Brevet FR2674286A1 — publié le 19920925

GENERATEUR D 'ELECTRICITE La présente invention a pour objet un générateur d 'électricité. Il est destiné à la réalisation d'installations productrices d'électricité de toute puissance. Les centrales électriques actuelles sont constituées en général d'un alternateur ou d'un turbo-alternateur entraîné soit par moteur à pistons pour les unités de faible puissance, soit pour les grosses installations par turbine à gaz, turbine hydraulique ou encore par réacteur nucléaire. Ces installations exigent des aménagements complexes entraidant des investissements élevés, et nécessitent des équipements onéreux. En outre, la défaillance, ou 1 'entretien périodique obligatoire, de l'élément moteur unique provoque l ' arrêt de la production d'énergie, ce qui impose de prévoir des moyens de remplacement. Le dispositif selon la présente invention supprime un grand nombre d ' inconvénients et permettrait pour un investissement moindre un production d ' électricité à un prix de revient inférieur à celui des installations classiques, par l'utilisation de carburant à faible prix grâce à 1 'emploi de turbines fonctionnant en polycarburant (gaz, fuel-oil, etc) permettant de sélectionner à tout moment le carburant le plus avantageux. Il est constitué par la combinaison d'une roue à aubes à axe vertical, entraînant un alternateur et tournant dans un bâtiment circulaire comportant plusieurs générateurs fixes de flux gazeux sous pression répartis à sa périphérie et orientés de telle manière que la direction des flux gazeux soit tangentielles ou très proche de la périphérie de la roue et qu 'ils agissent sur les aubes de cette dernière en provoquant sa rotation et par conséquent celle de l'alternateur, le corps du bâtiment circulaire, pourvu intérieurement d ' un revêtement réfractaire, constituant la chambre de détente desdits générateurs de flux gazeux et étant entièrement fermé, sauf à sa partie supérieure en forme de dôme, laquelle étant conçue pour permettre l'échappement des gaz et étant équipée d'un sommier d'isolation phonique. Sur les dessins annexés, donnés à titre d 'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l ' invention La figure 1 représente le dispositif en coupe verticale axiale. La figure 2 représente une vue en plan avec quatre générateurs de flux gazeux fixés sur 1' anneau périphérique du bâtiment. La figure 3 est un schéma général d'une centrale de production d'électricité équipée de générateurs selon l'inven- tion. Le dispositif, figure 1 à 3, est constitué d'un bâtiment 1 de forme circulaire dans lequel tourne une roue à aubes 2 à axe vertical entraînant le rotor d'un alternateur 3 et dont la rotation est provoquée par au moins deux générateurs de flux gazeux 4 fixés à la périphérie du bâtiment 1. Le corps de ce bâtiment est calculé pour jouer le rôle de chambre de détente des générateurs de flux gazeux 4, et est équipé d'un revêtement réfractaire interne. Il comporte en partie supérieure un dôme 5 par lequel se produit l'échappe- ment des gaz, suivant les flèches 6. Ces échappements traversent un sommier d'isolation phonique 7, les autres parties du bâtiment étant fermées, l'isolation phonique est ainsi assurée parfaitement. La roue à aubes 2 avec ailettes 8 en rive est actionnée par un ensemble de générateurs de flux gazeux 4 à postes fixes sur la périphérie interne de la chambre principale de détente, caractéristique principale du procédé. Ces générateurs aspirent directement à l ' atmosphère extérieure et refoulent à l'intérieur par une tuyauterie convergente (tuyère) à une vitesse légèrement inférieure à Mach 1 et estimée à 290 m/s environ. Dans le cas d'une production électrique plus élevée, la propulsion sera assurée par des turbo machines fixées sur la paroi du bâtiment 1 permettant des vitesses de plus de 600 m/s. L'échappement, pouvant être constitué d'air, de vapeur produite par une chaudière 9 ou de gaz de post-combustion est aspiré dans le dôme 5 du bâtiment par ventilation statique. L ' arbre du rotor de 1 1alternateur 3 est entamé par la roue à aubes 2 qui se présente en une couronne en système réticulé avec aubes 8 planaires ou autres en rive. L 'entraînement peut être direct, la roue à aubes étant montée sur l'arbre du rotor de 1' alternateur, ou par l'intermédiaire d ' un réducteur ou multiplicateur (non représenté) à engrenages ou à courroies. L' axe de l'alternateur peut être horizontal et être accouplé à l'arbre de la roue à aubes par un renvoi d'angle. L1 échappement d'air, vapeur ou gaz de post-combustion applique l'effort et la vitesse suffisante à la rotation de la roue à aubes 2 et ainsi à la production d1 énergie qui de ce fait établit le champ magnétique tournant nécessaire à la production d'électricité. Le rotor de l'alternateur 3 est équipé de tachymètres 10 permettant de réguler la vitesse de rotation en agissant sur des électro-vannes 11 contrôlant l'admission de gaz, carburant ou de vapeur. Le courant électrique produit est injecté sur le réseau utilisateur par l'intermédiaire d'un disjoncteur 12 et d'un trans formateur 13. Un échangeur thermique 14, éventuellement associé avec un ventilateur 15, peut avantageusement être installé au dessus de la roue à aubes 2, sur le passage de sortie du flux gazeux, la chaleur ainsi récupérée pouvant être utilisée pour le préchauffage de 1' air comburant, pour améliorer le rendement de la chaudière 9 dans le cas de l'utilisation de vapeur, ou encore pour des usages externes tels que chauffage d ' immeubles ou autres. Ce type de centrale fonctionne - soit par l'échappement d'air de tuyères provenant de la compression de l'air extérieur aspiré à l'atmosphère. - soit par échappement de gaz chaud ou de vapeur permettant des vitesses supérieures. La pression d'échappement fait subir à la roue à aubes 2, par l'intermédiaires des ailettes 8 fixées en rive, la rotation nécessaire et suffisante à la fourniture de l'énergie. Toutes sujétions dérivant des dispositions ci-dessus données à titre d'exemple, telles que masses en extrémité des aubes permettant une augmentation d'énergie, ou autres, font partie de l'invention. Le nombre et les caractéristiques des générateurs de flux sont déterminés pour permettre une exploitation en continu grâce à la possibilité de mise en panne éventuelle d'un généra teur de flux gazeux 4 pour des opérations d'entretien pendant que les autres restent en exploitation. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à ce dispositif un maximum d'effets utiles qui n ' avaient pas été obtenus à ce jour par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 10 Générateur d'électricité destiné à la réalisation d'installations productrices d'électricité de toute puissance, caractérisé par la combinaison d'une roue à aubes (2) à axe vertical, entraînant un alternateur (3) et tournant dans un bâtiment circulaire (1) comportant au moins deux générateurs fixes de flux gazeux (4) sous pression répartis à sa périphérie et orientés de telle manière que la direction des flux gazeux soit tangentielle à la roue à aubes (2) afin qu'ils agissent sur les aubes (8) de cette dernière en provoquant sa rotation et par conséquent celle de l'alternateur, le corps du bâtiment circulaire (1) étant calculé pour jouer le rôle de chambre de détente desdits générateurs de flux gazeux. 20 Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le bâtiment circulaire (1) est entièrement fermé, sauf à sa partie supérieure formant un dôme (5) conçu pour permettre l'échappement des gaz et équipé d'un sommier d'isolation phonique (7) traversé par lesdits gaz d'échappement. 30 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le bâtiment circulaire (1) est pourvu intérieurement d ' un revêtement réfractaire. 40 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la roue à aubes (2) se présente en une couronne en système réticulé. 50 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le rotor de 1' alter- nateur (3) est entraîné directement par la roue à aubes (2), celle-ci étant montée sur l'arbre dudit rotor. 60 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que l'arbre du rotor de l'alternateur (3) est entraîné par la roue à aubes (2) par l'intermédiaire d'un réducteur ou multiplicateur à engrenages ou à courroies. 70 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que l'axe de l'alternateur (3) est horizontal et accouplé à l'arbre de la roue à aubes (2) par un renvoi d'angle. 80 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'un échangeur thermique (14) associé ou non avec un ventilateur (15), est installé au-dessus de la roue à aubes (2), sur le passage de sortie du flux gazeux, la chaleur récupérée étant utilisée pour améliorer le rondement de l'installation ou encore pour des usages externes. 90 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le nombre et les caractéristiques des générateurs de flux gazeux (4) sont déterminés pour permettre la mise en panne de l'un des générateurs pendant que les autres restent en exploitation.