FR2580889A1 - Method of creating a plasma by combustion of a gas or a vapour by means of a high electrostatic voltage. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé permettant d'obtenir un plasma par combustion d'un gaz ou d'une vapeur, au moyen d'une haute tension électrostatique due au frottement de ce gaz ou de cette vapeur. The present invention relates to a method making it possible to obtain a plasma by combustion of a gas or a vapor, by means of a high electrostatic voltage due to the friction of this gas or of this vapor.
Les moyens actuels employés pour créer un plasma sont connus et font intervenir des énergies importantes. The current means used to create a plasma are known and involve significant energies.
Les plasmas continus sont obtenus par décharges de potentiels continus dans des atmosphères raréfiées ; ce sont les plasmas les plus a nciens et actuellement les plus utilisés. Continuous plasmas are obtained by discharges of continuous potentials in rarefied atmospheres; these are the most ancient plasmas and currently the most used.
Les plasmas créés par énergies radio-fréquences permettent d'éviter les phénomènes d'accumulation de charges, et ces générateurs se divisent en deux familles : les hautes fréquences, de quelques Mégahertz à quelques centaines de Mégahertz, et les microondes de plusieurs Gigahertz. The plasmas created by radio-frequency energies make it possible to avoid the phenomena of charge accumulation, and these generators are divided into two families: high frequencies, from a few megahertz to a few hundred megahertz, and microwaves of several Gigahertz.
On utilise également des énergies lumineuses pour amorcer un plasma, mais les mises en oeuvre sont lourdes et délicates ; il s'agit essentiellement des U.V. mis en oeuvre par l'effet Laser (le Laser étant un plasma en soi), et par des lampes U.V., mais ces moyens nécessitant de fortes puissances d'amorçage. Light energies are also used to initiate a plasma, but the implementations are heavy and delicate; these are essentially U.V.s implemented by the Laser effect (the Laser being a plasma per se), and by U.V. lamps, but these means requiring high starting powers.
En résumé, les procédés connus et utilisés actuellement nécessitent pour leur mise en oeuvre, un matériel conséquent, onéreux, et réclamant de fortes énergies en regard de l'énergie plasma générée. In summary, the known and currently used methods require, for their implementation, a material, expensive, and requiring high energies compared to the plasma energy generated.
L'invention décrite ci-après, présente une amélioration conséquente, réclamant pour sa mise en oeuvre, un matériel simple, peu onéreux, et de plus, une énergie consommée largement compensée par l'énergie du plasma ainsi créé. The invention described below, presents a significant improvement, requiring for its implementation, a simple material, inexpensive, and in addition, an energy consumed largely offset by the energy of the plasma thus created.
La présente invention concerne un procédé qui tend à obtenir une réaction due à la création d'une haute tension électrostatique par frottement dssun gaz ou d'une vapeur sous pression
Cette haute tension électrostatique ainsi créée permettra l'inflamation et la combustion des gaz ou vapeurs ayant servi à sa création, produisant ainsi un plasma. The present invention relates to a method which tends to obtain a reaction due to the creation of a high electrostatic voltage by friction of a gas or a vapor under pressure.
This high electrostatic voltage thus created will allow the ignition and combustion of the gases or vapors that served to create it, thereby producing a plasma.
Le procédé consiste à obtenir une tension suffisamment élevée qui pourra modifier l'environnement - les gaz ou les vapeurs - de manière à les amener au point de fusion et de combustion. The process consists in obtaining a sufficiently high voltage which can modify the environment - gases or vapors - so as to bring them to the point of melting and combustion.
En réalité, ce sont les décharges des étincelles électrostatiques provoquées par la haute tension ainsi formée qui désintégreront les gaz ou les vapeurs, se servant de ceux-ci comme comburant et carburant. In reality, it is the discharges of electrostatic sparks caused by the high voltage thus formed which will disintegrate the gases or vapors, using them as oxidant and fuel.
Les gaz ou vapeurs modifiés résultants sont des plasmas à température élevée ; ceux-ci conjugués avec la haute tension électrostatique et les gaz ou vapeur sous pression créera un phénomène d'avalanhe et ira en s'amplifiant. The resulting modified gases or vapors are high temperature plasmas; these combined with the high electrostatic voltage and the gases or vapor under pressure will create an avalanche phenomenon and will increase.
On peut comparer la création de ce plasma à la création de la foudre qui serait provoquée par frottement, comme c'était le cas des
Feux de Saint Elme, aigrettes de très hautes tensions éléctrostatiques sur le haut des m ts des voiliers d'autrefois.We can compare the creation of this plasma to the creation of lightning which would be caused by friction, as was the case with
Fires of Saint Elme, egrets of very high electrostatic tensions on the top of the masts of yachts of yesteryear.
Le procédé consiste à créer, par frottement, de la haute tension électrostatique comme on pourrait le fabriquer avec une roue de
Barlow.The process consists in creating, by friction, high electrostatic voltage as one could make it with a wheel.
Barlow.
Notre invention consiste à utiliser des gaz ou des vapeurs qui remplacent la rotation de la roue et le pinceau collecteur. Our invention consists in using gases or vapors which replace the rotation of the wheel and the collecting brush.
Le parcours dé ces gaz ou vapeurs peut être linéaire. The path of these gases or vapors can be linear.
Un dispositif permettant de mettre en évidence le procédé de la présente invention consiste à utiliser des pièces isolantes et conductrices placées alternativement dans un tube isolant. A device making it possible to demonstrate the process of the present invention consists in using insulating and conducting parts placed alternately in an insulating tube.
La figure l montre une réalisation ayant servi à la mise en oeuvre du procédé de la présente invention. FIG. 1 shows an embodiment having been used for implementing the method of the present invention.
Un tube isolant (1) présentant un orifice d'entrée (2) et un orifice de sortie (3) est fixé sur un manchon (6) fileté (7) ; ce tube coulisse dans un isolant (8) qui le maintient, et un manchon (9) rient le bloquer de manière étanche par un joint (lu). An insulating tube (1) having an inlet (2) and an outlet (3) is fixed on a threaded sleeve (6) (7); this tube slides in an insulator (8) which holds it, and a sleeve (9) laughs blocking it in a leaktight manner by a seal (read).
Le tube (1) comporte des pièces métalliques creuses (4) et des pièces isolantes creuses (5), celles-ci étant intercalées de manière à ce que les pièces métalliques soient séparées par une pièce isolante. The tube (1) comprises hollow metal parts (4) and hollow insulating parts (5), the latter being interposed so that the metal parts are separated by an insulating part.
Le tube (1) est ici en pyrex et peut entre en quartz, en verre ou tout autre matériau isolant comme du PTFE : ses caractéristiques nécessaires étant la résistance à la chaleur (vapeurs) et sa tenue diélectrique et éléctrostatique pour le transfert des charges. The tube (1) is here in pyrex and can enter quartz, glass or any other insulating material such as PTFE: its necessary characteristics being the resistance to heat (vapors) and its dielectric and electrostatic resistance for the transfer of charges.
La longueur est d'environ 1.50 mètre et se calcule en fonction de la THT désirée et, par ce fait, du plasma que l'on souhaite obtenir ; celle-ci peut donc varier considérablement. The length is approximately 1.50 meters and is calculated according to the desired THT and, therefore, the plasma that one wishes to obtain; it can therefore vary considerably.
Le diamètre est d'environ 15 mm extérieur et peut varier en fonction de la résistance mécanique et diélectrique souhaitée. The diameter is approximately 15 mm outside and can vary depending on the mechanical and dielectric strength desired.
Les pièces métalliques (4) ont été réalisées en aluminium et peuvent titre de tout autre métal conducteur ou semi-conducteur
Ces pièces sont creuses et on peut prévoir l'amélioration du fonctionnement et la modération du débit en les travaillant de façon que le gaz parcoure le chemin le plus long, par exemple en utilisant des pièces coniques ou sphériques, ces formes pouvant varier selon les gaz ou vapeurs employés.The metal parts (4) were made of aluminum and can be used as any other conductive or semiconductor metal
These parts are hollow and provision can be made for improving the operation and moderating the flow rate by working them so that the gas travels the longest path, for example by using conical or spherical parts, these shapes being able to vary according to the gases. or vapors used.
Les pièces isolantes (5) ont été réalisées en verre Pyrex et peuvent titre faites de tout autre matériau isolant résistant à la température de vapeur circulant et assurant une bonne isolation électrostatique, tels que verre, quartz, PTFE ou autre. The insulating parts (5) have been made of Pyrex glass and can be made of any other insulating material resistant to the circulating vapor temperature and ensuring good electrostatic insulation, such as glass, quartz, PTFE or other.
Ces pièces conductrices (4) et isolantes (5) s'ajustant à l'intérieur du tube, et ont ici une longueur moyenne de 15 mm ; cette longueur est calculée en fonction du gaz ou de la vapeur utilisée et de la haute tension électrostatique souhaitée donc du plasma désiré. These conductive (4) and insulating (5) parts fit inside the tube, and here have an average length of 15 mm; this length is calculated as a function of the gas or vapor used and of the desired high electrostatic voltage, therefore of the desired plasma.
Cet ensemble ainsi décrit est raccordé (Fig.2) à une chau diète (11) dont on mesure la pression avec un manomètre (12) ; une vanne progressive (13) permet l'envoi de la vapeur dans le tube et l'on règle le débit dans le tube par le robinet (13) par l'intermédiaire d'un réservoir tampon (14) dont on mesure la pression par un manomètre (15). This assembly thus described is connected (FIG. 2) to a diet chau (11), the pressure of which is measured with a pressure gauge (12); a progressive valve (13) allows the steam to be sent into the tube and the flow rate in the tube is regulated by the tap (13) via a buffer tank (14) whose pressure is measured by a pressure gauge (15).
Le tube est incliné vers le haut pour faciliter l'écoulement des charges, le statique ayant la particularité de monter. The tube is tilted upwards to facilitate the flow of loads, the static having the particularity of mounting.
La chaudière contenant de l'eau est mise en pression à environ 5 à 8 bars, et la vapeur s'écoulant dans le tube crée le phénomène objet de la présente invention. The boiler containing water is pressurized to about 5 to 8 bars, and the steam flowing in the tube creates the phenomenon object of the present invention.
En reflet, la vapeur sous pression à environ 1500 C passe dans le tube à l'intérieur des pièces (4) et (5) et le frottement de cette vapeur crée des charges qui vont s'accumuler en extrémité (3) du tube créant ainsi la haute tension électrostatique nécessaire à la combustion. In reflection, the steam under pressure at around 1500 C passes into the tube inside the parts (4) and (5) and the friction of this steam creates charges which will accumulate at the end (3) of the tube creating thus the high electrostatic voltage necessary for combustion.
Une amélioration consiste à créer un arc électrique en sortie du tube par la présence d'un conducteur relié à la terre ; cet arc servira de déclancheur à la réaction. An improvement consists in creating an electric arc at the outlet of the tube by the presence of a conductor connected to the ground; this arc will serve as a trigger for the reaction.
Une autre amélioration consiste à mettre de l'eau oxygénée dans l'eau de la chaudière, de manière à augmenter la concentration en oxygène du gaz en sortie. Another improvement consists in putting hydrogen peroxide in the water of the boiler, so as to increase the oxygen concentration of the gas at the outlet.
De manière à éviter les condensations dans le tube dues à la détente de la vapeur, on peut placer le long du tube des réchauffeurs, ceux-ci pouvant autre prélevés directement à partir du plasma obtenu. In order to avoid condensations in the tube due to the expansion of the vapor, it is possible to place along the tube heaters, these possibly being taken directly from the plasma obtained.
Les utilisations d'un tel procédé sont multiples et découlent du procédé de l'invention. The uses of such a method are numerous and follow from the method of the invention.
On peut obtenir, par la création de ce plasma des températures élevées conduisant à rendre combustibles des mélanges liquides ou gazeux pouvant Entre tout simplement de la vapeur d'eau , un gaz ou de l'air surchauffé dans sa plus grande simplicité. It is possible to obtain, by the creation of this plasma, high temperatures leading to making combustible liquid or gaseous mixtures which can simply be between water vapor, gas or air superheated in its greatest simplicity.
La chaleur et la combustion ainsi obtenues peuvent autre améliorées par addition de comburants sous forme gazeuse ou liquide. The heat and combustion thus obtained can be further improved by the addition of oxidizers in gaseous or liquid form.
On peut prétendre qu'un tel procédé peut entre utilisé dans des fusées ou propulsions similaires, ou tout simplement dans des moteurs thermiques conçus pour résister aux fortes températures obtenues. It can be argued that such a process can be used in rockets or similar propellants, or quite simply in heat engines designed to withstand the high temperatures obtained.
On peut utiliser le procédé pour la surchauffe de l'eau dont la vapeur peut titre utilisée à son tour comme source d'énergie. The process can be used for overheating water, the vapor of which can in turn be used as an energy source.
Une amélioration consiste en l'addition dans un liquide de base, d'oxygène ou de sels qui peuvent, d'une part, augmenter la combustion, et d'autre part, augmenter le frottement. An improvement consists in the addition in a base liquid, of oxygen or of salts which can, on the one hand, increase combustion, and on the other hand, increase friction.
Pour terminer, on peut considérer que l'énergie dépensée pour faire fonctionner un tel procédé serait largement compensée par la réaction obtenue - le plasma - et penser que ce générateur peut s'autoalimenter au niveau de l'énergie, seul sera nécessaire l'apport de liquide ou de gaz qui peuvent entre de l'eau ou de l'air. To finish, we can consider that the energy expended to operate such a process would be largely compensated by the reaction obtained - the plasma - and think that this generator can be self-powered at the energy level, only the contribution will be necessary liquid or gas that can enter water or air.
Claims (7)
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FR8506183A FR2580889B1 (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | PROCESS FOR THE CREATION OF A PLASMA, BY COMBUSTION OF A GAS OR OF A VAPOR, BY MEANS OF A HIGH ELECTROSTATIC VOLTAGE |
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FR8506183A Expired FR2580889B1 (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | PROCESS FOR THE CREATION OF A PLASMA, BY COMBUSTION OF A GAS OR OF A VAPOR, BY MEANS OF A HIGH ELECTROSTATIC VOLTAGE |
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