ES1298286U - Maquinas hidraulicas - Google Patents

Abstract

Máquina hidráulica caracterizada por tener los siguientes elementos: - placas deflectoras del agua. - al menos una turbina 4 y/o hélice 5. - mecanismos de transmisión del movimiento de las turbinas y/o las hélices al alternador 7 o dinamo-alternador 8. - medios de anclaje, giro u orientación: timones 3. -varios sistemas de flotación, lastrado y fijación o anclaje.

Description

DESCRIPCIÓN

Máquinas hidráulicas

Sector de la técnica

Esta invención sirve para obtener energía mecánica y eléctrica usando como fuente el agua en movimiento.

Estado de técnica

Máquinas que usan la fuerza del agua hay patentadas muchas, las 9 que se describen son diferentes.

Explicación de la invención

Las variantes de diseño de las máquinas descritas generan muchos prototipos, se explican características básicas, se dimensionan según uso y necesidad de energía, se colocan fijas en el fondo o semi/flotantes según el movimiento del agua que se pretenda aprovechar. Para el transporte las muy grandes se desmontan. Estas máquinas ayudarían a resolver problemas de carencia de energía. Hundidas en ríos, mares, playas, etc. podrían ser grandes centrales hidroeléctricas y nadie lo advertiría, no se verían.

La máquina tipo 7 puede con diseños adecuados utilizarse para otros fines: piscifactorías puentes, paseos marítimos, malecones de base para poner eólicas, puertos, muelles, etc.

Disponer de energía eléctrica abundante y barata aumenta el nivel de vida. El desarrollo de cualquier prototipo de solo una máquina por la gran cantidad de variables a estudiar: precio y calidad de materiales, dimensionados apropiados, estudios de hidrodinámica, diseño y planificación de piezas, montaje y componentes, según uso y emplazamiento, puesta a punto previa a fabricar en serie, análisis de duración, resistencia y obsolescencia, estudio de mejoras puntuales de las piezas y de toda la máquina hasta conseguir los planos que nunca son definitivos pues los continuos estudios normalmente generan continuas mejoras y diseños. Si todo esto se considera para un solo prototipo y eso sin entrar en estudios de mercado y clientización. Imaginar lo que hay que trabajar en fabricarlas al considerar los muchos prototipos posibles, es evidente que esa labor la harían los equipos técnicos de las empresas que vean su utilidad y potencial. Antes de instalar una máquina se analiza la velocidad y movimiento del agua para aprovecharlo con el prototipo más idóneo.

Investigar con maquetas reducidas y después variar tamaños según la aplicación y cantidad de energía que se pretenda es esencial para ahorrar dinero en (I+D), fabricadas en talleres, astilleros, etc. aumentaría su carga de trabajo.

Se puede usar planchas, contenedores, bidones de chatarra, alternadores reparados etc. para fabricar hidráulicas o usar materiales y tecnologías avanzadas, esta versatilidad permite hacerlo a empresas punteras o talleres con pocos medios, maquinaria sencilla y poco poder adquisitivo. Variar la relación de tamaño y forma de turbinas o hélices y deflectores genera máquinas de apariencias muy distintas. Varias máquinas eólicas descritas en otra solicitud de patente de este mismo inventor con cambios sencillos: adaptar el diseño de turbinas, hélices, timones, variar tamaño de placas deflectores, etc. también podrían adaptarse como hidráulicas.

El objetivo primordial de esta invención es dar claves para desarrollar prototipos a los equipos técnicos de las empresas.

Exposición de modo de realizar la invención

Se explican características de 9 máquinas. En varias se indica que incorporan un dinamoalternador que es un generador de corriente alterna de rotores coaxiales descrito en solicitud de modelo de utilidad 202200249 <máquinas eólico solares>.

Tipo 1.- Página 7. Consiste en una plataforma flotante 2 que tiene una turbina transversal 4 bajo la línea de flotación conectada a un alternador 7, sobre la que el agua corriente se comprime por la placa deflectora inferior 1 y 2 placas laterales 1'; se utiliza en lugares donde la corriente cambia de sentido, la placa 1 con el cabestrante 12 se cambia al lado opuesto o se pone otra placa 1, o con anclajes o timones se orienta perpendicular a la corriente. Se usaría la plataforma 2 para apoyo de máquinas eólicas 13 u otros usos.

Tipo 2.- Página 8. Consiste en una placa desplazable 1 para variar el caudal de agua que recibe la turbina 4, sus palas 9 giran sobre bisagras 10 para reducir la fricción en el recorrido de recuperación. Sobre los aros 9' se apoyan las palas 9 para dar solidez. El tambor 40 de la turbina 4 se ahueca para la flotación y solo reciben el agua las palas 9. 7 es el alternador unido mediante polea u otros sistemas a la turbina 4. 3 el timón de orientación y 2 la plataforma flotante.

Tipo 3.-Página 9, Fig.10.- Diseñada para corrientes de agua por deflectores 1 con una zona hueca 11 en la que se pone el alternador 7 que mueve la turbina 4, la parte inferior de la carcasa 11' se puede lastrar, y para que no la arrastre la corriente lleva los anclajes 14, su forma permite apilarlas como los contenedores.

Tipo 4.-Página 9, Fig. 11.- Diseñada para saltos y corrientes en cascada, son 4 placas deflectoras 1 que forman un tronco de pirámide que fuerza el agua en la turbina 4, que mueve el alternador 7 situado dentro de una zona hueca 11 para su protección, se sujeta al fondo con los anclajes 14.

Tipo 5.-Página 10, Figs.16 y 17.- Es una estructura en forma de tejado de poca pendiente que se apoya en una jaula que sujeta los ejes de una turbina 4 que lleva un eje 20 en el que gira una placa 1 sujeta con muelles 19 que al ir el oleaje en dirección a la costa está en reposo y pasa el agua por encima, cuando vuelve el oleaje los muelles 19 se tensan y pasa el agua por debajo de la placa 1, en el eje 20' gira otra placa con su flotador 1' que baja cuando le empuja la ola y se sube cuando vuelve. El alternador 7 lleva un volante de inercia con trinquetes 7' en la transmisión que viene de la turbina para regularizar su rotación, sistema necesario en casi todas las máquinas, se lastra y ancla al fondo con anclajes 14.

Tipo 6.-Página 10: Figs.18-19. Es una plataforma flotante 2 a la que se une un embudo deflector de sección trapezoidal 1 que comprime el agua sobre la turbina 4 conectada a un alternador 7 que está en la plataforma 2, la máquina lleva 1 ó más timones 3 para orientarla perpendicular a la corriente y un anclaje 14 al fondo, que permite a la máquina girar. Se puede variar su lastre 26 y ponerla en superficie o lastrar hasta la profundidad deseada.

Tipo 7.- Página 11. la máquina Fig. 20 con el agua inmóvil sus gomas 13 tienen tensión mínima así se mantienen las planchas deflectoras 1-1' pegadas a los bordes, cuando la corriente de agua entra por la izquierda Fig. 21, las gomas 13' de la derecha se tensionan saliendo el agua, cuando el agua entra por la derecha Fig. 22 las gomas 13 de la izquierda las tensiona el agua que sale de la turbina 4, las gomas 13 se pueden sustituir por muelles o flejes elásticos. -Fig. 24 vista frontal. -Fig. 25. es el modelo para cuando el agua va en un solo sentido, se ancla con cualquier inclinación Fig. 23 en ríos, desagües de pantanos, cataratas, etc. Y no necesita goma elástica. Las turbinas 4 tienen la opción de plegar sus palas, y poner coaxial o no el alternador 7, el volante de inercia no se dibuja. En sus paredes laterales 29 o encima (Fig. 28) se pueden fijar otros tipos de máquinas eólico-solares e hidráulicas, se pueden sujetar en superficie (Fig. 29) o fondo (Fig. 27) grandes grupos para aprovechar corrientes grandes de agua. Su gran ventaja: no se ven, se sumergen y no alteran el paisaje de ríos y costas, pueden hacerse con el tipo 7 (contenedores) puentes, atraques de embarcaciones, etc., y normalizarlos para facilitar la carga y el transporte. Todas tienen zonas huecas 11 para variar el lastrado: re/flotarlas o hundirlas. Fig. 14 Con lengüetas 15 que cambian la polaridad del alternador 7; la turbina 4 única pieza móvil de la máquina, el agua le entra por ambos lados. El alternador se pone en distintas posiciones en la máquina que a su vez puede colocarse de varias formas Fig.15.

Tipo 8.-Página 12. Figs. 30 y 31 Consiste en dos turbinas, la superior 4a eólica la inferior 4b hidráulica con un alternador 7 y su volante de inercia 19 dotado de trinquetes, en un toroide 22, que con las uniones 17 y los cables 18 forma una red, tiene placas deflectoras: 1 eólicas y 1' hidráulicas (su forma y de los timones 3-3' varía). Con un alternador 7 o dinamo-alternador 8 que mueven ambas turbinas en el mismo sentido u opuestos. Fig. 34 croquis de conexiones 17 de tipo cazoleta y cables 18 (no dibujados a escala en el croquis por falta de espacio) para formar redes que cubran grandes áreas.

Tipo 9.- Página 13 Es una plataforma flotante 2, en la que unos rodillos 6"-6'-6, giran una cinta 20 con las palas 9 que se desplazan a lo largo movidas por oleaje o agua corriente, el rodillo 6 mediante la correa 21 trasmite la rotación a un dinamo-alternador 8 o alternador 7; en la plataforma 2 se instala una máquina eólica 13 que mediante la correa 21' trasmite el giro en sentido contrario al otro eje del dinamo-alternador 8 o al mismo eje de un alternador 7, es por ello una máquina eólico-hidráulica. Que sigan las palas a las olas unos metros aumenta el rendimiento. Otra opción no dibujada es poner la plataforma 2 apoyada sobre el fondo invertida sin la máquina eólica 13 y proteger el alternador 7 dentro de la estructura 2 y que la corriente de agua o el oleaje pase solamente por encima.

La opción de poner palas en cintas "oruga" o varias turbinas y alternadores es común a muchas máquinas y una línea de investigación de los prototipos, Pág 14. Hay muchas opciones de cambiar diseños, materiales y escalas manteniendo las reivindicaciones de cada una de las máquinas; variar ángulos de apertura de las placas deflectores dibujadas o no, deslizar unas sobre otras, cajas de cambio, embragues, volantes de inercia, trinquetes, etc.

Se diseñan para orientar a la corriente con timones y otras para fijarlas al fondo o flotando o en superficie y sin timones fijando su posición. El agua presiona solo en parte de las turbinas donde su fuerza es más efectiva, o sea en recorrido de recuperación no la reciben, los deflectores interiores y carcasas aumentan su rendimiento. Pueden tener más de un alternador o turbina y plegar sus palas de varias formas para ofrecer menos resistencia en el recorrido de recuperación.

Breve descripción de los dibujos

Son croquis detallados, explicando las claves más esenciales:

Página 7.- Máquina tipo 1 vistas: Fig. 1 lateral con entrada de agua por la izquierda. Fig. 3 vista lateral del paso de la placa 1 hacia el lado contrario para recibir el agua por ese lado, Las placas 1 también pueden ser 2 fijas y con 1' cerrar con sus bisagras 10 para dirigir el agua y abiertas estabilizan la máquina. Fig. 4-5 son vistas frontales delante y detrás de la placa 1. Fig. 6 vista inferior. 7 alternador. 11 es la correa de transmisión de turbina 4. 12 cabestrante para mover la placa 1. Es muy útil aprovechar con máquinas eólico-solares 13 la plataforma flotante (flotador) 2 de las máquinas hidráulicas.

Página 8.- Máquina tipo 2, vistas: Fig. 7 lateral. Fig. 8 frontal. Fig. 9 inferior. 1 placas desplazables, 4 turbina, 9 palas que giran sobre bisagras 10. 9' aros de apoyo de las palas 9. 40 tambor hueco de flotación. 7 alternador. 3 timón. 2 flotador.

Página 9.- Vistas laterales: Máquina tipo Fig. 10 anclada al fondo para un solo sentido del agua. Máquina cascada: Fig. 11 para usar en cataratas y saltos de agua. Fig. 12 flotador toroide que conectados entre sí forman redes con máquina de hélices bajo el agua con palier telescópico 6 y máquina eólica en superficie. Fig. 13 la misma máquina y palier 6 alargado y una máquina eólica en superficie. Estas figuras es un breve resumen de las muchas opciones de coordinar eólicas e hidráulicas para aprovechar mejor la estructura flotante. Fig. 14 Máquina tipo 7 con las lengüetas 15. Fig. 15 vistas frontal y lateral de varias colocaciones de máquinas tipo 7.

Página 10.- Vistas laterales Máquina tipo 5: Fig. 16 y 17 para aprovechar el oleaje que cambian continuamente el sentido del agua en playas, acantilados en el borde del mar. Máquina tipo 6: Fig. 18 en superficie. Fig. 19 con lastre 26 que hundida o flotando aprovecha las corrientes marinas porque puede orientarse en cualquier dirección o ponerla en ríos donde no cambia la dirección del agua.

Página 11.- Máquina tipo 7, vistas laterales: Fig. 20 en reposo. Fig. 21 el agua entrando por la izquierda. Fig. 22 el agua entrando por la derecha. Fig. 24 vista frontal (tiene forma de contenedor). Fig. 25 para corriente de solo un sentido, (el croquis con dos tamaños de turbina) se fijarla con cualquier inclinación (Fig. 23). Fig. 26 Las turbinas 4 con las palas plegables y coaxiales con el alternador 7 se pueden poner en cualquier máquina hidráulica con volante de inercia. Fig. 27 vistas frontales de grupos de máquinas apiladas en el fondo y Fig. 29 enganchadas entre si en la superficie. Fig.28 resumen del opcional adoso de máquinas en los lados de la carcasa.

Página 12.- Máquina tipo 8. vistas: Fig. 30 lateral. Fig. 31 cenital. Fig. 32 inferior. Fig. 33 con uniones 17 y cables 18 (no dibujados). Fig. 34 (croquis de la unión) que forman una lo red. Estas redes pueden cubrir enormes superficies de agua, que además de dar energía sirven de apoyo a criaderos de algas, peces y crustáceos. Una rejilla impediría a los peces acceder a las placas deflectoras, hélices o turbinas.

Página 13.- Máquina tipo 9, vistas: Fig. 35 frontal. Fig. 36 lateral. Fig. 37 cenital (deformada, para que entre en el folio, sería más larga). Fig. 38 inferior. Pueden adosarse de varias formas. La posición invertida apoyada en suelo no se dibuja. En las máquinas hidráulicas en la fase de recuperación las palas de las turbinas tendrán la menor resistencia posible al agua y pueden plegarse de diversas formas, ejemplo Fig. 39, (como en el tipo 2) con ejes de giro 10 y apoyos 10'.

Página 14.- Vista lateral de varios tipos de máquinas que son ejemplo de que se puede instalar más de una turbina, cadena con palas, alternador, anclajes, etc. para tratar de aumentar rendimiento cambiando de modelos, materiales, diseños de las piezas o elementos integrantes de la máquina sin perder las características esenciales de cada tipo. 7 alternador. 4 turbina.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. - Máquina hidráulica caracterizada por tener los siguientes elementos:

- placas deflectoras del agua.

- al menos una turbina 4 y/o hélice 5.

- mecanismos de transmisión del movimiento de las turbinas y/o las hélices al alternador 7 o dinamo-alternador 8.

- medios de anclaje, giro u orientación: timones 3.

- varios sistemas de flotación, lastrado y fijación o anclaje.

2. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque la placa deflectora que presiona el agua es oscilante a ambos lados de la turbina o porque tiene dos placas deflectoras una para comprimir el agua y otra para estabilizar la estructura flotante.

3. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque tiene una gran turbina hueca con una placa deflectora ubicadas ambas en una estructura flotante, para orientación frente a la corriente de agua.

4. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque está anclada en el suelo y tiene placas deflectoras dispuestas en un mismo y único sentido para orientar el agua a una turbina.

5. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque las placas deflectoras forman un tubo vertical o con gran inclinación para recibir el agua.

6. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque los deflectores para orientan el agua a la turbina están dispuestos en sentidos contrarios para aprovechar el oleaje

7. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque el deflector que presiona el agua en la turbina es fijo y cuenta con un timón 3 para mover la máquina que está anclada al fondo.

8. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada por su forma de contenedor y porque cuenta con lengüetas 15 para cambiar la polaridad del alternador 7 al cambiar el sentido de giro de la turbina 4.

9. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada por combinar en la misma máquina y con solo un alternador una máquina eólica y otra hidráulica.

10. Máquina hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1) caracterizada porque las palas que mueven el alternador, se montan en una cinta "oruga" como la de un tanque.