ES2340233B1 - POWER GENERATOR SYSTEM. - Google Patents

Abstract

Sistema generador de energía.Power generating system

Es sistema incluye una plataforma (1), situada preferentemente en el mar, con una pluralidad de tubos (3) en posición vertical y sumergidos en el agua, de manera que esos tubos (3), de gran longitud y gran diámetro, incorporan hélices (8) montadas sobre un eje axial y concéntrico (9). La entrada de agua a través de la abertura superior (4) de los tubos (3), y a través de tubos laterales con su embocadura situada a mayor profundidad, provocan la incidencia sobre las hélices (8) y sobre unas aspas (16), respectivamente, y en consecuencia el giro del eje (9) en el que van montadas todas ellas. En el tramo inferior (7) del tubo (3) va montado un husillo (11) de arrastre y evacuación del agua. El giro del eje (9) puede ser aprovechado, a través de una transmisión apropiada, para accionar, por ejemplo, un generador eléctrico (14).It system includes a platform (1), located preferably at sea, with a plurality of tubes (3) in vertical position and submerged in water, so that those tubes (3), of great length and large diameter, incorporate propellers (8) mounted on an axial and concentric axis (9). The water inlet to through the upper opening (4) of the tubes (3), and through side tubes with their mouth located deeper, cause the incidence on the propellers (8) and on some blades (16), respectively, and consequently the rotation of the shaft (9) in the that all of them are mounted. In the lower section (7) of the tube (3) a spindle (11) for dragging and draining the water is mounted. He shaft rotation (9) can be exploited, through a transmission appropriate, for operating, for example, an electric generator (14).

Description

Sistema generador de energía.Power generating system

Objeto de la invenciónObject of the invention

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema generador de energía, que utiliza la fuerza del agua, preferentemente del mar, para mover una pluralidad de ejes a cuya salida es susceptible de acoplarse otros medios mecánicos capaces de aprovechar y/o transformar la energía de giro originada en energía mecánica y/o eléctrica, para cualquier uso. Aunque el sistema está previsto para su aplicación preferentemente en el mar, no se descarta que pueda ser utilizado en pantanos, grandes balsas, etc.The present invention, as expressed in the set forth in this specification, refers to a system power generator, which uses the force of water, preferably from the sea, to move a plurality of axes to whose output is capable of engaging other mechanical means capable of harness and / or transform spin energy originated in energy mechanical and / or electrical, for any use. Although the system is intended for application preferably at sea, not rule out that it can be used in swamps, large rafts, etc.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Son numerosos los sistemas que a nivel de Patentes de Invención se conocen para transformar la energía y conseguir un aprovechamiento de esa transformación, a partir de la que proporciona, por ejemplo, la fuerza inagotable del agua del mar, para que mediante la transformación oportuna conseguir energía eléctrica.There are numerous systems that at the level of Invention patents are known to transform energy and to take advantage of that transformation, from the which provides, for example, the inexhaustible force of the water of sea, so that through timely transformation get energy electric

Entre los sistemas más habituales que han sido objeto de Patentes, se encuentran aquéllos que aprovechan la energía de las olas, permitiendo teóricamente transformar la energía hidráulica y/o potencial en energía eléctrica, y aunque en teoría parecen ser de factible funcionamiento, sin embargo a la hora de la puesta en práctica por ejecución de los sistemas, éstos presentan graves problemas difíciles o imposibles de solucionar, de ahí la nula utilización de sistemas que permitan conseguir elevadas energías a partir de las olas del mar o incluso a partir de la fuerza que proporciona el desnivel del agua del mar, entre su superficie y cierta profundidad del mismo.Among the most common systems that have been object of patents, are those that take advantage of energy of the waves, theoretically allowing energy to be transformed hydraulic and / or potential in electrical energy, and although in theory they seem to be feasible to operate, however at the time of implemented by systems execution, these present serious problems difficult or impossible to solve, hence the zero use of systems that allow to achieve high energies from the waves of the sea or even from the force that provides the unevenness of seawater, between its surface and some depth of it.

Se desconoce la existencia, tanto a nivel de Patentes como a nivel industrializado, de sistemas que pudieran tener relación con el que la presente invención propone.The existence is unknown, both at the level of Patents such as industrialized systems that could be related to the one that the present invention proposes.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

El sistema de la invención se basa en la caída por gravedad y presión del agua para producir energía. Para ello, el sistema comprende una plataforma flotante con una configuración apropiada que recuerda a la de una embarcación, sujeta articuladamente en un punto considerado como anterior o de proa, para permitir que dicha plataforma se oriente por sí misma frente a las olas. La plataforma puede ser también fija.The system of the invention is based on the fall by gravity and water pressure to produce energy. To do this, the system comprises a floating platform with a configuration appropriate reminiscent of that of a boat, subject articulated at a point considered as previous or bow, to allow that platform to guide itself against waves. The platform can also be fixed.

Sobre dicha plataforma va montada una pluralidad de tubos básicos de gran longitud y diámetro, quedando éstos suspendidos en vertical y por lo tanto sumergidos en el agua del mar.A plurality is mounted on said platform of basic tubes of great length and diameter, leaving these suspended vertically and therefore submerged in the water of sea.

Cada tubo básico, abierto por la parte superior para permitir la entrada libre del agua, incorpora un eje axial portador de una serie de hélices dispuestas a distintos niveles y con unas aletas salientes, con la orientación apropiada, para que al incidir el agua sobre ellas, que cae por gravedad desde la parte superior o embocadura de cada tubo básico, hacerlas girar y por lo tanto produciendo el giro del eje. Dichos tubos básicos presentan un tramo inferior más estrecho con un husillo o tornillo sinfín concéntrico y montado sobre el mismo eje de las hélices, para arrastre y evacuación del agua a través del extremo inferior abierto del respectivo tubo básico; con la particularidad de que un tramo superior al del sinfín, es decir en un tramo intermedio entre el ocupado por ese sinfín y el ocupado por el resto del tubo básico, es susceptible de incorporar lateral y externamente unos tubos con su embocadura a mayor profundidad que la de los tubos básicos, presentando esos tubos laterales en un tramo inferior de los mismos una ranura en el sentido de una de las generatrices, a través de la cual se comunica con el interior, para que el agua que entra por esos tubos laterales y sale a presión por la ranura de ellos, se proyecte sobre unas aspas previstas radialmente en un casquillo o tubo concéntrico que gira junto con el eje de las hélices ya comentadas, potenciando la fuerza de giro producida en éste.Each basic tube, open at the top to allow free entry of water, incorporates an axial axis bearer of a series of propellers arranged at different levels and with protruding fins, with the appropriate orientation, so that when the water falls on them, which falls by gravity from the side top or mouth of each basic tube, rotate them and so both producing shaft rotation. These basic tubes have a narrower lower section with a spindle or auger concentric and mounted on the same axis of the propellers, for water dragging and evacuation through the open bottom end of the respective basic tube; with the particularity that a section superior to that of the auger, that is to say in an intermediate section between the occupied by that endless and occupied by the rest of the basic tube, is susceptible to incorporate laterally and externally some tubes with their embouchure deeper than that of the basic tubes, presenting those side tubes in a lower section thereof a groove in the direction of one of the generatrices, through the which communicates with the interior, so that the water that enters through those side tubes and presses through the groove of them, it project on blades provided radially in a bushing or concentric tube that rotates along with the axis of the propellers already commented, enhancing the force of rotation produced in it.

De esta forma, y como consecuencia de la fuerza del agua que cae por gravedad y de la presión que ejerce el agua a determinada profundidad, correspondiente a la del tramo situado por encima del sinfín, se produce un empuje en sentido de giro de las hélices y/o aspas, y por lo tanto un giro del eje axial, de manera que si en el extremo superior de éste se monta el correspondiente mecanismo, como puede ser una transmisión de engranajes, se podrá utilizar la fuerza de salida para accionar un generador eléctrico, por ejemplo.In this way, and as a consequence of the force of the water that falls by gravity and of the pressure that the water exerts on certain depth, corresponding to that of the section located by above the auger, there is a push in the direction of rotation of the propellers and / or blades, and therefore a rotation of the axial axis, so that if the corresponding end is mounted on the top mechanism, such as a gear transmission, may be use the output force to drive an electric generator, for example.

La parte superior abierta de los tubos básicos, como la de los tubos laterales, incluirán trampillas, válvulas o cualquier otro medio que pueda producir el cierre y por lo tanto impedir la entrada de agua para permitir operaciones de inspección, reparación, sustitución, etc., de las compuertas y/o mecanismos o parte del conjunto comentado, operaciones que se realizarán desde un tubo de mayor diámetro, previsto para poder transitar a su través y con posibilidad de comunicarse con los tubos básicos de los mecanismos referidos, previéndose para ello que éstos se dispongan por grupos alrededor del tubo mayor de inspección referido.The open top of the basic tubes, such as that of the side tubes, will include hatches, valves or any other means that may cause closure and therefore prevent the entry of water to allow inspection operations, repair, replacement, etc., of the gates and / or mechanisms or part of the set commented, operations that will be carried out from a larger diameter tube, intended to travel through and with the possibility of communicating with the basic tubes of the referred mechanisms, provided that these are available by groups around the major inspection tube referred to.

Por otra parte, está previsto que la superficie interior de cada tubo básico presente unos deflectores para que en la caída del agua, ésta se vea desviada hacia las hélices y conseguir con ello la máxima eficacia en la producción del giro del eje en el que van montadas dichas hélices.Moreover, it is planned that the surface inside of each basic tube presents some baffles so that in the fall of the water, it is diverted towards the propellers and thereby achieve maximum efficiency in the production of the turn of the axis on which said propellers are mounted.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en base a los cuales se comprenderán más fácilmente las innovaciones y ventajas del sistema objeto de la invención.To complement the description that then it will be done and in order to help a better understanding of the features of the invention, accompanies the present descriptive memory a set of drawings based on the which innovations and advantages will be more easily understood of the system object of the invention.

Figura 1.- Muestra una vista esquemática correspondiente a un alzado lateral de un ejemplo de una posible realización del sistema.Figure 1.- Shows a schematic view corresponding to a side elevation of an example of a possible System realization.

Figura 2.- Muestra una vista esquemática en planta del contorno de la plataforma flotante y de una forma de disposición de los tubos básicos y del tubo de inspección.Figure 2.- Shows a schematic view in contour plan of the floating platform and a form of arrangement of basic tubes and inspection tube.

Figura 3.- Muestra una vista en sección longitudinal de un tubo básico con los componentes que incorpora el mismo.Figure 3.- Shows a sectional view longitudinal of a basic tube with the components that incorporates the same.

Figura 4.- Muestra una vista esquemática en alzado lateral de la disposición de cada tubo básico respecto a la plataforma flotante y un mecanismo de engranaje a la salida para transmitir el movimiento a, por ejemplo, un generador eléctrico.Figure 4.- Shows a schematic view in side elevation of the layout of each basic tube with respect to the floating platform and an output gear mechanism for transmit the movement to, for example, an electric generator.

Descripción de la forma de realización preferidaDescription of the preferred embodiment

A la vista de las comentadas figuras, puede observarse cómo el sistema de la invención comprende una plataforma flotante 1 que semeja una embarcación, por cuyo extremo anterior o de proa 2 va articulada para orientarse siempre frente a las olas del mar, ya que dicha plataforma 1 está prevista para flotar sobre el mar, aunque también puede ser situada fija sobre un pantano o similar.In view of the commented figures, you can observe how the system of the invention comprises a platform floating 1 that resembles a vessel, at whose front end or bow 2 is articulated to always face the waves from the sea, since said platform 1 is intended to float on the sea, although it can also be located fixed on a swamp or Similary.

Sobre la parte inferior de dicha plataforma 1 van montados de forma suspendida una pluralidad de tubos básicos 3 de gran diámetro y longitud, que quedan sumergidos en el agua con su extremo inferior a gran profundidad, tubos 3 con su extremo superior determinando una embocadura de entrada 4 para el agua, mientras que el extremo inferior es abierto.On the bottom of said platform 1 a plurality of basic tubes 3 are mounted suspended of great diameter and length, which are submerged in the water with its lower end at great depth, tubes 3 with their upper end determining an inlet mouth 4 for water, while The lower end is open.

En dichos tubos básicos 3 pueden distinguirse tres tramos: uno superior 5, uno intermedio 6 y otro inferior 7, aunque el tramo superior 5 es el principal y de mayor longitud.In said basic tubes 3 can be distinguished three sections: one upper 5, one intermediate 6 and one lower 7, although the upper section 5 is the main and longer.

En cualquier caso, el tubo 3 incorpora en el tramo superior 5 una pluralidad de hélices 8 montadas solidariamente sobre un eje 9 axial y concéntrico al propio tubo 3, prolongándose ese eje 9 por el tramo intermedio 6 y por el tramo inferior 7, siendo este último de menor diámetro e que incluye un husillo o tornillo sinfín 11 que arrastra el agua al exterior a través del extremo abierto del tubo básico 3 respectivo.In any case, the tube 3 incorporates in the upper section 5 a plurality of propellers 8 mounted jointly and severally on an axial axis 9 and concentric to the tube 3 itself, extending that axis 9 along the intermediate section 6 and the lower section 7, the latter being of smaller diameter and which includes a spindle or worm 11 that drags the water out through the open end of the respective basic tube 3.

Las hélices 8 están dotadas en su periferia de unas aletas salientes 8', con la configuración y orientación apropiadas para que el agua que cae por gravedad o a presión en el interior del tubo básico 3 incida sobre esas hélices 8 y produzca el giro de éstas y en definitiva del eje 9 al que están solidarizadas.The propellers 8 are provided on their periphery of 8 'projecting fins, with configuration and orientation appropriate so that the water that falls by gravity or under pressure in the inside of the basic tube 3 incide on these propellers 8 and produce the turn of these and ultimately the axis 9 to which they are Solidarity

En el tramo superior 5 el agua cae por gravedad, mientras que en el tramo intermedio 6 el agua entra a presión, a través de tubos laterales 10, situados a mayor o menor profundidad, de manera que en este caso el agua entra por la embocadura de tales tubos laterales 10 y sale a través de una ranura 10' establecida en un tramo inferior, incidiendo esa agua que sale a presión sobre unas aspas 16 previstas en un casquillo 17 solidarizado al propio eje axial 9, potenciando la fuerza producida por el agua caída a través del tramo superior 5. Ese casquillo 17 está previsto para independizar el agua que entra en el tramo 5 del que entra en el tramo 6, evitándose así la formación de torbellinos que se producirían si se juntasen ambas aguas.In the upper section 5 the water falls by gravity, while in intermediate section 6 the water comes under pressure, to through side tubes 10, located at greater or lesser depth, so that in this case the water enters through the mouth of such side tubes 10 and exits through a slot 10 'established in a lower section, affecting that water that presses on some blades 16 provided in a bushing 17 in solidarity with the shaft itself axial 9, enhancing the force produced by the water dropped through of the upper section 5. That bushing 17 is intended for make the water that enters the section 5 independent from the one that enters the section 6, thus avoiding the formation of whirlpools that are they would produce if both waters came together.

Con objeto de que el agua que cae por gravedad sobre el tramo superior 5 del tubo básico 3, incida con la máxima eficacia sobre las hélices 8, se ha previsto que entre cada dos hélices consecutivas 8 se disponga un deflector anular 12 que lógicamente desviará el agua que cae deslizando sobre la superficie interna del tubo hacia las comentadas hélices 8, consiguiéndose así la máxima eficacia en la fuerza del agua que cae por gravedad.In order that the water that falls by gravity on the upper section 5 of the basic tube 3, incide with the maximum efficacy on propellers 8, it is expected that between every two consecutive propellers 8 an annular baffle 12 is arranged which logically it will divert the water that falls by sliding on the surface internal of the tube towards the commented propellers 8, thus achieving the maximum effectiveness in the force of the water that falls by gravity.

La disposición de los comentados tubos básicos 3 se realiza periféricamente a un tubo central 13, formando agrupaciones como se representa en la figura 2, al objeto de que cualquier elemento o parte de cada tubo básico 3 pueda ser inspeccionado, repuesto o recambiado en caso de cualquier tipo de avería, que se realizará lógicamente desde el tubo central 13, de considerable mayor diámetro que los restantes y dotado de los medios adecuados para poder acceder a los tubos periféricos o básicos 3.The arrangement of the commented basic tubes 3 it is performed peripherally to a central tube 13, forming groupings as depicted in figure 2, in order to any element or part of each basic tube 3 can be inspected, replaced or replaced in case of any type of fault, which will be done logically from the central tube 13, of considerable larger diameter than the remaining ones and equipped with the means suitable for access to peripheral or basic pipes 3.

Finalmente, decir que sobre el extremo del eje 9 es susceptible de acoplarse cualquier mecanismo, tal como un piñón o corona 14, a través de la cual puede transmitirse la fuerza obtenida a un generador eléctrico 15, ó bien utilizarse para otros usos.Finally, say that on the end of axis 9 any mechanism, such as a pinion or crown 14, through which the force obtained can be transmitted to an electric generator 15, or used for other uses.

Por otro lado, cabe destacar el hecho de que la embocadura, tanto de los tubos básicos 3 como de los tubos laterales 10, estará dotada de una compuerta o válvula que en un momento determinado puede cerrarse de forma individual o independiente e impedir la entrada de agua al correspondiente tubo, todo ello con objeto de permitir la inspección y/o reparación pertinente y que sea necesaria en cada caso.On the other hand, the fact that the mouthpiece of both the basic tubes 3 and the side tubes 10, will be equipped with a gate or valve that in a moment determined can be closed individually or independently and prevent water from entering the corresponding tube, all with in order to allow the relevant inspection and / or repair and that is necessary in each case.

Claims (6)

1. Sistema generador de energía, que utilizando la fuerza del agua del mar, de un pantano, balsa o similar, tanto la resultante de la caída del agua por gravedad, como la resultante por la presión del agua a mayores profundidades, se caracteriza porque comprende una plataforma flotante (1) a modo de embarcación, en cuya parte inferior incorpora verticalmente una pluralidad de tubos básicos (3) de notable longitud y diámetro, los cuales quedan sumergidos totalmente en el agua, con su extremo superior dotado de una entrada libre de agua (4); habiéndose previsto que cada tubo (3) incorpore un eje axial (9) portador, a distintas alturas, de una serie de hélices (8) con aletas periféricas (8'), con una configuración y disposición adecuadas para producir su giro, y por lo tanto del eje (9), mediante la fuerza o empuje que ejerce el agua en su caída por gravedad desde la parte o extremo superior del tubo (3); con la particularidad de que en dicho tubo (3) se establecen tres tramos, uno superior (5), uno intermedio (6) y otro inferior (7), incorporando este último un husillo o sinfín concéntrico (11) montado sobre el mismo eje (9), para arrastre y evacuación del agua a través del extremo inferior y abierto del propio tubo (3), estando el tramo intermedio (6) en comunicación con una ranura de salida (10') establecida en un tramo inferior de unos tubos laterales (10), a través de los cuales la presión del agua incide sobre aspas (16) previstas en un casquillo (17) como medio separador de las aguas que acceden a través del tramo (5) y del tramo (6), para potenciar el giro del eje (9) en el que están montadas las hélices (8), aspas (10') y husillo sinfín (11).1. Energy generating system, which using the force of the sea water, of a swamp, raft or similar, both the result of the fall of the water by gravity, and the result of the pressure of the water at greater depths, is characterized by It comprises a floating platform (1) as a boat, in whose lower part it incorporates vertically a plurality of basic tubes (3) of remarkable length and diameter, which are totally submerged in the water, with its upper end equipped with a free entry of water (4); having provided that each tube (3) incorporates a carrier axial axis (9), at different heights, of a series of propellers (8) with peripheral fins (8 '), with an appropriate configuration and arrangement to produce its rotation, and by therefore of the axis (9), by means of the force or thrust exerted by the water in its fall by gravity from the upper part or end of the tube (3); with the particularity that in said tube (3) three sections are established, one upper (5), one intermediate (6) and another lower (7), the latter incorporating a concentric spindle or auger (11) mounted on the same axis (9), for dragging and evacuation of water through the lower and open end of the tube itself (3), the intermediate section (6) being in communication with an outlet slot (10 ') established in a lower section of tubes lateral (10), through which the water pressure affects blades (16) provided in a bushing (17) as a means of separating the water that access through the section (5) and the section (6), to enhance the rotation of the shaft (9) in which the propellers (8), blades (10 ') and endless spindle (11) are mounted. 2. Sistema generador de energía, según reivindicación 1, caracterizado porque los tubos básicos (3) van dispuestos formando agrupaciones, quedando los tubos de cada agrupación situados alrededor de un tubo de mayor diámetro (13), siendo éste transitable y dotado de medios para permitir el acceso desde el mismo a cualquiera de los tubos básicos (3) agrupados a su alrededor, para la inspección, reparación o cambio de éstos y/o de elementos que incorpora el mismo.2. Energy generating system, according to claim 1, characterized in that the basic tubes (3) are arranged forming clusters, the tubes of each grouping being located around a larger diameter tube (13), this being passable and provided with means for allow access from it to any of the basic tubes (3) grouped around it, for the inspection, repair or replacement of these and / or elements that incorporates it. 3. Sistema generador de energía, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la abertura de entrada superior (4) de los tubos básicos (3) y la de los tubos laterales (10) situados en el tramo intermedio (6), incorporan una trampilla o válvula accionable automáticamente en cada caso para impedir, en un momento determinado, la entrada de agua al respectivo tubo.3. Energy generating system according to previous claims, characterized in that the upper inlet opening (4) of the basic tubes (3) and that of the side tubes (10) located in the intermediate section (6), incorporate a trapdoor or automatically operated valve in each case to prevent, at a certain time, the entry of water into the respective tube. 4. Sistema generador de energía, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos básicos (3) presentan en la superficie interna correspondiente a su tramo superior (5), unos deflectores anulares (12) por encima de cada hélice (8), para desviar el agua en su caída hacia las propias hélices (8).4. Energy generating system, according to previous claims, characterized in that the basic tubes (3) have, on the internal surface corresponding to their upper section (5), annular baffles (12) above each propeller (8), to deflect the water in its fall towards the propellers themselves (8). 5. Sistema generador de energía, según reivindicación 1, caracterizado porque la plataforma (1) va sujeta articuladamente a través de la parte delantera o de proa (2) para permitir su orientación en la dirección de avance de las olas.5. Energy generating system, according to claim 1, characterized in that the platform (1) is articulated by means of the front or bow (2) to allow its orientation in the direction of advance of the waves. 6. Sistema generador de energía, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la plataforma (1) es susceptible de ir dispuesta de manera fija sobre el agua del mar, sobre el agua de un pantano o sobre el agua de una gran balsa.6. Energy generating system according to previous claims, characterized in that the platform (1) is capable of being fixedly disposed on the sea water, on the water of a swamp or on the water of a large raft.