ES2381720B1 - Sistema para convertir la presion de cuerpos moviles en energia electrica - Google Patents

Sistema para convertir la presion de cuerpos moviles en energia electrica Download PDF

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Abstract

Sistema para convertir la presión de cuerpos móviles en energía eléctrica.#Consiste en un mecanismo que integra una serie de dispositivos destinados a convertir en energía eléctrica la presión generada por cuerpos en movimiento.#El conjunto de este mecanismo se halla protegido por una cubierta sobre la que circulan los cuerpos. La presión ejercida por los mismos sobre esta cubierta se transfiere a tubos elásticos alojados bajo la misma, impulsando el fluido contenido en dichos tubos hacia cilindros hidráulicos que accionan bombas generadoras de presión en el líquido de un circuito hidráulico independiente, transmitiendo esta presión a un acumulador hidráulico encargado de suministrar la potencia fluida necesaria a motores hidráulicos capaces de accionar generadores de energía eléctrica.#Extraída la potencia del fluido por los motores hidráulicos, éste vuelve a las bombas por las válvulas de admisión mediante la conducción de retorno del mencionado circuito, iniciando un nuevo ciclo.

Description

tivo que se persigue.
Sistema para convertir la presión de cuerpos móviles en energía eléctrica. Sector de la técnica
Esta invención se encuadra en el sector técnico de producción, conversión o distribución de la energía eléctrica, más concretamente, en el relativo a los medios de conversión de energía eléctrica en otras formas de energía o viceversa, según Guía de la Clasificación Internacional de Patentes: H02N Máquinas eléctricas no previstas en otro lugar (medios de conversión de energía eléctrica en otras formas de energía y recíprocamente). Estado de la técnica
La constante búsqueda de nuevas fuentes de energía alternativas se ha convertido en la actualidad en una necesidad apremiante a nivel mundial.
Una energía alternativa, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, por su máximo respeto medioambiental al evitar las emisiones de CO2 y otros gases contaminantes, reduciendo de esta forma el efecto invernadero en la atmósfera, o fundamentalmente, por su posibilidad de renovación.
El sistema propuesto en esta invención forma parte del contingente de producción de energías limpias, alternativas, renovables, baratas y fácilmente asequibles, lo cual se considera hoy día imprescindible para mejorar el bienestar material de la población, siendo, por tanto, una necesidad a la que el ser humano se va a ver abocado, al parecer, de forma ineludible. Por consiguiente, este sistema contribuye de forma importante a la producción de este tipo de energía.
Por otra parte, su sencillez, simplicidad y utilidad la hacen susceptible de aplicación industrial, lo cual se deriva de manera evidente de la naturaleza de la invención, así como de las detalladas explicaciones que se facilitan.
Hasta la fecha no es conocido ningún sistema efectivo capaz de generar energía eléctrica aprovechando la presión que ejerce sobre el suelo el peso de cualquier cuerpo en movimiento, sin que el funcionamiento de tal sistema entorpezca su utilidad.
Se han encontrado antecedentes con analogía a la invención propuesta en los documentos de patente ES2157840, ES2214145, ES2241486 ES2330827 y modelo de utilidad ES1047319 y ES1061461, así como en recientes noticias de prensa (septiembre 2010) informando de la “Electro Kinetic Road Ramp” ó “carreteras con energía cinética”, como denominación genérica.
En todos ellos se proponen procedimientos para generar energía aprovechando la circulación de vehículos.
Todos estos procedimientos presentan el inconveniente de que al estar diseñados en forma de rampas, rodillos giratorios, plataformas, disposiciones transversales de pistones hidráulicos emergentes del plano del pavimento, etc., constituyen un estorbo para los vehículos, dificultando su circulación.
Sería por lo tanto deseable lograr un sistema en el que lejos de entorpecer la normal circulación de los vehículos la simplifique, suprimiendo cualquier obstáculo de la superficie sobre la que circulan, manteniéndola lisa y adecuada a su finalidad, si bien obte-
El sistema de transformación que se propone, es asimismo idóneo para su uso en el ferrocarril, en el sentido amplio del término. Es decir, el sistema de transporte terrestre guiado sobre carriles o rieles de cualquier tipo, aunque normalmente se entiende que los rieles son de acero o hierro que hacen el camino o vía férrea sobre la cual circulan los trenes.
En la misma medida sería deseable que este sistema fuese de aplicación no solamente a vehículos, sino también al ámbito urbano: aceras, accesos y lugares de gran concurrencia, calles peatonales, plazas, rampas, pasillos, estaciones, aeropuertos, “metro”, etc., en donde podría extraerse fácilmente energía del movimiento humano. Descripción detallada de la invención
La presente invención, cuya denominación podría definirse como “alfombra energética”, constituye un mecanismo que integra una serie de dispositivos específicamente concebidos para conseguir la máxima eficacia en su función, destinados a convertir en energía eléctrica la presión que generan los cuerpos (1) en movimiento sobre una determinada superficie (2).
De forma concreta, dicho sistema consiste en un soporte inferior (3) que compone la base sólida del conjunto, asemejado a una alfombra, elaborado con un material de consistencia adecuada y dimensiones adaptadas al lugar de su ubicación, pudiendo ser encajado en el asfalto de la vía pública, en la acera, pasillos, rampas, etc.
Sobre dicho soporte inferior (3) se dispone, en hilera transversal, una serie consecutiva de canales o ranuras (4) equidistantes, en cada uno de los cuales se encuentra encajado un tubo (5) de material elástico y resistente, idóneo para soportar una presión preestablecida.
En el extremo de cada tubo (5) se acopla, mediante una brida de fijación (6), una unidad formada por un cilindro hidráulico (7) y una bomba (9) generadora de presión.
El cilindro hidráulico (7), es del tipo de émbolo (12a) de accionamiento simple con resorte interior de retorno (8).
La bomba (9) generadora de presión, es del tipo de desplazamiento positivo, y está provista de dos válvulas (10) unidireccionales, una de admisión (10a) y otra de expulsión (10b).
La parte del cilindro hidráulico (7) que aloja el resorte interior de retorno (8), así como el extremo de la bomba (9) generadora de presión opuesto a las válvulas (10) de entrada y salida del fluido, se ventea a la atmósfera a través de los orificios (16), evitando que el aire quede atrapado en estas áreas.
El interior del conjunto formado por el tubo (5) y el cilindro hidráulico (7) constituye un circuito cerrado y hermético, lleno de fluido hidráulico.
Esta parte de la estructura se halla fijada, protegida y perfectamente encajada en una cubierta (11) de superficie (2) rasa sobre la que circulan los cuerpos (1) (vehículos, peatones, etc.), teniendo la forma, dimensiones, y constitución similar al soporte inferior (3) del sistema, aunque elaborada con componentes de consistencia adecuada, dotados con la suficiente flexibilidad y elasticidad que permita repercutir al máximo el peso de los cuerpos (1) en movimiento sobre cada tubo (5) alojados bajo esta cubierta (11), sin apenas restarle efectividad.
3 ES 2381720A1 4
La presión ejercida por los cuerpos (1) al circular sobre la cubierta (11) se transfiere a cada tubo (5) alojado bajo la misma, impulsando el fluido contenido en el mismo hacia el cilindro hidráulico (7) donde actúa accionando el émbolo (12a) unido solidariamente a un vástago (13) común al émbolo (12b) de la bomba
(9) de desplazamiento positivo.
La misión de los canales o ranuras (4) en el soporte inferior (3) es la de impedir que el tubo (5) quede colapsado al soportar el peso de los cuerpos (1), permitiendo que la totalidad del líquido desplazado por la presión de las ruedas u otros elementos, pase íntegramente al cilindro hidráulico (7) a través de los dichos canales.
Cuando se libera la presión ejercida sobre cada tubo (5) del sistema por los cuerpos (1) móviles que circulan sobre la cubierta (11), el émbolo (12a) de cada cilindro (7) retroceden a su posición inicial por medio del resorte interior de retorno (8) forzando al líquido a volver al tubo (5) arrastrando consigo al vástago (13) y al émbolo (12b) de la bomba (9).
El ciclo se repite indefinidamente, cada vez que los cuerpos (1) ejercen y liberan presión sobre la superficie (2) de la cubierta (11) y, por consiguiente, sobre cada tubo (5) del sistema.
En cada bomba (9) de desplazamiento positivo, el émbolo (12b) impulsado por el vástago (13) solidario al émbolo (12a) del cilindro hidráulico (7), genera presión en el fluido de un circuito hidráulico independiente (14) en el que confluyen las salidas de las válvulas (10) unidireccionales de expulsión (10b), transmitiendo conjuntamente esta presión a un acumulador hidráulico (15).
La descarga controlada del fluido a presión almacenado en el acumulador hidráulico (15), suministra la potencia necesaria a motores hidráulicos capaces de accionar generadores de energía eléctrica.
Una vez extraída la potencia del fluido por los motores hidráulicos, éste vuelve a la bomba (9) de desplazamiento positivo por las válvulas (10) unidireccionales de admisión (10a) a través de la conducción de retorno del mencionado circuito hidráulico independiente (14), también común a todas las bombas (9) del sistema, para iniciar de nuevo el ciclo.
Los motores hidráulicos y los generadores de energía eléctrica no han sido representados en el esquema por ser de sobra conocidos, pudiendo ser utilizado cualquier tipo convencional adecuado al efecto.
Dentro del objeto de este invento está incluida cualquier otra solución constructiva alternativa, que no altere la esencialidad propuesta y resulte evidente para un experto en la materia. Breve descripción de los dibujos
Figura 1: Vista en perspectiva de vehículo y peatón circulando sobre calzada y acera respectivamente, según el sistema propuesto en esta invención.
Figura 2: Detalle de los dispositivos alojados en el soporte inferior.
Figura 3: Cubierta superior del sistema sobre la que circulan los cuerpos móviles.
Figura 4: Conjunto formado por un cilindro hidráulico y una bomba generadora de presión.
5 ES 2381720A1 6

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema para convertir la presión de cuerpos móviles en energía eléctrica, constituido por un mecanismo que integra una serie de dispositivos específicamente concebidos para conseguir la máxima eficacia en su función, destinados a convertir en energía eléctrica la presión que generan los cuerpos (1) en movimiento sobre una determinada superficie (2), caracterizado porque comprende:
    -
    un soporte inferior que compone la base sólida del conjunto, asemejado a una alfombra, elaborado con un material de consistencia adecuada y dimensiones adaptadas al lugar de su ubicación, en el que se dispone, en hilera transversal, una serie consecutiva de canales o ranuras equidistantes, en cada uno de los cuales se encuentra encajado un tubo de material elástico y resistente, idóneo para soportar una presión preestablecida, al que se acopla mediante una brida de fijación a cada extremo del tubo, un cilindro hidráulico de simple efecto con resorte interior de retorno, cuyo émbolo está unido solidariamente a un vástago común al émbolo de una bomba de desplazamiento positivo provista de dos válvulas unidireccionales, de admisión y expulsión, constituyendo el conjunto formado por el tubo y el cilindro un circuito cerrado hermético lleno de fluido hidráulico.
    -
    una cubierta de superficie rasa, asentada encima del soporte inferior, y por consiguiente encima de cada tubo encajado en los canales o ranuras, sobre la que circulan los cuerpos, vehículos, peatones, etc., teniendo ésta la forma, dimensiones, y constitución similar al soporte que compone la base sólida del conjunto, aunque elaborada con componentes de consistencia adecuada, dotados con la suficiente flexibilidad y elasticidad que permita repercutir al máximo el peso de los cuerpos en movimiento sobre los tubos alojados bajo esta cubierta, sin apenas restarle efectividad.
    -
    un circuito hidráulico independiente al que confluyen las salidas de las válvulas unidireccionales de expulsión de cada una de las bombas del sistema, transmitiendo conjuntamente presión a un acumulador hidráulico destinado a suministrar la potencia necesaria a motores hidráulicos capaces de accionar generadores de energía eléctrica. Una vez extraída la potencia del fluido por los motores hidráulicos, éste vuelve a las bombas de desplazamiento positivo por las válvulas unidireccionales de admisión a través de la conducción de retorno del mencionado circuito, también común a todas las bombas del sistema, para iniciar de nuevo el ciclo.
  2. 2.
    Sistema para convertir la presión de cuerpos móviles en energía eléctrica según reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que en el interior de cada tubo (5) de material elástico y resistente del sistema, se aloja una malla en forma de media caña dispuesta de forma que la mitad de la sección longitudinal del tubo que la contiene quede encajado en el canal o ranura (4) del soporte inferior (3), cuya misión es la de impedir que el tubo (5) quede colapsado al soportar el peso de los cuerpos (1), permitiendo que la totalidad del líquido desplazado por la presión de las ruedas u otros elementos, pase íntegramente al cilindro hidráulico (7) a través de los huecos de la malla.
  3. 3.
    Sistema para convertir la presión de cuerpos móviles en energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho sistema va dispuesto en el patín del riel o en la traviesa de una vía de ferrocarril, siendo accionado por la pestaña de las ruedas de los vehículos que circulan por dicha vía.
    ES 2 381 720 A1
    ES 2 381 720 A1
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201100040
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 17.01.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F03G7/08 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    US 6172426 B1 (GALICH THOMAS P) 09/01/2001, todo el documento. 1-3
    Y
    GB 2471658 A (FACILITY INNOVATE LTD) 12/01/2011, todo el documento. 1
    Y
    WO 2005005831 A1 (ERRIU FERNANDO) 20/01/2005, todo el documento. 1
    A
    US 4409489 A (HAYES THOMAS J) 11/10/1983, todo el documento. 1-3
    A
    WO 9413953 A1 (LEE JOO HEE) 23/06/1994, todo el documento. 1-3
    A
    US 6718760 B1 (PADERA JOSEF ) 13/04/2004, 1-3
    A
    DE 19732166 A1 (EICHHORN RUDOLF ET AL.) 11/02/1999, resumen; figuras. 3
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 16.05.2012
    Examinador M. P. Prytz González Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201100040
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F03G Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201100040
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 16.05.2012
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 2 1, 3 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201100040
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 6172426 B1 (GALICH THOMAS P ) 09.01.2001
  4. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La presente solicitud de patente hace referencia a un sistema para convertir la presión de los cuerpos en energía eléctrica. Consta la solicitud de 3 reivindicaciones, siendo independiente la primera reivindicación y el resto dependientes de ella.
    La primera reivindicación hace referencia a un sistema para convertir la presión de los cuerpos móviles en energía eléctrica que comprende:
    -
    Un cuerpo inferior que compone la base sólida del conjunto, asemejado a una alfombra, elaborado de un material de consistencia adecuada y de dimensiones adaptadas al lugar de su ubicación, en el que se disponen en hilera transversal una serie consecutiva de canales o ranuras equidistantes, en cada una de las cuales se encuentra encajado un tubo de material elástico y resistente, al que se acopla un cilindro hidráulico, cuyo émbolo está unido a una bomba de desplazamiento positivo provista de dos válvulas unidireccionales, constituyendo el conjunto formado por el tubo y el cilindro un circuito cerrado hermético lleno de fluido hidráulico.
    -
    Una cubierta rasa asentada encima del soporte inferior y encima de cada tubo encajado en los canales o ranuras sobre la que circulan los cuerpos, teniendo ésta la forma, dimensiones y constitución similar al soporte que compone la base sólida del conjunto, elaborada con componentes de flexibilidad y elasticidad que permita repercutir al máximo el peso de los cuerpos en movimiento sobre los tubos alojados bajo esta cubierta.
    -
    Un circuito hidráulico independiente al que confluyen las salidas de las válvulas unidireccionales de expulsión de las bombas del sistema, transmitiendo presión a un acumulador hidráulico destinado a suministrar la potencia necesaria a motores hidráulicos capaces de accionar generadores de energía eléctrica.
    El documento D01 se considera el más próximo del estado de la técnica al objeto reivindicado en la primera reivindicación (las referencias entre paréntesis corresponden a dicho documento).
    Dicho documento D01 divulga un sistema para producir energía eléctrica aprovechando el peso de un vehículo en movimiento de un modo equivalente al descrito en la solicitud:
    -
    Un cuerpo inferior que compone la base sólida del conjunto, asemejado a una alfombra (referencia (16) de figuras 4 y 5), elaborado de un material de consistencia adecuada y de dimensiones adaptadas al lugar de su ubicación, en el que se disponen en hilera transversal una serie consecutiva de canales o ranuras equidistantes (figuras 4 y 5), en cada una de las cuales se encuentra encajado un tubo de material elástico y resistente ((214) y descripción, columna 7, líneas 26 a 30), al que se acopla un cilindro hidráulico, cuyo émbolo está unido a una bomba de desplazamiento positivo provista de dos válvulas unidireccionales, constituyendo el conjunto formado por el tubo y el cilindro un circuito cerrado hermético lleno de fluido hidráulico (Figura 8 y su descripción).
    -
    Una cubierta rasa asentada encima del soporte inferior y encima de cada tubo encajado en los canales o ranuras sobre la que circulan los cuerpos (242, figuras 4 y 5), teniendo ésta la forma, dimensiones y constitución similar al soporte que compone la base sólida del conjunto, elaborada con componentes de flexibilidad y elasticidad que permita repercutir al máximo el peso de los cuerpos en movimiento sobre los tubos alojados bajo esta cubierta.
    -
    Un circuito hidráulico independiente al que confluyen las salidas de las válvulas unidireccionales de expulsión de las bombas del sistema, transmitiendo presión a un acumulador hidráulico destinado a suministrar la potencia necesaria a motores hidráulicos capaces de accionar generadores de energía eléctrica (figura 2 y su descripción).
    A la vista del documento D01 la invención reivindicada en la primera reivindicación se considera que no es nueva y no posee actividad inventiva en el sentido de los Artículos 6 y 8, respectivamente, de la Ley 11/1986 de Patentes
    Análogamente, el documento D01 se considera una anterioridad para la invención de las reivindicaciones 2 y 3.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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