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Title:
MECHANICAL MOVEMENT GENERATING SYSTEM FOR PRODUCING ELECTRIC POWER THROUGH THE APPLICATION AND COMBUSTION OF HYDROGEN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/110643
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention involves a substantial innovation in the use of hydrogen as a fuel for large-scale electric power production. As can be seen in the adjoined figures, hydrogen is conveyed through a general inlet tube (3) and distributed through individual tubes (6) to combustion chambers (9) by means of an injection system (8). The hydrogen in the combustion chambers (9) comes into contact with air which is supplied through the general inlet tube (1), producing the combustion thereof. The gases generated in the combustion chambers (9) are discharged through propulsion nozzles (10), thereby causing the casing (11) to rotate about itself, said movement being facilitated by the system of bearings (4) located between the air inlet tube (1) and the casing (11) and the internal bearings (7) located between the general tubes (2 and 3) and the individual argon and hydrogen supply tubes (5 and 6). Argon is supplied under pressure and the distribution thereof through tubes 2 and 5 prevents hydrogen from being returned through tubes 3 and 6 and from coming into contact with the air outside the combustion chambers, thereby preventing any danger. With said system and using hydrogen combustion, the casing (11), which is joined by a shaft (12) to an electric generator, causes the generator to rotate and, consequently, generates electricity.

Inventors:
PORCAR ORTI JAVIER (ES)
Application Number:
PCT/ES2008/000121
Publication Date:
September 18, 2008
Filing Date:
February 26, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PORCAR ORTI JAVIER (ES)
International Classes:
F02K7/00; F01D1/32
Domestic Patent References:
WO1997021915A11997-06-19
WO2004005684A12004-01-15
Foreign References:
CA2426353A12004-10-25
EP1632647A12006-03-08
US4304095A1981-12-08
ES2160496A12001-11-01
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Claims:
REIVINDICACIONES

1.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, que esencialmente se caracteriza por disponer de unas toberas de propulsión (10) que sirven para dar salida a los gases producidos por la combustión del hidrógeno en su contacto con el aire dentro de las cámaras de combustión (9), provocando de esta forma el giro del conjunto de la carcasa (11). 2.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO

PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según reivindicación primera, que se caracteriza porque dispone de una tubería general de entrada de hidrógeno (3) que posteriormente lo distribuye a través de las tuberías individuales de hidrógeno (6) hasta las cámaras de combustión (9).

3.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por disponer de un sistema de inyección (8) para impulsar el hidrógeno desde las tuberías individuales (6) hasta las cámaras de combustión (9).

4.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO

PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según

reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por disponer de una tubería general de entrada de aire (1) la cual dispone de un conjunto de rodamientos (4) situados entre la propia tubería (1) y el conjunto de la carcasa (11), permitiendo así el giro del mismo. 5.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO

PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por disponer de un conjunto de rodamientos internos (7) situados entre las tuberías generales (2 y 3) e individuales (5 y 6) suministradoras del argón y del hidrógeno al sistema.

6.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el conjunto está provisto de un sistema de seguridad a través de una tubería general de entrada de argón (2) que posteriormente lo distribuye a través de las tuberías individuales de argón (5) hasta las cámaras de combustión (9)

Este sistema de seguridad es para evitar posibles retornos o escapes de las tuberías (3 y 6) de hidrogeno y su posible contacto con el aire fuera de las cámaras de combustión (9), evitando así cualquier tipo de peligrosidad en la utilización del sistema.

7.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO

PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según

reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque dispone de un eje (12), para el acoplamiento de un alternador o generador eléctrico que, aprovechando el movimiento rotativo de la carcasa (11) provoque la generación de energía eléctrica. 8.- SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO

PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, según reivindicaciones anteriores, porque cuenta con todos los medios necesarios para la combustión de hidrógeno, en su contacto con el aire, en el interior de las cámaras de combustión (9), situadas dentro de una carcasa (11) que alberga el conjunto de las toberas de propulsión (10) y así obtener el movimiento mecánico para la generación de energía eléctrica.

Description:

SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN Desde tiempos antiguos es sabido el principio físico de la energía que ni se crea ni se destruye, sino que solo se transforma. A partir de este punto y de la idea de que las fuentes de energía que básicamente consumimos, carbón, petróleo, gas natural, electricidad, etc.nos vienen dado por las fuerzas de la naturaleza, producto de la irradiación solar, lo importante para que exista un desarrollo energético de la sociedad, que sea sostenido y ecológico, conforme a la evolución y conservación de la Naturaleza, es buscar sistemas que permitan transformar unas fuentes de energía en otras, con el menor coste energético posible, para hacer más eficaz el sistema y ahorrar la energía que actualmente se pierde debido a los deficientes sistemas de conservación y transformación.

Los distintos cambios en la transformación de la energía suponen unas grandes pérdidas energéticas, dando por hecho que esas pérdidas energéticas son necesarias en si mismas. Así pues las transformaciones de la energía suponen unas pérdidas energéticas y económicas muy cuantiosas, que la sociedad admite como consecuencia de la ineficacia de los generadores o motores, además de las pérdidas energéticas que se producen en el transporte de la energía. Visto esto, resulta fundamental para un nuevo desarrollo

energético de la sociedad, estudiar y plantear nuevos sistemas de transformación energética que permitan reducir las pérdidas en su transformación y en consecuencia resulten más eficaces, lo que lleva implícito un menor consumo y en consecuencia una menor contaminación medio ambiental.

Existen actualmente diferentes sistemas de producción de energía eléctrica, como por ejemplo, mediante la combustión de gas, consistente en quemar gas natural en el interior de una caldera, para producir vapor de agua, que a su vez, mueve una turbina que produce la electricidad.

Los mayores inconvenientes que tiene este sistema son debidos al grave problema que supone la enorme cantidad de energía que se pierde en el proceso de calentamiento del agua hasta su punto de ebullición, así como las pérdidas caloríficas producidas por el propio material conductor del que está formado la caldera.

Como futuro próximo, se desvela la necesidad de encontrar la forma de utilizar un combustible ecológico no contaminante. Dentro de esta inquietud en la búsqueda de nuevos métodos y sistemas de utilización de las energías naturales, es donde debemos de encuadrar este nuevo concepto de utilización de un SISTEMA GENERADOR DE

MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO.

De todos es conocida, hoy en día, la existencia de varios métodos para almacenar energía en forma de hidrógeno. Sin embargo,

todos estos métodos se vienen desarrollando a pequeña escala para sistemas de vehículos a propulsión, sin que hasta el momento se conozcan medios que puedan consumir ese hidrógeno para generar electricidad a gran escala.. Es por ello que con este sistema se trata de dar respuesta a la necesidad de conseguir la generación de electricidad a gran escala a partir de la combustión de hidrógeno.

OBJETO DE LA INVENCIóN

La presente invención, tal y como expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un nuevo SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO cuyo sistema de funcionamiento viene determinado por un conjunto de toberas, incorporadas dentro de una carcasa, donde se produce la combustión del hidrógeno en su contacto con el aire introducido dentro de la carcasa, lo cual provoca la propulsión y el giro rotativo del conjunto. Las toberas reciben por una parte el suministro de hidrógeno a través de una tubería general de entrada que lo reparte a las tuberías individuales de cada una de las toberas, y por otra, y a través de una tubería exterior, s e introduce en la carcasa el aire donde se produce la combustión al contacto con el hidrógeno y provocando la salida de gases, por lo que técnicamente, cada una de las toberas actúa de forma individual como "cámara de combustión y salida de gases".

Dicha salida de gases, producto de la combustión del hidrógeno en su contacto con el aire, provoca la propulsión de cada

una de las toberas y en consecuencia el giro rotativo del conjunto de las toberas ubicadas en el interior de la carcasa..

La cámara, donde se produce la combustión del hidrógeno en su contacto con el aire, dispone en la parte posterior de la tobera con una salida para los gases producidos por la combustión. Esta fuerza de salida de los gases, procedentes de la combustión, son los que provocan el movimiento hacia delante de cada una de las toberas, iniciando el giro del conjunto de la carcasa en el sentido de las manecillas de un reloj. Este conjunto de la carcasa en movimiento rotativo, por el efecto de la impulsión de la combustión de los gases dentro de las toberas, al tenerlo conectado a un generador eléctrico provoca el movimiento del mismo, produciendo el efecto deseado de la generación de energía eléctrica.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN El SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO

PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA

APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO, consiste, tal como hemos indicado anteriormente, en un conjunto de toberas, incorporadas dentro de una carcasa, donde se produce la combustión del hidrógeno en su contacto con el aire, lo que provoca la propulsión y giro rotativo del conjunto. Las toberas reciben por una parte el suministro de hidrógeno a través de una tubería general de entrada que lo reparte a las tuberías individuales de cada una de las toberas, y por otra parte, el aire es conducido por una tubería exterior, hasta cada una de las toberas donde se recibe el hidrógeno y que al entrar en contacto

se produce la combustión y salida de gases, por lo que técnicamente, cada una de las toberas actúa de forma individual como "cámara de combustión y salida de gases".

Las toberas tendrán una disposición cónico cilindrica para facilitar su menor resistencia al aire, dándole un diseño aerodinámico que facilite su velocidad de giro.

El conjunto cuenta con un sistema de seguridad formado por una tubería intermedia situada entre la tubería conductora de aire y la tubería conductora del hidrógeno, la cual suministra gas argón. El objetivo de este sistema de seguridad es evitar posibles retornos o escapes de la tubería de hidrogeno y su posible contacto con el aire fuera de las cámaras de combustión, evitando así cualquier tipo de peligrosidad en la utilización del sistema.

BREVE ENUNCIADO DE LA FIGURA En la Figura número 1, se representa en sección, todos los componentes que integran el conjunto del SISTEMA GENERADOR DE

MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA

ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE

HIDROGENO donde se determina que, (1) es la tubería general de entrada de aire; (2) es la tubería general de entrada de argón; (3) es la tubería general de entrada de hidrógeno; (4) es el conjunto de rodamientos que sirven de conexión entre la tubería de entrada y el conjunto de la carcasa inercial que aloja las toberas, que permite el giro del conjunto sobre la tubería; (5) son las tuberías individuales de conducción del argón hasta las toberas; (6) son las tuberías

individuales de conducción del hidrógeno hasta las toberas; (7) es el conjunto de rodamientos internos que sirven de conexión entre las tuberías generales de entrada y las tuberías individuales del argón y del hidrógeno y que permite el giro del conjunto de la carcasa inercial que aloja las toberas; (8) es el sistema de inyección del hidrógeno a la cámara de combustión; (9) cámara de combustión del hidrógeno; (10) tobera de propulsión que sirve para la salida de los gases en combustión; (11) conjunto de la carcasa exterior y disco inercial que alberga el conjunto de las toberas y (12) es el eje para el acoplamiento al alternador o generador eléctrico.

En la Figura número 2 se define el conjunto visto desde una perspectiva frontal y donde la numeración señalada se corresponde con la descripción realizada en la Figura número 1. DESCRIPCIóN DE LA FORMA DE REALIZACIóN DE LA INVENCIóN A continuación se realiza una breve descripción del sistema inventado, para la aplicación del SISTEMA GENERADOR DE MOVIMIENTO MECáNICO PARA LA PRODUCCIóN DE ENERGíA ELéCTRICA MEDIANTE LA APLICACIóN Y COMBUSTIóN DE HIDROGENO. Como podemos observar a través de la figura descrita, efectuamos el suministro de hidrógeno a través de la tubería general de entrada de hidrógeno (3) el cual es distribuido a través de las tuberías individuales (6) hasta cada una de las cámaras de combustión (9), donde lo introducimos por medio del sistema de inyección (8). Una vez inyectado el hidrógeno en la cámara de combustión (9), este entra en contacto con el aire que ha sido suministrado al conjunto a

través de la tubería general de entrada de aire (1), provocando la combustión. Los gases generados en la cámara de combustión (9), buscan su salida a través de la tobera de propulsión (10) y ello provoca el giro del conjunto de carcasa (11) facilitado por el sistema de rodamientos (4) situado entre la tubería de entrada de aire (1) y la propia carcasa inercial (11), así como por los rodamientos internos (7) situados entre las tuberías generales (2 y 3) y las tuberías individuales (5 y 6) que suministran el argón y el hidrógeno.

El conjunto de la carcasa (11) que contiene en su interior las cámaras de combustión (9) y las toberas de propulsión (10), por el efecto de la salida de los gases, provoca el giro sobre si mismo.

Dicho conjunto lo hemos conexionado a través del eje (12) con un generador eléctrico mediante un sistema de agarre convencional, con lo que obtenemos de esta forma el efecto rotativo del generador eléctrico y en consecuencia el aprovechamiento de la combustión del hidrógeno para la creación de energía eléctrica.

El conjunto está provisto de un sistema de seguridad a través de las tuberías de entrada y distribución del argón (2 y 5). El objetivo es evitar posibles retornos o escapes de la tubería de hidrogeno y su posible contacto con el aire fuera de las cámaras de combustión, evitando así cualquier tipo de peligrosidad en la utilización del sistema.