Brevet FR2829805A1 — publié le 20030321

L'invention concerne un dispositif, conçu pour créer un mouvement continu d'air comprimé pulsé de petite, moyenne ou grande vitesse. Cet air entraîne des hélices, roues à aubes, roues à ailettes, ou hélices à godets montées sur des axes et des paliers. Leur rotation récupère l'énergie mécanique et peut animer diverses machines ou transformer cette énergie en puissance électrique permanente propre. Ce dispositif est constitué d'une réserve d'air comprimé, de hauteur H, de longueur L et de largeur 1 suffisantes, posée sur un support de béton ou à même le sol. Les sorties d'air comprimé pulsé sont branchées à une partie de la réserve. Une partie de cette capacité d'air comprimé pulsé actionne une hélice avec son axe et son palier de rotation, accouplé directement ou indirectement à un ou des alternateurs, une ou des dynamos, une ou des pompes hydrauliques, un ou des générateurs. La quantité d'air compressé pulsé est inférieure à la quantité d'air compressé rentrant par le groupe compresseur. Le dispositif, selon l'invention, est particulièrement destiné à produire de l'énergie mécanique par rotation des hélices, roues à aube, roues à ailettes avec leur diffuseur d'air. L'objectif est l'entraînement de machines ou la transformation en énergie électrique permanente propre. La production d'énergie électrique actuelle est basée sur la transformation d'énergie hydraulique et d'échanges thermiques à combustion, tels que le gaz, le pétrole, le charbon, le nucléaire et les éoliennes. Les éoliennes nécessitent un vent constant et régulier. Dans le cas contraire, l'absence de vent ou un vent violent peut mettre à l'arrêt ou endommager ces éoliennes. Les dispositifs à combustion et fission sont très onéreux, en raison de leur extraction, leur achat, leur traitement, l'entretien de tous les auxiliaires. L'environnement est également une contrainte stricte, car il s'agit de respecter la réglementation en matière de traitement de rejets, traitement des eaux de refroidissement, des lubrifiants exigés pour les moteurs thermiques. Des incidents majeurs, pour dégâts importants (moteurs hors service) ou usures prématurées des auxiliaires, ont des conséquences graves sur la production d'énergie et peuvent provoquer des interruptions préjudiciables aux utilisateurs. De même, le transport de l'énergie électrique (soumise aux températures très basses ou très élevées), les fortes intempéries (du type tempêtes ou autres catastrophes naturelles) occasionnent des dégâts importants sur le réseau, en provoquant des arrêts brutaux de production. Le dispositif, selon l'invention, permet de remédier à tous les inconvénients cités plus haut. Il permet d'éliminer la pollution de l'air, du sol, de l'eau, ainsi que tout désagrément visuel (exemple éolienne ou cheminée), ou autre nuisance (odeur, bruit). L'avantage supplémentaire et non négligeable est son coût de mise en oeuvre, bien inférieur à celui de tout système habituel de production d'énergie. La présente invention concerne un dispositif avec une réserve d'air compressé pulsé, installé pour créer un mouvement d'air perpétuel à grande vitesse. Ce mouvement doit animer des hélices, des hélices à aubes, des hélices à godets, des hélices à ailettes, des hélices à rotation intra-animée, montées sur des axes et des paliers, dont on récupère l'énergie produite par leur rotation. Cette énergie peut servir à animer diverses machines ou être transformée en une énergie électrique permanente propre. Ce dispositif est constitué d'un stockage d'air comprimé (1), positionné sur son support, présentant un ou plusieurs orifices (3) (en alignement vertical ou horizontal) de sortie d'air comprimé. Selon des processus particuliers de réalisation, l'air pulsé sort avec un réglage de débit de l'air ou d'arrêt, situé à la sortie ou à l'entrée. L'air comprimé pulsé frappe contre l'hélice (12), cette dernière peut présenter différents modèles de conception. Désignées par les figures en coupes avec l'axe et le palier de rotation présentent le dispositif. Une dynamo ou un alternateur (7) ou un générateur est branché au groupe compresseur d'air (2) de la réserve pour produire un mouvement continu de circulation de l'air à grande vitesse, quelles que soient les conditions atmosphériques de l'endroit où se trouve implanté le dispositif. L'augmentation de la vitesse et du contrôle directionnel de l'air pulsé accroissera d'autant la production d'énergie. La transmission se fera directement à l'hélice (15) fixée à son axe, accouplé directement ou indirectement à un alternateur (7) ou une dynamo par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle de transmission mécanique à des réducteurs de vitesse ou des multiplicateurs de vitesse, accouplés à des alternateurs, des dynamos fixés sur des plateformes. Grâce à des dispositifs de petite, moyenne ou grande capacité, on peut obtenir une puissance électrique continue ou alternative. Cette puissance, allant de 0,5 à plusieurs KWH, est donnée par une ou plusieurs hélices (15) qui peuvent actionner un ou plusieurs arbres de transmission mécanique (5). Ces derniers actionnent des pompes à eau, à piston, avec une commande par excentrique ou arbre manivelle, ou tout autre système mécanique demandant une puissance motrice pour fonctionner dans tous les lieux non électrifiés, ayant des difficultés d'approvisionnement d'énergie classique (essence, pétrole, gaz). Les hélices (15) ou roues (11) de différents modèles de transmission de force mécanique de petite, moyenne ou grande puissance seront montées à l'intérieur d'un carter vide ou cache ou virole. Ce carter ou cache de protection sera en deux parties, afin de faciliter les démontages pour les entretiens périodiques et le remplacement des pièces défectueuses du dispositif. Les dispositifs de petite, moyenne ou grande capacité peuvent très facilement être transportés par camions et mis en place tout aussi facilement pour des dépannages électriques en tout lieu. Par exemple : dans le désert pour pompage de l'eau, maisons particulières, exploitations agricoles, usines de tous types, ainsi que tout moyen de transport électrique. Ce dispositif peut être installé définitivement en ces mêmes endroits. En réalité, le dispositif proposé peut avoir de nombreuses applications. PROCESSUS La réserve d'air compressé pulsé (1) peut être de petite, moyenne ou de très grande capacité. Sa construction est réalisée en matériaux légers, existants sur le marché. Ces matériaux résistent à la pression de l'air, au temps et aux intempéries. Cette réserve d'air compressé pulsé reposera sur une plateforme de béton, d'acier, etc... Les (ou la) sorties d'air pulsé seront placées verticalement ou horizontalement et réalisées en tous matériaux résistant à la pression et la vitesse de l'air. Ces diffuseurs d'air comprimé pulsé pourront être de toutes formes et devront être protégés par des caches. Le réglage du débit d'air compressé pulsé pour les petites, moyennes ou grande capacité, sera contrôlé par des valves à ouverture ou fermeture électrique déjà existantes sur le marché. Le dispositif de captage (groupe compresseur) (1) d'air ambiant peut être installé indifféremment en position inférieure ou supérieure à la réserve d'air comprimé. Celuici sera protégé par des grilles pour éviter toute entrée de corps étranger, pouvant faire obstacle au bon fonctionnement de la prise d'air. Un ou deux volets de fermeture ou d'ouverture seront installés en position inférieure ou en position inférieure et supérieure au dispositif de captage de l'air ambiant. Ils peuvent être en une ou plusieurs pièces, exécutés en divers matériaux, de diverses formes, à épaisseur variable, étanches grâce à des joints positionnés sur leur appui, en position de fermeture qui ne sont pas représentés dans les schémas. Le dispositif comporte un système manuel ou électrique pour une première mise en pression de la réserve. Le dispositif, selon l'invention, comporte une ou plusieurs hélices, hélices à godets (12), hélice à rotation intra-animée (4) (par injection d'air comprimé pulsé à l'intérieur de l'axe + pale) ou tout autre type de fabrication. La dimension et la forme de cette hélice seront fonction du dispositif employé. Les hélices peuvent être à une, deux ou plusieurs pales ou godets (12), montés sur l'hélice ou roues à aubes (11), ou à ailettes. Le dispositif selon l'invention peut comporter un réducteur de vitesse, accouplé à un alternateur, une dynamo ou une pompe hydraulique ou générateur. Le dispositif selon l'invention peut comporter un multiplicateur de vitesse (6), accouplé à un alternateur, une dynamo ou une pompe hydraulique ou un générateur (7), ainsi qu'un palier (15) de support et de guidage d'arbre de transmission (5) de puissance vers un alternateur (7), une dynamo, une pompe hydraulique, etc... Le dispositif, selon l'invention, comporte un alternateur (7) de petite, moyenne ou grande puissance, qui existe sur le marché. Le but de cet alternateur (7) est de fournir de l'énergie électrique au compresseur d'air (1) comprimé pulsé de la réserve. La source d'énergie devient ainsi inépuisable. Le montage du dispositif peut donc être de petite, moyenne ou grande capacité. Sa puissance peut varier, de 0, 5 à plusieurs KWH, selon les technologies actuelles. Toutes les pièces de ce dispositif peuvent êtes montées en série sur des plateformes. Ces dernières supporteront ainsi la réserve d'air comprimé pulsé (1), l'hélice (4) (roue, etc...), l'alternateur (7), les réducteurs de vitesse ou les multiplicateurs (6) ; le tout est actionné par renvoi d'angle mécanique avec arbre de transmission (5) supporté par des paliers (10). Les générateurs (7), alternateurs ou dynamos de fourniture de puissance électrique variée peuvent être de différents voltages selon les installations à alimenter en énergie électrique. Le dispositif, suivant l'invention, de petite, moyenne ou grande puissance énergétique peut être raccordé aux réseaux de transport et de distribution d'énergie électrique existant dans chaque pays. Il s'agira alors de prendre toutes les précautions d'installations inhérentes à ces protections électriques, assurant la pérennité des installations de production énergétique, à l'identique des centrales électriques existantes. Le dispositif, suivant l'invention, de petite, moyenne ou grande puissance peut être télécommandé ou radiocommandé à distance et surveillé par des tableaux synoptiques, afin d'exécuter les manoeuvres d'arrêt ou de mise en service. On trouvera en pièces jointes les figures représentant le processus ci-dessus. Elles sont détaillées ci-après. Figure 1/10 : Représente en coupe l'ensemble du dispositif de l'installation avec : . réserve d'air pulsé (1) . compresseur d'air (2) hélice avec godets (12) palier (10) . axe de transmission (5) . multiplicateur de vitesse (6) . générateur (7) . canon à air compressé pulsé (3) Figure 2/10 : Représente en coupe l'ensemble du dispositif de l'installation avec : . réserve d'air pulsé (1) . compresseur d'air (2) . sortie d'air compressé pulsé (3) hélice (15) . virole (9) . axe de rotation (5) palier (10) . multiplicateur de vitesse (6) . générateur (7) Figure 3/10 : Représente en coupe le fonctionnement de l'hélice à rotation intra-animée avec : . réserve d'air compressé (1) . compresseur (2) . canon à air compressé pulsé (3) palier (10) hélice à rotation intra-animée (4) . axe de rotation (5) . multiplicateur de vitesse (6) Figure 4/10 : Représente en coupe l'ensemble du dispositif : . réserve d'air compressé pulsé (1) . compresseur (2) . canon à air . hélice à godet (12) . axe (5) . multiplicateur de vitesse (6) . générateur (7) Figure 5/10 : Représente en coupe l'ensemble du dispositif avec une hélice à godets : . canon à air pulsé (3) . structure support (8) hélice (4) palier (10) . axe de rotation (5) . multiplicateur de vitesse (6) . générateur (7) Figure 6/10 : Représente en coupe la roue à aubes : . aubes (11) . axe (5) . rampe d'air compressé pulsé (3) . air compressé pulsé (1) . structure support (8) . palier (10) Figure 7/10 : Représente un montage carré hélice + virole et montage cylindrique hé1ice/viro1e : . virole (9) hélice (4) . axe (5) Figure 8/10 : Représente en coupe le montage d'une rampe de sortie d'air pulsé compressé : . air pulsé compressé (1) . sortie air (3) . structure de support (8) hélice (15) . axe (5) . palier (10) Figure 9/10 : Représente en coupe l'hélice à rotation intra-animée : *canon à air comprimé pulsé (3) hélice à rotation intra-animée (4) . axe de rotation (5) . structure support (8) palier (10) . pignon d'entraînement (14) . multiplicateur de vitesse (6) Figure 10/10 : Représente en coupe une hélice intra-animée avec déflecteur réglable : . axe (5) hélice à rotation intra-animée (4) . air compressé pulsé (3) . déflecteur d'air (13) Figure 11/11 : Représente en coupe l'ensemble du dispositif : . réserve d'air compressé (1) . canon d'air compressé pulsé (3) hélice à godets (12) . axe ( (5) . alternateur (7) . compresseur (2) REVENDICATIONS 1) Le dispositif est conçu pour créer de l'énergie mécanique, en amenant de l'air pulsé. Ce dispositif comporte une réserve d'air comprimé pulsé (1) sur son support, dans lequel sont fixés un seul ou plusieurs orifices) type rampe, avec buses de sortie d'air (3). La vitesse du vent actionnera l'hélice (4) avec son axe (5) et son palier de rotation, accouplés directement ou indirectement à un alternateur (7) (ou des), une dynamo (ou des), un générateur (ou des) ; l'alternateur réalimentant en électricité le groupe compresseur d'air de la réserve (2). Ce dispositif peut être monté en série (figure 4). Il peut être de petite, moyenne ou grande capacité. 2) Selon la revendication ci-dessus, le dispositif est caractérisé en ce que l'élément principal du montage c'est à dire la réserve d'air comprimé pulsé (1), avec ses différents types d'orifices (3) et les différents types d'hélices (4) ou de roues (figure 6). 3) Selon les revendications 1 et 2, le dispositif est caractérisé en ce que l'orifice (type canon à air) ou les orifices ou types de rampe (3), pouvant être placés horizontalement ou verticalement, suivant l'énergie demandée ou le lieu dans lequel le dispositif doit être implanté. 4) Le dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que l'hélice, l'hélice à rotation intra-animée (4), la roue à ailettes, roue à aube (figure 6) ou à godets, montée sur son axe (5) et son palier de rotation (10) et accouplée à un renvoi d'angle mécanique et à un arbre de transmission, ce dispositif prend en compte différents éléments de transformation de l'énergie mécanique installés sur des p1atefonnes. 5) Selon les revendications précédentes, le dispositif est caractérisé par le montage. Il peut être exécuté avec plusieurs dispositifs, montés les uns à la suite des autres et formant une chaîne (figure 6), grâce à un boitier mécanique actionnant plusieurs dynamos, alternateurs, générateurs (7), etc... 6) Selon les revendications 1 et 2, en ce que le dispositif possède un débit et une vitesse de l'air en circulation contrôlés par des fermetures ou ouvertures automatiques, qui ne sont pas représentées dans les schémas présentés. 7) Selon l'une des revendications précédentes (la 1), le dispositif est caractérisé en ce que la mise en place d'une virole (9) adaptée à la forme des différents types d'hélices ou roues à ailettes, pour une meilleure captation de l'énergie de l'air en circulation. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs pour la première mise en route dispose d'un système de mise en pression de la réserve manuelle ou électrique, qui n'est pas représentée dans les schémas. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité d'air compressé sortie (3) est inférieure à la quantité d'air compressé rentrant (2) par le groupe compresseur.