Dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas del mar.

Un dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas,

que comprende:

- Un flotador (5, 50), que, durante su funcionamiento, puede moverse en oposición a la aceleración de la gravedad en respuesta al movimiento de las olas;

- Un eje de entrada (19) y un eje de salida (2) que giran alrededor de respectivos ejes (18, 3);

- Primeros de medios de transmisión (6, 13, 15, 16, 17) para transmitir el movimiento de dicho flotador (5) en un movimiento giratorio alternante de dicho eje de entrada (19);

- Segundos medios de transmisión (20), que transfieren el par de dicho eje de entrada (19) a dicho eje de salida (2), están configurados de modo que divide el par en dos recorridos de par (21, 22) y comprenden dos ruedas libres (23, 24) dispuestas respectivamente a lo largo de dichos recorridos (21, 22);

estando dichas ruedas libres (23, 24) configuradas de modo que realizan el giro de dicho eje de salida (2) unidireccional, independientemente de la dirección de giro de dicho eje de entrada (19), estando dicho dispositivo caracterizado por el hecho de que dicho flotador (5, 50) presenta una masa total medida en kilogramos comprendida en el rango de entre 25% y 50% del volumen del flotador medido en centímetros cúbicos, siendo dicha masa total tomada teniendo en cuenta al menos dichos primeros medios de transmisión (6, 13, 15, 16, 17), en el que

Dicho flotador (50) presenta una densidad no uniforme y comprende un primer tramo (51) que tiene una primera densidad y un segundo tramo (52) que tiene una segunda densidad inferior a la primera densidad, comprendiendo dichos primeros medios de transmisión un brazo (6) articulado a dicho flotador (50) desde el lado opuesto de dicho primer tramo (51) con respecto a dicho segundo tramo (52), en el que dicho segundo tramo (52) presenta una dimensión transversal máxima de al menos cuatro veces la dimensión transversal máxima de dicho primer tramo (51), la masa de dicho flotador (50) puede considerarse concentrada en el volumen de dicho primer tramo (51) y en el que dicho primer tramo (51) presenta una altura máxima de al menos 1,5 veces la altura máxima de dicho segundo tramo (52).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2011/055221.

Solicitante: C.N.A. Meccanica S.r.l.

Inventor/es: DICEMBRINO,DARIO, ALFARANO,GERARDO, CAMPANALE,DOMENICO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03B13/18 SECCION F — 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.

PDF original: ES-2537719_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas del mar CAMPO DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas. ANTECEDENTES

Tal como es sabido, se siente una mayor necesidad de explotar las denominadas fuentes de energía renovables y/o alternativas, para reducir el uso de combustibles fósiles y, por lo tanto, no perjudicar al medio ambiente con contaminantes. Además de la energía solar y la energía eólica, otra fuente de energía potencial que podría utilizarse es aquella definida por el movimiento de las olas en los mares. Dicho movimiento de las olas implica una subida y descenso cíclico de la superficie superior del mar y podría utilizarse para accionar elementos mecánicos de una forma inagotable y sensiblemente continua.

Son conocidos dispositivos que, a través de una combinación de embragues que sobrerrevolucionan opuestos, transforman el movimiento irregular y alternante de un flotador en un movimiento giratorio unidireccional de un eje conectado a un generador de electricidad. Sin embargo, con la finalidad de optimizar la eficiencia de la conversión energética, es apropiado optimizar el tamaño del flotador en particular para reducir la oscilación cinemática del dispositivo o el par de salida.

Las patentes US-A-4389843, FR-A-2427485, US2158754, W2781295, WO2167137 describen respectivamente un dispositivo que convierte el movimiento alternante de un elemento que flota en energía mecánica. Ninguno de los documentos describe con detalles completos o de una forma clara y no ambigua un rango de densidad del elemento flotador que esté optimizado para la generación de energía con diferentes condiciones de oleaje.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo para convertir la energía procedente del movimiento de las olas optimizada. De acuerdo con la presente invención se hace un dispositivo que convierte la energía del movimiento de las olas, tal como se define en la reivindicación 1.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención se describirá a continuación con referencia a los dibujos que se adjuntan, que ilustran una realización no limitativa, en los que:

La figura 1 ilustra de forma esquematizada una realización preferida del dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas;

La figura 2 muestra de forma esquematizada un detalle del dispositivo de la figura 1;

La figura 3 ilustra de forma esquematizada un dispositivo que tiene un flotador mejorado de acuerdo con la presente invención; y

La figura 4 ilustra una segunda realización de un detalle de la presente invención.

MEJOR MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN

En la figura 1, el número 1 indica un dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas en energía mecánica y girar un eje 2 alrededor de su propio eje 3 en una sola dirección de giro (figura 2).

El dispositivo 1 comprende un flotador 5 que está parcialmente sumergido en el mar y está conectado a un brazo oscilante 6. Un extremo del brazo 6 se indica mediante la referencia 8, y está articulado alrededor de un eje 9 sensiblemente horizontal a una estructura 1 que está dispuesta fuera del mar y está fijada en la orilla o en el fondo del mar. El otro extremo del brazo 6 se indica mediante la referencia 11 y se acopla a un tramo superior 12 del flotador 5, preferentemente mediante una articulación o una unión que permite el giro relativo alrededor de un eje paralelo al eje 9.

El brazo 6 es parte de una palanca 13, que presenta un brazo 14 que se extiende radialmente hacia arriba y finaliza con un tramo de unión conectado a una cremallera 15 mediante un tirante 16. La cremallera 15 engrana con un piñón 17 que presenta un eje horizontal 18 y, preferentemente, es guiado de un modo no mostrado para mover con movimiento alternante a lo largo de una dirección tangencial al piñón 17.

El piñón 17 hace girar un eje 19, que preferentemente es coaxial con el piñón 17. En vista del movimiento alternante de las olas y, de este modo, la oscilación del brazo 6, el piñón 17 y el eje 19 giran solidariamente entre sí alrededor

del eje 18 con un movimiento giratorio alternante, es decir, en direcciones de giro opuestas de un ángulo que depende del desplazamiento vertical del flotador 5.

Con referencia a la figura 2, los ejes 18 y 3 son preferentemente paralelos. El eje 19 está conectado al eje 2 por medio de una unidad de transmisión 2, que transfiere el par al eje 2, está configurada para compartir el propio par a lo largo de dos recorridos 21, 22 y 23 y comprende dos ruedas libres 23, 24 o embragues que sobrerrevolucionan respectivamente, dispuestos a lo largo de los recorridos 21, 22.

Las ruedas libres 23, 24 están configuradas de modo que realizan un giro unidireccional del eje 2, independientemente de la dirección de giro del eje 19. En otras palabras, cuando gira el eje 19, solamente un piñón libre en un instante transmite el par. El otro piñón libre 23, 24 se activa y transmite el par solamente en caso de un giro contrario del eje 19, mientras cuando se desacopla el primero el giro entre los ejes 2, 19.

Si el eje 19 no gira, en caso de estar detenido el piñón 17, por ejemplo debido a una falta momentánea de olas en el mar, las dos ruedas libres 23, 24 no transmiten el par, pero dejan libres los elementos de salida 23b, 24b para girar, de modo que el eje 2 continua girando por la inercia, siempre en la misma dirección de giro.

Las ruedas libres 23, 24 comprenden respectivos elementos de entrada 23b, 24a accionadas con direcciones de giro opuestas entre sí aunque están configurados de modo que transmiten el par a los respectivos elementos 23b, 24b en la misma dirección de giro. En la dirección opuesta, los elementos de salida 23b, 24b se desacoplan angularmente mediante los respectivos elementos de entrada 23a, 24a.

Por ejemplo, cuando el piñón 17 y el eje 19 giran en el sentido contrario a las agujas del reloj, el elemento de entrada 23a es conducido de modo que gira también en el sentido contrario de las agujas del reloj. El elemento de salida 23b recibe un par de entrada del elemento de entrada 23a y a continuación gira también en el sentido contrario de las agujas del reloj. Dicho par se transmite al eje 2, en particular por medio de una transmisión de engranajes 26 que forma parte del recorrido 21. La transmisión de engranajes 26 invierte la dirección de giro entre el elemento de salida 23b y el eje 2, por lo tanto en la hipótesis de trabajo formulada el eje 2 gira en el sentido de las agujas del reloj. Al mismo tiempo, el elemento de entrada 24a gira en el sentido de las agujas del reloj (es decir, opuesto a la dirección de giro del elemento de entrada 23a). El elemento de salida 24b es libre con respecto al giro del elemento de entrada 24a y, por lo tanto, gira por el eje 2, en particular mediante una transmisión de engranajes 27 que forma parte del recorrido 22. La transmisión de engranajes 27 invierte la dirección de giro, por lo tanto en la hipótesis de trabajo formulada, con el eje 19 que gira en el sentido contrario de las agujas del reloj y el eje 2 que gira en el sentido de las agujas del reloj, el elemento de salida 24b gira en el sentido contrario de las agujas del reloj.

Pero cuando de hecho el piñón 17 y el eje 19 gira en el sentido de las agujas del reloj, el elemento de entrada 24a gira en el sentido contrario de las agujas del reloj. El elemento de salida 24b recibe un par del elemento de entrada 24a y de este modo también gira en el sentido contrario de las agujas del reloj. Dicho par se transmite al eje 19 por medio de la transmisión de engranajes 27. Tal como se ha mencionado anteriormente, la transmisión de engranajes 26 invierte la dirección de giro, por lo tanto en la hipótesis de trabajo formulada el eje 2 continúa para girar en el sentido de las agujas del reloj, pese a la Inversión de la dirección de giro del eje 19. Al mismo tiempo, el elemento de entrada 23a gira en el sentido contrario de las agujas del reloj (es decir, opuesto a la dirección de giro del elemento de entrada 24a), y el elemento de salida 23b es libre con respecto al giro del elemento de entrada 23a. Por lo tanto, el eje de salida 23b se acciona en giro por el eje 2, por medio de la transmisión de engranajes 26, y por lo tanto gira en el sentido de las agujas del reloj.

Para transmitir el movimiento procedente del eje 19 a los elementos de entrada 23a, 24a, preferentemente la unidad 2 comprende un tren de engranajes 3, que a su vez comprende: un engranaje 31 coaxial y fijado con respecto al eje 19, un engranaje 32 que engrana con el engranaje 31, y que es coaxial y fijado... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo para convertir la energía del movimiento de las olas, que comprende:

Un flotador (5, 5), que, durante su funcionamiento, puede moverse en oposición a la aceleración de la gravedad en respuesta al movimiento de las olas;

Un eje de entrada (19) y un eje de salida (2) que giran alrededor de respectivos ejes (18, 3);

Primeros de medios de transmisión (6, 13, 15, 16, 17) para transmitir el movimiento de dicho flotador (5) en un movimiento giratorio alternante de dicho eje de entrada (19);

Segundos medios de transmisión (2), que transfieren el par de dicho eje de entrada (19) a dicho eje de salida (2), están configurados de modo que divide el par en dos recorridos de par (21, 22) y comprenden dos ruedas libres (23, 24) dispuestas respectivamente a lo largo de dichos recorridos (21, 22); estando dichas ruedas libres (23, 24) configuradas de modo que realizan el giro de dicho eje de salida (2) unidireccional, independientemente de la dirección de giro de dicho eje de entrada (19), estando dicho dispositivo caracterizado por el hecho de que dicho flotador (5, 5) presenta una masa total medida en kilogramos comprendida en el rango de entre 25% y 5% del volumen del flotador medido en centímetros cúbicos, siendo dicha masa total tomada teniendo en cuenta al menos dichos primeros medios de transmisión (6, 13, 15, 16, 17), en el que

Dicho flotador (5) presenta una densidad no uniforme y comprende un primer tramo (51) que tiene una primera densidad y un segundo tramo (52) que tiene una segunda densidad inferior a la primera densidad, comprendiendo dichos primeros medios de transmisión un brazo (6) articulado a dicho flotador (5) desde el lado opuesto de dicho primer tramo (51) con respecto a dicho segundo tramo (52), en el que dicho segundo tramo (52) presenta una dimensión transversal máxima de al menos cuatro veces la dimensión transversal máxima de dicho primer tramo (51), la masa de dicho flotador (5) puede considerarse concentrada en el volumen de dicho primer tramo (51) y en el que

dicho primer tramo (51) presenta una altura máxima de al menos 1,5 veces la altura máxima de dicho segundo tramo (52).

2. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichos segundos medios de transmisión (6) comprenden elementos giratorios (62, 63, 65, 66) alrededor de no más de dos ejes paralelos (C, D).

3. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los ejes (18,

3. C, D) de dichos ejes de salida y entrada (19, 2) están a Item ante mente paralelos, y en el que dichas ruedas libres (23, 24) comprenden respectivos elementos de entrada (23a, 24a) accionados con direcciones de giro opuestas.

4. El dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dichas ruedas libres (23, 24, 62, 63) están configuradas de modo que transmiten el par a respectivos elementos de salida (23b, 24b) en la misma dirección de giro; en la dirección opuesta, estando dichos elementos de salida (23b, 24b) angularmente libres con respecto a dichos elementos de entrada (23a, 24a).

5. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado por el hecho de que dichas ruedas libres (23, 24) están montadas en respectivos ejes paralelos y distintos de dicho eje de salida (2); comprendiendo dichos segundos medios de transmisión (2) dos transmisiones (26, 27), que son respectivamente parte de dichos recorridos de par (21, 22) y están cada una interpuestas entre dicho eje de salida (2) y una correspondiente dicha rueda libre (23, 24).

6. El dispositivo de la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas transmisiones invierte la dirección de giro entre dicho eje de salida (2) y la correspondiente dicha rueda libre (23, 24).

7. El dispositivo según las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por el hecho de que dichas transmisiones (26, 27) son transmisiones de engranajes.

8. El dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dichas ruedas libres (23, 24) están montadas en respectivos ejes paralelos y distintos de dicho eje de entrada (19); comprendiendo dichos segundos medios de transmisión (2) un tren de engranajes (3) que tiene:

Un primer engranaje (31) coaxial y fijo con respecto a dicho eje de entrada (19);

Un segundo engranaje (32), que engrana con dicho primer engranaje (31) y es coaxial y fijo con respecto a un elemento de entrada (24a) de una de dichas ruedas libres (24), y

Un tercer engranaje (33), que engrana con dicho segundo engranaje (32) y es coaxial y fijo con respecto a un elemento de entrada (23a) de la otra de dichas ruedas libres (23).

9. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dichos primeros medios de transmisión comprenden un brazo palanca que tiene un primer extremo acoplado a un tramo superior de dicho flotador y un segundo extremo articulado a una estructura fija.

1. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende

una dinamo de imán permanente (69) y en el que dicho flotador (5, 5) tiene un tamaño que proporciona al menos el par necesario desde dicha dinamo en un ratio de 1 rpm.

11. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende 1 un dispositivo (7) conectado a dichos medios de transmisión (6, 13, 15, 16, 17) para bloquear dicho flotador (5, 5)

en una posición preestablecida.

12. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la masa total está comprendida entre el 25% y 3% de dicho volumen.


 

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