ES2370622A1 - Apparatus for converting the energy of marine, marine or river currents in electrical energy. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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Abstract

Apparatus for converting the energy of marine, tidal or fluvial currents into electrical energy. The apparatus comprises a surface float (1), a submerged structure (2) suspended from said surface float (1), a propeller (3) rotatably installed in said submerged structure (2) to be impelled by bodies of water in motion of marine, tidal or river currents, and an electric generator (4) operatively connected to be driven by said propeller (3). The surface float (1) and/or the submerged structure (2) are moored to a mooring device (5). The electric generator (4) is installed in the surface float (1) and a mechanical transmission is arranged to transmit the rotational movement of a drive shaft (3a) coupled to said propeller (3) to an input shaft (4a) ) of said electric generator (4). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Aparato para convertir la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales en energía eléctrica.Apparatus for converting energy from marine, tidal or river currents in electrical energy.

Campo de la técnicaTechnical field

La presente invención concierne a un aparato para convertir la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales en energía eléctrica, y es útil en el campo de la producción de energías renovables.The present invention concerns an apparatus to convert the energy of sea currents, tidal currents or fluvial in electrical energy, and is useful in the field of renewable energy production.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

En los mares y océanos existen corrientes marinas consistentes en un movimiento de traslación, continuado y permanente de una masa de agua dentro de la masa general de agua que forma el mar u océano. Estas corrientes están causadas, principalmente, por el movimiento de rotación terrestre, que tiene un efecto distinto e incluso opuesto en el fondo del océano y en la superficie, y por los vientos constantes o planetarios, en conjunción con la configuración de las costas y la ubicación de los continentes. Otro fenómeno natural bien conocido es el de las mareas, consistente en un cambio periódico del nivel del mar producido principalmente por las fuerzas gravitacionales que ejercen la Luna y el Sol, aunque también influyen en gran medida las variaciones en la presión atmosférica. Las mareas en conjunción con la configuración de las costas producen corrientes locales y periódicas de flujo y reflujo de masas de agua que pueden llegar a tener una gran intensidad. También los ríos y otros cursos de agua proporcionan corrientes continuadas de agua producidas por el desnivel topográfico.In the seas and oceans there are currents marine consisting of a movement of movement, continued and permanent of a body of water within the general body of water that forms the sea or ocean. These currents are caused, mainly, by the earthly rotation movement, which has a different and even opposite effect at the bottom of the ocean and in the surface, and by constant or planetary winds, in conjunction with the configuration of the coasts and the location of the continents Another well-known natural phenomenon is that of tides, consisting of a periodic change in sea level produced primarily by gravitational forces that they exercise the Moon and the Sun, although they also greatly influence variations in atmospheric pressure. The tides in conjunction with the configuration of the coasts they produce local currents and periodic flow and reflux of water bodies that can reach Have a great intensity. Also rivers and other waterways provide continuous streams of water produced by the topographic slope.

Así, la energía cinética de las masas de agua en movimiento de las corrientes marinas, mareales o fluviales son una inmensa fuente de energía limpia y renovable. En el estado de la técnica se conocen numerosos aparatos y dispositivos previstos para generar energía eléctrica a partir de la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales. Algunos de tales aparatos están enfocados al aprovechamiento de corrientes oceánicas profundas, mientras que otros están enfocados al aprovechamiento de corrientes marinas, mareales o fluviales relativamente superficiales.Thus, the kinetic energy of water bodies in movement of marine, tidal or river currents are a huge source of clean and renewable energy. In the state of the technique known numerous devices and devices intended for generate electrical energy from the energy of the currents Marine, tidal or river. Some of such devices are focused on the exploitation of deep ocean currents, while others are focused on the use of currents marine, tidal or river relatively superficial.

La patente JP-A-56146075 describe uno de dichos aparatos destinados al aprovechamiento de corrientes relativamente superficiales, el cual comprende una embarcación de doble casco, o catamarán, flotando en la superficie, y una estructura sumergida fijada a la embarcación por debajo del fondo de la misma. La mencionada estructura soporta una tobera convergente-divergente, en el área más estrecha de la cual está instalada una hélice de una turbina conectada a un árbol de accionamiento acoplado coaxialmente con el árbol de entrada de un generador eléctrico. La tobera acelera la corriente de agua antes de que ésta incida sobre la hélice de la turbina.The patent JP-A-56146075 describes one of said appliances intended for the use of currents relatively surface, which includes a double hull vessel, or catamaran, floating on the surface, and a submerged structure fixed to the vessel below the bottom of it. The mentioned structure supports a nozzle convergent-divergent, in the narrowest area of which is installed a propeller of a turbine connected to a drive shaft coupled coaxially with the input shaft of an electric generator. The nozzle accelerates the water flow before it hits the turbine propeller.

Un inconveniente de este aparato es que el generador, al igual que la turbina, está dispuesto en la estructura sumergida, y esto obliga a proveer una carcasa herméticamente cerrada para el mismo. En la citada patente JP-A-56146075, la turbina y el generador eléctrico están alojados en una carcasa hermética parcialmente rodeada por la tobera convergente-divergente, lo cual requiere una tecnología relativamente sofisticada y es económicamente costoso. Otro inconveniente es que el catamarán que del cual pende la estructura sumergida es de un tipo convencional y en caso de fuerte oleaje puede verse sometido a un fuerte cabeceo, lo cual puede transmitir movimientos indeseados y tensiones excesivas a la tobera y a la carcasa de la turbina y el generador debido a la conexión rígida entre la estructura sumergida y el catamarán.A drawback of this device is that the generator, like the turbine, is arranged in the structure submerged, and this forces to provide a hermetically sealed housing closed for it. In the cited patent JP-A-56146075, the turbine and the electric generator are housed in an airtight housing partially surrounded by the nozzle convergent-divergent, which requires a relatively sophisticated technology and is economically expensive. Another drawback is that the catamaran from which hangs the submerged structure is of a conventional type and in case of strong swell can be subjected to a strong pitch, which can transmit unwanted movements and excessive tensions to the nozzle and to the turbine housing and the generator due to the connection rigid between the submerged structure and the catamaran.

Exposición de la invenciónExhibition of the invention

La presente invención contribuye a solventar los anteriores y otros inconvenientes aportando un aparato para convertir la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales en energía eléctrica, el cual comprende un flotador de superficie y una estructura sumergida suspendida de dicho flotador de superficie. El flotador de superficie, o la estructura sumergida, o ambos, están amarrados mediante un dispositivo de amarre. En dicha estructura sumergida está instalada giratoriamente una hélice dispuesta para ser impelida por las corrientes marinas, mareales o fluviales, es decir, por masas de agua en movimiento dentro de la masa general del mar u océano, o masas de agua en movimiento de un río o canal. La mencionada hélice está conectada a un árbol de accionamiento soportado en la estructura sumergida, y en el flotador de superficie está instalado un generador eléctrico que tiene árbol de entrada. La hélice está conectada operativamente para accionar dicho generador eléctrico por medio de una transmisión mecánica dispuesta para transmitir el movimiento de giro de dicho árbol de accionamiento a dicho árbol de entrada del generador eléctrico.The present invention contributes to solve the previous and other inconveniences providing a device for convert the energy of sea currents, tidal currents or fluvial in electrical energy, which comprises a float of surface and a submerged structure suspended from said float Of surface. The surface float, or structure submerged, or both, are tied by a device tie up In said submerged structure it is rotatably installed a propeller arranged to be impelled by sea currents, tidal or riverine, that is, by moving bodies of water within the general mass of the sea or ocean, or bodies of water in movement of a river or canal. The mentioned propeller is connected to a drive shaft supported in the submerged structure, and in the surface float is installed an electric generator that It has input tree. The propeller is operatively connected to operating said electric generator by means of a transmission mechanics arranged to transmit the turning movement of said drive shaft to said generator input shaft electric.

Con esta construcción, el generador eléctrico está alojado en una cámara del flotador de superficie, el cual comprende una cubierta con una tapa amovible que cierra herméticamente dicha cámara. Dado que la tapa no está sumergida, el cierre hermético de la misma sólo debe resistir presiones muy próximas a la presión atmosférica. Así, el cierre hermético de la tapa puede comprender, por ejemplo, unas grapas rápidas convencionales y un simple burlete perimetral de un material elástico fácilmente asequibles a un bajo coste.With this construction, the electric generator is housed in a surface float chamber, which comprises a cover with a removable lid that closes Hermetically sealed said camera. Since the lid is not submerged, the Hermetic seal should only withstand very high pressures. close to atmospheric pressure. Thus, the seal of the lid can comprise, for example, quick staples conventional and a simple perimeter weatherstrip of a material Elastic easily affordable at a low cost.

En una realización, la mencionada transmisión mecánica desde el árbol de accionamiento de la hélice al árbol de entrada del generador eléctrico comprende un cable de transmisión flexible a torsión, preferiblemente un cable trenzado protegido por una funda flexible, el cual puede atravesar el casco del flotador de superficie por ejemplo a través de una junta hermética. Este tipo de transmisión es simple y económica, y en virtud de su flexibilidad se adapta aceptablemente bien a la acción de las corrientes y el oleaje.In one embodiment, said transmission mechanical from the propeller shaft to the shaft Electric generator input comprises a transmission cable torsionally flexible, preferably a braided cable protected by a flexible sheath, which can pass through the float hull of surface for example through a tight seal. This type of transmission is simple and economical, and by virtue of its flexibility it adapts acceptably well to the action of the currents and the surf.

En una realización alternativa (no mostrada), la transmisión mecánica comprende uno o más árboles giratorios rígidos auxiliares conectados al árbol de accionamiento de la hélice y al árbol de entrada del generador eléctrico, y si es el caso el uno al otro, mediante unos reenvíos angulares de engranajes o unas juntas universales de cruceta de tipo cardán. Los mencionados reenvíos angulares de engranajes pueden ser multiplicadores para aumentar la velocidad de giro de los sucesivos árboles. Al menos uno de dichos árboles auxiliares atraviesa el casco del flotador de superficie mediante una junta hermética con un retén o similar.In an alternative embodiment (not shown), the mechanical transmission comprises one or more rigid rotating shafts auxiliaries connected to the propeller shaft and to the input shaft of the electric generator, and if it is the case the one to another, by means of angular gear forwarding or joints universal cardan type crosshead. The mentioned forwarding angular gears can be multipliers to increase the speed of rotation of successive trees. At least one of these auxiliary trees crosses the surface float hull by means of a seal with a retainer or similar.

La estructura sumergida comprende una plancha perforada horizontal fijada a unos miembros estructurales rígidos que se proyectan hacia abajo desde el flotador de superficie. Desde un borde delantero de dicha plancha perforada se extiende hacia delante una aleta móvil, la cual está montada de manera que puede pivotar respecto a un eje horizontal para formar un ángulo variable con la plancha perforada. Esta aleta móvil está conectada mediante unos cables a unas boyas que flotan en la superficie. Los mencionados cables pueden estar guiados respecto a la estructura sumergida, por ejemplo, mediante unas anillas fijadas los miembros estructurales.The submerged structure comprises an iron horizontal perforated fixed to rigid structural members that project down from the surface float. Since a leading edge of said perforated plate extends towards in front of a moving flap, which is mounted so that it can pivot relative to a horizontal axis to form a variable angle with the perforated plate. This mobile fin is connected by cables to buoys that float on the surface. The mentioned cables can be guided with respect to the structure submerged, for example, by means of fixed rings the members structural.

Cuando el flotador de superficie cabecea a consecuencia del oleaje, las mencionadas boyan tiran de los cables o los aflojan y con ello varían el ángulo de la aleta móvil respecto a la plancha perforada. A su vez, la variación del ángulo de la aleta móvil respecto a la plancha perforada produce un movimiento ascendente o descendente del borde delantero de la plancha perforada que contrarresta el cabeceo del flotador de superficie. Así, la aleta móvil, los cables y las boyas, los cuales son de construcción sumamente simple y económica, proporcionan un efecto estabilizador de gran eficacia para el conjunto de flotador de superficie y estructura sumergida.When the surface float heads to consequence of the swell, the aforementioned boyan pull the wires or loosen them and thereby vary the angle of the mobile fin with respect to the perforated plate In turn, the variation of the fin angle mobile with respect to the perforated plate produces a movement ascending or descending the leading edge of the perforated plate which counteracts the pitch of the surface float. So, the mobile fin, cables and buoys, which are construction extremely simple and economical, they provide a stabilizing effect highly effective for the surface float assembly and submerged structure

En la parte delantera de la estructura sumergida están dispuestos además unos deflectores fijos substancialmente verticales situados en lados opuestos de la hélice y en posiciones más adelantadas que la hélice. Estos deflectores fijos tienen unas superficies inclinadas que convergen hacia la hélice de adelante hacia atrás, de manera que dirigen la corriente de agua hacia la hélice. Además, la corriente de agua, cuando incide sobre la superficie inclinada de uno de los deflectores fijos, tiende a mover lateralmente la estructura sumergida, y esta tendencia se equilibra con una tendencia opuesta creada por la corriente de agua incidiendo sobre la superficie inclinada del otro deflector fijo. El resultado es que, en virtud de los deflectores fijos, la estructura sumergida "busca" continuamente la corriente y se auto-posiciona allí donde la corriente es más fuerte.In the front of the submerged structure substantially fixed baffles are also arranged verticals located on opposite sides of the propeller and in positions more advanced than the propeller. These fixed baffles have some inclined surfaces that converge towards the forward propeller backwards, so that they direct the flow of water towards the propeller. In addition, the water flow, when it affects the inclined surface of one of the fixed baffles, tends to move laterally the submerged structure, and this trend is balanced with an opposite trend created by the water stream affecting on the inclined surface of the other fixed deflector. The result is that, under fixed baffles, the submerged structure continually "search" for the current and auto-position where the current is more strong.

Preferiblemente, el flotador de superficie lleva lastre suficiente para quedar parcialmente sumergido con la línea de flotación cerca de la mencionada cubierta. En una realización preferida, este lastre es agua alojada en uno o más compartimientos estancos dispuestos en el flotador de superficie. El lastre es un elemento de estabilización que reduce el cabeceo. El flotador de superficie tiene un timón fijo en la popa.Preferably, the surface float carries sufficient ballast to be partially submerged with the line of flotation near the mentioned cover. In one embodiment preferred, this ballast is water housed in one or more compartments sealed in the surface float. The ballast is a stabilization element that reduces pitching. The float of surface has a fixed rudder in the stern.

En general, el aparato de la presente invención puede estar amarrado al fondo marino cuando es utilizado para trabajar con corrientes marinas o mareales o puede ser amarrado a la orilla, al fondo, o una combinación de ambos, cuando es utilizado para trabajar con corrientes fluviales.In general, the apparatus of the present invention may be tied to the seabed when used to work with sea currents or tidal currents or can be tied to the shore, at the bottom, or a combination of both, when used to work with river currents.

Para un amarre al fondo se utiliza un dispositivo de amarre que comprende un cuerpo de anclaje fijado al lecho marino o fluvial, una primera línea de amarre conectada por un extremo a un elemento de amarre de anclaje fijado a dicho cuerpo de anclaje y por el otro extremo a un elemento de amarre intermedio, una segunda línea de amarre conectada por un extremo a dicho elemento de amarre intermedio y por el otro extremo a un elemento de amarre de flotador fijado en una región de proa del flotador intermedio, y una tercera línea de amarre conectada por un extremo al elemento de amarre intermedio y por el otro extremo a un elemento de amarre de estructura fijado en una región de proa de la estructura sumergida.For a mooring at the bottom a mooring device comprising an anchor body fixed to the seabed or river bed, a first mooring line connected by one end to an anchor mooring element fixed to said body anchoring and at the other end to a mooring element intermediate, a second mooring line connected by one end to said intermediate mooring element and at the other end to a float mooring element fixed in a bow region of the intermediate float, and a third mooring line connected by a end to the intermediate mooring element and at the other end to a mooring element of structure fixed in a bow region of the submerged structure

El hecho de disponer de una primera línea de amarre que se bifurca en una segunda línea de amarre para el flotador de superficie y una tercera línea de amarre para la estructura sumergida proporciona estabilidad al aparato. Preferiblemente, una o ambas de dichas segunda y tercera líneas de amarre están conectadas al elemento de amarre intermedio a través de un miembro elástico para evitar tensiones inadecuadas debidas al cabeceo del aparato.The fact of having a first line of mooring that forks in a second mooring line for the surface float and a third mooring line for the Submerged structure provides stability to the apparatus. Preferably, one or both of said second and third lines of mooring are connected to the intermediate mooring element through an elastic member to avoid inappropriate tensions due to device nodding.

La corriente eléctrica generada por el generador eléctrico es transportada hasta un punto de destino a través de una línea de conducción eléctrica que se dispone a través de una región de proa del flotador de superficie. Esta línea de conducción eléctrica puede estar soportada a lo largo de la segunda línea de amarre y a lo largo de la primera línea de amarre mediante unas anillas de guía o unas ligaduras. Preferiblemente, el cuerpo de anclaje tiene fijado un pie derecho que soporta la línea de conducción eléctrica por encima del cuerpo de anclaje y de la conexión de la primera línea de amarre en el mismo.The electric current generated by the generator electric is transported to a destination point through a electric conduction line that is arranged through a region bow of the surface float. This driving line electric can be supported along the second line of mooring and along the first mooring line by means of guide rings or ligatures. Preferably, the body of anchor has fixed a right foot that supports the line of electrical conduction above the anchor body and the connection of the first mooring line in it.

Puesto que la fuente de energía utilizada, es decir, las corrientes marinas, mareales o fluviales, es inmensa y renovable, el aparato de la presente invención prioriza una construcción simple, robusta y económica al alcance de un gran número de usuarios frente a un alto rendimiento energético que requeriría el uso de tecnologías avanzadas de coste elevado sólo al alcance de usuarios con una elevada capacidad económica.Since the source of energy used is that is, sea currents, tidal or river, it is immense and renewable, the apparatus of the present invention prioritizes a Simple, robust and economical construction within reach of a large number of users compared to high energy efficiency that it would require the use of advanced high-cost technologies only at reach of users with high economic capacity.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The above and other features and advantages will be more fully understood from the following detailed description of some embodiments with reference to the attached drawings, in which:

la Fig. 1 es una vista lateral seccionada de un aparato para convertir la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales en energía eléctrica de acuerdo con una realización de la presente invención;Fig. 1 is a sectional side view of a apparatus for converting the energy of sea currents, tidal or river in electricity according to a embodiment of the present invention;

la Fig. 2 es una vista frontal seccionada del aparato de la Fig. 1;Fig. 2 is a sectioned front view of the apparatus of Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista en planta de la estructura sumergida del aparato;Fig. 3 is a plan view of the submerged structure of the apparatus;

las Figs. 4a y 4b son dos vistas frontales esquemáticas que ilustran dos construcciones alternativas del aparato; yFIGS. 4a and 4b are two front views schematics illustrating two alternative constructions of apparatus; Y

la Fig. 5 es una vista lateral esquemática que ilustra un ejemplo de realización del amarre del apara
to.Fig. 5 is a schematic side view illustrating an embodiment of the mooring of the apparatus
to.

Descripción detallada de unos ejemplos de realizaciónDetailed description of some embodiments

Haciendo referencia en primer lugar a las Figs. 1, 2 y 3, el aparato para convertir la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales en energía eléctrica comprende, según una realización de la presente invención, un flotador de superficie 1 y una estructura sumergida 2 suspendida de dicho flotador de superficie 1. En la realización ilustrada, tanto el flotador de superficie 1 como la mencionada estructura sumergida 2 están amarrados a un dispositivo de amarre 5, según será descrito en detalle más abajo en relación con la Fig. 5.Referring first to Figs. 1, 2 and 3, the apparatus for converting energy from currents marine, tidal or river in electrical energy includes, according to an embodiment of the present invention, a surface float 1 and a submerged structure 2 suspended from said float of surface 1. In the illustrated embodiment, both the float of surface 1 as mentioned submerged structure 2 are tied to a mooring device 5, as will be described in detail below in relation to Fig. 5.

La mencionada estructura sumergida 2 comprende una plancha perforada 8 horizontal fijada a unos miembros estructurales 9 rígidos que se proyectan hacia abajo desde el flotador de superficie 1. En la estructura sumergida 2 está instalado giratoriamente un árbol de accionamiento 3a al que está fijada una hélice 3 dispuesta para ser impelida por masas de agua en movimiento de corrientes marinas, mareales o fluviales. En el flotador de superficie 1 está instalado un generador eléctrico 4 que tiene un árbol de entrada 4a, y una transmisión mecánica está dispuesta para transmitir el movimiento de giro de dicho árbol de accionamiento 3a acoplado la hélice 3 al mencionado árbol de entrada 4a del generador eléctrico 4.The mentioned submerged structure 2 comprises a horizontal perforated plate 8 fixed to members rigid structural 9 projecting down from the surface float 1. In submerged structure 2 is Rotatingly installed a drive shaft 3a to which it is fixed a propeller 3 arranged to be impelled by bodies of water in movement of marine, tidal or river currents. At surface float 1 is installed an electric generator 4 that It has a 4a input shaft, and a mechanical transmission is arranged to transmit the turning movement of said tree of drive 3a coupled the propeller 3 to the mentioned input shaft 4a of the electric generator 4.

En la realización ilustrada, la mencionada transmisión mecánica comprende un cable de transmisión flexible 6 a torsión protegido por una funda 6a (Fig. 1). El cable 6 atraviesa el casco del flotador de superficie 1 a través de una junta hermética 6b. Dado que la hélice 3 impelida por la corriente girará a una velocidad menor que la requerida para el generador eléctrico, la transmisión mecánica comprende además un multiplicador 7 instalado en el flotador de superficie 1 entre el cable de transmisión flexible 6 y el árbol de entrada 4a del generador eléctrico 4 para aumentar la velocidad de giro proporcionada por la hélice 3 hasta una velocidad dentro de un rango de velocidades de giro requerido por el generador eléctrico 4. No obstante, el multiplicador 7 puede ser omitido si el rango de velocidades de giro de la hélice concuerda con el rango de velocidades de giro requerido por el generador eléctrico 4.In the illustrated embodiment, the aforementioned mechanical transmission comprises a flexible transmission cable 6 a torsion protected by a sheath 6a (Fig. 1). Cable 6 goes through the surface float hull 1 through a joint airtight 6b. Since the propeller 3 impelled by the current will rotate at a speed lower than that required for the electric generator, the mechanical transmission further comprises a multiplier 7 installed on surface float 1 between the cable flexible transmission 6 and generator input shaft 4a electric 4 to increase the speed of rotation provided by the propeller 3 up to a speed within a range of speeds of rotation required by the electric generator 4. However, the multiplier 7 can be omitted if the speed range of Propeller rotation matches the range of rotation speeds required by the electric generator 4.

Desde un borde delantero de la plancha perforada 8 de la estructura sumergida 2 se extiende hacia delante una aleta móvil 10, la cual está montada de manera que puede ser pivotada respecto a un eje horizontal 10a de manera que forma un ángulo variable con la plancha perforada 8. La aleta móvil 10 está conectada mediante unos cables 11 a unas boyas 12 que flotan en la superficie en las inmediaciones de la proa del flotador de superficie 1. Los mencionados cables 11 están guiados respecto a la estructura sumergida 2, por ejemplo mediante unas anillas fijadas a diferentes alturas a lo largo de los miembros estructurales 9 o pasando por un hueco interior de los miembros estructurales 9. Cuando el flotador de superficie 1 cabecea a consecuencia del oleaje, las boyas 12 tienden a mantenerse a flote y tiran de los cables 11 o los aflojan, y con ello los cables 11 varían el ángulo de la aleta móvil 10 respecto a la plancha perforada 8 para contrarrestar el cabeceo y estabilizar el aparato.From a leading edge of the perforated plate 8 of the submerged structure 2 extends a flap forward mobile 10, which is mounted so that it can be pivoted relative to a horizontal axis 10a so that it forms an angle variable with perforated plate 8. The mobile fin 10 is connected by means of cables 11 to buoys 12 that float in the surface in the immediate vicinity of the bow of the float surface 1. The mentioned cables 11 are guided with respect to the submerged structure 2, for example by means of rings fixed to different heights along the structural members 9 or passing through an inner hollow of the structural members 9. When surface float 1 heads as a result of waves, buoys 12 tend to stay afloat and pull wires 11 or loosen them, and with it wires 11 vary the angle of the mobile fin 10 with respect to the perforated plate 8 for counteract the pitch and stabilize the device.

En la parte delantera de la estructura sumergida 2 también están dispuestos unos deflectores fijos 13 substancialmente verticales situados en lados opuestos de la hélice 3 y en posiciones más adelantadas que la hélice 3. Por ejemplo, estos deflectores fijos pueden estar fijados a unos de los miembros estructurales 9. Los deflectores fijos 13 definen unas superficies inclinadas que convergen hacia la hélice 3 de adelante hacia atrás. Así, los deflectores fijos 13 concentran parte de la corriente sobre la hélice y auto-posicionan la estructura sumergida 2 en los lugares donde la corriente es más fuerte.In the front of the submerged structure 2 there are also fixed deflectors 13 substantially vertical located on opposite sides of the propeller 3 and in positions ahead of the propeller 3. For example, these fixed baffles can be fixed to one of the members Structural 9. Fixed baffles 13 define surfaces inclined that converge towards the propeller 3 from front to back. Thus, the fixed baffles 13 concentrate part of the current on the propeller and auto-position the submerged structure 2 in places where the current is strongest.

En un borde delantero de la aleta móvil 10 y en unos bordes delanteros de los deflectores fijos 13 están soportadas unas respectivas varillas 33 paralelas a dichos bordes delanteros, y en cada varilla 33 están ensartadas de manera que pueden girar una pluralidad de cuentas 32, las cuales tienen por finalidad facilitar el desenganche de cualquier plástico, alga u otro cuerpo que flotando en el agua se pudiera enredar en la aleta móvil 10 y/o en los deflectores fijos 13.On a leading edge of the mobile fin 10 and on leading edges of the fixed baffles 13 are supported respective rods 33 parallel to said leading edges, and on each rod 33 are strung so that they can rotate a plurality of accounts 32, which are intended to facilitate the release of any plastic, seaweed or other body that floating in the water could become entangled in the mobile fin 10 and / or in fixed baffles 13.

El flotador de superficie 1 tiene una cubierta 14 con una tapa amovible 17 que cierra herméticamente una cámara 16 donde están alojados el generador eléctrico 4 y el multiplicador 7. Además, el flotador de superficie 1 lleva lastre suficiente para quedar parcialmente sumergido con la línea de flotación cerca de la dicha cubierta 14. En la realización ilustrada, dicho lastre es agua alojada en uno o más compartimientos estancos 15 dispuestos en el flotador de superficie 1, aunque alternativamente podría estar proporcionado por cualquier otra masa sólida o líquida. El flotador de superficie 1 tiene un timón fijo 19 en una región de popa.Surface float 1 has a cover 14 with a removable cover 17 that seals a chamber 16 where the electric generator 4 and the multiplier 7 are housed. In addition, surface float 1 carries sufficient ballast for be partially submerged with the waterline near the said cover 14. In the illustrated embodiment, said ballast is water housed in one or more sealed compartments 15 arranged in surface float 1, although alternatively it could be provided by any other solid or liquid mass. The float of surface 1 has a fixed rudder 19 in a stern region.

En las Figs. 1, 2, 3 y 4a se muestra una posible construcción para soportar el árbol de accionamiento 3a fijado a la hélice 3 en la estructura sumergida 2, comprendiendo un caballete 30 fijado a la plancha perforada 8 y unos cojinetes 34 fijados a dicho caballete 30. El árbol de accionamiento 3a está instalado de manera que puede girar siendo soportado y guiado por dichos cojinetes 34.In Figs. 1, 2, 3 and 4a shows a possible construction to support the drive shaft 3a fixed to the propeller 3 in the submerged structure 2, comprising an easel 30 fixed to the perforated plate 8 and bearings 34 fixed to said stand 30. Drive shaft 3a is installed of so that it can rotate being supported and guided by said bearings 34.

Dado que la plancha perforada 8 es en general más ancha que el flotador de superficie 1, los elementos estructurales 9 están formados por unos pilares acodados fijados a la plancha perforada 8 y al flotador de superficie 1, de manera que la separación entre los elementos estructurales es mayor que el diámetro de la hélice 3. Preferiblemente, los elementos estructurales 9 se prolongan por debajo de la plancha perforada 8 proporcionando unas patas 9a sobre las que el aparato 9 descansa cuando es varado fuera del agua.Since perforated plate 8 is in general wider than surface float 1, the elements Structural 9 are formed by angled pillars fixed to the perforated plate 8 and the surface float 1, so that the separation between the structural elements is greater than the diameter of the propeller 3. Preferably, the elements structural 9 extend below the perforated plate 8 providing legs 9a on which the apparatus 9 rests when it is stranded out of the water.

En la Fig. 4b se muestra otra construcción alternativa para soportar el árbol de accionamiento 3a en la estructura sumergida 2, la cual comprende un soporte 31 suspendido del flotador de superficie 1 y unos cojinetes 35 fijados a dicho soporte 31. El árbol de accionamiento 3a está instalado de manera que puede girar siendo soportado y guiado por dichos cojinetes 35.Another construction is shown in Fig. 4b alternative to support drive shaft 3a in the submerged structure 2, which comprises a suspended support 31 of surface float 1 and bearings 35 fixed to said support 31. Drive shaft 3a is installed so which can rotate being supported and guided by said bearings 35

Haciendo ahora referencia a la Fig. 5 se describe un ejemplo de realización del mencionado dispositivo de amarre 5. En una región de proa del flotador de superficie 1 está fijado un elemento de amarre de flotador 18 y en una región de proa de la estructura sumergida 2 está fijado un elemento de amarre de estructura 26. En el lecho marino o fluvial está fijado un cuerpo de anclaje 20 que tiene fijado un elemento de amarre de anclaje 22.Referring now to Fig. 5, describes an embodiment of said device of mooring 5. In a bow region of surface float 1 is fixed a float mooring element 18 and in a bow region of the submerged structure 2 a mooring element of structure 26. On the seabed or riverbed a body of anchor 20 that has an anchor tie element 22 fixed.

Una primera línea de amarre 21 está conectada por un extremo a dicho elemento de amarre de anclaje 22 fijado al cuerpo de anclaje 20 y por el otro extremo a un elemento de amarre intermedio 23. Una segunda línea de amarre 24 está conectada por un extremo a dicho elemento de amarre intermedio 23 y por el otro extremo a dicho elemento de amarre de flotador 18 fijado al flotador de superficie 1, y una tercera línea de amarre 25 está conectada por un extremo al elemento de amarre intermedio 23 y por el otro extremo a dicho elemento de amarre de estructura 26 fijado a la estructura sumergida 2. Así, la primera línea de amarre 21 se bifurca a partir del elemento de amarre intermedio 23 en unas segunda y tercera líneas de amarre 24, 25 para el flotador de superficie 1 y para la estructura sumergida 2, respectivamente.A first mooring line 21 is connected at one end to said anchor mooring element 22 fixed to the anchoring body 20 and at the other end to a mooring element intermediate 23. A second mooring line 24 is connected by a end to said intermediate mooring element 23 and on the other end to said float mooring element 18 fixed to the float of surface 1, and a third mooring line 25 is connected on one end to the intermediate mooring element 23 and on the other end to said mooring element of structure 26 fixed to the submerged structure 2. Thus, the first mooring line 21 is bifurca from the intermediate mooring element 23 in some second and third mooring lines 24, 25 for the float of surface 1 and for submerged structure 2, respectively.

En la realización ilustrada, la segunda línea de amarre 24 está conectada al elemento de amarre intermedio 23 por medio de un miembro elástico 27, tal como un muelle helicoidal, el cual sirve para absorber variaciones en las tensiones de las líneas. Alternativamente podría ser la tercera línea de amarre 25 la que estuviera conectada al elemento de amarre intermedio 23 por medio de un miembro elástico, o ambas segunda y tercera líneas de amarre 24, 25 podrían estar conectadas al elemento de amarre intermedio 23 por medio de respectivos miembros elásticos.In the illustrated embodiment, the second line of mooring 24 is connected to intermediate mooring element 23 by means of an elastic member 27, such as a coil spring, the which serves to absorb variations in the tensions of the lines.  Alternatively it could be the third mooring line 25 which it was connected to the intermediate mooring element 23 by of an elastic member, or both second and third tie lines 24, 25 could be connected to the intermediate mooring element 23 by means of respective elastic members.

La corriente eléctrica generada por el generador eléctrico 4 es transportada hasta un punto de destino a través de una línea de conducción eléctrica 28 que se dispone a través de una región de proa del flotador de superficie 1 mediante una oportuna junta de hermeticidad (no mostrada). Esta línea de conducción eléctrica 28 está soportada a lo largo de la segunda línea de amarre 24 y de la primera línea de amarre 21 por medio de unas anillas o ligaduras 36. En las inmediaciones del cuerpo de anclaje 20 la línea de conducción eléctrica 28 se separa de la primera línea de amarre 21 y es soportada en un pie derecho 29 fijado en el cuerpo de anclaje 20. A partir de dicho pie derecho 29 la línea de conducción eléctrica 28 puede dirigirse libremente hacia el punto de destino apoyada en el fondo marino o fluvial, o puede ser fijada al fondo y protegida por unos medios de fijación y protección.The electric current generated by the generator electric 4 is transported to a destination point through an electric conduction line 28 that is disposed through a bow region of surface float 1 through a timely seal (not shown). This driving line electric 28 is supported along the second mooring line 24 and the first mooring line 21 by means of rings or ligatures 36. In the immediate vicinity of the anchor body 20 the line power line 28 separates from the first mooring line 21 and is supported on a right foot 29 fixed on the body of anchor 20. From said right foot 29 the driving line electric 28 can freely go to the destination point supported by the sea or river bottom, or it can be fixed to the bottom and protected by means of fixation and protection.

A un experto en la técnica se le ocurrirán modificaciones y variaciones a partir de los ejemplos de realización mostrados y descritos sin salirse del alcance de la presente invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.A person skilled in the art will come up with modifications and variations from the embodiments shown and described without departing from the scope of this invention as defined in the appended claims.

Claims (17)

1. Aparato para convertir la energía de las corrientes marinas, mareales o fluviales en energía eléctrica, comprendiendo:1. Apparatus for converting energy from marine, tidal or river currents in electrical energy, comprising: un flotador de superficie (1);a surface float (1); una estructura sumergida (2) suspendida de dicho flotador de superficie (1);a submerged structure (2) suspended from said surface float (1); una hélice (3) instalada giratoriamente en dicha estructura sumergida (2) para ser impelida por masas de agua en movimiento de corrientes marinas, mareales o fluviales; ya propeller (3) rotatably installed in said submerged structure (2) to be impelled by bodies of water in movement of marine, tidal or river currents; Y un generador eléctrico (4) conectado operativamente para ser accionado por dicha hélice (3),an electric generator (4) connected operatively to be operated by said propeller (3), donde el flotador de superficie (1) y/o la estructura sumergida (2) está amarrado a un dispositivo de amarre (5),where the surface float (1) and / or the submerged structure (2) is tied to a mooring device (5), caracterizado porque dicho generador eléctrico (4) está instalado en el flotador de superficie (1) y una transmisión mecánica está dispuesta para transmitir el movimiento de giro de un árbol de accionamiento (3a) acoplado dicha hélice (3) a un árbol de entrada (4a) de dicho generador eléctrico (4). characterized in that said electric generator (4) is installed on the surface float (1) and a mechanical transmission is arranged to transmit the turning movement of a drive shaft (3a) coupled said propeller (3) to an input shaft ( 4a) of said electric generator (4). 2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha transmisión mecánica comprende un cable de transmisión flexible (6) a torsión.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said mechanical transmission comprises a flexible torsion transmission cable (6). 3. Aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha transmisión mecánica comprende un multiplicador (7) instalado en el flotador de superficie (1) entre dicho cable de transmisión flexible (6) y dicho árbol de entrada (4a) del generador eléctrico (4) para aumentar la velocidad de giro de la hélice (3) hasta una velocidad dentro de un rango de velocidades de giro requerido por el generador eléctrico (4).3. Apparatus according to claim 2, characterized in that said mechanical transmission comprises a multiplier (7) installed in the surface float (1) between said flexible transmission cable (6) and said input shaft (4a) of the electric generator (4 ) to increase the speed of rotation of the propeller (3) to a speed within a range of rotation speeds required by the electric generator (4). 4. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha transmisión mecánica comprende al menos un árbol giratorio rígido auxiliar conectado al árbol de accionamiento de la hélice y/o al árbol de entrada del generador eléctrico mediante unos reenvíos angulares de engranajes o unas juntas universales de cruceta de tipo cardán.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that said mechanical transmission comprises at least one auxiliary rigid rotating shaft connected to the propeller drive shaft and / or to the input shaft of the electric generator by means of angular gear forwarding or universal joints of Gimbal type crosshead. 5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha estructura sumergida (2) comprende una plancha perforada (8) horizontal fijada a unos miembros estructurales (9) que se proyectan hacia abajo desde el flotador de superficie (1) y una aleta móvil (10) que se extiende hacia delante desde un borde delantero de dicha plancha perforada (8) y que está montada de manera que puede ser pivotada respecto a un eje horizontal (10a) para formar un ángulo variable con la plancha perforada (8).5. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that said submerged structure (2) comprises a horizontal perforated plate (8) fixed to structural members (9) projecting downwards from the surface float (1) and a mobile fin (10) extending forward from a leading edge of said perforated plate (8) and which is mounted so that it can be pivoted with respect to a horizontal axis (10a) to form a variable angle with the perforated plate (8 ). 6. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha aleta móvil (10) está conectada mediante unos cables (11) guiados respecto a la estructura sumergida (2) a unas boyas (12) que flotan en la superficie y que tiran de dichos cables (11) o los aflojan a consecuencia del cabeceo del flotador de superficie (1) producido por el oleaje y con ello varían el ángulo de la aleta móvil (10) respecto a la plancha perforada (8).6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said mobile fin (10) is connected by means of cables (11) guided with respect to the submerged structure (2) to buoys (12) floating on the surface and pulling said cables (11) or loosen them as a result of the pitch of the surface float (1) produced by the swell and thereby vary the angle of the mobile fin (10) with respect to the perforated plate (8). 7. Aparato según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la estructura sumergida (2) comprende unos deflectores fijos (13) substancialmente verticales situados en una parte delantera de la estructura sumergida (2) en lados opuestos de la hélice (3) y en posiciones más adelantadas que la hélice (3), definiendo dichos deflectores fijos (13) unas superficies convergentes hacia la hélice (3) de adelante hacia atrás.Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the submerged structure (2) comprises substantially vertical fixed baffles (13) located in a front part of the submerged structure (2) on opposite sides of the propeller (3) and in positions more advanced than the propeller (3), said fixed deflectors (13) defining surfaces converging towards the propeller (3) from front to back. 8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el flotador de superficie (1) tiene una cubierta (14) y lleva lastre suficiente para quedar parcialmente sumergido con la línea de flotación cerca de la dicha cubierta (14).Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface float (1) has a cover (14) and has sufficient ballast to be partially submerged with the waterline near said cover (14). 9. Aparato según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho lastre es aguar alojada en al menos un compartimiento estanco (15) dispuesto en el flotador de superficie (1).9. Apparatus according to claim 8, characterized in that said ballast is water housed in at least one sealed compartment (15) disposed in the surface float (1). 10. Aparato según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el flotador de superficie comprende una cámara (16) donde está alojado el generador eléctrico (4), estando dicha cámara (16) cerrada herméticamente por una tapa amovible (17).10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the surface float comprises a chamber (16) where the electric generator (4) is housed, said chamber (16) being hermetically sealed by a removable cover (17). 11. Aparato según la reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque el flotador de superficie (1) tiene al menos un elemento de amarre de flotador (18) en una región de proa y un timón fijo (19) en una región de popa.11. Apparatus according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the surface float (1) has at least one float mooring element (18) in a bow region and a fixed rudder (19) in a stern region . 12. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho dispositivo de amarre (5) comprende un cuerpo de anclaje (20) fijado al lecho marino o fluvial, una primera línea de amarre (21) conectada por un extremo a un elemento de amarre de anclaje (22) fijado a dicho cuerpo de anclaje (20) y por el otro extremo a un elemento de amarre intermedio (23), una segunda línea de amarre (24) conectada por un extremo a dicho elemento de amarre intermedio (23) y por el otro extremo a dicho elemento de amarre de flotador (18), y una tercera línea de amarre (25) conectada por un extremo al elemento de amarre intermedio (23) y por el otro extremo a un elemento de amarre de estructura (26) fijado a la estructura sumergida (2).An apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that said mooring device (5) comprises an anchoring body (20) fixed to the sea or river bed, a first mooring line (21) connected at one end to an element of anchoring mooring (22) fixed to said anchoring body (20) and at the other end to an intermediate mooring element (23), a second mooring line (24) connected at one end to said intermediate mooring element ( 23) and at the other end to said float mooring element (18), and a third mooring line (25) connected at one end to the intermediate mooring element (23) and at the other end to a mooring element of structure (26) fixed to the submerged structure (2). 13. Aparato según la reivindicación 12, caracterizado porque al menos una de dichas segunda y tercera líneas de amarre (24, 25) está conectada al elemento de amarre intermedio (23) a través de un miembro elástico (27).13. Apparatus according to claim 12, characterized in that at least one of said second and third tie lines (24, 25) is connected to the intermediate tie element (23) through an elastic member (27). 14. Aparato según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque la corriente eléctrica generada por el generador eléctrico (4) es transportada hasta un punto de destino a través de una línea de conducción eléctrica (28) que se dispone a través de una región de proa del flotador de superficie (1) y que está soportada en las primera y segunda líneas de amarre (21, 24) y en un pie derecho (29) fijado en el cuerpo de anclaje (20).An apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the electric current generated by the electric generator (4) is transported to a destination point through an electric conduction line (28) that is disposed through a region of bow of the surface float (1) and which is supported on the first and second mooring lines (21, 24) and on a right foot (29) fixed on the anchoring body (20). 15. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho árbol de accionamiento (3a) acoplado a la hélice (3) está soportado mediante un caballete (30) fijado a la plancha perforada (8).15. Apparatus according to claim 5, characterized in that said drive shaft (3a) coupled to the propeller (3) is supported by a stand (30) fixed to the perforated plate (8). 16. Aparato según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho árbol de accionamiento (3a) acoplado a la hélice (3) está soportado mediante un soporte (31) suspendido del flotador de superficie (1).16. Apparatus according to claim 5, characterized in that said drive shaft (3a) coupled to the propeller (3) is supported by a support (31) suspended from the surface float (1). 17. Aparato según la reivindicación 7, caracterizado porque en un borde delantero de la aleta móvil (10) y de cada uno de los deflectores fijos (13) están dispuestas una pluralidad de cuentas (32) ensartadas de manera que pueden girar en unas respectivas varillas (33) para facilitar el desenganche de cualquier plástico, alga u otro cuerpo que flotando en el agua se pudiera enredar en la aleta móvil (10) y/o en los deflectores fijos (13).17. Apparatus according to claim 7, characterized in that a plurality of beads (32) are arranged in a leading edge of the mobile fin (10) and each of the fixed deflectors (13) so that they can rotate in respective rods (33) to facilitate the release of any plastic, seaweed or other body that floating in the water could become entangled in the mobile fin (10) and / or fixed deflectors (13).
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