ITRM20110492A1 - Motore mosso dalla differenza di pressione atmosferica idoneo per azionare un generatore di corrente elettrica. - Google Patents

Description

contemporaneamente si ha l'apertura della valvola di mandata VE, sulla testata del cilindro CI, che permette l'introduzione dell'aria PA riel cilindro stesso. Come illustrato nella fase B il pistone à ̈ indotto a muoversi verso la base del cilindro e una volta giunto a fine corsa, come illustrato nella fase C, il ciclo si inverte, si chiude la valvola di mandata VE posta sulla testata e la valvola di aspirazione VA posta sulla base del cilindro CI e contemporaneamente si aprono sia la valvola di aspirazione VA posta sulla testata del cilindro, che la valvola di mandata VE posta sulla base del cilindro stesso CI. In questo modo il ciclo riprende con la mandata dell'aria PA dalla presa posta s~ l la base del cilindro e con l'aspirazione dell'aria AS dalla presa posta sulla testata del cilindro, come illustrato dalla fase D.

Alla fine del ciclo il pistone P sarà tornato al punto di partenza e l'albero a gomiti AM avrà compiuto un giro completo, come illustrato nella fase E. Questo ciclo di funzionamento a doppio effetto, con la spinta dell'aria su entrambe le facce del pistone P sia nella corsa di andata che 'in quella di ritorno del pistone stesso, considerevolmente il rendimento del motore.

L'aspirazione dell'aria avviene attuata tramite una pompa per il vuoto ed à ̈ effettuata a pressione costante, in tal modo la pompa funziona sempre la massimo del suo rendimento. Fra detta pompa per il vudo, che può essere scelta fra quelle con i massimi rendimenti, ad esempio a lobi di Roots, e la presa d'aria sul blocca motore à ̈ interposto un amplificatore del fiusso d'aria ad effetto Coanda, alimentato da un compressore d'aria che immette nell'amplificatore una piccola quantiià di fluido a pressione decisamente maggiore di quella atmosferica, tale aria, appunto per l'effetto Coanda, richiama una gran quantià di aria esterna aumentandone nel contempo la velocità e la pressione. L'effetto di amplificazione del flusso d'aria richiama l'aria contenuta nel cilindro, amplificando e favorendo il lavoro della pompa per il vuoto. Un'altro di flusso à ̈ applicato alle tubazioni di entrata del cilindro, ed ha la funzione di immettere nel cilindro aria a pressione decisamente maggiore di quella atmosferica, con notevole aumento della resa del motore. Tale amplificatore di flusso in entrata, oltre ad accelerare !a massa d'aria proveniente in uscita dalla pompa richiama altra aria dall'esterno per compensare le inevitabili cadute di pressione dell'aria dovute al suo percorso nelle tubature. L'utilizzo di amplificatori di flusso ha il doppio scopo di limitare l'energia spesa per il funzionamento e di inserire nel motore aria a pressione superiore a quella atmosferica con conseguente deciso miglioramento della resa, cioà ̈ del rapporto dell'energia consumata e di quella erogata.

A titolo di esempio quale miglior metodo costruttivo nella TAV2 à ̈ illustrata una vista schematica in pianta di un insieme composto dal motore M dotato delle prese di aspirazione e di mandata dell'aria con le loro relative valvole V che presiedono alla regolazione delle fasi di mandata dell'aria e alle fasi di aspirazione, dal generatore di corrente elettrica G collegato tramite pulegge PL all'albero a gomiti AM, dai condotti per l'aspirafione dell'aria AS, dalla pompa di aspirazione dell'aria, o pompa per il vuoto PV e da un serbatoio di compensazione per l'aspirazione dell'aria S. In tale serbatoio di compensazione la pompa PV mantiene costantemente un certo grado di vuoto, in questo modo viene evitata l'inerzia iniziale nelle fasi di aspirazione, quando vengono aperte le valvole V, migliorando rendimento complessivo del motore. Da notare l'attuatore DR, applicato ad una estremità dell'albero a gomiti, che provvede ciclicamente all'apertura ed alla chiusura delle valvole V. Tale attuatore può essere di tipo elettromeccanico o elettronico, oppure, ma non à ̈ il caso specificatamente illustrato nella Fig.3, può essere di tipo completamente meccanico. Il comando di apertura e di chiusura delle diverse valvole viene attuato con un opportuno anticipo variabile, rispetto al momento di culmine del giro, e rapportato alla velocità angolare degli elementi. Una raffigurazione prospettica dell'insieme del blocco motore e del suo collegamento al generatore à ̈ riportata dalla FIGZ, dove si può notare il motore M, le valvole V, il generatore di corrente elettrica G e l'attuatore DR. Sul aspirazione AS viene montato un amplificatore del flusso d'aria ANI opportunamente dimensionato, alimentato da aria a pressione dal compressore CP. Tale amplificatore del flusso provvede, con il suo funzionamento, ad estrarre l'aria dal cilindro, coadiuvando in modo essenziale il funzionamento della pompa PV. Un'aitro amplificatore dl flusso d'aria AN viene montato a valle della pompa PV, anch'esso opportunamente dimensionato e alimentato dal compressore d'aria CP. Tale amplificatore di flusso, oltre ad accelerare la massa d'aria proveniente in uscita dalla pompa PV richiama aria AA dall'esterno, permettendo di compensare le inevitabili cadute di pressione dell'aria dovute al suo percorso nelle tubature e permettendo inoltre di immettere nel cilindro aria a pressione decisamente maggiore di quella atmosferica, con notevole aumento della resa del motore.

Il funzionamento di un amplificatore di ad effetto Coanda à ̈ ben noto, mentre la particolare applicazione ad un motore ad aria, illustrata nella presente descrizione, costituisce una assoluta novità inventiva. Nella Fig.4 della TAVZ B illustrato in sezione un amplificatore di flusso d'aria AN. In esso, tramite un apposito condotto AR, viene insufflata aria in pressione che fuoriesce all'interno dell'amplificatore attraverso un condotto anulare e, a causa dell'effetto Coanda, à ̈ costretta a seguire la superfice del profilo alare di uscita richiamando dall'estemo una quantità di aria AA che può essere fino a venti volte maggiore di quella immessa. Tale aria viene "trascinata" attraverso il dispostivo per attrazione molecolare e ne esce, AU, acquistando velocità e con maggiore pressione.

Altro esempio costruttivo à ̈ riportato nella Fig.5 di TAV3, ed à ̈ in tutto simile al precedente fatto salva la semplificazione dell'eliminazione del serbatoio di compensazione S. :della Fig.6 della TAV4 viene invece una alternativa costruttiva che non prevede l'amplificatore di flusso in uscita, ma solo quello in entrata, pur disponendo del serbatoio di compensazione S, mentre nella Fig.7 della TAVS viene illustrata la stessa alternativa ma senza il serbatoio di compensazione S.

Da ultimo va detto che il funzionamento del motore à ̈ assicurato anche in assenza della pompa per il vuoto e del suo serbatoio di compensazione, essendo sufficiente l'azione dei due di flusso AN, posti in uscita ed in entrata del cilindro e azionati dall'aria compressa prodotta dal compressore CP, amplificatori che assicurano la giusta portata e !a necessaria pressione dell'aria per un buon funzionamento, tale configurazione à ̈ riportata nella Fig.8 di TAVI.

Altra tipologia di motore à ̈ quella con rotore a palette mobili, illustrato nelle sue diverse configurazioni nella TAV7 dove si può notare lo statore ST, il rotore RO, le palette a tenuta SC, la molla di compensazione delle palette MO, il condotto di mandata CM e il condotto di asspirazione C&.

Anche per questa tipologia di motore si possono avere diverse configurazioni. Nella Fig.9 viene illustrata !a m n la pompa per il vuoto PV il serbatoio di compensazione S, i due amplificatori di flusso d'aria AN, il compressore d'aria CP, i condotti di aspirazione AS e i condotti di mandata PA. Anche in questo caso, come per il motore a cilindri, l'amplificatore di flusso AN montato a valle della pompa, sul condotto di aspirazione del motore, aspira anche aria dall'estemo a pressione atmosferica M comprimendola e aumentando il flusso in entrata nel motore, sia pin quantità di aria che in pressione.

Nella Fig.10 viene illustrata la configurazione senza il serbatoio di compensazione S. Nella Figl viene illustrata la configurazione senza pompa dell'aria né serbatoio di compensazione, che si affida per il suo funzionamento ai soli amplificatori di flusso AN alimentati dal d' CP.

I motori illustrati generano un moto rotatono, quindi un lavoro, che può essere sfruttato, tramite opportuni accoppiamenti meccanici od idraulici, per I'azionamento di un generatore di elettricità. I motori, sia esso di tipo alternativo o rotativo, ed i loro componenti, sono facilmente realizzabili allo stato attuale della tecnica.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI I . Motore dal fatto di: avere uno o più cilindri con al loro interno elementi mobili, il cui movimento viene creato dalla differenza della pressione sulle due deg!i elementi mobili o pistoni; di avere pistoni dotati di opportune guarnizioni e di opportuni sistemi di tenuta; di avere cilindri dotati a ciascuna estremità di valvole per l'entrata e per l'uscita dell'aria; di ottenere il movimento dei pistoni nei cilindri tramite la differenza di pressione dell'aria su una delle loro facce ottenuta provocando una depressione sulla loro faccia opposta conseguita aspirando I'aria da un lato del cilindro, attraverso i condotti di aspirazione e utilizzando amplificatori di flusso d'aria, basati sull'effetto Coanda, collegati ad una pompa per il vuoto tramite un serbatoio di compensazione e immettendo dall'altro lato del cilindro, attraverso i di mandata, I'aria in uscita da detta pompa per il vuoto tramite un altro amplificatore di flusso, ad effetto Coanda, che aspira anche aria esterna per compensare le cadute di pressione lungo le tubazioni e permette di immettere nel cilindro grandi quantità d'aria a pressioni maggiori di quella atmosferica; di avere gli amplificatori di flusso alimentati con aria compressa a vari bar tramite un apposito compressore d'aria; di avere il movimento alternativo dei pistoni tradotto con appositi meccanismi in moto rotatorio. Il lavoro originato da detti motori può utilmente essere sfruttato per azionare generatori di corrente elettrica.
2. 2. Motore con movimento creato dalla differenza della pressione atmosferica sulle due facce degli elementi mobili, o pistoni, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di non avere amplificatori di flusso sui condotti di aspirazione, ma di avere i soli amplificatori di flusso sui condotti di mandata.
3. 3. Motore con movimento creato dalla differenza della pressione atmosferica sulle due facce degli elementi mobili, o pistoni, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato da! fatto di essere priva sia della pompa per il vuoto che del suo serbatoio di compensazione, e di funzionare esclusivamente con l'utilizzo degli amplificatori di flusso in aspirazione e in mandata alimentati da un compressore d'aria.
4. 4. Motore con movimento creato dalla differenza della pressione atmosferica sulle due facce degli elementi mobili, caratterizzato dal fatto di: essere costituito da uno a più rotori a palette mobili contenuti in statori dotati di condotti di aspirazione e condotti di mandata; di ottenere il movimento dei rotori contenuti negli statori tramite la differenza di pressione dell'aria su una delle facce delle alette ottenuta provocando una depressione sulle loro facce opposte, conseguita aspirando l'aria da un lato. dello statore attraverso i condotti di aspirazione e utilizzando amplificatori di flusso d'aria, basati sull'effetto Coanda, ad una pompa per il vuoto tramite un serbatoio di compensazione e immettendo dall'altro lato del cilindro, attraverso i condotti di mandata, l'aria in uscita da detta pompa per il vuoto tramite un altro amplificatore di flusso, ad effetto Coanda, che aspira contemporaneamente anche aria esterna per compensare le cadute di pressione lungo le tubazioni e permette di immettere nello statore grandi quantità d'aria a pressioni maggio di quella atmosferica; di avere gli amplificatori di flusso alimentati con aria compressa a vari bar tramite un apposito compressore d'aria. Il lavoro originato da detti motori può utilmente essere sfruttato per azionare generatori di corrente elettrica.
5. 5. Motore con movimento creato dalla differenza della pressione atmosferica sulle due facce degli elementi mobili, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di essere privo sia della pompa per il vuoto che del suo serbatoio di , e di funzionare esclusivamente con i' degli amplificatori di flusso in aspirazione e in mandata alimentati da un compressore d'aria.