ES2620368T3 - Procedimiento y dispositivo para generar fuerza de accionamiento causando diferencias de presión en un sistema de gas/líquido cerrado - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para generar fuerza de accionamiento causando diferencias de presión en un sistema de gas/líquido cerrado Download PDF

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ES2620368T3
ES2620368T3 ES11004923.6T ES11004923T ES2620368T3 ES 2620368 T3 ES2620368 T3 ES 2620368T3 ES 11004923 T ES11004923 T ES 11004923T ES 2620368 T3 ES2620368 T3 ES 2620368T3
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Abstract

Procedimiento para generar una fuerza de accionamiento continua al facilitar energía cinética de un medio líquido causando diferencias de presión en un sistema cerrado llenado con medio líquido, en particular agua, y medio gaseoso, en particular aire, caracterizado por que, en un dispositivo según la reivindicación 4 o según la reivindicación 4 en asociación con una o varias de las reivindicaciones 5 a 11, se provoca un circuito del medio líquido, llenándose el recipiente cerrado por todos los lados con el medio líquido y encerrando este a este respecto el medio gaseoso, presente antes del llenado y situado a presión ambiente, en el inserto abierto en el lado inferior, el cuerpo hueco unido al mismo y los tubos ascendentes conectados al cuerpo hueco, abiertos por abajo, y subiendo en su interior hasta la compensación de presión y después se aumenta adicionalmente la energía potencial de los dos medios mediante solicitación de presión exterior, por que además mediante el rotor puesto entonces en movimiento rotacional a motor dentro del inserto en el medio gaseoso se genera en la superficie envolvente del rotor una presión negativa con respecto a la presión del gas encerrado que lleva en el cuerpo hueco a una presión negativa correspondiente, y transportándose mediante la presión negativa en el cuerpo hueco en asociación con la presión del gas en el inserto mediante los tubos ascendentes medio líquido desde el recipiente al cuerpo hueco y generándose y poniéndose a disposición una energía cinética, por que finalmente el medio líquido que entra en el cuerpo hueco es aspirado desde este y retorna hasta alcanzar el nivel de líquido en el inserto a consecuencia de una subida de la presión del gas en el cuerpo hueco frente a la presión negativa generada por el rotor, provocada por un nivel de líquido de escasa altura formado dentro del cuerpo hueco durante la operación de transporte, permaneciendo la presión del gas en el cuerpo hueco no obstante más baja que la presión del gas en el inserto.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo para generar fuerza de accionamiento causando diferencias de presion en un sistema de gas/Kquido cerrado
La invencion se refiere a un procedimiento para generar una fuerza de accionamiento continua al facilitar energfa cinetica de un lfquido causando diferencias de presion en un sistema de gas/lfquido cerrado, en particular en un sistema de aire/agua, asf como a un dispositivo para implementar el procedimiento.
Se conocen maquinas que pueden transformar una energfa cinetica disponible de un fluido en potencia en forma de un arbol que gira. Se denominan generalmente turbomaquinas motrices. Dichas maquinas pueden alcanzar rendimientos de potencia muy altos con gran eficiencia con agua como fluido de trabajo, en particular las turbinas Pelton (por ejemplo, patente DE 10133547A1) para agua a alta presion y una corriente volumetrica mas bien baja. Este tipo constructivo de turbina se denomina tambien turbina de presion constante, ya que la transformacion de la energfa en el rodete se efectua a una presion ambiente constante. En la aplicacion tecnica se usan estas turbinas habitualmente en centrales hidroelectricas con grandes alturas de cafda disponibles. La aplicabilidad de este tipo constructivo de turbina esta limitada, por tanto, a ambitos geograficos que ofrecen, en una distancia minima, diferencias de altura muy grandes. Ademas, como medio de trabajo se usa habitualmente agua del circuito natural, preferentemente de embalses situados en altura. La generacion de energfa, por tanto, no es posible de manera ilimitada y permanente.
Se conocen, ademas, turbomaquinas de trabajo. Dichas maquinas generan en principio, aportando potencia mecanica en forma de un arbol que gira, un aumento de presion o entalpfa del fluido de trabajo. Para el aumento de la presion del agua como fluido de trabajo se usan en la tecnica bombas o compresores de embolo de levantamiento. En ambos tipos constructivos se efectua la transmision de energfa directamente al medio de trabajo agua. Si se combinan la turbomaquina de trabajo bomba y la turbomaquina motriz turbina radial, las cuales se operan en un circuito cerrado con el fluido de trabajo agua, se obtiene la aplicacion tecnica del conversor hidrodinamico (por ejemplo, patente DE 102006023017A1). Este traduce momento de giro y velocidad de giro de los dos arboles y suministra una potencia de salida menor que la potencia de entrada debido a las perdidas de friccion y al aumento de la entropfa en el sistema.
Se conocen, ademas, en numerosas aplicaciones tecnicas perfiles alrededor de los cuales pasa un flujo para generar diferencias de presion. En la mayona de turbomaquinas atravesadas axialmente por un flujo, estos se usan como parte del rodete o, en aplicaciones de aviacion, como perfil de ala portante. En este caso, el objetivo de estos perfiles siempre es la generacion de una fuerza que debe actuar en perpendicular a la direccion principal del flujo, que pasa a lo largo del perfil, de un fluido en la mayona de los casos compresible. De esta manera se genera por ejemplo sustentacion en aplicaciones de aviacion y en los alabes de rodetes de turbinas de gas un momento de giro en el arbol.
El objetivo de la invencion es crear, mediante la combinacion adecuada de distintos principios tecnicos de funcionamiento descritos anteriormente asf como adicionales y su uso selectivo con medio compresible y no compresible, un procedimiento para proporcionar energfa cinetica continua asf como proporcionar un dispositivo para la implementacion y aplicacion del procedimiento con vistas a la emision de potencia continua.
Este objetivo se soluciona esencialmente mediante un procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion de patente 1 y mediante un dispositivo para implementar el procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 4. Son objeto de las reivindicaciones adicionales complementos o modificaciones ventajosas del dispositivo.
El procedimiento de acuerdo con la invencion y un dispositivo para su implementacion en un ejemplo de realizacion preferente se describen a continuacion mediante los dibujos. Muestran:
la figura 1: la figura 2:
la figura 3:
la figura 4: la figura 5:
el dispositivo para generar una fuerza de accionamiento en vista frontal con la pared lateral del recipiente (1) recortada;
el dispositivo segun la figura 1, pero con la pared del inserto (2) en forma de campana mas recortada con un rotor (8) que se encuentra en la misma y con un cuerpo hueco (3) recortado por secciones;
el dispositivo como en la figura 2, pero sin pared lateral ni pared superior/tapa del recipiente (1), en la interseccion A-A de la figura 2;
el dispositivo como en la figura 3 en vista superior en perspectiva desde delante y desde arriba;
el dispositivo segun la figura 1 sin pared lateral ni fondo del recipiente (1) en la interseccion A-A segun la figura 2, con rueda de turbina (12) y su casquillo de cojinete (11), en vista desde delante y desde debajo;
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la figura 6: como detalles del dispositivo, el rotor (8) con arbol (7) asf como la rueda de turbina (12) con arbol
(13) y una rueda (24) accionada representada esquematicamente;
la figura 7: como detalle del dispositivo, el representado en la figura 6 asf como adicionalmente dos tubos
ascendentes (10) y boquillas (22);
la figura 8:
un corte longitudinal a traves del dispositivo en el punto central de la base superior e inferior;
la figura 9:
como detalle adicional del dispositivo, el rotor (8), sin arbol (7), con canales (6) representados en vista a trasluz;
la figura 10: una representacion esquematica del procedimiento en forma de un corte longitudinal como en la
figura 8;
la figura 11: como detalle, un anillo (25) colocado de manera firme en la pared interior del inserto (2) con chapa
perforada (26) y el rotor (8) que discurre en su interior sin arbol (7), en vista en perspectiva desde delante y desde debajo;
la figura 12: el anillo (25) con chapa perforada (26) y el rotor (8) segun la figura 11, pero en vista en perspectiva
desde delante y desde abajo;
la figura 13: como detalles, el anillo (25) con chapa perforada (26), colocado contra la pared interior del inserto
(2), asf como el rotor (8) con inserto (2) recortado y anillo (25) recortado con chapa perforada (26), en vista en perspectiva desde delante y desde arriba.
El objeto de la invencion es tanto, y principalmente, el procedimiento que aportando dos formas de energfa diferentes, concretamente aumento de presion y potencia en forma de un arbol que gira, genera un circuito de agua continuo y, por tanto, energfa cinetica dentro de la maquina, como el dispositivo para la ejecucion y aplicacion de este procedimiento con vistas al uso de la forma de energfa disponible de manera permanente y su transformacion en energfa mecanica en forma de un arbol que gira.
Segun el procedimiento, en un recipiente cerrado por todos los lados, que esta llenado en parte con medio lfquido y en parte con medio gaseoso, preferentemente con agua y aire, se provoca un circuito del medio lfquido y se genera asf energfa cinetica. A este respecto, el medio gaseoso se encuentra en un inserto abierto en el lado inferior, preferentemente en forma de campana, dispuesto dentro de un cuerpo hueco dispuesto al menos parcialmente por encima del inserto y unido con este de manera firme asf como estanca y, antes de la puesta en marcha de la instalacion, tambien en uno o varios tubos ascendentes, que discurren al menos parcialmente, de manera preferente completamente, dentro del recipiente cerrado, pero por fuera del inserto y preferentemente en perpendicular, y que estan abiertos en su extremo inferior y conectados con su extremo inferior al cuerpo hueco. El cuerpo hueco se encuentra, en una forma de realizacion preferente, aunque no de manera indispensable, completamente dentro del recipiente cerrado. Cuando el recipiente se llena desde abajo, el medio lfquido entra al inserto en forma de campana y a los tubos ascendentes y sube en este y en los tubos ascendentes hasta que se produzca la compensacion de presion. Despues se cierra en primer lugar el recipiente de manera estanca a presion y despues se aumenta
adicionalmente la energfa potencial de los dos medios dentro del dispositivo mediante solicitacion con aire
comprimido. En el medio gaseoso se pone despues en movimiento rotacional a motor un rotor disenado de manera especial, dispuesto en horizontal y dotado de eje de giro vertical. En el estado de la instalacion ajustado
anteriormente y listo para funcionar, el estado de nivel del medio lfquido dentro del inserto en forma de campana se
encuentra entre su extremo inferior y por debajo del lado inferior del rotor que gira. Este rotor en forma de un disco con superficie envolvente de conformacion especial genera en esta una presion negativa con respecto a la presion del gas encerrado. Esta presion negativa conduce a traves de canales tubulares abiertos dentro del disco de rotor en el cuerpo hueco a una presion negativa correspondiente. Mediante la presion negativa en el cuerpo hueco en asociacion con la presion del gas en el inserto se transporta medio lfquido mediante el/los tubo/s ascendente/s desde el recipiente al cuerpo hueco y en forma del medio lfquido que entra al cuerpo hueco se genera y pone a disposicion una energfa cinetica.
A consecuencia de la operacion de transporte se forma dentro del cuerpo hueco un nivel de lfquido de escasa altura, por lo que la presion del gas en el cuerpo hueco aumenta frente a la presion negativa generada por el rotor, aunque aun permanece mas baja que la presion del gas en el inserto. El medio lfquido que entra al cuerpo hueco se aspira desde el mismo a traves de canales dentro del disco de rotor a consecuencia de las diferencias de presion efectivas y retorna hasta alcanzar el nivel de lfquido en el inserto, de modo que durante la rotacion del rotor existe un circuito con facilitacion continua de energfa cinetica.
La presion del gas impuesta y la velocidad de giro del rotor en el inserto determinan, a este respecto, el caudal y velocidad de transporte del medio lfquido y con ello la energfa cinetica generada. La relacion entre caudal y velocidad puede regularse ademas a traves de boquillas en la salida de los tubos ascendentes.
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La ene^a cinetica, generada de esta forma y disponible, del medio Kquido puede generar a traves de dispositivos adecuados, tal como por ejemplo una turbina de presion constante, cuya rueda de turbina se pone en movimiento por el chorro del agua incidente u otro medio Ifquido, ene^a de accionamiento para su uso estacionario o movil.
El dispositivo de acuerdo con la invencion se compone en el ejemplo de realizacion representado de un recipiente
(1) cerrado por todos los lados en forma de un tonel, de una esfera, de un cubo o de un paralelepfpedo o tambien en otra forma, estando insertado en este recipiente (1) un inserto (2) abierto en su lado inferior, preferentemente en forma de campana. Un cuerpo hueco (3) preferentemente en forma de esfera esta dispuesto en el lado superior del inserto (2). En una forma de realizacion preferente el cuerpo hueco (3) se adentra con una parte de su altura en el inserto (2), efectuandose en la zona de la union del inserto (2) y el cuerpo hueco (3) una obturacion con respecto al recipiente (1). No obstante, el cuerpo hueco (3) no tiene que penetrar, a este respecto, en el inserto (2).
En su extremo inferior, el cuerpo hueco (3) tiene una abertura de salida (4) y una pieza de empalme (5). El inserto
(2) y el cuerpo hueco (3) estan dispuestos en el ejemplo de realizacion representado completamente dentro del recipiente (1), de modo que en este caso el lado superior del recipiente (1) se forma de manera correspondiente a la forma geometrica explicada. No obstante, entra tambien dentro del marco de la invencion que el lado superior del recipiente (1) lo formen una tapa anular, la parte superior del inserto (2) y la parte del cuerpo hueco (3) que sobresale de este hacia arriba. Ademas, segun la invencion es posible que el lado superior lo formen una tapa anular y la parte superior del cuerpo hueco (3).
En un arbol (7) vertical, que esta dispuesto dentro del recipiente (1) en una carcasa de arbol de manera que puede moverse en rotacion y de manera estanca a la presion frente a medios gaseosos y lfquidos y que preferentemente se acciona a motor desde fuera del recipiente (1), esta fijado un rotor (8) que esta dispuesto a su vez dentro del inserto (2) a una cierta distancia con respecto a la pared interior del inserto (2). El rotor (8) tiene una pieza de empalme (23) mediante la cual esta unido operativamente con la abertura de salida (4) del cuerpo hueco (3), penetrando la pieza de empalme (23) del rotor (8) de manera que puede moverse en rotacion y obturada, aunque sin union firme, en la abertura de salida (4) del cuerpo hueco (3) y extendiendose sobre la misma por una parte de su altura.
El rotor (8) esta realizado como disco cilmdrico, preferentemente plano o tambien con superficie envolvente que se pandea en el borde ligeramente hacia abajo. La superficie envolvente exterior de este disco esta configurada con uno o varios perfiles de superficie de soporte (16) de manera similar a la patente alemana 10 2005 049 938. Los perfiles de superficie de soporte (16) dispuestos en la periferia de la superficie envolvente del rotor (8) con paso preferentemente periodico consisten en cada caso en la direccion de giro del rotor (8) en una elevacion convexa (17), seguida por una zona de salida plana (18). En esta zona de salida (18), en el lugar de la presion estatica mmimamente efectiva en la direccion periferica de la superficie envolvente de rotor durante la rotacion a velocidad nominal de operacion, se encuentran las aberturas de salida (21) del rotor (8).
La pieza de empalme (23) del rotor (8) tiene uno o varios, preferentemente tres, canales (6) tubulares abiertos, que discurren desde el extremo superior de la pieza de empalme (23) a traves de la zona interior (20) del rotor (8) hasta su superficie envolvente exterior y terminan en las aberturas de salida (21). De esta manera un medio lfquido o gaseoso conducido desde el cuerpo hueco (3) por la abertura de salida (4) puede entrar en los canales (6) del rotor (8) y llegar a traves de los canales (6) y las aberturas de salida (21) al inserto (2).
Ademas, dentro del recipiente (1), pero fuera del inserto (2), estan colocados uno o varios - en el ejemplo de realizacion representado dos - tubos ascendentes (10) que estan abiertos en su extremo inferior asf como preferentemente discurren en perpendicular y llegan hacia abajo al menos hasta el canto inferior del inserto (2). Con sus extremos superiores estan introducidos, obturados, a traves de arcos por encima del inserto (2), en el cuerpo hueco (3). En una forma de realizacion ventajosa, los tubos ascendentes (10), como se representa en las figuras,
tienen en sus extremos dentro del cuerpo hueco (3) boquillas (22) que discurren en horizontal y que pueden
regularse a traves de agujas de boquilla interiores.
En la pared interior del inserto (2) frente a la superficie envolvente del rotor (8) esta dispuesta en una forma de realizacion ventajosa, aunque no de manera imprescindible, un anillo (25) estacionario, que porta una chapa perforada (26) apartada ligeramente de la pared interior, contra la que choca el agua que sale de las aberturas de salida (21) del rotor (8). La chapa perforada (26) refuerza, mediante una eleccion adecuada de la distancia con respecto a las elevaciones convexas (17) de los perfiles de superficie de soporte (16), por un lado, la generacion de
la presion negativa y posibilita, por otro lado, la derivacion del agua que sale de las aberturas de salida (21)
alejandola del rotor hacia la pared interior del inserto (2) minimizando la perdida de friccion. El agua discurre despues a lo largo de la pared interior del inserto (2) hacia abajo hasta alcanzar el nivel de lfquido.
Igualmente en una forma de realizacion ventajosa, aunque no imprescindible, tanto en el lado superior como en el lado inferior de la superficie envolvente del rotor (8) se encuentran en la zona de los perfiles de superficie de soporte (16) chapas de cubierta (27), que sobresalen del rotor (8) radialmente hacia fuera y llegan hasta cerca de la pared interior del inserto (2) asf como, en caso de que este colocado un anillo (25) con chapa perforada (26), sobrepasan estos, pero sin tocarlos.
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El rotor (8) se pone en movimiento rotacional a traves del arbol (7) o bien por medio de un motor (9) dispuesto por fuera del recipiente (1), guiandose el arbol (7) con obturacion a traves del fondo del recipiente (1), o bien el arbol (7) forma parte de un electromotor encapsulado dispuesto dentro del recipiente (1).
Ademas esta previsto un tubo de alimentacion (14) para aire comprimido que es guiado desde el lado exterior del recipiente (1) hacia el interior del inserto (2) y desemboca en este por encima de su delimitacion inferior, de manera preferente aproximadamente a mitad de altura entre el lado inferior del rotor (8) y el canto inferior del inserto (2).
Finalmente, en la pared superior/la tapa del recipiente (1) esta dispuesta una abertura (15) que puede cerrarse para verter un medio lfquido.
La energfa cinetica de un medio lfquido puesta a disposicion por el dispositivo descrito anteriormente puede usarse para generar energfa de accionamiento estando colocada, como se muestra en el ejemplo de realizacion representado, dentro del cuerpo hueco (3) sobre el plano de la entrada de los tubos ascendentes (10) en un arbol vertical (13) una rueda de turbina (12) de una turbina de presion constante con alabes (19) dispuestos en la misma. La rueda de turbina (12) esta montada en un casquillo (11) que se encuentra por debajo. Las boquillas (22) estan dirigidas hacia los lados interiores de alabe de la rueda de turbina (12), y los alabes (19) lindan con la pared interior del cuerpo hueco (3), sin tocarla. El arbol (13) vertical de la rueda de turbina (12) esta alargado hacia arriba y traspasa la pared del cuerpo hueco (3) y la pared superior (la tapa) del recipiente (1) para conectarse a dispositivos y aparatos (24) que van a accionarse, en particular generadores, maquinas o vehuculos. El arbol (13) esta montado en el recipiente (1) de manera estanca con respecto al medio gaseoso en el cuerpo hueco (3) y el medio lfquido en el recipiente (1).
Para ejecutar el procedimiento y poner en marcha el dispositivo se vierte en una atmosfera ambiente normal en el recipiente (1) a traves de su abertura (15) un medio lfquido no compresible, preferentemente agua, hasta que este alcanza el punto mas alto del recipiente (1). A este respecto, el medio lfquido tambien penetra en el inserto (2) en forma de campana asf como en los tubos ascendentes (10) desde sus aberturas inferiores, hasta que el aire que esta presente en los mismos y en el cuerpo hueco (3) unido a los mismos y encerrado por el medio lfquido que penetra este comprimido en tal medida que se produzca una compensacion de presion. Despues se cierra la abertura (15) del recipiente (1).
Despues se introduce a traves del tubo de alimentacion (14) aire comprimido desde fuera del recipiente (1) al interior del inserto (2), por lo que se aumenta correspondientemente la presion en todo el recipiente (1) hasta que se alcance el estado de operacion deseado. En este estado de energfa potencial aumentada de los medios encerrados se pone en rotacion el rotor (8) a traves del arbol (7) mediante el motor (9), y concretamente en el sentido de rotacion (en el ejemplo de realizacion representado con los dibujos en rotacion hacia la izquierda), de modo que segun la patente alemana 10 2005 049 938 en los perfiles de superficie de soporte (16) a continuacion de sus elevaciones convexas (17) en sus zonas de salida (18) largadas y descendentes surge un efecto de presion negativa. La presion negativa depende en su magnitud de la velocidad elegida del rotor y la presion del gas dentro del inserto (2). Para cambiar el estado operativo pueden cambiarse en todo momento durante la operacion tanto la presion del gas como la velocidad del rotor (8).
La presion negativa en la zona de salida (18) del perfil de superficie de soporte (16) avanza a traves de los canales (6) en el cuerpo hueco (3) y desde este hacia los tubos ascendentes (10). La presion negativa que actua entonces en el cuerpo hueco (3) y la presion del gas que existe al mismo tiempo en el inserto (2) provocan que el agua u otro medio lfquido entre desde el recipiente (1) y el inserto (2) a traves de los tubos ascendentes (10) y las boquillas (22) al cuerpo hueco (3) como chorro de alta energfa cinetica.
Igualmente, a consecuencia de la presion negativa provocada por el rotor (8) en marcha en sus aberturas de salida (21) asf como de la presion del gas que actua dentro del cuerpo hueco (3) retorna el agua u otro medio lfquido desde el cuerpo hueco (3) por los canales (6) del rotor (8) y por las aberturas de salida (21) en la zona de salida (18) de los perfiles de superficie de soporte (16) al inserto (2) hasta alcanzar el nivel de lfquido. En la operacion en marcha, el nivel de lfquido se situa siempre por encima del canto inferior del inserto (2).
En el sentido de la invencion, el cuerpo hueco (3) puede tener, en lugar de la forma de esfera en el ejemplo de realizacion representado, tambien la forma de un cubo, de un paralelepfpedo, de un tonel o tambien otra forma.
Mediante el procedimiento descrito y el dispositivo para su realizacion se introduce a traves del movimiento de giro del rotor (8), por un lado, energfa mecanica en el sistema y, por otro lado, por medio de solicitacion de presion externa se aumenta adicionalmente la energfa potencial de los medios que se encuentran en el sistema. La presion negativa que actua a consecuencia de ello en los perfiles de superficie de soporte (16) a lo largo de la superficie envolvente de rotor genera un circuito continuo del agua u otro medio lfquido y, por tanto, energfa cinetica siempre disponible. Esta forma de energfa puede usarse, como se describe en el ejemplo de realizacion representado, para la emision de potencia constante en el tiempo y, por tanto, en comparacion con las condiciones de uso habituales de las turbomaquinas motrices, es independiente del entorno geografico o las condiciones naturales.
A este respecto, para la energfa mecanica requerida a partir del movimiento de giro del arbol de accionamiento (7) se necesita solo una potencia de accionamiento del motor (9) relativamente baja para el accionamiento del rotor (8), porque el rotor (8) funciona, en la operacion estacionaria exclusivamente, en todo caso de manera fundamental, en el medio compresible gaseoso con una densidad muy baja y con poca friccion. Por ello, puede seleccionarse 5 tambien una velocidad elevada del rotor (8). Esto se consigue segun un principio novedoso desde el punto de vista tecnico de tal modo que, en el procedimiento de acuerdo con la invencion y el dispositivo para su realizacion, la transmision de energfa desde el rotor (8) al medio no compresible - mecanica a cinetica - no se efectua directamente mediante un rodete de tipo constructivo convencional, sino indirectamente mediante la generacion de una presion negativa relativa en el medio compresible. Para aumentar la eficiencia de esta operacion se aumenta la presion del 10 medio compresible previamente con respecto al estado ambiental. La generacion de la presion negativa efectiva se produce en la superficie envolvente del rotor (8), que esta realizada en la forma de perfil descrita anteriormente y basada en el principio operacional de la patente alemana 10 2005 049 938.
La demanda de medio lfquido, preferentemente agua, de la instalacion se limita a la unica operacion de llenado 15 antes de la primera puesta en marcha. Tambien se requiere la alimentacion de aire comprimido exterior solo para el primer ajuste de la presion interior de trabajo. Durante toda la operacion de la instalacion se necesita solo la facilitacion de la potencia para accionar el arbol (7), y no se origina ninguna emision que contamine el entorno. Si debiera interrumpirse o finalizarse la operacion de la instalacion, tendra que desconectarse unicamente la potencia de accionamiento del arbol (7). El estado de partida de la instalacion vuelve a ajustarse despues automaticamente.
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Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para generar una fuerza de accionamiento continua al facilitar ene^a cinetica de un medio Uquido causando diferencias de presion en un sistema cerrado llenado con medio Ifquido, en particular agua, y medio gaseoso, en particular aire, caracterizado por que, en un dispositivo segun la reivindicacion 4 o segun la reivindicacion 4 en asociacion con una o varias de las reivindicaciones 5 a 11, se provoca un circuito del medio lfquido, llenandose el recipiente cerrado por todos los lados con el medio lfquido y encerrando este a este respecto el medio gaseoso, presente antes del llenado y situado a presion ambiente, en el inserto abierto en el lado inferior, el cuerpo hueco unido al mismo y los tubos ascendentes conectados al cuerpo hueco, abiertos por abajo, y subiendo en su interior hasta la compensacion de presion y despues se aumenta adicionalmente la energfa potencial de los dos medios mediante solicitacion de presion exterior, por que ademas mediante el rotor puesto entonces en movimiento rotacional a motor dentro del inserto en el medio gaseoso se genera en la superficie envolvente del rotor una presion negativa con respecto a la presion del gas encerrado que lleva en el cuerpo hueco a una presion negativa correspondiente, y transportandose mediante la presion negativa en el cuerpo hueco en asociacion con la presion del gas en el inserto mediante los tubos ascendentes medio lfquido desde el recipiente al cuerpo hueco y generandose y poniendose a disposicion una energfa cinetica, por que finalmente el medio lfquido que entra en el cuerpo hueco es aspirado desde este y retorna hasta alcanzar el nivel de lfquido en el inserto a consecuencia de una subida de la presion del gas en el cuerpo hueco frente a la presion negativa generada por el rotor, provocada por un nivel de lfquido de escasa altura formado dentro del cuerpo hueco durante la operacion de transporte, permaneciendo la presion del gas en el cuerpo hueco no obstante mas baja que la presion del gas en el inserto.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la cantidad de energfa cinetica generada viene determinada por el caudal y velocidad de transporte del medio lfquido, que a su vez dependen de la solicitacion de presion exterior y de la velocidad de rotacion del rotor en el inserto.
  3. 3. Procedimiento segun las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la relacion entre caudal y velocidad de transporte del medio lfquido se regula adicionalmente a traves de boquillas en la salida de los tubos ascendentes al cuerpo hueco.
  4. 4. Dispositivo para implementar el procedimiento segun la reivindicacion 1, compuesto por un recipiente (1) cerrado por todos los lados en forma de un tonel, de una esfera, de un cubo, de un paraielepfpedo o en otra forma, caracterizado por que en este recipiente (1) esta insertado un inserto (2) abierto en su lado inferior, preferentemente en forma de campana, y en cuyo lado superior se encuentra un cuerpo hueco (3) preferentemente en forma de esfera con abertura de salida (4) y pieza de empalme (5), que esta dispuesto en sf mismo completa o parcialmente dentro del recipiente (1) y preferentemente se adentra con una parte de su altura en el inserto (2) y que es estanco a la presion tanto con respecto al recipiente (1) como, a excepcion de la abertura de salida (4), con respecto al inserto (2), caracterizado ademas por que, dentro del inserto (2), a una cierta distancia con respecto a su pared interior esta dispuesto un rotor (8) como disco cilmdrico en un arbol vertical (7) en una carcasa de arbol de manera que puede moverse en rotacion y de manera estanca a la presion, el cual en su lado superior tiene una pieza de empalme (23) con la que, de manera que puede moverse en rotacion y obturada, aunque sin union firme, penetra en la abertura de salida (4) con la pieza de empalme (5) del cuerpo hueco (3) y se extiende sobre la misma por una parte de su altura, presentando el rotor (8) con la pieza de empalme (23) uno o varios, preferentemente 3, canales (6) tubulares y abiertos en sus extremos, que discurren desde el extremo superior de la pieza de empalme (23) por la zona interior (20) del rotor (8) hacia su penmetro exterior y allf terminan en las aberturas de salida (21), ademas por que la superficie envolvente del rotor (8) esta dotada de uno o varios perfiles de superficie de soporte (16), que estan dispuestos con un paso preferentemente periodico y consisten en cada caso en la direccion de giro del rotor (8) en una elevacion convexa (17) con zona de salida plana (18) a continuacion y en las aberturas de salida (21) de los canales (6) dispuestas en esta zona de salida, por que el rotor (8), preferentemente desde fuera del recipiente (1), se acciona mediante un motor (9), y por que en el recipiente (1), pero fuera del inserto (2), estan colocados uno o varios tubos ascendentes (10), que estan abiertos en sus extremos inferiores, asf como preferentemente discurren en perpendicular, llegan hacia abajo al menos hasta el canto inferior del inserto (2), asf como con sus extremos superiores estan introducidos, obturados, a traves de arcos por encima del inserto (2), en el cuerpo hueco (3) y terminan dentro del cuerpo hueco (3) en horizontal, ademas por que en la pared superior (la tapa) del recipiente (1) esta dispuesta una abertura (15) que puede cerrarse para el llenado con medio lfquido y por que un tubo de alimentacion (14) para aire comprimido es conducido desde fuera del lado exterior del recipiente (1) hacia el interior del inserto (2) y desemboca en este por encima de su canto inferior.
  5. 5. Dispositivo segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el cierre superior del recipiente (1) lo forman una tapa anular, la parte superior del inserto (2) y la parte del cuerpo hueco (3) que sobresale de este hacia arriba.
  6. 6. Dispositivo segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el cierre superior del recipiente (1) lo forman una tapa anular y la parte superior del cuerpo hueco (3).
  7. 7. Dispositivo segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el rotor (8) esta realizado como disco cilmdrico plano o con superficie envolvente que se pandea en el borde ligeramente hacia abajo.
    5
    10
    15
    20
    25
  8. 8. Dispositivo segun la reivindicacion 4 o una o varias de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que en la pared interior del inserto (2) y de manera enfrentada a la superficie envolvente del rotor (8) esta dispuesto de manera firme un anillo (25), que porta una chapa perforada (26) apartada ligeramente de la pared interior, contra la que choca el agua que sale de las aberturas de salida (21) del rotor (8).
  9. 9. Dispositivo segun la reivindicacion 4 y la reivindicacion 7 o segun las reivindicaciones 4, 7 y 8, caracterizado por que los perfiles de superficie de soporte (16) tienen en el lado superior y en el lado inferior del rotor (8) chapas de cubierta (27), que sobresalen radialmente hacia fuera y llegan hasta cerca de la pared interior del inserto (2) y, en la medida en que en esta estan colocados un anillo (25) con chapa perforada (26), estas sobresalen sin tocarlos.
  10. 10. Dispositivo segun la reivindicacion 4 o una o varias de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por que los tubos ascendentes (10) tienen en sus extremos que discurren en horizontal en el cuerpo hueco (3) boquillas (22) regulables.
  11. 11. Dispositivo segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el arbol (7) del rotor (8) forma parte de un electromotor encapsulado dispuesto dentro del recipiente (1).
  12. 12. Dispositivo segun la reivindicacion 4 o una o varias de las reivindicaciones 5 a 11, caracterizado por que dentro del cuerpo hueco (3), sobre el plano de la entrada de los tubos ascendentes (10), en un arbol vertical (13) esta colocada una rueda de turbina (12) de una turbina de presion constante con alabes (19) dispuestos en la misma y montada en un casquillo (11) que se situa por debajo de la rueda de turbina (12), lindando los alabes (19) con la pared interior del cuerpo hueco (3) sin tocarla, y por que las boquillas (22) en los extremos de los tubos ascendentes (10) estan dirigidas hacia los lados interiores de los alabes (19), ademas por que el arbol (13) de la rueda de turbina (12) traspasa la pared del cuerpo hueco (3) y la pared superior del recipiente (1), montado de manera estanca con respecto al medio gaseoso en el cuerpo hueco (3) y el medio lfquido en el recipiente (1), para conectarse a dispositivos y aparatos (24) que van a accionarse.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2742883B2 (es) * 2018-08-17 2020-06-17 Calvo Merida Zacarias Generador dinámico por presión
KR20210001266A (ko) 2019-06-27 2021-01-06 김병식 에너지 변환 장치
WO2021256924A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 Arnbarg Beheer B.V. Vortex motor
NL2025860B1 (nl) * 2020-06-18 2022-02-17 Arnbarg Beheer B V Vortex motor
WO2022084905A1 (en) * 2020-10-23 2022-04-28 Mphahlele Maredi Wilson Method of auto-converting fluid enthalpy to fluid jet kinetic energy through a convergent nozzle
WO2023164740A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 Gravity Energy Pty Ltd Recirculating hydro-pneumatic impulse turbine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3611723A (en) * 1969-11-13 1971-10-12 Hollymatic Corp Hydraulic turbine and method
US4345160A (en) * 1978-10-06 1982-08-17 Smith J T Waterwheel power generator
DE3720580A1 (de) * 1987-03-05 1989-01-05 Binder Johann Anlage fuer den antrieb von wasserkraftmaschinen
JPH02104983A (ja) * 1988-09-02 1990-04-17 Fujimatsu Sasaki 水力循環発電
DE19644670A1 (de) * 1995-10-27 1997-07-24 Benno Ewert Pumpverfahren mit Wirkungsgradsteigerung und Pumpe
DE19647476A1 (de) * 1996-11-16 1998-05-20 Manfred Klenk Pneumatisch hydraulischer Zentrifugalantrieb
DE10133547A1 (de) 2001-03-14 2002-10-02 Johann Binder Hydraulische Anlage für die Gewinnung von Energie
US6787934B2 (en) * 2002-02-05 2004-09-07 Pentti Henrik Parviainen Turbine system
DE102006023017A1 (de) 2005-06-10 2006-12-14 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Hydrodynamischer Drehmomentwandler
DE102005049938B3 (de) 2005-10-19 2007-03-01 Zeki Akbayir Rotor für eine Strömungsmaschine und eine Strömungsmaschine
DE112007003687A5 (de) * 2007-08-10 2010-07-22 Krauss, Gunter Strömungsenergieanlage, insbesondere Windkraftanlage
US7579700B1 (en) * 2008-05-28 2009-08-25 Moshe Meller System and method for converting electrical energy into pressurized air and converting pressurized air into electricity

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