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MOTEUR ROTATIF
La présente invention a pour objet un moteur rotatif comportant des tuyères thermo-propulsive, qui peuvent fonctionner à la façon de statoréacteurs ou de pulsoréacteurs.
Ce moteur eat essentiellement constitué pur un rotor compor- tant au moins deux tuyères thermo-propulsives dont les tubes d'éjec- tion sont disposés tangentiellement à la périphérie et orientée dans le mmê sens, et un stator de forme générale circulaire formé par une série d'aubes disposées de façon que les jets de gaz s'échur pant des tuyères du rotor prennent appui sur elles. Ainsi la pous- sée des gaz s'échappant des tuyéres entendre un couple de rotation qui assure l'entraînement de l'arbre du moteur.
Suivant une autre caractéristique du moteur selon l'invention.
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lesaubes de son stator sont creuses et le carter est conçu de façon que celles -ci soient traversées par la circulation d'air aboutissant à l'intérieur du stator pour alimenter les tuyéres.
Dans ces conditions,l'air d'alimentation subit ainsi,4 un réchauffement préalable qui améliore le rendement . Par ailleurs, la circulation d'air ainsi établie à l'intérieir des aubes entrai- ne le refroidissement de celles-ci. Ceci supprime la nécessité de réaliser ces aubes en un matériau spécial susceptible de résister à de très hautes températures.
Du reste d'autres avantages et particularités du acteur routa* tif selon l'invention apparaîtront au cours de la description sui- vante d'un exemple de réalisation possible de ce moteur, Cette description est donnée en référence au dessin annexée à simple titre indicatif et sur lequel!
La FIG.1 est une vue en coupe axiale d'un Moteur rotatif selon l'invention.
La Fig.2 en est une vue en coupe suivant la ligne 11-11 de la FIX. 1.
La Fig.3 est une vue partielle en perspective représentant un détail du mode de montage des aubes du stator.
La Fig . 4 est une vue partielle en coupe transversale de l'une des tuyères du rotor.
Le moteur représenté comporte un moteur qui affecte la forme d'une sorte de tourniquet. Ce rotor est constitué par un bras radial fixé sur l'arbre (2) .A chacune de ces extrémités cet arbre porte une tuyère thermo-propulsive (3) disposée de façon à peu prés tangen- tielle. L'orifice d'éjection (3a) de chacune de ces tuyères est orienté dans le même sens,compte tenu du sens de rotation F prévu pour l'arbre du moteur,chacune de ces orifices étant orienté dans la direction opposée à la direction de déplacement de l'extrémité correspondante du bras radial;du rotor.
Chaque tuyère (3) renferme un brûleur de carburant constitué par un injecteur (4) alimenté par une conduite (5) reliera une conduite générale d'alimentation (6) disposée dans le prolongement
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de l'axe du moteur. Cette dernière canalisation est fixe tandis que les deux conduites (5) sont mobiles puisqu'elles sont portées
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par le bras radial ,<t,> rotor. Dans ces conditions,ces deux conduites sont reliées à la canalisation (5a) par l'intermédiaire d'un Joint tournant.
Chaque tuyère (3)renferme également un dispositif d'allumage
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Ce dispositif peut titre constitué par une résistance électriqtje(6) susceptible de provoquer l'inflammation du carburant. L'une des extrémités de chacune de ces résistances est connectée avec un conducteur (7) branché sur un collecteur (8) d'arrivée de courant de forme circulaire qui est fixé sur la partie centrale de l'arbre du rotor. Sur ce collecteur frotte en contact fixe (9) relié à l'un des pôDes du circuit électrique d'alimentation.
Qunnt à l'au- tre extrémité de chacune des résistances (6).elle est fixée sur le corps métallique de la tuyère correspondante (3) de façon a assurer le retour du circuit électrique par lu tasse. Cependant
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pour améliorer les conditions d'établissement du circisit,,Ie lrrna du rotor porte, dans ses partie centrale,un autre collecteur 10) sur lequel frotte un contact rite (Jl) relii. à l'autre pôle du circuit d'alimentation. Ce dispositif d'allumage peut être étiamen- té par un courunt électrique basse terision,6volts ou 12 volts par exemple,pouvant être fH'r,/l1I1 par une batterie d'itcrumulittetirn.
Le rotor ainsi cfin;ti t,1, est disposé à l'intérleur d'un sta- tor de forme générale circulaire. Ce stator est constitué par une série d'aubes (1.:) disposées les ufiem n la suite des autres snutt la formf d'une couronne. Ces aubes sont incurv('C!'" rtetolles tour- nent leur concavité face à l'orifice d'éjection 0 < des tuyres, Suivan' eme caractéristique l"'p'wt.'''te du prêtent moteur lei4 rtubet
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f là> du ;t<it,,r son! cncutef.
Ccri aulrew ..ont rixée* par l'une- de : 1.:'.., txtrt'mtt'" tttr t)n<' clnl nn ( 13) ctui eni dinj,nnée perpftttttctt# 1 rt ncmcnt H 1'.ii.tire du 8U t euro Cette ctotxon cnmpdrle une ritr1e f"<tu\ct'< rf!< < 14 titt"!1trëe H'ntt' [rrfyttra !'endroit de t'pophtce- -i<."' <';., rilffr-reote ,IO,h..". < li>. l',ii' ailteurx,cette clcrtrmn ne r., w.,,'.t /11<' pt'rtfhfrte <1,e< 1,> parnt tntrrteure du cnrter( 1Z) du moteur.
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La cloison (13) constitue l'une des parois du stator. Da parol opposée (16) est formée par le carter (15) lui-même.Cette dernière paroi présente un certain écartement par rapport à l'ex- trémité correspondante des aubes (12) de façon à l'aisser un pas- sare libre pour l'écoulement de l'air d'alimentation traversant ces aubes.
Le carter (15) forme une chambre (17) d'entrée d'air contre la face de la cloison (13) opposée à celle portant les aubes (13 ) Dans cette chambre débouche un conduit (18) d'amenée d'air. Celui- ci renferme avantaement une turbine d'aspiration (19) portée par un a@bre (20) accouplé, par @ d'un pignon de renvoi d'angle (21) avec un autre pignon (22) solidaire de l'arbre (2) ,du moteur.
Le carter (13) est ouvert à sa périphérie en regard des aubes (12) du stator. Autour de celle-ci est disposée une gaine(25) de forme annulaire qui est destinée à recevoir les gaz s'échappant des tuyères. Cette gaine communique avec une conduite d'évacuation (24);et elle peut renfermer une tutbine (25) d'aspiration et de refoulement. Celle-ci est portée par un arbre (26) sur lequel est accouplé un pignon (27) engrenant avec le pignon (22) de l'arbre (2) du moteur.
Dans l'exemple représenté l'arbre du moteur est disposé verti calement et son carter est monté sur un support fixe (28) renfer- ment une crapaudine supportant l'extrémité correspondante de l'arbre (22).
Le prénent moteur comporte un dispositif de lancement permet- tant d'entrulner son rotor à une vitesse suffisante pour sa mise en fonctionnement. Lorsque cette vitesse est atteinte les broleues des deux tuyères sont @@@ allumés grâce au dispositif d'allu- @ précédemment décrit.
Chacune de ces tuyères fonctionne à la façon d'un atutoréacteur, l'air rentrant par l'orifice(3@) pour ressortir sous pression par les orifices d'éjection ( 3a) Le Jet des gaz qui s'échappent ainsi par ces orifices prend appui sur les aubes (12) du stator . Ceci entendre un couple de rotation qui provoque la rotation du rotor dans le sens de la flèche F.
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'..';, - .).'- ' ''..' '' ""'.;.;':-" "'';<''';;'L9:' gai: :(}e combustion,qui s'échappent hors 'des tuyères et . vannent frapper lea aubes,s'écoulent ensuite entre celles-ci suivant les flèches f2 pour gagner la gaine annulaire (23) de récupération. Ces gaz sont ensuite évacués pour la conduite (24), cette évacuation étant accélérée par la turbine (23).
Comme il a déjà été indiqué les tuyères (3) sont alimentées en air de combustion grâce à une circulation d'air qui s'établità travers les aubes (12) elles-mêm@es. En effet,l'air d'alimentation est amené par la conduite (18) dans la chambre (17). Puis,de cette chambre l'air traverse la cloison (13) par les orifices d'entrée (14) pour circuler à travers les aubes (12) et atteindre enfin l'intérieur du stator. La circulation de l'air d'alimentation s'établit ainsi suivant les flèches (fi).
Les parois des aubes (12 se trouvent portées à une certaine température du fait que cesau- bes sont frappées par le jet de az s'échappant hors des tuyéres(3) et que ces gaz s'écoulent ensuite entre ces tubes pour gagner la gaine (23) de récupération. Dans ces conditions,l'air d'alimentatiot qui circule à travers ces aubes subit ainsi un réchauffement impor- tant avant d'atteindre l'intérieur du stator. Ceci améliore consi-
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dérablement le rendement des tuyères ttcermo-propnlsives (3')
Par ailleurs, ce prélemevement des calories par l'air frais d'alimentation entraîne, évidemment, un refroidissement des parois des aubes (12). Ceci évite que ces dernières se trouvent portées à des températures extrêmement élevées comme cela est le cas pour les aubes des turboréacteurs.
Du fait même de ce refroidissement il n'est pas indispensable de fabriquer les aubes en un matériau spé- cial susceptible de résister à des températures extrêmement élevées
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comme dans le cas des turboréacteurs. Ceci a l'avantitxz de p¯--'.rc une réduction importante du prix de revient du moteur selon l'inven- tion. En effet, les différentes parties de ce moteur peuvent être fabriquées en métal ordinaire par chaudronnerie ce qui facilite la fabrication. De plus,le poids de ce moteur est relativement peu ompe rtant. Il faut également noter que le réchauffement préalable de l'air d'alimentation des tuyères a l'avantage de réduire la
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consommation de carburant tout en augmentant le rendement.
L'alimentation des injectcurs (4) des brûieu@s en carburant est assurée par l'effet de la force centrifuge de @orte que le moteur à l'avantage de ne comporter aucune pos@e.
Le réglage de la vitesse de ce moteur peut être effectué simplement en diminuant ou en augmentant le débit du liquida carburant,lequel peut être du pétrole ou kerosene.
Le moteur selon l'invention est susceptible de @ @ ses applicutions, Ainsi 11 peut être employé comme motsar fix pour l'entraînement d'un groupe électrogéne par exemple, peut également être utilisé pour l'entraînement d'un véhicule par exemple une automobile,un bateau ou un hélicoptère. Il est possi- ble de prévoir des prises de force appropriée suivant les cas et applications. Dans ce cas de l'utilisation de ce moteur sur une automobile il est possible de conserver un mecanisme d'embra- yage et une boite de vitesse afin que le moteur dit un régime de fonctionnement à peu près constant.
Il va de soi que le moteur selon l'invention n'est pas limi- té au seul exemple décrit ci-dessus à simple titre indicatif.
REVENDICATIONS
1*/ moteur rotatid essentiellement constitué par un rotor compor- tant au moins deux tuyères thermo-proprulsives dont les tubes d'éjection sont disposés tangentiellement à la périphérie et orientés dans le même sens,et un stator de forme générale circulaire formé par une série d'aubes disposées de façon que les jets de gaz s'échappent des tuyères du rotor prennent appui sur elles.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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ROTARY MOTOR
The present invention relates to a rotary engine comprising thermo-propellant nozzles, which can operate in the manner of ramjets or pulsoreactors.
This engine consists essentially of a rotor comprising at least two thermo-propulsion nozzles, the ejection tubes of which are arranged tangentially at the periphery and oriented in the same direction, and a stator of generally circular shape formed by a series vanes arranged so that the gas jets flowing out from the rotor nozzles bear on them. Thus, the thrust of the gases escaping from the nozzles hear a torque which drives the motor shaft.
According to another characteristic of the engine according to the invention.
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the vanes of its stator are hollow and the casing is designed so that they are traversed by the air circulation ending inside the stator to supply the nozzles.
Under these conditions, the supply air thus undergoes a preliminary heating which improves the efficiency. Furthermore, the air circulation thus established inside the vanes causes the latter to cool. This eliminates the need to make these blades of a special material capable of withstanding very high temperatures.
Moreover, other advantages and particularities of the routing actor according to the invention will become apparent from the following description of a possible embodiment of this motor, This description is given with reference to the appended drawing for information only. and on which!
FIG.1 is an axial sectional view of a rotary motor according to the invention.
Fig.2 is a sectional view along the line 11-11 of the FIX. 1.
FIG. 3 is a partial perspective view showing a detail of the method of mounting the blades of the stator.
Fig. 4 is a partial cross-sectional view of one of the nozzles of the rotor.
The motor shown has a motor which takes the form of a kind of turnstile. This rotor is formed by a radial arm fixed to the shaft (2). At each of these ends this shaft carries a thermo-propellant nozzle (3) arranged approximately tangentially. The ejection orifice (3a) of each of these nozzles is oriented in the same direction, taking into account the direction of rotation F provided for the motor shaft, each of these orifices being oriented in the direction opposite to the direction of displacement of the corresponding end of the radial arm of the rotor.
Each nozzle (3) contains a fuel burner consisting of an injector (4) supplied by a pipe (5) will connect a general supply pipe (6) arranged in the extension
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of the motor shaft. This last pipe is fixed while the two pipes (5) are mobile since they are carried
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by the radial arm, <t,> rotor. Under these conditions, these two pipes are connected to the pipe (5a) by means of a rotary joint.
Each nozzle (3) also contains an ignition device
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This device may consist of an electriqtje resistor (6) capable of causing the fuel to ignite. One of the ends of each of these resistors is connected with a conductor (7) connected to a circular shaped current inlet collector (8) which is fixed to the central part of the rotor shaft. On this collector rubs in fixed contact (9) connected to one of the poles of the electrical supply circuit.
At the other end of each of the resistors (6), it is fixed to the metal body of the corresponding nozzle (3) so as to ensure the return of the electrical circuit through the cup. However
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to improve the conditions for establishing the circisit ,, Ie lrrna of the rotor bears, in its central part, another collector 10) on which rubs a rite contact (Jl) relii. at the other pole of the power supply circuit. This ignition device can be etiamen- tiated by a low terision electric current, 6 volts or 12 volts for example, which can be fH'r, / l1I1 by an itcrumulittetirn battery.
The rotor thus cfin; ti t, 1, is placed inside a stator of generally circular shape. This stator is made up of a series of vanes (1. :) arranged ufiem n following the others in the form of a crown. These vanes are curved ('C!' "Rtetolles turn their concavity facing the ejection orifice 0 <of the nozzles, following characteristic the" 'p'wt.' '' Te of the lei4 rtubet motor.
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f there> du; t <it ,, r sound! cncutef.
Ccri aulrew ..are matched * by one of: 1.: '.., txtrt'mtt' "tttr t) n <'clnl nn (13) ctui eni dinj, nnée perpftttttctt # 1 rt ncmcnt H 1' .ii.tire du 8U t euro This ctotxon cnmpdrle a ritr1e f "<tu \ ct '<rf! <<14 titt"! 1trëe H'ntt' [rrfyttra! 'place of t'pophtce- -i <. "' <';., rilffr-reote, IO, h .. ". <li>. l', ii 'ailteurx, this clcrtrmn ne r., w. ,,'. t / 11 <'pt'rtfhfrte <1, e <1,> part of the motor controller (1Z).
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The partition (13) constitutes one of the walls of the stator. The opposite parol (16) is formed by the casing (15) itself. This latter wall has a certain distance from the corresponding end of the vanes (12) so as to leave a free passage. for the flow of supply air passing through these vanes.
The casing (15) forms an air inlet chamber (17) against the face of the partition (13) opposite to that carrying the vanes (13) In this chamber opens an air inlet duct (18) . This frontaement contains a suction turbine (19) carried by an a @ bre (20) coupled by @ an angle gear (21) with another pinion (22) integral with the shaft (2), of the engine.
The casing (13) is open at its periphery facing the blades (12) of the stator. Around the latter is arranged a sheath (25) of annular shape which is intended to receive the gases escaping from the nozzles. This sheath communicates with an evacuation pipe (24); and it can contain a tutbine (25) for suction and delivery. This is carried by a shaft (26) on which is coupled a pinion (27) meshing with the pinion (22) of the shaft (2) of the motor.
In the example shown, the motor shaft is arranged vertically and its casing is mounted on a fixed support (28) containing a slider supporting the corresponding end of the shaft (22).
The present motor comprises a starting device making it possible to entrain its rotor at a speed sufficient for it to be put into operation. When this speed is reached the burners of the two nozzles are ignited by means of the ignition device described above.
Each of these nozzles works like an atutoreactor, the air entering through the orifice (3 @) to exit under pressure through the ejection orifices (3a) The jet of gases which thus escape through these orifices rests on the blades (12) of the stator. This hears a torque which causes the rotor to rotate in the direction of arrow F.
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'..' ;, -.) .'- '' '..' '' "" '.;.;': - "" ''; <'' ';;' L9: 'gay: :(} The combustion, which escapes out of the nozzles and gates to strike the vanes, then flow between them following arrows f2 to reach the annular recovery sheath (23). These gases are then evacuated for the pipe ( 24), this discharge being accelerated by the turbine (23).
As has already been indicated, the nozzles (3) are supplied with combustion air by means of an air circulation which is established through the vanes (12) themselves. In fact, the supply air is brought through the pipe (18) into the chamber (17). Then, from this chamber the air passes through the partition (13) via the inlet orifices (14) to circulate through the vanes (12) and finally reach the interior of the stator. The supply air circulation is thus established according to the arrows (fi).
The walls of the blades (12 are brought to a certain temperature due to the fact that these blades are struck by the jet of az escaping from the nozzles (3) and that these gases then flow between these tubes to gain the sheath. (23) Under these conditions, the feed air flowing through these vanes thus undergoes significant heating before reaching the inside of the stator.
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derailably the efficiency of ttcermo-propnlsive nozzles (3 ')
Furthermore, this removal of calories by the fresh supply air obviously leads to cooling of the walls of the blades (12). This prevents the latter from being brought to extremely high temperatures, as is the case for the blades of turbojets.
Because of this cooling, it is not essential to manufacture the blades of a special material capable of withstanding extremely high temperatures.
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as in the case of turbojets. This has the advantage of p¯ - '. Rc a significant reduction in the cost price of the engine according to the invention. Indeed, the different parts of this engine can be made of ordinary metal by boiler making which facilitates manufacture. In addition, the weight of this engine is relatively light. It should also be noted that the preliminary heating of the air supply to the nozzles has the advantage of reducing the
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fuel consumption while increasing efficiency.
The fuel supply to the injectors (4) of the burner @ s is ensured by the effect of the centrifugal force so that the engine has the advantage of not having any pos @ e.
The speed adjustment of this engine can be done simply by decreasing or increasing the flow of liquid fuel, which can be petroleum or kerosene.
The engine according to the invention is capable of @ @ its applications, Thus 11 can be used as a motar fix for the drive of a generator for example, can also be used for the drive of a vehicle for example an automobile , a boat or a helicopter. It is possible to provide suitable power take-offs according to the cases and applications. In this case of the use of this engine on an automobile, it is possible to keep a clutch mechanism and a gearbox so that the engine says a more or less constant operating speed.
It goes without saying that the engine according to the invention is not limited to the single example described above for guidance only.
CLAIMS
1 * / rotatid motor essentially constituted by a rotor comprising at least two thermo-proprulsive nozzles, the ejection tubes of which are arranged tangentially at the periphery and oriented in the same direction, and a stator of generally circular shape formed by a series vanes arranged so that the gas jets escape from the rotor nozzles are supported on them.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.