FR2519700A1 - Variable output turbine engine - has rotor defining triangular combustion chambers with inlet and exhaust orifices - Google Patents

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Abstract

The variable thrust turbine has a fixed central support on two lateral supports with passages for air. The central support has walls forming combustion chamber surfaces with orifices and feeds to pass fuel gas into the turbine and orifices to exhaust gas toward a high pressure compressor for recirculation and recombustion. The combustion chambers are triangular and move through a path with a predetermined radius under the effect of the combustions to cause movement of the rotor, which extends along the central axis.

Description

A) TITRE DE L'INVENTION s
Turbine Economique Polyvalente à Puissance Vnril
(T.E.P.P.V.)
B) La présente invention concerne un dispositif ou moteur du
type turbine permettant de développer, ou produire, une
force, ou puissance à de moindres frais,
Eh plus de ces qualités de conception, à partir du régime de rotation en rallenti jusqu'au régime maximale avec l'usage d'une seule chambre d'explosion, nécessite une minime quantité de mélange gazeux, pour une force consi dérable à la rotation de l'axe central, de rotation.A) TITLE OF THE INVENTION s
Vnril Power Versatile Economic Turbine
(TEPPV)
B) The present invention relates to a device or motor of the
turbine type for developing, or producing, a
strength, or power at lower cost,
In addition to these design qualities, from the idle rotation speed to the maximum speed with the use of a single explosion chamber, requires a minimal amount of gas mixture, for a considerable force during rotation. of the central axis, of rotation.

Le passage aux puissances supérieures est progressif, ou par stade de sélection des besoins, car la mise en service des autres chambres par la commande du dosage quantitatif du mélange gazeux et suivant le nombrc d'éjecteurs eue l'on peut installer sur le support central, pour connaître et disposer la limite d'utilisation. The transition to higher powers is gradual, or by stage of selection of needs, because the commissioning of the other chambers by controlling the quantitative dosage of the gaseous mixture and according to the number of ejectors had can be installed on the central support , to know and have the usage limit.

C) La technique antbrieure des dispositif3 connu. de ce genre, s'est arrêtée au stade de dispositif de turbine (lite hydraulique (de Francis, Pelton, Kaplan) à vapeur, ou autres turbines liées à un compresseur ou turbine libre.C) The prior art technique of the known device3. of this kind, stopped at the stage of a turbine device (hydraulic lite (from Francis, Pelton, Kaplan) with steam, or other turbines linked to a compressor or free turbine.

Surtout dans le domaine aéronautique, les turbines connue.Especially in the aeronautical field, known turbines.

associes à un ensemble de con. presseurs d'air, de basse pression et de haute pression, à ailettes de forme hélicoï- dale, disposées en rayons inclinés, pour une aspiration donnée, ainsi que pour un taux de compression et de dilution donné, de compresseur centrifuge à ailettes plus ou moins droites ou courbées, en brume de rayon droit et autres composants complexes et couteux pour provoquer l'action d'éjecter une pression sur des ailettes disposées en éventail sur une forme de roue pour provoquer une rotation.associated with a set of con. air pressers, low pressure and high pressure, with helical fins, arranged in inclined radii, for a given suction, as well as for a given compression and dilution rate, of centrifugal compressor with fins more or less straight or curved, in mist with a right radius and other complex and expensive components to cause the action of ejecting pressure on fins arranged in a fan shape on a wheel to cause rotation.

Toujours dans le domaine aéronautique, l'utilisation des turbines sont appréciées, mais la haute température provo quée par les chambres de combustion limite l'usage, ainsi que sur certains secteurs géographique ou la température ambiante est plus ou moins chaude.Also in the aeronautical field, the use of turbines is appreciated, but the high temperature caused by the combustion chambers limits the use, as well as in certain geographic areas where the ambient temperature is more or less hot.

Ainsi réduite à l'impossibilité d'utiliser la puissance prévue à la conception. Pour remédier à toutes ces contraintes très pénalisantes, ainsi qu'à l'usage et consommation massive des matières pour servir à l'action d'éjecter, qu'en notre époque, ainsi que pour le futur, deviennent rare et à un prix très élevé par rapport à sa rentabilité.Thus reduced to the impossibility of using the power provided for in the design. To remedy all these very penalizing constraints, as well as the use and massive consumption of materials to be used for the action of ejecting, which in our time, as well as for the future, are becoming rare and at a very low price. high compared to its profitability.

D) La Turbine Economique Polyvalente à Puissance Variable, selon l'invention, permet d'éviter ces inconvénients et de nombreux autres problèmes.D) The Versatile Economic Variable Power Turbine according to the invention makes it possible to avoid these drawbacks and many other problems.

Telle est, en effet, constituée premièrement, par un support central, comportant plusieurs orifices calibrés et d'accessoires, pour l'admission des gaz prêts a la détente, provenant de la chambre de mel ange sous pression d'air et de combustible, de plusieurs orifices pour l'évacuation des gas détendus, vers l'entrée d'air du compresseur de très haute pression pour son recyclage à la combustion.  Such is, in fact, constituted firstly, by a central support, comprising several calibrated orifices and accessories, for the admission of gases ready for expansion, coming from the mel angel chamber under air and fuel pressure, several orifices for the evacuation of expanded gases, towards the air inlet of the very high pressure compressor for recycling to combustion.

La partie intérieurre du support central, associé aux parties postérieur des bases des triangles en forme de dents de scie liées l'une derrière l'autre par un petit intervalle pour les isoler, en forme de couronne, dont les creux sont des chambres d'explosion trianallaires les bases et les largeurs sont calibrées pour un volume de matière de combustion correspondant à la puissance eu'elle doit développer à l'axe central de rotation, ainsi que de son rayon, de deux volants plats et creux dont la largeur d'extrémité est suffisante pour servir de parois latérales aux chambres d'explosion, que par la détente des gaz, la base de la chambre d'explosion reçoit une certaine pulsion qui fait provoquer un sens de rotation à la couronne, qui est solidaire du rotor lié à son axe central de rotation, muni d'un pignon, d'un rotor calibré pour recevoir la couronne des chambres d'explosion sur le bord extérieur, des deux volants plats fixés latéralement aux bords, est équipé de palettes de forme hélicoYdale fixes ou réglables pour rayon, il aspire l'air ambiant, car la partie centrale est creuse pour oanaliser et comprimer l'air partiellement, devant l'entrée du compressEur d'air de très haute pression, d'un compresseur centrifuge de très haute pression, en forme de trois entonnoirs partiellement perforés, superposés, dont le c8té ou le diamètre est le plus grand et très ouvert et à bord plat, des ailettes partiellement perforées, en forme de
C très ouvert les séparent en hauteur et en rayon.The inner part of the central support, associated with the posterior parts of the bases of the triangles in the shape of saw teeth linked one behind the other by a small gap to isolate them, in the shape of a crown, the hollows of which are chambers of trianallary explosion the bases and the widths are calibrated for a volume of combustion material corresponding to the power had to develop at the central axis of rotation, as well as its radius, of two flat and hollow flywheels whose width end is sufficient to serve as side walls for the explosion chambers, that by the expansion of the gases, the base of the explosion chamber receives a certain impulse which causes the direction of rotation to cause the crown, which is integral with the linked rotor at its central axis of rotation, fitted with a pinion, a rotor calibrated to receive the crown of the explosion chambers on the outer edge, two flat flywheels fixed laterally to the edges, is fitted with helical pallets o Fixed or adjustable radius, it draws in ambient air, because the central part is hollow to channel and compress the air partially, in front of the inlet of the very high pressure air compressor, of a very high centrifugal compressor high pressure, in the form of three partially perforated, superimposed funnels, with the largest or very open diameter or diameter and with flat edges, partially perforated fins, in the form of
C very open separate them in height and radius.

La prise de l'air provenant du rotor s'effectue par la partie où le diamètre de l'entonnoir est le plus petit, aspire par la partie débordante des ailettes de séparation, incline vers le sens de rotation d'un certain degté pour le brassage, canalisé et chassé l'air par la force centrifuge d'uns part et de l'effet de trempellin des ailettes de séparation, des entres d'aspirations de forme rectanyllaire siagrandissant en laroeub et en se resserant de hauteur jusqu'a l'extrr'mité extérieure, séparément comme des rayons de roule, sur toute la circonférence, par l'ouverture du bord de fuite, calibré pour un débit de pression déterminé.The air intake from the rotor takes place through the part where the diameter of the funnel is smallest, sucks in through the projecting part of the separation fins, inclines towards the direction of rotation of a certain degree for the brewing, channeled and expelled air by the centrifugal force on the one hand and the quenching effect of the separation fins, the aspirations of aspirations of rectanyllar shape growing in size and tightening from height up to the outer end, separately like rolling spokes, over the entire circumference, through the opening of the trailing edge, calibrated for a determined pressure flow.

Le dispositif, selon l'invention, permet en dosant le combustible gazeux par proportion avec la manette de commande des clappets d'ouverture des orifices d'admission de ces gaz dans les chambres d'explosion et de sa détente, de produire une certaine force ou puissance variable pour la rotation de lv?e central, équipé d'un pignon calibré, sans autres preoccupa- tions capitales pour la conduite du dispositif ou moteur, et sans autres surveillances essentielles pour une longue fiabilité. The device according to the invention makes it possible, by proportioning the gaseous fuel in proportion with the control handle of the valves for opening the orifices for admitting these gases into the explosion chambers and its detent, to produce a certain force or variable power for the rotation of the central lever, fitted with a calibrated pinion, without other major concerns for driving the device or motor, and without other essential monitoring for long reliability.

E) Le dessin, premier annexe, est uno me en plan du dispositif, lorsque le moyen de produire une force ou puissance rotative considérable à de moindre frais est la Turbine Economique Polyvalente à
Puissance Variable, dont l'effet est basé sur l'exploitation d'une couronne circulaire de chambre d'explosion triangulaires fixé sur le rotor, de deux volants latéraux du rotor, du rotor équipé d'ailettes fixes ou réglables, un axe central de rotation équipé d'un pignon, de deux supports d'axe latéraux.E) The drawing, first annex, is a plan of the device, when the means of producing a considerable rotary force or power at lower cost is the Multipurpose Economic Turbine at
Variable power, the effect of which is based on the operation of a circular crown of triangular explosion chamber fixed to the rotor, two lateral flywheels of the rotor, the rotor fitted with fixed or adjustable fins, a central axis of rotation fitted with a pinion, two lateral axle supports.

r) Tel qu'il est représente sur le premier dessin annexe en plan, le dispositif comporte le support central 1 avec des orifices 2, 2A, 2B, 2C,pour l'admission, les chambres dtexDlosion 1 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, '18, 19, 20, les tubes 4D, 4E, 4F, 4G, pour l'évacuation des gaz détendus, l'orifice 4, 4A, 4B, 4c, pÔur l'évacuation des gaz détendus, les bouchons 5, 5A, 5B, 5C, pour accéder au gicleur 6, 6A, 6B, 6C, les vis 7, 7A, 7B, 70., 7D, 7E, 7F, 7C, pour fixer sur le support central les tubes d'admission et d'évacuation des gaz, les brûleurs 8, 8A, 8B, 8C, ou allumeur continu seulement à partir de l'action de la mise en rotation, des vis 9, de fixation du volant sur le côté gauche du rotor, le volant 10, la couronne 11, le rotor 12, du bord dV~ttaoue des ailettes 13, fixes ou réglables sur le rotor, les rainures 14, longitudinales de liaison et d'ahdérence rotative du rotor, sur l'axe 15 central de rotation.  r) As it is represented on the first annexed drawing in plan, the device comprises the central support 1 with orifices 2, 2A, 2B, 2C, for the admission, the dtexDlosion chambers 1 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, '18, 19, 20, tubes 4D, 4E, 4F, 4G, for the evacuation of expanded gases, orifice 4, 4A, 4B, 4c, for the evacuation of the expanded gases, plugs 5, 5A, 5B, 5C, to access the nozzle 6, 6A, 6B, 6C, screws 7, 7A, 7B, 70 ., 7D, 7E, 7F, 7C, to fix on the central support the gas inlet and outlet tubes, the burners 8, 8A, 8B, 8C, or continuous igniter only from the action of the rotation, screws 9, fixing the flywheel on the left side of the rotor, the flywheel 10, the crown 11, the rotor 12, from the edge dV ~ ttaoue fins 13, fixed or adjustable on the rotor, the grooves 14 , longitudinal connection and rotatable ahdérence of the rotor, on the central axis of rotation.

Le deuxième dessin annexe, tel qu'il est représenté en coupe, est le compresseur centrifuge (1) de très haute pression en forme de quatre entonnoirs partiellement perforés, superposés, liés et espacés par la hauteur avec des ailettes partiellement perforées pour séparation (3) en forme de C très ouverts sur la longueur, en forme de rayon de roue, le cinquième entonnoir est constitué par le corps fixe (4).L'entrée d'air (5) avec ailettes (6) légèrement inclinées vers le sens de rotation dont les passages pour l'éjection sont de forme rectangulaire (7) allant en s'agrandissant vers la largeur pour s'unir à l'extrémité du diamètre le plus grand des quatre entonnoirs laissant un passage de projection (8) sur toute la circonférence, des clappets anti-retour (9) avec dispositif de mímoeuvre de démarrage de secours (10) une rénêratrice (11) une couronne de lancement de secours (12) l'emplacement de la turbine en ooupe (13) les deux venturis (14) les vis de fixation de la génératrice (15) les vis de fixation du dispositif de démarrage de secours (16) les pipes d'admission des gaz à ddtendre (17) l'axe central (18) vis de fixation (19) des pipes d'admission.The second annexed drawing, as shown in section, is the very high pressure centrifugal compressor (1) in the form of four partially perforated funnels, superimposed, linked and spaced apart by height with partially perforated fins for separation (3 ) C-shaped very open along the length, in the shape of a wheel spoke, the fifth funnel is formed by the fixed body (4). The air intake (5) with fins (6) slightly inclined towards the direction of rotation, the passages for ejection of which are rectangular in shape (7) extending in width to join at the end of the largest diameter of the four funnels leaving a projection passage (8) over any the circumference, non-return valves (9) with emergency start-up device (10) a regenerator (11) an emergency launch ring (12) the location of the turbine in section (13) the two venturis (14) the generator fixing screws (15) the fixing screw of the emergency starting device (16) the gas intake pipes to be expanded (17) the central axis (18) fixing screw (19) of the intake pipes.

a) Parmi les applications les plus intéressantes de
l'invention, on peut citer la motorisation de certains
véhivoles, ainsi que tout autres machines et véhicules
qui nécessitent une force de rotation à moindre frais. a) Among the most interesting applications of
the invention, we can cite the motorization of some
vehicles, as well as all other machines and vehicles
which require a rotational force at a lower cost.

Claims (4)

R E V E N D I C A T I O N S.R E V E N D I C A T I O N S. 1) La Turbine Economique Polyvalente ; Puissance Variable,1) The Versatile Economic Turbine; Variable Power, est associée à un support oentral(l) fixé sur deux is associated with an oentral support (l) fixed on two support latéraux, avec des fentes pour le passage de lateral supports, with slots for the passage of l'air. the air. Caractérisé par le fait que le support central(l) fait en partie de parois aux chambres d'explosion de 1 à 20 conçu aveo plusieurs orifices de 4, 4A, 4B, 4C, et acoessoire pour l'admission des gaz prêts à la détente et avec des orifices de 2, 2A, 2B, 2G pour l'évacuation des gas détendus vers le compresseur de très haute pression pour son recyclage à la combustion.Characterized by the fact that the central support (l) partly forms walls with explosion chambers from 1 to 20 designed with several orifices of 4, 4A, 4B, 4C, and accessories for the admission of gases ready for expansion and with orifices of 2, 2A, 2B, 2G for evacuating the expanded gases towards the very high pressure compressor for recycling to combustion. Caractérisé par le fait que la couronne(ll; des chambres d'explosion triangulaire est calibré et de roue circulaire pour un rayon déterminé, comporte le moyen de supporter des pulsions pour provoquer une force rotation déterminée ou rotor, qui est lié à son axe centralfl5) équipé d'un pignon.Characterized by the fact that the crown (ll; of the triangular explosion chambers is calibrated and of circular wheel for a determined radius, includes the means of supporting impulses to cause a determined rotational force or rotor, which is linked to its central axisfl5 ) fitted with a pinion. Caractérisé en ce qui concerne le moyen de fermer latéralement les chambre d'explosion, sont l'extrémité des deux volants(10), dont la largeur est une surface plate, fixé sur les deux cotés du rotor(12) Caractérisé par le fait que le rotor fait aussi fonction d'aspirateur d'air ambiant par l'effet des ailettes (13,) à pas fixes ou réglables, pour le brassage d'une certaine quantité d'air pour 1 suralimentation du compresseur # de très haute prension centrifuge. Characterized with regard to the means of closing the explosion chambers laterally, are the end of the two flywheels (10), the width of which is a flat surface, fixed on both sides of the rotor (12) Characterized by the fact that the rotor also acts as an ambient air vacuum cleaner by the effect of the fins (13,) with fixed or adjustable steps, for the mixing of a certain amount of air for 1 supercharging of the compressor # of very high centrifugal pressure . Caractérise cn ce que le moyen de retenir les gaz ayant les détentes sontdes chambres d'explosion de forme triangulaire de là 20 lié l'une derrière l'autre en forte circulaire, séparé par des interlles, pour les isoler, fixé sur le champ circulaire du rotor, lié à son axe, associé aux deux volants(10) Characterizes cn that the means of retaining the gases having the detents are explosion chambers of triangular shape from there 20 linked one behind the other in strong circular, separated by interlles, to isolate them, fixed on the circular field of the rotor, linked to its axis, associated with the two flywheels (10) Polyvalente à Puissance Variable comporte le moyen de la mise de pression des gaz prêts à la détente dans des chambres d'explosion de forme triangulaire, et du compresseur de Très Haute Pression Centrifuge en forme de quatre entonnoirs superposés, séparés par des ailettes (6) sur le champ, pour une séparation latérale calibrée et pour une certaine quantité d'air à oanaliser et à comprimer, dont une part émerge à l'entrée et sont légèrement inclinées vers le sens de rotation, pour une incidence de brassage donnée, en forme de C très ouvert, formant ainsi des couloirs rectangulaires, jusqu'au bord de l'entonnoir où le diamètre est le plus fort (8) et réparti sur toute la circonférence séparément. Le cinquième entonnoir est le corps fixe (4).Versatile with Variable Power includes the means of pressurizing the gases ready for expansion in explosion chambers of triangular shape, and the Very High Pressure Centrifugal compressor in the form of four superimposed funnels, separated by fins (6) on the field, for a calibrated lateral separation and for a certain amount of air to be channeled and compressed, part of which emerges at the inlet and are slightly inclined towards the direction of rotation, for a given mixing incidence, in shape of C very open, thus forming rectangular corridors, to the edge of the funnel where the diameter is greatest (8) and distributed over the entire circumference separately. The fifth funnel is the fixed body (4). Caractérisé par le fait que la Turbine EconomiqueCharacterized by the fact that the Economic Turbine selon la renvendication (1) caractérisé en ce nue le moyen de produire une force ou puissance variable à de moindre frais est associé au support central (15.  according to claim (1) characterized in that bare the means of producing a variable force or power at lower cost is associated with the central support (15. (2) La Turbine Economique Polyvalente à Puissance Variable(2) The Versatile Economic Variable Power Turbine Caractérisé par le fait que le moyen de donner la force de rotation au rotor et la couronne (11) des chambres d'explosion de là 20 en forme triangulaire liées l'une derrière l'autre circulairement, dont la base sert de surface d'impact et pour recevoir les pulsions, aussitôt la détente des gaz.Characterized by the fact that the means of giving the rotational force to the rotor and the crown (11) of the explosion chambers from there 20 in triangular shape linked one behind the other circularly, the base of which serves as a surface impact and to receive the impulses, immediately the relaxation of the gases. Caractérisé par le fait, oue le sunport central ait le moyen proportionnel, d'aspirer et traiter l'air, nar l'effet dep ailettes fixes ou rérl bles, nour assurer la suralimentation dn compresseur de tre. haute pression.Characterized by the fact that the central sunport has the proportional means of sucking in and treating the air, nar the effect of fixed or re fl ective fins, while ensuring supercharging of the compressor. high pressure. Caractérisé en ce que le moyen de mise en pression, des chambres d'erplosion, en matière étonnante p--r allumage est le comprenseur de très haute pression, constitué de quatre entonnoirs partiellement perforés, superposes,se parés par des ailettes partiellement perfores (3) calibrées e forme de triangles très étirés, disposé autour de l'axe en forme de rayon de roue, dont la base émerge et est légèrement inclinée vers le sens de rotation, pour une incidence déterminée, pour un tsux d'aspiration déterminée. Le cinquième entonnoirs est le corps (4) fixe du compresseur. Characterized in that the means of pressurizing, erosion chambers, in astonishing material for ignition is the very high pressure compensator, consisting of four partially perforated funnels, superimposed, adorned by partially perforated fins ( 3) calibrated in the form of very drawn triangles, arranged around the axis in the shape of a wheel spoke, the base of which emerges and is slightly inclined towards the direction of rotation, for a determined incidence, for a determined suction tsux. The fifth funnel is the fixed body (4) of the compressor. 3) La Turbine Economique Polyvalente à Puissance Variable selon revendication (1) caractérisé en ce que le moyen de produire une force de puissance variable sont le support central (1) avec les orifices 4, 4A, 43, 4C, disposé circulairement les deux volants (10) fixés sur le support central qui ferme latéralement les chambres d'explosion, du support central avec les ailettes (vis) fixes, ou réglables suivant une incidence donnée et le compresseur (1) d'air de très haute pression.3) The Versatile Economic Variable Power Turbine according to claim (1) characterized in that the means of producing a variable power force are the central support (1) with the orifices 4, 4A, 43, 4C, arranged circularly the two flywheels (10) fixed to the central support which laterally closes the explosion chambers, from the central support with the fins (screws) fixed, or adjustable according to a given incidence and the compressor (1) of very high pressure air. 4) La Turbine Economique Polyvalente à Puissance Variable4) The Versatile Economic Variable Power Turbine selon la revendication (1) caractérisé en ce que le moyen de produire une force à moindres frais, est le support central avec les accessoires, la couronne (11) circulaire, les çhambres d'explosion trianollaire de 1 å 20 les deux volants (10) plats, le support central avec ailettes (13) fixes ou réglables, le compresfeur de très haute pression, ((4) du deuxième dessin).  according to claim (1) characterized in that the means of producing a force at lower cost, is the central support with the accessories, the circular crown (11), the chambers of trianollar explosion from 1 to 20 the two flywheels (10 ) flat, the central support with fixed or adjustable fins (13), the very high pressure compressor ((4) of the second drawing).
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