WO2014080050A1 - Generador hidroneumático de energía y procedimiento de operación del mismo - Google Patents
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- WO2014080050A1 WO2014080050A1 PCT/ES2013/000255 ES2013000255W WO2014080050A1 WO 2014080050 A1 WO2014080050 A1 WO 2014080050A1 ES 2013000255 W ES2013000255 W ES 2013000255W WO 2014080050 A1 WO2014080050 A1 WO 2014080050A1
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
- F03B17/04—Alleged perpetua mobilia
Definitions
- the invention falls within the technical sector of the
- the invention takes advantage of the force of ascent or buoyancy that the liquids generate on objects of lower density as well as the force of gravity on those of greater density than the liquid.
- the length of the cable (23) is essential because for the generator
- Hydropneumatic energy produces mechanical energy there is take into account the different forces that dissipate mechanical energy.
- the hydro-pneumatic generator consists of a floating platform (32) or a platform supported from solid terrain, tanks (1) (2) alternating water-air,
- tanks (1) and (2) high water level indicators (13) and (14) tanks (1) and (2), check valves (19) and (20) tanks (1) and (2) , flexible water-air conduits (17) and (18), cable (23) that transmits the force generated by the tanks, transmission belts (33) that transmit the force generated between the different pulleys, pulleys that convert the linear movement in rotational (27) and (29), seductive pulley (28) that approximates the cable for a better transmission of the force to the pulleys (27) and (29), tension weight with pulley (24) that tightens the transmission cable of force (23), indicators of high position (9) and (10) of the tanks (1) and (2), pressurized air tank and compressor (3), air pressure indicator (11), reservoir of liquid pressure and surface water collection pump (4), water pressure indicator (12), water valve (5) to the tank (1), air valve (6) to the tank (1) ), bypass valve water (8) to the tank (2), air passage valve (7) to the tank (2), storage roller (30) of the flexible pipe (17) that connects it with the tanks (3) and (4) by rigid
- ratchet pulley (22) that transmits the force when the cable (23) rotates in a clockwise direction
- the ratchet pulleys (21) and (22) could be replaced by a clutch-mallet system or another similar one that allows coupling and uncoupling the axes of rotation at will
- axes of mechanical energy intake (25) where the elements of mechanical energy consumption (generators, pumps) will be coupled
- the hydro-pneumatic energy generator is characterized by the cooperation of the aforementioned elements as follows:
- the position indicator (9) is indicating that the deposit (1) is in front of it, that is, the deposit (1) is at the highest point of the route and the deposit ( 2) by being connected to it by the cable (23) is at the lowest point, at this moment the tank (1) is full of air and the tank (2) full of water, tanks (3) and (4) ) are full and pressurized and the
- Solenoid valves (5) (6) (7) and (8) are closed.
- water level indicator (13) mark that is full.
- the solenoid valve (7) is opened, leaving the air passage to the tank two free, the water containing the tank (2) is dislodged by the valve anti-return (20) until the level indicator (16) indicates that almost all the water has left the tank (2).
- the solenoid valve (6) opens allowing the free passage of the pressurized air from the tank (3) to the tank (1), when the level indicator (15) indicates that the tank (1) is full of air, the solenoid valve (6) is closed.
- the solenoid valve (8) opens allowing the free passage of the pressurized water from the tank (4) to the tank (2), when the level indicator (14) indicates that the tank (2) is full of water the solenoid valve is closed ( 8).
- the minimum depth is determined by the different useful consumptions and losses of the hydro-pneumatic energy generator, that is, when the energy produced by the deposits (1) and (2) is lower than the energy needed to activate the compressor the hydro-pneumatic energy generator happens to consume instead of to generate.
- the useful consumptions and losses are the following:
- Hydropneumatic energy is feasible and a range in which the generation of energy by the generator
- Hydropneumatic energy is not viable.
- the energy produced by this device has a constant force during each cycle depending on the size of the deposits.
- the speed at the beginning would be variable so that for a better use of energy and greater durability of the equipment, it would be necessary to
- the thrust vacuum between cycles could be filled with flywheels of inertia or by means of a parallel system that was already prepared to start the cycle, as soon as the other stopped to change the cycle.
- Hydropneumatic Based on the principle that the pressure is a split force by surface and liquid and gas exert different pressure columns at the same depth, if we have a flexible tank at will that contains liquid and gas separately inside and liquid outside, the force exerted by the external liquid on the separate set of internal gas liquid, is greater than that exerted by the external liquid on the internal liquid
- My invention takes advantage of this pressure at the bottom of a volume of liquid and helps the compressed air pressure of the hydro-pneumatic generator to remove water from the inside of the tank to achieve the buoyancy variation that generates the usable energy, because it generates more power than it consumes.
- Hydro-pneumatic Generator with bellows system tanks and mechanical interlocking fig. 7, fig. 8 and fig. 9 consists of two tanks with bellows system (1) and (2); permanent gas rigid tank (3) and (4) for tanks (1) and (2); an interlocking and unlocking system powered by compressed air, electricity, fluid
- hose through which passes the gas or fluid that extends the cylinders (21) and (22) for tanks (1) and (2); hose through which passes the gas or fluid that compresses the cylinders (23) and (24) for tanks (1) and (2); Hydro-pneumatic generator of mechanical energy (25) (with the difference hydro-pneumatic generator with compressor that in this system only air is injected from the surface and not water that in this case is directly collected); cable or transmission chain of the hydro-pneumatic generator (26); cylinder compression step valve (27) and (28) for tanks (1) and (2); step valve for extension of cylinders (29) and
- the buoyancy of the tank assembly (2) is positive so that the tank (1) and (2) generate a couple of usable forces through the hydro-pneumatic energy generator (25).
- the tanks (1) and (2) are in motion until the (1) reaches the bottom and (2) the surface made that occurs at the same time, and is marked by the high position detector (34) of the tank (two) . Once this position is reached, the system is automatically released
- the air is injected from the hydro-pneumatic generator (25) that for this system of tanks (1) and (2) only gas (usually air) and two injection hoses, these pneumatic cylinders (7) press with the air that reaches them from the surface, once the liquid container (9) is compressed, the liquid is expelled to the outside activating the locking system (5) that fixes it in the compressed position (water outside air inside); all this process of expulsion of the liquid causes the buoyancy of the tank (1) to become positive and float since the tank (3) is always full of gas and when the tank (9) is expelled the liquid that makes the buoyancy of the set of elements variable define this deposit (1) a buoyancy force is generated that the hydropneumatic generator of mechanical energy (25) uses to generate a usable mechanical energy for society;
- the valve (17) opens; which gives way to the flexible tank (10); and the selected cylinder system is activated, whether hydraulic, pneumatic, etc. (8) through the valve (28) and the hose (24) to extend the flexible reservoirs (10) and (12); once the water has been introduced into the tank (10), which is marked with the limit switches (19); the valve (17) is closed through which the water entered; the locking system (6) is interlocked and the valve (28) is closed at the same time and with these movements the buoyancy of the tank (2) becomes negative, sinks and joined to the positive buoyancy of the tank (1) that is achieve
- the tanks (1) and (2) are in motion until the (2) reaches the bottom and (1) the surface made that occurs at the same time, and is marked by the high position detector (33) of the tank (one) . Once this position is reached, the system is automatically released
- the air is injected from the hydro-pneumatic generator (25), which for this system of tanks (1) and (2) only has gas (generally air) and two injection hoses, these pneumatic cylinders (8) press with the air that comes from the surface, once the liquid reservoir (10) is compressed, the liquid is expelled to the outside
- buoyancy of the tank (2) becomes positive and floats since the tank (4) is always full of gas and when the tank (10) is ejected the liquid that makes the
- buoyancy of the set of elements that define this deposit (2) generates a buoyancy force that the hydro-pneumatic generator of mechanical energy (25) uses to generate a usable mechanical energy for society;
- the buoyancy variation maneuvers of the tank (1) were started.
- the high position marker (33) activates the unlocking system (5); valve (16) is opened; which gives way to the flexible tank (9); and the selected cylinder system is activated, whether hydraulic, pneumatic, etc.
- Hydropneumatic does not consist of an air tank, it only has a gas liquid tank for cooling the gas.
- the hydro-pneumatic generator with electrical resistance tanks fig.10, fig.ll, fig.12, fig.13 and fig. 14 consists of hydro-pneumatic energy generator with liquid-gas cooling tank (35); mobile and rigid liquid-gas tanks with heater (36) and (37); flexible hose (38) and (39) liquid inlet steam outlet; liquid inlet valve (40) and (41) for tanks (36) and (37); heater (42) and (43) for the tanks (36) and (37); high liquid level indicators in mobile deposits (44) and (45) for deposits (36) and (37); gas cooling tank (46); cooling coil (47);
- the valve (41) for filling the tank (37) is opened, while at the same time turn on the heater (42) of the tank (36) and the steam outlet valve (50) opens, when the temperature of the liquid rises it turns into vapor leaving the
- the high position detector (48) detects the reservoir (36) in the
- This continuous taxi transmission system means that in a similar liquid area, it can be transform more amount of energy obtained from the
- the deposits are united in an order of symmetry in the cable or chain.
- the compression of the deposit in the depths produces an extension of its symmetrical deposit in the surface when being united to each other directly by means of a flexible pipe,
- the tanks used in the continuous taxi system are tanks with a bellows system and mechanical interlock with some slight modifications.
- Two knockers are introduced, which will be the ones that give the signal of opening of the pins and valves so that it goes from flexible deposit compressed to extended and
- the Hydro-pneumatic generator with continuous running system fig.15, fig.16, fig.17 and fig.18 consists of a platform floating (48), cable or transmission chain (49),
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Abstract
Generador hidroneumático de energía y procedimiento de operación del mismo para generar energía mecánica utilizando la fuerza de ascenso o flotabilidad que generan los líquidos sobre objetos de menor densidad así como la fuerza de la gravedad sobre los de mayor densidad que el líquido.
Description
DESCRIPCIÓN :
GENERADOR HIDRONEUMÁTICO DE ENERGÍA Y PROCEDIMIENTO
DE OPERACIÓN DEL MISMO
1. Sector de la técnica.
La invención se encuadra en el sector técnico de la
producción de energía mediante flotabilidad variante y estaría diseñada para transformar la fuerza de ascenso descenso a través del líquido en una fuerza aprovechable técnicamente.
2. Estado de la técnica.
Actualmente las energías renovables son un sector en alza en economías que no quieren depender de recursos finitos. En el ámbito marino las invenciones van encaminadas al aprovechamiento de la energía de las olas o de las mareas. En el ámbito de ríos y embalses las máquinas existentes así como las nuevas invenciones van encaminadas al
aprovechamiento de la energía potencial en el ciclo del agua desde las montañas al mar. Ya sea aprovechando el salto de agua en los embalses o la corriente de los ríos. Hay nuevas invenciones que pretenden aprovechar la
flotabilidad variante, sector en el que va englobada mi patente. En este sector encontramos básicamente como antecedentes la patente rol9940000744 19940504 que propone el aprovechamiento de la flotabilidad del gas natural que surge de la tierra y la patente us20060779996p 20060306 que propone el aprovechamiento de los saltos de agua para generar flotabilidad. La patente en trámite de mi invención introduce un nuevo concepto pues la generación de energía pasa a depender solo de que exista un volumen de liquido y un volumen de gas sobre este; haciendo que la cantidad de energía producida dependa solo del tamaño de la máquina en cuestión y no de las condiciones naturales cambiantes del entorno, haciéndola una verdadera energía renovable. Mi patente presenta en este texto 4 maneras de usar la
variación de flotabilidad. 3. Explicación.
-Generador hidroneumático con compresor:
La invención aprovecha la fuerza de ascenso o flotabilidad que generan los líquidos sobre objetos de menor densidad así como la fuerza de la gravedad sobre los de mayor densidad que el líquido. Para ello la longitud del cable (23) es esencial porque para que el generador
hidroneumático de energía produzca energía mecánica hay que
tener en cuenta las distintas fuerzas que disipan la energía mecánica.
A continuación paso a describir el generador hidroneumático de energía y a enumerar los elementos que contiene así como su cooperación que para una mejor comprensión se pueden observar en las figuras 1, 2, 3, 4, 5 y 6:
El generador hidroneumático consta de una plataforma flotante (32) o una plataforma sostenida desde terreno sólido, depósitos (1) (2) alternantes agua-aire,
indicadores de nivel de agua baja (15) y (16) de los
depósitos (1) y (2), indicadores de nivel de agua alta (13) y (14) de depósitos (1) y (2), válvulas antirretorno (19) y (20) de depósitos (1) y (2) , conductos flexibles de agua- aire (17) y (18), cable (23) que transmite la fuerza generada por los depósitos, correas de transmisión (33) que transmiten la fuerza generada entre las distintas poleas, poleas que convierten el movimiento lineal en rotacional (27) y (29), polea seductora (28) que aproxima el cable para una mejor transmisión de la fuerza a las poleas (27) y (29), peso tensor con polea (24) que tensa el cable de transmisión de fuerza (23), indicadores de posición alta (9) y (10) de los depósitos (1) y (2), depósito de aire presurizado y compresor (3), indicador de presión de aire (11), depósito de líquido a presión y bomba de recogida de agua de la superficie (4), indicador de presión de agua (12), válvula de paso de agua (5) al depósito (1), válvula de paso de aire (6) al depósito (1), válvula de paso de agua (8) al depósito (2), válvula de paso de aire (7) al depósito (2), rodillo de almacenaje (30) de la tubería flexible (17) que conecta esta con los depósitos (3) y (4) mediante tubería rígida, rodillo de almacenaje (31) de la tubería flexible (18) que conecta esta con los depósitos (3) y (4) mediante tubería rígida, cojinetes (26) de sujeción ejes de giro, polea con carraca (21) que transmite la fuerza cuando el cable (23) gira en sentido
antihorario, polea con carraca (22) que transmite la fuerza cuando el cable (23) gira en sentido horario (las poleas con carraca (21) y (22) podrían sustituirse por un sistema de mazo-embrague u otro similar que permitan acoplar y desacoplar los ejes de giro a voluntad), ejes de toma de energía mecánica (25) donde irán acoplados los elementos de consumo de energía mecánica (generadores, bombas
hidráulicas, etc.), ruedas dentadas que al unir las poleas con carraca logran que el giro en los ejes de toma (25) sea ininterrumpido y en un mismo sentido independientemente del sentido de giro que tenga el cable (23) en un preciso instante .
El generador hidroneumático de energía se caracteriza por hacer cooperar los elementos ya citados del siguiente modo:
Para el comienzo del ciclo de funcionamiento vamos a suponer que el indicador de posición (9) está indicando que el depósito (1) está frente a él, es decir el depósito (1) está en el punto mas alto del recorrido y el deposito (2) por ir unido a este mediante el cable (23) está en el punto mas bajo, en este instante el depósito (1) está lleno de aire y el depósito (2) lleno de agua, los depósitos (3) y (4) se encuentran llenos y presurizados y las
electroválvulas (5) (6) (7) y (8) se encuentran cerradas.
Partiendo de esta posición, en el preciso instante en el que el detector de posición (9) detecta la posición alta del depósito (1) se abre la electroválvula (5) que deja libre el paso de agua al depósito (1) hasta que el
indicador de nivel de agua (13) marca que está lleno.
También en el mismo instante en que el deposito 1 es detectado por el indicador (9) se abre la electroválvula (7) dejando libre el paso de aire hacia el depósito dos, el agua que contiene el depósito (2) se desaloja por la válvula antirretorno (20) hasta que el indicador de nivel (16) marca que ya ha salido casi toda el agua del deposito (2) .
En el instante en que el indicador de nivel (13) marca que el depósito (1) esta lleno de agua se cierra la
electroválvula (5) .
En el instante en que el indicador de nivel (16) marca que el depósito (2) está lleno de aire se cierra la
electroválvula (7).
Mientras se estaban llenando y vaciando de agua los
depósitos (1) y (2) comenzaron a moverse, el deposito (1) hacia la profundidad y el depósito (2) hacia la superficie haciendo que el cable de transmisión (23) gire en sentido antihorario lo que hace que se conecte la polea de carraca (21) que en esta parte del ciclo es la que transmite la fuerza a los ejes de toma (25), en este caso queda la polea de carraca (22) libre. El aprovechamiento de la energía consumida en llenar y vaciar ambos depósitos se sigue produciendo hasta que el indicador de posición (10) indica que el depósito (2) ha llegado a la superficie y por tanto el depósito (1) está en lo mas profundo del recorrido.
En el preciso instante en que el indicador de posición detecta al depósito (2) se abren las electroválvulas (6) y (8) .
La electroválvula (6) se abre dejando el paso libre del aire presurizado del depósito (3) al depósito (1), cuando
el indicador de nivel (15) nos indica que el depósito (1) está lleno de aire se cierra la electroválvula (6) .
La electroválvula (8) se abre dejando el paso libre del agua presurizada del depósito (4) al depósito (2), cuando el indicador de nivel (14) nos indica que el depósito (2) está lleno de agua se cierra la electroválvula (8) .
En el tiempo intermedio mientras que los depósitos (1) y (2) se vaciaban y llenaban de agua totalmente el depósito (1) comienza a ascender hacia la superficie y el depósito (2) comienza a descender a las profundidades haciendo que el cable de transmisión (23) comience a girar en sentido horario lo que hace que se conecte la polea de carraca (22) que en esta parte del ciclo es la que transmite la fuerza a los ejes de toma (25), en este caso queda la polea de carraca (21) libre.
El aprovechamiento de la energía consumida en llenar y vaciar ambos depósitos se sigue produciendo hasta que el indicador de posición (9) indica que el depósito (1) ha llegado a la superficie y por tanto el depósito (2) está en lo mas profundo del recorrido completándose así el ciclo del generador hidroneumático de energía.
Como ya dije al principio de esta descripción hay que tener en cuenta las distintas fuerzas que disipan la energía generada .
La profundidad mínima viene determinada por los distintos consumos útiles y pérdidas del generador hidroneumático de energía, es decir, cuando la energía producida por los depósitos (1) y (2) es menor que la energía necesaria para activar el compresor el generador hidroneumático de energía pasa a consumir en vez de a generar. Los consumos útiles y pérdidas son los siguientes:
Io el consumo del compresor de aire (3) .
2a la pérdida de energía ocasionada por el rozamiento del agua con los depósitos (1) y (2) .
3a la pérdida de energía ocasionada por el rozamiento de los ejes con los respectivos cojinetes (26).
4a la pérdida debida al rozamiento entre los distintos elementos mecánicos.
5a dependiendo del aprovechamiento que se quiera dar al generador hidroneumático de energía, es decir, que elemento acoplemos a los ejes de toma de energía mecánica (25) habría que tener en cuenta las pérdidas del elemento acoplado para tener un correcto balance energético y poder determinar la profundidad mínima que deberán alcanzar los depósitos (1) y (2) para que el conjunto genere energía excedente .
La profundidad máxima viene determinada por tres circunstancias :
Ia el peso del material utilizado para fabricar los
depósitos (1) y (2), se llega a un peso necesario para soportar la presión circundante que aunque llenemos los depósitos (1) y (2) de aire, estos no flotan.
2a por la resistencia del material utilizado para fabricar las mangueras (18) y (17), estas deben de ser flexibles para poder ser enrolladas en los rodillos de almacenaje (30) y (31) y resistentes para soportar la presión de aire necesaria para desalojar el agua de los depósitos (1) y (2) .
3a la presión de aire que puede generar el compresor (3) .
Básicamente hay un rango de profundidades en el que la generación de energía por parte del generador
hidroneumático de energía es viable y un rango en el que la generación de energía por parte del generador
hidroneumático de energía es inviable. La energía producida por este dispositivo tiene una fuerza constante durante cada ciclo dependiendo del tamaño de los depósitos. La velocidad en un principio sería variable por lo que para un mejor aprovechamiento de la energía y una mayor durabilidad de los equipamientos habría que
contrarrestar la fuerza generada con una fuerza consumida del mismo valor por medio de máquinas de consumo y frenos que hagan mantener una velocidad constante de giro a los ejes de toma de energía mecánica (25) y por tanto a los dispositivos aquí acoplados, generadores, bombas, etc.
El vacío de empuje entre ciclos se podría rellenar con volantes de inercia o por medio de un sistema paralelo que estuviese ya preparado para iniciar el ciclo, en cuanto el otro parase para cambiar de ciclo.
Si bien el generador hidroneumático de energía con
compresor funciona desalojando el líquido por la fuerza ejercida directamente por el gas que se inyecta desde la superficie y está a mayor presión que el líquido exterior al depósito con lo cual expulsa el líquido fuera y varia la flotabilidad del deposito ejerciendo una fuerza que es la que se aprovecha para generar energía. Siguiendo el mismo principio de variación de flotabilidad pero mejorándolo para que gaste menos aire a presión, aprovechándose de la presión del líquido a profundidad y del principio de pascal tenemos el generador hidroneumático con depósitos de sistema de fuelles y enclavamiento mecánico.
-Generador hidroneumático con depósitos de sistema de fuelles y enclavamiento mecánico necesita mucha menos
presión y volumen de gas (aire comprimido generalmente) que el planteado inicialmente en el generador hidroneumático de energía. La mejora radica en el aprovechamiento mecánico de la presión del fondo de las piscinas, mar, lagunas, etc. donde es factible el funcionamiento del generador
hidroneumático. Basándome en el principio de que la presión es fuerza partida por superficie y líquido y gas ejercen distintas columnas de presión a una misma profundidad, si tenemos un deposito flexible a voluntad que contenga en el interior líquido y gas separadamente y en el exterior líquido, la fuerza que ejerce el líquido exterior sobre el conjunto separado líquido gas interno, es mayor que la que ejerce el líquido externo sobre el líquido interno
impidiéndolo salir; esta diferencia de fuerzas hace que cuando liberamos el sistema de enclavamiento el deposito flexible de líquido y gas se comprima expulsando el líquido interno y variando la densidad del conjunto haciéndolo flotar.
Mi invención aprovecha esta presión que hay en el fondo de un volumen de líquido y se ayuda de la presión del aire comprimido del generador hidroneumático para sacar el agua del interior del depósito para conseguir la variación de flotabilidad que genera la energía aprovechable, debido a que genera mas potencia que la que consume.
El Generador hidroneumático con depósitos de sistema de fuelles y enclavamiento mecánico fig. 7, fig. 8 y fig. 9 consta de dos depósitos con sistema de fuelles (1) y (2); deposito rígido de gas permanente ( 3 ) y (4) para depósitos (1) y (2) ; un sistema de enclavamiento y desenclavamiento accionado por aire comprimido, electricidad, fluido
hidráulico, etc. (5) y (6) para depósitos (1) y (2);
cilindros neumáticos, hidráulicos, generadores de fuerza mediante energía electromecánica ( 7 ) y (8) para depósitos (1) y (2); depósitos de material flexible para albergar liquido (flexible longitudinalmente generalmente) (9) y (10) y depósitos flexibles para albergar gas (flexibles
longitudinalmente generalmente) (11) y (12) para depósitos (1) y (2); estructura sólida preferiblemente metálica (13) y (14) para depósitos (1) y (2) ; sujeción para cable, cadena, etc. (15) ; válvula antirretorno, válvula accionada a distancia, etc. (16) y (17) para depósitos (1) y (2); final de carrera para indicar la extensión de los depósitos flexibles ( 18 ) y (19) para depósitos (1) y (2); manguera para conectar el dúo de depósitos flexibles de gas (20);
manguera por la que pasa el gas o fluido que extiende los cilindros (21 ) y (22) para depósitos (1) y (2); manguera por la que pasa el gas o fluido que comprime los cilindros (23) y (24) para depósitos (1) y (2); generador hidroneumático de energía mecánica (25) (con la diferencia respecto al
generador hidroneumático con compresor de que en este sistema solo se inyecta aire desde la superficie y no agua que en este caso se coge directamente) ; cable o cadena de transmisión del generador hidroneumático (26) ; válvula paso compresión de cilindros (27) y (28) para depósitos (1) y (2); válvula de paso para extensión de cilindros (29) y
(30) para depósitos (1) y (2) ; compresor del generador hidroneumático (31); depósito aire comprimido (32);
detector de posición alta (33) y (34) de depósitos (1) y
(2) .
Los elementos ya citados del generador hidroneumático con depósitos de sistema de fuelles y enclavamiento mecánico colaboran entre si de la siguiente manera para producir energía excedente.
En la posición de agua llena del depósito flexible (9) estando el depósito (1) en superficie este no tiene
flotabilidad con lo que desciende a la parte baja del sistema. A la vez que el depósito (2) al tener el depósito flexible (10) vacío de agua y el de gas permanente (4)
(lleno de gas como siempre) la flotabilidad del conjunto del deposito (2) es positiva con lo que el depósito (1) y (2) generan un par de fuerzas aprovechables mediante el generador hidroneumático de energía (25) .
Los depósitos (1) y (2) están en movimiento hasta que el (1) alcanza el fondo y el (2) la superficie hecho que se produce al mismo tiempo, y es marcado por el detector de posición alta (34) del depósito (2) . Una vez alcanzada esta posición se libera automáticamente el sistema de
enclavamiento (5) del depósito (1), dejando que la presión del líquido genere su fuerza sobre la base móvil
longitudinalmente de los dos depósitos flexibles (9) y (11) del depósito (1) y su estructura (13), al ser esta
superficie mayor que la del depósito que contiene el líquido (9) ejerce una fuerza que hace salir el líquido del depósito (9) a través de la válvula (16), para hacer este movimiento mas rápido se ayuda con unos cilindros (7) a los que le llega el aire a través de la manguera (21) y la válvula (29) abierta al mismo tiempo que el detector de posición alta (34) marcaba la posición del depósito (2) .
El aire es inyectado desde el generador hidroneumático (25) que para este sistema de depósitos (1) y (2) solo llevara gas (generalmente aire) y dos mangueras de inyección, estos cilindros neumáticos (7) presionan con el aire que les llega desde la superficie, una vez comprimido el depósito de líquido (9), el líquido es expulsado al exterior activándose el sistema de enclavamiento (5) que lo fija en la posición de comprimido (agua fuera aire dentro) ; todo este proceso
de expulsión del liquido hace que la flotabilidad del depósito (1) se vuelva positiva y flote ya que el depósito (3) siempre esta lleno de gas y al expulsar el depósito (9) el liquido que hace variable la flotabilidad del conjunto de elementos que definen este depósito (1) se genera una fuerza de flotabilidad que el generador hidroneumático de energía mecánica (25) aprovecha para generar una energía mecánica aprovechable para la sociedad;
Al mismo tiempo que ocurría el proceso de variación de flotabilidad del depósito (1) iniciado tras la señal de depósito (2) arriba se inician las maniobras de variación de flotabilidad del depósito (2) .
En cuanto el marcador de posición alta (34) se activa el sistema de desenclavamiento (6); se abre la válvula (17); que da paso al depósito flexible (10) ; y se activa el sistema de cilindros escogido ya sea hidráulico, neumático, etc. (8) a través de la válvula (28) y la manguera (24) para extender los depósitos flexibles (10) y (12); una vez introducida el agua dentro del depósito (10) cuestión que se marca con los finales de carrera (19) ; se cierra la válvula (17) a través de la que entro el agua; se enclava el sistema de enclavamiento (6) y se cierra la válvula (28) al mismo tiempo y con estos movimientos la flotabilidad del depósito (2) se vuelve negativa, se hunde y unida a la flotabilidad positiva del depósito (1) que se logra
prácticamente al mismo tiempo se genera un par de fuerzas que el generador hidroneumático de energía mecánica (25) aprovecha.
Los depósitos (1) y (2) están en movimiento hasta que el (2) alcanza el fondo y el (1) la superficie hecho que se produce al mismo tiempo, y es marcado por el detector de posición alta (33) del depósito (1) . Una vez alcanzada esta posición se libera automáticamente el sistema de
enclavamiento (6) del depósito (2), dejando que la presión del líquido genere su fuerza sobre la base móvil
longitudinalmente de los dos depósitos flexibles (10) y (12) del depósito (2) y su estructura (14), al ser esta superficie mayor que la del depósito que contiene el liquido (10) ejerce una fuerza que hace salir el líquido del depósito (10) a través de la válvula (17), para hacer este movimiento mas rápido se ayuda con unos cilindros (8) a los que le llega el aire a través de la manguera (22) y la válvula (30) abierta al mismo tiempo que el detector de posición alta (33) marcaba la posición del depósito (1).
El aire es inyectado desde el generador hidroneumático (25) que para este sistema de depósitos (1) y (2) solo llevara gas (generalmente aire) y dos mangueras de inyección, estos
cilindros neumáticos ( 8 ) presionan con el aire que les llega desde la superficie, una vez comprimido el depósito de liquido (10), el liquido es expulsado al exterior
activándose el sistema de enclavamiento (6) que lo fija en la posición de comprimido (agua fuera aire dentro) ; todo este proceso de expulsión del liquido hace que la
flotabilidad del depósito (2) se vuelva positiva y flote ya que el depósito (4) siempre esta lleno de gas y al expulsar el depósito (10) el liquido que hace variable la
flotabilidad del conjunto de elementos que definen este depósito (2) se genera una fuerza de flotabilidad que el generador hidroneumático de energía mecánica (25) aprovecha para generar una energía mecánica aprovechable para la sociedad; Al mismo tiempo que ocurría el proceso de variación de flotabilidad del depósito (2) iniciado tras la señal de depósito (1) arriba se inician las maniobras de variación de flotabilidad del depósito (1). En cuanto el marcador de posición alta (33) se activa el sistema de desenclavamiento (5); se abre la válvula (16); que da paso al depósito flexible (9) ; y se activa el sistema de cilindros escogido ya sea hidráulico, neumático, etc. (7) a través de la válvula (27) y la manguera (23) para extender los depósitos flexibles (9) y (11); una vez introducida el agua dentro del depósito (9) cuestión que se marca con los finales de carrera (18); se cierra la válvula (16) a través de la que entro el agua; se enclava el sistema de enclavamiento (5) y se cierra la válvula (27) al mismo tiempo y con estos movimientos la flotabilidad del depósito (1) se vuelve negativa, se hunde y unida a la flotabilidad positiva del depósito (2) que se logra
prácticamente al mismo tiempo se genera un par de fuerzas que el generador hidroneumático de energía mecánica (25) aprovecha. En cuanto el depósito (1) llegue al fondo y el depósito (2) a superficie se ha completado el ciclo del generador hidroneumático de energía (25) con este nuevo sistema de depósitos. La generación de energía mecánica excedente y por tanto su aplicación industrial se produce porque supuestamente aunque no lo he comprobado aun materialmente (no se ha construido ninguno) . El generador produce mas potencia que la necesaria para hacerlo funcionar y debido a que su funcionamiento solo implica el cambio de posición de líquido y gas que es algo en abundancia en nuestro entorno, se puede considerar una verdadera energía renovable, que como ventaja su producción solo depende del tamaño de la máquina y no de las condiciones cambiantes del entorno como en otras energías renovables.
-Generador hidroneumático con depósitos de resistencia eléctrica.
El planteamiento del generador hidroneumático con depósitos de resistencia eléctrica es el de un depósito de acero con unos calentadores internos generalmente eléctricos que se comunican con el generador hidroneumático (35) que tiene algunas variaciones. En este caso el generador
hidroneumático no consta de depósito de aire, solo tiene un depósito liquido gas para el enfriamiento del gas.
Básicamente en este sistema de depósitos se calienta un liquido de baja temperatura de vaporización en los
depósitos rígidos móviles pasando a vapor que escapa mediante tubería flexible al depósito de enfriamiento (46) gas-líquido del generador hidroneumático (35) . Al pasar a vapor el depósito móvil varia su flotabilidad,
produciéndose una fuerza ascendente que es aprovechada mediante el generador hidroneumático de energía (35) . Al pasar líquido al otro depósito se varía su flotabilidad produciéndose una fuerza descendente que junto a la ya citada genera un par de fuerzas aprovechable
energéticamente .
El generador hidroneumático con depósitos de resistencia eléctrica fig.10, fig.ll, fig.12, fig.13 y fig. 14 consta de generador hidroneumático de energía con depósito de enfriamiento líquido-gas (35) ; depósitos móviles y rígidos líquido-gas con calentador (36) y (37) ; manguera flexible (38) y (39) de entrada líquido salida de vapor; válvula de entrada de líquido (40) y (41) para los depósitos (36) y (37); calentador (42) y (43) para los depósitos (36) y (37) ; indicadores nivel líquido alto en depósitos móviles (44) y (45) para los depósitos (36) y (37); depósito enfriamiento gas (46); serpentín de enfriamiento (47);
detectores de posición alta (48) y (49) para los depósitos (36) y (37); válvulas de salida de vapor (50) y (51) para los depósitos (36) y (37) ; cable o cadena (52) .
Los elementos ya citados del generador hidroneumático con depósitos de resistencia eléctrica colaboran entre si de la siguiente manera para producir energía excedente.
Partiendo de la posición de depósito (36) arriba y lleno de líquido y depósito (37) abajo y lleno gas comienza el movimiento producido por la flotabilidad y que aprovechará el generador hidroneumático (35) .
En cuanto el detector de posición alta (49) detecta al depósito (37) en la superficie del líquido se abre la válvula (41) de llenado del depósito (37), a la vez que se
enciende el calentador (42) del depósito (36) y se abre la válvula de salida de vapor (50), al subir la temperatura del liquido este se convierte en vapor saliendo del
depósito (36) hacia el depósito de enfriamiento (46) donde al pasar por al lado del serpentín de enfriamiento (47) vuelve a estado líquido. Al llenarse el depósito (37) y vaciarse el depósito (36) varían su flotabilidad uno hundiéndose el otro flotando, este par de fuerzas es transmitido a través de la cadena (52) al generador
hidroneumático de energía mecánica (35) transformándose en una energía aprovechable a través de los ejes de toma de este. Ya que se generaría mas potencia que la consumida.
A partir de esta primera parte se inicia el ciclo de nuevo pero a la inversa.
En cuanto el depósito (36) llega arriba vacío y el depósito (37) llega al fondo del líquido lleno. El detector de posición alta (48) detecta al depósito (36) en la
superficie del líquido se abre la válvula (40) de llenado del depósito (36), a la vez que se enciende el calentador (43) del depósito (37) y se abre la válvula de salida de vapor (51), al subir la temperatura del líquido este se convierte en vapor saliendo del depósito (37) hacia el depósito de enfriamiento (46) donde al pasar por al lado del serpentín de enfriamiento (47) vuelve a estado líquido. Al llenarse el depósito (36) y vaciarse el depósito (37) varían su flotabilidad uno hundiéndose el otro flotando, este par de fuerzas es transmitido a través de la cadena (52) al generador hidroneumático de energía mecánica (35) transformándose en una energía aprovechable a través de los ejes de toma de este. Ya que se generaría mas potencia que la consumida.
En cuanto el depósito (37) alcanza la superficie y el depósito (36) el fondo del líquido alcanzamos la posición inicial y ya se ha completado el ciclo del generador hidroneumático con depósitos de resistencia eléctrica.
-Generador hidroneumático con sistema de rodaje continuo fig. 15, 16, 17 y 18.
Si bien el sistema original de generador hidroneumático dispone de un máximo de dos depósitos por cable. La mejora de los depósitos con sistema de fuelles y enclavamiento mecánico con unas ligeras adaptaciones fig.17 permite poner un número elevado de depósitos por cable pudiendo ocuparse el cable de manera prácticamente casi continua,
aprovechándose mejor los materiales y mejorando la potencia de la máquina. Este sistema de transmisión de rodaje continuo hace que en un área de líquido similar, se pueda
transformar mas cantidad de energía obtenida de la
diferencia de presiones a distintas profundidades y de la diferencia de densidades entre líquido y gas.
Básicamente en este sistema los depósitos van unidos en un orden de simetría en el cable o cadena. La compresión del depósito en las profundidades produce una extensión de su depósito simétrico en la superficie al estar unidos entre sí directamente mediante una tubería flexible,
produciéndose la variación de flotabilidad necesaria aprovechando las condiciones prácticamente constantes del medio. En el medio líquido y en el agua que será el medio mas usual, la densidad solo varia levemente debido al calentamiento de esta.
En este sistema no se pierde ni aire, ni temperatura, las únicas perdidas vendrán del rozamiento de los depósitos con el agua, la del rozamiento de las piezas mecánicas, y las pérdidas del generador eléctrico si lo hubiera.
Los depósitos usados en el sistema de rodaje continuo son unos depósitos con sistema de fuelles y enclavamiento mecánico con algunas leves modificaciones.
Se introducen dos golpeadores que serán los que den la señal de apertura de los pasadores y válvulas para que se pase de deposito flexible comprimido a extendido y
viceversa, a la vez en cada grupo de depósitos simétricos. Se eliminan los cilindros neumáticos, su antigua función se puede hacer directamente, ya que los depósitos flexibles funcionan como cilindros neumáticos con la diferencia que no se introduce aire de un compresor si no que se aprovecha la presión generada en torno al deposito que esta en las profundidades, para que tenga mas consistencia habrá que poner un gas a una presión que permita vencer la tensión necesaria para extender el depósito con una compresión del otro deposito.
El uso de las poleas cónicas es otra cualidad importante pues permite que la cadena o cable de transmisión
permanezca en el sitio de transmisión óptimo y a la vez facilitan que los cables de sujeción (55) no se enganchen con el sistema de transmisión, cojinetes de rodamientos, etc. de la máquina, permitiendo un rodaje continuo de las cadenas sin interrupciones ni cambios de sentido. Esto hará que se desgasten menos las piezas mecánicas pues ya no habrá tanto traqueteo y la fuerza generada será mas
estable .
El Generador hidroneumático con sistema de rodaje continuo fig.15, fig.16, fig.17 y fig.18 consta de plataforma
flotante (48), cable o cadena de transmisión (49),
golpeador superior (50), flotador del golpeador superior (51), correa de transmisión (52), cojinetes de rodamientos (53), máquina a acoplar (generador eléctrico, etc.) (54), cable de sujeción (55) , depósitos con fuelles y sistema de enclavamiento y accionamiento por golpeo (56) , peso tensor (57), accionamiento por golpeo (58), asas de amarre (59), final de carrera (60), pasador hidráulico o neumático (61), tubería flexible (62), válvula accionada por flujo
hidráulico (63), válvula o tobera de entrada y salida de líquido (64) .
Los elementos ya citados del generador hidroneumático con sistema de rodaje continuo colaboran entre si de la
siguiente manera para transformar las diferencias de presiones y densidad en energía aprovechable.
En la posición de ascenso del deposito A y descenso del depósito B la máquina va girando y cuando el depósito B alcanza la profundidad máxima operativa y el A la
profundidad mínima operativa.
En ese punto chocan el depósito A con el golpeador superior y el depósito B con el golpeador inferior. Al dar al accionamiento de golpeo dependiendo de la posición que marquen los finales de carrera (60) y de la presión
circundante medida por los presostatos (66), se cierran o se abren los pasadores de los depósitos.
En este caso al marcar en el depósito B presión alta y fuelle comprimido, al chocar el accionamiento por golpeo (58) con el golpeador inferior (65) se abren las válvulas (63) de ambos depósitos se desbloquean los pasadores y cuando el final de carrera marca que el fuelle del depósito B está comprimido, se vuelven a accionar el cierre de pasadores hasta que cierra.
Al mismo tiempo en el depósito A el presostato (66) marca baja presión el final de carrera (60) marca fuelle
comprimido y al golpearse el accionamiento por golpeo (58) con el golpeador superior (50), se liberan los pasadores (61) se abre la válvula (63) de este depósito dejando paso al aire que viene del depósito B con lo cual el depósito flexible de líquido se llena de liquido variando su
flotabilidad y haciendo que se hunda. Cuando el fuelle está extendido y los presostatos marcan baja presión se cierran los pasadores (61) del depósito A.
Al variar la flotabilidad de ambos depósitos estos tiran a través de los cables de sujeción (55) de la cadena de transmisión (49) produciéndose el giro de las poleas cónicas de las correas de transmisión y de los generadores
o máquinas etc. (54) pudiéndose aprovechar asi la generada por las variaciones de flotabilidad.
Claims
(1) comienza a ascender hacia la superficie y el depósito
(2) comienza a descender a las profundidades haciendo que el cable de transmisión (23) comience a girar en sentido horario lo que hace que se conecte la polea de carraca (22) que en esta parte del ciclo es la que transmite la fuerza a los ejes de toma (25) , en este caso queda la polea de carraca (21) libre. El aprovechamiento de la energía consumida en llenar y vaciar ambos depósitos se sigue produciendo hasta que el indicador de posición (9) indica que el depósito (1) ha llegado a la superficie y por tanto el depósito (2) está en lo mas profundo del recorrido completándose así el ciclo del generador hidroneumático de energía.
3. Procedimientos de operación del generador hidroneumático de energía que se caracteriza por transformar la diferencia de presión entre líquidos y gases a una misma profundidad en energía mecánica.
4. Procedimiento de operación del generador hidroneumático de energía que se caracteriza por obtener energía mecánica en un medio líquido con un gas encima.
5. Procedimiento de operación del generador hidroneumático de energía que se caracteriza por variar la flotabilidad y generar energía mecánica excedente, aprovechando la presión del fondo del líquido y opcionalmente es ayudado por un compresor, bomba hidráulica, motor eléctrico, etc. para variar la flotabilidad y para transformar la diferencia de presiones líquido gas en energía.
6. Generador hidroneumático de energía caracterizado por transformar la flotación en energía mecánica mediante
depósito con sistema de fuelles y enclavamiento mecánico, el sistema de fuelles contendrá varios depósitos liquido gas separados entre si que impidan que estos se mezclen y dispondrá además de enclavamiento mecánico; el sistema de enclavamiento-desenclavamiento mecánico se hace funcionar mediante neumática, hidráulica, electromecánica, o un proceso que logre el mismo fin.
7. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación en energía mecánica caracterizado por que los depósitos con sistema de fuelles y enclavamiento mecánico, son comprensibles y estirables a voluntad.
8. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener depósitos que generalmente trabajan en parejas situadas simétricamente a lo largo del cable o cadena de transmisión para poder aprovechar el aire que sobra en el depósito inferior y la necesidad de este en el superior. Y también para anular así el peso de ambos depósitos.
9. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación en energía mecánica caracterizado por que en el caso de montaje de mas de un depósito con sistema de fuelles y enclavamiento mecánico independientes, en una misma máquina, el depósito flexible de aire se conecta a una manguera que lo conecta al otro depósito flexible de aire del otro deposito con sistema de fuelles y
enclavamiento mecánico, para que asi el depósito que este en las profundidades ayude al que está en la superficie al mismo instante a estirarse.
10. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación en energía mecánica caracterizado porque los depósitos con sistema de fuelles y enclavamiento mecánico pueden contener: depósitos flexibles a voluntad; sistemas de enclavamiento desenclavamiento; válvulas; estructura rígida generalmente metálica; orejeta de sujeción de cable, cadena...; manguera;
11. Generador hidroneumático de energía caracterizado por transformar la energía de diferencia de presiones entre liquido y gas a una misma profundidad en energía mecánica.
12. Generador hidroneumático de energía caracterizado por flotar y transformar la flotación en energía mecánica.
13. Generador hidroneumático de energía caracterizado por estar soportado en el suelo y transformar la flotación en energía mecánica.
14. Generador hidroneumático de energía caracterizado por transformar la flotación en energía mecánica y contener plataformas flotantes con acceso interior directo al líquido .
15. Generador hidroneumático de energía caracterizado por transformar la flotación en energía mecánica y contener plataformas soportadas por el suelo con acceso interior al líquido .
16. Procedimiento del generador hidroneumático de energía caracterizado por funcionar en un medio líquido con gas encima aprovechando el cambio de estado de líquido a gas inducido por un calentamiento mediante resistencia
eléctrica .
17. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación en energía mecánica y se caracteriza por contener depósitos térmicos que varían la flotabilidad haciendo pasar el líquido interno a vapor a una presión suficiente para ser expulsado al exterior.
18. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación en energía mecánica y caracterizado por contener depósitos móviles con aislante térmico.
19. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación en energía mecánica caracterizado contener generalmente un deposito aislante térmicamente, resistencia eléctrica, válvula de sobrepresión, manguera flexible, indicadores de nivel del líquido, indicadores de posición, etc.
20. Generador hidroneumático de energía caracterizado por flotar y transformar la flotación en energía mecánica a través de la energía térmica.
21. Generador hidroneumático de energía caracterizado por sostenerse en el suelo y transformar la flotación en energía mecánica a través de la energía térmica.
22. Generador hidroneumático de energía caracterizado por transformar la flotación en energía mecánica mediante energía térmica, caracterizado porque los depósitos
trabajan en pareja para anular así mutuamente el peso muerto de estos.
23. Procedimiento del generador hidroneumático de energía caracterizado por transformar la diferencia de presiones a distintas profundidades de un líquido y la diferencia de densidades de un líquido y un gas en energía mecánica.
24. Procedimiento del generador hidroneumático de energía caracterizado por la variación de la flotabilidad accionada mediante la presión del fondo de un liquido.
25. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener un sistema de transmisión y transformación de energía llamado sistema de rodaje continuo que generalmente consta de poleas cónicas abiertas por un lado (sin cojinete a un lado) , cadena o correas de transmisión, generador eléctrico o máquina que aproveche la energía mecánica producida, depósitos de fuelles y enclavamiento mecánico con ligeras adaptaciones, peso con poleas de transmisión abiertas por un lado, estas poleas suelen ser cónicas, golpeadores para accionamiento.
26. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener un depósito de fuelles y enclavamiento mecánico con ligeras adaptaciones caracterizado por disponer de un accionamiento por golpeo, finales de carrera, presostato pasador y un depósito independiente.
27. Generador hidroneumático de energía que transforma la flotación variable en energía mecánica caracterizado por contener uno o varios pesos con golpeador y poleas de un solo cojinete (abiertas por un lado) .
28. Generador hidroneumático de energía caracterizado por disponer de golpeador con flotador incorporado, y golpeador con peso incorporado, destinados a accionar los
automatismos de los depósitos de flotación.
29. Generador hidroneumático de energía, flotante y
caracterizado por transformar la flotación en energía mecánica .
30. Generador hidroneumático de energía soportado por el suelo caracterizado por transformar la flotación en energía mecánica .
31. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener un sistema de rodaje continuo (sin pausas ni cambios de sentido) .
32. Generador hidroneumático de energía que contiene depósitos de flotación cuyo objetivo es transformar la flotación variable en fuerza caracterizados por tener un fuelle con varias cámaras que mantienen separado líquido y gas .
33. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener plataformas flotantes con acceso interior directo al líquido.
34. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener plataformas soportadas por el suelo con acceso interior al líquido.
35. Generador hidroneumático de energía caracterizado por contener depósitos de flotabilidad variante que trabajan en pare a, accionados aprovechando la presión variante según profundidad del líquido.
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