MX2010004264A - Propulsor con anillo de aletas para un sistema de generacion de energia con corriente de agua. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sistema de generación de energía de corriente de agua, que incluye una pluralidad de tubos de flotación unidos por una estructura de cuerpo; una pluralidad de cámaras de lastre unidas por una estructura de cuerpo; una pluralidad de unidades generadoras de energía de tipo inducción dispuestas dentro de alojamientos que están asociados con una o más de las cámaras de flotación, las cámaras de lastre y la estructura de cuerpo; y una pluralidad de propulsores dispuestos en comunicación mecánica con cada una de las unidades generadoras de tipo inducción; En una modalidad actualmente preferida, una pluralidad de propulsores dispuestos en comunicación con una pluralidad de unidades generadoras de tipo inducción, en donde los propulsores incluyen cada uno o más anillos dispuestos concéntricamente, con cada uno de los anillos dispuestos concéntricamente teniendo un miembro de anillo interior, un miembro de anillo exterior, y una pluralidad de miembros de aleta curvos que están separados por espacios dispuestos entre los miembros de anillo interior y exterior; también se proporcionan métodos y medios para desplegar, posicionar, mantener, controlar y operar el sistema, que son descripciones detalladas de generadores de tipo inductor novedosos que se utilizan para obtener energía a partir de corrientes de agua que se mueven rápido, tanques de flotación para tensar el sistema contra un sistema de anclaje sumergido que está dispuesto en un lecho marino asociado, y cámaras de lastre llenas de fluido que están equipadas con múltiples cámaras secundarias que brindan una precisión de controlo y ajustabilidad continua al sistema.

Description

PROPULSOR CON ANILLO DE ALETAS PARA UN SISTEMA DE GENERACION DE ENERGIA CON CORRIENTE DE AGUA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere generalmente a sistemas de generación de energía renovable, y en una modalidad particular pero no limitante, a un sistema sumergido o flotante para generar energía derivada de corrientes de agua de rápido movimiento utilizando un sistema de generación de tipo inducción que está equipado con uno o más propulsores de anillo de aletas. Los propulsores de anillo de aletas que se muestran y que se describen en la presente también son adecuados para utilizarlos en sistemas que usan sistemas impulsores de generador convencional y otros medios para la creación de energía.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Con los costos elevados de los combustibles fósiles y la demanda de energía incrementada en la economía y en la industria mundiales, se han estado buscando más y diferentes métodos eficientes para desarrollar fuentes de energía. Son de particular interés las fuentes de energía alternativa renovables, como los dispositivos de energía solar con baterías, las granjas de molino de viento, y sistemas que desarrollan energía a partir de hidrógeno secuestrado.

Sin embargo, las fuentes de energía todavía no son capaces de suministrar energía continúa a una área amplia a escala comercial. Sin embargo se han propuesto algunas tecnologías, como sistemas energizados con hidrógeno que involucran la refinación de agua del mar, que en realidad consumen más energía en el proceso de conversión de la que producen al final del sistema. Otros, como el hidrógeno derivado de metano, producen cantidades iguales o mayor es de emisiones de combustibles fósiles que las tecnologías convencionales a base de petróleo a las cuales intentan reemplazar, y otros, como los sistemas a base de baterías, energías solar y molinos de viento, requieren una exposición consistente a la luz solar o a los vientos lo cual limita inherentemente su efectividad comercial.

Un sistema de energía alternativo propuesto comprende el aprovechamiento del a hidroenergía derivada del rápido movimiento de las corrientes de agua, por ejemplo, las corrientes que tienen velocidades de flujo pico de 2 m/s o más.

Sin embargo, en la práctica los dispositivos generadores de energía sumergidos han demostrado ser inadecuados, incluso cuando se instalan en sitios en donde las velocidades de corriente son muy rápidas consistentemente. Esto se debe, por lo menos en parte, tanto a la falta de medios eficientes para generar la energía y para transferir de manera compatible la energía obtenida desde sistemas generadores de energía sumergidos hasta un operador de tierra o una estación repetidora de energía flotante.

También han resultado ser inadecuados los diseños resistentes de propulsor y los mecanismos generadores de energía flotantes, ya que no proporcionan una generación de energía adecuada ni una estabilidad suficiente contra las corrientes de velocidad máxima.

Otro problema significativo son los asuntos ambientales que se asocian con la obtención de energía a partir de corrientes de agua, sin dañar la vida acuática circundante, como los arrecifes, el follaje marino, los bancos de peces, etc.

Por lo tanto existe una necesidad importante y todavía y no satisfecha de un sistema de generación de energía con corriente de agua que supere los problemas que existen actualmente en la técnica, y que genere y transfiera a una estación repetidora una cantidad significativa de energía de una menara segura, confiable y ambientalmente amigable.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Se proporcionar un sistema de generación de energía con corriente de agua que tiene un sistema de propulsor con anillo de aletas, el sistema incluye: una cámara de flotación; una unidad generadora de energía de tipo inducción que está dispuesta dentro de un alojamiento que está asociado con la cámara de flotación; y un propulsor dispuesto en comunicación con la unidad generadora de tipo inducción, en donde el propulsor también comprende uno o mas anillos dispuestos concéntricamente, cada uno de los anillos dispuestos concéntricamente cada uno de los anillos dispuestos concéntricamente tiene una cámara de anillo interior, un miembro de anillo exterior, y una pluralidad de miembros de aleta curvos que están separados por espacios dispuestos entre los miembros de anillo interior y exterior.

También se proporciona otro sistema de generación de energía con corriente de agua que tiene un sistema propulsor con anillo de aletas, el sistema incluye: una pluralidad de tubos de flotación que están unidos por una estructuras de cuerpo; una pluralidad de cámaras de lastre unidas por una estructura de cuerpo; una pluralidad de unidades generadoras de energía de tipo inducción que están dispuestas dentro de alojamientos asociados con una o más de las cámaras de flotación, las cámaras de lastre y la estructura de cuerpo; y una pluralidad de propulsores dispuestos en comunicación con las unidades generadoras de tipo inducción, en donde la pluralidad de propulsores también comprende uno o más anillos dispuestos concéntricamente, los anillos dispuestos concéntricamente tienen un miembro de anillo interior, un miembro de anillo exterior, y una pluralidad de miembros de aleta curvos. Que están separados por espacios dispuestos entre los miembros de anillo interior y exterior.

También se proporciona un sistema propulsor para estructuras sumergidas o flotantes, el sistema propulsor incluye: un miembro de cubo para disponer dicho propulsor en comunicación con un sistema impulsor; y uno o más anillos dispuestos concéntricamente, los anillos dispuestos concéntricamente tienen un miembro de anillo interior, un miembro de anillo exterior, y una pluralidad de miembros de aleta curvos que están separados por espacios dispuestos entre el miembro de anillo interior y el miembro de anillo exterior.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las modalidades que describen en la presente se entenderán mejor, y serán evidentes numerosos objetivos, características y ventajas para los expertos en la técnica haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista lateral de un sistema de generación de energía con corriente de agua de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención.

La figura 2 es una vista frontal de un sistema de generación de energía con corriente de agua de acuerdo con una segunda modalidad ejemplar de la invención.

La figura 3 es una vista en planta de un tubo de lastre que tiene una pluralidad de cámaras de aislamiento de tipo laberinto de acuerdo con una tercera modalidad de la invención.

La figura 4A es una vista superior de un sistema de generación de energía con corriente de agua de acuerdo con una cuarta modalidad ejemplar de la invención.

La figura 4B es una vista superior de la modalidad ejemplar que se representa en la figura 4A, incluyendo también un sistema de anclaje con cadena asociado.

La figura 5 es una vista frontal de una modalidad ejemplar de sistema propulsor adecuado para usarlo en conexión con un sistema de generación de energía sumergido o flotante.

La figura 6 es una vista en perspectiva de la modalidad ejemplar del sistema propulsor que se representa en la figura 5, con una porción detallada que está aislada del sistema para una perspectiva adicional.

La figura 7 es una vista aislada de una porción de la modalidad ejemplar del sistema propulsor que se representa en las figuras 5 y 6.

La figura 8 es una vista lateral de un sistema ejemplar de generación de energía con corriente de agua que también comprende una disposición propulsora montada en draga.

La figura 9 es una vista posterior de un sistema ejemplar de generación de energía con corriente de agua que se representa en la figura 8, en donde un número parejo de propulsores facilitan el descentrado de las fuerzas rotacionales en una disposición montada en draga.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La siguiente descripción incluye un número de diseños de sistema ejemplares y métodos para usar las ventajas de las modalidades de la presente materia inventiva. Sin embargo, los expertos en la técnica deberán entender que las modalidades descritas admitirán la práctica sin algunos de los detalles específicos que se citan en la presente. En otros ejemplos, el equipo submarino que es bien conocido para la generación de energía, los protocolos, las estructuras y la técnica no se ha descrito o mostrado con mayor detalle para evitar el mal entendimiento de la invención.

La figura 1 representa una primera modalidad ejemplar de un sistema de generación de energía con corriente de agua 101. En su forma más simple, el sistema comprende un tubo de flotación 102, un tubo de lastre 103, y una unidad generadora de energía de tipo inducción 104 que está equipada con un propulsor 105.

Aunque la figura 1 parece representar solamente un tubo de flotación 102, la unidad de lastre 103 y el componente generador 104, de hecho es una vista lateral de un sistema más grande, y las modalidades comerciales que comprenden múltiples tubos y componentes generadores están contempladas actualmente y se describen a continuación. Sin embargo, los expertos en la técnica podrán apreciar fácilmente que la descripción de un sistema limitado con elementos singulares es ilustrativa, y no limita el alcance de la materia que se describe en la presente.

La novedad del sistema radica en la unidad generadora de energía de tipo inducción 104, que proporciona simplicidad y confiabilidad para las operaciones, y produce energía que puede ser emitida ya sea con o sin transformación como una corriente alterna (CA) a una estación repetidora asociada (no se muestra). El sistema por lo tanto es capaz de producir energía de CA en una escala comercialmente disponible que se puede vender fácilmente y puede ser utilizada por una red eléctrica vecina.

En general, los generadores de inducción son mecánica y eléctricamente más simples que otros tipos de generadores de energía eléctrica sincrónicos o los generadores de corriente continua (CC). Estos tienden a ser más fuertes y durables, y normalmente no requieren de cepillos ni de acumuladores.

Por ejemplo, una máquina de inducción eléctrica a sincrónica de tres fases (por ejemplo enrollada en jaula) funcionará, cuando funciona más despacio de su velocidad sincrónica, como un motor; sin embargo, el mismo dispositivo cuando funciona más rápido que su velocidad sincrónica, funcionará como un generador de inducción.

En breve, los generadores de inducción se pueden utilizar para producir energía eléctrica alterna cuando una flecha interna gira más rápido que la frecuencia sincrónica. En la presente invención, la rotación de la flecha se logra por medio de un propulsor asociado 105 que se dispone en una corriente de agua que se mueve relativamente rápido.

La energía derivada del sistema suplementará, en la mayoría de los casos, un sistema de red eléctrica vecino, y de esta manera las frecuencias de operación de la red dictarán la frecuencia de operación del sistema de generación de energía. Por ejemplo, actualmente muchos sistemas grandes de red de energía emplean actualmente una frecuencia de operación nominal de entre 50 y 60 Hertz.

Sin embargo, los generadores de inducción no son autoaccionables, de manera que requieren ya sea de un suministro externo de energía (que se puede obtener fácilmente de una red vecina utilizando un cable de alimentación ya sea a través del agua o debajo de un lecho marino asociado) o "inicio suave" por medio de un estator de voltaje reducido para producir un flujo magnético de rotación inicial. Los estatores de voltaje reducido pueden proporcionar importantes ventajas al sistema, como una rápida determinación de las frecuencias operacionales apropiadas y permitir un reinicio sin energía en el caso de que se haya desactivado por alguna razón la empuñadura de poder del operario, por ejemplo, como resultado de un daño causado por un huracán.

Otra consideración importante para los grandes sistemas generadores de energía flotantes es el establecimiento de un equilibrio de flotación bien balanceado que permita una posición dinámica continua sin importar las velocidades de corriente que lo rodean. Aunque se asuma que las velocidades de corriente circundantes permanezcan dentro de un rango predeterminado de velocidades de operación aceptables, todavía podría resultar afectado el equilibrio del sistema por un huracán especialmente violento o algo similar, pero la disposición del sistema bajo la línea de una fuerza de onda típica, es decir, de aproximadamente 30.5-45.75 m de profundidad, reduciría mucho dichas turbulencias. Las distintas fuerzas de compensación de kilogramos fuerza gravitacionaies, kilogramos fuerza de flotación, kilogramos fuerza de dragado y kilogramos fuerza de sujeción también contribuirán en la estabilidad general de un sistema de generación de energía con corriente de agua continua.

El tubo de flotación 102 que se ilustra en la figura 1 comprende una porción de cuerpo cilindrico dispuesta en comunicación mecánica con por lo menos una unidad de tapa extreman 104 que aloja a los generadores de inducción antes mencionados. Los generadores y los alojamientos de tapa extrema asociados contienen una flecha impulsora y, en algunas modalidades, un engranaje planetario relacionado para el propulsor 105.

En algunas modalidades, el tubo de flotación 102 comprende una forma cúbica o hexagonal, aunque la práctica efectiva de la invención admitirá también otras geometrías. En la modalidad actualmente preferida, el tubo de flotación 102 es aproximadamente cilindrico, y está presurizado con gas (por ejemplo aire u otro gas ligero seguro) de manera que, cuando el sistema está sujetado por una cadena de anclaje 106, las fuerzas combinadas constituirán la fuerza de levantamiento principal del sistema de generación de energía de corriente oceánica.

Por consiguiente, el sistema puede ser elevado a la superficie para el mantenimiento o la inspección apagando los generadores, reduciendo así la fuerza de dragado en el sistema, lo cual permite que el sistema se eleve hacia la superficie. Al operar el (los) tubo (s) de flotación y/o evacuar el fluido del (los) tubo (s) de lastre, la unidad puede flotar de manera segura y confiable a la superficie de tal manera que se pueda realizar el mantenimiento o la inspección.

De acuerdo con un método para mover el sistema, la cadena 106 también se puede liberar, de manera que la estructura de flotación pueda ser arrastrada o energizada hacia la tierra o hacia otro sitio de operación.

La modalidad ejemplar que se representa en la figura 2 es una vista frontal del sistema de generación de energía 201, equipado con una pluralidad de propulsores 206 relativamente grandes y de movimiento lento que están dispuestos en comunicación mecánico con los miembros de flecha de las unidades generadoras de inducción 204 y 205. Como se puede ver con mayor detalle en la figura 4A, las unidades generadoras se disponen dentro de las unidades de tapa extrema alojadas dentro de los tubos de flotación 102, así como a través de toda la extensión de una porción de cuerpo de tipo retícula del sistema dispuesto entre los tubos de flotación.

Refiriendo ahora a la figura 3, se proporciona una vista detallada del interior de los tubos de lastre representados previamente con el número 103 en la figura 1 , en los cuales se une una pluralidad de cámaras de aislamiento de tipo laberinto, de manera que se puede utilizar la separación y la mezcla de varios gases y líquidos para permitir un control mas fino de las fuerzas de balance y de flotación que están presentes en el sistema, que se pueden obtener por medio de los tubos de flotación 102.

Como se puede ver en la modalidad ilustrada, un sistema de lastre interior 301 formado dentro de un tubo de lastre comprende una fuente de control de aire 302 dispuesta en comunicación de fluido con una válvula de retención de sobrepresion y una primera cámara de aislamiento 303. La primera cámara de aislamiento 303 contiene un gas seco (es decir, aire que tiene una presión igual a la presión del agua exterior circundante) presente en una porción superior de la cámara, y un fluido (por ejemplo, agua de mar atraída desde el exterior de la cámara de aislamiento) que está presente en la porción inferior de la cámara.

La primera cámara de aislamiento 303 también comprende una línea de alimentación de aire secundaria 305 para distribuir aire a otros compartimientos que están llenos de gas de la estructura, así como a líneas para mezclas de gas y fluido desde la primera cámara de aislamiento 303 hasta la segunda cámara de aislamiento 304. La segunda cámara de aislamiento 304 a su vez comprende una porción superior que contiene aire y una porción inferior que contiene agua o algo similar, que están separadas por un cilindro de aislamiento. En otras modalidades, el cilindro de aislamiento contiene agua de mar en la cual flota un fluido de barrera para asegurar una mejora aislamiento entre el aire y el agua de mar.

En otras modalidades, cualquiera de la primera o la segunda cámaras de aislamiento 303, 304 está equipada con instrumentos (por ejemplo, sensores de presión o sensores de presión diferencial) para determinar si está presente un fluido o aire en una cavidad particular del sistema. En otras modalidades, dichos sensores se introducen en un sistema de control lógico (no se muestra) que se utiliza para auxiliar en la detección y el control de las mediciones relacionadas con el balance y la propulsión.

El procedimiento para hacer avanzar aire a través del sistema en porciones superiores de los tanques al mismo tiempo que se asegura que el agua u otros líquidos permanezcan en las porciones inferiores, continúa hasta que se obtienen características deseadas de balance y de control. Por último, se proporciona una cámara de aislamiento final 306, la cual, en la modalidad representada, comprende una válvula de salida de aire 309 que se utiliza para permitir que salga el aire del sistema y, en algunas circunstancias, permite que entre agua al sistema.

Se proporciona una válvula de seguridad de presión 307 en el caso de que las presiones internas se vuelvan tan grandes que se requiera una ventilación de presión para mantener la integridad del control del sistema, y se dispone una válvula de flujo de agua abierta 308 que está ajustada con una pantalla para evitar la entrada accidental de las criaturas marinas en una porción inferior del tanque de aislamiento 306.

De nuevo, se pueden utilizar fluidos de barrera o algo similar para reducir la interacción entre el agua y el aire, y si el sistema está provisto con un control de flotación que flota en la parte superior del agua de mar, se puede retener el fluido de barrera después de que toda el agua de mar ha sido expulsada.

La figura 4A presenta una vista superior de una modalidad del sistema 401 , la cual, en este ejemplo comprende un primer tubo de flotación 402 y un segundo tubo de flotación 403; una porción de cuerpo de conexión de tipo retícula 404 dispuesta entre los mismos; una pluralidad de generadores de inducción 405, 406 ubicados estratégicamente alrededor de los tubos de flotación y de las porciones de cuerpo; una pluralidad de propulsores 407 dispuestos en comunicación mecánica con los generadores; y una pluralidad de miembros de cadena 408, 409 dispuestos en comunicación mecánica con los tubos de flotación 402, 403.

En el ejemplo que se representa en la figura 4B, los miembros d cadena 408 y 409 están unidos para formar una sola cadena de anclaje 4 0 que se fija de una manera conocida al miembro de anclaje 411.

En varias modalidades, la cadena de anclaje 410 también comprende medios para restringir y liberar de manera variable el sistema. En varias otras modalidades, la cadena de anclaje 410 termina en un miembro de anclaje 411 que está equipado con un dispositivo de terminación de cadena (no se muestra). Un miembro de anclaje 411 comprende cualquier tipo conocido de anclas (por ejemplo, un ancla de peso muerto o algo similar) que sea adecuado para mantener una posición fija en las corrientes que se mueven rápidamente, las cuales se encuentran comúnmente en ubicaciones con lechos marinos rocosos debido a la erosión del suelo causada por el movimiento rápido de las corrientes.

En otras modalidades, esta porción de estación se puede asegurar uniendo la cadena de anclaje 410 con una embarcación en la superficie o con otro dispositivo generador de energía de corriente oceánica, o con otra ubicación de amarre central como una bolla de posicionamiento dinámico flotante.

Volviendo ahora a las modalidades de sistema propulsor ejemplar que se describieron en forma muy general anteriormente, las figuras 5 - 7 representan varias modalidades ejemplares específicas (aunque no limitantes) de un sistema propulsor que es adecuado para usarlo con un sistema de generación de energía con corriente de agua que se describe en la presente. Sin embargo, los expertos en la técnica también podrán apreciar que aunque los sistemas propulsores ejemplares que se describen en la presente, se describen con referencia a un sistema de generación de energía con corriente de agua impulsado por un generador de energía de tipo inducción, los sistemas propulsores ejemplares también se pueden usar en conexión con otros tipos de sistemas de generación de energía sumergidos o flotantes, para lograr muchas de las mismas ventajas que se describen en la presente. ' La figura 5, por ejemplo, es una vista frontal de una modalidad ejemplar de sistema propulsor adecuado para usarlo en conexión con un sistema de generación de energía sumergido o flotante.

Como se describe, el propulsor 501 comprende una pluralidad de conjuntos de aletas alternantes y anillos de cierre, que en adelante se referirán como una configuración de "aleta-anillo". Dichos propulsores de aleta-anillo normalmente estarán designados para la especificación de cada aplicación particular, y se logrará una eficiencia mejorada al diseñar el diámetro, la circunferencia, la curvatura de aleta y la excentricidad de disposición, selecciones de material, etc., basándose en las frecuencias operacionales requeridas por los generadores de inducción, la velocidad de las corrientes de agua circundantes, consideraciones ambientales (por ejemplo, si los propulsores deberán tener aberturas o vacíos a través de los cuales pueden pasar los e peces u otra vida acuática), etc. En forma similar, los conjuntos vecinos de propulsores pueden giran en direcciones opuestas (por ejemplo, ya sea en la dirección de manecillas del reloj o en el sentido contrario, como se describe en forma representativa en la figura 2 (para promover la creación de torbellinos o zonas muertas enfrente de los propulsores, que pueden repeler o ayudar a proteger la vida marina, mejorar la eficacia de rotación del propulsor, etc.

Cuando se usa en conexión con un sistema de generación de energía con corriente de agua que está impulsado por un generador de energía de tipo inducción, el único requerimiento operacional firme para los propulsores es que éstos sean capaces de hacer girar flechas generadoras asociadas a velocidades requeridas para obtener las frecuencias generadoras operacionales. Sin embargo, es un poco preferible que el sistema como un todo permanezca pasivo con respecto a la interacción con la vida marina local, y se logran resultados de desempeño óptimos cuando el sistema genera la salida de energía requerida al mismo tiempo que mantiene un ambiente operativo neutral para el medio ambiente.

Empezando en el centro del dispositivo, se puede ver que el propulsor 501 está dispuesto alrededor de un cubo o porción de flecha 502 que sujeta al propulsor 501 de una manera segura y confiable (por ejemplo, por medio de una fijación mecánica, como por medio de sujetadores encapsulados resistentes a la oxidación, la soldadura a un cuerpo propulsor o piezas múltiples de un cuerpo propulsor a una flecha como un todo unitario, etc.) e imparte un troqué rotacional proporcional al momento angular del propulsor giratorio en la flecha para impartirlo al generador de energía. En algunas modalidades, el cubo o porción de flecha 502 también comprende medios de rotación que se utiliza para mejorar la conexión mecánica al propulsor de aleta-anillo con la flecha. Como los medios de fijación, actualmente existen la técnica flechas impulsoras que son apropiadas para esta tarea, y pueden comprender, por ejemplo, una serie de engranajes y/o embragues, sistemas de ruptura, etc., como se requeriría para comunicar efectivamente el troqué rotacional del propulsor a la flecha generadora.

En una modalidad específica, un sujetador de retención, como un ensamble de perno y arandela o similar, se mueve desde el extremo de la flecha impulsora, la estructura propulsora de aleta-anillo descansa sobre la flecha expuesta, y después el sujetador es reemplazado, fijando mecánicamente la estructura de aleta-anillo a la flecha. En forma óptima, el sujetador tendría que estar cubierto por una cubierta impermeable al agua o algo similar, como se representa en la figura 6, con el número 601.

En otras modalidades, un cubo central comprende un punto de conexión que se encuentra en comunicación mecánica con una flecha grande, la cual puede estar instalada o removida y reemplazada como una sola estructura, de tal manera que se le pueda servicio y mantenimiento fácilmente al propulsor mientras se encuentra en el agua. En otras modalidades, el cubo también comprende medios de flotación fijos para resistir a la carga de resaca de la flecha y al ensamble propulsor. En forma similar, los propulsores (especialmente los propulsores frontales en un sistema sumergido, que absorbe la mayor parte de la fuerza de la corriente del agua) puede estar montado con draga para superar la resistencia atribuible a la presión de fluido acumulativa contra la estructura de aleta-anillo.

Sin importar cómo se fije el propulsor a la flecha, y si éste está montado en draga y/o está soportado por un miembro de flotación fijo, la modalidad ejemplar del diseño de aleta-anillo que se representa en la presente, es generalmente similar a través de muchas otras modalidades relacionadas que son adecuadas para practicarlas con el sistema. Por ejemplo, en la modalidad ejemplar 501 representada en la figura 5, el ensamble de unión de cubo 502 está rodeado concéntricamente por un primer miembro de anillo 503, más allá del cual (es decir, fuera del ensamble de cubo) se encuentra un segundo miembro de anillo 506. Dispuestos entre el primer miembro de anillo 503 y el segundo miembro de anillo 506 se encuentra una pluralidad de miembros de aleta 504, cada uno de los cuales está separado por un espacio 505. El espacio que hay entre los miembros de aleta 504 variara según la aplicación, pero por regla general los espacios que hay entre las aletas aumentarán en tamaño desde el anillo más interior (en el cual los espacios normalmente son más pequeños) hasta los anillos más exteriores (en donde el espacio es más grande). Otras configuraciones admiten espacios de tamaños similares, o incluso espacios más grandes en los anillos interiores que en los anillos exteriores, pero una ventaja de una superficie de anillo interior más sólida, en donde la mayor parte de la totalidad de el área de superficie posible del anillo está utilizada por las aletas en vez de por lo espacios, es que la estructura tenderá a forzar la presión de fluido fuera del centro de la estructura, hacia los anillos más exteriores y más allá del perímetro del dispositivo.

Este enfoque ayuda a que el propulsor gire más fácilmente, y mejora mucho la seguridad ambiental del dispositivo al forzar hacia fuera a la vida marina pequeña y similares que pudiera estar cerca de la estructura del sistema, de tal manera que puedan evitar la estructura del propulsor, o pasar a través de uno de los espacios más grandes en los anillo exteriores. Como se reduce la resistencia contra la estructura y se transmite un torque rotacional más grande a las flechas impulsoras con menos dragado y perdida, el propulsor también puede gira muy lento (por ejemplo, en una modalidad ejemplar que genera resultados satisfactorios de campo, el propulsor gira a una velocidad de solamente 8 RPM), también asegurando que la vida marina pueda evitar la estructura y mejorando la neutralidad y seguridad ambiental. Las velocidades rotacionales lentas también hacen que el sistema sea más resistente y durable y menos propenso a sufrir daños si entra en contacto con piezas pequeñas o con objetos sumergidos que estén cerca.

Después se agregan a la estructura sucesivos anillos de aletas concéntricos 507 y espacios 508 dispuestos dentro de anillos aproximadamente circulares 509 adicionales, creando así anillos de aletas concéntricos y espacios adicionales 510-512 hasta que se haya logrado la circunferencia deseada. Enana modalidad actualmente preferidas los espacios 514 del anillo más exterior son los espacios más grandes en el sistema, y separan en una mayor extensión a las aletas 513 en el sistema. Un miembro de anillo final 515 encierra la periferia exterior del sistema propulsor, mejorando de nuevo su compatibilidad ambiental, ya que los peces y otro tipo de vida marina que golpe en forma inadvertida el anillo exterior 515 solamente encontrará un ligero soplo contra una estructura que se mueve lentamente, que también aumenta la seguridad marina empujando el agua y las presiones de fluido lo más lejos posible del dispositivo.

Como se puede ver en la región circunscrita 603 de la figura 6 (que representa generalmente la modalidad ejemplar de la figura 5, aunque con la porción de unión de cubo cubierta con una capa a prueba de agua 601 o similares), la inclinación de las alitas 602 medida con relación al plano con el ensamble de aleta-anillo, se puede alterar (por ejemplo, los anillos se pueden disponer con una excentricidad mayor), a medida que avanza su posición dentro del ensamble desde el primer anillo que rodea al cubo central, hacia los anillos más exteriores. Al disponer las aletas 602 en una inclinación más plana dentro de los anillos interiores y más excéntricamente (es decir, en un plano más perpendicular al plano del ensamble) en los anillos exteriores, tendrá a aplanar y a suavizar el flujo de agua alrededor del propulsor, logrando así mejores características de flujo de fluido (lo cual reduce al mínimo la vibración del sistema), creando una menor resistencia contra la estructura del propulsor, y proporcionando una mayor fuerza centrífuga del fluido circundante para asegurar que la vida marina evite el centro del sistema propulsor.

En la modalidad ejemplar 701 que se representa en la figura 7, que es representativa de la región circunscrita 603 en la figura 6) se dispone una serie de aletas curvas 702, 704, 706, 708 entre los espacios 703, 705, 707, 709 de tamaño incrementado (deberá notarse que el cubo de unión central a partir del cual se originan los anillos concéntricos más pequeños, se localizará más allá de la parte superior de la figura, por ejemplo, arriba de la aleta 702 y el espacio 703). En la modalidad representada las aletas 702, 704, 706, 708 también se disponen con una mayor excentricidad a medida que se instalan cada vez más lejos del cubo, de manera que el ángulo de disposición de la aleta 708 medido con relación al plano del ensamble, será mayor que el de las aletas 702, 704, 706 dispuestas más cerca del tubo de unión central.

En la modalidad ejemplar que se representa en la figura 8, se proporciona un sistema de generación de energía con corriente de agua, con cadena y sumergido, en el cual toda la disposición de propulsor está montada sobre draga, de manera que se evita la interferencia de energía desde una disposición montada enfrente, y se logra una mayor estabilidad y eficiencia de energía. Como se puede ver, esta configuración particular admite uno o más propulsores dispuestos tanto en una composición de montaje de draga superior como una poción de montaje de draga inferior, aunque también es posible una disposición de múltiples disposiciones de propulsor ya sea en un número mayor o inferior de niveles.

En la figura 9, que es esencialmente una vista posterior de la modalidad alternativa que se representa en la figura 8, se puede ver que una modalidad especifica (aun que no limitante) comprende una disposición de propulsor que tiene 120 propulsores totales, con 6 propulsores estando dispuestos en una posición de montaje de draga inferior, y 4 propulsores estando dispuestos en una posición de montaje de draga superior, Con la disposición de posición superior estando distribuida adicionalmente con dos propulsores a cada lado del sistema de generación de energía. Se ha visto que esta modalidad particular admite características superiores de generación de energía, al mismo tiempo que estabiliza la estructura del sistema operario reduciendo al mínimo la vibración, y permitiendo que pares de propulsores unidos en forma pareja corran en direcciones rotacionales opuestas. Aunque dichas configuraciones son óptimas para ciertas modalidades del sistema de generación de energía de puede utilizar un número prácticamente ilimitado del otras disposiciones y configuraciones de disposición cuando sean efectivos en un ambiente de operaciones dado.

Por cuestiones prácticas, la composición de toda la estructura de propulsor de aleta-anillo será igualmente común, por ejemplo, todos estarán hechos con un metal de peso ligero, durable, revestido o resistente a la oxidación. Sin embargo, también son posibles diferentes composiciones de material entre las aletas y los anillos, y ciertamente son posibles otros materiales como compuestos metálicos, compuestos de carbono duro, cerámicas, etcétera, sin apartarse del alcance de la invención.

Aunque se contemplan otros aspectos de la invención,, los cuales en la práctica actual normalmente comprenden dispositivos asociados con la producción de energía sumergida generalmente por ejemplo fuentes de suministro de energía auxiliares, sistemas de control y comunicación de fibra óptica, vehículos operarios operados en forma remota que se utilizan para darle servicio a la estación de energía, etcétera), como aparatos periféricos para usarlos en el desarrollo, posicionamiento, control y operación del sistema, no es necesario describir dichos artículos con mayor detalle, ya que dicho sistema y subsistemas ya son conocidos para los expertos en la técnica.

Aunque que la presente invención ha sido representada y descrita con detalle, con respecto a diferentes modalidades ejemplares, los expertos en la técnica también podrán apreciar que se pueden hacer cambios menores a la descripción y varias otras modificaciones, omisiones y adiciones sin apartarse del espíritu o el alcance de la misma.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un sistema propulsor para estructuras sumergidas o flotantes, dicho sistema propulsor está caracterizado porque comprende: un miembro de cubo para disponer un propulsor en comunicación con un sistema impulsor; y un miembro propulsor que tiene uno o más anillos dispuestos concéntricamente, dichos anillos dispuestos concéntricamente tienen un miembro de anillo interior, un miembro de anillo exterior, y una pluralidad de miembros de aleta curvos que están separados por espacios dispuestos entre dicho miembro de anillo interior y dicho miembro de anillo exterior.

2 - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho miembro de cubo para disponer dicho propulsor en comunicación con un sistema impulsor también comprende una flecha.

3. - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho miembro de cubo para disponer dicho propulsor en comunicación con un sistema impulsor también comprende un ensamble de engranaje.

4. - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho miembro de cubo para disponer dicho propulsor en comunicación con un sistema impulsor también comprende un ensamble de ruptura.

5. - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho miembro de cubo para disponer dicho propulsor en comunicación con un sistema impulsor también comprende un ensamble de embrague.

6. - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho miembro de cubo para disponer dicho propulsor en comunicación con un sistema impulsor también comprende un miembro de flotación fijo.

7.- El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho sistema propulsor está montado en draga en un ensamble de cubo central.

8. - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una pluralidad de anillos concéntricos, cada uno de los cuales está equipado con una pluralidad de aletas separadas por espacios, están encerrados en la periferia más exterior de la estructura por un anillo de cierre más exterior.

9. - El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las aletas dispuestas dentro de los anillos concéntricos más grandes cerca de la periferia de la estructura, están dispuestas en ángulos más excéntricos medidos con relación al plano del ensamble, que las aletas dispuestas dentro de los anillos concéntricos más pequeños cerca del miembro de cubo de la estructura.

10.- El sistema propulsor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los espacios formados entre las aletas dispuestas dentro de los anillos concéntricos más grandes cerca de la periferia de la estructura, son más grandes que los espacios formados entre las aletas que están dispuestas dentro de los anillos concéntricos más pequeños cerca del miembro de cubo de la estructura. RESUMEN DE LA INVENCION Se proporciona un sistema de generación de energía de corriente de agua, que incluye una pluralidad de tubos de flotación unidos por una estructura de cuerpo; una pluralidad de cámaras de lastre unidas por una estructura de cuerpo; una pluralidad de unidades generadoras de energía de tipo inducción dispuestas dentro de alojamientos que están asociados con una o más de las cámaras de flotación, las cámaras de lastre y la estructura de cuerpo; y una pluralidad de propulsores dispuestos en comunicación mecánica con cada una de las unidades generadoras de tipo inducción; En una modalidad actualmente preferida, una pluralidad de propulsores dispuestos en comunicación con una pluralidad de unidades generadoras de tipo inducción, en donde los propulsores incluyen cada uno o más anillos dispuestos concéntricamente, con cada uno de los anillos dispuestos concéntricamente teniendo un miembro de anillo interior, un miembro de anillo exterior, y una pluralidad de miembros de aleta curvos que están separados por espacios dispuestos entre los miembros de anillo interior y exterior; también se proporcionan métodos y medios para desplegar, posicionar, mantener, controlar y operar el sistema, que son descripciones detalladas de generadores de tipo inductor novedosos que se utilizan para obtener energía a partir de corrientes de agua que se mueven rápido, tanques de flotación para tensar el sistema contra un sistema de anclaje sumergido que está dispuesto en un lecho marino asociado, y cámaras de lastre llenas de fluido que están equipadas con múltiples cámaras secundarias que brindan una precisión de controlo y ajustabilidad continua al sistema. 6A/aom*ouf*mir*gcg*mmf/OEH P 10/469