ES2423841A1

ES2423841A1 - Motor rotativo accionable mediante la presión de un fluido

Info

Publication number: ES2423841A1
Application number: ES201330966A
Authority: ES
Inventors: Alfonso Cobos De La Fuente
Original assignee: Universidad Politecnica de Madrid
Current assignee: Universidad Politecnica de Madrid
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2013-09-24
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: ES2423841B2; WO2014207282A1

Abstract

Motor rotativo accionable mediante la presión de un fluido, que está compuesto por una carcasa exterior (15), un rotor cilíndrico (21) que delimita a partir de su superficie una serie de rebajes axiales (22) equilibrados, y unas piezas independientes (23) alojadas en cada rebaje axial (22) las cuales delimitan con la superficie interna de dichos rebajes cámaras de presión (24). El rotor (21) es solidario a un eje tubular coaxial (17) que queda intercomunicado con las cámaras de presión (24) a través de pasajes (29).

Description

MOTOR ROTATIVO ACCIONABLE MEDIANTE LA PRESIÓN DE UN FLUIDO

CAMPO DE LA INVENCIÓN

5 La presente invención se refiere a un motor rotativo que funciona con la presión de un fluido, y puede tener aplicación en cualquier medio energético necesitado de fuerza motriz, bien sea en generación eléctrica, o en motorización de maquinaria en general y de transporte, bien sea terrestre, aéreo o naval, etc.

10 El motor propuesto recibe presión de un fluido y con ella obtiene una fuerza capaz de producir un par sobre un eje, de una manera sencilla, ecológica y eficiente, el cual puede ser aplicado a cualquier sistema que lo requiera sin importar la magnitud demandada de dicho par.

15 Así, este tipo de motor en grandes dimensiones puede sustituir las turbinas de una central hidroeléctrica o hacer funcionar, en menores dimensiones, un taladro manual.

La simplicidad de sus elementos conlleva escaso mantenimiento y una gran seguridad de funcionamiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La mayor parte de los motores conocidos, accionables mediante un fluido a presión, producen trabajo por la expansión del fluido, que generalmente es aire a presión, y lo

25 entregan sin ella, con las características motrices agotadas, por lo que se requiere un gasto continuo de fluido presurizado a cambio de trabajo. En los motores conocidos la presión puede producirse con compresores e incluso se favorece su incremento mediante combustión.

30 En este sentido, son muy frecuentes los motores de Rudolf Diesel, Wankel o Robert Stirling. Sin tanta relevancia, también puede citarse la patente US-4359118, en la cual se describe una serie de motores de combustión externa o interna en cilindros dispuestos en serie, y que utilizan como combustible fuel; la US-734220 describe el proceso de gasificación en un convertidor de calor, utilizando el calor que sale de un cilindro en combustión.

En su momento, la utilización de combustibles fósiles en las motorizaciones resolvió rápidamente las necesidades energéticas del mundo civilizado en situaciones de urgencia, como guerras mundiales, lo que produjo el abandono de la investigación sobre otras fuentes energéticas. Pero la combustión masiva en estos motores conlleva la devolución a la atmósfera de grandes cantidades de CO2, que están provocando un grave problema de cambio climático y los micro residuos sólidos generados un importante incremento de alergias y cánceres.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención resuelve la problemática planteada y dispone de un gran número de ventajas respecto de los sistemas tradicionales.

La presente invención se refiere a un nuevo tipo de motor rotativo que dispone de unas cámaras con fluido a presión, especialmente diseñadas para que en ellas la presión actúe sobre determinadas superficies motrices y produzca unas fuerzas cuya resultante origina el par que hace girar al rotor del motor. Diversas cámaras dispuestas equilibradamente aumentan este par.

El fluido actuante puede ser líquido, como el agua de una presa cuya altura geométrica produce en su base la presión adecuada para el funcionamiento del motor de presión, o aceite hidráulico, o bien, puede ser aire presurizado por medios normales como un compresor (10 bar), o mejor, procedente de aire líquido presurizado mediante bombas a alta presión (200 bar) o muy alta presión (500 bar), para ser seguidamente gasificado en un intercambiador, que recibe el calor necesario del medio ambiente. Además, en los motores con aire para demandas motrices elevadas, puede existir apoyo energético ocasional mediante combustión externa al circuito de aire presurizado con un elemento calefactor que asegurará, en todo momento, la gasificación del aire líquido y garantizará la demanda de potencia solicitada. Los combustibles utilizados pueden igualmente tener origen licuado y ser gasificados a la par con el aire licuado en el mismo intercambiador.

Las altas presiones, antes indicadas, que permitirán en el nuevo motor grandes potencias con un volumen motor reducido, se obtienen por bombeo de aire líquido y son imposibles de conseguir rentablemente siguiendo métodos tradicionales de compresión, incluso acompañados de etapas con refrigeración.

La licuefacción del aire y combustibles gaseosos tiene otra gran ventaja, la posibilidad de

5 almacenamiento en un volumen reducido, así, el aire líquido ocupa un volumen novecientas veces menor que si está en la atmosfera, lo cual es una característica muy interesante cuando necesitamos almacenamiento masivo de energía o cuando el motor de presión se utiliza para impulsar vehículos. Aire líquido y combustibles licuados pueden ser almacenados en un tanque aislado con dos celdas contiguas. La celda de combustible

10 licuado es cerrada, por seguridad y para evitar vapores contaminantes, quedando mantenida su temperatura (el gas natural -160ºC) por transferencia de calor hacia el aire licuado, ya que la pared intermedia es flexible y conductora, y en la otra celda existe aire licuado a una temperatura de -200ºC. Ambos líquidos coexisten en sus celdas y se mantienen por auto refrigeración del aire licuado, que puede almacenarse incluso a la presión atmosférica y así

15 de todo el depósito, con sus dos celdas, sólo se emitirán al exterior vapores de aire, lográndose una alta seguridad.

Tras el elemento calefactor, un pequeño acumulador mantiene las variaciones de presión en el motor, controladas mediante un regulador.

20 Cualquier otro medio imaginable en el cual pueda establecerse un diferencial de presión entre las cámaras y su exterior puede ser utilizado.

De acuerdo con la invención, el motor de presión está constituido por una carcasa externa y

25 un rotor, que va alojado dentro de la carcasa con facultad de giro respecto de la misma. La carcasa externa dispone en su pared de ranuras y orificios pasantes a través de los cuales se equilibra la presión existente en el interior del motor con la exterior, que puede corresponder con la presión atmosférica. Esta carcasa va cerrada en sus bases por sendas tapas que disponen de cojinetes o rodamientos para el giro del eje. Un extremo del eje es

30 tubular para conectar la fuente de fluido a presión y por el otro se aplica la carga del motor. Una cubierta adicional que encierre la carcasa puede disponerse para que el motor se vea externamente sin ranuras ni movimientos de fluido.

El giro del rotor es centrado por el eje, al cual está unido solidariamente. El rotor presenta una serie de rebajes axiales simétricos en los cuales se alojan sendas piezas móviles. Cada pieza móvil deja con su rebaje al menos una cámara intermedia que será sometida a la presión de trabajo que corresponda.

En las cámaras la presión del fluido origina sobre la superficie de los rebajes del rotor unas fuerzas cuya resultante produce el giro motor, pero igualmente al otro lado sobre las piezas móviles se produce otra contrafuerza de igual dirección y de sentido contrario, la cual impulsa estas piezas móviles en ese mismo sentido hasta chocar con la superficie interior de la carcasa. Las piezas móviles para disminuir el rozamiento se ven coronadas total o parcialmente por una o varias agujas rodantes o bien por bolas alineadas con la rectas de acción de las resultantes, cuya función es descargar en lo posible la contrafuerza sobre la superficie interior de carcasa externa. El rotor solo toca con estas agujas rodantes la superficie de rodadura interior de la carcasa.

Las piezas móviles, encajadas en la base de los rebajes por superficies adosadas, disponen de un grado de libertad de movimiento en dirección a la recta de acción de la fuerza y contrafuerza. Por lo tanto entre piezas móviles y base de los rebajes quedan cámaras con anchura constante y altura variable según el espacio libre con la superficie de rodadura.

La superficie interior de la carcasa tiene sección cerrada y ha de ser cuidadosamente diseñada para que las agujas rodantes o bolas, al actuar sobre ella, descarguen la mayor parte de la contrafuerza como componente normal a esa superficie de rodadura reduciéndose al mínimo los efectos de la componente tangencial que se opone al giro. Esta componente tangencial en cada punto de contacto se reduce bajando el ángulo de incidencia que forma la dirección de la contrafuerza y la normal a la superficie diseñada. Para obtener el mejor par motriz y por lo tanto lograr la mayor potencia, es necesario que la contrafuerza origine un par lo más pequeño posible respecto al de la fuerza motriz, idealmente aquel debería ser nulo, pero la relación entre el par de la fuerza motriz y el de la contrafuerza depende del diseño geométrico del motor y principalmente de la superficie de rodadura.

Con el giro del rotor, las agujas de las piezas independientes recorren superficies de rodadura mixtas que tienen unos sectores con creación neta de potencia, donde las cámaras aumentan de volumen por desplazamiento de las piezas independientes, combinados con otros sectores de cierre de las superficies, negativos respecto de la potencia, a cuyo paso el volumen fluido de las cámaras se reduce. Los sectores de rodadura con par negativo tienen la superficie de rodadura con ángulos de incidencia de la contrafuerza grandes o distancias al centro de giro elevadas. Estas superficies mixtas, con zonas de par neto positivo y otras zonas con par neto nulo o negativo no son un inconveniente para su utilización, siempre que el balance energético total de una vuelta completa con todas sus cámaras sea positivo.

Pueden existir, pues, superficies de rodadura mixtas con cámaras que trabajen a una presión uniforme. En favor ellas hay que decir que el manejo de los fluidos en este tipo de motor es sencillo y necesita una baja reposición de flujo, ya que el fluido pasará de las cámaras cuyo volumen se reduce a las que se amplían y así se mejora la eficiencia del motor.

La superficie de rodadura será total o parcialmente de sección espiral, elíptica o compuesta de tramos de diversa geometría. También puede ser circunferencial centrada en el eje del rotor o en cualquier otro punto, según los usos y prestaciones solicitadas.

El funcionamiento del motor puede resumirse así, las cámaras de presión se producen fuerzas sobre las superficies que las forman. Las fuerzas en las cámaras que actúan sobre el rotor, solidario al eje, originan una resultante que produce el giro de dicho rotor, transmitiendo al eje su potencia motriz. Las piezas independientes móviles recogen la contrapresión de las cámaras, produciendo una fuerza igual y de sentido contrario a la anterior resultante, pero, dada su movilidad, estas la transmiten a la superficie interna de la carcasa exterior, cuyo efecto será minimizado con los elementos antifricción o de rodadura necesarios. El resto de superficies, que no conforman las cámaras ni sus conductos, estarán a otra presión diferente, comunicada por los orificios y ranuras de la carcasa, que normalmente será la presión medioambiental.

Las cámaras se agrandan cuando las agujas rodantes de las piezas independientes siguen superficies con formas abiertas que buscan reducir el ángulo de incidencia sobre ellas de la contrafuerza y mejorar el rendimiento, pero las cámaras también han de reducirse para que las piezas independientes alcancen la situación inicial y ello se produce dándole a la

superficie de rodadura uno o varios arcos de cierre, en los cuales la forma de esta superficie de rodadura empuja a las agujas rodantes para que las piezas independientes reduzcan el volumen de las cámaras. Sin embargo, la presión en todas las cámaras se mantiene aproximadamente constante por compensación entre el flujo de entrada de las cámaras que 5 se amplían y el flujo de salida de las que reducen volumen para lo cual se establecen pasajes de intercambio de fluido entre todas ellas, siendo garantizada por la acción del regulador y del acumulador a través de la porción tubular del eje, que mediante diversas series de pasajes interconectan la presión motriz externa con la de las cámaras. Por lo tanto en las cámaras que reducen volumen la presión no se elevará ni superará nunca a la de

10 trabajo del resto de las cámaras. La energía necesaria para esa circulación en forma de pérdida de carga es necesario proveerla a través del eje tubular.

Otra gran ventaja del motor de la invención está en el bajo consumo de fluido y por lo tanto con eficiencia máxima. Es de gran aplicación en máquinas como generadores, motores para

15 transporte terrestre, o de barcos y aviones de hélice. Nuevas aplicaciones aparecen mediante tomas de presión en presas o para submarinos en aguas a cierta profundidad. El funcionamiento es equilibrado, sin ruidos ni vibraciones.

En otra alternativa, las cámaras al reducir volumen en el sector de cierre descargan el fluido

20 al exterior para lo que se efectuará sobre las tapas de las bases los pasajes necesarios de conexión a la atmósfera. Pasado este sector, el resto de las cámaras amplían volumen y ha de recuperarse flujo a presión por otra serie de orificios, también realizados sobre las tapas, que cargan y mantienen los sectores de potencia positiva.

25 El sentido de giro del motor depende del lado del rotor entallado que se utilice para disponer las cámaras, pero normalmente giran en el sentido de las agujas del reloj.

Otra aplicación del motor consiste en conectar depresión a través de los orificios de la carcasa envolvente, manteniendo las cámaras a presión superior, por ejemplo la

30 atmosférica. Esta alternativa sería muy útil para las estaciones espaciales, conectando la depresión al vacío exterior y la presión a la de la nave.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para completar la descripción del motor de la invención y con objeto de ayudar a una mejor compresión de las características del mismo, se acompaña, como parte integrante de dicha 5 descripción, una serie de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se representa un ejemplo de realización. En los dibujos:

La figura 1 muestra una posible instalación de suministro de aire a presión para el motor de la invención.

10 Las figuras 2 y 3 muestran, en alzado lateral y planta, un motor constituido de acuerdo con la invención. La figura 4 muestra una sección de un tipo de motor, según la línea de corte VI-VI de la figura 2. La figura 5 es un detalle de la figura 4, donde se representan las fuerzas producidas en una

15 cámara del motor.

DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN

Las características y ventanas del motor de la invención se comprenderán mejor con la 20 siguiente descripción, hecha con referencia al ejemplo de realización mostrado en los dibujos adjuntos.

En el ejemplo representado en los dibujos, el fluido a presión que alimentará el motor de la invención es aire a alta presión, que se proporciona mediante la instalación representada en 25 la figura 1, la cual comprende:

Un depósito combinado (1) aislado, con una celda (2) de aire licuado y otra (3) de gas combustible licuado, dotadas de sus correspondientes grupos de bombeo (4 y 5).

30 Un intercambiador (6) donde el aire líquido y el combustible licuado se gasifican con calor procedente del medio ambiente, en nuestro caso del aire, si bien donde se disponga de mares, lagos y ríos, puede utilizarse el agua del medio.

Un elemento calefactor (7) donde el gas combustible se quema para sobrecalentar el aire a presión con los elementos auxiliares necesarios.

Un motor de presión (8) en el que se inyecta el aire a presión para producir un trabajo.

El depósito combinado (1) está térmicamente aislado del exterior, pero la pared (9) de separación entre sus celdas (2 y 3) es parcialmente conductora, con la función de mantener la temperatura del combustible licuado (-160ºC) en una celda cerrada, sin emisión de vapores contaminantes de combustible, pues el calor absorbido por el combustible es retirado por el aire licuado (-200º) manteniéndose la temperatura de ambas celdas por auto refrigeración del aire licuado y con emisión al exterior solo de aire gaseoso.

Una pequeña tubería (10) recoge los posibles vapores de combustible de la parte superior de su celda y los pasa por el tanque de aire líquido, licuándolos y devolviéndolos a su celda. La parte superior (11) de esta pared intermedia es flexible, a modo de acumulador, para actuar como compensadora de las presiones en la celda de combustible cuando sus vapores se licuan o cuando se bombea combustible. La celda de aire licuado mediante una válvula reguladora (12) trabaja a baja presión o a la presión atmosférica.

El aire líquido se bombea mediante la bomba (4) a alta presión, que puede llegar a 200 ó 500 bar, mientras que el combustible no requiere una bomba (5) de presiones elevadas.

El elemento calefactor (7) es una caldera que utiliza el gas combustible para recalentar el aire presurizado de forma automática, garantizando las gasificaciones encomendadas y la presión adecuada a potencia demandada por el motor. El calor de los gases resultantes de la combustión es reutilizado pasándolos por el intercambiador (6) para mejorar su rendimiento.

Tras el elemento calefactor, un pequeño acumulador (13) retiene para necesidades inmediatas del motor aire presurizado procedente del calefactor o de las cámaras. Y a continuación un regulador (14) de la presión en el motor ajusta la misma a la demanda de potencia solicitada a dicho motor. Este regulador toma fluido del acumulador para elevar la presión en las cámaras, la mantiene o la baja descargando fluido al acumulador o al exterior. El regulador es fundamental para usos del motor en servicios no continuos, como automóviles, camiones, trenes de metro, etc., que requieren plena potencia en el arranque y mínima en otras situaciones como cuesta abajo, así al poder cargar y descargar el motor queda a plena carga o sin fuerza, facilitándose la detención de la marcha y el frenado. Las motorizaciones en trabajos continuados la presión puede corresponder con la de plena carga. El motor de presión de la invención, figuras 2 y 3, consta de una carcasa exterior (15) que va cerrada por dos tapas (16) en sus bases sobre las que va montado a través de rodamientos

: o cojinetes, no mostrados, un eje (17) que sobresale por un lado en una porción tubular (18) con un racor para la entrada de fluido a presión. Por el lado opuesto sobresale otra porción

(19): que constituirá la toma de fuerza del motor para accionamiento de un vehículo, un generador, etc. Las tapas (16) van fijadas a la carcasa (15) mediante pernos (20) u otros elementos de fijación.

Según puede apreciarse mejor en la figura 4, dentro de la carcasa (15) se aloja un rotor cilíndrico (21) que es solidario del eje tubular (17). Este rotor conforma, a partir de su superficie cilíndrica, una serie de rebajes (22), que son simétricos entre sí respecto del eje (17). En cada rebaje del rotor (21) se aloja una pieza independiente (23). Esta pieza independiente (23) encaja en su base con los rebajes y deja entre ambas piezas una cámara de presión (24).

En el ejemplo representado en la figura 4 el rotor (21) es de una sola pieza y dispone de cuatro rebajes axiales (22), alojando igual número de piezas independientes (23) que delimitan otras tantas cámaras de presión (24). Sin embargo, el rotor (21) podría estar constituido por más de una pieza y conformar un número menor o mayor de rebajes axiales (22), con la consiguiente variación en el número de piezas independientes (23) y cámaras de presión (24). La presión en estas cámaras impulsa las piezas móviles (23) hasta contactar con la superficie interior de la carcasa exterior (15) y para lograr este desplazamiento nuestro ejemplo de motor requiere elementos telescópicos guía (25). El rozamiento entre piezas móviles (23) y la superficie interior de la carcasa (15) se ve disminuido por una especial preparación a la rodadura de dicha superficie junto con el uso de bolas o agujas rodantes (26) que coronan las piezas móviles.

La carcasa exterior (15) dispone en su pared de un conjunto de taladros y aberturas pasantes (28) para que la presión en todas las superficies interiores del motor estén a la presión atmosférica, excepto las cámaras (24) y conductos que disponen de los elementos de estanqueidad (27) necesarios.

Del extremo tubular del eje (18) parten radialmente diversas series de pasajes (29), en coincidencia y alineación con otros del rotor que garantizan la presión en las cámaras (24). Otra serie de pasajes comunica las cámaras entre sí para permitir el intercambio fluido entre ellas cuando cambian de volumen. Así el flujo se realiza con la menor perdida de carga y la presión en todas las cámaras permanece aproximadamente constante. Esta retroalimentación de las cámaras permite su funcionamiento con el menor consumo de fluido, permaneciendo garantizada la presión en todas ellas por el regulador a través de la parte tubular del eje.

Este tipo de motor no trabaja con la energía de expansión del gas, como sucede en los motores alternativos, sino con la presión sobre las paredes de las cámaras y la variación de sus volúmenes es una condición impuesta por la geometría de la superficie de rodadura. Al mantenerse la presión en las cámaras el fluido no pierde sus características mecánicas y permite su reutilización con el tránsito hacia otras cámaras y así el consumo externo de fluido a presión es pequeño, originándose una gran eficiencia del motor.

Según se ha indicado en el ejemplo mostrado en los dibujos, el rotor comprende cuatro rebajes con otras tantas piezas independientes delimitando igual número de cámaras de presión que son consecutivamente perpendiculares entre sí, pero debiendo tener en cuenta que el número de rebajes, piezas independientes y cámaras puede variar.

Las fuerzas en juego pueden verse en la Figura 5. La presión originada en cada cámara (24) produce fuerzas contra las paredes. La resultante, F, sobre la superficie del rotor, es normal a la base del alojamiento (22) y producirá un par que hace girar al rotor (21). La presión también actúa sobre la pieza móvil (23) produciendo, en sentido contrario a la fuerza F, la contrafuerza C, que es trasladada por dicha pieza móvil hasta la superficie de rodadura interior de la carcasa (15) sobre la que actuará la aguja rodante (26).

En el centro de la sección de la aguja rodante estudiaremos la contrafuerza C que puede descomponerse en una componente N normal a la superficie de la carcasa (15) y otra componente T paralela a la tangente. La componente N es absorbida por la superficie

interior de la carcasa (15) pero la otra componente, T, no puede transferirse a la carcasa, actúa sobre la pieza independiente (23) oponiéndose al giro del rotor. El balance del par respecto del centro de giro (C.G.) de la fuerza F y de la componente T dará como resultado la potencia motriz. Para reducir T en el motor presentado se diseña una superficie espiral 5 extendida a tres cuadrantes durante los cuales las cámaras aumentan de volumen y el cuadrante restante que es de cierre tendrá reducción de volumen, como indican las flechas de la Figura 4. Para que al pasar el cuadrante de cierre las cámaras no aumenten su presión han de estar interconectadas por suficientes pasajes así como por los del eje tubular y el gas en este cuadrante antes de ser sobrecomprimido pasará al resto de las cámaras que 10 aumentan volumen. Igualmente las cámaras en expansión necesitarán la entrada de flujo para que su presión no se reduzca. La compensación de presión en las cámaras es asegurada por el acumulador (13) y controlada por el regulador (14). El resultado en una vuelta completa de cada cámara ha de producir un par neto positivo. La existencia de cuatro cámaras permite combinar la potencia del motor cuyo funcionamiento será equilibrado,

15 suave y silencioso.

El motor de presión propuesto en esta realización preferente puede aplicarse a diversos usos, requiriéndose para su puesta en funcionamiento leves adaptaciones, y tiene muchas ventajas, que se han ido desgranando a lo largo de esta descripción.

20 Muchos elementos, como válvulas antiretorno, mando y control, etc. no han sido descritos por ser conocidos y depender de las aplicaciones específicas del motor de presión. Los requerimientos de seguridad serán igualmente cuidados aunque el diseño propugnado en esta invención carece de tanques de combustible en formas peligrosas, como sucede en los

25 actuales para motores de combustión de gasolina o gasoil, así como depósitos de hidrógeno a alta presión para pilas de combustible. En nuestro motor sólo las cámaras tienen fluido a presión, estando el resto del motor a la presión atmosférica bajo la carcasa protectora, por lo que no existe peligrosidad.

30 La superficie de rodadura interior de la carcasa tendrá sección con forma espiral, elíptica, circunferencial centrada o no al eje, o compuesta, total o parcialmente, de cualquier forma geométrica que produzca buen rendimiento al motor.

Las series de pasajes que parten del eje tubular (29) y siguen por el rotor hasta las cámaras tienen la función de mantener adecuadamente la presión de las cámaras según el regulador y se disponen a la largo del eje tubular en número y distancia apropiada, que pueden ser completados por otros pasajes de intercomunicación directa entre las cámaras.

Las tapas que cierran las bases de la carcasa, en algunas realizaciones, pueden servir para regular desde el exterior la presión del fluido en las cámaras por medio de taladros pasantes en las tapas que van directamente a las cámaras.

10 El sentido de giro del motor viene determinado por el lado utilizado en el rotor entallado para disponer las cámaras

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Motor rotativo accionable mediante la presión de un fluido, que está alimentado a partir de una instalación de suministro del fluido a presión, caracterizado por que está constituido por:

-

una carcasa exterior (15) que puede tener una cubierta protectora;

-

un rotor (21) dentro de la carcasa con facultad de giro alrededor de un eje (17), cuyo rotor presenta a partir de su superficie una serie de rebajes axiales (22) equilibradamente distribuidos respecto del eje; y

-

unas piezas independientes (23) alojadas en cada rebaje axial las cuales son desplazables bajo presión hasta la superficie interna de la carcasa y delimitan con su rebaje una cámara de presión (24); y

-

cuya carcasa exterior dispone en su pared de taladros y aberturas pasantes (25), y está cerrada en sus bases por sendas tapas (16) a través de las cuales sobresale el eje en porciones que definen, por un lado la toma de fuerza del motor (19), y por el otro, de estructura tubular (18), la conexión a una fuente de suministro de fluido a presión; y

-

cuyo rotor y eje coaxial presentan series coincidentes de pasajes (29) para fluido a presión que desembocan en las cámaras de presión delimitadas entre rotor y piezas independientes; y

-

cuyas piezas independientes son portadoras de medios de cierre estanco para cada cámara de presión y de elementos de rodadura (26) para apoyar sobre la superficie interna de la carcasa exterior.
2.- Motor según la reivindicación 1, caracterizado por que los elementos para proveer fluido a presión comprenden:

un depósito combinado (1) que almacena en celdas contiguas aire licuado y gas combustible licuado que permanecen mantenidas por auto refrigeración del aire, con sus correspondientes medios de bombeo;

un intercambiador de calor (6) configurado para la gasificación de aire y combustible

licuados, mediante calor aportado por el medio ambiente; una caldera calefactora (7) que utiliza combustión externa del combustible gasificado; un depósito acumulador de aire (13) un regulador (14) de la presión del fluido en las cámaras; 3.- Motor según la reivindicación 1, caracterizado por que las cámaras de presión (24) se conforman entre los rebajes del rotor (21) y las piezas independientes (23) por superficies enfrentadas y adosadas entre sí, entre las cuales hay medios de cierre estanco (27) para mantener la presión de trabajo en las cámaras, mientras el resto de las superficies del motor

5 quedan abiertas y sin presión, conectadas al exterior mediante orificios (28) y aberturas practicadas en la carcasa (15).
4.- Motor según reivindicación 3, caracterizado por que entre los rebajes del motor y las piezas independientes van dispuestos pasajes telescópicos (27).

10 5.- Motor según la reivindicación 1, caracterizado por que los elementos de rodadura (26) de las piezas independientes consisten en agujas cilíndricas o bolas que van montadas con facultad de giro en alojamientos de igual configuración practicados total o parcialmente en dirección axial en la parte externa de dichas piezas independientes, y están en contacto con

15 la superficie de rodadura interior de la carcasa.
6.- Motor según reivindicación 1 y 2, caracterizado por que las cámaras de presión están intercomunicadas a través de pasajes.

20 7.- Motor según reivindicación 1, caracterizado por que el eje al rededor del que gira el rotor es de estructura tubular.
8.- Motor según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el rotor comprende al menos tres rebajes y otras tantas piezas independientes equilibradamente distribuidas.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 4

Fig. 5

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201330966

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 27.06.2013

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

US 3961558 A (DOKUKIN ALEXANDR VIKTOROVICH et al.) 08.06.1976, columna 7, línea 28 – columna 9, línea 23; figuras 1-4. 1,3-5,7-8

A

GB 189827153 A (THRUPP EDGAR CHARLES) 18.11.1899, páginas 3-4; figura. 2

X

DE 112010003409 T5 (GARIPOV TALGAT H) 03.01.2013, resumen; figuras. 1,3-5,7-8

X

DE 3347133 A1 (NEUHAUS HERMANN) 21.11.1985, todo el documento. 1,3-5,7-8

X

US 5979295 A (LARKER RICHARD et al.) 09.11.1999, columna 4, línea 21 – columna 5, línea 47; figuras. 1,3-5,7-8

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 10.09.2013

Examinador J. Galán Mas Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201330966

CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD F04B1/04 (2006.01)

F04B1/10 (2006.01) F03B17/00 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)

F03B, F04B

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: 201330966

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 10.09.2013

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-8 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 2,6 1,3-5,7-8 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: 201330966

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 3961558 A (DOKUKIN ALEXANDR VIKTOROVICH et al.) 08.06.1976

D02

GB 189827153 A (THRUPP EDGAR CHARLES) 18.11.1899

D03

DE 112010003409 T5 (GARIPOV TALGAT H) 03.01.2013

D04

DE 3347133 A1 (NEUHAUS HERMANN) 21.11.1985

D05

US 5979295 A (LARKER RICHARD et al.) 09.11.1999
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

El documento D01 describe un motor accionable mediante la presión de un fluido, que está alimentado a partir de una instalación de suministro de fluido a presión que comprende: una carcasa exterior (1); un rotor (2) dentro de la carcasa con facultad de giro alrededor de un eje cuyo rotor presenta a partir de su superficie una serie de rebajes equilibradamente distribuidos; unas piezas independientes (5) alojadas en cada rebaje las cuales son desplazables bajo presión hasta la superficie interna de la carcasa (1) y delimitan con su rebaje una cámara de presión (4); donde la carcasa está cerrada en sus bases a través de las cuales sobresale el eje en porciones que definen por un lado la toma de fuerza del motor y por el otro una estructura tubular (14) con conexión a una fuente de suministro de fluido a presión; donde el rotor (2) y el eje coaxial presentan series coincidentes de pasajes (ver figuras 1-4) para fluido a presión que desembocan en las cámaras de presión delimitadas entre rotor (2) y piezas independientes (5); y cuyas piezas independientes son portadoras de medios de elementos de rodadura (6) para apoyar sobre la superficie interna de la carcasa exterior (1).

Por tanto, el documento D01 describe las características esenciales de la invención definida en la reivindicación 1 y solo se diferencia de ésta en que no se describen taladros en la pared de la carcasa, ni medios de cierre estanco en las piezas independientes. Sin embargo, dichas diferencias son características habituales en el estado de la técnica al alcance de un experto medio por lo que se considera que la el objeto de la reivindicación 1 no implica actividad inventiva de acuerdo al artículo 8 de la Ley 11/1986.

Por las mismas razones, las reivindicaciones 3-5, 7 y 8, dependientes de la reivindicación 1, tampoco cumplen el requisito de actividad inventiva según dicho artículo 8.

Por otro lado, si bien son conocidos dispositivos para proveer fluido a presión a partir de calentar aire licuado en una caldera calefactora que utiliza combustión externa de un combustible, como el descrito en el documento D02, no hay indicios en los documentos citados para utilizar dichos dispositivos en los motores descritos en dichos documentos citados por lo que, en la medida que pueda tener un efecto técnico dicha combinación, se considera que el objeto de la reivindicación dependiente 2, en combinación con las características de la reivindicación 1, es nuevo e implica actividad inventiva de acuerdo a los artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986.

En consecuencia, el objeto de la reivindicación 6, dependiente de la reivindicación 2, también es nuevo e implica actividad inventiva según dichos artículos.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4