IT202000002995A1 - Motore marino a idrogeno - Google Patents

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Aurelio Pucci
De Luca Umberto
Menta Andrea
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Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo:
?MOTORE MARINO A IDROGENO?
Descrizione
Campo della tecnica
La presente invenzione opera nell?ambito dei motori a combustione, in particolare dei motori destinati alla propulsione d?imbarcazioni o natanti. Ancora pi? dettagliatamente, la presente invenzione riguarda una nuova tipologia di motore a idrogeno specificamente configurato per le necessit? di un motore marino.
Arte nota
Il motore a idrogeno rappresenta senza dubbio un?innovazione significativa che in un?ottica ecologica permetterebbe di azzerare le emissioni di gas serra provenienti dalle automobili e dagli altri veicoli. Una buona fetta dell?inquinamento ? prodotto proprio dai mezzi di trasporto alimentati a benzina o diesel.
Nonostante i numerosi pregi che il motore a idrogeno porterebbe sul bilancio dell?inquinamento, allo stato attuale dell?arte questa tecnologia ha ancora diversi limiti.
Un motore a idrogeno ? composto dalle cosiddette fuelcell, ossia celle a combustibile che ricevono due flussi in entrata; dal polo negativo l?idrogeno e dal polo positivo l?ossigeno. Il catalizzatore contenuto nel motore a idrogeno provoca la separazione degli elettroni dal nucleo e questa reazione a sua volta sprigiona energia elettrica. Gli elettroni si spostano verso il polo positivo e si uniscono agli atomi di ossigeno che ricevono una carica negativa. L?unione dell?idrogeno con l?ossigeno d? vita a una reazione chimica il cui prodotto finale ? l?acqua ed ? proprio vapore acqueo quello che viene immesso nell?atmosfera dai motori a idrogeno.
Da questa breve disamina del funzionamento del motore a idrogeno appare evidente come la liberazione dei gas serra, tipica dei veicoli sino ad oggi alimentati a benzina, possa essere azzerata dalla sostituzione di questi con i motori a idrogeno.
La produzione dell?idrogeno, inoltre, risulta meno impattante sull?ambiente perch? libera un quantitativo di gas serra nettamente inferiore alla produzione dei carburanti ad oggi in uso.
Un ulteriore vantaggio dei motori a idrogeno ? quello di utilizzare fonti rinnovabili per la produzione del carburante, al contrario dei carburanti a base di petrolio che ? destinato ad esaurirsi.
I limiti della diffusione del motore a idrogeno stanno principalmente nella pericolosit? dello stoccaggio dell?idrogeno stesso. Questo elemento naturale, infatti, a contatto con un comburente, potrebbe dar luogo a esplosioni violentissime che sprigionano temperature molto superiori alla combustione della benzina o del diesel. I dubbi sull?opportunit? o meno di sviluppare questa tecnologia sono la causa di reazioni a catena che ad oggi ne bloccano la commercializzazione, come la totale assenza di stazioni di rifornimento.
L?interesse per questo tipo di motore ? dimostrato dalle numerose privative industriali ad oggi in essere. Un esempio ne ? il modello di utilit? cinese CN205895436 il quale rivendica un generatore d?idrogeno e ossigeno per un motore a idrogeno. In questo modello di utilit? sono rivendicate dotazioni di sicurezza he dovrebbero impedire le esplosioni.
Un altro brevetto, il WO2005078257, riguarda un metodo per generare idrogeno a bordo di un motore, evitando quindi i rischi connessi allo stoccaggio di questo gas.
Questa invenzione si riferisce al metodo di alimentazione a pressione di un qualsiasi combustibile liquido che in questo processo viene decomposto nei suoi gas costitutivi e il suo scopo ? di fornire combustibile gassoso in un?installazione a bordo che pu? essere impiegata in connessione con un motore a combustione interna, turbina o motore a reazione. Il carburante gassoso viene alimentato quando viene consumato nel motore attraverso uno o pi? iniettori di carburante che forniscono carburante alla camera di combustione e/o al condotto di aspirazione mediante uno o pi? splitter che utilizzano apparecchiature marine, stradali o non stradali a combustione.
Appare evidente come nessuna delle privative esistenti e nemmeno le tecnologie reperibili sul mercato, siano in grado di superare le criticit? suddette, specificamente nel settore dei motori marini.
Descrizione dell?invenzione
Secondo la presente invenzione viene realizzato un motore marino a idrogeno che risolve efficacemente le problematiche suesposte.
Vantaggiosamente, il motore marino in oggetto pu? agire anche autonomamente, senza l?ausilio di nessun?altra forma di propulsione. Tuttavia, sembra preferibile che questo venga accompagnato da un motore elettrico da attivare quando si stanno eseguendo le manovre in porto e l?imbarcazione non ha ancora un?inerzia di moto.
Il moto dell?acqua sotto il motore marino, vantaggiosamente alimenta un alternatore connesso a un accumulatore di carica il quale ? atto a fornire energia elettrica a una comune batteria al litio.
Vantaggiosamente, detto alternatore ? costituito da una coclea interna sul cui asse sono installati dei magneti. Con la rotazione della coclea, i magneti instaurano un flusso di corrente elettrica con delle bobine elettriche installate perpendicolarmente all?asse di detta coclea.
La batteria al litio alimenta una differente area del motore dedicata all?elettrolisi dell?acqua.
Qui un sistema di rimbocco alimentato ad acqua distillata alimenta una cella elettrolitica. L?energia elettrica alla cella elettrolitica ? fornita dalla batteria e dal sistema di ricarica precedentemente descritti.
Avvenuta l?elettrolisi, l?ossigeno e l?idrogeno sono separatamente convogliati a un?area dedicata alla vaporizzazione di acqua distillata appartenente a un circuito differente e ben distinto da quello responsabile dell?elettrolisi.
Nel sistema di vaporizzazione una fiamma pilota, all?interno di un focolare, ? alimentata da un dispositivo di accensione elettronica.
Nel focolare, convergono le tubazioni dedicate a ossigeno e idrogeno. Quando detti gas vengono a contatto con la fiamma pilota si genera una combustione a temperature elevatissime, attorno ai 3.000?C, dovute alla potenza termica che tipicamente si sprigiona in occasione della combustione dell?idrogeno.
Detto focolare ? vantaggiosamente collocato a contatto con una caldaia, a parte la presenza di uno strato refrattario di protezione della caldaia stessa.
La suddetta caldaia ? alimentata di acqua distillata preriscaldata a opera di un apposito preriscaldatore il quale, tramite un recuperatore di calore, innalza preventivamente la temperatura dell?acqua distillata affinch?, quando raggiunge detta caldaia e nel focolare avviene la combustione, l?acqua si trasformi istantaneamente in vapore.
In una forma di realizzazione preferita, l?acqua distillata appartenente al circuito di vaporizzazione ? miscelata con una predeterminata quantit? di ammoniaca. In questo modo si ottiene il vantaggio di abbassare la temperatura di ebollizione e impedire la corrosione delle componenti di una turbina posta a valle.
In uscita dalla caldaia, infatti, ? presente un surriscaldatore che innalza ulteriormente la temperatura del vapore in uscita e lo convoglia al sistema di trasmissione che trasforma l?energia termica del vapore in energia cinetica, trasferendo la rotazione ad almeno una comune elica di propulsione dell?imbarcazione.
Vantaggiosamente, in una forma di realizzazione dell?invenzione, i sistemi di vaporizzazione possono essere sdoppiati o comunque moltiplicati in modo da distribuire la spinta meccanica su due o pi? corrispondenti turbine, diminuendo gli sforzi meccanici di ognuna e quindi preservandole da eventuali rotture.
Eventualmente e preferibilmente, il sistema di vaporizzazione pu? altres? comprendere almeno un accumulatore di vapore atto a fare da volano termico per far fronte a richieste discontinue di potenza.
Una volta trasferita l?energia all?elica, il vapore viene raffreddato e riportato allo stato liquido da parte di un sistema di raffreddamento comprendente un condensatore a doppio circuito. L?acqua nuovamente ottenuta viene vantaggiosamente reimmessa nel preriscaldatore per ricominciare il ciclo di vaporizzazione appena descritto.
Vantaggiosamente, a scopo di sicurezza e di corretto funzionamento del motore, ? preferibile installare dove opportuno delle valvole di regolazione del flusso di acqua o vapore in modo da controllare la direzione e la pressione del flusso del fluido in ogni area del motore. Sono altres? indispensabili delle valvole unidirezionali per l?orientamento irreversibile del flusso di ossigeno e di idrogeno sino a detto focolare.
Vantaggiosamente dette valvole possono essere collegate a una centralina di controllo e gestione atta a impostare i parametri accettabili di pressione del flusso e atta a segnalare, preferibilmente tramite segnali acustici, eventuali malfunzionamenti.
L?altra componente fondamentale della presente invenzione, che ottimizza i vantaggi e introduce ulteriori elementi di novit? ai motori marini, ? il sistema di trasmissione del moto.
Esso comprende un circuito di raffreddamento, atto recuperare il vapore in uscita dal sistema di trasmissione e convogliarlo in un condensatore a doppio circuito atto ad abbassare la temperatura di detto vapore trasformandolo nuovamente in acqua distillata da inviare nuovamente a detto preriscaldatore.
Detto sistema di trasmissione comprende:
- almeno una coppia di turbine a vapore, preferibilmente turbine di Tesla-Pelton, movimentate da un circuito del vapore atto a trasferire detto vapore in pressione da un punto d?iniezione, proveniente da detto surriscaldatore, verso dette turbine, tramite una pluralit? di pompe di circolazione. Il circuito del vapore vantaggiosamente termina nel condensatore.
Vantaggiosamente, ciascuna turbina ? connessa a un relativo asse di trasmissione dotato di una terminazione dentata con dentatura elicoidale, idonea per le alte velocit? di rotazione;
- almeno una corona dentata, con dentatura elicoidale, configurata per impegnarsi con le terminazioni dentate delle assi di trasmissione, ricevendo da entrambe una spinta rotativa da trasmettere a un albero di trasmissione connesso ad almeno un?elica di propulsione dell?imbarcazione;
- almeno una frizione elettromagnetica;
- almeno un cambio, preferibilmente un comune cambio automatico. La frizione costituisce un ulteriore miglioramento della meccanica compresa nella presente invenzione. Essa, infatti, ottimizza ulteriormente la trasmissione del moto evitando attriti meccanici e consentendo lo sviluppo di potenze di circa 10.000 cavalli.
Detta frizione elettromagnetica ? posta sulla linea dell?albero di trasmissione, a valle della corona dentata e a monte del cambio e comprende:
- almeno una coppia di dischi metallici, preferibilmente realizzati in acciaio inox 406, di cui un primo disco con funzione di volano, connesso meccanicamente alla corona dentata, e un secondo disco atto ad essere trascinato in un moto rotatorio dalla rotazione di del primo disco grazie al campo elettromagnetiche s?instaura tra i due, trasmettendo il moto a detto albero motore;
- almeno una coppia di magneti, connessi al primo disco, atti a fungere da induttanze elettromagnetiche;
- almeno una coppia di bobine di campo accoppiate con una corrispondente coppia di bobine a induzione, atte a generare il campo elettromagnetico che determina la rotazione del secondo disco a seguito della rotazione del primo disco.
I vantaggi offerti dalla presente invenzione sono evidenti alla luce della descrizione fin qui esposta e saranno ancora pi? chiari grazie alle figure annesse e alla relativa descrizione dettagliata.
Descrizione delle figure
L?invenzione verr? qui di seguito descritta in almeno una forma di realizzazione preferita a titolo esplicativo e non limitativo con l?ausilio delle figure annesse, nelle quali:
- FIGURA 1 mostra schematicamente la forma di realizzazione preferita del motore oggetto della presente invenzione.
- FIGURA 2 illustra schematicamente la forma di realizzazione preferita del sistema di trasmissione 50 da un punto di vista laterale.
- FIGURA 3 rappresenta lo stesso sistema di trasmissione 50 della precedente figura da un punto di vista superiore.
- FIGURA 4 rappresenta una turbina di Tesla-Pelton come le turbine 51-51? utilizzate nel sistema di trasmissione 50 della presente invenzione.
- FIGURA 5 mostra la corona dentata 52 che dagli assi di trasmissione 53-53? trasferisce il moto all?albero motore 54.
- FIGURA 6 illustra schematicamente la frizione elettromagnetica 90 compresa nel motore oggetto della presente invenzione.
Descrizione dettagliata dell?invenzione
La presente invenzione verr? ora illustrata a titolo puramente esemplificativo ma non limitativo o vincolante, ricorrendo alle figure le quali illustrano alcune realizzazioni relativamente al presente concetto inventivo.
Con riferimento alla FIG. 1 ? mostrato nel dettaglio il funzionamento del motore marino a idrogeno oggetto della presente invenzione.
Il tutto si basa sul processo elettrolitico che consente la produzione dell?idrogeno HH immediatamente prima della sua combustione, eliminando i rischi di esplosione derivanti dallo stoccaggio di questo gas altamente esplosivo e dalla fiamma trasparente.
La cella elettrolitica 18 ? alimentata di acqua distillata H2O da un sistema di rimbocco 17 e di energia elettrica da un sistema di ricarica 25 a sua volta alimentata da un alternatore 30 che funziona con il movimento sull?acqua dell?imbarcazione.
Pi? dettagliatamente una coclea 31 compresa in detto alternatore 30 viene fatta ruotare dal moto dell?acqua al di sotto dell?imbarcazione. Dei magneti 32, interagendo con delle bobine 33 opportunamente installate, generano una corrente elettrica che parzialmente viene utilizzata immediatamente nella cella elettrolitica 18 e parzialmente pu? essere stoccata in comuni batterie al Litio 20. A partire da detta cella elettrolitica 18, una prima tubazione 19 convoglia tutto l?ossigeno O e una seconda tubazione 19? convoglia tutto l?idrogeno HH verso un focolare 11. Delle valvole unidirezionali 81 garantiranno l?assenza di fenomeni di ritorno dei gas.
Detto focolare 11 ospita una fiamma pilota alimentata a GPL proveniente da una comune bombola 9. All?arrivo di ossigeno O e idrogeno HH nel focolare 11 ha luogo una combustione a temperature elevate fino a circa 3.000?C che trasforma istantaneamente in vapore, l?acqua distillata contenuta in una caldaia 10 posta superiormente a detto focolare 11.
Questo secondo circuito di acqua distillata ? un circuito chiuso, in cui si sfruttano unicamente i principi della termodinamica per ottenere le trasformazioni di energia desiderate, finalizzate alla rotazione dell?elica di propulsione dell?imbarcazione.
L?acqua distillata all?interno della caldaia proviene da un apparecchio preriscaldatore 12 che ne innalza preventivamente la temperatura, tramite un recuperatore di calore 40, per velocizzare i processi successivi.
Al momento della combustione nel focolare 11, il vapore contenuto nella caldaia 10 viene inviato a un surriscaldatore 14 e da qui a un sistema di trasmissione 50 configurato per trasformare l?energia termica del vapore in energia cinetica, trasferendo la rotazione a detta elica.
L?acqua contenuta in detta caldaia 10 ? miscelata con una predeterminata quantit? di ammoniaca in modo da abbassare la temperatura di ebollizione e impedire la corrosione delle componenti del sistema di trasmissione 50.
Con riferimento alle Figg. 2 e 3 ? mostrato il sistema di trasmissione 50 incluso nella presente invenzione. Esso ? dotato di una coppia di turbine 51-51? di Tesla-Pelton, movimentate da un circuito del vapore 55 atto a trasferire il vapore in pressione da un punto d?iniezione 56alle turbine 51-51?, tramite delle pompe di circolazione 57. Ciascuna turbina 51-51? ? connessa a un relativo asse di trasmissione 53-53? dotato di una terminazione dentata con dentatura elicoidale. Una corona dentata 52 come quella della Fig. 5 s?impegna contemporaneamente con entrambe le terminazioni dentate degli assi di trasmissione 53-53? delle turbine 51-51? e trasmette il moto a un albero di trasmissione 54.
Sull?asse di tale albero 54 ? installata una frizione 90 elettromagnetica come in Fig. 6, composta da due dischi 91-91? in acciaio inox 406 ai quali sono connessi magneti 92-92?, bobine di campo 93-93? e bobine a induzione 94-94? che dalla rotazione del primo disco 91, generano un campo elettromagnetico che trascina il secondo disco 91? in una rotazione senza attriti meccanici che viene trasmessa all?albero motore 54 e al cambio automatico 58.
Detto sistema di trasmissione 50 comprende anche un sistema di lubrificazione 60 a olio a bassa viscosit? che a sua volta comprende almeno una pompa di circolazione 64, la quale mantiene costante la circolazione dell?olio nelle tubazioni 61; almeno un filtro autopulente 62 e un circuito di raffreddamento 63 forzato.
Nella forma di realizzazione preferita il motore marino sin qui descritto entra in funzione nella sola fase di navigazione dell?imbarcazione o natante su cui ? montato. L?attivazione ? connessa a un comune switch installato sulla plancia di comando dell?imbarcazione; detto motore essendo atto ad essere disattivato per eseguire le manovre in porto tramite un comune motore elettrico ausiliario 70 il quale, tramite un albero di trasmissione 72 e un?unit? di commutazione 71 ? atto ad azionare l?elica o le eliche di propulsione dell?imbarcazione.
Il vapore in uscita dal sistema di trasmissione 50 viene recuperato e raffreddato da un circuito di raffreddamento 15 e convogliato a un condensatore 16 a doppio circuito che trasforma nuovamente il vapore in acqua e la reimmette nel preriscaldatore 12.
Una pluralit? di valvole di regolazione 80 sono governate da una centralina di controllo che, in caso di malfunzionamento, emette delle segnalazioni acustiche. ? infine chiaro che all?invenzione fin qui descritta possono essere apportate modifiche, aggiunte o varianti ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito di tutela che ? fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

  1. Rivendicazioni 1. Motore marino a idrogeno, caratterizzato dal fatto di comprendere: - un sistema di trasformazione dell?energia comprendente: ? un alternatore (30) atto a trasformare l?energia cinetica di un flusso d?acqua in energia elettrica; ? un accumulatore (34) dell?energia elettrica prodotta da detto alternatore (30) atto a stoccare detta energia e a fornirla a ? almeno un sistema di ricarica (25) di almeno una comune batteria al litio (20) atta a fornire energia elettrica ad una comune cella elettrolitica (18); - un sistema di elettrolisi, comprendente: ? detta cella elettrolitica (18) atta a scomporre una predeterminata quantit? di acqua distillata nei suoi componenti (HH-O); ? un sistema di rimbocco (17) atto a fornire detta acqua distillata (H2O) a detta cella elettrolitica (18); ? una prima tubazione (19) e una seconda tubazione (19?) atte a convogliare, rispettivamente, l?ossigeno (O) e l?idrogeno (HH) a un sistema di vaporizzazione attraverso almeno una valvola unidirezionale (81) per ogni tubazione (19-19?); - detto sistema di vaporizzazione, comprendente: ? un dispositivo di accensione (9) elettronica a sei fiammelle, atto ad alimentare una fiamma pilota presente all?interno di ? un focolare (11) nel quale sono separatamente convogliati l?ossigeno (O) proveniente da detta prima tubazione (19) e l?idrogeno (HH) proveniente da detta seconda tubazione (19?) per generare, con detta fiamma pilota, una combustione a temperature in un intorno di 3.000?C; detto focolare (11) essendo posto inferiormente a ? uno strato refrattario (13) a contatto con ? una caldaia (10) contenente una predeterminata quantit? di acqua distillata (H2O) preriscaldata, suscettibile di trasformarsi immediatamente in vapore quando in detto focolare (11) avviene la combustione suddetta; ? un preriscaldatore (12) atto ad alimentare detta caldaia (10) di acqua distillata (H2O) riscaldata tramite un recuperatore di calore (40), per velocizzare la trasformazione in vapore; ? un surriscaldatore (14) posto a valle di detta caldaia (10), atto a surriscaldare il vapore in uscita e a convogliarlo verso ? un sistema di trasmissione (50) atto a trasformare l?energia termica del vapore in energia cinetica, trasferendo la rotazione a una comune elica di propulsione; - un circuito di raffreddamento (15), atto recuperare il vapore in uscita da detto sistema di trasmissione (50) e convogliarla in un condensatore (16) a doppio circuito atto ad abbassare la temperatura di detto vapore trasformandolo nuovamente in acqua distillata (H2O) da inviare nuovamente a detto preriscaldatore (12).
  2. 2. Motore marino a idrogeno, secondo la precedente rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema di trasmissione (50) comprende: - almeno una coppia di turbine (51-51?) a vapore, movimentate da un circuito del vapore (55) atto a trasferire detto vapore in pressione da un punto d?iniezione (56) proveniente da detto surriscaldatore (14), verso dette turbine (51-51?), tramite una pluralit? di pompe di circolazione (57), detto circuito del vapore (55) terminando in detto condensatore (16); ciascuna turbina (51-51?) essendo connessa a un relativo asse di trasmissione (53-53?) dotato di una terminazione dentata con dentatura elicoidale; - almeno una corona dentata (52), con dentatura elicoidale, configurata per impegnarsi con dette terminazioni dentate di dette assi di trasmissione (53-53?), ricevendo da entrambi una spinta rotativa da trasmettere a un albero di trasmissione (54) connesso ad almeno un?elica di propulsione dell?imbarcazione; - almeno una frizione (90) elettromagnetica; - almeno un cambio (58).
  3. 3. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che dette turbine (51-51?) sono turbine di Tesla-Pelton.
  4. 4. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta frizione (90) elettromagnetica ? posta sulla linea di detto albero di trasmissione (54), a valle di detta corona dentata (52) e a monte di detto cambio (58); detta frizione (90) elettromagnetica comprendendo: - almeno una coppia di dischi metallici (91-91?), preferibilmente realizzati in acciaio inox 406, di cui un primo disco (91) e un secondo disco (91?); detto primo disco (91), con funzione di volano, ? connesso meccanicamente, attraverso giunti cardanici, a detta corona dentata (52); detto secondo disco (91?) essendo atto ad essere trascinato in un moto rotatorio dalla rotazione di detto primo disco (91), trasmettendo il moto a detto albero motore (54) in maniera ottimizzata vista l?assenza di attriti meccanici tra detto primo disco (91) e detto secondo disco (91?); - almeno una coppia di magneti (92-92?), connessi a detto primo disco (91), atti a fungere da induttanze elettromagnetiche; - almeno una coppia di bobine di campo (93-93?) accoppiati con una corrispondente coppia di bobine a induzione (94-94?), atte a generare il campo elettromagnetico atto a determinare la rotazione di detto secondo disco (91?) a seguito della rotazione di detto primo disco (91).
  5. 5. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto cambio (58) ? un comune cambio automatico.
  6. 6. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto alternatore (30) comprende una coclea (31) dotata di un sistema di magneti (32) atti a generare una corrente elettrica che da una pluralit? di bobine (33) alimenta detto accumulatore (34).
  7. 7. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l?acqua contenuta in detta caldaia (10) ? miscelata con una predeterminata quantit? di ammoniaca in modo da abbassare la temperatura di ebollizione e impedire la corrosione delle componenti di detto sistema di trasmissione (50).
  8. 8. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di valvole di regolazione (80) atte a controllare la direzione e la pressione del flusso di acqua all?interno del sistema di vaporizzazione; dette valvole (80) essendo collegate a una centralina di controllo e gestione atta a impostare i parametri di pressione del flusso accettabile e atta a segnalare, preferibilmente tramite segnali acustici, eventuali malfunzionamenti.
  9. 9. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detto sistema di trasmissione (50) comprende un sistema di lubrificazione (60) a olio a bassa viscosit?; detto sistema di lubrificazione (60) comprendendo almeno una pompa di circolazione (64) atta a mantenere costante la circolazione dell?olio nelle tubazioni (61); almeno un filtro autopulente (62) e un circuito di raffreddamento (63) forzato.
  10. 10. Motore marino a idrogeno, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere atto a entrare in funzione nella sola fase di navigazione dell?imbarcazione o natante su cui ? montato; l?attivazione di detto motore marino a idrogeno essendo connessa a un comune switch installato sulla plancia di comando di detta imbarcazione o natante; detto motore essendo atto ad essere disattivato per eseguire le manovre in porto tramite un comune motore elettrico ausiliario (70) il quale, tramite un albero di trasmissione (72) e un?unit? di commutazione (71) ? atto ad azionare l?elica o le eliche di propulsione dell?imbarcazione.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099489A (en) * 1975-10-06 1978-07-11 Bradley Curtis E Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine
US4311011A (en) * 1979-09-26 1982-01-19 Lewis Arlin C Solar-wind energy conversion system
DE19916578A1 (de) * 1999-04-13 2000-10-19 Richard Alan Kennett Wasserstoffbetriebener Dampferzeuger für Textil-Reinigungsmaschinen
US6314732B1 (en) * 2000-09-19 2001-11-13 Theadore Lookholder Hydrogen fueled power plant system
WO2005078257A1 (en) 2004-01-14 2005-08-25 Herman-Wolfgang Von Pagenhardt Method of generating on-board hydrogen and supply of same
US20080163618A1 (en) * 2006-06-30 2008-07-10 Marius Angelo Paul Managed storage and use of generated energy
US20090261590A1 (en) * 2004-12-13 2009-10-22 Satoru Aritaka Electrical energy generating system
US20140298810A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Geoffrey Robinson Power Generation System and Method
CN205895436U (zh) 2016-06-07 2017-01-18 李秋平 车、船用氢氧源燃料发生器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099489A (en) * 1975-10-06 1978-07-11 Bradley Curtis E Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine
US4311011A (en) * 1979-09-26 1982-01-19 Lewis Arlin C Solar-wind energy conversion system
DE19916578A1 (de) * 1999-04-13 2000-10-19 Richard Alan Kennett Wasserstoffbetriebener Dampferzeuger für Textil-Reinigungsmaschinen
US6314732B1 (en) * 2000-09-19 2001-11-13 Theadore Lookholder Hydrogen fueled power plant system
WO2005078257A1 (en) 2004-01-14 2005-08-25 Herman-Wolfgang Von Pagenhardt Method of generating on-board hydrogen and supply of same
US20090261590A1 (en) * 2004-12-13 2009-10-22 Satoru Aritaka Electrical energy generating system
US20080163618A1 (en) * 2006-06-30 2008-07-10 Marius Angelo Paul Managed storage and use of generated energy
US20140298810A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Geoffrey Robinson Power Generation System and Method
CN205895436U (zh) 2016-06-07 2017-01-18 李秋平 车、船用氢氧源燃料发生器

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