WO2018234607A1 - Dispositivo generador de energía eléctrica - Google Patents
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Definitions
- the invention refers to an electric power generating device that has novelty characteristics, which will be described in detail later, which represent an alternative in the current state of the art.
- the object of the present invention focuses, specifically, on a device that transforms movement into electrical energy, generating a current by electromagnetic induction between an inductor element and an induced element, which, being of! type that is configured from a magnet that moves inside a tube with winding that is part of a machine or mechanism, is distinguished because said tube is spiral shaped and, optionally, is located inside a shock absorber whose hydraulic system is and! which forces the movement of the magnet inside the tube.
- the field of application of the present invention is part of the sector of the industry dedicated to the manufacture of devices and devices generating electric current by electromagnetic induction, while covering the field of shock absorbers.
- induction current generating devices of the type here are known.
- the applicant himself is the holder of a Utility Model application that, with publication number ES1 147283U, refers to an electrical energy generating device with an inductor element that creates a magnetic field, and an induced element that causes the variation of the field magnetic field of said inductor, in which the inductor consists of, at least, a magnet that is incorporated, with freedom of movement, inside a hollow tube that moves repetitively with the machine's own movement in wherein the device and the induced element is incorporated is provided with at least one pair of windings distributed, with their poles alternately, along at least a section of said tube, being connected to the terminals where it is collected the alternating current generated by the electromagnetic induction that causes the movement of the inductor as it passes through said windings, being eminently destined for its attachment to bullet machines nceo, for example a boat
- the tube has a straight configuration and incorporates a guide axis where the magnet moves and which can be helical, the first of which is designed to be coupled to a wheel and take advantage of the turning motion of the wheel to cause the displacement of the magnet and generate electricity that, in turn, can be taken advantage of by the machine in which said wheel is incorporated, and the second one for its coupling to! cylinder of a shock absorber taking advantage of the linear movement of it to get the displacement of the magnet and produce electrical energy.
- the objective of the present invention is to develop another electrical energy generating device alternative to the previous ones, with the main objective of improving its effectiveness and simplifying its manufacture. So, in order to expand e! travel of the magnet inside the tube without the need to integrate a large device into the machine, in this case it is incorporated in a spiral tube, since a spiral configuration will determine the movement of linear and rotational displacement directly, without the need to incorporate an inner guiding axis at the same time that it extends the route of the same one because, in short, a spiral is the result of rolling a linear element occupying much less space, so that, with the same space occupied in the machine to which it is If the device is applied, greater electrical energy can be obtained thanks to the greater distance traveled by the magnet in said space.
- the work of a hydraulic fluid circuit is also used, for example that of a shock absorber to cause the magnet to move inside the tube and generate the electrical energy that, as in the previous cases, can be exploited by a vehicle in which said armrotiguator is installed.
- the electrical energy generating device proposed by the invention is therefore also configured as a novelty within its field of application, the distinguishing features that distinguish it being set out in the final claims that accompany the present specification.
- a device for generating electric energy by electromagnetic induction which, being particularly designed to be incorporated in mechanisms, apparatuses, machines or structures that exhibit repetitive movements, is constituted from of a magnet that moves inside a tube with winding that forms part of said mechanism, apparatus, machine or structure, distinguished by the fact that said tube has a spiral shape and, preferably, is part of a damper with hydraulic system that, when working, forces the movement of the magnet inside the tube.
- the device of the invention is configured, essentially, from an inductor element, consisting of a magnet with at least two poles, incorporated with free movement inside a hollow tubular body provided with one or more pairs of windings distributed with their poles alternately forming the induced element, so that the movement of! inductor inside the tube, moving from one side to another of the same by the movement of the tube or the machine, causes the magnetic field of! inductor becomes variable and its passage through the poles of the armature generates the alternating current that is collected in corresponding connection terminals provided for this purpose.
- the generator is distinguished by the fact that said hollow tubular body inside which the magnet moves, has a structure in the shape of a spiral, which allows to extend the path of the magnet from one end to the other. another one of the tube, that is to say to extend the length of the tube occupying much less space than with a tube of linear configuration and to avoid an inner guide that forces its rotational movement combined with the linear displacement, since the The tube's own spiral shape creates both movements of the magnet.
- said spiral tube is constituted by a helical conduit that determines an additional rotary movement of the magnet inside the tube, which adds to the linear and rotational movement of the magnet inside the tube. tube to move in its interior by the consecutive rings that defines its spiral shape, favoring the generation of the magnetic field with the winding.
- the device is capable of being incorporated inside a shock absorber with hydraulic system of a vehicle.
- the described device generating electrical energy consists, then, in an innovative structure of characteristics unknown until now for the purpose for which it is intended, reasons that together with its practical utility, provide it with sufficient grounds to obtain the exclusive privilege that is requested .
- Figure number 1 shows a side perspective view of a first example of the electrical power generating device, object of the invention, appreciating the parts and elements comprising internally and externally as well as the configuration and arrangement thereof, which must be understood that said parts and elements have been represented schematically, in exaggerated proportions and, some of them, for example the winding, only partially to facilitate their observation; and figure number 2.- It shows an external perspective view, also represented schematically, of another example of the device of the invention, in this case an example with the spiral tube provided with helical configuration, only its external configuration being appreciated here .
- the device (1) of the invention is configured, in a known manner, from at least one magnet (2), as inductor element, and at least a pair of windings (3), as an induced element, with their poles arranged alternately to cause the magnetic field variation of the magnet (2) to pass between them, being said, at least a magnet (2) incorporated into a hollow tube (4), within which it can move linearly and rotationally, which, in a novel way, has a spiral configuration that determines said rotational movement of said magnet (2), when it moves through its rings from one end to the other, with respect to the winding (3) that is arranged wound on the outer perimeter of the spiral hollow tube (4).
- said spiral hollow tube (4) constitutes a conduit of helical configuration, whereby, the displacement of the magnet (2) along one end to the other of the tube (4) presents an additional rotary movement that adds to the rotational movement determined by its rings and the linear movement that determines its travel from one end to the other.
- the tube (4) is associated with a hydraulic system, whose pressure in the fluid (5), injected by one or other of the ends of the tube (4) through corresponding connection conduits (6) provided for this purpose, it is what causes the displacement movement of the magnet (2) towards one end or the other of the tube (4).
- the device (1) is capable of being incorporated into a vehicle shock absorber, taking advantage of the hydraulic system itself to drive it.
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Abstract
Dispositivo generador de energía eléctrica, comprende al menos un imán (2), como elemento inductor, y al menos un par de bobinados (3), como elemento inducido, con sus polos dispuestos de modo alterno para provocar la variación del campo magnético del imán (2) al pasar éste entre ellos, estando dicho, al menos un, imán (2) incorporado en el interior de un tubo (4) hueco dentro del cual puede desplazarse con desplazamiento lineal y rotacional, dicho tubo (4) teniendo una configuración en espiral que determina el movimiento rotacional de dicho imán (2), cuando se desplaza por sus anillos de un extremo a otro, respecto del bobinado (3) que se dispone arrollado sobre el perímetro externo del tubo (4) hueco espiral. Preferentemente, el tubo (4) constituye un conducto de configuración helicoidal que determina un movimiento giratorio adicional del imán (2) que se suma al movimiento rotacional que determinan sus anillos y al movimiento lineal que determina su recorrido de un extremo a otro. Preferentemente el tubo (4) está asociado a un sistema hidráulico cuya presión en el fluido (5) es inyectado por uno u otro de los extremos del tubo (4) a través de correspondientes conductos (6) de conexión para que la presión del mismo sea lo que fuerza el movimiento de desplazamiento del imán (2) hacia un extremo u otro del tubo (4).
Description
M E M O R I A D E S C R I P T I V A
DISPOSITIVO GENERADOR DE ENERGÍA ELÉCTRICA OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo generador de energía eléctrica que presenta características de novedad, que se describirán en detalle más adelante, que suponen una alternativa en el estado actual de la técnica.
El objeto de la presente invención se centra, concretamente, en un dispositivo que transforma movimiento en energía eléctrica, generando una corriente por inducción electromagnética entre un elemento inductor y un elemento inducido, el cual, siendo de! tipo que se configura a partir de un imán que se desplaza dentro de un tubo con bobinado que forma parte de una máquina o mecanismo, se distingue porque dicho tubo tiene forma de espiral y, opcionalmente, está situado dentro de un amortiguador cuyo sistema hidráulico es e! que fuerza el movimiento del imán dentro del tubo.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de aparatos y dispositivos generadores de corriente eléctrica por inducción electromagnética, abarcando al mismo tiempo el ámbito de los amortiguadores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que son conocidos dispositivos generadores de corriente por inducción del tipo que aquí concierne. El propio solicitante es titular de una solicitud de Modelo de Utilidad que, con número de publicación ES1 147283U, se refiere a un dispositivo generador de energía eléctrica con un elemento inductor que crea un campo magnético, y un elemento inducido que provoca la variación del campo magnético de dicho inductor, en el cual, el inductor consiste en, al menos, un imán que se dispone incorporado, con libertad de movimiento, en el interior de un tubo hueco que se mueve de modo repetitivo con el propio movimiento de la máquina en la que se incorpora el dispositivo y el elemento inducido está dotado de al menos un par de bobinados distribuidos, con sus polos de modo alterno, a lo largo de, al menos, un tramo del mencionado tubo, estando conectados a los terminales donde se recoge la corriente alterna generada por la inducción electromagnética que provoca el movimiento del inductor a su paso por dichos bobinados, estando eminentemente destinado para su acopie a máquinas de balanceo, por ejemplo una embarcación.
Asimismo, el solicitante es titular de otros dos Modelos de Utilidad que, con respectivos números de solicitud U201631 180 y U201730233 divulgan sendas alternativas al dispositivo anteriormente descrito y a las opciones descritas en él, donde el tubo presenta una configuración recta y en su interior incorpora un eje guía donde se desplaza el imán y que puede ser helicoidal, estando el primero de ellos diseñado para su acople a una rueda y aprovechar el movimiento de giro de la misma para provocar el desplazamiento del imán y generar electricidad que, a su vez, pueda ser aprovechada por la máquina en que se incorpora dicha rueda, y ei segundo para su acople a! cilindro de un amortiguador aprovechando el movimiento lineal del mismo para conseguir el desplazamiento del imán y producir energía eléctrica.
Pues bien, el objetivo de la presente invención es desarrollar otro dispositivo generador de energía eléctrica alternativo a los anteriores, con el objetivo principal de mejorar su efectividad y simplificar su fabricación. Así, para poder ampliar e! recorrido del imán dentro dei tubo sin necesidad de integrar en la máquina un dispositivo de grandes dimensiones, en este caso se incorpora en un tubo en espiral, ya que una configuración en espiral determinará ei movimiento de desplazamiento lineal y rotacional directamente, sin necesidad de incorporar un eje guía interior al mismo tiempo que se amplía el recorrido dei mismo pues, en definitiva, un espiral es el resultado de enrollar un elemento lineal ocupando mucho menos espacio, de manera que, con el mismo especio ocupado en la máquina a la que se aplica el dispositivo se puede obtener mayor energía eléctrica gracias a que la distancia que recorre el imán en dicho espacio es mayor.
Además, independientemente de que el imán se mueva con el movimiento de la máquina, en este caso también se aprovecha el trabajo de un circuito de fluido hidráulico, por ejemplo el de un amortiguador para provocar el desplazamiento del imán en el interior del tubo y generar la energía eléctrica que, como en los casos anteriores, pueda ser aprovechada por un vehículo en el cual se instala dicho armotiguador.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo generador de energía eléctrica que la invención propone, se configura por tanto también como una novedad dentro de su campo de aplicación, estando los detalles caracterizadores que lo distinguen recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.
Concretamente, lo que la invención propone, como se ha señalado anteriormente, es un dispositivo generador de energía eléctrica por inducción electromagnética, el cual, estando particularmente destinado a incorporarse en mecanismos, aparatos, máquinas o estructuras que presentan movimientos repetitivos, está constituido a partir de un imán que se desplaza dentro de un tubo con bobinado que forma parte de dicho mecanismo, aparato, máquina o estructura, distinguiéndose por el hecho de que dicho tubo presenta una forma de espiral y, preferentemente, forma parte de un amortiguador con sistema hidráulico que, cuando trabaja, fuerza el movimiento del imán dentro del tubo.
Para ello, el dispositivo de la invención se configura, esencialmente, a partir de un elemento inductor, consistente en un imán con, al menos, dos polos, incorporado con libre movimiento en el interior de un cuerpo tubular hueco provisto de uno o más pares de bobinados distribuidos con sus polos de modo alterno conformantes del elemento inducido, de manera que el movimiento de! inductor dentro del tubo, desplazándose de un lado a otro del mismo por el movimiento del tubo o de la máquina, provoca que el campo magnético de! inductor se haga variable y su paso por los polos del inducido genera la corriente alterna que se recoge en unos correspondientes terminales de conexión previstos ai efecto.
A partir de esta constitución ya conocida, el generador se distingue por el hecho de que el citado cuerpo tubular hueco en cuyo interior se desplaza el imán, presenta una estructura en forma de espiral, lo cual permite ampliar el recorrido del imán de un extremo a otro del tubo, es decir ampliar la longitud dei tubo ocupando mucho menos espacio que con un tubo de configuración lineal y evitar una guía interior que fuerce su movimiento rotacional combinado con el desplazamiento lineal, ya que la
propia forma espiral del tubo crea ambos movimientos del imán.
Además, en una opción de realización preferida, dicho tubo en espiral, a su vez, está constituida por un conducto helicoidal que determina un movimiento giratorio adicional del imán dentro del tubo, que se suma al movimiento de desplazamiento lineal y rotacional del imán dentro del tubo al desplazarse en su interior por lo consecutivos anillos que define su forma de espiral, favoreciendo la generación del campo magnético con el bobinado.
Lógicamente, en ambos casos el bobinado se dispone sobre el perímetro externo del tubo en espiral, de modo que el movimiento del imán dentro del tubo espira! queda inscrito al mismo. En cualquier caso, para evitar rozamientos, eventualmente se ha previsto que e! movimiento de desplazamiento del imán dentro del tubo para recorrerlo de un extremo a otro y crear el campo magnético que genere la energía eléctrica, venga forzado por la presión de un fluido, por ejemplo el de un sistema hidráulico.
Por ello, el dispositivo es susceptible de disponerse incorporado en el interior de un amortiguador con sistema hidráulico de un vehículo.
El descrito dispositivo generador de energía eléctrica consiste, pues, en una estructura innovadora de características desconocidas hasta ahora para el fin a que se destina, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra una vista en perspectiva lateral de un primer ejemplo del dispositivo generador de energía eléctrica, objeto de la invención, apreciándose las partes y elementos que comprende interna y externamente así como la configuración y disposición de los mismos, debiendo entenderse que dichas partes y elementos se han representado de manera esquematizada, en proporciones exageradas y, algunas de ellas, por ejemplo el bobinado, sólo parcialmente para facilitar su observación; y la figura número 2.- Muestra una vista en perspectiva externa, también representada de modo esquemático, de otro ejemplo del dispositivo de la invención, en este caso un ejemplo con el tubo en espiral dotado de configuración helicoidal, apreciándose aquí únicamente su configuración externa.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se observa en ellas sendos ejemplos no limitativos del dispositivo generador de energía eléctrica de la invención, el cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Así, tal como se observa en la figura 1 , el dispositivo (1) de la invención se configura, de manera conocida, a partir de al menos un imán (2), como
e!emento inductor, y al menos un par de bobinados (3), como elemento inducido, con sus polos dispuestos de modo alterno para provocar ia variación del campo magnético del imán (2) al pasar éste entre ellos, estando dicho, al menos un, imán (2) incorporado en el interior de un tubo (4) hueco, dentro del cual puede desplazarse lineal y rotacionalmente, que, de manera novedosa, presenta una configuración en espiral que determina dicho movimiento rotacional de dicho imán (2), cuando se desplaza por sus anillos de un extremo a otro, respecto del bobinado (3) que se dispone arrollado sobre el perímetro externo del tubo (4) hueco espiral.
Además, como se observa en la figura 2, opcionalmente, dicho tubo (4) hueco espiral, a su vez, constituye un conducto de configuración helicoidal, con lo cual, el desplazamiento dei imán (2) a lo largo de un extremo a otro del tubo (4) presenta un movimiento giratorio adicional que se suma al movimiento rotacional que determinan sus anillos y al movimiento lineal que determina su recorrido de un extremo a otro.
Preferentemente, el tubo (4) está asociado a un sistema hidráulico, cuya presión en el fluido (5), inyectada por uno u otro de ios extremos del tubo (4) a través de correspondientes conductos (6) de conexión previstos ai efecto, es lo que provoca el movimiento de desplazamiento del imán (2) hacia un extremo u otro del tubo (4). Finalmente, aunque no se ha representado pero como se ha señalado en apartados anteriores, el dispositivo (1) es susceptible de ir incorporado dentro de un amortiguador de un vehículo, aprovechando el propio sistema hidráulico de accionamiento de éste.
Descrita suficientemente ía naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más
extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otros modos de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.
Claims
1 . - Dispositivo generador de energía eléctrica, que, comprendiendo al menos un imán (2), como elemento inductor, y al menos un par de bobinados (3), como elemento inducido, con sus polos dispuestos de modo alterno para provocar la variación del campo magnético del imán (2) al pasar éste entre ellos, estando dicho, al menos un, imán (2) incorporado en el interior de un tubo (4) hueco dentro del cual puede desplazarse con desplazamiento lineal y rotacional, está caracterizado por el hecho de que dicho tubo (4) representa una configuración en espiral que determina el movimiento rotacional de dicho imán (2), cuando se desplaza por sus anillos de un extremo a otro, respecto del bobinado (3) que se dispone arrollado sobre el perímetro externo del tubo (4) hueco espiral.
2 - Dispositivo generador de energía eléctrica, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el tubo (4) hueco espiral, a su vez, constituye un conducto de configuración helicoidal que determina un movimiento giratorio adicional del imán (2) que se suma al movimiento rotacional que determinan sus anillos y al movimiento lineal que determina su recorrido de un extremo a otro.
3. - Dispositivo generador de energía eléctrica, según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el tubo (4) está asociado a un sistema hidráulico cuya presión en el fluido (5) es inyectado por uno u otro de los extremos del tubo (4) a través de correspondientes conductos (6) de conexión para que la presión del mismo sea lo que fuerza el movimiento de desplazamiento del imán (2) hacia un extremo u otro del tubo (4).
4. - Dispositivo generador de energía eléctrica, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo (1 ) es susceptible de ir incorporado
dentro de un amortiguador de un vehículo, aprovechando el propio sistema hidráulico de accionamiento de éste.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18821657 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18821657 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |