Brevet FR2641648A1 — publié le 19900713

La présente invention concerne les générateurs électriques, de type"volt -mètre,piles électriques, ou plus simplement,"élément de pile" Ce générateur électrique,est constitué par une roche de teinte. rougeatre à forte teneur en éléments chimiques, dont le bulletin d'analyse ci-joint, Na 909/0287,donne la composition.(Remarque:L'indice alpbabétiquellt, sur le bulletin d'analyse ,est purement arbitraire-) Cette roche brute d'extraction est un minerai,(Cuprite,u2 #), dont l'élément le plus. important en pourcentage est le cuivre, environ, 88,8%;il y a du fer, (Hématite, fer/oligiste) Fe2 O3 il s'y trouve du soufre et des traces de silicium, Cette roche,est tres bonne conductrice de l'éléctricité et de la chaleur, son pouvoir d'absorption et d'émission est assez important, Plongée dans une solution diluée,d'eau et d'acide sulfuriques(30%)ou de lessive de soude,dans un récipient,où se trouve une. lame ou plaque d'aluminium, en reliant ces deux éléctrodes à un ampèremètre ce dernier indique le passage d'un courant électrique à grand débit Le générateur éléctrique, formé de quatre éléments montés en série, peut alimenter en courant de "charge", un récepteur plomb-acide sulfurique, (un. seul élément, constitué de deux électrodes plomb);;on obtient un courant de décnarge'1,sous une intensité de, 5 # Ampères # 6,avec une puissance fournie en Wetts, I3,75# Watts # I6,5.La mème experience, réalisée avec une électrode de métal"cuivre pur",donne une INTENSITE, et une PUISSANCE nettement inferieures(voir tableaux comparatifs des grandeurs et de leurs relations fondamentales,page I2) Le titre de l'invention, par analogie,est,"Genérateur -électrique, LI Dans ce type d'élément de pile électriquesltélectrode positive est la roche brute dlextracstion, (Cuprite, Cui 0), (Hématite,fer,/oligiste Pe2 03);; l'électrode négative, est d'aluminium Si plusieurs"éléments"de ce modèle de pile sont montés en sérieset quand le génératsur ainsi constitué, débite som courant électrique, dans l'éléctrolyte se manifeste un "Effet Joule",sous forme de grande efferuescence, et la température de l'électrolyte se situe,entre 114 c et 115 c(électrolyte, lessive de soude, ou aoide sulfurique,30%). Les pages sui vantes, donnent la suite. descriptive de ce. générateur électrique, avec exposé,sur l'exploitation de l'effet Joule, dans le domaine technique et industriel. Note: Dans les descriptifs et revendications,qui concernent ce générateur électrique LI THOENERCHE l'indice alphabétique"B", purement arbitraire, n est pas a considérer, il désigne sirnplement,la'-roche évoquée ci-dessus Cbmme ce qui a ste décrit,dans la page (i),ce type de générateur,a une élec- -trode en alumininm,pour la simple raison, que ce métal présente l'avantage, de ne pas se laisser attaqué, par une solution diluée d'acide suifurique, alors que le sincstel quel dans les mimes conditions,et les réactions qui suivent, font que le zinc est attaqué et dissous en grande partie- La planche(I/20)repésente, à ganche, un"élément de pile -électrique", avec sa roche ,ligaturée à un simple conducteur électrique (3) ,en cuivre, l'ensemble, baignant dans,l'electrolyte 0 E4 3)4 ,. le tout contenu dans un récipient en aluminium(2), une pinoe ou griffe(4)servant d'électrode. Les dessins de iroite(pl,I/2 O) représentent le mbme "élément",avec trois petits blocs de roche ,reliés à un seul conducteur, cette électrode étant placée à l'interieur d'un cylindre creux d'aluminium(6),l'ensemhie immergé, dans le mème élsctrolyte(i),le tout contenu dans un récipient(5),fait d'un materiau différent, tel quesplastique épais et résistantrou toute autre matière similsire;;en (4) la meme pince servant de prolongement à l'élsetrode, Dans les deux cas, les mèmes quantités d'énergie électriques,et manifestation de chaleur par une élévation importante de la température de l'électrolyte, sort identiques, avec un seul gros fragment de roche, ou deux et trois petits blocs.Chaque récipient, contenant l'électrolyte, interieurement, a un diamètre de 4,5 à 5CM pour une hauteur de 5 environ. (Dessins, non à l'échelle) Soient, cinq éléments associés ensérie, représentés, sur la planche 2,1es récipients sont,en aluminium, d'une seule piéce(2),dans l'électrolyte, eau + acide sulfurique plonge un fragment de roche ,brute d'extraction;;ainsi groupés,les cinq éléments, n'en font qu'un,où les forces électromotrices E,et les résistances internes11r",respectives à chaque élément, s'ajoutent, quelque soit le nombre d'éléments montés en sériesmais jusqu'à un petit nombre d'elémentsslimitant le montage en série, Comme je l'ai mentionné,page I,lignes 30à35,quand un élément "débité" un courant électrique, il y a un important dégagement de chaleur, par effet Joule fle tables de la page 3, donne les résultats,et les correspondancessde quelques grandeurs, recueillies d'aprés une experience faite avec quatre éléments associés en série,puis cinq éléments, comme la représente la planche 2/20 A l'instant mème où les bornes(+)et(-),respectivement reliées, àun circuit quelconque(moteur électrique, lampes à incandescenoe, cuves à électrolyes, accu -mulateurs,est...) ,un bouillonnement prend naissance dans les cuves(2) en alu -minium, où se-trouvent l'électrolyte dans lequel plonge la roche"3"; ;l'efferves- -cence devient de plus en plus tumultueuse, accompagnée d'une température élevée le l'électrolyts,température voisinant les IIS c, d'où la nécessité d'utiliser dans ce cas,des bacs en aluminium, qui résistent àla chaleur dégagée par les réactions chimiques, Lorsque le bouillonnement s'apaise, aprés dix minutes environne légère effervescence zontinuesavec la température qui accuse au thermomètre, 800 depuis lentement,le bouillonnement cessesla chaleur dégagée, disparait,et à la place de l'électrolyte,apparait une sorte de gel grisatre, qui se transforme en une pate assez compacte,à l'interieur de l'aquelle se trouve le fragment de roche;;les descriptions suivantes, donnent un erpose. La page ci-contre,présente un tableau de morrespondance des grandeure élemtriques et leurs valeurs numèriques respectives, d'aprés de qui est décrit,I et 2. Générateur électrique, constitué de quatre"éléments" associés en série Elentrodes positives Roshe, hrute d'extraotion, Ouprite, Hématite. Electrodes négatives: Aluminium (2). planche, 2/20 Electrolytes eau déminéralisée + SOUOF A 30 E@. La température atmosphénique à l'exterieur sous abri, était voisinante de 0 C, expérience, sciemment réalisée en saison froide (Hiver), dégageant une sclution, apportée par l'invention D U R EE EFFET IOULE EN MINUTES 20 température ~~~~~ (x)en degrés c 1 115oc 1 AMPèRE 0,2 U VOLT ~ ~ - 2,2 5 ~ ~ P WATT ~ 0,4 5 ~ . ~ ~ . ~ R ohms 10,5 E'aprés la deseription(lignes 15 à 25,page 3), le générateur électrique représenté sur la planche 3/20, est formé d'éléments assoedés en série. Les enves à élsotrolyte(5) mont en matière plastique ou mimilaire, en(6) est l'électrode aluminium(la forme cylindrique, peut se remplacer par tout. autre figure géométrique dans la ooneeption des plaques aluminium). Ainsi, apres l'adjonetion du"gel d'aluminium", un mélange d'ean déminéraliséa et d'acide suifurique à 30%, apres dénantation et filtration, on obtiont un nouvel électrolyte tres riche on sels du métal aluminium, le résultat est eimple et efficace, quand le générateur débite un courant électrique, l'aluminium reste propre et brillant@@e n'est seulement qu'apres une longue mise en servise du générateur, qu'apparait une légère couche polarisante, parfois tres négligeable ne diminuant pratiquement pas l'intensité du courant. Ce type de générateur électrique est"LMPOLARISABLE" dons la mesure où son électrolyte, est fabriqué de façon judicieus et rigoureuse;mais son grand interét se situe aussi, dans les grandes proprietés électroniques de la roche qni sont responsables d'un important"champ électrique",alors qu'avec une électrode métal cuivre ordimairebles forces électriques agissentes, sont de tres loin, inferieures,à celles de la roche De "gel", obtenn, et qui renferme des sels, ou des partioules d'aluminium, sert aussi, en dureissant, comme électrolyte, pour des piles séches, à plusieurs léments,aisément trapsportables;;une description est donnée en paga 19 Comme presque toutes les piles électriques, la force électromotrion de ce générateur, dépend de la composition chimique des électrodes et de l'élec - trolyte, maie aussi d'une invention, décrite dans les lignes qui suivent. Cette invention, est caractérisée par, un élément de pile ou plusieurs éléments associés on série, avec des montages rempactifs, où par élément dani l'électrolyte, plongent, deux, trois, quatre,.... fragments de roche, chacun des fragments, en contaot respectivement à un fil conduatour, relié(m), à l'électrode de signe opposé, d'un élément sui vant, dans le cas d'une association en sérle. La planche 2/20 , représente schématiquement, eing éléments associé. en série aves à l'erigine, un eaul fragment de roche ; puis dans chaque ouve, sont plongés deux autres fragments de la mème roche(en hachuré), ohacun respecti -vement relié à la ouve voisine, par un conduetsur(en pointillé) Les dimensions, volumes differents,des roches, et ie leur contact mutuel lune contre l'autre sont sans effet ne perturbe en rien le passage du courant éloctrique,sauf au contact de la cuve en aluminium, où le courant diminne d'intensité. Les pages qui suivent,10,13,14 résument dans des tableaux, cette invention et description @i-jointes. La description, dans ces lignes, se réfère à la page 3 et son tablean, et aux dessins de la planche 4/20 , représentant en plan et coupe, un générateur éleotrique à huit éléments, servant de "réchauffeur d'électrolyte d'accumulateur au polmb, et dans le mème temps de "chargeur". Da solution apportée, par l'invention, grâce à "1'effet Joule" dans ce générateur, est la suivante;réchauffeur et chargeur". On Mit par experience, que par des températures assez buses en hiver, le froid est néfaste pour les "batteries";mème un accumulateur en bon étatset qui reste chargé, son électrolyte affecté par basse température, une réaistivité eristant, dans ce dernier, la force électromotrise étant diminuée;la"batterie", ne satisfait pas en puissance, pour le lencement du moteur. La planche 4/20, schématise, un générateur électrique à huit éléments, e'est la "pile", qui va "réchauffer", l'électrolyta de l'accumulateur(batterie) défaillant, et dans le mème temps, sert de "chargeur", en énergie élemtrique,à condition queela force électromotrice E de la pile, soit supérieure à la force "contre-électromotrine "e" de 1 'accumulateur, qui e transforme an úve à éleo- trolyse,qui devient fl réceptour,où l'énérgio électrique absorbéo,provenant de la "pile", s'emmagasine, eur les plaques de plomb de l'accumulateur, sous forme chimique(polarisation des plaques), puis est restituée on énergie électrique, lorsque l'on va "tirer" sur la batterie, qui actionne, le démareur, pour mettre le moteur on marche, Dans cette deseription préliminaire, il faut tenir compte des la force électromotrice E du générateur éleortique, qui doit etre supérieure, à la force contre-électromotrice"e", d'un aocumulateur, dont l'électrolyte, par basse température, ayant une grande résistivité, cette dernière disparaissant par l'apport d'une quantité de chaleur dégagés; plus simplement, pour accumulateur polmb-acide sulfurique, par exemple, batteries de 6 volts, I2volts, etc.. il faut que simultanément à"l'effet Joule", la foren électromotrice E, du générateur hydrO-éleotrique,reste supérieure à celle existant à la batterie a "réchauffer"; exemple : un accumulateur de 6 v ou I2 v, respectivement sera relié à un générateur électrique, dont la foroe éloctromotrice, restera respectivement, at "strictement" supérieure b 6v ou 12 v,dans chacun des au considérés, dans la durée de l'effet Joule, avec E > 6 ou E > I2; celà, dans l'éventualité, où les éléments de l'accumulateur(plaques), auraient perdu, une partie de leur charge électrique. Dans l'éventualité, où par température basse 1 # U, la batterie"garde" la charge, indifféremment, seul, l'apport de chaleur dans l'électrolyte, par le générateur, contribae a une notable diminution, de la résistivité de l'électrolyte, de moitié, par, # c d'élévation de la température dans la générateur. Dans le cas d'un aocumulateur plomb-acide sulfurique, qui "ne garde pas, la charge"(batterie "morte"),l1emploi du générateur ne se justifie wa. La desoription qui suit, donne un exposé détaillé, de cette invon@ion. D'apres ce qui est dit dans les pages précédentes, la générateur électrique à électrode rocheuse ,relié à un ac accumulateur, constitue par saison froides en un appareil de secours, dans des cas imprévisibles1 où le dit accumulateur dans son électrolyte, présentant une grande résistivité; surtout dans les sites isolés et déserts Sur la planche 4/20 ,est représenté un accumulateur" A", relié à un générateur électrique; la cuve(2)peut etre fabriquée en aliage léger quelconque ou en aluminium, seuls les creux(2.)pris dans la masse de la cnve, sont, comme les cylindres crur(3), faits de cuivre pur, à cause (4.) (voir planche 9/20) de sa tres haute conductibilité calorifique; un récipient en alliage, qui contient l'électrolyte et les éleotrodes(AL)et(3);ce récipient s'adapte à l'interieur du compartiment qui lui est respectivement réservé,et sur le cylindre(2 e Après l'effet oule,quand l'électrolyte. s'est transformé en une masse compacte et gélatineuse, comme le récipient est interchangeable, il suffit de l'enlever et lb remplacer par un autre, voir détail planche 9/20 g Une cave(2) entierement en aluminium, mais sans récipients interchangeables, peut etre prévue, dans ce cas, pour extraire le gel, il faut rincer à grande. eau, et au jet, afin de laisser l1interieur,des compartiments de la cuve parfaitement propres, pour une autre utilisation; quelque soit le choix adopté,les effets et les résultats sont identiques. La planche 4/20, sous le générateur, représente en coupe shématisée, un accumulateur d'automobile, ou tout autre véhicule lourd(camion,engin de travaux publics, esc....). La description ci jointe,est a considérer dans l'option d'un générateur, sans récipients interchangeables. Dans l'électrolyte,exposé à une basse température,de l'accumulateur" A Ator fait pénétrer, par les ouvertures de remplissage, respectivement, un flexible isolant(4) dans lequel se trouve incorporé, un tres bon conducteur (5), fil argent ou de la chaleur de cuivre, dont une partie est enrobée par un isolant électrique, mais tres bon conducteur calorique(6), fibre de verre, résine synthétique, etc... Le conducteur calorique(5) ,enrobé dans sa gaine(6)isolante,baigne entierement dans l'éléctrolyte, lui communiquant une grande partie de la chaleursprovenant de l'effet Joule, dans le générateur électrique. Dans l'accumulateur"A", plongent entre ses éléments(plaques), trois flexibles (6) @réchauffeurs, qui laissent supposer une batterie de 6 volts; la description contenue dans ces lignes, se réfère(page 5,lig@es I5 à 39). Donc, dans cette situation il faut envisager,le secours d'un générateur ,qui an produisant une quantité importante de chaleur,garde un force électromotrice "strictement superieure à é volts. Les descriptions,plus détaillées sont données dans les pages suivantes. Deux cas sont a considérer,la batterie est en bon état, (les plaques,gardent leur charge respective); l'électrolyte présente, une résistivité, résultant d'une basse température, mème avec les charges. La batterie n'est pas en tres bon. état, ses éléments(plaques de plonb), sont à un degré de déterioration, ne leur permettant pas d'emmagasiner les chargea. Dans le premier cas, indépendamment, de la tension(volts)de l'aocumulateur, seul l'effet Joule est a considérer. Dans le du pile oaasla batterie étant défectueuse, il n'y a pas de possibilités, sauf, dans l'àventualité où, les plaques de l'accumulateur peuvent emmagasiner un peu de charge, il faut que, la force électromotrice da générateur, soit aupérieure à celle, de la batterie(d). Quand, on a fait pénetrer les ertrémités(6), des flexibles(4), dans l'éleotrolyte de(d), les sylindees(3),creux et de cuivre,s'adaptant,et an oezrtaot parfait, avec la surface interne de chaque cylindre(2), il suffit de remplirchacus des éléments, du générateur(ici au nombre de huit), aveo un électrolyte propre,n'ayant jamais servi, tel celui, vendu tout préparé dans le commerce, par eremple, acide sulfurique 30 ou 32 3pour batteries; dans cette description,on considère le oas où simplement l'électrolyte doit etre réchauffe, la batterie est en bon Xtatsil n'est pas nécessaire, de relier respectivement les électrodes du géné rateur à la batteriegil suffit de relier le pole positif et le pole négatif du générateur - ,par un- simple conducteur(fil métallique) de résistance R, ou un simple appareil de mesure,tel un volmetregla résistance(quelques ohms),est zarcouruo par un échauffement, transformation du courant électrique,à l'entrée et à la sortie; dans les éléments du générateur, champ électrique se produit, antre la roche et l'electrode aluminium,l'électrolyse se déclanche dans la solution ionisée,le passage du courant débité,dans l'électrolytesproduit entre, les composants électroniques de la rochewde l'alumintun, et de l'acide sulfurique une réactionssous la forme d'une agitation tumultueuse de l'électrolyte, qui se met a bouillir, en devenant sombre(la roche, superfieiellement se désagrège) avec dégagement de gaz,et une forte élévation de la tempétature de l'électrolyte, dont une grande partie etre canalisée, dans l'électrolyte de(A),en passant sucoéssivement, par(2), (3), (5), et (6). D'aprés la page 3, lignes 5 à IO, par basse température, l'intensité du courant électrique et de la tension, etant tres faibles dans l'accumulateur de (d), si l'on relie ses bornes à un multimètre, ou aux plots d'une lampe à ine'andescence,dont la tension d'emploi e rapproche tres sensiblement à celle de (A) qu'il doit avoir, quand som électrolyte ne présente pas de résistivité, dans le premier cas,le multimètre n'indique que des mesures électriques, nettement inferieures, et dans le deuxième cas, la lampe à incan descence, ne devient pas lumineuse, ou au plus son filament n'emet qu'um petit point rougissant faiblement et de courte durée; alors que,loa chaleur due à l'effet Joule, dans le générateur , une par##e de fcette dchaleur, donnée à l'élec trolyte de(A), est accompagnée dans l'instant précis, d'une progression positive et rapide,de l'intensité et de la tension,et la lampe devient rapidement incandesente, et brille de toute sa puissance en énergie électrique consommée, preuves, du role important, de l'effet Joule, dans l'invention de ce générateur En résumé, d'sprés les déscriptions des pages précédentes, une des applications industrielles de l'invention, est une forme de dépannage, à um un instant décisif où, on se trouve confronté, à un acoumulateur qui présente une diminution, de sa puissence, surtout par température basse, et aussi dans le cas où, l'utilisateur se trouverait, dans um site dépourvu de la présence de station-services, garages, dépanneurs, etc... D'apres, la page 7,lignes 8 à IO, en reliant les bornes d'un accumulateur, dont les plaques peuvent encore emmagasiner, un peu de charge, si on relie ses bornes à celles correepondantee,d'u'm générateur . sil faut que ce derniersen plus de l'effet Joule qu'il produitsque; sa force électromotrice E ,soit strictement superieure, àla force contre-électromotrice "e" de l'accumulateur, ce dernier devenant récepteur, um dégagement gazeux(plus ou moins important, suivant l'état des plaques de plomb), apparait dans l'électrolyte de l'accumulateur; si il n'y a pas de manifestation d'électrolyse(apparition de bulles de gaz),de deux choses, lunc. en est la eause, ou, E de l'accumulateur sont déteiorés(batterit "morte"). En conclusion, ce type de générateur électrique, est une pilerqui,débitant un courant électrique, donne une puissance P, "consommée à la fois, dans un circuit exterieur,et en grande partie, dans son électrolyte, où le dégagement de chaleur important, par effet Joule,n'est pas une fait direct de la résistance interne, qui est faible,mais c'est le résultat d'une vive réaction chimique, déclanchée par la roche ,alors que dans les mèmes conditions, une électrode de nature différente, tell une lame de cuivre pur, ou une électrode de graphite p U de charbon, les effets décrits ci-dessus sont nettement inferieurs, voire négli -geables,insignifiants en es qui concerne l'effet louldg D'apres, la page 2,lignes 40 à 45,page 3,lignes II à 28, et page 4,lignes I à I8, effet Joule considérable qui existait initialement, est tres nettement faible, comme dans une pile usuelle, par contre le débit de la pile courant électrique est notable em intensité, et constant pendant une durée d'utilisation quand la pile débitesdu fait que la modification de la plaque d'aluminium par polar -risation est considérablement ralentie,par la présence des sels respectifs de même: métel d'électrode,dans l'électrolyta; il arrive que cette polarisation, est assez longue a se former, et qu'il est facile d'en débarrasser l'électrode aluminium, afin: que le générateur électrique, retrouve ses grandeurs initiales, en intensité I,et en force électromotrice E (volts)* Dans les pages suivantes, une description est donnée,sur des piles liquides avec gel dépolarisant" et sur t une pile "seche",avec le mètre gel devenu compaet. Comme décrit en page 2,3 et 4,o:r- obtient un nouvel éleotrolyte, en mélangeant le "gel", qui contiens des sels du métal alwniniti:n1et des composants de la roche, à de l'acide sulfurique, à 30 ou 32 B, qui s'oppose à la polarisation, de l'aluminium. La planche 8/20, représente schématiquement, un type de pile légère, faite d'un corps tubulaire on forme de. Usen matière plastique(5) transparente, et dont la partle inferieure, set prolongée par une scrtcarter arrondi, dans lequel, se déposent par gravit résidus(I2) de l'électrolyte. Dans l'are de symétrie se trouve un tube(5), en plastique transparent, qui sert pour. remplissage, le refoulement de l'air, un coîîier(ii),maintient les trois branches ensemble. Dans l'électrolyte, plongent un tube(6), creux en aluminium, et des fragments de roche ,reliées respectivement à un' conducteur(3);-des bouchons(I0) ferment bermétiquement la pile, apres som remplissage. Le tube aluminium(6) creur, facilite aussi,l'évacnation de l'airslors du remplissage, la partie superieure du tube aluminium est fermée aussi par un bonobon(I0)étanche dans lequel, est pris dans sa masse, un cylindre métallique assurant le contact(60 ) de l'électrode avec le circuit exterieur- Quand la pile débite, le passage du courant produit des réactions,sur les frag- -ments de roche ,qui sont électrodes positives, ces réactions font se détacher des petits débris, qui par pesanteur, vont se déposer au fond du oarter(I2), ainsi l'électrolyte, reste propr; quand le dépot résiduel(I2) devient important, et commence a présenter une résistance dans l'électrolytefil suffit d'enlever ou de dévisser le bcuchon(IO),situé à la base du carter(I2), d'enlever le bouchon central(IO),sfin de vider complètement la pile ,de l'électrolyte usagé,et de prooeder par un autre remplissage de la pile, avec un nouveau liquide propre, la pile est de nouveausprete a fonctionner,et ainsi de suite. La transparence du plastique,permet de voir, si, aur le tube(6) Aluminium se forme un commencement de légère polarisation(couleur gris fcncé,ou rougeatre),dans cette éventualité, il suffit de sortir le tube(6) aluminium, de l'essuyer, avec un chiffon propre,et non imprégné de corps grasfou tout simplement rincer @ l'eau propre,ainai que l'interieur de la pile,lors du changement de l'éleo -trolyte; un annean,(I3)prie dans la masse de trbe(6), sert a ertraire se dernier si besoin est,pour le nettoyer Ces piles, lègères, d'un emploi facile, conviennent pour des appareils,ne nécessitant une grande énergie;du fait que l'électrolyte se change à volonté, suivant la durée d'utilisation, ces piles ne s'usent prati -quement pas, elles sont toujours en état de fonctionnement. Le tableau de la page, 10, donne quelques valeurs numériques, de leurs grandeurs fondamentales. Le tableau ci-joint, représents: premierement, dans la partie gauche du tableau, les grandeurs fondamentalesset leurs valeurs numériques,d'uma pile hydro électrique, dont le pole négatif,est une électrode aluminium,et le pole positif, est, un, deux, trois, fragments de roche (toujours brute d'ertraction); on voit sur la partie gauche du tableau,que pour Le choix de deux fragments de roche (ligne des"I"),les valeurs corespondantes, sont les plus favorables, pour trois fragments,c'est le contraire,mais,si on. associe lapile(planche 8/20 ),(aveo trois fragments),à une autre pile identique.,qui possède un. seul fragment de roche,eomme électrode positive, toutes les valeurs numériques augmentent consi- - dérablsment,et sont à leur"optimumngla partie droite du tableau donne,et met en parallèle, ces valeurs numériquesgde même on voitsque cette association, se transforme en un seul générateur électriquesdont l'électrode positive, serait constituée de quatre fragments de roche ,dans le cas le plus favorable, Les nombres entiers 2 , 2' .... 3 , 3' avec leur indice @. correspondant indiquent, par exemploe que tel fragment d'indice @.est superieur en surface de contact avec ltélectrolyteset de ce fait la résitance de la pile est relative. Exemple: Pi LE PILE i '3'.À ç2 i 2 ) - ~~~~ ~~~~ (1ères) 15gI1.98ïÉ1i56 3,6 508 1,25 U(lts) 0.825 0.75Q7S1 0,8 P 1.311 204 É1;8%;;- 5,4 (Watts) 1.485 1,17 1 T 0.3 5 / 0,3 8 R 051 8 0.350,3,8, 6 (Ohms) O.3781/À4 8 Si, dans un un accumulateur plomb-aeide sulfuvique,nitialement formé par deux électrodes de mème métal, qui présentent entre-elles uns diffOrence de potentiel nuile, passe ur courant électrique primaire d'intensité provenant d'un: généra- teur électrique(électrods rocheuse et electrode AL), ce courant, "charge" l'acoumulateur; um dégagement gaseur d'oxygène et d'hydrogéne se produit respec - vivement aux électrodes, qui de leur couleur caractéristique du plomb,deviennent de couleur différente pour chacune d'elle, l'élsctrode positive(ancde),prend progressivement, une couleur brun rouge foncé,et l'électrode négative(cathode), se colore, en gris bleu tres sombre. En coupant la communication, électrique du générateur avec l'accumulateur, et, si les bornes de ce dernier, sont reliées à un: circuit exterieur,(lampe à inoan- -descenes, moteur électrique, etc...)l'accumulateur est transformé en générateur; c'est l'inverse de ce qui se passe pendant la "charge",le courant de "décharge", a un:: sens opposé, à celai débité par le générateur Cette application sur les acoumulateurs,ne présente pas l'avantage du "réseau de distribution électriquensmais elle présente l'avantage importantsde se pourvoir économiquement en énérgie électrique, à moindre prix,et surtout,pour des installations quelconques, dans des sites isoléssoù le transport de l'énergie électrique(pylones),est inexistant,et où la configuration géographique du terrain,ne permetrait pas l'installation de groupes électrogènes,et le ravi -talilement, du carburant nécéssaire, qui seraient onéreux; alors que l'implan -tation sur place de simples générateurs électriques, légers et maniables, installés en batterie de petite centrale électrique, allégeraient de beaucoup, le prix de revientsl- p1ancne2Oj20,donne un:: schéma d'une petite installation,où abritée, se trouve une petite centrale de générateurs électriques, Des pages, I2, I3, I4, , donnent dans des tableaux, quelques valeurs numériques, respectives aux générateurs ,aux accumulateurswet à quelques possibilites, d'obtenir des résultats appréciables,dans la mesure où on considère, que ces générateurs électriques,qui sont des piles,toujours en état de fonoc ttionnerpar la propriété d'interchangeabilité de leur électrolyte, et de leurs électrodes (à long terme),ces piles sont limitées dans la quantité d'électricité qu'elles débitent,et de leur force électromotrice(association en série) Les tableaux des pages, I2, I3, I4, résument ces descriptions, dont la pageî2, donne les tableaux comparatifs, de la description de la page I, lignes, entre IO et 20. GENSkAxsux ELECTRIQUE C ' ELEMEN15 S50CIES EN SERIS ELEC!RODE POSItIW5:roche .. x RCIRODE NEG!IlEtalumisium nombre éléments 1 2 3 4 (opères) O 0w,0 5 0 0s0 6 0 0 T 9 O O, i 7 5 u (dots) or O O o 0 0 0s8 0 0 0S7 5 0 , P (Watts) 0r0 3 5 0i0 4 8 O, 1 5 2 0?1 3 1 R (OhD8) 14 1 3,3 3.. 4s2 10 4,18 5 TABLEAUX COMPARATIFS i l GEUERATEUR ELECTRIQU3,AWEC s ELEM a S ASSOIES EN SERINE ELECTRODE POSI TT : métal cuivre. éLECTRODE NETT VE: aluminium noinbre éléments i 2 3 ~~ ~~ ~~ . V 0i0O0325 X U ( hlts) 0,2 7 5 012 5 0 ~ (watts) oOOO ~~~~~~~~ ~~~~~~~~ Watts) o*OO0099 0 1 (Ohms) 80 8,82 m SS WESS iv (&verbar; 0wo005s 0s054 0,D425 0X052 0X 54 b 53 U (lDLIS) 0,4 I 1,3 1,,65 { 2,45 3 P (w) 0X00022 O,54 0,055 0,0858 0rI323 0,1605 ESUBFS ELECBLEQUES,iA BOBNES I)'UIIE PnE ELECPRIQZTE, LVEC BglOMWTS DB: IMCBE - ON PENDBI COKPTE,SU DEHII! NEICLEE DINS I;E HULIPETBE (Téments p/pil P 3 /I 0,000585 0,046 0,058 5 0,I30 U (lDLTS) 0,425 o,950 r 325 in325 If600 P (wnTTs) 0s00024 0,0430 0,0768 | 01076I | 0,208 3 ente L i L o, o,2250 0,380 0,I95 O,I90 (MPERE5) 0s0340 0s2250 0w380 0wI95D 0I90 ~ U (DOIS) 0,40 u I 1,550 ion750 2,750 I (VTUS) 0,0I34 0,225 0,580 0 > 34I | O, 5225 ELECTRICUE ou PILE ts 61 r 2 ... 7 x irreg I | 2 3 4 I ] 2 3 I 2 3 t1- ~I f l 3,I6 5,I2 (a) 6,04 U ,7Lf 0,80 5 (d) r " [,20 3r 6 I,5 P tt03 n Ost2! t O,IB ,45 ils04 (w) 3,03 1 ,0o 0,2L ,44 Ohm I5 r2,5 5 l 12m5 7s05]2157,05 155s5 ACCUNUL@EUR I 2,5 2,9 7,25 1,16 Dans la description de ce générateur électrique, en page 3 lignes 20 à 25,, et page 9 lignes 20 à 25, quand ce dernier débite un courant électrique, les réactions qui s'en suivent, font que la roche, tres lentement se désagrège et que ces débris,se déposent au fond de la cuve,et qu'une légère polarisation se forme sur l'électrode aluminium, que l'om peut enlever tres facilementspsr un léger frottement à l'aide d'un pinceau(Ce procédé n'est indiqué qu'à titre de vérifiontion expérimentale; dans les pages suivantes,un moyen plis approprié est (déarit), par contre,si l'électrolyte n'est pas préparé judicieusement, et si le fil conducteur de la rochesot en cuivre,celui-ci se dissoute le courant électrique dans le circuit est coupé. Ainsi dans la nène pile,si on remplace le fil de qui vre par ur.fil d'étain, ce dernier ne se dissout pas, mais la roche se désagrège complètement en fins granulats, et sur la plaque d'alwninium,s'est déposée sur les deux faces,une couche de qui quasiment pur,dont la quantité est assez importante(20 à 30rp de la masse initiale du fragment de roche(qui est un minerai àtres forte teneur en élément chimique, tel le cuivre);si l'on remplace successivement,des fragments de roche, l'um aprés l'autre,l'épaisseur de la couche de cuivre devient de plus en plus importante. En plus de la proprlété de déclancher,un important champ éleotrique,dans nne pile, cette roche 9 provoque l'électrolyse, et le transport des métal cuivre pur sur l'anode en aluminium, qui ne diminue pas de masse; comme ce cuire est peu adhérant sur la plaque aluminium, quand l'épaisseur est assez importante, il est tres. facile de la détacher.. Comme ces générateurs électrique, de conception simple et économique,en plus de l'effet joule important,par l'énergie consommée(roche ,aux propriétés électroniques tres importantes),et de l'eleorticité qu'ils débitant, en quantité appréciablewen utilisant cette dernière propriété,on peut qualitativement, et quantitavement, obtenir du cuivre pur, se trouvant dans la roche brute d'extraction, celle-ci, étant électrode; ainsi ,une application industrielle peut s'envisager, dans l'affinage du cuivre. Dans les pages qui suivent, des descriptions sont données aur l'invention de oc type de générateur éleotrique, avec éleotrode(s) rocheuse(s) brute(s) d'extraction,et de ion sysrème, simple et approprié à l'élimination de la fine péllicule, de débris de roche qui se dépose(plus ou moins)suc électrode alu -minium Des planches, 10/20 11/20 12/20, représentent, schématisées, vues en plan et coupées, un dispositif de- l'invention,plusieurs éléments de piles, associés en séries, formant un: générateur, qui lui-mème associé à un autre ou plusieurs générateurs, l'ensiemblesdevenant une station de centrale électrique plus ou moins importante. Le principe de la pile ou générateur électrique étant inohangé, la description, du dispositif et de son fonctionnement est identique,pour tous les autres éléments,qui peuvent etre associés en série. La planche11/20, représente uz générateur électriquefcomposé de plusieurs éléments, répartis symétriquement à un compartiment, réservé à um petit moteur électrique"M", et son dispositif de relais électro-mécanique(voir, pages suivantes). La moitié inferieure de la cuve(5),en matière plastiquesest à l'image de la forme circulaire d'un. disque(6), en aluminiumsce disquestournant indifféremment dans un sens comme dans l'autre, autour d'un axe(a) ,-ce dernier s'appuyant m:n: les cloisons(5),séparant chaque élément. Remarque:afin que les pieces,en contact avec l'électrolytesne subissent aucune corrosion, qui nuirait à l'ensemble, ces piéces sont prévues en matière synthétique inattaquable par l'acide sulfurique. Les électrodessroches ,bruteSd'extraction,avea les disques , alu(6),pouvant glisser sur(a),et etre fixés à la distance convenablesdéclanchent un champ électrique E,et un courant électrique dans le circuit exterieur, Comme décrit précédemment,selon une éventuelle polarisation, qui peut se former à la surface des disques alu(6), lorsque la pile"débite",cette péllicule de débris est facilement enlevée, soit automatiquement, ou manuellement, Option automatique:à chaque ensemble d'éléments de piles montés en seriesest associé, un petit moteur électrique(M), et un dispositif d'interrupteur, tres simple, s'appuyant sur les propriétés d'un électro-aimant. Dans le circuit exterieur respectif à un: générateur, se trouve l'électro-aimant et un petit moteur électriquegquand le générateur débite, um courant d'intensité marimum passe (I) dans le circuit, l'attraction B magnétique étant importante, celle-ni dans la attire et retient une petite armature(2)sur le noyau de l'éléctro- aimant(3),de ce fait le courant électrique ne passe pas dans le petit moteur n électrique; ;si éventuellement une pellicule de débris quelconques de la rochez se dépose ,de façon plus ou moins importantessur un ou plusieurs disques alu -minium, diminuant de ce fait,l'intensité du courant électrique, dans l'ensemble du circuit, l'attroction magnétique aussi diminue, et l'armature en fer dour, se détache sous l'action d'un petit ressort de rappel, rétablissant le passege du courant dans le moteur(M),par un plot(4)..(suite pages suivantes) (Suite, de la description de la pages Comme la force électro-motrice, est suffisante, celle-ci, actionne le moteur(M), monté sur z axe ou arbre de transmission(a.). transmettant ainsi, un mouvement cirqulaire, simultané aur disques(6) alu; ceux-ci dans leur rotation, sont débarrassés de la péllicule génénte,par le ffottementsde feutres(8),,ou similaires synthètiques(8),insérés en. force entre deux cloisons parallêles(9),les pièoes(10) symétriques à(6), sont interchangesbles à volonté, et sont plasées dans leur logement(11)respeotif, où elles se coincent,(voir planches, 10/20, 13/20, 14/20, 15/20 finsi, les débrispar grauité, tombent au fond de la cuve, où se trouve un bouchon de purge(IO). Lorsque, les disques alu(E),sont débarrassés de la pellicule génante(une ou deux rotations), le champ électrique dans l'électrolyts1l'intensité du courant dans lè circuit, et l'attraction magnétique retrouvent de suite,leur valeur initiale respective; la force d'attrartion de l'èlectro-aimant,superieure à celle du ressort de rappelsattire et retient l'armature(2),le contact est supprimé au plot(4),et l'ensemble. moteur Le générateur continue a débiter son courant électrique, et si éventuellement, il vient a se former une autre péllicule polarisante, lechamp magnétique diminuant à nouveau, ainsi que l'intensité et la force magnétique dans la bobine(I), le ressort (5) de rappel décolle l'armature(2),et le plot(4) rétablit le passage du courant électrique, dans le circuit du moteur(X),actionnant les disques(6), quispar frottement, contre les brosscs(8),scnt nettoyès;l'intensité du courant électrique et la force d'attraction magnétique,retrcuvent leur valeur respective initiale,l'armature(2),est à nouveau attirée par l'électro-aimant(3),sur lequel ; elle reste firée, tant que dure l'intensité de la force èlectroagnètique,et le plot(4),n'assurant plus de contact,le courant est supprimé dans le circuit du moteur(x),ce derniersainsi que les disques cessent de tourner,et ainsi de suite; la planche 13/20, montre un: schéma de l'électro-aimsnt,avec le plot(4) en contact et faisant passer, un courant électrique qui reste suffisant,dans le cirait du moteur(M); en pointillé,la position dt plot(4),lorsqu'il n'assure pas le contact. Ce dispositif par èlectro-aimant,peut etre envisagé, pour un ensemble important de générateurs; pour un ensemble plus modestesen surveillant sur un multimètre les diminutions d'intensité,il suffit d'actionner à la main,un petit volant,sD trouvant à la place du moteur(M),ce volant transmettant la rotation aux disques(6) et par le même procédéssont nettoyés. Les pages suivantes, donnent une description, du passage du courant électrique, du générateur, au circuit erterieur. Les planches16/20, 17/20, représentent comment le passage du courant électrique est assuré, don générateur, au circuit erterieur. Les disques(6) en aluminium, sont pourvus, sur leur circonférence1 d'une partie saillante, de section triangulaire(métal alu), qui en contact étroit, épouse par -faitement,îa gorge mètallique(alu),de même seation, insérée dans la masse dX manchon: de caoutchouc, qui débordant, symétriquement à la gorge métallique, par rotation,trsnsmet le mouvement circulaire au disque. Quand le générateur débitefle courant électrique dans le circuit erterieur, est assuré par le contact directdu disque(( Set de sa ceinture saillante, dans la gorge métallique, qui elle-mème reçoit le contact d'un frotteur(11), de mètal(cuivre ou alnminium);ainsi le contact est continuellement assuré, mème quand les disques(6) tournentile(s) frotteur(s) faisant passer le courant,de l'éleoctrode, au disque aluminium. La planche, 12/20, donne un schéma, vu en plan et élévation, d'un ensemble de générateurs , qui apportent leur charge électrique à des accumulateurt, Les planches, 5,6,et 7 représentent, deur types d'accumulateurs au plombr invention, incluse (20) dans celle du générateur Dans cette inventionbles plaques de plomb, sont remplacées par du fil de plomb(9) .nroulè,en spires sur des support cylindrioues(8)-z tte conception permet une économie de métal,et de diminuer le poids de l'accumulateur, en lui gardant une capacité appréciable. Les planches, 5 et 6,représentent un accumulateur à deux enroulements, l'un firant les charges positives, l'autre les charges négatives; en la cuve (8), contenant la solution dilués d'acide sulfurique, est ébonite ou une autre matière plastique résistante;les spires(9) sont tres peu jointives, afim de favoriser au mieux le champ électrique;sur la coupe de la planche6/20suivant G G en détail,est représenté un bouchon(iO) qui maintient un capuchon: métallique(II) s'appuyant sur le sommet des spires,la liaison est assurée en (12),pour le passage du courant dans le circuit exterieur. Sur la planche 7/20un accumulateur, conçu avec la mème idée, mais les éléments sont nombre les enroulements (9) ,sont des bobines de fil de plomb, ces bohines sont disposées concentriquementsà chacun des deux pôles est associé un ensemble de spirales identiques,mais qui different par leur diamêtre,intercalées à, faible distance, les unes par rapport aur autres, diminuant de ce fait, la résistanoe.Des guides(8) verticaur, assurent la stabilité des spires exterieures. Comme il est expliqué dans la description de la page 2,lignes 40 à 45, et page 4,lignes 19 à 2I,l'absorbtion d'énérgie par les réactions chimiques se situant, au niveau de l'électrolyte, de la roche et de l'électrode alu -minium, provoque un "effet Joule",dont le résultat final,est une sorte de gel grisâtre, ce dernier, à l'air libre, sèche, et se transforme an une pâte, assez plastique, qui devient rapidement cohérante et solide Si, à l'interieur d'un tube en aluminium, om remplit celui-ci, avec le "gel", qui sert d'éîectrolyte,et que l'on: met en contact us fragment de roche ,qui plonge dans le "gel", on obtient une"pile sèche". Lorsque la pile débite son courant électrique, ce dernier,passe,du tube en alu - minium(I ), qui est le pale négatif, vers l'électrode ,qui est le pôle positif.. La planche, 19/20, donne une vue coupée et schématisée,d'un élément de pile"sêche", selom la description, contenue dans cette page, et une association en série. Le capuchon(3), est en cuivre ou laiton La planche 9120 ,représente,une vue oeupèe,.en haut de planche, d'um récipient interchangeahle(4.), s'adaptant dans son compartiment respectif, (vue coupée, bas de planche). Le corps ,ou batit général de la cuve-(2) et en aluminium, ou en alliage léger, quelconque, (2.), et (3), cylindres, capteurs de chaleur, (5), fil métallique, tres bon conducteur de la chaleur(fil argent on cuivre). Le récipient(4.), interchangeable, est en aluminium, dans lequel se trouvent, respectivement, l'électrode alu, et l'électrode, chacune d'elle, ensérée par, des joints(8), les isolant de (4.). Des ouvertures(7), sont prévues pour, la sortie des gaz, lors de l'effet Joule; ces ouvertures sont munies de leur bouchon correspondant. on peut procéder au remplissage, par l'ouverture centrale(7). Des tirettes,(9)sont prévues, pour pouvoir placer le récipientet l'extraire. La planche 18/20, représente un fragment de roche fl,qui éventuellement peut etre taillé en forme de prisme parallélépipède; ce dernier est placé dans une sorte de cage(I4) ou panier en métal trés conducteur de l'électricité, et inattaquqbîe par l'acide sulfurique. L'ensemble, placé dans un compartiment respectif(planche 10/20 et planche 11/20), où il baigne dans l'électrolyte, permet le débit du 'curant électrique, lorsque la roche est eu-parfait contact, avec les plots (15) coniques,qui maintiennent le fragment; quand ce dernier commence a se désagreger(lentement) sous l'effet de l'électrolyse, il suffit de tourner une vis(16), dont l'extrémité en forme de pionteau(I7Yi,en s'enfonçant légèrement ainsi que les plots(I5),dans la roche conicent celle-ci, et assurent constamment le contact et le paysage du courant La partie supérieure, où se trouve la vis(I6) de blocage, se soulève et ne referme et se vérrouille en force(18); la prise de courant, vers le circuit erterieur se trouve dans la partie supérieure, sur le bloc fileté(I9).. Affin d'éviter un éventuel grippage de la vis(16) par l'acidesles filets respectifs,de(I6) et (I9),peuvent etre fabriqués en matière plastique tres résistante. Remarque:Il n'est pas nécéssaire que les fragments de roche, soient pré-taillés, il suffit que les fragments, aient un calibre correspondant à l'interieur de la cage(I4),et soient en parfait contact,du fait que,en plus de la vis de biocage (16) la cage(14) en mètal assez flérible, agissant comme des lames de ressort, qui revenant à leur place, bloquent le fragment de roche, lorsque celle-ci commence a s'effriter superficiellement, en assurant um parfait contact. RE VENDICATIONS 1fr) Générateur électrique,earactérisé en oe que l'électrode positive est constituée par une roche brute d'extraction, minerai tres riche an teneur élémentaires, comprenant du qui vre et du fer; (Cuprite, Hémetite). 2.) Générateur électrique, selon la revendication I, caractérisé par un courant électrique qui traverse le générateur quand la roche est immergés, dans une solution d'acide sulfurique, contenue dans une quve en aluminium(2), qui est l'électrode négative, et quand le oirouit exterieur(3),(4) est relié à un récepteur queloonque, (aocumulateur, moteur électrique), ou une résistance morte(lampe). 3.) Générateur électrique, selon la revendication 2, caractérisé par, un "effet Joule" tres important, produit par le passage du courant, qui agit sur la roche qui devient brûlante, et de l'élactrolyte, dont la température initiale s'élève considérabîement vers les IIP c. 4.) générateur électrique, selon les revendications,2 et 3,oaractérisé,par "réchaffeur d'électrolyte" d'accumulateur(par basse température), et éventuel -lement"apport dtun courant de charge". 5.) GGénérateur électrique, selon la revendication 31 caractérisé On ae que,aprés disparition,de l"effet Joule",l'électrolyte se transforme en une pite gélatineuse,-contenait en grande partie des particules élémentaires de roche, (voir bulletin d'analyse ccrrespondant),et des particules d'aluminium; cette pâte, mélangée à un électrolyte propre(acide sulfurkque, 30 B), aprés décantation et filtrage, on obtient un liquide dépolarisant. 6.) Générateur électrique, selon la revendication 5,oaractérisé pasuni durcis -sement progressif,dans l'air ambiant,du "gel électrolyte",qui dans un cylindre aluminium, avec un fragment de roche(Cuprite, Hématite), comme devient une "pile sèche". 7.) Générateur électrique, selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque le générateur débite, l'électrolyte d'un générateur ertrème, dans une association en série, cet électrolyte se transforme en sulfate de cuivre et le passage du courant dans la pile(générateur), transporte, les particules élémentaires de cuivre, qui se déposent en couche de métal cuivre pur sur l'aluminium@; ainsi, anproduisant sa propre énergie électriquesoe type de générateur, a la proprieté d'affiner le cuivre.. 8.) Générateur électrique, selon la revendioation I, caraotérisé en ce que, l'on peut fabriquer des piles tres légères, en forme de "U",à enveloppe plas- -tique transparent(voir desosiption page 9). 9..) Générateur électriquetselon la revendication 3, oaractérisé par, des récipients "interchangeables",(page I9, et planche 9/20).. REVENDICATIONS 10.) Générateur électrique, selon la revendioation, 2, (page 21), caractérisé par, une association en série de plusieurs ouves(5),en matière plastique, où, respectivement dans chacune d'elle, une électrode, et un disque(6), en On aluminium, qui ,mis en mouvement par un dispositif électromagnétique, et d'un petit moteur(N) ,tourne autour d'un axe(a),et par frottement entre des feutres(8), est débarrassé dune éventuelle polarisation;Ie(s) disque(s), (6), s'arrete( nt) de tourner automatiquementsavec le mbme dis -positif@(p1,13/20). 11.)Générateur électriquesselon la revendication 2, caraotérisé par un nouveau type d'accumulateur; du fil de plomb(9) enroulé en spires, fixant, les charges électriques.