MOTOR HIDRODINÁMICO DE EMPUJE Y GRAVEDAD Y METODO DE GENERACION DE MOVIMIENTO A PARTIR
DEL MOTOR
SECTOR TECNOLOGICO
Sector Principal: Sector energético
Sector secundario según la aplicación de la invención: bombeo de fluidos y compresión de gases
ESTADO DE LA TECNICA
En la actualidad existen distintos métodos de generación de energía eléctrica que dependen de condiciones climáticas, combustibles fósiles o energías renovables, lo que las hace difíciles de implementar en cualquier lugar del mundo. Entre estas energías se destacan:
Energía solar: La energía eléctrica es obtenida a través de paneles fotovoltaicos que están formados por semiconductores que al recibir radiación solar son excitados y provocan saltos electrónicos generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. Debido a su gran dependencia con las condiciones climatológicas (Radiación solar), los elevados costos de fabricación de los paneles y la necesidad de grandes áreas de tierra para su instalación no son aplicables én todos los lugares del mundo.
Energía nuclear: es empleada para la generación de energía eléctrica mediante el uso de materiales fisionables, utilizados
en reacciones nucleares para calentar un fluido y generar vapor; este se emplea en un ciclo termodinámico que mueve una turbina produciendo la energía eléctrica. La energía nuclear se caracteriza por producir residuos tóxicos que tiene que ser aislados y controlados debido a su alto riesgo contra la biosfera.
Energía eóiica: es la obtenida del viento (energía cinética) convertida en electricidad mediante la captación de corrientes de aire en una hélice. Este tipo de energía está muy ligada a las condiciones climatológicas, lo que la hace de difícil obtención para uso constante. Además es necesaria la utilización de grandes extensiones de tierra para la construcción de torres.
Energía geotérmica: se genera energía eléctrica a partir del calor interno de la tierra en lugares cercanos a volcanes con salidas de aguas termales, ubicadas a poca profundidad y altas temperaturas. Estas se utilizan para producir vapor y mover un generador. El desarrollo de plantas geotérmicas es de difícil implementación por lo cerca que están a volcanes activos, a sus elevados costos y las propiedades específicas del agua.
Energía hidráulica: Esta obtiene la energía eléctrica a través de la energía potencial generada por embalses de agua, este fluido se transporta por una tubería hasta una sala de máquinas que mueve una turbina que produce electricidad. Pesafortunadamente los problemas medioambientales que se
dan son grandes ya que necesita acumular un volumen de agua capaz de abastecer la sala de máquinas para un año de producción, inundando terreros y sustrayendo líquido que podría usarse para e! consumo humano.
Energía termoeléctrica: se produce energía eléctrica a partir del uso de la energía térmica (calor) ofrecida por la quema de combustibles fósiles, dentro de calderas que producen vapor y mueven una turbia generando electricidad. Sus inconveniente están ligados a la quema de carburos que producen emisiones de C02; responsable del calentamiento global.
Debido a todas estas problemáticas presentadas por ¡as tecnologías anteriormente mencionadas, aparecen nuevos métodos para la generación de energía, que aprovechan los principios físicos del planeta pero que aún presentan fallas en su funcionamiento. Durante el desarrollo de esta invención se han encontrado dispositivos, motores y máquinas que trabajan de manera similar a la nuestra; pero sin embargo ninguna de las siguientes tienen la misma funcionalidad:
Nombre: Motor a gravedad/flotación; Autor: Cabral Henri- Robert Valcourt; Fecha de publicación: 4 Mar 1993; Dirección electrónica: http://www.gooqle.com/patents/WQ1993004280A1 ?cl=es
Nombre: KPP Kinetic Power Plant; Autor: Rosch Innovaciones AG; Fecha de publicación: 23 julio 2015; Dirección electrónica: http://rosch-innovations.de/uk kpp.php
Nombre: Gravity-buoyancy motor Autor: R Gilmore Fecha de publicación: 31 diciembre 1974 Dirección electrónica: www.qooqle.com/patents/US3857242
Nombre: Perpetual motor witch magnetic control elements Autor: M Cmepeyahcknn Fecha de publicación: 13 jun 2004 Dirección electrónica: www.ntpo.com/invention/invention2/9_en.shtml
Nombre: Hydroplus Autor: James Kwok Fecha de publicación: 10 Abril 2011 Dirección electrónica: www.panacea-bocaf.org
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Problema técnico: Generar energía no contaminante. Soluciones aportada por la invención:
• No utiliza combustibles fósiles
• No emite material participado a! medio ambiente o residuos tóxicos
• Reducción de los volúmenes de agua usados para generar energía.
El motor hidrodinámico de empuje y gravedad trabaja con elementos mecánicos de geometría variable, valiéndose de principios y leyes de la física que actúan de manera secuencial, para generar un movimiento continuo. El funcionamiento de esta invención se debe al movimiento de fluidos dentro del
sistema que aprovecha la fuerza de gravedad y la fuerza de empuje del principio de Arquímedes para lograrlo. Estas condiciones generan energía mecánica que se transforma en energía eléctrica por medio de un generador.
Dada la combinación lógica y secuencia! de estos tres principios, el motor hidrodinámico de empuje y gravedad permitió desarrollar diferentes modelos y diseños de fácil construcción para colocarse en marcha en cualquier lugar del mundo. Al no verse afectado por las condiciones medio ambientales, ni el uso de combustibles fósiles las aplicaciones de la maquina tienen pocas limitantes, lo que le permite trabajar veinticuatro siete sin generar emisiones al medio ambiente.
VENTAJAS DE LA INVENCION:
La presente solicitud de patente de invención Motor hidrodinámico de empuje y gravedad, tiene las siguientes ventajas con respecto al estado de la técnica como son:
• No depende de energías renovables para su funcionamiento.
• Reducción de territorios extensos para la generación de energía, embalses
• Su montaje es rápido y no se ve afectado por geografías, desiertos, nevados, montañas y en el mar.
• No utiliza hidrólisis.
• El motor está en capacidad de iniciar su ciclo de potencia independientemente de la posición en la que se encuentre el pistón fuerza.
• Bajos costos de mantenimiento y operación
• Fabricación a cualquier escala, industrial o doméstica
• La eficiencia del motor fue validada matemáticamente encontrando que es superior a la mayoría de las maquinas que trabajan bajo estos principios.
• La energía suministrada al motor hidrodinámico de empuje y gravedad es mínima en relación al trabajo producido por el motor, lo cual demuestra que la eficiencia es alta.
• El retorno de la inversión se ve reflejado a corto plazo.
FUNCIONAMIENTO
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado. El motor hidrodinámico de empuje y gravedad aprovecha este principio mediante una columna vertical de agua, contenida en dos cilindros de diferentes diámetros para elevar elementos mecánicos. Después de completar esta acción el motor hidrodinámico de empuje y gravedad usa la ley de la gravedad (toda fuerza con la que se atraen dos cuerpos de diferentes masas únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa) para
retomar a su ciclo, de potencia. Todo esto de la mano con el principio de la conservación de ia masa.
CONFIGURACIONES DEL MOTOR HIDRODINÁMICO DE EMPUJE Y GRAVEDAD
Principio vital: Arquímedes.
E! Motor hidrodinámico por empuje y gravedad Arquímedes permite el aprovechamiento de la energía cinética ASCENDENTE, la cual posee un momento de fuerza que es transmitido a un elemento mecánico, esta acción física se ejecuta en tres tiempos.
Principio vital: Leyes de Newton
El motor hidrodinámico de empuje y gravedad permite el aprovechamiento la ley gravitacionai de Newton para usar la energía cinética DESCENDENTE, la cual posee un momento de fuerza que es transmitido a un elemento mecánico, esta acción física se ejecuta en tres tiempos.
Principio vital: Mixto entre Arquímedes y Newton
El motor hidrodinámico de empuje y gravedad mixto aprovecha la ley gravitacional universal y la fuerza de empuje del principio de Arquímedes, logrando así un movimiento continuo que permite a la maquina captar las fuerzas en las dos direcciones ASCENDENTE y DESCENDENTE (o viceversa), cada una de ellas transmitidas desde diferentes posiciones. Se recuerda que el motor puede iniciar su operación en cualquiera de las dos posiciones.
El motor hidrodinámico de empuje y gravedad Sumergido
Este motor se utiliza en lugares donde hay grandes volúmenes de agua: en el mar, en embalses, en lagos, ríos, etc. Ya que la energía potencial del fluido es aprovechada para su funcionamiento e incrementa la producción de energía. Este
motor hace uso de la ley gravitacional de newton aprovechando la energía cinética descendente para ser transmitida a un elemento mecánico.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Funcionamiento del motor aprovechando los principios de Arquímedes
Esta invención inicia su ciclo de fuerza en el punto muerto inferior donde se activan las Válvulas de control de carga (10,11 ), (véase en las figuras 4 y 5) para permitir un periodo de llenado por la Tubería de carga (14,17) al cilindro fuerza (1 ). Este llenado volumétrico ejercerá una fuerza de empuje en el Pistón fuerza (4) que será usada como generadora de potencia. El Pistón fuerza (4) está anclado mediante una Barra de acero (5) al Pistón hidráulico (3). Posteriormente las Válvulas de control de descarga (12,13) se abren para dar paso al fluido ubicado dentro de la cámara del cilindro hidráulico (2), este fluido se recircula a los Tanque de acumulación (6) de esta manera el Pistón fuerza (4) y el Pistón hidráulico (3) entrelazados por una Barra de acero (5) se elevan para llegar a su nnntn mue»rtn sunprinr
Para retornar al punto muerto inferior se abre la Compuerta de paso (7) que descarga el fluido alojado en el Cilindro fuerza (1 ) al cilindro hidráulico (2). Esto se logra a través del efecto producido por la ley gravitacional que simultáneamente retorna el sistema a su punto inicial de potencia. Por último la Compuerta de paso (7) se cierra para comenzar un nuevo ciclo de trabajo.
El Tanque de control de nivel (20) solo entrara en funcionamiento cuando haya pérdidas por evaporación natural. Esto con el fin de tener un nivel óptimo en el sistema.
Esta invención puede utilizar una masa como contra peso con el fin de apoyar el acenso y descenso de los pistones. El uso o implementación de una masa como lo muestra la Figura 8; reemplaza uno de los principios o leyes cualquieras que sea el principio de Arquímedes o la ley gravitacional de Newton. Adicionalmente el uso de esta masa altera las dimensiones de la máquina.
Funcionamiento del motor hidrodinámico de empuje y gravedad aprovechando las leyes de Newton
Esta invención inicia su ciclo de fuerza en el punto muerto superior aprovechando la fuerza de gravedad como generadora de potencia. El Pistón fuerza (4) (véase en las figuras 4 y 5) que está unido al Pistón hidráulico (3) mediante una barra de hierro (5), descienden a una velocidad constante controlada por un electro freno que aprovecha cien por ciento de la potencia
generada al descender dentro del sistema. La cámara interna del Cilindro fuerza (1 ) queda totalmente desocupada por la apertura de la Compuerta de paso (7) ya que el fluido desciende por gravedad a la cámara del cilindro hidráulico (2).
En el punto muerto inferior se activan las Válvulas de control de carga (10,11 ) para permitir un periodo de llenado por la Tubería de carga (14,17) al cilindro fuerza (1 ). Este llenado volumétrico ejercerá una fuerza de empuje en el Pistón fuerza (4) que será usada como generadora de potencia. El Pistón fuerza (4) está anclado mediante una Barra de acero (5) al Pistón hidráulico (3). Posteriormente las Válvulas de control de descarga (12,13) se abren para dar paso al fluido ubicado dentro de la cámara del cilindro hidráulico (2), este fluido se recircula a los Tanques de acumulación (6) de esta manera el Pistón fuerza (4) y el Pistón hidráulico (3) entrelazados por una Barra de acero (5) se elevan para llegar a su punto muerto superior.
Esta invención puede utilizar una masa como contra peso con el fin de apoyar el acenso y descenso de los pistones. También el uso o la implementación de una pesa como lo muestra la figura 8 reemplaza uno de los principios o leyes cualquieras que sea el principio de Arquímedes o la ley gravitacional de Newton. La implementación de la pesa altera las dimensiones de la máquina.
Funcionamiento del motor hidrodinámico de empuje y gravedad aprovechando los principios de Arquímedes y las leyes de Newton
Esta invención inicia su ciclo de fuerza en el punto muerto inferior donde se activan las Válvulas de control de carga (10,11), (véase en las figuras 4 y 5) para permitir un periodo de llenado por la Tubería de carga (14,17) al cilindro fuerza (1 ). Este llenado volumétrico ejercerá una fuerza de empuje en el Pistón fuerza (4) que se usa como generadora de potencia. El Pistón fuerza (4) está anclado mediante una Barra de acero (5) al Pistón hidráulico (3). Posteriormente las Válvulas de control de descarga (12,13) se abren para dar paso al fluido ubicado dentro de la cámara del cilindro hidráulico (2), este fluido se recircula a los Tanque de acumulación (6) de esta manera el Pistón fuerza (4) y el Pistón hidráulico (3) entrelazados por una Barra de acero (5) se elevan para llegar a su punto muerto superior.
Para retornar al punto muerto inferior se abre la Compuerta de paso (7) que descarga el fluido alojado en el Cilindro fuerza (1 ) al cilindro hidráulico (2). Esto se logra a través del efecto producido por la ley gravitacional que también es usada para producir potencia transmitiéndola a un elemento de mecánico y simultáneamente retorna el sistema a su punto inicial de pdtencia. Por último la Compuerta de paso (7) se cierra para comenzar un nuevo ciclo de trabajo.
Nota: Recordemos que la máquina puede iniciar su ciclo de potencia bajo cualquiera de los dos métodos (Newton o Arquímedes), sin alterar su funcionamiento.
Esta invención puede utilizar una masa como contra peso con el fin de apoyar el acenso y descenso de los pistones. También el uso o la implementación de una pesa como lo muestra la figura 8 remplaza uno de los principios o leyes cualquieras que sea el principio de Arquímedes o la ley gravitacional de Newton. La implementación de la pesa altera las dimensiones de ja máquina.
El Tanque de control de nivel (20) solo entrara en funcionamiento cuando haya pérdidas por evaporación natural. Esto con el fin de tener un nivel óptimo en el sistema.
Funcionamiento del motor hidrodinámico de empuje y gravedad sumergido.
Esta invención tiene la capacidad de funcionar sumergida en un fluido iniciando su ciclo de fuerza en el punto muerto superior aprovechando la fuerza de gravedad como generadora de potencia. El Pistón fuerza (4) (véase en las figuras 4 y 5) y el Pistón hidráulico (3), descienden a una velocidad constante controlada por un electro freno que aprovecha cien por ciento de la potencia generada al descender dentro del sistema.
Para retornar al punto muerto superior se activa una compuerta paso (7) que permite el ingreso del fluido del exterior,
ejerciendo una fuerza de empuje a los pistones (3,4) y elevándolos hasta punto muerto superior. A continuación se cierra la Compuerta de paso (7) y se desaloja el fluido contenido dentro del Cilindro fuerza (1 ) por medio de mecanismos de extracción de fluidos hasta el exterior.
El motor hidrodinámico de empuje y gravedad sumergido puede utilizar una masa como contra peso con el fin de apoyar el acenso y descenso de los pistones. También el uso o la implementación de una pesa como lo muestra la Figura 8 remplaza uno de los principios o leyes cualquieras que sea el principio de Arquímedes o la ley gravitacional de Newton. La implementación de la pesa altera las dimensiones de la máquina.
Nota: Recordemos que la maquina combina los principios de funcionamiento para iniciar su ciclo de potencia bajo cualquiera de los dos métodos (Newton o Arquímedes), sin alterar su funcionamiento.
Funcionamiento de la bomba hidrodinámica por empuje y gravedad.
La Bomba hidrodinámica por empuje y gravedad inicia su operación de bombeo en el punto muerto inferior donde se activan las Válvulas de control de carga (10,11 ), para permitir un periodo de llenado por la Tubería de carga (14,17) al cilindro fuerza (1 ). Este llenado volumétrico ejerce una fuerza de empuje en el Pistón fuerza (4) que es usada como
generadora de potencia. El Pistón fuerza (4) está anclado mediante una Barra de acero (5) al Pistón hidráulico (3). Posteriormente las Válvulas de control de descarga (12,13) se abren para dar paso al fluido ubicado dentro de la cámara dei cilindro hidráulico (2), de esta manera el Pistón fuerza (4) y el Pistón hidráulico (3) entrelazados por una Barra de acero (5) se elevan para llegar a su punto muerto superior.
Para retornar al punto muerto inferior se abre la Compuerta de paso (7) que descarga el fluido alojado en el Cilindro fuerza (1) al cilindro hidráulico (2). Esto se logra a través del efecto producido por la ley gravitacional que simultáneamente retorna el sistema a su punto inicial de potencia. De esta forma inicia la carrera ascendente el Pistón fuerza (4) generando el primer ciclo de bombeo.
La bomba hidrodinámica de empuje y gravedad puede utilizar una masa como contra peso con el fin de apoyar el acenso y descenso de los pistones. También el uso o la implementación de una pesa como lo muestra la figura 8 remplaza uno de los principios o leyes cualquieras que sea el principio de Arquímedes o la ley gravitacional de Newton. La implementación de la pesa altera las dimensiones de la máquina.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1 Tiempo de llenado Torricelli, en este tiempo se realiza una acumulación de energía potencial mediante el llenado volumétrico (Torricelli) del cilindro fuerza (1 ) y a su vez activa un sistema de control de lazo abierto para obtener un volumen de fluido proporcional a la energía a producir y a su tiempo de fuerza.
Figura 1.2 Tiempo de fuerza por empuje Arquímedes y conservación de la masa, en este tiempo se aprovecha el principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado) para elevar el Pistón fuerza (4); con esto la energía resultante es igual al empuje generado menos la energía requerida para el movimiento de fluido (Bernoulli) en paralelo se activa un sistema de control de lazo abierto para permitir el desplazamiento del fluido hacia los Tanque de acumulación (6). Aclarando que los dos principios se efectúan simultáneamente.
Figura 1.3 Tiempo de fuerza por gravedad y Torricelli, en este segundo momento de fuerza el motor hidrodinámico de empuje y gravedad aprovecha la energía gravitacional para generar energía gracias a la energía potencial acumulada, hay que recordar que simultáneamente se efectúa un movimiento de fluidos dentro de los cilindros (1 ,2) por medio de una
compuerta, lo cual permite la liberación de la energía potencial acumulada.
Figura 2 Tiempo de fuerza por gravedad y Torricelli, en este segundo momento de fuerza el motor hidrodinámico de empuje y gravedad aprovecha la energía gravitacional. para generar energía gracias a la energía potencial acumulada, hay que recordar que simultáneamente se efectúa un movimiento de fluidos dentro de los cilindros (1 ,2) por medio de una compuerta de paso (7), lo cual permite la liberación de la energía potencial •acumulada.
Figura 2. Tiempo de llenado Torricelli, en este tiempo se realiza una acumulación de energía potencial mediante el llenado volumétrico (Torricelli) del cilindro fuerza (1 ) y a su vez activa un sistema de control de lazo abierto para obtener un volumen de fluido proporcional a la energía a producir y a su tiempo de fuerza.
Figura 2.2 Tiempo de fuerza por empuje Arquímedes y conservación de la masa, en este tiempo se aprovecha el principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado) para elevar el Pistón fuerza (4); con esto la energía resultante es igual al empuje generado menos la energía requerida para el movimiento de fluido (Bernoulli) en páralelo se activa un sistema de control de lazo abierto para permitir el desplazamiento del fluido hacia los Tanques de
acumulación (6). Aclarando que los dos principios se efectúan simultáneamente.
Figura 3. Tiempo de llenado Torricelli, en este tiempo se realiza una acumulación de energía potencial mediante el llenado volumétrico (Torricelli) del cilindro fuerza (1 ) y a su vez activa un sistema de control de lazo abierto para obtener un volumen de fluido proporcional a la energía a producir y a su tiempo de fuerza.
Figura 3.1 Tiempo de fuerza por empuje Arquímedes y conservación de la masa, en este tiempo se aprovecha el principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado) para elevar el Pistón fuerza (4); con esto la energía resultante es igual al empuje generado menos la energía requerida para el movimiento de fluido (Bernoulli) en paralelo se activa un sistema de control de lazo abierto para permitir el desplazamiento del fluido hacia los Tanques de acumulación (6). Aclarando que los dos principios se efectúan simultáneamente.
Figura 3.2 Tiempo de fuerza por gravedad y Torricelli, en este segundo momento de fuerza el motor hidrodinámico de empuje y gravedad aprovecha la energía gravitacional para generar energía gracias a la energía potencial acumulada, hay que recordar que simultáneamente se efectúa un movimiento de fluidos dentro de los cilindros (1 ,2) por medio de la compuerta
de paso (7), lo cual permite la liberación de la energía potencial acumulada.
Figura 4 En la imagen se muestra una vista frontal del ensamble del motor hidrodinámico de empuje y gravedad donde se enumeran e identifican cada una de sus partes así: (1 ) Cilindro fuerza; (2) Cilindro hidráulico; (3) Pistón hidráulico; (4) Pistón fuerza; (5) Barra de acero; (6) Tanque de acumulación; (7) Compuerta de paso; (10) Válvula de control de carga 1 ; (11 ) Válvula de control de carga 2; (12) Válvula de control de descarga 3; (13) Válvula de control de descarga 4; (14) Tubería de carga 1 ; (15) Tubería de descarga 1 ; (16) Tubería de descarga 2; (17) Tubería de carga 2; (20) Tanque de control de nivel; (23) Eje de transmisión de potencia.
Figura 5 En esta figura evidenciamos una vista isométrica explosionada del ensamble del motor hidrodinámico de empuje y gravedad donde se realiza un englobado de cada uno de sus componentes.
Figura 6 tiempo de fuerza por gravedad y Torricelli, en este segundo momento de fuerza Motor hidrodinámico por empuje y gravedad aprovecha la energía gravitacional y a su vez una energía potencial acumulada, simultáneamente se efectúa un movimiento de fluidos dentro de los cilindros (1 ,2) lo cual permite la liberación de la energía potencial acumulada,
Figura 6.1 Tiempo de llenado Torricelli, en este tiempo se realiza una acumulación de energía potencial mediante el
llenado volumétrico (Torricelli) del cilindro fuerza (1 ) y a su vez activa un sistema de control de lazo abierto para obtener un volumen de fluido proporcional a la energía a producir y a su tiempo de fuerza.
Figura 6.2 tiempo de fuerza por empuje y conservación de la masa/ en este tiempo se aprovecha el principio de Arquímedes, todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado; con esto la energía resultante es igual al empuje generado menos la energía requerida para el movimiento de fluido (Bernoulli) en paralelo se activa un sistema de control de lazo abierto para permitir el desplazamiento del fluido. Aclarando que los dos principios se efectúan simultáneamente. En conclusión la fuerza de empuje es equivalente al peso de la estructura y a la fuerza de fricción para comenzar de nuevo nuestro ciclo de potencia.
Figura 7 En este dibujo se muestra el diseño de la bomba hidrodinámica por empuje y gravedad en su primer fase de funcionamiento.
Figura 8 En esta figura se expresa como se puede utilizar una masa como contra peso con el fin de apoyar el acenso y descenso de los pistones (3,4).