Brevet FR2538184A1 — publié le 19840622

Moteur magnéto-solaire. Ce moteur , de faible et moyenne puissance, re ntre dans la catégorie des moteurs rotatifs. L'invention touche à deux domaines particuliers. D'une part , elle utilise les propriétés ferro-magnétiques de certains' alliages,qui perdent leur aimantation avec la température. D'autre part, la source d'énergie est l'énergie solaire. Il existe des moteurs solaires, mais à notre connaissance, aucun n'utilise à cette date la transformation de la chaleur en énergie magnétique. Principe de l'invention Le ferro-magnétisme est une propriété qui dépend de la température. Il existe pour chaque substance ferro-magnétique une température appelée " point de Curie " au-dessus de la. quelle elle devient paramagnétique Ce phénomène se produit lorque le mouvement d'origine thermique des aimants élémen- taires est assez grand pour contrebalancer les forces d'alignement qui sont sont à l'origine de l'aimantation permanente. Ainsi le point de Curie est pour le fer de 770 QC pour le nickel de 365 OC pour le gadolinium de 15 OC Si donc un barreau circulaire ferro-magnétique est placé horizontalement devant un aimant, et si on crée,en chauffant un point du barreau,un "trou de magnétisation",donnant naissance à une dissymétrie angnétique , le barreau tournera sur son axe vertical,de manière à ce que le trou vienne dans l'axe de symétrie du système. On peut donc concevoir un volant horizontal fait dans un alliage ferro-magnétique,chauffé en un point par energie solaire. Placé dans un champ magnétique, il tournera grâce à la dissymétrie magnétique due au point de Curie. Description de inventez Nous décrirons d'abord la solution de base,dont les. principaux éléments constitutifs sont les suivants un barreau torique ferro-magnétique (I) horizontal, solidai re d'un axe vertical (2) sur lequel on recueille l'énergie mécanique du moteur. un aimant permanent (3) ,consistant en un solenoide ou un électroaimant. un système optique concentrateur d'énergie (4) qui dirige le faisceau solaire en un point B voisin du p81e de l'al- mant permanent. une plaque npire (5) faisant office d'écran solaire, avec un regard pour laisser passer le faisceau lumineui. La figure I montre les éléments principaux de ca moteur qui ne fonctionne qu'en rayonnement direct. Comme la position du trou d'aimantation est variable sur le barreau tori que puisqu'il tourne continuellement, on voit facilement que le rendement d'un tel moteur est foction de la vitesse de refroidissement de l'ensemble du barreau. Ce système, avec un réducteur sur l'axe moteur, peut être utilisé pour actionner des groupes électrogènes, des pompes hydrau liques ou tout autre système mécanique mettant en jeu la rotation d'un volant. Revendications L'invention est donc un moteur fonobionnant à l'energie solaire caractérisé par les éléments de réalisation suivant: - un aimant permanent ( en pratique Un solénoïde ou un élec troaimant ) tangent au barreau torique. - un barreau torique d'un alliage de iernonickel ou mieux de fer-nickel-gadolinium, monté sur un axe vertical. - un système optique concentrateur des rayons lumineux en un point fixe voisin de l'aimant permanent Revendication n01 Le système capteur solaire comprendra'différents dispositifs. possibles tels que plans de miroir,lentilles de Preenel, lentilles simples, miroir cylindrique ou parabolique, en métal, verre ou plastique réfléchissant. Revendication n02 Le barreau torique sera chauffé soit directement par un faisceau concentré, soit par un fluide intermédiaire liquide ou gazeux. Revendication n03 Le barreau torique sera en alliage de ferronickel ou de fernickel-gadolinium dont le point critique sera de cent à quelques centaines de dgrés. Il doit être au-dessus de la température ambiante, mais pas trop pour que la vitesse de refroidissement soit rapide. Revendication n04 Pour refroidir plus rapidement le barreau torique après son passage. soua le faisceau lumineux,oh utilisera un fluide de refroidissement,ou bien un système à ailettes refroidissant par ventilation. Revendication n 5 Le barreau torique peut présenter à sa face supérieure des formes diverse en concavité pour mieux absorber l'énergie. I1 peut aussi être installé dans une enceinte complète ou partielle, dans une gaine transpatente pour augmenter l'effet de serre. Revendication n06 Revendication n 6 Le volant peut être remplace par un disque crénelé de dents, assez larges. A chaque dent correspond un rayon tres conducteur de chaleur qui ramène la chaleur de la dent vers l'intérieur du disque. Revendication n 7 Les excitateurs magnétiques ( solénoldes ou électroaimant) seront réalimentés par une partie de l'énergie prise sur l'arbre moteur. Revendication n08 Concernant la matière du tore. On peut utiliser des matériaux divers ( plastique , bois , aluminium ) avec seulement des pastilles formant des zones ferro-magnétiquesdisposées sur la partie supérieure et enchassées dans le support. Revendication n09 C'est une variante tres interessante de l'invention. Elle consistera à utiliser un barreau :Ztioolaire , c'est buire à créer plusieurs points de chauffe régulièrement répartis sur le tore, et des électroaimants en nombre égal, et déphasés de la même quantité. La puissance du moteur est alors multipliée par le nombre de poles.( voir figure 3 ) Revendication n 10 Une variante consiste à placer le tore dans un plan vertical l'axe du moteur travaillant alors horisontalement.