Brevet FR3066233A1 — publié le 20181116

La présente invention concerne un dispositif d'hydrolienne pour la production d'électricité. Les systèmes actuels de production d'énergie électrique ont besoin pour les centrales thermique d'énergie fossile, fissile pour les centrales nucléaires, lesquelles énergies sont polluante-et non renouvelables, et les déchets et résidus nucléaires causent des frais très importants et ce 5 pour plusieurs millénaires sans en avoir la totale maîtrise. Les éoliennes ont des productions irrégulières pour être tributaires du vent, et cela de façon ni trop fort, ni trop faible, ce qui impose des systèmes de remplacements. Les centrales hydrauliques demandent des quantités très importantes d'eaux, d'où des sites limités. Les centrales photovoltaïques exigent de grands espaces à fort ensoleillement, 110u Productifs de nuit, ce qui là aussi oblige un mi.x énergétique. 10 Les hydroliennes marines et houlomoteurs sont tributaires de forts courants marins et donc limitées à des sites particuliers, et celles fluviales ont pour inconvénients de faibles profondeurs, des courants irréguliers, et demandes des maintenances et entretiens réguliers suites aux détritus et agrumes avec les crues. Le dispositif d'hydrolienne décrit ci-après a pour avantages de pouvoir être installé en 15 tout lieux, désert, montagne, plaine, villes, sans altérer l'environnement, en ne demandant que de faibles quantités d'eaux limitées à une cuve, et d'avoir une production régulière par tout temps. A cette hydrolienne, la force d'Archimède n'est que complémentaire et ne sert qu'à renvoyer en surface des modules lestés, la force principale est occasionnée par les modules en phase de redescente aérienne et gravités. 20 Les dessins annexes 'illustre l'invention : La figure 1 représente en relief la structure, et en coupe l'ensemble du dispositif. La figure 2 représente le module seul. La figure 3 représente les modules assemblés en train continu. La figure 4 représente en coupe la rampe à rouleaux. 25 Les figures 5 et 6 représentent en coupe A - A A le conduit récipient. Les figures 7 et 8 représentent le sas de translation en coupe A - A A. La figure 9 représente en coupe B le sas et le cadre-pied. La figure 10 représente le-dit sas en coupe B B. La figure 11 représente en éclaté le-dit sas de translation. 30 Sur la figure 1 est positionné l'entonnoir (12). La structure (1 ) est composée de six poteaux (2), (3), (4), (5), (6), (7),et de poutres traversières. Les poteaux (2) (3) (4) (5) contiennent la cuve (8) , dont les poteaux (4) et 3066233 2 (5) sont les soutiens de la cloison mère (9). Cette cuve est rectangulaire de façon à limiter la quantité d'eau, et comporte en son bas d'un rotor (10) en appui aux poutres traversières (11) (12). Extérieurement et attenant à cette cloison mère (9) est positionné un conduit (13) réci- pient ouvert en " " . Au bas et en travers de cette cloison ( 9 ) mère de la cuve ( 8) est positionné un sas (14) de translation qui débouche dans le conduit (13) récipient d'un côté, et dans la-dite cuve (8). Le sas (14) est composé de quatre ensembles groupés en duo (15) (16) et en quadrilatère (14). Chaque ensemble (18) est constitué d'une entretoise (19) qui supporte de façon fixe des rouleaux avec flasque (20), lesquels (20) reçoivent en recirculation une bande (21) compressible armée. Ces bandes (21) compressibles comportent dans la masse des nappes de ceintures et une carcasse . La-dite entretoise (19) supporte également un jeu de petits rouleaux (22) de contre pression, lesquels sont positionnés et alignés en contact intérieur (23) de la bande (21) compressible de façon à maintenir un bon alignement de la-dite bande (21). Ces-dits ensembles (18) sont montés face à face en duo (15) (16) en étant fixés et solidaire à des cadres (26) pieds. Les dimensions des éléments de l'un des duo (15) sont de longueurs et largeurs différentes en bordant les bandes de l'autre duo (16). Chaque ensemble est pourvu d'un rouleau (27)limiteur de fuite fixé à l'entretoise (19), lequel (27) est en contact rotatif avec la bande (21) compressible, et en friction à un joint sabot (28) fixé au cadre-pied (26) .Ces-dits duos (15) (16) sont maintenus aux cadres pied (26) , et constituent par cet assemblage un sas (14) quadrilatère de translation positionné au bas de la cloison mère (9) et de la cuve (8). Ce-dit sas (14) est engagé au travers de la cloison mère (9) en débouchant dans le conduit (13) récipient. Attenant à cette cloison mère, le dispositif comporte un conduit récipient (13) ouvert en "1_1" et fermé en son embout (29) extérieur. Ce-dit conduit (13) est positionné extérieurement en étant soudé étanche en bas et attenant de la cloison mère (9), et ce en regard du sas (14) de translation. Ce conduit récipient récupère les fuites issues du sas 25(14), et reçoit également par une vanne (30) montée à et au travers de la cloison mère (9) de l'eau issue de la cuve (8) ; cette dite vanne (30) est équipée d'un flotteur (31) qui régule en permanence le niveau de l'eau, en permettant une immersion contrôlée, et par là une sustentation totale occasionnant un coulissement optimum des modules (32) dans le conduit (13) récipient. Par cette sustentation, l'énergie pour le déplacement des modules (32) dans le-dit 30 conduit (13) est minime. Ce-dit conduit (13) récipient comporte des galets (33) solidaires des parois (34) (35) (36), lesquels galets encadrent et guident le train de modules (37) continu au sas (14). Ce dispositif d'hydrolienne verticale comporte une rampe (38) à rouleaux fixée à cheval au sommet de la cloison mère (9). La partie basse de cette rampe (38) est immergée, 3066233 3 et la partie haute dépasse et déborde de la cuve (8) , cette dite rampe est située dans le prolongement de la trajectoire des modules (32) immergés et soutient en partie aérienne les-dits modules (32) jusqu'à leur engagement au rotor (39). La partie immergée de la rampe est légèrement cintrée de façon à occasionner un contact progressif des modules (32) sur les 5 rouleaux. Le dispositif comporte un entonnoir (40) fixé à la cloison mère (9) et aux poteaux (6) (7) de la structure (1). Ce-dit entonnoir (40) collecte les derniers écoulements d'eaux véhiculés par les modules (32) engagés au rotor (39), ces-dits écoulements étant dirigés par gravité dans le conduit récipient (13). Les modules (32) en coulissant sur la partie aérienne de la rampe (38) inclinée facilitent leur ascension en opposant moins d'énergie à la traction des 10 modules (37) opposés en phase de descente, et ce, tout en conservant la même masse. Cette hydrolienne comporte quatre rotors (10) (39) (41) (42) polygones qui sont pourvus de fourchettes d'engrenages (43), lesquelles reçoivent en rotation les axes (44) des évidements avant (45) (46) des modules (32). Le rotor (10) est immergé en bas de la cuve (8), est monté aux poutres (11) (12), l'alignement et le point bas de ce-dit rotor (10) est en regard de la sortie du 15 sas (14). Le deuxième rotor (41) est immergé en deçà de la rampe (38) à rouleaux et monté aux poutres (47) (48). Le troisième rotor (39) est situé en extérieur, décalé et plus haut que la cuve (8) de l'autre côté de la cloison mère (9) en situation aérienne et monté aux poutres (62) (63) de la structure (1). Le point haut de ce rotor (39) est en alignement et en prolongement de la rampe à rouleaux (38) tout en étant au-dessus du conduit récipient (13). Le quatrième rotor 20 (42)est engagé dans le conduit récipient (13) tout en étant oscillant. Ce-dit rotor (42) comporte en bout d'axe de paliers qui sont fixés à des montants (49), lesquels sont montés articulés (50) aux poutres (51) (52) de la structure (1). Ce-dit rotor (42) est oscillant tendeur pour recevoir de chaque côté la pression de ressort (53) montés aux barres (54), lesquelles (54) sont en appuis à la cloison mère (9) et engagées par les tiges guides (55) au travers des montants (49) ; ces-dits ressorts (53) en appuis respectifs aux épaulements (56) et bandés contre les montants (49), repoussent ces-dits montants (49) et par là le rotor (42), lequel tend en réaction le train de modules continu (37) en s'adaptant aux différentes dilatations. Les modules de forme parallélélipèdique (32) dont la largeur est supérieure à la longueur et hauteur, lesquels modules (32) sont lestés tout en conservant une faible flottance en ayant un poids inférieur au volume occupé ; ces modules (32) comportent un évidement (57) récupérateur avec grille, et deux évidements (45) (46) avant, lesquels évidements comportent un axe (44) d'engrenage. Ces modules (32) comportent à l'arrête (58) supérieure arrière et de chaque côté des tenon (59), lesquels (59) s'engagent aux évidements latéraux (60) situés aux coins 3066233 4 avant supérieurs, ces-dits évidements (60) comportent un trou borgne (61) fileté qui reçoit pour l'assemblage une vis à tête fraisée ; que ces modules (32) par cet assemblage constituent une articulation déportée (25), que par cette-dite articulation les modules (32) sont jointifs, exempts d'espace entre l'avant et l'arrière lors du passage dans le sas (14), et constituent ainsi un train de 5 modules continu (37). Ces modules (32) en étant jointifs, et pour avoir les évidements (57) (45) (46) remplis, ne subissent pas l'effet "coup de bélier" qu'auraient une chaîne de modules présentant des intervalles vides. Les modules (32) immergés lestés flottants son en sortie d'immersion tirés sur la rampe à rouleaux (38), où ils perdent de leur énergie tout en conservant leur même masse, continuent leur ascension en s'engageant au rotor (39) ; cette élévation est 10 due par le cumul de la force d'Archimède, de l'inclinaison de la rampe à rouleaux (38), et du travail sur le rotor (39) de l'ensemble des modules (37) en phase de descente et gravité,lesquels entretiennent par le-dit rotor (39) la remontée des modules suiveurs sur la rampe (38) ; ce cumul de force s'exerce sur toute la longueur de la chaîne continue de modules (37), laquelle chaîne engrenée au rotor (10) extirpe les modules suiveurs présent dans le sas (14). Les 15 modules (37) en phase finale de descente aérienne s'enroulent au rotor (42), s'immergent dans le conduit récipient (13), et par la traction des modules (32) aval présent dans le sas (14), ces-dits modules suiveurs en phase finale pénètrent dans le-dit sas (14) de translation en y étant avalés et enserrés par les bandes (21) compressibles du-dit sas (14) ; lesquelles bandes de dureté supérieure à la pression de l'eau de bas de cuve(8), exercent sur les quatre faces des-dits 20 modules une pression identique à la dite dureté. Les modules (32) dans leur immersion et trajet dans le conduit récipient (13) sont récupérateurs-écopeurs par le remplissage des évidements (57) (45) (46), ces évidements pleins ramènent dans la cuve (8) en passant dans le sas (14) de translation les fuites issues de ce même sas (14), ces eaux sont portées par la dureté et la pression des bandes (21) compressibles à la pression de l'eau en bas de cuve (8) . Les modules 25(32) en sortie d'immersion ascensionnelle sont tirés en position renversée sur la rampe (38) à rouleaux, reversent dans la cuve (8) l'eau des-dits évidements (57) (45) (46) récupérée et écopée dans le conduit récipient (13). Les modules (32) assemblés par l'articulation (25) cons-tuent une chaîne continu (37) en recirculation alternée, cycliquement immergée et aérienne. Le dispositif est pourvu d'un jeu de pignons qui entraînent une génératrice d'électricité. 30 Ce dispositif d'hydrolienne terrestre peut être converti en hydrolienne lacruste en remplaçant la cuve (8) par une structure en" tube-botte ", ce-dit" tube-botte" constitue le conduit récipient en contenant le rotor (42) ainsi que le sas (14) de translation et vanne (30) et flotteur (31) ; cette-dite hydrolienne lacruste est maintenue en surface par des flotteurs ou potences tout en étant en partie basse lestée pour un maintien vertical. REVENDICATIONS1) Dispositif d'hydrolienne avec cuve et structure verticale, du type avec rotors et modules montés en chapelet et en recirculation, caractérisé en ce que le dispositif comporte : des modules (32) lestés en conservant une légère flottance ; que ces modules (32) forment une articulation déportée (25), et qu'ils (32) constituent une chaîne continue (37) en recirculation 5 alternée ; d'une rampe avec rouleaux (38); d'ensembles (18) dont chacun est composé d'entretoise (19), de rouleaux avec flasque (20), de rouleaux de contre pression (22), de bande compressible (21) ; que ces-dits ensembles (18) sont montés face à face en duos (15) (16) et en quadrilatère sas (14) ; que les duos (15) (16) sont de longueur et largeur différentes ; que le dispositif comporte deux rotors (39) (42) extérieur à la cuve (8), dont le rotor (42) est oscillant 10 tendeur, lequel (42) est engagé dans le conduit récipient (13), lequel (13) comporte des galets (33), une vanne (30) et un flotteur (31). 2) Revendication selon revendication 1, caractérisée en ce que chaque ensemble (18) est composé d'une entretoise (19) qui supporte des rouleaux avec flasques (20), lesquels reçoivent en recirculation une bande compressible (21) ; que la-dite entretoise (19) supporte également 15 un jeu de petit rouleaux (22) de contre pression positionnés et alignés en contact intérieur de la bande (21) compressible ; ces-dits ensembles (18) sont montés face à face en duo (15) (16) en étant solidaires de cadres-pieds (26) ; les dimensions des éléments de l'un des duo (15) sont de longueurs et largeurs différentes en bordant les bandes de l'autre duo (16) ; que chaque ensemble est pourvu d'un rouleau (27) limiteur de fuites, lequel (27) est en contact avec la 20 bande (21) et en friction à un joint sabot (28) fixé au cadre-pied (26), les-dits duos (15) (16) et cadres (26) constituent un sas (14) quadrilatère de transaction positionné au bas de la cloison mère (9) et de la cuve (8) ; que ce-dit sas (14) est engagé au travers de la cloison mère (9) en débouchant dans le conduit (13) récipient. 3) Revendication selon revendication 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif com- 25 porte attenant à la cloison mère (9) un conduit récipient (13) ouvert en 't_1" et fermé en son embout extérieur (29), lequel conduit est positionné extérieurement en étant soudé étanche en bas et attenant de la cloison mère (9) est de la cuve (8), et ce en regard du sas (14) de translation ; ce-dit conduit (13) récipient récupère les fuites issues du-dit sas (14), et reçoit également par une vanne (30) montée à et au travers de la cloison (9) de l'eau issue de la cuve (8) ; 30 cette dite vanne (30) est équipée d'un flotteur (31) qui régule en permanence le niveau de l'eau ; ce-dit conduit (13) récipient comporte des galets (33) solidaires des parois (34) (35) 3066233 2 (36), lesquels galets (33) encadrent et guident le train de modules (37) au sas (14). 4) Revendication selon revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif comporte une rampe (38) à rouleaux fixée à cheval au sommet de la cloison mère (9), la partie basse de cette rampe (38) est immergée, et la partie haute dépasse et déborde de la cuve (8) ; que le dis- positif comporte un entonnoir (40), lequel collecte les derniers écoulements d'eaux véhiculés par les modules (32) engagés au rotor (39), ces-dits écoulements étant dirigés par le-dit entonnoir (40) dans le conduit récipient (13). 5) Revendication selon revendications 1, 3, 4, caractérisée-en ce que ce dispositif d'hydrolienne comporte quatre rotors (10) (39) (41) (42) polygones avec fourchettes d'engre- nages (43), lesquelles (43) reçoivent les axes (44) des modules (32) ; que le rotor (10) est immergé en bas de la cuve (8) , monté aux poutres (11) (12) et ce en regard de la sortie du sas (14) ; le deuxième rotor (41) est immergé en deçà de la rampe (38) et monté aux poutres (47) (48), le troisième rotor (39) est situé de l'autre côté de la cloison mère (9) en situation aérienne, et monté aux poutres (62) (63) de la structure (1) ; le quatrième rotor (42) est engagé dans 151e conduit récipient (13) tout en étant oscillant ; ce-dit rotor (42) comporte en bout d'axe de paliers qui sont fixés à des montants (49), lesquels sont articulés aux poutres (51) (52) de la structure (1), ce-dit rotor (42) est oscillant tendeur pour recevoir de chaque côté la pression des ressorts (53) montés aux barres (54), lesquelles (54) sont en appuis à la cloison mère (9) et engagées par les tiges guides (55) au travers des montants (49) ; ces-dits ressorts (53) en 20 appui respectif aux épaulements (56) et bandés contre les montants (49), repoussent ces-dits montants (49) et par là le rotor (42), lequel tend en réaction le train de modules continu (37). 6) Revendication selon revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif comporte des modules parallélépipédiques (32) dont la largeur est supérieure à la longueur et hauteur, lesquels modules (32) sont lestés tout en conservant une faible fiottance en ayant un poids infé- 25 rieur au volume occupé ; que ces modules (32) comportent un évidement (57) avec grille, et deux évidements (45) (46) avant, lesquels évidements comportent un axe (44) d'engrenage ; que ces modules (32) comportent à l'arrête (58) supérieure arrière et de chaque côté un tenon (59), lesquels (59) s'engagent aux évidements latéraux (60) situés aux coins supérieurs avant, ces-dits évidements (60) comportent un trou borgne (61) fileté qui reçoit pour l'assemblage 30 une vis à tête fraisée ; que ces-dits modules (32) par cet assemblage constituent une articulation déportée (25) ; que par cette-dite articulation (25) les modules (32) sont jointifs, exempt d'espace entre l'avant et l'arrière lors du passage dans le sas (14), et constituent ainsi un train de modules continu (37). 3066233 3 7) Revendication selon revendications 1, 4, 5, 6, caractérisée en ce que les modules (32) immergés flottants sont en sortie d'immersion tirés sur la rampe à rouleaux (38) où ils perdent de leur énergie, continuent leur ascension en s'engageant au rotor (39), cette élévation est due par le cumul de la force d'Archimède, de l'inclinaison de la rampe à rouleaux (38), et du 5 travail sur le rotor (39) de l'ensemble des modules (37) en phase de descente, lesquels (37) entretiennent par le-dit rotor (39) la remontée des modules suiveurs sur la rampe (38), ce cumul de force s'exerce sur toute la longueur de la chaîne continue de modules (37), laquelle chaîne engagée au rotor (10) extirpe les modules suiveurs présents dans le sas (14). 8) Revendication selon revendications 1, 2 , 3, 5, 6, caractérisée en ce que les modules 10 (37) en phase finale de descente aérienne s'enroulent au rotor (42), s'immergent dans l'eau du conduit (13) récipient, et par la traction des modules (32) aval présent dans les sas (14), ces-dits modules suiveurs pénètrent dans le-dit sas (14) de translation en y étant avalés et enserrés par les bandes (21) compressibles du-dit sas (14),lesquelles bandes (21) de dureté supérieure à la pression de l'eau de bas de cuve (8), exercent sur les quatre faces des-dits modules (32) une pression identique à la dite dureté. 9) Revendication selon revendictions 1, 3, 4, 6, caractérisée en ce que les modules (32) dans leur immersion et trajet dans le conduit récipient (13) sont récupérateur-écopeurs par le remplissage des évidements (57) (45) (46) , ces évidements pleins ramènent dans la cuve (8) en passant dans le sas (14) de translation les fuites issues de ce même sas (14), ces eaux sont 20 portées par la dureté des bandes ( 21) compressibles à la pression de l'eau en bas de cuve (8) ; les modules (32) en sortie d'immersion ascensionnelle sont tirés en position renversée sur la rampe (38) à rouleaux, reversent dans la cuve (8) l'eau des-dits évidements (57) (45) (46) récupérée et écopée dans le conduit récipient (13). 10) Revendication selon l'une des quelconques revendications précédentes, caractérisée 25 en ce que ce dispositif d'hydrolienne terrestre peut être converti en hydrolienne lacruste en remplaçant la cuve (8) par une structure en" tube-botte ", ce-dit" tube-botte" constitu le conduit récipient en contenant le rotor (42) ainsi que le sas (14) de translation et vanne (30) et flotteur (31) ; cette-dite hydrolienne lacruste est maintenue en surface par des flotteurs ou potences tout en étant en partie basse lestés pour un maintien vertical.