Hidrogenerador de energía eléctrica.

El agua que ingresa en un hidrogenerador de energía eléctrica parcialmente sumergido en una masa de agua a través de unas primeras y unas segundas toberas de admisión (11,

12) desciende por un conducto principal (18), previo paso por un conducto de enlace (17), hasta llegar a una turbina (19) donde empuja unos émbolos (26) que a su vez ejercen una presión en un cigüeñal (23) de forma que lo hacen girar, y con ello un eje de transmisión (15) mecánicamente conectado con un generador eléctrico (9) de forma que se genera energía eléctrica, mientras que el agua, tras su paso por la turbina (19), es expulsado a presión del hidrogenerador mediante un sifón (36) dispuesto en el extremo inferior del hidrogenerador.

Sector de la técnica

La presente invención se centra en el sector técnico de las energías renovables para la producción de energía eléctrica, concretamente en el sector de energías hidroeléctricas. Dichas energías hidroeléctricas se basan en el movimiento del agua para mover mecanismos mecánicos y generar, de esta forma, energía eléctrica.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un hidrogenerador que se instala en masas de agua tales como mares, lagos, embalses, etc. sin requerir infraestructuras previas y permite generar energía eléctrica mediante un aprovechamiento total de la masa líquida.

Problema técnico a resolver y antecedentes de la invención

En la actualidad son conocidos diversos medios para la producción de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de recursos naturales no contaminantes tales como el sol, el viento, la biomasa y el agua.

En el apartado de energías hidroeléctricas, actualmente se requieren infraestructuras previas de considerables costes y dimensiones como por ejemplo una presa o un pantano. El controlado escape en caída libre de agua contenida en dichas infraestructuras se utiliza para propulsar un conjunto de turbinas, generando así la deseada electricidad a través, también, de unidades generadoras de electricidad. De forma muy similar se propulsan turbinas mediante desniveles geográficos de acuíferos.

La energía mareomotriz también se sirve del empleo de agua, en este caso mediante el aprovechamiento de las mareas, para la obtención de energía eléctrica. También se está experimentando en la obtención de energía eléctrica mediante caudales de ríos, corrientes marinas, etc., sin embargo, por el momento se tratan de medios con resultados no concluyentes.

Los medios para la producción de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de recursos naturales no contaminantes actualmente dependen en gran medida del medio

natural empleado, las condiciones climatológicas y geográficas, etc. Esta dependencia conlleva que sus prestaciones varíen en exceso, no proporcionando un nivel de productividad óptimo que permita abastecer de forma fiable demandas energéticas.

Descripción de la invención

La invención que se describe divulga un hidrogenerador para la obtención de energía eléctrica estando dicho hidrogenerador instalado en masas de agua tales como mares, lagos, embalses, etc. sin requerir infraestructuras previas y mediante un aprovechamiento total de la masa líquida de la que se sirva, pudiendo además ser totalmente controlado y regulado en todo momento por personal autorizado.

Con la finalidad de cumplir estos objetivos y solucionar los diferentes problemas técnicos comentados hasta el momento, además de otros que se describen más adelante, la presente invención divulga un hidrogenerador de energía eléctrica, el cual se dispone parcialmente sumergido en una masa de agua, que comprende un generador eléctrico, unas primeras y unas segundas toberas de admisión como puntos de entrada de agua al hidrogenerador, un conducto principal dispuesto verticalmente y al menos un conducto de enlace de interconexión entre dicho conducto principal y las primeras y segundas toberas de admisión, y una turbina dispuesta en el extremo inferior del conducto principal, la cual comprende a su vez un cigüeñal mecánicamente conectado con el generador eléctrico a través de un eje de transmisión, y un sifón dispuesto en el extremo inferior del hidrogenerador para la expulsión a presión del agua del hidrogenerador tras su paso por la turbina.

El agua que ingresa en el hidrogenerador a través de las primeras y las segundas toberas de admisión desciende por el conducto principal, previo paso por el al menos un conducto de enlace, hasta llegar a la turbina donde empuja unos émbolos que a su vez ejercen una presión en el cigüeñal de forma que lo hacen girar, y con ello el eje de transmisión mecánicamente conectado con el generador eléctrico de forma que se genera energía eléctrica.

El cigüeñal desplaza axialmente unos vástagos, siendo los vástagos unas extensiones de unos inyectores, de forma que se regula el paso de agua a través de unas terceras toberas de admisión antes de que el agua llegue a los émbolos y por las cuales se distribuye el agua que llega a la turbina.

Adicionalmente, el hidrogenerador objeto de la presente invención comprende una caja de engranajes que actúa como una multiplicadora conectada al eje de transmisión, además de que el conducto principal puede comprender una reducción de su diámetro interno en su llegada a la turbina.

Otra característica técnica totalmente compatible con cualquiera de las características técnicas anteriores o posteriores es que cada uno de los émbolos comprende una superficie frontal con un canal anular de generatriz curva que dirige el agua en un sentido opuesto al que lleva al impactar contra dicha superficie frontal.

Una característica compatible con todas las características anteriores y posteriores es que el cigüeñal comprende un primer canal para el alojamiento de un tramo de los émbolos comprendido entre unos refuerzos y unos segundo medios de guiado, un segundo canal para el alojamiento de los segundo medios de guiado, un tercer canal para el alojamiento de unos seguidores comprendidos por los vástagos y un cuarto canal para el apoyo y deslizamiento de unos extremos convexos comprendidos por los vástagos.

Cada vástago comprendido por la presente invención comprende dos de los seguidores unidos a una guía, estando dispuestos dichos seguidores diametralmente opuestos entre sí. Además, las guías se deslizan por el tercer canal a la vez que permiten el deslizamiento de los vástagos a través de las propias guías.

Otra importante característica técnica compatible con cualquiera de las características técnicas anteriores es que la presente invención puede comprender una base unida al fondo del medio líquido en el que se dispone el hidrogenerador y a la cual se encuentran unidas unas columnas por uno de sus extremos, mientras que en el otro extremo las columnas comprenden unos soportes con medios de desplazamiento vertical del hidrogenerador.

Independientemente de si el hidrogenerador objeto de la presente invención se encuentra fijado al fondo del medio líquido en el que se dispone, éste se puede encontrar unido a al menos otro hidrogenerador formando un conjunto de hidrogeneradores con un número total de hidrogeneradores par.

Este posible conjunto de hidrogeneradores puede comprender tantos hidrogeneradores con el conducto principal descendiendo gradualmente en dextrógiro como hidrogeneradores con el conducto principal descendiendo gradualmente en levógiro.

Descripción de las figuras

Para completar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a esta memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un conjunto de dibujos en dónde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista en alzado con un corte a un cuarto de un hidrogenerador objeto de la presente invención, según una realización preferente.

La figura 2 es una vista en planta de una turbina comprendida por el hidrogenerador objeto de la presente invención, según una realización preferente.

La figura 3 muestra una vista en planta de una primera semi-parte que forma un cigüeñal comprendido por la turbina objeto de la presente invención, según una realización preferente.

La figura 4 muestra una vista lateral con un corte a un cuarto del cigüeñal.

La figura 5 es una vista en planta de un émbolo comprendido por la turbina objeto de la presente invención, según una realización preferente.

La figura 6 muestra una vista en planta de un inyector comprendido por la turbina objeto de la presente invención, según una realización preferente.

Las figuras 7a, 7b y 7c muestran un vástago comprendido por la turbina objeto de la presente invención, según una realización preferente.

La figura 8 muestra una vista en alzado del hidrogenerador objeto de la presente invención, según otra realización preferente.

A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención:

A = Cuerpo de flotación B = Cuerpo de aceleración C = Cuerpo de generación

D = Cuerpo de expulsión

1 = Línea de flotación

2 = Plataforma

3 = Sala de control

4 = Caja de engranajes

= Podio de servicio

6 = Escalera

7 = Brazos estructurales

8 = Cubierta principal

9 = Generador...

1.- Hidrogenerador de energía eléctrica, el cual se dispone parcialmente sumergido en una masa de agua, caracterizado por que comprende:

- un generador eléctrico (9),

- unas primeras y unas segundas toberas de admisión (11, 12) como puntos de entrada de agua al hidrogenerador,

- un conducto principal (18) dispuesto verticalmente y al menos un conducto de enlace (17) de interconexión entre dicho conducto principal (18) y las primeras y segundas toberas de admisión (11, 12),

- una turbina (19) dispuesta en el extremo inferior del conducto principal (18), la cual comprende:

un cigüeñal (23) mecánicamente conectado con el generador eléctrico (9) a través de un eje de transmisión (15), y

un sifón (36) dispuesto en el extremo inferior del hidrogenerador para la expulsión a presión del agua del hidrogenerador tras su paso por la turbina (19),

tal que el agua que ingresa en el hidrogenerador a través de las primeras y las segundas toberas de admisión (11, 12) desciende por el conducto principal (18), previo paso por el al menos un conducto de enlace (17), hasta llegar a la turbina (19) donde empuja unos émbolos (26) que a su vez ejercen una presión en el cigüeñal (23) de forma que lo hacen girar, y con ello el eje de transmisión (15) mecánicamente conectado con el generador eléctrico (9) de forma que se genera energía eléctrica.

2.- Hidrogenerador de energía eléctrica según la reivindicación 1, caracterizado por que cada uno de los émbolos (26) comprende una superficie frontal (56) con un canal anular de generatriz curva que dirige el agua en un sentido opuesto al que lleva al impactar contra dicha superficie frontal (56).

3.- Hidrogenerador de energía eléctrica según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el cigüeñal (23) comprende un primer canal (47) para el alojamiento de un tramo de los émbolos (26) comprendido entre unos refuerzos (54) y unos segundos medios de guiado (53), un segundo canal (48) para el alojamiento de los segundo medios de guiado (53), un

tercer canal (49) para el alojamiento de unos seguidores (63) comprendidos por los vástagos (27) y un cuarto canal (50) para el apoyo y deslizamiento de unos extremos convexos (64) comprendidos por los vástagos (27).

4.- Hidrogenerador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el cigüeñal (23) desplaza axialmente unos vástagos (27), siendo los vástagos (27) unas extensiones de unos inyectores (28), de forma que se regula el paso de agua a través de unas terceras toberas de admisión (29) antes de que el agua llegue a los émbolos (26) y por las cuales se distribuye el agua que llega a la turbina (19).

5.- Hidrogenerador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que comprende una caja de engranajes (4) que actúa como una multiplicadora conectada al eje de transmisión (15).

6.- Hidrogenerador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el conducto principal (18) comprende una reducción de su diámetro interno en su llegada a la turbina (19).

7.- Hidrogenerador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que cada uno de los vástagos (27) comprende dos de los seguidores (63) unidos a una guía (62), estando dispuestos dichos seguidores (63) diametralmente opuestos entre sí.

8.- Hidrogenerador de energía eléctrica según la reivindicación 7, caracterizado por que las guías (62) se deslizan por el tercer canal (49) a la vez que permiten el deslizamiento de los vástagos (27) a través de las propias guías (62).

9.- Hidrogenerador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que comprende una base (66) unida al fondo del medio líquido en el que se dispone el hidrogenerador y a la cual se encuentran unidas unas columnas (67) por uno de sus extremos, mientras que en el otro extremo las columnas comprenden unos soportes (69) con medios de desplazamiento vertical del hidrogenerador.

10.- Hidrogenerador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que se encuentra unido a al menos otro hidrogenerador formando un

conjunto de hidrogeneradores con un número total de hidrogeneradores par.

11.- Hidrogenerador de energía eléctrica según la reivindicación 10, caracterizado por que el conjunto de hidrogeneradores comprende tantos hidrogeneradores con el conducto principal 5 (18) descendiendo gradualmente en dextrógiro como hidrogeneradores con el conducto

principal (18) descendiendo gradualmente en levógiro.