WO2012023866A1 - Marine wind turbine with extendable blades - Google Patents

Abstract

The invention relates to a horizontal-axis marine wind turbine with extendable blades, in which the blades extend and retract to capture and avoid the kinetic power of the water and wind, generating a high power to resistance ratio, with the blades rotating in the same direction as the movement of the vector. According to the invention, more than one blade assembly is installed on the same axis and said blade assemblies rotate in the same direction and in opposite directions, doubling the electricity generation capacity of the wind and water owing to the invention of a novel floating, double-rotation electricity generator which receives opposite rotary movements from two opposing blade assemblies centered on a single theoretical axis, thereby doubling, for the first time, the electricity generation capacity of the entire assembly. Consequently, more wind turbines can be installed in a single space, increasing and enhancing renewable electricity generation around the world.

Description

GENERADOR EOLICO MARINO DE PALAS EXTENSIBLES  EXTENSIBLE MARINE WIND GENERATOR

CAMPO DE LA INVENCION: FIELD OF THE INVENTION:

El campo de la presente invención corresponde a la generación de energía eléctrica de fuente renovable del agua y del viento, del sistema de eje horizontal. ESTADO DE LA TECNICA: The field of the present invention corresponds to the generation of electricity from renewable sources of water and wind, of the horizontal axis system. STATE OF THE TECHNIQUE:

El Estado de la Técnica en el sistema de generadores eólicos de eje horizontal tiene gran desarrollo y apogeo, pero técnicamente ha alcanzado su techo o límite, porque no existen descubrimientos o invenciones que superen en producción de energía renovable a los sistemas de tres palas sobre torres elevadas, hasta los 135 m. de alto como el Enercon de Alemania y todos los países desarrollados como China y EEUU, que por efecto del agotamiento del petróleo y sus consecuencias de contaminación y recalentamiento global están desafiados a generar mas energía renovable. Los trabajos de investigación en este campo como los de la NASA, no han aportado cambios y todos: Gobiernos, empresas e investigadores persisten en construir inmensos parques eólicos que desperdician espacio en tierra y mar, porque por su diseño de rotación contra el viento alteran el movimiento lineal del vector por el efecto mega ventilador de sus palas, razón que impide instalar unos cerca de otros, hasta que el vector recupere su movimiento lineal para activar otro generador. The State of the Art in the system of wind generators of horizontal axis has great development and apogee, but technically it has reached its ceiling or limit, because there are no discoveries or inventions that exceed three-blade systems on towers in renewable energy production elevated, up to 135 m. high as the Enercon of Germany and all developed countries such as China and the US, which due to the depletion of oil and its consequences of pollution and global warming are challenged to generate more renewable energy. Research projects in this field, such as those of NASA, have not brought changes and all: Governments, companies and researchers persist in building huge wind farms that waste space on land and sea, because due to their design of rotation against the wind they alter the linear movement of the vector by the mega fan effect of its blades, which prevents it from installing near each other, until the vector recovers its linear movement to activate another generator.

Este sistema de tres palas aerodinámicas hasta ahora el mejor del mundo tiene limitaciones de velocidad mínima de arranque y máxima de velocidad de viento porque a mas de 24m/s, tiene que paralizarse el sistema para no causar desastres. Tiene efectos negativos en el medio ambiente, por el ruido, la dispersión del viento y la muerte de millones de aves migrantes que afectan el eco sistema, así mismo requiere de estructuras super pesadas de, costo elevado, cuyo transporte e instalación requieren de máquinas y carreteras especiales que elevan su costo. Estos problemas deben de ser resueltos con el objetivo de cambiar la eficiencia y el ahorro de la fuente de energía renovable que es el viento y el agua que son patrimonios de la humanidad, que están mal aprovechados con bajo rendimiento. This system of three aerodynamic blades so far the best in the world has limitations of minimum starting speed and maximum wind speed because at more than 24m / s, the system has to be paralyzed to avoid causing disasters. It has negative effects on the environment, due to the noise, the dispersion of the wind and the death of millions of migrant birds that affect the eco system, also requires super-heavy structures, high cost, whose transport and installation require machines and special roads that raise their cost. These problems must be solved in order to change the efficiency and savings of the renewable energy source that is wind and water that are the heritage of humanity, which are poorly used with poor performance.

Este estado del arte y la técnica que limita las perspectivas de la humanidad para producir más energía renovable y aumentar el porcentaje de producción mundial contra la energía fósil puede ser superada y resuelta con mucho éxito, con la invención de una nueva pala de superficie extensible, que aumenta varias veces la capacidad de un solo generador y multiplica por dos la capacidad de generación eléctrica de todo el conjunto con una sola masa del vector natural, que se presenta a continuación. This state of the art and technique that limits humanity's perspectives to produce more renewable energy and increase the percentage of world production against fossil energy can be overcome and resolved with great success, with the invention of a new shovel of extensible surface, that increases several times the capacity of a single generator and multiplies by two the capacity of electrical generation of all the set with a single mass of the natural vector, that appears next.

SUMARIO DE LA INVENCION El nuevo generador eléctrico de fuente renovable, de acuerdo con esta invención comprende un conjunto de tres palas de paletas extensibles, equidistantes y perpendiculares a un eje rotatorio horizontal, cuya principal novedad inventiva consiste en que dichas palas, presentan a lo largo de la longitud parcial de su barra o eje estructural, dos láminas o paletas laterales, extensibles, iguales, abisagradas a dicha barra de sustento o pala, que al enfrentarse con el vector natural agua o viento se abren simultáneamente, ampliando o extendiendo su área de potencia, captan el impulso del vector y lo convierten en fuerza mecánica que actúa sobre el eje horizontal, generando un movimiento rotatorio sobre dicho eje de acuerdo a la potencia y velocidad del vector natural, en el momento de choque con el generador. Dichas paletas extensibles, al retornar al punto inicial cero en una vuelta de 360°, se pliegan por efecto del mismo vector natural para retornar contra este, sin ofrecerle resistencia por disminución de su área de resistencia, solo igual al espesor de su barra eje, generado una relación muy alta de potencia sobre resistencia, que es la principal novedad de esta invención. El movimiento rotatorio se convierte en energía eléctrica de fuente renovable por medios técnicos existentes, y la invención de un nuevo generador eléctrico de doble rotación, en la góndola, instalada con alineamiento variable sobre una columna estática de sustento para trabajar con el viento y sumergido dentro del agua para trabajar con las corrientes marinas o ríos profundos. Dicha invención de palas de paletas extensibles, en el sistema eólico, permite crear tres formas o modelos con diferente capacidad de generación de energía eléctrica y uno dentro del agua de ríos y corrientes marinas, que se describen a continuación: SUMMARY OF THE INVENTION The new electric generator of renewable source, according to this invention comprises a set of three blades of extensible vanes, equidistant and perpendicular to a horizontal rotary axis, whose main inventive novelty is that said blades, present along of the partial length of its bar or structural axis, two lateral blades or pallets, extensible, equal, hinged to said support bar or blade, which when faced with the natural vector water or wind open simultaneously, expanding or extending its area of power, they capture the impulse of the vector and convert it into a mechanical force that acts on the horizontal axis, generating a rotational movement on said axis according to the power and speed of the natural vector, at the moment of collision with the generator. Said extensible vanes, when returning to the initial zero point in a 360 ° turn, are folded by the effect of the same natural vector to return against it, without offering resistance by decreasing its resistance area, only equal to the thickness of its axis bar, generated a very high power to resistance ratio, which is the main novelty of this invention. The rotary movement is converted into renewable source electrical energy by existing technical means, and the invention of a new double-rotation electric generator, in the gondola, installed with variable alignment on a static column of sustenance to work with the wind and submerged inside of water to work with sea currents or deep rivers. Said invention of extensible vane blades, in the wind system, allows the creation of three forms or models with different capacity for generating electricity and one within the water of rivers and marine currents, which are described below:

Generador Eólico Simple: Formado por un solo conjunto de tres palas extensibles que actúan sobre un eje horizontal sobre una columna fija y traslada su movimiento rotatorio horizontal al generador de electricidad dentro de una góndola móvil. Generador Eólico Múltiple: Formado por dos o más conjuntos de tres palas extensibles, que giran sobre un solo eje horizontal, una columna fija, al centro de la góndola, un generador eléctrico convencional, sumando más de una vez, la capacidad de producción eléctrica del Generador Eólico Simple. Máximo Generador Eólico: Formado por dos conjuntos independientes de tres palas extensibles, que giran en dirección opuesta uno del otro pero sobre un solo eje teórico, que al incidir sobre el eje del generador eléctrico, aportan cada uno su velocidad y dirección de movimiento contrario: uno desde un lado al estator y el otro desde el lado opuesto al rotor del generador eléctrico, duplicando la velocidad del Generador Eólico Doble y cuadruplicando la capacidad del Generador Eólico Simple desarrollando al máximo la capacidad de generación eléctrica renovable con una sola masa o fluido en movimiento. Simple Wind Generator: Formed by a single set of three extendable blades that act on a horizontal axis on a fixed column and move its horizontal rotary movement to the electricity generator inside a mobile gondola. Multiple Wind Generator: Formed by two or more sets of three extendable blades, which rotate on a single horizontal axis, a fixed column, to the center of the gondola, a conventional electric generator, adding more than once, the electrical production capacity of the Simple Wind Generator Maximum Wind Generator: Formed by two independent sets of three extendable blades, which rotate in the opposite direction from each other but on a single theoretical axis, which, when impacting on the axis of the electric generator, each contribute its opposite speed and direction of movement: one from one side to the stator and the other from the side opposite the rotor of the electric generator, doubling the speed of the Double Wind Generator and quadrupling the capacity of the Simple Wind Generator, developing to the maximum the capacity of renewable electricity generation with a single mass or fluid in movement.

Generador Hídrico o Marino: Sumergido dentro del agua de ríos o corrientes marinas, formado por mas de un conjunto de tres palas extensibles descritas anteriormente, sobre un mismo eje rotatorio horizontal; removibles por un sistema de rieles a una plataforma flotante para instalación y mantenimiento, que trasladan el movimiento rotatorio a través de barras rotatorias y engranajes sellados a superficie, donde se transforma en corriente eléctrica por medios convencionales, dichas palas con la posición de enfrentamiento frontal contra la dirección de movimiento del vector agua de ríos o corrientes marinas. Water or Marine Generator: Submerged in the water of rivers or marine currents, formed by more than a set of three extensible blades described above, on the same horizontal rotary axis; removable by a rail system to a floating platform for installation and maintenance, which move the rotary movement through rotary bars and gears sealed to the surface, where it is transformed into electric current by conventional means, said blades with the frontal facing position against The direction of movement of the water vector of rivers or sea currents.

BREVE DESCRIPCION DE LOS GRAFICOS BRIEF DESCRIPTION OF THE GRAPHICS

GRAFICO N° 1 , Vista de un máximo generador eólico de doble rotación para efectos de publicación GRAPH N ° 1, View of a maximum double rotation wind generator for publication purposes

GRAFICO N° 2, vista detallada de un máximo generador eólico. GRAFICO N° 4, vista frontal de una pala extensible con las paletas abiertas GRAPH N ° 2, detailed view of a maximum wind generator. GRAPH N ° 4, front view of an extendable shovel with open blades

GRAFICO N° 5, corte de pala cerrada mostrando su perfil aerodinámico con su espesor total y su posición relativa al viento GRAPH N ° 5, closed blade cut showing its aerodynamic profile with its total thickness and its position relative to the wind

GRAFICO N° 6, corte pala abierta mostrando la proporción entre la superficie abierta y el ancho de la barra GRAFICO N° 7, vista en planta de una sección abierta de la pala, mostrando las bisagras con las billas de acero y traslape entre paletas GRAPH N ° 6, open shovel cut showing the proportion between the open surface and the width of the bar GRAPH N ° 7, plan view of an open section of the blade, showing the hinges with the steel blasters and overlapping between pallets

GRAFICO N° 8, corte de la paleta extensible con perfil laminado doblado.  GRAPH N ° 8, cutting of the extensible palette with folded laminated profile.

GRAFICO N° 9, generador eólico mostrando movimiento rotatorio paralelo al viento. GRAFICO N° 10, generador eólico simple mostrando una pala abierta y cerrada enfrentado al viento, góndola y generador perpendicular al viento  GRAPH N ° 9, wind generator showing rotational movement parallel to the wind. GRAPH N ° 10, simple wind generator showing an open and closed blade facing the wind, gondola and generator perpendicular to the wind

GRAFICO N° 11, vista lateral de un conjunto de tres palas girando enfrentadas al viento, pero en dirección paralela a dicho vector.  GRAPH N ° 11, side view of a set of three blades rotating facing the wind, but in a direction parallel to said vector.

GRAFICO N° 12, generador eólico múltiple, con dos juegos de palas extensible girando en la misma dirección  GRAPH N ° 12, multiple wind generator, with two sets of extendable blades rotating in the same direction

GRAFICO N° 13, vista de un generador marino sumergido desde una plataforma flotante, con generador eléctrico convencional a bordo  GRAPH N ° 13, view of a marine generator submerged from a floating platform, with conventional electric generator on board

GRAFICO N° 14, vista frontal de un generador marino, con sus palas extensibles sobre un eje horizontal sumergido.  GRAPH N ° 14, front view of a marine generator, with its extensible blades on a submerged horizontal axis.

GRAFICO N° 15, Generador Eléctrico Flotante de Doble Rotación, recibiendo movimiento rotatorio contrario de dos juegos de palas en posición contraria. GRAPH N ° 15, Double Rotation Floating Electric Generator, receiving the opposite rotary movement of two sets of blades in the opposite position.

GRAFICO N° 16, Generador marino sumergido de doble rotación con generado eléctrico flotante sumergido dentro de una caja de generación  GRAPH N ° 16, Double rotation submerged marine generator with floating electric generator submerged inside a generation box

GRAFICO N° 17, Generador marino de doble rotación con generador eléctrico flotante a bordo.  GRAPH N ° 17, Double rotation marine generator with floating electric generator on board.

GRAFICO N° 18, Generador hídrico flotante para represas o ríos recibiendo movimiento rotatorio contrario desde dos turbinas opuestas.  GRAPH N ° 18, Floating water generator for dams or rivers receiving opposite rotary movement from two opposite turbines.

GRAFICO N° 19, vista espacial de un generador eólico simple.  GRAPH N ° 19, spatial view of a simple wind generator.

GRAFICO N° 20, vista espacial de un generador eólico múltiple. GRAFICO N° 21 , vista espacial de un máximo generador eólico, mostrando la doble dirección de rotación de sus palas. GRAPH N ° 20, spatial view of a multiple wind generator. GRAPH N ° 21, spatial view of a maximum wind generator, showing the double direction of rotation of its blades.

GRAFICO N° 22, fotografía de un prototipo de un generador eólico simple. GRAPH N ° 22, photograph of a prototype of a simple wind generator.

GRAFICO N° 23, fotografía de un generador eólico múltiple. GRAFICO N° 24, fotografía de un prototipo de un máximo generador eólico con dos conjuntos de palas girando en sentido contrario. GRAPH N ° 23, photograph of a multiple wind generator. GRAPH N ° 24, photograph of a prototype of a maximum wind generator with two sets of blades rotating in the opposite direction.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención es el producto de un trabajo inventivo desarrollado con el objetivo de perfeccionar el sistema de generadores eólicos de tres palas, siguiendo la premisa de ignorar los requerimientos previos y determinantes de la aerodinámica, que prevalece en el diseño de todos los aerogeneradores actuales, como seguí en el desarrollo de mi anterior invención el Generador Eléctrico Eólico Marino GEEM, de eje vertical patentado en los EEUU el 2,004, contra las recomendaciones de los ingenieros que me advertían que estaba perdiendo mi tiempo con formas planas, que la ciencia había demostrado que no sirven para generar energía eléctrica del agua o del viento, que sin embargo logré perfeccionar el sistema de eje vertical con formas planas que tienen su propia aerodinámica. The present invention is the product of an inventive work developed with the aim of perfecting the three-bladed wind generator system, following the premise of ignoring the previous and determining requirements of aerodynamics, which prevails in the design of all current wind turbines, as I followed in the development of my previous invention the GEEM Marine Electric Wind Generator, vertical axis patented in the US in 2004, against the recommendations of the engineers who warned me that I was wasting my time with flat shapes, that science had shown that they do not serve to generate electricity from water or wind, which nevertheless managed to perfect the vertical axis system with flat shapes that have their own aerodynamics.

En este sentido, traté de confirmar la perfección de las palas aerodinámicas que usan los actuales aerogeneradores de tres palas. Como están diseñadas para cortar el viento en los 360° de cada vuelta, los fabricantes tan expertos en este campo han optimizado sus palas en laboratorios con túneles de viento, acorde con los materiales que van a emplear, luego dichas palas pueden considerarse perfectas. Agotado este campo me propuse inventar una nueva pala diferente a las actuales que se basara en la capacidad de ampliación y reducción automática de su superficie de contacto con el viento. In this sense, I tried to confirm the perfection of the aerodynamic blades used by the current three-bladed wind turbines. As they are designed to cut the wind at 360 ° of each turn, manufacturers so skilled in this field have optimized their blades in laboratories with wind tunnels, according to the materials they will use, then these blades can be considered perfect. Exhausted this field I set out to invent a new blade different from the current ones that would be based on the ability to automatically expand and reduce its contact surface with the wind.

Una simple exploración me demostró que no existen palas planas que choquen contra el viento, si no existe pues hay que crearlas. Un conjunto de palas planas chocando frontalmente contra el viento no podrían girar 360°, porque las que están en lado opuesto al momento de choque, anularán el movimiento inicial de rotación impidiendo elegir un movimiento a la izquierda o derecha, generando un caos, impidiendo al conjunto de palas iniciar y mantener un movimiento rotatorio definido. A simple exploration showed me that there are no flat blades that hit the wind, if it does not exist then you have to create them. A set of flat blades colliding frontally against the wind could not rotate 360 °, because those that are on the opposite side at the moment of shock, will cancel the initial rotation movement preventing choose a movement to the left or right, generating chaos, preventing the set of blades from starting and maintaining a defined rotational movement.

La visión o concepción total de un aerogenerador de tres palas, presenta primero una torre o columna ciclópea que sustenta una caja móvil o góndola que se posiciona constantemente en relación al viento, dentro de esta góndola un generador eléctrico convencional, que recibe movimiento rotatorio horizontal de un conjunto de una o mas palas, siendo usual tres, produce energía eléctrica, cuya superficie circular de movimiento rotatorio en el sistema de palas aerodinámicas es de 90° perpendicular al viento. La invención de un nuevo sistema de palas para un aerogenerador considera estos elementos como parte integral del mismo y se describen como sigue. The vision or total conception of a three-bladed wind turbine, first presents a cyclopean tower or column that supports a mobile box or gondola that is constantly positioned in relation to the wind, within this gondola a conventional electric generator, which receives horizontal rotational movement of a set of one or more blades, being usual three, produces electrical energy, whose circular surface of rotational movement in the aerodynamic blade system is 90 ° perpendicular to the wind. The invention of a new blade system for a wind turbine considers these elements as an integral part thereof and is described as follows.

El primer elemento nuevo de esta invención es una nueva pala denominada por su forma y función como: Pala Extensible, que se muestra en el gráfico 3, donde se ve una barra 2, fija a un módulo de soldadura 4, sobre el eje rotatorio 5, dicha barra de forma ligeramente cónica, por razones de resistencia que en su parte longitudinal mayor, sostiene dos láminas iguales 1 , unidas a la barra por las bisagras 3, que le permite abrirse como se muestra en este gráfico o cerrarse, como se muestra en el gráfico 4, donde las dos láminas o paletas 1 , solo se ven como dos líneas laterales a la barra sin aumentar el espesor de esta. The first new element of this invention is a new blade called by its shape and function as: Extensible Shovel, shown in Figure 3, where a bar 2 is seen, fixed to a welding module 4, on the rotary axis 5 , said bar of slightly conical shape, for reasons of resistance that in its greater longitudinal part, holds two equal sheets 1, joined to the bar by hinges 3, which allows it to open as shown in this graphic or close, as shown in figure 4, where the two sheets or pallets 1, only look like two lateral lines to the bar without increasing its thickness.

La propiedad especial de esta pala consiste en la capacidad de presentar una amplia y proporcionable superficie de contacto con el vector natural agua o viento, para captar la máxima cantidad de la fuerza potencial y cinética del fluido en movimiento, girar con esta en la dirección de movimiento del vector, y, al retornar al momento inicial cero en una vuelta de 360°, cerrarse, como en el gráfico 5, donde se ve un corte de la barra 2, de forma triangular con un vértice cortando al viento 21 y, con las láminas 1 , plegadas sin sobrepasar el espesor de la barra 2, por efecto de los topes 2-b, dichas láminas plegadas presentando una superficie lisa contra el rozamiento del viento, demostrando su aerodinámica propia. The special property of this blade consists in the ability to present a large and proportionable surface of contact with the natural vector water or wind, to capture the maximum amount of the potential and kinetic force of the moving fluid, rotate with it in the direction of movement of the vector, and, when returning to the initial zero moment in a 360 ° turn, close, as in figure 5, where a cut of the bar 2 is seen, triangular in shape with a vertex cutting in the wind 21 and, with the sheets 1, folded without exceeding the thickness of the bar 2, by effect of the stops 2-b, said folded sheets presenting a smooth surface against the friction of the wind, demonstrating their own aerodynamics.

La amplitud y la proporción de la superficie de la pala se muestra en el gráfico 6, donde se ven las dos láminas 1 , abiertas por el impulso del vector 21 , hasta un ángulo menor a 90° limitados por el tope de apertura 2-b, dichas láminas , girando sobre la bisagra 3, ajustada a la barra por la placa de la bisagra 3-a, embutida en la moldura 3-b. de la lámina, dicha lámina o paleta fabricada por doblado y moldeado de una plancha plana y lisa de material laminado liviano como el aluminio, acero inoxidable, u otro material moderno o fibra de vidrio y fibra de carbón. Dicho conjunto de la barra 2, moviéndose en la misma dirección del vector 21. Ambos gráficos 5 y 6, mostrando en forma completa la función de la barra extensible, que es la clave principal de esta invención. La proporción entre el ancho de las paletas abiertas y el espesor de la barra no es rígida, estando condicionada al albedrío del fabricante de acuerdo al diseño de la longitud de la pala. The amplitude and proportion of the surface of the blade is shown in graph 6, where the two sheets 1, opened by the impulse of the vector 21, are seen up to an angle less than 90 ° limited by the opening stop 2-b , said sheets, rotating on hinge 3, adjusted to the bar by hinge plate 3-a, embedded in molding 3-b. of the sheet, said sheet or pallet manufactured by bending and molding a flat plate and Smooth of lightweight laminated material such as aluminum, stainless steel, or other modern material or fiberglass and carbon fiber. Said set of the bar 2, moving in the same direction of the vector 21. Both graphs 5 and 6, fully showing the function of the extensible bar, which is the main key of this invention. The proportion between the width of the open blades and the thickness of the bar is not rigid, being conditioned to the manufacturer's agency according to the design of the length of the blade.

Como la bisagra, es un elemento de constante fricción no debe ser ajustada más de lo necesario, y el movimiento circular vertical de las palas está condicionado a la fuerza de gravedad, cuando esta está descendiendo y ascendiendo y a la fuerza centrífuga que la impulsa hacia el exterior, por tal razón se han diseñado bisagras telescópicas embutidas en una bocina de meta 13-c, que se visualiza en el gráfico 7, que al fondo contiene unas bolas de acero lubricadas, sobre el que giran los pines 3-b, de las bisagras, soldadas a la plancha 3-a, que se ajusta a los perfiles de soporte de la barra 2, así mismo, como la fabricación de las láminas en casos de longitud extrema de las palas sea muy alta, se han diseñado palas fragmentadas que deben de traslaparse al eje de las bisagras, como se ven en el traslape 1-c. de tal manera que permitan ensamblarlas y darles mantenimiento con facilidad. Like the hinge, it is an element of constant friction should not be adjusted more than necessary, and the vertical circular movement of the blades is conditioned to the force of gravity, when it is descending and ascending and the centrifugal force that drives it towards the outside, for this reason telescopic hinges embedded in a 13-c target horn have been designed, which is shown in figure 7, which at the bottom contains lubricated steel balls, on which the 3-b pins rotate, of the hinges, welded to the 3-a plate, which conforms to the support profiles of the bar 2, likewise, as the manufacture of the sheets in cases of extreme length of the blades is very high, fragmented blades have been designed that they must overlap on the axis of the hinges, as seen in overlap 1-c. in such a way that they allow assembly and maintenance with ease.

El diseño preferido de las láminas o paletas extensibles se muestra en el gráfico 8, fabricado por plegado, moldeado y doblado de una plancha plana lisa, donde se destaca en el lado izquierdo el segmento de tope de apertura 1-b, en comparación con el segmento de impacto 1-c, que representa a la paleta con su sección mayor de contacto o captación de la potencia cinética del vector agua o viento, la moldura 1-a, la bocina 3-c y el pin 3-b de la bisagra 3. Definido el diseño y las funciones de la barra extensible, las láminas o paletas extensibles, las bisagras y sus funciones como clave fundamental de la invención se gráfica y describe su posición frente al viento, porque siendo este un fluido en movimiento indiferente a la forma del elemento con el que colisiona, corresponde ubicarlo frente al vector que se muestra en el gráfico 9, que nos muestra la columna fija de sustento 17, que termina en un eje giratorio vertical 16, que se ve mejor en el gráfico 10, debajo de la góndola 13, que muestra la relación directa de 90°, entre el eje horizontal 5 y la barra 14, en el gráfico 9, que a su izquierda soporta una lámina vertical 14-a. que mantiene una posición variable constante con el vector 21 , que obliga a las palas 2, a mantenerse siempre alineadas con dicho vector, como se ve más claramente en el gráfico 11 , donde el viento 21 , impele a la pala 23 hacia la izquierda, y la pala 24 desciende The preferred design of the extendable blades or blades is shown in Figure 8, manufactured by folding, molding and bending a flat smooth plate, where the opening stop segment 1-b stands out on the left side, compared to the 1-c impact segment, which represents the vane with its largest contact or pick-up section of the kinetic power of the water or wind vector, the molding 1-a, the horn 3-c and the pin 3-b of the hinge 3 Defined the design and functions of the extendable bar, the extendable blades or blades, the hinges and their functions as the fundamental key of the invention, it is plotted and describes its position against the wind, because this is a fluid in motion indifferent to the shape of the element with which it collides, it must be located in front of the vector shown in graph 9, which shows us the fixed support column 17, which ends in a vertical rotating axis 16, which is best seen in graph 10, below the gon Dola 13, which shows the direct relationship of 90 °, between the horizontal axis 5 and the bar 14, in figure 9, which on its left supports a vertical sheet 14-a. which maintains a constant variable position with vector 21, which forces the blades 2, to always remain aligned with said vector, as seen more clearly in figure 11, where the wind 21, impels the blade 23 to the left, and the blade 24 descends

Esta cualidad de movimiento rotatorio paralelo al vector de las palas extensibles se convierte en una propiedad inherente del sistema, porque es la única forma de funcionamiento posible, así como las palas aerodinámicas actuales solo pueden funcionar de forma perpendicular al viento y, es imposible que dicho sistema funcione en forma paralela al vector, por lo que estamos ante dos sistemas completamente diferentes, que se debe de reconocer y considerar en el futuro de la técnica para no mezclarlo ni confundirlo. Esta propiedad permite aplicar la invención a nuevas formas de construcción de aerogeneradores que no han existido nunca, como son: Un conjunto simple de tres palas que se visualiza en el gráfico 0, sobre una columna, una góndola móvil, una pala 1-A abierta en la parte superior y una pala 1-B, cerrada en la parte inferior, trasladando su movimiento rotatorio a través de las poleas 7 y 8 hacia el generador eléctrico convencional. Y el gráfico 1 , donde se ven tres palas en diferentes posiciones del mismo generador simple, propiedad que se muestra en la vista espacial del gráfico 19 y la fotografía de prototipo construido del gráfico 22. This quality of rotational movement parallel to the vector of the extensible blades becomes an inherent property of the system, because it is the only possible way of functioning, just as current aerodynamic blades can only operate perpendicular to the wind and, it is impossible that said system works in parallel to the vector, so we have two completely different systems, which must be recognized and considered in the future of the technique so as not to mix or confuse it. This property allows the invention to be applied to new forms of wind turbine construction that have never existed, such as: A simple set of three blades that can be seen in graph 0, on a column, a mobile gondola, an open 1-A shovel at the top and a 1-B shovel, closed at the bottom, moving its rotary movement through pulleys 7 and 8 towards the conventional electric generator. And figure 1, where three blades are seen in different positions of the same simple generator, property shown in the spatial view of figure 19 and the prototype photograph constructed of figure 22.

Como las palas al girar en la misma dirección de movimiento del viento no lo esparce ni altera su movimiento lineal, es posible instalar mas de un conjunto de palas sobre un mismo eje, como se ve en gráfico 12, donde dos conjuntos de tres palas giran sobre el mismo eje 5, repitiendo las funciones del generador simple, como también se muestra en el gráfico 20 y la fotografía del gráfico 23, que ha demostrado su perfecto funcionamiento en el prototipo construido para comprobarlo, propiedad que permite instalar más de dos conjuntos pares o iguales a cada lado del eje horizontal, hasta el límite de resistencia mecánica de dicho eje, sumando más de una vez, la capacidad de generación eléctrica del nuevo sistema de palas extensibles, sobre una sola torre, un solo generador convencional y una sola masa del vector viento. As the blades when turning in the same direction of movement of the wind do not spread it or alter its linear movement, it is possible to install more than one set of blades on the same axis, as seen in figure 12, where two sets of three blades rotate on the same axis 5, repeating the functions of the simple generator, as also shown in graph 20 and the photograph of graph 23, which has demonstrated its perfect operation in the prototype built to check it, a property that allows more than two even sets to be installed or equal to each side of the horizontal axis, up to the limit of mechanical resistance of said axis, adding more than once, the power generation capacity of the new system of extensible blades, on a single tower, a single conventional generator and a single mass of the wind vector.

Comprobada la eficiencia del sistema de palas extensibles sobre una misma estructura fija y móvil y un mismo eje común , se ha desarrollado una nueva capacidad inédita en el campo de la tecnología de los generadores eólicos, consistente en la instalación de dos o mas conjuntos de palas iguales a cada lado del generador eléctrico, con sus ejes horizontales separados, independientes, pero centrados en un mismo eje matemático, de tal manera que a un lado, como se muestra en el gráfico 2, si vemos frontalmente desde la izquierda por la posición de su pala 1-A, abierta al lado superior izquierdo del gráfico, girará hacia atrás y hacia abajo como las agujas de un reloj en retroceso de derecha a izquierda, y la del lado derecho con su pala abierta en el lado inferior girará hacia arriba en el sentido de las agujas del reloj dando la hora de izquierda a derecha. Dichos movimientos rotatorios contrarios aportan movimiento rotatorio a través de sus ejes independientes 5, cada uno con las poleas 7 y 8, hacia un nuevo generador eléctrico flotante no convencional, de doble rotación, cuyos dos campos magnéticos giran uno contra el otro, detallados con mayor exactitud en el gráfico 15, donde el campo exterior equivalente al estator de un generador convencional se sustenta y gira sobre la pista exterior de los dos rodajes del generador y el campo interior equivalente al rotor, gira en la pista interior de los dos rodajes del generador, centrando perfectamente los dos campos del nuevo generador eléctrico y si se prefiere cada campo, sobre rodajes independientes, produciendo energía eléctrica que es acopiada por unos carbones colectores 42 instalados sobre un anillo circular exterior al generador, sin tocarlo en ningún momento como se ve en el anillo 44, desde unos anillos monofásicos o trifásicos de cobre 41 , sobre la carcasa cilindrica del campo exterior del nuevo generador. Proven the efficiency of the system of extensible blades on the same fixed and mobile structure and the same common axis, a new unprecedented capacity has been developed in the field of wind generator technology, consisting of the installation of two or more sets of blades equal to each side of the electric generator, with its separate horizontal axes, independent, but centered on the same mathematical axis, such that on one side, as shown in graph 2, if we look frontally from the left by the position of its 1-A shovel, open to the upper left side of the graph, it will turn back and forth like the hands of a clock in reverse from right to left, and that of the right side with its shovel open in the lower side will turn up clockwise giving the time from left to right. Said opposing rotational movements provide rotational movement through their independent axes 5, each with pulleys 7 and 8, towards a new non-conventional floating double-electric floating generator, whose two magnetic fields rotate against each other, detailed with greater Accuracy in Figure 15, where the outer field equivalent to the stator of a conventional generator is supported and rotates on the outer race of the two bearings of the generator and the inner field equivalent to the rotor, rotates on the inner track of the two bearings of the generator , perfectly centering the two fields of the new electric generator and if each field is preferred, on independent runs, producing electric energy that is collected by collector coals 42 installed on a circular ring outside the generator, without touching it at any time as seen in the ring 44, from single-phase or three-phase copper rings 41, on the cylindrical housing of the outside field of the new generator.

Lo expuesto permite crear por primera vez en la historia de la técnica de energía renovable, un nuevo generador eléctrico de doble rotación, que solo puede existir por el movimiento rotatorio de doble dirección aportado por el agua o el viento, que funcionará solo con el 50% de la revoluciones por minuto necesarias aportadas por cada uno de los dos conjuntos de turbinas o palas opuestas, bajando así mismo al 50% el requerimiento de potencia cinética y mecánica del vector, hecho que configura una nueva propiedad del generador eólico marino de palas extensibles consistente en: La Multiplicación por dos, de la capacidad de extracción de energía eléctrica del agua y del viento. Propiedad totalmente inédita en la historia de la técnica de energía renovable del mundo, que así mismo se muestra en el gráfico espacial 21 y la fotografía del prototipo del gráfico 24, que demostró que no existe interferencia en el aire por el movimiento contrario de las palas, porque no alteran ni distorsionan la uniformidad de movimiento del viento. The above allows to create for the first time in the history of the renewable energy technique, a new double rotation electric generator, which can only exist due to the double direction rotational movement provided by water or wind, which will only work with 50 % of the necessary revolutions per minute contributed by each of the two sets of turbines or blades opposite, also lowering to 50% the requirement of kinetic and mechanical power of the vector, a fact that configures a new property of the marine wind generator of extensible blades consisting of: Multiplication by two, of the ability to extract electricity from water and wind. Totally unprecedented property in the history of the renewable energy technique of the world, which is also shown in the space graphic 21 and the photograph of the prototype of figure 24, which showed that there is no interference in the air by the opposite movement of the blades , because they do not alter or distort the uniformity of wind movement.

La invención ya detallada en el campo eólico, tiene características similares y particulares en el agua, que se describe dejando constancia de su potencial en la generación de energía renovable del agua, que está bastante abandonado por falta de una tecnología de alto rendimiento, que esta invención puede reactivar por lo siguiente: Como las corrientes marinas son constantes se pueden construir generadores submarinos sumergidos desde plataformas flotantes ancladas o fijas a tierra bajo el agua como se en los gráficos 16 y 17, en la primera con un conjunto de 10 palas instaladas de 5 en 5 en posición contraria, aportando movimiento rotatorio a un generador eléctrico flotante de doble rotación 10, que funcionará con el 50% de RPM, aportado por cada conjunto de palas opuestas, cuyo movimiento rotatorio pasará por dos cajas de aumento de velocidad 46, que trasladarán la energía producida a través de los cables 43, el mismo sistema que en el gráfico 17, tiene el generador eléctrico en superficie, con los movimientos rotatorios trasladados a superficie por los engranajes 49 dentro de los tubos sellados 48, sistema que debe instalarse perpendicularmente a la dirección de movimiento del agua. The invention already detailed in the wind field, has similar and particular characteristics in the water, which is described by recording its potential in the generation of renewable water energy, which is quite abandoned due to lack of high performance technology, which is The invention can be reactivated by the following: As the marine currents are constant, underwater generators can be built submerged from floating platforms anchored or fixed to land underwater as in Figures 16 and 17, in the first one with a set of 10 blades installed 5 in 5 in opposite position, providing rotary movement to a double-rotating floating electric generator 10, which will operate at 50% RPM, contributed by each set of opposite blades, whose rotary movement will pass through two speed increase boxes 46, which will transfer the energy produced through of the cables 43, the same system as in figure 17, has the surface electric generator, with the rotary movements moved to the surface by the gears 49 inside the sealed tubes 48, a system that must be installed perpendicular to the direction of movement of the Water.

Como el agua en tierra es una fuente escasa en algunos continentes pero abundante en otros, potenciar su capacidad de producción de energía renovable es un reto que debe enfrentarse y la invención del generador de palas extensibles y del generador eléctrico flotante de doble rotación es una poderosa alternativa que permite lo siguiente: Duplicar la capacidad de generación eléctrica de todas las represas del mundo, si por razones constructivas ya no se pueden modificar, los nuevos proyectos de energía hidráulica de represas, sí pueden ser objeto de replanteo. Más allá de dicho reto el solo hecho de requerir del 50% de RPM., necesarias, para producir energía del agua, va a permitir en todo el mundo; en ríos y canales de poco caudal y velocidad, incluso acequias, estancos, afluentes de ríos, canales de irrigación, sin necesidad de alta velocidad o presión del agua, instalar generadores de pequeña mediana o gran capacidad, siempre con una potencia natural equivalente a la mitad de la potencia requerida en este momento de la técnica, hecho trascendental que debe ser aquilatado para proteger la invención. As water on land is a scarce source in some continents but abundant in others, boosting its renewable energy production capacity is a challenge that must be faced and the invention of the extensible blade generator and the double-rotation floating electric generator is a powerful alternative that allows the following: To double the power generation capacity of all the dams in the world, if for constructive reasons they can no longer be modified, the new projects of hydraulic energy of dams can be reconsidered. Beyond this challenge, the mere fact of requiring 50% of RPM, necessary to produce water energy, will allow worldwide; in rivers and channels of low flow and speed, including ditches, tobacconists, tributaries of rivers, irrigation channels, without the need for high speed or water pressure, install generators of small medium or large capacity, always with a natural power equivalent to the half of the power required at this time in the technique, a momentous fact that must be aquilated to protect the invention.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Un Generador Eólico Marino, de Palas Extensibles, para generar energía eléctrica renovable, caracterizado por captar y transformar la potencia cinética del agua y del viento, con un sistema de eje horizontal de palas rotatorias que giran en la misma dirección del vector y, para sustraer su potencia cinética, extienden su superficie de impacto por efecto de dos láminas o paletas laterales abisagradas longitudinalmente a la barra eje de la pala, dichas palas extendidas, girando con el vector, al retornar contra esta, en un movimiento de 360° se pliegan, reduciendo su superficie igual al espesor de la barra eje de la pala, alcanzando una muy alta relación de potencia sobre resistencia, que es la clave principal de esta invención, palas que instaladas sobre dos ejes independientes centrados en un mismo eje matemático, girando en dirección opuesta, por medio de un nuevo generador eléctrico flotante de doble dirección, duplican la capacidad de generación eléctrica del agua y del viento, que se convierte en energía renovable en la góndola o caseta de generación eléctrica, el mismo que comprende: a.- movimiento rotatorio de palas, paralelo al vector agua o viento; b- propiedad de extensión y contracción de palas de superficie extensible; c- paletas y bisagras que generan la propiedad extensible de las palas; d- generador eólico simple y múltiple de palas extensibles; e- máximo generador eólico, con palas de movimiento rotatorio contrario; f- suma de la capacidad de generación eléctrica del agua y del viento; g- multiplicación de la capacidad de generación eléctrica del agua y del viento; h- Generador Eléctrico Flotante de doble dirección de rotación; i- Generador Hídrico Marino de palas extensibles 2- Movimiento Rotatorio de Palas, paralelo al vector agua o viento, de acuerdo a la reivindicación 1-a, caracterizado por el movimiento rotatorio del eje horizontal y las palas extensibles en la misma dirección de movimiento del viento, asegurado por una lámina vertical al final de una barra horizontal, que posiciona a la góndola y las palas frontalmente contra el vector, girando en paralelo con dicho vector; dentro del agua por la posición de las palas abiertas enfrentadas al vector sobre un eje horizontal perpendicular al movimiento del agua. 1.- A Marine Wind Generator, with Extensible Blades, to generate renewable electric energy, characterized by capturing and transforming the kinetic power of water and wind, with a horizontal axis system of rotating blades that rotate in the same direction of the vector and , to subtract their kinetic power, they extend their impact surface by the effect of two longitudinally hinged side blades or vanes to the shaft axis of the blade, said extended blades, rotating with the vector, when returning against it, in a 360 ° movement they fold, reducing their surface area equal to the thickness of the shaft shaft of the blade, reaching a very high power to resistance ratio, which is the main key of this invention, blades that installed on two independent axes centered on the same mathematical axis, rotating in the opposite direction, by means of a new double direction floating electric generator, double the capacity of electrical generation of the water a and of the wind, which is converted into renewable energy in the gondola or powerhouse, which includes: a.- rotary movement of blades, parallel to the water or wind vector; b- property of extension and contraction of extensible surface blades; pallets and hinges that generate the extensible property of the blades; d- single and multiple wind generator with extensible blades; e- maximum wind generator, with blades of opposite rotary movement; f- sum of the power generation capacity of water and wind; g- multiplication of the power generation capacity of water and wind; h- Dual Direction Rotating Floating Electric Generator; i- Marine Water Generator with extensible blades 2- Rotary Blade Movement, parallel to the water or wind vector, according to claim 1-a, characterized by the rotational movement of the horizontal axis and the extensible blades in the same direction of movement of the wind, secured by a vertical sheet at the end of a horizontal bar, which positions the gondola and the blades frontally against the vector, rotating in parallel with said vector; inside the water by the position of the open blades facing the vector on a horizontal axis perpendicular to the movement of the water.

3- Propiedad de extensión y contracción de palas de superficie extensible, de acuerdo a la reivindicación 1-b, caracterizado por dos láminas o paletas iguales abisagradas a la barra eje de la pala, que se abren hasta un ángulo menor a 180° por efecto del impulso del agua o viento, extendiendo su superficie de captación de la potencia cinética de dichos vectores y, al retornar al punto inicial en una vuelta de 360°, se pliegan reduciendo su superficie igual al espesor de la barra, generando una alta relación de potencia sobre resistencia. 3- Extension and contraction property of extensible surface blades, according to claim 1-b, characterized by two blades or equal blades hinged to the shaft shaft of the blade, which open up to an angle less than 180 ° by effect of the impulse of the water or wind, extending its surface of capture of the kinetic power of said vectors and, when returning to the initial point in a 360 ° turn, fold down reducing its surface equal to the thickness of the bar, generating a high ratio of power over resistance.

4. -Paletas y bisagras que generan la propiedad extensible de las palas, de acuerdo al reivindicación 1-c, que se caracterizan por la forma plana y lisa de contacto y elusión de las paletas con el vector natural, moldeadas en acero, aluminio u otro material laminado, dichas paletas oscilantes a cada lado de la barra eje, que contienen bocinas cilindricas con una bola de acero al fondo, que absorben la fuerza centrífuga y de gravedad de las paletas, que alojan así mismo a los pines de las bisagras y perfiles en el eje de la pala, que regulan el ángulo de apertura y cierre de las paletas, ensambladas a su vez en partes iguales a lo largo de la barra con traslape entre ellas. 4.-Pallets and hinges that generate the extensible property of the blades, according to claim 1-c, which are characterized by the flat and smooth contact and circumference of the blades with the natural vector, molded in steel, aluminum or other laminated material, said oscillating vanes on each side of the shaft bar, containing cylindrical horns with a steel ball at the bottom, which absorb the centrifugal and gravity force of the vanes, which also house the hinge pins and profiles on the shaft of the blade, which regulate the angle of opening and closing of the vanes, assembled in turn in equal parts along the bar with overlap between them.

5. - Generador eólico simple y múltiple de palas extensibles, de acuerdo a la reivindicación 1-d, que como simple comprende un solo conjunto de tres palas sobre un eje horizontal y, como múltiple mas de dos conjuntos iguales a cada lado de la góndola, que aportan movimiento rotatorio a un generador eléctrico convencional, instalado sobre una torre fija en tierra o en el mar, con sus palas enfrentadas al viento por un mecanismo de orientación. 6.- Máximo generador eólico de palas extensibles, con palas de movimiento rotatorio contrario de acuerdo a la reivindicación 1-e, caracterizado por el movimiento rotatorio contrario de dos o mas conjuntos iguales de palas extensibles a cada lado de la góndola, con ejes rotatorios independientes centrados sobre un solo eje teórico, que aportan movimiento rotatorio contrario a un nuevo generador eléctrico flotante de doble rotación, duplicando la capacidad de producción eléctrica de todo el conjunto. 5. - Single and multiple extendable wind generator of blades, according to claim 1-d, which as a single comprises a single set of three blades on a horizontal axis and, as a multiple, more than two equal sets on each side of the gondola , which provide rotational movement to a conventional electric generator, installed on a fixed tower on land or at sea, with its blades facing the wind by an orientation mechanism. 6. - Maximum wind generator of extensible blades, with blades of opposite rotary movement according to claim 1-e, characterized by the opposite rotary movement of two or more equal sets of extensible blades on each side of the gondola, with rotary axes independent centered on a single theoretical axis, which provide rotary movement contrary to a new double-rotation floating electric generator, doubling the electrical production capacity of the whole set.

7.- Suma de producción eléctrica de mas de un generador de palas extensibles, de conformidad a la reivindicación 1-f, caracterizado por la adición de uno o mas conjuntos de palas sobre un mismo eje rotatorio, una sola estructura fija y móvil y un solo generador eléctrico común, en el agua hasta el límite de resistencia del eje rotatorio y la estructura flotante. 7.- Sum of electrical production of more than one extendable blade generator, according to claim 1-f, characterized by the addition of one or more sets of blades on the same rotary axis, a single fixed and mobile structure and a single common electric generator, in the water up to the limit of resistance of the rotary axis and the floating structure.

8. - Multiplicación de la capacidad de generación eléctrica del agua y del viento, de acuerdo a la reivindicación 1-g, caracterizado por dos conjuntos de palas centrados sobre un solo eje teórico y un nuevo Generador Eléctrico Flotante de doble dirección de rotación, que recibe de cada lado lineal a su eje un movimiento rotatorio contrario, aportando cada uno, solo el 50% de las RPM necesarias, activando los dos campos del generador eléctrico, multiplicando por dos, la capacidad de generación eléctrica del agua y del viento, utilizando una sola masa del vector, una sola estructura fija y móvil, sin aumentar el consumo de dichos vectores ni las dimensiones del generador. 8. - Multiplication of the power generation capacity of water and wind, according to claim 1-g, characterized by two sets of blades centered on a single theoretical axis and a new Floating Electric Generator with double direction of rotation, which receives from each linear side to its axis an opposite rotational movement, each contributing only 50% of the necessary RPM, activating the two fields of the electric generator, multiplying by two, the capacity of electricity generation of water and wind, using a single mass of the vector, a single fixed and mobile structure, without increasing the consumption of said vectors or the dimensions of the generator.

9. - Generador Eléctrico Flotante de doble dirección de rotación, de acuerdo a la reivindicación 1-h, caracterizado porque sus dos campos magnéticos giran en dirección contraria, suspendidos solo por los dos ejes rotatorios opuestos, cuyos campos giran uno en la pista exterior y el otro en la pista interior de los rodajes, produciendo energía eléctrica solo con el 50% de RPM aportados por los dos conjuntos de palas opuestas, energía que se traslada al exterior a través de pistas circulares de cobre sobre el campo exterior o estator, y por carbones colectores instalados en un anillo circular sobre el estator sin tocarlo en ningún momento 10.- Generador hídrico marino de palas extensibles, de acuerdo a la reivindicación 1-¡, caracterizado por trabar sumergido dentro de las corrientes marinas, con conjuntos de palas extensibles, simples o de doble rotación, instalados sobre un eje horizontal, removible desde una plataforma fija o flotante, cuyo movimiento rotatorio se traslada al generador eléctrico convencional o de doble rotación, por ejes engranados en tubos sellados. En tierra con ríos y represas, donde dos conjuntos de palas o turbinas de movimiento contrario producen energía mecánica que un generador eléctrico de doble rotación produce energía eléctrica renovable con el 50% de RPM requeridas, multiplicando por dos, la capacidad de generación eléctrica del agua. 9. - Double Directional Rotating Floating Electric Generator, according to claim 1-h, characterized in that its two magnetic fields rotate in the opposite direction, suspended only by the two opposite rotary axes, whose fields rotate one on the outer track and the other in the inner race of the shootings, producing electric energy only with 50% of RPM contributed by the two sets of opposite blades, energy that is transferred to the outside through circular tracks of copper on the outer field or stator, and by collector coals installed in a circular ring on the stator without touching it at any time 10.- Marine water generator with extensible blades, according to claim 1-characterized by locking submerged within the sea currents, with sets of extensible blades , single or double rotation, installed on a horizontal axis, removable from a fixed or floating platform, whose rotary movement is transferred Ada to the conventional or double rotation electric generator, by axles engaged in sealed tubes. On land with rivers and dams, where two sets of blades or turbines of opposite movement produce mechanical energy that a double-rotation electric generator produces renewable electric energy with the required 50% RPM, multiplying by two, the capacity of electricity generation of water .