Brevet FR3017423A1 — publié le 20150814

L'invention concerne un mécanisme hydraulique (figure 1) composé d'une turbine (10') équipée de deux rotors (2 et 4) actionnés par la pression et le débit d'un fluide entrant (6) , fluide issu d'un réseau domestique, industriel ou agricole et sous pression (16) . Une caractéristique de la présente invention est la mise en action parfaitement synchrone des rotors (2 et 4) dès l'ouverture d'un point de puisage, par exemple (14) disposé en aval sur le réseau (16). Une autre caractéristique de la présente invention, est que la turbine (10') est équipée d'une conduite (11) placée en dérivation (12 & 13) entre l'entrée (6) et la sortie (6') du fluide sous pression de la turbine (10') permettant la circulation à minima du fluide lorsque les rotors (2 et 4) de la turbine (10') ne peuvent être actionnés, soit par un manque de pression ou de débit du fluide(16) entrant en (6). Une autre caractéristique de la présente invention est la conception particulière de la chambre (17), de forme conique plus étroite dès l'entrée du fluide (16) entrant en (6). Une autre caractéristique de la présente invention est la conception particulière de la chambre (17'), de forme conique plus évasée dès l'entrée du fluide (16) sortant en (6'). Ainsi grâce aux conceptions particulières et originales des chambres (17) et (17') les caractéristiques dynamiques de la turbine (10') sont améliorées. L'invention entre dans le cadre technique des turbines et moteurs à eau et autres fluides. Traditionnellement une turbine peut être équipée d'un ou plusieurs rotors sous formes de pales ou d'engrenages. Dans le cadre de la présente invention, la turbine (10') est équipée de deux rotors (2 et 4) de mêmes caractéristiques dimensionnelles parfaitement imbriqués. Le rotor (2) est positionné en rotation libre sur un arbre statique (3) fixé au corps (10) de la turbine (10'). Le rotor (4) est claveté sur un arbre libre de rotation (1) et solidaire d'un mécanisme de démultiplication (18) constitué de deux pignons de diamètres différents et parfaitement imbriqués, le plus grand pignon (19) relié en son centre à l'arbre (1). Ainsi dès la mise en action de la turbine (10') sous l'effet de la pression et du débit du fluide (16) entrant en (6), les rotors (2 et 4) et le mécanisme de démultiplication (18) sont synchroniquement mis en action. Une autre caractéristique de la présente invention réside dans ce que les rotors (2 et 4) sont logés dans un boîtier étanche (10) de forme cylindrique appelé corps de la turbine (10'). Autres caractéristiques de l'invention sont, les positionnements et les précisions d'ajustages des rotors (2 et 4) par rapport à deux chapes (8 et 8') elles mêmes solidaires du boîtier (10) ainsi que les caractéristiques dimensionnelles et de formes très différentes des deux chapes (8 et 8').Chacune des deux chapes est disposée de part et d'autre des rotors (2 et 4), elles permettent ainsi la régulation des volumes entrants et sortants du fluide sous pression (16). Au mécanisme de démultiplication (18) il peut être accouplé tout autre mécanisme en rotation et tout particulièrement une pompe, à ce titre la présente invention est à considérer comme un accessoire d'installation hydraulique, voir d'un réseau de plomberie individuel, collectif, industriel ou agricole. Dans le domaine de la récupération des eaux, telles que les eaux de pluies ou les eaux usées dites grises, il est habituellement utilisé une pompe pour permettre leur acheminement vers les lieux de réutilisations. Cette pompe peut être électrique, pneumatique, mécanique, dans tous ces cas il est nécessaire de disposer de l'énergie adéquate et d'installations sécurisées. La présente invention se propose de répondre de façon uniquement mécanique et synchrone aux inconvénients d'installations existantes qui systématiquement font appel à des énergies extérieures. C'est dans le cadre d'une première démarche inventive qu'il a été imaginé d'utiliser une énergie dormante, ponctuelle et disponible dans quasi tout type de construction, la pression du réseau d'alimentation en eau potable. Dans le cadre d'une seconde démarche inventive il a été imaginé d'utiliser cette pression présente dans les réseaux d'alimentation en eaux telles que les eaux potables et dont l'énergie est libérée selon les besoin, à chaque ouverture d'un point d'eau. Dans le cadre d'une troisième démarche inventive il a été imaginé d'optimiser le fonctionnement de la turbine (10') grâce à la conception particulière des chambres (17 et 17') permettant d'augmenter à la fois la pression et la vitesse de circulation du fluide (16) par exemple l'eau potable sous pression, ces chambres déterminent les formes et volumes de l'entrée (6) et sortie (6') du fluide (16) dans la turbine (10'). Dans le cadre d'une quatrième démarche inventive il a été imaginé d'installer une dérivation (11) du fluide (16) entre l'amont (13) et en l'aval (12) de la turbine (10') .Ainsi lorsque la demande en fluide (16) n'est pas suffisante pour actionner les rotors (2 et 4) de la turbine (10'), une quantité suffisant du fluide (16) est dérivée pour alimenter la demande (14). Dans le cadre d'une cinquième démarche inventive, il a été imaginé de relier l'arbre (1) de la turbine (10') à un mécanisme de démultiplication (18) destiné à augmenter les performances de fonctionnement d'un mécanisme en rotation tel qu'une pompe, un moteur, une dynamo. NOMENCLATURE 1 arbre mobile rotor (4) 2 rotor libre sur arbre fixe (3) 3 arbre fixe 4 rotor claveté sur arbre mobile (1) cages à roulements étanches 6 entrée du fluide (16) 6' sortie du fluide (16) 7 joint arbre (1) 7' joint d'étanchéité 8 chape latérale rotor (4) 8' chape latérale rotor (2) 9 ensemble de maintien turbine (10') boîtier turbine (10') 11 dérivation fluide (16) 12 raccord dérivation en aval fluide (16) 13 raccord dérivation en amont fluide (16) 14 point de puisage sur fluide (16) 16 fluide sous pression 17 chambre de compression du fluide (16) 17' chambre de décompression du fluide (16) 18 mécanisme de démultiplication REVENDICATIONS1) Mécanisme hydraulique (figure 2) composée d'une turbine (10') intégrant deux rotors (2 et 4) et deux chapes (8 et 8') de dimensions et formes différentes. La chape (8) détermine le volume et la géométrie conique de la chambre (17) plus étroite dès l'entrée du fluide sous pression (16) entrant en (6). La chape (8') détermine le volume et la géométrie conique de la chambre (17') plus évasée dès la sortie du fluide sous pression (16) sortant en (6'). 2) Mécanisme hydraulique (figure ?) selon la revendication 1 dont l'arbre (1) du rotor (4) est solidaire d'un mécanisme de démultiplication (18). 3) Mécanisme hydraulique (figure 1) selon la revendications 2 dont les rotors (2 et 4) et le mécanisme de démultiplication (18) sont actionnés synchroniquement sous l'effet suffisant du fluide sous pression (16) entrant en (6) 4) Mécanisme hydraulique (figure 4) selon la revendication 3 équipé d'une dérivation du fluide (16) entre l'amont (13) et l'aval (12) de la turbine(10') autorisant l'alimentation en (14) du fluide (16) (figure 4) dans les cas de débit ou pression du fluide (16) seraient insuffisants pour la mise en action des rotors (2 et 4).15