Brevet FR2494372A1 — publié le 19820521

Réference ier brevet Le présent brevet, qu'on appellera B, fait suite! complète le brevet qu'on appellera A n 71 22 926, demandé le 14/ délivré le 17/8/79, intitulé "système de transmission à @ variables I1 avait pour originalité un plateau de bicyclette, fig. 2 et un moteur à turbine, fig. 7 à 15. (les fig. 4, 5 et 6 rappelaient chercheurs, pour combinaisons éventuelles) L'obiet de la présente demande est : 1 ) une autre option de trans sion plus facilement réalisable, le différentiel dirigé; 2.) la p bilité de faire varier le volume de la chambre de la turbine, pour- la paissance soit constante quelle que soit la vitesse du moteur 3 extension des domaines d'applications Outre le moteur à explosions, toute espèce de pompes et, en particulier, à la pompe à chaleur, ici "échangeur thermique", terminologie plus explicite et mieux appre@ L'échangeur thermique, gracie à son rendement et sa puissance excepti nelle, aurait une application particulièrement intéressante pour c * l'énergie nucléaire plus économiquement et avec moins de risques. Choix On peut combiner les turbines fig. 4 7 9 et 10 (4temps) @ 13 (2 temps) soit avec les transmissions 6 11 ou 14 du brev. A; sei le différentiel dirigé exposé ci-dessous Fonctionnement de la Turbine Au moyen de 2 transmissions indépen tes, le différentiel dirigé, comme les autres systèmes du brev. A, @ ne un léger retard, ou décélération d'une masse de la turbine, pend l'autre masse, par l'effet contraire, prend de l'avance ou accélère un 2e temps, l'effet inverse se produit : il y a accélération de la qui décélérait et décélération de la masse qui accélérait. On voit - - -- les mentions PV, petite vitesse, avec une flèche simple et GV, grande tesse, avec double flèche.Remarquons qu'elles se trouvent en opposition à l'entrée de droite par rapport à l'entrée de gauche. Ainsi, on utilise l'espace augmentant entre la masse avant qui accélère et la masse arrière qui décélère pour faire un appel d'air ou de liquide ou pour absorber l' nergie d'une explosion; de même on utilise l'espace se réduisant po 4 primer ou pour expulser un gaz ou un liquide Différentiel dirigé Il est semblable au différentiel connu ma -- - chacune des 2 roues satellites, il faut ajouter un ergot E, fig 1, guidé par un rail R, fig. 2, sinueux, oscillant de gauche à droite et de dte à gche, 2 ou 4 fois par tour, suivant qu'il guide une turbine à 2 ou à 4 temps.Ce rail R étant fixé à l'intérieur du carter ou remplacé par une cannelure dans la masse du carter. I1 faudra tenir compte : 1' que l'er- got ne se déplace pas suivant une ligne droite mais suivant une courbe; 2 qutune oscillation de 200 produira un écartement de chacune des masse & de 20 , soit un espace de 40'(le double); 30 le mouvement se transmet en sens inverse des différentiels libres : l'entrée devenant la sortie et vice tersa, la sortie devenant l'entrée. Voici l'ordre de transmission 1 moteur, 2 différentiel dirigé, 3 embrayage et boite de vitesses, 4 différentiel libre, 5 roues au sol.Les 2 8 et 4 pouvant être dans une boîte unique. I1 est nécessaire qu'il y ait 2 entrées, dans le différentiel di rigé, pour reproduire, dans la turbine un mouvement de va-et-vient ou de ciseaux; par contre, il peut n'y avoir qu'une sortie, soit d'un côté, soit de l'autre. En prise directe cette sortie est reliée à la même partie du différentiel libre qui est l'entrée. Modulation du volume de la chambre de la turbine. Moins les oscillations sont amples, plus le moteur peut tourner vite. On peut donc, au fur et à mesure que la vitesse du moteur augmente, agir sur 3 plans, au moyen de la force centrifuge 1,) on réduit progressivement l'amplitude des oscillations du différentiel en agissant sur le rail R qui devra être doublé. Les 2 parties coulissant l'une dans l'autre pour permettre un allongement ou un racourciesement de ce guide; 2e) on réduit le vollmie de la chambre. Pour cela les masses ABCD fig. 7 et 9 bre. A, @@@ creuses et divisées en 2 chacune, l'une de ces 2 parties seulement est reliée à l'arbre, l'autre est reliée à la sèvre partie par l'axe du balourd.Les 2 parties de ces masses s'écartent au fur et à nesure que la vitesse augmente, la force centrifuge luttant contre un ressort entraînée par un balourd, lequel va de l'intérieur vers l'extérieur. Dans l'axe de ce balourd, il y a un pas de vis très incliné qui oblige les 2 parties des masses Mi et M2 à s'écarter pour réduire les dimension de la chambre. Ainsi, le moteur à explosions a la même puissance à 20 Km/h qu'à 130, sans changement de rapports de vitesses. 30) on module le mélange air-essence. Par une action analogue à la vis de réglage du mélange qui se trouve sur le carburateur- et par la force centrifuge a) on apauvrit le mélange en carburant lorsque la vitesse augmente; b) on coupe totalement l'arrivée d'essence lorsqu'on appuie sur le frein mais elle est rétablie lorsque la vitesse diminuant atteint la vitesse de débrayage. Même action lorsqu'on tire un levier sur le tableau de bord pour avoir un frein moteur dans les grandes descentes c) mélange très pauvre lorsque l'accélérateur est lâché; d) un peu plus pauvre que la normale lorsqu'il est très légèrement t 4 e) plus riche que la normale lorsqu'il est à plus des 7/8e l'action de a) se combinant de c) d) et e). Cette modulation est valable pour tous types de moteurs. Fonctionnement. Etant donné qu'il y a 4 explosions par tour au de 2 dans le moteur à pistons à 4 cylindres et qu'il n'y a pas de ret sement de sens, le moteur à turbine doit tenir à un ralenti très bas à 200 TM. I1 y aurait embrayage par un convertisseur de couple genre - entre 400 et 1.000 TU. A 1.000 TW, le véhicule avancerait à 20 Km/h, @ 6.500 ni à 130 Em/h. Remarque. On pourrait penser qu'il y aurait lutte, entre, d'une part, le ressort et la force centrifuge et d'autre part les différences de et en particulier par l'effort considérable de l'explosion. Précise - lors que l'écartement des masses M1 et M2 est dirigé par des filets très inclinés et que l'oscillation maximale est calculée pour se produire une minute au moins, ce qui demande plusieurs milliers de tours et n@@ 1/4 de tour Autres applications que le moteur à explosions Pompes La turbine à 2 temps, fig. 12 et 13 du brev. A peut être utilises pour prepulser les avions par dépression ayant et surpression arrière egalement pour toutes pompes à liquide aspirante, pompe refoulante, ou aspirante pour toutes po pompe à air pour ventiler, aspirer ou refoulan ou les 2 à la fois.On peut alors choisir l'un des 3 systèmes sui a) on fait un vide, l'orifice d'entrée d'air étant en fin d'aspirati eim b) on comprime, l'orifice de sortie étant en fin de compression; c) on crée un mouvement de circulation ou on accélère, les orifices d'un trée et de sortie se faisant sur toute la longueur, dès que les s'éloignent ou le rapprochent. Petit échangeur thermique ou pompe à chaleur Autre application de la bine 2 temps. Lorsqu'on a de l'eau à refroidir ou des moyens facile transmission thermique, on peut utiliser notre pompe suivant les pr connus de la pompe à chaleur. Echangeur thermique moyen Lorsque l'échange thermique est difficile - - peut utiliser des relais de pompes et 8J inspirer des idées ci-dissous au chapitre "énergie nucléaire" laquelle demande l'échangeur thermique le plus puissant. Grâce à des écarts de température plus grands on utiliser l'air, le sol ou le sous sol dehors ou les parois des habit tions ou ateliers, s il fait trop chaud. On peut utiliser ainsi l'én am- gie solaire accumulée même la nuit. Energie solaire. électricité et eau I1 est possible d'utiliser le circu chaud pour faire fonctionner une chaudière munie d'un générateur électrique lequel alimenterait, outre les besoins en électricité, des habitants des pompes ou relais de pompes à eau, pour les besoins en eau des habit tants, pour alimenter la chaudière et irriguer les terres a) en irrigation légère pour empocher les incendies de forêts car les re- gions bien arrosées comme le jura et la Savoie n'ont jamais d'incendies de forets; b) en irrigation forte, d'une part pour les pays habités où sévit la sécheresse et la faim; d'autre part, pour les déserts inhabités à refertiliser et reboiser, l'arbre est aussi un capteur d'énergie solaire, là, il ne lui manque que de l'eau, il rentabilise l'installation.D'une part, on pour rait régler le problème de la faim; d'autrepourrait résoudre le conflit Israëlo-arabe. Même en achetant des déserts pour les palestiniens réfugiés, cela coûterait moins cher que le budget de guerre. Une application à grande échelle améliorerait le climat de la planète entière et résoudnt chez nous, le problème du chômage en fabriquant les échangeurs thermiques. Captation de l'énergie nucléaire par un échangeur thermique très puissant sur la fig.schéma 6 qui suit, nous noterons que les données chiffrées n'ont aucune valeur en elles-memes car elles n'ont pas fait l'objet dune étude, elles ne sont données que pour faciliter la compréhension des idées fig. schéma n 6 le pompe 2e om e 3e om e 4e e Dlll m e i 1.000 1 , 100 1 + 100 1 1 1 îl 100 o TM (Iatmoaph. S'il y a X milliards de molécules qui passent en un temps donné, dans la- le pompe, il doit y avoir le même nombre dans le même temps, dans la dernière pompe. Pour y parvenir, le volume et la vitesse de la turbine ou les deux à la fois, doivent diminuer au fur et à mesure de la compression et de la liquéfaction. La puissance de la 1ère pompe sera sensiblement la m8me que la 6e. Nous verrons schéma suivant n 7 l'ensemble circuits, pompes et soupapes. La tuyauterie de refroidissement devrait Autre plus longue, pour la transmission thermique, plus large pour conduire un colume raréfié et ne pas le freiner et B circulation plus rapide que dans la chaudière. La solution semble une combinaison des 3 et surtout la 3e. pour une circulation plus rapide, il faudra 5, 10, 20 pompes ou plus, suivant leur puissance. Ce sera des pompes d'accélération, sans compression, principe C, ligne 26, page 3. De même que le coeur, qui n'est pas assez puissant pour alimenter 200 Km de vaisseaux, a besoin de la contraction des artères pour servir de relais, ici les pompes de compression ont besoin d'un groupe de pompes d'accélération autour du réacteur fig.7 Etant donné qui s'évapore capte l'énergie thermique et qu'un gaz qui se quéfie la libère, il est souhaitable que l'évaporation se produise ag du réacteur et que la liquéfaction se produise dans la chaudière. Le d'un ou 2 gaz est fonction de la température à la captation et à la: ration, d'une part; et des vides ou pressions, d'autre part. I1 semble souhaitable d'utiliser 2 gaz neutres différents par exemple l'hélium et l'azote. Le ler parce qu'il ne se liquéfie à aucune des températures et pressions de l'échangeur thermique et devant servir pour faire varier pression et dépression et pour vaporiser le second, lequel doit se liquéfier en fin de compression, dans la chaudière et s'évaporer après avoir été vaporisé autour du réacteur à l'entrée du circuit de refroidissement et à chacune des pompes d'accélé- ration.Les rapports de quantité d'un corps par rapport à à l'autre étant tels qu'ils correspondent au rapport de quantité entre gaz et liquide à vaporiser; La vaporisation serait facilitée par la circulation des gaz de la dern soupape à la 1ère pompe, par les pompes d'accélération et par la pre plus forte dans le réservoir de liquide qutà la dernière soupape. Un r4 -net devra régler l'arrivée du liquide dans les vaporitêteurs. Radioactivité et transmission thermique Grâce à l'échangeur thermique très puissant et très efficace, il est possible, autour de l'enveloppe no * du réacteur en métal à fusion élevée de le recouvrir d'un corps anffra actif (le plomb fond à 327f). La tuyauterie de refroidissement serait w dans le corps antiradioactif, à une distance telle qu'aucune radioactivité ne passerait ni dans la tuyauterie, ni hors du réacteur. Pollution des cours d'eau Grâce au haut rendement de l'échangeur the et de son renforcement possible, il serait possible d'éviter beaucoup @ le recours au refroidissement par un cours d'eau. Pollution de l'atmosphère La vapeur ayant fait tourner le générateur d'électricité serait captés dans la partie externe d'une double tuyauterfa Dans la partie interne-de la double tuyauterie circulerait une partie du circuit froid de l'échangeur thermique ou d'-un autre échangeur indépendet Cette double tuyauterie s'élèverait au dessus d'une cuve R et descendrait en serpentant à l'intérieur de cette cuve. La température de condensation devrait être atteinte dans la partie descendante et non dans la partie montante pour ne pas engorger le générateur électrique. L'eau serait alors pompée pour être refoulée au dessus de cette cuve B pour alimenter la chau dière. Ainsi la transmission thermique se ferait en circuit ferné. Sécurité contre les pannes I1 faudra doubler ou tripler les pompes avec leur moteur, les soupapes de dépression et le groupe électrogène p.palier a) aux défaillances des moteurs, pompes, soupapes; b) pour arrêter plus facilement la marche normale du réacteur en fin d'utilisation, aux heures creuses Le surcroît de refroidissement rendrait la température trop basse au coeur du réacteur pour que continue la réaction. c) pour donner une sécurité supplémentaire, en cas d'emballement du réacteur, si les barres d'absorbtion avaient une défaillance. Réacteur nucléaire à hydrgène Fig.schéma n 8 Autre utilisation de l'échangeur thermique qui devra être encore plus puissant que les précédents Ne craignant pas ici la radioactivité, il n'y a pas besoin d'écran anti radioactii. L'ensemble est constitué d'immenses sphères disposées l'une dans l'autre au nombre de 4, 5 ou plus, formées chacune de longs tuyaux horizontaux et verticaux. Entre les tuyaux les plus proches du centre passent des rayons lasers se condensant en un point central afin d'obtenir la température de désintégration de l'hydrogène qui parvient à ce point en quantité bien dosée à une température proche du zéro absolu et à très basse pression mais à une pression plus forte que celle de lachambre de combustion.Le tuyau d'arrivée de l'hydrogène à une distance du point central telle que le jet soit bien dirigé, d'une part et que la tuyauterie ne risque pas d'entrer en fusion. La chaleur produite par la réaction nucléaire serait captée, d'une part, par l'échangeur thermique cité ci-dessus utilisant toutes les pompes et soupapes. D'autre part, par les tayaVteries, en forme de sphère creuse. Pour elles on n'utilise qu'une partie des pompes et soupape de l'échan- geur et de moins en moins au fur et à mesure qu'on s'éloigne du contre. La dernière de ces sphères est fermée. I1 faudra plusieurs circuits de sécurité en plus. La réaction devra être entretenue, pour 10 ou 20 *, par un rayonnement laser réduit pour que la réaction nucléaire ne se produise pas hors du point central et notamment verso le tuyau d'arrivée de l'hydrogène et pour pouvoir arrêter, à tout moment, le réacteur : a) en éteignant les lasers, b) en fermant l'arrivée d'hydrogène, c) en mettant en route des circuits de refroidissement supplémentaires fin REVENDICATIONS 1 - Différentiel dirigé Semblable au différentiel connu, sauf que î'antt; devient la sortie et la sortie l'entrée et qu'il est muni d'un ergtX fig. 1 sur chacun des satellites et d'un rail-guide R, fig.2, fixé à l'i térieur du carter ou noyé dans le carter.Le rail entraînant l'ergot ~ un mouvement alternatif, suivant une courbe, de gauche à droite puis de droite à gauche, 2 ou 4 fois par tour, suivant que la turbine est à 2"- et à 4 temps pour moteur à explosions ou tous types de pompes) et pour sans bruit, les avions par dépression ayant et surpression fférentiel à direction variable A des emplacements et a des bien déterminés, suivant la forme de la turbine, le volume appelé et i pression désirée, on agit sur l'amplitude de la courbure du rail R pour réduire cette amplitude au fur et à mesure que la vitesse du moteur mente. On utilise alors la force centrifuge luttant contre un ressort. La longueur du rail R devenant variable, on utilisera 2 rails coulissant l'un dans l'autre; 3 - Réduction du volume de la chambre fig. 3 4 et 5 du brev.B. Synchroni sé avec le différentiel, les masses ABCD, fig. 7 et 9, brev. À > doivent être creuses et divisées en 2 chacune. L'une de ces 2 parties seulement sera reliée à l'arbre central de rotation; l'autre étant reliée gaz 1a lès partie par l'axe du balourd. Les 2 parties de ces masses s'écartent de fur et à mesure que la vitesse augmente, par l'effet de la force centri- fuge, luttant contre un ressort, entraînées par un balourd R, lequel lit de l'intérieur vers l'extérieur.Dans l'axe de ce balourd, un pas très incliné oblige les 2 masses M1 et M2 à s'écarteur pour réduireles dimensions de la chambre. Ainsi, le moteur à explosions a la même * sance à 20 Km/h qu'à 130; sans changement de rapports de vitesse 4 - Modulation du mélange air-essence Par une action analogue à celle de la vis de réglage du mélange qui se trouve sur les carburateurs s a) on apauvrit le mélange en carburant quand la vitesse augmente par la force centrifuge; b) on coupe totalement l'arrivée d'essence, lorsqu'on freine mais elle est rétablie lorsque la vitesse diminuant atteint la vitesse de débr@ul Même action lorsqu'on tire un levier sur le tableau de bord; c) mélange très pauvre lorsque l'accélérateur est lêché; d) un peu plus pauvre que la normale lorsqu'il est très légèrement @@@ e) plus riche que la normale, lorsqu'il est enfoncé à plus de 7/8e. L'action de a se combinant avec celles de c d et e. Cette modulation applicable aussi à tous les moteurs à explosions en plus du mien. application de la turbine à l'ECHANGEUR THERMIQUE pour toutes les utilisations de la pompe à chaleur et, en particulier pe captation de l'énergie nucléaire à 100 % avec moins de risques 5 - relai de pompes avec réduction du volume et de la vitesse des Revendications (suite) au fur et à mesure que la pression augmente; 6 - Utilisation de 2 corps neutres un seul des 2 se liquéfiant dans les températures et pressions du circuit.Les rapports de quantité d'un corps par rapport à l'autre étant tels qu'ils correspondent au rapport de quantité entre gaz et liquide à vaporiser; 7 - Vaporisation dans le circuit froid Pour que l'évaporation se produise autour de la masse à refroidir, il faudra un vaporisateur à son entrée et auprès de chacune des pompes d'accélération; 8 - Soupapes de dépression pour assurer une indépendance entre les circuits froids et les circuits chauds, il faut retenir la pression et le vide au moyen de soupapes.Ainsi lorsqu'une soupape reçoit une pression de plus de 1.000 atmosphères, elle s'ouvre un instant, amenant une surpression à la suivante qui s'ouvre à 100 et ainsi de suite (ces chiffres n'ont aucune valeur, ils sont destinés à facilité la compréhension; 9 - Transmission thermique en circuit fermé Pour que la vapeur se liquéfie sans se solidifier, le circuit froid n'utilisera qu'une partie des pompes et soupapes. Ce circuit froid passera à l'intérieur d'une tuyauterie transportant la vapeur à réutiliser et liquéfier. Ainsi, la tuyauterie sera double, sans communication ou échange(à l'exception des calories à travers le métal). La tuyauterie extérieure diminuera de diamètre au fur et à me Va Jlp-y sure rye ns e.Elle sera toujours on pente vers le bas, dès que la condensation commence et se terminera dans un réservoir d'eau froide duquel on pompera l'eau vers la cuve B laquelle sera réchauffée par la dbLe tuyauterie ci-dessus avant d'alimenter de nouveau la chaudière; 10 - Utilisation pour le réacteur à hydrogène Au moyen de rayons laser passant entre les espaces de la tuyauterie de refroidissement, on pourra a) en pleine puissance, amorcer la réaction nucléaire à hydrogène; b) en puissance réduite, entretenir cette réaction. Le débit d'hydrogène étant réduit de telle sorte qu'il n'atteigne pas seul la température de fusion et qu'il ait besoin de l'appoint des rayons laser Ainsi la réaction nucléaire se produira bien au point central et non auprès de la tuyauterie d'arrivée de l'hydrogène ce qui provoquerait la fusion de la tuyauterie. Le tuyau d'arrivée de l'hydrogène serait revêtu d'une 2e tuyauterie d'échangeur thermique très froide pour une puissante protection. On utiliserait toutes les pompes et soupapes, c'est-à-dire tout le circuit On capterait encore la chaleur par une tuyauterie d'échangeur thermique en forme de sphère ou de planisphère terrestre (avec latitudes et méridiens). Plusieurs sphères pouvant se compléter, l'une dans l'autre, la dernière à l'extérieur étant fermée pour clore le bâtiment ou réacteur. fin