REGO GARCIA DE ALBA LUIS FELIP (MX)
REGO GARCIA DE ALBA LUIS FELIP (MX)
| US3970415A | 1976-07-20 | |||
| US4307299A | 1981-12-22 | |||
| US4742241A | 1988-05-03 | |||
| US4398095A | 1983-08-09 | |||
| US3362336A | 1968-01-09 | |||
| US4327296A | 1982-04-27 | |||
| US4447740A | 1984-05-08 |
| 1. | R E I V I N D I C A C I O N E S. |
| 2. | Máquina para producir energía cinetica a partiz del movimiento ascendente y descendente de las olas del mar, almacenar dicha energía cinética y transformar la misma en energía eléctrica, o convertir dicha energía cinética casi simultáneamente en energía eléctrica; comprendiendo dicha má quina : un medio de boya o flotador, un medio de cable alarga do; un medio de bomda hidráulica que tiene un orificio de ci lindro; un peso muerto que se deposita en el fondo del mar; estando el medio de boya o flotador sujeto a un extremodi medio de cable el cual pasa a través del orificio del cilin dro del bombahidráulicaqueestáancladoalpesode muerto; un primer medio de tubería alargado conectado, por uno de sus extremos, al medio de bomba hidráulica ; un tanque elevado de almacenamiento paraalmacenarydistribuixagua agua de mar, que se coloca sopre una estructura de soporte de tanque o sobre una elevación natura de terreno, estando el primer medio de tubería conectado o sumergido por su otno ### tremo en el tanque elevado y sirviendo para eleva r ei aoua de mar hasta depositarla en el depósito del tanque elevadc; un segundo medio de tubería conectado, por un extremo, a la. par te inferior del tanque elevado; un medio de turbina hidráuli ca al cual esta conectado por su otro extremo el segundo me dio de tuberíe, que sirve para conducir el agua de mar dñl tanque elevado al medio de turbina hidráulica; un madio gene rador eléctricoparagenerarenergíaeléctricaquec.'?té'" nectado al medio o de turbina hidráulica, el cual. apxovecha la caida del agua de mar provista por el segundo medio de tube ria, para ocasionar que el medio generador eléctrico funcione y produzca de este modo energía eléctrica con potencia conti nua y constante para usos múltiples. |
| 3. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con la reivindicación 1, en donde : el medio de boya o flotador es una boya o flotador; el medio de cable es un cable; el medio de bomba hidráulica es una bomba hidráulica de tipo aspirante e impelente; el primero y segundo medios de tubería alargados son una primera y una segunda tuberas alargadas; el medio de turbina hidráulica es una turbina hi dráulica; y el medio generador eléctrico es un generador eléctrico. |
| 4. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con las reivindicaciones 1 y 2, en donde la bomba hidráulica aspirante e impelente tiene un cilindro dentro del cual esta un émbolo o pistón con un vastago, teniendo el ém bolo o pistón orificios en los cuales se alojan válvulas de abertura y cierre automáticos. |
| 5. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con las reivindicaciones 2 y 3, en donde el cilindro tiene acoplado al mismo un tubo que contiene una válvula de cierre automático para impedir ia descarga de agua de la pri mera tubería y que, acoplada al tubo, permite la conducción del agua succionada al tanque elevado. |
| 6. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tanque elevado sirve para almacenar el agua de mar y, por consiguiente, su energía, así como para regular el volumen de agua de mar que se alimenta a la turbina hidráuli ca, y el número de revoluciones que dicha turbina hidráulica imprime al generador eléctrico. |
| 7. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde, durante el funcionamiento interno de la bomba hidráu lica, en su fase inercial, la boya o flotador queda unido, mediante el cable, al vastago del émbolo o pistón de dicha bomba hidráulica, al principio de su recorrido, y se impide por medio de la válvula de cierre la descarga de agua por la primera tubería y cuando dicha válvula queda acoplada al tu bo, permite la conducción del agua succionada al tanque ele vado, por medio de dicha primera tubera. |
| 8. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde, durante el funcionamiento interno de la bomba hidráu lica, en su fase final, el émbolo o pistón llega a su posi ción extrema superior, al final de su recorrido, y las dife rentes válvulas del émbolo o pistón permanecen en sus respec tivas posiciones, y el agua de mar se succiona a través de una compuerta de la bomba hidráulica, que se abre en este mo mento. |
| 9. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la boya o flotador al ser impelido por el movimiento ascendente de las olas, produce una fuerza de tensi6n sobre el cable, de una magnitud igual al desplazamiento de la boya o flotador en el agua de mar, el cable a su vez transmite di cha fuerza al émbolo o pistón de la bomba hidráulica, el cual al ascender ocasiona que la bomba hidráulica succione el agua de mar y simultáneamente la deposite por medio de la primera tubería alargada en el tanque elevado de almacenamiento, en donde puede almacenarse durante un período de tiempo prede terminado y después vaciarse en forma controlada mediante la segunda tubera, la cual alimenta dicha agua de mar a la tur bina hidráulica, produciendo movimiento rotatorio que ocasio na que el generador eléctrico funciones y produzca energía eléctrica con potencia uniforme y constante. |
| 10. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la boya o flotador al ser impelido por el movimiento descendente de las olas, deja de ejercer un esfuerzo de ten sión sobre el cable, permitiendo que el pistón o émbolo, que a su vez sirve como contrapeso descienda dentro del cilindro de la bomba hidráulica, para que el agua de mar entre por los orificios de las válvulas del émbolo o pistón, llenándose de este modo de agua de mar el cilindro de la bomba hidráulica, en espera de que ésta sea impelida hacia el tanque elevado, por la acción ascendente del émbolo o pistón. |
| 11. | Máquina para producir energía cinética, de con formidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha máquina incluye además un sistema de dos po leas o polipastos para acortar o alargar el cable, controlado por un malacate ubicado en la playa para contrarrestar los efectos de las mareas que ocasionan que aumente o disminuya la tensi6n ejercida por la fuerza ascendente de la boya o flotador sobre el pistón o émbolo de la bomba hidráulica. |
| 12. | Máquina para producir energía cinética, de conformidad con la reivindicación 10, en donde una de las po leas entre las cuales pasa el cable, esta fijada a la boya o flotador y, la otra al pistón o émbolo de la bomba hidráuli ca, y en donde el sistema de dos poleas o polipastos se ac ciona por medio de un sistema manual o mecánicoeléctrico que funciona en forma automática. |
DESCRIPCION DE LA INVENCION.
Este invento es una máquina que produce energía ci- nética mediante el aprovechamiento del movimiento ascendente y descendente de las olas del mar, dicha energía cinética puede transformarse en energía eléctrica. Dicha máquina se hace básicamente de un medio flotador que se sujeta a un ex- tremo de un medio de cable el cual se sujeto por su otro ex- tremo al pistón o émbolo de un medio de bomba hidráulica de tipo aspirante e impelente, que se ancla a un peso muerto localizado en el fondo del mar; dicho medio flotador cuando se mueve en forma vertical por el movimiento ascendente y descendente de las olas del mar, transmite al medio de cable unido al émbolo o pistón de la bomba hidráulica, una fuerza equivalente a su valor de desplazamiento. E1 movimiento as- cendente del émbolo o pistón de la bomba hidráulica, permite en forma simultánea succionar e impeler grandes cantidades de agua de mar que, por medio de tuberas o mangueras conectadas a la bomba hidráulica, serán conducidas a un tanque elevado de almacenamiento que se coloca sobre una estructura cons- truida para soportar el mismo, o sobre una elevación natural del terreno adyacente a la orilla del mar. E1 agua a su vez, moverá, aprovechando la fuerza de su caída desde la altura del tanque de almacenamiento, turbinas acopladas a generado-
res de electricidad.
CAMPO DE LA INVENCION.
Esta invención se relaciona con dispositivos que producen energía cinética y que pueden convertirla en cual- quier otro tipo de energía y, más particularmente, se rela- ciona con una máquina que produce energía cinética mediante el aprovechamiento del movimiento ascendente y descendente de las olas del mar, la cual puede transformar esta energía ci- nética en energía eléctrica. Esta energía cinética puede tam- bién almacenarse durante un tiempo predeterminado, para des- pués convertirse en energía eléctrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION.
En la actualidad existe gran número de sistemas pa- ra transformar la energía del oleaje, tales como : aquéllos que aprovechan las diferentes alturas entre crestas de dife- rentes olas consecutivas, las cuales producen movimientos di- ferenciales entre dos flotadores que están unidos juntos por una articulación, bisagra o lo similar; aquéllos que aprove- chan para si mismos la energía cinética de los golpes duros del oleaje, etc., los cuales son complejos, caros y difíciles de instalar y manipular, resultando ésto aún mas complicado cuando la mayoría o todos los componentes de los sistemas se encuentran en el fondo del mar. También existen dispositivos o fotoceldas que transforman la energía solar en energía eléctrica, los cuales en muchas ocasiones no funcionan a su capacidad máxima debido a que el sol es muy escaso o nulo.
Asimismo existen sistemas que aprovechan las fuerzas de las
mareas, los cuales lógicamente funcionan sólo en los períodos en que se producen dichas mareas y, por lo tanto, dichos sis- temas producen energía aprovechable en forma intermitente.
OBJETIVOS DE LA PRESENTE INVENCION La presente invención tiene como un primer objetivo proporcionar una máquina sencilla, económica, duradera y fá- cil de manipular, que proporcione energía cinética y pueda convertirla después en energía eléctrica.
Un segundo objetivo de la invención es proporcionar una máquina que sea fácil de instalar y de reparar y que este constituida por componentes que se encuentren fácilmente dis- ponibles en el mercado.
Un tercer objetivo es proporcionar una máquina que aproveche el continuo e inagotable movimiento de las olas del mar para generar energía y que sea capaz de almacenar dicha energía.
Un cuarto objetivo es proporcionar una máquina que funcione en sitios en donde las corrientes del mar puedan va- riar y ser débiles, medianas, fuertes, o sumamente fuertes.
El inventor de la presente solicitud tomando en consideracion todas éstas y otras desventajas del arte ante- rior no citadas así como los objetivos de la invención, efec- tuó un sinnúmero de trabajos, pruebas y experimentos que lo condujeron a desarrollar una máquina que produce energía ci- nética la cual después puede convertirse en energía eléctri- ca, o puede almacenarse y después convertirse en energía
eléctrica, dicha máquina supera todas las desventajas de la técnica anterior y proporciona un sinnúmero de ventajas, lo cual a todas luces es de suma importancia en la parte de la ingeniería en donde queda comprendido este invento.
La máquina de la presente invención permite aprove- char la gigantesca e inagotable y continuamente renovable fuente de energía producida por el flujo y reflujo del mar, transformándola en energía cinética de múltiples aplicacio- nes, siendo entre otras la de generación de energía eléctri- ca. Su magnitud dependerá exclusivamente del número y tamaño de las boyas o flotadores que se utilicen. Ejemplo : una pe- queña boya con desplazamiento equivalente a 470 galones (5' diam.) ubicada en un mar con oleaje típico normal, podrá ele- var 20,000 galones de agua por hora a una altura de 330 pies, produciendo una fuerza aproximada de 20 KW/h.
Dicha máquina en cuestión almacena la energía pro- ducida por el continuo e inagotable movimiento ascendente y descendente de las olas de mar, y permite que dicha energía sea liberada en el momento deseado y en cantidades dosifica- das requeridas; por lo que, en el caso en el que esta energía se utilice para generar energía eléctrica, dicha energía eléctrica generada será de gran calidad con ciclaje y voltaje uniformes y prácticamente sin variación para usos prácti- cos, evitando de este modo la utilización de costosos apara- tos reguladores.
Esta máquina utiliza componentes sencillos, baratos y existentes en el mercado común, los cuales se instalan casi
en su totalidad en tierra firme, lo cual hace que dicha má- quina sea práctica, económica, así como también de fácil ma- nipulación y mantenimiento.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS.
La figura 1 representa en forma total la máquina de la presente invención, que produce energía cinética a partir del movimiento ascendente y descendente de las olas del mar, y almacena esta energía cinética y la transforma en energía eléctrica, o transforma dicha energía cinética casi simul- táneamente en energía eléctrica; La figura 2 es una vista esquemática en detalle del funcio- namiento interno de la bomba hidráulica aspirante impelente de uso co- mún, en su fase inicial; y La figura 3 representa en forma esquemática en detalle el funcionamiento interno de la bomba hidráulica aspirante impelente de uso común, en su fase final, en donde se ilustra el émbolo o pistón de dicha bomba hidráulica en su posición extrema superior, al final de su recorrido, así como las distintas válvulas de este en sus respectivas posiciones.
MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN La máquina, de la presente invención, para producir energía cinética a partir del movimiento ascendente y descendente de las olas del mar, almacenar dicha energía cinética y transformar la misma en energía eléctrica, o transformar dicha energía cinética casi simula- neamente en energía eléctrica, en la modalidad preferida, Figura 1, esta constituida por : una boya o flotador 1; un cable alarga-
do 2; una bomba hidráulica 3 de tipo aspirante e impelente y que tiene un orificio de cilindro; un peso muerto 4; estando la boya o flotador 1 sujeto a un extremo del medio de cable 2 el cual pasa a través del orificio de cilindro de la bomba hidráulica 3 que está anclada al peso muerto 4 que se deposi- ta en el fondo del mar; una tubería 5 alargada conectada por uno de sus extremos a dicha bomba hidráulica 3; un tanque elevado 6 de almacenamiento de agua colocado sobre una es- tructura construida en forma expresa para soportar al mismo, o sobre una elevación natural del terreno; la tubería 5 alar- gada termina por su otro extremo dentro del tanque elevado 6 de almacenamiento, y sirve para elevar el agua de mar hasta depositarla en el depósito del tanque elevado 6 de almacena- miento; una tubería 7 alargada conectada, por un extremo, a la parte inferior del tanque elevado 6; una turbina hidráuli- ca 8 a la cual esta conectada por su otro extremo la tubería 7 alargada, sirviendo dicha tubería 7 para conducir el agua del tanque elevado 6 a la turbina hidráulica 8; un generador eléctrico 9 acoplado a dicha turbina hidráulica 8 la cual aprovechando la caída del agua hace funcionar al generador eléctrico 9, el cual produce como resultado la energía eléc- trica con potencia uniforme y constante para utilizarse en la industria, el campo, el hogar, etc.
Fi tanque elevado 6 tiene la doble función de alma- cenar el agua y, consecuentemente, la energía, así como de regular el volumen de agua que se alimenta a la turbina hi- dráulica, y el número de revoluciones que esta última imprime
al generador eléctrico 9 acoplado a la misma, permitiendo a su vez que la energía eléctrica alterna generada sea de ci- clos uniformes y constantes.
Durante el funcionamiento interno de la bomba hi- dráulica 3 aspirante e impelente de uso común, en su fase inicial, Figura 2, la boya o flotador 1 queda unido por medio del cable 2, a un vástago 10 de un émbolo o pistón 11 de di- cha bomba hidráulica 3, al principio de su recorrido, cuyo émbolo o pistón 11 a su vez cuenta con orificios en donde se alojan válvulas 12 de apertura y de cierre automáticos, al ascender o descender el émbolo o pistón 11 dentro de un ci- lindro 13 que constituye el cuerpo principal de la bomba hi- dráulica 3, y un tubo 14 acoplado al cilindro 13 y que con- tiene una válvula 15 de cierre automáticc que impide la des- carga de agua de la tubería 5 alargada y que, acoplada al tu- bo 14, permite la conducción del agua succionada al tanque elevado 6, Figura 1.
Durante el funcionamiento interno de la bomba 3 as- pirante e impelente de uso común, en su fase terminal, Figura 3, el émbolo o pistón 11 llega a su posición extrema supe- rior, al final de su recorrido, y las distintas válvulas 12 permanecen en sus respectivas posiciones, y el agua de mar se succiona por una compuerta 16 de la bomba hidráulica, que se abre en este momento.
FUNCIONAMIENTO DE LA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCION.
La boya o flotador 1 al ser impelido por el movi-
miento ascendente de las olas, produce una fuerza de tensión sobre el cable 2, de magnitud igual al desplazamiento de di- cha boya o flotador 1 en el agua de mar; el cable 2 a su vez transmite dicha fuerza al émbolo o pistón 11 de la bomba hi- dráulica 3, el cual al ascencer ocasiona que la bomba hidráu- lica 3 succione el agua de mar y simultáneamente la deposite por medio de la tubería 5 alargada en el tanque elevado 6 de almacenamiento, en donde se almacena esta agua de mar durante un período de tiempo predeterminado y después ésta puede va- ciarse en forma controlada mediante la tubería 7 alargada; o dicha agua de mar al llegar al tanque elevado 6 puede vaciar- se automáticamente en forma controlada por medio de la tube- ria 7 la cual alimenta dicha agua de mar a la turbina hidráu- lica 8, produciendo a dicha turbina hidráulica 8 movimiento rotatorio que ocasiona que el generador eléctrico 9 genere energía eléctrica con potencia uniforme y constante para sorti- lizarse en la industria, el campo, el hogar, etc.
La boya o flotador 1 al ser impelido por el movi- miento descendente de las olas, deja de ejercer un esfuerzo de tensión sobre el cable 2 al que está unido, permitiendo que el pistón o émbolo 11 que, a su vez sirve como contrape- so, descienda dentro del cilindro 13 de la bomba hidráulica 3, permitiendo la entrada de agua de mar por los orificios de las válvulas 12 localizadas en el émbolo o pistón 11, llenán- dose de esta manera de agua de mar el cilindro 13 de la bomba hidráulica 3, en espera de que ésta sea impelida hacia el tanque elevado 6 por la acción ascendente del émbolo o pistón
11, por lo que de este modo se inicia en forma alternada un nuevo ciclo de operación del sistema.
Con el objeto de contrarrestar los efectos de las mareas, que en este caso, al modificarse el nivel promedio de la superficie del mar aumenta o disminuye la tensión ejercida por la fuerza ascendente de la boya o flotador 1 sobre el pistón o émbolo 11 de la bomba hidráulica 3, el cable 2 que los une podría alargarse o acortarse proporcionalmente por medio de un sistema de dos poleas o polipastos 17 colocadas, una fija a la boya o flotador 1 y, la otra, al pistón o émbo- lo 11 de dicha bomba hidráulica 3, dicho sistema de dos po- leas o polipastos 17 se controla por medio de un malacate 18 ubicado en la playa, mismo que a su vez puede accionarse por un sistema manual o mecánico-eléctrico que funciona en forma automática.
Será evidente para aquellos expertos en este arte que pueden hacerse una multiplicidad de cambios y modifica- ciones de la invención, sin apartarse del espíritu y alcance de la misma, tal y como se describe en las siguientes reivin- dicaciones.