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WO2013007851A1 - Generador de electricidad - Google Patents

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WO2013007851A1
WO2013007851A1 PCT/ES2012/070502 ES2012070502W WO2013007851A1 WO 2013007851 A1 WO2013007851 A1 WO 2013007851A1 ES 2012070502 W ES2012070502 W ES 2012070502W WO 2013007851 A1 WO2013007851 A1 WO 2013007851A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
pistons
fluid
electricity generator
upper chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2012/070502
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jose Ignacio ASTUY DIAZ DE MENDIVIL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ES201131185A external-priority patent/ES2395066B1/es
Priority claimed from ES201230882A external-priority patent/ES2437542B1/es
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2013007851A1 publication Critical patent/WO2013007851A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • F03B17/04—Alleged perpetua mobilia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind

Definitions

  • the object of the invention is to provide an electricity generator that is based on the use of a piston whose upward / downward displacement causes the actuation of an alternator to produce energy, and all this in an ecological and economic way.
  • the piston comprises a sealed chamber filled with air to locate it floating in a fluid. Furthermore, said piston is provided with an upper chamber opened by its upper base, on which a progressive filling nozzle of said upper chamber with a fluid is arranged, so that when progressive filling of said upper chamber with the fluid is produced, the progressive sinking of the piston.
  • the upper chamber comprises a drain valve, to empty the upper chamber, which causes the piston to gradually rise to its initial position, which allows the cycle to be repeated continuously, generating energy in a clean, economical way And simple.
  • the invention has developed a new electricity generator, which is based on the use of a piston whose up / down displacement causes the actuation of an alternator to generate energy.
  • the main novelty of the invention provides a new configuration of the piston, which is provided with a sealed lower chamber filled with air, so that the piston can be located floating in a fluid. Furthermore, said piston is provided with an upper chamber opened by its upper base, on which a progressive filling nozzle of said upper chamber with a fluid is arranged, so that when the progressive filling of said upper chamber with the fluid is carried out, produce progressive sinking of the piston.
  • the piston is provided with means for detecting a sinking position, previously established, so that it detects when the piston sinks to the previously set level.
  • the upper chamber is equipped with vertically aligned drain valves, so that when the previously established sinking position is detected, the nozzle is closed and the valves are opened progressively from top to bottom, to empty the upper chamber , which causes the piston to gradually rise to its initial position, which allows the cycle to be repeated continuously, obtaining energy generation in a clean, economical and simple way.
  • the means for detecting a sinking position are determined by a sensor provided on the outer wall of the piston.
  • these means are determined by the drain valves themselves (5), which are configured to open when the outer part of the upper chamber (3) exceeds a certain previously established sinking pressure. In the latter case, the use of a sensor is not required, simplifying the generator configuration.
  • the lower chamber is provided with a plurality of watertight compartments to provide greater strength and durability of the piston.
  • the piston of the invention can be applied in a fluid contained in a reservoir, reservoir, lake, river, or in the sea, that is, it is applied either with natural means or with artificial means.
  • the fixing of the piston in a fluid contained in a tank is carried out by fixing it to one of its inner walls by means of a joint articulated in the inner wall of the tank and also articulated in the piston, in a way that allows the described ascent / descent movement.
  • the piston can also be arranged in the fluid so that it is fixed on a rod by means of a joint articulated to the rod and articulated to the piston for the same purpose indicated above.
  • the nozzle is arranged in a conduit that is connected to a pump to apply the fluid to the nozzle.
  • the invention also provides, for the case in which it is applied to a river or a reservoir, that the nozzle is arranged in a conduit through which the fluid circulates taking advantage of the slopes of a river, which reduces the energy consumption of the device .
  • uneven fluid reservoirs are constructed in which said fluid circulates, placing the nozzles on said unevennesses, also reducing the energy consumption of the device.
  • At least one pair of pistons are used to increase energy production.
  • the pistons are articulated jointly to the ends of a bar, which, in addition, articulates at the end of a fixed axis.
  • This configuration allows starting from a position in which one of the pistons is full of fluid and the other is empty, which allows to fill the empty piston and simultaneously empty the full one. In this way the descent of one of the pistons, helps the elevation of the other obtaining the alternative up / decent displacement of the pistons as a rocker.
  • This configuration facilitates the up / down displacement of the pistons and consequently increases the efficiency and energy production.
  • a spring can be incorporated so that when a piston descends a moment arrives when it contacts the spring and compresses it in the final section of the downward movement, so that when it starts its upward movement through its emptying, the upward movement of each piston in its initial section is favored, which also provides greater performance.
  • the incorporation of a conduit that communicates both pistons of the at least pair of pistons is provided, so that when the fluid of a piston is emptied through the drain valves, the conduit is opened simultaneously allowing the passage of the fluid to be emptied through the conduit, towards the other piston, facilitating its filling. Therefore, this configuration also facilitates the emptying of the pistons by providing two emptying paths constituted by the valves and the conduit, which again increases the efficiency and energy production.
  • the conduit that communicates both pistons of the at least pair of pistons, the joint bar of said pistons is integral or even the conduction can be the rod itself.
  • the own ones can be used drain valves, in which case said valves are configured to open, when the outer part of the upper chamber of the piston exceeds a certain previously established sinking pressure, so that upon detecting the previously established pressure, the valves open to perform the emptying of the upper chamber of the piston.
  • the described generator is installed inside a floating platform that is arranged in a fluid such as a reservoir, lake, reservoir, river or sea, so that the floating platform is partially submerged, whose submerged part It comprises in its upper area an opening channeled along the floating platform and which connects with the nozzles to circulate the fluid through the pipe and feed the nozzles.
  • the floating platform maintains a constant fluid level inside it by means of a drain pump, in order to achieve the correct operation of the generator according to the description made.
  • Figure 1. Shows the different phases of the operation of the power electricity generator according to an embodiment of the invention.
  • Figure 2. Shows a plan view of a possible embodiment of the invention in which the piston is fixed to a rod by means of articulated fixations.
  • Figure 3. Shows an elevation view of what is represented in the previous figure.
  • Figure 4.- It shows another possible embodiment for fixing the piston inside a tank by means of an articulated joint.
  • Figure 5. Shows another possible embodiment of the invention in which a pair of pistons are associated to provide a greater capacity for energy production.
  • Figure 6. Shows another embodiment of the invention that constitutes a variant of the previous figure.
  • Figure 7. It shows another embodiment of the invention, in accordance with the embodiment of the previous figure in which a plurality of piston pairs installed inside a partially submerged floating platform are provided, the submerged part of which comprises an opening channeled into along the floating platform and connecting with the nozzles to fill the piston pairs by circulating the fluid through the pipe.
  • the generator of the invention bases its operation on the Archimedes principle by causing a piston 1 to have an upward and downward vertical movement such that, when raising and lowering, it rotates an alternator 9 transforming mechanical energy into electrical energy.
  • the piston 1 comprises a sealed lower chamber 2 and filled with air to allow the piston to be located floating in a fluid 4, such as water from a reservoir 13, from a river or from the sea.
  • the lower chamber 2 is provided with a plurality of watertight compartments 2a to increase the strength and durability of the piston 1.
  • the piston 1 comprises an upper chamber 3, which has drain valves 5 on its walls and a position sensor 6, arranged on its outer wall.
  • the drain valves 5 are arranged vertically aligned to allow progressive emptying of the upper chamber 3, as will be described later.
  • the upper chamber 3 is open at its upper base and there is a nozzle 7 provided in a conduit 8 of the fluid 4, which can be supplied with the use of a pump that transfers the water 4 from the tank 13, river or sea, towards the nozzle 7. It can also be supplied by gravity, taking advantage of the unevenness of the bed of a river, in which case one of the ends of the conduit 8 is arranged in a river at a level higher than the other end of the conduction, to that the water circulates by gravity through said conduit 8, so that by controlling the opening and closing of the nozzle 7, the progressive filling of the upper chamber 3 is controlled.
  • the lower part of the piston 1 is connected to the alternator 9 by means of a transmission 10 to transform the mechanical energy into electrical energy, as is known in the state of the art.
  • the piston 1 descends to a limit position detected by the position sensor 6, at which time the nozzle 7 closes, no longer supplying fluid 4 inside the upper chamber 3, and simultaneously the signal provided by the sensor causes the opening of the drain valves 4 progressively to empty the chamber. When losing weight, the piston begins to rise again returning to its original position.
  • the piston is kept floating at the same point on the surface of the fluid 4, by means of an articulated joint 11, which articulates on the inner wall of the reservoir 13 or by means of the articulated joint 11 which articulates in a rod 12, which articulates in said rod 12 and in the outer wall of the piston 1.
  • a plurality of pistons are used, such as It could be according to the sequence of Figure 1, to increase the capacity to obtain energy.
  • FIG. 5 another embodiment of the invention is shown, which consists of grouping the pistons 1 in pairs, with their corresponding nozzles 7 and alternators 9 so that a pair of pistons 1 are attached to the ends 14 of a bar 15, of articulated form
  • the bar 15 is articulated at the end of a fixed shaft 16 so that the pair of pistons can alternately move upward / downward as a rocker.
  • it is initially based on a position in one of the upper chambers 3 of one of the pistons 1 is full and the other empty, whereby the piston whose upper chamber 3 is full is arranged in a plane inferior to that of the piston 1 whose upper chamber 3 is empty.
  • An improvement consists in internally providing each of the pistons 1 with a spring 17 with which each piston 1 contacts in its downward movement so that said spring 17 is compressed in the final section of the downward movement.
  • the spring 17 favors the upward movement of each of the pistons in their initial section, which helps to lift the piston.
  • Figure 6 Another improvement of the invention is shown in Figure 6, which consists of including a conduit 18 that communicates both pistons 1, so that at the time of emptying of one of the pistons 1, when its elevation begins said conduit 18 is emptied by emptying part of the content, through said conduit 18, towards the other piston, facilitating the filling of this other piston.
  • This configuration allows the filling of the pistons with the fluid coming from the nozzle 7 and simultaneously with the fluid coming from the piston being emptied. Simultaneously the emptying of the piston is carried out through the conduit 18 and through the emptying valves 5, which facilitates the simultaneous filling and emptying of the pistons.
  • the conduit 18 can be integral with the bar 15, or it is possible that the bar 15 itself constitutes the conduit 18.
  • drain valves of the upper chamber are designed so that when they exceed a preset pressure they open mechanically without the need of having the sensor 6 indicating the sinking position of each piston.
  • a plurality of pairs of pistons 1 are used to increase the capacity to obtain energy, as for example shown in Figure 7.
  • FIG. 7 another variant has been represented that consists of incorporating the generator inside a floating platform 19 that can be installed in a reservoir, lake, reservoir, river or in the sea.
  • the platform 19 comprises an opening 20 of a pipe 22 arranged along the inside of the floating platform 19, where the fluid 4 circulates and feeds the nozzles 7 responsible for filling the pistons 1.
  • the opening 20 is submerged in the fluid 4.
  • the floating platform 19 comprises a drain valve 23 that always maintains the same level of filling of the floating platform, for which the valve 23 connects with the outside through a tube 24.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Generador de electricidad, Comprende un pistón (1) con una cámara inferior estanca (2) con aire, para mantener el pistón (1) flotando en un fluido (4), y con una cámara superior (3) abierta superiormente, sobre la que comprende una boquilla (7) de llenado progresivo de la cámara superior (3) con el fluido (4), para al realizar el llenado progresivo de la cámara superior (3), producir su hundimiento progresivo. El pistón incluye medios de detección de una posición de hundimiento establecida. La cámara superior comprende válvulas de vaciado (5) progresivo para al detectarse la posición de hundimiento, cerrar la boquilla y abrir las válvulas de vaciado volviendo el pistón a su posición inicial para repetir el ciclo. También comprende un par de pistones (1) unidos articuladamente a una barra (15), que articula en un eje fijo (16), para llenar uno de los pistones y simultáneamente vaciar el otro, obteniendo el desplazamiento alternativo ascendente/decente de los pistones a modo de balancín. Comprende una pluralidad de pistones o de pares de pistones.

Description

GENERADOR DE ELECTRICIDAD
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención tiene por objeto proporcionar un generador de electricidad que se basa en el empleo de un pistón cuyo desplazamiento ascendente/descendente produce el accionamiento de un alternador para producir energía, y todo ello de una forma ecológica y económica. El pistón comprende una cámara estanca llena de aire para ubicarlo flotando en un fluido. Además dicho pistón está dotado de una cámara superior abierta por su base superior, sobre la que está dispuesta una boquilla de llenado progresivo de dicha cámara superior con un fluido, para que al realizar el llenado progresivo de dicha cámara superior con el fluido, se produzca el hundimiento progresivo del pistón. La cámara superior comprende unas válvulas de vaciado, para efectuar el vaciado de la cámara superior, lo que provoca que el pistón vaya ascendiendo progresivamente hasta su posición inicial, lo cual permite repetir el ciclo de forma continuada, generando energía de una forma limpia, económica y sencilla.
Es otro objeto de la invención agrupar lo pistones por pares, para que el movimiento ascendente/descendente de los pistones se realice de forma alterna a modo de balancín, lo que facilita el llenado y vaciado de los pistones mejorando el rendimiento e incrementando la capacidad de producción de energía.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente cada vez se tiende más a la concienciación ecológica y a preservar el medio ambiente.
Por este motivo, hoy en día se encuentran en auge las energías renovables, es decir las energías limpias que no produzcan contaminación. Dentro de dichas energías renovables son muy conocidas la eólica y la solar, aunque últimamente han surgido nuevas líneas de investigación basadas en la obtención a partir de olas de mar, mareas, etc.
Cada vez son más los desarrollos que buscan la mejor forma de obtener energía, de tal manera que se obtenga un máximo rendimiento con el menor impacto ambiental y con el mínimo nivel de contaminación.
Por otro lado se puede citar que en el estado de la técnica es conocido el empleo de pistones cuyo desplazamiento ascendente/descendente acciona un alternador para realizar la producción de energía, pero no existe un pistón que produzca dicha energía de forma ecológica y económica.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para conseguir los objetivos y resolver los inconvenientes anteriormente indicados, la invención ha desarrollado un nuevo generador de electricidad, que se basa en el empleo de un pistón cuyo desplazamiento ascendente/descendente produce el accionamiento de un alternador para generar energía.
La principal novedad de la invención prevé una nueva configuración del pistón, el cual está dotado de una cámara inferior estanca llena de aire, de forma que se pueda ubicar el pistón flotando en un fluido. Además dicho pistón está dotado de una cámara superior abierta por su base superior, sobre la que está dispuesta una boquilla de llenado progresivo de dicha cámara superior con un fluido, de forma que al realizar el llenado progresivo de dicha cámara superior con el fluido, se produzca el hundimiento progresivo del pistón.
Además el pistón está dotado de medios de detección de una posición de hundimiento, previamente establecida, de forma que detecta cuando el pistón se hunde hasta el nivel previamente fijado. La cámara superior está dotada de unas válvulas de vaciado alineadas verticalmente, para que al detectarse la posición de hundimiento previamente establecida, se realiza el cierre de la boquilla y se abren progresivamente las válvulas de arriba a abajo, para efectuar el vaciado de la cámara superior, lo que provoca que el pistón vaya ascendiendo progresivamente hasta su posición inicial, lo cual permite repetir el ciclo de forma continuada, obteniéndose la generación de energía de una forma limpia, económica y sencilla.
En una realización de invención, los medios de detección de una posición de hundimiento están determinados por un sensor previsto en la pared exterior del pistón. En otra realización estos medios están determinados por las propias válvulas de vaciado (5), que están configuradas para abrirse cuando la parte exterior de la cámara superior (3) supera una cierta presión de hundimiento previamente establecida. En este último caso no se requiere el uso de un sensor, simplificando la configuración del generador.
En la realización preferente de la invención se prevé que la cámara inferior esté dotada de una pluralidad de compartimentos estancos para proporcionar una mayor resistencia y durabilidad del pistón.
El pistón de la invención se puede aplicar en un fluido contenido en un depósito, embalse, lago, río, o en el mar, es decir, se aplica bien con medios naturales o bien con medios artificiales.
La fijación del pistón en un fluido contenido en un depósito se realiza fijándolo a una de sus paredes interiores mediante una unión articulada en la pared interior del depósito y además articulada en el pistón, de forma que permite realizar el movimiento de ascenso/descenso descrito.
El pistón también puede disponerse en el fluido de manera que se fija en un vástago mediante una unión articulada al vástago y articulada al pistón con la misma finalidad anteriormente señalada.
Para realizar el llenado de la cámara superior del pistón se prevé que la boquilla esté dispuesta en una conducción que está conectada a una bomba para aplicar el fluido a la boquilla.
La invención también prevé, para el caso en el que se aplica a un rio o un depósito, que la boquilla esté dispuesta en una conducción por la que circula el fluido aprovechando los desniveles de un rio, lo que reduce el consumo de energía del dispositivo.
En otra realización se construyen en un depósito de fluido desniveles por los que circule dicho fluido, situando las boquillas en dichos desniveles, reduciendo también el consumo de energía del dispositivo.
Se prevé la disposición de una pluralidad de pistones con las correspondientes boquillas de llenado, según se ha descrito, de forma que se obtenga una mayor capacidad de producción de energía.
En otra realización, para aumentar la producción de energía se emplean al menos un par de pistones, con sus correspondientes boquillas y alternadores. Los pistones están unidos articuladamente a los extremos de una barra, la cual, además, articula en el extremo de un eje fijo. Esta configuración permite partir de una posición en la que uno de los pistones esté lleno de fluido y el otro vacio, lo que permite llenar el pistón vacio y simultáneamente vaciar el lleno. De este modo el descenso de uno de los pistones, ayuda a la elevación del otro obteniendo el desplazamiento alternativo ascendente/decente de los pistones a modo de balancín.
Esta configuración facilita el desplazamiento ascendente/descendente de los pistones y en consecuencia aumenta el rendimiento y la producción de energía.
Interiormente a cada uno de los pistones del al menos par de pistones, puede incorporarse un resorte de forma que al descender un pistón llega un momento en el que contacta con el resorte y lo comprime en el tramo final del movimiento descendente, para que al iniciarse su movimiento ascendente mediante su vaciado, se favorece el movimiento ascendente de cada pistón en su tramo inicial, lo que igualmente proporciona un mayor rendimiento .
En otra realización de la invención se prevé la incorporación de un conducto que comunica ambos pistones del al menos par de pistones, de forma que cuando se vacía el fluido de un pistón a través de las válvulas de vaciado, simultáneamente se abre el conducto permitiendo el paso del fluido a vaciar a través del conducto, hacia el otro pistón, facilitando su llenado. Por tanto esta configuración también facilita el vaciado de los pistones al proporcionar dos caminos de vaciado constituidos por las válvulas y por el conducto, lo que nuevamente aumenta el rendimiento y la producción de energía.
Para conseguir una configuración compacta, el conducto que comunica ambos pistones del al menos par de pistones, es solidario la barra de unión de dichos pistones o incluso la conducción puede ser la propia barra.
Tal y como ha sido señalado, en lugar de utilizar el sensor de detección de una posición de hundimiento, para vaciar los pistones, se pueden utilizar las propias válvulas de vaciado, en cuyo caso dichas válvulas están configuradas para abrirse, cuando la parte exterior de la cámara superior del pistón supera una cierta presión de hundimiento previamente establecida, de manera que al detectar la presión previamente establecida, las válvulas se abren para realizar el vaciado de la cámara superior del pistón.
Para aumentar la producción de energía se utilizan una pluralidad de pares de pistones, cuyo número será función de las necesidades de producción de energía que se requiera generar.
Cabe la posibilidad de que el generador descrito se instale en el interior de una plataforma flotante que se dispone en un fluido como puede ser un embalse, lago, depósito, río o mar, de forma que la plataforma flotante queda parcialmente sumergida, cuya parte sumergida comprende en su zona superior una abertura canalizada a lo largo de la plataforma flotante y que conecta con las boquillas para hacer circular el fluido por la canalización y alimentar a las boquillas. En esta realización la plataforma flotante, mantiene un nivel de fluido constante en su interior mediante una bomba de vaciado, para conseguir el correcto funcionamiento del generador de acuerdo con la descripción realizada.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva, y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Muestra las diferentes fases del funcionamiento del generador de electricidad de energía de acuerdo con una realización de la invención. Figura 2.- Muestra una vista en planta de un posible ejemplo de realización de la invención en la que el pistón se fija a un vástago mediante fijaciones articuladas .
Figura 3.- Muestra una vista en alzado de lo representado en la figura anterior.
Figura 4.- Muestra otro posible ejemplo de realización para la fijación del pistón en el interior de un depósito mediante una unión articulada.
Figura 5.- Muestra otra posible realización de la invención en la que se asocian un par de pistones para proporcionar una mayor capacidad de producción de energía .
Figura 6.- Muestra otro ejemplo de realización de la invención que constituye una variante de la figura anterior .
Figura 7.- Muestra otra realización de la invención, de acuerdo con la realización de la figura anterior en la se prevén una pluralidad de pares de pistones instalados en el interior de una plataforma flotante parcialmente sumergida, cuya parte sumergida comprende una abertura canalizada a lo largo de la plataforma flotante y que conecta con las boquillas para realizar el llenado de los pares de pistones mediante la circulación del fluido por la canalización.
DESCRIPCIÓN DE VARIOS EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA
INVENCIÓN
El generador de la invención basa su funcionamiento en el principio de Arquímedes haciendo que un pistón 1 posea un movimiento vertical ascendente y descendente de tal modo que al subir y bajar haga girar un alternador 9 transformando la energía mecánica en eléctrica. El pistón 1 comprende una cámara inferior estanca 2 y llena de aire para permitir ubicar el pistón flotando en un fluido 4, como por ejemplo puede ser agua de un depósito 13, de un rio o del mar.
La cámara inferior 2 está dotada de una pluralidad de compartimentos estancos 2a para aumentar la resistencia y durabilidad del pistón 1.
Además el pistón 1 comprende una cámara superior 3, que posee en sus paredes unas válvulas de vaciado 5 y un sensor de posición 6, dispuesto en su pared exterior. Las válvulas de vaciado 5 se encuentran dispuestas alineadas verticalmente para permitir realizar el vaciado progresivo de la cámara superior 3, tal y como será descrito con posterioridad.
Además la cámara superior 3 se encuentra abierta por su base superior y sobre ella está ubicada una boquilla 7 prevista en una conducción 8 del fluido 4, el cual puede suministrarse con el empleo de una bomba que traslade el agua 4 del depósito 13, rio o mar, hacia la boquilla 7. También puede suministrarse mediante gravedad, aprovechando los desniveles del lecho de un rio, en cuyo caso uno de los extremos de la conducción 8 se dispone en un rio en un nivel superior al otro extremo de la conducción, para que el agua circule por gravedad por dicha conducción 8, de forma que gobernándose la apertura y cierre de la boquilla 7 se controla el llenado progresivo de la cámara superior 3.
La parte inferior del pistón 1 está unida al alternador 9 mediante una transmisión 10 para transformar la energía mecánica en eléctrica, tal y como es conocido en el estado de la técnica.
En base a la descripción realizada, se comprende fácilmente el funcionamiento del pistón 1, el cual se describe con ayuda de la figura 1, en la que se representa la secuencia de dicho funcionamiento.
Inicialmente el pistón 1 se encuentra flotando sobre el fluido 4 por la disposición de la cámara inferior 2 de aire. A continuación se abre la boquilla 7 de forma que el fluido 4 que circula por la conducción 8 cae al interior de la cámara superior 3, la cual se va llenando progresivamente, con lo que el pistón empieza a hundirse progresivamente en el fluido 4 debido al peso y por lo tanto empieza a experimentar un movimiento descendente vertical, que mediante la transmisión 10 aplica al alternador 9.
El pistón 1 desciende hasta una posición limite detectada por el sensor de posición 6, momento en el cual se cierra la boquilla 7 dejando de suministrarse fluido 4 al interior de la cámara superior 3, y simultáneamente la señal proporcionada por el sensor provoca la apertura de las válvulas de vaciado 4 de modo progresivo para vaciar la cámara. Al perder peso, el pistón comienza nuevamente a subir volviendo a su posición de origen.
De este modo se consigue un movimiento continuo en dirección vertical en sentido ascendente y descendente, transformando dicho movimiento en circular gracias a la transmisión 10.
En la realización de las figuras 2, 3 y 4, el pistón se mantiene flotando en un mismo punto de la superficie del fluido 4, mediante una unión articulada 11, que articula en la pared interior del depósito 13 o bien mediante la unión articulada 11 que articula en un vástago 12, que articula en dicho vástago 12 y en la pared exterior del pistón 1.
En la realización preferente de la invención se emplean una pluralidad de pistones, como por ejemplo podría ser de acuerdo con la secuencia de la figura 1, para aumentar la capacidad de obtención de energía.
En la figura 5 se representa otra realización de la invención, que consiste en agrupar los pistones 1 por pares, con sus correspondientes boquillas 7 y alternadores 9 de manera que un par de pistones 1 están unidos a los extremos 14 de una barra 15, de forma articulada. Además la barra 15 está articulada en el extremo de un eje fijo 16 para que el par de pistones se puedan desplazar alternativamente en sentido ascendente/descendente a modo de balancín. Para ello inicialmente se parte de una posición en la una de las cámaras superiores 3 de uno de los pistones 1 se encuentra llena y la otra vacía, con lo que el pistón cuya cámara superior 3 está llena está dispuesto en un plano inferior al del pistón 1 cuya cámara superior 3 está vacía. En esta situación cuando el sensor 6 de posición de hundimiento (no representado en las figuras 5 a 7) detecta la posición de hundimiento previamente fijada, se vacía progresivamente la cámara superior que está llena y simultáneamente se llena progresivamente la cámara superior vacía, hasta que los pistones 1 cambian sus posiciones, repitiéndose el ciclo. Mediante esta configuración cuando uno de los pistones se encuentre llenándose, va a hacer contrapeso ayudando a la elevación del otro pistón durante su vaciado.
Una mejora consiste en disponer interiormente a cada uno de los pistones 1 un resorte 17 con el que contacta cada pistón 1 en su movimiento descendente de forma que comprimen dicho resorte 17 en el tramo final del movimiento descendente. De esta manera al iniciarse el movimiento ascendente del pistón mediante su vaciado progresivo de uno de los pistones, y llenado progresivo del otro pistón, el resorte 17 favorecer el movimiento ascendente de cada uno de los pistones en su tramo inicial, lo que ayuda a la elevación del pistón.
En la figura 6 se ha representado otra mejora de la invención, que consiste en incluir un conducto 18 que comunica ambos pistones 1, para que en el momento de vaciado de uno de los pistones 1, cuando comience su elevación se abre dicho conducto 18 vaciando parte del contenido, por dicho conducto 18, hacia el otro pistón, facilitando el llenado de este otro pistón. Esta configuración permite realizar el llenado de los pistones con el fluido procedente de la boquilla 7 y simultáneamente con el fluido procedente del pistón que se está vaciando. Simultáneamente se realiza el vaciado del pistón a través del conducto 18 y a través de las válvulas de vaciado 5, lo que facilita el llenado y vaciado simultáneo de los pistones de forma progresiva.
El conducto 18 puede ser solidario de la barra 15, o cabe la posibilidad de que la propia barra 15 constituya el conducto 18.
Otra variante de la invención, consiste en que las válvulas de vaciado de la cámara superior se diseñan de manera que cuando superen una presión preestablecida se abran mecánicamente sin necesidad de disponer del sensor 6 que indique la posición de hundimiento de cada pistón.
En la realización preferente de la invención se emplean una pluralidad de pares de pistones 1, para aumentar la capacidad de obtención de energía, como por ejemplo se muestra en la figura 7.
Por último, en dicha figura 7 se ha representado otra variante que consiste en incorporar el generador en el interior de una plataforma flotante 19 que pueda ser instalada en un embalse, lago, depósito, río o en el mar. La plataforma 19 comprende una abertura 20 de una canalización 22 dispuesta a lo largo del interior de la plataforma flotante 19, por donde circule el fluido 4 y alimenta a las boquillas 7 encargadas de llenar los pistones 1. Para ello la abertura 20, está sumergida en el fluido 4. Además la plataforma flotante 19 comprende una válvula 23 de vaciado que mantiene siempre el mismo nivel de llenado de la plataforma flotante, para lo que la válvula 23 conecta con el exterior a través de un tubo 24. En esta figura se ha representado para pares de pistones 1, pero obviamente también puede ser aplicable para las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 4.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, que se basa en el empleo de un pistón cuyo desplazamiento ascendente/descendente acciona un alternador (9) para la producción de energía; caracterizado por que el pistón (1) comprende:
- una cámara inferior estanca (2) y llena de aire para mantener el pistón (1) flotando en un fluido (4),
- una cámara superior (3) abierta por su base superior,
- medios de detección de una posición de hundimiento, previamente establecida,
- válvulas de vaciado (5) alineadas vert icalmente en la cámara superior; y
- contando además el generador con una boquilla (7), dispuesta sobre la cámara superior (3) abierta del pistón, de llenado progresivo de dicha cámara superior (3) con el fluido (4), para producir el hundimiento progresivo del pistón al realizar el llenado progresivo de dicha cámara superior (3) con el fluido (4);
- donde al detectarse la posición de hundimiento previamente establecida, se cierra la boquilla (7) y se abren progresivamente las válvulas de vaciado (5) de arriba hacia abajo, vaciando la cámara superior (3) y volviendo el pistón (1) a su posición inicial, para repetir el ciclo.
2. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 1, caracterizado por que los medios de detección de una posición de hundimiento están seleccionados entre un sensor (3), y las válvulas de vaciado (5) que están configuradas para abrirse cuando la parte exterior de la cámara superior (3), supera una cierta presión de hundimiento previamente establecida.
3. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 1, caracterizado por que la cámara inferior (2) comprende una pluralidad de compartimentos estancos (2a) .
4. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 1, caracterizado por que el fluido (4) en el que se dispone el pistón (1) está seleccionado entre un fluido contenido en un depósito (13), un embalse, un lago, un rio y el mar.
5. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 4, caracterizado por que el pistón ubicado en un fluido contenido en un depósito (13), se fija a una de sus paredes interiores mediante una unión articulada (11), que articula en la pared interior del depósito (13) y en el pistón ( 1 ) .
6.- GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación
4, caracterizado por que el pistón (1) se dispone en el fluido (4), fijado en un vástago (12) mediante una unión articulada (11) que articula en el vástago (12) y en el pistón ( 1 ) .
7.- GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación
4, caracterizado por que la boquilla (7) está dispuesta en una conducción (8) conectada a una bomba para aplicar el fluido (4) a la boquilla (7) .
8. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 4, caracterizado por que la boquilla (7) está dispuesta en una conducción (8) por la que circula el fluido (4) aprovechando un desnivel seleccionado entre un desnivel de un rio y un desnivel construido en un depósito.
9. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 1, caracterizado por que comprende una pluralidad de pistones (1), con las correspondientes boquillas (7) de llenado y alternadores.
10. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 1, caracterizado por que comprende al menos un par de pistones (1), con sus correspondientes boquillas (7) de llenado y alternadores; donde los pistones están unidos articuladamente a los extremos (14) de una barra (15), y donde dicha barra (15) además articula, en el extremo de un eje fijo (16), para llenar uno de los pistones y simultáneamente vaciar el otro, ayudando, el descenso de uno de los pistones, a la elevación del otro obteniendo el desplazamiento alternativo ascendente/decente de los pistones a modo de balancín.
11. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 10, caracterizado por que interiormente a cada uno de los pistones (1) del al menos par de pistones, comprende un resorte (17) con el que cada pistón contacta y comprime en el tramo final del movimiento descendente, para que al iniciarse el movimiento ascendente de un pistón mediante su vaciado, favorezca dicho movimiento ascendente de cada pistón en su tramo inicial.
12.- GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación
10, caracterizado por que comprende un conducto (18) que comunica ambos pistones (1) del al menos par de pistones, donde al vaciar el fluido de un pistón a través de las válvulas de vaciado, simultáneamente se abre el conducto (18) por el que se permite el paso del fluido a vaciar hacia el otro pistón, para acelerar el llenado y vaciado simultaneo del par de pistones.
13.- GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 12, caracterizado por que el conducto (18) que comunica ambos pistones del al menos par de pistones, es un conducto seleccionado entre un conducto solidario de la barra (15) de unión de dichos pistones, y la propia barra (15) .
14. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicación 10, caracterizado por que comprende una pluralidad de pares de pistones (1) .
15. - GENERADOR DE ELECTRICIDAD, según reivindicaciones 9 o 14, caracterizado por que el generador está instado en una plataforma flotante (19) dispuesta en un fluido seleccionado entre el fluido de un embalse, lago, depósito, rio y mar; contando la plataforma flotante (19) con una abertura (20), que queda sumergida en el fluido, y que comunica con una canalización (22) que discurre a lo largo del interior de la plataforma flotante (19), y que conecta con las boquillas (7), para hacer circular el fluido por la canalización (22) y alimentar a las boquillas (7); comprendiendo la plataforma flotante (19) una válvula de vaciado (23) para mantener siempre el mismo nivel de llenado de la plataforma flotante (19) .
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