Brevet FR2341760A1 — publié le 19770916

La présente invention concerne la réalisation d'une pompe à transformations multiples d'énergie , ainsi qu'un appareil , adaptable de façon facultative , destiné à la distillation C'est en mettant en oeuvre de façon originale et simultanément , des principes physiques connus, que l'on obtient un appareil qui , à lui seul , assure les fonctions de trois réalisations différentes : les pompes, les chaudières et les évaporateurs En effet, les pompes classiques : rotatives, à pistons, à palettes etc... sont , par définition , des appareils qui assurent le transfert ou la propulsion d'un liquide ou d'un gaz ; le r81e de ces pompes se trouve donc rigoureusement limité et , en général g les pompes sont utilisées en installations compléentaires des chaudières Les chaudières sont des transformateurs d'énergie , elles ont pour r61e de fournir des calories à un liquide ou un gaz , mais elles sont assujetties à une installation annexe de pompage et en tant que telles les chaudières sont polluantes et soumises à de strictes contrôles et mesures de sécurité Les distillateurs qui existent actuellement sont le plus souvent très volumineux et présentent de grandes surfaces d'évaporation , nécessitant une installation auxilliaire complexe Le dispositif présenté par l'invention permet de pallier aux divers inconvénients de ces trois appareils distincts , en les réunissant en une seule réalisation. Cet appareil unique sera de conception nouvelle et robuste. Sa mise en route est immédiate et s' effectue sans préparation et dans n'importe quel endroit. Son utilisation ne présente aucun risque d'explosion et ne fait appel qu'à une seule source d'énergie L'invention se compose de deux éléments distincts ou , selon le cas , complémentaires : une pompe agissant à la fois en tant que propulseur d'un liquide ou d'un gaz et en tant que transformateur d'énergie, puisqu'au moyen d'un reg lage approprié, cet appareil transforme une partie de son énergie motrice en apport calorifique, par frottements moléculaires intérieurs, selon le principe du calorimètre de Hiculescu. Par ailleurs, cette pompe présente la particularité d'store alimentée séparément sur ses deux côtés et, de ce fait a elle peut admettre deux produits différents, réunis au point chaud ce qui lui confère un supplément d'utilisations possible Le deuxième élément de l'invention est représenté par aeux turbines montées parallèlement et il permet d' obtenir un effet supplémentaire : la distillation. La pompe génératrice se compose d'un rotor de forme bi-cônique qui comporte en son centre : un arbre creux par lequel est admis le produit à traiter . Sur les flans du rotor et à ses extrémités sont usinées des aubes, destinées à accélérer le mouvement du fluide. Eventuellement un tube, au centre du rotor, autorise l'alimentation de deux produits différents qui se mélangent à la sortie. A la périphérie et au centre du rotor, un renflement denté imprime au liquide, ou au gaz , une plus grande vitesse d'évacuation. Le rotor tourne dans un stator, dont la forme bi-cônique épouse celle du rotor, avec entre eux des espaces de plus en plus réduits vers la périphérie. Sur sa plus grande circonférence et en son centre, le stator comporte une tuyauterie d'évacuation, munie d'une vanne et servant à réguler le débit de l'appareil, faisant varier la température du produit à traiter. Cet appareil fonctionne comme une pompe centrifuge à étages multiples et superposés g créant en son centre une aspiration, puis une première compression suivie d'une seconde puis troisième compression .Les passages du liquide ou du gaz s'effectuent d'un étage à un autre selon une pression de plus en plus élevée et dans des espaces de plus en plus réduits En agissant sur le reglage du débit de sortie, on fait varier les temps de passage et on peut , ou non , modifier l'état physique initial du produit Suivant le temps de passage, le liquide ou le gaz absorbera une plus ou moins grande partie de l'énergie motrice, transformée en énergie calorifique , et l'état initial du produit traité se trouve donc modifié en température et en viscosité par suite d'un frottement moléculaire dirigé Le distillateur est constitué par deux turbines, montées parallèlement sur le même arbre que le rotor . La première turbine a pour fonction de maintenir en rotation le liquide chaud provenant de la pompe pré-citée et la seconde turbine est une turbine à air , destinée à créer un vide au centre de la turbine précedemment désignée Dans certains cas, la deuxième turbine peut être remplacée ou complétée par un condenseur-trompe à vide Le dessin annexe illustre à titre d'exemple: un mode de réalisation des dispositifs conformes à la présente invention , et le prototype decrit ici a été conçu dans un but de dessalement d'eau de mer Tel qu'il est représenté , cet appareil comporte : une entrée d'eau de mer en 1 et 2, propulsée et chauffée par la pompe 3 et 4 et l'eau de mer chaude sort par la tuyauterie d'évacuation 6 et pénètre dans la turbine T1, son mouvement ayant été acceléré par le renflement 5 , l'eau de mer se trouve maintenant dans le premier élément du distillateur.Ce liquide chaud est main- -tenu en mouvement sur la périphérie par la rotation et la force centrifuge et l'eau de mer ne peut donc pas remonter vers l'axe. La turbine T2, entrainée également par le même arbre que le restant du dispositif , communique en son centre avec T1, créant un vide au centre de la première turbine et aspirant ainsi les vapeurs d'eau de mer qui, plus légères, sont moins sollicitées par la force centrifuge de T1.Une légère admission d'air et éventuellement d'eau douce en A, åu centre de T2, accélère le débit et la vapeur se trouve mélangée à de l'air frais avant de passer d'un état de décompression à celui de légère surpression. La vapeur se recondense à la sortie 8 sous forme d'eau douce, rendue propre à la consommation grâce à l'aération de la vapeur en A.Au besoin il est possible d'augmenter encore le rendement de T2 en lui ajoutant un condenseur-trompe à vide Les éléments lourds contenus dans I' eau de mer se trouvent toujours entraînés par la force centrifuge de Tî et sont progressivement évacués par le tuyau B muni d'une buse de reglage : il s'agit donc ici de la saumure En ce qui concerne les condensations issues de T2 , elles sont acheminées vers un réservoir d'eau douce Les applications de cet appareil cumulent les utilisations des pompes, des chaudières et éventuellement, de façon facultative, les indications autorisées gracie à l'adjonction de l'évaporateur Au moyen de ce seul appareil on peut donc : propulser,chauffer un liquide ou un gaz, lui faire subir un traitement thermique (pasteurisation-stérilisation) mélanger deux produits de densité ou viscosité différentes après ré-chauffage et distiller différents liquides Ces divers résultats étant obtenus au moyen d'un appareil de très faible encombrement, ainsi à titre d'exemple le prototype decrit ici présente un diamètre extérieur de 460 mis pour une longueur de 430 mms et un poids approximatif de 100 tgs .Ces dimensions étant comprises sans le moteur Pour ce modèle, les puissances absorbées peuvent varier entre 50 HP et 150 HP suivant la vitesse de rotation, c'est-à-dire que lton a un excellent rapport Puissance/Travail Les formes decrites ici ne sont nullement restrictives et ltobjet du brevet concerne essentiellement les principes mis en oeuvre séparément ou simultanément RE SUME- L'invention porte sur une amélioration et une simplification des procédés de transport, de mélange, de chauffage et de la distillation de produits divers . Les applications mentionnées ici ne sont nullement limitatives. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif permettant d'elever en température un liquide ou un gaz au moyen d'une pompe qui assure en mExe temps la propulsion de ce produit, Caractérisé par le fait que la pompe met en oeuvre, éventuellement , un échauffement moléculaire, assurant ainsi à la fois le transport du produit admis et une transformation d'énergie motrice en énergie calorifique 2. Dispositif selon la revendication 2 , autorisant le mélange, après ré-chauffage , de deux produits aux constantes physiques différentes, Caractérisé par le fait que la forme bi-cônique du rotor et du stator autorise une alimentation de la pompe de deux catis différents 3. Dispositif selon la revendication 3 Caractérisé par le jumellage de deux turbines montées sur le oêne arbre que la pompe pré-citée et caractérisée par les revendications 1 et 2 , formant ainsi avec elle un appareil rotatif de distillation de volume réduit, n'utilisant qu'une seule source d'énergie La quantité du liquide est limitée, mais sans cesse renouvelée, de sorte que l'on obtient un rendement important avec un appareil de faible encombrement