Brevet FR3028240A1 — publié le 20160513

PROPULSEUR SOUS MARIN INDIVIDUEL A MOTEUR PNEUMATIQUE 1) DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION 10 La présente invention se situe dans le secteur technique des engins sous marins légers et motorisés. Il s'agit d'un propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique qui permet de traîner dans l'eau la personne qui l'utilise. Cette invention est destinée principalement à 15 l'usage des amateurs de plongée qui veulent pratiquer leur activité en apnée ou en eau profonde. Ce propulseur est un engin de plongée autonome qui assure à la fois, la propulsion et la respiration de son utilisateur. Il peut être utilisé comme engin de secours. 20 2) DESCRIPTION DE L'ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Dans le domaine des propulseurs sous marins, on connaît notamment les propulseurs électriques qui sont entrainés par une turbine actionnée par un moteur électrique, mais cette 25 solution technologique présente quelques lacunes. En effet, la puissance instantanée et l'autonomie de la batterie sont limitées. Il en résulte à la fois une motorisation limitée et une faible disponibilité du propulseur électrique car le temps de charge complète de la batterie est long. Le moteur électrique et la batterie doivent être rangés dans un compartiment étanche, bien protégé de l'eau. En outre, le propulseur électrique a un poids élevé, son coût et son 30 entretien sont onéreux. La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients. En effet, la batterie d'un propulseur électrique est remplacée par des réservoirs à air comprimé (17). Les réservoirs peuvent être rechargés avec de l'air à l'aide d'un compresseur adéquat en quelques minutes. 35 Le moteur électrique des propulseurs classiques est remplacé par un moteur pneumatique (12), en particulier un moteur à palettes. C'est un moteur de conception simple et facile à entretenir. Il est compact, léger et très robuste. En outre, la durée de vie du moteur et des réservoirs est très grande, de l'ordre d'une vingtaine d'années et ils peuvent être immergés dans l'eau sans précautions particulières. 40 3) BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION 45 Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique est constitué d'une demi-coque supérieure (1) qui contient les organes de commande, et d'une demi-coque inférieure (5) qui contient le groupe de propulsion. Les deux demi-coques sont assemblées pour constituer la coque du propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique. 2 Les deux poignées (4) qui permettent au plongeur de tenir le propulseur et de l'orienter pour contrôler la direction de déplacement dans l'eau sont fixées sur la partie arrière de la demi-coque supérieure (1). Les gâchettes (3) qui permettent de commander le fonctionnement du moteur sont fixées sur les poignées (4). Les manomètres (2) qui indiquent au plongeur les pressions dans les réservoirs sont fixés entre les deux poignées (4). La demi-coque inférieure (5) contient le détendeur (16), le moteur pneumatique (12), la turbine (15) et les réservoirs à air comprimé. Deux réservoirs à haute pression (17) et un réservoir de fonctionnement (10) où l'air a la pression nominale pour le fonctionnement du 10 moteur pneumatique (12). Le moteur pneumatique (12) entraine à l'aide de l'arbre de transmission (14) la turbine (15) de propulsion. Elle aspire l'eau par l'orifice d'aspiration d'eau (6), situé en dessous de la coque, et l'expulse à travers les deux orifices d'éjection d'eau (7), située à l'arrière du 15 propulseur. Par contre-réaction, le propulseur sous marin individuel est projeté vers l'avant. L'air d'échappement à la sortie du moteur est filtré et peut être utilisé pour la respiration du plongeur. L'air sous pression emmagasiné dans les réservoirs à haute pression permet donc d'assurer à la fois, l'alimentation du moteur et la respiration du plongeur. Ce propulseur 20 constitue un engin de plongée autonome qui assure la propulsion et la respiration de son utilisateur. Ce propulseur sous marin individuel est léger et de faible encombrement. Il peut être rangé, transporté, et mis à l'eau facilement. En outre, par construction, sa densité par rapport à l'eau 25 est sensiblement égale à 1, ce qui permet à l'utilisateur de l'orienter facilement dans n'importe quel plan d'eau. Toutefois, le plongeur peut lester le propulseur en ajoutant des poids dans les emplacements (8) à côté des réservoirs à haute pression (17). 30 4) BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques principales et les avantages du propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée 35 ci-dessous. Le mode de réalisation particulier pris à titre d'exemple, nullement limitatif, est illustré par les dessins annexés suivants : La figure 1 : illustre la demi-coque supérieure. La figure 2 : illustre la demi-coque inférieure. 40 La figure 3 : illustre le groupe de propulsion. La figure 4 : illustre la demi-coque inférieure avec le groupe de propulsion. La figure 5 : illustre le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique. 45 5) DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures, le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon la présente invention comprend les éléments suivants : - Une demi-coque supérieure (1) qui sert de couvercle pour la demi-coque inférieure (5). Elle permet aussi d'assembler les différents éléments constituant les organes de commande du propulseur. Les poignées (4) et les manomètres (2) sont fixés sur la partie arrière de la demi-5 coque supérieure (1). Les gâchettes sont fixées sur les deux poignées (4). - Une demi-coque inférieure (5) qui permet d'assembler les différents éléments constituant le groupe de propulsion. Le détendeur (16), le réservoir de fonctionnement (10), le moteur pneumatique (12) et la turbine (15) sont logés dans le conduit d'eau (11) reliant l'orifice 10 d'aspiration d'eau (6) situé à l'avant de la demi-coque inférieure (5) et les deux orifices d'éjection d'eau (7) situés à l'arrière de cette demi-coque. Les deux réservoirs à haute pression (17) sont fixés dans les emplacements (8) situés de part et d'autre du conduit d'eau (11). 15 Les deux demi-coques sont assemblées pour constituer la coque du propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique. La coque a une forme aérodynamique qui permet une meilleure pénétration, dans l'eau, du propulseur. Chaque demi-coque peut être moulée en matière plastique, ce qui permet d'avoir une coque rigide. Par construction, le propulseur a une densité par rapport à l'eau sensiblement égale à 1, ce qui permet à l'utilisateur de 20 l'orienter facilement dans n'importe quel plan d'eau. Toutefois le plongeur peut lester le propulseur en ajoutant des poids dans les emplacements (8) à côté des réservoirs à haute pression (17). - Deux poignées (4) qui permettent au plongeur de tenir le propulseur et de l'orienter pour 25 contrôler la direction de déplacement dans l'eau. Elles sont fixées sur la partie arrière de la demi-coque supérieure (1). - Deux gâchettes (3) qui permettent de commander le fonctionnement du moteur pneumatique (12). Elles sont fixées sur les deux poignées (4). Le pilote prend, dans chaque main, une 30 poignée (4) et peut actionner la gâchette (3) avec son pouce. La gâchette droite commande le distributeur (11) qui alimente le moteur ; ce qui permet de démarrer ou d'arrêter le moteur. La gâchette gauche agit sur le régulateur de débit (13) ; ce qui permet de réguler la vitesse de rotation du moteur. 35 - Deux manomètres (2) qui indiquent au plongeur les pressions dans les réservoirs. Ils sont fixés sur la demi-coque entre les deux poignées (4). - Des réservoirs étanches destinés à contenir l'air comprimé. Les réservoirs d'air comprimé ont une forme cylindrique et sont logés longitudinalement dans la demi-coque inférieure (5). 40 Deux réservoirs à haute pression (17) et un réservoir de fonctionnement (10) dans lequel l'air a la pression nominale pour le fonctionnement du moteur. Chaque réservoir comporte une valve de sécurité afin de limiter la pression interne à une valeur de sécurité inférieure à la pression d'éclatement du réservoir. Chaque réservoir est relié 45 à un manomètre (2) placé sur le tableau de bord du propulseur sous marin individuel pour indiquer, au plongeur, la pression des réservoirs. Chaque réservoir à haute pression (17) comporte une valve extérieure qui permet de le charger avec de l'air sous pression à l'aide d'un compresseur externe. - Un détendeur (16) qui permet de disposer d'air à la pression nominale de fonctionnement du moteur pneumatique (12). Il est agencé dans le conduit d'air entre les réservoirs à haute pression (17) et le réservoir de fonctionnement (10). Il permet d'abaisser la pression d'air comprimé qui provient du réservoir à haute pression (17) pour le stocker à la pression nominale dans le réservoir de fonctionnement (10) qui alimente le moteur pneumatique (12). - Un radiateur, non représenté sur les dessins, qui permet à l'air de subir une détente adiabatique pour que la restitution de l'énergie soit optimale. Il est logé dans le conduit d'eau (11). Sur le circuit pneumatique, le radiateur est agencé entre le détendeur (16) et le réservoir 10 de fonctionnement (10). - Un distributeur (11) qui permet d'alimenter le moteur pneumatique (12). Il est agencé dans le circuit pneumatique entre le réservoir de fonctionnement (10) et la rentrée d'air du moteur pneumatique (12). Il oriente le flux d'air entre le réservoir et le moteur. Le plongeur 15 commande le distributeur (11) avec la gâchette droite, ce qui permet de démarrer ou d'arrêter le moteur. - Un moteur pneumatique (12) qui permet d'entrainer l'arbre de transmission (14) qui porte à son extrémité libre la turbine (15) de propulsion. Le moteur est logé dans le conduit d'eau 20 (11). Il récupère l'énergie pneumatique emmagasinée dans les réservoirs à air comprimé et la transforme en énergie mécanique. - Un régulateur de débit (13) qui permet de réguler la vitesse de rotation du moteur. Il est agencé dans le circuit pneumatique sur la sortie d'air du moteur pneumatique (12). Le 25 régulateur de débit est actionné par la gâchette gauche, ce qui permet de contrôler la vitesse de rotation du moteur. - Une turbine (15) qui assure la propulsion est fixée sur l'arbre de transmission (14). Elle est logée dans la partie arrière du conduit d'eau (11) reliant l'orifice d'aspiration d'eau (6) et les 30 deux orifices d'éjection d'eau (7). La turbine (15) est entraînée en rotation par le moteur pneumatique (12). Sous l'action de la turbine (15), l'eau est aspirée par l'orifice d'aspiration d'eau (6) et renvoyée à travers les deux orifices d'éjection d'eau (7). Par contre-réaction, le propulseur sous marin individuel est projeté vers l'avant. 35 - Un filtre d'air, non représenté sur les dessins, qui permet de filtrer l'air d'échappement du moteur. Il est agencé dans le circuit pneumatique à la sortie du régulateur de débit. L'air filtré peut être utilisé pour la respiration du plongeur. 40 6) APPLICATION INDUSTRIELLE La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. L'invention vise à obtenir une meilleure possibilité de diffusion commerciale car son prix est abordable, et 45 il ne nécessite pratiquement aucun entretien. En outre, ce propulseur constitue un engin de plongée autonome qui assure à la fois, la propulsion et la respiration de son utilisateur. REVENDICATIONS1. Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique est un engin motorisé qui permet de traîner dans l'eau la personne qui l'utilise en assurant sa respiration. Il est constitué d'une demi-coque supérieure (1) qui contient les organes de commande et d'une demi-coque inférieure (5) qui contient le groupe de propulsion. Deux poignées (4) qui permettent au plongeur de tenir le propulseur et de l'orienter dans l'eau. Deux gâchettes (3) qui permettent de contrôler le fonctionnement du moteur pneumatique (12). Deux manomètres (2) qui indiquent au plongeur les pressions dans les réservoirs. Deux réservoirs à haute pression (17) destinées à contenir de l'air comprimé qui constitue à la fois, l'énergie du propulseur sous marin et l'air de respiration du plongeur. Un réservoir de fonctionnement (10) où l'air a la pression nominale pour le fonctionnement du moteur. Un détendeur (l 6) qui permet d'abaisser la pression de l'air comprimé entre les réservoirs à haute pression (17) et le réservoir de fonctionnement (10). Un moteur pneumatique (12) qui récupère l'énergie pneumatique et la transforme en énergie mécanique. Un distributeur (11) et un régulateur de débit (13) qui assure la commande du moteur. Un arbre de transmission (14) qui entraine turbine (15) du propulseur sous marin. Un filtre qui permet de filtrer l'air d'échappement du moteur. L'air filtré peut être utilisé pour la respiration du plongeur. 2) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon la revendication précédente caractérisé en ce que la demi-coque supérieure (1) sert de couvercle pour la demi-coque inférieure (5). L'assemblage des deux demi-coques constitue la coque du propulseur. Les deux poignées (4) sont fixées sur la partie arrière de la demi-coque supérieure (1). Les 25 manomètres (2) sont fixés sur la demi-coque supérieure (1) entre les deux poignées (4). 3) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la demi-coque inférieure (5) permet d'assembler les différents éléments constituant le groupe de propulsion. Le détendeur (16), le réservoir de 30 fonctionnement (10), le moteur pneumatique (12) et la turbine (15) sont logés dans un conduit d'eau (9) reliant un orifice d'aspiration d'eau (6) situé à l'avant de la demi-coque inférieure (5) et deux orifices d'éjection d'eau (7) situées à l'arrière de la demi-coque inférieure (5). Le distributeur (11) et le régulateur de débit (13) sont fixés sur le moteur. Les deux réservoirs à haute pression (17) sont fixés dans des emplacements (8) situés de part et 35 d'autre du conduit d'eau (9). 4) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux poignées (4) permettent au plongeur de tenir le 40 propulseur et de l'orienter pour contrôler la direction de déplacement dans l'eau 5) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux gâchettes (3) permettent de commander le fonctionnement du moteur. La gâchette droite commande le distributeur (11) qui alimente le 45 moteur. Elle permet de démarrer ou d'arrêter le moteur. La gâchette gauche commande le régulateur de débit (13). Elle permet de réguler la vitesse de rotation du moteur. 6) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le détendeur (16) permet d'abaisser la pression de l'air20comprimé qui provient du réservoir à haute pression (17) pour le stocker à la pression nominale dans le réservoir de fonctionnement (10) qui alimente le moteur pneumatique (12). 7) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications 5 précédentes caractérisé en ce que les deux manomètres (2) indiquent au plongeur les pressions dans les réservoirs. 8) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce le moteur pneumatique (12) récupère l'énergie pneumatique 10 emmagasinée dans les réservoirs à air comprimé et la transforme en énergie mécaniques. Cette énergie mécanique est transmise à la turbine (15) de propulsion par l'arbre de transmission (14). 9) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications 3 15 à 8 caractérisé en ce que la turbine (15) est entraînée en rotation par le moteur pneumatique (12). Sous l'action de la turbine (15), l'eau est aspirée par l'orifice d'aspiration d'eau (6) situé sous la demi-coque inférieure (5) et renvoyée à travers les deux orifices d'éjection d'eau (7) situés à l'arrière de cette demi-coque. Par contre-réaction, le propulseur sous marin individuel est propulsé vers l'avant. 20 10) Le propulseur sous marin individuel à moteur pneumatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le filtre d'air permet de filtrer l'air d'échappement du moteur. L'air filtré peut être utilisé pour la respiration du plongeur. Ce propulseur constitue donc un engin de plongée autonome qui assure à la fois la propulsion et la respiration de son 25 utilisateur.