ES1107005U - Dispositivo de frenado para vehículos y generador de electricidad - Google Patents

Abstract

1. Dispositivo de frenado para vehículos y generador de electricidad a partir de varias fuentes, siendo éste formado por una serie de módulos, de dimensión rectangular, colocados en sentido transversal al eje de circulación de la calzada. Estos módulos están acoplados entre sí y alojan en su interior los elementos generadores de energía (8) o (11). 2. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por disponer de una zona (1) formada por elementos fotovoltaicos tomando forma de pintura fotovoltaica o paneles fotovoltaicos pisables reforzados. 3. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por poder alojar en su interior elementos generadores basados en materiales piezoeléctricos encapsulados (8), todos ellos convenientemente fijados a la carcasa (4), conectados mediante cables eléctricos (17) al dispositivo que debe recibir la electricidad. 4. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por poder alojar en su interior elementos generadores basados en módulos electromecánicos encapsulados (8), todos ellos convenientemente fijados a la carcasa (4), conectados mediante cables eléctricos (17) al dispositivo que debe recibir la electricidad. 5. Dispositivo según reivindicación 1, en el que el equipo (1) comprende una pluralidad de módulos acoplados entre sí y caracterizados por alojar en su interior los cilindros hidráulicos (11) los cuales están fijados a la carcasa (7) y a la carcasa móvil (6). Estos cilindros hidráulicos (11) se conectan a un tanque o acumulador hidráulico (13), situado bajo la carcasa (7) mediante tubos hidráulicos (16) de sección circular, y válvulas hidráulicas (12) que regulan el flujo de aceite hidráulico. El motor hidráulico (15) está conectado al tanque o acumulador (10) mediante tubos hidráulicos (19) de sección circular y la válvula de descarga (14), el cual accionará el elemento generador de electricidad o alternador (16) al estar ambos conectados mediante un acoplamiento o arrastre (18). Una caja o contenedor (20) alberga en su interior los elementos (11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19). El alternador (16) se conecta mediante cables eléctricos (17) al dispositivo que debe recibir la electricidad. 6. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado porque la parte móvil o basculante (6) y la zona (1) tomarán los colores según la normativa seguridad vial vigente en el país a instalarse. 7. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado porque la parte móvil o basculante (6) y la zona (1) tendrá un tratamiento antideslizante en la zona de rodadura o contacto del vehículo. 8. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado porque la parte móvil o basculante (6) podrá tomar otra forma a la mostrada, como por ejemplo la ovalada de los actuales reductores de velocidad, pudiendo ser de metal, goma o plástico reforzado. 9. Dispositivo según reivindicación 1 y 2, caracterizado porque la pintura fotovoltaica que da color a las zonas (1) y (6) está compuesta de células solares orgánicas basadas en nanopartículas de polímeros semiconductores disueltos en agua y mezclados con otras sustancias aglutinantes orgánicas o sintéticas. 10. Dispositivo según reivindicación 2, caracterizado porque los elementos fotovoltaicos pisables están formados por un vidrio templado protector (21) laminado en varias capas extra-claras con un acabado superficial antideslizamiento certificado en la cara superior. Este vidrio protege el elemento fotovoltaico (23) montado en una caja de soporte (24). 11. Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado porque se podrá instalar medios de iluminación constituidos por tiras de LED integradas y protegidos por elementos resistentes, los cuales serán retroalimentados por el sistema.

Description

DISPOSITIVO DE FRENADO PARA VEHfcULOS y GENERADOR DE ELECTRICIDAD

OBJETO DE LA INVENCiÓN

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo que es capaz de generar electricidad aprovechando la desaceleración en el momento de la frenada de los vehículos (coche, camión, tren, avión) al pisar éstos el dispositivo y los rayos del sol. Este dispositivo fomenta la generación local de electricidad para un autoconsumo: generación local de electricidad y consumirla allí donde se necesita.

Este dispositivo quedará integrado en la vía de circulación: sea la carretera o vía de tren.

La invención propuesta se encuadra dentro del sector técnico de seguridad vial (parte reductor de velocidad vehículos) y energético (parte generadora de electricidad). Este dispositivo a patentar sería el primero en combinar ambos sectores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

Esta nueva invención quiere mejorar los actuales dispositivos reductores de velocidad para los vehículos. Estos dispositivos son fabricados siguiendo varios diseños, normalmente en goma mezclada en un 60-70% con caucho reciclado, pero también existen modelos metálicos. Éstos son pintados de color negro con una textura antideslizante y franjas de color amarillo reflectante, también con una textura antideslizante.

Estos dispositivos se fijan a la calzada mediante tornillos con tacos o bien, mediante adhesivos químicos especiales.

Nuestra invención quiere innovar su diseño, mejorándolo al añadir una nueva utilidad: conseguir un dispositivo que al ser pisado (al pasar el vehículo por encima) se genere electricidad para un consumo local.

Hemos consultado en varios registros y bibliografías y no se ha encontrado ningún antecedente conocido en nuestro país de un dispositivo igualo similar.

PROBLEMA TÉCNICO PLANTEADO

Esta nueva invención quiere ayudar a solucionar un gran problema de actualidad en las grandes urbes: el aumento del consumo de electricidad. V, ¿qué más abunda en las ciudades? Sin duda los vehículos. Entonces, ¿por qué no aprovechar su movimiento para generar electricidad? Esta invención presentada es una posible solución viable a este problema planteado. Este sistema pretende aumentar la generación de energía mediante fuentes renovables.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

Se ha mencionado en el objetivo de esta patente que queremos generar electricidad aprovechando el movimiento o circulación de los vehículos (sean coches, camiones, trenes o aviones). Queremos transformar su energía cinética en electricidad. Pero, ¿cómo se genera esa electricidad?

Dicha parte "Energética o Generadora" está basada en 3 principios: mecanismos hidráulicos (11,12,13,14,15), módulos piezoeléctricos y/o electromecánicos (8) y elementos fotovoltaicos integrados en la parte móvil del dispositivo (6) y en una zona delimitada del pavimento (1). Si la base de ésta es un mecanismo hidráulico, estará formado por elementos estándares hidráulicos: un cilindro o pistón hidráulico (11), un tanque o acumulador hidráulico (12), válvulas de regulación de caudal (13) y un motor hidráulico

1 F.OEPM31/03/2014F.EfectivaNº solicitud07/04/2014

(15). El cilindro hidráulico (11) está unido a la parte móvil del dispositivo, bombeando aceite hidráulico al acumulador hidráulico (12) que simula el efecto de una simple jeringa de uso médico, funcionando éste como bomba hidráulica. Este aceite será acumulado a una cierta presión en el acumulador (12) que abrirá la válvula de descarga (14) dejando pasar aceite hacia el motor hidráulico (15) para accionar en continuo el generador de electricidad (16), durante un tiempo (minutos) según la capacidad o volumen de dicho acumulador hidráulico. La electricidad generada será conducida a través de cables eléctricos (17).

En cambio, si la base es un módulo de material piezoeléctrico o un módulo electromecánico encapsulado (8), generaremos la electricidad directamente al ser éste comprimido por el paso del vehículo. La electricidad generada será conducida a través de cables eléctricos (17).

Este dispositivo fomenta la generación local de electricidad para un autoconsumo: generar la electricidad y consumirla allí donde se necesita. También, podemos mencionar que este nuevo dispositivo quedará insertado en la vía de circulación y no afectará al tráfico rodado. Esta invención quiere ser un dispositivo reductor de velocidad de los vehículos y además, ser capaz de generar electricidad aprovechando la desaceleración de los vehículos. La electricidad generada será almacenada en un sistema de baterías, pudiéndose consumir para alimentar el alumbrado público, los paneles de información vial o los semáforos. El sistema de baterías estará alojado dentro de un contenedor que cumplirá la normativa vigente en el país de instalación del dispositivo.

Ventajas principales de la invención propuesta:

(1)

a mayor tráfico de vehículos, más generación de electricidad.

(2)

fomentamos un ahorro económico. Como hemos mencionado, a mayor tráfico mayor generación y por lo tanto después del periodo obligado de retorno de la inversión por la compra de este dispositivo, el propietario ahorra dinero ya que no debe comprar electricidad. Se la genera él mismo. No dependerá de las subidas de las tarifas en la compra de electricidad. Será casi autónomo, dependiendo del tráfico y tipo de vehículo que circule por encima de este nuevo dispositivo.

(3)

fomentamos la sostenibilidad en el proceso de generación de electricidad. Es un proceso social, ecológico y económico. Social ya que los conductores con sus vehículos generan electricidad. Ecológico porque este dispositivo es una "green solution", es decir, se genera electricidad de una manera limpia ya que los vehículos cada vez son menos contaminantes (eléctricos, combustión o híbridos). Económico ya que se produce en el mismo punto de consumo. No es necesario una línea para transportar la electricidad desde la central eléctrica hasta el punto de consumo.

(4)

Reciclamos, ya que este dispositivo absorbe las vibraciones generadas por el vehículo al pasar por encima. Convertimos las molestas vibraciones en electricidad. Cuanta más vibración, cuanto más vehkulo circule, más generación de electricidad.

(5)

este dispositivo favorece el menor desgaste del sistema de frenado de los vehículos ya que ayuda al frenado del vehículo, sin aumentar el consumo de combustible. Este nuevo dispositivo se deberá instalar en las entradas de peajes controlados por barreras, entradas y salidas de parkings controlados por barreras, en pasos de peatones, etc ....

El acabado exterior de este nuevo dispositivo será el marcado por la vigente legislación de seguridad vial. Así será pintado en color negro con textura antideslizante y franjas amarillas reflectantes (visibles por la noche) con textura antideslizante también.

Podrán circular cualquier vehículo rodado y la producción de electricidad dependerá del peso del mismo: a más peso (kg), más generación de electricidad. No depende de la velocidad de entrada del vehículo.

Se recomendará circular a las motocicletas por la zona indicada (1). Esta zona quedará delimitada con pintura fotovoltaica o bien, con elementos fotovoltaicos pisables (ver figura 8) del mismo color que la pintura.

Además este dispositivo podrá almacenar la electricidad generada, mediante baterías para un posterior consumo. Se podrá generar la electricidad durante el día y consumirla durante la noche, por ejemplo. Dichas baterías quedaran alojadas dentro de un contenedor perfectamente acondicionado para ello (aislado térmicamente, aislado eléctricamente y ventilado).

La presente invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, los cuales no quieren limitar su campo de aplicación.

Ejemplo (1): dispositivo instalado en la zona de un paso de peatones. Ver la figura (5). Con este dispositivo queremos aumentar la seguridad de los peatones, al provocar que el vehículo se vea obligado a reducir su velocidado. Además, generaremos electricidad al ser éste pisado por el vehículo. Podremos generar suficiente electricidad para alimentar las farolas de la calle durante toda la noche.

Ejemplo (2): dispositivo instalado en un peaje de una autopista. Este dispositivo será instalado en el carril de acceso al peaje provocará que el conductor reduzca la velocidad de paso (aumentamos la seguridad) y además, al pisarlo generaremos electricidad para el consumo del peaje. Podremos decir que el peaje será autónomo.

Ejemplo (3): dispositivo instalado en un parking privado o de un centro comercial. Podremos instalar este dispositivo en el carril de acceso al punto de control (cuando recogemos el ticket) y justo antes de las intersecciones de varios carriles dentro del parking, para reducir la velocidad de los vehículos y aumentar la seguridad dentro del mismo.

Ejemplo (4): dispositivo instalado en una vía de circulación (en un CEDA el PASO o un STOP). Los vehículos reducirán la velocidad en esos puntos y además generarán electricidad al pasar los vehículos por encima.

Ejemplo (5): dispositivo instalado en una vía de tren, metros antes de la entrada a una estación de metro o de tren.

Ejemplo (6): dispositivo instalado en una pista de aterrizaje de un aeropuerto, metros después de la zona de seguridad donde el avión tiene todas las ruedas en contacto con la pista de aterrizaje. Este sistema ayudará a frenar el avión.

Ejemplo (7): al instalar este dispositivo cerca de una zona de recogida de residuos urbanos (mediante contenedores), generaremos electricidad para alimentar los servicios de los mismos: monitorización de datos (contenedor lleno o vacio), mecanismo apertura de las tapas del contenedor (para contenedores adaptados a personas con minusvalías), iluminación especifica del contenedor o de la zona, etc.

DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS ILUSTRATIVAS

Fig. (1): Vista en planta del dispositivo montado en la calzada (4), excluyendo los vehículos para ver un detalle de la zona de paso de motocicletas o vehículos ligeros (1). Esta zona (1) podrá ser pintada con pintura fotovoltaica en ROJO y textura antideslizante, y las letras "CARRIL MOTO" (5) en color blanco reflectante para ser visto por la noche. También esta zona (1) podrá ser formada por elementos fotovoltaicos pisables (ver figura 9) integrados en la vía. Además podemos ver los módulos generadores de electricidad (2) y del reductor de velocidad fijo (3), el cual no genera electricidad.

Fig. (2): Vista en perspectiva del dispositivo. Detalle de los componentes básicos del dispositivo, para caso particular de generación de la electricidad utilizando módulos piezoeléctricos. Detalle del módulo fijo para reducir la velocidad de las motocicletas (3).

Fig. (3): Sección del dispositivo integrado en la calzada (4). Podemos ver: la parte móvil o basculante del dispositivo (6), la parte fija del módulo (7), el mecanismo generador de electricidad (8), en este caso particular serán materiales piezoeléctricos o módulos electromecánicos encapsulados, que serán comprimidos o accionados por la carcasa (6) al ser ésta pisada por el vehículo. Después de pasar el vehículo, las guías y los muelles (9) retornarán a la posición inicial la parte móvil del módulo generador (6).

Fig. (4): Sección del dispositivo integrado en la calzada (4). Detalle de los componentes básicos del dispositivo, para caso particular de generación de la electricidad utilizando mecanismos hidráulicos. Éste estará formado por elementos estándares hidráulicos: un cilindro o pistón hidráulico (11), un tanque o acumulador hidráulico (12), válvulas de regulación de caudal (13) y un motor hidráulico (15). El cilindro hidráulico (11) está unido a la parte móvil del dispositivo (6), bombeando aceite hidráulico al acumulador hidráulico (12) que simula el efecto de una simple jeringa de uso médico, funcionando éste como bomba hidráulica. Este aceite será acumulado a una cierta presión en el acumulador (12) que abrirá la válvula de descarga (14) dejando pasar aceite hacia el motor hidráulico (15) para accionar en continuo el generador de electricidad (16), durante un tiempo (minutos)" según la capacidad o volumen de dicho acumulador hidráulico. La electricidad generada será conducida a través de cables eléctricos (17).

Fig. (5): detalle de la nueva invención instalada en una vía de circulación delante de un paso de peatones.

Fig. (6): detalle de la nueva invención instalada en la pista de aterrizaje de un aeropuerto.

Fig. (7): detalle de la nueva invención instalada en la vía de tren, antes de entrar éste a la estación. Podemos ver como la rueda (2) acciona la parte móvil (6) del dispositivo generador (2).

Fig. (8): vista frontal con sección de la vía de circulación, donde podemos ver más en detalle los componentes del elemento fotovoltaico pisable: el vidrio superior protector (21), la caja soporte (7) que contiene el panel fotovoltaico (23) y los soportes (22) del vidrio (21).

DESCRIPCiÓN DE UNA FORMA DE REALIZACiÓN PREFERIDA

A la vista de las figura 3 comentada, puede observarse como el dispositivo presentado queda perfectamente integrado en la calzada.

Para el diseño básico, tomaremos como base para generar electricidad un módulo con material piezoeléctrico o un módulo electromecánico encapsulado (8), generando la electricidad directamente al ser éste comprimido por la parte móvil (6) al pasar el vehículo por encima del dispositivo. El retorno de la parte móvil (6) se realizará mediante muelles (9). Dicha electricidad será conducida mediante cables eléctricos (17). La zona (1) será formada por elementos fotovoltaicos pisables reforzados (ver figura 8).

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Dispositivo de frenado para vehículos y generador de electricidad a partir de varias fuentes, siendo éste formado por una serie de módulos, de dimensión rectangular, colocados en sentido transversal al eje de circulación de la calzada. Estos módulos están acoplados entre sí y alojan en su interior los elementos generadores de energía (8) o (11).

2. 2.

   Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por disponer de una zona (1) formada por elementos fotovoltaicos tomando forma de pintura fotovoltaica o paneles fotovoltaicos pisabies reforzados.

3. 3.

   Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por poder alojar en su interior elementos generadores basados en materiales piezoeléctricos encapsulados (8), todos ellos convenientemente fijados a la carcasa (4), conectados mediante cables eléctricos (17) al dispositivo que debe recibir la electricidad.

4. 4.

   Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por poder alojar en su interior elementos generadores basados en módulos electromecánicos encapsulados (8), todos ellos convenientemente fijados a la carcasa (4), conectados mediante cables eléctricos (17) al dispositivo que debe recibir la electricidad.

5. 5.

   Dispositivo según reivindicación 1, en el que el equipo (1) comprende una pluralidad de módulos acoplados entre sí y caracterizados por alojar en su interior los cilindros hidráulicos (11) los cuales están fijados a la carcasa (7) y a la carcasa móvil (6). Estos cilindros hidráulicos (11) se conectan a un tanque o acumulador hidráulico (13), situado bajo la carcasa (7) mediante tubos hidráulicos (16) de sección circular, y válvulas hidráulicas (12) que regulan el flujo de aceite hidráulico. El motor hidráulico (15) está conectado al tanque o acumulador (10) mediante tubos hidráulicos (19) de sección circular y la válvula de descarga (14), el cual accionará el elemento generador de electricidad o alternador (16) al estar ambos conectados mediante un acoplamiento o arrastre (18). Una caja o contenedor (20) alberga en su interior los elementos (11,12,13,14,15,16,18,19). El alternador (16) se conecta mediante cables eléctricos (17) al dispositivo que debe recibir la electricidad.

6. 6.

   Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por que la parte móvil o basculante (6) y la zona (1) tomarán los colores según la normativa seguridad vial vigente en el país a instalarse.

7. 7.

   Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por que la parte móvil o basculante (6) y la zona (1) tendrá un tratamiento antideslizante en la zona de rodadura o contacto del vehículo.

8. 8.

   Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado por que la parte móvil o basculante (6) podrá tomar otra forma a la mostrada, como por ejemplo la ovalada de los actuales reductores de velocidad, pudiendo ser de metal, goma o plástico reforzado.

9. 9.

   Dispositivo según reivindicación 1 y 2, caracterizado porque la pintura fotovoltaica que da color a las zonas (1) y (6) está compuesta de células solares orgánicas basadas en nanopartículas de polímeros semiconductores disueltos en agua y mezclados con otras sustancias aglutinantes orgánicas o sintéticas.

10. 10.

    Dispositivo según reivindicación 2, caracterizado porque los elementos fotovoltaicos pisabies están formados por un vidrio templado protector (21) laminado en varias capas extra-claras con un acabado superficial antideslizamiento certificado en la cara superior. Este vidrio protege el elemento fotovoltaico

    (23) montado en una caja de soporte (24).

11. 11.

    Dispositivo según reivindicación 1, caracterizado porque se podrá instalar medios de iluminación constituidos por tiras de LED integradas y protegidos por elementos resistentes, los cuales serán retroalimentados por el sistema.