FR3025560A1

FR3025560A1 - MECHANICAL DEVICE FOR OPERATING ENERGY DISCHARGED BY AIR POCKETS REVERSE TO THE SURFACE OF A LIQUID (ARCHIMED PUSH)

Info

Publication number: FR3025560A1
Application number: FR1401972A
Authority: FR
Inventors: Alain Mastchenko
Original assignee: Gotrand Nicole
Current assignee: Gotrand Nicole
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2016-03-11

Abstract

L'invention concerne un dispositif mécanique constitué de deux roues positionnées l'une au-dessus de l'autre reliées entre elles par une chaîne formée alternativement de godets et de bielles, l'ensemble baignant dans un liquide aqueux. Le cycle commence par l'injection d'air comprimé dans les godets (équipés à l'intérieur de chambre à air) en contact avec la roue inférieure ; lorsqu'ils sont plein d'air, ils subissent une force verticale montante (poussée d'Archimède). Les godets propulsés en haut entraînent la roue supérieure dans un mouvement circulaire en lui transférant leur énergie cinétique ; à ce stade les chambres sont vidées de l'air qui est réutilisé en partie basse, le liquide aqueux pénètre dans les godets qui ensuite redescendent pour un nouveau cycle. L'énergie délivrée par les godets à la roue supérieure et récupérable au niveau de son axe pour l'entrainement de toute machine ou pour la production d'électricité.The invention relates to a mechanical device consisting of two wheels positioned one above the other interconnected by a chain formed alternately of buckets and connecting rods, the whole bathed in an aqueous liquid. The cycle begins with the injection of compressed air into the buckets (equipped inside the inner tube) in contact with the lower wheel; when they are full of air, they undergo a rising vertical force (Archimedean thrust). The buckets propelled at the top drive the upper wheel in a circular motion by transferring their kinetic energy; at this stage the chambers are emptied of the air which is reused in the lower part, the aqueous liquid enters the cups which then go down again for a new cycle. The energy delivered by the buckets to the upper wheel and recoverable at its axis for the drive of any machine or for the production of electricity.

Description

1 DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif mécanique (Fig.1) permettant d'exploiter l'énergie mécanique produite par des poches d'air remontant par gravité à la surface d'un liquide (poussée d'Archimède).TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mechanical device (FIG. 1) making it possible to exploit the mechanical energy produced by air pockets rising by gravity to the surface of a liquid (Archimedes' thrust).

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Certains dispositifs mettant en oeuvre la poussée d'Archimède sont constitués d'un dispositif avec deux pignons hauts et deux bas reliés entre eux par deux chaines mécaniques ordinaires. Des réservoirs/bouteilles sont fixés latéralement et transversalement sur les maillons de ces deux chaines et de ce fait, se retrouvent décentrés de l'axe vertical de celles- ci. La fixation sur un seul maillon, constitué de deux axes de quelques millimètres de diamètres, ne peut assurer une grande solidité à ce type de système, principalement à cause du décentrage de la poussée par rapport à l'axe de la chaine. Ce type de dispositif ne peut certainement pas produire plus que quelques dizaines de kilowatts.STATE OF THE PRIOR ART Some devices implementing the Archimedes thrust consist of a device with two high gears and two lugs interconnected by two ordinary mechanical chains. Tanks / bottles are attached laterally and transversely to the links of these two chains and thus are found off-center of the vertical axis thereof. Fixing on a single link, consisting of two axes of a few millimeters in diameter, can not provide great strength to this type of system, mainly because of the decentering of the thrust relative to the axis of the chain. This type of device certainly can not produce more than a few tens of kilowatts.

EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet lui, au contraire, de générer des puissances beaucoup plus importantes pouvant atteindre plusieurs centaines de kilowatts et ce, grâce à une chaîne non plus ordinaire, mais formée d'une succession de godets (Fig.2 & Fig.3) reliés entre eux par des bielles (2Fig.3). Les godets sont équipés de chaque côté de roulettes de guidage (4Fig.3) qui prennent place à l'intérieur de deux rails (en forme de U) métalliques (3Fig.2 & 3Fig.3) latéraux formant une boucle autour des roues supérieure et inférieure. Cette configuration permet d'obtenir une poussée verticale centrée sur l'axe des rails latéraux. L'ensemble du dispositif et placé dans un puit enterré et baigne dans une solution aqueuse. Le cycle de fonctionnement (Fig.1) est le suivant : 1) Le cycle débute par l'injection d'air comprimé dans les chambres à air placées à l'intérieur des godets (1Fig.2 & 1Fig.3) lorsque les godets sont en contact avec la roue inférieure (Fig.2) du dispositif. L'air est injecté par des valves (équipées de clapets anti-retours placées tous les 45° (7Fie.2 & 5Fie.31 d'anale sur le nourtour de la roue 3025560 2 2) Les godets dont les chambres à air sont gonflées d'air comprimé en partie basse du dispositif, subissent une force verticale montante du fait de la gravité (poussée d'Archimède). 3) Cette poussée propulse les godets vers la surface du liquide aqueux et lorsqu'ils 5 entrent en contact avec la roue supérieure (Fig.2 & Fig.4), ils s'enclenchent sur celle-ci et I'entrainent dans un mouvement circulaire en lui transférant leur énergie cinétique accumulée pendant la montée. 4) Alors que les godets tournent autour de la roue supérieure, leurs chambres à air se vident de leur air comprimé laissant la place au liquide aqueux, puis les godets 10 redescendent vers la roue inférieure pour effectuer un nouveau cycle. 5) L'air contenu dans les chambres à air des godets en contact avec la roue supérieure est aspiré pour être réinjecté par une pompe dans les chambres à air des godets arrivant en contact avec la roue inférieure ; un complément d'air comprimé est apporté par un compresseur extérieur.DISCLOSURE OF THE INVENTION The device according to the invention allows it, on the contrary, to generate much larger powers of up to several hundred kilowatts and this, thanks to a chain not more ordinary, but formed of a succession of buckets ( Fig.2 & Fig.3) interconnected by connecting rods (2Fig.3). The buckets are equipped on each side with guiding rollers (4Fig.3) which take place inside two metal (U-shaped) rails (3Fig.2 & 3Fig.3) forming a loop around the upper wheels. and lower. This configuration makes it possible to obtain a vertical thrust centered on the axis of the lateral rails. The entire device and placed in a well buried and bathed in an aqueous solution. The operating cycle (Fig.1) is as follows: 1) The cycle starts with the injection of compressed air into the air chambers placed inside the buckets (1Fig.2 & 1Fig.3) when the buckets are in contact with the lower wheel (Fig.2) of the device. The air is injected by valves (equipped with non-return valves placed every 45 ° (7Fie.2 & 5Fie.31 of anal on the nourtour of the wheel 3025560 2 2) The buckets whose tubes are inflated compressed air in the lower part of the device, undergo a rising vertical force due to gravity (Archimedes thrust) 3) This thrust propels the buckets towards the surface of the aqueous liquid and when they come into contact with the upper wheel (Fig.2 & Fig.4), they snap on it and train in a circular motion by transferring their kinetic energy accumulated during the climb. 4) As the buckets rotate around the upper wheel, their inner tubes empty their compressed air leaving room for the aqueous liquid, then the buckets 10 go down to the lower wheel to perform a new cycle. 5) The air contained in the inner tubes of the buckets in contact with the upper wheel is sucked up to be reinjected by a pump into the air chambers of the buckets coming into contact with the lower wheel; a supplement of compressed air is provided by an external compressor.

15 SELON DES MODES PARTICULIERS DE REALISATION : - La chaîne composée alternativement de godets (Fig.2 & Fig.3) et de bielles (2Fig.3) permet de résister à des forces verticales montantes importantes. - Les chambres à air logées dans les godets permettent de ne pas consommer plus d'air 20 comprimé que celle nécessaire pour la chasse du liquide aqueux contenu à l'intérieur des godets. Elles permettent également d'éviter les relargages d'air comprimé pendant le cycle de la remontée du fait de la décompression de l'air. La suppression de ces deux problèmes permet de ne pas provoquer de turbulences hydrauliques qui contrarieraient la traînée hydrostatique des godets par la remontée de bulles d'air à 25 la surface, ce qui provoquerait en plus une augmentation de la température de l'eau. - Les deux rails en forme de U ou de T inversé (3 Fig. 1), permettent de supporter et guider la chaîne de godets grâce aux roulettes latérales et de centrer sur un même axe vertical la force exercée par la poussée d'Archimède et la masse des godets. - La plaque anti-turbulence (9Fig.2) permet de séparer les flux hydrauliques montants 30 et descendants afin d'éviter des turbulences hydrauliques.According to the particular embodiments: - The chain composed alternately of buckets (Fig.2 & Fig.3) and connecting rods (2Fig.3) makes it possible to withstand high vertical forces. The air chambers housed in the cups make it possible not to consume more compressed air than that necessary for flushing the aqueous liquid contained inside the cups. They also prevent the release of compressed air during the lift cycle due to the decompression of air. The elimination of these two problems makes it possible not to cause hydraulic turbulence which would hinder the hydrostatic drag of the buckets by the rise of air bubbles on the surface, which would also cause an increase in the temperature of the water. - The two U-shaped or inverted T rails (3 Fig. 1), allow to support and guide the chain of buckets thanks to the lateral rollers and to center on the same vertical axis the force exerted by the buoyancy of Archimedes and the mass of the buckets. - The anti-turbulence plate (9Fig.2) makes it possible to separate upstream and downstream hydraulic flows in order to avoid hydraulic turbulence.

3025560 3 LES DESSINS ANNEXES ILLUSTRENT L'INVENTION. - Figure 1 : schéma de principe de fonctionnement. - Figure 2 : plan mécanique d'ensemble du dispositif en vue de face. - Figure 3 : détail du plan mécanique godet/bielle/rails de guidage. 5 - Figure 4 : roue haute ou basse vue de côté et de face. LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION EST SUSCEPTIBLE DES APPLICATIONS SUIVANTES : - Produire de l'électricité non polluante. - Entraîner des machines industrielles ou agricoles.The accompanying drawings illustrate the invention. - Figure 1: block diagram of operation. - Figure 2: overall mechanical plane of the device in front view. - Figure 3: detail of the mechanical plan bucket / connecting rod / guide rails. 5 - Figure 4: high or low wheel seen from the side and from the front. THE DEVICE ACCORDING TO THE INVENTION IS LIKELY FOR THE FOLLOWING APPLICATIONS: - To produce non-polluting electricity. - Train industrial or agricultural machinery.

10 Le dispositif est particulièrement adapté pour répondre à tout besoin d'électricité ou d'énergie mécanique dans des régions qui en sont dépourvues. 15 20 25 30The device is particularly adapted to meet any need for electricity or mechanical energy in areas that are devoid of it. 15 20 25 30

Claims

CLAIMS1) Device for producing mechanical energy based on buoyancy pressure characterized in that it comprises a chain alternately formed buckets and connecting rods (2) connecting these buckets with each other, the set of buckets and rods being supported and guided by casters which are housed in U-shaped lateral rails (4).

2) Device according to claim 1 characterized in that the buckets contain air chambers (3) intended to be inflated with compressed air in the lower part of the device.

3) Device according to any one of the preceding claims characterized in that the air contained in the air chambers of the buckets in contact with the upper wheel is sucked to be reinjected by a pump into the air chambers of the buckets coming into contact with the lower wheel.

4) Device according to any one of the preceding claims characterized in that an anti-turbulence plate separates up hydraulic flows from those downstream to avoid turbulence. 25 30