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WO1997001707A1 - Tiltable active hydroelectric turbine wheel - Google Patents

Tiltable active hydroelectric turbine wheel Download PDF

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Publication number
WO1997001707A1
WO1997001707A1 PCT/CH1996/000206 CH9600206W WO9701707A1 WO 1997001707 A1 WO1997001707 A1 WO 1997001707A1 CH 9600206 W CH9600206 W CH 9600206W WO 9701707 A1 WO9701707 A1 WO 9701707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
aquatic
turbine
aerial
ballast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH1996/000206
Other languages
French (fr)
Inventor
Roger Dillmann
Marcel Wittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AU57575/96A priority Critical patent/AU5757596A/en
Publication of WO1997001707A1 publication Critical patent/WO1997001707A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Definitions

  • Hydraulic energy deserves better than the use of gravity alone: the simultaneous application of hydrostatic thrust (of the Archimedes principle).
  • the present invention aims not only to improve the productivity of the conventional hydraulic system, but also and above all, to considerably reduce the water consumption necessary for its operation in a recycling system.
  • the invention relates to the "recycling" of a potential liquid and cold energy, purely hydrodynamic which differs from thermodynamic energy systems.
  • the object of the present invention relates to this saving of water, by association of known hydraulic techniques with the use of the Archimedes thrust represented by a new hydraulic technique.
  • the invention relates to a process system of production of electricity more modest than the dam system, more efficient and damaging point for the natural environment.
  • the "tubular turbine in hydroelectric recycling system” is in principle intended to cover and supply a business or an isolated place, a village, at most a group of villages or a city. Such a location advantageously allows the transport of low voltage energy and the buried wiring underground.
  • the system can be built far from a watercourse, considering its almost closed circuit operation, with a make-up water flow taken from a stream diversion.
  • Such a system does not compete with conventional hydroelectricity, it replaces it without replacing it could in the near future to replace, for example, the production of nuclear energy which will soon be at the end of its normal use, a limiting condition unknown to hydropower which is also more ecological.
  • the tubular turbine technique combined with other hydraulic techniques forms a recycling system which is divided into an interdependent group.
  • This group is characterized by devices differentiated by their function, constituting the downstream group for recycling water and the upstream group for producing the same water.
  • the recycling group is made up of one or a set of boosters, the production group is made up of one or more tubular turbines.
  • Fig.l shows a system characterized by a well 8 containing a guided elevator and slid under seal along a metal column 12 vertically sealed 14.
  • a well 8 containing a guided elevator and slid under seal along a metal column 12 vertically sealed 14.
  • the booster is on the other hand consisting of a lower compartment 9 for gravity emptying, or pump emptying, the volume of which forms a third or a quarter or any other fraction smaller than the upper compartment 10.
  • booster s '' perform automatically.
  • a tank 13, located at level of filled well 8 collects the water consumed by the turbine. Recycling achieves at least 2/3 of water. This represents a considerable energy saving, and the absolute free use, considering that 1/3 of water at most is restored to nature by gravity.
  • the booster is a proven and proven device in this economic capacity.
  • the technique of a production group consists of tubular turbines (fig. 2 and 3 concerning some details).
  • the tubular turbine 16 is a device which is characterized by the use of the action of the gravity of water passing through a hollow body evolving in the air, supported by the hydrostatic thrust exerted on this empty hollow body evolving in the 'water.
  • tubular blade 1 + 2 there is a hydraulic turbine made up of several similar blades rotating both partly in water and partly in air. Water becoming the energy of passage. in each dawn, that the air replaces alternately under the effect of the rotation.
  • each blade is then carried out, according to the invention, under the combined action of 4 forces per blade and which are: a hydrostatic thrust from bottom to top, a weighing from top to bottom, a lever action, a reaction of the water at the outlet.
  • the characteristic of each blade is to be made up of a tube device open at each end 1 + 2
  • Fig.4 shows schematically the aquatic arm according to 2 versions, the simplest of which Fig. 4a is characterized by a forearm 17, a rounded right angle bend, a forearm 18 oriented in the direction of rotation by the open inlet directed towards the surface of the water for its taking .
  • the forearm is of equal length at the distance from the axis of the turbine to the full tank level.
  • this aquatic arm elbow forms a rounded angle more or less closed acute and the forearm is equal to 2 times the length of the rear arm which performs this measurement from the axis to the reservoir water level.
  • the aquatic arms are joined directly to a hub 3, which is characterized in that it consists of a cylinder section comprising as many elbows as there are arms located on one side and by as many elbows as there are arms located on the other side.
  • a central transmission shaft 4 emerges integral with each closed end portion of the hub.
  • the tube section can be round, oval, flat, triangular, and of different shape and length.
  • the turbine is characterized in that it rotates from its hub 3 integral with the blades, inside bronze rings or other stainless material, bearings, etc. These rings 5 are adjusted in circular openings provided in the two parallel faces of the tank 6, so that the turbine, provided with its only aquatic arms, can be introduced in assembly by the free release from above the tank.
  • the turbine is characterized, on the other hand, in a device with six, eight, twelve, sixteen, or any number of blades, forming aerial arms 2 for extending the aquatic arms.
  • This type of aerial arm is of rectilinear constitution, distributed at equal distances and of identical sharing, available on either side at the external outlet of the tank 6.
  • the tube section can be similar in shape to that of the water arms, and consist of a retention swelling at the end, in order to increase the weight of the water which precedes its reactive exit.
  • the length of the air vane arm will be determined during the optimal power search; it is in direct relation to size with the dawn arm.
  • the air vane arm 2 is in principle adjusted by a defined angle relative to the water vane arm 1, which is fixed at more or less 90 °.
  • the precise angle is determined experimentally, according to an internal water circulation at dawn the most economical for the fastest rotation, before the meeting of the arms is blocked.
  • the assembled dawn is characterized by a water inlet consisting of a single free opening at the end of the aquatic arm and, at the other end, the end of the air arm has a 90 ° bend whose free opening achieves the water outlet. This elbow can be extended by the optional retention swelling.
  • the blades are made of PVC tubes or other stainless materials.
  • the reservoir 6 is characterized in that it is made of reinforced concrete or reinforced plastic, of rectangular shape, of a length greater than the blade diameter, and of width equal internally to the passage without blade friction. The corners of the bottom are strongly rounded, in order to regulate the turbulence which results from the rotation of the aquatic arms.
  • a water inlet is located high up on the upper level.
  • the turbine automatically rotates from an axis below the upper constant level of the tank, the height of which is determined according to the size of the aquatic arm 1 chosen.
  • the forearm exit from this level corresponds to the start of the flow of water contained in the entire blade; at the end of the flow, the air arm 2 is located at the vertical base of the hub. Without load the rotation of the tubular turbine persists with the drop in the level in the tank until it reaches the hub.
  • the hydrodynamics of this type of turbine is therefore characterized in that it takes place spontaneously in still water (apart from the need for water or current, which can nevertheless be associated therewith by their own action), between two different levels gravity; by its economy in consumed water, in the fact that it transforms all available water into mechanical energy, without losses by deflection of any flow or pressure. It is also characterized by the presence of a particular permanent motor torque, the line of force of which is equal to the length of the aquatic arm increased by the length of the aerial arm. Models with 12 or more blades are preferably designed in small dimensions; tubes between 50 and 100 mm in diameter, length of the aquatic arms limited between 600 mm and 1200 mm. This reduces the blade diameter between 1500 mm and 2800 mm.
  • the water vane arm is then characterized, in this version (c), by a flap device articulated by 90 ° under the effect of the stream on the forearm 18: when the forearm enters upstream at the surface of the water, the watercourse acts on a single or a double flap which opens at the front of the flow and is held there perpendicularly against a stop when the forearm is in the process of outlet downstream of the water surface, this flap folds or folds one against the other (like the wings of a butterfly), is positioned in the direction of the river.
  • the recycling of running water is also possible in this version, but in an independent way and not in a system.
  • a fourth version (d) of the invention characterizes a device for vacuum (by suction) and overpressure (by discharge), consisting of a turbine pump integrated in each blade, centralized in a tubular bulge section internal to the hub.
  • Each pump is slaved to an electronic distributor of a timely on-off control: so that the hydrostatic thrust acts on the aquatic arm - constituted according to version (b) - in a half-turn of the turbine and that gravity acts on the aerial arm also by a half-turn (minus the top and bottom blind spot concerning the moment of the vertical position of arm position).
  • This process is particularly suitable for the large capacity tubular turbine, because of the volume of water circulating in the blades and the long length of the arms: the only atmospheric pressure being insufficient to ensure the necessary flow speed.
  • the pumps can be supplied with low voltage by a battery integrated in the hub, otherwise by external electricity by means of a rotary switch.
  • Fig.5 characterizes a fifth version (e) of the invention in tubular rocker turbine system.
  • This device consists of a straight tilting tube 19 hinging in a central location at an angle of about 90 ° perpendicularly around a shaft 20 of rotation common to other identical independent and adjacent rockers.
  • Each rocker is consisting of aquatic section 21 upstream and aerial section 22 downstream, of balanced lengths. The tilting works under the hydrostatic thrust on the aquatic section emptied of a quantity of water previously taken from a basin, and by the gravity of this same quantity of water evacuated through the aerial section on the air side.
  • Each section is at the end made up of a swelling forming ballast 23 of comparable volume, the upstream ballast intended to empty into the downstream ballast, causing each of the sections to tilt from a horizontal position to a vertical position.
  • the water loading action is carried out in the opposite direction: the rocker having passed from the horizontal position to the vertical position, the water in the basin rushes into the aquatic section by an inlet valve
  • a flap 26 for releasing water terminates the downstream ballast, with the opening directed towards the water retaining wall, so that a reaction effect is produced which allows the aquatic section to tilt in imbalance in tilting view after recharging the aquatic section with water.
  • Continuous turbine rotation requires a minimum of successively active rockers, considering that each rocker performs only 90 °; the number of rockers and their length are only limited by the strength of the building materials. The speed of rotation of the motor shaft depends on the time that each rocker takes to act effectively
  • the retention basin is characterized by a wall inclined at an obtuse angle of a few degrees relative to the vertical of the water, to allow the rockers to take the vertical arrangement, high water side and low air side.
  • This construction is straight, with perpendicular reinforcing walls.
  • the infrastructure is advantageously made in a square shape, comprising 4 sides of independent rotation shafts.
  • the hydraulic building is surrounded by four discharge ditches communicating with level with deep wells of large diameter serving as elevators of large volumetric capacity.
  • a sixth version (f) of the invention characterizes a process for recycling the water consumed by tubular rocking turbine (version (e)).
  • Method starting from the principle of doubling the force obtained at the end of the transmission shaft by the fact of the gravity of a body of water in synergy with the Archimedes thrust that determines the volume of this mass substituted by air and that there is sufficient energy development to theoretically raise all the water consumed by rocking turbine, if not partially in practice by technological device (bucket wheel, pumps, etc.)
  • the hydraulic infrastructure implies, in all cases, a free supply of supply water and a free supply of drain water. This is independent of the possibility of partial or full recycling of this hydraulic energy.
  • the version device (f) of the invention operates in six stages which are broken down into four loading times and two unloading times. These water loading times count as passive states; the fifth time for discharging this water is neutral; only the sixth time appears active, effective state. This time is characterized by the latching of the drive motor shaft, performed on a quarter turn by rocker.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

A tubular turbine for a hydroelectric recycling system forming a hydroelectric generator for recovering water used by a hydroelectric generator producing said water. A recycling unit consists of a linear raiser and a production unit consists of a rotary tubular turbine. These different applications of a single invention are combined in a novel system in which the gravitational force of the water is used synergistically with the opposite force, i.e. buoyancy (Archimedes' principle). The combination of these two devices enables damless micro-stations to be built with restricted-voltage power lines that are buried so that they do not mar the landscape. The invention increases the conventional hydroelectric power generating capacity and thus it is mainly advantageous in that it combines water savings with virtually closed-circuit operation.

Description

ROUE HYDRAULIQUE BASCULANT A ACTION TILTING HYDRAULIC IMPELLER

La technique hydroélectrique en usage en cette fin de millénaire se trouve en un état conservateur depuis plus d'un siècle, elle montre cependant par là sa fiabilité fonctionnelle, mais aussi son attente d'innovation. L'eau connait un recyclage naturel permanent et pourtant, cette énergie hydrodynamique est ensuite freiné par le développement prodigieux de l'énergie thermodynamique, sutout en cette fin de siècle sous sa forme nucléaire. L'humanité dispose à présent de gigantesques centrales hydroélectriques, de réservoirs artificiels démesurés, de lignes à très hautes tension qui se tissent au-dessus des paysages. Ces constructions utilisent la masse et la pression des eaux si potentiellement et profusément disponibles. On en est venu à un gaspillage de ces ressources, au survoltage de la génération d'électricité en vue de son transport à longue distance. Le barrage empêche la remontée indispensable des poissons, la retenue des eaux envase les déchets en suspension. L'expérience montre aujourd' hui que les dommages de ce système d'exploitation sont devenus aussi importants que les avantages. L'énergie hydraulique mérite mieux que l'utilisation de la seule force de pesanteur : l'application simultanée de la poussée hydrostatique (du principe d'Archimède). La présente invention a pour objectif, non seulement d'améliorer la productivité du système hydraulique classique,mais aussi et surtout, de réduire considérablement la consommation d'eau nécessaire à son fonctionnement en système de recyclage.The hydroelectric technique in use at the end of this millennium has been in a conservative state for more than a century, but it thereby shows its functional reliability, but also its expectation of innovation. Water knows a permanent natural recycling and yet, this hydrodynamic energy is then held back by the prodigious development of thermodynamic energy, especially at the end of this century in its nuclear form. Humanity now has gigantic hydroelectric power stations, disproportionate artificial reservoirs, very high voltage lines that weave themselves over the landscapes. These constructions use the mass and pressure of the waters so potentially and profusely available. We have come to a waste of these resources, to the boost in the generation of electricity with a view to its long-distance transport. The dam prevents the essential ascent of fish, the retention of water silts up suspended waste. Experience today shows that the damage of this operating system has become as great as the benefits. Hydraulic energy deserves better than the use of gravity alone: the simultaneous application of hydrostatic thrust (of the Archimedes principle). The present invention aims not only to improve the productivity of the conventional hydraulic system, but also and above all, to considerably reduce the water consumption necessary for its operation in a recycling system.

L'invention concerne le "recyclage" d'une énergie potentielle liquide et froide, purement hydrodynamique qui se démarque des systèmes d'énergie thermodynamique. L'objet de la présente invention concerne cette économie de l'eau, par association de techniques hydrauliques connues à l'utilisation de la poussée d'Archimède représentée par une technique hydraulique nouvelle. L1 invention concerne un sytème en procédé de production d'électricité plus modeste que le système de barrage, plus économe et point dommageable pour l'environnement naturel. La "turbine tubulaire en système hydroélectrique de recyclage" est en principe destinée à couvrir et alimenter une entreprise ou un lieu isolé, un village, au plus un groupe de villages ou une ville. Une telle localisation permet avantageusement le transport de l'énergie à basse tension et le câblage enfoui sous terre. Le système peut être édifié loin d'un cours d'eau, considérant son fonctionnement en circuit presque fermé, avec une coulée d'eau d'appoint prise d'une dérivation d'un cours d'eau.Un tel système n'entre pas en concurrence avec l'hydroélectricité classique, il la supplée sans la remplacerai pourrait dans un proche avenir se substituer par exemple à la production d'énergie nucléaire qui sera bientôt au bout de son usage normal, condition limite que ne connait pas l'énergie hydraulique qui est aussi plus écologique.The invention relates to the "recycling" of a potential liquid and cold energy, purely hydrodynamic which differs from thermodynamic energy systems. The object of the present invention relates to this saving of water, by association of known hydraulic techniques with the use of the Archimedes thrust represented by a new hydraulic technique. 1 The invention relates to a process system of production of electricity more modest than the dam system, more efficient and damaging point for the natural environment. The "tubular turbine in hydroelectric recycling system" is in principle intended to cover and supply a business or an isolated place, a village, at most a group of villages or a city. Such a location advantageously allows the transport of low voltage energy and the buried wiring underground. The system can be built far from a watercourse, considering its almost closed circuit operation, with a make-up water flow taken from a stream diversion. Such a system does not compete with conventional hydroelectricity, it replaces it without replacing it could in the near future to replace, for example, the production of nuclear energy which will soon be at the end of its normal use, a limiting condition unknown to hydropower which is also more ecological.

La technique de la turbine tubulaire associée à d'autres techniques hydrauliques forme un système de recyclage qui se divise en groupe interdépendant. Ce groupe se caractérise par des dispositifs différenciés par leur fonction, constituant le groupe aval de recyclage d'eau et le groupe amont de production de la même eau.The tubular turbine technique combined with other hydraulic techniques forms a recycling system which is divided into an interdependent group. This group is characterized by devices differentiated by their function, constituting the downstream group for recycling water and the upstream group for producing the same water.

Le groupe de recyclage est constitué d'un ou d'un ensemble d'exhausseurs, le groupe de production est lui composé d'une ou de plusieurs turbines tubulaires.The recycling group is made up of one or a set of boosters, the production group is made up of one or more tubular turbines.

La turbine tubulaire travaille seule, ou à plusieurs, en ligne sur un niveau unique, sur différents niveaux, d'une façon superposée, disposée en gradins et cascades selon recyclage ou non. La fig.l représente un système caractérisé par un puit 8 contenant un exhausseur guidé et coulissé sous étanchéité le long d'une colonne métallique 12 scellée verticalement 14. A cette fonction attribuée à la colonne s'ajoute la fonction de captage d'eau et d'alimentation de réservoir 7-6 de turbine 16, par la communication naturelle des niveaux d'eau entre compartiment supérieur 10 d'exhausseur et la voie l'entrée haute de la colonne métallique ouverte 12. L'exhausseur est d'autre part constitué d'un compartiment inférieur 9 de vidage gravitaire, ou de vidage par pompe, dont le volume forme un tiers ou un quart ou toute autre fraction plus petite par rapport au compartiment supérieur 10. Le remplissage et le vidage alternatifs successifs d'exhausseur s'effectuent automatiquement. Un bac 13,situé à niveau de puits 8 remplis, récupère les eaux consommées par la turbine. Le recyclage réalise au minimum les 2/3 d'eau. Ce qui représente une économie d'énergie considérable, et la gratuité d'usage absolue, considérant qu' 1/3 d'eau au maximum est restituée à la nature par gravité. L'exhausseur est un dispositif éprouvé et avéré dans cette capacité économique. La technique d'un groupe de production est constituée de turbines tubulaires (fig.2 et 3 concernant quelques détails). La turbine tubulaire 16 est un dispositif qui se caractérise en l'utilisation de l'action de la pesanteur d'eau traversant un corps creux évoluant dans l'air, appuyée par la poussée hydrostatique s'exerçant sur ce corps creux vidé évoluant dans l'eau.The tubular turbine works alone, or in several, in line on a single level, on different levels, in a superimposed manner, arranged in steps and cascades according to recycling or not. Fig.l shows a system characterized by a well 8 containing a guided elevator and slid under seal along a metal column 12 vertically sealed 14. To this function assigned to the column is added the water collection function and supplying the turbine tank 7-6 16, by the natural communication of the water levels between the upper compartment 10 of the booster and the track the high entry of the open metal column 12. The booster is on the other hand consisting of a lower compartment 9 for gravity emptying, or pump emptying, the volume of which forms a third or a quarter or any other fraction smaller than the upper compartment 10. The successive alternating filling and emptying of booster s '' perform automatically. A tank 13, located at level of filled well 8, collects the water consumed by the turbine. Recycling achieves at least 2/3 of water. This represents a considerable energy saving, and the absolute free use, considering that 1/3 of water at most is restored to nature by gravity. The booster is a proven and proven device in this economic capacity. The technique of a production group consists of tubular turbines (fig. 2 and 3 concerning some details). The tubular turbine 16 is a device which is characterized by the use of the action of the gravity of water passing through a hollow body evolving in the air, supported by the hydrostatic thrust exerted on this empty hollow body evolving in the 'water.

Comme ce corps forme aube tubulaire 1 + 2, l'on dispose d'une turbine hydraulique composée de plusieurs aubes semblables tournant à la fois en partie dans l'eau et en partie dans l'air. L'eau devenant l'énergie de passage . en chaque aube,que remplace l'air alternativement sous l'effet de la rotation.As this body forms tubular blade 1 + 2, there is a hydraulic turbine made up of several similar blades rotating both partly in water and partly in air. Water becoming the energy of passage. in each dawn, that the air replaces alternately under the effect of the rotation.

La rotation de la turbine tubulaire s'effectue alors, selon l'invention, sous l'action combinée de 4 forces par aube et qui sont : une poussée hydrostatique de bas en haut, une pesée de haut en bas, une action de levier, une réaction de l'eau en sortie. La caractéristique de chaque aube est d'être constituée d'un dispositif de tube ouvert à chaque extrémité 1 + 2The rotation of the tubular turbine is then carried out, according to the invention, under the combined action of 4 forces per blade and which are: a hydrostatic thrust from bottom to top, a weighing from top to bottom, a lever action, a reaction of the water at the outlet. The characteristic of each blade is to be made up of a tube device open at each end 1 + 2

Elle est assemblée avec d'autres aubes identiques tournant autour d'un centre commun. Elle se compose d'un bras 1 d'aube tournant dans l'eau et d'un bras 2 d'aube tournant dans l'air séparément réunis par un moyeu 3. La turbine tubulaire se caractérise en un dispositif à six, à huit, à douze, à seize, ou à un nombre quelconque d'aubes, formant bras aquatiques 1 répartis à distances égales et de partage identique autour d'un moyeu 3. La fig.4 schématise le bras aquatique selon 2 versions dont la plus simple fig.4a se caractérise par un arrière-bras 17, un coude d'angle droit arrondi, un avant-bras 18 orienté dans le sens de la rotation par l'entrée ouverte dirigée vers la surface de l'eau en vue de sa prise. L'avant-bras est d'égale longueur à la distance partant de l'axe de la turbine au niveau plein de réservoir. Dans une seconde version fig.4b de l'invention, ce coude de bras aquatique forme un angle arrondi aigii plus ou moins fermé et l'avant -bras est égal à 2 fois la longueur de l'arrière-bras qui lui réalise cette mesure depuis l'axe au niveau d'eau de réservoir. Les bras aquatiques sont réunis directement à un moyeu 3, lequel se caractérise en ce qu'il est constitué d'un tronçon de cylindre comportant autant de coudes qu'il y a de bras situés d'un côté et par autant de coudes qu'il y a de bras situés de l'autre côté. Un arbre central 4 de transmission se dégage solidaire de chaque partie d'extrémité fermée du moyeu. La section de tube peut être de forme ronde, ovale, plate, triangulaire, et de forme et longueur différenciée.It is assembled with other identical blades rotating around a common center. It consists of a blade arm 1 rotating in the water and a blade arm 2 rotating in the air joined together by a hub 3. The tubular turbine is characterized in a device with six, eight , twelve, sixteen, or any number of blades, forming aquatic arms 1 distributed at equal distances and of identical sharing around a hub 3. Fig.4 shows schematically the aquatic arm according to 2 versions, the simplest of which Fig. 4a is characterized by a forearm 17, a rounded right angle bend, a forearm 18 oriented in the direction of rotation by the open inlet directed towards the surface of the water for its taking . The forearm is of equal length at the distance from the axis of the turbine to the full tank level. In a second version fig.4b of the invention, this aquatic arm elbow forms a rounded angle more or less closed acute and the forearm is equal to 2 times the length of the rear arm which performs this measurement from the axis to the reservoir water level. The aquatic arms are joined directly to a hub 3, which is characterized in that it consists of a cylinder section comprising as many elbows as there are arms located on one side and by as many elbows as there are arms located on the other side. A central transmission shaft 4 emerges integral with each closed end portion of the hub. The tube section can be round, oval, flat, triangular, and of different shape and length.

La turbine se caractérise en ce qu'elle tourne de son moyeu 3 solidaire des aubes, à l'intérieur de bagues de bronze ou autre matériau inoxydable, roulements, etc... Ces bagues 5 sont ajustées dans des ouvertures circulaires prévues dans les deux faces parallèles du réservoir 6, de sorte que la turbine, munie de ses seuls bras aquatiques, puisse s'introduire en montage par le dégagement libre d'en haut de réservoir.The turbine is characterized in that it rotates from its hub 3 integral with the blades, inside bronze rings or other stainless material, bearings, etc. These rings 5 are adjusted in circular openings provided in the two parallel faces of the tank 6, so that the turbine, provided with its only aquatic arms, can be introduced in assembly by the free release from above the tank.

La turbine est caractérisée, d'autre part, en un dispositif à six, à huit, à douze, à seize, ou à un nombre quelconque d'aubes, formant bras aériens 2 de prolongation des bras aquatiques. Ce genre de bras aérien est de constitution rectiligne, réparti à distances égales et de partage identique, en disposition de part et d'autre en sortie extérieure du réservoir 6 . La section de tube peut être de forme semblable à celle des bras aquatiques, et être constituée d'un enflement de rétention à l'extrémité, afin d'augmenter le poids de l'eau qui précède sa sortie réactive. La longueur du bras d'aube aérien sera déterminée lors de la recherche optimale de puissance ; elle est en rapport direct de grandeur avec du bras d'aube aquatique. Le bras d'aube aérien 2 est en principe réglé d'un angle défini par rapport au bras d'aube aquatique 1, qui se fixe à plus ou moins 90°. L'angle précis se détermine expérimentalement, en fonction d'une circulation d'eau interne à l'aube la plus économe pour la rotation la plus rapide, avant que se bloque la réunion des bras. L'aube assemblée se caractérise par une entrée d'eau constituée en simple ouverture libre à l'extrémité du bras aquatique et, à l'autre bout, l'extrémité du bras aérien comporte un coude de 90° dont l'ouverture libre réalise la sortie d'eau. Ce coude peut être prolongé par l'enflement de rétention prévu en option. Les aubes sont constituées en tubes de PVC ou autres matériaux inoxydables. Le réservoir 6 se caractérise en ce qu'il est constitué en béton armé ou en matière plastique armée, de forme rectangulaire, d'une longueur supérieure au diamètre d'aube, et de largeur égale intérieurement au passage sans frottement d'aube. Les coins du fond sont fortement arrondis, afin de régulariser les turbulences qui résultent de la rotation des bras aquatiques.The turbine is characterized, on the other hand, in a device with six, eight, twelve, sixteen, or any number of blades, forming aerial arms 2 for extending the aquatic arms. This type of aerial arm is of rectilinear constitution, distributed at equal distances and of identical sharing, available on either side at the external outlet of the tank 6. The tube section can be similar in shape to that of the water arms, and consist of a retention swelling at the end, in order to increase the weight of the water which precedes its reactive exit. The length of the air vane arm will be determined during the optimal power search; it is in direct relation to size with the dawn arm. The air vane arm 2 is in principle adjusted by a defined angle relative to the water vane arm 1, which is fixed at more or less 90 °. The precise angle is determined experimentally, according to an internal water circulation at dawn the most economical for the fastest rotation, before the meeting of the arms is blocked. The assembled dawn is characterized by a water inlet consisting of a single free opening at the end of the aquatic arm and, at the other end, the end of the air arm has a 90 ° bend whose free opening achieves the water outlet. This elbow can be extended by the optional retention swelling. The blades are made of PVC tubes or other stainless materials. The reservoir 6 is characterized in that it is made of reinforced concrete or reinforced plastic, of rectangular shape, of a length greater than the blade diameter, and of width equal internally to the passage without blade friction. The corners of the bottom are strongly rounded, in order to regulate the turbulence which results from the rotation of the aquatic arms.

Une entrée d'eau se trouve en lieu haut, à niveau supérieur. En immersion la turbine tourne automatiquement d'axe en-dessous du niveau constant supérieur de réservoir, dont la hauteur se détermine en fonction de la dimension de bras aquatique 1 choisi . La sortie d'avant-bras hors de ce niveau correspond au début d'écoulement de l'eau contenue dans l'aube entière ; en fin d'écoulement, le bras aérien 2 se situe à la base verticale du moyeu. Hors charge la rotation de la turbine tubulaire persiste avec la baisse du niveau dans le réservoir jusqu'à ce qu'il atteigne le moyeu. L'hydrodynamique de ce type de turbine se caractérise dès lors dans le fait qu'elle s'effectue spontanément en eau immobile (hors besoins de chute ni de courant, lesquels peuvent néanmoins y être associés de leur propre action), entre deux niveaux différents de gravité ; par son économie en eau consommée, dans le fait qu'elle transforme en énergie mécanique l'intégralité de l'eau disponible, sans pertes par déviation d'aucune coulée ni de pression. Elle se caractérise également par la présence d'un couple moteur permanent particulier, dont la ligne de force est égale à la longueur du bras aquatique augmentée de la longueur du bras aérien. Les modèles à 12 aubes et plus sont de préférence conçus en petite dimension ; tubes entre 50 et 100 mm de diamètre, longueur des bras aquatiques limitées entre 600 mm et 1200 mm. Ce qui réduit le diamètre d'aube entre 1500 mm et 2800 mm. Ceci par la nécessité de la préfabrication de réservoir compatible avec une longueur et un poids transportables. Pour les modèles de plus grande dimension, de six à douze aubes, notamment avec des tubes de diamètres supérieurs à 100 mm et des longueurs de bras importantes, le réservoir est réalisé à même le lieu d'installation. La dérivation d'un cours d'eau par un canal conique d'accélération permet d'accroître encore, par une cinquième force, la puissance de la turbine tubulaire. Le bras d'aube aquatique se caractérise alors, en cette version (c), par un dispositif de volet articulant de 90° sous l'effet du cours d'eau sur l'avant-bras 18 : lorsque l'avant-bras entre par amont en surface d'eau, le cours d'eau agit sur un simple ou un double volet qui s'ouvre au devant de la coulée et s'y maintient perpendiculairement contre une butée quand l'avant-bras se situe en instance de sortie avale de la surface d'eau, ce volet se rabat ou se plie l'un contre l'autre (comme des ailes d'un papillon), se positionne dans le sens du cours d'eau. Le recyclage des eaux coulantes reste également possible, dans cette version, mais d'une manière indépendante et non en système.A water inlet is located high up on the upper level. In immersion, the turbine automatically rotates from an axis below the upper constant level of the tank, the height of which is determined according to the size of the aquatic arm 1 chosen. The forearm exit from this level corresponds to the start of the flow of water contained in the entire blade; at the end of the flow, the air arm 2 is located at the vertical base of the hub. Without load the rotation of the tubular turbine persists with the drop in the level in the tank until it reaches the hub. The hydrodynamics of this type of turbine is therefore characterized in that it takes place spontaneously in still water (apart from the need for water or current, which can nevertheless be associated therewith by their own action), between two different levels gravity; by its economy in consumed water, in the fact that it transforms all available water into mechanical energy, without losses by deflection of any flow or pressure. It is also characterized by the presence of a particular permanent motor torque, the line of force of which is equal to the length of the aquatic arm increased by the length of the aerial arm. Models with 12 or more blades are preferably designed in small dimensions; tubes between 50 and 100 mm in diameter, length of the aquatic arms limited between 600 mm and 1200 mm. This reduces the blade diameter between 1500 mm and 2800 mm. This is due to the need for prefabrication of tanks compatible with transportable length and weight. For larger models, from six to twelve blades, in particular with tubes with diameters greater than 100 mm and long arm lengths, the tank is produced right at the place of installation. The diversion of a watercourse by a conical acceleration channel makes it possible to further increase, by a fifth force, the power of the tubular turbine. The water vane arm is then characterized, in this version (c), by a flap device articulated by 90 ° under the effect of the stream on the forearm 18: when the forearm enters upstream at the surface of the water, the watercourse acts on a single or a double flap which opens at the front of the flow and is held there perpendicularly against a stop when the forearm is in the process of outlet downstream of the water surface, this flap folds or folds one against the other (like the wings of a butterfly), is positioned in the direction of the river. The recycling of running water is also possible in this version, but in an independent way and not in a system.

Une quatrième version (d) de l'invention caractérise un dispositif de dépression (par aspiration) et de surpression (par refoulement) ajoutées, constitué d'une pompe à turbine intégrée en chaque aube, centralisée dans une section d'enflement tubulaire interne au moyeu. Chaque pompe est asservie à un distributeur électronique d'une commande marche-arrêt opportune : en sorte que la poussée hydrostatique agisse sur le bras aquatique - constitué selon la version (b)- en un demi-tour de turbine et que la pesanteur agisse sur le bras aérien également d'un demi-tour (moins l'angle mort haut et bas concernant le moment du lieu vertical de position de bras). Ce procédé convient particulièrement pour la turbine tubulaire de grande capacité, en raison du volume d'eau en circulation dans les aubes et de la longueur importantes des bras : la seule pression atmosphérique étant insuffisante pour assurer la rapidité d'écoulement nécessaire. Les pompes peuvent être alimentées en basse tension par une batterie intégrée au moyeu, sinon par l'électricité extérieure au moyen d'un contacteur tournant.A fourth version (d) of the invention characterizes a device for vacuum (by suction) and overpressure (by discharge), consisting of a turbine pump integrated in each blade, centralized in a tubular bulge section internal to the hub. Each pump is slaved to an electronic distributor of a timely on-off control: so that the hydrostatic thrust acts on the aquatic arm - constituted according to version (b) - in a half-turn of the turbine and that gravity acts on the aerial arm also by a half-turn (minus the top and bottom blind spot concerning the moment of the vertical position of arm position). This process is particularly suitable for the large capacity tubular turbine, because of the volume of water circulating in the blades and the long length of the arms: the only atmospheric pressure being insufficient to ensure the necessary flow speed. The pumps can be supplied with low voltage by a battery integrated in the hub, otherwise by external electricity by means of a rotary switch.

La fig.5 caractérise une cinquième version (e) de l'invention en système de turbine tubulaire à bascule. Ce dispositif est constitué d'un tube basculeur 19 rectiligne s'articulant en lieu central d'un angle d'environ 90° perpendiculairement autour d'un arbre 20 de rotation commun à d'autres basculeurs identiques indépendants et adjacents. Chaque basculeur est constitué en section aquatique 21 d'amont et en section aérienne 22 d'aval, de longueurs équilibrées. Le basculement fonctionne sous la poussée hydrostatique sur la section aquatique vidée d'une quantité d'eau préalablement prise dans un bassin, et par la pesanteur de cette même quantité d'eau évacuée à travers la section aérienne côté air. Chaque section est d'extrémité constituée d'un enflement formant ballast 23 de volume comparable, le ballast amont destiné à se vider dans le ballast aval, faisant basculer chacune des sections d'une position horizontale à une position verticale. L'action de chargement en eau s'effectue en sens inverse : le basculeur étant passé de la position horizontale à la position verticale, l'eau du bassin s'engouffre dans la section aquatique par un clapet d'entréeFig.5 characterizes a fifth version (e) of the invention in tubular rocker turbine system. This device consists of a straight tilting tube 19 hinging in a central location at an angle of about 90 ° perpendicularly around a shaft 20 of rotation common to other identical independent and adjacent rockers. Each rocker is consisting of aquatic section 21 upstream and aerial section 22 downstream, of balanced lengths. The tilting works under the hydrostatic thrust on the aquatic section emptied of a quantity of water previously taken from a basin, and by the gravity of this same quantity of water evacuated through the aerial section on the air side. Each section is at the end made up of a swelling forming ballast 23 of comparable volume, the upstream ballast intended to empty into the downstream ballast, causing each of the sections to tilt from a horizontal position to a vertical position. The water loading action is carried out in the opposite direction: the rocker having passed from the horizontal position to the vertical position, the water in the basin rushes into the aquatic section by an inlet valve

24 ouvert situé en bout de ballast amont jusqu'au devant d'un clapet central24 open located at the end of upstream ballast to the front of a central valve

25 de sortie simultanément fermé, et le basculeur se remet en position horizontale. L'articulation du basculeur est libre lors de cette charge en eau.Le lieu d'articulation du basculeur est situé en-dessous ou au-dessus de l'arbre de rotation transversal, une fente murale 29 de hauteur correspondante à l'angle de bascule se trouve étanchéifiée par un rideau plissé ceint à l'entour de tube, en gardant l'obturation souple et étanche. Un verrou 27 de blocage électromagnétique, situé côté aérien du mur mitoyen au bassin aquatique, maintient le basculeur en disposition horizontale. Un tuyau souple de pressurisation 28 est placé sur le ballast amont aquatique. La décharge de cette eau confinée dans la section aquatique se réalise lors de l'inversion des deux clapets réunis par une tringle de commande, avec fermeture du clapet d'entrée et ouverture du clapet de sortie. L'eau s'introduit alors rapidement dans la section aérienne, jusqu'à remplir le ballast aval (en laissant la section aérienne de tube vide), et le basculeur entre en action efficace par entraînement de l'arbre moteur 20 au moyen d'un encliquetage. Un volet 26 de lâcher d'eau termine le ballast aval, avec l'ouverture dirigée vers le mur de retenue des eaux, de sorte qu'il se produise un effet de réaction qui permet à la section aquatique de s'incliner en déséquilibre en vue de basculement après rechargement en eau de la section aquatique. La rotation continuelle en turbine nécessite un minimum de basculeurs successivement actifs, considérant que chaque basculeur n'effectue que 90° ; le nombre de basculeurs et leur longueur ne sont limités que par la résistance des matériaux de construction. La vitesse de rotation de l'arbre moteur dépend du temps que met chaque basculeur à agir efficacement25 simultaneously closed, and the rocker returns to the horizontal position. The articulation of the rocker is free during this water load. The place of articulation of the rocker is located below or above the transverse rotation shaft, a wall slot 29 of height corresponding to the angle of flip-flop is sealed by a pleated curtain belted around the tube, keeping the closure flexible and waterproof. An electromagnetic blocking lock 27, located on the aerial side of the wall adjoining the aquatic basin, keeps the rocker in a horizontal arrangement. A flexible pressurization pipe 28 is placed on the upstream aquatic ballast. The discharge of this water confined in the aquatic section is carried out during the inversion of the two valves joined by a control rod, with closing of the inlet valve and opening of the outlet valve. The water then quickly enters the aerial section, until filling the downstream ballast (leaving the aerial section of the tube empty), and the rocker comes into effective action by driving the motor shaft 20 by means of a click. A flap 26 for releasing water terminates the downstream ballast, with the opening directed towards the water retaining wall, so that a reaction effect is produced which allows the aquatic section to tilt in imbalance in tilting view after recharging the aquatic section with water. Continuous turbine rotation requires a minimum of successively active rockers, considering that each rocker performs only 90 °; the number of rockers and their length are only limited by the strength of the building materials. The speed of rotation of the motor shaft depends on the time that each rocker takes to act effectively

La temporisation de ce mouvement se mesure ainsi uniquement après le passage de l'eau de la section aquatique au ballast aval, donc durant l'instant où la poussée d'Archimède opère de bas en haut en synergie avec la pesanteur opérant de haut en bas. La puissance développée et la force de production électrique générée sont de l'ordre du double de ce que l'on attend habituellement d'une machine hydraulique, ceci indépendamment de la possibilité de recyclage.The timing of this movement is thus measured only after the passage of water from the aquatic section to the downstream ballast, therefore during the moment when the Archimedes' thrust operates from bottom to top in synergy with gravity operating from top to bottom . The developed power and the generated electrical production force are about double what is usually expected from a hydraulic machine, regardless of the possibility of recycling.

Le bassin de rétention se caractérise par une paroi inclinée d'un angle obtu de quelques degrés par rapport à la verticale des eaux, pour permettre aux basculeurs de prendre la disposition verticale, côté haut eau et côté bas air. Cette construction est rectiligne, comportant des murs de renfort perpendiculaires. Dans la conception en système de recyclage, l'infrastructure est avantageusement réalisée de forme carrée, comportant 4 côtés d'arbres indépendants de rotation. L'édifice hydraulique est ceint de quatre fossés de déversement communiquant de niveau avec des puits profonds de grand diamètre servant des exhausseurs de grande capacité volumétrique.The retention basin is characterized by a wall inclined at an obtuse angle of a few degrees relative to the vertical of the water, to allow the rockers to take the vertical arrangement, high water side and low air side. This construction is straight, with perpendicular reinforcing walls. In the recycling system design, the infrastructure is advantageously made in a square shape, comprising 4 sides of independent rotation shafts. The hydraulic building is surrounded by four discharge ditches communicating with level with deep wells of large diameter serving as elevators of large volumetric capacity.

Une sixième version (f) de l'invention caractérise un procédé de recyclage des eaux consommées par turbine tubulaire à bascule (version (e)). Procédé partant du principe de dédoublement de la force obtenue en bout d'arbre de transmission par le fait d'utilisation de la pesanteur d'une masse d'eau en synergie à la poussée d'Archimède que détermine le volume de cette masse substituée par de l'air et qu'il existe un développement suffisant d'énergie pour remonter théoriquement toute l'eau consommée par turbine à bascule, sinon partiellement en pratique par dispositif technologique (roue à godets, pompes, etc..)A sixth version (f) of the invention characterizes a process for recycling the water consumed by tubular rocking turbine (version (e)). Method starting from the principle of doubling the force obtained at the end of the transmission shaft by the fact of the gravity of a body of water in synergy with the Archimedes thrust that determines the volume of this mass substituted by air and that there is sufficient energy development to theoretically raise all the water consumed by rocking turbine, if not partially in practice by technological device (bucket wheel, pumps, etc.)

L'infrastructure hydraulique implique, dans tous les cas de figure, une arrivée libre d'eau d'alimentation et un départ libre d'eau d'évacuation. Ceci indépendamment de la possibilité du recyclage partiel ou intégral de cette énergie hydraulique. Fonctionnement de la turbine à basculeurs : Le dispositif de version (f) d'invention fonctionne en six temps qui se décomposent en quatre temps de chargement et en deux temps de déchargement. Ces temps de chargement en eau comptent pour états passifs ; le cinquième temps de déchargement de cette eau est d'état neutre; seul le sixième temps apparaît d'état actif, efficace. Ce temps se caractérise par l'encliquetage d'arbre moteur de transmission, se réalisant sur un quart de tour par basculeur. La force cinétique développée l'est alors par la poussée d'Archimède exercée de bas en haut sous le ballast d'amont de la section aquatique délestée de sa charge liquide, et simultanément avec la pondération exercée de haut en bas de cette charge écoulée dans le ballast d'aval de la section aérienne du basculeur : 1° temps : Le basculeur est en position verticale, le clapet du ballast d'aval est fermé et ce ballast est rempli d'eau (la section aérienne tubulaire est restée vide), le clapet central de la section aquatique d'arrêt d'eau est encore ouvert, le clapet du ballast d'amont encore fermé. Un état actif du basculeur est terminé.The hydraulic infrastructure implies, in all cases, a free supply of supply water and a free supply of drain water. This is independent of the possibility of partial or full recycling of this hydraulic energy. Operation of the rocking turbine: The version device (f) of the invention operates in six stages which are broken down into four loading times and two unloading times. These water loading times count as passive states; the fifth time for discharging this water is neutral; only the sixth time appears active, effective state. This time is characterized by the latching of the drive motor shaft, performed on a quarter turn by rocker. The kinetic force developed is then by the Archimedes' thrust exerted from bottom to top under the upstream ballast of the aquatic section relieved of its liquid load, and simultaneously with the weighting exerted from top to bottom of this load passed in the downstream ballast of the aerial section of the rocker: 1st step: The rocker is in vertical position, the valve of the downstream ballast is closed and this ballast is filled with water (the tubular aerial section has remained empty), the central valve of the water shut-off section is still open, the valve of the upstream ballast still closed. An active state of the rocker is terminated.

2° temps : Le clapet central se ferme, le clapet du ballast d'amont s'ouvre, pendant que s'ouvre également le clapet du ballast d'aval et l'eau retenue s'échappe violemment avec effet réactif perpendiculaire au basculeur qui se déséquilibre et s'incline en prenant l'eau par l'entrée du clapet d'amont. L'eau remplit la section aquatique et le basculeur articule jusqu'en position horizontale contre une butée. 3° temps : Le clapet du ballast d'amont se ferme sur l'eau captive dans la section aquatique.2nd time: The central valve closes, the valve of the upstream ballast opens, while the valve of the downstream ballast also opens and the retained water escapes violently with a reactive effect perpendicular to the rocker which unbalances and tilts by taking the water through the inlet of the upstream valve. Water fills the aquatic section and the rocker hinges up to a horizontal position against a stop. 3rd time: The valve of the upstream ballast closes on the captive water in the aquatic section.

4° temps : Le verrou avance sous le basculeur et l'immobilise dans cette position horizontale. Le chargement en eau est prêt. 5° temps : Le clapet du ballast d'aval se ferme et, simultanément, s'ouvre le clapet central. L'eau coule dans la section aérienne et remplit le ballast d'aval, pendant que se vide le ballast d'amont.4th step: The lock advances under the rocker and immobilizes it in this horizontal position. The water loading is ready. 5th time: The valve of the downstream ballast closes and, simultaneously, the central valve opens. Water flows in the overhead section and fills the downstream ballast, while the upstream ballast is emptied.

6° temps : Le verrou se retire de dessous de la section aérienne du basculeur qui articule d'un angle droit jusqu'en position verticale en état actif. Lors de tous ces temps un (ou deux) tuyau flexible gardé hors eau a permis à, la pression atmosphérique d'agir autant pour l'évacuation d'air que pour son admission opportune.6th time: The lock is withdrawn from below the aerial section of the rocker which articulates at a right angle to the vertical position in active state. During all these times one (or two) flexible hose kept out of water allowed the atmospheric pressure to act as much for the evacuation of air as for its timely admission.

Fig. représentatives : 1-2-3-4-5 de: 1 = bras d'aube aquatique 2 = bras d'aube aérienFig. representative: 1-2-3-4-5 of: 1 = water blade arm 2 = air blade arm

3 = moyeu3 = hub

4 = arbre de transmission4 = drive shaft

5 = bagues de rotation5 = rotation rings

6 = réservoir de turbine 7 = réservoir intermédiaire6 = turbine tank 7 = intermediate tank

8 = puits d'exhausseur8 = booster well

9 = compartiment bas9 = low compartment

10 = compartiment haut 11= pompe auxiliaire 12 = colonne guide tubulaire10 = high compartment 11 = auxiliary pump 12 = tubular guide column

13 = bac de récupération13 = recovery tank

14 = scellement de colonne14 = column sealing

15 = exhausseur15 = booster

16 = turbine tubulaire ] 7 = arrière-bras aquatique 1§ = avant-bras aquatique16 = tubular turbine] 7 = aquatic forearm 1§ = aquatic forearm

19 = tubebascμleur19 = tubebascμleur

II

20 = arbre de rotation20 = rotation shaft

21 = section aquatique 22 = section aérienne21 = aquatic section 22 = aerial section

23 = ballast23 = ballast

24 = clapet d'entrée24 = inlet valve

25 = clapet de sortie25 = outlet valve

26 = volet 27 = verrou26 = flap 27 = lock

28 = tuyau de pressurisation28 = pressurization hose

29 = fente murale29 = wall slot

Versions spécifiques de l'invention :a-b-c-d-e-f. Specific versions of the invention: a-b-c-d-e-f.

Claims

REVENDICATIONS 1. En l'état de la technique hydraulique, il existe l'invention de "l'exhausseur" et de la turbine hydrostatique, qui se complète par l'invention de la turbine tubulaire qui caractérise un développement nouveau. La présente invention se caractérise en la constitution d'un système élaboré pour agir en synergie et former, d'une part, un groupe hydraulique de production d'électricité et, d'autre part, un groupe hydraulique de recyclage des eaux par récupération maximale de celles utilisées. Ce système se caractérise en ce que le groupe de recyclage applique le procédé linéaire d'élévation des eaux par exhausseur et, en ce que le groupe de production applique le même procédé fonctionnel mais dans son mode rotatif de turbine tubulaire, de par des versions a, b, c, d, e , f , dont la version (a) se caractérise comme modèle de turbine tubulaire (16) constituée d'un ensemble quelconque d'aubes creuses indépendantes, réunies en un moyeu (3) de division en bras aquatiques (1) tournant dans un réservoir de prise d'eau (6) par ces aubes et en bras aériens (2) extérieurs de sortie d'eau dans l'air ; aubes ainsi animées sous la poussée d'Archimède de par allégement de bras aquatiques se vidant à l'appui de la pesanteur de cette eau durant sa traversée en bras aériens.1. In the state of the hydraulic technique, there is the invention of the "booster" and the hydrostatic turbine, which is completed by the invention of the tubular turbine which characterizes a new development. The present invention is characterized by the constitution of a system developed to act in synergy and form, on the one hand, a hydraulic group for the production of electricity and, on the other hand, a hydraulic group for recycling water by maximum recovery of those used. This system is characterized in that the recycling group applies the linear process of raising the water by booster and, in that the production group applies the same functional process but in its rotary mode of tubular turbine, by versions a , b, c, d, e, f, whose version (a) is characterized as a model of tubular turbine (16) made up of any set of independent hollow blades, joined together in a hub (3) dividing into arms aquatic (1) rotating in a water intake tank (6) by these vanes and in aerial aerial arms (2) for leaving water in the air; blades thus animated under the buoyancy of Archimedes by relieving aquatic arms emptying in support of the gravity of this water during its crossing in aerial arms. 2. Dispositif, selon la revendication 1 et la version (a) de schéma en fig. 4a caractérisé par un bras aquatique (1), de section tubulaire ronde ou de tout autre profil, constitué coudé en angle arrondi droit ou relativement plus ouvert, divisé en arrière-bras (17) de longueur indéfinie partant d'un moyeu (3) et en avant-bras (18) de longueur définie égale à la hauteur du centre.de rotation au niveau plein de réservoir (6) ; ou, que ce dispositif en version (b) de schéma en fig.4b, est caractérisé, en partant d'un moyeu, d'un bras aquatique divisé en arrière-bras coudé d'angle arrondi plus ou moins aiguë de longueur définie égale à la hauteur du centre de rotation au niveau plein de réservoir et comportant un avant-bras de longueur définie égale à deux fois cette longueur de l'arrière-bras. 3. Dispositif, selon les revendications précédentes et les versions (a) - (b) de schéma en fig.4a et fig.4b, caractérisé par un bras aérien (2), de section tubulaire ronde ou de toute autre profil, constitué de forme rectiligne de longueur indéfinie se terminant en coude d'angle droit,ou muni d'un enflement tubulaire de rétention d'eau.2. Device according to claim 1 and the version (a) of diagram in fig. 4a characterized by an aquatic arm (1), of round tubular section or of any other profile, consisting of bent in a rounded right angle or relatively more open, divided into an arm (17) of indefinite length starting from a hub (3) and in the forearm (18) of defined length equal to the height of the center of rotation at the full tank level (6); or, that this device in version (b) of diagram in fig. 4b, is characterized, starting from a hub, of an aquatic arm divided into a bent rear arm more or less acute rounded angle of defined length equal at the height of the center of rotation at the full level of the tank and comprising a forearm of defined length equal to twice this length of the rear arm. 3. Device according to the preceding claims and the versions (a) - (b) of diagram in fig.4a and fig.4b, characterized by an aerial arm (2), of round tubular section or of any other profile, consisting of rectilinear shape of indefinite length ending in a right angle bend, or provided with a tubular swelling of water retention. 4. Dispositif, selon les revendications précédentes, caractérisé par un moyeu(3) de distribution équidistante d'aubes dont les bras aquatiques (1) y sont solidarisés et auquel les bras aériens (2) sont librement raccordables . et angulairement réglables, comportant un arbre de transmission central (4).4. Device according to the preceding claims, characterized by a hub (3) of equidistant distribution of vanes whose aquatic arms (1) are integral therewith and to which the aerial arms (2) are freely connectable. and angularly adjustable, comprising a central drive shaft (4). 5. Dispositif, selon la revendication 2 et les versions (a) ou (b) de schéma en fig.4a et fig.4b, caractérisant une version (c) de l'invention, constitué d'un volet articulant sur 90° d'ouverture sous l'action amont d'un courant d'eau, en lieu de chaque avant-bras aquatique (18), et se rabattant dans le sens de l'action avale de ce courant d'eau.5. Device according to claim 2 and the versions (a) or (b) of diagram in fig.4a and fig.4b, characterizing a version (c) of the invention, consisting of a flap articulating on 90 ° d opening under the upstream action of a stream of water, in place of each aquatic forearm (18), and folding back in the direction of the downstream action of this stream of water. 6. Dispositif, selon la revendication 4 et la version (b) de schéma en fig.4b caractérisant une version (d) de l'invention, constitué par un moyeu (3) comportant des enflements tubulaires renfermant des pompes à turbine d'accélération des eaux en circulation pour chacune des aubes indépendantes.6. Device according to claim 4 and the version (b) of diagram in fig.4b characterizing a version (d) of the invention, constituted by a hub (3) comprising tubular swellings containing acceleration turbine pumps circulating water for each of the independent blades. 7. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisant une version (e) de l'invention en groupe de génération d'électricité par turbine de type basculeur (19) constitué d'un tube rectiligne basculant d'un angle droit autour d'un arbre moteur (20), depuis une position verticale de charge d'eau d'un ballast (23) d'amont d'une section aquatique(21) du tube maintenu en position horizontale dans une réserve d'eau derrière un mur oblique par un verrou (27) qui, au retrait, permet le déséquilibrage du tube en laissant pénétrer l'eau dans une section aérienne (22) et se remplir un ballast (23) aval, basculant le tube jusqu'en nouvelle position verticale, sous poussée hydrostatique sur le ballast amont allégé de sa charge d'eau qui, par vidage dans le ballast aval, exerce simultanément un lestage pondéral précédant la sortie d'eau réactive pour déséquilibrer l'état vertical. Le dispositif d'articulation est caractérisé par une ouverture de traversée de tube basculeur (19) dans le mur de retenue d'eau ; et caractérisant une obturation souple d'étanchéité (29) constituée d'un rideau plissé solidarisé au mur et au tube en début de section aérienne (22). 8. Dispositif, selon la revendication 7, caractérisé par un clapet d'entrée7. Device according to claim 1, characterizing a version (e) of the invention in a group for generating electricity by a rocker type turbine (19) consisting of a rectilinear tube rocking at a right angle around a motor shaft (20), from a vertical position of water loading of a ballast (23) upstream of an aquatic section (21) of the tube maintained in a horizontal position in a water reserve behind an oblique wall by a lock (27) which, when withdrawn, allows the tube to be unbalanced by letting water penetrate into an aerial section (22) and fill a downstream ballast (23), tilting the tube to a new vertical position, under thrust hydrostatic on the upstream ballast lightened with its water load which, by emptying into the downstream ballast, simultaneously exerts a weight ballast preceding the exit of reactive water to unbalance the vertical state. The articulation device is characterized by a through-opening of a tilting tube (19) in the water retaining wall; and characterizing a flexible sealing obturation (29) consisting of a pleated curtain secured to the wall and to the tube at the start of the aerial section (22). 8. Device according to claim 7, characterized by an inlet valve (24) d'eau en ballast (23) d'amont, par un clapet d'arrêt (25) d'eau en lieu de tube précédant le rideau plissé (29) caractérisé en ce que l'ouverture du premier clapet est liée à la fermeture du second clapet et, ceci inversement pour permettre la coulée de cette eau vers la section aérienne du tube basculeur qui comporte un troisième clapet de sortie d'eau, constitué en bout de ballast aval d'une ouverture en angle droit dirigée vers le mur de barrage.(24) of upstream ballast water (23), by a water shut-off valve (25) instead of a tube preceding the pleated curtain (29) characterized in that the opening of the first valve is linked when the second valve is closed and vice versa to allow this water to flow to the aerial section of the rocker tube which includes a third water outlet valve, formed at the end of the downstream ballast with a right angle opening directed towards the dam wall. 9. Dispositif, selon la revendication 7, caractérisant un arbre moteur de transmission (20) des mouvements effectués par plusieurs tubes basculeurs (19) adjacents, se trouvant en rotation libre en un sens par au-dessus ou par en-dessous lors de leur chargement en eau, et se trouvant en rotation de sens contraire encliquetant lors de leur déchargement de cette eau, entraînant en continu l'arbre moteur, lequel peut être pourvu d'un dispositif rotatif quelconque de récupération des eaux consommées par les turbines à basculeurs.9. Device according to claim 7, characterizing a drive shaft for transmission (20) of the movements carried out by several tilting tubes (19) adjacent, being in free rotation in one direction from above or from below during their loading with water, and being in rotation in the opposite direction latching during their unloading of this water, continuously driving the motor shaft, which can be provided with any rotary device for recovering the water consumed by the rocker turbines. 10. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisant un groupe de recyclage des eaux par exhausseur (15) constitué en flotteur creux divisé en deux parties dont un compartiment bas (9) de volume inférieur à un compartiment haut (10) de volume supérieur, coulissant librement en étanchéité le long d'une colonne guide (12) creuse verticalisée fixement en puits (8) ; exhausseur qui caractérise ainsi un dispositif se destinant à un remplissage de par sa flottaison pesante dans une réserve d'eau, puis son vidage gravitaire alternatif de compartiment bas qui fait se soulever l'exhausseur avec son compartiment haut allégé proportionnellement au poids d'eau lâché en lieu bas comme en lieu haut, et à mesure de la récupération du volume d'eau de compartiment haut par "exhaussement" (surélévation communicatif voie l'entrée haute de la colonne, lors d'égalisation du niveau d'eau stabilisé de compartiment haut avec le niveau d'eau du réservoir (6) qui assure l'alimentation de la turbine tubulaire (16). 10. Device according to claim 1, characterizing a group for recycling water by booster (15) consisting of a hollow float divided into two parts including a lower compartment (9) of lower volume than a high compartment (10) of higher volume, sliding freely in sealing along a hollow verticalized guide column (12) fixedly in a well (8); booster which thus characterizes a device intended for filling by its heavy flotation in a water reserve, then its alternate gravity emptying of low compartment which causes the booster to be raised with its high compartment lightened in proportion to the weight of water released in a low place as in a high place, and as the volume of water in the top compartment is recovered by "raising" (communicative elevation to the top entry of the column, during equalization of the stabilized water level in the compartment high with the water level of the tank (6) which supplies the tubular turbine (16).
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