BRPI0904562A2 - sistema gerador de energia por meio de magnetismo e empuxo combinados - Google Patents

Abstract

SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMO E EMPUXO COMBINADOS, consiste essencialmente de um sistema que utiliza força magnética e de empuxo conjugadas, cujo funcionamento se dá a partir de um motor (1) de potência reduzida que movimenta radialmente discos extremos (2), com um êmbolo (3) intermediário, todos dotados de imãs (4 e 5) permanentes montados com as polaridades (N e S) alternadas, que se desloca axialmente e alternadamente em direção aos discos (2), sendo que o movimento axial do êmbolo (3), associado ao movimento sincronizado das camisas (6 e 7), propiciam o movimento de descida e subida dos flutuantes (8 e 9), por meio da força de empuxo e gravitacional, cujo movimento vertical é transformado em movimento radial transferido para um gerador (10) de energia.

Description

"SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMO E EMPUXOCOMBINADOS"

Refere-se o presente pedido de Patente de Invenção de um inédito"SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMO E EMPUXOCOMBINADOS", especialmente de um sistema gerador de energia que utiliza aforça gerada pelo empuxo aliada a força magnética que são fontes motrizes naturais,portanto não poluentes, de grande potência, capaz de gerar, por exemplo, energiaelétrica sem necessidade da construção de hidrelétricas, usinas nucleares, ougeração de energia pela queima de combustível fóssil ou carvão.

A geração de energia elétrica por meio hidráulico implica na realizaçãode grandes investimentos em obras para efetivar o represamento da água, além doalto custo na aquisição de maquinário e controle dos mesmos. Por outro lado, asusinas nucleares são notoriamente conhecidas pelos riscos envolvidos na suaoperação e pelos rejeitos tóxicos que poluem o meio ambiente. Por fim, a geraçãode energia pela queima de combustível fóssil ou carvão, representa também umagrande fonte poluidora. As três alternativas acima comentadas não sãoecologicamente corretas.

Em vista disso, a busca de fontes alternativas de geração de energia(limpa) se tornou prioridade em países de todo o mundo para as mais diversas finalidades, entre elas a energia elétrica.

A energia gerada por fonte renovável resulta na redução da emissão degases de efeito estufa que provocam o aquecimento global. A energia gerada deforma limpa possibilita a comercialização de créditos de carbono, que é baseada nacompra e venda de certificados de emissão de gases do efeito estufa, medida por tonelada evitada de emissão de CO2 na atmosfera, representando uma importantefonte de recursos, refletindo também na imagem do país que investe em taissoluções.

No atual estado da técnica são conhecidos documentos de patentesque versam sobre tecnologias voltadas para a geração de energia por meio demagnetismo, bem como a geração de energia por meio de empuxo de formasisoladas, mas não combinadas.

No que se refere a geração por magnetismo pode se destacar o Pl0209791-5 que trata de um equipamento dotado de uma bateria liberando energiaatravés de fios condutores para alimentar o motor elétrico, movimentando o rotormenos comprido e com maior diâmetro de raio, para que a extremidade do rotoronde é aplicada a força magnética fique mais afastada do seu centro onde selocaliza o eixo.

De outra maneira o Pl 0702397-9 se refere a um gerador de energiaelétrica por empuxo, composto de câmaras de líquido que possuem no seu interiorpistões de gás. Estes pistões de gás, quando inicialmente posicionados na parteinferior da câmara de líquido, após destravados, desenvolvem um movimento deemersão em sentido vertical, devido a força empuxo. A energia mecânica geradapelo movimento dos pistões de gás gera o deslocamento do líquido das câmaraspara os dutos, que interligam as extremidades das câmaras de líquido. O líquido emmovimento nos dutos passa por turbinas transmitindo sua força para as hélices epossibilitando a geração de energia mecânica, a ser convertida posteriormente paraenergia elétrica.

Como se pode observar a técnica antecipa alternativas em separadopara geração de energia via fonte magnética ou por empuxo.

Ciente do estado da técnica, suas lacunas e inconvenientes, o inventor,após estudos e pesquisas criou o "SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIODE MAGNETISMO E EMPUXO COMBINADOS" em questão, que utiliza forçamagnética e de empuxo combinadas, que reproduz movimento axial em movimentoradial, passível de utilização em diversas aplicações que necessitem de movimentode rotação para seu funcionamento, sendo a principal finalidade a geração deenergia elétrica em seu eixo piloto, adequando-se a rotação por meio de polias ouengrenagens.

Basicamente, o sistema de geração pleiteado é composto por umreservatório inferior, no qual são montados dois discos extremos com quatro imãscilíndricos cada. Entre os discos, se apresenta um êmbolo prismático quadrangular,o qual comporta quatro imãs em cada face, somando oito imãs igualmentecilíndricos. Os imãs dos discos são posicionados com uma face norte e outra facesul e distribuídos a 90° com a polaridade invertida, fazendo com que fiquemalinhados dois norte e dois sul. No êmbolo, a montagem dos imãs segue o mesmoprincípio, de modo que uma de suas faces seja atraída por um dos discos erepulsada pelo outro. O conjunto discos/ êmbolo é transpassado por um eixo ondeos discos são fixados, que propicia movimento radial aos mesmos, quandoacionados por motor de pequena potência, ligado ao eixo por um sistema detransmissão formado por engrenagens e correias. Na parte superior do reservatórioinferior são fixadas oito hastes que servem como guias para os flutuantes, sendoquatro para cada flutuante, construído em material de menor densidade que a água.O formato e dimensões dos flutuantes devem ser compatíveis com o espaçoexistente e a intensidade da força que se pretende atingir. Por sua vez, na partesuperior do flutuante é montada uma haste ligada ao sistema de transmissão, o qualé responsável pela transformação do movimento axial em radial ou rotacional. Porfim, ao redor de cada flutuante é montada uma camisa, ligada por meio de haste aum solenóide, que é responsável pela sua abertura e fechamento durante ofuncionamento do sistema.

Os componentes do sistema são montados imersos em água contida no reservatório principal. Para seu perfeito funcionamento e sincronismo, o sistema écomandado por um software.

O funcionamento, regido pelo software, inicia com a identificação doposicionamento do êmbolo em relação ao reservatório inferior (esquerda - direita),por meio de sensor que aciona o solenóide da camisa do lado em que está oêmbolo, fazendo com que a camisa desça em direção a parte de cima doreservatório inferior, dessa forma confinando o flutuante. Importante destacar que oreservatório principal está preenchido com água e os flutuantes localizados próximosa tampa superior do reservatório principal.

Após esses procedimentos, é acionado o motor que gira os discos,invertendo suas polaridades em relação ao êmbolo que, por sua vez, muda deposição, deslocando-se em direção ao disco oposto. Com o deslocamento, o espaçoanteriormente ocupado pelo êmbolo é preenchido pela água inicialmente confinadapela camisa na câmara inferior do flutuante. Essa água passa através da aberturaexistente na parte superior do reservatório inferior, fazendo com que o nível de águabaixe na área confinada pela camisa e, por conseqüência, faz com que o flutuantedesça por gravidade até topar com os batentes localizados na parte inferior dosguias. Nesse instante, um sensor instalado na haste do flutuante sinaliza que oflutuante chegou no seu ponto "morto" inferior e, automaticamente promove ainversão do sistema, abrindo a camisa que estava fechada liberando a subida do flutuante, e fechando a camisa que estava aberta, confinando a água abaixo doflutuante, para então inverter a polaridade dos imãs dos discos em relação aoêmbolo, fazendo com que esse se movimente axialmente, reiniciando todo oprocesso.

Portanto, a geração de força se dá sempre com a abertura da camisa,possibilitando que água do reservatório principal atue sobre o flutuante, fazendo comque o mesmo se eleve.

A seguir, explica-se a invenção com referência ao desenho anexo, noqual está representado de forma ilustrativa e não limitativa:

Fig. 1: Vista em perspectiva de uma forma de viabilização do sistemagerador de energia por meio de magnetismo e empuxo;

Fig. 2: Vista em perspectiva explodida de uma forma de viabilização dosistema gerador de energia por meio de magnetismo e empuxo;

Fig. 3: Vista frontal de uma forma de viabilização do sistema gerador deenergia por meio de magnetismo e empuxo, mostrando êmbolo deslocado à direita;

Fig. 4: Vista frontal de uma forma de viabilização do sistema gerador deenergia por meio de magnetismo e empuxo, mostrando êmbolo deslocado àesquerda.

O "SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMOE EMPUXO COMBINADOS", objeto desta solicitação de patente de Invenção,consiste essencialmente de um sistema que utiliza força magnética e de empuxoconjugadas, cujo funcionamento se dá a partir de um motor (1) de potência reduzidaque movimenta radialmente discos extremos (2), com um êmbolo (3) intermediário,todos dotados de imãs (4 e 5) permanentes montados com as polaridades (N e S)alternadas, que se desloca axialmente e alternadamente em direção aos discos (2),sendo que o movimento axial do êmbolo (3), associado ao movimento sincronizadodas camisas (6 e 7), propiciam o movimento de descida e subida dos flutuantes (8 e9), por meio da força de empuxo e gravitacional, cujo movimento vertical étransformado em movimento radial transferido para um gerador de energia (10).

Mais particularmente, a invenção trata de um sistema constituído por um reservatório principal (11) que contém um reservatório inferior (12) dividido aomeio originando duas câmaras (13 e 14), cada qual com uma abertura (13' e 14') naparte superior. No reservatório inferior (12) são montados os discos extremos (2)dotados de quatro imãs (4) cilíndricos e de mesma espessura que os referidosdiscos (2), com o pólo norte (N) em uma face e sul (S) na outra face, montados no disco a 90°, com as polaridades alternadas, de maneira que fiquem alinhados doispólos norte (N) e dois pólos sul (S). Entre os referidos discos (2) é montado umêmbolo (3), de formato cúbico e dimensões compatíveis com a área interna doreservatório inferior (12), de modo a possibilitar perfeito e suave deslizamento nosentido axial. Por sua vez, dito êmbolo (3) possui oito imãs (5) cilíndricos, com onorte (N) em uma face e o sul (S) na outra, sendo montados quatro imãs (5) de cadalado do êmbolo (3) com polaridades alternadas, de forma que fiquem alinhados doispólos norte (N) e dois pólos sul (S).

O êmbolo (3) e os discos (2) extremos são transpassados por um eixo(15), em que os discos extremos (2) são fixados por meio de pino trava (16), que obriga os discos (2) a girarem juntamente com o eixo (15), que também serve deguia para o deslocamento axial do êmbolo (3). Nas extremidades do eixo (15) sãomontadas as engrenagens (17) ligadas por meio de correias (18) as engrenagens(19) montadas nas extremidades do eixo (20) montado sobre mancais (21) e ligadoao motor (1) fixado pelo suporte (22) a base (23).

Na face superior do reservatório inferior (12) são montados os guias(24) dos flutuantes (8 e 9), que têm em suas extremidades basais batentes (25), queimpedem que ditos flutuantes (8 e 9) encostem-se à face superior supracitada. Osflutuantes (8 e 9) são fabricados em material de menor densidade que a água, sendoo flutuante (8) montado sobre a câmara (13) e o flutuante (9) montado sobre acâmara (14). Ao redor do flutuante (8) é montada a camisa (6) e, ao redor doflutuante (9) é montada a camisa (7). Tais camisas (6 e 7) são ligadas por meio dehastes (26) aos solenóides (27), conferindo às camisas (6 e 7) um movimentovertical, limitado pelo curso dos solenóides (27) fixados à tampa (28) do reservatórioprincipal (11). Em contrapartida, na porção superior dos flutuantes (8 e 9) sãomontadas hastes (29) transpassantes à tampa (28), onde são montados oscomponentes responsáveis pela transmissão do movimento vertical dos flutuantes (8e 9). Tais componentes são constituídos por articulações (30) montadas nasextremidades das hastes (29) e ligadas as articulações da transmissão (30'), querecebem os eixos de tração (31). Nos eixos de tração (31) são acoplados sistemasde roda livre (32), que por sua vez recebem o eixo de transmissão (33), permitindoque esse seja tracionado com a subida dos flutuantes (8 e 9) deixando o eixo (33)livre quando da descida desses. O eixo (33) é montado sobre mancais (34) e recebeas engrenagens (35), que por meio de correias (36) transferem o movimento derotação para as engrenagens (37) solidárias ao eixo piloto (38) montado sobre osmancais (39M). Uma das extremidades do eixo piloto (38) apresenta umaengrenagem (39), que por meio de correia (40) transfere o movimento do eixo piloto(38) para a engrenagem (45) ligada ao gerador (10) ou a outro tipo de equipamento,que necessite de movimento radial para seu funcionamento.

Para o funcionamento do sistema, o reservatório principal (11) épreenchido com água levando os flutuantes (8 e 9) para cima. Quando o sistema éligado um software identifica a posição do êmbolo (3) por meio de sensor (42),lembrando que a montagem do êmbolo (3) e discos (2) é realizada de tal forma queo êmbolo (3) seja atraído e repulsado ciclicamente em direção aos discos (2),gerando movimento axial.

Hipoteticamente, se o êmbolo (3) estiver alinhado com a câmara (13), osoftware acionará o solenóide (27) que faz com que a camisa (6) confine a águalogo abaixo do flutuante (8). Feito isso, o motor (1) é acionado e faz com que osdiscos (2) girem 90° invertendo a polaridade dos imãs (4) em relação aos imãs (5) doêmbolo (3), o que causa o deslocamento axial do êmbolo (3) em direção a outra câmara (14). Nesse momento, o espaço inicialmente ocupado pelo êmbolo (3) nacâmara (13) é preenchido pela água inicialmente confinada pela camisa (6) logoabaixo do flutuante (8), fazendo com que esse fique sem sustentação e desça, porgravidade, até encontrar os batentes (25). Ao chegar no ponto "morto" inferior, oflutuante (8) aciona o sensor (43) que sinaliza ao software sua posição. Nessemomento, se faz a inversão da posição das camisas (6 e 7), fazendo com que acamisa (6) se abra e camisa (7) feche. Ao abrir, a camisa (6) permite que a águacontida no reservatório principal (11) impulsione o flutuante (8) para cima por meioda força de empuxo que, por sua vez gera um movimento vertical transmitido pelahaste (29) que faz com que o eixo de tração (31) acione a roda livre (32), que transfere o movimento rotacional para o eixo (33) onde estão fixadas asengrenagens (35) que por meio de correia (36) e da engrenagem (37) transferem omovimento para o eixo piloto (38) que por correia (40) ligada as engrenagens (39 e45) movimentam o gerador (10) ou qualquer outro equipamento que necessite demovimento radial para funcionar.

Todo esse movimento é repetido pelo flutuante (9), camisa (7) e portodos os componentes de transmissão a cada vez que ocorre o deslocamento doembolo (3), sempre sincronizado pelo software de gerenciamento por meio dossensores (43 e 44).

Dessa forma, sempre que a camisa (6 ou 7) é aberta o flutuante (8 ou 9) gera força, em que a função do êmbolo (3) e da camisa (6 ou 7) é fazer com que oflutuante (8 ou 9) desça após a geração de força.

Claims (3)

1.) "SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMO E EMPUXOCOMBINADOS", composto por discos extremos (2) dotados de quatro imãs (4)cilíndricos e de mesma espessura que os referidos discos extremos (2), com o pólonorte (N) em uma face e sul (S) na outra face, montados no disco a 90°, com aspolaridades alternadas, de maneira que fiquem alinhados dois pólos norte (N) e doispólos sul (S)1 caracterizado por entre os discos extremos (2) ser montado umêmbolo (3) compatível com a área interna do reservatório inferior (12); o êmbolo (3)possui oito imãs (5) cilíndricos, montados na mesma configuração que os imãs (4)que confere o movimento axial em relação aos discos extremos (2); o reservatórioprincipal (11) contém o reservatório inferior (12) que formata duas câmaras (13 e14), cada qual com uma abertura (13' e 14') na parte superior; o êmbolo (3) e osdiscos (2) são transpassados por um eixo (15), em que os discos extremos (2) sãofixados por meio de pino trava (16), que obriga os discos extremos (2) a giraremjuntamente com o eixo (15), que também serve de guia para o deslocamento axialdo êmbolo (3); nas extremidades do eixo (15) são montadas as engrenagens (17)ligadas por meio de correias (18) as engrenagens (19) montadas nas extremidadesdo eixo (20) montado sobre mancais (21) e ligado ao motor (1) fixado pelo suporte(22) a base (23); na face superior do reservatório inferior (12) são montados os guias(24) dos flutuantes (8 e 9), que têm em suas extremidades basais batentes (25), queimpedem que ditos flutuantes (8 e 9) encostem-se à face superior; ao redor doflutuante (8) é montada a camisa (6) e, ao redor do flutuante (9) é montada a camisa(7); as camisas (6 e 7) são ligadas por meio de hastes (26) aos solenóides (27),conferindo às camisas (6 e 7) um movimento vertical, limitado pelo curso dossolenóides (27) fixados à tampa (28) do reservatório principal (11); na porçãosuperior dos flutuantes (8 e 9) são montadas hastes (29) transpassantes à tampa(28), onde são montados os componentes responsáveis pela transmissão domovimento vertical dos flutuantes (8 e 9), assim como a transformação domovimento em radial destinada ao gerador (10) ou a outro tipo de equipamento, quenecessite de movimento radial para seu funcionamento.

2.) "SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMO E EMPUXOCOMBINADOS" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado peloscomponentes serem constituídos por articulações (30) montadas nas extremidadesdas hastes (29) e ligadas as articulações da transmissão (30'), que recebem os eixosde tração (31); nos eixos de tração (31) são acoplados sistemas de roda livre (32),que por sua vez recebem o eixo de transmissão (33), permitindo que esse sejatracionado com a subida dos flutuantes (8 e 9) deixando o eixo (33) livre quando dadescida desses; o eixo (33) é montado sobre mancais (34) e recebe as engrenagens(35), que por meio de correias (36) transferem o movimento de rotação para asengrenagens (37) solidárias ao eixo piloto (38) montado sobre os mancais (39M);uma das extremidades do eixo piloto (38) apresenta uma engrenagem (39), que pormeio de correia (40) transfere o movimento do eixo piloto (38) para a engrenagem(45) e gerador (10).

3.) "SISTEMA GERADOR DE ENERGIA POR MEIO DE MAGNETISMO E EMPUXOCOMBINADOS" de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema sersincronizado por um software que identifica a posição do êmbolo (3) por meio desensor (42), acionando o solenóide (27) que faz com que a camisa (6 ou7) confine aágua logo abaixo do flutuante ( 8 ou9); feito isso, o motor (1) é acionado e faz comque os discos (2) girem 90° invertendo a polaridade dos imãs (4) em relação aosimãs (5) do êmbolo (3), o que causa o deslocamento axial do êmbolo (3) em direçãoa câmara (13 ou 14); nesse momento, o espaço inicialmente ocupado pelo êmbolo(3) na câmara (13 ou 14) é preenchido pela água inicialmente confinada pela camisa(6 ou 7) logo abaixo do flutuante (8 ou 9), fazendo com esse fique sem sustentaçãoe desça, por gravidade, até encontrar os batentes (25); ao chegar no ponto "morto" inferior, o flutuante (8 ou 9) aciona o sensor (43 ou 44) que sinaliza ao software suaposição; nesse momento, se faz a inversão da posição das camisas (6 e 7), quepermite que a água contida no reservatório principal (11) impulsione o flutuante (8 ou9) para cima por meio da força de empuxo que, por sua vez gera um movimentovertical convertido para radial.