Brevet FR2838165A1 — publié le 20031010

ple réel (mi-um) à partir de la quantité de carburant (rk). La présente invention concerne un dispositif de production d'énergie mécanique, utilisant les éléments à volume variable remplis de liquide et la force de la gravitation pour son fonctionnement. La production d'énergie par la combustion entrame la production des fumes, des gaz à l'effet de serre, etc. Le dispositif selon l' invention permet de remédier à cet inconvénient. Il permet en effet selon une première caractéristique la production d'énergie écologiquement propre. Le schéma général du principe de fonctionnement est représente sur le dessin Fig. 1. Selon des modes particuliers de réalisation: - à titre d'exemple non limitatif, et selon les variantes non illustrées, le dispositif selon l'invention peu comporter plusieurs roues, tournants les mémes axes ( ou tournants sur les mémes axes), pouvant porter plusieurs chanes ou les autres supports flexibles, permettant d' augmenter la puissance du dispositif. La fixation des éléments à volume variable aux plusieurs chames de façon appropriée, permettra d'équilibrer leurs centres de gravite par rapport aux points de fixation. - selon une variante non illustrée, les plateaux mobiles des éléments à volume variables peuvent étre des différents types et modèles ( en forme d'un piston par exemple), et de comporter les étanchéités différentes et convenablement adaptées, selon le modèle des éléments et leurs dimensions, de liquide employé, de la pression du liquide en fonction sa densité et de la hauteur de dispositif, des conditions climatiques de la région d'utilisation, et des autres paramètres. - à titre d'exemple non limitatif, et selon les variantes non illustrées, les éléments à volume variables de dispositif peuvent comporter les ressorts, les vérins, les masses et les composants supplémentaires, permettant d'augmenter le rendement et l'efficacité du dispositif, d'après le principe général de fonctionnement. - à titre d'exemple non limitatif, et selon les variantes non illustrées, le dispositif selon 1'invention peut comporter les tuyaux souples des différents types et de diamètre suffsant, dans le but de facilite l'écoulement du liquide ente les éléments à volume variables en états de changement du volume. Pour raccorder les différentes parties de méme élément, on peut utiliser les tuyaux souples ou rigides, selon le type d'élément à volume variable utilisé. - à titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser les solutions techniques, les formes, les proportions et des matériaux très divers pour la fabrication des touts les éléments du dispositif, détermines par les essais sur un prototype et les calculs mathématiques. Il est préLérable d'utiliser les matériaux non ou peu corrosifs et bien adaptés au type de dispositif et des éléments à volume variables utilisé, ainsi qu'aux conditions climatiques. - à titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser plusieurs variétés des liquides pour les éléments à volume variable, même de 1'eau. Il est préférable d'utiliser des liquides non corrosifs et de faible viscosité, et selon la saison et la température ambiante, des liquides résistants aux gels ou à l'évaporation excessive, les huiles synthétiques, minérales ou organiques par exemple. - à titre d'exemple non limitatifj les éléments à volume variables et leurs mécanismes peuvent être des différents types et modèles, déterminé par les calculs mathématiques et des essais sur un prototype, permettant d' augmenter le rendement et 1' efficacité de dispositif, selon le principe général de fonctionnement. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure I représente le dispositif de l' invention, utilisant les éléments à volumes variables pour la production d'énergie mécanique, son schéma de principe général de fonctionnement. La figure 2 représente 1'agrandissement schématique de la partie supérieure d'une variante de dispositif, les éléments à volume variable qu'il comporte, et les quels sont fixes aux maillons des châmes, la différence de leurs volumes et leurs dispositions de chaque cote de dispositif, en état d'un fonctionnement normal. La figure 3 représente le schéma vu de fasse de même dispositif, la différence des volumes des éléments à volume variable en état d'un fonctionnement normal. La figure 4 représente le schéma vu de cote, de même dispositif. La figure 5 représente le schéma vu de dessus, de même dispositif. La figure 6 représente le schéma en coupe vu de fasse, de 1'axe en forme de vilebrequin, identique pour touts les éléments à volume variable de dispositif, avec les masses intérieures et les masses fixes aux extrémités de 1'axe à 1'extérieur de carter, et les autres composants qu'il comporte. La figure 7 représente le schéma vu de dessus, de même axe que la figure 6. La figure 8 représente le schéma en isométrie, de même axe que la figure 6. La figure 9 représente le schéma vu de fasse d'un élément à volume variable en état de volume maximal, dans le quel il évolue de cote gauche ( G) du dispositif. La figure 10 représente le schéma en coupe vu de dessus, de même élément que la Fig. 9. La figure 11 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, de même élément que la Fig. 9, avec les composants renfermés à 1'intérieur d'élément à volume variable. La figure 12 représente le schéma vu de fasse, de même élément à volume variable, mais en état de volume minimal, dans le quel il évolue de cote droite du dispositif. La figure 13 représente le schéma en coupe vu de dessus, de même élément à volume variable que la Fig. 12. La figure 14 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, de même élément à volume variable que la Fig. 12, avec les composants renfermés à 1'intérieur d'élément. A titre d'exemple non limitatif, la figure 15 représente le schéma vu de fasse d'un autre type d'élément à volume variable, utilisable avec le même type des dispositifs ou sur les dispositifs semblables, et basée sur le même principe de fonctionnements. L'élément est représenté en état de volume maximal, dans le quel il évolue de cote droite du dispositif ( pour l'exemple Fig. 25). A titre d'exemple non limitatif, la figure 16 représente le schéma en coupe vu de dessus' de même élément à volume variable que la figure 15. A titre d'exemple non limitatif, la figure 17 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, de même élément à volume variable que la figure 15, avec les composants renfermés à l'intérieur d'élément. A titre d'exemple non limitatif, la figure 18 représente le schéma vu de fasse, de même type d'élément que la figure 15, mais en état de volume minimal, dans le quel il se trouve en évolution de cote gauche du dispositif ( pour 1'exemple Fig. 25). A titre d'exemple non limitatif, la figure 19 représente le schéma en coupe vu de dessus, de même élément que la figure 18. A titre d'exemple non limitatif, la figure 20 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, de même élément que la figure 18, avec les composants renfermés à l'intérieur d'élément. A titre d'exemple non limitatif, la figure 21 représente le schéma vu de fasse, de même type d'élément à volume variable que la figure 15, au moment de sa position verticale et au point le plus haut du dispositif, durant le changement de volume et pendant le contournement des roues supérieures de dispositif par l'élément (pour l'exemple Fig. 25). A titre d'exemple non limitatif, la figure 22 représente le schéma en coupe vu de cote, de même élément que la figure 21. A titre d'exemple non limitatif, la figure 22 représente le schéma en coupe vu de dessus, de même élément que la figure 21. A titre d'exemple non limitatif, la figure 24 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, de même élément que la figure 21, avec les composants renfermés à 1'intérieur d'élément et leurs positions. A titre d'exemple non limitatif, la figure 25 représente 1'agrandissement schématique de la partie supérieure d'une variante de dispositif, équipée des éléments à volume variable Fig. 15 à Fig. 24, dans les quels le liquide est maintenu entres les plateaux fixes et mobiles à 1'extérieur de carter, leurs volumes en état d'un fonctionnement normal du dispositif. A titre d'exemple non limitatif, la figure 26 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, d'un autre type d'élément, utilisant les forces ( ou les champs magnétiques) des aimants permanents pour la variation du volume des éléments à volume variable. Les éléments de set type sont utilisables avec le même type des dispositifs ou sur les dispositifs semblables, bases sur le principe d'utilisation des éléments à volume variable remplis du liquide et de la gravitation pour la production d'énergie mécanique. L'élément est représenté en position de volume maximal. -4 A titre d'exemple non limitatif, la figure 27 représente le schéma en coupe partielle et en isométrie, de même type d'élément que la figure 26, en états de volume minimal. A titre d'exemple non limitatif, les éléments de même type ( et les autres, exposés plus haut) et âpres des simples modifications, sont utilisables avec les dispositifs, utilisant les éléments à volume variable et la force d'Archimède pour leur fonctionnement, mais de liquide doit être rampasses par l'air. En référence à ces dessins, il comporte en effet selon une première caractéristique les roues inférieures ( 1) et supérieures ( 2), tournants sur les axes ( 3) et ( 4) dans les paliers, les quels sont fixes aux supports ( 5) du dispositif Fig. 1. Les roues comportent des chênes ( 4) et ( 5 ) Fig. 2, aux maillons des quelles sont fixes les éléments à volume variable ( 6) et ( 7) Fig. 1. Pendant le contournement des roues supérieures ( 1) et ( 2) par des éléments à volume variable, les plateaux mobiles ( 3), poussés par les bielles ( 13), guidés par les tiges ( 4) et morccaux des tubes ( 14) solidaires aux plateaux ( 3) Fig. 10 - 24, effectuerons le déplacement ver l'extérieur des éléments ( pour ce type d'élément), en augmentant leur volume. Tous les éléments à volume variable sont remplis de liquide et raccordés en série par les tuyaux souples ( 6) et ( 7) Fig. 2. L' augmentation de volume des éléments sera accompagnée de leur remplissage de liquide, venant par les tuyaux souples ( 6) et ( 7) Fig. 2 des éléments contournant les roues inferieres ( 1) Fig. 1, en états de diminution de volume, entraînant 1'augmentation de leurs poids. L'écoulement de liquide, durant le changement des volumes par les éléments provoquera le déséquilibre des masses ( des poids) de cote gauche ( G) et droite ( D) du dispositif Fig. Le déséquilibre de poids créera le déséquilibre des forces de la gravitation, entramant le déplacement des chames et la rotation des roues du dispositif dans le sens indique par les flèches Fig. 1, et la production d'énergie mécanique. Les éléments à volume variable changeront leurs volumes en tournant autours de leurs axes et durant le contournement des roues ( 1) et ( 2) Fig. 1 de dispositif. L' orientation des leurs axes (ou des rotors), restera inchangée durant le contournement des roues par les éléments dans leur évolution, tenus par la gravitation moyennant des masses, et assurant le changement de volume des éléments. Les éléments évoluant dans la partie gauche ( G) seront tournés à 180 par rapport aux éléments de la partie droite ( D) du dispositif. Les éléments comportent des roulements ( 11) facilitant la rotation, les joints d'étanchéités ( 12) et les soufflets pliables ( 2) Fig. 15 - 24, pour assurée 1'étanchéité des éléments. Les axes ( ou les rotors) des éléments resteront orientés par les masses () et ( 6) Fig. 8, toujours dans la même direction. Les masses sont suspendues et fixes aux axes de type vilebrequin ( ou aux axes des rotors, dans le cas d'utilisation des aimants permanents) des éléments à volume variable. Les axes des éléments à volume variable, en forme de vilebrequins Fig. 6, 7 et 8, sont relies par des bielles ( 13) et leurs axes aux plateaux mobiles ( 3) Fig. 10. L'énergie produite par les masses ( 6) et la pression de liquide sur les plateaux mobiles ( 3) de l'intérieur, durant le contournement des roues supérieures ( 2) Fig. 1 par les éléments à volume variable, sera accumulé dans les ressorts à gaz ( 10) Fig. 10,11, - 24 en énergie ( ou en force de la poussée), en les comprimant. L'énergie accumule dans les ressorts à gaz s'additionnera à l'énergie produite p r les masses, durant le contournement des roues inferieres ( 1) Fig. 1 par des éléments. La somme des forces ( l ' énergie) sera utilisée pour la diminution de volume d'élément, et l' expulsion de liquide vers les éléments en augmentation de volume. Les ressorts à gaz se trouvent à l'intérieur ( ou à l'extérieur) de carter de set type d'éléments selon la conception. En augmentant le poids des masses, en allongeant leurs bras de levier et an choisissant les ressorts à gaz adéquats, on va augmenter la différence des volumes des éléments et la différence des leurs poids de cote gauche et droite de dispositif, donc sa force. A titre d'exemple non limitatif, les figures 15 à 25 représentent les schémas des éléments à volumes variables, semblables aux éléments décrits plus hauts, avec de liquide mentenus par les soufflets pliables ( 2) et les plateaux mobiles ( 12) et fxes ( 3), en dehors de leurs carters. Les ressorts à gaz ( 15) sont fxes en extérieur des leurs carters. Il est préférable d'utiliser ce type d'éléments pour le dispositif de l'invention, car leur fabrication et leur entretien sont plus faciles. Les éléments à volumes variables de ce type sont utilisables sur les dispositifs de mémé type et le même principe de fonctionnement. A titre d'exemple non limitatif, les figures 26 et 27 représentent les schémas en coupe partielle et en isométrie, les éléments à volumes variables, utilisant les forces ( ou les champs magnétiques) des aimants permanents pour le changement des volumes des éléments à volume variable, parmi 1a multitude de types et des solutions possibles. Sur ces schémas sont représentés les éléments à volumes variables en deux des leurs états essentiels et les polarités des leurs aimants. Les éléments de ce type sont utilisables avec les dispositifs de mémé type ou de types semblables. A titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser les éléments à volumes variables décrits plus hauts pour les dispositifs utilisant les éléments à volumes variables et la force d'Archimède pour leur fonctionnement, en remplaçant de liquide par de l' air et de les modifiant légèrement. A titre d'exemple non limitatif, pour redire la hauteur des dispositifs industriels et la pression de liquide dans leurs parties inferieres, il est préférable d'utiliser un nombre réduit des éléments à volume variable ( 4 ou 5) de chaque cote de dispositif. Cela permettra d' augmenter les surfasses -6 des leurs plateaux mobiles, donc la différence de leurs volumes de deux cotes de dispositif. On peut utiliser les solutions techniques, les formes, les proportions et des matériaux très divers pour la fabrication des touts les éléments du dispositif, déterminés par les essais sur un prototype et par les calculs mathématiques. Il est prétérable d'utiliser les matériaux et de liquides S non ou peu corrosifs et bien adaptés au type de dispositif et des éléments à volume variables, ainsi qu'aux conditions climatiques. Si le dispositif tourne librement et sans aucune charge sur son l'axe ( ou les axes), le déséquilibre de poids entramera l' augmentation permanente de la vitesse, la désorientation des positions des masses par les forces centrifuges, les perturbations désordonnées et même la casse de 1 0 dispositif. Pour pouvoir produire le maximum d'énergies il faut stabiliser la rotation des roues à une relativement faible vitesse, cela est facilement faisable moyennant les démultiplicateurs de la vitesse, par intermédiaire des poulies et des courroies des différents diamètres, et en joignant un alternateur synchrone des courants alternatifs, par exemple. La vitesse optimale doit être déterminer par les essais sur un prototype et par les calculs mathématiques, en fonction des paramètres de dispositif. Pour la fabrication des masses il est préférable d'utilisée les matériaux de forte densité, de la fonte ou même le béton. Pour obtenir le béton lourd, utilisable pour la fabrication des masses de dispositif, on peut incorporer les particules d'acier. Le béton obtenu peut avoir une densité avoisinant 4 tlm3, la masse volumique d'un béton normal non armé est de 2, 4 t/m3 environ, selon la nature des composants utilisés. Le dispositif de production d'énergie, utilisant les éléments à volume variable remplis de liquide, et la force de la gravitation pour son fonctionnement, selon l'invention est particulièrement destine à la production d'énergie mécanique écologiquement propre, la quelle peut être facilement transformée en énergie électrique. REV END ICATION S 1) Dispositif de production d'énergie mécanique, utilisant les éléments à volume variable remplis de liquide et la force de la gravitation pour son fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comporte deux roues ( 1) et ( 2), entraîné par les chaînes ( 4) et ( 5), aux quelles sont fixces les éléments à volume variable ( 6) et ( 7), remplis de liquide et reliés en série par les tuyaux souples, est représenté sur un schéma général du principe de fonctionnement Fig. 1. 2) Le dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des éléments à volume variable remplis de liquide, le changement de leurs volumes en fonction de leurs positions, selon qu'ils se trouveront de cote gauche ( G) ou droite ( D) du dispositif durant leur évolution, par la force de la gravitation moyennant des masses, entraîneras le changement de leurs poids. 3) Le dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les axes ( les vilebrequins) à l'intérieur de chaque élément, seront maintenus touj ours dans la même orientation moyennant des masses, fixes aux axes. 4) Le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des éléments à volume variable par la gravitation, sont fxes aux maillons des châînes ( 4) et ( 5) par leurs fixations ( 8) ou à un autre support flexible, le changement de volume par l'intermédiaire des masses ( 8) entrâîneras la différence des poids de deux cotes du dispositif, la quelle entra^inera les chaines, la rotation des roues ( 1) et ( 2) et la production d'énergie mécanique. ) Le dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est constitue des roues ( 1) et ( 2), et des éléments à volume variable moyennant la gravitation, les quelles sont fixes aux maillons des châînes ( 8), et selon des modes particuliers de réalisation elles peuvent comporter les autres composants, formes ou solutions technique pour son amélioration et l'augmentation de son rendement, conservant le principe de fonctionnement général, basé sur l'utilisation des éléments à volume variable remplis de liquide, et la force de la