carcasa de perfil aerodinamico portadora y la estructura de soporte de la pala extensora se apoyan una contra otra entre las aletas.

La estructura de pala de rotor extensible de la presente invenci6n proporciona un metodo de soporte para el borde de salida de la carcasa de perfil aerodinamico portadora al proporcionar una pala extensora con una estructura de soporte y una estructura... [Seguir leyendo]

1. Una estructura de pala extensible que comprende un m6dulo (2) de pala extensora y un m6dulo (8) de pala de base, 5 en donde el m6dulo (2) de pala extensora comprende una carcasa (10) de perfil aerodinamico portadora que aloja una pala extensora (11) , y un dispositivo ajustador para posicionar la pala extensora (11) entre una posici6n retraida dentro de la carcasa (10) de perfil aerodinamico portadora y una posici6n extendida, caracterizada porque la pala extensora (11) cuenta con aletas (26, 28) de borde de salida y una estructura de soporte (34b) entre las aletas (26, 28) de borde de salida, en donde las aletas (26, 28) son obligadas a unirse para formar un borde de salida en la posici6n extendida, la carcasa (10) de perfil aerodinamico cuenta con una estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinamico portadora y ranuras (56, 58) formadas en los lados superior e inferior de la estructura de soporte (24)

de carcasa de perfil aerodinamico, en donde cada ranura (56, 58) esta adaptada para acoger a una de las aletas (26, 28) , las aletas (26, 28) son forzadas a separarse y son guiadas al interior de las ranuras (56, 58) por la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinamico portadora en la posici6n retraida de la pala extensora (11) , y porque la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinamico portadora y la estructura de soporte (34b) de la pala extensora (11) se apoyan una contra otra entre las aletas (26, 28) .

2. La estructura de pala extensible segun la reivindicaci6n 1, caracterizada porque la estructura de soporte (34b) de la pala extensora (11) comprende una pluralidad de cojinetes de rodillo lineales (22) , y la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinamico portadora comprende una cara terminal (24b) que esta adaptada para engranar en los cojinetes de rodillo lineales (22) .

3. La estructura de pala extensible segun la reivindicaci6n 1 o 2, caracterizada porque la pala extensora (11) comprende dos rebajes (36, 38) adyacentes al borde de salida, que se extienden sustancialmente por toda la longitud de la pala extensora (11) .

4. La estructura de pala extensible segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una de las aletas (26, 28) comprende un material que incluye una aleaci6n con memoria de forma.

5. La estructura de pala extensible segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el perfil de salida (46b) de la carcasa (10) de perfil aerodinamico portadora comprende una instalaci6n calefactora (23) .

6. La estructura de pala extensible segun la reivindicaci6n 5, caracterizada porque la instalaci6n calefactora (23) esta dispuesta en la estructura de soporte (24) de carcasa de perfil aerodinamico portadora y se extiende por toda la longitud de la misma.

7. La estructura de pala extensible segun cualquiera de las reivindicacione.

3. 6, caracterizada porque las aletas (26, 28) estan unidas de manera separable dentro de los rebajes (36, 38) .

8. La estructura de pala extensible segun la reivindicaci6n 7, caracterizada porque las aletas (26, 28) pueden estar unidas dentro de los rebajes (36, 38) por medio de un adhesivo termofusible.

9. La estructura de pala extensible segun cualquiera de las reivindicacione.

3. 8, caracterizada porque cerca de los rebajes (36, 38) esta dispuesta una instalaci6n calefactora (39) .

10. La estructura de pala extensible segun la reivindicaci6n 9, caracterizada porque la instalaci6n calefactora (39) 50 esta dispuesta en la estructura de soporte (34b) de la pala extensora (11) .

11. La estructura de pala extensible segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una de las caras terminales (24a, 34a) de las estructuras de soporte (24, 34b) esta revestida con un material que proporciona una baja resistencia a la fricci6n.

12. La estructura de pala extensible segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una de las estructuras de soporte (24, 34b) comprende medios (37) , preferiblemente pequenos pasajes, para proporcionar un aditivo deslizante a la cara o caras terminales (24a, 34a) relevantes.

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