Dispositivo para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación.

Dispositivo (100) para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación,

particularmente de un barco, que comprende una preboquilla (10),

caracterizado porque de la preboquilla (10) sobresale al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) hacia el exterior, y

porque un primer extremo (201) de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) está fijado a la preboquilla (10) y un segundo extremo (202) de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) está configurado como extremo libre.

Dispositivo para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación

La invención se refiere a un dispositivo para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación, particularmente de un barco. El dispositivo de acuerdo con la invención es adecuado particularmente para un sistema de propulsión de una embarcación para la mejora de la eficiencia energética.

Por el estado de la técnica se conocen dispositivos para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación. En el documento EP 2 100 808 A1, un dispositivo de este tipo comprende por ejemplo una preboquilla. Esta preboquilla está colocada, particularmente a poca distancia o directamente, delante de la hélice, visto en dirección de la marcha del barco. Además de ello, en la preboquilla se proporcionan palas, es decir, aletas (guía) o alas de soporte. La preboquilla tiene esencialmente la forma de un recorte cónico plano, donde las dos aberturas, tanto la abertura de entrada de agua, así como también la abertura de salida de agua, están configuradas como aberturas esencialmente redondas, y la abertura de entrada de agua presenta un diámetro más grande que la abertura de salida de agua. De esta manera es posible mejorar la afluencia a la hélice, así como reducir mediante las palas instaladas en la preboquilla pérdidas en el chorro de la hélice debido a la generación de remolinos controlada. Mediante un sistema de este tipo puede lograrse una reducción evidente de la demanda de potencia de propulsión y de esta manera un ahorro de carburante.

El dispositivo nombrado anteriormente, descrito arriba, presenta no obstante una resistencia relativamente alta a la afluencia a la hélice, de manera que la reducción de la demanda de potencia de propulsión solo se produce en una medida relevante principalmente en el caso de barcos más lentos o más llenos, de manera que el dispositivo conocido normalmente solo se utiliza en este tipo de barcos.

Además de ello se conoce del estado de la técnica por el documento DE 36 33 689 C1, que se considera como el estado de la técnica más cercano, una superficie deflectora de flujo para hélices de barco, que se sujetan mediante arbotantes y que presenta una configuración perfilada, así como arqueada, donde el arco está dispuesto transversalmente con respecto a la dirección de flujo delante de la hélice al menos en el sector entre los brazos de los arbotantes.

Por ello es tarea de la presente invención presentar un dispositivo para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación, que pueda utilizarse en particular también eficazmente en el caso de embarcaciones rápidas y muy rápidas, por ejemplo barcos con una velocidad de 20 nudos o más, o 25 nudos o más.

Esta tarea se soluciona porque en el caso de un dispositivo para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación, que comprende una preboquilla, se proporciona al menos una pala exterior, que sobresale de la preboquilla hacia el exterior. La preboquilla está dispuesta en la dirección de la marcha del barco o de la embarcación delante de una hélice de la embarcación. Con la denominación "en dirección de la marcha" ha de entenderse en este caso la dirección de marcha hacia delante de un barco o de una embarcación. Dentro de la preboquilla no se proporciona ninguna hélice, al contrario que por ejemplo en el caso de boquillas Kort o hélices orientables. Además de ello, la preboquilla está dispuesta a una distancia de la hélice. La preboquilla está configurada de tal manera, que el flujo de agua que fluye a través de ella, se dirige al menos parcialmente a la hélice dispuesta a continuación. Normalmente la preboquilla presentará una forma tubular. Puede pensarse no obstante también en principio en cualquier otra forma de sección transversal alternativa, por ejemplo una forma de sección transversal angular.

La preboquilla puede estar configurada de una parte o de una pieza, o estar compuesta de varias partes individuales dando lugar a una preboquilla, donde las partes individuales preferiblemente están soldadas entre sí o con la carcasa del barco. Preferiblemente hay dispuesta al menos una zona parcial de la preboquilla por debajo del eje de la hélice de la hélice del barco.

Básicamente es posible que la preboquilla solo comprenda una sección parcial de una boquilla o de un anillo de boquilla (por ejemplo, un cuarto de anillo de boquilla, un tercio de anillo de boquilla, medio anillo de boquilla, etc.). En una forma de realización de este tipo, la preboquilla está configurada abierta en lo que se refiere al perímetro. Sin embargo, la preboquilla está configurada preferiblemente cerrada en dirección perimetral. Para ello la boquilla puede estar configurada completa en 360° en dirección perimetral. En el caso de una preboquilla configurada a partir de varias partes, las partes individuales de la preboquilla pueden estar conectadas con la carcasa del barco y/o con la bocina del eje de la hélice, de manera que entonces la carcasa del barco y/o la bocina del eje de la hélice forman una parte del perímetro de la boquilla, particularmente también en el caso de un perímetro de boquilla cerrado.

Mediante el perfil de la preboquilla preferiblemente cerrado en el perímetro, ésta presenta una zona interior, que está encerrada por la cubierta de la boquilla de una preboquilla en teoría cerrada en las dos aberturas (abertura de entrada de agua y de salida de agua). La al menos un pala exterior está dispuesta ahora de acuerdo con la invención fuera de esta zona interior y sobresale más bien hacia el exterior visto desde la preboquilla. Particularmente la al menos una pala exterior puede sobresalir del lado exterior de la preboquilla.

Además de ello, un primer extremo de la al menos una pala exterior está fijado a la preboquilla. En este caso el primer extremo de la pala exterior puede estar fijado o bien a la superficie de la pared exterior de la preboquilla, por ejemplo mediante abridado, o también estar introducido en el perfil de la boquilla, es decir, la pared de la preboquilla. Alternativamente también es posible hacer pasar la pala exterior a través del perfil de la preboquilla o de la pared de la preboquilla. El primer extremo conforma la raíz de la al menos un pala exterior y el segundo extremo forma la punta de la al menos una pala exterior.

El segundo extremo de la al menos una pala exterior está configurado además como extremo libre, es decir, se encuentra libre en la afluencia a la hélice. Particularmente solo está fijado el primer extremo de la pala exterior, y lo está a la preboquilla, y la zona restante de la pala exterior se encuentra libre.

Al contrario que en el estado de la técnica, ahora se proporciona también fuera de la preboquilla una pala perteneciente a la preboquilla, esto es, la al menos una pala exterior. Convenientemente al menos una zona del extremo de la pala exterior se dispone en la superficie de la pared exterior de la preboquilla y sobresale de ésta hacia el exterior. Es decir, la zona restante de la al menos una pala exterior está dispuesta a una distancia de la preboquilla (excepto una de las zonas de extremo de la pala exterior). Mediante la disposición por primera vez de una pala exteriormente en la preboquilla, se logra ahora, que el diámetro y/o el grosor del perfil de la preboquilla pueda reducirse de manera clara frente a los dispositivos conocidos del estado de la técnica, y la al menos una pala (exterior) continua alcanzando aquellas zonas, en las que las pérdidas de flujo son especialmente altas y en las que deben generarse remolinos para un funcionamiento eficiente. En el caso de que solo se redujesen los diámetros de los dispositivos conocidos del estado de la técnica, las palas no se extenderían lo suficientemente lejos desde el núcleo de la hélice (visto en dirección radial desde el núcleo de la hélice), al contrario que en el caso de la presente invención, y de esta manera ya no influirían positivamente o solo lo harían en menor medida, sobre la afluencia a la hélice asignada correspondientemente.

Mediante la colocación de una o varias palas exteriores en el lado exterior de la preboquilla puede reducirse el diámetro de la preboquilla y con ello su resistencia, de manera que el dispositivo puede utilizarse ahora también para barcos rápidos y muy rápidos, donde los efectos positivos sobre la reducción de la demanda de potencia de propulsión se mantienen o en su caso incluso se mejoran. Debido a que la pala exterior sobresale hacia el exterior desde la preboquilla y no lo hace desde el núcleo de la hélice o desde la bocina del eje de la hélice, ésta puede extenderse relativamente lejos hacia el exterior visto desde... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (100) para la reducción de la demanda de potencia de propulsión de una embarcación, particularmente de un barco, que comprende una preboquilla (10),

caracterizado porque de la preboquilla (10) sobresale al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) hacia el

exterior, y

porque un primer extremo (201) de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) está fijado a la preboquilla (10) y un segundo extremo (202) de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) está configurado como extremo libre.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque

en el interior de la preboquilla (10) hay dispuesta al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d), donde preferiblemente un primer extremo de la pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) está dispuesto en una superficie de pared interior (12) de la preboquilla (10) y de manera particularmente ventajosa está fijado a la preboquilla (10).

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque

la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) está fijada con un segundo extremo a un cojinete de eje (31), particularmente una bocina del eje de la hélice, que está configurado para alojar un eje de la hélice de una hélice (33) de la embarcación.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) y/o la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) está dispuesta radialmente con respecto al eje longitudinal o eje de rotación (16) de la preboquilla (10) o radialmente con respecto al eje de la hélice (32) de una hélice (33) de la embarcación.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

se proporcionan varias palas exteriores (20a, 20b, 20c, 20d), estando dispuestas particularmente más palas exteriores (20a, 20b, 20c, 20d) en el lado de entrada de la hélice (14) de la preboquilla (10) que en el lado de salida

de la hélice (15) de la preboquilla (10) y/o, que las palas exteriores (20a, 20b, 20c, 20d) están dispuestas de tal

manera, que éstas forman un sistema de palas exteriores asimétrico.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque

se proporcionan varias palas interiores (21a, 21b, 21c, 21 d), estando dispuestas particularmente más palas interiores (21a, 21b, 21c, 21 d) en el lado de entrada de la hélice (14) de la preboquilla (10) que en el lado de salida

de la hélice (15) de la preboquilla (10) y/o, que las palas interiores (21a, 21b, 21c, 21 d) están dispuestas de tal

manera, que éstas forman un sistema de palas interiores asimétrico.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque

la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) está dispuesta como prolongación de la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) y las dos juntas forman una pala completa.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque

la longitud de la pala completa es mayor o menor que el radio de una hélice (33) de la embarcación, preferiblemente la longitud de la pala completa es como máximo del 90% del radio de la hélice (33), de manera particularmente preferida la longitud de la pala completa es como máximo del 75% del radio de la hélice (33).

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) y/o la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) están dispuestas con un ángulo de incidencia con respecto al eje de la hélice (32) y/o con respecto al eje longitudinal de la preboquilla (10), donde particularmente la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) y la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) presentan ángulos de incidencia diferentes.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) presenta un extremo libre (202) en el que se proporciona una pieza final de pala (23) que sobresale de la pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d).

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque

la pieza final de pala (23) se transforma en el extremo libre de la pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) mediante un radio

o en un ángulo.

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque

la pieza final de pala (23) sobresale de la pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) solo hacia un lado o hacia ambos lados de las palas exteriores (20a, 20b, 20c, 20d), donde en el caso de la configuración de un lado, la pieza final de pala (23), sobresale preferiblemente hacia el lado de succión (203) de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d).

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 12, caracterizado porque

la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) presenta una longitud mayor que la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d), particularmente la longitud de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) es al menos una vez y media la longitud de la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d), de manera particularmente preferida la longitud de la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) es al menos el doble de la longitud de la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21d).

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

el diámetro de la preboquilla (10) es de menos del 70%, preferiblemente de menos del 50%, de manera particularmente preferida de menos del 35% del diámetro de una hélice (33) de la embarcación.

15. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

el mayor grosor de perfil de la preboquilla (10) es de menos del 10%, preferiblemente menos del 7,5 %, de manera particularmente preferida de menos del 6% de la longitud de la preboquilla (10).

16. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

en el interior de la preboquilla (10) hay dispuesto al menos un puntal estabilizador (22) para la estabilización de la preboquilla (10), donde el puntal estabilizador (22) está fijado con un extremo a la preboquilla (10) y con el otro extremo a un cojinete de eje (31), particularmente una bocina del eje de la hélice, que está configurado para el alojamiento de un eje de la hélice de una hélice (33) de la embarcación, donde el puntal estabilizador (22) puede estar configurado con o sin perfil de pala.

17. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

la al menos una pala exterior (20a, 20b, 20c, 20d) y/o la al menos una pala interior (21a, 21b, 21c, 21 d) están configuradas en forma de flecha.

18. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 17, haciendo referencia a la reivindicación 7, caracterizado porque

la pala completa tiene una configuración continúa en forma de flecha.