Brevet FR2534320A1 — publié le 19840413

La presente invention a pour objet a titre de produit industriel nouveau une centrale hydro-électrique universelle. Entrant dans le cadre des economies d'énergie et des énergies renouvellables;cette centrale hydro-électrique universellewobjet de la presente invention, utilise presentement la force portante de l'eau comme source d'énergie,mais n1 est pas limitatif quand au liquide employé. Elle a pour fonction principale,la transformation de cette force portante en travail ou en électricitée de preference. Ce système a ceci de remarquable qu1il n'est pas seulement limité à la production d'electrieitée à partir de chutes d'eau à gros débib,mais qu'il se contente également de petits débits et de très petites chutes d'eau meme I1 peut également utiliser la houle et les martes avec leur dif ferme de niveau. Ce système peut etre installé sur les cours d'ean à faible pente moyennant un petit barrage. I1 peut,en géneral etre branché partout où il y a écoulement d'ton liquide à partir d'une certaine hauteur. I1 peut etre couplé aux autres sources d'énergie renouvellables qua re grecs formes d'exécution de l'invention sont décrites ci-après à titre indicatif en se referant aux dessins annexés. Figure I ) Centrale basse chute. Figure 2 ) Centrale chute moyenne, petit débit. Figure 3 ) Centrale houle et marée. figure 3 bis)Centrale bouée Il est bien entendu que la presente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrit et representés qui constituent seulement un exemple auquel de nombreuses modifications peuvent etre apportées sans que l'on s'écarte pourtant de la presente invention. Les figures I et 2 sont deux vues de poupe de ce que l'on pourrait appeler deux moteurs à eau; où les pistons sont ici rempla- cés par des flotteurs à leur limite de flotabilitée; et où les bielles sont remplaçées par des roues à cliquets (genre roue libres de bicyclette). Le principe de fonctionnement de ce moteur à eau est pratiquement identique à celui du moteur à explosion. -Moteur à explosion: admission- compression-(explosion- échappement) Moteur à eau : admision- elevation-(échappement et descente.) Liste des principaux organes de ce moteur: T Ouverture d'arrivée d'eau grillagée. 2 Réservoir d'eau supperieur ffi et 4 Clappés d'admission d'eau dans les cylindres 5 et Cylindres où vont se mouvoir les flotteurs et 8 Caissons étanches des deux flotteurs 9 ET IO Ouverture de remplissage des deux flotteurs pour leur mise en service II et I2 Clappés d'échappement d'eau des cylindres 13 Fléau,genre fléau des balances Robervale,faisant se mouvoir en même temps les clappés 3,4,II,et I2,quand un flotteur arrive en bout de chute; et ce par l'intermédiaire des bras articulés I4 et I6 qui sont reliés ensemble et passe à l'intérieur des tubes T5 17 Cables reliant les flotteurs aux chaines d'entrainement 18 19 Roues à cliquets (genre roue-libre des bicyclettes) 20 Contre-poids sur chaines d'entrainement permettant à ceiles-ci leurs de revenir à a positions initiale quand les flotteurs sont remontés tI Poulies de renvois dta cables vers las chaines 22 Poulie fixée et solidaire de l'axe des roues libres qui transmet la force au volant cynetique 23 au moyen de la courroie 24 Courroie qui va de la roue cynetique a un demuStiplicateur 26 qui entrainera à son tour un autre volant cynetique et un alternateur. J2 Porte fermant le reservoir d'eau inferieur Cette porte fermée, l'eau remplira le reservoir inferieur,ce qui empechera l'eau des cylindres de s'ecouler et ainsi arretera les flotteurs dans leur coursse. I1 suffira de ré-ouvrir la porte pour que le moteur redémarre I1 est bien entendu que le système d'entrainement peut se trouvé à coté du moteur grace aux poulies de renvoie. La grandeur des flotteurs est fontion du dobit d'eau mais ils peuvent etre aussi bien spherique que rectangulaires du moment qu'ils sont légerement plus petits que leurs contenant. Le tube 15 qui permet au bras de levier 16 d'etre relié au fléau JI grace au tiges articulées 14 , empeche également le reser Voir supperieur de communiquer avec le reservoir inférieur. Dans le cas de la figure 2 les elappes seront remplacés par un système de soupape flottante et reliée au flotteur par un petit cable (Genre système bien connu des WC.) Dans le cas de la figure > grace aux poulies de rappel fixées sur le socle,le flotteur fournira du travail aussi bien à la marée montante qu'à la marée descendante.Comme les cables sont attachés aux extremitées du flotteur la houle fournira également sa part d'énergie. - Le flotteur etant rempli à moitie d'eau la poussée en montée sera égale ou presque au poids de la descente. = On peut égale. ment placer deux trapes,sur le flotteur,reliées ensemble comme nous le montre la figure Z en 28,ce qui permettrait de faire travailler le flotteur à sa pleine puissance. Effectivement à marée basse le flotteur repose sur le socle et ainsi la trappe inferieur se trouve ouverte car elle s'appuie sur la pointe 29 ce faisant, la trappe supperieur se ferme et l'eau contenue dans le flotteur se vide. La marée montante maintiendra la pression a l'interieur du flotteur et la trappe supperieur restera fermé,jtsqu'a ce que la pointe 22-ne vienne toucher la partie supperieur de la construction. En s'ouvrant cette trappe fermera la trappe inferieur et l'eau poura ainsi venir remplir le flotteur qui recommencera un nouveau cycle. Pour avoir continuitée dans la poussée ou plus precisement dans la traction,un deuxième flotteur accole au premier pourrait etre regulé pour ne descendre qu a marée tout à fait basse et ne monter qu'à marée tout à fait haute. Dans les figures I et 2, les tubes T5 bis,permette à la pression athmospherique de penetrer dans les cylindres tout en laissant passer le cable I7 à travers le reservoir supperieur sans qu'il n'y ai communication avec celui-ci. I1 est bien entendu que plus les flotteurs seront grands,plus la traction exercée sur les cables de transmission sera forte. Dans le cas de la figure 2 ,il est bien entendu que la même quantitée d'eau permettra de faire monter et descendre autant de flotteurs que la hauteur le permettra. I1 est bien entendu que les contre-poids 20 peuvent etre remplacés par des ressorts sans que cela ne gène en rien la bonne marche de la machine. St que les clapets peuvent etre remplaces par tout autre système d'ouverture et de fermeture d'arrivée et d'échappement d'eau dans les cylindressans pour cela que l'on ne s'écarte de la presente invention. En se qui concerne la figure 3 bis, le principe est le même que celui de la Centrale marée mais inversse;la Centrale étant dans le flotteur et non sur la terre ferme,et ce qui tient lieu de point fixe est un cône immergé,légerement plus grand que la bouée elle même et troué a ses deux extremitées. La bouée flottante montera #### et descendra avec les mouvements de la houle,mais sera retenu par le cône en montée car lui,sera immergé dans des eaux calmes,plus profondes. Quand la bouée re-descendra,toujours avec le mouvement de la houle,le cone re-descendra également en ligne droite grace à sa forme;ae qui permettra à la bouée de rester stable. Sur la figure h bis,la bouée est en remontée ou remontée,ce qui fait que le ressort 20 est tendu et51a chaîne I8 en bas de coursé ne peut descendre plus car elle est retenue par une bille creuse qui l'empêche de sortir du flotteur,mais pour la commodité du dessin,le cable 17 est détendu, au lieu detre tendu normalement. Le cône de retenu est en alliage léger pour ne pas tendre le ressort par son simple poids. Pour l'immerssion de ltensemblesbouée et cône,celui-ci sera emboîté sur la bouée et c'est pourquoi la longueur des cables AB-AC-et ÂD,fixés sur le cône seront de la même longueur que BE. Sur la figure, 31 représente l'alternateur. 33, un guide chaine, Q4 et 35 , le cône et ses deux ouvertures. 36, ouvertures rondes de passage d'eau qui faoilite le décollement du cône a sa mise à l'eau. 37 sont les supports avec roullements a billes, d'axes mobiles ou de poulies de renvoie. Il est bien entendu que la boue n'a qu'une seule ouverture et qu'elle se trouve a l'emplacement du passage du cable0 I1 est bien entendu également que cette bouée en plus petite sauvetage. dimention peut etre surmontez d'une ampoule ,et servir de bouée de REVENDICATIONS IO, Dispositif pour centrale basse-chuvte,centrale chute -moyenne, centrale marée,et centrale houle;utiiisant la force portante de l'eau pour faire de l'électricité ;caracterisé par le fait que un ou. plusieurs flotteurs (7et8Y,en montant ou en descendant dans les cylindres ou cuves (5et6)ou en pleine mer de par la marée et la houle, exercent une traction sur les cables tI7) et chaines (I8) qui font tourner les roues à cliquets (I9) d'un mouvement alternatif,qui entrainent à leur tour d'un mouvement continu le démultiplicateur (26) la roue cinetique (25) et l'alternateur (5T);grace à la poulie (22) et les courroies de transmission (v4eta5) et les contrespoids,ou ressorts (20),qui renvoient en arrière la chaine sur les roues à cliquets quand les flotteurs ne tirent plus dessus. 20)Dispositif selon revendication T0,pour centrale basse-chut caracterisé par le fait que les flotteurs (7et8)sont à leur limite de flottabilité et que quand l'un des flotteurs arrive en bas,il ferme le clappet d'échappement d'eau de son cylindre et le cla pet d'arrivée d'eau du cylindre voisin tout en ouvrant le clappet d'arrivée d'eau de son cylindre et celui d'échappement du cylindre voisin;et cela grace a un système de baiance (I4),genre balance (3,4,11 et 12) par Roberval,qui relie les clapets/entre-eux / l'exterieur des cylindres et qui actionne les leviers articulés (I6) qui prennent appui sur les supports (13). 3 ) Dispositif selon relendication ao,caracterise par le fait que les tubes (I5) permettent le passage des cables (I7) et des bras d'articulation des leviers (14et16) sans qu'il n'y ai communication en+re le reservoir su perieur (2),les cylindres (jet6) et le reservoir inferieur. 40) Dispositif selon revendication I , pour centrie chu te- moyenne caracterise par Le fait que les cylindres ou cuves (5et6) contenant les flotteurs à leur limite de flottabilitée sont places REVENDICATIONS (suite) l'un au dessus de l'autre en escalier pour pouvoir recuperer dans le cylindre inferieur l'eau ayant deja permi au flotter supperieur de remonter dans son cylindre. 50) Dispositif selon revendication 4 ,caracterisé par le fait que les clappets (3et4) sont des clappets flotteurs(genre cla pets des chasse-d'eau dans les WêC) et qu'ils ne s'ouvrent ici, que lorsque le flotteur moteur se trouve tout en haut de son cylindre et tire sur le cable qui les relie ensemble, 60) Dispositif selon revendications 20 et 4 ,caracterisé par le fait que la porte (.27) du reservoir inferieur etant fermée, les flotteurs (7et8) resteront en position haute dans leur cylindres respectif,ce qui permettra à la centrale de s'arreterFou de se remettre en route si on 1'ouvre. 70) Dispositif selon revendication IO, pour centrale marée, caracterisé par le fait que la continuité dans la traction entre marée basse et marée haute se fait grace à deux poulies de renvoi C2I) fixées sur le soc (37) de la construction et reliées à un double système de roues à cliquets (19) par les cables (17) fixés aui extrémités du flotteur (7), l'unau dessus;;l1autre au dessous et en le traverssant dans les tubes (I5) 80) Dispositif selon revendication 70, raracterisé par le fait que pour permettre au flotteur d'avoir son maximum d'éfficacité celui-ci se remplira d'eau a. maree tout à fait haute et se videra à marée tout a fait basse et cela grace à deux trappes étanches et articulées,reliées ensemble par la tige (28)(moins longue que la hauteur du flotteurAqui permet à 1'une de s'ouvrir pendant que l'autre se ferme et cela quand les supports (29et30) touchent respectivement le sol ou le dessus de la construction à marée haute ou à mare basse. 90) Dispositif selon revendication HO, pour centrale houle, caracterisé par le fait que la partie moteur est incorporée à REVENDICATIONS (suite) l'interieur du flotteur conique (7),que ce flotteur,laisse passer le cable (I7) qui le relie, à un tronc de cône (34), ouvert à ses deux extremités (35), de poids spécifique légerement inferieur à celui de l'eau et suspendu dessous en eau plus calme. I00) Dispositif selon revendication 90, caracterisé par le fait qu'une bille (32) prolonge la chaine d'entrainement (I8) pour l'empecher de sortir du flotteur et qu'un guide-chaine' (33) l'empe- che de sauter des crans de la roue à cliquets (I9), 11 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes caracterisé par le fait que,la partie moteur peut aussi bien etre mise à l'interieur des flotteurs (7ou8) qu'd liexterieur,du moment que le cable de traction (I7) est retenu par une partie fixe exterieure au flotteur;et que le démultiplicateur (26) peut être placé# avant la roue cynetique.