BR102017007448A2 - equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica - Google Patents

Abstract

o presente pedido de patente, que pertence ao campo dos artigos para conversão de energia, idealiza um equipamento para converter energia potencial do líquido em energia mecânica; já são conhecidas as usinas hidrelétricas, que transformam o potencial hidráulico em elétrico, porém as turbinas utilizadas consomem grande quantidade de água para movimentar os geradores; sendo assim o objeto do presente pedido de patente revela um equipamento constituído a partir de um reservatório (1)preenchido com líquido, o qual possui em seu interior pelo menos um alojamento (4) dotado internamente de um pistão, o qual é conectado a uma árvore de eixo; dito alojamento (4) possui uma comporta (6) movimentado por um cilindro hidráulico (7) ou pneumático e também um duto de escoamento (8), o qual é conectado a uma câmara (12), a qual é dotada de uma bomba de drenagem (9), dita bomba de drenagem poderá ser mais de uma dependendo da configuração, constituída por um diafragma (14), dotada de válvulas de alívio unidirecional (11); dito diafragma (14) se movimenta verticalmente para cima e para baixo, controlado por um sistema eletro hidráulico, em sincronia com o movimento dos pistões (2) e a abertura e fechamento da comporta (6), no sentido de transportar o líquido advindo do duto de escoamento (8) para o reservatório (1), por meio da abertura (13), prevista na placa (5).

Description

(54) Título: EQUIPAMENTO TRANSDUTOR QUÂNTICO PARA CONVERSÃO DE POTENCIAL HIDRÁULICO EM ENERGIA MECÂNICA (51) Int. Cl.: F15B 15/04 (73) Titular(es): LUXRAY TECNOLOGIA LTDA (72) Inventor(es): EDMUNDO DE SOUZA JUNIOR; JOSÉ RAIMUNDO DOS SANTOS (85) Data do Início da Fase Nacional:

11/04/2017 (57) Resumo: O presente pedido de patente, que pertence ao campo dos artigos para conversão de energia, idealiza um equipamento para converter energia potencial do líquido em energia mecânica; já são conhecidas as usinas hidrelétricas, que transformam o potencial hidráulico em elétrico, porém as turbinas utilizadas consomem grande quantidade de água para movimentar os geradores; sendo assim o objeto do presente pedido de patente revela um equipamento constituído a partir de um reservatório (l)preenchido com líquido, o qual possui em seu interior pelo menos um alojamento (4) dotado internamente de um pistão, o qual é conectado a uma árvore de eixo; dito alojamento (4) possui uma comporta (6) movimentado por um cilindro hidráulico (7) ou pneumático e também um duto de escoamento (8), o qual é conectado a uma câmara (12), a qual é dotada de uma bomba de drenagem (9), dita bomba de drenagem poderá ser mais de uma dependendo da configuração, constituída por um diafragma (14), dotada de válvulas de alívio unidirecional (11); dito diafragma (14) se movimenta verticalmente para cima e para baixo, controlado por um sistema eletro hidráulico, em sincronia(...)

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EQUIPAMENTO TRANSDUTOR

QUÂNTICO PARA CONVERSÃO DE POTENCIAL HIDRÁULICO EM ENERGIA MECÂNICA”

Campo da invenção [001] A presente patente de invenção tem por objeto um equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica, pertencente ao campo dos equipamentos para conversão de energia, mais precisamente refere-se a um equipamento de geração de energia mecânica que se fundamenta em enunciados da mecânica dos fluidos, em especial: Arquimedes de Siracusa, Blaise Pascal, Simon Stevin, Isaac Newton, Evangelista Torricelli e Max Planck que, aplicadas com precisão nas seções desse engenho, objetivou na criação de um ciclo completo capaz de produzir força mecânica constante e de grande magnitude.

[002] Tem-se, portanto, no pedido de patente em questão, um equipamento especialmente projetado e desenvolvido para obter enorme praticidade e que traz grandes vantagens, tanto em sua utilização como em sua fabricação.

Histórico da Invenção [003] Diversas tentativas têm sido feitas no sentido de se alcançar a geração de energia de maneira econômica, simples e sem agredir ao meio ambiente. Alguns sistemas de transformação conhecidos são os que utilizam o potencial gravitacional, tais como aqueles utilizados nas usinas hidrelétricas.

[004] Outros, como os sistemas utilizados em usina nucleares ou em termoelétricas não são muito diferentes, pois convertem a força do vapor em energia mecânica. Todos estes

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2/11 sistemas são largamente utilizados, porém apresentam diversas limitações.

Pontos deficientes do estado das técnicas existentes [005] No caso das hidrelétricas, as turbinas utilizadas consomem grande quantidade de água para movimentar os geradores.

[006] No caso dos motores a vapor, como os utilizados nas termelétricas e usinas nucleares, é alto o grau de periculosidade.

[007] Outros sistemas existentes podem ser citados como: o eólico, o solar e o que utiliza a força das marés, porém todos apresentam elevado custo e baixa eficiência.

Sumário da invenção [008] Foi pensando nesses inconvenientes que, após inúmeras pesquisas e estudos, o inventor, pessoa ligada ao ramo, criou e desenvolveu o objeto da presente patente, idealizando um transdutor quântico em que nem só as qualidades mecânicas e funcionais foram consideradas no projeto de sua fabricação, mas também a forma, a disposição e a localização de suas partes e componentes que, corretamente posicionadas, trouxeram um grande aumento de eficiência na conversão de energia.

[009] Assim, a presente patente foi projetada visando obter um equipamento com menor número de peças possível, convenientemente configuradas e arranjadas para permitir que o transdutor quântico desempenhe suas funções com eficiência e versatilidade inigualáveis, sem os inconvenientes já mencionados.

[010] Dessa forma, um dos objetivos da

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3/11 presente invenção é prover um sistema de geração de energia mecânica por força de empuxo combinado com forças gravitacionais, pressão hidráulica e vasos comunicantes, que seja de simples construtividade, de fácil instalação, compacto comparado com o resultado proporcionado e de baixo custo.

[011] Outro ponto a se considerar é ser um sistema de geração de energia mecânica por propriedade do fluido com a energia proporcionada pela propriedade dos fluidos exploradas ao nível quântico, que pode ser instalado em qualquer lugar sem a necessidade da existência no local de acidentes geográficos, como quedas d'água, ou de construção de barragens de contenção para acúmulo de água.

[012] Esses e outros objetivos e vantagens são alcançados com a provisão de um reservatório, que deve conter água ou qualquer outro fluido; dentro deste reservatório estará distribuído estrategicamente o alojamento dos pistões instalado perpendicularmente à base do reservatório, ou seja, na posição vertical. A quantidade de alojamento dos pistões, as suas dimensões, bem como as dimensões do reservatório de água onde um ou vários alojamentos dos pistões estarão instalados devem ser determinados dependendo da potência que se pretende gerar.

[013] Os alojamentos dos pistões possuem comportas que podem ser abertas ou fechadas por acionamento hidráulico, ou pneumático, ou mecânico ou qualquer outro tipo de sistema, que proporcione a abertura e o fechamento destas comportas, ou seja, os alojamentos dos pistões instalados dentro do reservatório de água possuem comportas que serão dotadas de dispositivos para a abertura e fechamento das mesmas, permitindo ao se abrir as comportas de cada alojamento dos pistões a entrada

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4/11 da água, que está confinada no reservatório, no interior do alojamento dos pistões e quando fechada as comportas, automaticamente, não haverá mais entrada de água no interior do alojamento dos pistões. Dessa forma, tem-se um ou vários alojamentos dos pistões dentro de um tanque de água, sendo que estes alojamentos, dos pistões, possuem comportas com dispositivos e válvulas que fazem com que, ao receber um comando, cada cilindro que está mergulhado na água, posicionado no sentido vertical, possa abrir e fechar as comportas de acordo com comandos sincronizados, permitindo a entrada de fluido quando aberto e não admitindo a entrada de fluido quando fechado.

[014] Várias possibilidades podem ser utilizadas para garantir a abertura e o fechamento das comportas dos alojamentos dos pistões, permitindo a entrada de água e sua posterior vedação. Para atender essas solicitações, os alojamentos dos pistões poderão ser longitudinalmente bipartidos, ou poderão ter aletas tipo venezianas, ou poderão ainda ter dois cilindros intercalados com aberturas laterais sendo rotacionados entre si.

[015] Todas essas soluções devem permitir uma abertura conveniente para entrada de água em seu interior e sua total vedação quando assim for solicitado. Cada alojamento do pistão terá em seu interior um pistão, o qual terá o seu diâmetro externo muito próximo do diâmetro interno do seu respectivo alojamento quando as comportas estiverem fechadas.

[016] A presente invenção baseia-se em vários teoremas da Física clássica, bem como se apoia em equações da mecânica quântica enunciada por Max Planck.

[017] Arquimedes estabeleceu que Todo corpo mergulhado em um líquido recebe um empuxo vertical, para

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5/11 cima, igual ao peso do líquido deslocado pelo corpo.

[018]Blaise Pascal estabeleceu que A pressão aplicada a um fluido dentro de um recipiente fechado é transmitida, sem variação, a todas as partes do fluido, bem como as paredes do recipiente.

[019] Simon Stevin teorizou que A diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em equilíbrio é igual ao produto entre a densidade do fluido, a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos pontos.

[020] Isaac Newton, em sua terceira lei, também cita que A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e se dirigem a parte contrarias.

[021] Evangelista Torricelli também teorizou que Um tubo em pé, preenchido por um fluido e com a boca tampada para baixo, dentro de um recipiente com fluido de igual densidade, foi observado que após se destampar o tudo, o fluido tende a descer e se estabilizar restando vácuo na parte vazia do tubo.

Breve descrição dos desenhos da invenção [022] A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou o seguinte:

[023] A FIG. 1 - Mostra uma vista frontal em corte do equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica.

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6/11 [024] A FIG. 2 - Mostra uma vista em perspectiva do equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica.

[025] A FIG. 3 - Mostra uma vista em perspectiva do equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica, do modelo com duas bombas de drenagem.

[026] A FIG. 4 - Mostra uma vista em elevação do detalhe do alojamento do pistão que integra o equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica, do modelo para uma câmara de drenagem.

[027] A FIG. 5 - Mostra uma vista em elevação do detalhe do alojamento do pistão que integra o equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica, do modelo para duas câmaras de drenagem.

[028] A FIG. 6 - Mostra uma vista em perspectiva do detalhe da bomba de drenagem que integra o equipamento transdutor quântico para conversão de potencial hidráulico em energia mecânica.

Descrição detalhada da invenção [029] De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, o EQUIPAMENTO TRANSDUTOR QUÂNTICO PARA CONVERSÃO DE POTENCIAL HIDRÁULICO EM ENERGIA MECÂNICA, é constituído por um reservatório (1), que contém em seu interior água ou qualquer outro fluido e também alojamento ou alojamentos (4) dos pistões, que podem ser em qualquer quantidade, pares ou impares, instalados em linha, ou em

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7/11 paralelo, ou alternados, ou em V, sendo que todos os alojamentos (4) dos pistões (2) possuem comportas (6) com cilindros hidráulicos (7) ou pneumáticos para a abertura e fechamento.

[030] Dentro de cada alojamento (4) é instalado um pistão (2) que têm dimensões externas muito próximas às medidas internas dos alojamentos (4), de forma que quando fechado as comportas (6), deixa apenas folgas milimétricas que comportam um filme de água entre o pistão (2) e a parede do alojamento (4) quando fechado.

[031] Os referidos pistões (2) estarão ligados a uma árvore por meio de um eixo (3), onde os pistões executarão movimentos lineares ascendentes e descendentes (2) dentro dos alojamentos (4).

[032] Esse movimento linear ascendente e descendente se dá pela conversão de energia potencial do fluido, no interior do reservatório (1), em cada momento e posição dos componentes dentro do reservatório (1), em energia mecânica, que por sua vez é transformado em movimento rotativo através de sistemas mecânicos e/ou hidráulicos e/ou pneumáticos; sendo o referido movimento linear transformado em movimento rotativo, poderá então ser acoplado ao gerador de energia elétrica, à bomba de irrigação, à bomba de extração e bombeamento de petróleo e derivados, ou qualquer outro sistema que requeira força mecânica de grande magnitude.

[033] A conversão do potencial se dá por um sistema inédito constituído por um ou mais conjuntos de alojamento (4) e pistão (2), sendo que dito alojamento (4) possui comportas (6) que se abrem permitindo a entrada de fluido e se fecham de forma sincronizada isolando e impedindo completamente a entrada de

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8/11 fluido no referido alojamento (4).

[034] O pistão (2), que tem elevado volume e baixa densidade e está precisamente acomodado em seu alojamento (4), se movimenta para cima quando a comporta (6) do alojamento (4) é aberta e o fluido que preenche o reservatório invade o alojamento (4) do pistão (2) e assim por força de empuxo é projetado para cima, gerando energia resultante da diferença de seu volume e sua densidade, ou seja, energia de grande magnitude, para que o pistão (2) após chegar em seu ponto máximo superior possa descer empregando o mínimo possível de energia.

[035] Está instalado em anexo ao reservatório (1) de fluido, onde estão os alojamentos (4) dos pistões (2), uma câmara ou mais câmaras (12) com bombas de drenagem (9) acionada por cilindros hidráulicos ou pneumáticos, ficando este sistema instalado ao lado de cada conjunto alojamento (4) com pistão (2) em posição estrategicamente definida com o objetivo de empreender o mínimo de energia para promover a drenagem do alojamento do pistão.

[036] Este sistema tem a função de esvaziamento do alojamento (4) do pistão quando as comportas (6) se fecham e assim permitindo que o pistão (2) desça por ação gravitacional, acionado por um cilindro hidráulico ou pneumático, que recebe o fluido com pressão, pressão esta vinda de bomba ou compressor, então se tem uma ou mais bombas de drenagem (9) com dimensões proporcionais ao conjunto alojamento com pistão (2), que funciona no sentido ascendente e descendente imediatamente ao lado de cada conjunto alojamento (4) com pistão.

[037] O sistema de drenagem que promove a recirculação do fluido está ao lado do conjunto alojamento (4) com

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9/11 pistão (2) separado por uma placa (5) que divide os dois setores.

[038] Dita bomba de drenagem (9), que poderá ser mais de uma (FIG. 3), está ligada a uma haste deslizante (15) que por sua vez está ligada a um cilindro hidráulico ou pneumático, que comandado por sensores executará o movimento de subir e descer do diafragma (14) do conjunto da bomba de drenagem (9), o qual quando as comportas fecham o diafragma (14) da bomba de drenagem sobe e o fluido que está confinado no alojamento abaixo do pistão é imediatamente drenado através do duto de drenagem (8) e o fluido que está acima do diafragma (14) será enviado de volta para o reservatório (1) através da abertura de entrada (13) permitindo assim que o pistão desça por gravidade dentro de seu alojamento (4).

[039] O pistão do conjunto da bomba de drenagem (9) é comandado por sistema eletro hidráulico movimentando-se para cima e para baixo em sincronismo com seu respectivo conjunto alojamento (4) com pistão (2) de modo que, respeitando a alternância dos movimentos dos pares de conjunto. Quando ocorre o fechamento das comportas (6), o diafragma (14) das ou da bomba de drenagem, instalado imediatamente ao lado do pistão (2), recebe comando para subir abrindo espaço para o escoamento da porção do fluido que permaneceu dentro do alojamento (4) do pistão (2), após seu fechamento, permitindo que o pistão (2) desça livremente atuado pela ação gravitacional, sendo que o sistema eletro hidráulico serve para comandar os movimentos ascendentes e descendentes do diafragma (14) do conjunto bomba de drenagem (9), que são equipados com válvulas de alívio unidirecional (11), que se abrem quando o diafragma (14) desce buscando assim diminuir a resistência e aplicando-se o mínimo de

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[040] Para equilíbrio maior das forças atuantes a bomba de drenagem (9) conta ainda com um flutuador de compensação (10).

[041] Os pistões (2) podem ser montados em pares ou impares de modo que haja harmonia dos movimentos, ou seja, quando a bomba de drenagem, que pode ser uma ou mais de uma (9) está em ascensão, a sua oposta estará em descenção para permitir um perfeito equilíbrio dos movimentos sem que ocorra perda de energia para o esvaziamento do alojamento (4) do pistão, quando o pistão (2) chega ao ponto máximo superior e precisa de condições ideais para iniciar o movimento descendente.

[042] Sendo vedado por guarnições especiais de baixo coeficiente de atrito o conjunto bomba de drenagem (9), que está anexo ao conjunto alojamento (4) com pistão (2), movimenta-se para cima e para baixo utilizando da pressão hidráulica ou pneumática, tendo como gerenciador de movimentos sensores e controladores digitais para acionamento dos cilindros hidráulicos ou pneumáticos para definir os movimentos, sincronizando precisamente com o restante do conjunto impossibilitando a formação de calço hidráulico.

[043] É certo que quando a presente invenção for colocada em prática, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido que a terminologia empregada teve a finalidade de descrição e não de limitação.

[044] Concluindo, pode-se afirmar que o

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11/11 presente EQUIPAMENTO TRANSDUTOR QUÂNTICO PARA CONVERSÃO DE POTENCIAL HIDRÁULICO EM ENERGIA MECÂNICA, em virtude de todas as suas inovações técnicas, possui totais condições de pleitear a concessão da Patente de Invenção.

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Claims (2)

1. REIVINDICAÇÃO:

   1- EQUIPAMENTO TRANSDUTOR QUÂNTICO PARA CONVERSÃO DE POTENCIAL HIDRÁULICO EM ENERGIA MECÂNICA, cujo estado da técnica antecipa diversos sistemas para o mesmo fim, como usinas hidrelétricas, usinas nucleares, usinas eólicas, etc., sendo assim o objeto do presente pedido de patente é caracterizado por ser constituído por um reservatório (1) de água, ou qualquer outro fluido, dotado internamente de alojamentos (4) para pistões, que podem ser em qualquer quantidade, aos pares ou ímpares, instalados em linha, ou em paralelo, ou alternados, ou em V, sendo que os referidos alojamentos (4) dos pistões possuem comportas (6) com cilindros hidráulicos (7) ou pneumáticos, para a abertura e fechamento; dentro de cada alojamento (4) é instalado um pistão (2), cujas dimensões externas são muito próximas das medidas internas dos alojamentos (4); ditos pistões (2) estarão ligados a uma árvore por um eixo (3); e ainda anexo ao reservatório (1) de fluido, há uma ou mais câmaras (12) com uma ou mais bombas de drenagem (9) acionada por cilindros hidráulicos ou pneumáticos; dita bomba de drenagem (9), que poderá ser mais de uma, estará ligada às hastes deslizantes (15), que por sua vez estará ligada a um cilindro hidráulico ou pneumático, o qual comandado por sensores executa o movimento de subir e descer do diafragma (14) do conjunto da bomba de drenagem (9); cada alojamento (4) possui um duto de drenagem (8) ou mais dutos de drenagem conectados à porção inferior da respectiva câmara (12), ou seja, abaixo do diafragma (14), sendo que a porção superior da referida câmara (12) é conectada ao reservatório (1) por meio de uma abertura de entrada (13) prevista na porção superior da placa, sendo ainda que o

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2. 2/2 diafragma (14) do conjunto bomba de drenagem (9) é equipado com válvulas de alívio unidirecional (11) e a bomba de drenagem conta ainda com um flutuador de compensação (10).

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