Brevet FR2580889A1 — publié le 19861024

La présente invention concerne un procédé permettant d'obtenir un plasma par combustion d'un gaz ou d'une vapeur, au moyen d'une haute tension électrostatique due au frottement de ce gaz ou de cette vapeur. Les moyens actuels employés pour créer un plasma sont connus et font intervenir des énergies importantes. Les plasmas continus sont obtenus par décharges de potentiels continus dans des atmosphères raréfiées ; ce sont les plasmas les plus a nciens et actuellement les plus utilisés. Les plasmas créés par énergies radio-fréquences permettent d'éviter les phénomènes d'accumulation de charges, et ces générateurs se divisent en deux familles : les hautes fréquences, de quelques Mégahertz à quelques centaines de Mégahertz, et les microondes de plusieurs Gigahertz. On utilise également des énergies lumineuses pour amorcer un plasma, mais les mises en oeuvre sont lourdes et délicates ; il s'agit essentiellement des U.V. mis en oeuvre par l'effet Laser (le Laser étant un plasma en soi), et par des lampes U.V., mais ces moyens nécessitant de fortes puissances d'amorçage. En résumé, les procédés connus et utilisés actuellement nécessitent pour leur mise en oeuvre, un matériel conséquent, onéreux, et réclamant de fortes énergies en regard de l'énergie plasma générée. L'invention décrite ci-après, présente une amélioration conséquente, réclamant pour sa mise en oeuvre, un matériel simple, peu onéreux, et de plus, une énergie consommée largement compensée par l'énergie du plasma ainsi créé. La présente invention concerne un procédé qui tend à obtenir une réaction due à la création d'une haute tension électrostatique par frottement dssun gaz ou d'une vapeur sous pression Cette haute tension électrostatique ainsi créée permettra l'inflamation et la combustion des gaz ou vapeurs ayant servi à sa création, produisant ainsi un plasma. Le procédé consiste à obtenir une tension suffisamment élevée qui pourra modifier l'environnement - les gaz ou les vapeurs - de manière à les amener au point de fusion et de combustion. En réalité, ce sont les décharges des étincelles électrostatiques provoquées par la haute tension ainsi formée qui désintégreront les gaz ou les vapeurs, se servant de ceux-ci comme comburant et carburant. Les gaz ou vapeurs modifiés résultants sont des plasmas à température élevée ; ceux-ci conjugués avec la haute tension électrostatique et les gaz ou vapeur sous pression créera un phénomène d'avalanhe et ira en s'amplifiant. On peut comparer la création de ce plasma à la création de la foudre qui serait provoquée par frottement, comme c'était le cas des Feux de Saint Elme, aigrettes de très hautes tensions éléctrostatiques sur le haut des m ts des voiliers d'autrefois. Le procédé consiste à créer, par frottement, de la haute tension électrostatique comme on pourrait le fabriquer avec une roue de Barlow. Notre invention consiste à utiliser des gaz ou des vapeurs qui remplacent la rotation de la roue et le pinceau collecteur. Le parcours dé ces gaz ou vapeurs peut être linéaire. Un dispositif permettant de mettre en évidence le procédé de la présente invention consiste à utiliser des pièces isolantes et conductrices placées alternativement dans un tube isolant. La figure l montre une réalisation ayant servi à la mise en oeuvre du procédé de la présente invention. Un tube isolant (1) présentant un orifice d'entrée (2) et un orifice de sortie (3) est fixé sur un manchon (6) fileté (7) ; ce tube coulisse dans un isolant (8) qui le maintient, et un manchon (9) rient le bloquer de manière étanche par un joint (lu). Le tube (1) comporte des pièces métalliques creuses (4) et des pièces isolantes creuses (5), celles-ci étant intercalées de manière à ce que les pièces métalliques soient séparées par une pièce isolante. Le tube (1) est ici en pyrex et peut entre en quartz, en verre ou tout autre matériau isolant comme du PTFE : ses caractéristiques nécessaires étant la résistance à la chaleur (vapeurs) et sa tenue diélectrique et éléctrostatique pour le transfert des charges. La longueur est d'environ 1.50 mètre et se calcule en fonction de la THT désirée et, par ce fait, du plasma que l'on souhaite obtenir ; celle-ci peut donc varier considérablement. Le diamètre est d'environ 15 mm extérieur et peut varier en fonction de la résistance mécanique et diélectrique souhaitée. Les pièces métalliques (4) ont été réalisées en aluminium et peuvent titre de tout autre métal conducteur ou semi-conducteur Ces pièces sont creuses et on peut prévoir l'amélioration du fonctionnement et la modération du débit en les travaillant de façon que le gaz parcoure le chemin le plus long, par exemple en utilisant des pièces coniques ou sphériques, ces formes pouvant varier selon les gaz ou vapeurs employés. Les pièces isolantes (5) ont été réalisées en verre Pyrex et peuvent titre faites de tout autre matériau isolant résistant à la température de vapeur circulant et assurant une bonne isolation électrostatique, tels que verre, quartz, PTFE ou autre. Ces pièces conductrices (4) et isolantes (5) s'ajustant à l'intérieur du tube, et ont ici une longueur moyenne de 15 mm ; cette longueur est calculée en fonction du gaz ou de la vapeur utilisée et de la haute tension électrostatique souhaitée donc du plasma désiré. Cet ensemble ainsi décrit est raccordé (Fig.2) à une chau diète (11) dont on mesure la pression avec un manomètre (12) ; une vanne progressive (13) permet l'envoi de la vapeur dans le tube et l'on règle le débit dans le tube par le robinet (13) par l'intermédiaire d'un réservoir tampon (14) dont on mesure la pression par un manomètre (15). Le tube est incliné vers le haut pour faciliter l'écoulement des charges, le statique ayant la particularité de monter. La chaudière contenant de l'eau est mise en pression à environ 5 à 8 bars, et la vapeur s'écoulant dans le tube crée le phénomène objet de la présente invention. En reflet, la vapeur sous pression à environ 1500 C passe dans le tube à l'intérieur des pièces (4) et (5) et le frottement de cette vapeur crée des charges qui vont s'accumuler en extrémité (3) du tube créant ainsi la haute tension électrostatique nécessaire à la combustion. Une amélioration consiste à créer un arc électrique en sortie du tube par la présence d'un conducteur relié à la terre ; cet arc servira de déclancheur à la réaction. Une autre amélioration consiste à mettre de l'eau oxygénée dans l'eau de la chaudière, de manière à augmenter la concentration en oxygène du gaz en sortie. De manière à éviter les condensations dans le tube dues à la détente de la vapeur, on peut placer le long du tube des réchauffeurs, ceux-ci pouvant autre prélevés directement à partir du plasma obtenu. Les utilisations d'un tel procédé sont multiples et découlent du procédé de l'invention. On peut obtenir, par la création de ce plasma des températures élevées conduisant à rendre combustibles des mélanges liquides ou gazeux pouvant Entre tout simplement de la vapeur d'eau , un gaz ou de l'air surchauffé dans sa plus grande simplicité. La chaleur et la combustion ainsi obtenues peuvent autre améliorées par addition de comburants sous forme gazeuse ou liquide. On peut prétendre qu'un tel procédé peut entre utilisé dans des fusées ou propulsions similaires, ou tout simplement dans des moteurs thermiques conçus pour résister aux fortes températures obtenues. On peut utiliser le procédé pour la surchauffe de l'eau dont la vapeur peut titre utilisée à son tour comme source d'énergie. Une amélioration consiste en l'addition dans un liquide de base, d'oxygène ou de sels qui peuvent, d'une part, augmenter la combustion, et d'autre part, augmenter le frottement. Pour terminer, on peut considérer que l'énergie dépensée pour faire fonctionner un tel procédé serait largement compensée par la réaction obtenue - le plasma - et penser que ce générateur peut s'autoalimenter au niveau de l'énergie, seul sera nécessaire l'apport de liquide ou de gaz qui peuvent entre de l'eau ou de l'air. REVENDICATIONS 1) Procédé de création d'un plasma de gaz caractérisé en ce qu'il utilise la haute tension électrostatique créée par frottement d'un gaz ou d'une vapeur. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la haute tension électrostatique provoque la combustion du gaz ou de la vapeur ayant servi à sa création. 3) Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il est constitué par un tube isolant (1) et des éléments conducteurs (4) et isolants (5) disposés alternativement dans ce tube (1). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube (1) peut titre en verre, pyrex, quartz, PTFE ou tout autre matière isolante. 5) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les pièces conductrices creuses (4) sont en aluminium ou tout autre métal conducteur ou semiconducteur. 6) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les pièces isolantes creuses (5) sont en verre, pyrex, quartz, PTFE ou tout autre produit isolant électriquement. 7) Procédé selon revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la haute tension électrostatique est créée par le frottement du gaz ou de la vapeur contre les pièces alternativement conductrices (4) et isolantes (5).