19© OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

11© Número de publicación: 2 231 04121© Número de solicitud: 20035004451© Int. Cl.:

F03G 7/10 (2006.01)

F03G 3/06 (2006.01)

F03B 17/04 (2006.01)

12© PATENTE DE INVENCIÓN B1

22© Fecha de presentación: 29.01.2002

43© Fecha de publicación de la solicitud: 01.05.2005

Fecha de la concesión: 29.12.2006

45© Fecha de anuncio de la concesión: 16.02.2007

45© Fecha de publicación del folleto de la patente:16.02.2007

73© Titular/es: Francisco Javier Jaúregui CarroCastilla, 14 - 1º C39002 Santander, Cantabria, ES

72© Inventor/es: Jaúregui Carro, Francisco Javier

74© Agente: Carpintero López, Francisco

54© Título: Generador pendular.

57© Resumen:Generador pendular.Se fundamenta en el aprovechamiento de la energía pro-ducida por un péndulo que se mueve libremente, en cual-quier dirección, en relación con un soporte (3), que es elverdadero elemento móvil, al estar por ejemplo instaladosobre un elemento flotante (4), y balancearse este últimopor efecto del movimiento del agua, es decir por efectode las olas. En el desplazamiento relativo entre el péndu-lo (1) y armadura soporte (3), el primero actúa sobre unaserie de transformadores de energía (6) que conviertenla energía mecánica generada por el péndulo en energíaeléctrica.

Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP.ES

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Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

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DESCRIPCIÓN

Generador pendular.Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un generadorpendular, es decir a un dispositivo que ha sido con-cebido para la producción de energía, concretamentede energía eléctrica, en base al aprovechamiento de laenergía suministrada por un péndulo, cuando éste seve sometido, de forma natural, a un movimiento pen-dular.

El objeto de la invención es pues la generación deenergía eléctrica a expensas de energías naturales ca-paces de generar un movimiento pendular, hasta la fe-cha no aprovechadas, como por ejemplo la producidapor las olas.Antecedentes de la invención

Existe en la actualidad y a nivel mundial un graveproblema en la producción de energía eléctrica, debi-do a varios factores:

Por un lado la producida por recursos petrolífe-ros, limitados en un plazo determinado, originandolas nocivas emisiones de CO2, por otro la producidapor energía nuclear, con los riesgos que comporta yfinalmente las producidas por otros medios, energíasrenovables: Eólicas, solares o fotovoltaicas, bioma-sas, etc., todas ellas ayudan a la reducción del CO2,aunque tienen cada una de ellas sus limitaciones, deproducción eléctrica, de impacto ambiental o costoseconómicos.Descripción de la invención

El generador pendular que esta invención propo-ne, resuelve el problema de emisión de CO2, ya quecomo más adelante se comprobará no origina ningúntipo de contaminación al no existir combustión, ni re-acciones químicas, puesto que su fundamento es to-talmente mecánico.

Al mismo tiempo en su funcionamiento no con-sume ninguna energía del mercado, por lo que la pro-ducción de energía eléctrica no tiene costo económicoy dimensionándolo adecuadamente se pueden obteneraltas potencias de energía eléctrica.

Para ello y de forma concreta el generador que sepreconiza se materializa en una estructura en la cual,en su parte superior se sitúa la sujeción de una masapendular de grandes dimensiones y peso que le per-mite oscilar en cualquier dirección de los 360º o sola-mente en dos direcciones.

Este péndulo en sus oscilaciones constantes ac-ciona varios transformadores de energía mecánica eneléctrica, situados convenientemente, de forma que alinclinarse y cargarse de energía parte de ellos, los res-tantes, cargados en la posición anterior, se encuentrendesarrollando su energía, de tal forma que si se consi-gue que el péndulo esté continuamente en movimien-to se obtenga energía eléctrica de forma permanente.

Para imprimir este movimiento constante al pén-dulo y obtener así energía eléctrica constantemente sepueden emplear, entre otros, estos dos sistemas:

- Situando el generador sobre un buque, pla-taforma flotante, gabarra, etc. de formatal que al producirse en cualquiera de es-tos cuerpos flotantes el balanceo debido almovimiento de la superficie del agua, alcambiar de posición el generador se pro-voca el movimiento pendular y la consi-guiente producción de energía eléctrica.

Para obtener un optimo rendimiento habráque construir el flotador de acuerdo conel peso y dimensiones del generador con-siguiendo así fácilmente unos balanceosamplios y no excesivamente rápidos comoconsecuencia de las condiciones de estabi-lidad del conjunto flotador/generador ob-tenidas fácilmente.

- Para la utilización del generador en tierrafirme, el generador se instalará sobre unabase de forma especial, colocado el con-junto sobre una superficie horizontal. Paraconseguir oscilar el conjunto en cualquiersentido, produciendo así el péndulo en susdesplazamientos la energía eléctrica comose ha expuesto anteriormente, se utilizaránpuntos de apoyo para este objeto, puntosde apoyo exteriores e independientes o aje-nos al generador.

De acuerdo con una variante de realización prác-tica de la invención, al péndulo estarán unidos lateral-mente una serie de cables, preferentemente en dispo-sición equiangular, cables pasantes a través de poleasprovistas a su vez de piñones susceptibles de engranaren el eje principal que acciona el generador propia-mente dicho, encargado de convertir la energía mecá-nica en energía eléctrica.

En este sentido los citados piñones pueden actuarademás como embrague, de manera que se acoplaránal eje principal cuando el péndulo traccione de los ca-bles correspondientes, mientras que en caso contrariose desacoplarán para evitar el movimiento de dichospiñones a expensas del eje principal, con la conse-cuente pérdida de energía que ello supondría.

De acuerdo con una tercera realización práctica dela invención, el péndulo estará dotado de un inductor,preferentemente de frente curvo-convexo, con radiode curvatura coincidente con la del brazo del péndu-lo, actuante sobre una superficie asimismo curvo-cón-cava y con la misma curvatura, materializada en uninducido, de manera que estos elementos, inductor einducido, generan una corriente eléctrica irregular queha de ser rectificada posteriormente.Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está rea-lizando y con objeto de ayudar a una mejor compren-sión de las características del invento, de acuerdo conun ejemplo preferente de realización práctica del mis-mo, se acompaña como parte integrante de dicha des-cripción, un juego de dibujos en donde con carácterilustrativo y no limitativo, se ha representado lo si-guiente:

La figura 1.- Muestra una representación esque-mática en alzado lateral de un generador pendular rea-lizado de acuerdo con el objeto de la presente inven-ción, situado sobre un flotador.

La figura 2.- Muestra una representación esque-mática en planta del conjunto representado en la figu-ra anterior.

Las figuras 3 y 4.- Muestran representaciones res-pectivamente correspondientes a las figuras 1 y 2, enlas que el péndulo aparece desfasado lateralmente conrespecto al flotador, en base a la inclinación producidaen este último.

La figura 5.- Muestra una representación similar ala de la figura 1, pero correspondiente a un ejemplo

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de realización práctica en el que el generador se sitúasobre una superficie horizontal.

La figura 6.- Muestra una representación similara la de la figura anterior, pero en la que el generadoraparece en posición inclinada.

La figura 7.- Muestra una representación esque-mática de una variante de realización traccionador dela figura 1, en la que el péndulo transmite un movi-miento mecánico a través de cables.

La figura 8.- Muestra una representación similara la de la figura 7 pero con el péndulo en posiciónacusadamente descentrada con respecto al flotador.

Las figuras 9 y 10.- Muestran sendas vistas en al-zado lateral, correspondientes a las representacionesen planta de las figuras 7 y 8.

Las figuras 11 y 12.- Muestran, finalmente, una úl-tima variante de realización del generador, en la queel péndulo se materializa en un inductor.Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras referidas, y más concre-tamente las figuras 1 a 4, puede observarse como elgenerador que se preconiza está constituido a partirde un péndulo (1), preferentemente de configuracióndiscoidal, sustentado mediante un brazo (2) de una es-tructura soporte (3) fijada a un flotador (4), pudiendoel péndulo (1) estar arriostrado mediante tirantes (2’)que colaboran a mantener la horizontalidad del mismofrente a los efectos oscilatorios de la estructura (3) su-ministrados a la misma, a través del flotador (4), porefecto de la ondulación de las aguas marinas sobre lasque se situé dicho flotador.

El péndulo (1) choca contra una pluralidad de bra-zos radiales (5), actuantes sobre respectivos transfor-madores de energía (6), de manera que cuando el pén-dulo (1) empuja sobre una serie de brazos (5), éstosentran en contacto con los correspondientes transfor-madores (6) que se cargan con la energía correspon-diente al trabajo desarrollado por el péndulo (1) me-diante sus movimientos, mientras que al cesar estapresión del péndulo, por cambio de posicionamien-to debido a los movimientos a los que se ve sometidala estructura (3), se inicia la transformación de estaenergía mecánica en energía eléctrica, a la vez que elpéndulo (1) inicia la carga de energía mecánica en lostransformadores (6) que ocupan la zona opuesta delgenerador.

Para conseguir mayor rendimiento energético delpéndulo (1) en sus movimientos, el posicionamiento alos diferentes transformadores (6) será tal que siemprese encuentre alguno almacenando energía mecánica yotros descargando esta energía y transformándola enenergía eléctrica.

De esta manera se produce una producción deenergía eléctrica constante.

Por otro lado y para conseguir unos balances apro-piados en intensidad y tiempo, en orden a obtener ma-yor rendimiento en cada caso, habrá que diseñar elflotador (4) con una configuración y peso adecuadospara que, conjuntamente con el peso del resto del ge-nerador, se logre un cuerpo flotante con su centro degravedad debidamente ubicado para alcanzar unos ba-lanceos intensos y de la larga duración, consiguiendoasí los movimientos convenientes al péndulo para ob-tener el óptimo rendimiento.

Este posicionamiento del centro de gravedad esuna operación normal y habitual que se lleva a ca-bo durante la explotación y manejo de todo tipo debuques: mercantes, pesqueros, de guerra, plataformas

flotantes, yates, gabarras, etc. diariamente y en todoel mundo.

Si los generadores quedan instalados para su ex-plotación energética sobre cuerpos flotantes, lo másadecuado sería fondear estos flotadores en lugares co-mo bocas de puertos, ensenadas resguardadas, etc.donde se vieran afectados por los balanceos origina-dos por el estado de la superficie del agua, como olas,corrientes, otros factores, etc.

Por este motivo los balances que se originan enestas condiciones, suelen ser en todas direcciones esdecir en los 360º. En cualquier caso y debido al posi-cionamiento del péndulo (1) y de los transformadoresde energía (6) todos los balanceos que sufra el flo-tador (4) y consiguientemente el generador producencontinuamente la energía eléctrica de forma constan-te no siendo afectado su rendimiento por el cambio deorientación en los balanceos experimentados.

En las figuras 5 y 6 se ha representado un gene-rador previsto para trabajar sobre una superficie ho-rizontal (7), en cuyo caso la estructura cónica (3) delcaso anterior es sustituida por una estructura (3’) hí-brida, con un sector superior cilíndrico, aunque tam-bién podría ser cónico, y un sector inferior semiesfé-rico (8), que es el que realmente apoya sobre la su-perficie (7), de forma prácticamente puntual, estabili-zándose la estructura (3’) con la colaboración de ca-bles (9) que relacionan dicha estructura con apoyos(10) operativamente establecidos sobre la superficie(7), que permiten la basculación lateral de dicha es-tructura (3’), como se observa en la figura 6. En estecaso y como salta a la vista, tanto el péndulo (1) co-mo los transformadores de energía (6), presentarán lamisma estructuración que en el caso anterior, el de lasfiguras 1 a 4.

En este caso la duración de intensidad de los ba-lanceos, al ser provocados voluntariamente, serán losque se crean más convenientes para la optimizacióndel rendimiento en la producción de energía eléctrica.

En las figuras 7 a 10 se ha representado otra va-riante de realización para el generador, similar a lade las figuras 1 a 4 en cuanto a la existencia de unaarmadura cónica (3) sobre la que se establece el pén-dulo (1), y establecida a su vez sobre un flotador (4),variando en este caso los medios de transmisión demovimiento, que consisten en tres cables (11) fijadosa 120º en la periferia del péndulo (1), que pasantesa través de respectivas poleas (12), confluyen haciarespectivas poleas (13), que rodean a un eje princi-pal (14), conectado al generador propiamente dichoy al que acciona permanentemente, siendo cada po-lea (13) solidaria a un piñón (15) susceptible de en-granar/desengranar con una corona dentada (16), a suvez solidarizada al eje principal (14), con la particula-ridad de que estos piñones (15) actúan además comoembrague, de manera que cuando se produce una trac-ción sobre el cable (11) correspondiente, se produceparalelamente el embrague o enclavamiento entre lospiñones (15) y (16), mientras que en el otro semici-clo de trabajo, es decir cuando se distiende el cable(11), el piñón (15) correspondiente se desembraga dela corona (16), es decir se independiza de la misma,para que el eje principal (14) no tenga que arrastrarlo,como se observa especialmente en el detalle ampliadode la figura (10).

Finalmente y como muestran las figuras (11) y(12), cono una estructura (3) similar a la anterior yasociada igualmente a un flotador (4), el péndulo (1’)

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ra, el correspondiente al brazo (2) del péndulo (1’), demanera que el desplazamiento relativo entre inductore inducido (17) y (18) dará lugar a una corriente eléc-trica irregular que ha de rectificarse.

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REIVINDICACIONES

1. Generador pendular, que teniendo como finali-dad convertir en energía eléctrica determinados tiposde energía natural, como por ejemplo la energía deri-vada del movimiento de las olas, se caracteriza porestar constituido a partir de un péndulo (1), suspendi-do a través del correspondiente brazo (2) de una es-tructura soporte (3), (3’), con respecto a la que puedeoscilar libremente en cualquier dirección dentro de los360º, péndulo (1), que en sus movimientos oscilan-tes con respecto a la estructura soporte desarrolla unaenergía mecánica que suministra a uno o varios trans-formadores (6), que la convierten en energía eléctrica,habiéndose previsto que los citados transformadores(6) se sitúen en contraposición con respecto al péndu-lo (1), de manera que permanentemente esté generan-do energía alguno de ellos, para que dicha producciónde energía sea constante.

2. Generador pendular, según reivindicación 1ª,caracterizado porque la estructura (3) soporte delpéndulo (1) está establecida sobre un cuerpo flotan-te (4), que puede materializarse en un buque, gabarra,plataforma, etc., capaz de sufrir un movimiento debasculación que provoque un desplazamiento relati-

vo entre el péndulo (1) y la estructura (3) soporte delmismo.

3. Generador pendular, según reivindicación 1ª,caracterizado porque la estructura (3’) soporte delpéndulo adopta una configuración en su extremidadinferior (8) redondeada, cuando el generador está des-tinado a apoyar sobre una superficie horizontal (7) ycuyo movimiento, que opcionalmente puede ser tansolo en dos direcciones, es provocado a partir de tra-bajos desarrollados desde puntos de apoyo (10) situa-dos en lugares exteriores y ajenos al propio generador.

4. Generador pendular, según reivindicaciones1ª y 2ª, caracterizado porque al péndulo (1) son so-lidarios lateralmente varios cables (11), equiangular-mente distribuidos, que tras pasar sobre poleas (12)confluyen hacia un eje principal y motriz (14), pro-visto de al menos una corona dentada (16), sobre laque son susceptibles de enclavamiento piñones (15)coaxialmente solidarios a respectivas poleas (13) so-bre las que actúan los citados cables (11).

5. Generador pendular, según reivindicaciones1ª y 2ª, caracterizado porque el péndulo (1) incor-pora o se materializa en un inductor (17), desplazablerelativamente con respecto a un inducido (18) estable-cido en la estructura (3) soporte de dicho péndulo.

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21© Nº de solicitud: 20035004422© Fecha de presentación de la solicitud: 29.01.2002

32© Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA

51© Int. Cl.7: F03G 7/10, 3/06, F03B 17/04

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría Documentos citados Reivindicacionesafectadas

Categoría de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de la

misma categoríaA: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación

de la solicitudE: documento anterior, pero publicado después de la fecha

de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

�5 para todas las reivindicaciones � para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe Examinador Página

04.04.2005 G. Villarroel Alvaro 1/1

A FR 2480361 A1 (COMPAIN-METERAUD) 16.10.1981, páginas 1-3; 1-5figuras.

A PATENT ABSTRACT OF JAPAN, CD-ROM PAJ F03-04 1976-1993 / 42. 1-5JP 59138784 A (CHISATO AZUMA) 09.08.1984

A AU 8934382 A (ELISEE EVRARD) 26.01.1984, páginas 1-4; figuras. 1-5

A US 4852350 A (KRISKO) 01.08.1989, columna 2, 1-5línea 39 - columna 9, línea 25; figuras.

A WO 8604647 A1 (ROVAGNA) 14.08.1986, todo el documento. 1-5

A ES 2114406 A1 (JOSÉ FRANCO LÓPEZ) 16.05.1998, todo el documento. 1-5