LU100749B1 - Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères à jet calibré - Google Patents
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Abstract
Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères à jet calibré , caractérisée par le fait que les squelettes des turbines présentés à l'écran permettent de les concevoir et ensuite de les fabriquer en toutes dimensions, en toutes matières et en toutes quantités, et ils sont construits à l'aide de lames conçues avec le principe arithmétique CARPYZ des 5 paramètres, le squelette de la turbine est représenté à l'écran à l'aide de "fibres neutres virtuelles" qui sont par après habillées de matière, les turbines étant contenues sur toute leur longueur dans une enveloppe circulaire en principe légèrement bombée dont le diamètre sur la longueur évolue en fonction de son contenu, la longueur de cette enveloppe monobloc est montrée sur dessin et divisée en quatre zones coupées par des disques virtuels éphémères qui séparent chacune les zones selon les fonctions remplies à ces endroits, le bord avant de cette enveloppe étant très effilé où à la demande pourvu d'une bride Br pour permettre le raccordement à des installations, les quatre zones comprenant : une première zone (1) d'introduction du fluide, espace vide ou occupé par des vantelles ou inducteurs, du type tire-bouchon, qui engendrent éventuellement une pré-rotation du fluide qui entre en une deuxième zone (2), un bouclier pointu écartant à l'arrivée la veine de fluide du centre, et la dirigeant en l'écartant vers la deuxième zone (2),la deuxième zone (2) ou se crée la rotation du fluide, dans des canaux qui s'enroulent en spirales et qui débouchent à l'arrière de la deuxième zone (2) en faisant tourner le fluide,une troisième zone (3) ou se situe la roue rotative pourvue de cuillères à jets calibré qui captent l'énergie fournie par les jets de fluide qui sortent de la deuxième zone (2), et une quatrième zone (4) ou se situe un boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine, placé après la roue rotative, qui contient des canaux qui orientent le fluide vers la sortie à l'arrière de la turbine, et le fluide est conduit dès son arrivée dans la deuxième zone (2) par des canaux, contenus dans des tubes qui sont mis en continuité face à face, sur toute la longueur de la turbine.
Description
Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillèresà jet calibré
DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention concerne une méthode pour la conception et la fabrication à lademande de turbines à cuillères à jet calibré.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Les turbines utilisées pour générer de l’énergie fournie par un fluide sontessentiellement construites en partant de l’énergie cinétique fournie par le choc desfluides sur la surface des pales d’hélices de toutes dimensions.
Elles peuvent être de grande dimensions comme celles, des moulins à vent, desventilateurs, ou celles des fans des moteurs d’avions, ou des hélicoptères, ou pluspetites empilées comme celles, des pompes à vide turbo moléculaire, ou des turbinesdes hélicoptères où des moteurs d’avion , ou sont ajoutés de nombreux étages depetites pales. La force centrifuge est aussi utilisée à l’aide de roues centrifugesouvertes ou fermées comme celles des turbines des hélicoptères. Des forces beaucoupplus importantes peuvent aussi être générées par réaction comme celles des fusées.La turbine PELTON fait exception en utilisant un jet de fluide qui frappe successivementdes godets positionnés à la périphérie autour d’une roue qu’ils font tourner par réactionsur le fluide ambiant. Les turbines TURGO utilisent aussi des godets frappéslatéralement à la roue. A titre d’exemple, les hélices sont employées depuis très longtemps pour capterl'énergie des fluides, par exemple des éoliennes sont utilisées avec des dimensionsraisonnables dans les pays désertiques pour extraire l'eau des puits et en Europe pourdonner à boire aux vaches dans les prés ou encore les moulins à vent pour faire lafarine.
Si ces dernières ont survécue aux épreuves du temps c'est qu'elles ont une surfaced'échange importante avec l'air, dite mouillée, grâce aux nombreuses larges pales quicouvrent la quasi-totalité du cercle, captant ainsi le maximum d'énergie contenue dansle vent avec un diamètre minimum. Les nouvelles très grandes éoliennes qui abîmentnos paysages n'ont pas une surface mouillée importante et d'ailleurs elles ont desrendements moyens de l'ordre de 20%.
Les principales difficultés rencontrées, lors des précédentes décennies, étaient que lafabrication de formes complexes était très difficile à réaliser même avec les dernièresmachines à enlèvement de copeaux très performantes, le brevet de la MachineCommande Numérique 8 axes de Pierre CARROUSET de 1990 utilisait déjà depuis1985 l'ordinateur avec les courbes de BEZIER. Elles travaillaient sur le point de coupede la tangente de la fraise cylindrique, situées au point central de la machine, autourduquel se déplaçait la pièce à usiner.
Le numérique, les ordinateurs, les logiciels de paramétrage mathématique, lesmachines Additives 3D, ont permis à CARPYZ avec les courbes de BEZIER à partirde 1996 de commencer à réaliser de façon unitaires artisanale, des turbines de pompesmonoblocs très compliquées inconstructibles auparavant, en les créant d’abord àl’écran avec les courbes de BEZIER et ensuite en les faisant fabriquer en stéréolithographie.
Poursuivant obstinément sa recherche et grâce à la découverte en 2006 d’un principearithmétique CARPYZ dit des 5 paramètres (publication W02008/012425, demande debrevet PCT/FR2007/0011267), une nouvelle recherche a été poursuivie jusqu’àmaintenant, pendant plus de 10 ans, par CARPYZ SAS Ingénierie créé en 2017. Elle apermis de découvrir et de fabriquer d’abord de façon instinctive, quelques spécimensbasés sur le principe de la turbine PELTON. Par exemple, les publications de brevetFR 2 997 460 du 29.10.2012 et WO2014067823 (A1) décrivent des turbines oriententd'abord le fluide de façon tangentielle, par des canaux tout autour d'une roue creuse quiest fixe, et les jets sont reçus dans une roue rotative qui enveloppe la roue fixe, dansdes godets selon le principe des roues des turbines Pelton. Ce procédé permet deconstruire des ensembles turbines capables de récupérer l'énergie des fluides enmouvement comme les éoliennes ou les hydroliennes avec une surface de captation minimum et un rendement maximum. .
En particulier, la publication WO2014067823 (A1) décrit une méthode connue de cetype utilisant le principe arithmétique CARPYZ dit des 5 paramètres, appliqué à uneturbine comportant au moins deux roues 3D creuses emboîtées l'une dans l'autre danslaquelle ,d'une part, une roue creuse fixe est ouverte à l'avant à l'entrée du fluide à sonplus grand diamètre et est constituée de rondelles circulaires successives incurvées quiont chacune leur diamètre intérieur qui décroît en allant de l'avant vers le centre et ontleur bord intérieur orienté vers l'avant et sont entrecroisées par des lames depréférence enroulées en spirale qui vont de l'avant vers le centre et forment avec lesrondelles des canaux orientés de façon tangentielle vers la périphérie de la roue et,d'autre part au moins une roue rotative qui entoure la roue fixe est constituée de lamesde préférence enroulées en spirale qui vont du grand diamètre vers le centre et sontincurvées en forme de godets creux dont l'un des becs est orienté de façon tangentielleà l'intérieur de cette roue et ces lames godet sont entrecroisées avec des rondellescirculaires qui vont de l'intérieur vers l'extérieur et cloisonnent les godets et les bordsintérieurs de ces dites rondelles sont mis au mieux en continuité avec les rondelles dela roue fixe. L'outil informatique industriel CARPYZ permet de générer facilement à la demande et àl'infini, des pales hélicoïdales de formes très complexes et fourni les fichiersinformatiques pour les construire. Résumé de l’invention
En vue de l'amélioration de la poussée axiale, il est donc clair qu'on a besoind'une méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillèresà jet calibré qui, dans une large mesure, permet de remédier aux insuffisances que l’ona rencontrées dans la technique antérieure. Un objectif de l'invention est de fournir uneméthode qui permet de concevoir, de construire et de fabriquer des turbines avec lesroues à cuillères à jet calibré CARPYZ, dont tous les éléments sont entièrementnumérisés, et qui sont à la demande adaptées à tous les fluides, pour toutes lesutilisations, et de toutes dimensions. A cet effet, la méthode pour la conception et la fabrication à la demande deturbines à cuillères à jet calibré de l’invention est caractérisée par le fait que lessquelettes des turbines présentés à l’écran permettent de les concevoir et ensuite deles fabriquer en toutes dimensions, en toutes matières et en toutes quantités, et ils sontconstruits à l’aide de lames conçues avec le principe arithmétique CARPYZ des 5paramètres. Le squelette de la turbine est représenté à l’écran à l’aide de "fibresneutres virtuelles” qui sont par après habillées de matière, les turbines étantcontenues sur toute leur longueur dans une enveloppe circulaire en principelégèrement bombée dont le diamètre sur la longueur évolue en fonction de soncontenu. La longueur de cette enveloppe monobloc est montrée sur dessin et diviséeen quatre zones coupées par des disques virtuels éphémères qui séparent chacuneles zones selon les fonctions remplies à ces endroits, le bord avant de cette enveloppeétant très effilé où à la demande pourvu d’une bride Br pour permettre le raccordementà des installations. Ces quatre zones comprennent : une première zone (1) d’introduction du fluide, espace vide ou occupé par des vantellesou inducteurs, du type tire-bouchon, qui engendrent éventuellement une pré-rotation dufluide qui entre en une deuxième zone (2), un bouclier pointu écartant à l’arrivée laveine de fluide du centre, et la dirigeant en l’écartant vers la deuxième zone (2),la deuxième zone (2) ou se crée la rotation du fluide, dans des canaux qui s’enroulenten spirales et qui débouchent à l’arrière de la deuxième zone (2) en faisant tourner lefluide, une troisième zone (3) ou se situe la roue rotative pourvue de cuillères à jets calibré quicaptent l’énergie fournie par les jets de fluide qui sortent de la deuxième zone (2), etune quatrième zone (4) ou se situe un boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine, placéaprès la roue rotative, qui contient des canaux qui orientent le fluide vers la sortie àl’arrière de la turbine, et le fluide est conduit dès son arrivée dans la deuxième zone (2) par des canaux,contenus dans des tubes qui sont mis en continuité face à face, sur toute la longueurde la turbine. L’intérêt de la méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines àcuillères à jet calibré de l’invention est de pouvoir, concevoir et fabriquer ses turbines,utilise son principe "dit des 5 paramètres” qui permet de créer des lignes courbescreuses et bombées à volonté en partant de seulement cinq valeurs numériques qui sont : —une valeur pour le diamètre d’un cercle pour le bord d’attaque de la pale , —une valeur pour le diamètre d’un cercle pour le bord de fuite de la pale, —une valeur pour le diamètre d’un cercle placé au centre de la pale pour son corps, — une valeur pour la cambrure obtenue par la position relative des trois cerclesprécités entre eux, — et une valeur pour la longueur de la pale.
Cette nouvelle invention montre comment sont construites les turbines àcuillères CARPYZ en utilisant des principes et lois géométriques et mathématiquesconnus, mais qui sont associés et employés simultanément où indépendamment defaçons complémentaires. Chaque principe s’il est peut-être déjà connu individuellementpar ailleurs, ne peut être considéré comme une opposition suffisante étant sorti ducontexte global, les éléments de la roue monobloc étant tous dépendants les uns desautres.
Il a été découvert qu’en utilisant son principe arithmétique CARPYZ dit des 5paramètres , qu’il est possible de concevoir, de construire et de fabriquer des turbinesavec les roues à cuillères à jet calibré , dont tous les éléments sont entièrementnumérisés, et qui sont à la demande adaptées à tous les fluides, pour toutes lesutilisations, et de toutes dimensions Le dispositif est remarquable par le fait que lessquelettes des turbines présentés à l’écran permettent de les concevoir et ensuite deles fabriquer en toutes dimensions, en toutes matières et en toutes quantités, et ils sontconstruits à l’aide de lames conçues avec le principe arithmétique CARPYZ des 5paramètres (voir publication W02008/012425 , PCT/FR2007/0011267) .
Préférentiellement, sauf s’ils sont pourvus de brides, les bords des tubes à l’entrée dela deuxième zone (2) et à la sortie des tubes de la quatrième zone (4) sont très effilés,et en ce que les bords des cuillères de la troisième zone (3) sont très effilés, les bordsdes tubes de la roue à cuillères et ceux des tubes qui l’entoure, ayant un mêmediamètre, étant plats et tournant l’un en face de l’autre.
Dans une réalisation préférée de l'invention, les canaux sont construits dans des tubescirculaires fixes de diamètre différents, qui sont contenus les uns dans les autres, et qui partent du devant de la deuxième zone (2) avec des bords effilés (3, FIG 4) et dont lesdiamètres sont évolutifs, ces tubes étant poursuivis face à face en concordance avecdes tubes identiques contenus dans un caisson rotatif qui contient les cuillères, cestubes rotatifs étant de nouveau poursuivis face à face en concordance avec les tubesfixes contenus dans le boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine en quatrième zone(4).
Dans une réalisation préférée de l'invention, en partant de la face avant de la deuxièmezone (2) , des lames radiales droites ou inclinées dont les bords sont effiléss’enroulent dans le sens choisi par le concepteur, en tournant en spirale vers l’arrièredans les tubes, en formant des canaux qui mettent le fluide en rotation , et le projettentdehors à la sortie par leur bords effilés, dans les cuillères , des lames radiales droitesou inclinées dont les bords sont effilés étant également contenues entre les tubes duboîtier fixe de la quatrième zone (4).
Dans une réalisation préférée de l'invention, la roue de la troisième zone (3) qui tourne,est construite avec des cuillères qui sont placés dans la roue entre ses tubes, lescuillères étant des portions de cercles ouvertes gueule bée, orientées pour leur gavageselon le sens de rotation décidé par le concepteur, les cuillères étant modifiables enchangeant les valeurs de la largeur de la roue, leur inclinaison et leur profondeur, lesrésultats obtenus changeant avec le diamètre de la roue et avec le nombre decuillères qui sont déterminés par le concepteur.
Préférentiellement, il est tiré une ligne droite virtuelle entre les deux bords de lacuillère et que sur cette ligne est pointé en son milieu un centre, et en ce que ,seréférant à ce centre sont placés avec un différentiel en ï, X, a, selon la volonté duconcepteur, les centres de portions de cercle qui positionnent les bossagesantagonistes qui vont étrangler le jet intérieur de la cuillère.
Dans une réalisation préférée de l'invention, en partant des bords de la bosse sonttirées par le concepteur, des lignes courbes qui vont rejoindre en le tangentant l’arrièrede chaque cuillère qui les précèdent.
Préférentiellement, au centre des bosses un trou est percé sur toute la hauteur du caisson .
Dans une réalisation préférée de l'invention, le caisson rotatif de la roue cuillères estrelié mécaniquement avec l’arbre de la turbine. A l’intérieur de la deuxième zone (2) surl’arbre est placé un générateur électrique dont le stator est fixé avec l’intérieur del’ensemble des canaux de mise en rotation du fluide, le rotor de ce générateurélectrique étant fixé à l’arbre de la turbine et étant relié mécaniquement au stator parun palier/butée, lisse ou à billes, l’autre bout de l’arbre sortant de l’autre côté après laroue et permettant d’utiliser l’énergie mécanique produite avec des poulies ou desgénérateurs électriques maintenus par des supports reliés à l’enveloppe de la turbine.
Préférentiellement, la production d’électricité est faite par des dispositifs basés sur leprincipe des moteurs Brushless, en fixant des aimants tout autour à la périphérie de laroue à cuillères qui tourne , et en fixant les bobines, qui reçoivent les champsmagnétique des aimants, qui sont placés en concordance à la périphérie surl’enveloppe de la turbine en utilisant des éléments magnétiques et amagnétiques àfaible rémanence.
Brève description des figures
Les dessins sont fournis à titre indicatif et sont schématisés et simplifiés afind'illustrer au mieux les textes de la description et des revendications.
La figure 1 montre en exemple les cuillères qui peuvent être modifiées enchangeant les valeurs de la largeur de la roue, leur inclinaison et leur profondeur ;
La figure 2 montre, partant des bords de la bosse sont tirées par le concepteur,des lignes courbes qui vont rejoindre à leur tangente l’arrière de chaque cuillère qui lesprécèdent;
La figure 3 montre en coupe une demie-turbine coupée à l’axe de l’arbre, diviséeen quatre zones ;
La figure 4 montre le principe dit des 5 paramètres appliqué aux cuillères;
La figure 5 montre la génération à la demande des bossages en déplaçant laposition des centres avec T,1, a, pour pouvoir modifier à volonté le canal de la cuillèrequi conditionne le jet du fluide.
Description détaillée
Les Figures 1 à 5 sont fournies pour montrer schématiquement à titre d’exemple leprincipe de construction des turbines à cuillères à jet calibré, mais ne le limite enaucune manière aux dessins présentés. La figure 4 rappelle le principe arithmétiqueCARPYZ des 5 paramètres et montre que les bords (3) d’une cuillère peuvent-être trèseffilés car les diamètres employés avec l’ordinateur et obtenus avec les machinesadditives 3D, peuvent être extrêmement fins et pratiquement invisibles et coupants. Cemême dessin montre aussi que le bord du bout des tubes peut être plat.
Il est montré FIG 1 qu’il est possible de modifier à volonté la profondeur de creux de lacuillère et son angulation.
Il est montré FIG 5 qu’en déplaçant la position des centres avec I, I, a, il est généré àla demande des bossages et il peut donc être modifié à volonté le canal de la cuillèrequi conditionne le jet du fluide La figure 3 montre en coupe une demie-turbine coupée àl’axe de l’arbre. L’entrée du fluide est fléchée à gauche du dessin et l’enveloppecirculaire en gras dont le bord peut être effilé dans le cas de prise de fluide ambiant, oumuni d’une bride (Br) pour son raccordement à une installation. Elle montre les canauxconstitués des tubes concentriques et par les lames radiales. Elle montre aussi lecaisson rotatif dont les tubes circulaires contiennent les cuillères, qui correspondentavec les tubes des canaux qui apportent le fluide. Elle montre aussi qu’après le caissonrotatif, est solidarisé un boîtier fixé à la chemise de la turbine, qui est construit avecdes tubes qui sont en continuité face à face avec ceux de la roue à cuillères et quicontiennent aussi des entretoises radiales profilées qui orientent le fluide vers la sortiefléchée. Le caisson rotatif est solidarisé avec l’arbre qui fait tourner le rotor d’ungénérateur d’électricité contenu à l’intérieur de la turbine (PowE). La sortie externe àdroite peut permettre d’utiliser l’énergie mécanique.(PowM).
La figure 1 montre qu’en utilisant les 5 paramètres il est possible d’orienter lescuillères et de changer leurs dimensions.
La figure 5 montre qu’un bossage est placé à l’intérieur de la cuillère et que le centre dece bossage est décalé à la demande par rapport au centre de l’axe tiré entre les bordsde la cuillère et permet de modifier l’importance du canal qui existe entre le bossage et le fond de la cuillère. La figure 2 montre les portions de courbes qui relient le bordavant du bossage à la tangente de la cuillère qui la précède. Il montre aussi un troucentral oblong qui traverse le caisson.
La Figure 4 rappelle le principe dit des 5 paramètres.
Comme on peut le voir en Figure 3, le squelette de la turbine est représenté à l’écran àl’aide de "fibres neutres virtuelles” qui sont après habillées de matière. Les turbinessont contenues sur toute leur longueur dans une enveloppe circulaire en principelégèrement bombée dont le diamètre sur la longueur évolue en fonction de soncontenu. La longueur de cette enveloppe monobloc est montrée sur le dessin divisée enquatre zones coupées par des disques virtuels éphémères qui séparent chacune leszones selon les fonctions remplies à ces endroits.
Le bord avant de cette enveloppe est très effilé où à la demande pourvu d’une bride Brpour permettre le raccordement à des installations.
Ces quatre zones comprennent : une ZONE 1 d’introduction du fluide, espace vide ou occupé par des vantelles ouinducteurs, genre de tire-bouchon, qui engendrent éventuellement une pré-rotation dufluide qui entre en zone 2. FIG 3. Un bouclier pointu écarte à l’arrivée la veine de fluidedu centre, et la dirige en l’écartant vers la zone 2. une ZONE 2 ou se crée la rotation du fluide, dans des canaux qui s’enroulent enspirales et qui débouchent à l’arrière de la zone 2 en faisant tourner le fluide. une ZONE 3 ou se situe la roue rotative pourvue de cuillères à jets calibré qui captentl’énergie fournie par les jets de fluide qui sortent de la zone 2,et une ZONE 4 ou se situe un boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine, placé après laroue rotative, qui contient des canaux qui orientent le fluide vers la sortie à l’arrière de laturbine. Le fluide est conduit dès son arrivée zone 2 par des canaux, contenus dansdes tubes qui sont mis en continuité face à face, sur toute la longueur de la turbine.Sauf s’ils sont pourvus de brides les bords des tubes à l’entrée de la zone 2 et à lasortie des tubes de la zone 4 sont très effilés. Les bords des cuillères de la zone 3 sont très effilés.
Les bords des tubes de la roue à cuillères et ceux des tubes qui l’entoure, ont un mêmediamètre, sont plats (FIG 4) et tournent l’un en face de l’autre. Les canaux sontconstruits dans des tubes circulaires fixes de diamètre différents, qui sont contenus lesuns dans les autres, et qui partent du devant de la zone 2 avec des bords effilés (3 deFIG 4) et dont les diamètres sont évolutifs. Ces tubes sont poursuivis face à face enconcordance avec des tubes identiques contenus dans un caisson rotatif qui contientles cuillères. Ces tubes rotatifs sont de nouveau poursuivis face à face en concordanceavec les tubes fixes contenus dans le boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine (zone4).
La Figure 3 montre, en partant de la face avant de la zone 2, des lames radialesdroites ou inclinées dont les bords sont effilés s’enroulent dans le sens choisi par leconcepteur, en tournant en spirale vers l’arrière dans les tubes, en formant des canauxqui mettent le fluide en rotation , et le projettent dehors à la sortie par leur bords effilés,dans les cuillères .
Des lames radiales droites ou inclinées dont les bords sont effilés sont égalementcontenues entre les tubes du boîtier fixe de la zone 4. La roue de la zone 3 qui tourne,est construite avec des cuillères qui sont placés dans la roue entre ses tubes. Lescuillères sont des portions de cercles ouvertes gueule bée, orientées pour leur gavageselon le sens de rotation décidé par le concepteur.
Comme on peut le voir en Figure 1, les cuillères sont modifiées en changeant lesvaleurs de la largeur de la roue, leur inclinaison et leur profondeur . Les résultatsobtenus changent avec le diamètre de la roue et avec le nombre de cuillères qui sontdéterminés par le concepteur. Il est tiré une ligne droite virtuelle entre les deux bords dela cuillère et sur cette ligne est pointé en son milieu un centre.
Comme on peut le voir en Figure 5, se référant à ce centre sont placés avec undifférentiel en I, I, a, selon la volonté du concepteur, les centres de portions de cerclequi positionnent les bossages antagonistes qui vont étrangler le jet intérieur de lacuillère.
La Figure 2 montre que, partant des bords de la bosse sont tirées par le concepteur,des lignes courbes qui vont rejoindre à leur tangente l’arrière de chaque cuillère qui lesprécèdent.
Au centre des bosses un trou est percé sur toute la hauteur du caisson. Le caissonrotatif de la roue cuillères est relié mécaniquement avec l’arbre de la turbine (FIG3). A l’intérieur de la zone 2 sur l’arbre est placé un générateur électrique dont le statorest fixé avec l’intérieur de l’ensemble des canaux de mise en rotation du fluide. Le rotorde ce générateur électrique est fixé à l’arbre de la turbine et est relié mécaniquementau stator par un palier/butée, lisse ou à billes. L’autre bout de l’arbre sort de l’autrecôté après la roue et permet d’utiliser l’énergie mécanique produite avec des poulies oudes générateurs électriques maintenus par des supports reliés à l’enveloppe de laturbine (FIG3).
La production d’électricité est faite par des dispositifs basés sur le principe des moteursBrushless, en fixant des aimants tout autour à la périphérie de la roue à cuillères quitourne , et en fixant les bobines, qui reçoivent les champs magnétique des aimants, quisont placés en concordance à la périphérie sur l’enveloppe de la turbine en utilisant deséléments magnétiques et amagnétiques à faible rémanence.
La présente invention n'est en aucune manière limitée à la forme de réalisation décriteà titre d'exemple et représentée dans les figures. On pourra y apporter de nombreusesmodifications de détails, de formes, et de dimensions sans sortir pour cela du cadre del'invention. La présente invention a été décrite en relation avec des modes deréalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas êtreconsidérés comme limitatifs. Les numéros de référence dans les revendications nelimitent pas leur portée.
Claims (10)
1. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré , caractérisée par le fait que les squelettes des turbines présentés à l’écranpermettent de les concevoir et ensuite de les fabriquer en toutes dimensions, en toutesmatières et en toutes quantités, et ils sont construits à l’aide de lames conçues avec leprincipe arithmétique CARPYZ des 5 paramètres, le squelette de la turbine est représenté à l’écran à l’aide de "fibres neutres virtuelles”qui sont par après habillées de matière, les turbines étant contenues sur toute leurlongueur dans une enveloppe circulaire en principe légèrement bombée dont lediamètre sur la longueur évolue en fonction de son contenu, la longueur de cette enveloppe monobloc est montrée sur dessin et divisée en 4 zonescoupées par des disques virtuels éphémères qui séparent chacune les zones selon lesfonctions remplies à ces endroits, le bord avant de cette enveloppe étant très effilé où àla demande pourvu d’une bride Br pour permettre le raccordement à des installations,les quatre zones comprenant : une première zone (1) d’introduction du fluide, espace vide ou occupé par des vantellesou inducteurs, du type tire-bouchon, qui engendrent éventuellement une pré-rotation dufluide qui entre en une deuxième zone (2), un bouclier pointu écartant à l’arrivée laveine de fluide du centre, et la dirigeant en l’écartant vers la deuxième zone (2),la deuxième zone (2) ou se crée la rotation du fluide, dans des canaux qui s’enroulenten spirales et qui débouchent à l’arrière de la deuxième zone (2) en faisant tourner lefluide, une troisième zone (3) ou se situe la roue rotative pourvue de cuillères à jets calibré quicaptent l’énergie fournie par les jets de fluide qui sortent de la deuxième zone (2), etune quatrième zone (4) ou se situe un boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine, placéaprès la roue rotative, qui contient des canaux qui orientent le fluide vers la sortie àl’arrière de la turbine, et le fluide est conduit dès son arrivée dans la deuxième zone (2) par des canaux,contenus dans des tubes qui sont mis en continuité face à face, sur toute la longueurde la turbine.
2. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré qui sont construites selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que, sauf s’ils sont pourvus de brides, les bords des tubes à l’entrée de ladeuxième zone (2) et à la sortie des tubes de la quatrième zone (4) sont très effilés, eten ce que les bords des cuillères de la troisième zone (3) sont très effilés, les bordsdes tubes de la roue à cuillères et ceux des tubes qui l’entoure, ayant un mêmediamètre, étant plats et tournant l’un en face de l’autre.
3. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré qui sont construites selon l’une des revendications précédentes,caractérisée par le fait que les canaux sont construits dans des tubes circulaires fixesde diamètre différents, qui sont contenus les uns dans les autres, et qui partent dudevant de la deuxième zone (2) avec des bords effilés (3, FIG 4) et dont les diamètressont évolutifs, ces tubes étant poursuivis face à face en concordance avec des tubesidentiques contenus dans un caisson rotatif qui contient les cuillères, ces tubes rotatifsétant de nouveau poursuivis face à face en concordance avec les tubes fixes contenusdans le boîtier fixé à la chemise fixe de la turbine en quatrième zone (4) .
4. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu’enpartant de la face avant de la deuxième zone (2) , des lames radiales droites ouinclinées dont les bords sont effilés s’enroulent dans le sens choisi par le concepteur,en tournant en spirale vers l’arrière dans les tubes, en formant des canaux qui mettentle fluide en rotation , et le projettent dehors à la sortie par leur bords effilés, dans lescuillères , des lames radiales droites ou inclinées dont les bords sont effilés étantégalement contenues entre les tubes du boîtier fixe de la quatrième zone (4) .
5. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que laroue de la troisième zone (3) qui tourne, est construite avec des cuillères qui sontplacés dans la roue entre ses tubes, les cuillères étant des portions de cercles ouvertesgueule bée, orientées pour leur gavage selon le sens de rotation décidé par leconcepteur, les cuillères étant modifiables en changeant les valeurs de la largeur de laroue, leur inclinaison et leur profondeur, les résultats obtenus changeant avec lediamètre de la roue et avec le nombre de cuillères qui sont déterminés par leconcepteur.
6. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré selon la revendication précédente, caractérisée par le fait qu’il est tiré uneligne droite virtuelle entre les deux bords de la cuillère et que sur cette ligne est pointéen son milieu un centre, et en ce que ,se référant à ce centre sont placés avec undifférentiel en ï, I, a, selon la volonté du concepteur, les centres de portions de cerclequi positionnent les bossages antagonistes qui vont étrangler le jet intérieur de lacuillère.
7. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré qui sont construites selon la revendication précédente, caractérisée par lefait que partant des bords de la bosse sont tirées par le concepteur, des lignes courbesqui vont rejoindre en le tangentant l’arrière de chaque cuillère qui les précèdent.
8. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré qui sont construites selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu’aucentre des bosses un trou est percé sur toute la hauteur du caisson .
9. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que le caissonrotatif de la roue cuillères est relié mécaniquement avec l’arbre de la turbine à l’intérieur de la deuxième zone (2) sur l’arbre est placé un générateur électrique dontle stator est fixé avec l’intérieur de l’ensemble des canaux de mise en rotation du fluide,le rotor de ce générateur électrique étant fixé à l’arbre de la turbine et étant reliémécaniquement au stator par un palier/butée, lisse ou à billes, l’autre bout de l’arbresortant de l’autre côté après la roue et permettant d’utiliser l’énergie mécaniqueproduite avec des poulies ou des générateurs électriques maintenus par des supportsreliés à l’enveloppe de la turbine.
10. Méthode pour la conception et la fabrication à la demande de turbines à cuillères àjet calibré selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que laproduction d’électricité est faite par des dispositifs basés sur le principe des moteursBrushless, en fixant des aimants tout autour à la périphérie de la roue à cuillères quitourne , et en fixant les bobines, qui reçoivent les champs magnétique des aimants, qui sont placés en concordance à la périphérie sur l’enveloppe de la turbine en utilisant deséléments magnétiques et amagnétiques à faible rémanence.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20191001 |