FR3145022A1 - Independent Free Engine - Google Patents
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Abstract
Dispositif de transformation de l’énergie thermique en énergie mécanique La présente invention concerne un moteur thermique rotatif à piston liquide gravitationnel utilisant des sources de chaleur à l'extérieures des chambres de travail . Le Moteur Libre Indépendant est composé ;d’une structure rigide (6), d'un axe mobile (2) incliné par rapport à la vertical fixé sur un support fixe (3)., de chambres de travail (1) remplies d'un gaz de travail(10), d'un liquide (20), de tubes de transfert de liquide indépendant (5), d'un réservoir de liquide libre (4) en contact avec l’air ambiant (30). La nouveauté du Moteur Libre Indépendant est la création de tubes de transfert de liquide indépendant entre le liquide de chaque chambre de travail et la création d’un réservoir de liquide libre dans lequel le liquide peut monter ou descendre librement. Il n’y a que les forces gravitationnelles du liquide contenu dans les chambres de travail et dans les tubes de transfert qui engendrent un couple de force sur l’axe.Les tubes de transfert de liquide indépendant permettent au gaz de chaque chambre de travail de travailler individuellement vis-à-vis du gaz contenu dans les autres chambres de travail. Le réservoir de liquide libre (4) permet de compenser les variations de volume de liquide quand le moteur est en fonctionnement ou à l’arrêt mais aussi de faire travailler le gaz contenu dans chaque chambre de travail dans des conditions pression-volume proches de celles du démarrage.La sensibilité du moteur vis à vis de la source chaude et froide est meilleure rendant ainsi la mise en service plus simple.L'applications principale du Moteur Libre Indépendant est dans le domaine de la transition énergétique pour transformer l'énergie thermique en énergie mécanique sans écarter pour des modèles plus petits des applications éducatives, décoratives ou ludiques.Device for transforming thermal energy into mechanical energy The present invention relates to a rotary heat engine with gravitational liquid piston using heat sources outside the working chambers. The Independent Free Motor is composed of: a rigid structure (6), a movable axis (2) inclined relative to the vertical fixed on a fixed support (3), working chambers (1) filled with a working gas (10), a liquid (20), independent liquid transfer tubes (5), a free liquid reservoir (4) in contact with the ambient air (30). The novelty of the Independent Free Motor is the creation of independent liquid transfer tubes between the liquid in each working chamber and the creation of a free liquid reservoir in which the liquid can rise or fall freely. It is only the gravitational forces of the liquid contained in the working chambers and in the transfer tubes which generate a force torque on the axis. The independent liquid transfer tubes allow the gas in each working chamber to work individually with respect to the gas contained in the other working chambers. The free liquid reservoir (4) makes it possible to compensate for variations in liquid volume when the engine is running or stopped but also to make the gas contained in each working chamber work under pressure-volume conditions close to those of starting.The sensitivity of the motor to the hot and cold source is better, thus making commissioning simpler.The main applications of the Independent Free Motor are in the field of energy transition to transform thermal energy into mechanical energy without ruling out educational, decorative or fun applications for smaller models.
Description
La présente invention concerne un moteur thermique gravitationnel à pistons liquides avec des chambres de travail en rotation autour d’un axe incliné par rapport à la vertical, contenant chacune un gaz soumis à des sources de chaleur.The present invention relates to a gravitational liquid piston heat engine with working chambers rotating around an axis inclined relative to the vertical, each containing a gas subjected to heat sources.
L’un des moteurs thermiques gravitationnels à pistons rotatifs les plus connus est celui de Wallace MINTO. Depuis, bien d’autres inventeurs ont déposé des brevets parmi ceux-là on trouve ; US 2015 152747 A1 (GODWIN HAROLD EMERSON), EP 1 1269 019 A1 (WAFERMASTER INC (US) du 2 janvier 2003, US 2014 150419 A1(GODWIN HAROLD EMERSON) du 5 juin 2014, US 2006 110262 A1 (HSU LI-CHIEN (TW) du 25 mai 2006, US 4 012 911 A (GULKO ARNOLD G) du 22 mars 1977, FR 2570441 A1 STRYDOM Moses FR 14 septembre 1984 ,WO 2006/069423 A1 (SCHATT JEAN MARIE (BE) du 6 juillet 2006, US 3984 985 A(LAPEYRE JAMES M) 12 octobre 1976, US 4 121 420 A (SCHUR GEORGE O) 24 octobre 1978, FR 2 534 321 (STRYDOM Moses) du 14 septembre 1984.One of the most famous gravitational rotary piston heat engines is that of Wallace MINTO. Since then, many other inventors have filed patents among them we find; US 2015 152747 A1 (GODWIN HAROLD EMERSON), EP 1 1269 019 A1 (WAFERMASTER INC (US) of January 2, 2003, US 2014 150419 A1 (GODWIN HAROLD EMERSON) of June 5, 2014, US 2006 110262 A1 (HSU LI-CHIEN (TW) of May 25, 2006, US 4 012 911 A (GULKO ARNOLD G) of March 22, 1977, FR 2570441 A1 STRYDOM Moses FR September 14, 1984, WO 2006/069423 A1 (SCHATT JEAN MARIE (BE) of July 6, 2006, US 3984 985 A(LAPEYRE JAMES M) October 12, 1976, US 4 121 420 A (SCHUR GEORGE O) October 24, 1978, FR 2 534 321 (STRYDOM Moses) of September 14, 1984.
Le principal problème technique de tous ces systèmes énoncés ci-dessus, est que les chambres de travail interfèrent les unes avec les autres en volume-pression puisque le liquide des chambres de travail se déplace uniquement vers le liquide des autres chambres de travail au moyen d’un circuit fermé De cet état de fait d’écoule des contraintes de circulation du liquide, difficile à gérer par les sources de chaleur, aboutissant sur certains modèles à une complexité redoutable.
Un autre problème technique est quand le moteur est en marche ou à l’arrêt ;le volume de liquide totale dans le moteur varie cela nécessite obligatoirement un volume tampon . L’absence de volume tampon de liquide a pour effet d’éloigner les conditions de travail du gaz par rapport à celles de départ rendant le moteur moins sensible aux variations de températures des sources de chaleur chaude et froide.
Un autre aspect de l’état technique actuel est que les chambres de travail sont raccordées par une fixation rigide à l’axe incliné. Le liquide dans les chambres de travail durant la rotation se déplace transversalement en s’éloignant ou en se rapprochant de l’axe. Cela engendre une difficulté supplémentaire pour capter le liquide mais aussi créer des forces différentielles autour de l'axe perturbant le mouvement rotatif. Quand les chambres de travail sont en position haute, le liquide qui reste dans la chambre se déplace en direction de l’axe engendrant un couple de force sur l’axe moins important que quand celle-ci est en bas puisque le liquide prendra la direction opposée c’est-à-dire en s’éloignant de l’axe. Le déplacement du liquide à l’intérieur des chambres de travail aura pour effet de provoquer une rotation saccadée.The main technical problem of all these systems stated above is that the working chambers interfere with each other in volume-pressure since the liquid of the working chambers moves only towards the liquid of the other working chambers by means of a closed circuit. From this state of affairs, liquid circulation constraints arise, which are difficult to manage by the heat sources, leading to formidable complexity on certain models.
Another technical problem is when the engine is running or stopped; the total liquid volume in the engine varies this necessarily requires a buffer volume. The absence of a liquid buffer volume has the effect of distancing the working conditions of the gas from those of the start making the engine less sensitive to the temperature variations of the hot and cold heat sources.
Another aspect of the current technical state is that the working chambers are connected by a rigid attachment to the inclined axis. The liquid in the working chambers during rotation moves transversely away from or towards the axis. This creates an additional difficulty in capturing the liquid but also creates differential forces around the axis disturbing the rotary movement. When the working chambers are in the high position, the liquid remaining in the chamber moves towards the axis generating a torque on the axis less important than when it is at the bottom since the liquid will take the opposite direction, that is to say away from the axis. The movement of the liquid inside the working chambers will have the effect of causing a jerky rotation.
La présente La présente invention du Moteur Libre Indépendant est d’apporter une solution simple aux problèmes ci-dessus par la conception ;d’un tube de transfert de liquide indépendant sur chaque chambre de travail et d’un réservoir de liquide libre. Les objectifs sont de permettre ;
* au gaz de chaque chambre de travailler d'une manièrelibrepar rapport à ses conditions de départ. C’est-à-dire plus concrètement, quand le gaz de travail dans la chambre, pousse ou tire sur la surface du liquide celui-ci doit pouvoir aller et venir en toute liberté sans être gêné par là où il va, et par là où il vient.
* au gaz de chaque chambre de travailler d'une manièreindépendantepar rapport au travail du gaz des autres chambres. C’est-à-dire plus concrètement , quand liquide sort ou entre dans la chambre de travail cela doit se faire sans attendre que le liquide entre ou sort des autres chambres de travail.
* au liquide de pourvoir varier de volume quand le moteur est en marche ou à l’arrêt.
*dans le mode de réalisation préférée ;aux chambres de travail de rester à la vertical sans inversion de sens pendant leur rotation pour garder le liquide dans le bas des chambres de travail avec la plus grande stabilité.The present invention of the Independent Free Engine is to provide a simple solution to the above problems by designing; an independent liquid transfer tube on each working chamber and a free liquid reservoir. The objectives are to enable;
* the gas in each chamber to work freely relative to its initial conditions. That is to say, more concretely, when the working gas in the chamber pushes or pulls on the surface of the liquid, the latter must be able to come and go freely without being hindered by where it goes and where it comes from.
* the gas in each chamber to work independently of the work of the gas in the other chambers. That is to say, more concretely, when liquid leaves or enters the working chamber, this must be done without waiting for the liquid to enter or leave the other working chambers.
* the liquid can vary in volume when the engine is running or stopped.
*in the preferred embodiment; the working chambers remain vertical without reversing direction during their rotation to keep the liquid in the bottom of the working chambers with the greatest stability.
Pour y parvenir la première nouveauté de la présente invention est un tube de transfert de liquide indépendant qui relie le liquide de chaque chambre de travail au liquide contenu dans un réservoir de liquide libre Le raccordement de ces tubes de transfert côté chambres de travail se fait
* soit dans la partie basse des chambres de travail si celle-ci restent à la vertical sans inversion de sens pendant la rotation,
*soit dans la partie la plus éloignée par rapport à l’axe si les chambres de travail pivotent pendant la rotation afin de garder du liquide dans les tube de transfert notamment quand ceux-ci sont dans la position haute durant la rotation.
Le raccordement des tubes de transfert côté réservoir se fait :
* soit directement en contact avec le liquide contenu dans le réservoir
* soit dans la partie basse du réservoir afin de garder du liquide dans les tubes de transfert.
Le raccordements de ces tubes de transfert de liquide indépendant, permettent en permanence d’avoir du liquide pendant la rotation, entre la chambre de travail et le réservoir de liquide libre ; ainsi le gaz contenu dans chaque chambre de travail peut y rester .
L’autre nouveauté est la création d’un réservoir de liquide libre recevant le liquide de chaque chambre de travail de façon à ce que le liquide puisse monter et descendre librement donnant ainsi la possibilité au gaz des chambres de travail de travailler librement dans des conditions pression-volume proches à celles du démarrage. Pour que le liquide dans le réservoir puisse être libre de monter ou de descendre cela nécessite de mettre en communication ce liquide avec un volume par une surface de contact la plus grande possible de telle manière à ce que la variation de niveau de liquide dans le réservoir influence le moins possible la pression du gaz contenu dans les autres chambres de travail. Ce volume au-dessus de la surface de liquide peut contenir un gaz alors ce volume devra être le plus grand possible ;soit enfermé dans la partie haute du réservoir de liquide libre ou soit, en communication avec tout le volume de l’air ambiant par une ouverture. La communication du liquide dans le réservoir avec l’air ambiant peut également se faire par un système de clapets.
Une autre solution si le réservoir de liquide est fermé est de créer à l’intérieur un volume de vide par la dépression engendrée par la colonne de liquide des tubes de transfert ;solution très intéressante pour rendre le réservoir plus compact avec des conditions de fonctionnement pression-température différentes de celles de l’air ambiant. Cette solution permet d’avoir des chambres de travail pressurisées mais requière une attention toute particulière sur la nature du liquide et du gaz employé compte tenu de la différence de hauteur entre le niveau de liquide dans les chambres de travail et le niveau de liquide dans le réservoir .
Dans toutes ces solutions techniques le réservoir de liquide libre est situé dans le moteur de telle manière à ce que le liquide qu’il contient à pas ou très peu d’influence sur les forces gravitationnelles faisant tourner le moteur . Par exemple ce réservoir de liquide est installé au niveau de l’axe mobile ou sur son extrémité. Ce réservoir de liquide libre peut être mobile ou fixe. Ce réservoir de liquide libre sert également de volume tampon pour compenser la variation du volume de liquide quand le moteur est en fonctionnement ou à l’arrêt. En fonctionnement quand l’écart de température entre la source chaude et la source froide augmente le niveau de liquide dans le réservoir diminue et réciproquement l’inverse quand cet écart de température diminueTo achieve this, the first novelty of the present invention is a liquid transfer tube independent which connects the liquid of each working chamber to the liquid contained in a free liquid tank. The connection of these transfer tubes on the working chamber side is made
* either in the lower part of the working chambers if they remain vertical without reversing direction during rotation,
*either in the part furthest from the axis if the working chambers pivot during rotation in order to keep liquid in the transfer tubes, particularly when these are in the high position during rotation.
The connection of the transfer tubes on the tank side is done:
* either in direct contact with the liquid contained in the tank
* either in the lower part of the tank in order to keep liquid in the transfer tubes.
The connections of these liquid transfer tubes independent, allow liquid to be permanently present during rotation, between the working chamber and the free liquid tank; thus the gas contained in each working chamber can remain there.
The other new feature is the creation of a free liquid tank receiving the liquid from each working chamber so that the liquid can rise and fall freely, thus giving the gas in the working chambers the possibility of working freely in pressure-volume conditions close to those of start-up. In order for the liquid in the tank to be free to rise or fall, this requires putting this liquid in communication with a volume by a contact surface as large as possible so that the variation in the liquid level in the tank influences the pressure of the gas contained in the other working chambers as little as possible. This volume above the liquid surface can contain a gas, so this volume must be as large as possible; either enclosed in the upper part of the free liquid tank or, in communication with the entire volume of ambient air by an opening. The communication of the liquid in the tank with the ambient air can also be done by a system of valves.
Another solution if the liquid tank is closed is to create a vacuum volume inside by the depression generated by the liquid column of the transfer tubes; a very interesting solution to make the tank more compact with pressure-temperature operating conditions different from those of the ambient air. This solution allows to have pressurized working chambers but requires very particular attention to the nature of the liquid and gas used given the difference in height between the liquid level in the working chambers and the liquid level in the tank.
In all these technical solutions, the free liquid reservoir is located in the engine in such a way that the liquid it contains has little or no influence on the gravitational forces that rotate the engine. For example, this liquid reservoir is installed at the level of the moving axis or at its end. This free liquid reservoir can be mobile or fixed. This free liquid reservoir also serves as a buffer volume to compensate for the variation in the volume of liquid when the engine is running or stopped. In operation, when the temperature difference between the hot source and the cold source increases, the liquid level in the reservoir decreases and vice versa when this temperature difference decreases.
L’un des avantages est la simplicité de réalisation de la présente invention notamment dans le mode de réalisation préférée c’est-à-dire ; avec un réservoir de liquide ouvert fixe dans lequel les tubes de transfert indépendants peuvent tourner avec des chambres de travail suspendues à la verticale.
Le réservoir de liquide libre permet l’utilisation de fluides ordinaires comme de l’air et de l’eau ce qui facilite grandement une construction éco responsable, une grande fiabilité ; une bonne robustesse avec un minimum de maintenance Le réservoir de liquide libre a l’avantage de gérer les variations de volume de liquide total dans le moteur sans avoir recours à des systèmes complexes.
Le réservoir de liquide libre et les tubes de transferts indépendants permettent au moteur de fonctionner dans des conditions de températures et de pressions proches de celles du départ ouvrant ainsi la possibilité de concevoir de gros moteurs thermiques gravitationnels en cylindrés de plusieurs dizaines ou centaines de mètres cubes avec des coûts en matériaux ou en ingénierie très intéressants. Le moteur libre indépendant est une solution durable avec peu d’impact carbone permettant l’emploi de nombreux matériaux recyclés comme le plastique.
La conception des tubes de transfert de liquide indépendant et du réservoir de liquide libre confèrent au liquide une plus grande indépendance de liberté de mouvement rendant le moteur thermique gravitationnel plus sensible aux variations des températures de la source de chaleur chaude ou froide ;très appréciable pour la récupération d’énergie dans le domaine de la transition énergétique. Cette sensibilité se traduit par une auto-adaptabilité de la vitesse de rotation par rapport aux échanges thermiques entre la chambre de travail et la source de chaleur. De ce fait la gestion des sources de chaleur extérieure aux chambres de travail s’en trouve facilité; d’où son nom :Moteur Libre Indépendant.
Généralement on conçoit un moteur puis on le compare avec le cycle thermodynamique de CARNOT. Avec la présente invention il est désormais possible de faire une démarche inverse c’est-à-dire ; de concevoir un moteur thermo-gravitationnelle à partir du cycle de CARNOT et de définir ainsi les angles de rotation où devront se faire les transformations isothermes et adiabatiques, de calculer les échanges thermiques, le couple et la puissance mécanique suivant les deux températures de fonctionnement, des formes géométriques, la nature du gaz et du liquide.One of the advantages is the simplicity of realization of the present invention especially in the preferred embodiment i.e.; with a fixed open liquid reservoir in which the independent transfer tubes can rotate with vertically suspended working chambers.
The free liquid reservoir allows the use of ordinary fluids such as air and water, which greatly facilitates eco-responsible construction, high reliability; good robustness with minimum maintenance. The free liquid reservoir has the advantage of managing variations in the total liquid volume in the engine without resorting to complex systems.
The free liquid tank and independent transfer tubes allow the engine to operate in temperature and pressure conditions close to those of the start, thus opening the possibility of designing large gravitational thermal engines with displacements of several tens or hundreds of cubic meters with very attractive material or engineering costs. The independent free engine is a sustainable solution with little carbon impact allowing the use of many recycled materials such as plastic.
The design of the independent liquid transfer tubes and the free liquid tank give the liquid greater independence of freedom of movement, making the gravitational heat engine more sensitive to variations in the temperatures of the hot or cold heat source; very appreciable for energy recovery in the field of energy transition. This sensitivity results in self-adaptability of the rotation speed in relation to the heat exchanges between the working chamber and the heat source. As a result, the management of heat sources external to the working chambers is facilitated; hence its name: Independent Free Engine.
Generally, an engine is designed and then compared with the CARNOT thermodynamic cycle. With the present invention, it is now possible to do the opposite, i.e. to design a thermogravitational engine from the CARNOT cycle and thus define the rotation angles where the isothermal and adiabatic transformations must take place, to calculate the heat exchanges, the torque and the mechanical power according to the two operating temperatures, geometric shapes, the nature of the gas and the liquid.
Un tube de transfert de liquide indépendant est raccordé d’un côté dans la partie basse de chaque chambre de travail et de l’autre côté directement au liquide d’un réservoir de liquide libre. Dans ce mode de réalisation les chambres de travail sont suspendues verticalement à une structure porteuse en rotation autour d’un axe inclinée entre l’horizontal et la vertical. Le réservoir de liquide libre est ouvert sur le dessus en communication avec l’air ambiant. Les tubes de transfert de liquide indépendant tournent dans le liquide du réservoir de liquide libre.An independent liquid transfer tube is connected on one side in the lower part of each working chamber and on the other side directly to the liquid of a free liquid reservoir. In this embodiment the working chambers are suspended vertically from a supporting structure rotating about an axis inclined between the horizontal and the vertical. The free liquid reservoir is open on the top in communication with the ambient air. The independent liquid transfer tubes rotate in the liquid of the free liquid reservoir.
Les tubes de transfert de liquide indépendant peuvent être raccordés ;côté chambre de travail dans la partie la plus éloignée par rapport à l’axe ; côté réservoir de liquide libre dans le bas ou le milieu de la paroi avec une pénétration plus ou moins grande selon l’inclinaison de l’axe mobile par rapport à la verticalThe independent liquid transfer tubes can be connected; working chamber side in the part furthest from the axis; free liquid reservoir side in the bottom or middle of the wall with a greater or lesser penetration depending on the inclination of the movable axis relative to the vertical
Les tubes de transfert de liquide indépendant venant des chambres de travail peuvent être raccordés sur un axe mobile creux celui-ci raccordé au réservoir de liquide libreThe independent liquid transfer tubes coming from the working chambers can be connected to a hollow movable axis which is connected to the free liquid tank.
Les tubes de transfert de liquide indépendant et le réservoir de liquide libre peuvent servir de structure porteuse.The independent liquid transfer tubes and the free liquid tank can serve as a supporting structure.
Le réservoir de liquide libre peut être fixe ou mobile avec l'axe.The free liquid tank can be fixed or movable with the axis.
Le réservoir de liquide libre peut être fermé sur le dessus avec à l’intérieur au-dessus de la surface du liquide ; un volume de vide, un volume de gaz, une membrane ou une paroi mobile.The free liquid reservoir can be closed on top with inside above the liquid surface; a vacuum volume, a gas volume, a membrane or a movable wall.
Le réservoir de liquide libre peut être fermé sur le dessus avec un dispositif type clapets pour la mise à l’air libre.The free liquid reservoir can be closed on top with a flap-type device for venting.
Le fluide peut être un ferrofluide avec dans le voisinage des chambres de travail un champ magnétique créé par des aimants ou des bobines.The fluid can be a ferrofluid with a magnetic field created by magnets or coils in the vicinity of the working chambers.
La présente description décrit un moteur thermo gravitationnel comprenant des tubes de transferts de liquide indépendants permettant de suspendre verticalement les chambres de travail au-dessus d’un réservoir de liquide libre fixe ouvert sur le dessus en contact avec l’air ambiant
Dans le mode opératoire le gaz (10) enfermé dans une chambre de travail (1) est soumis à une source de chaleur chaude ou froide de part et d'autre de l’axe mobile (2) incliné entre l’horizontal et la vertical. Cet axe mobile est maintenu par une structure porteuse fixe (3). Lorsque le gaz (10) est chauffé, le liquide (20) se déplace par le tube de transfert de liquide indépendant (5) vers le liquide du réservoir de liquide libre (4) celui-ci ouvert sur le dessus pour permettre la rotation des tubes de transfert indépendant dans le liquide du réservoir et mettre en communication la surface du liquide avec le volume du gaz (30) de l’air ambiant. La diminution de la quantité de liquide (20) dans les chambres de travail (1) par l'effet de la gravité engendre une force différentielle sur la structure rigide (6) elle-même solidaire de l'axe mobile (2) qui se met en rotation. Suite à cette rotation la chambre de travail (1) se déplace vers la source froide. Lorsque le gaz (10) se refroidi du liquide (20) contenu dans le réservoir de liquide libre (4) revient dans la chambre de travail (1) provoquant ainsi une force différentielle autour de l’axe mobile conduisant à nouveau la chambre de travail(1) vers la source chaude de départ. Le déplacement des chambres de travail (1) dans la zone source chaude se fait vers le haut, dans la zone source froide vers le bas. La phase détente du gaz (10) des chambres de travail (1) se fait quand celles-ci circulent dans la zone source chaude, la phase compression se fait quand celles-ci circulent dans la zone source froide. Cette détente et cette compression dépendent des échanges thermiques mais aussi de la taille et de la forme de la surface de contact liquide-gaz lors du déplacement du niveau de liquide dans les chambres de travail(1). La variation du niveau de liquide dans le réservoir de liquide libre (4) reste négligeable compte tenu de la grande surface de contact entre le liquide et l’air ambiant.The present description describes a thermogravitational engine comprising independent liquid transfer tubes allowing the working chambers to be suspended vertically above a fixed free liquid reservoir open on the top in contact with the ambient air.
In the operating mode, the gas (10) enclosed in a working chamber (1) is subjected to a hot or cold heat source on either side of the movable axis (2) inclined between the horizontal and the vertical. This movable axis is held by a fixed supporting structure (3). When the gas (10) is heated, the liquid (20) moves through the independent liquid transfer tube (5) towards the liquid in the free liquid reservoir (4), the latter open on top to allow the rotation of the independent transfer tubes in the liquid in the reservoir and to put the surface of the liquid in communication with the volume of the gas (30) of the ambient air. The reduction in the quantity of liquid (20) in the working chambers (1) by the effect of gravity generates a differential force on the rigid structure (6) itself integral with the movable axis (2) which begins to rotate. Following this rotation, the working chamber (1) moves towards the cold source. When the gas (10) cools from the liquid (20) contained in the free liquid reservoir (4) returns to the working chamber (1) thus causing a differential force around the movable axis leading the working chamber (1) back towards the initial hot source. The movement of the working chambers (1) in the hot source zone is upwards, in the cold source zone downwards. The expansion phase of the gas (10) in the working chambers (1) occurs when they circulate in the hot source zone, the compression phase occurs when they circulate in the cold source zone. This expansion and compression depend on the heat exchanges but also on the size and shape of the liquid-gas contact surface during the movement of the liquid level in the working chambers (1). The variation in the liquid level in the free liquid reservoir (4) remains negligible given the large contact surface between the liquid and the ambient air.
La formule principale pour construire Le Moteur Libre Indépendant dans cette description détaillée avec une surface constante SL de contact liquide-gaz dans les chambres de travail (1) est [Math 1]The main formula for constructing the Independent Free Engine in this detailed description with a constant surface SL of liquid-gas contact in the working chambers (1) is [Math 1]
*la thermodynamique des gaz parfait P1V1/T1 = P2V2/T2
*la pression atmosphérique Patm qui est en communication avec le liquide du réservoir de liquide libre(4).
*l’hydraulique de la pression de la hauteur de la colonne de liquide du tube de transfert de liquide indépendant (5) entre la surface du liquide dans la chambre de travail (1) et la surface de liquide dans le réservoir de liquide libre (4)
P1 = Patm - e g HL1 et P2 = Patm - e g HL2
* du dénivelé Z de la rotation des chambres de travail (1) suivant l’inclinaison de l’axe mobile (2)
* de la surface de contact SL liquide-gaz dans les chambres de travail (1).
Suivant les calculs un moteur Libre Indépendant composé de 24 chambres de travail cylindriques de Ø 1 m sur une hauteur de 1,20m en rotation autour d'un cercle de rayon de 4m avec une inclinaison de 2,1 par rapport à l’horizontal soit un dénivelé de 0,30 m , contenant dans les chambres et les tubes au total 20,7 m3 d'air à 19°C et 1900L d'eau; peut produire à partir d'échanges thermique avec de l'air à 20,2°c coté chaud et 17,8 °c coté froid; une puissance mécanique de 1 W pour un couple de 90Nm avec une vitesse de rotation de 8 minute par tour. Dans le calcul la conductivité thermique des chambres est de 0,3 W/m2K et la variation de pression est de 2600 Pa.
Avec de l'air à 20,4°c et 17,6 °c, la vitesse de rotation est de 4 minutes par tour pour une puissance de 2,3W.
*the thermodynamics of ideal gases P1V1/T1 = P2V2/T2
*the atmospheric pressure Patm which is in communication with the liquid of the free liquid reservoir (4).
*the hydraulics of the pressure of the height of the liquid column of the independent liquid transfer tube (5) between the liquid surface in the working chamber (1) and the liquid surface in the free liquid tank (4)
P1 = Patm - eg HL1 and P2 = Patm - eg HL2
* of the Z difference in level of the rotation of the working chambers (1) following the inclination of the mobile axis (2)
* of the liquid-gas contact surface SL in the working chambers (1).
According to the calculations, an Independent Free Engine composed of 24 cylindrical working chambers of Ø 1 m on a height of 1.20 m rotating around a circle of radius 4 m with an inclination of 2.1 relative to the horizontal, i.e. a height difference of 0.30 m, containing in the chambers and tubes a total of 20.7 m3 of air at 19 ° C and 1900 L of water; can produce from heat exchanges with air at 20.2 ° C on the hot side and 17.8 ° C on the cold side; a mechanical power of 1 W for a torque of 90 Nm with a rotation speed of 8 minutes per revolution. In the calculation, the thermal conductivity of the chambers is 0.3 W / m 2 K and the pressure variation is 2600 Pa.
With air at 20.4°c and 17.6°c, the rotation speed is 4 minutes per revolution for a power of 2.3W.
Le Moteur Libre Indépendant tel qu’il est conçu dans ce brevet peut par exemple ;
*dans des dimensions de l’ordre de plusieurs dizaines de mètres être accouplé à un alternateur pour produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire ou de toute autre système de récupération de chaleur du domaine de la transition énergétique ;
*dans des petites dimensions de l’ordre du mètre être un jouet ou un objet mobile de décorationThe Independent Free Engine as designed in this patent may for example;
*in dimensions of the order of several tens of meters to be coupled to an alternator to produce electricity from solar radiation or any other heat recovery system in the field of energy transition;
*in small dimensions of the order of a meter to be a toy or a mobile decorative object
Claims (8)
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