OA20713A - Device for producing electricity by hydraulic pressure. - Google Patents
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Abstract
L'invention est un dispositif mécanique qui a pour but de produire du courant électrique après conversion en décuplement d'un très lent mouvement de translation provoqué par un couple forces hydrauliques, par le truchement d'une boîte de vitesse. L'invention est composée de quatre unités : un module d'entrainement, un module de transmission, un module de décuplement et une dynamo électrique. Le module d'entrainement est constitué d'un grand réservoir d'eau (33) tenant lieu de force pressante et d'un petit réservoir d'eau (21) équipé d'un piston (28), et reliés par quatre tiges parallèles et capables de se mouvoir verticalement. Dans son fonctionnement, la production de courant électrique est provoquée par l'ouverture du robinet (27) qui déclenche un très lent mouvement de descente du grand réservoir (33), converti en mouvement de rotation par la crémaillère (7') emboîtée au petit pignon d'attaque (16). Après décuplement par la boite de vitesse, il est transmis à la dynamo électrique qui se met à débiter un courant électrique à ses bornes. La production du courant électrique dure le temps nécessaire au piston (28) pour toucher le fond du petit réservoir (21). Et est réinitialisée en remplissant à nouveau le petit réservoir d'eau (21), et en hissant le grand réservoir d'eau (33) à sa position initiale.The invention is a mechanical device whose purpose is to produce electric current after converting a very slow translational movement caused by a hydraulic force torque into tenfold acceleration, via a gearbox. The invention is composed of four units: a drive module, a transmission module, a tenfold acceleration module, and an electric dynamo. The drive module consists of a large water tank (33) acting as a pressing force and a small water tank (21) equipped with a piston (28), and connected by four parallel rods capable of moving vertically. In its operation, the production of electric current is caused by opening the tap (27), which triggers a very slow downward movement of the large tank (33), converted into a rotational movement by the rack (7') fitted to the small drive pinion (16). After being multiplied tenfold by the gearbox, it is transmitted to the electric dynamo which starts to deliver an electric current to its terminals. The production of the electric current lasts the time required for the piston (28) to touch the bottom of the small tank (21). And is reset by refilling the small water tank (21), and by lifting the large water tank (33) to its initial position.
Description
DESCRIPTION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF THE INVENTION
Dispositif de production d’électricité par pression hydrauliqueDevice for generating electricity by hydraulic pressure
L’invention concerne un dispositif mécanique qui a pour but de produire du courant électrique en décuplant un infiniment lent mouvement de rotation provoqué par un couple de forces hydraulique, par le truchement d’une boîte de vitesse dupliquée composée par une série de pignons engrenés.The invention relates to a mechanical device whose purpose is to produce electric current by multiplying an infinitely slow rotational movement caused by a couple of hydraulic forces, by means of a duplicated gearbox composed of a series of meshed pinions.
L’invention analogue à un groupe électrogène est destinée à équiper les zones privées du réseau électrique classique, à pallier aux coupures intempestives de courant électrique ou tout simplement à alimenter un ou plusieurs foyers en courant électrique.The invention analogous to a generator is intended to equip private areas of the conventional electrical network, to compensate for untimely power cuts or quite simply to supply one or more households with electrical current.
L’électricité est un phénomène électromagnétique créé par l’interaction de particules présentes dans la matière qui sont chargées positivement ou négativement et dont les effets peuvent être utilisés pour générer de l’énergie.Electricity is an electromagnetic phenomenon created by the interaction of particles present in matter that are positively or negatively charged and whose effects can be used to generate energy.
Le courant électrique est généré par le déplacement des porteurs de charges que sont les électrons ou les ions contenus dans la matière, selon qu’elle soit solide ou liquide. Ainsi les électrons peuvent circuler dans la matière et créer un courant électrique, ou peuvent s’accumuler en certains endroits et créer de l’électricité statique. Quand le déplacement d’électrons se fait dans un seul sens, on parie de courant continu. Si à l’inverse, les électrons se déplacent alternativement dans un sens puis dans l’autre, on parle de courant alternatif.The electric current is generated by the movement of the charge carriers that are the electrons or the ions contained in the material, depending on whether it is solid or liquid. Thus electrons can circulate in matter and create an electric current, or can accumulate in certain places and create static electricity. When the movement of electrons is in one direction, we bet direct current. If, on the other hand, the electrons move alternately in one direction then in the other, we speak of alternating current.
Un courant électrique est donc un mouvement d'ensemble de porteurs de charges électriques, généralement des électrons, au sein d’un matériau conducteur. Ces déplacements sont imposés par l'action de la force électromagnétique, dont l’interaction avec la matière est le fondement de l'électricité.An electric current is therefore an overall movement of electric charge carriers, generally electrons, within a conductive material. These displacements are imposed by the action of the electromagnetic force, whose interaction with matter is the basis of electricity.
En effet, après plusieurs tentatives de l’homme pour domestiquer l'électricité, c’est finalement en 1830 que l’Anglais Michael Faraday montre qu’un courant passe dans une bobine lorsqu’on y introduit un aimant. En reliant les bornes de la bobine à un galvanomètre, sorte d’ampèremètre, il observe le passage d’un courant dans la bobine, lorsqu’il rapproche ou éloigne un aimant de cette bobine. L’importance de cette découverte est extrême car elle rend possible la production de courant électrique sans avoir à utiliser de pile. L’énergie mécanique peut, dès lors, être directement convertie en énergie électrique. C'est par ce principe que tous les alternateurs produisent du courant électrique.Indeed, after several attempts by man to domesticate electricity, it was finally in 1830 that the Englishman Michael Faraday showed that a current passes through a coil when a magnet is introduced into it. By connecting the terminals of the coil to a galvanometer, a kind of ammeter, he observes the passage of a current in the coil, when he brings a magnet closer or further from this coil. The importance of this discovery is extreme because it makes it possible to produce electric current without having to use a battery. Mechanical energy can therefore be directly converted into electrical energy. It is by this principle that all alternators produce electric current.
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Il existe différents types de centrales de production de courant électrique. Toutefois, le principe reste toujours le même : faire tourner une turbine qui fera tourner un alternateur qui produira le courant électrique. Leur différence tient essentiellement à la difficulté inhérente au procédé qui permet d’entraîner la turbine en permanence.There are different types of power generation plants. However, the principle always remains the same: to turn a turbine which will make turn an alternator which will produce the electric current. Their difference is essentially due to the difficulty inherent in the process which allows the turbine to be driven permanently.
Ainsi, dans une centrale thermique, on utilise le pétrole, ou le gaz ou encore le charbon comme combustible pour produire de la vapeur à très hautes température et pression pour entraîner la turbine.Thus, in a thermal power plant, oil, or gas or even coal is used as fuel to produce steam at very high temperature and pressure to drive the turbine.
Dans une centrale hydroélectrique ou barrage hydroélectrique, l'énergie électrique est issue de la conversion de l'énergie hydraulique en électricité. L'énergie cinétique du courant d'eau naturel ou généré par la différence de niveau, est transformée en énergie mécanique par une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par une génératrice électrique synchrone. C’est donc l’énergie hydraulique qui entraîne la turbine.In a hydroelectric power station or hydroelectric dam, electrical energy comes from the conversion of hydraulic energy into electricity. The kinetic energy of the natural water current or generated by the difference in level, is transformed into mechanical energy by a hydraulic turbine, then into electrical energy by a synchronous electrical generator. It is therefore the hydraulic energy that drives the turbine.
S’agissant de l'énergie éolienne ou énergie du vent, c’est la force du vent qui actionne les hélices qui font tourner à leur tour la turbine.With regard to wind energy or wind energy, it is the force of the wind that drives the propellers which in turn turn the turbine.
Quant aux centrales nucléaires, elles utilisent la réaction nucléaire de désintégration radioactive pour dégager une énorme quantité de chaleur qui produira la vapeur à une température et une pression très élevées, capable d’entraîner la turbine.As for the nuclear power plants, they use the nuclear reaction of radioactive decay to release a huge amount of heat which will produce the steam at a very high temperature and pressure, capable of driving the turbine.
Ces divers types de production de courant électrique impliquent l’implantation d’ouvrages gigantesques et onéreux nécessitant de nombreux équipements et qui sont l’apanage de l’Etat ou de grandes entreprises.These various types of electric current production involve the installation of gigantic and expensive works requiring a lot of equipment and which are the prerogative of the State or large companies.
Afin de s’affranchir de la dépendance totale des réseaux électriques classiques, dont les mises en œuvre sont lentes et coûteuses et à cause des nombreuses coupures intempestives, des essais de miniaturisation des ouvrages de production de courant électrique ont été réalisés et ont abouti à des dispositifs domestiques. C’est ainsi que naquît le groupe éiectrogène qui est un dispositif autonome capable de produire de l'électricité. La plupart des groupes sont constitués d'un moteur thermique qui actionne un alternateur. Leur taille et leur poids peuvent varier de quelques kilogrammes à plusieurs dizaines de tonnes. La puissance d'un groupe électrogène s’exprime en VA (voltampère), kVA (kilovoltampère) ou MVA (mégavoltampère). Les unités les plus puissantes sont mues par des turbines à gaz ou de gros moteurs Diesel. Les groupes électrogènes sont utilisés soit dans les zones que le réseau de distribution électrique ne dessert pas, soit pour pallier une éventuelle coupure d’alimentation électrique de celui-ci. Dans leIn order to overcome the total dependence of conventional electrical networks, whose implementations are slow and costly and because of the many untimely power cuts, miniaturization tests of electrical power production structures have been carried out and have resulted in household devices. This is how the generator set was born, which is an autonomous device capable of producing electricity. Most generators are made up of a heat engine that drives an alternator. Their size and weight can vary from a few kilograms to several tens of tons. The power of a generating set is expressed in VA (volt-ampere), kVA (kilovolt-ampere) or MVA (megavolt-ampere). The most powerful units are driven by gas turbines or large diesel engines. Generating sets are used either in areas that the electrical distribution network does not serve, or to compensate for a possible power cut to the latter. In the
[3] deuxième cas, ils sont alors souvent utilisés en complément d'une alimentation sans interruption constituée d'une batterie d'accumulateurs qui alimente un onduleur. Ces dispositifs sont généralement utilisés dans des situations où l'interruption de l'alimentation électrique entraîne des conséquences graves ou des pertes financières énormes, par exemple dans les hôpitaux, l'industrie y compris l'industrie agro-alimentaire, les aéroports, les centres informatiques, les pompiers pour les interventions, etc.[3] second case, they are then often used in addition to an uninterruptible power supply consisting of a storage battery which supplies an inverter. These devices are generally used in situations where the interruption of the power supply leads to serious consequences or enormous financial losses, for example in hospitals, industry including the food industry, airports, centers computers, firefighters for interventions, etc.
Un autre procédé de production de courant électrique est l’énergie solaire. Ce procédé est totalement différent de celui décrit plus haut. Il consiste à utiliser un panneau solaire qui est un dispositif convertissant une partie du rayonnement solaire en énergie thermique ou électrique, grâce à des capteurs solaires thermiques ou photovoltaïques. Il s’agit d'ailleurs d’une des solutions les plus prisées par les foyers comme alternative aux sources d'énergie fossiles.Another method of producing electric current is solar energy. This process is completely different from that described above. It consists of using a solar panel which is a device that converts part of the solar radiation into thermal or electrical energy, thanks to thermal or photovoltaic solar collectors. It is also one of the most popular solutions for households as an alternative to fossil fuel sources.
D’une façon générale, les solutions alternatives les plus utilisées en matière d’énergie électrique sont l’énergie solaire et les groupes électrogènes. Cependant, l'installation de l’énergie solaire à un coup très élevé et occupe beaucoup d’espace. Cette énergie est en outre intermittente, sa performance varie en fonction du temps, elle dépend de la climatologie, ce qui élimine d'office la possibilité d’y avoir recours dans les régions où la couverture nuageuse est constante et/ou le temps solaire est plus court. De plus, l’inclinaison du soleil par rapport à la surface varie selon les différents jours de l’année et cela à une influence négative sur la performance des panneaux solaires.In general, the most widely used alternative solutions in terms of electrical energy are solar energy and generators. However, the installation of solar energy has a very high cost and occupies a lot of space. This energy is also intermittent, its performance varies with the weather, it depends on the climatology, which automatically eliminates the possibility of having recourse to it in regions where cloud cover is constant and/or the solar weather is shorter. In addition, the inclination of the sun relative to the surface varies on different days of the year and this has a negative influence on the performance of solar panels.
Quant aux groupes électrogènes, ils sont bruissant, produisent du dioxyde de carbone, un gaz asphyxiant, ainsi que du monoxyde de carbone, extrêmement toxique et de plus quasi indétectable. Même en bon état et placés dans une pièce aérée comme un garage, mais attenante à une partie de logement occupée, les groupes électrogènes peuvent être la cause d'intoxications mortelles. Ceux fonctionnant avec un moteur Diesel produisent aussi des particules qui sont nocives pour les voies respiratoires. Ainsi, le fonctionnement d'un groupe électrogène peut poser des problèmes sur la qualité de l'eau et de l'air, ainsi que des nuisances sonores, et donc dégrader les conditions de vie à son alentour.As for the generators, they are noisy, produce carbon dioxide, an asphyxiating gas, as well as carbon monoxide, which is extremely toxic and almost undetectable. Even in good condition and placed in a ventilated room such as a garage, but adjoining an occupied part of the dwelling, generators can be the cause of fatal poisoning. Those powered by a diesel engine also produce particles that are harmful to the respiratory tract. Thus, the operation of a generator can cause problems with the quality of water and air, as well as noise pollution, and therefore degrade the living conditions in its surroundings.
De nombreux autres procédés de production de courant électrique visant à combler les insuffisances de ceux existants ont vu le jour. On peut relever les deux cas suivants :Many other methods of producing electric current aiming to make up for the shortcomings of existing ones have emerged. The following two cases can be noted:
La demande CI12021029, déposée le 01 Septembre 2021 par ATTYE Ahmed Fatima, ayant pour titre « Moteur à pédale démultipliant le couple et la vitesse à partir d’un faible effortApplication CI12021029, filed on September 01, 2021 by ATTYE Ahmed Fatima, entitled "Pedal motor increasing torque and speed from low effort
[4] musculaire », décrit un moteur à pédale qui démultiplie un mouvement de rotation lent à partir d un faible effort musculaire effectué par un opérateur. Elle se compose de plusieurs organes ayant pour rôle de transmettre un mouvement de rotation lent en le démultipliant pour entraîner un dispositif mécanique pouvant être un alternateur. La démultiplication et la transmission du mouvement de rotation se font par jeu d'engrenage ou un jeu interactif d'une roue dentée principale d’attaque, mue par une pédale excentrée, d'une roue principale de transfert d’énergie et d'une roue lestée de décuplement, par le truchement de poulies et courroies ou chaînes de transmission. Ce dispositif présente l’inconvénient d'exiger une force musculaire permanente pour engendrer un mouvement de rotation assez rapide pour son fonctionnement et d’être couplé à un accumulateur.[4] muscle", describes a pedal motor that multiplies a slow rotational movement based on a weak muscular effort made by an operator. It is made up of several components whose role is to transmit a slow rotational movement by multiplying it to drive a mechanical device which may be an alternator. The gearing down and the transmission of the rotational movement are done by gears or an interactive game of a main toothed attack wheel, driven by an eccentric pedal, a main energy transfer wheel and a weighted decoupling wheel, by means of pulleys and belts or transmission chains. This device has the disadvantage of requiring a permanent muscular force to generate a rotation movement fast enough for its operation and of being coupled to an accumulator.
La demande CI120180015 déposée par KOFFI Yao Pierre le 06 septembre 2018 intitulée « Dispositif semi-autonome à courant continu pour entraîner des générateurs » concerne quant à elle un dispositif semi autonome à courant continu pour entraîner les générateurs de courant puissants à l’effet de produire du courant électrique alternatif. Sa technologie est basée sur la conjugaison de quatre sources d’énergie à savoir : l’hydraulique, le pneumatique, le solaire et l'électricité. Le dispositif dispose d’un bac de stockage de fluide aspiré par une motopompe afin de faire tourner la turbine à lobe pour entraîner le générateur de courant électrique. Son autonomie en alimentation est assurée par une source d'alimentation en énergie extérieure à circuit fermé constituée d’une plaque photovoltaïque contrôlée par un détecteur de rayon solaire ultraviolet. Le rôle du détecteur rayon solaire ultraviolet est, en cas d’absence de rayon solaire, d’admettre automatiquement l’alimentation de la plaque photovoltaïque par des ampoules ultraviolettes. Son efficacité est traduite par un ventilateur dont le rôle est de transmettre l’air produit par le rouet à la turbine à lobe via la courroie de transmission au moyen des poulies à l’effet d’aider la motopompe à faire tourner plus efficacement les générateurs de courant lorsque le fluide change d’état pendant son mouvement. Toutefois, ce système censé produire du courant électrique présente l’inconvénient de souffrir d’un manque total d’autonomie en consommant luimême assez de courant électrique et de dépendre de plusieurs sources d’énergie.Application CI120180015 filed by KOFFI Yao Pierre on September 6, 2018 entitled "Semi-autonomous direct current device for driving generators" concerns a semi-autonomous direct current device for driving powerful current generators in order to produce alternating electric current. Its technology is based on the combination of four energy sources, namely: hydraulics, pneumatics, solar and electricity. The device has a fluid storage tank sucked by a motor pump in order to rotate the lobe turbine to drive the electric current generator. Its power supply autonomy is ensured by a closed-circuit external energy supply source consisting of a photovoltaic plate controlled by an ultraviolet solar ray detector. The role of the ultraviolet solar ray detector is, in the absence of solar ray, to automatically admit the supply of the photovoltaic plate by ultraviolet bulbs. Its efficiency is translated by a fan whose role is to transmit the air produced by the impeller to the lobe turbine via the transmission belt by means of the pulleys in order to help the motor pump to run the generators more efficiently. of current when the fluid changes state during its motion. However, this system supposed to produce electric current has the disadvantage of suffering from a total lack of autonomy by consuming enough electric current itself and of depending on several sources of energy.
Le besoin d’un système de production de courant électrique totalement autonome, indépendant des saisons, fonctionnant sans consommer du courant électrique, sans nuisance sonore et sans dégagement de gaz toxiques s’avère donc indispensable.The need for a totally autonomous electricity production system, independent of the seasons, operating without consuming electric current, without noise pollution and without the release of toxic gases is therefore essential.
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Conformément à la présente invention, ce besoin est satisfait avec un dispositif mécanique qui produit du courant électrique en décuplant un infiniment lent mouvement de rotation provoqué par un couple de forces d'amorçage hydrauliques, par le truchement d’un système de décuplement constitué d’une série de pignons. Il s’agit d’un mécanisme de récupération et de conversion d’un mouvement de translation verticale en un mouvement de rotation par les actions conjuguées d’une crémaillère et d'une petite roue dentée d'attaque.In accordance with the present invention, this need is satisfied with a mechanical device which produces electric current by multiplying an infinitely slow rotational movement caused by a couple of hydraulic priming forces, by means of a decoupling system consisting of a series of sprockets. It is a mechanism for recovering and converting a vertical translational movement into a rotational movement by the combined actions of a rack and a small toothed attack wheel.
L’invention est un dispositif compact analogue à un groupe électrogène et qui est destinée à équiper les zones privées du réseau électrique classique, à pallier aux coupures intempestives de courant électrique ou tout simplement à alimenter un ou plusieurs foyers en courant électrique.The invention is a compact device similar to a generator and which is intended to equip areas deprived of the conventional electrical network, to compensate for untimely power cuts or quite simply to supply one or more households with electrical current.
Globalement, le dispositif conforme à l’invention est composé de quatre unités juxtaposées ou superposées et reliées par un système de transmission. Il s’agit d’un module d’entrainement, d’un module de transmission, d’un module de décuplement et ur d’un alternateur.Overall, the device according to the invention is composed of four juxtaposed or superimposed units connected by a transmission system. It is a drive module, a transmission module, a decoupling module and an alternator.
Dans un mode de réalisation, le module d’entrainement est constitué d’un réservoir d’eau de grande capacité, posé sur un support en forme de croix, et pesant au moins une centaine de kilogramme. Ce réservoir tient lieu de force pressante en déployant environ une force d’au moins un millier de newton. Il est équipé à sa surface centrale, d’un orifice principal de remplissage, hermétiquement fermé par un grand bouchon.In one embodiment, the training module consists of a large capacity water tank, placed on a cross-shaped support, and weighing at least one hundred kilograms. This reservoir acts as a pressing force by deploying a force of at least a thousand newtons. It is equipped on its central surface with a main filling orifice, hermetically closed by a large cap.
Dans un mode de réalisation, le grand réservoir d’eau est muni d'un organe de vidange ; il s'agit d'un tube effilé excentré, émanent depuis son fond et qui effleure par une ouverture plus petite, fermée par un bouchon vissable et qui se prolonge par un tube fin souple de même diamètre. Ce tube souple porte à son extrémité, un tube d’extrémité durci qui peut se poser sur un socle de support. Ce tube effilé permet de vider le grand réservoir grâce à la pression atmosphérique par effet venturi et par simple aspiration.In one embodiment, the large water tank is provided with a drain member; it is an eccentric tapered tube, emanating from its bottom and which touches by a smaller opening, closed by a screw cap and which is extended by a thin flexible tube of the same diameter. This flexible tube carries at its end a hardened end tube which can be placed on a support base. This slender tube makes it possible to empty the large tank thanks to the atmospheric pressure by venturi effect and by simple aspiration.
Dans un mode de réalisation, le grand réservoir d’eau surmonte un petit réservoir d'eau, auquel il est relié par quatre tiges parallèles, ayant toutes une hauteur dépassant de peu la profondeur du petit réservoir et capables de se mouvoir verticalement grâce à une embase qui sert de glissière à guidage vertical, et en appuyant fortement sur un piston étanche qui comprime l’eau contenue dans le petit réservoir. Les quatre tiges verticales sont solidement reliées au support en croix du grand réservoir d'eau et au piston mobile du petit réservoir.In one embodiment, the large water tank surmounts a small water tank, to which it is connected by four parallel rods, all having a height slightly exceeding the depth of the small tank and able to move vertically thanks to a base which serves as a vertical guide slide, and by pressing strongly on a sealed piston which compresses the water contained in the small tank. The four vertical rods are firmly connected with the cross support of the large water tank and the movable piston of the small tank.
Dans un mode de réalisation, l’une des tiges verticales, située à une extrémité porte une règle graduée permettant d'indiquer grâce à un index, le niveau ou la capacité de l’eau dans leIn one embodiment, one of the vertical rods, located at one end, carries a graduated ruler making it possible to indicate, by means of an index, the level or the capacity of the water in the tank.
[6] petit réservoir. Tandis qu’une autre tige verticale située à l’autre extrémité est solidaire d’une crémaillère de longueur sensiblement équivalente à la profondeur du petit réservoir d’eau. Et l’une des deux tiges médianes des quatre tiges porte une manivelle dont le rôle est de remonter le grand réservoir d’eau et donc le piston, une fois en fin de course au fond du petit réservoir afin de le remplir à nouveau.[6] small tank. While another vertical rod located at the other end is attached to a rack of a length roughly equivalent to the depth of the small water tank. And one of the two middle rods of the four rods carries a crank whose role is to raise the large water tank and therefore the piston, once at the end of the race at the bottom of the small tank in order to fill it again.
Dans un mode de réalisation, le petit réservoir d'eau est percé en son fond central, d'un petit orifice relié à une canalisation ou tuyau d’évacuation. Ce dernier porte sur son parcourt, un robinet d’ouverture et de fermeture qui est l’organe de mise en marche et d’arrêt du dispositif de production de courant électrique selon l’invention. Ce tuyau porte à son extrémité, une bague permettant de régler le débit d’évacuation de l’eau qui est éjectée du petit réservoir sous la force pressante générée par le grand réservoir d’eau. On distingue également sur le bas-côté du petit réservoir d’eau, un orifice connexe qui se prolonge par un tube souple ; l’ensemble servant à le remplir lorsque le piston en fin de course est remonté grâce à la manivelle.In one embodiment, the small water tank is pierced in its central bottom with a small orifice connected to a pipe or drain pipe. The latter carries on its course, an opening and closing valve which is the starting and stopping device of the electric current production device according to the invention. This pipe carries at its end, a ring allowing to regulate the flow of evacuation of the water which is ejected from the small tank under the pressing force generated by the large water tank. We also distinguish on the side of the small water tank, a related orifice which is extended by a flexible tube; the assembly serving to fill it when the piston at the end of its stroke is raised thanks to the crank.
Dans un mode de réalisation, le module de transmission est composé quant à lui par un petit pignon ou roue dentée d'attaque, relié à un volant moteur de crabotage et de décrabotage par l’intermédiaire d’un arbre cannelé. Le volant-moteur est capable de coulisser vers la gauche ou vers la droite afin d’engrener ou de désengrener le module de décuplement.In one embodiment, the transmission module is made up of a small pinion or pinion gear, connected to a clutch and clutch release flywheel via a splined shaft. The flywheel is able to slide left or right to engage or disengage the decoupling module.
La troisième unité du positif de production de courant électrique selon l’invention est le module de décuplement dont le rôle est de sur-accélérer une très faible vitesse de rotation, à peine perceptible. Dans un mode de réalisation, ce module est constitué d’une série de deux pignons ; l'un de grand diamètre et l’autre de petit diamètre, d’abord engrenés, puis juxtaposés de façon alternée de sorte que le mouvement de rotation transmis, entre par le pignon de grand diamètre et sorte par celui de petit diamètre. Ainsi, un très lent mouvement de rotation transmis en interne, est accéléré de réplique en réplique, depuis l’entrée, sur le premier pignon, afin d’obtenir à la sortie, sur le dernier pignon, une vitesse de rotation décuplée n fois, avec n> 2.10e,The third unit of the electrical current production positive according to the invention is the decoupling module whose role is to over-accelerate a very low speed of rotation, barely perceptible. In one embodiment, this module consists of a series of two pinions; one of large diameter and the other of small diameter, first meshed, then juxtaposed alternately so that the rotational movement transmitted enters through the large diameter pinion and exits through the small diameter one. Thus, a very slow rotational movement transmitted internally, is accelerated from replica to replica, from the input, on the first pinion, in order to obtain at the output, on the last pinion, a tenfold rotational speed n times, with n > 2.10 e ,
Le dernier ou le quatrième module du dispositif de production de courant électrique conforme à l’invention est une génératrice ou un alternateur directement relié au module de décuplement par une courroie de transmission.The last or the fourth module of the electric current production device according to the invention is a generator or an alternator directly connected to the decoupling module by a transmission belt.
Dans un mode de réalisation, le fonctionnement du dispositif de production de courant électrique selon l’invention se présente comme suit : l’ouverture du robinet situé sur le canal d’évacuation de l’eau contenue dans le petit réservoir, déclenche la force pressante du grandIn one embodiment, the operation of the device for producing electric current according to the invention is as follows: the opening of the valve located on the evacuation channel of the water contained in the small reservoir, triggers the pressing force great
[7] réservoir d’eau qui est aussitôt transmise au piston du petit réservoir, via les quatre tiges parallèles s’appuyant sur le piston. La compression de l’eau par le piston provoque alors un infiniment lent mouvement linéaire de descente de ce dernier qui entraîne la crémaillère, tout en égouttant l’eau par le tuyau d’évacuation. Ce très lent mouvement linéaire est donc converti en un infiniment lent mouvement de rotation du petit pignon d'attaque grâce à la crémaillère à laquelle elle est emboîtée. Cet infiniment lent mouvement de rotation est transmis au premier pignon du module de décuplement engrené par crabotage au petit pignon d’attaque. Sur le dernier pignon du module de transmission, l’infiniment lent mouvement de rotation de départ devient après décuplement, un mouvement de rotation hyper rapide qui est alors transmis à l’alternateur via une courroie, et qui se met à débiter un courant électrique à ses bornes.[7] water tank which is immediately transmitted to the piston of the small tank, via the four parallel rods resting on the piston. The compression of the water by the piston then causes an infinitely slow linear downward movement of the latter which drives the rack, while draining the water through the discharge pipe. This very slow linear movement is therefore converted into an infinitely slow rotational movement of the small pinion thanks to the rack to which it is fitted. This infinitely slow rotational movement is transmitted to the first pinion of the decoupling module meshed by dog clutching the small drive pinion. On the last pinion of the transmission module, the infinitely slow initial rotational movement becomes, after a tenfold increase, a hyper-fast rotational movement which is then transmitted to the alternator via a belt, and which begins to deliver an electric current at its terminals.
Dans un mode de réalisation préféré non limitatif, la production du courant électrique dure au minimum trois mois, temps nécessaire au piston pour terminer sa course au fond du petit réservoir.In a preferred non-limiting embodiment, the production of the electric current lasts at least three months, the time necessary for the piston to complete its stroke at the bottom of the small reservoir.
Pour relancer la production du courant électrique, l’ensemble du système est alors réinitialisé en remplissant à nouveau le petit réservoir d’eau à l’aide de l’orifice connexe. Pour se faire, le robinet du canal d’éjection est refermé et le grand réservoir est surélevé jusqu’à sa position initiale à l’aide de la manivelle après sa vidange par l’organe de vidange.To restart the production of electric current, the entire system is then reset by refilling the small water tank using the related orifice. To do this, the valve of the ejection channel is closed and the large tank is raised to its initial position using the crank after it has been emptied by the emptying device.
Le dispositif de production de courant électrique conforme à l’invention présente les avantages suivants :The device for producing electric current according to the invention has the following advantages:
- il est écologique car ne produisant ni gaz toxiques et n’utilisant aucune substance toxique et recyclant l’eau utilisée ;- it is ecological because it produces no toxic gases and uses no toxic substances and recycles the water used;
- il ne produit aucune nuisance sonore ;- it produces no noise pollution;
- Il est compact et peu encombrant, de ce fait, il peut être déplacé à tout endroit ;- It is compact and space-saving, so it can be moved to any place;
- il est autonome et n’utilise aucun combustible ;- it is autonomous and does not use any fuel;
- il est économique, en effet son coût d’exploitation est quasiment nul et son entretien est très facilité.- it is economical, in fact its operating cost is almost zero and its maintenance is very easy.
Les autres caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la présentation de la description qui suit, illustrée par les figures 1,2,3 et 4, et qui représentent un exemple non limitatif de réalisation.The other characteristics of the invention will appear more clearly on presentation of the description which follows, illustrated by figures 1,2,3 and 4, and which represent a non-limiting example of embodiment.
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La figure °1, planche 1 est une vue de la face gauche du dispositif de production de courant électrique selon l’invention ,Figure °1, plate 1 is a view of the left side of the device for producing electric current according to the invention,
La figure 2, planche 1 est une vue de face du module de décuplement du dispositif de production de courant électrique selon l’invention ;Figure 2, plate 1 is a front view of the decoupling module of the electric current production device according to the invention;
La figure 3, planche 2 est une coupe longitudinale du dispositif de production de courant électrique selon l’invention ;Figure 3, plate 2 is a longitudinal section of the device for producing electric current according to the invention;
Et la figure 4, planche 3 est une coupe longitudinale de l'ensemble du module d’entrainement du dispositif de production de courant électrique selon l'invention.And Figure 4, plate 3 is a longitudinal section of the entire drive module of the device for producing electric current according to the invention.
L'invention est un dispositif mécanique qui a pour but de produire du courant électrique en décuplant un infiniment lent mouvement de rotation provoqué par un couple hydraulique, par le truchement d’un système de décuplement constitué d’une série de pignons engrenés. Son fonctionnement est basé sur un mécanisme de récupération et de conversion d’un mouvement de translation verticale en un mouvement de rotation par les actions conjuguées d’une crémaillère (7’) et d’une petite roue dentée d'attaque (16).The invention is a mechanical device whose purpose is to produce electric current by multiplying an infinitely slow rotational movement caused by a hydraulic torque, by means of a decoupling system consisting of a series of meshed gears. Its operation is based on a mechanism for recovering and converting a vertical translational movement into a rotational movement by the combined actions of a rack (7') and a small toothed attack wheel (16).
Le dispositif mécanique de production de courant électrique conforme à l’invention se compose de quatre unités juxtaposées ou superposées et reliés par un système de transmission. Ces unités sont le module d'entrainement, le module de transmission, le module de décuplement et l’alternateur.The mechanical device for producing electric current in accordance with the invention consists of four juxtaposed or superimposed units connected by a transmission system. These units are the drive module, the transmission module, the decoupling module and the alternator.
Dans un mode réalisation, le module d’entrainement est constitué principalement de deux réservoirs d’eau de volumes différents, posés l’un à la hauteur de l’autre.In one embodiment, the training module consists mainly of two water tanks of different volumes, placed one at the height of the other.
Dans un mode de réalisation préféré, un grand réservoir (33), de capacité 10OL, posé sur un support en forme de croix (19), et pesant au moins 100 kg, tient lieu de force pressante en déployant environ une force d’environ 1000 N. Ce réservoir est équipé à sa surface centrale, d’un orifice principal de remplissage, hermétiquement fermé à l’aide d’un grand bouchon (34).In a preferred embodiment, a large tank (33), of 10OL capacity, placed on a cross-shaped support (19), and weighing at least 100 kg, acts as a pressing force by deploying a force of approximately 1000 N. This reservoir is fitted on its central surface with a main filling orifice, hermetically closed with the aid of a large plug (34).
Dans un mode de réalisation, le grand réservoir d’eau (33) est muni d'un organe de vidange ; il s’agit d’un tube effilé excentré (20), émanent depuis son fond et qui effleure par une ouverture plus petite (21), fermée par un bouchon vissable. Ce tube souple porte à son extrémité, un tube d’extrémité durci qui peut se poser sur un socle de support. Ce tube effilé permet de vider le grand réservoir grâce à la pression atmosphérique par effet venturi et par simple aspiration.In one embodiment, the large water tank (33) is provided with a drain member; it is an eccentric tapered tube (20), emanating from its bottom and touching through a smaller opening (21), closed by a screw cap. This flexible tube carries at its end a hardened end tube which can be placed on a support base. This slender tube makes it possible to empty the large tank thanks to the atmospheric pressure by venturi effect and by simple aspiration.
Dans un mode de réalisation, le grand réservoir d’eau (33) surmonte un petit réservoir d'eau (31), auquel il est relié par quatre tiges parallèles, ayant toutes une hauteur dépassant de peu laIn one embodiment, the large water tank (33) surmounts a small water tank (31), to which it is connected by four parallel rods, all having a height slightly exceeding the
[9] profondeur du petit réservoir (21 ) et capables de se mouvoir verticalement grâce à une embase (17) qui sert de glissière à guidage vertical, et en appuyant fortement sur un piston étanche, enrobé (28) qui équipe le petit réservoir (21). Les quatre tiges verticales sont solidement reliées au support en croix du grand réservoir (19) et au piston mobile (28) du petit réservoir par un système visse-écrous.[9] depth of the small tank (21) and able to move vertically thanks to a base (17) which serves as a vertical guide slide, and by pressing strongly on a sealed, coated piston (28) which equips the small tank ( 21). The four vertical rods are firmly connected to the cross support of the large tank (19) and to the mobile piston (28) of the small tank by a screw-nut system.
Dans un mode de réalisation, l'une des tiges verticales (18), située à une extrémité porte une règle graduée (18) permettant d’indiquer grâce à un index (11), le niveau ou la capacité de l’eau dans le petit réservoir. Tandis qu’une autre tige verticale située à l’autre extrémité est solidaire d’une crémaillère (7') de longueur équivalente à la profondeur du petit réservoir. Et l’une des deux tiges médianes des quatre tiges porte une manivelle (12) dont le rôle est de remonter le piston en fin de course au fond du petit réservoir (21) pour le remplir à nouveau.In one embodiment, one of the vertical rods (18), located at one end, carries a graduated ruler (18) making it possible to indicate, by means of an index (11), the level or the capacity of the water in the small tank. While another vertical rod located at the other end is attached to a rack (7') of length equivalent to the depth of the small reservoir. And one of the two middle rods of the four rods carries a crank (12) whose role is to raise the piston at the end of its stroke to the bottom of the small tank (21) to fill it again.
Dans un mode de réalisation, le petit réservoir d’eau (21) est percé en son fond central, d’un petit orifice relié à une canalisation ou tuyau d’évacuation (26), et qui porte sur son parcourt, un robinet d’ouverture et de fermeture (27) qui constitue l’organe de mise en marche et d’arrêt du dispositif de production de courant électrique selon l’invention. Ce tuyau porte à son extrémité, une bague (13) permettant de régler le débit d’évacuation de l’eau qui est éjectée du petit réservoir d’eau sous la force pressante générée par le grand réservoir d’eau. On distingue également sur le bas-côté du petit réservoir d’eau, un orifice connexe (14) qui se prolonge par un tube souple (30) ; l’ensemble servant à le remplir lorsque le piston (28) en fin de course est remonté grâce à la manivelle (12). Dans un mode de réalisation préféré, le tube souple (30) peut être branché à un robinet d’eau courante.In one embodiment, the small water tank (21) is pierced in its central bottom with a small orifice connected to a drain pipe or pipe (26), and which carries on its course a tap for opening and closing (27) which constitutes the starting and stopping member of the device for producing electric current according to the invention. This pipe carries at its end a ring (13) making it possible to regulate the discharge rate of the water which is ejected from the small water tank under the pressing force generated by the large water tank. We also distinguish on the lower side of the small water tank, a related orifice (14) which is extended by a flexible tube (30); the assembly serving to fill it when the piston (28) at the end of its stroke is raised thanks to the crank (12). In a preferred embodiment, the flexible tube (30) can be connected to a running water tap.
Dans un mode de réalisation, le module de transmission est composé quant à lui par un petit pignon ou roue dentée d’attaque (16), relié à un volant baladeur de crabotage et de décrabotage (8) par l'intermédiaire d’un arbre cannelé (9). Le volant-baladeur (8) est capable de coulisser vers la gauche ou vers la droite afin d'engrener ou de désengrener le module de décuplement.In one embodiment, the transmission module is made up of a small drive pinion or toothed wheel (16), connected to a dog clutch and clutch release flywheel (8) via a shaft fluted (9). The sliding wheel (8) is able to slide to the left or to the right in order to engage or disengage the decoupling module.
La troisième unité du positif de courant électrique selon l’invention est le module de décuplement dont le rôle est de sur-accélérer un très lent mouvement de rotation. Dans un mode de réalisation préféré non limitatif, ce module est une boîte de vitesse dupliquée et à six répliques. Il est constitué de six jeux de deux séries de deux pignons de diamètres différents engrenés verticalement et juxtaposés horizontalement, et reliés par un arbre de transmission (1). LaThe third unit of the electric current positive according to the invention is the decoupling module whose role is to over-accelerate a very slow rotational movement. In a preferred non-limiting embodiment, this module is a duplicate and six-replica gearbox. It consists of six sets of two series of two pinions of different diameters meshed vertically and juxtaposed horizontally, and connected by a transmission shaft (1). The
[10] transmission du mouvement de rotation déjà dupliqué par un jeu de deux pignons, à l’autre jeu, se fait par le biais d’un roulement à billes (2). Tout l’ensemble étant enveloppé dans un carter (5) où des barres verticales (3) supportent les pignons (38 et 39) et les roulements à billes(2).[10] transmission of the rotational movement already duplicated by a set of two pinions, to the other set, is done by means of a ball bearing (2). The whole assembly being wrapped in a casing (5) where vertical bars (3) support the pinions (38 and 39) and the ball bearings (2).
Dans un mode de réalisation préféré, les grands pignons (38) mesurent 30 cm de diamètre et possèdent 100 dents alors les petits pignons (39) ont une taille de 9 cm de diamètre pour 20 dents. Les pignons engrenés le sont de sorte que le mouvement de rotation transmis par le petit pignon d’attaque (16), entre par le pignon de grand diamètre (38) et sorte par celui de petit diamètre (39). Un arbre de transmission (1) permettant de transmettre le mouvement de rotation dupliqué par un groupe de deux séries de deux pignons à l’autre, pour être encore dupliqué. Selon les diamètres des pignons et leurs nombres respectifs de dents, un très lent mouvement de rotation est transmis en interne, de réplique en réplique, depuis l'entrée, sur le premier pignon, pour donner à la sortie, sur le dernier pignon, une vitesse de rotation décuplée 244 140 625 fois.In a preferred embodiment, the large sprockets (38) measure 30 cm in diameter and have 100 teeth while the small sprockets (39) are 9 cm in diameter with 20 teeth. The gears are meshed so that the rotational movement transmitted by the small pinion (16), enters through the large diameter pinion (38) and exits through the small diameter (39). A transmission shaft (1) for transmitting the rotational movement duplicated by a group of two series of two pinions to the other, to be further duplicated. Depending on the diameters of the pinions and their respective numbers of teeth, a very slow rotational movement is transmitted internally, from replica to replica, from the input, on the first pinion, to give the output, on the last pinion, a tenfold rotational speed 244,140,625 times.
Le dernier ou quatrième module du dispositif de production de courant électrique conforme à l'invention est une dynamo ou un alternateur directement relié au module de décuplement. Dans un mode de réalisation préféré, la transmission se fait à l’aide d’une courroie de transmission inextensible et indéformable (25) montée sur la poulie de la dynamo (23).The last or fourth module of the electric current production device according to the invention is a dynamo or an alternator directly connected to the decoupling module. In a preferred embodiment, the transmission takes place using an inextensible and non-deformable transmission belt (25) mounted on the dynamo pulley (23).
Dans un mode de réalisation, le fonctionnement du dispositif de production de courant électrique selon l’invention se présente comme suit : l'ouverture du robinet monté sur le canal d’évacuation du petit réservoir (27), déclenche la force pressante du grand réservoir d’eau (33) qui descend très lentement, à une vitesse d’environ 6,6.10-2 pm/s, tout en comprimant l'eau du petit réservoir (21) en s’appuyant sur le piston de compression (28). Pendant ce temps, l’eau du petit réservoir (21) est évacuée goûte par goûte à un débit d’environ 6,34.μL/s, par le canal d'évacuation (27). Le très lent mouvement linéaire de descente, entraînant aussi la crémaillère (7’), est converti en un très lent mouvement de rotation grâce à la crémaillère (7’) qui est emboîtée au petit pignon d'attaque (16) qui se met à tourner aussitôt très lentement. Le très lent mouvement de rotation est transmis au premier pignon du module de décuplement par engrenage. Sur le dernier pignon du module de transmission, le lent mouvement de rotation de départ devient après décuplement, un mouvement de rotation hyper rapide qui est alors transmis à la dynamo électrique via la courroie, et qui se met à débiter un courant électrique à ses bornes.In one embodiment, the operation of the device for producing electric current according to the invention is as follows: the opening of the valve mounted on the evacuation channel of the small tank (27), triggers the pressing force of the large tank of water (33) which descends very slowly, at a speed of about 6.6.10-2 pm/s, while compressing the water in the small tank (21) by pressing the compression piston (28) . During this time, the water from the small reservoir (21) is evacuated taste by taste at a flow rate of approximately 6.34.μL/s, through the evacuation channel (27). The very slow linear downward movement, also driving the rack (7'), is converted into a very slow rotational movement thanks to the rack (7') which is fitted to the small pinion (16) which starts to turn immediately very slowly. The very slow rotational movement is transmitted to the first pinion of the gear decoupling module. On the last pinion of the transmission module, the slow initial rotational movement becomes, after tenfold, a hyper-fast rotational movement which is then transmitted to the electric dynamo via the belt, and which begins to deliver an electric current at its terminals .
Dans un mode de réalisation préféré non limitatif, la production du courant électrique dure au minimum trois mois, temps nécessaire au piston enrobé (28) pour parcourir une distance deIn a preferred non-limiting embodiment, the production of the electric current lasts at least three months, the time necessary for the coated piston (28) to travel a distance of
HHHH
51,5 cm à la même vitesse que le grand réservoir (33), avant de terminer sa course au fond du petit réservoir (21).51.5 cm at the same speed as the large tank (33), before ending its course at the bottom of the small tank (21).
Afin de relancer la production de courant électrique, l’ensemble du système est alors réinitialisé. Dans un mode réalisation préféré, le petit réservoir d’eau (21 ) est à nouveau rempli à 5 l'aide de l’orifice connexe, relié à un robinet. Pour se faire, le robinet du canal d’éjection (27) est refermé et le grand réservoir (33) est surélevé jusqu’à sa position initiale à l’aide de la manivelle (12) après sa vidange à l’aide de l'organe de vidange.In order to restart the production of electrical current, the entire system is then reset. In a preferred embodiment, the small water tank (21) is refilled at 5 using the associated port, connected to a tap. To do this, the valve of the ejection channel (27) is closed and the large tank (33) is raised to its initial position using the crank (12) after emptying it using the drain member.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de production de courant électrique selon l’invention est capable de délivrer une puissance comprise entre 10 et 15 kVA.In a preferred embodiment, the device for producing electric current according to the invention is capable of delivering a power of between 10 and 15 kVA.
Claims (13)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA20713A true OA20713A (en) | 2022-12-30 |
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