ES2211221T3 - Bomba de propulsion por chorro. - Google Patents
Bomba de propulsion por chorro.Info
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Abstract
Una bomba de propulsión por inyección (10) con una cámara de bomba (20), un eje vertical (42), una hélice (40) montada en el eje (42) para rotación axial, medios para sostener el eje (42) para rotación axial con la hélice (40) situados dentro de la cámara de bomba (20), un orificio (29) en la cámara de bomba (20) y una boca de salida inclinada hacia abajo (50) conectada al orificio (29) en la cámara de bomba (20), caracterizado porque la cámara de bomba (20) comprende una boca de entrada cilíndrica (30) situada dentro de la cámara de bomba (20) y estando la hélice (40) montada en la boca de entrada cilíndrica (30), una pared circunferencial interna (22), una porción de pared externa que da vueltas en espiral (24) con un borde superior, definiendo la pared circunferencial interna (22) un espacio de una pieza con la boca de entrada circunferencial (30), teniendo la cámara de bomba (20) además una pared de base (26), teniendo la pared circunferencial interna (22) y la porción de pared externaque da vueltas en espiral hacia fuera (24) bordes inferiores respectivos que están alineados sustancialmente en horizontal entre sí y que están interconectados mediante la pared de base (26) y una pared superior (28) de una pieza con el borde superior de la porción de pared externa que da vueltas en espiral hacia fuera (24), siendo la disposición tal que, en el uso, se eleva fluido mediante la hélice (40) a la cámara de bomba (20) a través de la boca de entrada cilíndrica (30) y después se hace fluir radialmente a lo largo de la pared superior (28) y superficies unidas para pasar a través del orificio (29) a la boca de salida (50).
Description
Bomba de propulsión por chorro.
Esta invención se refiere a una bomba de
propulsión por chorro y, en concreto, se refiere a una bomba de
propulsión por chorro para el uso en canoas, kayaks y embarcaciones
similares.
Se conoce proporcionar bombas de propulsión por
chorro para embarcaciones, en concreto, embarcaciones para aguas
poco profundas como, por ejemplo, canoas y kayaks.
La Patente británica número GB2081199 describe un
aparato de impulsión por chorro de agua que comprende una hélice
montada en un eje para rotación axial, medios para sostener el eje
para rotación axial con la hélice situada dentro de una cámara de
bomba, en el que la cámara de bomba incluye un conducto espiral
para transportar y expulsar agua oblicuamente hacia abajo desde una
abertura de expulsión de la cámara de bomba. El conducto espiral
está situado también oblicuamente para proporcionar afluencia de
agua a través de una abertura de aspiración.
El objeto de la invención es proporcionar una
bomba de propulsión por chorro que influya sobre el patrón de
flujo de agua al entrar éste a la cámara de bomba y reducir la
turbulencia del agua dentro de la cámara de bomba y permitir una
conversión mejorada de potencia motriz a potencia útil.
Conforme a un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona una bomba de propulsión por chorro con
una cámara de bomba, un eje vertical, una hélice montada en el eje
para rotación axial, medios para sostener el eje para rotación
axial con la hélice situada dentro de la cámara de bomba, un
orificio en la cámara de bomba, caracterizada porque la cámara de
bomba comprende una boca de entrada cilíndrica situada dentro de la
cámara de bomba y estando montada la hélice en la boca de entrada
cilíndrica, una pared circunferencial interna, una porción de pared
externa que da vueltas en espiral hacia fuera con un borde
superior, definiendo la pared circunferencial interna un espacio de
una pieza con la boca de entrada cilíndrica, teniendo la cámara de
bomba además una pared de base, teniendo la pared circunferencial
interna y la pared externa que da vueltas en espiral hacia fuera
bordes inferiores respectivos que están alineados sustancialmente
en horizontal entre sí y que están interconectados mediante la
pared de base y una pared superior de una pieza con el borde
superior de la porción de pared externa que da vueltas en espiral
hacia fuera, siendo la disposición tal que, en el uso, se eleva
fluido mediante la hélice a la cámara de bomba a través de la boca
de entrada cilíndrica y después se hace fluir radialmente a lo
largo de la pared superior y superficies unidas para pasar a través
del orificio a la boca de salida conforme a la presente
invención.
La presente invención se describirá ahora,
solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos,
en los que:
Figura 1 es una vista en perspectiva superior de
una bomba de propulsión por chorro conforme a la presente
invención;
Figura 2 es una vista en perspectiva inferior de
una bomba de propulsión por chorro conforme a la presente
invención;
Figura 3 es una vista en sección longitudinal de
la bomba de propulsión por chorro conforme a la presente
invención;
Figura 4 es una vista en sección transversal de
la bomba de propulsión por chorro conforme a la presente
invención;
Los bordes inferiores de la pared circunferencial
interna 22 y la porción de pared externa que da vueltas en espiral
hacia fuera 24 están alineados sustancialmente en horizontal e
interconectados mediante una pared de base horizontal 26. Una pared
superior 28 sustancialmente horizontal es de una pieza con un borde
superior de la porción de pared externa curvada 24.
Como se muestra en la Figura 5, una superficie
interna 32 de la porción de pared externa que da vueltas en espiral
hacia fuera 24 está separada de la superficie externa 23 de la
pared circunferencial interna 22 de tal modo que la distancia entre
la superficie interna 32 de la porción de pared externa que da
vueltas en espiral hacia fuera 24 y la superficie externa 23 de la
pared circunferencial interna 22 aumenta por incrementos desde
cero, donde un borde de la porción de pared externa que da vueltas
en espiral hacia fuera 24 es contigua a una superficie externa 23
de la pared circunferencial interna 22, hasta una distancia máxima
adyacente al primer extremo de la porción de codo 27.
Preferentemente, la distancia entre la superficie interna 32 de la
porción de pared externa que da vueltas en espiral hacia fuera 24 y
la superficie externa 23 de la pared circunferencial interna 22
aumenta por incrementos desde cero hasta una distancia donde un
área en corte de la cámara de bomba 20 dispuesta entre la pared
circunferencial interna y la porción de pared externa que da
vueltas en espiral hacia fuera 24 es hasta 40% del área en sección
de la boca de entrada cilíndrica 30. Se puede lograr rendimiento de
bomba óptimo cuando el área en sección de la cámara de bomba 20
dispuesta entre la pared circunferencial interna 22 y la porción de
pared externa que da vueltas en espiral hacia fuera 24 adyacente al
codo 27 es aproximadamente 25% del área en sección de la boca de
entrada cilíndrica 30.
La boca de entrada 30 de la bomba de propulsión
por chorro 10 incluye un espacio de una pieza con la superficie
interna 34 de la pared circunferencial interna 22.
Como se muestra en las Figuras 3 y 4, la pared
superior horizontal 28 está dotada de un miembro cónico
sustancialmente curvo que cuelga hacia abajo 46 que se extiende
radialmente desde un primer orificio 44 en la pared superior
horizontal 28. El primer orificio 44 se dispone para recibir un eje
42 en el que se monta la hélice 40 para rotación axial. La hélice
40 se dispone de tal modo que el recorrido de rotación de la hélice
40 esté muy cerca de una superficie interna 34 de la pared
circunferencial interna 22. Preferentemente, para proporcionar
eficiencia óptima a la bomba de propulsión por chorro 10, los
bordes superiores de la hélice 40 están alineados en horizontal
con los bordes superiores de la pared circunferencial interna 22.
Además, para proporcionar eficiencia óptima de la bomba de
propulsión por chorro 10, los bordes inferiores de la hélice 40 se
deben alinear al menos 13 mm por encima de los bordes superiores de
la pared circunferencial interna 22.
La boca de salida 50 incluye un miembro de tubo
hueco 52 conectado longitudinalmente al segundo extremo de la
porción de codo 27. El área en sección del miembro de tubo hueco 52
es entre 15-40%, respectivamente, del área en
sección de la boca de entrada cilíndrica 30. Preferentemente, el
área en sección del miembro de tubo hueco 52 es 20% del área en
sección de la boca de entrada cilíndrica 30.
El miembro de tubo hueco 52 se dispone para
inclinarse hacia abajo en un ángulo agudo desde la horizontal,
preferentemente de entre 12º a 16º desde la horizontal.
En la presente invención, como se muestra en la
Figura 6, se proporciona una embarcación 100 donde la bomba de
propulsión por chorro 10 se monta intermedia de proa a popa de la
embarcación de tal modo que la boca de salida se dirige hacia la
parte posterior de la embarcación. El flujo de fluido se expulsa
desde la boca de salida inclinada hacia abajo 50 directamente al
cuerpo de agua. Preferentemente, la bomba de propulsión por chorro
10 se monta en una posición central sustancialmente en una base de
una embarcación. Se ha comprobado que una situación central de la
bomba de propulsión por chorro 10 en la embarcación tiene el efecto
de equilibrar la proa de la embarcación, así como ayudar al
gobierno de la embarcación.
Se prevé que la bomba de propulsión por chorro 10
se pueda dotar de una caja de bomba, recibiéndose la caja de bomba
de forma deslizable en un medio de recepción que es de una pieza
con la base de la embarcación 100. La caja de bomba incluye una
porción de base que es de una pieza con la bomba de propulsión por
chorro 10, conteniendo una porción un reborde que se extiende hacia
dentro en su extremo de borde inferior y un reborde que se extiende
hacia fuera en su borde superior y una porción de tapa. La caja de
bomba se ensambla uniendo fijamente, por medios de fijación
convencionales, las caras coincidentes del reborde que se extiende
hacia dentro de la porción de pared y la porción de base. La
porción de tapa descansa sobre la parte superior del reborde que se
extiende hacia fuera de la porción de pared y se puede sujetar a
ella con una pluralidad de grapas. La porción de tapa está dotada
de una pluralidad de orificios dispuestos para recibir una consola
de control o tapón de combustible asociados al motor acoplado a la
bomba de propulsión por chorro 10. La porción de tapa contiene
también un asa para transportar cómodamente la caja de bomba.
De este modo, se pueden retirar cómodamente la
bomba de propulsión por chorro 10 y caja de bomba de la
embarcación 100 para reparaciones o mantenimiento.
En el uso, la bomba de propulsión por chorro 10
se dispone para montarse en una base de la embarcación, en
cualquier posición intermedia de proa a popa de la embarcación. De
este modo, una porción inferior de la bomba, que incluye la boca de
entrada cilíndrica 30 y la boca de salida 50, se sumergirá por
debajo de la línea de flotación.
Un motor de impulsión se monta por encima de la
bomba de propulsión por chorro 10 y se dispone para girar
axialmente el eje 42 e impulsar de ese modo la hélice 40. En el
uso, la hélice 40 se dispone para extraer fluido a la boca de
entrada cilíndrica 30 y dirigir flujo de fluido a la cámara de
bomba 20. El miembro cónico sustancialmente curvo que cuelga hacia
abajo 46 se dispone para proporcionar un recorrido perfilado para
el flujo de fluido a la cámara de bomba 20 al extraer fluido hacia
el interior de la boca de entrada cilíndrica 30, ayudando de ese
modo a la eficacia de la bomba de propulsión por chorro 10.
La porción de pared externa que da vueltas en
espiral hacia fuera 24 de la cámara de bomba 20 se dispone para
dirigir y hacer más eficiente el flujo de fluido desde la cámara de
bomba 20 a la boca de salida 50. La boca de salida 50 tiene un área
en sección sustancialmente más estrecha que la boca de entrada
cilíndrica 30. El flujo de fluido es, por lo tanto, mucho más
rápido en la boca de salida 50 que el flujo de fluido en la boca de
entrada cilíndrica 30, lo cual da cuenta de la acción de propulsión
por chorro de la presente invención. Además, la boca de salida 50
se dispone para dirigir flujo de fluido fuera de la cámara de bomba
en un ángulo agudo por debajo de la horizontal 20, lo cual tiene el
efecto de equilibrar la proa de la embarcación.
Modificaciones y variaciones como, por ejemplo,
las que estarían claras para un destinatario experto, se considera
que están dentro del alcance de la presente invención.
Claims (15)
1. Una bomba de propulsión por inyección (10) con
una cámara de bomba (20), un eje vertical (42), una hélice (40)
montada en el eje (42) para rotación axial, medios para sostener el
eje (42) para rotación axial con la hélice (40) situados dentro de
la cámara de bomba (20), un orificio (29) en la cámara de bomba
(20) y una boca de salida inclinada hacia abajo (50) conectada al
orificio (29) en la cámara de bomba (20), caracterizado
porque la cámara de bomba (20) comprende una boca de entrada
cilíndrica (30) situada dentro de la cámara de bomba (20) y estando
la hélice (40) montada en la boca de entrada cilíndrica (30), una
pared circunferencial interna (22), una porción de pared externa
que da vueltas en espiral (24) con un borde superior, definiendo la
pared circunferencial interna (22) un espacio de una pieza con la
boca de entrada circunferencial (30), teniendo la cámara de bomba
(20) además una pared de base (26), teniendo la pared
circunferencial interna (22) y la porción de pared externa que da
vueltas en espiral hacia fuera (24) bordes inferiores respectivos
que están alineados sustancialmente en horizontal entre sí y que
están interconectados mediante la pared de base (26) y una pared
superior (28) de una pieza con el borde superior de la porción de
pared externa que da vueltas en espiral hacia fuera (24), siendo la
disposición tal que, en el uso, se eleva fluido mediante la hélice
(40) a la cámara de bomba (20) a través de la boca de entrada
cilíndrica (30) y después se hace fluir radialmente a lo largo de
la pared superior (28) y superficies unidas para pasar a través del
orificio (29) a la boca de salida (50).
2. La bomba de propulsión por chorro (10) según
la Reivindicación 1, caracterizada porque la boca de salida
inclinada hacia abajo (50) se dispone en un ángulo agudo por debajo
de un plano horizontal.
3. La bomba de propulsión por chorro (10) según
la Reivindicación 2, caracterizada porque el ángulo agudo
está entre 12º y 16º.
4. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
porque la boca de salida inclinada hacia abajo (50) tiene área en
sección transversal sustancialmente menor que un área en sección
lateral de la boca de entrada cilíndrica (30).
5. La bomba de propulsión por chorro (10) según
la Reivindicación 4, caracterizada porque el área en sección
de la boca de salida inclinada hacia abajo (50) es de entre 15 a
40% del área en sección lateral de la boca de entrada cilíndrica
(30).
6. La bomba de propulsión por chorro (10) según
la Reivindicación 5, caracterizada porque el área en sección
transversal de la boca de salida inclinada hacia abajo (50) es
aproximadamente 20% del área en sección lateral de la boca de
entrada cilíndrica (30).
7. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, caracterizada
porque los bordes superiores de la hélice (40) están alineados
horizontalmente con un borde superior de la boca de entrada
cilíndrica (30).
8. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 7, caracterizada
porque los bordes inferiores de la hélice (40) están separados y por
encima de un borde superior de la boca de entrada cilíndrica
(30).
9. La bomba de propulsión por chorro (10) según
la Reivindicación 8, caracterizada porque los bordes
inferiores de la hélice (40) se disponen al menos 13 mm por encima
del borde inferior de la boca de entrada cilíndrica (30).
10. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 9, caracterizada
porque una distancia entre la porción de pared que da vueltas en
espiral hacia fuera (24) y la pared circunferencial interna (22)
aumenta por incrementos desde cero en un primer extremo (25) de la
porción de pared externa que da vueltas en espiral hacia fuera (24)
hasta una distancia máxima en un segundo extremo de la porción de
pared que da vueltas en espiral hacia fuera (24), en la que el
segundo extremo es adyacente a la boca de salida inclinada hacia
abajo (50).
11. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 10, caracterizada
porque un área en sección de la cámara de bomba (20) dispuesta
entre la pared circunferencial (22) y la porción de pared que da
vueltas en espiral hacia fuera (24) aumenta hasta 40% del área en
sección lateral de la boca de entrada cilíndrica (30).
12. La bomba de propulsión por chorro (10) según
la Reivindicación 11, caracterizada porque el área en
sección de la cámara de bomba (20) dispuesta entre la pared interna
circunferencial (22) y la porción de pared que da vueltas en
espiral hacia fuera (24) aumenta hasta 25% del área en sección
lateral de la boca de entrada cilíndrica (30).
13. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 12, caracterizada
porque una diferencia de altura entre la pared externa que da
vueltas en espiral hacia fuera (24) y la pared circunferencial
interna (22) es de 30 a 40% de un radio de la boca de entrada
cilíndrica (30).
14. La bomba de propulsión por chorro (10) según
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 13, caracterizada
porque la pared superior (28) de la cámara de bomba (20) está
dotada de un miembro sustancialmente cónico que cuelga hacia abajo
(46) con una pared curvada, en la que el miembro cónico (46) se
extiende radialmente desde un orificio (44) para recibir el eje
(42) en la pared superior (28).
15. Una embarcación (100) que incluye una bomba
de propulsión por chorro (10) según cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque la bomba de
propulsión por chorro (10) está montada en un suelo de la
embarcación (100), intermedia de proa a popa de la embarcación,
estando la bomba de propulsión por chorro (10) metida en una caja
de bomba, recibiéndose la caja de bomba de forma deslizable y
desmontable dentro de un medio de recepción que es de una pieza con
el suelo de la embarcación (100).
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