IT201900019520A1

IT201900019520A1 - Electric power generation device

Info

Publication number: IT201900019520A1
Application number: IT102019000019520A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Parodi
Original assignee: Parodi Leonardo; Farazi Lara; Farazi Raissa; Giuseppe Parodi
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-04-22

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: “Dispositivo di generazione di energia elettrica” DESCRIPTION of the Industrial Invention entitled: "Electricity generation device"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di generazione di energia elettrica, comprendente una ruota portante a cui è fissata in maniera radiale una pluralità di pale motrici, in quanto spinte a ruotare dalla corrente generata da un corso d’acqua. The present invention relates to an electrical energy generation device, comprising a bearing wheel to which a plurality of drive blades is radially fixed, as they are pushed to rotate by the current generated by a stream.

La ruota portante è fissata in modo ruotabile ad una struttura di supporto, in modo tale per cui la ruota portante, immersa almeno parzialmente all’interno di un corso d’acqua, viene posta in rotazione dalla corrente di detto corso d’acqua. The bearing wheel is rotatably fixed to a support structure, in such a way that the bearing wheel, immersed at least partially inside a water course, is rotated by the current of said water course.

Inoltre la ruota portante è collegata a mezzi di generazione di energia elettrica, in modo tale per cui la rotazione di detta ruota portante azioni tali mezzi di energia elettrica. Furthermore, the supporting wheel is connected to means for generating electric energy, in such a way that the rotation of said supporting wheel activates said means of electric energy.

Quella appena descritta è la comune realizzazione delle ruote idrauliche note allo stato dell’arte. The one just described is the common realization of water wheels known to the state of the art.

Tali ruote idrauliche sfruttano l’energia cinetica e potenziale dell’acqua, come ad esempio un fiume, una cascata, che movimenta le pale della ruota portante, la cui rotazione viene sfruttata per azionare un alternatore che consente di generare energia elettrica. These water wheels exploit the kinetic and potential energy of water, such as a river, a waterfall, which moves the blades of the supporting wheel, the rotation of which is used to drive an alternator that allows the generation of electricity.

Le ruote idrauliche note allo stato dell’arte, tuttavia non sono in grado di generare energia immediatamente fruibile, ossia non sono in grado di sfruttare movimentazioni lente, che possono essere date dalla corrente di un fiume, per generare energia direttamente disponibile agli utilizzatori finali. The water wheels known to the state of the art, however, are not able to generate immediately usable energy, that is, they are not able to take advantage of slow movements, which can be given by the current of a river, to generate energy directly available to end users.

Tale problematica è risolta dalle pale eoliche note allo stato dell’arte, che tuttavia sfruttano la forza del vento e non possono essere utilizzate in combinazione ad un corso d’acqua. This problem is solved by wind turbines known to the state of the art, which however exploit the force of the wind and cannot be used in combination with a stream.

Inoltre le ruote idrauliche note allo stato dell’arte, possono essere installate e utilizzate solo con determinate condizioni al contorno, come ad esempio la presenza di ampi salti del corso d’acqua. In addition, the water wheels known to the state of the art can be installed and used only with certain boundary conditions, such as the presence of large jumps in the watercourse.

Infine le ruote idrauliche note allo stato dell’arte necessitino di strutture di supporto imponenti e di costruzioni apposite volte a veicolare il flusso dell’acqua che consente la rotazione di tali ruote. Finally, the water wheels known to the state of the art require impressive support structures and special constructions aimed at conveying the flow of water that allows the rotation of these wheels.

I requisiti costruttivi e di installazione appena descritti limitano particolarmente l’utilizzo delle ruote idrauliche, sia per motivi economici, in quanto i costi di installazione rischiano di essere maggiori dei ricavi dalla produzione di energia “pulita”, sia per problematiche di impatto ambientale. The construction and installation requirements described above particularly limit the use of water wheels, both for economic reasons, as installation costs are likely to be greater than revenues from the production of "clean" energy, and for environmental impact issues.

Esiste dunque una esigenza non soddisfatta dai sistemi noti allo stato dell’arte di realizzare un dispositivo di generazione di energia elettrica che risolva gli svantaggi sopra esposti. There is therefore a need not met by the systems known in the state of the art to create a device for generating electricity that solves the aforementioned disadvantages.

La presente invenzione consegue gli scopi di cui sopra realizzando un dispositivo di generazione di energia elettrica come descritto in precedenza, in cui la struttura di supporto comprende un braccio di supporto che presenta una prima estremità collegata alla ruota portante ed una seconda estremità collegata ad una struttura fissa prevista in corrispondenza del corso d’acqua. The present invention achieves the above purposes by realizing an electrical power generation device as described above, in which the support structure comprises a support arm which has a first end connected to the bearing wheel and a second end connected to a structure fixed planned in correspondence of the watercourse.

Vantaggiosamente dunque la presente invenzione consente di realizzare un dispositivo di generazione di energia elettrica partendo da fonti rinnovabili, che sia semplice da installare e che, attraverso accorgimenti meccanicamente semplici e poco costosi, consenta di realizzare una struttura di supporto snella, poco ingombrante e che si adatti al paesaggio. Advantageously, therefore, the present invention makes it possible to produce a device for generating electricity starting from renewable sources, which is simple to install and which, through mechanically simple and inexpensive measures, allows the creation of a slender support structure, not bulky and which is suitable for the landscape.

Inoltre, la presente invenzione permette di ottenere energia elettrica immediatamente fruibile dall’utilizzatore ultimo, grazie alla presenza di un opportuno sistema di moltiplica/demoltiplica della rotazione della ruota portante atto a convertire un numero basso di giri della ruota motrice di ampio diametro, in un numero elevato di giri di una ruota terminale di un alternatore, dal diametro ridotto. Furthermore, the present invention allows to obtain electrical energy immediately usable by the final user, thanks to the presence of a suitable multiply / demultiply system of the rotation of the bearing wheel suitable for converting a low number of revolutions of the drive wheel of large diameter, into a high number of revolutions of a terminal wheel of an alternator, with a reduced diameter.

Come risulterà evidente dall’illustrazione di alcuni esempi esecutivi, il dispositivo non richiede particolari salti di livello del corso d’acqua, anzi può essere previsto in qualsiasi corso d’acqua, a patto che il braccio di supporto sia collegato ad una struttura fissa. As will be evident from the illustration of some executive examples, the device does not require particular jumps in the level of the watercourse, indeed it can be foreseen in any watercourse, provided that the support arm is connected to a fixed structure.

La struttura fissa può essere una struttura di qualsivoglia natura nota allo stato dell’arte, che sia solidamente fissata al terreno in corrispondenza del corso d’acqua. The fixed structure can be a structure of any kind known to the state of the art, which is solidly fixed to the ground at the watercourse.

Ad esempio, secondo un esempio esecutivo preferito, la struttura fissa può essere costituita da una pila di un ponte posto al di sopra del corso d’acqua. For example, according to a preferred executive example, the fixed structure may consist of a pile of a bridge placed above the water course.

Secondo un perfezionamento, la prima estremità del braccio di supporto è posizionata a monte rispetto alla seconda estremità con riferimento al verso della corrente del corso d’acqua. According to an improvement, the first end of the support arm is positioned upstream with respect to the second end with reference to the direction of the current of the watercourse.

In accordo a tale configurazione, la ruota portante sarà sempre posizionata a monte rispetto alla struttura fissa, come ad esempio a monte rispetto alla pila del ponte. According to this configuration, the supporting wheel will always be positioned upstream with respect to the fixed structure, such as upstream with respect to the bridge pile.

Tale accorgimento presenta aspetti particolarmente vantaggiosi in quanto la ruota portante riesce ad intercettare il flusso di acqua e a sfruttarne la propria energia cinetica prima che il moto dell’acqua venga perturbato dai moti turbolenti generati dalla pila del ponte. This expedient has particularly advantageous aspects as the bearing wheel is able to intercept the flow of water and exploit its kinetic energy before the motion of the water is disturbed by the turbulent motions generated by the bridge pile.

A valle della pila del ponte, a causa dell’impatto del corso d’acqua con la pila, si generano moti turbolenti dell’acqua che non consentono di sfruttare al meglio l’energia cinetica del corso d’acqua, sia per una riduzione della velocità di flusso, sia per i vortici generati. Downstream of the bridge pile, due to the impact of the watercourse with the pile, turbulent motions of the water are generated which do not allow to make the most of the kinetic energy of the watercourse, both for a reduction of flow velocity, both for the vortices generated.

Secondo una forma esecutiva preferita, la seconda estremità è collegata alla pila attraverso un giunto con almeno un grado di libertà. According to a preferred embodiment, the second end is connected to the stack through a joint with at least one degree of freedom.

In questo modo la posizione della ruota portante potrà essere regolata sia in senso verticale, che in senso orizzontale, ottimizzando la posizione della ruota rispetto alla direzione del flusso del corso d’acqua, che non sempre è perpendicolare alla struttura fissa. In this way, the position of the bearing wheel can be adjusted both vertically and horizontally, optimizing the position of the wheel with respect to the direction of the flow of the water, which is not always perpendicular to the fixed structure.

Risulta evidente come tale caratteristica conferisca al dispositivo oggetto della presente invenzione una elevata adattabilità a tutte le tipologie di corso d’acqua e alle possibili installazioni. It is evident how this characteristic gives the device object of the present invention a high adaptability to all types of watercourses and possible installations.

Secondo una ulteriore forma attuativa, il braccio di supporto e/o la ruota portante comprendono mezzi di regolazione dello stato di immersione della ruota portante. According to a further embodiment, the support arm and / or the supporting wheel comprise means for adjusting the immersion state of the supporting wheel.

In seguito verranno illustrati alcuni esempi, ma si intuisce come tale variante permetta di regolare la posizione del braccio o della ruota al fine di ottimizzare la spinta del flusso sulle pale motrici. Some examples will be illustrated below, but it is clear how this variant allows to adjust the position of the arm or wheel in order to optimize the thrust of the flow on the driving blades.

Secondo una prima forma esecutiva, tali mezzi di regolazione comprendono un braccio di ancoraggio del braccio di supporto al letto del corso d’acqua. According to a first embodiment, these adjustment means comprise an anchor arm of the support arm to the bed of the watercourse.

In base ad una seconda forma esecutiva, da prevedere in alternativa od in combinazione alla variante testé descritta, i mezzi di regolazione comprendono mezzi di galleggiamento della ruota portante e/o del braccio di supporto. According to a second embodiment, to be provided as an alternative to or in combination with the variant just described, the adjustment means comprise floating means for the bearing wheel and / or the support arm.

Tale configurazione risulta particolarmente vantaggiosa in combinazione alla variante che prevede un giunto di collegamento della seconda estremità del braccio con un grado di libertà, in modo che la ruota si possa regolare secondo un asse verticale. This configuration is particularly advantageous in combination with the variant which provides for a joint for connecting the second end of the arm with a degree of freedom, so that the wheel can be adjusted along a vertical axis.

Si realizza una sorta di zattera galleggiante, che regola il posizionamento della ruota portante portante, sulla base del livello del fiume. A sort of floating raft is created, which regulates the positioning of the load-bearing wheel, based on the level of the river.

In questo modo la ruota portante potrà adattarsi al livello del corso d’acqua, in modo da presentare un posizionamento fisso rispetto al livello del corso d’acqua e ottimizzare la spinta dell’acqua rispetto alle pale motrici. In this way, the bearing wheel will be able to adapt to the level of the watercourse, in order to present a fixed positioning with respect to the level of the watercourse and to optimize the thrust of the water with respect to the drive blades.

Al fine di migliorare ulteriormente la movimentazione della ruota portante, è possibile agire sulle pale motrici e realizzarle in modo da ottenere un profilo idrodinamico particolarmente efficiente, in grado di accogliere la quantità di acqua che impatta sulla superficie delle pale motrici e ottenere la migliore rotazione possibile. In order to further improve the handling of the bearing wheel, it is possible to act on the drive blades and make them in such a way as to obtain a particularly efficient hydrodynamic profile, able to accommodate the amount of water that impacts on the surface of the drive blades and obtain the best possible rotation. .

Dunque secondo una possibile forma esecutiva, le pale presentano mezzi di variazione della lunghezza delle pale stesse. Therefore, according to a possible embodiment, the blades have means for varying the length of the blades themselves.

L’incremento del raggio della ruota portante può avere solo effetti virtuosi sulla resa del dispositivo in quanto allungare la leva moltiplica l’energia di partenza. The increase in the radius of the bearing wheel can only have virtuous effects on the performance of the device as lengthening the lever multiplies the starting energy.

I parametri che determinano la regolazione della lunghezza delle pale sono essenzialmente due: The parameters that determine the adjustment of the length of the blades are essentially two:

- caratteristiche del fiume: pescaggio e profondità dell’acqua - characteristics of the river: draft and water depth

- regole paesaggistiche di contenimento dello sviluppo del dispositivo. - landscape rules for the containment of the development of the device.

Secondo una variante esecutiva, le pale presentano superfici lisce, in modo da evitare che eventuali detriti si depositino sulle pale, e trovino appigli per rimanervi abbarbicati o avviluppati, o limitando la movimentazione e la resa di potenza. According to an executive variant, the blades have smooth surfaces, so as to prevent any debris from settling on the blades, and from finding grips to remain clinging or enveloped, or limiting movement and power output.

Sempre con il fine di ottimizzare l’effetto della spinta dell’acqua sulle pale motrici, tali pale presentano una forma a cucchiaio, in modo tale per cui, in condizione immersa, presentano una concavità, comunque sfuggevole, opposta alla direzione della corrente del corso d’acqua. Always with the aim of optimizing the effect of the water thrust on the driving blades, these blades have a spoon shape, in such a way that, in immersed condition, they have a concavity, however elusive, opposite to the direction of the current of the course of water.

Secondo una ulteriore forma esecutiva, le pale, in prossimità della propria estremità distale al mozzo centrale, presentano un profilo atto ad agevolare l’immersione all’interno del corso d’acqua. According to a further embodiment, the blades, near their distal end to the central hub, have a profile designed to facilitate immersion inside the watercourse.

L’estremità della pala può ad esempio essere costituita da due cucchiai appaiati, tra i quali si trova un tagliante che divide a metà il getto, per farlo uscire ai lati sotto forma di due getti separati ed equilibrare la spinta sui due lati della turbina, evitando l'urto dell'acqua in ritorno dalla pala contro la pala successiva, evento che ridurrebbe il lavoro prodotto. The tip of the blade can, for example, consist of two paired spoons, between which there is a cutter that divides the jet in half, to make it come out at the sides in the form of two separate jets and balance the thrust on the two sides of the turbine, avoiding the impact of the water returning from the blade against the next blade, an event that would reduce the work produced.

Inoltre, secondo una possibile forma esecutiva illustrata in dettaglio in seguito, la ruota portante è costituita da un elemento a cingolo al quale elemento a cingolo è fissata la pluralità di pale. Furthermore, according to a possible embodiment illustrated in detail below, the supporting wheel consists of a track element to which the track element is fixed the plurality of blades.

Infine il detto braccio di supporto è costituito da una parte terminale a forma di ferro di cavallo, in modo da realizzare una sede di inserimento di detta ruota portante. Finally, said support arm consists of a horseshoe-shaped terminal part, so as to provide a seat for inserting said bearing wheel.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui: These and other characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the following description of some executive examples illustrated in the attached drawings in which:

la figura 1 illustra una vista laterale del dispositivo di generazione di energia elettrica, oggetto della presente invenzione, secondo una possibile forma esecutiva; Figure 1 illustrates a side view of the electric power generation device, object of the present invention, according to a possible embodiment;

la figura 2 illustra una vista dall’alto del dispositivo di generazione di energia elettrica, oggetto della presente invenzione, secondo una possibile forma esecutiva; Figure 2 illustrates a top view of the electricity generation device, object of the present invention, according to a possible embodiment;

la figura 3 illustra una ulteriore forma esecutiva della ruota portante appartenente al dispositivo oggetto della presente invenzione. Figure 3 illustrates a further embodiment of the bearing wheel belonging to the device object of the present invention.

Si specifica che le figure allegate alla presente domanda di brevetto illustrano solo alcune possibili forme esecutive del dispositivo di generazione di energia elettrica oggetto della presente invenzione, per meglio comprenderne i vantaggi e le caratteristiche descritte. It is specified that the figures attached to the present patent application illustrate only some possible embodiments of the electric power generation device object of the present invention, in order to better understand the advantages and characteristics described.

Tali forme esecutive sono dunque da intendersi a puro scopo illustrativo e non limitativo al concetto inventivo della presente invenzione, ossia quello di realizzare un dispositivo di generazione di energia elettrica che permetta di sfruttare in maniera efficiente tutti i corsi d’acqua e che sia facilmente adattabile a tutte le tipologie di corso d’acqua. These embodiments are therefore to be understood purely for illustrative purposes and not limitative to the inventive concept of the present invention, i.e. that of realizing an electrical energy generation device that allows to efficiently exploit all watercourses and that is easily adaptable. to all types of watercourses.

Con particolare riferimento alla figura 1, viene illustrata una specifica forma esecutiva del dispositivo di generazione di energia elettrica oggetto della presente invenzione, comprendente una ruota portante 1, che presenta un mozzo centrale 12 a cui è fissata in maniera radiale una pluralità di pale motrici 11. With particular reference to Figure 1, a specific embodiment of the electric power generation device object of the present invention is illustrated, comprising a bearing wheel 1, which has a central hub 12 to which a plurality of drive blades 11 is radially fixed .

La ruota portante 1 è fissata in modo ruotabile al braccio di supporto 2, in modo tale per cui la ruota 1 possa effettuare una rotazione attorno ad un asse passante per il mozzo centrale 12 e perpendicolare al piano della figura 1. The supporting wheel 1 is rotatably fixed to the support arm 2, so that the wheel 1 can rotate around an axis passing through the central hub 12 and perpendicular to the plane of Figure 1.

Come risulta evidente dalla figura 1, la ruota portante 1 è immersa almeno parzialmente all’interno di un corso d’acqua che presenta un livello di riempimento C, in modo tale per cui la corrente del corso d’acqua, che presenta la direzione indicata dalla freccia A pone in rotazione la ruota potante 1 nel verso indicato dalla freccia B. As is evident from Figure 1, the bearing wheel 1 is at least partially immersed in a watercourse having a filling level C, so that the current of the watercourse, which has the indicated direction by arrow A it rotates the power wheel 1 in the direction indicated by arrow B.

In pratica l’acqua del corso d’acqua impatta contro le pale motrici 11, crea una spinta su tali pale 11 e movimenta la ruota portante 1. In practice, the water of the watercourse impacts against the drive blades 11, creates a thrust on these blades 11 and moves the bearing wheel 1.

La movimentazione di tale ruota portante 1 viene sfruttata per la generazione di energia elettrica, ossia può essere trasmessa ad un alternatore per la generazione di energia elettrica. The movement of this bearing wheel 1 is exploited for the generation of electrical energy, ie it can be transmitted to an alternator for the generation of electrical energy.

Il collegamento tra la ruota portante 1 e l’alternatore può essere realizzato in uno dei qualsivoglia modi noti allo stato dell’arte. The connection between the bearing wheel 1 and the alternator can be made in any of the ways known to the state of the art.

Secondo la variante illustrata in figura 1, sono previsti mezzi di trasmissione 41 della rotazione della ruota 1, costituiti ad esempio da una cinghia che si impegna su due pignoni laterali, i quali mezzi 41 sono collegati da un lato al mozzo centrale 12 della ruota e all’altro lato ad un sistema di moltiplica/demoltiplica 42 che sarà poi collegato ad un perno di ingresso di un alternatore. According to the variant illustrated in Figure 1, transmission means 41 for the rotation of the wheel 1 are provided, consisting for example of a belt which engages on two lateral pinions, which means 41 are connected on one side to the central hub 12 of the wheel and on the other side to a multiplying / reducing system 42 which will then be connected to an input pin of an alternator.

Tali mezzi di trasmissione consentono dunque di sfruttare le rotazioni lente della ruota portante 1, dal diametro elevato, per ottenere rotazioni veloci dei pignoni laterlali, di diametri ridotti, ed utilizzare tali rotazioni veloci in combinazione ad un alternatore per la generazione di energia elettrica. Said transmission means therefore allow to take advantage of the slow rotations of the bearing wheel 1, with a large diameter, to obtain fast rotations of the lateral pinions, of reduced diameters, and to use these fast rotations in combination with an alternator for the generation of electrical energy.

Con particolare riferimento alla figura 1, il braccio di supporto 2 presenta una prima estremità 20 collegata alla ruota portante 1 ed una seconda estremità 21 collegata alla pila 3 di un ponte posto al di sopra del corso d’acqua. With particular reference to Figure 1, the support arm 2 has a first end 20 connected to the bearing wheel 1 and a second end 21 connected to the pile 3 of a bridge placed above the watercourse.

Il ponte presenta dunque una pila 3, un basamento 32 poggiato sul fondo del corso d’acqua e una parte superiore 31 adibita al passaggio di veicoli e/o pedoni. The bridge therefore has a pile 3, a base 32 resting on the bottom of the watercourse and an upper part 31 used for the passage of vehicles and / or pedestrians.

L’estremità 21 del braccio 2 può essere fissata alla pila 3 in uno dei qualsivoglia modi noti allo stato dell’arte, ma, secondo l’esempio illustrato in figura 1, è presente un braccio di ancoraggio 5, al quale braccio 5 l’estremità 21 è fissata attraverso un giunto 23. The end 21 of the arm 2 can be fixed to the pile 3 in one of any of the ways known in the state of the art, but, according to the example illustrated in Figure 1, there is an anchoring arm 5, to which arm 5 the end 21 is fixed through a joint 23.

Il braccio 5 è fissato alla pila 3 e poggia sul letto del corso d’acqua. The arm 5 is fixed to the pile 3 and rests on the bed of the watercourse.

Il giunto 23 consente l’oscillazione del braccio 2 attorno ad un asse passante per la seconda estremità 21 e orientato perpendicolarmente con riferimento alla figura 1, oscillazione che avviene secondo il verso indicato dalla freccia D. The joint 23 allows the oscillation of the arm 2 around an axis passing through the second end 21 and oriented perpendicularly with reference to figure 1, oscillation that occurs in the direction indicated by the arrow D.

Grazie a tale oscillazione la ruota portante 1 può movimentarsi in senso verticale, lungo le direzioni indicate dalla freccia E, al fine di consentire la regolazione della condizione di immersione della ruota stessa, rispetto al livello C del corso d’acqua. Thanks to this oscillation, the bearing wheel 1 can move vertically, along the directions indicated by the arrow E, in order to allow the adjustment of the immersion condition of the wheel itself, with respect to the level C of the watercourse.

Per ottimizzare l’efficienza della spinta dell’acqua creata sulle pale 11 è infatti vantaggioso che la ruota 1 si trovi parzialmente immersa nel corso d’acqua, preferibilmente che il livello C sia in corrispondenza della metà della ruota portante 1, come illustrato in figura 1. To optimize the efficiency of the thrust of the water created on the blades 11 it is in fact advantageous for the wheel 1 to be partially immersed in the water course, preferably that the level C is in correspondence with the middle of the bearing wheel 1, as illustrated in the figure. 1.

Dunque, il giunto 23 consente di regolare la posizione della ruota portante 1 rispetto al livello C del corso d’acqua. Therefore, the joint 23 allows you to adjust the position of the bearing wheel 1 with respect to the level C of the water course.

Una volta raggiunta la posizione ottimale della ruota portante 1 è possibile prevedere blocchi, elettronici o meccanici, per mantenere tale posizione e variarla al variare del livello C del corso d’acqua. Once the optimal position of the bearing wheel 1 has been reached, it is possible to provide blocks, electronic or mechanical, to maintain this position and vary it as the level C of the water course varies.

È ovviamente possibile prevedere un controllo automatizzato ed elettronico della variazione della posizione della ruota 1 rispetto al livello C del corso d’acqua. It is obviously possible to provide an automated and electronic control of the variation of the position of the wheel 1 with respect to the level C of the watercourse.

Preferibilmente tuttavia, la condizione di immersione della ruota 1 può essere controllata attraverso mezzi di galleggiamento, come ad esempio zattere galleggianti o ad esempio contenitori chiusi e vuoti posti in corrispondenza del mozzo centrale 12, in modo tale per cui il mozzo centrale 12 galleggi sempre sul livello del corso d’acqua C, in maniera automatica, senza la necessità di prevedere controlli elettronici. Preferably, however, the immersion condition of the wheel 1 can be controlled by means of floating means, such as for example floating rafts or for example closed and empty containers placed in correspondence with the central hub 12, in such a way that the central hub 12 always floats on the watercourse level C, automatically, without the need for electronic controls.

In base al posizionamento di tali elementi galleggianti, sarà dunque possibile regolare l’altezza della ruota portante 1 rispetto al livello C del fiume, con il mozzo centrale 12 posizionato al di sopra, al di sotto o pari a tale livello, in base alle necessità operative. On the basis of the positioning of these floating elements, it will therefore be possible to adjust the height of the supporting wheel 1 with respect to the level C of the river, with the central hub 12 positioned above, below or equal to this level, as needed. operational.

Secondo una possibile variante attuativa, è possibile prevedere che il giunto 23 sia configurato in modo da presentare due gradi di liberta, uno in senso verticale, con riferimento alla figura 1, e uno in senso orizzontale, in modo tale per cui la ruota 1 può regolare la posizione non solo rispetto al livello C del corso d’acqua, ma anche rispetto all’asse longitudinale del braccio 2. According to a possible variant embodiment, it is possible to provide that the joint 23 is configured in such a way as to have two degrees of freedom, one in the vertical direction, with reference to Figure 1, and one in the horizontal direction, so that the wheel 1 can adjust the position not only with respect to the level C of the watercourse, but also with respect to the longitudinal axis of the arm 2.

In accordo a tale configurazione, le pale 11 presenteranno la superficie su cui impatta l’acqua disposta perpendicolarmente rispetto alla direzione A dell’acqua. In accordance with this configuration, the blades 11 will have the surface on which the water impacts arranged perpendicular to the direction A of the water.

In base alle varianti illustrate nelle figure 1 e 2, la prima estremità 20 del braccio di supporto 2 è posizionata a monte rispetto alla seconda estremità 21 con riferimento al verso A della corrente del corso d’acqua. According to the variants illustrated in figures 1 and 2, the first end 20 of the support arm 2 is positioned upstream with respect to the second end 21 with reference to the direction A of the stream of the watercourse.

Come anticipato, le pale 11 possono presentare mezzi di variazione della lunghezza delle pale stesse. As anticipated, the blades 11 can have means for varying the length of the blades themselves.

Come anticipato, la variazione della lunghezza delle pale 11 consente di ottimizzare il rendimento dell’intero sistema. As anticipated, the variation in the length of the blades 11 allows to optimize the performance of the entire system.

Infatti, le pale possono essere variate sia in base alle necessità costruttive del sistema stesso, sia in base ai requisiti e ai vincoli del luogo di installazione, con lo scopo di ottenere il massimo rendimento indipendentemente dalle condizioni al contorno. In fact, the blades can be varied both on the basis of the constructive needs of the system itself, and on the basis of the requirements and constraints of the place of installation, with the aim of obtaining the maximum efficiency regardless of the surrounding conditions.

In generale le pale 11 presentano dimensioni variabili da definire in base alle necessità operative, per individuare la forma più idonea al migliore sfruttamento della spinta dell’acqua. In general, the blades 11 have variable dimensions to be defined according to operational needs, to identify the most suitable shape for the best exploitation of the water thrust.

Inoltre le pale presentano superfici lisce e una forma a cucchiaio, in modo tale per cui, in condizione immersa, presentino una concavità opposta alla direzione A della corrente del detto corso d’acqua. In addition, the blades have smooth surfaces and a spoon shape, in such a way that, in an immersed condition, they have a concavity opposite to the direction A of the current of the said watercourse.

Le pale 11 possono ad esempio essere realizzate in maniera del tutto simile a quanto descritto all’interno del documento US409865, il cui contenuto è da considerarsi parte integrante della presente domanda di brevetto. The blades 11 can for example be made in a manner quite similar to what is described in document US409865, the content of which is to be considered an integral part of this patent application.

Al fine di ottimizzare il risultato, le pale possono essere costituite di materiale rigido, flessibile o da una combinazione di tali materiali. In order to optimize the result, the blades can be made of rigid, flexible material or a combination of these materials.

Si specifica infine che, in base alla variante esecutiva illustrata nelle figure 1 e 2, la ruota portante 1 può presentare una intelaiatura esterna che presenta due elementi di convogliamento 13 dell’acqua, volti a favorire il confluire dell’acqua verso le pale 11. Finally, it is specified that, based on the variant embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the bearing wheel 1 may have an external frame that has two elements 13 for conveying the water, aimed at facilitating the flow of water towards the blades 11.

Tale intelaiatura esterna può presentare un elemento di copertura superiore, volto a riparare dagli agenti esterni la parte della ruota 1 non immersa all’interno del corso d’acqua. This external frame may have an upper covering element, aimed at protecting the part of the wheel 1 not immersed inside the watercourse from external agents.

In base a quanto descritto in precedenza, con riferimento alle figure 1 e 2, risulta evidente come il dispositivo oggetto della presente invenzione sia costituito da due elementi mobili e da un elemento isso. On the basis of what has been described above, with reference to Figures 1 and 2, it is evident that the device object of the present invention consists of two movable elements and one fixed element.

Gli elementi mobili sono costituiti dalla ruota portante 1 e dal braccio di supporto 2, mentre l’elemento fisso è costituito dalla pila del ponte 3. The movable elements consist of the supporting wheel 1 and the support arm 2, while the fixed element consists of the bridge pile 3.

In particolare la ruota portante 1 è mobile nel senso che ruota attorno al mozzo centrale 2 e che trasla lungo l’asse E grazie alle movimentazioni, ossia alle oscillazioni del braccio di supporto 2. In particular, the supporting wheel 1 is mobile in the sense that it rotates around the central hub 2 and that it translates along the axis E thanks to the movements, that is to the oscillations of the support arm 2.

Per ottenere il primo elemento mobile, ossia la ruota portante 1, è sufficiente dunque prevedere un elemento rotante sul quale fissare le pale motrici 11. To obtain the first mobile element, that is the bearing wheel 1, it is therefore sufficient to provide a rotating element on which to fix the driving blades 11.

Per questo motivo in figura 3 è illustrata una possibile forma esecutiva di tale ruota portante, in cui è presente un elemento a cingolo 5 che viene movimentato a causa della corrente A generata dal corso d’acqua sulle pale 11. For this reason, Figure 3 shows a possible embodiment of this bearing wheel, in which there is a track element 5 which is moved due to the current A generated by the water course on the blades 11.

Come per il caso di figura 1, le pale 11 sommerse, ossia ad un livello più basso rispetto al livello C del corso d’acqua, sono sottoposte alla spinta generata dal corso d’acqua, per cui percorrono il percorso individuato dalla cinghia 51. As in the case of Figure 1, the submerged blades 11, ie at a lower level than the level C of the watercourse, are subjected to the thrust generated by the watercourse, so they travel the path identified by the belt 51.

In particolare, l’elemento a cingolo 5 si impegna sulla cinghia 51, per cui è posta in movimentazione dalle pale 11. In particular, the track element 5 engages on the belt 51, so it is moved by the blades 11.

Inoltre, la cinghia 51 risulta impegnata a due rulli 52, che ruotano attorno ad un corrispondente asse di rotazione F. Furthermore, the belt 51 is engaged with two rollers 52, which rotate around a corresponding axis of rotation F.

Il movimento di almeno uno dei due rulli 52 viene poi utilizzato per essere trasmesso ad opportuni mezzi di trasmissione 53, simili ai mezzi 41 descritti relativamente alla figura 1. The movement of at least one of the two rollers 52 is then used to be transmitted to suitable transmission means 53, similar to the means 41 described in relation to Figure 1.

In base al posizionamento dei mezzi di trasmissione 53 di figura 3, si evince come il rullo 52 posteriore sia il rullo motrice, ma è possiile prevedere mezzi di trasmissione per ogni rullo 52 o solo per il rullo 52 anteriore. On the basis of the positioning of the transmission means 53 of Figure 3, it can be seen that the rear roller 52 is the driving roller, but it is possible to provide transmission means for each roller 52 or only for the front roller 52.

Dunque la rotazione di almeno uno dei rulli 52 consente di generare energia elettrica, secondo le modalità descritte in precedenza. Therefore, the rotation of at least one of the rollers 52 allows to generate electrical energy, according to the methods described above.

Si specifica che è possibile prevedere anche più di due rulli 52, così da sfruttare la rotazione di uno solo o di tutti i rulli 52 previsti. It is specified that it is also possible to provide more than two rollers 52, so as to exploit the rotation of one or all of the rollers 52 provided.

Il dispositivo illustrato in figura 3 mostra inoltre due ulteriori particolari varianti attuative. The device illustrated in Figure 3 also shows two further particular variants of implementation.

Innanzitutto il dispositivo oggetto della presente invenzione presenta una struttura di supporto 54 che consente di appoggiare il dispositivo stesso sul fondo del corso d’acqua, senza la necessità di prevedere un ponte o ulteriori strutture pre esistenti. First of all, the device object of the present invention has a support structure 54 which allows the device itself to be placed on the bottom of the water course, without the need to provide a bridge or other pre-existing structures.

Secondariamente le pale 11 risultano fissate al cingolo 5 attraverso un giunto che consente di oscillare attorno ad un asse parallelo all’asse F di rotazione dei rulli 52. Secondly, the blades 11 are fixed to the track 5 through a joint that allows it to oscillate around an axis parallel to the rotation axis F of the rollers 52.

In questo modo le pale 11 possono passare da una condizione inattiva ad una condizione attiva. In this way the blades 11 can pass from an inactive condition to an active condition.

La condizione inattiva è ottenuta quando le pale 11 non sono sommerse e non subisocono la spinta della corrente del corso d’acqua, mentre la condizione attiva è ottenuta quando le pale 11 sono sommerse in acqua. The inactive condition is obtained when the blades 11 are not submerged and do not undergo the thrust of the current of the watercourse, while the active condition is obtained when the blades 11 are submerged in water.

Il passaggio dalla condizione attiva alla condizione passiva e viceversa, è ottenuto grazie alla gravità che agisce sulle pale 11, come chiaramente illustrato in figura 3. The passage from the active condition to the passive condition and vice versa is obtained thanks to the gravity acting on the blades 11, as clearly illustrated in figure 3.

Infine, come ultima variante esecutiva, è possibile prevedere di utilizzare un dispositivo del tipo coclea, vite di Archimede o simili. Utilizzata come turbina a vite Finally, as a last executive variant, it is possible to use a device of the type cochlea, Archimedes screw or the like. Used as a screw turbine

In questo caso la spinta della corrente aziona la vite di Arhcimede che trasmette la propria rotazione ad un sistema di trasmissione, realizzato in maniera simile al sistema di trasmissione 41 di figura 1. In this case the thrust of the current activates the Arhcimede screw which transmits its rotation to a transmission system, made in a similar way to the transmission system 41 of figure 1.

Risulte evidente come tale variante consenta di utilizzare dunque la viste di Archimede come sostitutiva della ruota portante 1, immergendo completamente la vite di Archimede al di sotto del livello C del corso d’acqua. It is clear that this variant therefore allows the Archimedes view to be used as a replacement for the bearing wheel 1, completely immersing the Archimedes screw below level C of the watercourse.

Come anticipato, le varianti descritte sono solo alcuni modelli di realizzazione del dispositivo oggetto della presente invenzione, che non rispecchiano necessariamente varianti più comode o semplici da realizzare. As anticipated, the variants described are only some embodiments of the device object of the present invention, which do not necessarily reflect variants that are more comfortable or simpler to produce.

Mentre l’invenzione è suscettibile di varie modifiche e costruzioni alternative, alcune forme di realizzazione preferite sono state mostrate nei disegni e descritte in dettaglio. While the invention is susceptible to various modifications and alternative constructions, some preferred embodiments have been shown in the drawings and described in detail.

Si deve intendere, comunque, che non vi è alcuna intenzione di limitare l’invenzione alla specifica forma di realizzazione illustrata, ma, al contrario, essa intende coprire tutte le modifiche, costruzioni alternative, ed equivalenti che ricadano nell’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni. It is to be understood, however, that there is no intention of limiting the invention to the specific embodiment illustrated, but, on the contrary, it is intended to cover all modifications, alternative constructions, and equivalents that fall within the scope of the invention such as defined in the claims.

L’uso di “ad esempio”, “ecc.”, “oppure” indica alternative non esclusive senza limitazione a meno che non altrimenti indicato. The use of "for example", "etc.", "or" indicates non-exclusive alternatives without limitation unless otherwise indicated.

L’uso di “include” significa “include, ma non limitato a” a meno che non altrimenti indicato. The use of "include" means "includes, but not limited to" unless otherwise indicated.

Claims

CLAIMS 1. Electric power generation device, comprising a bearing wheel (1), to which a plurality of driving blades (11) is fixed, and the said bearing wheel (1) being rotatably fixed to a support structure, in such a way that the bearing wheel (1), immersed at least partially inside a watercourse, is rotated by the current of said watercourse, the bearing wheel (1) being connected to means for generating electrical energy, in such a way that the rotation of said bearing wheel (1) activates said means of electrical energy, characterized by the fact that said support structure comprises a support arm (2) which has a first end (20) connected to said bearing wheel (1) and a second end (21) connected to a fixed structure provided at said watercourse.

2. Device according to claim 1, wherein said first end (20) of the support arm (2) is positioned upstream with respect to said second end (21) with reference to the direction (A) of the current of said course of water.

Device according to claim 1 or claim 2, wherein said second end (21) is connected to said fixed structure through a joint (23) with at least one degree of freedom.

4. Device according to one or more of the preceding claims, wherein said support arm (2) and / or said support wheel (1) comprise means for adjusting the immersion state of said support wheel (1).

5. Device according to claim 4, wherein said adjustment means comprise an anchor arm (5) of said support arm (2) to the bed of said watercourse.

6. Device according to claim 4, wherein said adjustment means comprise floating means for said supporting wheel (1) and / or said support arm (2).

7. Device according to one or more of the preceding claims, in which said blades (11) have means for varying the length of the blades (11) themselves.

8. Device according to one or more of the preceding claims, in which said blades (11) have smooth surfaces.

9. Device according to one or more of the preceding claims, in which the said supporting wheel is constituted by a track element to which the track element is fixed the said plurality of blades.

10. Device according to one or more of the preceding claims, in which the said support arm is constituted by an end part in the shape of a horseshoe, so as to provide a seat for inserting said bearing wheel (1).