Brevet FR2228317A1 — publié le 19741129

La présente invention est relative à un transformateur électrique fonctionnant selon un procédé nouveau. On sait qu'un transformateur électrique comporte un solé noSde primaire alimenté en courant alternatif, enroulé autour d'un noyau magnétique et créant un champ magntique perpendiculaire à la direction du courant dans les bobines. Le champ magnétique engendre dans le noyau un flux alternatif qui traverse une bobine ou solenoide enroulée autour du noyau pour constituer le secondaire du transformateur. La variation du flux provoque dans les spires du solénoïde secondaire un courant induit alternatif qui peut entre utilisé pour alimenter un appareillage électrique0 Par ailleurs, on sait que la circulation d'un fluide dans un tube se fait avec un coefficient de frottement.On a cons taté que ce phénomène de frottement provoque des arrachements d'électrons sur les parois de la canalisation0 La présente invention a pour but d'utiliser un dispositif pour la production d'une énergie électrique à partir de l'écoulement d'un fluide dans une canalisation. Un procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on fait circuler un fluide alternativement et en sens inverse dans un premier puis dans un deuxième tube. enroulés autour d'un même noyau magnétique, le débit du fluide provoquant un phénomène de frottement qui arrache, sur les parois des tubes, des électrons entrainés alternativement suivant des directions opposées autour du noyau, tandis que le champ magnétique créé par le déplacement de ces électrons produit un flux alternatif qui traverse les spires d'un bobine conductrice enroulée autour du même noyau, la variation de ce flux alternatif engendrant un courant électrique alternatif dans cette bobine ou solénoïde, Si bien que celui-ci peut alimenter un circuit électrique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que l'on transforme une énergie cinOtique successivement en énergie mécanique puis en énergie électrique fournie sous forme d'un courant alternatif, tandis que l'on peut récupérer l'énergie cinétique non utilise afin d'améliorer le rendement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la puis sance électrique produite est croissante avec le débit et la vitesse du fluide, ainsi qu'avec la surface de la paroi sur laquelle la circulation de ce fluide provoque l'arrachement des électrons. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procdé selon l'invention est caractérisé en ce qufil comprend un transformateur électrique dont le primaire comporte deux canalisations enroulées autour d'un noyau magnétique, le secondaire étant constitué par un solénolde de type connu enroulé autour du même noyau, tandis que des moyens assurent la circulation d'un fluide alternative ment dans l'un puis l'autre des enroulements du primaire, puis l'échappement ou la récupération de ce fluide, d'autres moyens permettant de régler le niveau de la puissance électrique fournie. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le. noyau du transformateur est un cadre en fer feuilleté, le solénoïde secondaire étant enroulé autour de l'un des côtés de ce cadre et formé de fils conducteurs reliés à un appareillage électrique, tandis que les deux canalisations du primaire entourent un autre coté de ce cadre magnétique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux canalisations sont alinentées à partir de la meme arrivée de fluide par l'intermédiaire d'un distributeur qui les met alternativement en communicat.on avec cette arrivée, de façon que lorsque le fluide circule dans l'une des canalisations, l'autre est obstruée, tandis que ces canalisations sont enroulées, à partir de léur extrémité d'alimentation, en sens inverse l'une de l'autre autour du cadre magnétique, si bien que le fluide et les électrons qutil arrache. à la surface de la paroi s'écoulent suivant des sens opposés selon qu'ils traversent l'un ou l'autre des enroulements. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la circulation du fluide est assurée par une source énergétique de type connu, tandis que la distribution dans l'un ou dans l'autre des enroulements est définie par un distributeur rotatif.comprenant une paroi animée d'un mouvement de rotation et munie d'une ouverture qui, au cours de ce mouvement, vient successivement en regard de l'un puis de l'autre des tubes, Si bien que lorsque un enroule.llent est alimenté par la source de fluide, l'autre est formé de façon étanche par la paroi du distrIbuteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le double circuit de fluide est fermé, l'extrémité d'échappement de l'euroulement étant reliée à un appareil de retour de fluide, si bien que l'on peut récupérer l'énergie cinétique restante et utiliser une grande variété ue fluides gazeux ou liquides. Un tel circuit ferme peut par exemple comporter une phase liquide (récupération) puis une phase gazuese (passage dans les enroulements). De plus, il est possible d'utiliser des fluides provoquant des phénomènes de frottement, c'est-à-dire d'arrachement des électrons, intéressants, même si ces fluides sont onéreux. Far ailleurs s, il est bien entendu que le circuit peut être ouvert, les extrémités libres de chaque enroulement constituant alors les tuyaux d'échappement, pr exemple lorsque l'on utilise comme fluide une vapeur d'eau saturée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la source énergétique permettant la circulation du fluide est de nature variée, la plus simple étant par exemple une flamme pour le chauffage et la vaporisation d'un fluide contenu dans un récipient qui communique avec le distributeur. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,per mettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. La figure unique montre un transformateur selon l'invention qui utilise le principe d'écoulement des fluides. Le noyau magne tique est un cadre rectangulaire 1 en Zer feuilleté. L'uii cies côtés du cadre constitue le noyau d'un solénoïde composé d'un certain nombre de spires conductrices 2 formant un enroulement autour du cadre. Par ses deux entrémités, le solénoïde est relit a un appareillage électrique que l'on a schématisé sur la figure par un galvanomètre gradué 3 et muni d'une aiguille 4 qui oscille devant les graduations.L'amplitude do l'oscillation est proportionnelle à l'intensité du courant induit dans les spires 2. Cet ensemble forme le secondaire du tranformateur. Autour du côté opposé du cadre 1, sont enroulees deux canalisations 5 et 'O La partie - entrale de la canalisation 5 comporte des spires 6 entourant le cadre magnétique. Les deux extrémités de la canalisation 5 sont ouvertes, la première cons tituant l'orifice d'admission 7 du fluide et la seconde constituant l'orifice d'écahppement ou de recyclage 8. De même, la partie centrale de la canalisation 9 forme des spIres 10 entou rant la même zone du cadre 1 que les spires 6 de 1 canalisation 5. Les extrémités de cette canalisation 9 sont respectivement l'orifice d'admission 11 do fluide et l'orifice d'échappement 12. Il est essentiel, pour le fonctionnement alternatif, que chacun des enroulements soit disposé de façon que la circulation du fluide dans les spires du prenier soit l'inverse de la c#rcu- lation du fluide dans les spires du seconda Par exemple, on a représente sur la figure un premier enroulement composé de spires b à l'intérieur desquelles le fluide s'écoule dans le sens des aiguilles d'une montre si on regarde suivant la ligne latérale I-I, tandis que la circulation se fait en sens inverse autour du noyau magnétique dans les spires 10 de la canalisation 9.L'ensemble constitué par les deux enroulements et par le noyau forme par un côté du cadre magnétique constitue le primaire du transformateur L'appareillage est complété par un conduit d'alimentation 13 dont l'extrémité se divise en une sorte de fourche à deux bran ces 14 et 15, ouvertes en bout et disposées chacune en regard d'un orifice d'admission 7 ou 11. Entre l'orifice 7 de la canali- sation 5 et l'orifice 16 de la branche 14 on positonne un distributeur alternatif représenté par un disque rotatif 18. Une ouverture 19 traverse ce disque de part en part et met successivement en communication les orifices 7 et 16 et les orifices 11 et 17. Ainsi, les enroulements 6 et 10 sont- alimentés alternativement. Le fonctionnement est le suivant : Un fluide, par exemple de la vapeur d'eau sature à une pression de cinq ou six bars est injectée suivant la flèche 20, à travers le conduit 13 et les deux branches 14 et 15. Cette vapeur arrive au distributeur 18 animé d'un mouvement de rotation (flècie 21) autour d'un axe confondu avec le centre d'une circon férence définie par les ouvertures 7, Il et 19. Cette circonfé ronce constitue le lieu géométrique de l'ouverture 19 au cours de la rotation du distributeur. Lorsque les orifices 7, 19 et 14 communiquent, le fluide nasse dais la canalisation 5 (flèche 22). il circule dans les spires 6 suivant la flèche 23, en arrachant à la surface interne de ces spires des électrons qui sont entraînés par le débit de fluide. Les particules chargées électriquement décrivent un cours circulaire autour d'un noyau magnétique avant d'être éliminées avec le fluide par l'extrémité d'échappement 8 (flèche 24). Le volume déterminé par l'enroulement des spires 6 est donc le siège d'un champ magnétique qui change de sens lorsque le distributeur 18 a tourné de 1800 pour mettre en communication les orifices 11, 19 et 15.En effet, à ce moment, la canalisation 5 est obstruee alors que le fluide traverse la canalisation 9 (flèche 25) puis circule dans les spires 10 suivant la flèche 26, ctest-à-dire dans un sens opposé à celui indiqué par la flèche 23. Les électrons arrachés pai frottement du fluide atL parois internes des spires 10, décrivent un mouvement rotatif autour du noyau magnétique dans lequel ils créent un champ magnétique avant d'être éliminés ou récupérés à l'échappement 12 (flèche 27). On voit clairement sur la figure que les canalisations 5 et 9 sont alimentées alternativement, si bien que le mouvement des électrons arrachés par un phénomène de frottement dans les enroulements prévus autour du noyau provoque la création d'un champ magnétique alternatif dont la fréquence dépend de la vitesse de rotation du distributeur. Ce champ magnétique entraine l'écoulement d'un flux magnétique alternatif le long du cadre 1 et en particulier à travers le coté constituant le noyau de l'ensemble secondaire de l'appareil. La variation et l'alternance du flux traversant le solénoïde formé par les spires 2 engendrent dans ces spires un courant induit, alternatif et susceptible de constituer l'alimentation électrique d'un appareillage de type connu.Sur la figure, le solénoïde est branché sur un galvanomètre 3, tandis que l'intensité du courant induit est contrôlée par la déviation de l'aiguille 4 devant un cadran gradué. La puissance électrique disponible au secondaire est croissante avec le flux magnétique issu du primaire, ctest-a-aire avec la quantité d'electrons arrachés aux parois des spires 6 et 10. Cette quantité est une fonction croissante d'une part de la vitesse du fluide dans les canalisation et d'autre part de la surface de paroi balayée par le fluide au cours de son mouvement rotatif. La disposition montrée sur la figure n'est pas limitative. En particulier, le fluide évacue par les sorties 9 et 12 peut entre éventuellement récupéré, si bien -qu'on peut utiliser une grande variété de liquides ou de gaz. Par ailleurs, l'alternance dans l'alimentation des canalisations 5 et 9 peut être assurée par un distributeur d'un autre type. Les spirales peuvent autre dirigées l'une de gauche à droite et l'autre de droite à gauche, la seule condition à respecter étant le sens de circulation du fluide dans chacune d'elles afin de créer un champ magnétique alternatif0 Enfin, la propulsion du fluide a travers le conduit d'arrivée 13 est assurée par un dispositif de type connu, par exemple hydrauliquement ou par chauffage d'un récipient fermé, contenant le fluide et muni d'une soupape reliée au conduit 13. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la production d'une énergie électrique, caractérisé en ce qu'on fait circuler un fluide alternativement et en sens inverse dans un premier puis dans un deuxième tube. enroulés autour d'un même noyau magnetique, le débit du fluide provoquant un phénomène de frottement qui arrache, sur les parois des tubes, des électrons entrînés alternativement suivant des directions opposées autour du noyau, tandis que le champ magnétique créé par le déplacement de ces électrons produit un flux alternatif qui traverse les spires d'une bobine conductrice enroulée autour du même noyau, la variation de ce flux alternatif engendrant un courant électrique alternatif dans cette bobine ou solénoïde, si bien que celui-ci peut alimenter un circuit èlec- trique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on transi'orne une énergie cinétique successivement en énergie mécanique puis en énergie électrique laquelle est fournie sous forme d'un courant alternatif, tandis que l'on peut récupérer l'énergie cinétique non utilisée afin d'améliorer le rendement. 3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la puissance électrique produite est croissante avec le débit et la vitesse du fluide, ainsi qu'avec la surface ie la paroi aur laquelle e la circulation de ce fluide provoque l'arra- chement des électrons. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre d1un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un transformateur électrique dont le primaire comporte deux canalisations enroulées en une même zone d'un noyau magnétique, le secondaire étant constitué par un solónoïde de type connu enroule en une zone distincte du même noyau, tandis que des moyens assurent la circulation d'un fluide alternativement dans l'un puis l'autre des enroulements du primaire, puis l'échappement ou la récupération de ce fluide, d'autres moyens permettant de régler le niveau de la puissance électrique fournie. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le noyau du transformateur est un cadre en fer feuilleté, le solénoïde secondaire étant enroulé autour de l'un des côtés de ce cadre et forme de fils conducteurs reliés à un appareillage électrique, tandis que les deux canalisations du primaire entourent un autre côté de ce cadre magnétique :: 6. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les deux canalisations sont alimentées à partir de la même arrive de fluide par l'intermédiaire d'un distributeur qui les met alternativement en communication avec cotte arrivée, de façon que lorsque le fluide circule dans l'une des canalisations, l'autre est obstruée, tandis que ces canalisations sont enrouées, à partir de leur extrémité d'alimentation, en sens inverse l'une de l'autre autour du cadre magnétique, si bien que le fluide et les électrons qu'il arrache à la surface de la paroi s'écoulent suivant des sens opposés selon qu'ils traversent l'un ou l'autre des enroulements. 7. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un distributeur rotatif assure la distribution dans l'un ou dans l'autre des enroulements de fluide, ce distributeur comprenant une paroi animée d'un mouvement de rotation et munie d'une ouverture qui, au cours de ce mouvement, vient successivement en regard de l'une puis de l'autre des canalisations, Si bien que lorsqu'un enroulement est alimenté à partir d'une sou#ce énergéti- que de type connu destinée à assurer la circulation du fluide, l'autre enroulement est fermé de façon tanche par la paroi du distributeur. 3. Disositif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, 7, caractérisé en ce que le double circuit de fluide est formé, l'extrémité d'échappement de l'enroulement étant reliée à un appareil de retour de fluide, si bien que l'on peut récupérer l'énergie cinétique restante et utiliser une grande variété de fluides gazeux ou liquides. 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé on ce que chacun des circuits du fluide comporte successivement une phase liquide et une phase gazeuse, ce fluide étant susceptible de provoquer une densité élevée d'arrachement des électrons. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que chacun des circuits est ouvert, les extrémités libres de chaque enroulement constituant alors les tuyaux d'échappement, par exemple lorsque l'on utilise comme fluide une vapeur d'eau saturee.