FR2877782A1 - Electric current and compressed fluid e.g. air, generating device, has engine and compressor positioned on both sides of alternator such that input shaft of compressor, output shaft of engine and axle of alternator are coaxial - Google Patents

Electric current and compressed fluid e.g. air, generating device, has engine and compressor positioned on both sides of alternator such that input shaft of compressor, output shaft of engine and axle of alternator are coaxial Download PDF

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Abstract

The device has an alternator (9) with a rotor integrated with an axle (16) projecting on both sides of transversal walls of a case. Free ends of the axle have male flanges (17) cooperating with female flanges (18) integrated to an output shaft (19) of a engine (8) and an input shaft (20) of a compressor (10), respectively. The engine and compressor are positioned on both sides of the alternator such that the shafts and axle are coaxial.

Description

- 1 -- 1 -

La présente invention concerne un dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique et un fluide comprimé. Ce type de dispositif trouvera de nombreuses applications notamment dans le domaine automobile.  The present invention relates to a device for generating simultaneously or alternately an electric current and a compressed fluid. This type of device will find many applications, particularly in the automotive field.

Dans le domaine des dispositifs générant simultanément ou alternativement un courant électrique et une source d'énergie sous la forme d'un fluide comprimé, on connaît bien des dispositifs comprenant un moteur, un alternateur et un compresseur d'air. C'est le cas, par exemple, du brevet américain US 5.296.799 qui décrit un système de puissance électrique non polluant. Ledit système de puissance électrique non polluant comprend une unité d'air comprimé constituée d'un moteur entraînant en rotation au moyen d'une courroie l'arbre d'entrée d'un compresseur d'air comprimé alimentant un réservoir de stockage. Ledit réservoir est connecté par un conduit à un moteur à air comprimé dont l'arbre de sortie est connecté à l'arbre d'entrée d'un alternateur par une seconde courroie afin de produire du courant électrique alternatif.  In the field of devices generating simultaneously or alternately an electric current and a source of energy in the form of a compressed fluid, devices comprising a motor, an alternator and an air compressor are well known. This is the case, for example, of US Pat. No. 5,296,799 which describes a non-polluting electrical power system. The non-polluting electrical power system comprises a compressed air unit consisting of a motor rotating a belt by means of a belt the inlet shaft of a compressed air compressor supplying a storage tank. Said tank is connected by a conduit to a compressed air motor whose output shaft is connected to the input shaft of an alternator by a second belt to produce alternating electric current.

Ce type de dispositif présente l'inconvénient de présenter un encombrement important peu compatible avec l'utilisation de ce type de dispositifs qui ont généralement besoin d'être transportés sur un lieu d'utilisation.  This type of device has the disadvantage of having a large footprint little compatible with the use of this type of devices that usually need to be transported to a place of use.

L'un des buts de l'invention est donc de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique et une source d'énergie sous forme d'un fluide comprimé, de conception simple et peu onéreuse et de faible encombrement.  One of the aims of the invention is thus to remedy this drawback by proposing a device for generating simultaneously or alternately an electric current and a source of energy in the form of a compressed fluid, of simple and inexpensive design and of small footprint.

A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé un dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique et une source d'énergie sous forme d'un fluide comprimé comprenant un moteur entraînant simultanément un alternateur et un compresseur de fluide pouvant alimenter un réservoir de fluide comprimé, lesdits moteur, alternateur et réservoir GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE DD/CS - 2 - étant solidaires d'un bâti remarquable en ce que l'alternateur comporte au moins un stator solidaire d'une face interne d'un boîtier globalement parallélépipédique et au moins un rotor solidaire d'un axe faisant saillie de part et d'autre de parois transversales du boîtier, les extrémités libres de l'axe de l'alternateur comprenant respectivement des moyens d'accouplement coopérant avec l'arbre de sortie du moteur et l'arbre d'entrée du compresseur qui sont positionnés de part et d'autre de l'alternateur de telle sorte que l'arbre d'entrée du compresseur, l'arbre de sortie du moteur et l'axe de l'alternateur soient coaxiaux.  For this purpose, and in accordance with the invention, there is provided a device for generating simultaneously or alternately an electric current and an energy source in the form of a compressed fluid comprising a motor simultaneously driving an alternator and a fluid compressor that can supplying a reservoir of compressed fluid, said engine, alternator and tank GCO-FR-1 TEXT REMOVAL DD / CS - 2 - being integral with a remarkable frame in that the alternator comprises at least one stator secured to an inner face a generally parallelepipedal housing and at least one rotor integral with an axis projecting on either side of transverse walls of the housing, the free ends of the axis of the alternator respectively comprising coupling means co-operating with the motor output shaft and the compressor input shaft which are positioned on either side of the alternator such that the input shaft of the compressor, the output shaft of the motor and the axis of the alternator are coaxial.

On comprend bien que la coaxialité de l'arbre d'entrée du compresseur, de l'arbre de sortie du moteur et de l'axe de l'alternateur permet de réduire considérablement l'encombrement du dispositif en supprimant, notamment, les courroies d'entraînement des dispositifs de l'art antérieur.  It is understood that the coaxiality of the input shaft of the compressor, the output shaft of the motor and the axis of the alternator can significantly reduce the size of the device by removing, in particular, the belts training devices of the prior art.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse du dispositif suivant l'invention, les moyens d'accouplement entre, d'une part, l'arbre d'entrée du compresseur et l'axe de l'alternateur, et, d'autre part l'arbre de sortie du moteur et l'axe de l'alternateur, consistent en des flasques mâles ou femelles aptes à coopérer avec des flasques complémentaires femelles ou mâles solidaires de l'arbre de sortie du moteur et de l'arbre d'entrée du compresseur. De tels moyens d'accouplement permettent de changer un seul des éléments du dispositif en cas de panne par exemple.  According to a particularly advantageous characteristic of the device according to the invention, the coupling means between, on the one hand, the input shaft of the compressor and the axis of the alternator, and on the other hand the shaft output of the motor and the axis of the alternator, consist of male or female flanges adapted to cooperate with female or male complementary flanges integral with the output shaft of the motor and the input shaft of the compressor. Such coupling means allow to change only one of the elements of the device in case of failure for example.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, de plusieurs variantes d'exécution données à titre d'exemples non limitatifs, du dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique et une source d'énergie sous forme d'un fluide comprimé suivant l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée du GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE DD/CS - 3 - dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique suivant l'invention, - la figure 2 est une vue de face du dispositif suivant l'invention représentée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue de profil d'une variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, En référence aux figures 1 et 2, le dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique et une source d'énergie sous la forme d'un fluide comprimé comporte un bâti 1 constitué d'un plateau horizontal 2 en tôle globalement rectangulaire repliée vers le bas à ses extrémités transversales pour former deux ailes 3 inférieures de section en forme générale de U. Ces ailes 3 qui s'étendent sous le plateau horizontal 2 du bâti 1 sont aptes à recevoir des moyens de support 4 tels que des silentblocs (marque déposée) qui sont vissés par paires sur chacune des ailes 3 à leurs extrémités, c'est-à-dire à proximité des bords longitudinaux du plateau 2. Le plateau horizontal 2 du bâti 1 comprend, par ailleurs, sur sa face supérieure, un tube vertical 5 soudé à la face supérieure du plateau 2 dans sa partie médiane et replié à son extrémité supérieure pour former une poignée 6 horizontale munie d'un grip 7 afin de permettre le déplacement du dispositif.  Other advantages and features will emerge more clearly from the following description, of several variant embodiments given by way of non-limiting examples, of the device for simultaneously or alternately generating an electric current and an energy source in the form of a compressed fluid according to the invention, with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is an exploded perspective view of the GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE DD / CS - 3 - device for generating simultaneously or alternately an electric current next the invention, - Figure 2 is a front view of the device according to the invention shown in Figure 1, - Figure 3 is a side view of an alternative embodiment of the device according to the invention, with reference in FIGS. 1 and 2, the device for simultaneously or alternately generating an electric current and an energy source in the form of a compressed fluid comprises a frame 1 consisting of a flat horizontal water 2 in generally rectangular sheet folded down at its transverse ends to form two lower flanges 3 generally U-shaped section. These flanges 3 which extend under the horizontal plate 2 of the frame 1 are able to receive means support 4 such as silentblocs (registered trademark) which are screwed in pairs on each of the wings 3 at their ends, that is to say near the longitudinal edges of the plate 2. The horizontal plate 2 of the frame 1 comprises, moreover, on its upper face, a vertical tube 5 welded to the upper face of the plate 2 in its median part and folded at its upper end to form a horizontal handle 6 provided with a grip 7 to allow movement of the device.

Le dispositif comprend, par ailleurs, en référence aux figures 1 et 2, un moteur 8, un alternateur 9 et un compresseur 10 solidaires de la face supérieure du plateau 2 du bâti 1 par tous moyens appropriés tel que des vis 11 et des écrous 12. L'alternateur 9 comporte un stator 13 solidaire de la paroi interne d'un boîtier 14 globalement parallélépipédique et un rotor 15 solidaire d'un axe 16 faisant saillie de part et d'autre des parois transversales du boîtier 14, les extrémités libres de l'axe 16 de l'alternateur 9 comprenant respectivement des flasques mâles 17 coopérant avec des flasques femelles 18 solidaires de l'arbre de sortie 19 du moteur 8 et de l'arbre d'entrée 20 du compresseur 10. Le moteur 8, l'alternateur 9 et le compresseur 10 sont positionnés de GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE DD/CS - 4 part et d'autre de l'alternateur 9 de telle sorte que l'arbre d'entrée 20 du compresseur 10, l'arbre de sortie 19 du moteur 8 et l'axe 16 de l'alternateur 9 soient coaxiaux. Le compresseur 10 alimente en fluide comprimé un réservoir de fluide comprimé 21 globalement cylindrique solidarisé sur la face supérieure du plateau 2 du bâti 1 par tous moyens appropriés, tels que des vis 11 et des écrous 12, ledit réservoir 21 s'étendant le long de l'un des bords longitudinaux du plateau 2 et le moteur 8, l'alternateur 9 et le compresseur 10 s'étendant le long du bord opposé dudit plateau 2.  The device furthermore comprises, with reference to FIGS. 1 and 2, a motor 8, an alternator 9 and a compressor 10 secured to the upper face of the plate 2 of the frame 1 by any appropriate means such as screws 11 and nuts 12 The alternator 9 comprises a stator 13 secured to the inner wall of a generally parallelepipedal casing 14 and a rotor 15 integral with an axis 16 protruding on either side of the transverse walls of the casing 14, the free ends of the axis 16 of the alternator 9 respectively comprising male flanges 17 cooperating with female flanges 18 integral with the output shaft 19 of the engine 8 and the input shaft 20 of the compressor 10. The engine 8, alternator 9 and the compressor 10 are positioned from GCO-FR-1 TEXTE REMOVAL DD / CS - 4 on either side of the alternator 9 so that the input shaft 20 of the compressor 10, the shaft output 19 of the motor 8 and the axis 16 of the alternator 9 are coaxial. The compressor 10 supplies compressed fluid with a reservoir of compressed, generally cylindrical fluid 21 secured to the upper face of the plate 2 of the frame 1 by any appropriate means, such as screws 11 and nuts 12, said reservoir 21 extending along one of the longitudinal edges of the plate 2 and the motor 8, the alternator 9 and the compressor 10 extending along the opposite edge of said plate 2.

Il est bien évident que les extrémités libres de l'axe 16 de l'alternateur 9 peuvent comprendre des flasques femelles 18 coopérant avec des flasques mâles 17 solidaires de l'arbre de sortie 19 du moteur 8 et de l'arbre d'entrée 20 du compresseur 10 sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De plus, les flasques mâles 17 et femelles 18 peuvent être substituées par tous moyens d'accouplement équivalents à la portée de l'Homme de l'Art.  It is obvious that the free ends of the axis 16 of the alternator 9 may comprise female flanges 18 cooperating with male flanges 17 integral with the output shaft 19 of the motor 8 and the input shaft 20 compressor 10 without departing from the scope of the invention. In addition, the male flanges 17 and 18 may be substituted by any coupling means equivalent to the scope of the skilled person.

Par ailleurs, le moteur 8 consiste en un moteur thermique alimenté par un réservoir de carburant 22 positionné à l'extrémité supérieure dudit: moteur 8 et le compresseur 10 consiste en un compresseur de fluide à pistons.  Furthermore, the engine 8 consists of a heat engine powered by a fuel tank 22 positioned at the upper end of said engine 8 and the compressor 10 consists of a piston fluid compressor.

Sans sortir du cadre de l'invention, il sera également envisageable d'utiliser des moteurs fonctionnant avec une autre source d'énergie, notamment un moteur de type hydraulique. De façon similaire, le compresseur 10 pourra consister en un compresseur à vis. Le fluide présentera la caractéristique d'être compressible et sera choisi de préférence parmi l'air ou l'azote.  Without departing from the scope of the invention, it will also be possible to use motors operating with another energy source, in particular a hydraulic type engine. Similarly, the compressor 10 may consist of a screw compressor. The fluid will have the characteristic of being compressible and will preferably be selected from air or nitrogen.

Selon une variante d'exécution du dispositif conforme à l'invention, en référence à la figure 3, le bâti 1 consiste en un chariot comportant un plateau vertical 23 muni à son extrémité inférieure de roulettes 24 montées libre en rotation autour d'un axe 25 horizontal et à son extrémité supérieure de poignées 26, ledit bâti 1 comprenant à son extrémité inférieure des pieds de GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE DD/CS - 5 - stabilisation 27 pour maintenir ledit chariot en position verticale. Ces pieds de stabilisation 27 consistent en des tubes coudées soudées à l'extrémité inférieure du plateau vertical 23. Le dispositif comprend, de la même manière que précédemment, un moteur 8, un alternateur 9 et un compresseur 10 solidarisés sur l'une des faces, de préférence la face avant, du chariot formant bâti 1 de telle sorte que l'arbre d'entrée 20 du compresseur 10, l'arbre de sortie 19 du moteur 8 et l'axe 16 de l'alternateur 9 s'étendent verticalement coaxialement, le compresseur 10 alimentant un réservoir 21 en fluide comprimé, représenté en traits pointillés sur la figure 3, solidarisé sur le bâti 1 par tous moyens appropriés.  According to an alternative embodiment of the device according to the invention, with reference to Figure 3, the frame 1 consists of a carriage having a vertical plate 23 provided at its lower end with wheels 24 mounted free to rotate about an axis 25 and at its upper end handles 26, said frame 1 comprising at its lower end feet of GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE DD / CS stabilization 27 to maintain said carriage in vertical position. These stabilizing feet 27 consist of bent tubes welded to the lower end of the vertical plate 23. The device comprises, in the same manner as before, a motor 8, an alternator 9 and a compressor 10 secured to one of the faces , preferably the front face, of the frame carriage 1 so that the input shaft 20 of the compressor 10, the output shaft 19 of the motor 8 and the axis 16 of the alternator 9 extend vertically coaxially, the compressor 10 supplying a reservoir 21 in compressed fluid, shown in dashed lines in Figure 3, secured to the frame 1 by any suitable means.

Il va de soi que le plateau vertical (23) peut comprendre à son extrémité inférieure des moyens de support consistent en des silentblocs en lieu et place des roulettes (24) et des pieds de stabilisation sans sortir du cadre de l'invention.  It goes without saying that the vertical plate (23) may comprise at its lower end support means consist of silentblocs instead of casters (24) and stabilizing feet without departing from the scope of the invention.

Enfin, il est bien évident que le moteur 8, l'alternateur 9 et le compresseur 10 pourront être solidarisés sur un bâti 1 de forme quelconque et dans un autre ordre que celui indiqué précédemment. Les exemples que l'on vient de donner ne sont en effet que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant au domaine d'application de l'invention.  Finally, it is obvious that the motor 8, the alternator 9 and the compressor 10 can be secured to a frame 1 of any shape and in another order than that indicated above. The examples which have just been given are in fact only particular illustrations in no way limiting as to the field of application of the invention.

GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE_DD/CS - 6 -GCO-EN-1 TEXT DEPOSE_DD / CS - 6 -

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour générer simultanément ou alternativement un courant électrique et un fluide comprimé comprenant un moteur (8) entraînant simultanément un alternateur (9) et un compresseur de fluide (10) pouvant alimenter un réservoir de fluide comprimé (21), lesdits moteur (8), alternateur (9) compresseur (10) et réservoir (21) étant solidaires d'un bâti (1) caractérisé en ce que l'alternateur (9) comporte au moins un stator (13) solidaire de la paroi interne d'un boîtier (14) globalement parallélépipédique et au moins un rotor (15) solidaire d'un axe (16) faisant saillie de part et d'autre des parois transversales du boîtier (14), les extrémités libres de l'axe (16) de l'alternateur (9) comprenant respectivement des moyens d'accouplement (17, 18) coopérant avec l'arbre de sortie (19) du moteur (8) et l'arbre d'entrée (20) du compresseur (10) qui sont positionnés de part et d'autre de l'alternateur (9) de telle sorte que l'arbre d'entrée (20) du compresseur (10), l'arbre de sortie (19) du moteur (8) et l'axe (16) de l'alternateur (9) soient coaxiaux.  1 - Device for generating simultaneously or alternately an electric current and a compressed fluid comprising a motor (8) simultaneously driving an alternator (9) and a fluid compressor (10) capable of supplying a compressed fluid reservoir (21), said engine ( 8), alternator (9) compressor (10) and tank (21) being integral with a frame (1) characterized in that the alternator (9) comprises at least one stator (13) integral with the inner wall of a casing (14) generally parallelepipedal and at least one rotor (15) integral with an axis (16) projecting on either side of the transverse walls of the casing (14), the free ends of the shaft (16) of the alternator (9) respectively comprising coupling means (17, 18) cooperating with the output shaft (19) of the motor (8) and the input shaft (20) of the compressor (10) which are positioned on either side of the alternator (9) so that the input shaft (20) of the compressor (10), the output shaft (19) of the motor (8) and the axis (16) of the alternator (9) are coaxial. 2 - Dispositif suivant la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens d'accouplement (17, 18) consistent en des flasques mâles (17) ou femelles (18) aptes à coopérer avec des flasques complémentaires femelles (18) ou mâles (17) solidaires respectivement de l'arbre de sortie (19) du moteur (8) et de l'arbre d'entrée (20) du compresseur (10).  2 - Device according to the preceding claim characterized in that the coupling means (17, 18) consist of male flanges (17) or female (18) adapted to cooperate with female complementary flanges (18) or male (17) integral respectively with the output shaft (19) of the motor (8) and the input shaft (20) of the compressor (10). 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moteur (8) consiste en un moteur thermique alimenté par un réservoir de carburant (22) positionné à l'extrémité supérieure dudit moteur (8).  3 - Device according to any one of the preceding claims characterized in that the engine (8) consists of a heat engine powered by a fuel tank (22) positioned at the upper end of said motor (8). 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des  4 - Device according to any one of revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le  Claims 1 to 3, characterized in that the compresseur (10) consiste en un compresseur de fluide.  compressor (10) consists of a fluid compressor. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le bâti (1) GCO-FR-I TEXTE DEPOSE DD/CS - 7 - comporte un plateau horizontal (2) muni sur sa face inférieure de moyens de support et sur la face supérieure duquel sont solidarisés d'une part le moteur (8), l'alternateur (9) et le compresseur (10) de telle sorte que l'arbre d'entrée (20) du compresseur (10), l'arbre de sortie (19) du moteur (8) et l'axe (16) de l'alternateur (9) s'étendent horizontalement coaxialement et d'autre part le réservoir de fluide comprimé (21) le long du moteur (8), de l'alternateur (9) et du compresseur (10).  - Device according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the frame (1) GCO-FR-I TEXT REMOVAL DD / CS - 7 - comprises a horizontal plate (2) provided on its underside with support means and on the upper face of which the motor (8), the alternator (9) and the compressor (10) are joined in such a way that the input shaft (20) of the compressor (10), the the output shaft (19) of the motor (8) and the axis (16) of the alternator (9) extend coaxially horizontally and on the other hand the compressed fluid reservoir (21) along the motor (8). ), the alternator (9) and the compressor (10). 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le bâti (1) comporte un plateau vertical (23) muni à son extrémité inférieure de moyens de support et sur l'une des faces duquel sont solidarisés le moteur (8), l'alternateur (9) et le compresseur (10) de telle sorte que l'arbre d'entrée (20) du compresseur (10), l'arbre de sortie (19) du moteur (8) et l'axe (16) de l'alternateur (9) s'étendent verticalement coaxialement.  6 - Device according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the frame (1) comprises a vertical plate (23) provided at its lower end with support means and on one of whose faces are secured the motor (8), the alternator (9) and the compressor (10) such that the input shaft (20) of the compressor (10), the output shaft (19) of the motor (8) and the axis (16) of the alternator (9) extend vertically coaxially. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que les moyens de support consistent en des silentblocs (4).  7 - Device according to any one of claims 5 or 6 characterized in that the support means consist of silentblocs (4). 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que les moyens de 25 supports consistent en des roulettes (24).  8 - Device according to any one of claims 5 or 6 characterized in that the media means consist of wheels (24). GCO-FR-1 TEXTE DEPOSE_DD/CSGCO-FR-1 TEXT DEPOSE_DD / CS
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