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Title:
SELF-PROPELLING SUBMERSIBLE DIFFUSING TURBINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/191834
Kind Code:
A1
Abstract:
The present utility model relates to a submerged radial turbine which, when it rotates, aspirates atmospheric air through a hollow shaft which also actuates the rotor, dispersing air in the form of micro-bubbles under the water surface, which are propelled with sufficient force to stir the entire body of water, reaching over a large area, with the result of greater aeration efficiency for lakes, ponds, wastewater treatment tanks and aquaculture ponds.

Inventors:
FREIRE, Alfredo Canuto Barbosa (Av Alphaville 391 Z1 07 - Pium, -400 Parnamirim/RN, 59160, BR)
Application Number:
BR2015/050067
Publication Date:
December 08, 2016
Filing Date:
June 03, 2015
Export Citation:
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Assignee:
FREIRE, Alfredo Canuto Barbosa (Av Alphaville 391 Z1 07 - Pium, -400 Parnamirim/RN, 59160, BR)
International Classes:
A01K63/04; B01F3/04; B01F7/16; B03D1/16; C02F3/16; C02F3/20
Domestic Patent References:
2012-01-05
2001-08-23
Foreign References:
EP0042620A11981-12-30
SI24084A2013-11-29
BRPI0904103A22011-06-14
CA2492188A12006-07-10
US4297214A1981-10-27
Attorney, Agent or Firm:
MORAES, Antonio Carlos Lima de (Rua Praia De Barreta N° 200 Apt° 201 - Condomínio Nova Ipanema - Nova, 59.151-410 Parnamirim/RN, BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1 . TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA, caracterizada por uma turbina difusora submersível auto propulsora, composta por uma voluta (1 ), onde está contido o rotor principal (2), que tem por finalidade expulsar o fluido pelas laterais, por meio das paletas (3), que foram angularmente dispostas em razão da melhor resposta com o aumento de pressão de trabalho.

2. TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizada por um rotor principal (2), que submerso e acionado, põe em movimento as palhetas (3) que aceleram a movimentação do fluído que, por sua vez, avança no diâmetro até ser expelido na periferia do rotor principal (2), que também tem a finalidade de aspirar o ar atmosférico, por meio dos orifícios (4) de um eixo de acionamento vazado (5) que está ligado ao motor elétrico (6).

3. TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada por um rotor principal (2), que por meio do movimento das palhetas (3), aceleram a movimentação do fluído que é expelido na periferia do rotor principal (2), que por sua vez, é contido por uma voluta (1 ) que direciona toda a corrente de água e microbolhas de ar para uma direção, criando uma propulsão suficiente para que todo o conjunto flutuante seja movimentado em torno de uma unidade de pivotamento (7) e, consequentemente, a aeração da área desejada.

4. TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA, de acordo com as reivindicações 1 , 2 e 3, caracterizada por proporcionar a movimentação do equipamento, utilizando apenas uma unidade, resultando numa maior área de abrangência sem a necessidade de adicionar outra fonte de potência, refletindo no aumento da eficiência de aeração dos tanques pela turbulência gerada abaixo da linha da água e a redução nos custos de operação e manutenção.

Description:
TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA

Campo do Modelo de Utilidade

[1 ] O presente modelo de utilidade tem por objeto uma turbina radial submersa que ao rotacionar, succiona o ar da atmosfera por meio de um eixo oco, responsável também pelo acionamento do rotor, dispersando-o na forma de micro bolhas abaixo da linha da água, aerando lagos, lagoas, tanques de tratamento de esgotos e viveiros de aquicultura.

Antecedentes do Modelo de Utilidade

[2] Sabe-se que os Paddle Wheel Aerators (Aeradores de pás giratórias), são equipamentos destinados a oxigenar ou melhorar a oxigenação e circulação da água, tendo como intuito oxidar matéria orgânica, promovendo uma mistura efetiva de iodo, evitando pontos de sedimentação, podendo ser utilizados em tanques escavados, tanques rede de grandes volumes e represas com grandes concentrações de tanques redes.

[3] Entretanto, existem outros tipos de equipamentos que se propõem a realizar a tarefa de aerar águas, porém com limitações na aplicação, como por exemplo a "TURBINA SUBMERSÍVEL", que é objeto de patente sob n° "SI24084 A" de 17/05/2013, da República Eslovénia, que gera microbolhas, por meio centrífugo de disco/difusor, de forma estática, exigindo um maior número de equipamentos para aerar uma determinada área.

[4] Por outro lado, temos o pedido de patente de modelo de utilidade sob n Q BR202014013720-9 de 14/04/2014, denominado "AERADOR DE ÁGUA POR DIFUSÃO SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSOR", que tem como principal característica o seu movimento dentro do tanque de cultivo sem o uso de dispositivos motores auxiliares, rotacionando em torno de um ponto fixo.

[5] Saliente-se que, esse sistema cria uma corrente de ar e de água de baixo para cima e como só existe um lado para sair à água, cria-se uma propulsão que é limitada por meio de um defletor que direciona todo o fluxo da propulsão numa direção, impulsionando por reação todo o conjunto. Este conjunto flutuante é ligado a um sistema de pivotamento que será responsável também pelo sistema de ligação elétrica. Descrição do Modelo de Utilidade

[6] O presente Modelo de Utilidade refere-se a um equipamento que tem como objetivo transformar o funcionamento natural do rotor, ao expulsar fluido pelas laterais, em uma fonte de energia aproveitada para impulsionar o aerador na água. O modelo dimensionado foi um concentrador de fluxo em volta do rotor na forma de uma voluta de modo a direcionar o fluxo de bolhas na água para um único sentido, impulsionando o equipamento por reação. Com o direcionamento de fluxo num único sentido, se consegue força o suficiente para impulsionar o aerador.

[7] O diferencial deste equipamento em relação ao Paddle Wheel e os pedidos de patentes informados, são: Principalmente a movimentação do equipamento, resultando maior área de abrangência com apenas uma unidade, refletindo no aumento da eficiência de aeração dos tanques pela turbulência gerada abaixo da linha da água e a redução nos custos de operação e manutenção.

[8] Para melhor entendimento, os desenhos anexos mostram a "TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA", objeto do presente Modelo de Utilidade, nos quais:

[9] Figura 01 - Vista perspectiva da unidade aeradora com a turbina difusora submersível auto propulsora;

[10] Figura 02 - Vista perspectiva da voluta;

[1 1 ] Figura 03 - Vista perspectiva da unidade aeradora com a turbina difusora submersível auto propulsora sem a voluta;

[12] Figura 04 - Vista perspectiva do rotor principal;

[13] Figura 05 - Vista lateral da unidade aeradora com a turbina difusora submersível auto propulsora montada nos flutuadores;

[14] Figura 06 - Vista perspectiva de todo conjunto da unidade aeradora com a turbina difusora submersível auto propulsora, juntamente com os flutuadores e unidade de pivotamento.

Do funcionamento do Modelo de Utilidade

[15] Conforme ilustram as figuras acima relacionadas, consiste a turbina difusora submersível auto propulsora Fig. 01 de uma voluta (1 ), onde está contido o rotor principal (2), que tem por finalidade expulsar o fluido pelas laterais, por meio das paletas (3), que foram angularmente dispostas em razão da melhor resposta com o aumento de pressão de trabalho.

[16] O rotor principal (2), quando submerso e acionado, põe em movimento as palhetas (3) que aceleram a movimentação do fluído que avança no diâmetro até ser expelido na periferia do rotor principal (2), que também tem a finalidade de aspirar o ar atmosférico, por meio dos orifícios (4) de um eixo de acionamento vazado (5) que está ligado ao motor elétrico (6).

[17] O fluído expelido na periferia do rotor principal (2) é contido por uma voluta (1 ) que direciona toda a corrente de água e microbolhas de ar para uma direção, criando uma propulsão suficiente para que todo o conjunto flutuante seja movimentado em torno de uma unidade de pivotamento (7) e, consequentemente, a aeração da área desejada.

[18] Todo esse conjunto está fixado em flutuadores (8), que são ligados a unidade de pivotamento (7), por meio de um braço guia (9) que é articulável com a função de acompanhar a mudança de nível da água e que orienta o movimento do aerador, assim como, conduz o cabo elétrico ao motor. É importante observar que esta unidade de pivotamento (7) ficará fixa ao fundo do tanque garantindo a rigidez necessária para o funcionamento do equipamento.

[19] No eixo de acionamento vazado (5), do sistema de propulsão, é inserido um tubo (10) na parte superior, para canalização do ar por uma única entrada, podendo ser utilizado para injeção auxiliar de misturas gasosas.

[20] Pode-se assim, constatar do exposto que a "TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA" ora em questão, caracteriza-se como um aperfeiçoamento dos equipamentos aeradores apresentados anteriormente, em razão das evidências, da apresentação técnica, das analises realizadas e pelas figuras mostradas e principalmente pelas diferenças sobre os modelos convencionais existentes no mercado consumidor, além das características técnicas construtivas e funcionais completamente diferentes dessas pertinentes ao estado da técnica. [21 ] Pelas vantagens que oferece, e ainda por, revestir-se de características verdadeiramente inovadoras que preenchem todos os requisitos de novidade e originalidade no género, a presente "TURBINA DIFUSORA SUBMERSÍVEL AUTO PROPULSORA" reúne condições necessárias para merecer o Privilégio de Modelo de Utilidade.