BR102018015982A2 - Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos - Google Patents

Abstract

gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos. trata-se de uma patente do setor técnico de geração de energia elétrica, que tem por objetivo aumentar o rendimento no processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica através da utilização de hidrofólios para a redução de pesos e atritos dos componentes desse processo de geração de energia elétrica, através da sustentação hidrodinâmica das peças devido ao uso de hidrofólios (figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7). observe que na patente em epígrafe não é o movimento vertical do hidrofólio (subir e descer do hidrofólio) que irá gerar o movimento para gerar energia elétrica, pois na atual patente a função dos hidrofólios (7) é de provocar empuxo para cima, empurrando para cima os componentes ou alguns dos componentes que se movem envolvidos na transformação de energia mecânica em energia elétrica de forma que esse empuxo para cima diminua o peso dos componentes desse processo, reduzindo assim o atrito entre os mesmos e as plataformas em que se situem. para o funcionamento da invenção será necessária a construção de um reservatório (4) com algum líquido preferencialmente água (5) onde os hidrofólios se deslocarão.

Description

“Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” [001] Patente de Invenção “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” trata-se de uma patente do setor técnico de geração de energia elétrica.

[002] No estado atual da técnica, a geração de energia elétrica, na maior parte das vezes, é obtida através do movimento relativo entre um ímã (ou eletroímã) e uma bobina (extrator de energia elétrica). Para obter esse movimento relativo utiliza-se diversas fontes de energia, entre elas: a eólica, a térmica, a nuclear, a das marés, a dos rios e outras. A fonte da energia pode variar, mas o processo é basicamente o mesmo: utiliza-se essa fonte de energia para girar as partes envolvidas no processo de obtenção da energia elétrica, e para isso, em muitos casos, é necessário girar uma turbina que por sua vez irá girar um rotor. Sendo, portanto, um processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica.

[003] A característica inovadora da patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” tem por objetivo aumentar o rendimento desse processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica através da utilização de hidrofólios que irão suspender o conjunto (turbina e rotor) ou parte dos componentes desse conjunto (turbina, rotor e gerador) com o intuito de reduzir ou mesmo eliminar as forças de atrito geradas devido ao peso e movimento dos componentes do referido processo.

[004] A diferença entre a proposta da atual patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” e os geradores de eletricidade já existentes é que na patente em epígrafe teremos a inserção de hidrofólios em alguns dos componentes usados para a transformação da energia mecânica em energia elétrica. Os hidrofólios serão conectados a turbina e/ou ao rotor de forma que quando os hidrofólios se movimentem gerem sustentação hidrodinâmica e suspendam os componentes acima citados eliminando ou diminuindo o atrito entre os mesmos e as plataformas em que se situem.

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2/5 [005] Observe que na patente em epígrafe não é o movimento vertical do hidrofólio (movimento de subir e descer do hidrofólio) que irá gerar o movimento para gerar energia elétrica, pois na atual patente a função dos hidrofólios é de gerar empuxo para cima sobre os componentes envolvidos na transformação de energia mecânica em energia elétrica (turbina, rotor e/ou gerador) de forma que esse empuxo para cima diminua o peso dos componentes do processo reduzindo assim a força de atrito sobre os mesmos e dessa forma reduzindo a força necessária para girar a turbina ou o rotor ou o gerador.

[006] Hidrofólio (figura 8 - desenho genérico da vista lateral de um hidrofólio) é uma estrutura com perfil hidrodinâmico que gera empuxo para cima devido a diferença de formato (curvatura) entre sua borda superior e sua borda inferior, assemelhando-se a asa de um avião, mas diferenciando-se da mesma por ser projetado para funcionar dentro da água.

[007] Para que possamos ter o funcionamento dos hidrofólios como descrito na atual patente será necessária a construção de um reservatório com algum líquido preferencialmente água (mesmo que misturada a outras substâncias) por onde os hidrofólios se deslocarão, provavelmente o reservatório com água se situará abaixo do conjunto com a turbina, o rotor e o extrator.

[008] Descrição das figuras:

[009] Na figura 1, temos um desenho simplificado (vista frontal) da patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos”, onde representamos a turbina (1), rotor (2), Extrator (3), reservatório com água (4), água (5), haste de sustentação dos hidrofólios (6), hidrofólios (7), repare que nesse desenho as hastes de sustentação (6) estão apoiadas diretamente sobre a turbina (1) e irão acompanhar o movimento da turbina (1) de forma que quando a turbina girar, fará as hastes de sustentação (6) também girar e consequentemente os hidrofólios (7) irão girar junto, e conforme os hidrofólios giram, e se movimentam, adquirindo velocidade, irão provocar, devido ao seu perfil hidrodinâmico, um empuxo para cima o que suspenderá o conjunto com a turbina e o rotor e assim diminuirá ou eliminará a força de atrito na turbina

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3/5 e/ou rotor o que aumentará a eficiência do processo. Sendo essa descrição que acabamos de fazer no parágrafo 009 praticamente uma síntese da patente em epígrafe.

[010] Na figura 2, temos um desenho simplificado (vista frontal) da patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos”, onde representamos a turbina (1), rotor do gerador (2), Extrator (3), reservatório com água (4), água (5), haste de sustentação do hidrofólio (6), hidrofólio (7), repare que nessa configuração representada nesse desenho as hastes de sustentação (6) se conectam a turbina (1) através de um rotor (8) que poderá possuir um sistema de engrenagens o que permitirá que esse rotor (8) e os hidrofólios (7) e a turbina (1) girem em velocidades diferentes, e conforme os hidrofólios giram, se movimentam, irão provocar, devido ao seu perfil hidrodinâmico, empuxo para cima o que suspenderá o conjunto com a turbina (1) e o rotor do gerador (2) e assim diminuir ou eliminar a força de atrito na turbina (1) e/ou rotor do gerador (2) o que aumentará a eficiência do processo.

[011] Observe que na figura 1, na figura 2, assim como nas demais figuras ( figuras 3, 4, 5 , 6 e 7) variamos a posição das hastes de sustentação (6) e a profundidade dos hidrofólios (7) dentro do reservatório de água (4), pois a posição, profundidade, tipo de hidrofólio ( que pode ser do tipo secante, submerso, bipartido ou combinado), perfil hidrodinâmico, área, ângulo de ataque irão variar de projeto para projeto levando em consideração fatores como a velocidade de rotação angular e tangencial dos hidrofólios e do peso das estruturas envolvidas.

[012] Na figura 3, temos um desenho simplificado da patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” (vista frontal), onde representamos a turbina (1), rotor do gerador (2), Extrator (3), reservatório com água (4), água (5), haste de sustentação do hidrofólios (6), hidrofólios (7), repare que nessa configuração representada nesse desenho da figura 3 temos um outro tipo de hidrofólio que se liga diretamente ao rotor com engrenagens (8) que se assemelha a uma hélice de um helicóptero e conforme os hidrofólios são girados, se movimentam, irão provocar, devido ao seu perfil

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4/5 hidrodinâmico, empuxo para cima o que suspenderá o conjunto com a turbina (1) e o rotor do gerador (2) e assim diminuir ou eliminar a força de atrito da turbina (1) e/ou rotor do gerador (2), atritos esses que freiam o seu movimento e consomem energia, por essa razão o uso dos hidrofólios como descrito nessa patente aumentará a eficiência do processo. Também poderemos ter, opcionalmente, estruturas dentro do reservatório que servirão de barreiras (9) para impedir a movimentação da água dentro do reservatório.

[013] Na figura 4, temos a visão superior do modelo da patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” representado na figura 3 [014] Na figura 5, temos a patente configurada ainda no modelo de hidrofólios (7) apresentado na figura 3 (tipo hélice), entretanto com mais de um hidrofólio (7), colocamos nessa figura, apenas como exemplo, 3 hidrofólios, onde os hidrofólios poderão girar em velocidades diferentes ou mesmo em sentidos diferentes. A razão da variação de velocidade e sentidos dos hidrofólios é evitar que a água do reservatório acompanhe o movimento dos mesmos, o que diminuiria a eficiência do processo. Ainda com o intuito de evitar que a água do reservatório gire junto com os hidrofólios também poderemos ter estruturas (9) de tamanhos variáveis dentro do reservatório que servirão de barreiras para impedir a movimentação da água dentro do reservatório.

[015] Na figura 6, desenhamos a patente utilizando hidrofólios com posicionamentos, dimensões e formatos variáveis, com alguns hidrofólios bem afastados do centro de rotação e outros bem próximos do centro de rotação, também representamos nessa figura, o rotor do gerador (2) situado externamente ao extrator de eletricidade (3).

[016] Na figura 7, temos o desenho em perspectiva da patente em epígrafe, onde representamos a mesma utilizando mais de um tipo de hidrofólio (7), sendo alguns do tipo submerso conectados à turbina (1) e outros conectados a algumas engrenagens que regularão a velocidade de rotação dos hidrofólios e também representamos o uso de hidrofólios em formato de hélice, conectados à turbina

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5/5 através de um rotor próprio (8) que poderá mover-se devido ao movimento da turbina ou devido a uma outra força propulsora.

[017] Na figura 8, desenhamos a visão lateral de um hidrofólio genérico.

[018] Os hidrofólios poderão possuir flaps com o intuito de alterar seu perfil, alterando assim o valor do empuxo hidrodinâmico gerado.

[019] O movimento dos hidrofólios poderá ser gerado pelo próprio movimento da turbina ou poderá ser realizado por um mecanismo próprio diretamente sobre os hidrofólios.

[020] Se necessário, o hidrofólio poderá ter conexões que permitirão seu deslocamento vertical visando obter um melhor posicionamento, ou mesmo visando permitir que o Hidrofólio gire inicialmente sem ter contato com o conjunto turbina/rotor.

[021] O reservatório pode ser preenchido com água misturada com antioxidantes, ou outras substâncias para evitar a corrosão dos componentes ou evitar a condução de eletricidade no sistema.

[022] Com o intuito de reduzir o arrasto das hastes de sustentação dos hidrofólios (6) e/ou das barras que sustentam os hidrofólios (10), o que além de consumir energia, também seria prejudicial ao rendimento e eficiência da presente patente devido a esses componentes movimentarem a água do reservatório no mesmo sentido de rotação dos hidrofólios, teremos que esses 2 componentes citados se deslocarão dentro de dutos isolando-os da água do reservatório.

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES

   1 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” trata-se de uma patente do setor técnico de geração de energia elétrica, que tem por objetivo aumentar o rendimento do processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica caracterizado por utilizar hidrofólios (7) para suspender o conjunto (turbina, rotor e, em alguns casos o extrator também) ou apenas alguns dos componentes desse conjunto com o intuito de reduzir ou mesmo eliminar as forças de atrito geradas devido ao peso e movimento dos referidos componentes desse conjunto citado acima envolvidos no processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica (figuras 1,2,3,4,5,6 e 7), observe que na patente em epígrafe não é o movimento vertical do hidrofólio (subir e descer do hidrofólio) que irá gerar o movimento para gerar energia elétrica, pois na atual patente a função dos hidrofólios (7) é de provocar empuxo para cima, empurrando para cima os componentes ou alguns dos componentes que se movem envolvidos na transformação de energia mecânica em energia elétrica (turbina (1), rotor (2) e, em alguns casos o gerador-extrator (3)) de forma que esse empuxo para cima diminua o peso dos componentes do processo reduzindo assim a força de atrito entre os mesmos e as plataformas em que se situem, dessa forma reduzindo a força necessária para girar a turbina ou o rotor ou o extrator, sendo a diferença entre a proposta da atual patente “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” e os geradores de eletricidade já existentes é que na patente em epígrafe teremos a inserção de hidrofólios (7) em alguns dos componentes usados para a geração da energia elétrica, sendo os hidrofólios (7) conectados a turbina (1) e/ou ao rotor (2) de forma que quando os hidrofólios (7) se movimentem gerem sustentação hidrodinâmica, e suspendam os componentes acima citados eliminando ou diminuindo o atrito entre os mesmos e as plataformas em que se situem, mas para que possamos ter o funcionamento dos hidrofólios (7) será necessária a construção de um reservatório (4) com algum líquido preferencialmente água (5) (mesmo que misturada a outras substâncias) por onde os hidrofólios (7) se deslocarão, e provavelmente o reservatório com água

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2. 2/4 (4) se situará abaixo do conjunto com a turbina (1), o rotor (2) e o gerador-extrator (3) (figuras 1,2,3,4,5,6 e 7).

   2 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por ter a construção de um reservatório com água (4) ou outro líquido, mas preferencialmente com água, mesmo que misturada a outras substâncias para evitar a oxidação ou condução elétrica na mistura, situado provavelmente abaixo do conjunto turbina (1), rotor (2) e gerador/extrator (3), (figuras 1,2,3,4,5,6 e 7), com a finalidade de que seja nesse reservatório com água (4) ou outro líquido, o local onde os hidrofólios (7) se deslocarão e assim produzirão sustentação hidrodinâmica da turbina (1) ou do rotor (2), ou mesmo do gerador/extrator de forma a reduzir o peso e o atrito gerado entre os mesmos e as plataformas em que se situem ao se moverem.
3. 3 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por utilização de hidrofólios que se deslocarão por um reservatório com água (4), ou outro líquido, onde os hidrofólios (7) poderão ser conectados diretamente na turbina (1), conforme na figura 1, e/ou ao rotor (2) de maneira que o movimento da turbina mova os hidrofólios (7) e assim gere a sustentação hidrodinâmica nos hidrofólios (7) que por sua vez sustentarão o peso da turbina (1) e do rotor (2), ou mesmo do gerador/extrator(3) diminuindo a força de atrito entre os mesmos e as plataformas em que se situem.
4. 4 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por utilização de hidrofólios que se deslocarão por um reservatório com água (ou outro líquido) onde os hidrofólios poderão ser conectados diretamente à turbina ou ao rotor (2), ou ao rotor (8), da figura 7, ou mesmo ao extrator/gerador, mas com a opção de os hidrofólios (7) serem movimentados por alguma outra força, ou pela gerada pelo rotor (8), seja esse rotor (8) localizado no centro do eixo de rotação ou numa extremidade da barra (10), figura 2, que sustenta os hidrofólios, sendo essa força não necessariamente a força provida pela turbina (1) ou pelo

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   3/4 rotor (2), e que com a movimentação dos hidrofólios provoque a sustentação hidrodinâmica nos hidrofólios que por sua vez sustentarão o peso da turbina e do rotor, ou mesmo do gerador/extrator diminuindo as forças de atrito atuantes nos mesmos ao se moverem.
5. 5 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por utilização de hidrofólios que se deslocarão por um reservatório com água (ou outro líquido) para gerar empuxo hidrodinâmico que suspenderá o conjunto rotor, turbina objetivando diminuir as forças de atrito atuantes nos mesmos ao se moverem podendo para isso utilizar diversos tipos diferentes de hidrofólios e de diversos perfis hidrodinâmicos, seja do tipo submerso (bipartido ou inteiro), secante, combinado, seja do tipo hélice ou outro dependendo das características de cada projeto de geração de energia elétrica, e os hidrofólios poderão ser instalados em distâncias diferentes em relação ao eixo de rotação dos mesmos e também em profundidades diferentes no reservatório com água e poderão até mesmo girar em sentidos opostos (figuras 1,2,3,4,5,6 e 7).
6. 6 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por utilizar hidrofólios que poderão possuir flaps com o intuito de alterar seu perfil, alterando assim o valor do empuxo hidrodinâmico gerado.
7. 7 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por possuir reservatórios com água ou outro líquido para o funcionamento da patente (figura 4) que poderão ter estruturas (9) de tamanhos variáveis dentro do reservatório que servirão de barreiras para impedir a movimentação da água dentro do reservatório.
8. 8 - “Gerador de eletricidade com uso de hidrofólios para suspender pesos e reduzir atritos” de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por possuir dentro do reservatório com água ou outro líquido(4) dutos para o deslocamento das hastes de sustentação dos hidrofólios(6) e/ou das barras que sustentam os hidrofólios(10), para diminuir o contato desses 2 componentes com

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   4/4 a água ou líquido(5) do reservatório, tal medida serve para diminuir o consumo de energia desencadeado pelo arrasto desses componentes e para evitar que o líquido do reservatório se movimente devido a esses componentes.