WO2018162772A1 - Dispositivo aerotransportable de lanzamiento de líquido a presión - Google Patents

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WO2018162772A1
WO2018162772A1 PCT/ES2018/070142 ES2018070142W WO2018162772A1 WO 2018162772 A1 WO2018162772 A1 WO 2018162772A1 ES 2018070142 W ES2018070142 W ES 2018070142W WO 2018162772 A1 WO2018162772 A1 WO 2018162772A1
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cleaning
water
airborne
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Antoni ABELLÁN SALMERÓN
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Abellan Salmeron Antoni
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Definitions

  • the object of the present invention is an airborne device for launching pressurized liquid, for cleaning wind and photovoltaic installations, which can also be used for fire extinguishing, by projecting high pressure liquid products from an aircraft, preferably a vertical takeoff and landing aircraft that can be manned or unmanned.
  • WO201 104201 1 describes a pressure water cleaning system with helicopters especially suitable for high voltage insulators.
  • this helicopter cleaning method as well as other known ones (FR2586194, IT1244559, GB2261772 or JPH0268297) are not directly applicable to the cleaning of wind turbine blades.
  • the cleaning equipment varies, being necessary an adaptation of the pressures of exit of the water, an adaptation of the angle of attack, a rotation of the exit nozzle and of the set of the pole to obtain a few times of profitable execution and sure.
  • wind turbines are in areas of strong wind, unlike most high-voltage lines, which contributes significantly to the accuracy of cleaning and requires a solution of its own.
  • Wind turbine blade cleaning systems are known in the state of the art, at least from DE102009048778, which describes a cleaning apparatus based on a multipurpose helicopter comprising a tank with a cleaning liquid, as well as a support frame that is attached to the helicopter by one side.
  • the cleaning equipment also includes a mobile washing lance that allows the pressure washing liquid to be directed against the blades of the wind turbine.
  • Document DE102010048400 describes, on the other hand, a method used to check the structural state of wind turbines turbines.
  • US2006237558 describes, on the other hand, a sprayer for use in helicopter type aircraft.
  • US4477289 also describes an airborne helicopter system for cleaning the insulators in medium and high voltage lines.
  • this device it is possible to separate the device from the aircraft used since, being transported externally, in the same way as a cargo basket, it does not need any type of approval, but simply comply with the specifications of the baskets for each helicopter (ie weight, centering, center of gravity and essentially dimensions) marked by its manufacturer and / or aircraft operator. Thus, its treatment is not that of an on-board system, but that of an external load.
  • the device is operated remotely, that is, unlike in the cited documents, the operator is housed inside the cabin of the aircraft or, if the aircraft is unmanned , from the ground control console itself.
  • the present invention aims at washing blades and wind turbine structures.
  • the cleaning of wind structures is done from ropes or by lowering a basket along the mast, taking an average of 1.5 days to complete the cleaning process of the structure, with the consequent loss of production and risk for Workers.
  • the present invention allows cleaning the same structure in approximately 10-20 minutes using biodegradable detergents.
  • the device of the invention optionally has a heating unit by means of a pellet burner configured to heat the water to approximately 80 e C which is subsequently mixed with antifreeze. In these cases, it is possible to increase the productivity of the wind farm by 100% and reduce the use of fossil energies to cover periods of inactivity.
  • Pollution, dust or saltpeter are elements that reduce the solar collection capacity of the panels, which causes yield losses.
  • Periodically it is necessary to proceed to the washing of the photovoltaic panels, but in those facilities that have a large number of panels, cleaning becomes a very slow, difficult and expensive task.
  • the invention as with wind farms, it is possible to reduce cleaning costs and exponentially increase the performance of the facilities.
  • the panels are simultaneously visual, HD and IR inspected, thus avoiding the cost overrun of an inspection company.
  • Another object of the present invention is the washing of insulators and simultaneous inspection of high voltage lines.
  • the current equipment for cleaning insulators with helicopters that currently exist have a number of drawbacks: the distance of the cleaning water jet is 1.5 meters; They are only approved for two helicopter models; it is necessary to keep the helicopter door open so that the operator can use the cleaning device; the cleaning equipment is fixed to the chassis of the helicopter which makes it difficult to position the helicopter with respect to the wind; there is a constant danger due to the proximity of the operation to the lines; Current systems are unable to wash the central insulator on most high voltage lines.
  • the device of the invention records and retransmits live images thanks to its spin-stabilized filming system and thermo-graphic camera that allows, even through smoke, to distinguish the existence of people in a passenger compartment or to inform, while attacking the fire, the hottest points in the area.
  • the present invention overcomes the limitations of lack of visibility due to smoke, wind and, mainly, the arrival of the night, in which case they must be removed.
  • the present invention particularly when it can be operated by remote control, can be entered without risk for people in areas of smoke, with strong winds and night operation, being able to retransmit, in real time, visual and thermographic images. through a single unit or with a swarm of units, both in urban and forested areas.
  • FIG. 1 shows an exploded view of the cleaning device object of the present invention.
  • FIG. 2 shows a view of the device of FIG. 1 carried by a helicopter.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the device of the invention airborne autonomously by means of an autonomous aerial vehicle -dron-.
  • FIG. 4 shows a second schematic view of the device of FIG. 3.
  • the water tank (9) is made of polyester fiber for hot water at a maximum temperature of 80 e C so that it can be used in defrosting, if necessary.
  • the water tank (9) comprises several bulkhead walls to maintain stability during transport as a basket of the aircraft or helicopter (200), as best seen in FIG. 2.
  • the water tank (9) comprises an internal structure of four aluminum struts to the assembly, to give rigidity to the entire structure, in addition to supporting two shock-absorbing skates (4) that allow supporting the whole device (100 ) on the ground both during takeoff and during the landing of the aircraft (200).
  • the water tank (9), in its upper part comprises four anchor points for cables or winches, which are configured as the slings (400) for holding the cleaning device (100) to the helicopter (200).
  • the water tank (9) is connected to a soap tank and additionally includes side doors for quick emptying of the tank (9) in case of emergency or extinguishing forest fires.
  • the water is loaded into the tank by means of a self-aspirating pump with suction hose hung below the equipment.
  • the cleaning device (100) comprises a combustion engine (1) of 20 to 40 HP in different embodiments, as well as a pressurized water pump (2) of the type of high pressure pistons, for the supply of water at 60 liters / minute up to 250 bar pressure in a wind or photovoltaic system cleaning configuration, or a pump up to 850 liters / minute at 20 bar for a configuration suitable for Firefighting.
  • the combustion engine (1) is feeds from a fuel tank (8), while the pressurized water pump (2) is completed with its corresponding safety valves, pulley transmission and timing belt.
  • the device (100) comprises two folding arms (6) actuated by a linear actuator to raise and lower a washing head (5,7).
  • the washing head is composed of a rotating head (5) at 340 e in horizontal and 120 e in vertical with rotary fittings for the passage of water to a lance or pole (7) of a length between 3 and 6 meters with nozzles for pressure washing or simple water projection, depending on the use you want to give the device (100).
  • the device (100) is completed with a gyro-stabilized inspection device (1 1) comprising a plurality of LED spotlights and a high definition camera (FHD or 4K), as well as an infrared (IR) camera that, being aligned with the lance (7) it is mounted on the rotating head (5), which allows its use for inspection in any condition.
  • a gyro-stabilized inspection device (1 1) comprising a plurality of LED spotlights and a high definition camera (FHD or 4K), as well as an infrared (IR) camera that, being aligned with the lance (7) it is mounted on the rotating head (5), which allows its use for inspection in any condition.
  • One of the advantages of the present invention is its versatility of use, since it is possible to change the primary use of the device (100) with minimal changes, such as the power of the combustion engine (1) (preferably, 15-30 hp of electric start for the fire extinguishing model and, preferably, 20-40 hp of electric start for the cleaning configuration) or the type of pressurized water pump (2) (preferably 850 liters for fire extinguishing and, preferably, piston pump from 30 to 80 liters at 250 bar for high pressure cleaning).
  • the power of the combustion engine (1) preferably, 15-30 hp of electric start for the fire extinguishing model and, preferably, 20-40 hp of electric start for the cleaning configuration
  • the type of pressurized water pump (2) preferably 850 liters for fire extinguishing and, preferably, piston pump from 30 to 80 liters at 250 bar for high pressure cleaning.
  • the device (100) is operated by an operator from inside the helicopter or aircraft (200) through a control console (300) that communicates with the device (100) through the automaton (10).
  • This PLC (10) is of the PLC type or, in general, any programmable electronic device configured to execute a program or programs stored in a memory, where said program or programs comprise instructions to execute: (a) the start and execution of the functions cleaning or extinction when a minimum altitude is reached; (b) generate an alarm on the console (300) when the aircraft (200) descends to a minimum altitude, placing the lance or pole (7) in the central position, raising the head and stopping the engine (1).
  • Video camera switch Spin-stabilized device controls (1 1)
  • the airborne device (100) as described, rapid access and immediate response to any incident is possible.
  • the refueling of 1,000 liters / minute is carried out from a truck, a swimming pool, or a river, lake or any other water source.
  • the effective distance of the water jet is adjusted by pressure gauge and flowmeter regulating the effective distance up to 50 meters from the nozzle.
  • the airborne device (100) is operated by a drone-type unmanned aerial vehicle.
  • the airborne device (100) is fixed inferiorly to a structure of an unmanned aerial vehicle (500) of the type configured for its vertical elevation and landing.
  • the unmanned aerial vehicle (500) comprises autonomous navigation means, ground control and is configured for vertical takeoff and landing, as well as for its stationary flight.

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Abstract

Dispositivo aerotransportable (100) para lanzamiento de líquido a presión sobre una superficie, que dispone de un cabezal de lavado rotativo, sistema de inspección (11) con cámaras y focos led. El dispositivo aerotransportable (100) se ancla a una aeronave (200, 500) por su superficie superior o mediante eslingas y puede ser configurado para distintos usos como limpieza de instalaciones aeólicas, fotovoltaicas, extinción de incendios o limpieza de aisladores.

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO AEROTRANSPORTABLE DE LANZAMIENTO DE LÍQUIDO A PRESIÓN El objeto de la presente invención es un dispositivo aerotransportable de lanzamiento de líquido a presión, para la limpieza de instalaciones eólicas y fotovoltaicas que, además, puede ser empleado para la extinción de incendios, mediante la proyección de productos líquidos a alta presión desde una aeronave, preferentemente una aeronave de despegue y aterrizaje vertical que puede ser tripulado o no tripulado.
Estado de la técnica
Es bien conocida por los expertos en la materia la pérdida de producción de los aerogeneradores por la denominada rotura del perfil aerodinámico. Esto sucede cuando la suciedad ambiental producida por el polvo, humedad, contaminación, impacto de insectos y ausencia de lluvia durante un determinado periodo de tiempo hacen que esa rotura del perfil y el peso acumulado en la superficie de las palas provoquen pérdidas de producción que se estiman entre un 5% y un 25%. De igual modo, está suficientemente contrastado que, tras una limpieza eficaz, los valores productivos regresan a su estado original, como se puede leer en [Double Stall. C. Bak et al. Riso National Labor atory, Roskilde, June 1998, ISBN 87-550- 2417-3] o en [Dust effect of the Performance of Wind Turbine Airfoils. N. Ren et al. Journal of Electromagnetic Analysis & Applications, 2009, 1:102- 107, June 2009].
La limpieza de palas de aerogeneradores, tradicionalmente, se realiza de forma manual, con grúas elevadoras independientemente de las estructuras del aerogenerador o mediante un sistema de elevación con poleas a través del rotor, en contacto físico con elementos móviles de la turbina. Este sistema es lento, costoso, requiere más mano de obra y conlleva riesgos tanto para el personal como para la estructura del aerogenerador.
Existe también un método automático mediante tuberías fijadas a la estructura que emiten un chorro de agua con detergentes a 50 bar de presión durante un tiempo considerable mientras que las palas giran. De esta manera se intenta simular los efectos limpiantes de la lluvia. Este método, sin embargo, no ataca todos los ángulos de las palas con la misma efectividad, ni la cara frontal de las palas que son, precisamente, las que más superficie limpia precisan. La cantidad de agua utilizada es elevada y su implementación y coste es considerable.
Por tanto, el mantenimiento de los aerogeneradores es una necesidad plenamente admitida dentro de los costes operacionales y que es necesario reducir para aumentar la rentabilidad, ya que los métodos conocidos actualmente son lentos, costosos y con un riesgo elevado del personal a cargo de realizar las operaciones de limpieza como, por ejemplo, el sistema descrito en: http://www.pro-bei.ca/ProducteAndServices-
BladeAccessEquiprnent.html
También son conocidos los documentos US2013133199 o en ES2381351 basados en la propia modificación de la pala, lo cual es impracticable para los aerogeneradores instalados.
Por otro lado, la limpieza mediante helicópteros es ampliamente utilizada en aisladores de alta tensión. El documento WO201 104201 1 describe un sistema de limpieza mediante agua a presión con helicópteros especialmente indicado para aisladores de alta tensión. No obstante, este método de limpieza con helicóptero, al igual que otros conocidos (FR2586194, IT1244559, GB2261772 o JPH0268297) no son directamente aplicables a la limpieza de palas de aerogeneradores. En primer lugar, el equipo de limpieza varía, siendo necesaria una adecuación de las presiones de salida del agua, una adecuación del ángulo de ataque, una rotación de la boquilla de salida y del conjunto de la pértiga para obtener unos tiempos de ejecución rentables y seguros. Además, hay que tener en cuenta que los aerogeneradores están en zonas de fuerte viento, al contrario que la mayoría de las líneas de alta tensión, lo que contribuye notablemente en la precisión de la limpieza y que requiere una solución propia.
Por otro lado, cada vez es más común la existencia de campos eólicos offshore, en los cuales es imposible el empleo de los sistemas de limpieza tradicionales (como los camiones con autobomba), y en los cuales se hace aún más necesario el uso de sistemas de limpieza aerotransportada.
Además, las exigencias legales en cuanto a los sistemas aerotransportados hacen que cualquier posibilidad de usar unos sistemas en otras aplicaciones sea totalmente descartable. Es decir, que la normativa aeronáutica exige que, para cada aplicación, los sistemas sean validados, con lo que un experto en la materia descartaría la aplicación directa de los sistemas para limpieza de aisladores.
Son conocidos en el estado de la técnica los sistemas de limpiezas de palas de aerogenerador mediante helicóptero, al menos desde el documento DE102009048778, que describe un aparato de limpieza en base a un helicóptero multipropósito que comprende un tanque con un líquido de limpieza, así como un bastidor de soporte que está unido al helicóptero por un lateral. El equipo de limpieza comprende, además, una lanza de lavado móvil que permite dirigir el líquido de lavado a presión contra las palas del aerogenerador.
El documento DE102010048400 describe, por otro lado, un método utilizado para comprobar el estado estructural de las turbinas de los aerogeneradores. En US2006237558 se describe, por otro lado, un pulverizador para ser utilizado en aeronaves de tipo helicóptero. En US4477289 se describe, también, un sistema aerotransportado en helicóptero para la limpieza de los aislantes en líneas de media y alta tensión.
Como ya se ha mencionado y, en conclusión, la normativa aeronáutica para los sistemas embarcados es muy estricta (sobre todo en la Unión Europea «EASA» y Estados Unidos «FAA», entre otros). De hecho, todos los sistemas embarcados a bordo {on board) requieren pasar estrictos procedimientos de homologación (STC) para cada tipo distinto de aeronave. Así, los sistemas de limpieza anteriores, si por ejemplo uno de ellos está homologado para un helicóptero tipo Bell-212, no podría nunca ser directamente desmontado y montado en otro tipo de helicóptero, aun perteneciendo al mismo fabricante (como, por ejemplo, un Bell-222) sin previamente requerir la homologación técnico-legal que, llegado el caso, puede imponer restricciones de uso y diseños imposibles de asumir, técnicamente y económicamente. Incluso sobre el mismo modelo de helicóptero, pero con matriculación europea, no sería válida con otros países como EEUU.
Por tanto, frente a los sistemas descritos se impone la necesidad de un sistema que no sea dependiente del tipo de aeronave utilizada.
Descripción de la invención
Es un objeto de la presente invención, un dispositivo aerotransportable de lanzamiento de líquido a presión, de acuerdo con la primera reivindicación que acompaña a la presente memoria descriptiva. En reivindicaciones dependientes se describen realizaciones particulares de la invención.
Gracias a este dispositivo, es posible independizar el dispositivo de la aeronave empleada ya que, al estar transportado de forma externa, del mismo modo que una cesta de carga, no necesita ningún tipo de homologación, sino simplemente cumplir con las especificaciones propias de las cestas para cada helicóptero (i.e. peso, centrado, centro de gravedad y dimensiones esencialmente) marcadas por su fabricante y/u operador de la aeronave. Así, su tratamiento no es el de un sistema embarcado, sino el de una carga externa.
Otra ventaja frente al estado de la técnica es que el dispositivo se opera en remoto, es decir, al contrario que en los documentos citados, el operador se encuentra alojado en el interior de la cabina de la aeronave o, si la aeronave no está tripulada, desde la propia consola de control en tierra.
La presente invención tiene por objeto el lavado de palas y estructuras de aerogeneradores. Actualmente, la limpieza de estructuras eólicas se hace desde cuerdas o mediante el descenso de una cesta a lo largo del mástil, fardándose de media 1 ,5 días en completar el proceso de limpieza de la estructura, con la consiguiente pérdida de producción y riesgo para los trabajadores. Frente a estos sistemas, la presente invención permite limpiar la misma estructura en, aproximadamente, 10-20 minutos utilizando detergentes biodegradables. Si, además, se desea proceder en operaciones de deshielo, el dispositivo de la invención opcionalmente cuenta con una unidad calefactora mediante quemador de pellets configurada para calentar el agua a, aproximadamente, 80eC que posteriormente es mezclada con anticongelante. En estos casos, se consigue incrementar la productividad del parque eólico en un 100% y reduce el uso de energías fósiles para cubrir los periodos de inactividad.
Asimismo, de forma simultánea, lleva incorporado un sistema de filmación giro- estabilizado que permite la inspección exhaustiva de las estructuras mediante video de alta resolución y equipo termo-gráfico, evitando, de esta manera, los sobrecostes de tener que contratar a otro proveedor para que realice la inspección periódica.
Es otro objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo para el lavado e inspección de instalaciones fotovoltaicas. La contaminación, el polvo o el salitre son elementos que reducen la capacidad de captación solar de los paneles lo que provoca pérdidas de rendimiento. Periódicamente, es necesario proceder al lavado de los paneles fotovoltaicos, pero en aquellas instalaciones que poseen un gran número de placas, la limpieza se convierte en una tarea muy lenta, dificultosa y costosa. No obstante, gracias a la invención, al igual que con las instalaciones eólicas, es posible reducir los costes de limpieza y aumentar exponencialmente el rendimiento de las instalaciones. Además, de forma simultánea se procede a la inspección visual, HD e IR, de los paneles evitando de éste modo el sobrecosto de contratar alternativamente a una empresa de inspecciones.
Es otro objeto de la presente invención el lavado de aisladores e inspección simultánea de líneas de alta tensión. Los equipos actuales de limpieza de aisladores con helicópteros que existen en la actualidad (en la práctica, únicamente dos modelos de helicóptero) poseen una serie de inconvenientes: la distancia del chorro de agua de limpieza es de 1 ,5 metros; sólo están homologados para dos modelos de helicóptero; es necesario mantener abierta la puerta del helicóptero para que el operario pueda utilizar el dispositivo de limpieza; el equipo de limpieza está fijado al chasis del helicóptero lo que dificulta la posición del helicóptero con respecto al viento; hay un peligro constante por la proximidad de la operativa a las líneas; los sistemas actuales son incapaces de lavar el aislador central en la mayoría de líneas de alta tensión.
No obstante, gracias a la presente invención se consigue solucionar estos problemas, añadiendo, además, la posibilidad de usar detergente biodegradable y dieléctrico, así como realizar la inspección termo-gráfica y visual en alta definición simultáneamente, evitando contratar dos servicios separados.
Es otro objeto de la presente invención la lucha contra incendios en zonas urbanas y forestales. Gracias a la presente invención, es posible que un helicóptero sea capaz de adentrarse en zonas urbanas para la extinción de incendios llegando a alturas que las actuales escaleras o grúas de bomberos son incapaces de actuar. Al mismo tiempo, el dispositivo de la invención graba y retransmite imágenes en directo gracias a su sistema giro-estabilizado de filmación y cámara termo-gráfica que permite, incluso, a través del humo, distinguir la existencia de personas en un habitáculo o informar, al tiempo que ataca el incendio, de los puntos más calientes en la zona. Además, en zonas forestales permitirá el disparo direccional de líquidos o el vaciado completo del depósito.
Es decir, frente a las aeronaves tripuladas, la presente invención supera las limitaciones de falta de visibilidad debidas al humo, viento y, principalmente, la llegada de la noche, en cuyo caso deben retirarse. Sin embargo, la presente invención, particularmente cuando se puede operar por control remoto, puede adentrarse sin riesgo para las personas en zonas de humo, con fuertes vientos y operación nocturna, siendo capaz de retransmitir, en tiempo real, imágenes -visuales y termográficas- mediante una única unidad o con un enjambre de unidades, tanto en zonas urbanas como forestales.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra «comprende» y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
Breve descripción de las figuras
A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La FIG.1 muestra una vista explosionada del dispositivo de limpieza objeto de la presente invención.
La FIG.2 muestra una vista del dispositivo de la FIG.1 transportado por un helicóptero. La FIG.3 muestra una representación esquemática del dispositivo de la invención aerotransportado de forma autónoma mediante un vehículo aéreo autónomo -dron-. La FIG.4 muestra una segunda vista esquematizada del dispositivo de la FIG.3 Exposición de un modo detallado de realización de la invención
Tal y como se indica a continuación en las figuras adjuntas, se han utilizado las siguientes referencias numéricas que integran el dispositivo aerotransportable de lanzamiento de líquido a presión (100) objeto de la presente invención.
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El depósito de agua (9) es de fibra de poliéster para agua caliente a una temperatura máxima de 80eC de tal forma que pueda ser utilizada en labores de descongelación, si es necesario. Además, el depósito de agua (9) comprende varias paredes de mamparos para conservar la estabilidad durante su transporte como una cesta de la aeronave o helicóptero (200), como mejor se observa en la FIG.2. Además, el depósito de agua (9) comprende una estructura interna de cuatro puntales de aluminio al conjunto, para dar rigidez a toda la estructura, además de hacer de soporte de dos patines amortiguadores (4) que permiten apoyar el conjunto del dispositivo (100) en el suelo tanto durante el despegue como durante el aterrizaje de la aeronave (200). Finalmente, el depósito de agua (9), en su parte superior, comprende cuatro puntos de anclaje para cables o cabestrantes, que se configuran como las eslingas (400) de sujeción del dispositivo de limpieza (100) al helicóptero (200).
El depósito de agua (9) está conectado con un depósito de jabón y comprende, adicionalmente, puertas laterales de vaciado rápido del depósito (9) en caso de emergencia o extinción de incendios forestales. Además, la carga de agua en el depósito se realiza mediante una bomba auto-aspirante con manguera de aspiración colgada por debajo del equipo.
En un túnel interior del depósito de agua (9), el dispositivo de limpieza (100) comprende un motor de combustión (1 ) de 20 a 40 CV en distintas realizaciones, así como una bomba de agua a presión (2) del tipo de pistones a alta presión, para el suministro de agua a 60 litros/minuto hasta 250 bar de presión en una configuración de limpieza de instalaciones eólicas o fotovoltaicas, o bien una bomba de hasta 850 litros/minuto a 20 bar para una configuración apta para la extinción de incendios. El motor de combustión (1 ) se alimenta desde un depósito de combustible (8), mientras que la bomba de agua a presión (2) se completa con sus correspondientes válvulas de seguridad, transmisión por poleas y correa dentada.
El dispositivo (100) comprende dos brazos abatibles (6) accionados por un actuador lineal para subir y bajar un cabezal de lavado (5,7). El cabezal de lavado está compuesto por un cabezal rotativo (5) a 340e en horizontal y 120e en vertical con racores rotativos para el paso del agua a una lanza o pértiga (7) de una longitud comprendida entre los 3 y los 6 metros con boquillas para el lavado a presión o simple proyección de agua, dependiendo del uso que se quiera dar al dispositivo (100).
El dispositivo (100) se completa con un dispositivo giro-estabilizado de inspección (1 1 ) que comprende una pluralidad de focos LED y una cámara de alta definición (FHD O 4K), así como una cámara de infrarrojos (IR) que, estando alineado con la lanza (7) se encuentra montado sobre el cabezal rotativo (5), lo que permite su uso para inspección en cualquier condición.
Una de las ventajas de la presente invención es su versatilidad de uso, puesto que es posible cambiar el uso primario del dispositivo (100) con unos mínimos cambios, como la potencia del motor de combustión (1 ) (preferentemente, 15-30 CV de arranque eléctrico para el modelo de extinción de incendios y, preferentemente, 20-40 CV de arranque eléctrico para la configuración de limpieza) o el tipo de bomba de agua a presión (2) (preferentemente 850 litros para extinción de incendios y, preferentemente, bomba de pistones de 30 a 80 litros a 250 bar para la limpieza de alta presión).
El dispositivo (100) está manejado por un operador desde el interior del helicóptero o aeronave (200) a través de una consola (300) de control que se comunica con el dispositivo (100) a través del autómata (10). Este autómata (10) es de tipo PLC o, en general, cualquier dispositivo electrónico programable configurado para ejecutar un programa o programas almacenados en una memoria, donde dicho programa o programas comprenden instrucciones para ejecutar: (a) el inicio y ejecución de las funciones de limpieza o extinción cuando se alcanza una altitud mínima; (b) generar una alarma en la consola (300) cuando la aeronave (200) descienda a una altitud mínima, colocando la lanza o pértiga (7) en posición central, subiendo el cabezal y deteniendo el motor (1 ).
Además, en las siguientes tablas se muestran las entradas y salidas que, preferentemente, configuran las señales de entrada, salida y comunicaciones entre el autómata (10) y la consola (300) para la correcta ejecución de las funciones de limpieza o extinción de incendios: Joystick para rotación lanza (7) Botón ON/OFF válvula de jabón
Joystick para elevación lanza (7) Botón ON/OFF presión o corte agua
Joystick para funciones de movimiento de cámaras Botón para subir y bajar el cabezal
Pulsadores de arranque-paro de motor (1 ) Pulsador de dos posiciones acelerador del motor (1 )
Interruptor cámara de video Controles del dispositivo giro-estabilizado (1 1 )
Interruptor luces Led. Control cámara termo-gráfica
Salida para pantalla externa de control del piloto. Entrada de alimentación 24 v.
Tabla I. Salidas consola (300) a autómata (10)
Contador de horas de vuelo Contador de horas de motor (1 ) del dispositivo (100)
Posición aterrizada, con cabezal (5) plegado en Indicador de cabezal (5) desplegado
horizontal
Indicador de cabezal (5) plegado. Alarma según Indicador de disparo
altímetro
Aviso falta de agua o nivel RPM del motor (1 )
Encendido/Apagado del motor (1 ) Distancia al objetivo
Distancia del dispositivo (100) al suelo. Telémetro al objetivo
Indicador de horizonte artificial del dispositivo (100). Nivel del depósito de jabón
Nivel de agua del depósito (9) Posición con respecto al eje longitudinal de la
aeronave
Nivel en depósito de combustible (8) Regulador de presión de agua
Indicador de presión de agua Temperatura del depósito de agua (9)
Temperatura exterior Medidor de conductividad de agua
Control cámaras GRABAR/PAUSA Coordenadas GPS
Target de centrado Brújula
Tabla II. Entradas a consola (300) desde autómata (10)
Gracias al dispositivo aerotransportable (100) como el descrito es posible un rápido acceso y respuesta inmediata a cualquier incidencia. Además, es posible disponer el dispositivo aerotransportable (100) a una altura variable mediante eslingas de 10, 25, 20, 25 o 30 metros. El repostaje de 1 .000 litros/minuto se realiza desde un camión, una piscina, o un río, lago o cualquier otra fuente de agua.
Además, la distancia efectiva del chorro de agua se ajusta mediante manómetro y caudalímetro regulando la distancia efectiva hasta 50 metros desde la boquilla.
El coste entre otro método de lavado y el aerotransportado presenta unas diferencias económicas muy considerables, convirtiendo a esta invención en el método más ventajoso incluso económicamente. El coste de la limpieza de todos los métodos es muy parecido pero el diferencial de tiempo de producción es muy considerable al tiempo que se realiza la inspección completa de la estructura.
En una segunda realización de la invención, mostrada en las figuras 3 y 4, el dispositivo aerotransportable (100) es operado por un vehículo aéreo no tripulado tipo dron. Para ello, el dispositivo aerotransportable (100) está fijado inferiormente a una estructura de un vehículo aéreo no tripulado (500) del tipo configurado para su elevación y aterrizaje vertical. Así pues, el vehículo aéreo no tripulado (500) comprende medios de navegación autónoma, control en tierra y está configurado para el despegue y aterrizaje vertical, así como para su vuelo estacionario. Finalmente, es conveniente remarcar las diferencias en el uso de vehículos aéreos no tripulados (500) y de helicópteros (200):
Helicóptero (200) Vehículo aéreo no tripulado (500)
Precio medio hora de vuelo 2.800C Precio medio hora de vuelo 12€
Horas efectivas por día 6 máximo 8 Horas efectivas por día 20
horas/día y 20 minutos/hora descanso C02 emitido por hora: 0 es eléctrico
• C02 emitido por hora 390kg • Litros agua lanzados/día 40.000 2.000
• Litros agua lanzados/día 24.000 4.000 litros hora x 20 horas
litros/hora x 6 horas

Claims

REIVINDICACIONES
1 - Un dispositivo aerotransportable (100) para el lanzamiento de líquido a presión sobre una superficie que comprende:
un depósito de líquido (9) que comprende:
una pluralidad de mamparos internos;
una pluralidad de puntales internos;
unos patines amortiguados (4) solidariamente unidos a su superficie inferior; y y en donde un canal interior del depósito de líquido (9) comprende un motor de combustión (1 ) y una bomba de agua (2);
que se caracteriza porque comprende, además:
dos brazos abatibles (6) accionados por un actuador lineal para subir y bajar un cabezal de lavado (5,7); y un dispositivo giro-estabilizado de inspección (1 1 ) que comprende una pluralidad de focos LED, y al menos una pluralidad de cámaras, estando dicho dispositivo giro-estabilizado de inspección (1 1 ) montado sobre dicho cabezal de lavado (5,7).
2.- El dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 1 que está anclado por su superficie superior a una aeronave (200,500).
3.- El dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 2 donde el anclaje de la superficie superior del dispositivo aerotransportable (100) con la aeronave (200,500) se realiza mediante una pluralidad de eslingas (400).
4.- El dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la aeronave (500) es un vehículo aéreo no tripulado que comprende medios de navegación autónoma, control en tierra y está configurado para el despegue y aterrizaje vertical, así como para vuelo estacionario.
5 - El dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el cabezal de lavado (5,7) está compuesto por un cabezal rotativo (5) a 340e en horizontal y 120e en vertical con racores rotativos para el paso del agua a una lanza o pértiga (7) que es de una longitud comprendida entre los 3 y los 6 metros, con boquillas para el lavado a presión o proyección de agua.
6 - El dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el dispositivo giro- estabilizado de inspección (1 1 ) comprende, al menos, una cámara de alta definición y, al menos, una cámara de infrarrojos.
7 - El dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 1 donde el depósito de líquido (9) comprende una pluralidad de compuertas laterales de vaciado rápido del depósito de líquidos (9).
8 - Una aeronave (200,500) que incluye un dispositivo autónomo y aerotransportable para el lanzamiento de líquido a presión (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 -7 y que se caracteriza porque comprende una consola (300) de control que se comunica con el dispositivo (100) a través de un autómata (10); y donde dicho autómata (10) es un dispositivo electrónico programable configurado para ejecutar un programa o programas almacenados en una memoria, donde dicho programa o programas comprenden instrucciones para ejecutar: (a) el inicio y ejecución de las funciones de limpieza o extinción cuando se alcanza una altitud mínima; y (b) generar una alarma en la consola (300) cuando la aeronave (200) descienda a una altitud mínima, colocando la lanza o pértiga (7) en posición central, subiendo el cabezal rotativo (5) y deteniendo el motor (1 ).
9. - La aeronave (200,500) de la reivindicación 8 que comprende una pluralidad de eslingas (400) conectadas, a modo de cesta externa, con un dispositivo autónomo y aerotransportable para el lanzamiento de líquido a presión (100).
10. - La aeronave (200) de la reivindicación 9 que es un helicóptero.
1 1 .- La aeronave (500) de la reivindicación 8 que es un vehículo aéreo no tripulado que comprende medios de navegación autónoma, control en tierra y está configurado para el despegue y aterrizaje vertical, así como para su vuelo estacionario.
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