FR2897902A1 - Moteur alimente par un fluide sous pression entrainant plusieurs roues - Google Patents

Moteur alimente par un fluide sous pression entrainant plusieurs roues Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un moteur, alimenté par un fluide sous pression, entraînant plusieurs roues.Ces roues sont immergées dans un second fluide, et grâce à la différence de masse volumique entre les deux fluides, les obus remplis du premier fluide sous pression subissent la poussée d'Archimède et entraînent en rotation la roue.Ensuite le fluide sous pression contenu dans les obus est réutilisé, combiné à de l'énergie solaire, pour alimenter d'autres roues.

Description

La présente invention concerne un moteur alimenté par un fluide sous
pression, dans une sphère remplie d'un second fluide, entraînant plusieurs roues, moteur appelé Hydrosphère.
On connaît déjà des moteurs utilisant le même principe, tels que les turbines, les moteurs à enceinte munie d'une paroi mobile ou déformable, ou encore le moteur alimenté par un fluide sous pression présenté dans le brevet FR2844308 comprenant une buse d'injection de ce premier fluide dans le second fluide de masse volumique supérieure à celle du premier et au moins un auget mobile dans le second fluide, recueillant le premier fluide et permettant de transmettre à l'extérieur du moteur l'énergie mécanique de la poussée d'Archimède à laquelle est soumis le premier fluide.
Le moteur Hydrosphère possède quelques innovations par rapport à celui du brevet FR2844308. Tout d'abord nous utilisons non pas des auges mobiles sur une courroie mais des obus fixes sur une roue en rotation. Le principe de la roue entraîne certes une perte d'efficacité de la poussée d'Archimède sur le demi-tour complet mais nous permet d'avoir un couple important du fait de la taille de la roue. D'autre part cela permet d'avoir une architecture plus simple ainsi que des facilités sur les technologies à mettre en place. De plus pour améliorer sensiblement le rendement, nous réutilisons l'air contenu dans les obus et encore sous pression, combiné à de l'énergie solaire pour réalimenter d'autres roues.
Le premier fluide peut être un gaz ou un mélange de gaz et 30 peut, en particulier, être de l'air.
Le deuxième fluide peut être un liquide et peut, en particulier, être de l'eau.
35 Un mode de réalisation de l'hydrosphère est présenté figures 1 et 2 (la figure 1 représente la roue vue de face dans la sphère et la figure 2 représente les roues vues de profil dans la sphère). Le moteur est contenu dans une sphère 1 remplie d'eau 2. La sphère a le rôle d'une simple piscine mais possède l'avantage de pouvoir être placée à peu près partout, en évitant d'avoir la contrainte de creuser un trou de très grande dimension pour avoir un volume d'eau équivalent. La roue 3 est solidaire d'un arbre 10 constituant l'arbre de sortie du moteur. Dans l'exemple de la figure 1, la roue possède huit bras 4, avec: un obus 5 au bout de chaque bras. Une arrivée d'air traversant le bras 4 et la roue 3 permet d'injecter de l'air 7 dans l'obus 5 par une admission 6. L'air est stocké sous pression dans un réservoir. L'air doit être injecté sous une pression au moins supérieure à la pression de l'eau au fond de la sphère 1 à cette profondeur et va éjecter l'eau 2 de l'obus par une ouverture 9, ce qui entraîne une force d'éjection de l'eau au niveau de l'obus et contribue au mouvement de la roue. Par un système de clapet, l'obus se retrouve fermé et rempli d'air ccmprimé. Du fait de la différence de masse volumique entre l'air et l'eau, et l'obus étant lui-même suffisamment léger, l'air transmet à l'obus la poussée d'Archimède à laquelle il est soumis. Ces efforts sont représentés par les flèches Fal à Fa5. Ces efforts sont égaux et dirigés vers le haut (les obus étant de mêmes dimensions). Mais la composante qui nous intéresse et qui entraîne le mouvement de la roue est la projection sur la tangente au cercle F2 à F4. Les composantes des forces Fal et Fa5 tangentes au cercle sont nulles dans l'exemple précis à cet instant donné. Sur l'autre moitié de la roue, les obus ne sont soumis qu'à leur poids et aux frottements et l'ensemble de ces forces crée alors un couple repris par le bras de sortie du moteur 10 solidaire de la roue 3.
Prenons le parcours d'un obus. Il est rempli d'air qui chasse l'eau l'intérieur de l'obus, quand il est au bas de la sphère. Il effectue un demi-tour chargé d'air comprimé, créant une force et donc un couple sur la roue. Arrivé en haut de la sphère, cet air comprimé est réutilisé pour alimenter une autre roue ou une autre sphère (8) comme nous le verrons par la suite. L'obus plonge alors de nouveau dans l'eau, s'en remplissant et il n'est alors soumis qu'à son poids et aux forces de frottements. Il se remplit de nouveau d'air quand il est en bas de la sphère. Pour avoir une plus grande force de poussée et donc un plus grand couple, il faut avoir un maximum d'obus qui se placent les 5 uns derrière les autres. On a ainsi la moitié des obus remplis d'air et qui contribuent au mouvement de la roue.
La seconde innovation qui nous permet d'avoir un rendement important est le fait de réutiliser l'air comprimé libéré lorsque 10 l'obus arrive en haut de la sphère. Tout d'abord avant d'injecter l'air, on le chauffe grâce à l'énergie solaire, pour avoir une pression d'injection nettement supérieure à celle nécessaire au fond de la sphère. Quand l'obus atteint le haut de la sphère, on récupère cet air dans un conduit 15 à plus basse pression qui va alimenter un autre obus. Mais cette pression reste plus élevée que celle nécessaire au fond de la sphère car on a suffisamment réchauffé l'air auparavant pour compenser cette perte. Ceci est présenté simplement sur la figure 3. On peut d'ailleurs également utiliser les panneaux solaires 20 après la récupération de l'air, pour augmenter sa pression avant de l'injecter dans un autre obus. Ainsi avec le même air et l'énergie solaire on fait tourner une autre roue. On peut également compléter avec de l'air comprimé stocké dans notre réserve. On répète l'opération autant 25 de fois que possible en considérant la quantité d'énergie solaire disponible et en travaillant si nécessaire à des profondeurs plus faibles. En effet on peut continuer de récupérer l'air comprimé dans des conduits de pression toujours plus faible, et il suffit alors de réinjecter cet air dans des obus placés sur des roues de 30 plus faible diamètre, à des profondeurs moins élevées, et nécessitant donc des pressions d'injection plus faibles.
Dans ce mode de réalisation, afin de minimiser l'énergie nécessaire au fonctionnement du moteur, on ajuste la pression 35 d'alimentation de celui-ci de manière à ce qu'elle soit supérieure à la pression régnant au fond de l'eau et qu'elle permette l'évacuation suffisamment rapide de l'eau hors de l'obus. Il est ainsi possible de régler le régime de fonctionnement du moteur suivant: le débit d'alimentation en air comprimé.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1) Moteur caractérisé en ce qu'il comporte au moins une roue (3) verticale, solidaire d'un arbre de sortie (10) et possédant plusieurs bras(4) munis chacun à leur extrémité d'un obus (5), chaque obus (5) contenant, au cours de la rotation de la roue (3), successivement, soit un premier fluide (7) sous pression soit un second fluide (2) de masse volumique supérieure à celle du premier, chassé, en position basse de l'obus (5), à travers une ouverture (9) de l'obus (5), par le premier fluide (7) déchargé lui-même de l'obus en position haute de celui-ci, la rotation de la roue (3) étant obtenue par la poussée d'Archimède exercée sur les obus (5) remplis de premier fluide (7) lorsqu'ils sont immergés dans le second fluide (2).
2) Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier fluide (7) est un gaz ou un mélange de gaz.
3) Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second fluide (2) est un liquide.
4) Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise l'énergie solaire pour injecter le premier fluide (7) dans les obus (5) à température plus élevée, gagnant ainsi en consommation.
5) Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on récupère le premier fluide (7) des obus (5) lorsqu'ils sont en position haute pour alimenter d'autres roues de diamètres inférieurs, et qui 30 nécessitent des pressions moindres. 25 35
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ITMI20081342A1 (it) * 2008-07-24 2010-01-25 Angelo Giavotto "apparato per la produzione di energia elettrica"
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