FR2884285A1

FR2884285A1 - FLUID MOTOR

Info

Publication number: FR2884285A1
Application number: FR0503404A
Authority: FR
Inventors: Jean Gambarota
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2006-10-13
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: FR2884285B1

Abstract

Dispositif pour collecter l'énergie des fluides (vents ou courant marins) .L'invention concerne un dispositif appelle MODULE composé de plusieurs turbines (A) et (B) à pales inversées tournant en sens inverse les unes par rapport aux autres et connectées entres elles par un système denté. Le tout étant monté sur un cadre métallique (F). La somme des énergies récupérées par chaque turbine est collectée en un point unique (B) et transmise à un câble métallique (I) par le biais de vis sans fin (C) et d'un pignon (H) monté sur un block (J) assurant la libre rotation du câble (I) autour du cadre métallique (F). La transmission entre le câble (I) et le pignon (H) est assurée par un roulement anti-retour (D). Plusieurs de ces modules sont enfilés sur le(s) câble(s) (I) permettant de récupérer à l'extrémité du (des) câble(s) (I) la somme de toutes les énergies collectées par toutes les turbines. L'orientation des turbines par rapport à la direction du fluide se fait en tirant ou poussant un câble par rapport a l'autre.Device for collecting the energy of fluids (wind or sea current) .The invention concerns a device called MODULE composed of several turbines (A) and (B) with reversed blades rotating in opposite directions and connected between each other. they by a toothed system. All mounted on a metal frame (F). The sum of the energy recovered by each turbine is collected at a single point (B) and transmitted to a wire rope (I) by means of worm (C) and a pinion (H) mounted on a block (J). ) ensuring the free rotation of the cable (I) around the metal frame (F). The transmission between the cable (I) and the pinion (H) is provided by a non-return bearing (D). Several of these modules are threaded onto the cable (s) (I) making it possible to recover at the end of the cable (s) (I) the sum of all the energies collected by all the turbines. The orientation of the turbines with respect to the direction of the fluid is by pulling or pushing one cable relative to the other.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

La présente invention concerne un dispositif pour collecter l'énergie du vent ou des courants marins. Cette énergie est récupérée sous forme d'un ou de 2 câbles en rotation a faible vitesse mais avec un couple important. Ce moteur peut être utiliser pour faire fonctionner soit un générateur soit une pompe. La nouveauté de ce dispositif est que de part sa structure le coût de fabrication est extrêmement bas permettant de produire de l'énergie a un coût inférieur aux méthodes classiques, nucléaires,hydroélectriques ou centrales a énergie fossile ou éoliennes traditionnelles. The present invention relates to a device for collecting wind energy or marine currents. This energy is recovered in the form of one or two cables rotating at low speed but with a large torque. This motor can be used to operate either a generator or a pump. The novelty of this device is that because of its structure the manufacturing cost is extremely low to produce energy at a lower cost than conventional methods, nuclear, hydroelectric or fossil energy plants or traditional wind turbines.

Le module de base: appelé MODULE (dessin 1) est composé de 2 types de turbine (A) et (B). La turbine A a des pales en sens inverse de la B permettant de tourner en sens inverse par rapport a l'autre. Chaque turbine est dentée en sa partie extérieure permettant a chaque turbine de communiquer son énergie a l'autre. Ces turbines étant de petite taille environ 50 cm,elles sont réalisées en nylon injecté réduisant considérablement le coût de fabrication traditionnel. Chaque turbine coûte moins de 2,00 Euros actuels à produire. Chaque turbine récupérant une faible énergie la solidité requise du système est faible. En installant un grand nombre de ces turbines sur un cadre métallique (F), on récupère en un point unique la somme des forces récupérées par chaque turbine. Cette structure permet également de réaliser des ensembles de grande longueur et de faible hauteur. Un cadre comportant 198 turbines (3 rangées X 66 colonnes) mesure environ 1,5 mètres de haut pour 33 mètres de long équivalent a une hélice unique de 7,5 mètres de diamètre. Par contre la surface exposée à la pression du fluide (vent ou eau) est d'environ 35 m2 pour le système multi-turbine alors qu'elle n'est que de 4,5 m2 pour l'hélice standard. Compte tenu du faible poids de l'ensemble, ce dispositif peut être flottant (flotteur E) avec un lest (poids G). La longueur du tube (F) submergé dépend de la force des vents ou courants locaux, il agit comme un contre-poids à la pression du vent sur les turbines, plus il est long et plus le moment de la force est important. Ce dispositif permet au cadre (F) de rester vertical et en cas de fortes bourrasques le cadre s'inclinera légèrement réduisant la pression du vent sur les turbines. Le dessin 1 montre le dispositif pour fonctionner avec du vent, le dessin 6 avec les courants marins. The basic module: called MODULE (drawing 1) is composed of 2 types of turbine (A) and (B). The turbine A has blades in the opposite direction of the B to rotate in the opposite direction to the other. Each turbine is toothed in its outer part allowing each turbine to communicate its energy to the other. These turbines being small about 50 cm, they are made of injected nylon significantly reducing the cost of traditional manufacturing. Each turbine costs less than 2.00 Euros current to produce. Each turbine recovering a low energy required system strength is low. By installing a large number of these turbines on a metal frame (F), the sum of the forces recovered by each turbine is recovered at a single point. This structure also allows for assemblies of great length and low height. A frame comprising 198 turbines (3 rows X 66 columns) is approximately 1.5 meters high and 33 meters long equivalent to a single propeller 7.5 meters in diameter. On the other hand, the surface exposed to the pressure of the fluid (wind or water) is about 35 m2 for the multi-turbine system whereas it is only 4.5 m2 for the standard propeller. Given the low weight of the assembly, this device can be floating (float E) with a ballast (weight G). The length of the submerged tube (F) depends on the strength of the local winds or currents, it acts as a counterweight to the wind pressure on the turbines, the longer it is and the more the moment of the force is important. This device allows the frame (F) to remain vertical and in case of strong gusts the frame will tilt slightly reducing the wind pressure on the turbines. Drawing 1 shows the device for working with wind, drawing 6 with the marine currents.

Transmission d'énergie des modules au(x) câble(s) : dessin 2 et dessin 3. L'énergie récupérée sur la turbine B est transmise a une vis sans fin (C) (plan vertical) qui tout en réduisant la vitesse de rotation et en accroissant le couple transmet l'énergie à un pignon (H) qui est dans un plan horizontal. Le pignon (H) est monté sur un block (J) qui est non solidaire du cadre (F) et qui peut tourner de 360 degrés autour de (F) permettant ainsi à chaque module de changer d'orientation par rapport au câble (I) et quand même de transmettre l'énergie au câble (I). Ce pignon (H) transmet son énergie à un câble à double torsadage (I) par l'intermédiaire de roulement anti-retour (D). Le roulement est solidaire du câble (I). Ce roulement anti-retour permet au câble de tourner librement si les turbines sont non actives. La force ne sera communiquée au câble que si la vitesse est supérieure à celle du câble. Ce simple dispositif permet d'éviter des tas de systèmes de régulation de vitesse car naturellement chaque module n'a pas le même rendement et donc pas le même couple à la même vitesse. Transmission of energy from the modules to the cable (s): drawing 2 and drawing 3. The energy recovered on the turbine B is transmitted to a worm (C) (vertical plane) which while reducing the speed of rotation and increasing the torque transmits energy to a pinion (H) which is in a horizontal plane. The pinion (H) is mounted on a block (J) which is not secured to the frame (F) and which can rotate 360 degrees around (F) thereby allowing each module to change orientation relative to the cable (I). ) and still transmit the energy to the cable (I). This pinion (H) transmits its energy to a double twisted cable (I) via a non-return bearing (D). The bearing is secured to the cable (I). This non-return bearing allows the cable to turn freely if the turbines are not active. The force will only be communicated to the cable if the speed is greater than that of the cable. This simple device avoids heaps of speed control systems because naturally each module does not have the same performance and therefore not the same torque at the same speed.

Assemblage des modules: dessin 4. Le dessin 4 illustre comment les modules sont reliés entre eux. La force récupérée sur le ou les câbles est donc la somme de toutes les énergies récupérées ou générées par chaque module et donc chaque turbine. Les câbles courant faisant environ 330 mètres de long, on peut relier plusieurs câbles entre eux pour augmenter la longueur totale (jusqu'a plusieurs kilomètres) . Le câble étant flexible il s'adapte aux différents niveaux de la mer et comme il est en constante rotation il reste linéaire. Orientation des turbines au vent: dessin 5. Pour avoir le meilleur rendement les turbines doivent être orientées pour être face au vent. Le dessin 5 montre qu'en tirant ou en poussant sur le câble A, l'orientation des modules est réalisable (le câble C étant fixe, la partie extrême des câbles A et C étant à terre ou sur une barge flottante ancrée). Assembly of the modules: drawing 4. Drawing 4 illustrates how the modules are interconnected. The force recovered on the cable or cables is the sum of all the energy recovered or generated by each module and therefore each turbine. Since the current cables are about 330 meters long, several cables can be connected together to increase the total length (up to several kilometers). The cable being flexible it adapts to the different levels of the sea and as it is in constant rotation it remains linear. Wind Turbines Orientation: Drawing 5. For best performance the turbines must be oriented to face the wind. Drawing 5 shows that by pulling or pushing on the cable A, the orientation of the modules is feasible (the cable C being fixed, the end part of the cables A and C being on the ground or on an anchored floating barge).

Mouvement des modules: il est à noter que l'utilisation de câbles métalliques pour collecter l'énergie permet dans le même temps d'éviter l'ancrage de chaque module car en rendant le system semi-flexible, il permet à chaque module d'être maintenu en place. Que ce soit pour collecter l'énergie du vent ou des courants marins le dispositif s'oriente naturellement dans la bonne direction sous la pression du courant ou des vents à cause de sa très grande longueur. Movement of modules: it should be noted that the use of metal cables to collect the energy allows at the same time to avoid the anchoring of each module because by making the semi-flexible system, it allows each module to be kept in place. Whether it is to collect wind energy or marine currents the device is naturally oriented in the right direction under the pressure of the current or winds because of its very great length.

Production d'électricité : dans une éolienne classique chaque éolienne en plus de son besoin de construction très solide est équipée d'un générateur ainsi que d'un système de régulation électrique et de système de protection contre les vents trop fort ainsi que dans certains cas de dispositif permettant de modifier l'orientation des pales. Les éoliennes sont ensuite montées en réseau et de nouveau des systèmes de régulation sont nécessaires. Dans notre dispositif comme nous récupérons l'ensemble des énergies de chaque modules en 1 point unique nous n'avons besoin que d'un générateur (plus gros) et d'aucun système de régulation, rendant tout le système extrêmement bon marché à fabriquer et donc rendant le prix du KWH produit très compétitif. Il est à noter que le rendement du système est inférieur aux éoliennes classiques, mais en bout de chaîne le prix du KWH est nettement inférieur à cause de son faible coût de fabrication et de production. Electricity generation: in a conventional wind turbine each wind turbine in addition to its very solid construction needs is equipped with a generator as well as a system of electrical regulation and wind protection system too strong and in some cases device for changing the orientation of the blades. Wind turbines are then networked and new control systems are needed. In our device as we recover all the energies of each module in 1 single point we only need a generator (bigger) and no regulation system, making the whole system extremely cheap to manufacture and so making the price of KWH produces very competitive. It should be noted that the efficiency of the system is lower than conventional wind turbines, but at the end of the chain the price of KWH is much lower because of its low cost of manufacture and production.

Environnement: les éoliennes classiques de part leur haute taille destinées à collecter du vent à la plus grande hauteur possible sont ressenties par les citoyens comme une pollution visuelle, l'utilisation donc de dispositifs de faible hauteur installés en mer devrait lever ce ressentiment. Environment: Large-sized wind turbines designed to collect wind at the highest possible height are perceived by citizens as a visual pollution, so the use of low-rise devices installed at sea should remove this resentment.

Claims

1) Device for recovering the energy of the winds or marine currents, characterized in that it comprises a large number of turbines (A) and (B) with inverted blades mounted on a metal frame (F) and rotating in the opposite direction relative to each other, and connected to each other by teeth in the outer portion of said turbines, the energy being recovered at a single point by means of a wire rope (I) in rotation with a very large torque.

2) Device according to claim 1, characterized in that it is provided with a float (E) and a ballast (G) to allow the floatation of the structure.

3) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that IO the energy recovered by the turbines is transmitted to a worm (C) connected to a pinion (H) mounted on a block (J), said pinion (H) transmitting its energy to a cable (I) via a non-return bearing (D).

4) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the turbines are assembled to form a set of low height but of great length equivalent to a single turbine of very large size.