Brevet FR2453999A1 — publié le 19801107

La présente invention concerne un dispositif pour utiliser la pression interne d'un fluide en écoulement, par exemple celle d'un gaz dans un digesteur anaérobie de végétaux pour la production de gaz, d'eau s'écoulant sous pression, de gaz d'échappement de moteur, etc... Cette pression est généralement inemployée et on économise donc de l'énergie en l'utilisant pour actionner un dispositif, tel qu'un compresseur ou analogue. C'est ainsi que l'on peut par exemple débiter du méthane gazeux ou liquide ou mixte en utilisant dans un compresseur la pression due a fermentation anaérobie d'un digesteur de produits végétai donnant naissance au gaz méthane. On en a représenté un exemple d'une telle réalisation au dessin annexé sur lequel la figure 1 représente schématiquement le dispositif en position de détente basse pression, la figure 2 en position de détente haute pression et la figure 3 étant un schéma. Le compresseur représenté est alimenté en méthane basse pression produit par le digesteur anaérobie 1 par une conduite 2 se divisant en deux conduites 3, 4 commandées par une vanne 5 susceptible de mettre en service l'une ou l'autre des conduites 3, 4. La conduite 3 débouche par la lumiere 6 d'un côté du piston 7 du cylindre de travail 8, tandis que la conduite 4 débouche par la lumière 9 de l'autre côté du cylindre. Le cylindre 8 communique par des soupapes 10, 11 avec une conduite de détente 12 débouchant dans l'ajutage de sortie 13 ; ces soupapes couplées par une tige 14 sont commandées par le piston 7 et provoquent à bout de course le basculement de la vanne 5 dans un sens ou dans l'autre, c' est-à-dire inversent l'écoulement dans les conduites 3 et 4 et la poussée du piston 7 dans un sens ou dans l'autre. Le piston 7 est solidaire d'une tige de piston 15 qui traverse la paroi frontale du cylindre 8 et actionne un piston de plus petit diamètre 16 qui se déplace dans un cylindre 17 relié par le conduit 18 à une canalisation 19 débouchant à l'air ou dans le réservoir 1 par l'intermédiaire d'une vanne 20 et par la conduite 21 à l'ajutage de sortie 22. Ce cylindre compresseur pourrait être monté en tandem avec d'autres pour réaliser une détente dont la pression est fonction des diamètres des pistons du compresseur, de façon connue. Les clapets 23 et 25 et les soupapes 24, 26 contrôlent les circuits haute et basse pression du cylindre 17. Les soupapes 24 et 26 sont des soupapes tarées pour une pression donnée. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant Dans le cas de la figure 1, la vanne 5 dégage le conduit 3 et le fluide basse pression pénètre par la conduite 3 derrière le piston 7 qu'il pousse dans le sens de la flèche ; la soupape 10 est ouverte et le gaz résiduel s'écoule par la conduite 12 et l'ajutage 13 pour remplir des récipients de méthane gazeux basse pression (gazomètre). Au fur et à mesure de l'avance du piston 7 dans le sens de la flèche, le piston 16 comprime le fluide amené par la conduite 19 qui est de l'air ou du gaz suivant la position de la vanne 20 et par le jeu des soupapes 26, 24 délivre du fluide haute pression dont les clapets 23 et 25 commandent l'admission. En inversant la vanne 5 (figure 2) le fluide gagne, par la conduite 9, l'espace en avant du piston 7, la soupape 10 étant fermée ; le piston 7 repart dans l'autre sens ; comme la soupape 11 est ouverte, le fluide basse pression est détendu par l'ajutage 13. Le piston 16 est revenu à sa position de départ et le cycle peut recommencer. On voit qu'on utilise la basse pression du fluide contenu dans le réservoir 1, ou un gaz d'échappement d'un moteur, ou de l'eau sous pression, pour actionner un compresseur du type de celui décrit à titre d'exemple, qui délivre en partant par exemple de méthane basse pression, du méthane gazeux ou liquide, grâce au jeu des clapets et des soupapes des pistons qui sont à double effet. Les deux pistons 7 et 16 sont à double effet. Le piston 7 a toujours une face soumise à basse pression et une face en détente. Le piston 16 a toujours une face soumise à une pression réglée par la soupape tarée 24 ou 26. Dès l'instant ou la basse pression est suffisante pour libérer la soupape haute pression 24 ou 26, le système se met en route automatiquement dans les deux sens. En couplant le réservoir et la pompe, on peut obtenir sans aucun apport d'énergie de très fortes pressions. C'est ainsi qu'en partant d'une basse pression de 1 kg dans le digesteur 1, on obtient avec un report de 1 à 20 dans 2 les deux réservoirs 30, 31, une pression de 20 kg/cm2 dans le 2 premier réservoir et une pression de 400 kg/cm2-dans le deuxième réservoir (figure 3). Le schéma annexé montre qu'en couplant trois compresseurs 32 du type décrit et deux réservoirs, on obtient la liquéfac- tion du fluide à la troisième des pompes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour utiliser la pression interne d'un fluide en écoulement pour actionner un compresseur à fonctionnement automatique, caractérisé en ce qu'il comporte un cylindre de travail 8 dans lequel se déplace un piston à double effet 7 alimenté alternativement d'un côté et de l'autre par des lumières 6, 9 débouchant dans deux conduites 3, 4 commandées par une vanne 5 à deux positions, reliée au réservoir de fluide 1, des soupapes 10 et 11 mettant alternativement le; ;cylindre 8 en liaison par une conduite 12 avec l'ajutage 13 distribuant le fluide basse pression et en ce que la tige 15 du piston 7 actionne le piston 16 d'au moins un compresseur 17 relié par des lumières 28 et des clapets 23, 25 à une conduite 19 reliée par une vanne 20,soit à l'atmosphere,soit au réservoir de fluide 1, des soupapes tarées 24, 26 montées à l'échappement haute pression du compresseur déterminant le mouvement ou l'arrêt du cylindre de travail 8. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les soupapes 10, 11 du cylindre 8 et les soupapes 24, 26 du compresseur sont montées au débouche des conduites 12, 21 aboutissant aux ajutages 13, 24 de remplissage des récipients basse et haute pression.