Brevet FR2570441A1 — publié le 19860321

La présente invention concerne un moteur rotatif basé sur le principe de la vaporisation et de la condensation successives d'un fluide thermodynamique interne de telle manière que l'énergie motrice résultante soit la conjugaison d'une force due à la vaporisation du fluide thermodynamique et d'une force due à l'action de l'attraction terrestre sur ce même fluide Les dispositifs connus basés sur le principe de la vaporisation et de la condensation successives d'un fluide thermodynamique interne sont 1- ceux basés sur le principe de "l'effet de canard" constitués par un ensemble d'enceintes, à volume constant, diamètralement opposées et reliées deux à deux par une canalisation laissant passer le fluide thermodynamique interne dans les deux sens 2- ceux basés sur le meme principe, mais avec séparation des fluides thermodynamique et pesant par une paroi mobile, comme décrits dans le brevet FR 2 534 321. Dans ces deux dispositifs, les puissances développées sont faibles. Dans le second dispositif, la réalisation est complexe et onéreuse. Le dispositif, selon l'invention, est d'une part plus simple dans sa réalisation car il n'y a plus de liaison tubulaire diamètrale et d'autre part plus performant car il fait intervenir deux couples : le premier dû à l'action de la dilatation par évaporation d'un fluide thermodynamique, le second dû à l'action de l'attraction terrestre sur les masses, de ce meme fluide contenues dans les différentes enceintes. En outre, un seul point d'alimentation suffit pour le fluide thermodynamique puisque toutes les enceintes communiquent entre-elles, alors qu'il en faut un par couple d'enceintes dans les dispositifs connus. D'autres avantages découlent de la conception même du dispositif, objet de la présente invention, et en particulier, ceux liés au fait que toute la partie centrale du rotor est libre de toute canalisation. A cet effet, l'invention concerne un moteur rotatif caractérisé en ce que les enceintes rigides, à volume constant, contenant le fluide thermodynamique en équilibre "liquide-vapeur" sont disposées en série, en circuit bouclé, à la périphérie du rotor et reliées entre-elles par des canalisations ne permettant le passage du fluide thermodynamique que dans un seul sens dentelle manière que les forces dues à la vaporisation du fluide thermodynamique et celles dues à l'action de l'attraction terrestre sur ce même fluide agissent dans le même sens et permettent d'obtenir un moteur dont la puissance est supérieure à celle des dispositifs connus basés sur le meme principe. Diverses réalisations de stator et de rotor sont possibles à partir du principe de conception décrit ci-avant ainsi que diverses réalisations de sources chaudes et de sources froides nécessaires au fonctionnement du système. Au repos, lorsqu'il y a égalité de température entre la source chaude et la source froide, le système est en équilibre. Dès que la différence de température entre ces deux sources est suffisante pour permettre, d'une part, l'évaporation et, d'autre part, la condensation du fluide thermodynamique, le système se met en mouvement. Le fluide thermodynamique est choisi, application par application, pourqu'il soit en équilibre "liquide-vapeur" aux températures ambiantes et qu'il bascule d'un état à l'autre sous l'effet de faibles variations detempérature. La présente invention est décrite, plus en détail, à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma de principe du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma en coupe d'un-mode de réalisation possible de l'invention. Selon la figure 1, le moteur thermodynamique se compose d'un ensemble d'enceintes (1), à volume constant, contenant le fluide thermodynamique (4) en équilibre "liquide-vapeur", disposées en série, en circuit bouclé, à la périphérie du rotor et reliées entre-elles par des canalisations (2) ne permettant, grâce à des valves (3),le passage du fluide thermodynamique (4) que dans un seul'sens ; l'ensemble rigide (1) -(2)-(3) étant libre autour de l'axe (5) horizontal ou quasi- horizontal. Un plan (A A), dont l'angle (x) qu'il forme avec l'horizontale (H H) est principalement fonction des dimensions du système et de la vitesse de passage du fluide thermodynamique d'un état à l'autre, délimite au dessus la source froide (SF) et au dessous la source chaude (SC) pour un sens de rotation du système identique à celui des aiguilles d'une montre.Les valves (3) sont, dans ce cas, orientées pour laisser passer le fluide thermodynamique dans le sens inverse de celui de rotation du système. L'angle (x) est déterminé pour que lorsque l'enceinte (1) se trouve en position (a), la vaporisation s'accélère de manière à ce qu'en (c), il y ait le maximum de pression soit le minimum de liquide. De même en (d), la condensation doit s'accélérer de manière à ce qu'en (f), il y ait le minimum de pression, soit le maximum de liquide. Par rapport à la verticale (W), la zone (II), à'droite, donne deux forces motrices (Fe) et (Ff) très supérieures aux deux forces résistantes (Fb) et (Fc) de la zone (I), à gauche, donnant un couple moteur résultant Crl dans le sens des aiguilles d'une montre : tout ceci en faisant abstraction de (Fa) et de (Fd) qui sont à l'instant t à la verticale de l'axe (5) mais dont il faudrait tenir compte à l'instant t Par inversion du sens des valves (3) et en prenant le plan (BB), pour délimiter les sources chaude (SC) et froide (SF), le système se met à tourner dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre. Aux forces (Fa) à (Ff) dues à l'action de l'attraction terrestre sur les masses de fluide thermodynamique, s'ajoutent les forces (Fi) dues à la réaction de l'évaporation de ce meme fluide qui ne peut se déplacer que dans un seul sens grâce à l'action des valves (3). Le couple moteur résultant de cette action est Cr2=;EFi x r. D'où le couple moteur Cm total est égal à Crl + Cr2. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de base comporte des enceintes sphériques (1), régulièrement disposées autour d'un rotor cylindrique et reliées entre-elles par des canalisations (2) munies de-valves (3) ne laissant passer le fluide thermodynamique que dans un seul sens. Selon d'autres réalisations possibles du dispositif de base - les enceintes peuvent avoir diverses formes et diverses dimensions donnant des couples moteur plus ou moins importants - les valves peuvent avoir divers débits ou etre réglables afin d'ajuster le débit à la vitesse de rotation du moteur - le liquide thermodynamique peut etre choisi en fonction de la température ambiante résultante pour une application bien déterminée ; - plusieurs modules de base peuvent etre montés en parallèle sur l'axe (5) pour accroitre la puissance du système ; - un multiplicateur de vitesse peut etre monté sur l'arbre (5) pour une meilleure exploitation de l'énergie produite. Selon la figure 2, le moteur thermodynamique se compose d'enceintes (l) délimitées par les deux cylindres concentriques (9) et (10) et les parois (6), de valves (3) assurant le passage du fluide thermodynamique d'une enceinte à l'autre, et de deux canalisations semi-cylindriques (7) et (8) solidaires du stator et servant à guider les fluides caloporteurs des sources chaude (SC) et froide (SF) qui agissent tant sur le cylindre (9) intérieur que (10) extérieur. Il est bien entendu que la portée de l'invention n'est pas limitée à l'exemple ou aux exemples de réalisation qui ont été décrits, toute variante, considérée comme équivalente, ne pouvant en modifier la portée. Le moteur, selon l'invention, peut fonctionner à partir de n'importe quelle source d'énergie calorifique, dont notamment le soleil, et produit de l'énergie mécanique utilisable comme telle ou qui peut être convertie en toute autre type a "énergie. REVENDICATIONS 1- Moteur thermodynamique rotatif basé sur le princide la vaporisation et de la condensation d'un fluide thermodynamique contenu dans des enceintes rigides, à volume constant, et soumis successivement à une source chaude et à une source froide, caractérisé en ce que les enceintes (1), contenant le fluide thermodynamique (4) en équilibre "liquide-vapeur", sont disposées en série, en circuit bouclé, à la périphérie du rotor et reliées entre-elles par des canalisations (2) ne permettant le passage du fluide thermodynamique que dans un seul sens. 2- Moteur thermodynamique, selon la revendication I, caractérisé en ce que le fluide thermodynamique, grâce à des valves (3), circule dans le sens opposé à celui de rotation du moteur. 3- Moteur thermodynamique, selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valves (3) ont un débit règlable. 4- Moteur thermodynamique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'action de l'attraction terrestre sur les masses du fluide thermodynamique (4), contenu dans les enceintes (1), se cumule avec celle due à l'évaporation de ce meme fluide pour-donner un couple résultant transmis à l'axe moteur (5). 5- Moteur thermodynamique, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources chaude (SC) et froide (SF) sont canalisées par un moyen type (7) et (8) de telle manière que les fluides caloporteurs correspondants agissent simultanément à l'intérieur et à l'extérieur du rotor constitué par des enceintes (l) placées côte à côte.