WO2014016498A1 - Internal and/or external combustion turbine engine - Google Patents
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- WO2014016498A1 WO2014016498A1 PCT/FR2013/051734 FR2013051734W WO2014016498A1 WO 2014016498 A1 WO2014016498 A1 WO 2014016498A1 FR 2013051734 W FR2013051734 W FR 2013051734W WO 2014016498 A1 WO2014016498 A1 WO 2014016498A1
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Definitions
- the present invention relates to a low pressure internal combustion turbine engine and / or external water vaporization and / or regeneration.
- Gas or liquid fuel turbines are commonly used in high power applications to propel heavy land vehicles, aircraft, ships, or to generate electricity.
- the exhaust gas heat of gas turbines is used to produce steam which is then expanded in a steam turbine.
- This gas turbine and steam turbine unit is a combined cycle power unit with a heat conversion efficiency of up to 50 to 60 percent mechanical work. This type of configuration is usually reserved for heavy and expensive stationary power generation installations.
- turboshaft engines intended for automotive propulsion were mainly based on a single axial fin power turbine operating at relatively high temperature and pressure and therefore made of high-strength steel or ceramic.
- These axial finned turbines had the defect of being noisy and cooperating with one or more heat regenerators or recuperators also operating at relatively high temperature and pressure and thus being complex and expensive.
- These regenerators or recuperators were most often rotating as was the case for example for the turbine of the system "KIT" intended for automotive propulsion and developed by the Swedish professor Sven-Olof Kronogard and the company "United Turbine", these regenerators or rotary recuperators - in addition to their high cost ⁇ generated pressurized gas leaks detrimental to the overall efficiency of the turbo-engine that was equipped with them.
- turbochargers have been made in the field of turbochargers in particular through the adoption of variable geometry turbines that accommodate large variations in gas flow while producing the mechanical work necessary to drive the centrifugal compressor to which they are connected.
- Turbochargers are now mass produced products at competitive costs. According to certain configurations, it is even provided several turbochargers mounted in series or in parallel on the same automobile engine.
- combustion In excess of air at a sufficiently low temperature to avoid the use of any post-treatment apparatus for the oxides of nitrogen, said combustion also operating at a temperature high enough not to produce significant amounts soot and fine particles;
- the low-pressure internal combustion and / or external water vaporization and / or regeneration turbine engine according to the invention can be provided in the context of any application including non-automotive, requiring the production of mechanical work. and / or electricity and / or heat from a liquid or gaseous fuel, or from any heat source.
- the turbine engine according to the present invention comprises: * At least one turbocompressor that cooperates with at least one regenerative-combustion duct which connects directly or indirectly the release of a centrifugal turbocharger compressor that includes said turbocharger with the inlet of a turbocharger turbine that includes said turbocharger, said compressor expelling atmospheric air in said channel after receiving sucked via a turbine engine air inlet and via an intake duct of the turbine engine, while said channel comprises at least one continuous combustion chamber internal or external to said channel in which fuel can be burned after being injected by at least one continuous combustion fuel injector:
- At least one expansion drive turbine which is mounted on a drive turbine shaft of relaxation, the inlet of said turbine being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel by at least one turbine gas-steam inlet duct relaxing motor;
- At least one regenerative countercurrent air / mixture exchanger which is part of the regeneration-combustion channel and in which circulates on the one hand a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the driving turbine of defends the output of said turbines being connected to said cycler by a gas-steam exhaust gasoline engine exhaust duct and secondly, the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor turbocharger said mixture heating said air inside to eli exchanger before exiting through an exhaust line through an exhaust line;
- turbine engine according to the present invention comprises:
- At least one turbocharger which cooperates with at least one regeneration-combustion channel which directly or indirectly connects the outlet of a turbocharger centric compressor which comprises said turbocharger with the inlet of a turbocharger turbine which comprises said turbocharger, said compressor expelling atmospheric air into said channel after sucking it through a mouth turbine engine air intake and via a turbine engine intake duct, while said duct comprises at least one continuous internal or external combustion chamber duct in which a fuel can be burned after being injected by at least one Continuous combustion fuel injector;
- At least one expansion drive turbine which is mounted on an expansion turbine drive shaft, the inlet of said turbine being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel by at least one turbine gas-steam inlet duct; relaxing motor;
- At least one counter-current steam condenser-regenerator in which circulates a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine in a gas-steam mixing circuit; condenser-regenerator and in which circulates on the other hand, a liquid water in a condenser-regenerative water circuit connected to the regeneration-combustion channel, said mixture heating said water inside said condenser-regenerator before emerging by an exhaust line outlet via an exhaust line while the inlet of said condenser-regenerator is connected to a gas-steam exhaust pipe of the driving turbine in which the gas-vapor mixture expelled by the turbine circulates; turbocharger and / or the driving turbine of relaxation;
- the turbine engine according to the present invention comprises a regeneration-combustion channel which comprises at least one internal water vaporization chamber to said channel in which a liquid water can be injected by a soda water after-jet injector to form a gas-to-water mixture. steam.
- the turbine engine according to the present invention comprises an outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger which comprises a regenerator regenerator outlet conduit in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine engine, said duct connecting said exchanger with the inlet of a condenser-regenerator countercurrent steam in which flows on the one hand, said a gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine and / or said driving lurfolne in a condenser-regenerator gas-steam mixture circuit and, on the other hand, a liquid water in a condenser-regenerator water circuit which is connected to the regeneration-combustion channel, said mixture heating said water inside said condenser-regenerator through the inner walls of the latter.
- the turbine engine according to the present invention comprises a condenser-regenerator water circuit which consists of at least one internal condenser-regenerator duct in which the liquid water circulates, while the condenser-gas-vapor mixture circuit.
- regenerator is constituted by at least one external casing of condenser-generator which surrounds and / or adjoins said Internal duct, said casing leaving a space between itself and said internal duct which it contains and / or adjoins while the gas mixture -vapor expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine of expansion circulates in said space, the direction of circulation of said mixture in said space being opposite to that of the circulation of said water in said conduit;
- the turbojet according to the present invention comprises a condenser-regenerator water circuit which is connected to the regeneration-combustion channel via a postcombustion steam supply duct which opens into said channel after the continuous combustion chamber. relative to the flow direction of the steam-gas mixture and / or atmospheric air into said channel.
- the turbine engine according to the present invention comprises a postcombustion steam supply duct which comprises a post-combustion vapor inlet flap which can close or open said duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises a condenser-regenerator water circuit which is connected to the regeneration-combustion channel via a precombustion steam supply duct which opens into said channel before the combustion chamber. continuous with respect to the direction of flow of the gas-vapor mixture and / or atmospheric air in said channel.
- the turbine engine according to the present invention comprises a precombustion steam supply duct which comprises a pre-combustion vapor inlet flap which can close or open said duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises an outlet duct of regeneration exchanger which comprises a charge of water upstream of the steam regenerator-condenser against the current relative to the flow direction a gas-vapor mixture in said duct, said shutter enabling the engine management computer EMS to direct all or part of said mixture first to said condenser-regenerator then to the exhaust line outlet or directly to said outlet .
- the turbocharger according to the present invention comprises a turbocharger turbine which comprises vanes with variable geometry which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine during operation of the turbine engine.
- the turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine for expansion which comprises vanes with variable geometry which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine during operation of the turbine engine.
- the turbine engine according to the present invention comprises a regenerative countercurrent air / mixture exchanger which comprises at least one internal countercurrent regeneration heat exchanger duct in which circulates the atmospheric air expelled by the centrifugal turbocharger compressor, and at least one outer casing of assiu regeneration against the current envelope and / or adjacent to said inner conduit, said housing leaving a gap between itself and said inner tubing which contains and / or adjoins while the gas mixture steam expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine driver circulates in said space, the direction of circulation of said mixture in said space being inverse to that of the circulation of said air in said conduit.
- the turbine engine according to the present invention comprises a countercurrent regeneration exchanger internal duct which has fins or daisy section which provide a large contact surface simultaneously with the gas-vapor mixture circulating in the space between the countercurrent regeneration exchanger outer casing and said duct, and with the atmospheric air circulating at inside said duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises a countercurrent regeneration / regeneration cooler outlet which comprises a regeneration exchanger outlet duct in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine engine, said duct connecting said exchanger with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust cooler in which flows on the one hand said gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine and / or said driving expansion turbine and, secondly, an atmospheric air expelled by means of cooling-condensation of air blowing after said air has been sucked into the atmosphere by means lesdifs via an inlet mouth of cooling-condensing air and via a cooling-condensing air intake duct and then being blown into said cooler-condenser via a duct Insufflation and a mouth of cooling-condensation of blowing air that comprises said cooler-condenser, said mixture heats said air inside ⁇ uétî cooler-condenser before said air comes out of said condenser by a labours
- the turhomofeur comprises an outlet of the counter-current steam condenser-regenerator which comprises a condenser-regenerator outlet duct in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and or the main driving turbine.
- said duct connecting said condenser-regenerator with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust aftercooler / cooler in which circulates on the one hand: said gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine and / or said driving expansion turbine and the other hand, an atmospheric air expelled by means of cooling-condensation of air blowing after said air has been sucked into the atmosphere through lesdiis means via an air intake opening Cooling-condensation and via a cooling-condensing air intake duct and then blown into said cooler-condenser via an insufflation duct and a cooling-condensing air insufflation mouthpiece which comprises said cooler-condenser, said mixture heating said air inside the cooler-condenser before said air comes out of the cooler-condenser through a cooling-condensing air exhaust mouth via a cooling-condensing air blower port included in said cooler condenser and a blowing duct which connects said blower mouth to said exhaust mouth.
- the turbine engine according to the present invention comprises a countercurrent air / gas exhaust aftercooler which comprises at least one internal counter-current cooler-condenser duct in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine for expansion, ei at least one outer casing of counter-current cooler-condenser which surrounds and / or adjoins said Intome duct, said casing leaving a space between itself and said internal duct it contains and / or adjoins while the atmospheric air expelled by the cooling-condensing air blowing means circulates in said space, the direction of circulation of said air in said space being inverse to that of the circulation of said mixture in said duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises an internal condenser cooler-condenser duct which has fins or daisy section which offer a large contact surface simultaneously with the atmospheric air flowing in the space between the external chiller-condenser casing against the current and said duct, and with the gas-vapor mixture circulating inside said duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises means for cooling-condensation of air insufflation which consist of a centrifugal compressor condensation-cooling air driven by an electric engine compressor air cooling-condensation.
- the turbine engine according to the present invention comprises a counter-regeneration air / mixture exchanger heat exchanger which comprises a regeneration exchanger outlet duct in which the mixture circulates. gas-vapor expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine, said duct connecting said exchanger with the return of a liquid / water preheating exchanger / water exchanger in which circulates on the one hand, the gas mixture -type expelled by the turbocharger turbine and / or the driving expansion turbine and the other hand, a liquid water before the latter is injected into the regeneration combustion channel, said mixture warming said water within said mixing / water exchanger.
- the turbine engine according to the present invention comprises a regeneration exchanger outlet duct which comprises a preheating flap and or vaporization of liquid water placed upstream of the liquid water preheating mixture / water exchanger with respect to the direction of flow. flow of the gas-vapor mixture in said conduit, said shutter enabling the engine management computer of the ErVIS turbine engine to orient all or part of said mixture first to said mixing / water exchanger and then to the exhaust line outlet or directly towards said output.
- the following turbine engine the present invention comprises a liquid water which comes from the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine from which it is extracted by means of a condensate separator-recuperator placed on the line exhaust, said separator-recuperator recovering said water having previously condensed on the inner walls of said line for storage in a condensate recovery tank.
- the turbine engine according to the present invention comprises a condensate separator-recuperator which comprises an internal condenser separator-recuperator conduit provided with draining condensate orifices through which the liquid water flows by gravity to the condensate recovery tank where said water is temporarily stored.
- the turbine engine according to the present invention comprises an internal condensate separator-recuperator duct which contains an iron straw or lab structure which retains or condenses suspended water in the form of droplets and / or vapor in the gas-gas mixture. vapor expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine for expansion so that said water flows via the draining orifices of the condensates to the tank of recovery of the condensates rather than being carried away by said gases to the exit of the exhaust line,
- the turbine engine according to the present invention comprises a liquid water which is conveyed from the condensate separator-recuperator to the regeneration-combustion channel by at least one condensate pump via at least one condensate recirculation duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises a condensates recirculation duct which may comprise an Intermediate condensates storage tank for temporarily storing the liquid water.
- the turbine engine according to the present invention comprises a condensates recovery tank and / or a condensates recirculation pipe which comprises a condensate filter.
- the turbine engine according to the present invention includes a regenerative-combustion channel comprising a injeeteur water precombustion anii NOx placed back in the combustion chamber continues to the direction of flow of said atmospheric air into said channel being able to inject a injeeteur liquid water in said channel.
- the turbine engine according to the present invention comprises a duct power turbine inlet steam-gas relaxation which comprises an expansion turbine inlet valve controlled by the EMS turbine engine management computer said valve can seal said conduit.
- the turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine for expansion which is mounted on the drive turbine shaft by means of a pressure-free expansion turbine link, said link enabling said turbine to drive in rotation said shaft, but not the opposite.
- the turbine engine according to the present invention comprises an expansion power turbine which is mounted on the expansion turbine drive shaft by means of a gear coupler and / or a clutch.
- the turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine shaft for expansion which is connected to an electric turbine generator by means of a mechanical generator transmission, said generator being able to produce electricity when it is rotated by said tree.
- the turbine engine according to the present invention comprises a mechanical generator transmission which consists of a generator drive epicyclic train.
- the turbine engine according to the present invention comprises an electric turbine generator which is electrically connected to an electromagnetic accumulator and / or to an electrostatic accumulator.
- the turbine engine according to the present invention comprises a blowing duct which comprises a start-bypass air shutter of the turbine engine which can force all or part of the atmospheric air soding the air-gas exhaust / cooling condenser-counter-current to go to the intake duct of the turbine engine via a start-bypass air channel of the turbine engine while prohibiting access to the condensing cooling air outlet while an air damper turbine engine starting obstruction, said intake duct is prohibited from said air going up towards the turbine engine air inlet while forcing said air towards the inlet of the turbocharger compressor and while prohibiting any or part of the atmospheric air from the turbine engine air intake mouth to join the inlet of said compressor.
- the turbine engine according to the present invention comprises a regeneration-combustion channel which comprises a pollutant post-treatment catalyst placed after the continuous combustion chamber with respect to the direction of circulation of the atmospheric air and / or of the gas-vapor mixture in said channel
- the turbine engine according to the present invention comprises a gas-steam exhaust gas engine of expansion and / or a gas-steam inlet gas turbine engine expansion which comprises a post-treatment catalyst pollutants.
- the turbine engine according to the present invention comprises a regeneration-combustion cana and / or a gas-steam induction turbine engine and / or a gas-steam exhaust gasoline engine and / or an exchange air / mixture against the regenerative current which is coated with a material and / or heat insulating structure internal and / or external holding the heat from the atmospheric air and / or gas-vapor mixture flowing ê within said bodies .
- the turbine engine according to the present invention comprises an intake duct of the turbine engine which includes an intake air filter of the turbine engine.
- the turbine engine according to the present invention comprises a cooling-condensing air intake duct which comprises an air-cooling-condensing air filter.
- the turbine engine according to the present invention is installed in a motor vehicle so as to directly or indirectly provide propulsion to said vehicle, the latter having a fuel tank and a fuel pump which supply fuel to the continuous combustion fuel injector.
- the turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine shaft expansion which is connected to at least one wheel that comprises the motor vehicle by mechanical transmission means.
- the turbine engine according to the present invention comprises an electric turbine generator that supplies electrical power to at least one electric propulsion-regeneration motor-generator connected to at least one wheel that the motor vehicle comprises via a mechanical engine transmission. -generator.
- the turbine engine according to the present invention comprises a mechanical engine-generator transmission which consists of an epieyeioidal engine-generator transmission train.
- the turbine engine according to the present invention comprises a blowing duct which comprises an air / water heat exchanger heat recovery in which circulates on the one hand, the atmospheric air expelled by the cooling-condensation air blowing means and, on the other hand, a fluid eacoporteun said air heating said fluid inside the air / water exchange
- the turboshaft engine according to the present invention comprises a blowing duct which includes a residual heat recovery flap placed upstream of the heat exchanger air / water for residual heat recovery with respect to the direction of flow of the atmospheric air in said duct. said shutter enabling the EMS turbine engine management computer to orient all or part of the air ddlt first to said air / water exchanger and then to the cooling-condensing air exhaust mouth or directly to said mouth.
- the turbine engine according to the present invention comprises an air / water heat exchanger for residual heat recovery which is connected by at least one heating fluid duct to a heating radiator, the heat transfer fluid flowing in said duct.
- the turbine engine according to the present invention comprises at least means for condensation-cooling air insufflation and at least the centrifugal compressor condensation-cooling and air.
- the turbine engine according to the present invention comprises a continuous combustion chamber which is a heat exchanger connected directly or indirectly to a heat source.
- the turbine engine according to the present invention comprises a heat source that consists of a condenser that includes a heat pump which extracts heat from an environment.
- the turbine engine according to the present invention comprises a heat pump which is rotated by the drive turbine shaft.
- the turbine engine according to the present invention comprises an atmospheric air sucked via the turbine engine air inlet by the centrifugal compressor turbocharger which is previously cooled by an evaporator that includes the heat pump.
- the turbine engine according to the present invention comprises an atmospheric air sucked via the air intake intake cooling-ondensation by the means of insufflation of cooling air-condensation which is previously cooled by an evaporator that includes the heat pump .
- the turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine shaft which can be driven in rotation by the expansion turbine, said shaft being able in turn to rotate a turbine driving pinion which drives in rotation a ring of multi-turbine gearbox that can rotate a multi-turbine gearbox output power shaft,
- the turbine engine according to the present invention comprises an expansion drive shaft which is connected at one of its ends to the expansion drive turbine and at its other end to the turbine drive pinion via a seal of transmission.
- the turbine engine according to the present invention comprises a multi-turbine gear output power shaft which terminates with a power output cyclic cycle train.
- the following turbine engine the present invention comprises a turbine drive pinion which is mounted on the drive turbine shaft by means of a free wheel connection, said link enabling said shaft to rotate said pinion. , but not the other way around.
- the turbine engine according to the present invention comprises a multi-turbine gear ring which is mounted on the multi-turbine gearbox output shaft via a gearbox crown gear which enables said gearbox rotate said shaft, but not vice versa.
- the turbine engine according to the present invention comprises at least two turbochargers, the first being a low-pressure turbocharger whose low-pressure turbocharger centrifugal compressor pre-compresses the atmospheric air that it sucks via the air intake port.
- the turbine engine when said compressor is rotated by the low-pressure turbocharger turbine of said low-pressure turbocharger, while the second is a high-pressure turbocharger whose centrifugal compressor of high-pressure turbocharger overcompacts the air expelled by the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger before expel in turn in the regenerative-combustion channel when said compressor is driven in rotation by the turbine high-pressure turbocharger that includes said Upper pressure turbocharger, the outlet of the centrifugal compressor Turbocharger Passenger being connected to the inlet of the high-pressure turbocharger centrifugal compressor through an inter-compressor linkage channel while the high-pressure turbocharger turbine pre-separates a gas-vapor mixture from the regeneration-combustion channel before expelling it at the inlet of the low-pressure turbocharger turbine which over-relaxes said mixture before expelling it in turn into the gas-steam exhaust gas turbine engine.
- the following turbine engine, the present invention comprises an inter-compressor linkage channel which comprises a turbocharger intercooler which cools the air expelled by the low pressure turbocharger centrifugal compressor before said air is supercharged by the centrifugal turbocharger compressor. high pressure.
- the turbine engine according to the present invention comprises a high-pressure turbocharger centrifugal compressor which comprises a high-pressure compressor bypass valve which, when opened by the engine management computer EMS, can direct a part of the air from the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger directly to the regeneration-combustion channel without passing through the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger.
- the turbine engine according to the present invention comprises a high-pressure turbocharger which comprises a high-pressure turbine bypass valve which, when it is opened by the engine management computer ES, to direct a portion of a gas mixture vapor from the regeneration-combustion channel directly from said channel to the low pressure turbocharger turbine without passing through the high pressure turbocharger turbine.
- the turbine engine according to the present invention comprises a turbine engine intake duct which comprises an electropneumatic starter consisting of a centrifugal compressor of an electropneumatic starter which can be rotated by an electric motor of the electropneumatic starter so that said compressor compresses the atmospheric air. from the turbine engine air intake port to the inlet of the centrifugal turbocharger compressor.
- the turbine engine according to the present invention comprises an intake duct of the turbine engine which comprises an electropneumatic starting flap controlled by the engine management computer of the EMS turbine engine, said flap enabling said computer to force the atmospheric air coming from the intake port of the engine.
- Turbomotor air to be passed through the centrifugal compressor of the electro-pneumatic starter before joining the inlet of the centrifugal compressor of turbocharger when said flap is in a first position, or to pass through an electropneumatlque starter contamina before, to join said inlet when said flap is in a second position.
- the turbine engine according to the present invention comprises an exhaust line which comprises an air / water heat exchanger exhaust heat exchanger in which a circulating water circulates also in a heating radiator which heats a solid, liquid or gaseous environment, said exchanger connected to said radiator by heating radiator conduits while said water is forced to flow through said heat exchanger, said radiator and said conduits through an exhaust heat recovery water pump the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine engine heating said water inside or exchanger before said mixture comes out of the outlet of exhaust line while said water is cooled inside the heating radiator by said environment.
- the turbine engine according to the present invention comprises an exhaust line which comprises an exhaust heat recovery flap controlled by the EMS turbine engine management computer, said flap enabling said computer to force the gas-vapor mixture expelled by the turbine from the engine.
- turbocharger and / or the main driving turbine to pass through the air / water heat exchanger exhaust heat recovery before joining the exhaust line exit when said flap is in a first position, or to go through a channel the exhaust heat exchanger is flanked before joining said outlet when said flap is in a second position.
- the turbine engine according to the present invention comprises a regenerative counter-current air / mixture exchanger which is arranged in a deformable structure constituting a shock absorber.
- Figure 1 illustrates the schematic diagram of the turbine engine according to the present invention equipped with a mixture exchanger / water preheating liquid water.
- Figures 2 and 3 are schematic views of the turbine engine according to the present invention as it can be provided for propelling a motor vehicle.
- FIG. 4 is a diagrammatic cross-section of the regenerative countercurrent regeneration exchanger of the turbine engine according to the present invention, such that it can be provided when the countercurrent regeneration exchanger internal duct has a daisy section; said duct being constituted of several said ducts.
- FIG. 5 is a diagrammatic section of the countercurrent air / gas exhaust gas cooler / condenser of the following turbine engine: the present invention that! may be provided when the countercurrent internal cooler-condenser duct has a daisy section.
- FIG. 6 is a diagrammatic section of the separator-recuperator of the condensates of the turbine engine according to the present invention.
- FIG. 7 illustrates the schematic diagram of the turbine engine according to the present invention equipped with a condenser-regenerator of steam against the current
- FIG. 8 illustrates the schematic diagram of the turbine engine according to the present invention as it can be provided with two turbochargers, a turbocharger intercooler, a turbogenerator, an electro-pneumatic starter and a multi-turbine group, to the exclusion of all liquid water spraying device.
- FIGS. 9 and 10 are three-dimensional views of a group of multi-turbines that may comprise the turbine engine according to the present invention, said group Including, according to this example, four expansion turbines each mounted on a driving turbine shaft of expansion which ends with a driving pinion co-operating with a multi-threaded gear ring gear so as to rotate a power output shaft of a multi-turbine gearbox
- Figure 1 1 is a schematic sectional view of a gearwheel crown freewheel such that it can be provided on a ring gear of niulti-turbines that can comprise the turbine engine according to the present invention
- FIGS. 1 to 3 show the low pressure internal combustion and / or external water vaporization and / or regeneration turbine 1.
- the turbine engine 1 comprises at least one turbocharger 2 cooperating with at least one regeneration-combustion channel 34 which directly or indirectly connects the outlet of a centrifugal compressor of turbocharger 81 that comprises said turbocharger 2 with the inlet of a turbocharger turbine 82 comprising said turbocharger 2, said compressor 61 expelling atmospheric air in said channel 34 after vacuum sucked via a turbine engine air intake port 80 and via an intake duct of the turbine engine 58.
- FIG. 1 shows that the channel 34 comprises at least one continuous combustion chamber 35 internal or external to said channel 34 in which a fuel can be burned after having been injected by at least one continuous combustion fuel injector 36.
- centrifugal turbocharger compressor 61 and / or said turbocharger turbine 62 may be integrally mounted on the same shaft or be interconnected by means of transmission gear ratio, fixed or discrete or continuous variable ratio, said means being able to be mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic while said compressor 81 and / or said turbine 62 may comprise several stages mounted or not in series on the same shaft.
- turbocharger 2 can cooperate with other turbochargers with which it is mounted in series or in parallel while the interior and / or exterior of the continuous combustion chamber 35 may be made of or coated with a refractory material and / or or heat-resistant to high temperature resistance and have a spark plug 63 comparable to those found in internal combustion engines with spark ignition, said spark plug 63 possibly cooperating with a not shown preheating brew.
- the turbine engine 1 comprises at least one driving pressure turbine 3 mounted on a drive turbine shaft 67, the inlet of said turbine 3 being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel 34 by at least one gas-steam intake duct for driving the expansion turbine 66 while said drive turbine 3 relaxation may comprise several stages mounted or not in series on the same arh.
- the drive turbine 3 may be the turbine turbocharger 82 itself.
- the turbulator 1 comprises at least one regenerative counter-current air / mixture exchanger 30 forming part of the regeneration-combustion channel 34 and in which flows, on the one hand, a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the driving expansion turbine 3 the output of said turbine being connected to said heat exchanger 30 through a conduit exhaust gas-steam driving expansion turbine 70 and on the other hand, the atmospheric air expelled by the turbocharger centrifugal compressor 61 said mixture heating said air inside said exchanger 30 before exiting through an exhaust line 55 via an exhaust line 54.
- the turbine engine 1 may comprise a countercurrent steam regeneration condenser 8. wherein circulates a graze the mixture g & z ⁇ steam exhausted from said turbocharger turbine 62 and / or the driving expansion turbine 3 in a gas-vapor mixture circuit regenerator-condenser 88 and in which circulates the other hand a liquid water 45 in a condenser-regenerator water circuit 89 which is connected to the regeneration-combustion channel 34, said mixture heating said water 45 to the failure of the condenser-regenerator bed 87 through the internal walls of this last while a significant fraction of the water vapor contained in said mixture condenses inside said condenser-regenerator 87 by yielding its heat to the liquid water 46 so that the latter is vaporized in whole or part, the condenser-regenerator inlet 87 being connected either with the outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30
- the exhaust line 54 and / or the regeneration-combustion channel 34 and / or the gas-steam induction turbine driving duct 86 and / or the intake duct of the turbine engine 58 and / or any other member of the turbine engine 1 containing a liquid or a gas may comprise at least one temperature sensor and / or at least one pressure sensor and / or at least one key, said sensors and said flow meter informing the ES 57 turbocontrol management calculator,
- the uremometer 1 comprises at least one management computer EMS 57 turbocharger.
- the regeneration-combustion channel 34 comprises at least one water vaporization chamber 37 internal to said channel 34 in which a liquid water 45 may be injected by a post-combustion water injector 38 so as to realize a gas-vapor mixture.
- the liquid water 45 is injected llnjecteur water afterburner 38 so that said water 45 vaporizes water in the vaporization chamber 37 in order to produce superheated steam during operation of the iurbomoieur 1 in order to to increase the overall efficiency of the latter, and to protect the various mechanical work production members from any excessive temperature which is likely to compromise the thermomechanical behavior of said organs and / or the manufacture at moderate cost of said organs.
- the liquid water 45 may be a fluid that boils at low temperature when it is subjected to atmospheric pressure.
- the first regenerator condenser water circuit 89 is comprised of at least one internal duct condenser-regenerator 90 in which circulates the liquid water 45, while the gas-steam condenser mixing circuit -regenerator 88 consists of at least one external condenser-regenerator casing 91 which surrounds and / or adjoins said inner duct 90, said casing 91 leaving a space between itself and said internal duct 90 that it contains and / or adjacent while the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion turbine driver 3 circulates in said space, the flow direction ⁇ mixing in said space being opposite to that of the circulation of said water 45 in said conduit 90.
- the condenser-regenerator water circuit 89 is connected to the cooling channel. regeneration -combustion 34 via a conduit steam supply afterburner 94 which opens into said channel 34 after the combustion chamber 35 continues in the direction of flow of the steam-gas mixture and / or air in said channel 34.
- the postcombustion steam supply duct 94 little! comprise a steam inlet flap afterburner 95 which may close or open said conduit 94, said pane 95 may consist of a valve, a rotary valve, a valve or any other means known to the man of art for closing a conduit, said shutter 95 can be controlled in opening or closing by the engine management computer EMS 57 including su using a pneumatic actuator, electro-pneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic.
- the condenser-regenerator water circuit 89 may be connected to the regeneration-combustion channel 34 via a precombustion steam supply conduit 92 which opens into said channel 34 before the chamber continuous combustion 35 with respect to the direction of flow of the gas-vapor mixture and / or atmospheric air in said channel 34.
- the precooling steam supply duct 92 may comprise a precombustion vapor inlet flap 93 which can seal or open said duct 92, said flap 93 possibly consisting of a valve, a bushel rotary, a valve or any other means known to those skilled in the art for closing a conduit, said flap 83 can be controlled opening or closing by the engine management computer EMS 5? in particular by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator
- the regeneration exchanger outlet duct 34 may comprise a preheating flap and / or vaporization of liquid water 78 placed upstream of the countercurrent vapor regeneration condenser 87 with respect to the direction of flow of the gas-vapor mixture in said duct 84, said flap 78 allowing the management computer of the turbine engine EMS 57 to direct all or part of said mixture is first to said condenser-regenerator 37 and then to the exhaust line outlet 55 is directly to said set 55, As represented in FIG.
- the turbocharger turbine 62 comprises vanes with a variable geometry 78 which can guide a stream of gas-vapor mixture passing through said turbine 62 during the operation of the turbine engine 1, the angular orientation of said vanes 78 being able to be modified by the ES 57 turbine engine management computer by means of a pneumatic actuator ,. electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic so as to adjust the power of said turbocharger turbine 62.
- said turbine 62 may be of "slidevane” type or any other type known to man Tari, which allows to adjust the passage section of gas-vapor mixture flow passing between said turbine 62 and its housing.
- the expansion drive turbine 3 comprises vanes with a variable geometry 77 which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine 3 during operation of the turbine engine 1, the angular orientation of said vanes 77 being able to be modified by the management computer of the turbine engine EMS 57 by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator so as to regulate the power of said driving expansion turbine 3, while alternatively, said turbine 3 may be of type "slidevane" or any other type known to those skilled in the art that allows to adjust the passage section of the gas-vapor mixture flow passing between said turbine 3 and its housing.
- the air exchanger / countercurrent regeneration mixture 30 comprises at least one internal conduit countercurrent regeneration heat exchanger 31 in which circulates the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor of turbocharger 61, and at least one external rack of countercurrent regeneration exchanger 33 which surrounds and / or adjoins said Internal conduit 31, said casing 33 leaving a space between itself and said internal duct 31 that it contains and / or adjoins while the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion turbine 3 circulates in said space, the direction of circulation dudii mixture in said space being opposite to that of the circulation ⁇ air in said duct 31,
- the counter-current regeneration exhaust internal duct 31 has ducts or daisal section 32 that offer a large contact surface simultaneously with the gas-vapor mixture that circulates in space.
- the countercurrent regeneration heat exchanger outer casing 33 and said duct 31 comprised between the countercurrent regeneration heat exchanger outer casing 33 and said duct 31 and with the atmospheric air circulating inside the duct duct 31 so as to favor the heating of the atmospheric air by the gas-vapor mixture, while the daisy section 32 may for example be obtained by hydroferming of a stainless steel tube or not.
- FIG. 1 shows that the outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30 comprises a condenser-regenerator outlet duct 129 in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the drive turbine 3, said duct 129 connecting said exchanger 30 with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser 18 in which flows on the one hand said gas-vapor mixture expelled by said turbine turbocharger 82 and / or said expansion turbine 3 and on the other hand, an atmospheric air expelled by means of cooling-condensing air blowing 28 after said air has been sucked into the atmosphere by! esd!
- blowing mouth 24 and a condensation-cooling air blowing 20 comprises that said cooler-condenser 18, said mixture heats said air to the lower dudlt cooler-condenser 16 before said air dudlt comes refroidlsseur- condenser 18 by an exhaust mouth; cooling-condensing air-outlet 23 via a cooling-condensing air-blowing outlet 21 included in said cooler-condenser 18 and a blowing duct 25 which connects said blower outlet 21 to said exhaust port 23.
- the air-to-gas exhaust cooler-condenser. against counter current 16 comprises at least one internal counter-current cooler-condenser duct 17 in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the defensive driving turbine 3, and at least one outer casing counter-current cooler-condenser 19 which envelope and / or adjacent to said inner conduit 17, said casing 19 leaving a space between itself and said inner conduit 17 that contains and / or pl e while atmospheric air expelled by means of air insufflation cooling-condensation circuit 26 circulates in said space, the direction of circulation ofdii air in said space being opposite to that of the circulation ûuéit mix in said conduit 17,
- the counter-current internal combustion-convector duct 17 has fins or daisy-section 18 which offer a large contact surface simultaneously with the atmospheric air circulating in the space between the outer casing countercurrent cooler-condenser unit 19 and said duct 17, and with the gas-vapor mixture circulating inside the interior where it conducts 17 so as to promote the heating of atmospheric air by the gas-vapor mixture, while the daisy section 18 may for example be obtained by hydroforming of a tube of stainless steel or not.
- the means for condensation-cooling air insufflation 26 consist of a centrifugal compressor condensation-cooling air 27 driven by an electric motor condensation-cooling air compressor 28 said compressor 27 may in particular be of similar design to turbo-supercharger compressors or include a blower wheel paddle or propeller blades.
- the electric motor 28 can be regulated in power and / eu in rotation by the management engine of the turboshaft engine BUS 57 as a function of the atmospheric air flow rate that is necessary to insufflate in the countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser 18,
- FIG. 1 illustrates that according to a particular embodiment of the turbine engine 1 according to the invention, the outlet of the mixed air exchanger with regeneration countercurrent 30 compodes a regeneration regeneration outlet pipe 84 in which the expired gas-vapor mixture circulates.
- said conduit 84 connecting said heat exchanger 30 with the inlet of a mixing / water exchanger of preheating of liquid water 79 in which circulates on the one hand, the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the drive turbine 3 and on the other hand, a liquid water 45 before the latter is injected into the regeneration-combustion channel 34, said mixture heating said water 45 inside the mixing exchanger / water 79.
- the regeneration exchanger outlet duct 84 comprises a preheating flap and / or vaporization of liquid water 78 placed upstream of the liquid water preheating mixture / water exchanger 79 with respect to the direction of flow. flow of the gas-vapor mixture in said duct 84, said flap 78 enabling the management computer of the turbomixer EUS 57 to direct all or part of said mixture first to said mixing exchanger / water 79 and then to the line exit of exhaust 55 or directly to said outlet 55.
- FIG. 1 also shows that the liquid water 45 comes from the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 82 and / or the expansion turbine 3 from which it is extracted by means of a condensate separator-recuperator 40 placed on the exhaust line 54, said separator-recuperator 40 recovering said water 45 having previously condensed on the internal walls of said line 54 to store it in a condensate recovery tank 43, said separator-recuperator 40 may in particular force said liquid water 45 to flow into said tank 43 by gravity, or by a centrifugationlon created by a free spiral shape or tangentl conduits that includes the interior of the separator-recuperator 40 said hundred generating a cyclone that projects said water 45 on the inner walls cudii separator-recuperator which are connected to said tray 43 by one or more channels or orifices, while the gas-vapor mixture mainly freed of its liquid water 45 escapes through the center of the cyclone towards the exit of the exhaust line 55.
- the separator-recuperator of the condensates 40 further comprises an internal condenser separator-recuperator duct 41 provided with condenser orifices 42 through which the liquid water 45 flows by gravity to the condensate recovery tank 43 where said water 45 is temporarily stored.
- FIG. 6 illustrates the condenser separator-recuperator inner conduit 41 which contains an iron straw or honeycomb structure 44 which retains or condenses suspended water in the form of droplets and / or vapor in the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion turbine engine 3 so that said water flows via the draining orifices of the condensates 42 to the condensate recovery tank 43 rather than being carried by said gases to the set with exhaust line 55,
- the liquid water 45 is then conveyed from the separator-recuperator of the condensates 40 to the regeneration-combustion channel 34 by at least one condensate pump 46 via at least one condensate recirculation duct 47, said pump 46 being drivable by an electric motor and consist of a hydraulic turbine, pistons, a membrane, or any other means of pumping known to the man of Pari,
- the condensates recirculation duct 4? may comprise an intermediate reservoir for storing condensates 43 for temporarily storing liquid water 45, said intermediate reservoir 48 being able for example to consist of a plastic bladder that can not be destroyed by the possible freezing of liquid water 45 and allowing if necessary the addition of liquid water by an operator.
- the condensate recovery tank 43 and / or the condensate recirculation pipe 47 comprises a condensate filter 49 which can be static and constituted by a filtering element made of cloth, paper, foam or any other material known to the skilled in the art for its filtering properties and / or can be dynamic and operate a filtratlon by centrifugation or electrostatic, said filter 49 retaining in particular the particles that convey liquid water 45.
- a condensate filter 49 which can be static and constituted by a filtering element made of cloth, paper, foam or any other material known to the skilled in the art for its filtering properties and / or can be dynamic and operate a filtratlon by centrifugation or electrostatic, said filter 49 retaining in particular the particles that convey liquid water 45.
- the combustion-regeneration of channel 34 shown in Figure 1 comprises a water-precombustion anii NGX injector 39 positioned before the continuous combustion chamber 33 relative to the direction of flow of atmospheric air into said channel 34 said injector 39 can inject a liquid water 45 in said channel 34, said water 45 allowing in particular and in this context, to reduce the temperature of the combustion operated in the continuous combustion chamber 35 so that said combustion does not produce or few nitrogen oxides, while said water noiamrnent 45 may come from the recovery tank 43 of the condensate.
- the gas-steam induction turbine driving duct 86 comprises an expansion turbine inlet valve 4 controlled by the ES 57 turbocharger management computer, said valve 4 being able to close off and conducting 66 and said valve 4 being able to allow or prohibit the gas-vapor mixture to go from the regeneration-combustion channel 34 to the booster driving urbine 3.
- valve 4 may consist of a shutter, a rotary plug, a valve or any other means known to those skilled in the art for sealing an orifice or a duct, said valve 4 can be driven in opening or closing by the EMS 57 turbine engine management computer, in particular by means of a pneumatic, pneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator.
- the gas turbine engine défente 3 is mounted on the power turbine shaft of trigger 87 via a free wheel connection expansion turbine of said connecting S. 5 allowing said turbine 3 to rotate said shaft 87, but not the Inverse, said link 5 being cliqyet (s), billets), roll (x) or any other type known to those skilled in the art
- the expansion drive turbine 3 is mounted on the expansion drive shaft 67 via a gear coupler and / or a clutch, said gear coupler allowing said turbine 3 to rotate at a different speed.
- said coupler may be an plcydo ⁇ dai train while the clutch can in particular be driven by the ECM management ECM 57 controller by means of an electroméeanique, electro-hydraulic or electro-pneumatic engine.
- FIG. 1 shows that the expansion turbine drive shaft 67 is connected to an electric turbine generator 1 1 by means of a mechanical transmission of generator 8, said generator 1 1 being able to produce electricity when it is rotated by said shaft 67, said electricity being produced in the form of a direct or alternating current, at high or low voltage, while said transmission 6 can be fixed ratio or discrete variable ratio or continuous, and.
- Petu be hydraulic, electric, pneumatic, el possibly be constituted by a chain, a belt, rollers, a system en ⁇ Tenage s or any kind of transmission known to those skilled in the art.
- the mechanical transmission of generator 6 consists of an epicyclic generator drive train 7, said train 7 also makes it possible to prevent a radial force from being exerted on the drive turbine shaft 87 by the torque generated by the drive turbine 3, and to achieve a high gear ratio between said shaft 67 and said generator 11, the output shaft of said generator being integral with the planet carrier epicyclic train 7 while the crown of said train 7 is ftm and that the sun gear is integral with the drive turbine shaft 87,
- the electric turbine generator 1 1 is electrically connected to an electrochemical accumulator 10 and / or to an electrostatic accumulator 89.
- FIG. 1 shows that the blowing duct 25 comprises a starting bypass air shutter of the turbine engine 8 which can force all or part of the atmospheric air leaving the countercurrent air / gas exhaust cooling / cooler 16 to go to the inlet duct of the turbine engine 58 via a start bypass air channel of the turbine engine 85 while denying access to the condensing cooling air outlet 23 while a flap of air turbocharger start obstruction air 9 that includes said intake duct 58 prevents said air from rising towards the turbine engine air intake port 60 while forcing said air to the inlet of the turbocharger compressor 81 and prohibiting all or part of the atmospheric air from the turbine engine air intake port 60 from reaching the compressor inlet 81.
- a starting bypass air shutter of the turbine engine 8 which can force all or part of the atmospheric air leaving the countercurrent air / gas exhaust cooling / cooler 16 to go to the inlet duct of the turbine engine 58 via a start bypass air channel of the turbine engine 85 while denying access to the condensing cooling air outlet 23 while a flap of air turbocharger start obstruction air
- the regeneration-combustion channel 34 comprises a pollutant post-treatment catalyst 53 placed after the continuous combustion chamber 35 with respect to the direction of circulation of the atmospheric air and / or of the gas-vapor mixture in said channel 34, said catalyst 53 completing the combustion of the fuel operated in the combustion chamber continues 35 so as to avoid introducing gaseous pollutants at the inlet of the turbocharger turbine 62 and / or in the gas-steam induction turbine driving duct 68.
- the gas-vapw exhaust gas duct expansion 70 and or the gas-steam inlet gas turbine engine 68 may comprise a catalyst for post-treatment pollutants, said catalyst completion ⁇ ⁇ ⁇ as before fuel combustion previously operated in the continuous combustion chamber 35 so as to prevent expelling of pollutants in exhaust gas output line 55.
- the regeneration-combustion channel 34 and / or the gas-steam induction turbine driving duct 66 and / or the gas-vapor exhaust duct motive expansion turbine 70 and / or the air / mixture against the regenerative current 30 is coated with a material and / or internal heat insulating structure 51 and / or outer holding the heat from the atmospheric air and / or the gas-vapor mixture circulating inside said members 34, 66, 70, 30.
- the heat-insulating material and / or structure 51 may consist of rockwool, a double or multiple skin (s) metal (s) or not and said material 51 may create a space possibly filled with a weakly thermo-thermal gas. conductor even partial or total vacuum, or screen (s ⁇ t ermique (s), these components being possibly kept at a distance from said bodies 34, 68 ⁇ 70, 30 by thermal insulation pads, while said material and or structure 51 may also coat the air / gas exhaust air-cooled cooler / condenser 16 or any other member of the turbojet 1 according to the invention and be made of any other material and / or arrangement known to the man of the art and to retain heat.
- Figure 1 illustrates that the output cf conduit do regeneration exchanger 84 comprises a mixture exchanger / liquid water preheater 79 wherein water flows on the one hand, the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine 62 and / or the drive turbine 3 relaxation and secondly, the liquid water 45 before the latter is thirsty injected into the regeneration-combustion channel 34, said mixture heating said water 45 inside the ddlt exchanger mixture / water 79. 35
- the flow direction eucilt mixture inside the heat exchanger 79 can be reversed to that of the circulation of said water 45 in said heat exchanger 79 so that this mixture can yield to said water 45 as much heat as possible.
- the outlet pipe of the regeneration exchanger 84 comprises a preheating flap and / or vaporization of liquid water 78 placed upstream of the exchanger mixture / liquid water preheating water 79 with respect to the direction of flow of the mixture gas-vapor in said duct 84, said flap 78 enabling the management computer of the turbine engine ES 5 to direct all or part of the mixture to be first to said mixing / water exchanger 79 and then to the air cooler-condenser exhaust air counter-current gas 18 or directly to said cooler-condenser 16, said flap 78 being able to be an inlet valve and two outlets of any type known to those skilled in the art,
- the intake duct of the turbine engine 58 comprises a turbine engine intake air filter 59 which reduces the size and the number of impurities expelled into the regeneration-combustion channel 34 by the centrifugal turbocharger compressor 61. said impurities having been previously sucked by said compressor 61 at the same time as the atmospheric air.
- the cooling-condensing air intake duct 64 includes a cooling-condensing air insufflation air filter 29 which reduces the size and the number of impurities expelled into the condenser cooler. exhaust air / gas against the stream 16 by the means for blowing air-cooling condensation 26. said impurities having been previously sucked by said means 26 together with the atmospheric air.
- FIGS. 2 and 3 show the turbine engine i according to the invention which is installed in a motor vehicle 66 so as to ensure directly or indirectly the propulsion of the vehicle 56, the latter having a fuel tank 71 and a fuel pump 72 which supply fuel injection fuel continuous combustion 36,
- the turbojet 1 according to the invention can also ensure the supply of electricity and / or heat accessories and equipment safety, comfort, driving and managementdidii vehicle 56, while the motor vehicle 56 may include outlets for the intake of gas, fuel oil or any other fuel and outlets external output of electricity and hot air produced by said turbojet 1 so that said vehicle 56 can serve as a group autonomous production of electricity and heat for all domestic and / or industrial use.
- the drive turbine shaft 87 is connected to at least one wheel 73 that the motor vehicle 56 comprises by means of mechanical transmission means, the means being able to be a gearbox cooperating or not with a clutch and / or a differential train, said box being manual or automatic with discrete or continuously variable ratios, based on at least one gear system, or at least one roller, a chain, a belt, hydraulic transceiver motors, or any other mechanical transmission means known to those skilled in the art.
- the electric turbine generator 11 supplies electrical power to at least one electric propulsion-regeneration motor-generator 68 connected to at least one wheel 73 which the motor vehicle 56 comprises by means of a mechanical transmission of motor-generator 74.
- the engine-generator mechanical transmission 74 consists of a motor-generator transmission pulse train 75.
- FIG. 1 shows that the blowing duct 25 comprises an air / water heat exchanger for residual heat recovery SI in which circulates, on the one hand, the atmospheric air expelled by the cooling-condensing air insufflation means 2.8 and on the other hand, a heat transfer fluid, said air heating said fluid inside said air / water exchanger 81 while the direction of circulation ddi air inside said exchanger 81 can be reversed to that of the circulation of said fluid in said exchanger 81 so that said mixture can yield to said fluid as much heat as possible.
- the blowing duct 25 comprises a residual heat recovery duct 80 placed upstream of the air / water heat recovery heat exchanger 81 relative to the direction of flow of atmospheric air in said duct 25 s said tendt 80 allowing the iurfeomoteur EUS management computer 57 to direct all or part àu ⁇ û air is first to said air / water heat exchanger 81 and then to the air outlet mouthticianssoment-condensaiion 23 either directly to said mouth 23, said flap 80 may be an inlet valve and two outputs of any type known to those skilled in the art.
- the air / water heat recovery heat exchanger 81 is connected by at least one heating fluid duct 85 to a heating radiator 83, the coolant circulating in said duct 85 so as to transport heat from said exchanger 81 up radiator 83, the latter for example to heat the passenger compartment of a motor vehicle 56.
- FIGS. 1 ⁇ 2 and 3 also illustrate that at least the cooling-condensing air blowing means 26 and at least the centrifugal cooling-condensation air compressor 27 and the air compressor electric motor condensing coolant 28 of which said means are constituted and / or the cooling-condensation air blowing air filter 29 are commonly housed in a cooling-condensing air blowing box 50 while connectors 86 extend dud housing 50, for connecting at least the inlet duct condensation-cooling air 64 and / or conduit insufflation 24,
- said insufflation box 50 is an autonomous subassembly that can be produced - for example - by an automotive supplier.
- the continuous combustion chamber 35 is a heat exchanger connected directly or indirectly to a heat source said exchanger heating the atmospheric air after the latter has been expelled into the channel of regeneration-combustion 34 by the centrifugal compressor of turbocharger 81.
- the heat source is constituted by a condenser that includes a heat pump that extracts heat from an environment, said heat pump extracting said heat from the ambient air, a watercourse or a heat pump. and being known per se to those skilled in the art, being commonly used in various home heating or industrial installations.
- the heat pump is rotated by the defensive driving turbine shaft 67 directly or indirectly by means of any mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic transmission device, variable and not generally known to the person skilled in the art. 't t.
- the atmospheric air sucked through the air intake port of the turbocharger centrifugal compressor 61 is pre-cooled by a vaporizer included in the heat pump.
- the atmospheric air sucked via the cooling-condensing air intake pipe 22 by the cooling-condensing air insufflation means 26 is pre-cooled by an evaporator included in the heat pump.
- the drive turbine shaft 87 is driven in rotation by the drive turbine 3, said shaft can in turn rotate in a turbine driver pl 1 which drives in rotation a ring of multi-turbine gear 1 14 which can rotate a multi-furbine gear output shaft 1 18, according to this principle, the same multi-turbine gear ring 1 14 can be driven in rotation by a plurality of driving expansion turbines 3 each driving said ring gear 114 via its turbine drive pinion 1 15.
- a plurality of multi-turbine gear reducers 1 14 can be mounted on the same multi-turbine gearbox output power shaft 1 18, each ring 11 being then driven. in rotation by a single drive turbine 3 cooperating with its drive turbine shaft 67 and its turbine drive pinion 1 15 so as to constitute, in these two cases, a multi-turbine group 126,
- the various rotating elements that make up the roll-turbines group 126 ⁇ ie said turbines 3, said turbine shafts 67, said drive gears 115 ,.
- Said rings 114 or said power output shaft 1 18 ⁇ can be carried by hydrodynamic bearings, aerodynamic or axial and / or radial magnetic bearings, by roller or ball bearings of any type, or by any device known to the skilled in the art to ensure the rotation and guidance of said rotating elements with lower friction.
- expansion drive shaft 67 is connected at one of its ends to the expansion drive turbine 3 and at its other end to the turbine drive pinion 16 via a joint transmission which can be home-kinetic or not, with concurrent or parallel axes, flexible or rigid, with or without slide, cardan, ball, at a time, based on a flexible intermediate piece Flector type, or of any other type known to those skilled in the art,
- the power output shaft of the multi-turbine gear unit 1 18 terminates with a power output epicyclic gear train 125,
- the turbine drive pinion 15 is mounted on the drive turbo drive shaft 87 via a free wheel connection, said link enabling said shaft 67 to drive said pinion 115 in rotation. , but not vice versa, while in a not shown alternative, said connection may consist of a clutch controlled electrically, said clutch being of any type known to those skilled in the art.
- the multi-turbines gear ring 114 is mounted on the shaft muiti-reducing turbine power output shaft 118 via a freewheeling ring gear 11? which allows said ring gear 114 to rotate said shaft 118, but not the Inversse. while according to an alternative not shown, said freewheel 117 can be replaced by an electrically controlled clutch, said clutch being of any type known to those skilled in the art.
- the invention according to the present invention comprises at least two turbochargers 2,. the first being a low-pressure turbocharger 103 whose low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 pre-compresses the atmospheric air which! sucks via the air intake port of the turbocharger 80 when said compressor 121 is rotated by the low pressure turbocharger turbine 122 that includes said low pressure turbocharger 103, while the second is a high pressure turbocharger 104 the high pressure turbocharger centrifugal compressor 123 supercharges the air expelled by the low pressure turbocharger centrifugal compressor 121 to expel it to its in the regeneration-combustion channel 34 when said compressor 123 is rotated by the high-pressure turbocharger turbine 124 included in said high-pressure turbocharger 104, the output of the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 being connected to the inlet of the centrifugal compressor of the high-pressure turbocharger 123 through an in-line connection channel; 1 16 compressors while the high-pressure turbocharger turbine
- the channel of the inter-compressor aiso 116 comprises a turbocharger intercooler 98 which cools the air expelled by the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 before said air is over-compressed by the centrifugal compressor of the high-pressure turbocharger. pressure 123.
- the centrifugal compressor for high pressure turbocharger 123 includes a compressor bypass valve 105, which high-pressure, when it is opened by the management computer of furbomoteur EMS 57 may direct a portion of the air coming from the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 directly to the regeneration-combustion channel 34 without passing through the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123.
- FIG. 8 also shows that the high-pressure turbocharger 104 comprises a high-pressure turbine bypass valve 106 which, when opened by the EMS 57 management computer, can direct part of a vapor gas mixture from the regeneration-combustion channel 34 directly from said channel 34 to the low-pressure turbocharger turbine 122 without passing through the high-pressure turbocharger turbine 124.
- the high-pressure turbocharger 104 comprises a high-pressure turbine bypass valve 106 which, when opened by the EMS 57 management computer, can direct part of a vapor gas mixture from the regeneration-combustion channel 34 directly from said channel 34 to the low-pressure turbocharger turbine 122 without passing through the high-pressure turbocharger turbine 124.
- FIG. 5 also illustrates that the intake duct of the turbo-fan 58 comprises an electro-pneumatic starter 108 consisting of a centrifugal compressor of an electro-pneumatic starter 110 that can be rotated by an electro-pneumatic starter motor 109 so that said compressor 1 10 compresses the atmospheric air coming from the muffler air inlet 60 to the inlet of the centrifugal turbocharger compressor 61.
- an electro-pneumatic starter 108 consisting of a centrifugal compressor of an electro-pneumatic starter 110 that can be rotated by an electro-pneumatic starter motor 109 so that said compressor 1 10 compresses the atmospheric air coming from the muffler air inlet 60 to the inlet of the centrifugal turbocharger compressor 61.
- the intake duct of the furbomoteur 58 comprises an electropneumatic starting flap 11 1 controlled by the management computer of the EMS turbocomputer 57, said flap 11 enabling said computer 5? forcing the atmospheric air from the turhomeer air intake port 60 to pass through the electro-pneumatic starter centrifugal compressor 1 10 before rejoining the inlet of the centrifugal turbocharger compressor 61 when said flap 11 is in a first position, or to go through a channel 1.20 prior to joining said inlet when said flap 1 1 1 is in a second position.
- the exhaust line 54 comprises an exhaust heat / air heat exchanger 100 in which water circulates also in a heating radiator 83 that heats a solid, liquid or gaseous environment.
- said exchanger 100 being connected to said radiator 83 by heating radiator conduits 128 while said water is forced to flow in said exchanger 100, said radiator 83 and said conduits 128 by an exhaust heat recovery water pump 102 the gas-vapor mixture ejected pa turfeina the turbocharger 62 and / ⁇ the driving expansion turbine 3 warming said water inside MH exchanger 100 before said mixture comes out through the outlet exhaust line 55 while said water is cooled inside the heating radiator 83 by said environment
- the exhaust line 54 has an exhaust heat recovery part 101 controlled by the management computer of turhomoteur EMS 57, said shutter 101 allowing said computer 5? to force the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine 62 and / or the gas turbine engine défente 3 to pass through the air / exhaust heat recovery water 100 before re anoint the output line exhaust 55 when said flap 101 is in a first position, or to pass through a bypass channel of the heat exchanger exhaust heat recovery 127 before joining said outlet 55 when said flap 101 is in a second position.
- the air exchanger / countercurrent regeneration mixture 30 is arranged in a deformable structure constituting a shock absorber. i mmM i i MMBmi.
- the management computer of the turbine engine EMS 5 the electrical power supply of the electric motor of the electro-magnetic actuator 109 is controlled which rotates the electromagnetic energy starter compressor 10, said current being supplied by the electrochemical accumulator 10.
- the centrifugal compressor of the eleetropneumetique starter 110 draws atmospheric air at ambient temperature respectively via the turbine engine air intake port 60 and the turbine engine intake air filter 59, and then compresses said air in ie intake duct of the turbine engine 58. Said air then passes through the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121, through the turbocharger intercooler 96, then reaches the high-pressure turbocharger centrifugal compressor 123 which the high-pressure turbocharger comprises. pressure 104 while the high-pressure compressor bypass valve 105 is kept closed by the engine management computer EMS 57. Then, said air goes up in the air exchanger / regeneration countercurrent mixture 30 via the Internal conduit countercurrent regeneration exchanger 31 and then opens into the regeneration-combustion channel 34 p uis in the continuous combustion chamber 35 that includes said channel 34.
- the engine management computer EMS 57 then orders the injection of fuel into the continuous combustion chamber 35 by the continuous combustion fuel injector 38, said fuel coming from the fuel tank 71 and being conveyed to said injector 38 by the fuel pump 72. Simultaneously, said computer 57 orders the formation of one or several spools (s) between the electrodes of the spark plug 63 by applying a high voltage current to the terminals of said spark plug 63, Lesdi.es Sparks ignite the air / fuel mixture formed in the continuous combustion chamber 35, while that the heat resulting from this inflammation of said mixture causes the increase of the pressure of the gases contained in said chamber 35,
- the work produced by said turbines 124 and 122 thus gradually increases the mass flow rate of fresh air admitted air in the continuous combustion chamber 35 and this, until the pressure r in said chamber 35 has reached a value sufficient for the management computer of the turbine engine Efv S 57 can stop supplying electrical power to the electric motor electric starter 1G9 S and can orient the electropneumatic starting flap 11 1 so that putting the intake duct of the turbine engine 58 directly in relation with the turbine engine air intake port 60 via the eontournemen channel of the electro-pneumatic starter 120 and not via the centrifugal compressor of the éeetropneumaiique starter 110.
- the pollutant post-treatment catalyst 53 is placed in the regeneration-combustion channel 34, immediately after the continuous combustion chamber 35. As such, said catalyst 53 rapidly reaches the the temperature which is necessary for it to complete the combustion of the fuel, the latter then becoming almost complete, the combustion temperature operated inside the continuous combustion chamber 35 remaining lower than that required for the production. In the case of nitrogen oxides, said catalyst 53 remains a simple oxidation catalyst designed to adsorb only unbound hydrocarbons and carbon monoxide, with the exception of nitrogen oxides.
- the thermodynamic cycle of the turbine engine 1 according to the invention exploits all the heat energy of the fuel because the pollutant post-treatment catalyst 53 is positioned upstream of any expansion turbine.
- the turbine engine 1 can consume virtually any gaseous liquid fuel whatever the sensitivity to self-ignition and propensity to rattle said fuel.
- the high pressure turbocharger turbocharger 124 and the low pressure turbocharger turbines 122 have begun to relax the hot pressurized gases exiting the continuous combustion chamber 35 via the pollutant aftertreatment catalyst 53. being produced in sufficient quantity, the turbine engine management computer EIV1S 57 orders the opening of the expansion turbine inlet valve 4 positioned at the entrance to the smaller driving expansion turbine 3 that comprises the group 126 shown muitMurblnes in Figures 8, 9 and 10. Said turbine 3 immediately starts rotating and produces mechanical work that it communicates to the multi-turbine gear output power output shaft 1 18 as shown in Figures 8,.
- the continuously variable gearbox thus Indirectly transmits the work produced by said smaller expansion drive turbine 3 to the wheels of the motor vehicle 56 (FIGS. 2 and 3), so as to propel the latter.
- the ES 5? has opened the turbo-generator bypass valve 107 (FIG. 8) in order to supply hot gas to the turbogenerator turbine 98 that comprises the turbine generator 97, said hot gases having previously been produced in the continuous combustion chamber 35, This has resulted in turning said turbine 98 into rotation.
- the latter being integral with the generator of turbine generator 99, said generator has also rotated and produced electricity to recharge the electroehimlque accumulator 10, in addition to power accessories and safety equipment, comfort , driving and management of the motor vehicle 56.
- the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123 and the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 continue to circulate compressed atmospheric air inside the ducts regeneration exchanger internals against the current 31, the the flow direction of the air flow in said ducts 31 being inverse to that of the circulation of said hot gases in said casing 33 and between said ducts 31.
- the regeneration counterflow air / mixture exchanger 30 comprises several counter-current regeneration exchanger internal conduits 31 which commonly offer a contact surface largo on the one hand, atmospheric air expelled by the centrifugal compressor for high pressure turbocharger 123 and the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 and with the other hand, the hot gases from the combustion chamber 35.
- Said continuous large contact surface enables better warming said air and m me cooling said gas during their journey inside the exchanger air / mixture against counter current regeneration 30, to the point that when said air reaches the continuous combustion chamber 35 its temperature is approximately equivalent to that of said gases when they have just been expelled by the smallest expansion turbine 3 that includes whereas, when said gases emerge from the air / mixture regeneration counter-current exchanger 30, their temperature is approximately equivalent to that of atmospheric air immediately after this latter has been expelled by the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123.
- the iurbomoteur 1 mounted on a motor vehicle 58, the iurbomoteur 1 according llnvention has the advantage relative to a reciprocating Internal Combustion Engine of not requiring do cooling radiators front éudl ⁇ vehicle 58, which improves the coefficient of penetration into the air of the latter, its engine compartment can be completely closed.
- all the elements constituting said turhomoeureur 1 are insulated.
- the low-pressure turbocharger 103, the high-pressure turbocharger 104 and the turbocharger intermediate cooler 98 commonly form a compression system bbétagè intercooled which also helps to maximize energy efficiency duélt turbine engine 1.
- the atmospheric air is cooled in the intermediate refroldiere turbocharger 98 after being pre-compressed by means of centrifugal compressor of low pressure turbocharger 121 and is then compressed by the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123.
- the engine management computer of the turbine engine EMS 5? can open or open the high-pressure turbine bypass valve 106 and / or the high-pressure compressor bypass valve 105 so as to modify the compression ratio of the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 relative to to that of the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123.
- This additional adjustment also optimizes the operation of the turbine engine 1 according to the invention, so as to maximize the efficiency of the latter.
- the smallest expansion turbine 3 that comprises the multi-turin group 126 and which was used until then can be replaced by a motor turbine defensive 3 of medium size or large ( Figures 8, 9 and 10). perform this replacement, the management calculator of the turbine engine ES 5?
- the unused expansion motor turbines 3 have their expansion turbine inlet valve 4 kept closed by the engine management computer EMS 57 and do not rotate because the turbine turbines 3 are not rotated by the engine shaft.
- multi-turbine gear reducer power output 113 because their multitrane gear ring 114 is equipped with a gear ring gear 17, or with hot gases exiting the continuous combustion chamber 35 because The latter can not access said turbines 3, their expansion turbine admission valve 4 being kept closed.
- the turbines this relaxing 3-ncn utllrises doors do not generate frictional losses or adverse final pumping efficiency of the turbine engine 1 according to the invention.
- the management computer of the turbine engine ES 57 does not select the expansion turbine (s) 3 to relax the hot gases coming from the combustion chamber. continuous combustion 35 on the sole criterion of the power that must produce the turbine engine 1 to move the motor vehicle 56, Indeed, said calculator 5? also selects the turbine (s) 3 on a criterion of better performance of said turbines 3, by operating the latter (s) on its (their) operating point with the highest energy efficiency.
- the important role of the continuously variable gearbox (not shown), whose input shaft is connected to the plcyclofdal power output train 125 (FIG. Figures S) and 10).
- said box makes it possible to meet the power and speed requirements of the motor vehicle 58 irrespective of the torque and the rotational speed printed at the output shaft of the melting motor gear 113 by the urine (s) ⁇ of relaxation 3, said torque and said speed being chosen by the management computer of the turbine engine EMS 57 on a criterion of better performance of the turbine engine 1 taking into account the power required.
- the engine management computer of the EMS 57 turbine engine adapts the quantity of fuel injected into the continuous combustion chamber.
- the continuous combustion fuel injector 36 in particular by regulating the fuel flow pumped by the fuel pump 72, Note that the pressure in the continuous combustion chamber 35 depends directly on the combination of restrainer furbine (s) 3 on the one hand, and the amount of fuel injected into a continuous combustion chamber 36 on the other hand in relation to the amount of atmospheric air introduced into said chamber 35 by the low pressure turbocharger centrifugal compressor 121 and the high pressure turbocharger centrifugal compressor 123,
- the EsVIS 57 turbine engine management computer can act on the high-pressure compressor hy-pass valve 105 and / or the high-pressure turbine bypass valve 106 to maximize the efficiency of the engine.
- a two-stage compression system with intermediate cooling that is commonly constituted by the low-pressure turbocharger 103, the high-pressure turbocharger 104 and the turbocharger intermediate cooler 98
- the engine management computer of the turbine engine ES 5 can be exhausted by the low pressure turbocharger turbine 122 and / or the expansion turbine (s) 3 so as to direct the gases towards Exhaust air / water heat exchanger exhaust 100 that includes the exhaust line 54 and this to warm the passenger compartment of the motor vehicle 56 by means of the heating radiator 83.
- said calculator 57 can guide the exhaust heat recovery flap 101 so that the gases can not go directly to the exhaust line outlet 55 via the bypass channel of the exhaust heat recovery exchanger 127, but forced to pass through said air / water heat exchanger 100,
- said exhaust gases can transfer their heat to the water circulated in said heat exchanger 100 by the recovery water pump exhaust heat 102, said heat being then again transferred to the air of the passenger compartment of said vehicle 56 via the heating radiator 83.
- the management computer the EMS 57 turbine engine can maintain the said temperature by varying the amount of gas Exhaust passing through the exchanger air / exhaust heat recovery water 100 through the heat recovery component exhaust 101, and / or controlling the flow of the water pump recovery exhaust heat 102,
- the low-pressure internal combustion turbine and / or external water vaporization and / or regeneration 1 according to the invention can be provided to operate as follows:
- the turbine engine 1 being mounted on a motor vehicle 56 (FIGS. 2 and 3) so as to ensure the propulsion of said vehicle and said turbine engine 1 being stopped the management computer of the turbine engine EMS 57 closes the valves of expansion turbine inlet 4 and simultaneously directs the start bypass air flap of the turbine engine 8 and the starter obstruction air flap of the turbine engine 9 so that the first flap 8 directs the atmospheric air from the compressor centrifugal flow of cooling-condensing air 27 to the intake duct of the turbine engine 58 via the start bypass air channel of the turbine engine 85 while at the same time preventing access to the cooling air exhaust port- condensing 23, while the second flap 9 prevents said air from going up towards the turbine engine air intake opening 60, forcing said air to go towards the turbocharger compressor 81.
- the turbine engine management computer EMS 57 orders the electric power supply of the cooling-condensing air compressor electric motor 28 which rotates the centrifugal cooling-condensation air compressor 27 while said current is supplied by the electrochemical accumulator 10 and / or the electrostatic accumulator 69.
- said compressor 2.7 as shown in FIGS. 1, 2, 3 and 7 draws atmospheric air at room temperature respectively through the cooling-condensing air intake port 22, the intake duct of FIG. cooling-regeneration air 64 and the cooling-condensing air insufflation air filter 29 and then compressing said air into the countercurrent condenser-condenser external casing 19 via the insufflation duct 24 and the mouth of Air insufflation of cooling-regeneration 20 so that said air rises to ⁇ Interior udit casing 19 to come out through the air-cooling-condensing air blower 21 and that it arrives until the turbocharger compressor 61 screws said blowing mouth 21 the blowing duct 25, the turbo-motor starting duct 65 and the turbomaker inlet duct 58.
- said air passes through the centrifugal turbocharger compressor 81 so as to open into the regeneration-air channel. combustion 34 and then in the continuous combustion chamber 35 that comprises said channel 34, after having passed through the air / mixture regeneration counter-current exchanger 30 that also comprises said channel 34 by the lower internal regeneration exchanger conduit against the current 31 that includes said ecgger 30.
- the turbocharger management computer E1V1S 57 then orders the injection of fuel into the continuous combustion chamber 35 by the continuous combustion fuel injector 36, said fuel coming from the fuel tank 71 and being conveyed to the injector injector 36 by the fuel pump.
- fuel 72 while said computer 57 also orders the formation of one or more spark (s) between the electrodes of the spark plug 83 by applying a high voltage current to the terminals of said spark plug 63.
- the mixture The air / fuel formed in the continuous combustion chamber 35 is thus ignited by said one or more electrons while the heat emission which results from said firing causes the pressure of the gases contained in said gas to increase. room 35.
- the turbocharger turbine 62 shown in FIGS. 1 and 7 then starts to defend the hot and pressurized gases exiting the continuous combustion chamber 35 so as to drive in rotation the turbocharger centrifugal compressor 81 which in turn increases the mass flow rate. atmospheric fresh air admitted into said chamber 35 and this, until the pressure in said chamber 35 has reached a sufficient value ..
- the pollutant post-treatment catalyst 53 is placed immediately after the continuous combustion chamber 35.
- said catalyst 53 quickly finds its operating temperature so as to complete in a short time. burns the fuel, this latter becoming substantially complete, the temperature of combustion carried out within the continuous combustion chamber 35 remaining below the nitrogen oxide production threshold, said catalyseu 53 is an oxidation catalyst designed to do For example, unburnt hydrocarbons and carbon monoxide, excluding nitrogen oxides.
- the thermodynamic cycle of the gas turbine engine 1 according to the invention t 'has Intervening the full heat energy of the fuel for said catalyst 53 is positioned prior to operates the expansion of the hot gases from the combustion.
- the turbocharger turbine 62 has begun to relax the pressurized hot gases exiting the continuous combustion chamber 35 via the pollutant aftertreatment catalyst 53.
- the EMS calculator 57 may order the opening of the expansion turbine inlet valve 4 of the smaller driving expansion turbine 3 so that the latter produces mechanical work on the power turbine shaft of trigger 87, said shaft being connected mechanically to the electric turbine generator 1 1 via the mechanical generator transmission 6 formed according to this example of an epicyclic motor-generator drive train 7.
- the electric generator turbine 11 produces the lectricity which is either directly used louse power the electric motor-generator propulsion refresh 68 of soda that it propels the motor vehicle 56 ( Figures 2 and 3 ⁇ which it is connected, either stored in the electroclimate accumulator 10 and / or the electrostatic accumulator 69, or both at the same time
- the electricity produced by the electric turbine generator 1 1 can also be used to power the motor condenser cooling compressor 28, as well as accessories and equipment for safety, comfort, driving and management of the motor vehicle 56.
- the electricity stored in the battery 10 is éleetroehlrnlque préférentieliement used to provide operation in all-electric mode of the motor vehicle 56 during its movement over distances of a few meters - for example, when traffic congestion - while electrostatic accumulator 89 is used during braking
- finallyentiellernent dudlt vehicle 56 for storing electricity generated by the electric motor-generator-drive regeneration 68 which operates in generator mode when said brake so that recovers the largest possible share the kinetic energy of said vehicle 58, said electricity being then reused to accelerate said vehicle 66 when it returns to the desired driving speed.
- the turbofan management computer EMS 5? simultaneously orients the start bypass air flap of the turbine engine 8 and the starter obstruction air flap of the turbine engine 9 so that the first flap 8 directs the atmospheric air from the centrifugal air compressor -condensation 27 to the exhaust air-cooling-condensation mouth 23 while denying access to the intake duct of the turbine engine 58 via the start bypass air channel of the turbine engine 65, while the second shutter 9 connects the turbine engine intake port 80 with the turbocharger centrifugal compressor 61 via the turbine engine intake air filter 59 while closing the bypass air channel 65, so as to allow audil compressor 61 aspirate atmospheric air via said mouth 60.
- the centrifugal compressor of turbocharger 61 continues to circulate atmospheric air inside the Internal conduit to exchange counter-current regeneration 31, the direction of circulation of said air in said conduit 31 being opposite to that the circulation of said hot gases in the casing 33.
- the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor turbocharger 81 gradually warms in contact with the inner duct of the countercurrent regeneration exchanger 31 in which it circulates, lesdlts hot gases progressively yielding a large part of their heat by circulating in the opposite direction between the external counter-current regeneration exchanger 33 and said Internal duct 31, this heat transfer constituting a thermal regeneration which improves the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention.
- the regenerated counter-current regeneration exchanger 30 comprises a number of internal conduits c counter-current regeneration exchanger 31 which have a daisy section 32 (FIG. 4) which offers a large contact area simultaneously with the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor of turbocharger 81 and with the hot gases from the continuous combustion chamber 35 so as to better heat said air and to better cool said gases, to the point that when said air reaches the chamber continuous combustion 35 its temperature is approximately equivalent to that of said gases when they have just been expelled by the drive turbine 3 relaxation while when dalt gas supply air exchanger / regenerative countercurrent mixture 30, their temperature is approximately equivalent to that of atmospheric air immediately after the latter has been expelled by the centrifugal compressor of turbocharger 61,
- the ES 57 turbocharger management computer can trigger the circulation of liquid water 45 in the condenser-regenerator water circuit 89 that comprises the counter-current steam condenser-regenerator 87 illustrated in FIG. 7.
- said calculator 57 starts the condensate pump 48 so that the latter conveys the liquid water 45 to the condenser-countercurrent regenerator 87 via the condensate recirculation duct 47, said water 45 from the recovery tank condensais 43 which can be seen in detail in Figure 6.
- centrifugal compressor turbocharger 81 said mixture yielding a large part of said heat to said air so as to improve the efficiency of the turbojet 1 according to the invention.
- the gas-vapor mixture is introduced inside the external condenser-regenerator casing 91 (FIG. 7) of the countercurrent steam regeneration condenser 87 Passing through said condenser-regenerator 87 via said housing 91, said mixture transfers a large part of its heat to the liquid water 45 circulating in the opposite direction in the internal condenser-regenerator duct 90, in particular, the heat energy released.
- condensation of the water vapor contained in said mixture it is possible to supply a large part of the heat required for said water 45 to vaporize, said mixture thus leaving the condenser-regenerator of countercurrent vapor 87 at a temperature advantageously scaled down.
- the gas-vapor mixture is introduced into the countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser 18 and more. particularly, inside the inner duct of condenser cooler-condenser 17 whose schematic section is illustrated in Figure 5.
- the centrifugal compressor cooling-condensation air 27 continues to circulate atmospheric air in the outer casing of countercurrent condenser-condenser 19 and more precisely between said rack 1 and said duct 17 when said casing surrounds, the direction of circulation of said air in said casing 19 being opposite to that of the circulation of the gas-vapor mixture in said duct 17,
- the gas-vapor mixture progressively yields a large part of its residual heat.
- air audit so that when said mixture leaves the exhaust cooler-condenser, air / gas against the current 16, its temperature is substantially equal to that of the ambient air.
- the atmospheric air leaving said cooler-condenser 16 via the cooling-condensing air blowing outlet 21 has a temperature substantially equal to that of said mixture just before entering said cooler-condenser 16.
- the gas-vapor mixture initially expelled from the gas-steam exhaust gas engine of expansion turbine 70 leaves the chiller-condenser exhaust air / gas against the current 16 at a temperature close to that of atmospheric air ambient.
- the significant drop in temperature experienced by said mixture between the moment it entered the countercurrent internal cooler-condenser conduit 17 and the moment it exited said conduit 17 implies that a major portion of the steam of residual water that still contains said mixture after passing through the steam-regenerator condenser-current against 87 condenses on the inner walls âuà ⁇ i inner conduit 17, the liquid water 45 which résuite that condensation runs down said inner conduit 1 and then joins the internal condenser separator-recuperator duct 41 (FIG. 6) that comprises the condensate separator-recuperator 40 placed on the same exhaust line 54 as the said internal duct 17, the said liquid water 45 being assisted in this by the continuous stream of gas-vapor mixture expelled by the turbomoieur 1 according to the invention.
- the liquid water 45 thus formed then flows by gravity via the draining orifices of the condensates 42 (particularly visible in FIG. 6) to the condensate recovery tank 43 for temporary storage, aided by iron straw. or structure lah nnthiguo 44 that includes the internal duct separator-recuperator condensate 41 said straw 44 retaining or condensing water still remaining in suspension in the form of droplets and / or steam in the gas-vapor mixture expelled by the turbojet 1, so that said water is not carried by said mixture to the exit of the exhaust line 55 but stored in the tank of recovery of the condensates 43.
- the iron straw or lahyrinthic structure 44 also largely captures any residual soot particles that can convey said mixture, by agglutinating said particles around the wet metal fibers or surfaces of the iron straw or labyrinth structure 44, said soot being then washed away by the liquid water which flows by gravity and returns to the condensate recovery tank 43, thereafter Said particles are ⁇ according to this particular embodiment of the turbine engine 1 according to the invention - retained by the condenser filter 49 so that it can be eliminated during the replacement of the filter 49 operated during the maintenance of said turbine engine 1
- the engine management computer of the EMS turbine 57 orders the injection of more fuel into the continuous combustion chamber 35 by means of a continuous combustion fuel injector 36, in particular by adapting it accordingly. the flow of fuel pumped by the fuel pump 72.
- said computer 57 can also increase if necessary the mass flow rate of atmospheric air introduced by the centrifugal compressor turbocharger 81 in the continuous combustion chamber 35 by changing the power of the turbocharger turbine 62 via its vanes with variable geometry 76,
- said calculator 57 little! also increase the liquid water flow rate 45 Introduced into the countercurrent steam regeneration condenser 87 for vaporization, by acting on the flow rate of the condensate pump 46.
- the engine management computer of the EMS 57 turbine engine can thus act on several parameters among which the turbine engine (s) releasing the vehicle (s) 3 where the one or more turbines) is selected via its expansion turbine inlet valve (4), the mass flow rate and the atmospheric air pressure introduced by the centrifugal turbocharger compressor 61 into the continuous combustion chamber 35 said flow being in particular adjusted by the variable geometry vanes 76 that includes the turbocharger turbine 62, the mass flow rate of fuel injected into the continuous combustion chamber 35 by the continuous combustion fuel jet engine 36, the flow rate d liquid water 45 introduced into the internal condenser-regenerator duct 90, which flow rate can be regulated by the condensate pump 46, the amount of heat transferred to the said water 45 in the counter-current vapor condenser-regenerator 87, the said quantity being adjustable by means of the preheating flap and / or vaporization of liquid water 78, the air flow
- the engine management computer of the EMS turbine 57 can adjust the quantity of atmospheric air at ambient temperature coming from the turbine engine air intake port 60 introduced in the intake duct of the turbine engine 58, with respect to the amount of atmospheric air at higher temperature coming from the cooling-condensing air blower 21 introduced into said duct 58, the quantities being regulated by said calculator 57 by means of the starter bypass air flap of the turbine engine 8 and the starter air shutter of the turbine engine 9, it is notably noted that by thus adjusting the temperature of the air admitted by the centrifugal compressor turbocharger 81 ; the engine management computer EMS 57 can adjust the mass of air expelled by the centrifugal compressor turbocharger 81 in the regeneration-combustion channel 34 for the same volume flow rate of air entering said compressor 81,
- the turbine engine 1 may comprise several turbochargers 2 and that, as such, the management computer of the turbine engine ES 57 can optimize the choice of turbocharger (s) 2 parallel to that of the turbine engine (s) ( s) relaxation (s) 3 on a criterion of efficiency and / or power.
- the management computer of the turbine engine EMS 57 can also control the mechanical transmission of generator 6 if the latter is variable so as to optimize the rotational speed of the electric turbine generator 11 on a criterion of better efficiency of said generator 11, or it may control the mechanical transmission of the engine-generator 74 if the latter is variable so as to optimize the rotational speed of the electric-propulsion-regeneration motor-generator 68 on a criterion of better efficiency of said engine-generator 68,
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Abstract
The turbine engine (1) comprises a turbo compressor (2) of which the centrifugal compressor (61) and the turbo compressor turbine (62) are connected by a regeneration - combustion canal (34) which comprises a continuous combustion chamber (35) in which a fuel is burnt, and a post-combustion vapour conveying duct (94) connected to a counter current vapour condenser - regenerator (88), said canal (34) also being connected to the inlet of an expansion power turbine (3) by a duct (66), whereas said canal (34) comprises a regeneration counter current mixture/air exchanger (30) which heats up atmospheric air expelled into said canal (34) by the centrifugal compressor (61) with a mixture of gas and vapour expelled via an expansion power turbine exhaust gas - vapour duct (70) via said turbine (62) and said expansion power turbine (3).
Description
TURBO MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ET/OU EXTERNE TURBO INTERNAL AND / OR EXTERNAL COMBUSTION ENGINE
La présente invention a pour objet un turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération. The present invention relates to a low pressure internal combustion turbine engine and / or external water vaporization and / or regeneration.
Les turbines à gaz ou à carburants liquides sont communément utilisées dans les applications é hautes puissances pour propulser des engins terrestres lourds, des aéronefs, des navires, ou encore, pour produire cle l'électricité. Gas or liquid fuel turbines are commonly used in high power applications to propel heavy land vehicles, aircraft, ships, or to generate electricity.
Dans certaines applications, la chaleur des gaz d'échappement des turbines à gaz est utilisée pour produire de la vapeur qui est ensuite détendue dans une turbine à vapeur. Cet ensemble turbine à gaz et turbine à vapeur constitue une unité motrice à cycle combiné dont le rendement de conversion de la chaleur en travail mécanique peut atteindre cinquante voire soixante pour cent. Ce type de configuration est ordinairement réservé à de lourdes et coûteuses installations stationnâmes de production d'électricité. In some applications, the exhaust gas heat of gas turbines is used to produce steam which is then expanded in a steam turbine. This gas turbine and steam turbine unit is a combined cycle power unit with a heat conversion efficiency of up to 50 to 60 percent mechanical work. This type of configuration is usually reserved for heavy and expensive stationary power generation installations.
Dans le domaine des faibles puissances comme l'automobile, le transport routier en général ou les stations de production d'électricité légères, les machines les plus communément utilisées pour convertir la chaleur délivrée par la combustion d'un carburant en travail mécanique sont les moteurs thermiques à combustion interne alternatifs, principalement â cycle Diesel ou à allumage commandé, et â deux ou quatre temps, In the field of low power such as automotive, trucking in general or of production stations' light electricity, the most common machines used to convert the heat supplied by the combustion of a fuel into mechanical work are the engines alternating internal combustion engines, mainly diesel or spark ignition, and two or four times,
De nombreuses tentatives ont été faites de propulser des automobiles ou des engins terrestres légers au moyen de turhomoteurs comprenant une ou plusieurs turbines et fonctionnant avec un carburant liquide ou gazeux. Diverses automobiles ont été construites retenant ce principe comme le modèle « Il » de la société « Rover », la « Socéma-Grègoire » ou encore, la « Turbine Car » de la société « Chrysler », On remarque également les tentatives restées à l'état de prototype faites dans ce domaine par la société « Volkswagen » avec des turbines de type « GT 70 » et « GT 150 », Malheureusement, les fortes variations de puissance qui caractérisent l'usage automobile sont peu adaptées aux turbines dont le rendement est optimal à puissance nominale, mais insuffisant hors de ladite puissance de sorte que lesdifes turbines n'ont jusqu'alors pas pu remplacer les moteurs thermiques à combustion interne
alternatifs qui continuent d'équiper cent pour cent des véhicules automobiles â propulsion thermique. Many attempts have been made to propel automobiles or light land vehicles using turbo engines comprising one or more turbines and operating with a liquid or gaseous fuel. Various automobiles have been built holding this principle as the model "It" of the company "Rover", the "Socema-Grégoire" or the "Turbine Car" of the company "Chrysler", Note also the attempts remained to the prototype state made in this field by the company "Volkswagen" with turbines of type "GT 70" and "GT 150", Unfortunately, the strong power variations that characterize the automobile use are poor for turbines whose performance is optimal at rated power, but insufficient from said power turbine so that lesdifes n 'has hitherto not been possible to replace the thermal internal combustion engine alternatives which continue to equip one hundred per cent of thermal propulsion motor vehicles.
On remarque que les turbomoteurs destinés à la propulsion automobile ont été principalement basés sur une seule turbine de puissance à ailettes axiales opérant à température et à pression relativement élevées et donc, réalisée en acier â haute résistance ou en céramique. Ces turbines à ailettes axiales présentaient le défaut d'être bruyantes et coopéraient avec un ou plusieurs régénérateurs) ou récupérateurs} de chaleur opérant eux aussi â température et à pression relativement élevées et étant de ce fait complexes et coûteux. Ces régénérateurs ou récupérateurs étaient le plus souvent tournants comme ce fut le cas par exemple pour la turbine du système « KIT » destiné à la propulsion automobile et développé par le professeur suédois Sven-Olof Kronogard et la société « United Turbine », Ces régénérateurs ou récupérateurs tournants - outre leur coût élevé ~ généraient des fuites de gaz sous pression nuisibles au rendement global du turbornoteur qui en était équipé. It should be noted that the turboshaft engines intended for automotive propulsion were mainly based on a single axial fin power turbine operating at relatively high temperature and pressure and therefore made of high-strength steel or ceramic. These axial finned turbines had the defect of being noisy and cooperating with one or more heat regenerators or recuperators also operating at relatively high temperature and pressure and thus being complex and expensive. These regenerators or recuperators were most often rotating as was the case for example for the turbine of the system "KIT" intended for automotive propulsion and developed by the Swedish professor Sven-Olof Kronogard and the company "United Turbine", these regenerators or rotary recuperators - in addition to their high cost ~ generated pressurized gas leaks detrimental to the overall efficiency of the turbo-engine that was equipped with them.
Aujourd'hui, plusieurs sociétés développent encore des turbines à usage automobile non plus pour entraîner directement les roues des véhicules, mais pour produire de l'électricité à bord desdits véhicules tandis que ces derniers sont propuisés par un ou plusieurs moteurs électriques. C'est le cas par exemple de la société américaine « Capstone (Φ » ou de la société anglaise s Bladon Jets ( » qui développent des micro turbines entraînant un générateur électrique embarqué à bord de véhicules propulsés par des moteurs électriques. La société « Capstone » est notamment connue pour son concept de véhicule hybride « C T380 Biaekbird », tandis que la société « Bladon Jets » a été remarquée pour avoir équipé le concept car « Plninfarina Cambiano » ou le prototype « Jaguar C-X75 » de son dispositif de génération d'électricité par micro turbine axiale. Dans le même domaine,, on remarque aussi te véhicule hybride démonstrateur « VERT », acronyme de Véhicule Electrique Routier à Turbine, réalisé dans les années quatre-vingt-dix par le constructeur automobile « Renault ». Le problème de ces concepts de micro turbines est leur coût et leur niveau acoustique qui restent élevés de telle sorte que des moteurs thermiques à combustion interne alternatifs leur sont finalement préférés pour produire des véhicules produits en série et commercialisés.
Malgré ces échecs, convertir f énergie primaire embarquée à bord des véhicules automobile en travail mécanique au moyen d'une ou ce plusieurs turbines serait décislvement avantageux car lesdites turbines offrent potentiellement une forte densité de puissance, elles sent compactes et légères, et elles présentent de faibles pertes par frottement et par pompage. De plus, les turbines sent par définition pol -carburant car contrairement aux moteurs thermiques à combustion interne alternatifs dent la combustion est séquentielle, leur combustion est continue de sorte qu'elles ne sont pas soumises aux contraintes imposées par la limite d'auto-inflaromaiion des carburants et par le cliquetis indésirable qui peut en découler. Today, several companies are still developing turbines for automotive use either to directly drive the wheels of the vehicles, but to produce electricity on board said vehicles while the latter are powered by one or more electric motors. This is the case, for example, of the American company Capstone ( Φ) or the English company Bladon Jets (which develops micro turbines driving an on-board electric generator in vehicles propelled by electric motors. Is particularly known for its concept of hybrid vehicle "C T380 Biaekbird", while the company "Bladon Jets" was noted for having equipped the concept car "Plninfarina Cambiano" or the prototype "Jaguar C-X75" of its device of power generation by micro axial turbine In the same field, we also note the hybrid vehicle demonstrator "GREEN", acronym for Electric Vehicle Road Turbine, made in the nineties by the car manufacturer "Renault" The problem with these micro-turbine concepts is that their cost and noise level remain high, so that Alternative internal combustion is ultimately preferred to produce mass produced and marketed vehicles. Despite these failures, convert f onboard primary energy aboard automotive vehicles into mechanical work by means of one or the more turbines would décislvement advantageous since said turbines potentially offer a high power density, it feels compact and lightweight, and they present low friction and pumping losses. In addition, the turbines are by definition pol-fueled because, unlike alternative internal combustion engines, the combustion is sequential, their combustion is continuous so that they are not subject to the constraints imposed by the self-inflamation limit. fuels and the undesirable clatter that may result.
En contrepartie de ces avantages, contrairement aux moteurs alternatifs généralement refroidis à l'ea et offrant peu de surface de contact avec les gaz chauds résultant de la combustion du carburant, les turbines présentent l'inconvénient d'opérer à une température sensiblement égaie a celle des gaz sortant de la chambre de combustion placée en amont. Lesdites turbines ne peuvent donc pas fonctionner à une température supérieure à celle fixée par¬ leur limite de tenue thermomécanique. Pourtant, opérer à haute température est déterminant pour le rendement thermodynamique de l'ensemble compresseur-turbine. Ainsi, les turbogénérateurs, turbomoteurs ou turbopropulseurs présentant le rendement énergétique le plus élevé sont également les plus chers car leur fabrication fait appel à des matériaux coûteux et à des procédés de fabrication complexes. In return for these benefits, unlike reciprocating engines generally cooled Others and offering little contact surface with the hot gases from the combustion of fuel, the turbines have the disadvantage to operate at a temperature substantially to that enlivens gases leaving the combustion chamber placed upstream. Said turbines therefore can not operate at a temperature higher than that set by ¬ their thermomechanical strength limit. However, operating at high temperature is crucial for the thermodynamic efficiency of the compressor-turbine assembly. Thus, turbogenerators, turboshaft engines or turboprops with the highest energy efficiency are also the most expensive because their manufacture uses expensive materials and complex manufacturing processes.
Un compromis a finalement été trouvé en équipant les moteurs thermiques à combustion Interne alternatifs d'un turbocompresseur dont le compresseur et la turbine possèdent des ailettes radiales. Les moteurs alternatifs réalisés selon cette configuration offrent un rendement acceptable à basses puissances tandis qu:à hautes puissances, la turbine du turbocompresseur récupère une part de l'énergie calorifique perdue à l'échappement dudit moteur pour suralimenter ce dernier via un compresseur centrifuge que ladite turbine entraîne en rotation. A compromise was finally found by equipping alternative combustion internal combustion engines with a turbocharger whose compressor and turbine have radial fins. Reciprocating engines made in this configuration provide an acceptable performance at low power while that: at high powers, the turbocharger turbine recovers part of the calorific energy lost in the exhaust of said engine for supercharging the latter via a centrifugal compressor that said turbine drives in rotation.
Des progrès considérables ont été réalisés dans le domaine des turbocompresseurs notamment grâce à l'adoption de turbines à géométrie variable qui s'accommodent de fortes variations de débit de gaz tout en produisant le travail mécanique nécessaire pour entraîner le compresseur centrifuge auquel elles sont reliées. Les turbocompresseurs sont désormais
produits en grande série à des coûts compétitifs. Selon certaines configurations, on prévoit même plusieurs turbocompresseurs montés en série ou en parallèle sur un même moteur automobile. Considerable progress has been made in the field of turbochargers in particular through the adoption of variable geometry turbines that accommodate large variations in gas flow while producing the mechanical work necessary to drive the centrifugal compressor to which they are connected. Turbochargers are now mass produced products at competitive costs. According to certain configurations, it is even provided several turbochargers mounted in series or in parallel on the same automobile engine.
Ainsi, il serait avantageux de bénéficier des avancées technologiques et économiques des turbocompresseurs et des avantages inhérents aux turbines en général pour propulser les véhicules automobiles à moindre coût, tout en conférant auxdites turbines un rendement su moins égal à celui des moteurs thermiques à combustion interne alternatifs. Thus, it would be advantageous to benefit from the technological and economic advances of turbochargers and the advantages inherent in turbines in general for driving motor vehicles at a lower cost, while conferring on these turbines a yield less equal to that of alternative internal combustion engines. .
C'est, pour cette raison que le îurbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération prévoit, selon un mode particulier de réalisation : It is for this reason that the low-pressure internal combustion engine and / or external water vaporization and / or regeneration provides, according to a particular embodiment:
* D'offrir une efficacité énergétique élevée sur une large plage de puissance notamment grâce à l'emploi de plusieurs turbocompresseurs tels qu'ordinairement utilisés dans l'industrie automobile et de plusieurs turbines de détente, lesdits turbocompresseurs et lesdltes turbines pouvant être mis simultanément en fonctionnement selon diverses combinaisons, cette stratégie particulière rendant économiquement rentable et technologiquement possible l'utilisation de turbines pour propulser des véhicules automobiles, avec un haut nùem i énergétique ; * To offer a high energy efficiency over a wide range of power including through the use of several turbochargers as usually used in the automotive industry and several expansion turbines, said turbochargers and turbines that can be simultaneously put in operating in various combinations, this particular strategy making economically viable and technologically feasible the use of turbines for propelling motor vehicles with a high energy efficiency;
* De recourir é des turbines de détente fonctionnant à température et pression modérées tout en offrant un rendement élevé, et ceci, pour que la fabrication desdites turbines ne fasse pas intervenir de coûteux matériaux à haute température, et pour que lesdltes turbines puissent éventuellement être à géométrie variable quel qu'en soit le type ; * Use of expansion turbines operating at moderate temperature and pressure while offering a high efficiency, and this, so that the manufacture of said turbines does not involve expensive materials at high temperature, and that the turbines can possibly be at variable geometry whatever the type;
» De faire appel à des turbines de détente radiales mono-étagées moins coûteuses et plus silencieuses que les turbines de détente axiales multi- étagées ; »Use single-stage radial expansion turbines that are less expensive and quieter than multi-stage axial expansion turbines;
» D'intégrer un ou plusieurs échangeurs de température à haut rendement opérant à pression et température suffisamment basses pour rester peu coûteux, lesdits échangeurs ne nécessitant pas d'entraînement mécanique ;
De réduire significativerrsent la masse, l'encombrement le niveau vibratoire et acoustique, et le coût des groupes motopropuiseurs automobiles basés sur ledit turhomoteur par rapport à ceux basés sur un moteur thermique à combustion interne alternatif ; Integrating one or more high-efficiency temperature exchangers operating at sufficiently low pressure and temperature to remain inexpensive, said exchangers requiring no mechanical drive; Significantly reducing the mass, bulk, vibration and acoustic level, and the cost of the motor-based power units based on said turbo-motor compared to those based on an alternative internal combustion engine;
D'augmenter significativement la durabiiitê et ia fiabilité des groupes motopropuiseurs automobiles basés sur ledit turbomoteur, par rapport à celles desdits groupes basés sur un moteur thermique à combustion interne alternatif : Significantly increasing the durability and reliability of the automotive power units based on said turbine engine, relative to those of said groups based on an alternative internal combustion engine:
De réduire la taille de la ou des bouehe(s) de refroidissement piaeée(s) en taoe avant des véhicules automobiles voire de supprimer la ou lesdiies boucbe(s), et de réduire significativement la résistance à la pénétration dans l'air desdits véhicules ; To reduce the size of the cooling sludge (s) piee (s) in taoe before motor vehicles or even to suppress the oudiies or boucbe (s), and significantly reduce the resistance to the penetration into the air of said vehicles ;
De permettre la consommation de tous carburants liquides ou gazeux sans qu'aucune contrainte ne soit imposée par la propension ou la résistance à fauto-inflammation desdits carburants, et sans pénalité pour le rendement de conversion thermique-mécanique dudii turbomoteur quels que soient la nature et la qualité desdits carburants ; To allow the consumption of any liquid or gaseous fuels without any constraint being imposed by the propensity or resistance to ignition of said fuels, and without penalty for the thermal-mechanical conversion efficiency of the turbine engine irrespective of the nature and the quality of the said fuels;
De permettre une combustion en excès d'air à une température suffisamment basse pour éviter le recours à un quelconque appareil de post-traitement des oxydes d'azote, ladite combustion s'opérant également à une température suffisamment haute pour ne pas produire de quantité significatives de suies et de particules fines ; To allow combustion in excess of air at a sufficiently low temperature to avoid the use of any post-treatment apparatus for the oxides of nitrogen, said combustion also operating at a temperature high enough not to produce significant amounts soot and fine particles;
D'éliminer le circuit de refroidissement à eau ordinairement prévu sur les moteurs thermiques à combustion interne alternatifs ; Eliminate the water cooling system ordinarily provided for alternative internal combustion engines;
De réduire significativement le temps de montée en température lors du démarrage à froid dudit turbomoteur par rapport à celui nécessaire aux moteurs thermiques à combustion Interne alternatifs, avec une réduction drastique de la surconsommation de carburant propre auxdits moteurs alternatifs opérés dans ces conditions ;
Le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération selon l'invention permet ainsi notamment ei selon le mode de réalisation ύκιύϊί turbomoteur : Significantly reduce the temperature rise time during cold start of said turbine engine compared to that required for internal combustion engines with alternative combustion, with a drastic reduction of fuel overconsumption specific to said reciprocating engines operated under these conditions; The low-pressure internal combustion turbine engine and / or external water vaporization and / or regeneration according to the invention thus allows ei particular according to the embodiment of ύκιύϊί turbine engine:
* De produire des véhicules automobiles propres, silencieux, économes, économiques à produire et légers, el qui sont à ce titre performants et attractifs pour les consommateurs finaux ; * To produce clean, quiet, economical, economical and light-weight motor vehicles, which are in this respect efficient and attractive for the end consumers;
* De valoriser les connaissances et le savoir-faire relatifs à la conception, à la fabrication et à l'industrialisation des turbocompresseurs appliqués aux moteurs automobiles â combustion interne alternatifs, que ces derniers soient équipés d'une turbine à géométrie variable ou d'une turbine à géométrie fixe ; * To enhance the knowledge and know-how relating to the design, manufacture and industrialization turbochargers applied to automobile engines â alternative internal combustion, the latter are equipped with a variable geometry turbine or fixed geometry turbine;
* De réduire significativemeni la consommation de carburant des véhicules automobiles sur cycles de conduite réglementaires et dans les conditions ordinaires de conduite, même lorsque lesdifs véhicules sont utilisés à puissance fortement variable et ainsi, d'augmenter signiftcativemeni l'autonomie desdits véhicules pour une même quantité de carburant embarquée à bord desdits véhicules ; * Significantly reduce the fuel consumption of motor vehicles on prescribed driving cycles and in ordinary driving conditions, even when these vehicles are used at a highly variable power and thus signifcantly increase the autonomy of such vehicles for the same quantity fuel on board said vehicles;
* Eventuellement, de supprimer la boîte de vitesses des véhicules automobiles et de la remplacer par une transmission totalement électrique, flexible et compacte ; * Optionally, remove the gearbox from motor vehicles and replace it with a fully electric, flexible and compact transmission;
* Possiblement, d'alimenter en courant électrique les véhicules automobiles à traction exclusivement électrique de sorte que ces derniers ne souffrent ni d'une autonomie trop limitée ni de temps de recharge excessifs, et ceci afin que iesdits véhicules deviennent plus compétitifs et plus attractifs pour les consommateurs finaux ; * Possibly, to supply electrical power to motor vehicles with exclusively electric traction so that they do not suffer from a too limited autonomy or excessive recharge time, and this so that these vehicles become more competitive and more attractive for end consumers;
» De remplacer les piles à combustibles à hydrogène telles que prévues pour générer l'électricité nécessaire à certains véhicules électriques, avec des rendements potentiellement comparables, un coût signlficativernent moindre, et sans les diverses contraintes liées à l'emploi de l'hydrogène comme source d'énergie ou sans celles liées à la moindre réactivltè en variation de puissance desdites piles ;
* De réduire drastiquement le poids et le coût des batteries embarquées à bord des véhicules électriques ; "To replace the hydrogen fuel cells as provided for generating the electricity for some electric vehicles with potentially comparable yields, signlficativernent a lower cost and without the various constraints related to the use of hydrogen as a source of energy or without those related to the least reactivltè in power variation of said stacks; * Drastically reduce the weight and cost of on-board batteries in electric vehicles;
» De faciliter la conception aérodynamique et esthétique de la carrosserie des véhicules automobiles en réduisant les contraintes de refroidissement et de logement du groupe motopropuiseur desdits véhicules, ou la taille de leurs batteries de stockage d'électricité ; »Facilitate the aerodynamic and aesthetic design of the bodywork of motor vehicles by reducing the cooling and housing constraints of the motor-driven unit of these vehicles, or the size of their batteries for storing electricity;
* De renforcer la sécurité des passagers des véhicules automobiles et celle des piétons pouvant entrer en collision avec lesdlts véhicules, notamment par la réduction du volume incompressible du groupe motopropuiseur logé dans le compartiment-moteur desdits véhicules ;. * Enhance the safety of motor vehicle passengers and pedestrians who may collide with vehicles, in particular by reducing the incompressible volume of the engine power unit housed in the engine compartment of such vehicles;
*> D'améliorer le confort des passagers des véhicules automobiles notamment grâce à un réchauffage rapide de i 'habitacle-passagers desdits véhicules par temps froid ; *> To improve passenger comfort including motor vehicles with quick reheating i 'passenger compartment of such vehicles in cold weather;
* De simplifier la maintenance et l'entretient des véhicules automobiles ; * Simplify maintenance and servicing of motor vehicles;
* De réaliser à moindre coût des stations de génération d'électricité à haut rendement à usage domestique ou industriel, iesclites stations offrant la possibilité de récupérer la fraction de chaleur non-transf rmée en travail par le turbomoteur suivant l'invention, réalisant ainsi une cogénération ; * To achieve low-cost high-efficiency electricity generation stations for domestic or industrial use, iesclites stations offering the possibility of recovering the fraction of heat non-transf rmée in work by the turbine engine according to the invention, thereby achieving a cogeneration;
Il est entendu que le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération selon l'invention peut être prévu dans le cadre de toute application y compris non-automobile, nécessitant de produire du travail mécanique et/ou de l'électricité et/ou de la chaleur à partir d'un carburant liquide ou gazeux, ou à partir d'une quelconque source de chaleur. It is understood that the low-pressure internal combustion and / or external water vaporization and / or regeneration turbine engine according to the invention can be provided in the context of any application including non-automotive, requiring the production of mechanical work. and / or electricity and / or heat from a liquid or gaseous fuel, or from any heat source.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend :
* au moins un turbocompresseur qu coopère avec au moins un canal de régénération-combustion qui relie directement ou Indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur que comporte ledit turbocompresseur avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur que comporte ledit turbocompresseur, ledit compresseur expulsant un air atmosphérique dans ledit canal après ravoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur et via un conduit d'admission du turbomoteur, tandis que ledit canal comprend au moins une chambre de combustion continue interne ou externe audit canal dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injeeteur de carburant de combustion continue : The turbine engine according to the present invention comprises: * At least one turbocompressor that cooperates with at least one regenerative-combustion duct which connects directly or indirectly the release of a centrifugal turbocharger compressor that includes said turbocharger with the inlet of a turbocharger turbine that includes said turbocharger, said compressor expelling atmospheric air in said channel after receiving sucked via a turbine engine air inlet and via an intake duct of the turbine engine, while said channel comprises at least one continuous combustion chamber internal or external to said channel in which fuel can be burned after being injected by at least one continuous combustion fuel injector:
* au moins une turbine motrice de détente qui est montée sur un arbre de turbine motrice de détente, l'entrée de ladite turbine étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération-combustion par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente ; at least one expansion drive turbine which is mounted on a drive turbine shaft of relaxation, the inlet of said turbine being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel by at least one turbine gas-steam inlet duct relaxing motor;
* au moins un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui fait partie du canal de régénération-combustion et dans lequel circule d'une part, un mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de défente la sortie desdites turbines étant reliée audit ècbangeur par un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente et d'autre part, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur àuéli échangeur avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement via une ligne d'échappement ; at least one regenerative countercurrent air / mixture exchanger which is part of the regeneration-combustion channel and in which circulates on the one hand a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the driving turbine of defends the output of said turbines being connected to said cycler by a gas-steam exhaust gasoline engine exhaust duct and secondly, the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor turbocharger said mixture heating said air inside to eli exchanger before exiting through an exhaust line through an exhaust line;
* Au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EMS. * At least one EMS turbine engine management calculator.
Par ailleurs, le turbomoteur suivant la présente invention comprend : Furthermore, the turbine engine according to the present invention comprises:
* au moins un turbocompresseur qui coopère avec au moins un canal de régénération-combustion qui relie directement ou Indirectement la sortie d'un compresseur centrituge de turbocompresseur que comporte ledit turbocompresseur avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur que comporte ledit turbocompresseur, ledit compresseur expulsant un air atmosphérique dans ledit canal après l'avoir aspiré via une bouche
d'admission d'air de turbomoteur et via un conduit d'admission du turbomoteur, tandis que ledit canal comprend au moins une chambre de combustion continue interne ou externe audii canal dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un Injecteur de carburant de combustion continue ; at least one turbocharger which cooperates with at least one regeneration-combustion channel which directly or indirectly connects the outlet of a turbocharger centric compressor which comprises said turbocharger with the inlet of a turbocharger turbine which comprises said turbocharger, said compressor expelling atmospheric air into said channel after sucking it through a mouth turbine engine air intake and via a turbine engine intake duct, while said duct comprises at least one continuous internal or external combustion chamber duct in which a fuel can be burned after being injected by at least one Continuous combustion fuel injector;
* au moins une turbine motrice de détente qui est montée sur un arbre de turbine motrice de détente, l'entrée de ladite turbine étant reliée directement ou Indirectement au canal de régénération-combustion par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente ; at least one expansion drive turbine which is mounted on an expansion turbine drive shaft, the inlet of said turbine being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel by at least one turbine gas-steam inlet duct; relaxing motor;
* au moins un condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant dans lequel circule d'une part, un mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente dans un circuit de .mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur et dans lequel circule d'autre part, une eau liquide dans un circuit d'eau de condenseur-régénérateu relié au canal de régénération-combustion , ledit mélange réchauffant ladite eau à l'intérieur dudit condenseur-régénérateur avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement via une ligne d'échappement tandis que l'entrée dudit condenseur-régénérateur est reliée à un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente ; at least one counter-current steam condenser-regenerator in which circulates a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine in a gas-steam mixing circuit; condenser-regenerator and in which circulates on the other hand, a liquid water in a condenser-regenerative water circuit connected to the regeneration-combustion channel, said mixture heating said water inside said condenser-regenerator before emerging by an exhaust line outlet via an exhaust line while the inlet of said condenser-regenerator is connected to a gas-steam exhaust pipe of the driving turbine in which the gas-vapor mixture expelled by the turbine circulates; turbocharger and / or the driving turbine of relaxation;
* Au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EMS. * At least one EMS turbine engine management calculator.
Le turbomoteur suivant la présente Invention comprend un canal de régénération-combustion qui comprend au moins une chambre de vaporisation d'eau Interne audit canal dans laquelle une eau liquide peut être injectée par un Injecteur d'eau postcombustion de sodé à réaliser un mélange gaz-vapeur. The turbine engine according to the present invention comprises a regeneration-combustion channel which comprises at least one internal water vaporization chamber to said channel in which a liquid water can be injected by a soda water after-jet injector to form a gas-to-water mixture. steam.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une sortie de l'èchangeur air/mélange à contre -courant de régénération gui comporte un conduit de sortie d'écbangeur de régénération dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente, ledit conduit reliant ledit échangeur avec l'entrée d'un condenseur- régénérateur de vapeur à contre-courant dans lequel circule d'une part,, ledit
mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur et/ou ladite lurfolne motrice de détente dans un circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur et d'autre part une eau liquide dans un circuit d'eau de condenseur- régénérateur qui est relié au canal de régénération-combustion, ledit mélange réchauffant ladite eau à {'intérieur dudit condenseur-régénérateur au travers des parois internes de ce dernier. The turbine engine according to the present invention comprises an outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger which comprises a regenerator regenerator outlet conduit in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine engine, said duct connecting said exchanger with the inlet of a condenser-regenerator countercurrent steam in which flows on the one hand, said a gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine and / or said driving lurfolne in a condenser-regenerator gas-steam mixture circuit and, on the other hand, a liquid water in a condenser-regenerator water circuit which is connected to the regeneration-combustion channel, said mixture heating said water inside said condenser-regenerator through the inner walls of the latter.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un circuit d'eau de condenseur-régénérateur qui est constitué d'au moins un conduit interne de condenseur-régénérateur dans lequel circule l'eau liquide, tandis que le circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur est constitué d'au moins un carter externe de condenseur- égénérateur qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit Interne, ledit carter laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne qu'il contient et/ou jouxte tandis que 1e mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation de ladite eau dans ledit conduit The turbine engine according to the present invention comprises a condenser-regenerator water circuit which consists of at least one internal condenser-regenerator duct in which the liquid water circulates, while the condenser-gas-vapor mixture circuit. regenerator is constituted by at least one external casing of condenser-generator which surrounds and / or adjoins said Internal duct, said casing leaving a space between itself and said internal duct which it contains and / or adjoins while the gas mixture -vapor expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine of expansion circulates in said space, the direction of circulation of said mixture in said space being opposite to that of the circulation of said water in said conduit;
Le turhomoteur suivant la présente Invention comprend un circuit d'eau de condenseur-régénérateur qui est relié au canal de régénération-combustion par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée de vapeur postcombustion qui débouche dans ledit canal après la chambre de combustion continue par rapport au sens de circulation du mélange gaz-vapeur et/ou de l'air atmosphérique dans ledit canal. The turbojet according to the present invention comprises a condenser-regenerator water circuit which is connected to the regeneration-combustion channel via a postcombustion steam supply duct which opens into said channel after the continuous combustion chamber. relative to the flow direction of the steam-gas mixture and / or atmospheric air into said channel.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'amenée de vapeur postcombustion qui comporte un volet d'admission de vapeur postcomhustion qui peut obturer ou ouvrir ledit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises a postcombustion steam supply duct which comprises a post-combustion vapor inlet flap which can close or open said duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un circuit d'eau de condenseur-régénérateur qui est relié au canal de régénération-combustion par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée de vapeur précombustion qui débouche dans ledit, canal avant la chambre de combustion continue par rapport au sens de circulation du mélange gaz-vapeur et/ou de l'air atmosphérique dans ledit canal.
Le turbomoteur suivant fa présente invention comprend un conduit d'amenée de vapeur précombustion qui comporte un volet d'admission de vapeur précombustion qui peut obturer ou ouvrir ledit conduit. Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de sortie d'échangeur de régénération qui comporte un volet de préehauffage et/ou vaporisation d'eau liquide placé en amont du condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz- vapeur dans ledit conduit, ledit volet permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS d'orienter tout ou partie dudiî mélange soit d'abord vers ledit condenseur-régénérateur puis vers la sortie de ligne d'échappement soit directement vers ladite sortie. The turbine engine according to the present invention comprises a condenser-regenerator water circuit which is connected to the regeneration-combustion channel via a precombustion steam supply duct which opens into said channel before the combustion chamber. continuous with respect to the direction of flow of the gas-vapor mixture and / or atmospheric air in said channel. The turbine engine according to the present invention comprises a precombustion steam supply duct which comprises a pre-combustion vapor inlet flap which can close or open said duct. The turbine engine according to the present invention comprises an outlet duct of regeneration exchanger which comprises a préehauffage pane and / or vaporization of liquid water upstream of the steam regenerator-condenser against the current relative to the flow direction a gas-vapor mixture in said duct, said shutter enabling the engine management computer EMS to direct all or part of said mixture first to said condenser-regenerator then to the exhaust line outlet or directly to said outlet .
Le iurbomoteur suivant la présente Invention comprend une turbine de turbocompresseur qui comporte des aubes à géométrie variable qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine lors du fonctionnement du turbomoteur. The turbocharger according to the present invention comprises a turbocharger turbine which comprises vanes with variable geometry which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine during operation of the turbine engine.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une turbine motrice de détente qui comporte des aubes à géométrie variable qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine lors du fonctionnement du turbomoteur. The turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine for expansion which comprises vanes with variable geometry which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine during operation of the turbine engine.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui comprend au moins un conduit Interne d'échangeur de régénération a contre-courant dans lequel circula l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur, et au moins un carter externe d'échangeu de régénération à contre-courant qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne, ledit carter laissant un espace entre lui-même et ledit conduit Interne qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit mélange dans ledit espace étant Inverse à celui de la circulation dudit air dans ledit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises a regenerative countercurrent air / mixture exchanger which comprises at least one internal countercurrent regeneration heat exchanger duct in which circulates the atmospheric air expelled by the centrifugal turbocharger compressor, and at least one outer casing of échangeu regeneration against the current envelope and / or adjacent to said inner conduit, said housing leaving a gap between itself and said inner tubing which contains and / or adjoins while the gas mixture steam expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine driver circulates in said space, the direction of circulation of said mixture in said space being inverse to that of the circulation of said air in said conduit.
Le turbomoteur suivant la présente Invention comprend un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant qui présente des ailettes ou
section en marguerite qui offrent une large surface de contact simultanément avec le mélange gaz-vapeur qui circule dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant et ledit conduit, et avec l'air atmosphérique qui circule à l'intérieur dudit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises a countercurrent regeneration exchanger internal duct which has fins or daisy section which provide a large contact surface simultaneously with the gas-vapor mixture circulating in the space between the countercurrent regeneration exchanger outer casing and said duct, and with the atmospheric air circulating at inside said duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une sortie de f ©changeur alr/rnêlange à contre-courant de régénération qui comporte un conduit de sortie d'èchangeur de régénération dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseu et/ou la turbine motrice de détente, ledit conduit reliant ledit éehangeur avec l'entrée d'un rerroidlsseur-- œndenseur d'échappement air/gaz à contre courant dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur et/ou ladite turbine motrice de détente et d'autre part un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdifs moyens via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation puis ait été insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur via un conduit d'insufflation et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation que comporte ledit refroidisseur-condenseur, ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur ëuétî refroidisseur-condenseur avant que ledit air ne ressorte dudit refroidisseur- condenseur par une bouche d'échappement d'air de refroidissement- condensation via une bouche de soufflage d'air de refroidissement- condensation que comporte ledit refroidisseur-condenseur et un conduit de soufflage qui relie ladite bouche de soufflage à ladite bouche d'échappement. The turbine engine according to the present invention comprises a countercurrent regeneration / regeneration cooler outlet which comprises a regeneration exchanger outlet duct in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine engine, said duct connecting said exchanger with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust cooler in which flows on the one hand said gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine and / or said driving expansion turbine and, secondly, an atmospheric air expelled by means of cooling-condensation of air blowing after said air has been sucked into the atmosphere by means lesdifs via an inlet mouth of cooling-condensing air and via a cooling-condensing air intake duct and then being blown into said cooler-condenser via a duct Insufflation and a mouth of cooling-condensation of blowing air that comprises said cooler-condenser, said mixture heats said air inside ëuétî cooler-condenser before said air comes out of said condenser by a refroidisseur- mouth of exhaust air from cooling-condensation via an air blowing mouth of cooling-condensation that comprises said cooler-condenser and a blow duct which connects said blower port to said exhaust outlet.
Le turhomofeur suivant la présente Invention comprend une sortie du condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant qui comporte un conduit de sortie de condenseur-régénérateur dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et ou la turbine motrice de détente, ledit conduit reliant ledit condenseur-régénérateur avec l'entrée d'un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant dans lequel circule d'une part: ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur et/ou ladite turbine motrice de détente et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement- condensation après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdiis moyens via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation et
via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation puis ait été insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur via un conduit d'insufflation et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation que comporte ledit refroidisseur-condenseur, ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudlt refroidisseur-condenseur avant que ledit air ne ressorte àuâii refroidisseur- condenseur par une bouche d'échappement d'air de refroidissement- condensation via une bouche de soufflage d'air de refroidissement- condensation que comporte ledit refroidisseur-condenseur et un conduit de soufflage qui relie ladite bouche de soufflage à ladite bouche d'échappement. The turhomofeur according to the present invention comprises an outlet of the counter-current steam condenser-regenerator which comprises a condenser-regenerator outlet duct in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and or the main driving turbine. said duct connecting said condenser-regenerator with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust aftercooler / cooler in which circulates on the one hand: said gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine and / or said driving expansion turbine and the other hand, an atmospheric air expelled by means of cooling-condensation of air blowing after said air has been sucked into the atmosphere through lesdiis means via an air intake opening Cooling-condensation and via a cooling-condensing air intake duct and then blown into said cooler-condenser via an insufflation duct and a cooling-condensing air insufflation mouthpiece which comprises said cooler-condenser, said mixture heating said air inside the cooler-condenser before said air comes out of the cooler-condenser through a cooling-condensing air exhaust mouth via a cooling-condensing air blower port included in said cooler condenser and a blowing duct which connects said blower mouth to said exhaust mouth.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un refroidisseur- condenseur d'échappement air/gaz à contre courant qui comprend au moins un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente, ei au moins un carter externe de refroidisseur- condenseur à contre-courant qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit Intome, ledit carter laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne qu'il contient et/ou jouxte tandis que l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation circule dans ledit espace, le sens de circulation dudit air dans ledit espace étant Inverse à celui de la circulation dudit mélange dans ledit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises a countercurrent air / gas exhaust aftercooler which comprises at least one internal counter-current cooler-condenser duct in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine for expansion, ei at least one outer casing of counter-current cooler-condenser which surrounds and / or adjoins said Intome duct, said casing leaving a space between itself and said internal duct it contains and / or adjoins while the atmospheric air expelled by the cooling-condensing air blowing means circulates in said space, the direction of circulation of said air in said space being inverse to that of the circulation of said mixture in said duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-cou a ni qui présente des ailettes ou section en marguerite qui offrent une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique qui circule dans l'espace compris entre le carter externe de refroidisseur-condenseur é contre-courant et ledit conduit, et avec le mélange gaz-vapeur qui circule à l'intérieur dudit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises an internal condenser cooler-condenser duct which has fins or daisy section which offer a large contact surface simultaneously with the atmospheric air flowing in the space between the external chiller-condenser casing against the current and said duct, and with the gas-vapor mixture circulating inside said duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend des moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation qui sont constitués d'un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation entraîné par un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation. The turbine engine according to the present invention comprises means for cooling-condensation of air insufflation which consist of a centrifugal compressor condensation-cooling air driven by an electric engine compressor air cooling-condensation.
Le turbomoteur suivant la présente Invention comprend une sodie de échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui comporte un conduit de sortie d'échangeur de régénération dans lequel circule le mélange
gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente,, ledit conduit reliant ledit échangeur avec rentrée d'un échangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente et d'autre part, une eau liquide avant que cette dernière ne soit Injectée dans le canal de régénération-combustion, ledit mélange réchauffant ladite eau à l'intérieur dudit échangeur mélange/eau. The turbine engine according to the present invention comprises a counter-regeneration air / mixture exchanger heat exchanger which comprises a regeneration exchanger outlet duct in which the mixture circulates. gas-vapor expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine, said duct connecting said exchanger with the return of a liquid / water preheating exchanger / water exchanger in which circulates on the one hand, the gas mixture -vapeur expelled by the turbocharger turbine and / or the driving expansion turbine and the other hand, a liquid water before the latter is injected into the regeneration combustion channel, said mixture warming said water within said mixing / water exchanger.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de sortie d'éehangeur de régénération qui comporte un volet de préchauffage et ou vaporisation d'eau liquide placé en amont de l'échangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz- vapeur dans ledit conduit, ledit volet permettant au calculateur de gestion du turbomoteur ErVIS d'orienter tout ou partie dudit mélange soit d'abord vers ledit échangeur mélange/eau puis vers la sortie de ligne d'échappement soit directement vers ladite sortie. The turbine engine according to the present invention comprises a regeneration exchanger outlet duct which comprises a preheating flap and or vaporization of liquid water placed upstream of the liquid water preheating mixture / water exchanger with respect to the direction of flow. flow of the gas-vapor mixture in said conduit, said shutter enabling the engine management computer of the ErVIS turbine engine to orient all or part of said mixture first to said mixing / water exchanger and then to the exhaust line outlet or directly towards said output.
Le turbomoteur suivant, la présente invention comprend une eau liquide qui provient du mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente dont elle est extraite au moyen d'un séparateur-récupérateur des condensais placé sur la ligne d'échappement, ledit séparateur-récupérateur récupérant ladite eau ayant préalablement condensé sur les parois internes de ladite ligne pour la stocker dans un bac de récupération des condensais. The following turbine engine, the present invention comprises a liquid water which comes from the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine from which it is extracted by means of a condensate separator-recuperator placed on the line exhaust, said separator-recuperator recovering said water having previously condensed on the inner walls of said line for storage in a condensate recovery tank.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un séparateur-récupérateur des condensats qui comporte un conduit Interne de séparateur-récupérateur des condensats muni d'orifices draineurs des condensats par lesquels l'eau liquide coule par gravité jusqu'au bac de récupération des condensais où ladite eau est temporairement stockée. The turbine engine according to the present invention comprises a condensate separator-recuperator which comprises an internal condenser separator-recuperator conduit provided with draining condensate orifices through which the liquid water flows by gravity to the condensate recovery tank where said water is temporarily stored.
Le turbomoteur suivant la présente Invention comprend un conduit interne de séparateur-récupérateur des condensais qui contient une paille de fer ou structure lab rinthique qui retient ou condense de l'eau en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente afin que ladite eau s'écoule via les orifices draineurs des condensais jusqu'au bac de
récupération des condensais plutôt que d'être emportée par lesdits gaz jusqu'à la sortie de ligne d'échappement, The turbine engine according to the present invention comprises an internal condensate separator-recuperator duct which contains an iron straw or lab structure which retains or condenses suspended water in the form of droplets and / or vapor in the gas-gas mixture. vapor expelled by the turbocharger turbine and / or the drive turbine for expansion so that said water flows via the draining orifices of the condensates to the tank of recovery of the condensates rather than being carried away by said gases to the exit of the exhaust line,
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une eau liquide qui est acheminée depuis le séparateur-récupérateur des condensais jusqu'au canal de régénération-combustion par au moins une pompe à condensais via au moins un conduit de recirculation des condensais. The turbine engine according to the present invention comprises a liquid water which is conveyed from the condensate separator-recuperator to the regeneration-combustion channel by at least one condensate pump via at least one condensate recirculation duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de recirculatlen des condensais qui peut comporter un réservoir Intermédiaire de stockage des condensais pour temporairement stocker l'eau liquide. The turbine engine according to the present invention comprises a condensates recirculation duct which may comprise an Intermediate condensates storage tank for temporarily storing the liquid water.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend bac de récupération des condensais et/ou un conduit de recirculation des condensais qui comporte un filtre à condensais. The turbine engine according to the present invention comprises a condensates recovery tank and / or a condensates recirculation pipe which comprises a condensate filter.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un canal de régénération-combustion qui comporte un injeeteur d'eau précombustion anii-NOx placé avant la chambre de combustion continue par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique dans ledit canal ledit injeeteur pouvant injecter une eau liquide dans ledit canal. The turbine engine according to the present invention includes a regenerative-combustion channel comprising a injeeteur water precombustion anii NOx placed back in the combustion chamber continues to the direction of flow of said atmospheric air into said channel being able to inject a injeeteur liquid water in said channel.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente qui comporte une vanne d'admission de turbine de détente pilotée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS ladite vanne pouvant obturer ledit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises a duct power turbine inlet steam-gas relaxation which comprises an expansion turbine inlet valve controlled by the EMS turbine engine management computer said valve can seal said conduit.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une turbine motrice de détente qui est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre de turbine de détente, ladite liaison permettant â ladite turbine d'entraîner en rotation ledit arbre, mais non l'inverse. The turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine for expansion which is mounted on the drive turbine shaft by means of a pressure-free expansion turbine link, said link enabling said turbine to drive in rotation said shaft, but not the opposite.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une turbine motrice de détente qui est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente par intermédialre d'un coupleur à engrenage et/ou d'un embrayage.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un arbre de turbine motrice de détente qui est relié â un générateur électrique de turbine au moyen d'une transmission mécanique de générateur, ledit générateur pouvant produire de l'électricité lorsqu'il est entraîné en rotation par ledit arbre. The turbine engine according to the present invention comprises an expansion power turbine which is mounted on the expansion turbine drive shaft by means of a gear coupler and / or a clutch. The turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine shaft for expansion which is connected to an electric turbine generator by means of a mechanical generator transmission, said generator being able to produce electricity when it is rotated by said tree.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une transmission mécanique de générateur qui est constituée d'un train épicycloîdai d'entraînement de générateur. The turbine engine according to the present invention comprises a mechanical generator transmission which consists of a generator drive epicyclic train.
Le turbemoteur suivant la présente invention comprend un générateur électrique de turbine qui est relié électriquement à un accumulateur éleetroehimlque et/ou à un accumulateur électrostatique. The turbine engine according to the present invention comprises an electric turbine generator which is electrically connected to an electromagnetic accumulator and / or to an electrostatic accumulator.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de soufflage qui comporte un volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur qui peut forcer tout ou partie de l'air atmosphérique sodant du retroidlsseur-condenseur d'échappement air/gaz è contre courant à aller vers le conduit d'admission du turbomoteur via un canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement condensation tandis qu'un volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur que comporte ledit, conduit d'admission interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur tout en forçant ledit air vers l'entrée du compresseur de turbocompresseur et tout en interdisant â tout ou partie de l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur de rejoindre l'entrée dudit compresseur. The turbine engine according to the present invention comprises a blowing duct which comprises a start-bypass air shutter of the turbine engine which can force all or part of the atmospheric air soding the air-gas exhaust / cooling condenser-counter-current to go to the intake duct of the turbine engine via a start-bypass air channel of the turbine engine while prohibiting access to the condensing cooling air outlet while an air damper turbine engine starting obstruction, said intake duct is prohibited from said air going up towards the turbine engine air inlet while forcing said air towards the inlet of the turbocharger compressor and while prohibiting any or part of the atmospheric air from the turbine engine air intake mouth to join the inlet of said compressor.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un canal de régénération-combustion qui comporte un catalyseur de post-traitement des polluants placé après la chambre de combustion continue par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur dans ledit canal The turbine engine according to the present invention comprises a regeneration-combustion channel which comprises a pollutant post-treatment catalyst placed after the continuous combustion chamber with respect to the direction of circulation of the atmospheric air and / or of the gas-vapor mixture in said channel
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente et/ou un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente qui comporte un catalyseur de post-traitement des polluants.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un cana de régénération-combustion et/ου un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente et/ou un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente et/ou un échangent air/mélange à contre-courant de régénération qui est revêtu d'un matériau et/ou structure calorifuge Interne et/ou externe qui retient la chaleur de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz- vapeur circulant ê l'intérieur desdits organes. The turbine engine according to the present invention comprises a gas-steam exhaust gas engine of expansion and / or a gas-steam inlet gas turbine engine expansion which comprises a post-treatment catalyst pollutants. The turbine engine according to the present invention comprises a regeneration-combustion cana and / or a gas-steam induction turbine engine and / or a gas-steam exhaust gasoline engine and / or an exchange air / mixture against the regenerative current which is coated with a material and / or heat insulating structure internal and / or external holding the heat from the atmospheric air and / or gas-vapor mixture flowing ê within said bodies .
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du turbomoteur qui comporte un filtre à air d'admission de turbomoteur. The turbine engine according to the present invention comprises an intake duct of the turbine engine which includes an intake air filter of the turbine engine.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation qui comporte un filtre â air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation. The turbine engine according to the present invention comprises a cooling-condensing air intake duct which comprises an air-cooling-condensing air filter.
Le turbomoteu suivant la présente invention est Installé dans un véhicule automobile de sorte â assurer directement ou indirectement la propulsion audit véhicule, ce dernier possédant un réservoir de carburant et une pompe à carburant qui alimentent en carburant iinjecteur de carburant de combustion continue. The turbine engine according to the present invention is installed in a motor vehicle so as to directly or indirectly provide propulsion to said vehicle, the latter having a fuel tank and a fuel pump which supply fuel to the continuous combustion fuel injector.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un arbre de turbine motrice de détente qui est relié à au moins une roue que comporte le véhicule automobile par des moyens de transmission mécanique. The turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine shaft expansion which is connected to at least one wheel that comprises the motor vehicle by mechanical transmission means.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un générateur électrique de turbine qui alimente en courant électrique au moins un moteur-générateur électrique de propulsion-régénération relié à au moins une roue que comporte le véhicule automobile par l'intermédiaire d'une transmission mécanique de moteur-générateur. The turbine engine according to the present invention comprises an electric turbine generator that supplies electrical power to at least one electric propulsion-regeneration motor-generator connected to at least one wheel that the motor vehicle comprises via a mechanical engine transmission. -generator.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une transmission mécanique de moteur-générateur qui est constituée d'un train épieyeioidal de transmission de moteur-générateur. The turbine engine according to the present invention comprises a mechanical engine-generator transmission which consists of an epieyeioidal engine-generator transmission train.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit, de soufflage qui comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle dans
lequel circule d'une part, l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation et d'autre part, un fluide ealoporteun ledit air réchauffant ledit fluide à l'intérieur duûïi êchangmr air/eau, Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit de soufflage qui comporte un volet de récupération de chaleur résiduelle placé en amont de l'éehangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle par rapport au sens d'écoulement de l'air atmosphérique dans ledit conduit, ledit volet permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS d'orienter tout ou partie dudlt air soit d'abord vers ledit éohangeur air/eau puis vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation soit directement vers ladite bouche. The turbine engine according to the present invention comprises a blowing duct which comprises an air / water heat exchanger heat recovery in which circulates on the one hand, the atmospheric air expelled by the cooling-condensation air blowing means and, on the other hand, a fluid eacoporteun said air heating said fluid inside the air / water exchange, The The turboshaft engine according to the present invention comprises a blowing duct which includes a residual heat recovery flap placed upstream of the heat exchanger air / water for residual heat recovery with respect to the direction of flow of the atmospheric air in said duct. said shutter enabling the EMS turbine engine management computer to orient all or part of the air ddlt first to said air / water exchanger and then to the cooling-condensing air exhaust mouth or directly to said mouth.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un éohangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle qui est relié par au moins un conduit de fluide de chauffage à un radiateur de chauffage, le fluide caloporteur circulant dans ledit conduit. The turbine engine according to the present invention comprises an air / water heat exchanger for residual heat recovery which is connected by at least one heating fluid duct to a heating radiator, the heat transfer fluid flowing in said duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend au moins des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation et au moins le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation et. le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation dont lesdits moyens sont constitués et/ou un filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement- condensation qui sont communément logés dans un boîtier d'insufflation d'air de refroidissement-condensation tandis que des connecteurs sortent dudit boîtier qui permettent de brancher au moins le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation et/ou le conduit d'insufflation. The turbine engine according to the present invention comprises at least means for condensation-cooling air insufflation and at least the centrifugal compressor condensation-cooling and air. the cooling-condensing air compressor electric motor of which said means are constituted and / or a cooling-condensing air-blowing air filter which are commonly housed in a cooling air-blowing casing- condensation while connectors out of said housing that connect at least the cooling-condensing air intake duct and / or the insufflation duct.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une chambre de combustion continue qui est un éohangeur do chaleur relié directement ou indirectement à une source de chaleur. The turbine engine according to the present invention comprises a continuous combustion chamber which is a heat exchanger connected directly or indirectly to a heat source.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une source de chaleur qui est constituée d'un condenseur que comporte une pompe a chaleur qui extrait de la chaleur d'un environnement. The turbine engine according to the present invention comprises a heat source that consists of a condenser that includes a heat pump which extracts heat from an environment.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une pompe à chaleur qui est entraînée en rotation par l'arbre de turbine motrice de détente.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de turbomoteur par le compresseur centrifuge de turbocompresseur qui est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur. The turbine engine according to the present invention comprises a heat pump which is rotated by the drive turbine shaft. The turbine engine according to the present invention comprises an atmospheric air sucked via the turbine engine air inlet by the centrifugal compressor turbocharger which is previously cooled by an evaporator that includes the heat pump.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de refroidissement- ondensation par les moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation qui est préalablement refroidi par un èvaporateur que comporte la pompe à chaleur. The turbine engine according to the present invention comprises an atmospheric air sucked via the air intake intake cooling-ondensation by the means of insufflation of cooling air-condensation which is previously cooled by an evaporator that includes the heat pump .
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un arbre de turbine motrice de détente qui peut être entraîné en rotation par la turbine motrice de détente, ledit arbre pouvant à son tour entraîner an rotation un pignon d'attaque de turbine lequel entraîne en rotation une couronne de réducteur multi-turbines pouvant entraîner en rotation un arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turbines, The turbine engine according to the present invention comprises a drive turbine shaft which can be driven in rotation by the expansion turbine, said shaft being able in turn to rotate a turbine driving pinion which drives in rotation a ring of multi-turbine gearbox that can rotate a multi-turbine gearbox output power shaft,
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un arbre de turbine motrice de détente qui est relié à l'une de ses extrémités à la turbine motrice de détente et à son autre extrémité au pignon d'attaque de turbine par l'intermédiaire d'un joint de transmission. The turbine engine according to the present invention comprises an expansion drive shaft which is connected at one of its ends to the expansion drive turbine and at its other end to the turbine drive pinion via a seal of transmission.
Le turbomoteur suivant la présente Invention comprend un arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turbines qui se termine par un train èpicyclokial de sortie de puissance. The turbine engine according to the present invention comprises a multi-turbine gear output power shaft which terminates with a power output cyclic cycle train.
Le turbomoteur suivant, la présente invention comprend pignon d'attaque de turbine qui est monté sur l'arbre de turbine motrice de détente par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre, ladite liaison permettant audit arbre d'entraîner en rotation ledit pignon, mais non l'inverse. The following turbine engine, the present invention comprises a turbine drive pinion which is mounted on the drive turbine shaft by means of a free wheel connection, said link enabling said shaft to rotate said pinion. , but not the other way around.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une couronne de réducteur multi-turbines qui est montée sur l'arbre arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turbines par l'intermédiaire d'une roue libre de couronne de réducteur laquelle permet à ladite couronne d'entraîner en rotation ledit arbre, mais non l'inverse.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend au moins deux turbocompresseurs, le premier étant un turbocompresseur basse -pression dont te compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression pré-comprim l'air atmosphérique qu'il aspire via la bouche d'admission d'air do turbomoteur lorsque ledit compresseur est entraîné en rotation par la turbine de turbocompresseur basse-pression que comporte ledit turbocompresseur basse- pression, tandis que le second est un turbocompresseur haute-pression dont le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression surcompnme l'air expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression avant de l'expulser à son tour dans le canal de régénération-combustion lorsque ledit compresseur est entraîne en rotation par la turbine de turbocompresseur haute-pression que comporte ledit turbocompresseur haute- pression, la sortie du compresseur centrifuge de turbocompresseur Passe- pression étant reliée à l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression par un canal de liaison inter-compresseurs tandis que la turbine de turbocompresseur haute-pression pré-déiend un mélange gaz-vapeur provenant du canal de régénération-combustion avant de l'expulser à l'entrée de la turbine de turbocompresseur basse-pression laquelle sur-détend ledit mélange avant de l'expulser à son tour dans le conduit d'échappement gaz- vapeur de turbine motrice de détente. The turbine engine according to the present invention comprises a multi-turbine gear ring which is mounted on the multi-turbine gearbox output shaft via a gearbox crown gear which enables said gearbox rotate said shaft, but not vice versa. The turbine engine according to the present invention comprises at least two turbochargers, the first being a low-pressure turbocharger whose low-pressure turbocharger centrifugal compressor pre-compresses the atmospheric air that it sucks via the air intake port. turbine engine when said compressor is rotated by the low-pressure turbocharger turbine of said low-pressure turbocharger, while the second is a high-pressure turbocharger whose centrifugal compressor of high-pressure turbocharger overcompacts the air expelled by the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger before expel in turn in the regenerative-combustion channel when said compressor is driven in rotation by the turbine high-pressure turbocharger that includes said Upper pressure turbocharger, the outlet of the centrifugal compressor Turbocharger Passenger being connected to the inlet of the high-pressure turbocharger centrifugal compressor through an inter-compressor linkage channel while the high-pressure turbocharger turbine pre-separates a gas-vapor mixture from the regeneration-combustion channel before expelling it at the inlet of the low-pressure turbocharger turbine which over-relaxes said mixture before expelling it in turn into the gas-steam exhaust gas turbine engine.
Le turbomoteur suivant, la présente invention comprend un canal de liaison inter-compresseurs qui comprend un refroidisseur intermédiaire de turbocompresseur qui refroidit l'air expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression avant que ledit air ne soit surcomprimé par te compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression. The following turbine engine, the present invention comprises an inter-compressor linkage channel which comprises a turbocharger intercooler which cools the air expelled by the low pressure turbocharger centrifugal compressor before said air is supercharged by the centrifugal turbocharger compressor. high pressure.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression qui comporte une vanne de by- pass de compresseur haute-pression qui, lorsqu'elle est ouverte par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS, peut diriger une partie de l'air provenant du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression directement vers le canal de régénération-combustion sans passer par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un turbocompresseur haute-pression qui comporte une vanne de by-pass de turbine haute-pression qui, lorsqu'elie est ouverte par le calculateur de gestion du turbomoteur E S, peur diriger une partie d'un mélange gaz vapeur provenant du canai de régénération-combustion directement depuis ledit canal vers la turbine de turbocompresseur basse-pression sans passer par la turbine de turbocompresseur haute-pression. The turbine engine according to the present invention comprises a high-pressure turbocharger centrifugal compressor which comprises a high-pressure compressor bypass valve which, when opened by the engine management computer EMS, can direct a part of the air from the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger directly to the regeneration-combustion channel without passing through the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger. The turbine engine according to the present invention comprises a high-pressure turbocharger which comprises a high-pressure turbine bypass valve which, when it is opened by the engine management computer ES, to direct a portion of a gas mixture vapor from the regeneration-combustion channel directly from said channel to the low pressure turbocharger turbine without passing through the high pressure turbocharger turbine.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du turbomoteur qui comporte un démarreur èlectropneumatlque constitué d'un compresseur centrifuge de démarreur électropneumatique pouvant être mis en rotation par un moteur électrique de démarreur électropneumatique de sorte que ledit compresseur comprime l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur à l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur. The turbine engine according to the present invention comprises a turbine engine intake duct which comprises an electropneumatic starter consisting of a centrifugal compressor of an electropneumatic starter which can be rotated by an electric motor of the electropneumatic starter so that said compressor compresses the atmospheric air. from the turbine engine air intake port to the inlet of the centrifugal turbocharger compressor.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un conduit d'admission du turbomoteur qui comporte un volet de démarrage électropneumatique piloté par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS, ledit volet permettant audit calculateur de forcer l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur à passer par le compresseur centrifuge de démarreur électropneumatique avant de rejoindre l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur lorsque ledit volet est dans une première position, ou à passer par un canai de contoumement du démarreur èlectropneumatlque avant, de rejoindre ladite entrée lorsque ledit volet est dans une deuxi me position. The turbine engine according to the present invention comprises an intake duct of the turbine engine which comprises an electropneumatic starting flap controlled by the engine management computer of the EMS turbine engine, said flap enabling said computer to force the atmospheric air coming from the intake port of the engine. Turbomotor air to be passed through the centrifugal compressor of the electro-pneumatic starter before joining the inlet of the centrifugal compressor of turbocharger when said flap is in a first position, or to pass through an electropneumatlque starter contamina before, to join said inlet when said flap is in a second position.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend une ligne d'échappement qui comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement dans lequel circule une eau circulant également dans un radiateur de chauffage qui réchauffe un environnement solide, liquide ou gazeux, ledit échangeur è\ar\i relié audit radiateur par des conduits de radiateur de chauffage tandis que ladite eau est forcée à circuler dans ledit échangeur, ledit radiateur et iesdits conduits par une pompe à eau de récupération de chaleur d'échappement le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente réchauffant ladite eau à l'intérieur ôuâit échangeur avant que ledit mélange ne ressorte par la sortie de
ligne d'échappement tandis que ladite eau est refroidie à "intérieur du radiateur de chauffage par l dit environnement. The turbine engine according to the present invention comprises an exhaust line which comprises an air / water heat exchanger exhaust heat exchanger in which a circulating water circulates also in a heating radiator which heats a solid, liquid or gaseous environment, said exchanger connected to said radiator by heating radiator conduits while said water is forced to flow through said heat exchanger, said radiator and said conduits through an exhaust heat recovery water pump the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine and / or the expansion turbine engine heating said water inside or exchanger before said mixture comes out of the outlet of exhaust line while said water is cooled inside the heating radiator by said environment.
Le turbomoteur suivant la présente Invention comprend une ligne d'échappement qui comporte un volet de récupération de chaleur d'échappement piloté par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS, ledit volet permettant audit calculateur de forcer le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur et/ou la turbine motrice de détente à passer par l'échangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement avant de rejoindre la sortie de ligne d'échappement lorsque ledit volet est dans une première position, ou à passer par un canal de eontournemenf de l'échangeur de récupération de la chaleur d'échappement avant de rejoindre ladite sortie lorsque ledit volet est dans une deuxième position. The turbine engine according to the present invention comprises an exhaust line which comprises an exhaust heat recovery flap controlled by the EMS turbine engine management computer, said flap enabling said computer to force the gas-vapor mixture expelled by the turbine from the engine. turbocharger and / or the main driving turbine to pass through the air / water heat exchanger exhaust heat recovery before joining the exhaust line exit when said flap is in a first position, or to go through a channel the exhaust heat exchanger is flanked before joining said outlet when said flap is in a second position.
Le turbomoteur suivant la présente invention comprend un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération qui est agencé en structure déformable constituant un amortisseur de choc. The turbine engine according to the present invention comprises a regenerative counter-current air / mixture exchanger which is arranged in a deformable structure constituting a shock absorber.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre l'Invention, les caractéristiques qu'elle présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : The following description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, will provide a better understanding of the invention, the characteristics it presents, and the advantages that it is likely to provide:
Figure 1 illustre le schéma de principe du turbomoteur suivant la présente invention équipé d'un èchangeur mélange/eau do préchauffage d'eau liquide. Figure 1 illustrates the schematic diagram of the turbine engine according to the present invention equipped with a mixture exchanger / water preheating liquid water.
Figures 2 et 3 sont des vues schématiques du turbomoteur suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu pour propulser un véhicule automobile. Figures 2 and 3 are schematic views of the turbine engine according to the present invention as it can be provided for propelling a motor vehicle.
Figure 4 est une coupe schématique de l'échangeur alr/mèiange à contre-courant de régénération du turbomoteur suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu lorsque le conduit interne d'èohangeur de régénération à contre-courant présente une section en marguerite, ledit conduit étant constitué de plusieurs dits conduits. 4 is a diagrammatic cross-section of the regenerative countercurrent regeneration exchanger of the turbine engine according to the present invention, such that it can be provided when the countercurrent regeneration exchanger internal duct has a daisy section; said duct being constituted of several said ducts.
Figure 5 est une coupe schématique du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant du turbomoteur suivant: la présente
invention tel qui! peut être prévu lorsque le conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant présente une section en marguerite. FIG. 5 is a diagrammatic section of the countercurrent air / gas exhaust gas cooler / condenser of the following turbine engine: the present invention that! may be provided when the countercurrent internal cooler-condenser duct has a daisy section.
Figure 6 est une coupe schématique du séparateur-récupérateur des condensats du turbomoteur suivant la présente invention, FIG. 6 is a diagrammatic section of the separator-recuperator of the condensates of the turbine engine according to the present invention,
Figure 7 illustre le schéma de principe du turbomoteur suivant la présente Invention équipé d'un condenseur-régénérateur de vapeur é contre-courant FIG. 7 illustrates the schematic diagram of the turbine engine according to the present invention equipped with a condenser-regenerator of steam against the current
Figure 8 illustre le schéma de principe du turbomoteur suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu avec deux turbocompresseurs, un refroidisseur intermédiaire de turbocompresseur,, un turbogénérateur, un démarreur éleciropneurnaiique et un groupe muiti-iurbines, à l'exclusion de tout dispositif de vaporisation d'eau liquide. FIG. 8 illustrates the schematic diagram of the turbine engine according to the present invention as it can be provided with two turbochargers, a turbocharger intercooler, a turbogenerator, an electro-pneumatic starter and a multi-turbine group, to the exclusion of all liquid water spraying device.
Figures 9 et 10 sont des vues tridimensionnelles d'un groupe muiti-turbines que peut comporter le turbomoteur suivant la présente invention, ledit groupe Incluant selon cet exemple quatre turbines de détente chacune montée sur un arbre de turbine motrice de détente qui se termine par un pignon d'attaque coopérant avec une couronne de réducteur multi-turblnes de sorte â entraîner en rotation un arbre de sortie de puissance de réducteur muiti-turbine FIGS. 9 and 10 are three-dimensional views of a group of multi-turbines that may comprise the turbine engine according to the present invention, said group Including, according to this example, four expansion turbines each mounted on a driving turbine shaft of expansion which ends with a driving pinion co-operating with a multi-threaded gear ring gear so as to rotate a power output shaft of a multi-turbine gearbox
Figure 1 1 est une vue en coupe schématique d'une roue libre de couronne de réducteur telle qu'elle peut être prévue sur une couronne de réducteur niulti-turbines que peut comporter le turbomoteur suivant la présente Invention Figure 1 1 is a schematic sectional view of a gearwheel crown freewheel such that it can be provided on a ring gear of niulti-turbines that can comprise the turbine engine according to the present invention
DESCRIPTION DE L NVENTION..;, DESCRIPTION OF THE NVENTION ..,,
On a montré en figures 1 à 3 le turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération 1. FIGS. 1 to 3 show the low pressure internal combustion and / or external water vaporization and / or regeneration turbine 1.
Le turbomoteur 1 selon l'invention comprend au moins un turbocompresseur 2 coopérant avec au moins un canal de régénération-combustion 34 qui relie directement ou indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 que comporte ledit turbocompresseur 2 avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur 82 que comporte ledit turbocompresseur 2, ledit compresseur 61 expulsant un air atmosphérique dans ledit canal 34 après
ravoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur 80 et via un conduit d'admission du turbomoteur 58. The turbine engine 1 according to the invention comprises at least one turbocharger 2 cooperating with at least one regeneration-combustion channel 34 which directly or indirectly connects the outlet of a centrifugal compressor of turbocharger 81 that comprises said turbocharger 2 with the inlet of a turbocharger turbine 82 comprising said turbocharger 2, said compressor 61 expelling atmospheric air in said channel 34 after vacuum sucked via a turbine engine air intake port 80 and via an intake duct of the turbine engine 58.
On voit en figure 1 que le canal 34 comprend au moins une chambre de combustion continue 35 interne ou externe audit canal 34 dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injecteur de carburant de combustion continue 36. FIG. 1 shows that the channel 34 comprises at least one continuous combustion chamber 35 internal or external to said channel 34 in which a fuel can be burned after having been injected by at least one continuous combustion fuel injector 36.
Le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 et/ou ladite turbine de turbocompresseur 62 peuvent être montés solidairement sur un même arbre ou être reliés entre eux par des moyens de transmission é rapport, fixe ou â rapport variable discret ou continu, lesdits moyens pouvant être mécaniques, électriques, hydrauliques ou pneumatiques tandis que ledit le compresseur 81 et/ou ladite turbine 62 peuvent comporter plusieurs étages montés ou non en série sur un même arbre. The centrifugal turbocharger compressor 61 and / or said turbocharger turbine 62 may be integrally mounted on the same shaft or be interconnected by means of transmission gear ratio, fixed or discrete or continuous variable ratio, said means being able to be mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic while said compressor 81 and / or said turbine 62 may comprise several stages mounted or not in series on the same shaft.
Aussi, le turbocompresseur 2 peut coopérer avec d'autres turbocompresseurs avec lesquels il est monté en série ou en parallèle tandis que llntérieur et/ou l'extérieur de la chambre de combustion continue 35 peut être constitué ou revêtu d'un matériau réfractaire et/ou calorifuge â haute résistance à la température et comporter une bougie d'allumage 63 comparable à celles trouvées dans les moteurs à combustion Interne alternatifs à allumage commandé, ladite bougie 63 pouvant éventuellement coopérer avec une beugle de préchauffage non représentée. Also, the turbocharger 2 can cooperate with other turbochargers with which it is mounted in series or in parallel while the interior and / or exterior of the continuous combustion chamber 35 may be made of or coated with a refractory material and / or or heat-resistant to high temperature resistance and have a spark plug 63 comparable to those found in internal combustion engines with spark ignition, said spark plug 63 possibly cooperating with a not shown preheating brew.
Le turbomoteur 1 selon l'invention comprend au moins une turbine motrice de détente 3 montée sur un arbre de turbine motrice de détente 67, l'entrée de ladite turbine 3 étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération-combustion 34 par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 tandis que ladite turbine motrice de détente 3 peut comporter plusieurs étages montés ou non en série sur un même arh . The turbine engine 1 according to the invention comprises at least one driving pressure turbine 3 mounted on a drive turbine shaft 67, the inlet of said turbine 3 being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel 34 by at least one gas-steam intake duct for driving the expansion turbine 66 while said drive turbine 3 relaxation may comprise several stages mounted or not in series on the same arh.
On note que, selon un mode particulier de réalisation du turbomoteur 1 suivant l'invention, la turbine motrice de détente 3 peut être la turbine de turbocompresseur 82 elle-même.
On voit en figure 1 que le îurbomoîeur 1 comprend au moins un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 faisant partie du canal de régénération-combustion 34 et dans lequel circule d'une part, un mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 la sortie desdites turbines étant reliée audit échangeur 30 par un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 et d'autre part, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dydit échangeur 30 avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement 55 via une ligne d'échappement 54. It should be noted that, according to a particular embodiment of the turbine engine 1 according to the invention, the drive turbine 3 may be the turbine turbocharger 82 itself. It can be seen in FIG. 1 that the turbulator 1 comprises at least one regenerative counter-current air / mixture exchanger 30 forming part of the regeneration-combustion channel 34 and in which flows, on the one hand, a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the driving expansion turbine 3 the output of said turbine being connected to said heat exchanger 30 through a conduit exhaust gas-steam driving expansion turbine 70 and on the other hand, the atmospheric air expelled by the turbocharger centrifugal compressor 61 said mixture heating said air inside said exchanger 30 before exiting through an exhaust line 55 via an exhaust line 54.
Comme montré en figure ?, en alternative à l'èchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 ou en complément de ce dernier, le turbomoteur 1 peut comprendre un condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 8? dans lequel circule d'une paît, le mélange g&z~vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 dans un circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur 88 et dans lequel circule d'autre part, une eau liquide 45 dans un circuit d'eau de condenseur-régénérateur 89 qui est relié au canal d régénération-combustion 34, ledit mélange réchauffant ladite eau 45 â i'Inféheur clu lit condenseur-régénérateur 87 au travers des parois internes de ce dernier tandis qu'une fraction significative de la vapeur d'eau que contient ledit mélange se condense à l'Intérieur dudit condenseur-régénérateur 87 en cédant sa chaleur à l'eau liquide 46 de sorte que cette dernière se vaporise en tout on partie, l'entrée ùuûit condenseur-régénérateur 87 étant reliée soit avec la sortie de l'échangeur air/mélange â contre-courant de régénération 30 par un conduit de sortie d'échangeur de régénération 84 que comporte ledit échangeur et dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3, soit directement au conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70. As shown in FIG. 2, as an alternative to or in addition to the regeneration / regeneration air / mixture exchanger 30, the turbine engine 1 may comprise a countercurrent steam regeneration condenser 8. wherein circulates a graze the mixture g & z ~ steam exhausted from said turbocharger turbine 62 and / or the driving expansion turbine 3 in a gas-vapor mixture circuit regenerator-condenser 88 and in which circulates the other hand a liquid water 45 in a condenser-regenerator water circuit 89 which is connected to the regeneration-combustion channel 34, said mixture heating said water 45 to the failure of the condenser-regenerator bed 87 through the internal walls of this last while a significant fraction of the water vapor contained in said mixture condenses inside said condenser-regenerator 87 by yielding its heat to the liquid water 46 so that the latter is vaporized in whole or part, the condenser-regenerator inlet 87 being connected either with the outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30 via a regeneration exchanger outlet conduit 84 which is said exchanger and in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion drive turbine 3, either directly to the exhaust gas-steam exhaust gas engine 70.
On remarque que la ligne d'échappement 54 et/ou le canal de régénération- combustion 34 et/ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 86 et/ou le conduit d'admission du turbomoteur 58 et/ou fout autre organe du turbomoteur 1 contenant un liquide ou un gaz peuvent comporter au moins un capteur de température et/ou au moins un capteur de pression et/ou
au moins un clèbiîmèire, lesdits capteurs et ledit débitmètre renseignant le calculateur de gestion du iurbomoieur E S 57, It will be noted that the exhaust line 54 and / or the regeneration-combustion channel 34 and / or the gas-steam induction turbine driving duct 86 and / or the intake duct of the turbine engine 58 and / or any other member of the turbine engine 1 containing a liquid or a gas may comprise at least one temperature sensor and / or at least one pressure sensor and / or at least one key, said sensors and said flow meter informing the ES 57 turbocontrol management calculator,
En outre, le iurbomoieur 1 comporte au moins un calculateur de gestion du iurbomoieur EMS 57. In addition, the uremometer 1 comprises at least one management computer EMS 57 turbocharger.
Selon un mode particulier de réalisation, le canal de régénération-combustion 34 comprend au moins une chambre de vaporisation d'eau 37 interne audit canal 34 dans laquelle une eau liquide 45 peut être injectée par un injeeieur d'eau postcombustion 38 de sorte à réaliser un mélange gaz-vapeur. According to a particular embodiment, the regeneration-combustion channel 34 comprises at least one water vaporization chamber 37 internal to said channel 34 in which a liquid water 45 may be injected by a post-combustion water injector 38 so as to realize a gas-vapor mixture.
L'eau liquide 45 est injectée par llnjecteur d'eau postcombustion 38 afin que ladite eau 45 se vaporise dans la chambre de vaporisation d'eau 37 de sorte à produire de la vapeur d'eau surchauffée pendant le fonctionnement du iurbomoieur 1 afin d'augmenter le rendement global de ce dernier, et afin d'en protéger les différents organes de production de travail mécanique de toute température excessive qui soit de nature à compromettre la tenue thermomécanique desdits organes et/ou la fabrication à coût modéré desdits organes. The liquid water 45 is injected llnjecteur water afterburner 38 so that said water 45 vaporizes water in the vaporization chamber 37 in order to produce superheated steam during operation of the iurbomoieur 1 in order to to increase the overall efficiency of the latter, and to protect the various mechanical work production members from any excessive temperature which is likely to compromise the thermomechanical behavior of said organs and / or the manufacture at moderate cost of said organs.
Selon un mode particulier de réalisation du iurbomoieur 1 , l'eau liquide 45 peut être un fluide qui bout à basse température lorsqu'il est soumis à la pression atmosphérique. According to a particular embodiment of the turbomolder 1, the liquid water 45 may be a fluid that boils at low temperature when it is subjected to atmospheric pressure.
Comme montré en figure 7, 1e circuit d'eau de condenseur-régénérateur 89 est constitué d'au moins un conduit interne de condenseur-régénérateur 90 dans lequel circule l'eau liquide 45, tandis que le circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur 88 est constitué d'au moins un carter externe de condenseur- régénérateur 91 qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne 90, ledit carter 91 laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne 90 qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 circule dans ledit espace, le sens de circulation άυύιί mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation de ladite eau 45 dans ledit conduit 90. As shown in Figure 7, the first regenerator condenser water circuit 89 is comprised of at least one internal duct condenser-regenerator 90 in which circulates the liquid water 45, while the gas-steam condenser mixing circuit -regenerator 88 consists of at least one external condenser-regenerator casing 91 which surrounds and / or adjoins said inner duct 90, said casing 91 leaving a space between itself and said internal duct 90 that it contains and / or adjacent while the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion turbine driver 3 circulates in said space, the flow direction άυύιί mixing in said space being opposite to that of the circulation of said water 45 in said conduit 90.
Selon un mode particulier de réalisation du iurbomoieur 1 suivant l'invention, le circuit d'eau de condenseur-régénérateur 89 est relié au canal de
régénération -combustion 34 par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée de vapeur postcombustion 94 qui débouche dans ledit canal 34 après la chambre de combustion continue 35 par rapport au sens de circulation du mélange gaz-vapeur et/ou de l'air atmosphérique dans ledit canal 34. According to a particular embodiment of the turbomolder 1 according to the invention, the condenser-regenerator water circuit 89 is connected to the cooling channel. regeneration -combustion 34 via a conduit steam supply afterburner 94 which opens into said channel 34 after the combustion chamber 35 continues in the direction of flow of the steam-gas mixture and / or air in said channel 34.
Dans ce dernier contexte, le conduit d'amenée de vapeur postcombustion 94 peu! comporter un volet d'admission de vapeur postcombustion 95 qui peut obturer ou ouvrir ledit conduit 94, ledit volet 95 pouvant être constitué d'une vanne, d'un boisseau rotatif, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer un conduit, ledit volet 95 pouvant être piloté en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 notamment su moyen d'un actionneur pneumatique, éleetropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique. In the latter context, the postcombustion steam supply duct 94 little! comprise a steam inlet flap afterburner 95 which may close or open said conduit 94, said pane 95 may consist of a valve, a rotary valve, a valve or any other means known to the man of art for closing a conduit, said shutter 95 can be controlled in opening or closing by the engine management computer EMS 57 including su using a pneumatic actuator, electro-pneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic.
En alternative ou en complément, le circuit d'eau de condenseur-régénérateur 89 peut être relié au canal de régénération-combustion 34 par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée de vapeur précombustion 92 qui débouche dans ledit canal 34 avant la chambre de combustion continue 35 par rapport au sens de circulation du mélange gaz-vapeur et/ou de l'air atmosphérique dans ledit canal 34. Alternatively or additionally, the condenser-regenerator water circuit 89 may be connected to the regeneration-combustion channel 34 via a precombustion steam supply conduit 92 which opens into said channel 34 before the chamber continuous combustion 35 with respect to the direction of flow of the gas-vapor mixture and / or atmospheric air in said channel 34.
Selon cette variante, le conduit d'amenée de vapeur précorn busf ion 92 peut comporter un volet d'admission de vapeur précombusîion 93 qui peut obturer ou ouvrir ledit conduit 92, ledit volet 93 pouvant être constitué d'une vanne, d'un boisseau rotatif, d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de l'art permettant d'obturer un conduit, ledit volet 83 pouvant être piloté en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 5? notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, électropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique According to this variant, the precooling steam supply duct 92 may comprise a precombustion vapor inlet flap 93 which can seal or open said duct 92, said flap 93 possibly consisting of a valve, a bushel rotary, a valve or any other means known to those skilled in the art for closing a conduit, said flap 83 can be controlled opening or closing by the engine management computer EMS 5? in particular by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator
On remarque que le conduit de sortie d'échangeur de régénération 34 peut comporter un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78 placé en amont du condenseur-régénérateur de vapeur â contre-courant 87 par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit 84, ledit volet 78 permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 d'orienter tout ou partie dudit mélange soit d'abord vers ledit condenseur-régénérateu 37 puis vers la sortie de ligne d'échappement 55 soit directement vers ladite sertie 55,
Comme représenté en figure 1 , la turbine de turbocompresseur 62 comporte des aubes à géométrie variable 78 qui peuvent orienter un flux de mélange gaz- vapeur traversant ladite turbine 62 lors du fonctionnement du turbomoteur 1 , l'orientation angulaire desdites aubes 78 pouvant être modifiée par le calculateur de gestion du turbomoteur E S 57 au moyen d'un actlonneur pneumatique,. électropneumatique, électrique, hydraulique ou éleetro- hydraulique de sorte à régler la puissance de ladite turbine de turbocompresseur 62. It will be noted that the regeneration exchanger outlet duct 34 may comprise a preheating flap and / or vaporization of liquid water 78 placed upstream of the countercurrent vapor regeneration condenser 87 with respect to the direction of flow of the gas-vapor mixture in said duct 84, said flap 78 allowing the management computer of the turbine engine EMS 57 to direct all or part of said mixture is first to said condenser-regenerator 37 and then to the exhaust line outlet 55 is directly to said set 55, As represented in FIG. 1, the turbocharger turbine 62 comprises vanes with a variable geometry 78 which can guide a stream of gas-vapor mixture passing through said turbine 62 during the operation of the turbine engine 1, the angular orientation of said vanes 78 being able to be modified by the ES 57 turbine engine management computer by means of a pneumatic actuator ,. electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic so as to adjust the power of said turbocharger turbine 62.
En alternative, ladite turbine 62 peut être de type « slidevane » ou de tout autre type connu de l'homme de Tari, gui permet de régler la section de passage du flux de mélange gaz-vapeur passant entre ladite turbine 62 et son carter. Alternatively, said turbine 62 may be of "slidevane" type or any other type known to man Tari, which allows to adjust the passage section of gas-vapor mixture flow passing between said turbine 62 and its housing.
De manière similaire, la turbine motrice de détente 3 comporte des aubes à géométrie variable 77 qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine 3 lors du fonctionnement du turbomoteur 1 , l'orientation angulaire desdites aubes 77 pouvant être modifiée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 au moyen d'un aciionneur pneumatique, éiectropneumatlque, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique de sorte à régler la puissance de ladite turbine motrice de détente 3, tandis qu'en alternative, ladite turbine 3 peut être de type « slidevane » ou de tout autre type connu de l'homme de l'art qui permet de régler la section de passage du flux de mélange gaz-vapeur passant entre ladite turbine 3 et son carter. Similarly, the expansion drive turbine 3 comprises vanes with a variable geometry 77 which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine 3 during operation of the turbine engine 1, the angular orientation of said vanes 77 being able to be modified by the management computer of the turbine engine EMS 57 by means of a pneumatic, electropneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator so as to regulate the power of said driving expansion turbine 3, while alternatively, said turbine 3 may be of type "slidevane" or any other type known to those skilled in the art that allows to adjust the passage section of the gas-vapor mixture flow passing between said turbine 3 and its housing.
Selon un mode particulier de réalisation du turbomoteur 1 selon l'invention, iéchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 comprend au moins un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant 31 dans lequel circule l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 , et au moins un casier externe cféchangeur de régénération à contre-courant 33 qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit Interne 31 , ledit carter 33 laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne 31 qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 circule dans ledit espace, le sens de circulation dudii mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation άυάιϊ air dans ledit conduit 31 ,
En figure 4, on a montré que le conduit interne d'éehangeur de régénération à contre-courant 31 présente des allaites ou section en marguerite 32 qu offrent une large surface de contact simultanément avec le mélange gaz-vape r qui circule dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 et ledit conduit 31 et avec l'air atmosphérique qui circule â inténeur dudlt conduit 31 de sorte â favoriser le réchauffement de l'air atmosphérique par le mélange gaz-vapeur, tandis que la section en marguerite 32 peut par exemple être obtenue par hydrofermage d'un tube d'acier inoxydable ou non. According to a particular embodiment of the turbine engine 1 according to the invention, the air exchanger / countercurrent regeneration mixture 30 comprises at least one internal conduit countercurrent regeneration heat exchanger 31 in which circulates the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor of turbocharger 61, and at least one external rack of countercurrent regeneration exchanger 33 which surrounds and / or adjoins said Internal conduit 31, said casing 33 leaving a space between itself and said internal duct 31 that it contains and / or adjoins while the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion turbine 3 circulates in said space, the direction of circulation dudii mixture in said space being opposite to that of the circulation άυάιϊ air in said duct 31, In FIG. 4, it has been shown that the counter-current regeneration exhaust internal duct 31 has ducts or daisal section 32 that offer a large contact surface simultaneously with the gas-vapor mixture that circulates in space. comprised between the countercurrent regeneration heat exchanger outer casing 33 and said duct 31 and with the atmospheric air circulating inside the duct duct 31 so as to favor the heating of the atmospheric air by the gas-vapor mixture, while the daisy section 32 may for example be obtained by hydroferming of a stainless steel tube or not.
La figure 1 montre que la sortie de i'êchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 comporte un conduit de sortie de condenseur-régénérateur 129 dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3, ledit conduit 129 reliant ledit échangeur 30 avec l'entrée d'un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 18 dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur 82 et/ou ladite turbine motrice de détente 3 et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 28 après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par !esd!ts moyens 28 via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation 22 et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation 64 puis ait été insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur 18 via un conduit d'insufflation 24 et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 20 que comporte ledit refroidisseur-condenseur 18, ledit mélange réchauffant ledit air à l'inférieur dudlt refroidisseur-condenseur 16 avant que ledit air ne ressorte dudlt refroidlsseur- condenseur 18 par une bouche d'échappement; d'air de refroidissement- condensation 23 via une bouche de soufflage d'air de refroidissement- condensation 21 que comporte ledit refroidisseur-condenseur 18 et un conduit de soufflage 25 qui relie ladite bouche de soufflage 21 à ladite bouche d'échappement 23. FIG. 1 shows that the outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30 comprises a condenser-regenerator outlet duct 129 in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the drive turbine 3, said duct 129 connecting said exchanger 30 with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser 18 in which flows on the one hand said gas-vapor mixture expelled by said turbine turbocharger 82 and / or said expansion turbine 3 and on the other hand, an atmospheric air expelled by means of cooling-condensing air blowing 28 after said air has been sucked into the atmosphere by! esd! Average means 28 via a cooling-condensing air inlet 22 and via a cooling-condensing air inlet duct 64 and then blown into said condenser-cooler 18 via a duct. blowing mouth 24 and a condensation-cooling air blowing 20 comprises that said cooler-condenser 18, said mixture heats said air to the lower dudlt cooler-condenser 16 before said air dudlt comes refroidlsseur- condenser 18 by an exhaust mouth; cooling-condensing air-outlet 23 via a cooling-condensing air-blowing outlet 21 included in said cooler-condenser 18 and a blowing duct 25 which connects said blower outlet 21 to said exhaust port 23.
Le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz. à contre courant 16 comprend au moins un conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant 17 dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de défente 3, et au moins un carter externe de refroidisseur-condenseur â contre-courant 19 qui
enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne 17, ledit carter 19 laissant un espace entre lui-même et ledit conduit Interne 17 qu'il contient et/ou jou e tandis que l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 circule dans ledit espace, le sens de circulation dudii air dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation ûuéit mélange dans ledit conduit 17, The air-to-gas exhaust cooler-condenser. against counter current 16 comprises at least one internal counter-current cooler-condenser duct 17 in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the defensive driving turbine 3, and at least one outer casing counter-current cooler-condenser 19 which envelope and / or adjacent to said inner conduit 17, said casing 19 leaving a space between itself and said inner conduit 17 that contains and / or pl e while atmospheric air expelled by means of air insufflation cooling-condensation circuit 26 circulates in said space, the direction of circulation ofdii air in said space being opposite to that of the circulation ûuéit mix in said conduit 17,
Comme illustré en figure 5, le conduit interne de reiroidlsseur-oondenaeur à contre-courant 17 présente des ailettes ou section en marguerite 18 qui offrent une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique qui circule dans l'espace compris entre le carter externe de refroidisseur-condenseor à contre-courant 19 et ledit conduit 17, et avec le mélange gaz-vapeur qui circule à l'intérieur ùuù i conduit 17 de sorte à favoriser le réchauffement de l'air atmosphérique par le mélange gaz-vapeur, tandis que la section en marguerite 18 peut par exemple être obtenue par hydroformage d'un tube d'acier inoxydable ou non. As illustrated in FIG. 5, the counter-current internal combustion-convector duct 17 has fins or daisy-section 18 which offer a large contact surface simultaneously with the atmospheric air circulating in the space between the outer casing countercurrent cooler-condenser unit 19 and said duct 17, and with the gas-vapor mixture circulating inside the interior where it conducts 17 so as to promote the heating of atmospheric air by the gas-vapor mixture, while the daisy section 18 may for example be obtained by hydroforming of a tube of stainless steel or not.
En figure 1 s en a montré que les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 sont constitués d'un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 entraîné par un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28 ledit compresseur 27 pouvant notamment être de conception similaire à celle des compresseurs de turho-suralimentation ou comprendre une roue soufflante à aubes ou à pales organisées en hélice. In Figure 1 s showed that the means for condensation-cooling air insufflation 26 consist of a centrifugal compressor condensation-cooling air 27 driven by an electric motor condensation-cooling air compressor 28 said compressor 27 may in particular be of similar design to turbo-supercharger compressors or include a blower wheel paddle or propeller blades.
Quel que soit le type dudit compresseur 27, le moteur électrique 28 peut être régulé en puissance et/eu en régime de rotation par le calculateur de gestion du turbomoteur BUS 57 en fonction du débit d'air atmosphérique qu'il est nécessaire d'Insuffler dans 1e refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz â contre courant 18, Whatever the type of said compressor 27, the electric motor 28 can be regulated in power and / eu in rotation by the management engine of the turboshaft engine BUS 57 as a function of the atmospheric air flow rate that is necessary to insufflate in the countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser 18,
La figure 1 illustre que selon un mode particulier de réalisation du turbomoteur 1 selon l'invention, la sortie de réchangeur air mèlange à contre-courant de régénération 30 composte un conduit de sortie tiéehangeur de régénération 84 dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3, ledit conduit 84 reliant, ledit èchangeur 30 avec l'entrée d'un échangeur mélange/eau de
préchauffage d'eau liquide 79 dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine- motrice de détente 3 et d'autre part, une eau liquide 45 avant que cette dernière ne soit injectée dans le canal de régénération-combustion 34, ledit mélange réchauffant ladite eau 45 é l'intérieur dudlt échangeur mélange/eau 79. FIG. 1 illustrates that according to a particular embodiment of the turbine engine 1 according to the invention, the outlet of the mixed air exchanger with regeneration countercurrent 30 compodes a regeneration regeneration outlet pipe 84 in which the expired gas-vapor mixture circulates. by the turbocharger turbine 62 and / or the driving expansion turbine 3, said conduit 84 connecting said heat exchanger 30 with the inlet of a mixing / water exchanger of preheating of liquid water 79 in which circulates on the one hand, the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the drive turbine 3 and on the other hand, a liquid water 45 before the latter is injected into the regeneration-combustion channel 34, said mixture heating said water 45 inside the mixing exchanger / water 79.
En outre, le conduit de sortie d'échangeur de régénération 84 comporte un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78 placé en amont de l'échangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide 79 par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit 84, ledit volet 78 permettant au calculateur de gestion du iurbomoieur EUS 57 d'orienter tout ou partie dudlt mélange soit d'abord vers ledit échangeur mélange/eau 79 puis vers la sortie de ligne d'échappement 55 soit directement vers ladite sortie 55. In addition, the regeneration exchanger outlet duct 84 comprises a preheating flap and / or vaporization of liquid water 78 placed upstream of the liquid water preheating mixture / water exchanger 79 with respect to the direction of flow. flow of the gas-vapor mixture in said duct 84, said flap 78 enabling the management computer of the turbomixer EUS 57 to direct all or part of said mixture first to said mixing exchanger / water 79 and then to the line exit of exhaust 55 or directly to said outlet 55.
La figure 1 montre également que l'eau liquide 45 provient du mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 82 et/ou la turbine motrice de détente 3 dont elle est extraite au moyen d'un séparateur-récupérateur des condensais 40 placé sur la ligne d'échappement 54, ledit séparateur-récupérateur 40 récupérant ladite eau 45 ayant préalablement condensé sur les parois internes de ladite ligne 54 peur la stocker dans un bac de récupération des condensais 43, ledit séparateur- récupérateur 40 pouvant notamment forcer ladite eau liquide 45 à s'écouler dans ledit bac 43 par gravité, ou par une centrifugatlon créée par exempte par une forme en hélice ou par des conduits tangentlels que comporte l'intérieur du séparateur-récupérateur 40 ladite cent ifugatlon engendrant un cyclone qui projette ladite eau 45 sur les parois internes cudii séparateur-récupérateur lesquelles sent reliées audit bac 43 par un ou plusieurs canaux ou orifices, tandis que le mélange gaz-vapeur principalement débarrassé de son eau liquide 45 s'échappe par le centre dudlt cyclone en direction de la sortie de ligne d'échappement 55. FIG. 1 also shows that the liquid water 45 comes from the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 82 and / or the expansion turbine 3 from which it is extracted by means of a condensate separator-recuperator 40 placed on the exhaust line 54, said separator-recuperator 40 recovering said water 45 having previously condensed on the internal walls of said line 54 to store it in a condensate recovery tank 43, said separator-recuperator 40 may in particular force said liquid water 45 to flow into said tank 43 by gravity, or by a centrifugationlon created by a free spiral shape or tangentl conduits that includes the interior of the separator-recuperator 40 said hundred generating a cyclone that projects said water 45 on the inner walls cudii separator-recuperator which are connected to said tray 43 by one or more channels or orifices, while the gas-vapor mixture mainly freed of its liquid water 45 escapes through the center of the cyclone towards the exit of the exhaust line 55.
Le séparateur-récupérateur des condensais 40 comporte en outre un conduit interne de séparateur-récupérateur des condensais 41 muni d'orifices dmlneurs des condensais 42 par lesquels l'eau liquide 45 coule par gravité jusqu'au bac de récupération des condensais 43 où ladite eau 45 est temporairement stockée.
La ngure 6 illustre le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensais 41 qui contient une paille de fer ou structure iahyrini ique 44 qui retient ou condense de Peau en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 afin que ladite eau s'écoule via tes orifices draineurs des condensais 42 jusqu'au bac de récupération des condensais 43 plutôt que d'être emportée par lesdits gaz jusqu'à la sertie de ligne d'échappement 55, The separator-recuperator of the condensates 40 further comprises an internal condenser separator-recuperator duct 41 provided with condenser orifices 42 through which the liquid water 45 flows by gravity to the condensate recovery tank 43 where said water 45 is temporarily stored. FIG. 6 illustrates the condenser separator-recuperator inner conduit 41 which contains an iron straw or honeycomb structure 44 which retains or condenses suspended water in the form of droplets and / or vapor in the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the expansion turbine engine 3 so that said water flows via the draining orifices of the condensates 42 to the condensate recovery tank 43 rather than being carried by said gases to the set with exhaust line 55,
L'eau liquide 45 est alors acheminée depuis le séparateur-récupérateur des condensais 40 jusqu'au canal de régénération-combustion 34 par au moins une pompe à condensais 46 via au moins un conduit de recircuiaiion des condensais 47, ladite pompe 46 pouvant être entraînée par un moteur électrique et être constituée d'une turbine hydraulique, de pistons, d'une membrane, ou de tout autre moyen de pompage connu de l'homme de Pari, The liquid water 45 is then conveyed from the separator-recuperator of the condensates 40 to the regeneration-combustion channel 34 by at least one condensate pump 46 via at least one condensate recirculation duct 47, said pump 46 being drivable by an electric motor and consist of a hydraulic turbine, pistons, a membrane, or any other means of pumping known to the man of Pari,
On voit en figure 1 que le conduit de recirculation des condensais 4? peut comporter un réservoir intermédiaire de stockage des condensais 43 pour temporairement stocker l'eau liquide 45 ledit réservoir intermédiaire 48 pouvant par exemple être constitué d'une vessie en matière plastique ne pouvant pas être détruite par l'éventuel gel de l'eau liquide 45 et autorisant si nécessaire l'ajout d'eau liquide par un opérateur. It can be seen in FIG. 1 that the condensates recirculation duct 4? may comprise an intermediate reservoir for storing condensates 43 for temporarily storing liquid water 45, said intermediate reservoir 48 being able for example to consist of a plastic bladder that can not be destroyed by the possible freezing of liquid water 45 and allowing if necessary the addition of liquid water by an operator.
Le bac de récupération des condensais 43 et/ou le conduit de recirculation des condensais 47 comporte un filtre à condensais 49 qui peut être statique et constitué d'un élément filtrant en toile, en papier, en mousse ou en tout autre matériau connu de l'homme de l'art pour ses propriétés filtrantes et/ou peut être dynamique et opérer une filtratlon par centrifugation ou électrostatique, ledit filtre 49 retenant notamment les particules que véhicule l'eau liquide 45. The condensate recovery tank 43 and / or the condensate recirculation pipe 47 comprises a condensate filter 49 which can be static and constituted by a filtering element made of cloth, paper, foam or any other material known to the skilled in the art for its filtering properties and / or can be dynamic and operate a filtratlon by centrifugation or electrostatic, said filter 49 retaining in particular the particles that convey liquid water 45.
Le canal de régénération-combustion 34 montré en figure 1 comporte un injecteur d'eau précombustion anii-NGx 39 placé avant la chambre de combustion continue 33 par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique dans ledit canal 34 ledit injecteur 39 pouvant injecter une eau liquide 45 dans ledit canal 34, ladite eau 45 permettant notamment et dans ce contexte, de réduire la température de la combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35 de sorte à ce que ladite combustion ne produise pas
ou peu d'oxydes d'azote, tandis que ladite eau 45 peut noiamrnent provenir du bac de récupération des condensais 43. The combustion-regeneration of channel 34 shown in Figure 1 comprises a water-precombustion anii NGX injector 39 positioned before the continuous combustion chamber 33 relative to the direction of flow of atmospheric air into said channel 34 said injector 39 can inject a liquid water 45 in said channel 34, said water 45 allowing in particular and in this context, to reduce the temperature of the combustion operated in the continuous combustion chamber 35 so that said combustion does not produce or few nitrogen oxides, while said water noiamrnent 45 may come from the recovery tank 43 of the condensate.
On voit en figure 1 que le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 86 comporte une vanne d'admission de turbine de détente 4 pilotée par ie calculateur de gestion du turbomoieur E S 57 ladite vanne 4 pouvant obturer iedit conduit 66 et ladite vanne 4 pouvant autoriser ou interdire au mélange gaz-vapeur d'aller du canal de régénération-combustion 34 à la urbine motrice de détente 3. It can be seen in FIG. 1 that the gas-steam induction turbine driving duct 86 comprises an expansion turbine inlet valve 4 controlled by the ES 57 turbocharger management computer, said valve 4 being able to close off and conducting 66 and said valve 4 being able to allow or prohibit the gas-vapor mixture to go from the regeneration-combustion channel 34 to the booster driving urbine 3.
En tout état de cause, la vanne 4 peut être constituée d'un volet, d'un boisseau rotatif., d'une soupape ou de tout autre moyen connu de l'homme de fart permettant d'obturer un orifice ou un conduit, ladite vanne 4 pouvant être pilotée en ouverture ou en fermeture par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 notamment au moyen d'un actionneur pneumatique, èieetropneumatique, électrique, hydraulique ou électro-hydraulique. In any event, the valve 4 may consist of a shutter, a rotary plug, a valve or any other means known to those skilled in the art for sealing an orifice or a duct, said valve 4 can be driven in opening or closing by the EMS 57 turbine engine management computer, in particular by means of a pneumatic, pneumatic, electric, hydraulic or electro-hydraulic actuator.
La turbine motrice de défente 3 est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente 87 par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre de turbine de détente S. ladite liaison 5 permettant à ladite turbine 3 d'entraîner en rotation ledit arbre 87, mais non l'Inverse, ladite liaison 5 pouvant être à cliqyet(s), â billets), à rouleau(x) ou de tout autre type connu de l'homme de l'art The gas turbine engine défente 3 is mounted on the power turbine shaft of trigger 87 via a free wheel connection expansion turbine of said connecting S. 5 allowing said turbine 3 to rotate said shaft 87, but not the Inverse, said link 5 being cliqyet (s), billets), roll (x) or any other type known to those skilled in the art
Aussi, la turbine motrice de détente 3 est montée sur arbre de turbine motrice de détente 67 par l'intermédiaire d'un coupleur à engrenage et/ou d'un embrayage, ledit coupleur à engrenage permettant que ladite turbine 3 tourne à une vitesse différente de celle de l'arbre 87 , ledit coupleur pouvant être un train èplcydoïdai tandis que l'embrayage peut notamment être piloté par le calculateur ce gestion du turbomoteur EMS 57 au moyen d'un aotlonneur èlectromèeanique, électro hydraulique ou électro-pneumatique. Also, the expansion drive turbine 3 is mounted on the expansion drive shaft 67 via a gear coupler and / or a clutch, said gear coupler allowing said turbine 3 to rotate at a different speed. that of the shaft 87, said coupler may be an plcydoïdai train while the clutch can in particular be driven by the ECM management ECM 57 controller by means of an electroméeanique, electro-hydraulic or electro-pneumatic engine.
On voit en figure 1 que l'arbre de turbine motrice de détente 67 est relié à un générateur électrique de turbine 1 1 au moyen d'une transmission mécanique de générateur 8, ledit générateur 1 1 pouvant produire de l'électricité lorsqu'il mi entraîné en rotation par ledit arbre 67, ladite électricité étant produite sous la forme d'un courant continu ou alternatif, â haute ou basse tension, tandis que ladite transmission 6 peut être à rapport fixe ou à rapport variable discret ou
continu, et. petù être hydraulique, électrique, pneumatique, el être possiblement constituée d'une chaîne, d'une courroie, de galets, d'un système d en§ tenages ou de tout type de transmission connu de l'homme de l'art. FIG. 1 shows that the expansion turbine drive shaft 67 is connected to an electric turbine generator 1 1 by means of a mechanical transmission of generator 8, said generator 1 1 being able to produce electricity when it is rotated by said shaft 67, said electricity being produced in the form of a direct or alternating current, at high or low voltage, while said transmission 6 can be fixed ratio or discrete variable ratio or continuous, and. Petu be hydraulic, electric, pneumatic, el possibly be constituted by a chain, a belt, rollers, a system en§ Tenage s or any kind of transmission known to those skilled in the art.
La transmission mécanique de générateur 6 est constituée d'un train épicycloïdal d'entraînement de générateur 7, ledit train 7 permettent simultanément d'éviter qu'un effort radial soit exercé sur l'arbre de turbine motrice de détente 87 par le couple généré par la turbine motrice de détente 3, et de réaliser un rapport de démultiplication élevé entre ledit arbre 67 et ledit générateur 11 , l'arbre de sortie dudit générateur étant solidaire du porte satellites ûud\t train épicycloïdal 7 tandis que la couronne dudit train 7 est ftm et que le planétaire est solidaire de l'arbre de turbine motrice de détente 87, The mechanical transmission of generator 6 consists of an epicyclic generator drive train 7, said train 7 also makes it possible to prevent a radial force from being exerted on the drive turbine shaft 87 by the torque generated by the drive turbine 3, and to achieve a high gear ratio between said shaft 67 and said generator 11, the output shaft of said generator being integral with the planet carrier epicyclic train 7 while the crown of said train 7 is ftm and that the sun gear is integral with the drive turbine shaft 87,
On remarque que le générateur électrique de turbine 1 1 est relié électriquement à un accumulateur éiectrochimique 10 et/on à un accumulateur électrostatique 89. Note that the electric turbine generator 1 1 is electrically connected to an electrochemical accumulator 10 and / or to an electrostatic accumulator 89.
La figure 1 montre que ie conduit de soufflage 25 comporte un volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 qui peut forcer tout ou partie de l'air atmosphérique sortant du refroidisseur-conderrseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 à aller vers le conduit d'admission du turbomoteur 58 via un canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteu 85 tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement condensation 23 tandis qu'un volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 que comporte ledit conduit d'admission 58 interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 tout en forçant ledit air vers l'entrée du compresseur de turbocompresseur 81 et fout en interdisant a tout ou partie de l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 de rejoindre l'entrée û à compresseur 81. FIG. 1 shows that the blowing duct 25 comprises a starting bypass air shutter of the turbine engine 8 which can force all or part of the atmospheric air leaving the countercurrent air / gas exhaust cooling / cooler 16 to go to the inlet duct of the turbine engine 58 via a start bypass air channel of the turbine engine 85 while denying access to the condensing cooling air outlet 23 while a flap of air turbocharger start obstruction air 9 that includes said intake duct 58 prevents said air from rising towards the turbine engine air intake port 60 while forcing said air to the inlet of the turbocharger compressor 81 and prohibiting all or part of the atmospheric air from the turbine engine air intake port 60 from reaching the compressor inlet 81.
Selon un mode particulier du turbomoteur suivant l'invention, ie canal de régénération-combustion 34 comporte un catalyseur de post-traitement des polluants 53 placé après la chambre de combustion continue 35 par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur dans ledit canal 34, ledit catalyseur 53 parachevant la combustion du carburant opérée dans la chambre de combustion continue 35 de sorte à éviter
d'introduire des gaz polluants à l'entrée de la turbine de turbocompresseur 62 et/ou dans le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 68. According to a particular embodiment of the turbine engine according to the invention, the regeneration-combustion channel 34 comprises a pollutant post-treatment catalyst 53 placed after the continuous combustion chamber 35 with respect to the direction of circulation of the atmospheric air and / or of the gas-vapor mixture in said channel 34, said catalyst 53 completing the combustion of the fuel operated in the combustion chamber continues 35 so as to avoid introducing gaseous pollutants at the inlet of the turbocharger turbine 62 and / or in the gas-steam induction turbine driving duct 68.
Selon une variante non représentée, le conduit d'échappement gaz-vapw de turbine motrice de détente 70 et ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 68 peut comporter un catalyseur de post-traitement des polluants, ledit catalyseur parachevant ■· comme précédemment ·· la combustion du carburant préalablement opérée dans le chambre de combustion continue 35 de sorte à éviter d'expulser des gaz polluants en sortie de ligne d'échappement 55. According to a variant not shown, the gas-vapw exhaust gas duct expansion 70 and or the gas-steam inlet gas turbine engine 68 may comprise a catalyst for post-treatment pollutants, said catalyst completion ■ ·· · as before fuel combustion previously operated in the continuous combustion chamber 35 so as to prevent expelling of pollutants in exhaust gas output line 55.
On remarque., particulièrement sur les figures 1 , 4 et 5, que le canal de régénération-combustion 34 et/ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 et/ou le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 et/ou l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 est revêtu d'un matériau et/ou structure calorifuge 51 interne et/ou externe qui retient la chaleur de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur circulant à l'intérieur desdits organes 34, 66, 70, 30. It will be noted, particularly in FIGS. 1, 4 and 5, that the regeneration-combustion channel 34 and / or the gas-steam induction turbine driving duct 66 and / or the gas-vapor exhaust duct motive expansion turbine 70 and / or the air / mixture against the regenerative current 30 is coated with a material and / or internal heat insulating structure 51 and / or outer holding the heat from the atmospheric air and / or the gas-vapor mixture circulating inside said members 34, 66, 70, 30.
Le matériau et/ou structure calorifuge 51 peut être constitué de laine de roche, d'une double ou de multiples peau(x) métallique(s) ou non et ledit matériau 51 pouvant créer un espace possiblement empli d'un gaz faiblement thermo- conducteur voire de vide partiel ou total, ou d'écran(s} t ermique(s), ces composants étant possiblement maintenus à distance desdits organes 34, 68< 70, 30 par des plots d'isolation thermique, tandis que ledit matériau et/ou structure 51 peut également revêtir le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 16 ou tout autre organe du turhomoteur 1 suivant l'invention et être constitué de tout autre matériau et/ou agencement connu de l'homme de l'art et permettant de retenir la chaleur. The heat-insulating material and / or structure 51 may consist of rockwool, a double or multiple skin (s) metal (s) or not and said material 51 may create a space possibly filled with a weakly thermo-thermal gas. conductor even partial or total vacuum, or screen (s} t ermique (s), these components being possibly kept at a distance from said bodies 34, 68 <70, 30 by thermal insulation pads, while said material and or structure 51 may also coat the air / gas exhaust air-cooled cooler / condenser 16 or any other member of the turbojet 1 according to the invention and be made of any other material and / or arrangement known to the man of the art and to retain heat.
La figure 1 illustre que le conduit de sortie cf échangeur do régénération 84 comporte un échangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide 79 dans lequel circule d'une part, le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 et d'autre part, l'eau liquide 45 avant que cette dernière ne soif injectée dans le canal de régénération-combustion 34, ledit mélange réchauffant ladite eau 45 à l'intérieur dudlt échangeur mélange/eau 79.
35 Figure 1 illustrates that the output cf conduit do regeneration exchanger 84 comprises a mixture exchanger / liquid water preheater 79 wherein water flows on the one hand, the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine 62 and / or the drive turbine 3 relaxation and secondly, the liquid water 45 before the latter is thirsty injected into the regeneration-combustion channel 34, said mixture heating said water 45 inside the ddlt exchanger mixture / water 79. 35
Le sens de circulation éucilt mélange à l'intérieur de l'échangeur 79 peut être inverse à celui de la circulation de ladite eau 45 dans ledit échangeur 79 de sorte à que ledii mélange puisse céder à ladite eau 45 le plus de chaleur possible. The flow direction eucilt mixture inside the heat exchanger 79 can be reversed to that of the circulation of said water 45 in said heat exchanger 79 so that this mixture can yield to said water 45 as much heat as possible.
Le conduit de sortie d'êchangeur de régénération 84 comporte un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78 placé en amont de l'échangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide 79 par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit 84, ledit volet 78 permettant au calculateur de gestion du turbomoteur E S 5 d'orienter tout ou partie ûuû i mélange soit d'abord vers ledit échangeur mélange/eau 79 puis vers le rerroidlsseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant 18 soit directement vers ledit refroidlsseur-condenseur 16, ledit volet 78 pouvant être une vanne à une entrée et deux sorties de tout type connu de l'homme de l'art, The outlet pipe of the regeneration exchanger 84 comprises a preheating flap and / or vaporization of liquid water 78 placed upstream of the exchanger mixture / liquid water preheating water 79 with respect to the direction of flow of the mixture gas-vapor in said duct 84, said flap 78 enabling the management computer of the turbine engine ES 5 to direct all or part of the mixture to be first to said mixing / water exchanger 79 and then to the air cooler-condenser exhaust air counter-current gas 18 or directly to said cooler-condenser 16, said flap 78 being able to be an inlet valve and two outlets of any type known to those skilled in the art,
En outre., le conduit d'admission du turbomoteur 58, comporte un filtre à air d'admission de turbomoteur 59 qui réduit la taille et le nombre des impuretés expulsées dans le canal de régénération-combustion 34 par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 , lesdites Impuretés ayant été préalablement aspirées par ledit compresseur 61 en même tempe que Tair atmosphérique. In addition, the intake duct of the turbine engine 58 comprises a turbine engine intake air filter 59 which reduces the size and the number of impurities expelled into the regeneration-combustion channel 34 by the centrifugal turbocharger compressor 61. said impurities having been previously sucked by said compressor 61 at the same time as the atmospheric air.
De façon analogue, le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation 64, comporte un filtre à air d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation 29 qui réduit la taille et le nombre des impuretés expulsées dans le refroidlsseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16 par les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26. lesdites impuretés ayant été préalablement aspirées par lesdits moyens 26 en même temps que l'air atmosphérique. Similarly, the cooling-condensing air intake duct 64 includes a cooling-condensing air insufflation air filter 29 which reduces the size and the number of impurities expelled into the condenser cooler. exhaust air / gas against the stream 16 by the means for blowing air-cooling condensation 26. said impurities having been previously sucked by said means 26 together with the atmospheric air.
Les figures 2 et 3 montrent le turbomoteur i suivant l'invention qui est installé dans un véhicule automobile 66 de sorte à assurer directement ou indirectement la propulsion àudil véhicule 56, ce dernier possédant un réservoir de carburant 71 et une pompe à carburant 72 qui alimentent en carburant injecteur de carburant de combustion continue 36,
Selon υπ mode particulier de réalisation, le turhomoteur 1 suivant l'Invention peut également assurer l'approvisionnement en électricité et/ou en chaleur des accessoires et équipements de sécurité, de confort,, de conduite et de gestion dudii véhicule 56, tandis que le véhicule automobile 56 peut comporter des prises extérieures d'entrée de gaz, de fioul ou de tout autre carburant et des prises extérieures de sortie d'électricité et d'air chaud produits par ledit turhomoteur 1 afin que ledit, véhicule 56 puisse servir de groupe autonome de production d'électricité et de chaleur pour tout usage domestique et/ou industriel. FIGS. 2 and 3 show the turbine engine i according to the invention which is installed in a motor vehicle 66 so as to ensure directly or indirectly the propulsion of the vehicle 56, the latter having a fuel tank 71 and a fuel pump 72 which supply fuel injection fuel continuous combustion 36, According to a particular embodiment, the turbojet 1 according to the invention can also ensure the supply of electricity and / or heat accessories and equipment safety, comfort, driving and managementdidii vehicle 56, while the motor vehicle 56 may include outlets for the intake of gas, fuel oil or any other fuel and outlets external output of electricity and hot air produced by said turbojet 1 so that said vehicle 56 can serve as a group autonomous production of electricity and heat for all domestic and / or industrial use.
En fonction de la configuration choisie pour réaliser le turhomoteur 1 selon l'Invention, l'arbre de turbine motrice de détente 87 est relié à au moins une roue 73 que comporte le véhicule automobile 56 par des mo ens de transmission mécanique, lesdils moyens pouvant être une boîte de vitesses coopérant ou non avec un embrayage et/ou un train différentiel, ladite boîte étant manuelle ou automatique à rapports discrets ou continûment variables, basée sur au moins un système d'engrenage, ou au moins un galet, une chaîne, une courroie, des moteurs hydrauliques émetteurs-récepteurs, ou tout autre moyen de transmission mécanique connu de l'homme de l'art. Depending on the configuration chosen for producing the turbojet 1 according to the invention, the drive turbine shaft 87 is connected to at least one wheel 73 that the motor vehicle 56 comprises by means of mechanical transmission means, the means being able to be a gearbox cooperating or not with a clutch and / or a differential train, said box being manual or automatic with discrete or continuously variable ratios, based on at least one gear system, or at least one roller, a chain, a belt, hydraulic transceiver motors, or any other mechanical transmission means known to those skilled in the art.
En figures 2 et. 3, on a montré gue le générateur électrique de turbine 11 alimente en courant électrique au moins un moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 relié à au moins une roue 73 que comporte le véhicule automobile 56 par l'intermédiaire d'une transmission mécanique de moteur-générateur 74. In Figures 2 and. 3, it has been shown that the electric turbine generator 11 supplies electrical power to at least one electric propulsion-regeneration motor-generator 68 connected to at least one wheel 73 which the motor vehicle 56 comprises by means of a mechanical transmission of motor-generator 74.
Dans ce contexte et selon cet exemple, la transmission mécanique de moteur-générateur 74 est constituée d'un train èpieyeioïdai de transmission de moteur-générateur 75. In this context and according to this example, the engine-generator mechanical transmission 74 consists of a motor-generator transmission pulse train 75.
La figure 1 montre que le conduit de soufflage 25 comporte un éohangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle SI dans lequel circule d'une part, l'air atmosphérique expulsé par les moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation 2.8 et d'autre part, un fluide caloporteur, ledit air réchauffant ledit fluide à l'intérieur dudit échangeur air/eau 81 tandis que le sens de circulation dudi air à l'intérieur dudit échangeur 81 peut être inverse à
celui de la circulation dudit fluide dans ledit échangeur 81 de sorte à ce que ledit mélange puisse céder audit fluide le plus do chaleur possible. FIG. 1 shows that the blowing duct 25 comprises an air / water heat exchanger for residual heat recovery SI in which circulates, on the one hand, the atmospheric air expelled by the cooling-condensing air insufflation means 2.8 and on the other hand, a heat transfer fluid, said air heating said fluid inside said air / water exchanger 81 while the direction of circulation ddi air inside said exchanger 81 can be reversed to that of the circulation of said fluid in said exchanger 81 so that said mixture can yield to said fluid as much heat as possible.
Aussi, le conduit de soufflage 25 comporte un voiet de récupération de chaleu résiduelle 80 placé en amont de i'échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81 par rapport au sens d'écoulement de l'air atmosphérique dans ledit conduit 25s ledit voiet 80 permettant au calculateur de gestion du iurfeomoteur EUS 57 d'orienter tout ou partie àuëû' air soit d'abord vers ledit échangeur air/eau 81 puis vers la bouche d'échappement d'air de refroidissoment-condensaiion 23 soit directement vers ladite bouche 23, ledit volet 80 pouvant être une vanne à une entrée et deux sorties de tout type connu de l'homme de l'art. Also, the blowing duct 25 comprises a residual heat recovery duct 80 placed upstream of the air / water heat recovery heat exchanger 81 relative to the direction of flow of atmospheric air in said duct 25 s said voiet 80 allowing the iurfeomoteur EUS management computer 57 to direct all or part àuëû air is first to said air / water heat exchanger 81 and then to the air outlet mouth refroidissoment-condensaiion 23 either directly to said mouth 23, said flap 80 may be an inlet valve and two outputs of any type known to those skilled in the art.
En figures 1, 2 et 3,. on a montré que échangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81 est relié par au moins un conduit de fluide do chaoffage 85 à un radiateur de chauffage 83, le fluide caloporteur circulant dans ledit conduit 85 de sorte à transporter de la chaleur depuis ledit échangeur 81 Jusqu'audlt radiateur 83, ce dernier permettant par exemple de chauffer l'habitacle des passagers d'un véhicule automobile 56. In Figures 1, 2 and 3, it has been shown that the air / water heat recovery heat exchanger 81 is connected by at least one heating fluid duct 85 to a heating radiator 83, the coolant circulating in said duct 85 so as to transport heat from said exchanger 81 up radiator 83, the latter for example to heat the passenger compartment of a motor vehicle 56.
Les figures 1 < 2 et 3 illustrent également qu'au moins les moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 et au moins le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 et le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28 dont lesdits moyens sont constitués et/ou le filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement- condensation 29 sont communément logés dans un boîtier d'insufflation d'air de refroidissement- condensation 50 tandis que des connecteurs 86 sortent dud boîtier 50 qui permettent de brancher au moins le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation 64 et/ou le conduit d'insufflation 24, FIGS. 1 < 2 and 3 also illustrate that at least the cooling-condensing air blowing means 26 and at least the centrifugal cooling-condensation air compressor 27 and the air compressor electric motor condensing coolant 28 of which said means are constituted and / or the cooling-condensation air blowing air filter 29 are commonly housed in a cooling-condensing air blowing box 50 while connectors 86 extend dud housing 50, for connecting at least the inlet duct condensation-cooling air 64 and / or conduit insufflation 24,
Ainsi, ledit boîtier d'insufflation 50 constitue un sous-ensemble autonome pouvant être produit - par exemple - par un équipementier automobile. Thus, said insufflation box 50 is an autonomous subassembly that can be produced - for example - by an automotive supplier.
Selon une configuration particulière du iurbo no eur 1 suivant l'invention, la chambre de combustion continue 35 est un échangeur de chaleur relié directement ou indirectement â une source de chaleur ledit échangeur chauffant l'air atmosphérique après que ce dernier ait été expulsé dans le canal de
régénération-combusiion 34 par le compresseur centrifuge d turbocompresseur 81 . According to a particular configuration of the iurbo no 1 according to the invention, the continuous combustion chamber 35 is a heat exchanger connected directly or indirectly to a heat source said exchanger heating the atmospheric air after the latter has been expelled into the channel of regeneration-combustion 34 by the centrifugal compressor of turbocharger 81.
La source de chaleur est constituée d'un condenseur que comporte une pomp à chaleur qui extrait de la chaleur d'un environnement, ladite pompe à chaleur extrayant ladite chaleur de l'air ambiant, d'un cours d'eau ou d'un sol et étant connue en soi de l'homme de l'art, étant communément utilisée dans diverses installations de chauffage domestique ou industrielles. The heat source is constituted by a condenser that includes a heat pump that extracts heat from an environment, said heat pump extracting said heat from the ambient air, a watercourse or a heat pump. and being known per se to those skilled in the art, being commonly used in various home heating or industrial installations.
La pompe à chaleur est entraînée en rotation par l'arbre de turbine motrice de défente 67 directement ou indirectement au moyen de tout dispositif de transmission mécanique, électrique, hydraulique ou pneumatique, variable non et de manière générale, connu de l'homme de l'a t. The heat pump is rotated by the defensive driving turbine shaft 67 directly or indirectly by means of any mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic transmission device, variable and not generally known to the person skilled in the art. 't t.
L'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de tuft>o o% f 80 par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 est préalablement refroidi par un èvaporafeur que comporte la pompe à chaleur. The atmospheric air sucked through the air intake port of the turbocharger centrifugal compressor 61 is pre-cooled by a vaporizer included in the heat pump.
L'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation 22 par les moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation 26 est préalablement refroidi par un évaporateur que comporte la pompe à chaleur. The atmospheric air sucked via the cooling-condensing air intake pipe 22 by the cooling-condensing air insufflation means 26 is pre-cooled by an evaporator included in the heat pump.
Selon une configuration particulière du iurhomoteur 1 suivant l'invention, l'arbre de turbine motrice de détente 87 est entraîné en rotation par la turbine motrice de détente 3, ledit arbre pouvant à son tour entraîner en rotation un pl ion d'attaque de turbine 1 15 lequel entraîne en rotation une couronne de réducteur multl-turbines 1 14 pouvant entraîner en rotation un arbre de sortie de puissance de réducteur multi-furbines 1 18, Suivant ce principe, une même couronne de réducteur multi-turblnes 1 14 peut être entraînée en rotation par plusieurs turbines motrices de détente 3 chacune entraînant ladite couronne 114 via son pignon d'attaque de turbine 1 15. According to a particular configuration of the iurhomotor 1 according to the invention, the drive turbine shaft 87 is driven in rotation by the drive turbine 3, said shaft can in turn rotate in a turbine driver pl 1 which drives in rotation a ring of multi-turbine gear 1 14 which can rotate a multi-furbine gear output shaft 1 18, according to this principle, the same multi-turbine gear ring 1 14 can be driven in rotation by a plurality of driving expansion turbines 3 each driving said ring gear 114 via its turbine drive pinion 1 15.
Selon une autre variante de ce principe illustrée en figures 8, 9 et 10, plusieurs couronnes de réducteur multi-turblnes 1 14 peuvent être montées sur un même arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turbines 1 18 chaque couronne 1 14 étant alors entraînée en rotation par une seule turbine motrice de détente 3
coopérant avec son arbre de turbine motrice de détente 67 et son pignon d'attaque de turbine 1 15 de sorte à constituer, dans ces deux cas, un groupe multi-turbines 126, According to another variant of this principle illustrated in FIGS. 8, 9 and 10, a plurality of multi-turbine gear reducers 1 14 can be mounted on the same multi-turbine gearbox output power shaft 1 18, each ring 11 being then driven. in rotation by a single drive turbine 3 cooperating with its drive turbine shaft 67 and its turbine drive pinion 1 15 so as to constitute, in these two cases, a multi-turbine group 126,
Quelle que soit la configuration retenue, les différents éléments tournants qui composent le groupe roulîi-turbines 126 ~ c'est à dire iesdites turbines 3, lesdits arbres de turbine 67, lesdits pignons d'attaque 115,. Iesdites couronnes 114 ou ledit arbre de sortie de puissance 1 18 ~ peuvent être portés par des paliers hydrodynamiques, aérodynamiques ou magnétiques axiaux et/ou radiaux, par des roulements à rouleaux ou à billes de tous types, ou par tout dispositif connu de l'homme de l'art permettant d'assurer la rotation et le guidage desdits éléments tournants à moindre frottements. Whatever the configuration adopted, the various rotating elements that make up the roll-turbines group 126 ~ ie said turbines 3, said turbine shafts 67, said drive gears 115 ,. Said rings 114 or said power output shaft 1 18 ~ can be carried by hydrodynamic bearings, aerodynamic or axial and / or radial magnetic bearings, by roller or ball bearings of any type, or by any device known to the skilled in the art to ensure the rotation and guidance of said rotating elements with lower friction.
On note que l'arbre de turbine motrice de détente 67 est relié à l'une de ses extrémités à la turbine motrice de détente 3 et â son autre extrémité au pignon d'attaque de turbine 1 16 par l'intermédiaire d'un joint de transmission qui peut être home-cinétique ou non, à axes concourants ou parallèles, flexible ou rigide, avec ou sans glissière, à cardan,, â billes, à tdpode, basé sur une pièce intermédiaire souple de type ¾ Flector », ou encore., de tout autre type connu de l'homme de l'art, It will be noted that the expansion drive shaft 67 is connected at one of its ends to the expansion drive turbine 3 and at its other end to the turbine drive pinion 16 via a joint transmission which can be home-kinetic or not, with concurrent or parallel axes, flexible or rigid, with or without slide, cardan, ball, at a time, based on a flexible intermediate piece Flector type, or of any other type known to those skilled in the art,
L'arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turbsnes 1 18 se termine par un train épicycloïdal de sortie de puissance 125, The power output shaft of the multi-turbine gear unit 1 18 terminates with a power output epicyclic gear train 125,
En outre, 1e pignon d'attaque de turbine 1 15 est monté sur l'arbre de turfelne motrice de détente 87 par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre, ladite liaison permettant audit arbre 67 d'entraîner en rotation ledit pignon 115, mais non l'inverse tandis que selon une alternative non représentée, ladite liaison peut être constitué d'un embrayage commandé électriquement, ledit embrayage étant de tout type connu de l'homme de l'art. In addition, the turbine drive pinion 15 is mounted on the drive turbo drive shaft 87 via a free wheel connection, said link enabling said shaft 67 to drive said pinion 115 in rotation. , but not vice versa, while in a not shown alternative, said connection may consist of a clutch controlled electrically, said clutch being of any type known to those skilled in the art.
Comme on le voit en figure 1 1 , la couronne de réducteur multi-turbines 114 est montée sur l'arbre arbre de sortie de puissance de réducteur muiti-turbines 118 par l'intermédiaire d'une roue libre de couronne de réducteur 11? qui permet à ladite couronne 114 d'entraîner on rotation ledit arbre 118, mais non i'Invarse. tandis que selon une alternative non représentée, ladite roue libre 117 peut être
remplacée par un embrayage commandé électriquement, ledit embrayage étant de tout type connu de l'homme de l'art. As seen in Figure 1 1 the multi-turbines gear ring 114 is mounted on the shaft muiti-reducing turbine power output shaft 118 via a freewheeling ring gear 11? which allows said ring gear 114 to rotate said shaft 118, but not the Inversse. while according to an alternative not shown, said freewheel 117 can be replaced by an electrically controlled clutch, said clutch being of any type known to those skilled in the art.
Le îur omot ur suivant la présente invention comprend au moins deux turbocompresseurs 2,. le premier étant un turbocompresseur basse-pression 103 dont le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 pré-comprime l'air atmosphérique qui! aspire via la bouche d'admission d'air de îurbomoteur 80 lorsque ledit compresseur 121 est entraîné en rotation par la turbine de turbocompresseur basse-pression 122 que comporte ledit turbocompresseur basse-pression 103, tandis que le second est un turbocompresseur haute-pression 104 dont le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123 surcomprime l'air expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseu basse-pression 121 a ant de l'expulser à son leur dans le canal de régénération-combustion 34 lorsque ledit compresseur 123 est entraîné en rotation pa la turbine de turbocompresseur haute-pression 124 que comporte ledit turbocompresseur haute-pression 104, la sortie du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 étant reliée à rentrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur haute- pression 123 par un canal de liaison in er-compresseurs 1 16 tandis que la turbine de turbocompresseur haute-pression 124 pré-détend un mélange gaz- vapeur provenant du canal de régénération-combustion 34 avant de l'expulse à l'entrée de la turbine de turbocompresseur basse-pression 122 laquelle surdétend ledit mélange avant de l'expulser à son tour dans le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70. The invention according to the present invention comprises at least two turbochargers 2,. the first being a low-pressure turbocharger 103 whose low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 pre-compresses the atmospheric air which! sucks via the air intake port of the turbocharger 80 when said compressor 121 is rotated by the low pressure turbocharger turbine 122 that includes said low pressure turbocharger 103, while the second is a high pressure turbocharger 104 the high pressure turbocharger centrifugal compressor 123 supercharges the air expelled by the low pressure turbocharger centrifugal compressor 121 to expel it to its in the regeneration-combustion channel 34 when said compressor 123 is rotated by the high-pressure turbocharger turbine 124 included in said high-pressure turbocharger 104, the output of the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 being connected to the inlet of the centrifugal compressor of the high-pressure turbocharger 123 through an in-line connection channel; 1 16 compressors while the high-pressure turbocharger turbine 124 pre-relaxes a mixture gas-vapor from the combustion-regeneration channel 34 before expelled to the input of the low-pressure turbocharger turbine 122 which surdétend said mixture before ejecting in turn in the gas-vapor exhaust conduit of driving turbine 70.
On noie que cette configuration à deux turbocompresseurs 2 est déclinable en trois turbocompresseurs 2 voire davantage, les compresseurs centrifuges et les turbines de chacun des turbocompresseurs 2 étant reliés entre eux de manière similaire, c'est â dire en ce cas que la sort® de chaque compresseur est reliée à l'entrée du compresseur suivant par ordre croissant de pression absolue à l'exception du dernier compresseur dont la sortie est reliée avec le canal de régénération-combustion 34 tandis que la sortie de chaque turbine est reliée avec l'entrée de la turbine suivante par ordre décroissant de pression absolue à l'exception de la dernière turbine qui est reliée avec le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70.
4? It is drowned that this configuration with two turbochargers 2 is available in three turbochargers 2 or more, the centrifugal compressors and the turbines of each of the turbochargers 2 being connected together in a similar manner, ie in this case that the spell of each compressor is connected to the input of the next compressor in ascending order of absolute pressure at the exception of the last compressor whose output is connected with the combustion-regeneration of channel 34 while the output of each turbine is connected to the input of the next turbine in descending order of absolute pressure with the exception of the last turbine which is connected with the exhaust gas motor steam-gas exhaust duct 70. 4?
On remarque que le canal de l aiso inter-compresseurs 116 comprend un refroidisseur intermédiaire de turbocompresseur 98 qui refroidit l'air expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 avant m ledit air ne soit sureomprimé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123. It will be noted that the channel of the inter-compressor aiso 116 comprises a turbocharger intercooler 98 which cools the air expelled by the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 before said air is over-compressed by the centrifugal compressor of the high-pressure turbocharger. pressure 123.
Gomme montré en figure 8, le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123 comporte une vanne de by-pass de compresseur haute- pression 105 qui, lorsqu'elle est ouverte par le calculateur de gestion du furbomoteur EMS 57, peut diriger une partie de l'air provenant du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 directement vers le canal de régénération-combustion 34 sans passer par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123. Gum shown in Figure 8, the centrifugal compressor for high pressure turbocharger 123 includes a compressor bypass valve 105, which high-pressure, when it is opened by the management computer of furbomoteur EMS 57 may direct a portion of the air coming from the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 directly to the regeneration-combustion channel 34 without passing through the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123.
La figure 8 montre aussi que le turbocompresseur haute-pression 104 comporte une vanne de by-pass de turbine haute-pression 106 qui, lorsqu'elle est ouverte par le calculateur de gestion du iurbomot r EMS 57, peut diriger une partie d'un mélange gaz vapeur provenant du canal de régénération-combustion 34 directement depuis ledit canal 34 vers la turbine de turbocompresseur basse-pression 122 sans passer par la turbine de turbocompresseur haute- pression 124. FIG. 8 also shows that the high-pressure turbocharger 104 comprises a high-pressure turbine bypass valve 106 which, when opened by the EMS 57 management computer, can direct part of a vapor gas mixture from the regeneration-combustion channel 34 directly from said channel 34 to the low-pressure turbocharger turbine 122 without passing through the high-pressure turbocharger turbine 124.
La figure S illustre également que le conduit d'admission du turhoraoteur 58 comporte un démarreur élecfropneumalique 108 constitué d'un compresseur centrifuge de démarreur éleciropneumaîlque 110 pouvant être mis en rotation par un moteur électrique de démarreur électropneumatique 109 de sorte que ledit compresseur 1 10 comprime l'air atmosphérique provenant, de la bouche d'admission d'air de furbomoteur 60 à l'entrée du compresseu centrifuge de turbocompresseur 61 . FIG. 5 also illustrates that the intake duct of the turbo-fan 58 comprises an electro-pneumatic starter 108 consisting of a centrifugal compressor of an electro-pneumatic starter 110 that can be rotated by an electro-pneumatic starter motor 109 so that said compressor 1 10 compresses the atmospheric air coming from the muffler air inlet 60 to the inlet of the centrifugal turbocharger compressor 61.
Dans ce contexte, le conduit d'admission du furbomoteur 58 comporte un volet de démarrage électropneumatique 11 1 piloté par le calculateur de gestion du iurbomoteur EMS 57, ledit volet 1 11 permettant audit calculateur 5? de forcer l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turhomefeur 60 à passer par le compresseur centrifuge de démarreur électropneumatique 1 10 avant de rejoindre l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 lorsque ledit volet 11 1 est dans une première position, ou à passer par un canal
de confournernent du démarreur êlectropneumatique 1.20 avant de rejoindre ladite entrée lorsque ledit volet 1 1 1 est dans une deuxième position. In this context, the intake duct of the furbomoteur 58 comprises an electropneumatic starting flap 11 1 controlled by the management computer of the EMS turbocomputer 57, said flap 11 enabling said computer 5? forcing the atmospheric air from the turhomeer air intake port 60 to pass through the electro-pneumatic starter centrifugal compressor 1 10 before rejoining the inlet of the centrifugal turbocharger compressor 61 when said flap 11 is in a first position, or to go through a channel 1.20 prior to joining said inlet when said flap 1 1 1 is in a second position.
Toujours en figure 8, on remarque que la ligne d'échappement 54 comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement 100 dans lequel circule une eau circulant également dans un radiateur de chauffage 83 qui réchauffe un environnement solide, liquide ou gazeux, ledit échangeur 100 étant relié audit radiateur 83 par des conduits de radiateur de chauffage 128 tandis que ladite eau est forcée à circuler dans ledit échangeur 100, ledit radiateur 83 et lesdits conduits 128 par une pompe à eau de récupération de chaleur d'échappement 102, le mélange gaz-vapeur expulsé pa la turfeina de turbocompresseur 62 et/ου la turbine motrice de détente 3 réchauffant ladite eau à l'intérieur Mît échangeur 100 avant que ledit mélange ne ressorte par la sortie de ligne d'échappement 55 tandis que ladite eau est refroidie à l'intérieur du radiateur de chauffage 83 par ledit environnement Still in FIG. 8, it can be seen that the exhaust line 54 comprises an exhaust heat / air heat exchanger 100 in which water circulates also in a heating radiator 83 that heats a solid, liquid or gaseous environment. said exchanger 100 being connected to said radiator 83 by heating radiator conduits 128 while said water is forced to flow in said exchanger 100, said radiator 83 and said conduits 128 by an exhaust heat recovery water pump 102 the gas-vapor mixture ejected pa turfeina the turbocharger 62 and / ου the driving expansion turbine 3 warming said water inside MH exchanger 100 before said mixture comes out through the outlet exhaust line 55 while said water is cooled inside the heating radiator 83 by said environment
Dans ce dernier contexte, la ligne d'échappement 54 comporte un volet de récupération de chaleur d'échappement 101 piloté par le calculateur de gestion du turhomoteur EMS 57, ledit volet 101 permettant audit calculateur 5? de forcer le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de défente 3 à passer par l'èchangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement 100 avant de re oindre la sortie de ligne d'échappement 55 lorsque ledit volet 101 est dans une première position, ou à passer par un canal de contournement de l'èchangeur de récupération de la chaleur d'échappement 127 avant de rejoindre ladite sortie 55 lorsque ledit volet 101 est dans une deuxième position. In the latter context, the exhaust line 54 has an exhaust heat recovery part 101 controlled by the management computer of turhomoteur EMS 57, said shutter 101 allowing said computer 5? to force the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine 62 and / or the gas turbine engine défente 3 to pass through the air / exhaust heat recovery water 100 before re anoint the output line exhaust 55 when said flap 101 is in a first position, or to pass through a bypass channel of the heat exchanger exhaust heat recovery 127 before joining said outlet 55 when said flap 101 is in a second position.
Si le turhomoteur 1 suivant [Invention est monté sur un véhicule automobile 56, l'èchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 est agencé en structure déformable constituant un amortisseur de choc. i mmM i i MMBmi. If the turbojet 1 according to [Invention is mounted on a motor vehicle 56, the air exchanger / countercurrent regeneration mixture 30 is arranged in a deformable structure constituting a shock absorber. i mmM i i MMBmi.
À partir de la description qui précède, on comprend - en relation avec les figures 1 à 1 1 - le fonctionnement du turhomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération 1 selon la présente invention qui, selon un mode particulier de réalisation, est le suivant :
En relat on avec la figure 8, ie turbomoteur 1 selon l'invention étant monté sur un véhicule automobile 56 (figures 2 et 3) de sorte à assurer la propulsion ύιιάΆ véhicule tandis que ledit turbomoteur 1 est à l'arrêt, le calculateur de gestion du turbomoteu EMS 57 oriente le volet de démarrage éiectropneumafiqoe 111 af n de mettre le conduit d'admission du turbomoteur 58 en relation avec la bouche d'admission d'air de turbomoteur 80 via le compresseur centrifuge de démarreur électropneumatique 110 et non via ie canal de contournemen du démarreur électropneumatique 120. From the foregoing description, it will be understood - with reference to FIGS. 1 to 1 1 - the operation of the low-pressure internal combustion and / or external water vaporization and / or regeneration turbo-engine 1 according to the present invention which according to a particular embodiment, is the following: In relation with FIG. 8, ie the turbine engine 1 according to the invention being mounted on a motor vehicle 56 (FIGS. 2 and 3) so as to ensure the propulsion of the vehicle while said turbine engine 1 is at a standstill, the engine of FIG. management of the turbine engine EMS 57 orients the electropneumafiqoe starting shutter 111 to put the inlet duct of the turbine engine 58 in relation with the turbine engine air intake port 80 via the centrifugal compressor of the electropneumatic starter 110 and not via electropneumatic starter bypass channel 120.
Ensuite, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 5? ordonne l'alimentation en courant électrique du moteur électrique de dém¾n¾ur élecfropneu atique 109 lequel met en rotation le compresseur eentnfyge de démarreur électropneun afique 1 0, ledit courant étant fourni par l'accumulateur èlectrochimique 10. Then, the management computer of the turbine engine EMS 5? the electrical power supply of the electric motor of the electro-magnetic actuator 109 is controlled which rotates the electromagnetic energy starter compressor 10, said current being supplied by the electrochemical accumulator 10.
Ainsi entraîné, ie compresseur centrifuge de démarreur èleetropneumetique 110 aspire de l'air atmosphérique à température ambiante respectivement via la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 et le filtre à air d'admission de turbomoteur 59, puis comprime ledit air dans ie conduit d'admission du turbomoteur 58. Ledit air passe ensuite au travers du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 , au travers du refroidisseur intermédiaire de turbocompresseur 96, puis atteint le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123 que comporte le turbocompresseur haute-pression 104 tandis que la vanne de by~pass de compresseur haute- pression 105 es maintenue fermée pa le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57. Ensuite, ledit air remonte dans Péchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 par le conduit Interne d'éehangeur de régénération à contre-courant 31 puis débouche dans le canal de régénération- combustion 34 puis dans la chambre de combustion continue 35 que comporte ledit canal 34. Thus driven, the centrifugal compressor of the eleetropneumetique starter 110 draws atmospheric air at ambient temperature respectively via the turbine engine air intake port 60 and the turbine engine intake air filter 59, and then compresses said air in ie intake duct of the turbine engine 58. Said air then passes through the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121, through the turbocharger intercooler 96, then reaches the high-pressure turbocharger centrifugal compressor 123 which the high-pressure turbocharger comprises. pressure 104 while the high-pressure compressor bypass valve 105 is kept closed by the engine management computer EMS 57. Then, said air goes up in the air exchanger / regeneration countercurrent mixture 30 via the Internal conduit countercurrent regeneration exchanger 31 and then opens into the regeneration-combustion channel 34 p uis in the continuous combustion chamber 35 that includes said channel 34.
Le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ordonne alors l'injection de carburant dans la chambre de combustion continue 35 par l'injecteur de carburant de combustion continue 38 ledit carburant provenant du réservoir d carburant 71 et étant acheminé jusqu'audit Injecteur 38 par la pompe â carburant 72. Simultanément, ledit calculateur 57 ordonne la formation d'une ou
de plusieurs éiinoeile(s} entre les électrodes de la bougie d'allumage 63 en appliquant un courant à haute tension aux bornes de ladite bougie 63, Lesdi.es étincelles enflamment le mélange air/carburant formé dans la chambre de combustion continue 35, tandis que la chaleur qui résulte de cette inflammation dudii mélange provoque l'augmentation de la pression des gaz contenus dans ladite chambre 35, The engine management computer EMS 57 then orders the injection of fuel into the continuous combustion chamber 35 by the continuous combustion fuel injector 38, said fuel coming from the fuel tank 71 and being conveyed to said injector 38 by the fuel pump 72. Simultaneously, said computer 57 orders the formation of one or several spools (s) between the electrodes of the spark plug 63 by applying a high voltage current to the terminals of said spark plug 63, Lesdi.es Sparks ignite the air / fuel mixture formed in the continuous combustion chamber 35, while that the heat resulting from this inflammation of said mixture causes the increase of the pressure of the gases contained in said chamber 35,
La turbine de turbocompresseur haute-pression 124 du turbocompresseur haute-pression 104 et la turbine de turbocompresseur basse-pression 122 du turbocompresseur basse-pression 103 telles que représentées en figure 8 commencent alors à détendre les gaz chauds sous pression sortant de la chambre de combustion continue 35, En conséquence, lesdites turbines 124 et 122 entraînent respectivement en rotation le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123 dudit turbocompresseur 104 et le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 dudit turbocompresseur 103, la vanne de by-pass de turbine haute-pression 108 et la vanne de by-pass de compresseur haute-pression 105 étant maintenues fermées par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57. Le travail produit par lesdites turbines 124 et 122 augmente ainsi graduellement le débit massique d'air atmosphérique frais admis dans la chambre de combustion continue 35 et ceci, jusqu'à ce que la pression régnant dans ladite chambre 35 ait atteinte une valeur suffisante pour que le calculateur de gestion du turbomoteur Efv S 57 puisse cesser d'alimenter en courant électrique le moteur électrique de démarreur éleclropneumatique 1G9S et puisse orienter le volet de démarrage électropneumatique 11 1 de sorte é mettre le conduit d'admission du turbomoteur 58 directement en relation avec la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 via le canal de eontournemen du démarreur électropneumatique 120 et non via le compresseur centrifuge de démarreur éieetropneumaiîque 110. The high pressure turbocharger turbine 124 of the high pressure turbocharger 104 and the low pressure turbocharger turbocharger 122 of the low pressure turbocharger 103 as shown in FIG. 8 then begin to relax the hot pressurized gases exiting the combustion chamber. Continuously 35, Accordingly, said turbines 124 and 122 respectively drive in rotation the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123 of said turbocharger 104 and the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 of said turbocharger 103, the high turbine bypass valve. -pressure 108 and the bypass valve of high-pressure compressor 105 being kept closed by the management computer of the turbine engine EMS 57. The work produced by said turbines 124 and 122 thus gradually increases the mass flow rate of fresh air admitted air in the continuous combustion chamber 35 and this, until the pressure r in said chamber 35 has reached a value sufficient for the management computer of the turbine engine Efv S 57 can stop supplying electrical power to the electric motor electric starter 1G9 S and can orient the electropneumatic starting flap 11 1 so that putting the intake duct of the turbine engine 58 directly in relation with the turbine engine air intake port 60 via the eontournemen channel of the electro-pneumatic starter 120 and not via the centrifugal compressor of the éeetropneumaiique starter 110.
On remarque sur les figues 1 , 7 et 8 que le catalyseur de post-traitement des polluants 53 est placé dans le canal de régénération-combustion 34, immédiatement après la chambre de combustion continue 35. A ce titre, ledit catalyseur 53 atteint rapidement la température qui lui est nécessaire pour parachever la combustion du carburant, cette dernière devenant alors quasi complète, La température de combustion opérée â l'intérieur de la chambre de combustion continue 35 restant inférieure â celle nécessaire à la production
massive des oxydes d'azote, ledit catalyseur 53 reste un simple catalyseur d'oxydation destiné à ne posî-tnalter que les hydrocarbures imbrôlês et le monoxyde de carbone, à l'exclusion des oxydes d'azote. Ainsi, le cycle thermodynamique du turbomoteur 1 suivant l'invention exploite l'intégralité de l'énergie calorifique du carburant car le catal seur de post-traitement des polluants 53 est positionné en amont de toute turbine de détente. La combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35 ayant lieu à température suffisante, celle-ci ne produit que peu de suies de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un filtre à particules sur la ligne d échappement 54 du turbomoteur 1 Comme ladite combustion est continue,, le turbomoteur 1 peut consommer pratiquement n'importe quel carburant liquide eu gazeux quelles que soient, la sensibilité à l'auto-lnflammation et la propension au cliquetis dudit carburant. It can be seen in figs 1, 7 and 8 that the pollutant post-treatment catalyst 53 is placed in the regeneration-combustion channel 34, immediately after the continuous combustion chamber 35. As such, said catalyst 53 rapidly reaches the the temperature which is necessary for it to complete the combustion of the fuel, the latter then becoming almost complete, the combustion temperature operated inside the continuous combustion chamber 35 remaining lower than that required for the production. In the case of nitrogen oxides, said catalyst 53 remains a simple oxidation catalyst designed to adsorb only unbound hydrocarbons and carbon monoxide, with the exception of nitrogen oxides. Thus, the thermodynamic cycle of the turbine engine 1 according to the invention exploits all the heat energy of the fuel because the pollutant post-treatment catalyst 53 is positioned upstream of any expansion turbine. Since the combustion carried out in the continuous combustion chamber takes place at a sufficient temperature, this produces only a small amount of soot so that it is not necessary to provide a particulate filter on the exhaust line 54 of the turbine engine 1 As said combustion is continuous, the turbine engine 1 can consume virtually any gaseous liquid fuel whatever the sensitivity to self-ignition and propensity to rattle said fuel.
Comme exposé précédemment, les turbines de turbocompresseur haute- pression 124 et de turbocompresseur basse-pression 122 ont commencé à détendre les gaz chauds sous pression qui sortent de la chambre de combustion continue 35 via le catalyseur de post-traitement des polluants 53. Lesdlts gaz étant produits en quantité suffisante, le calculateur de gestion du turbomoteur EIV1S 57 ordonne l'ouverture de la vanne d'admission de turbine de détente 4 positionnée à l'entrée de la plus petite turbine motrice de détente 3 que comporte le groupe muitMurblnes 126 montré en figures 8, 9 et 10. Ladite turbine 3 se met immédiatement en rotation et produit du travail mécanique qu'elle communique à l'arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turblnes 1 18 tel que représenté en figures 8,. 9, 10 et 11 successivement via l'arbre de turbine motrice de détente 67, le pignon d'attaque de turbine 1 15, la couronne de réducteur de sortie turbine 114, et la roue libre de couronne de réducteur 1 17 avec lesquels coopère ladite turbine 3, ledit arbre 118 étant mécaniquement relié aux roues du véhicule automobile 56 par l'Intermédiaire d'une boite de vitesses à variation continue non représentée, via le train éplcycloïdel de sortie de puissance 125 illustré en figures 9 et 10, As previously discussed, the high pressure turbocharger turbocharger 124 and the low pressure turbocharger turbines 122 have begun to relax the hot pressurized gases exiting the continuous combustion chamber 35 via the pollutant aftertreatment catalyst 53. being produced in sufficient quantity, the turbine engine management computer EIV1S 57 orders the opening of the expansion turbine inlet valve 4 positioned at the entrance to the smaller driving expansion turbine 3 that comprises the group 126 shown muitMurblnes in Figures 8, 9 and 10. Said turbine 3 immediately starts rotating and produces mechanical work that it communicates to the multi-turbine gear output power output shaft 1 18 as shown in Figures 8,. 9, 10 and 11 successively via the drive turbine shaft 67, the turbine drive gear 1 15, the turbine gear ring 114, and the gear ring gear 1 17 with which said gear cooperates turbine 3, said shaft 118 being mechanically connected to the wheels of the motor vehicle 56 by means of a continuously variable gearbox, not shown, via the power output e-cycloidal train 125 illustrated in FIGS. 9 and 10,
La boîte de vitesses a variation continue transmet ainsi Indirectement le travail produit par ladite plus petite turbine motrice de détente 3 aux roues du véhicule automobile 56 (figures 2 et 3), de sorte â propulser ce dernier.
En parallèle, on note que le calculateur de gestion du lurbomoteur E S 5? a ouvert la vanne de by-pass de turbogénérateur 107 {figure 8) afin d'alimenter en gaz chauds sons pression la turbine de turbogénérateur 98 que comporte le turbogénérateur 97, lesdits gaz chauds ayant été préalablement produits dans la chambre de combustion continue 35, Ceci a eu pour conséquence de mettre ladite turbine 98 en rotation. Cette dernière étant solidaire de la génératrice de turbogénérateur 99, ladite génératrice s'est également mise en rotation et a produit de l'électricité permettant de recharger l'accumulateur électroehimlque 10, en plus d'alimenter les accessoires et équipements de sécurité, de confort, de conduite et de gestion que comporte le véhicule automobile 56. The continuously variable gearbox thus Indirectly transmits the work produced by said smaller expansion drive turbine 3 to the wheels of the motor vehicle 56 (FIGS. 2 and 3), so as to propel the latter. At the same time, we note that the ES 5? has opened the turbo-generator bypass valve 107 (FIG. 8) in order to supply hot gas to the turbogenerator turbine 98 that comprises the turbine generator 97, said hot gases having previously been produced in the continuous combustion chamber 35, This has resulted in turning said turbine 98 into rotation. The latter being integral with the generator of turbine generator 99, said generator has also rotated and produced electricity to recharge the electroehimlque accumulator 10, in addition to power accessories and safety equipment, comfort , driving and management of the motor vehicle 56.
Ayant été détendus par la plus petite turbine motrice de détente 3 que comporte le groupe multi-turbines 126, les gaz chauds produits par la combustion du carburant opérée dans la chambre de combustion continue 35 ont perdu une part de leur chaleur et sont expulsés pa ladite turbine 3. Lesdits gaz sont alors acheminés par le conduit d'échappement gaz vapeur de turbine motrice de détente 70 depuis ladite turbine 3 Jusqu'à l'échangeur air/mélange à contre courant de régénération 30 dans lequel lis pénètrent et passent dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre courant 33 et les conduits internes d'échangeur de régénération à contre courant 31 qu'enveloppe ledit cader 33, ce dernier constituant ledit èchangeur 30 avec lesdits conduits 31 (figure 8). En outre, lesdits gaz passent entre lesdits conduits 31 eux-mêmes de sorte à mieux leur céder leur chaleur. Having been relaxed by the smallest expansion turbine 3 of the multi-turbine group 126, the hot gases produced by the combustion of the fuel operated in the continuous combustion chamber 35 have lost some of their heat and are expelled by said turbine 3. Said gases are then conveyed by the exhaust gas turbine exhaust gas exhaust pipe 70 from said turbine 3 to the regeneration air / mixture regeneration exchanger 30 in which lilies penetrate and pass into the the space between the outer casing of counter-current regeneration exchanger 33 and the internal ducts of countercurrent regeneration exchanger 31 envelops said frame 33, the latter constituting said exchanger 30 with said ducts 31 (Figure 8). In addition, said gases pass between said ducts 31 themselves so as to better give them their heat.
Simultanément, le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123 et le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 continuent à faire circuler de l'air atmosphérique comprimé à l'intérieur des conduits Internes d'échangeur de régénération à contre-courant 31 , le sens de la circulation ûuûli air dans lesdits conduits 31 étant inverse à celui de la circulation desdits gaz chauds dans ledit carter 33 et entre lesdits conduits 31. En conséquence, l'air atmosphérique expulsé par lesdits compresseurs 123 et 121 se réchauffe progressivement au contact desdits conduits 31 dans lequel II circule, lesdits gaz chauds lui cédant progressivement une grande partie de leur chaleur en circulant en sens inverse entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-courant 33 et lesdits conduits internes 31 , et entre ces derniers, cette cession de chaleur constituant une régénération thermique qui
améliore très signifscativemenf; le rendement du lurbomoteur 1 suivant l'invention. Simultaneously, the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123 and the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 continue to circulate compressed atmospheric air inside the ducts regeneration exchanger internals against the current 31, the the flow direction of the air flow in said ducts 31 being inverse to that of the circulation of said hot gases in said casing 33 and between said ducts 31. As a result, the atmospheric air expelled by said compressors 123 and 121 gradually heats up in contact with said conduits 31 in which II circulates, said hot gases progressively yielding a large part of their heat by circulating in the opposite direction between the outer casing of counter-current regeneration exchanger 33 and said internal ducts 31, and between these, this heat transfer constituting a thermal regeneration which very significantly improves; the efficiency of the lurbomotor 1 according to the invention.
On remarque que selon cet exemple de réalisation, l'échangeur air/mélange à contre courant de régénération 30 comporte plusieurs conduits Internes d'échangeur de régénération à contre-courant 31 qui offrent communément une largo surface de contact avec d'une part, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123 et le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 et avec d'autre part, les gaz chauds issus de la chambre de combustion continue 35. Ladite large surface de contact permet de mieux réchauffer ledit air et de m eux refroidir lesdits gaz durant leur parcours à l'intérieur de l'échangeur air/mélange à contre courant de régénération 30, au point que lorsque ledit air atteint la chambre de combustion continue 35 sa température est approximativement équivalente à celle desdits gaz lorsque ces derniers viennent d'être expulsés par la plus petite turbine motrice de détente 3 que comporte le groupe multi- turblnes 126 tandis que lorsque lesdits gaz ressortent de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30, leur température est approximativement équivalente à celle qu'a l'air atmosphérique immédiatement après que ce dernier ait été expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123. Note that according to this exemplary embodiment, the regeneration counterflow air / mixture exchanger 30 comprises several counter-current regeneration exchanger internal conduits 31 which commonly offer a contact surface largo on the one hand, atmospheric air expelled by the centrifugal compressor for high pressure turbocharger 123 and the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger 121 and with the other hand, the hot gases from the combustion chamber 35. Said continuous large contact surface enables better warming said air and m me cooling said gas during their journey inside the exchanger air / mixture against counter current regeneration 30, to the point that when said air reaches the continuous combustion chamber 35 its temperature is approximately equivalent to that of said gases when they have just been expelled by the smallest expansion turbine 3 that includes whereas, when said gases emerge from the air / mixture regeneration counter-current exchanger 30, their temperature is approximately equivalent to that of atmospheric air immediately after this latter has been expelled by the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123.
On peut également noter que, monté sur un véhicule automobile 58, le iurbomoteur 1 selon llnvention présente l'avantage par rapport à un moteur alternatif à combustion Interne de ne pas nécessiter do radiateurs de refroidissement en face avant éudlï véhicule 58, ce qui améliore le coefficient de pénétration dans l'air de ce dernier, son compartiment moteur pouvant être totalement fermé. En outre, l'ensemble des éléments constituant ledit turhomoîeur 1 sont calorifugés. Ainsi, l'essentiel de la chaleur libérée dans la chambre de combustion continue 35 par la combustion du carburant et non-convertie en travail par les turbines de détonte 3, la turbine de turbocompresseur basse -pression 122 ou la turbine de turbocompresseur haute- pression 124 est relâchée dans l'atmosphère via la sortie de ligne d'échappement 55 se trouvant à l'arriére dudit véhicule 55. Cette libération de chaleur crée une légère poussée qui tend à améliorer sensiblement le coefficient de pénétration dans l'air dudit: véhicule 58.
On remarque qu'en plus de réchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 qui augmente significativement le rendement du turbomoteur 1 suivant l'invention, le turbocompresseur basse-pression 103, te turbocompresseur haute-pression 104 eî le refroldisseur intermédiaire de turbocompresseur 98 constituent communément un système de compression bbétagè à refroidissement intermédiaire qui contribue également à maximiser l'efficacité énergétique duélt turbomoteur 1. Selon cette configuration, l'air atmosphérique est refroidi dans le refroldisseur intermédiaire de turbocompresseur 98 après avoir été pré-comprimé au moyen du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 puis est sureomprimé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123. Ceci confère audit système de compression ainsi constitué un rendement isenfropique très élevé. Dans ce contexte, on note que la chaleur dissipée par le refroldisseur intermédiaire de turbocompresseur 98 n'est pas une perle nette en ce qu'elle est compensée par une augmentation de la fraction de chaleur récupérée pa réchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30. De ce fait, le bilan énergétique total du système que constitue le turbomoteur 1 suivant l'invention se trouve fortement amélioré par le système de compression bf-étagé à refroidissement intermédiaire et ceci, de façon d'autant plus importante que ledit turbomoteur est utilisé à puissance élevée. One can also note that, mounted on a motor vehicle 58, the iurbomoteur 1 according llnvention has the advantage relative to a reciprocating Internal Combustion Engine of not requiring do cooling radiators front éudlï vehicle 58, which improves the coefficient of penetration into the air of the latter, its engine compartment can be completely closed. In addition, all the elements constituting said turhomoeureur 1 are insulated. Thus, most of the heat released into the combustion chamber continues through combustion of the fuel and is not converted to work by the detent turbines 3, the low-pressure turbocharger turbine 122 or the high pressure turbocharger turbine. 124 is released into the atmosphere via the exhaust line 55 located at the rear of said vehicle 55. This release of heat creates a slight thrust that tends to significantly improve the coefficient of penetration into the air of said vehicle 58. It should be noted that in addition to the regeneration counter-current air / mixture exchanger 30 which significantly increases the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention, the low-pressure turbocharger 103, the high-pressure turbocharger 104 and the turbocharger intermediate cooler 98 commonly form a compression system bbétagè intercooled which also helps to maximize energy efficiency duélt turbine engine 1. According to this configuration, the atmospheric air is cooled in the intermediate refroldisseur turbocharger 98 after being pre-compressed by means of centrifugal compressor of low pressure turbocharger 121 and is then compressed by the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123. This gives the compression system thus constituted a very high isenfropic efficiency. In this context, it should be noted that the heat dissipated by the turbocharger intermediate cooler 98 is not a clear pearl in that it is compensated by an increase in the heat fraction recovered by the counter-current air / mixture heat exchanger. regeneration 30. therefore, the total energy balance of the system that constitutes the turbine 1 according to the invention is greatly improved by the bf-stage compression system with intermediate cooling and this, so all the more important that said gas turbine engine is used at high power.
On note aussi qu'en fonction de la puissance que doit délivrer le turbomoteur 1 suivant l'Invention, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 5? peut ouvrir ou entrouvrir la vanne de by-pass de turbine haute-pression 106 et/ou la vanne de by-pass de compresseur haute-pression 105 de sorte à modifier le rapport de compression du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse- pression 121 par rapport â celui du compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123. Ce réglage supplémentaire permet également d'optimiser le fonctionnement du turbomoteur 1 suivant l'invention., de sorte à maximiser le rendement de ce dernier. It should also be noted that, depending on the power that the turbine engine 1 according to the invention must deliver, the engine management computer of the turbine engine EMS 5? can open or open the high-pressure turbine bypass valve 106 and / or the high-pressure compressor bypass valve 105 so as to modify the compression ratio of the low-pressure turbocharger centrifugal compressor 121 relative to to that of the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger 123. This additional adjustment also optimizes the operation of the turbine engine 1 according to the invention, so as to maximize the efficiency of the latter.
Lorsque le véhicule automobile 58 représenté en figures 2 et 3 a besoin de plus de puissance peur se mouvoir, selon l'exemple particulier de réalisation choisi ici pour illustrer le fonctionnement du turbomoteur 1 selon l'invention, la plus petite turbine motrice de détente 3 que comporte le groupe mulii-turhines 126 et qui était utilisée jusqu'alors peut être remplacée par une turbine motrice de défente 3 de taille moyenne voire de grande taille (figures 8, 9 et 10}.. Pour
effectuer ce remplacement, 1e calculateur de gestion du turbomoteur E S 5? ferme la vanne d'admission de turbine de détente 4 de la plus petite turbine motrice de détente 3 puis ouvre la vanne d'admission de turbine de détente 4 correspondante â la turbine motrice de détente 3 de moyenne ou grande taille devant être utilisée, de sorte que les gaz chauds sortant de la chambre de combustion continue 35 via le catalyseur de post-traitement des polluants 53 soient détendus au travers de ladite turbine 3 de moyenne ou grande taille, cette dernière assurant alors la propulsion du véhicule notamment en communiquant le travail mécanique qu'elle produit à l'arbre de sortie de puissance de réducteur rnulti-turbines 1 18 tel que représenté en figures 8, , 10 et i 1 successivement via l'arbre de turbine motrice de détente 67, le pignon d'attaque de turbine 115, la couronne de réducteur de sortie turbine 1 14, et la roue libre de couronne de réducteur 1 1 ? avec lesquels coopère ladite turbine 3. When the motor vehicle 58 shown in FIGS. 2 and 3 needs more power to move, according to the particular embodiment chosen here to illustrate the operation of the turbine engine 1 according to the invention, the smallest expansion turbine 3 that comprises the multi-turin group 126 and which was used until then can be replaced by a motor turbine defensive 3 of medium size or large (Figures 8, 9 and 10). perform this replacement, the management calculator of the turbine engine ES 5? closes the expansion turbine inlet valve 4 of the smallest expansion turbine 3 and then opens the corresponding expansion turbine inlet valve 4 to the medium or large expansion turbine 3 to be used; whereby the hot gases leaving the continuous combustion chamber 35 via the pollutant post-treatment catalyst 53 are expanded through said medium or large turbine 3, the latter then providing the propulsion of the vehicle, in particular by communicating the work It is produced mechanically from the power output shaft of the multi-turbine gearbox 1 18 as shown in FIGS. 8, 10 and 11 successively via the drive turbine shaft 67, the drive pinion of FIG. turbine 115, the impeller crown 1 14, and the crown gear reducer 1 1? with which said turbine 3 cooperates.
Selon la puissance demandée par le véhicule automobile 58, plusieurs combinaisons de turbinais) de détente 3 sont possibles. S'agissent de la configuration à 4 turbines de détente 3 telle que représentée en figures 8, 9 et 10, on remarque que dix combinaisons do turbines de détente 3 sont possibles pour produire du travail sur l'arbre de sortie de puissance de réducteur multi- turbines 1 18. Une combinaison additionnelle consiste en n'avoir aucune turbine de détente 3 active, en ce cas, seules les turbines du turbocompresseur basse- pression 103 et du turbocompresseur haute- ression 104 détendent les gaz chauds sortant de la chambre de combustion continue 35, en plus possiblement de la turbine de turbogénérateur 98. Depending on the power required by the motor vehicle 58, several combinations of turbines) relaxation 3 are possible. Regarding the configuration with 4 expansion turbines 3 as shown in FIGS. 8, 9 and 10, it should be noted that ten combinations of expansion turbines 3 are possible to produce work on the multi-reduction power output shaft. - Turbines 1 18. An additional combination consists in having no active expansion turbine 3, in this case only the turbines of the low pressure turbocharger 103 and the high pressure turbocharger 104 relax the hot gases leaving the combustion chamber. continuous 35, possibly in addition to the turbine generator turbine 98.
On remarque que les turbines motrices de détente 3 inutilisées ont leur vanne d'admission de turbine de détente 4 maintenue fermée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 et ne tournent pas car lesdltes turbines 3 ne sont entraînées en rotation ni par Y arbre de sortie de puissance de réducteur multi-turbines 113 du fait que leur couronne de réducteur multl-turbines 114 est équipée d'une roue libre de couronne de réducteur 17, ni par ies gaz chauds sortant de la chambre de combustion continue 35 du fait que ces derniers ne peuvent accéder auxdites turbines 3, leur vanne d'admission de turbine de détente 4 étant maintenue fermée. Ainsi, les turbines ce détente 3 ncn-utllisées ne gênèrent ni portes par frottement ni pertes par pompage défavorables au rendement énergétique final du turbomoteur 1 suivant l'invention.
On note que, toujours dans l'objectif de maximiser te rendement du turbomoteur 1 selon l'invention, le calculateur de gestion du turbomoteur E S 57 ne sélectionne pas la ou les turhlneis) de détente 3 devant détendre les gaz chauds provenant de la chambre de combustion continue 35 sur le seul critère de la puissance que doit produire le turbomoteur 1 pour mouvoir le véhicule automobile 56, En effet, ledit calculateur 5? sélectionne également la ou lesdites turbine(s) 3 sur un critère de meilleur rendement desdites turbines 3, en faisant fonctionner cette ou ces dernière(s) sur son (leur) point de fonctionnement offrant l'efficacité énergétique la plus élevée. It will be noted that the unused expansion motor turbines 3 have their expansion turbine inlet valve 4 kept closed by the engine management computer EMS 57 and do not rotate because the turbine turbines 3 are not rotated by the engine shaft. multi-turbine gear reducer power output 113 because their multitrane gear ring 114 is equipped with a gear ring gear 17, or with hot gases exiting the continuous combustion chamber 35 because The latter can not access said turbines 3, their expansion turbine admission valve 4 being kept closed. Thus, the turbines this relaxing 3-ncn utllisées doors do not generate frictional losses or adverse final pumping efficiency of the turbine engine 1 according to the invention. It should be noted that, still with the aim of maximizing the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention, the management computer of the turbine engine ES 57 does not select the expansion turbine (s) 3 to relax the hot gases coming from the combustion chamber. continuous combustion 35 on the sole criterion of the power that must produce the turbine engine 1 to move the motor vehicle 56, Indeed, said calculator 5? also selects the turbine (s) 3 on a criterion of better performance of said turbines 3, by operating the latter (s) on its (their) operating point with the highest energy efficiency.
Ainsi, pour une même puissance disponible sur l arbre de sortie de puissance de réducteur muifi-furbines 113, plusieurs combinaisons de urblne(s) de détente 3 sont possibles de même que plusieurs niveaux pression et de débit massique et volumique des gaz sortant de fa chambre de combustion continue 35, Grâce au rapport de réduction différent pour chaque turbine de détente 3 que présente leur couple couronne de réducteur muitidurblnes 1 14 / pignon d'attaque de turbine 115, lesdites turbmes 3 peuvent opérer simultanément sous une même pression différentielle chacune conservant le régime de rotation correspondant à leur meilleur rendement. Thus, for the same power available on the muifi-furbine reducer power output shaft 113, several combinations of thrust ring (s) 3 are possible as well as several pressure levels and mass and volume flow rates of the gases leaving the pipe. Continuous combustion chamber 35, Thanks to the different reduction ratio for each expansion turbine 3 that their torque ring gear muitidurblnes 1 14 / turbine driver pinion 115 presents, said turbines 3 can operate simultaneously under the same pressure differential each maintaining the rotation regime corresponding to their best performance.
Dans l'objectif d'optimiser le rendement du turbomoteur 1 selon n'invenfion, on note le rôle important de la boîte de vitesses à variation continue non représentée dont l'arbre d'entrée est raccordé au train èplcyclofdal de sortie de puissance 125 (figures S) et 10). En effet, ladite boite permet de répondre aux besoins en puissance et en vitesse du véhicule automobile 58 quels que soient le couple et le régime de rotation imprimés à l'arbre de sortie de puissance de réducteur melthturbines 113 par la ou les !urhine(s} de détente 3, ledit couple et ledit régime étant choisis par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 sur un critère de meilleur rendement du turbomoteur 1 tenant compte de la puissance demandée. With the aim of optimizing the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention, the important role of the continuously variable gearbox (not shown), whose input shaft is connected to the plcyclofdal power output train 125 (FIG. Figures S) and 10). In effect, said box makes it possible to meet the power and speed requirements of the motor vehicle 58 irrespective of the torque and the rotational speed printed at the output shaft of the melting motor gear 113 by the urine (s) } of relaxation 3, said torque and said speed being chosen by the management computer of the turbine engine EMS 57 on a criterion of better performance of the turbine engine 1 taking into account the power required.
On note aussi qu'en fonction de la puissance demandée par le véhicule automobile 56 et de la configuration de turbines de détente 3 résultant de ladite puissance, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 adapte la quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion continue 35 au moyen de l'injecteur de carburant de combustion continue 36, notamment, en réglant le débit de carburant pompé par la pompe à carburant 72,
On remarque que la pression régnant dans la chambre de combustion continue 35 dépend directement de la combinaison retenue de furbine(s) de détente 3 d'une part, et de la quantité de carburant injectée dans a chambre de combustion continue 36 d'autre part, en relation avec la quantité d'air atmosphérique introduite dans ladite chambre 35 par le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression 121 et le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression 123, It should also be noted that, depending on the power demanded by the motor vehicle 56 and the configuration of expansion turbines 3 resulting from said power, the engine management computer of the EMS 57 turbine engine adapts the quantity of fuel injected into the continuous combustion chamber. By means of the continuous combustion fuel injector 36, in particular by regulating the fuel flow pumped by the fuel pump 72, Note that the pressure in the continuous combustion chamber 35 depends directly on the combination of restrainer furbine (s) 3 on the one hand, and the amount of fuel injected into a continuous combustion chamber 36 on the other hand in relation to the amount of atmospheric air introduced into said chamber 35 by the low pressure turbocharger centrifugal compressor 121 and the high pressure turbocharger centrifugal compressor 123,
Comme vu précédemment, on remarque que le calculateur de gestion du turbomoteur EsVIS 57 peut agir sur la vanne de hy-pass de compresseur haute- pression 105 et/ou la vanne de by-pass de turbine haute-pression 106 peur maximiser le rendement du système de compression bi-étagé à refroidissement intermédiaire que constituent communément le turbocompresseur basse- pression 103, le turbocompresseur haute-pression 104 et le refroiclisseur intermédiaire de turbocompresseur 98 As seen previously, it is noted that the EsVIS 57 turbine engine management computer can act on the high-pressure compressor hy-pass valve 105 and / or the high-pressure turbine bypass valve 106 to maximize the efficiency of the engine. a two-stage compression system with intermediate cooling that is commonly constituted by the low-pressure turbocharger 103, the high-pressure turbocharger 104 and the turbocharger intermediate cooler 98
Comme on le déduit aisément de la figure 8, en période hivernale ou par temps froid, lors du démarrage du turbomoteur 1 suivant l'invention, le calculateur de gestion du turbomoteur E S 5? peut dénver les gaz d'échappement expulsés en sortie cféchangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 par la turbine de turbocompresseur basse- pression 122 et/bu la ou les iurbine(s) de détente 3 de sorte à diriger lesdlfs gaz vers Téchangeur air/eau de récupération de chaleu d'échappement 100 que comporte la ligne d'échappement 54 et ceci, pour réchauffer l'habitacle des passagers du véhicule automobile 56 au moyen du radiateur de chauffage 83. Pour cela, ledit calculateur 57 peut orienter le volet de récupération de chaleur d'échappement 101 de sorte que lesdlfs gaz ne puissent pas aller directement vers la sortie de ligne d'échappement 55 via le canal de contournement de i'échangeur de récupération de la chaleur d'échappement 127, mais soient forcés à passer par ledit échangeur air/eau 100, Ainsi, iesdits gaz d'échappement peuvent céder leur chaleur â l'eau mise en circulation dans ledit échangeur 100 par la pompe à eau de récupération de chaleur d'échappement 102, ladite chaleur étant ensuite à nouveau cédée à l'air de l'habitacle des passagers dudit véhicule 56 via le radiateur de chauffage 83. Une fois que la température souhaitée est atteinte pour ledit habitacle, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut maintenir ladite température en jouant sur la quantité de gaz
d'échappement qui passe au travers de l'êchangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement 100 au moyen du volet de récupération de chaleur d'échappement 101 , et/ou en réglant le débit de la pompe à eau de récupération de chaleur d'échappement 102, As can easily be deduced from FIG. 8, during the winter period or in cold weather, when starting the turbine engine 1 according to the invention, the engine management computer of the turbine engine ES 5? The exhaust gas expelled at the outlet of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30 can be exhausted by the low pressure turbocharger turbine 122 and / or the expansion turbine (s) 3 so as to direct the gases towards Exhaust air / water heat exchanger exhaust 100 that includes the exhaust line 54 and this to warm the passenger compartment of the motor vehicle 56 by means of the heating radiator 83. For this, said calculator 57 can guide the exhaust heat recovery flap 101 so that the gases can not go directly to the exhaust line outlet 55 via the bypass channel of the exhaust heat recovery exchanger 127, but forced to pass through said air / water heat exchanger 100, Thus, said exhaust gases can transfer their heat to the water circulated in said heat exchanger 100 by the recovery water pump exhaust heat 102, said heat being then again transferred to the air of the passenger compartment of said vehicle 56 via the heating radiator 83. Once the desired temperature is reached for said passenger compartment, the management computer the EMS 57 turbine engine can maintain the said temperature by varying the amount of gas Exhaust passing through the exchanger air / exhaust heat recovery water 100 through the heat recovery component exhaust 101, and / or controlling the flow of the water pump recovery exhaust heat 102,
En alternative au fonctionnement qui vient d'être décrit, le turbomoteur basse- pression â combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération 1 selon l'invention, peut être prévu pour opérer comme suit : As an alternative to the operation just described, the low-pressure internal combustion turbine and / or external water vaporization and / or regeneration 1 according to the invention can be provided to operate as follows:
Le turbomoteur 1 selon l'invention étant monté sur un véhicule automobile 56 (figures 2 et 3) de sorte à assurer la propulsion dudii véhicule et ledit turbomoteur 1 étant à l'arrêt le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ferme les vannes d'admission de turbine de détente 4 et oriente simultanément le volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et le volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 de sorte que le premier volet 8 dirige l'air atmosphérique provenant du compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 vers le conduit d'admission du turbomoteur 58 via le canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 85 tout en lui Interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23, tandis que le deuxième volet 9 interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60, forçant ledit air à se diriger vers le compresseur de turbocompresseur 81. The turbine engine 1 according to the invention being mounted on a motor vehicle 56 (FIGS. 2 and 3) so as to ensure the propulsion of said vehicle and said turbine engine 1 being stopped the management computer of the turbine engine EMS 57 closes the valves of expansion turbine inlet 4 and simultaneously directs the start bypass air flap of the turbine engine 8 and the starter obstruction air flap of the turbine engine 9 so that the first flap 8 directs the atmospheric air from the compressor centrifugal flow of cooling-condensing air 27 to the intake duct of the turbine engine 58 via the start bypass air channel of the turbine engine 85 while at the same time preventing access to the cooling air exhaust port- condensing 23, while the second flap 9 prevents said air from going up towards the turbine engine air intake opening 60, forcing said air to go towards the turbocharger compressor 81.
Ensuite, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ordonne l'alimentation en courant électrique du moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28 lequel met en rotation le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 tandis que ledit courant est fourni par l'accumulateur èlectrochlmlque 10 et/ou l'accumulateur électrostatique 69. Then, the turbine engine management computer EMS 57 orders the electric power supply of the cooling-condensing air compressor electric motor 28 which rotates the centrifugal cooling-condensation air compressor 27 while said current is supplied by the electrochemical accumulator 10 and / or the electrostatic accumulator 69.
Ainsi entraîné, ledit compresseur 2.7 tel que représenté en figures 1, 2, 3 et 7 aspire de l'air atmosphérique à température ambiante respectivement via la bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation 22, le conduit d'admission d'air de refroidissement-régénération 64 et le filtre â air d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation 29 puis comprime ledit air- dans le carter externe de refroldisseur-condenseur à contre-courant 19 via le conduit d'insufflation 24 et la bouche d'Insufflation d'air de
refroidissement-régénération 20 de sorte que ledit air remonte à {Intérieur udit carter 19 pour en ressortir par la bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation 21 et qu'il arrive jusqu'au compresseur de turbocompresseur 61 vis ladite bouche de soufflage 21 le conduit de soufflage 25, le canal d'air de dérivation de démarrage du turbemoteur 65 et le conduit d'admission du turbomoieur 58. Ensuite,, ledit air traverse le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 de sorte à déboucher dans le canal de régénération-combustion 34 puis dans la chambre de combustion continue 35 que comporte ledit canal 34, après avoir traversé l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 que comporte également ledit canal 34 par l'inférieur du conduit interne d'échangear de régénération â contre-courant 31 que comporte ledit ècbangeur 30. Thus driven, said compressor 2.7 as shown in FIGS. 1, 2, 3 and 7 draws atmospheric air at room temperature respectively through the cooling-condensing air intake port 22, the intake duct of FIG. cooling-regeneration air 64 and the cooling-condensing air insufflation air filter 29 and then compressing said air into the countercurrent condenser-condenser external casing 19 via the insufflation duct 24 and the mouth of Air insufflation of cooling-regeneration 20 so that said air rises to {Interior udit casing 19 to come out through the air-cooling-condensing air blower 21 and that it arrives until the turbocharger compressor 61 screws said blowing mouth 21 the blowing duct 25, the turbo-motor starting duct 65 and the turbomaker inlet duct 58. Next, said air passes through the centrifugal turbocharger compressor 81 so as to open into the regeneration-air channel. combustion 34 and then in the continuous combustion chamber 35 that comprises said channel 34, after having passed through the air / mixture regeneration counter-current exchanger 30 that also comprises said channel 34 by the lower internal regeneration exchanger conduit against the current 31 that includes said ecgger 30.
Le calculateur de gestion du turbomoieur E1V1S 57 ordonne alors l'Injection de carburant dans la chambre de combustion continue 35 par llnjecteur de carburant de combustion continue 36 ledit carburant provenant du réservoir de carburant 71 et étant acheminé jusqu'audif injecteur 36 par la pompe à carburant 72, tandis que ledit calculateur 57 ordonne également ia formation d'une ou de plusieurs étlncelle(s) entre les électrodes de la bougie d'allumage 83 par application d'un courant à haute tension aux bornes de ladite bougie 63. Le mélange air/carburant formé dans la chambre de combustion continue 35 est ainsi mis à feu par ia ou lesdites étlncelie(s) tandis que l'émission de chaleur qui résulte de ladite mise à feu provoque l'augmentation de ia pression des gaz contenus dans ladite chambre 35. The turbocharger management computer E1V1S 57 then orders the injection of fuel into the continuous combustion chamber 35 by the continuous combustion fuel injector 36, said fuel coming from the fuel tank 71 and being conveyed to the injector injector 36 by the fuel pump. fuel 72, while said computer 57 also orders the formation of one or more spark (s) between the electrodes of the spark plug 83 by applying a high voltage current to the terminals of said spark plug 63. The mixture The air / fuel formed in the continuous combustion chamber 35 is thus ignited by said one or more electrons while the heat emission which results from said firing causes the pressure of the gases contained in said gas to increase. room 35.
La turbine de turbocompresseur 62 représentée en figures 1 et 7 commence alors à défendre les gaz chauds et sous pression sortant de la chambre de combustion continue 35 de sorte à entraîner en rotation le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 ce qui en retour augmente le débit massique d'air atmosphérique frais admis dans ladite chambre 35 et ceci, jusqu'à ce que la pression régnant dans ladite chambre 35 ait atteinte une valeur suffisante.. The turbocharger turbine 62 shown in FIGS. 1 and 7 then starts to defend the hot and pressurized gases exiting the continuous combustion chamber 35 so as to drive in rotation the turbocharger centrifugal compressor 81 which in turn increases the mass flow rate. atmospheric fresh air admitted into said chamber 35 and this, until the pressure in said chamber 35 has reached a sufficient value ..
On remarque sur les figures 1 , 7 et 8 que le catalyseur de post-traitement des polluants 53 est placé immédiatement après la chambre de combustion continue 35, A ce titre, ledit catalyseur 53 trouve rapidement sa température opérationnelle de sorte à parachever en un délai court la combustion du
carburant, cette dernière devenant alors quasi complète, La température de combustion opérée à l'intérieur de la chambre de combustion continue 35 restant en deçà du seuil de production des oxydes d'azote, ledit catalyseu 53 est un catalyseur d'oxydation destiné à ne pe-st-traiter que les hydrocarbures Imbrûlés et le monoxyde de carbone, à l'exclusion des oxydes d'azote. Ainsi, le cycle thermodynamique du turbomoteur 1 suivant l'invention t'ait Intervenir l'intégralité de l'énergie calorifique du carburant car ledit catalyseur 53 est positionné avant que ne s'opère la détente des gaz chauds Issus de la combustion. Ladite combustion étant continue et opérée à température suffisante, on note que ladite combustion produit peu de suie de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un filtre à particules sur la ligne d'échappement 54 du turbomoteur 1 , le fonctionnement de ce dernier s'accommodent en outre de pratiquement n'importe quel carburant liquide on gazeux quelles que soient la sensibilité à l'auto-inflammation et la propension au cliquetis dudif carburant. It will be noted in FIGS. 1, 7 and 8 that the pollutant post-treatment catalyst 53 is placed immediately after the continuous combustion chamber 35. As such, said catalyst 53 quickly finds its operating temperature so as to complete in a short time. burns the fuel, this latter becoming substantially complete, the temperature of combustion carried out within the continuous combustion chamber 35 remaining below the nitrogen oxide production threshold, said catalyseu 53 is an oxidation catalyst designed to do For example, unburnt hydrocarbons and carbon monoxide, excluding nitrogen oxides. Thus, the thermodynamic cycle of the gas turbine engine 1 according to the invention t 'has Intervening the full heat energy of the fuel for said catalyst 53 is positioned prior to operates the expansion of the hot gases from the combustion. Said combustion being continuous and operated at a sufficient temperature, it is noted that said combustion produces little soot so that it is not necessary to provide a particulate filter on the exhaust line 54 of the turbine engine 1, the operation of this Lastly, they are also suitable for practically any liquid or gaseous fuel whatever the sensitivity to auto-ignition and the propensity to rattle the fuel.
Comme exposé précédemment, la turbine de turbocompresseur 62 a commencé à détendre les gaz chauds sous pression qui sortent de la chambre de combustion continue 35 via le catalyseur de post-traitement des polluants 53, Lesdils gaz étant produits en quantité suffisante, le calculateur EMS 57 peut, ordonner l'ouverture de la vanne d'admission de turbine de détente 4 de la plus petite turbine motrice de détente 3 afin que cette dernière produise du travail mécanique sur l'arbre de turbine motrice de détente 87, ledit arbre étant relié mécaniquement au générateur électrique de turbine 1 1 par l'intermédiaire de la transmission mécanique de générateur 6 constituée selon cet exemple d'un train épicycloîdal d'entraînement de moteur-générateur 7. As previously discussed, the turbocharger turbine 62 has begun to relax the pressurized hot gases exiting the continuous combustion chamber 35 via the pollutant aftertreatment catalyst 53. As the gases are produced in sufficient quantity, the EMS calculator 57 may order the opening of the expansion turbine inlet valve 4 of the smaller driving expansion turbine 3 so that the latter produces mechanical work on the power turbine shaft of trigger 87, said shaft being connected mechanically to the electric turbine generator 1 1 via the mechanical generator transmission 6 formed according to this example of an epicyclic motor-generator drive train 7.
Ainsi entraîné en rotation, le générateur électrique de turbine 11 produit de l' lectricité qui est soit directement utilisée pou alimenter le moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 de sodé que ce dernier propulse le véhicule automobile 56 (figures 2 et 3} auquel il est relié, soit stockée dans l'accumulateur électrocbimlque 10 et/ou l'accumulateur électrostatique 69, soit les deux en même temps. On note que l'électricité produite par le générateur électrique de turbine 1 1 peut également servir à alimenter le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28, ainsi que les accessoires et équipements de sécurité, de confort, de conduite et de gestion du véhicule automobile 56.
58 Thus rotated, the electric generator turbine 11 produces the lectricity which is either directly used louse power the electric motor-generator propulsion refresh 68 of soda that it propels the motor vehicle 56 (Figures 2 and 3} which it is connected, either stored in the electroclimate accumulator 10 and / or the electrostatic accumulator 69, or both at the same time It should be noted that the electricity produced by the electric turbine generator 1 1 can also be used to power the motor condenser cooling compressor 28, as well as accessories and equipment for safety, comfort, driving and management of the motor vehicle 56. 58
On remarque que l'électricité stockée dans l'accumulateur éleetroehlrnlque 10 est prèférentieliement utilisée pour assurer le fonctionnement en mode tout-électrique du véhicule automobile 56 lors de son déplacement sur des distances de quelques mètres - par exemple lors de congestions du trafic - tandis que l'accumulateur électrostatique 89 est préférentiellernent utilisé lors du freinage dudlt véhicule 56 pour stocker de l'électricité produite par le moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 qui fonctionne en mode générateur lors dudit freinage de sorte à récupére la part la plus Importante possible de l'énergie cinétique dudit véhicule 58, ladite électricité étant ensuite réutilisée pour accélérer ledit véhicule 66 lors de sa remise à la vitesse de roulage recherchée. On remarque également que le lissage du besoin en consommation ou en stockage d'électricité du véhicule automobile 56 est opéré prèférentieliement via l'accumulateur électrochimique 10 s'agissent de puissances faibles sur des durées longues, tandis que ledit lissage s'opère prèférentieliement via l'accumulateur électrostatique 69 s'agissent de puissances élevées sur des durées courtes, It is noted that the electricity stored in the battery 10 is éleetroehlrnlque prèférentieliement used to provide operation in all-electric mode of the motor vehicle 56 during its movement over distances of a few meters - for example, when traffic congestion - while electrostatic accumulator 89 is used during braking préférentiellernent dudlt vehicle 56 for storing electricity generated by the electric motor-generator-drive regeneration 68 which operates in generator mode when said brake so that recovers the largest possible share the kinetic energy of said vehicle 58, said electricity being then reused to accelerate said vehicle 66 when it returns to the desired driving speed. It is also noted that the smoothing of the need for electricity consumption or storage of the motor vehicle 56 is operated prèférentieliement via electrochemical accumulator 10 will act low power over long periods while said smoothing s' operates prèférentieliement via electrostatic accumulator 69 are high powers over short periods of time,
Le turbomoteur 1 étant suffisamment chaud, le calculateur de gestion du turbomoieur EMS 5? oriente simultanément le volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et le volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 de sorte que le premier volet 8 dirige l'air atmosphérique en provenance du compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23 tout en lui interdisant l'accès au conduit d'admission du turbomoteur 58 via le canal d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 65, tandis que le deuxième volet 9 met en relation la bouche d'admission d'ai de turbomoteur 80 avec le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 via le filtre à air d'admission de turbomoteur 59 tout en obturant le canal d'air de dérivation 65, de sorte à permettre audil compresseur 61 d'aspirer de l'air atmosphérique via ladite bouche 60. Since the turbine engine 1 is sufficiently hot, the turbofan management computer EMS 5? simultaneously orients the start bypass air flap of the turbine engine 8 and the starter obstruction air flap of the turbine engine 9 so that the first flap 8 directs the atmospheric air from the centrifugal air compressor -condensation 27 to the exhaust air-cooling-condensation mouth 23 while denying access to the intake duct of the turbine engine 58 via the start bypass air channel of the turbine engine 65, while the second shutter 9 connects the turbine engine intake port 80 with the turbocharger centrifugal compressor 61 via the turbine engine intake air filter 59 while closing the bypass air channel 65, so as to allow audil compressor 61 aspirate atmospheric air via said mouth 60.
Après avoir été détendus par la turbine motrice de détente 3, les gaz chauds produits par la combustion du carburant opérée dans la chambre de combustion continue 35 ont perdu une part de leur chaleur et sont expulsé par ladite turbine 3 via le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70. Lesdi s gaz pénètrent alors dans i'échangeur alr/mèiange à
contre-courant de régénération 30 et plus précisément; sont introduits dans l'espace compris entre te carte externe d'échangeu de régénération à contre-courant 33 et le conduit interne < échangeur de régénération à contre-courant 31 qu'enveloppe ledit carter 33, ledit carter 33 et ledit conduit 31 constituant principalement ledit échangeur 30 (figure 4). After having been relaxed by the expansion turbine 3, the hot gases produced by the combustion of the fuel operated in the continuous combustion chamber 35 have lost some of their heat and are expelled by said turbine 3 via the exhaust gas duct The exhaust gas turbine 70. The gases then enter the heat exchanger at the same time. countercurrent regeneration 30 and more precisely; are introduced into the space between the countercurrent regeneration exchanger external card 33 and the internal conduit <countercurrent regeneration exchanger 31 enveloping said casing 33, said casing 33 and said duct 31 constituting mainly said exchanger 30 (Figure 4).
Simultanément, le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 continue à faire circuler de l'air atmosphérique à l'intérieur du conduit Interne d'échanger de régénération à contre-courant 31 , le sens de la circulation dudit air dans ledit conduit 31 étant inverse à celui de le circulation desdits gaz chauds dans le carter 33. En conséquence, l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 se réchauffe progressivement au contact du conduit interne d'êchangeur de régénération à contre-courant 31 dans lequel il circule, lesdlts gaz chauds lui cédant progressivement une grande partie de leur chaleur en circulant en sens inverse entre le carier externe d'eohangeur de régénération à contre-courant 33 et ledit conduit Interne 31 , cette cession de chaleur constituant une régénération thermique qui améliore le rendement du turbomoteur 1 suivant l'invention. At the same time, the centrifugal compressor of turbocharger 61 continues to circulate atmospheric air inside the Internal conduit to exchange counter-current regeneration 31, the direction of circulation of said air in said conduit 31 being opposite to that the circulation of said hot gases in the casing 33. As a result, the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor turbocharger 81 gradually warms in contact with the inner duct of the countercurrent regeneration exchanger 31 in which it circulates, lesdlts hot gases progressively yielding a large part of their heat by circulating in the opposite direction between the external counter-current regeneration exchanger 33 and said Internal duct 31, this heat transfer constituting a thermal regeneration which improves the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention.
On remarque que selon cet exemple de réalisation, réchangeur alr mèlange à contre-courant de régénération 30 comporte plusieurs conduits internes c échangeur de régénération à contre-courant 31 qui présentent une section en marguerite 32 (figure 4} laquelle offre une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 et avec les gaz chauds issus de la chambre de combustion continue 35 de sorte à mieux réchauffer ledit air et à mieux refroidir lesdits gaz, au point que lorsque ledit air atteint la chambre de combustion continue 35 sa température est approximativement équivalente à celle desdits gaz lorsque ces derniers viennent d'être expulsés par la turbine motrice de détente 3 tandis que lorsque lesdlts gaz rassortent de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30, leur température est approximativement équivalente à celle qu'a l'air atmosphérique immédiatement après que ce dernier ait été expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 , It will be noted that according to this exemplary embodiment, the regenerated counter-current regeneration exchanger 30 comprises a number of internal conduits c counter-current regeneration exchanger 31 which have a daisy section 32 (FIG. 4) which offers a large contact area simultaneously with the atmospheric air expelled by the centrifugal compressor of turbocharger 81 and with the hot gases from the continuous combustion chamber 35 so as to better heat said air and to better cool said gases, to the point that when said air reaches the chamber continuous combustion 35 its temperature is approximately equivalent to that of said gases when they have just been expelled by the drive turbine 3 relaxation while when dalt gas supply air exchanger / regenerative countercurrent mixture 30, their temperature is approximately equivalent to that of atmospheric air immediately after the latter has been expelled by the centrifugal compressor of turbocharger 61,
Pour optimiser le rendement du turbomoteur 1 suivant l'invention et pour en rendre possible le fonctionnement sur une large plage de puissance sans que ne soit dépassée la limite de résistance à la chaleur de ses composants, le
calculateur de gestion du turhomoteur E S 57 peut déclencher la circulation d'eau liquide 45 dans le circuit d'eau de condenseur- régénérateur 89 que comporte le condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 illustré en figure 7. Pour cela, ledit calculateur 57 met en marche la pompe à condensais 48 afin que cette dernière achemine l'eau liquide 45 jusqu'au condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 via le conduit de recirculation des condensais 47, ladite eau 45 provenant du bac de récupération des condensais 43 dont on peu voir le détail en figure 6. To optimize the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention and to make it possible to operate over a wide range of power without exceeding the limit of heat resistance of its components, the ES 57 turbocharger management computer can trigger the circulation of liquid water 45 in the condenser-regenerator water circuit 89 that comprises the counter-current steam condenser-regenerator 87 illustrated in FIG. 7. For this, said calculator 57 starts the condensate pump 48 so that the latter conveys the liquid water 45 to the condenser-countercurrent regenerator 87 via the condensate recirculation duct 47, said water 45 from the recovery tank condensais 43 which can be seen in detail in Figure 6.
En traversant le condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87, l'eau liquide 45 monte progressivement en température car les gaz chauds produits dans la chambre de combustion continue 35 puis expulsés par la turbine de turbocompresseur 62 et/ou la turbine motrice de détente 3 après avoir été détendus par lesdltes turbines 62, 3 circulent simultanément et en sans inverse dans le circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur 88 que comporte ledit condenseur-régénérateur 87 lesdits gaz cédant leur chaleur à ladite eau 45 de sode à vaporiser cette dernière avant qu'elle ne ressorte dudit condenseur-régénérateur 87 via le conduit d'amenée de vapeur postcombustion 94, la vapeur ainsi produite débouchant ensuite via ledit conduit 94 dans le canal de régénération-combustion 34 au niveau de la sortie du catalyseur de post-traitement des polluants 53 (figure 7). By passing through the counter-current vapor condenser-regenerator 87, the liquid water 45 gradually rises in temperature because the hot gases produced in the combustion chamber continue and then expelled by the turbocharger turbine 62 and / or the turbine engine. 3, after having been relaxed by the turbines 62, 3, flow simultaneously and without the reverse in the condenser-regenerator gas-vapor mixing circuit 88 that includes said condenser-regenerator 87 said gases yielding their heat to said water 45 of sode to vaporizing the latter before it comes out of said condenser-regenerator 87 via the postcombustion steam supply duct 94, the steam thus produced then emerging via said duct 94 into the regeneration-combustion channel 34 at the outlet of the catalyst post-treatment of pollutants 53 (Figure 7).
Ladite vapeur produite se mélange alors avec les gaz chauds provenant de la chambre de combustion continue 36 via ledit catalyseur 53. En conséquence, la vapeur est surchauffée et ce faisant, ladite vapeur refroidit lesdits gaz chauds de sorte que la température desdits gaz devient compatible avec la limite de résistance thermomécanique notamment cle la turbine de turbocompresseur 82, de la turbine motrice de détente 3,. du conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente 66 et de la vanne d'admission de turbine de détente 4, Said produced vapor then mixes with the hot gases from the continuous combustion chamber 36 via said catalyst 53. As a result, the steam is superheated and in doing so, said steam cools said hot gases so that the temperature of said gases becomes compatible with the thermomechanical resistance limit, in particular of the turbocharger turbine 82, of the expansion turbine 3, of the gas-steam admitting turbine engine 66 and the expansion turbine intake valve 4,
Que ce soit consécutivement à la combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35 et à la vaporisation de l'eau liquide 45 dans le circuit d'eau de condenseur-régénérateur 89, ou consécutivement à la surchauffe de la vapeur résultante dans le canal de régénération-combustion 34, un important débit-volume de mélange gaz-vapeur est produit qui est signlflcafivement supérieur au débit-volume d'air atmosphérique admis par le compresseur
centrifuge de turbocompresseur 61 minoré du débit-volume de mélange gaz- vapeur passant au travers de la turbine de turbocompresseur 62, Ce débit-volume différentiel de mélange gaz-vapeur sous pression peut être détendu a relativement basse température par ia turbine motrice de détente 3S ce qui accroît encore la quantité de travail que cette dernière peut produire, sans augmenter la quantité de carburant injecté dans la chambre de combustion continue 35, tout en protégeant ladite turbine 3 de route température excessive, Whether as a result of the combustion carried out in the continuous combustion chamber 35 and the vaporization of the liquid water 45 in the condenser-regenerator water circuit 89, or following the overheating of the resulting vapor in the cooling channel. regeneration-combustion 34, a large volume-flow of gas-vapor mixture is produced which is signlflcafivement greater than the flow rate of atmospheric air admitted by the compressor As a result of the turbocharger centrifugal flow rate 61 minus the volume flow rate of gas-vapor mixture passing through the turbocharger turbine 62, this differential volume flow rate of pressurized gas-vapor mixture can be expanded at relatively low temperature by the expansion turbine 3 S which further increases the amount of work that the latter can produce, without increasing the amount of fuel injected into the combustion chamber 35 continues, while protecting said turbine 3 drive overtemperature,
On note qu'après avoir été détendu dans ia turbine de détente 3 lo mélange gaz-vapeur conserve une chaleur résiduelle qui est en grande partie recyclée dans l'échangeur air/mélange a contre-courant de régénération 30 pour réchauffer Pair atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 ledit mélange cédant une grande partie de ladite chaleur audit air de sorte à améliorer le rendement du turhomoteur 1 suivant l'invention. It is noted that after being expanded in the expansion turbine 3 the gas-vapor mixture retains a residual heat which is largely recycled to the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30 for heating the expelled atmospheric air. centrifugal compressor turbocharger 81 said mixture yielding a large part of said heat to said air so as to improve the efficiency of the turbojet 1 according to the invention.
Au sortir de l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30, le mélange gaz-vapeur est introduit à l intérieur du carter externe de condenseur-régénérateur 91 (figure 7} du condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87, En traversant ledit condenseur-régénérateur 87 via ledit carter 91 ,. ledit mélange cède une grande partie de sa chaleur à l'eau liquide 45 circulant en sens inverse dans le conduit interne de condenseur-régénérateu 90, Notamment, l'énergie calorifique libérée par ia condensation de la vapeur d'eau contenue dans ledit mélange permet de fournir une grande partie de ia chaleur nécessaire à ladite eau 45 pour se vaporiser, Ledit mélange sort ainsi du condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 à une température slgnlficailvement réduite. At the exit of the regeneration countercurrent air / mixture exchanger 30, the gas-vapor mixture is introduced inside the external condenser-regenerator casing 91 (FIG. 7) of the countercurrent steam regeneration condenser 87 Passing through said condenser-regenerator 87 via said housing 91, said mixture transfers a large part of its heat to the liquid water 45 circulating in the opposite direction in the internal condenser-regenerator duct 90, in particular, the heat energy released. By condensation of the water vapor contained in said mixture, it is possible to supply a large part of the heat required for said water 45 to vaporize, said mixture thus leaving the condenser-regenerator of countercurrent vapor 87 at a temperature advantageously scaled down.
Comme on peut aisément le déduire de la figure 7, au sortir du condenseur-régénérateur de vapeur a contre-courant 37, le mélange gaz-vapeu est introduit dans le refroldisseur-condenseur d'échappement air/gaz â contre-courant 18 et plus particulièrement, à l'intérieur du conduit interne de refroldisseur-condenseur à contre-courant 17 dont la coupe schématique est illustrée en figure 5. Simultanément, le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 continue à faire circuler de l'air atmosphérique dans le carter externe de refroldisseur-condenseur à contre-courant 19 et plus précisément, entre ledit carier 1 et ledit conduit 17
qu'enveloppe ledit carter, le sens de la circulation dudit air dans ledit carter 19 étant inverse à celui de la circulation du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit 17, Ainsi, le mélange gaz-vapeur cède progressivement une partie importante de sa chaleur résiduelle audit air, de sorte que lorsque ledit mélange ressort du refroidisseur-condenseur d'échappement, air/gaz à contre-courant 16, sa température est sensiblement égale à celle de l'air ambiant. Selon le même principe, l'air atmosphérique sortant dudit refroidisseur-condenseur 16 par la bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation 21 possède une température sensiblement égale à celle dudit mélange juste avant son entrée dans ledit refroidisseur-condenseur 16. As can easily be deduced from FIG. 7, at the outlet of the countercurrent steam regeneration condenser 37, the gas-vapor mixture is introduced into the countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser 18 and more. particularly, inside the inner duct of condenser cooler-condenser 17 whose schematic section is illustrated in Figure 5. Simultaneously, the centrifugal compressor cooling-condensation air 27 continues to circulate atmospheric air in the outer casing of countercurrent condenser-condenser 19 and more precisely between said rack 1 and said duct 17 when said casing surrounds, the direction of circulation of said air in said casing 19 being opposite to that of the circulation of the gas-vapor mixture in said duct 17, Thus, the gas-vapor mixture progressively yields a large part of its residual heat. air audit, so that when said mixture leaves the exhaust cooler-condenser, air / gas against the current 16, its temperature is substantially equal to that of the ambient air. According to the same principle, the atmospheric air leaving said cooler-condenser 16 via the cooling-condensing air blowing outlet 21 has a temperature substantially equal to that of said mixture just before entering said cooler-condenser 16.
Ainsi, le mélange gaz-vapeur initialement expulsé du conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente 70 sort du refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 16 à une température proche de celle de l'air atmosphérique ambiant. La chute significative de température subie par ledit mélange entre le moment où il est entré dans le conduit interne de refroidisseur-condenseur à contre-courant 17 et le moment où il est sorti dudit conduit 17 implique qu'une majeure partie de la vapeur d'eau résiduelle que contient encore ledit mélange après son passage dans le condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 se condense sur les parois intérieures âuàïi conduit interne 17, L'eau liquide 45 qui résuite de cette condensation ruisselle le long dudit conduit interne 1 puis rejoint le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensais 41 (figure 6} que comporte le séparateur-récupérateur des condensais 40 placé sur la même ligne d'échappement 54 que ledit conduit interne 17, ladite eau liquide 45 étant aidée en cela par le flux continu de mélange gaz-vapeur expulsé par le turbomoieur 1 selon l'invention. Thus, the gas-vapor mixture initially expelled from the gas-steam exhaust gas engine of expansion turbine 70 leaves the chiller-condenser exhaust air / gas against the current 16 at a temperature close to that of atmospheric air ambient. The significant drop in temperature experienced by said mixture between the moment it entered the countercurrent internal cooler-condenser conduit 17 and the moment it exited said conduit 17 implies that a major portion of the steam of residual water that still contains said mixture after passing through the steam-regenerator condenser-current against 87 condenses on the inner walls âuàïi inner conduit 17, the liquid water 45 which résuite that condensation runs down said inner conduit 1 and then joins the internal condenser separator-recuperator duct 41 (FIG. 6) that comprises the condensate separator-recuperator 40 placed on the same exhaust line 54 as the said internal duct 17, the said liquid water 45 being assisted in this by the continuous stream of gas-vapor mixture expelled by the turbomoieur 1 according to the invention.
L'eau liquide 45 ainsi formée s'écoule alors par gravité via les orifices draineurs des condensais 42 (particulièrement visibles en figure 6) jusqu'au bac de récupération des condensais 43 pour y être temporairement stockée, aidée en cela par la paille de fer ou structure lah nnthiguo 44 que comporte le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensafs 41 ladite paille 44 retenant ou condensant de l'eau restant encore en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par le turhomoteur 1 , de sorte que ladite eau ne soit pas emportée par ledit mélange jusqu'à la sortie de ligne d'échappement 55 mais bien stockée dans le bac de
récupération des condensais 43. On note que outre retenir les gouttelettes d'eau liquide résiduelles contenues dans le mélange gaz-vapeur, la paille de fer ou structure lahyrinthique 44 capte également en grande partie les éventuelles particules de suie résiduelles que peut véhiculer ledit mélange, en agglutinant iesdites particules autour des fibres ou surfaces métalliques humides de la paille de fer ou structure labyhnthlque 44 iesdites suies étant ensuite emportées par l'eau liquide qui ruissèle par gravité et retourne jusqu'au bac de récupération des condensais 43, Par la suite, Iesdites particules sont ~ selon cet exemple particulier de réalisation du turbomoteur 1 suivant l'invention - retenues par le filtre à condensais 49 de sorte à pouvoir être éliminées lors du remplacement û é\t filtre 49 opéré â l'occasion de la maintenance dudit turbomoteur 1 The liquid water 45 thus formed then flows by gravity via the draining orifices of the condensates 42 (particularly visible in FIG. 6) to the condensate recovery tank 43 for temporary storage, aided by iron straw. or structure lah nnthiguo 44 that includes the internal duct separator-recuperator condensate 41 said straw 44 retaining or condensing water still remaining in suspension in the form of droplets and / or steam in the gas-vapor mixture expelled by the turbojet 1, so that said water is not carried by said mixture to the exit of the exhaust line 55 but stored in the tank of recovery of the condensates 43. It is noted that besides retaining the residual liquid water droplets contained in the gas-vapor mixture, the iron straw or lahyrinthic structure 44 also largely captures any residual soot particles that can convey said mixture, by agglutinating said particles around the wet metal fibers or surfaces of the iron straw or labyrinth structure 44, said soot being then washed away by the liquid water which flows by gravity and returns to the condensate recovery tank 43, thereafter Said particles are ~ according to this particular embodiment of the turbine engine 1 according to the invention - retained by the condenser filter 49 so that it can be eliminated during the replacement of the filter 49 operated during the maintenance of said turbine engine 1
Lorsque le véhicule automobile 58 (figures 2 et 3) a besoin de plus de puissance pour se mouvoir, selon l'exemple particulier de réalisation choisi ici pour Illustrer le fonctionnement du turbomoteur 1 selon l'invention, ia plus petite turbine motrice de détente 3 utilisée jusque là par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 pour entraîner le générateur électrique de turbine 11 peut être remplacée par ledit calculateur 5? par une turbine motrice de détente 3 de taille moyenne ou par une turbine motrice de détente 3 de grande taille (figures 1 et ?}. Pour cela, ledit calculateur 57 peut fermer ia vanne d'admission do iurPine de détente 4 de la turbine motrice de détente 3 ne devant plus être utilisée, puis ouvrir la vanne 4 correspondante à la turbine 3 devant être utilisée, de sorte que le mélange gaz-vapeur sous pression sortant de ia chambre de vaporisation d'eau 37 soit détendu au travers de ladite turbine 3 devant être utilisée. On remarque que tes turbines motrices de détente 3 inutilisées tournent alors librement autour de l'art re de turbine motrice de détente 6 sur lequel elles sont montées, sans être entraînée par ledit arbre 67 du fait de la liaison roue-libre de turbine de détente 5 qui relie Iesdites turbines 3 audit arbre 67, When the motor vehicle 58 (FIGS. 2 and 3) needs more power to move, according to the particular embodiment chosen here to illustrate the operation of the turbine engine 1 according to the invention, the smallest expansion turbine 3 previously used by the management computer of the turbine engine EMS 57 for driving the turbine generator 11 can be replaced by said computer 5? by means of a medium-sized expansion turbine 3 or a large expansion turbine 3 (FIGS. 1 and 2), for which purpose said calculator 57 can close the inlet valve 4 of the driving turbine 3 to be used, then open the valve 4 corresponding to the turbine 3 to be used, so that the pressurized gas-steam mixture leaving the water vaporization chamber 37 is expanded through said turbine 3 It should be noted that the unused driving turbines 3 are then freely rotatable around the regenerative drive turbine art 6 on which they are mounted, without being driven by the said shaft 67 because of the wheel-drive connection. free of expansion turbine 5 which connects said turbines 3 to said shaft 67,
La puissance de la turbine motrice de détente 3 étant supérieure, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 ordonne l'injection de plus de carburant dans ia chambre de combustion continue 35 au moyen de linjecteur do carburant de combustion continue 36 notamment en adaptant en conséquence le débit de carburant pompé par la pompe à carburant 72. En parallèle, ledit calculateur 57 peut aussi augmenter si nécessaire le débit massique d'air atmosphérique introduit par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81
dans la chambre de combustion continue 35 en modifiant la puissance de la turbine de turbocompresseur 62 via ses aubes à géométrie variable 76, En outre, ledit calculateur 57 peu! aussi augmenter le débit d'eau liquide 45 Introduite dans le condenseur-régénérateur de vapeur a contre-courant 87 pour y être vaporisée, en agissant sur le débit de la pompe â condensais 46. Since the power of the expansion drive turbine 3 is greater, the engine management computer of the EMS turbine 57 orders the injection of more fuel into the continuous combustion chamber 35 by means of a continuous combustion fuel injector 36, in particular by adapting it accordingly. the flow of fuel pumped by the fuel pump 72. In parallel, said computer 57 can also increase if necessary the mass flow rate of atmospheric air introduced by the centrifugal compressor turbocharger 81 in the continuous combustion chamber 35 by changing the power of the turbocharger turbine 62 via its vanes with variable geometry 76, In addition, said calculator 57 little! also increase the liquid water flow rate 45 Introduced into the countercurrent steam regeneration condenser 87 for vaporization, by acting on the flow rate of the condensate pump 46.
On noie que selon un mode particulier d'utilisation du turbomoteur 1 selon l'invention, plusieurs turbines motrice de détente 3 peuvent être utilisées simultanément pour additionner leur puissance, ceci étant obtenu en ouvrant: simultanément les vannes d'admission de turbine de détente 4 correspondantes auxdites turbines 3 (figures 1 et 7). It is drowning that according to a particular mode of use of the turbine engine 1 according to the invention, several driving turbines 3 can be used simultaneously to add their power, this being achieved by opening simultaneously the expansion turbine inlet valves 4 corresponding to said turbines 3 (Figures 1 and 7).
Comme on peut le déduire des figures 1 et 7, en phase de démarrage du turbomoteur 1 selon l'Invention, la quasi intégralité de l'énergie libérée par la combustion opérée dans la chambre de combustion continue 35 sert â réchauffer le turbomoteur 1 , la chaleur récupérée par le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz. à contre-courant 16 pouvant être réintroduite à l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur 61 pa le biais du volei d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et du volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9, de sorte que ladite chaleur ne soit pas perdue dans l'atmosphère. Combiné avec la faible Inertie thermique dudlt turbomoteur 1 , ceci permet la rapide montée en température de ce dernier. As can be deduced from FIGS. 1 and 7, in the starting phase of the turbine engine 1 according to the invention, almost all the energy released by the combustion carried out in the continuous combustion chamber 35 serves to heat the turbine engine 1, the heat recovered by the air / gas exhaust cooler-condenser. against the current 16 can be reintroduced at the inlet of the centrifugal compressor turbocharger 61 by means of the flow of air bypass start of the turbine engine 8 and the shutter air flap start of the turbine engine 9, so that said heat is not lost in the atmosphere. Combined with the low thermal inertia dudlt turbine engine 1, this allows the rapid rise in temperature of the latter.
Le turbomoteur 1 étant chaud et les volets d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur S et d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9 n'étant plus en position de démarrage mais en position de fonctionnement dudii turbomoteur 1 la chaleur résiduelle de l'air expulsé de la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation 23 est utilisable pour réchauffer l'habitacle du véhicule automobile 58 via l'écbangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle 81 montré en figures 1 , 2, 3 et ?, Ceci est obtenu en forçant l'air atmosphérique sortant du conduit de soufflage 25 à passer dans ledit écbangeur 81 au moyen du volet de récupération de chaleur résiduelle 80 avant de libérer ledit, air dans l'atmosphère via la bouche d'échappement d'air de refrosdissement-eorvdensafion 23. En ce cas, ledit air cède tout ou partie de sa chaleur au fluide caioporteur qui circule dans ledit écbangeur 81 , ledit fluide
servant ensuite â chauffer l'habitacle cfudît véhicule 56 au moyen du radiateur de chauffage 83 montré en figures 2 et 3, With the turbine engine 1 being hot and the starting bypass air flaps of the turbine engine S and starting obstruction of the turbine engine 9 no longer in the starting position but in the operating position of the turbine engine 1 the residual heat of the air expelled from the exhaust air-cooling-condensation outlet 23 is used to warm the passenger compartment of the motor vehicle 58 via the air / water heat exchanger waste heat exchanger 81 shown in Figures 1, 2, 3 and? This is achieved by forcing the atmospheric air exiting the blowing duct 25 to pass into said scrubber 81 by means of the residual heat recovery flap 80 before releasing said air into the atmosphere via the air exhaust mouth In this case, said air gives up all or part of its heat to the carrier fluid circulating in said écangeur 81, said fluid thereafter for heating the passenger compartment of the vehicle 56 by means of the heating radiator 83 shown in FIGS. 2 and 3,
On remarque qu'en figure 7, on a représenté le condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 dont le fonctionnement vient d'être décrit tandis qu'en figure 1 , ce dernier est remplacé par un échangeur mélange/eau de prèchauffage d'eau liquide 79 qu permet de réchauffer l'eau liquide 45 à une température juste inférieure à sa température de vaporisation avant son injection sous forme liquide dans une chambre de vaporisation d'eau 37 par un Injecteur d'eau postcombustion 38, Note that in Figure 7, there is shown the condenser-regenerator countercurrent steam 87 whose operation has just been described while in Figure 1, the latter is replaced by a preheating mixture / water heat exchanger. liquid water 79 for heating the liquid water 45 to a temperature just below its vaporization temperature before its injection in liquid form in a water vaporization chamber 37 by a post-combustion water injector 38,
Que la configuration retenue soit celle illustrée en figure 1 ou celle illustrée en figure 7, on remarque que le réglage de la quantité de chaleur cédée é l'eau liquide 45 par le mélange gaz-vapeur peut être réglée par le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 au moyen du volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78 ledit volet permettant de dériver tout ou partie dudit mélange sortant de féehangeur air/mélange à contre-courant de régénération 30 via le conduit de sortie d'échangeur de régénération 84 soit vers l 'échangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide 79 ou le condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 selon la configuration retenue, ledit mélange poursuivant ensuite son chemin via le refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre-courant 18 et le séparateur-récupérateur des condensais 40 jusqu'à la sortie de ligne d'échappement 55, soif directement vers ledit refroidisseur-condenseur 16 sans passer par ledit échangeur 79 ou condenseur-régénérateur 87. Whether the configuration adopted is that illustrated in FIG. 1 or that illustrated in FIG. 7, it will be noted that the adjustment of the quantity of heat transferred to the liquid water 45 by the gas-vapor mixture can be regulated by the turbine engine management calculator. EMS 57 by means of the preheating part and / or vaporization of liquid water 78 said flap for deriving all or part of said mixture exiting féehangeur air / mixture against the regenerative current 30 via the outlet conduit regeneration exchanger 84 either to the liquid water preheating mixture / water exchanger 79 or the countercurrent vapor regeneration condenser 87 according to the selected configuration, said mixture then continuing its path via the air / gas exhaust cooler / condenser against the current 18 and the separator-recuperator of the condensates 40 to the exit of the exhaust line 55, thirst directly to said cooler-condenser 16 without passing through said exchanger 79 or condenser-regenerator 87.
Pour optimise le rendement du turbomoteur 1 en fonction de la puissance demandée par le véhicule automobile 58, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut ainsi agir sur plusieurs paramétres parmi lesquels la ou les turblne(s) mo hce(s) de détente 3 utllisée(s) la ou lesdltes turhineis) étant séleetlonnabie(s) via sa (leur) vanne d'admission de turbine de détente 4, le débit massique et la pression de l'air atmosphérique introduit par le compresseur centrifuge de turbocompresseu 61 dans la chambre de combustion continue 35 ledit débit étant notamment réglé par les aubes é géométrie variable 76 que comporte la turbine de turbocompresseur 62, le débit massique de carburant injecté dans la chambre de combustion continue 35 par rinjeoteur de carburant de combustion continue 36, le débit d'eau liquide 45
introduit dans le conduit interne de condenseur-régénérateur 90 ledit débit pouvant être réglé par la pompe à condensais 46, la quantité de chaleur cédée à ladite eau 45 dans le condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant 87 ladite quantité étant réglable au moyen du volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide 78, le débit d'air introduit dans le carter externe de refroidlsseur-condenseur â contre-courant 19 par le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation 27 ledit débit étant réglé par ledit calculateur 57 en modulant la puissance de l'alimentation en électricité du moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation 28, ou encore le stockage ou le déstockage d'électricité dans l'accumulateur électrochimique 10 et/ou l'accumulateur électrostatique 69 notamment via une unité de puissance électrique et/ou électronique 82, In order to optimize the efficiency of the turbine engine 1 as a function of the power demanded by the motor vehicle 58, the engine management computer of the EMS 57 turbine engine can thus act on several parameters among which the turbine engine (s) releasing the vehicle (s) 3 where the one or more turbines) is selected via its expansion turbine inlet valve (4), the mass flow rate and the atmospheric air pressure introduced by the centrifugal turbocharger compressor 61 into the continuous combustion chamber 35 said flow being in particular adjusted by the variable geometry vanes 76 that includes the turbocharger turbine 62, the mass flow rate of fuel injected into the continuous combustion chamber 35 by the continuous combustion fuel jet engine 36, the flow rate d liquid water 45 introduced into the internal condenser-regenerator duct 90, which flow rate can be regulated by the condensate pump 46, the amount of heat transferred to the said water 45 in the counter-current vapor condenser-regenerator 87, the said quantity being adjustable by means of the preheating flap and / or vaporization of liquid water 78, the air flow introduced into the counter-current cooling-condenser outer casing 19 by the centrifugal cooling-condensation air compressor 27, said flow being regulated by said calculator 57 by modulating the power of the electrical supply of the motor of compressor condensation-cooling air 28, or the storage or the electricity storage at the storage cell 10 and / or electrostatic accumulator 69 notably via an electrical and / or electronic power unit 82,
On note également que pour optimiser le rendement du turbomoteur 1 selon l'invention, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut régler la quantité d'air atmosphérique à température ambiante provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur 60 introduite dans le conduit d'admission du turbomoteur 58, par rapport à la quantité d'air atmosphérique à température plus élevée provenant de la bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation 21 introduite dans ledit conduit 58, lesdltes quantités étant réglées par ledit calculateur 57 au moyen du volet d'air de dérivation de démarrage du turbomoteur 8 et du volet d'air d'obstruction de démarrage du turbomoteur 9, On remarque notamment qu'en réglant ainsi la température de l'air admis par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 ; le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut régler la masse d'air expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur 81 dans le canal de régénération-combustion 34 pour un même débit-volume d'air entrant dans ledit compresseur 81 , It should also be noted that, in order to optimize the efficiency of the turbine engine 1 according to the invention, the engine management computer of the EMS turbine 57 can adjust the quantity of atmospheric air at ambient temperature coming from the turbine engine air intake port 60 introduced in the intake duct of the turbine engine 58, with respect to the amount of atmospheric air at higher temperature coming from the cooling-condensing air blower 21 introduced into said duct 58, the quantities being regulated by said calculator 57 by means of the starter bypass air flap of the turbine engine 8 and the starter air shutter of the turbine engine 9, it is notably noted that by thus adjusting the temperature of the air admitted by the centrifugal compressor turbocharger 81 ; the engine management computer EMS 57 can adjust the mass of air expelled by the centrifugal compressor turbocharger 81 in the regeneration-combustion channel 34 for the same volume flow rate of air entering said compressor 81,
Vu le caractère silencieux du turbomoteur 1 suivant l'Invention par rapport à un moteur thermique à combustion Interne alternatif, il est également possible - sans dommage pour le confort des passagers du véhicule automobile 58 - de faire fonctionner ledit turbomoteu 1 en alternant des séquences de fonctionnement à forte puissance de quelques secondes avec d'autres à très faibles puissance en stookant-déstockant â même fréquence de l'énergie dans l'accumulateur électrostatique 89 de sorte à faire fonctionner les différentes turbines motrices de détente 3 et/ou le compresseu centrifuge de
turbocompresseur 61 au plue proche de leur meilleur rendement et à réduire la quantité de carburant transformé par le turbomoteur 1 à faible niveau de puissance, là où il est potentiellement moins efficace au plan énergétique, Given the silent nature of the turbine engine 1 according to the invention with respect to an internal combustion engine alternative combustion, it is also possible - without damage to the comfort of the passengers of the motor vehicle 58 - to operate said turbine engine 1 by alternating sequences of high power operation of a few seconds with others at very low power stookant-destocking at the same frequency of energy in the electrostatic accumulator 89 so as to operate the various driving turbines 3 and / or the centrifugal compressor of turbocharger 61 at the closest to their best performance and reduce the amount of fuel processed by the turbine 1 low power, where it is potentially less energy efficient,
On note aussi que le turbomoteur 1 selon l'invention peut comporter plusieurs turbocompresseurs 2 et qu'à ce titre, le calculateur de gestion du turbomoteur E S 57 peut optimiser le choix du ou des turbocompresseurs) 2 parallèlement à celui de la ou des turfaine(s) rnotnce(s) de détente 3 sur un critère de rendement et/ou de puissance. It should also be noted that the turbine engine 1 according to the invention may comprise several turbochargers 2 and that, as such, the management computer of the turbine engine ES 57 can optimize the choice of turbocharger (s) 2 parallel to that of the turbine engine (s) ( s) relaxation (s) 3 on a criterion of efficiency and / or power.
Le cas échéant, le calculateur de gestion du turbomoteur EMS 57 peut également piloter la transmission mécanique de générateur 6 si cette dernière est variable de sorte à optimiser le régime de rotation du générateur électrique de turbine 11 sur un critère de meilleur rendement dudit générateur 11 , ou encore, il peut piloter la transmission mécanique de moteur-générateur 74 si celte dernière est variable de sorte à optimiser le régime de rotation du moteur-générateur électrique de propulsion-régénération 68 sur un critère de meilleur rendement dudit moteur-générateur 68, If necessary, the management computer of the turbine engine EMS 57 can also control the mechanical transmission of generator 6 if the latter is variable so as to optimize the rotational speed of the electric turbine generator 11 on a criterion of better efficiency of said generator 11, or it may control the mechanical transmission of the engine-generator 74 if the latter is variable so as to optimize the rotational speed of the electric-propulsion-regeneration motor-generator 68 on a criterion of better efficiency of said engine-generator 68,
De manière générale, la bonne gestion des fonctions électriques reliées directement ou indirectement au turbomoteur 1 selon l'invention peuvent bénéficier des savoir-faire et connaissances générales de l'homme de l'art relatifs à l'optimisation énergétique des systèmes électriques de moyenne et de forte puissance, il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.
In general, the good management of the electrical functions directly or indirectly connected to the turbine engine 1 according to the invention can benefit from the know-how and general knowledge of those skilled in the art relating to the energy optimization of the electrical systems of average and high power, it must also be understood that the above description n 'was given as an example and which in no way limits the scope of the invention which is not exceeded by replacing the details of described by any other equivalent.
Claims
Turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération (1 ) caractérisé en ce qu'if comprend : Low-pressure internal combustion and / or external water vaporization and / or regeneration turbine engine (1), characterized in that it comprises:
« au moins un turbocompresseur (2) coopérant avec au moins un canal de régénération-combustion (34) gu relie directement ou indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur (61 } que comporte ledit turbocompresseur (2) avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur (62) que comporte ledit turbocompresseur (2), ledit compresseur (61 ) expulsant un air atmosphérique dans ledit canal (34) après l'avoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) et via un conduit d'admission du turbomoteur (58), tandis que ledit canal (34) comprend au moins une chambre de combustion continue (35) interne ou externe audit canal (34) dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injecteur de carburant de combustion continue (36) ; At least one turbocharger (2) cooperating with at least one regeneration-combustion channel (34) connects directly or indirectly the outlet of a centrifugal turbocharger compressor (61) that comprises said turbocharger (2) with the inlet of a turbocharger turbine (62) comprising said turbocharger (2), said compressor (61) expelling atmospheric air into said channel (34) after sucking it through a turbine engine air intake port (60) and via an intake duct of the turbine engine (58), while said channel (34) comprises at least one continuous combustion chamber (35) internal or external to said channel (34) in which fuel can be burned after being injected by at least one continuous combustion fuel injector (36);
* au moins une turbine motrice de détente (3) montée sur un arbre de turbine motrice de détente (67), l'entrée de ladite turbine (3) étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération-combustion (34) par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (66) ; at least one expansion drive turbine (3) mounted on an expansion turbine drive shaft (67), the inlet of said turbine (3) being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel (34) by at least a gas-steam induction motor driving duct (66);
* au moins un échangeur air/mélange à contre-courant de régénération (36) faisant partie du canal de régénération-combustion (34) et dans lequel circule d'une part, un mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) la sortie desdites turbines étant reliée audit échangeur (30) par un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) et d'autre part, l'ai atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur (61 ) ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dodit échangeur (30) avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement (55) via une ligne d'échappement (54) : at least one regenerative counter-current air / mixture exchanger (36) forming part of the regeneration-combustion channel (34) and in which circulates on the one hand, a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (62); ) and / or the expansion turbine (3) the output of said turbines being connected to said exchanger (30) by a gas-steam exhaust gas engine (70) and on the other hand, the ai expelled by the centrifugal turbocharger compressor (61) said mixture heats said air inside dodit exchanger (30) before exiting through an exhaust outlet (55) via an exhaust line (54):
« Au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EUS (57).
"At least one engine management calculator EUS (57).
2. Turbomoteur basse-pression à combustion interne et/ou externe à vaporisation d'eau et/ou régénération (1) caractérisé en ce qu'il comprend : 2. Low pressure internal combustion engine and / or external water vaporization and / or regeneration (1) characterized in that it comprises:
» au moins un turbocompresseur (2) coopérant avec au moins un oanai de régénération-combustion (34) qui relie directement ou indirectement la sortie d'un compresseur centrifuge de turbocompresseur (81 ) que comporte ledit turbocompresseur (2) avec l'entrée d'une turbine de turbocompresseur (82) que comporte ledit turbocompresseur (2), ledit compresseur (61 ) expulsant un air atmosphérique dans ledit canal (34) après 1 avoir aspiré via une bouche d'admission d'air de turbomoteur (80) et via un conduit d'admission du turbomoteur (58), tandis que ledit canal (34) comprend au moins une chambre de combustion continue (35) Interne ou externe audit canal (34) dans laquelle un carburant peut être brûlé après avoir été injecté par au moins un injecteur de carburant de combustion continue (36) ; At least one turbocharger (2) cooperating with at least one regeneration-combustion nozzle (34) which directly or indirectly connects the outlet of a centrifugal turbocharger compressor (81) which comprises said turbocharger (2) with the inlet of a turbocharger turbine (82) comprising said turbocharger (2), said compressor (61) expelling atmospheric air in said channel (34) after sucking through a turbine engine air inlet (80) and via an intake duct of the turbine engine (58), while said channel (34) comprises at least one continuous combustion chamber (35) Internal or external to said channel (34) in which a fuel can be burned after being injected by at least one continuous combustion fuel injector (36);
» au moins une turbine motrice de détente (3) montée sur un arbre de turbine motrice de détente (67), l'entrée de ladite turbine (3) étant reliée directement ou indirectement au canal de régénération-combustion (34) par au moins un conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (86) ; At least one expansion drive turbine (3) mounted on an expansion turbine drive shaft (67), the inlet of said turbine (3) being connected directly or indirectly to the regeneration-combustion channel (34) by at least a gas-steam induction motor driving duct (86);
* au moins un condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant (87) dans lequel circule d'une part, un mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (82) et/ou la turbine motrice do détente (3) dans un circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur (88) et dans lequel circule é' tm part, une eau liquide (45) clans un circuit d'eau de condenseur-régénérateur (89) relié au canal de régénération-combustion (34)? ledit mélange réchauffant ladite eau (45) à l'intérieur éuéîi condenseur-régénérateur (87) avant de ressortir par une sortie de ligne d'échappement (55) via une ligne d'échappement (54) tandis que l'entrée dudit condenseur-régénérateur (87) est reliée à un conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) ; at least one countercurrent steam regeneration condenser (87) in which a gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (82) and / or the expansion turbine (3) flows in a condenser-regenerator gas-vapor mixing circuit (88) and in which a liquid water (45) flows in a condenser-regenerator water circuit (89) connected to the regeneration-combustion channel ( 34) ? warming said mixture said water (45) within éuéîi condenser-regenerator (87) before exiting through an exhaust outlet (55) via an exhaust line (54) while the inlet of said condenser- regenerator (87) is connected to a gas-steam exhaust pipe of the expansion turbine (70) in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (62) and / or the expansion turbine (3). );
« Au moins un calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57),
88 "At least one engine management calculator EMS (57), 88
3. ïurbomoteur suivant Tune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé ers ce le canal de régénération-combustion (34) comprend au moins une chambre de vaporisation d'eau (37) interne audit canal (34) dans laquelle une eau liquide {45} peut être injectée par un Injecteur d'eau postcombustion (38) de sorte à réaliser un mélange gaz-vapeur. 3. The turbomotor according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the regeneration-combustion channel (34) comprises at least one water vaporization chamber (37) internal to said channel (34) in which a liquid water (45) can be injected by a post-combustion water injector (38) so as to produce a gas-vapor mixture.
4» ïurbomoteur suivant la revendication 1 , caractérisé en ce ue la sortie de réchangeur alr mèlange à contre-courant de régénération (30) comporte un conduit de sortie d'éehangeur de régénération (84) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (82) et/ou la turbine motrice de détente (3), ledit conduit (84) reliant ledit échangeur (30) avec l'entrée d'un condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant (87) dans lequel circule d'une part, ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur (62) et/ou ladite turbine motrice de détente (3) dans un circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur-régénérateur (88) et d'autre part, une eau liquide (45) dans un circuit d'eau de condenseur-régénérateur (89) qui est relié au canal de régénération-combustion (34), ledit mélange réchauffant ladite eau (45) à l'Intérieur ûuû\ï condenseur-régénérateur (87) au travers des parois Internes de ce dernier. 4. A motorcycle according to claim 1, characterized in that the outlet of the regeneration counter-current exchanger (30) comprises a regeneration exchanger outlet (84) in which the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (82) and / or the expansion drive turbine (3), said duct (84) connecting said exchanger (30) with the inlet of a countercurrent steam regeneration condenser (87) in which circulates on the one hand, said gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine (62) and / or said expansion turbine (3) in a condenser-regenerator gas-vapor mixture circuit (88) and on the other hand, a liquid water (45) in a condenser-regenerator water circuit (89) which is connected to the regeneration-combustion channel (34), said mixture heating said water (45) to the interior of the chamber; condenser-regenerator (87) through the internal walls of c he last.
5. ïurbomoteur suivant l'une queiconque des revendications 2 et 4, caractérisé m ce qye le circuit d'eau de condenseur-régénérateur (89) est constitué d'au moins un conduit interne de condenseur-régénérateur (90) dans lequel circule l'eau liquide (45), tandis que le circuit de mélange gaz-vapeur de condenseur- régénérateur (88) est constitué d'au moins un carter externe de condenseur-régénérateur (91 ) qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne (90), ledit carter (91 ) laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne (90) qu'il contient et/ou jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (82) et/ou la turbine motrice de détente (3) circule dans ledit espace, le sens de circulation àuàii mélange dans ledit espace étant inverse à celui de la circulation de ladite eau (45) dans ledit conduit (90). 5. The turboshaft according to any one of claims 2 and 4, characterized in that the condenser-regenerator water circuit (89) is constituted by at least one internal condenser-regenerator duct (90) in which circulates in the atmosphere. liquid water (45), while the condenser-regenerator gas-vapor mixing circuit (88) is constituted by at least one external condenser-regenerator casing (91) which surrounds and / or adjoins said internal duct (90). ), said housing (91) leaving a space between itself and said inner conduit (90) that it contains and / or adjoins while the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (82) and / or the turbine A driving motor (3) circulates in said space, the direction of circulation at mixing in said space being opposite to that of the circulation of said water (45) in said conduit (90).
6. ïurbomoteur suivant l'une queiconque des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le circuit d'eau de condenseur-régénérateur (89) est relié au canal de régénération-combustion (34) par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée de vapeur postcombustion (94) qui débouche dans ledit canal (34) après la
chambre de combustion continue (35) par rapport au sans de circulation du mélange gaz-vapeur et/ou de l'air atmosphérique dans ledit canal (34). 6. A ïurbomoteur queiconque one of claims 2 and 4, characterized in that the regenerator condenser-water circuit (89) is connected to the regenerative-combustion channel (34) via a conduit supply of post-combustion steam (94) which opens into said channel (34) after continuous combustion chamber (35) with respect to the circulating no gas-vapor mixture and / or atmospheric air in said channel (34).
7. Turbomoteur suivant la revendication 6, caractérisé an ce que le conduit d'amenée de vapeur postcombustion (94) comporte un volet d'admission de vapeur postcombustion (95) qui peut obturer ou ouvrir ledit conduit (94). 7. A gas turbine engine according to claim 6, characterized an that the conduit for supplying steam afterburner (94) comprises a steam inlet flap afterburner (95) which can close or open said conduit (94).
8. Turbomoteur suivant Tune quelconque des revendications 2 et 4, caractérisé ce que le circuit d'eau de condenseur-régénérateur (89) est relié au canal de régénération-combustion (34) par l'intermédiaire d'un conduit d amenée de vapeur précombustion (92) qui débouche dans ledit canal (34) avant la chambre de combustion continue (35) par rapport au sens de circulation du mélange gaz-vapeur et/ou de l'air atmosphérique dans ledit canal (34). 8. Turbomoteur suivant la revendication S, caractérisé m ce e le conduit d'amenée de vapeur précombustion (92) comporte un volet d'admission de vapeur précombustion (93) qui peut obturer ou ouvrir ledit conduit (92), 8. Turbomotor according to any one of claims 2 and 4, characterized in that the condenser-regenerator water circuit (89) is connected to the regeneration-combustion channel (34) via a steam supply duct precombustion (92) which opens into said channel (34) before the continuous combustion chamber (35) relative to the direction of flow of the gas-vapor mixture and / or atmospheric air in said channel (34). 8. A gas turbine engine according to claim S, characterized m that the e duct precombustion steam supply (92) comprises a steam inlet flap prechamber (93) which can close or open said conduit (92),
10. Turbomoteur suivant la revendication 4; caractérisé an ce que le conduit de sortie cféchangeur de régénération (84) comporte un volet de préchauffage et/ou vaporisation d'eau liquide (78) placé en amont du condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant (87) par rapport au sens d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit (84), ledit volet (78) permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57) d'orienter tout ou partie dudit mélange soit d'abord vers ledit condenseur-régénérateur (87) puis vers la sortie de ligne d'échappement (55) soit directement vers ladite sortie (55). 10. Turbomotor according to claim 4 ; characterized in that the outlet pipe of the regeneration exchanger (84) comprises a preheating flap and / or vaporization of liquid water (78) placed upstream of the countercurrent vapor condenser-condenser (87) relative to the direction flow of the gas-vapor mixture in said duct (84), said flap (78) allowing the EMS turbine engine management computer (57) to orient all or part of said mixture first to said condenser-regenerator (87); ) then to the exhaust line outlet (55) or directly to said outlet (55).
11. Turbomoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé n ce que la turbine de turbocompresseur (82) comporte des aubes à géométrie variable (78) qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine (62) lors du fonctionnement du turbomoteur (1 ). 11. Turbomotor according to any one of claims 1 and 2, characterized n that the turbocharger turbine (82) comprises variable geometry vanes (78) which can guide a flow of gas-vapor mixture passing through said turbine (62). during operation of the turbine engine (1).
12. Turbomoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la turbine motrice de détente (3) comporte des aubes â géométrie variable (77) qui peuvent orienter un flux de mélange gaz-vapeur traversant ladite turbine (3) lors du fonctionnement du turbomoteur (1).
12. A gas turbine engine according to one of claims 1 and 2, characterized in that the driving expansion turbine (3) has variable geometry vane (77) that can direct a gas-vapor mixture flow through said turbine (3 ) during operation of the turbine engine (1).
.ïurbornoteur suivant ia revendication 1 , caractérisé en c@ u l'échangeur air/méiange a contre-courant de régénération (30) comprend au moins un conduit interne d'échangeur de régénération à contre-courant (31) dans lequel circule l'air atmosphérique expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur (61), et au moins un carter externe d'échangeur de régénération â contre-courant (33) qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit interne (31), ledit carter (33) laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne (31 ) qu'il contient et/bu jouxte tandis que le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et ou ia turbina motrice de détente (3) circule dans ledit espace, le sens de circulation ûuâïï mélange dans ledit espace étant Inverse â celui de la circulation dudii air clans ledit conduit (31). /Turbornoteur suivant la revendication 13, caractérisé en ce qm le conduit, interne d'échangeur de régénération à contre-courant (31 ) présente des ailettes ou section en marguerite (32) qui offrent une large surface de contact simultanément avec le mélange gaz-vapeur qui circule dans l'espace compris entre le carter externe d'échangeur de régénération à contre-iiourant (33) et ledit conduit (31 ), et avec l'air atmosphérique qui circule à l'intérieur dudit conduit (31 ).. ,Turbomoteu suivant la revendication 1 : caractérisé m ce e la sortie de échangeur air/méiange à contre-courant de régénération (30) comporte un conduit de sortie d'échangeur de régénération (84) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbina de turbocompresseur (62) et/ou ia turbine motrice de détente (3), ledit conduit (84) reliant ledit échangeur (30) avec l'entrée d'un refroidisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant (16) dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz- vapeur expuisé par ladite turbine de turbocompresseur (62) et ou ladite turbine motrice de détente (3) et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdlts moyens (26) via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation (22) et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation (64) puis ait été Insufflé dans ledit refroidisseur-condenseur (16) via un conduit d'insufflation (24) et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (20) que comporte
ledi refroidisseur-condenseur (16), ledit mélange réchauffant ledit air s (Intérieur à âli refrolciisseur-oondenseur (18) avant que ledit air ne ressorte dudit refroldisseur-condenseur (16) par une bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation (23) via une bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation (21 ) que comporte ledit refroidisseur- condenseur (16) et un conduit de soufflage (25) qui relie ladite bouche de soufflage (21 ) â ladite bouche d'échappement (23). A turbocharger according to claim 1, characterized in that the regeneration countercurrent air / heat exchanger (30) comprises at least one countercurrent regeneration heat exchanger inner duct (31) in which the atmospheric air expelled by the centrifugal turbocharger compressor (61), and at least one countercurrent regeneration heat exchanger outer casing (33) which surrounds and / or adjoins said inner conduit (31), said housing (33) leaving a space between itself and said inner duct (31) that it contains and / bu adjoins while the gas-vapor mixture expelled by the turbine turbocharger (62) and or ia the turbina driving relaxation (3) circulates in said space, the direction of circulation or mixture in said space being inverse to that of the circulation dudii air in said conduit (31). A turbotower according to claim 13, characterized in that the countercurrent regeneration exchanger internal conduit (31) has daisy fins or section (32) which provide a large contact surface simultaneously with the gas-mixture. vapor which circulates in the space between the external countercurrent regeneration exchanger casing (33) and said duct (31), and with the atmospheric air circulating inside said duct (31). , Turbomoteu according to claim 1: characterized m that an outlet air / méiange against the flow of regeneration (30) comprises an outlet duct of regeneration exchanger (84) in which circulates the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine (62) and / or the expansion drive turbine (3), said duct (84) connecting said exchanger (30) with the inlet of a countercurrent air / gas exhaust aftercooler ( 16) in which circulates on the one hand, said gas-vapor mixture expelled by said turbocharger turbine (62) and or said expansion drive turbine (3) and, on the other hand, an atmospheric air expelled by means of cooling air insufflation- condensation (26) after said air has been sucked into the atmosphere by the medium means (26) via a cooling-condensing air inlet (22) and via a cooling air intake duct- condensation (64) then has been insufflated in said cooler-condenser (16) via an insufflation duct (24) and a cooling-condensing air insufflation mouth (20) that comprises a cooler-condenser (16), said mixture heating said air (interior) to said cooler-condenser (18) before said air comes out of said cooler-condenser (16) through a cooling-condensing air exhaust mouth (23) via a cooling-condensing air blower (21) that includes said cooler-condenser (16) and a blowing duct (25) which connects said blower (21) to said exhaust mouth (23).
16.Turbomoieur suivant ia revendication 2, caractérisé en c e la sortie du condenseur-régénérateur de vapeur à contre-courant (8?) comporte un conduit de sortie de condenseur-régénérateur (129) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3), ledit conduit (129) reliant ledit condenseur-régénérateur (8?) avec l'entrée d'un refroldisseur-condenseur d'échappement air/gaz è contre courant (16) dans lequel circule d'une part ledit mélange gaz-vapeur expulsé par ladite turbine de turbocompresseur (62) et/ou ladite turfelne motrice de détente (3) et d'autre part, un air atmosphérique expulsé par des moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation (28) après que ledit air ait été aspiré dans l'atmosphère par lesdlts moyens (28) via une bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation (22) et via un conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation (84) puis ait été insufflé dans ledit refroldisseur-condenseur (16) via un conduit d'insufflation (24) et une bouche d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (20) que comporte ledit refroldisseur-condenseur (16), ledit mélange réchauffant ledit air à l'intérieur dudlt refroldisseur-condenseur (16) avant que ledit air ne ressorte dudit refroldisseur-condenseur (16) par une bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation (23) via une bouche de soufflage d'air de refroidissement-condensation (21 ) que comporte ledit refroldisseur- condenseur (16) et un conduit de soufflage (25) qui relie ladite bouche de soufflage (21 ) à ladite bouche d'échappement (23), i ?,ïurbomofeur suivant l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce ue le refroldisseur-condenseur d'échappement air/gaz à contre courant (16) comprend au moins un conduit interne de refroid isseur- condenseur à contre-courant (17) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de défente (3), et au moins un carter externe de refroldisseur-condenseur â
contre-courant: (19) qui enveloppe et/ou jouxte ledit conduit Interne (17), ledit carier (19) laissant un espace entre lui-même et ledit conduit interne (17) qu'il contient et/ou jouxte tandis que l'air atmosphérique expulsé par les moyens d Insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) circule dans ledit espace, le sens de circulation dudif air dans ledit espace étant inverse â celui de la circulation dudit mélange dans ledit conduit (1 ). 16.Turbomoieur according to claim 2, characterized in that the output of the condenser-regenerator countercurrent steam (8?) Comprises a condenser-regenerator outlet duct (129) in which circulates the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (62) and / or the expansion turbine (3), said duct (129) connecting said condenser-regenerator (8?) with the inlet of an air / gas exhaust condenser-condenser against current (16) in which flows on the one hand said gas-vapor mixture expelled by said turbine turbocharger (62) and / or said turfelne driving relaxation (3) and secondly, atmospheric air expelled by means of Insufflation of cooling-condensing air (28) after said air has been sucked into the atmosphere by the medium means (28) via a cooling-condensing air inlet (22) and via an air duct. intake of cooling-condensing air (84) then has been blown into said refroldisseur-condenser (16) via a conduit insufflation (24) and a mouth of cooling-condensation of air blowing (20) that includes said refroldisseur-condenser (16), said warming said mixture air inside said cooler-condenser (16) before said air comes out of said condenser-condenser (16) through a cooling-condensing air exhaust port (23) via an air blower mouth; condensation-cooler (21) which comprises said condenser-condenser (16) and a blowing duct (25) which connects said blower mouth (21) to said exhaust mouth (23), the vibomofeur according to one any of claims 15 and 16, characterized in that the countercurrent air / gas exhaust cooler-condenser (16) comprises at least one countercurrent internal condenser / coolant duct (17) in which the mixture circulates. gas-vapor expelled by the turbocharger turbine (62) and / or the drive turbine (3), and at least one outer casing of condenser-condenser against-current: (19) which surrounds and / or adjoins said Internal conduit (17), said carry (19) leaving a space between itself and said inner conduit (17) that it contains and / or adjoins while the atmospheric air expelled by the means of insufflation of cooling-condensing air (26) circulates in said space, the direction of circulation ofdiff air in said space being the same as that of the circulation of said mixture in said conduit (1).
18. Turbo-moteur suivant la revendication 17, caractérisé en ce qm le conduit Interne de refroidisseur-conoenseur à contre-courant (17) présente des ailettes ou section en marguerite (18) qui offrent une large surface de contact simultanément avec l'air atmosphérique qui circule dans l'espace compris entre le carter externe de refroidisseur-condenseur a contre-courant (19) et ledit conduit (17), et avec le mélange gaz-vapeur qui circule à l'Intérieur dudit conduit (17). 18. Turbo-engine according to claim 17, characterized in that the inner channel of the countercurrent cooler-conoenser (17) has fins or daisy section (18) which provide a large contact surface simultaneously with the air atmospheric circulating in the space between the outer casing of the cooler-condenser against the current (19) and said duct (17), and with the gas-vapor mixture circulating inside said duct (17).
19. Tnrbomoteur suivant l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que les moyens d'insufflation d'air de refroidissement- condensation (26) sont constitués d'un compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation (27) entraîné par un moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation (28), 19. Tnrbomoteur according to one of claims 15 and 16, characterized in that the means of air cooling-condensation insufflation (26) consist of a centrifugal compressor air cooling-condensation (27) driven by a cooling-condensing air compressor electric motor (28),
20. Turt)omoteur suivant la revendication 1 , caractérisé an ce que la sortie de Îéc angeur air/méiange à contre-courant de régénération (30) comporte un conduit de sortie Téchangeur de régénération (84) dans lequel circule le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3), ledit conduit (84) reliant ledit échangeur (30) avec rentrée d'un échangeur mélange/eau de prèchauffage d'eau liquide (79) dans lequel circule d'une part le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) et d'autre part., une eau liquide (45) avant que cette dernière ne soit injectée dans le canal de régénération-combustion (34), ledit mélange réchauffant ladite eau (45) à l'intérieur dudit échangeur mélange/eau (79). 20. Turt) omoteur according to claim 1, characterized in that the outlet of the air / regeneration counter-current cooler (30) comprises an outlet duct Regeneration exchanger (84) in which circulates the gas-vapor mixture discharged by the turbocharger turbine (62) and / or the expansion drive turbine (3), said duct (84) connecting said exchanger (30) with return of a liquid water preheating / mixing exchanger (79) wherein flows the one hand the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine (62) and / or the driving expansion turbine (3) and on the other hand., a liquid water (45) before this latter is injected into the regeneration-combustion channel (34), said mixture heating said water (45) inside said mixing / water exchanger (79).
21. Turbamofeur suivant la revendication 20s caractérisé en ce qm le conduit de sortie d'éehangeur de régénération (84) comporte un volet de préchauffage etiou vaporisation d'eau liquide (78) placé en amont de Téchangeur mélange/eau de préchauffage d'eau liquide (79) par rapport au sens
d'écoulement du mélange gaz-vapeur dans ledit conduit (84), ledit volet (78) permettant au calculateur de gestion du turbornoteur ElvlS (57) d'orienter tout ou partie duclit mélange soit d'abord vers ledit éebangeur mélange/eau (79) puis vers la sortie de ligne d'échappement (55) soit directement vers ladite sortie (55), 21. Turbamofeur according to claim 20 wherein s qm éehangeur outlet duct of regeneration (84) comprises a liquid water vaporization andlor preheating flap (78) positioned upstream of mixing Téchangeur / preheating water to liquid water (79) in relation to the meaning flow of the gas-vapor mixture in said duct (84), said flap (78) allowing the ElvlS turbo-engine management calculator (57) to orient all or part of said mixture first to said mixing / water stripper ( 79) then to the exhaust line exit (55) or directly to said outlet (55),
22. Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 2S 3, 4 et 20, caractérisé e ce que l'eau liquide (45) provient du mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (82) et/ou la turbine motrice de détente (3) dont, elle est extraite au moyen d'un séparateur-récupérateur des condensais (40) placé sur la ligne d'éc appement (54), ledit séparateur- récupérateur (40) récupérant ladite eau (45) ayant préalablement condensé sur les parois Internes de ladite ligne (54) pour la stocker dans un bac de récupération des condensats (43). 22. Turbornoteur according to any one of claims 2 S 3, 4 and 20, characterized an that the liquid water (45) from the gas-vapor mixture exhausted from the turbocharger turbine (82) and / or the power turbine relaxing (3) of which, it is extracted by means of a collector-separator for condensates (40) placed on the line ec appement (54), said recuperator séparateur- (40) recovering said water (45) having previously condensed on the inner walls of said line (54) for storage in a condensate recovery tank (43).
23, Turbornoteur suivant ia revendication 22, caractérisé en ce q le séparateur-récupérateur des condensats (40) comporte un conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats (41 ) muni d'orifices draineurs des condensats (42) par lesquels l'eau liquide (45) coule par gravité jusqu'au bac de récupération des condensats (43) où ladite eau (45) est temporairement stockée. 23, turbototor according to claim 22, characterized in that the condensate separator-recuperator (40) comprises an internal condensate separator-recuperator conduit (41) provided with draining orifices condensates (42) through which the liquid water (45) flows by gravity to the condensate recovery tank (43) where said water (45) is temporarily stored.
24. Turbornoteur suivant la revendication 23, caractérisé en ce qm le conduit interne de séparateur-récupérateur des condensats (41 ) contient une paille de fer ou structure labyrinthique (44) qui retient ou condense de l'eau en suspension sous forme de gouttelettes et/ou de vapeur dans le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) afin que ladite eau s'écoule via les orifices draineurs des condensats (42) jusqu'au bac de récupération des condensais (43) plutôt que d'être emportée par lesdits gaz jusqu'à la sortie de ligne d'échappement (55). 24. Turbornoteur according to claim 23, characterized in that the internal duct of qm condensate collector-separator (41) contains steel wool or labyrinthine structure (44) which retains or condensed water suspension droplet form and / or vapor in the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (62) and / or the expansion turbine (3) so that said water flows via the draining orifices of the condensates (42) to the tank recovering the condensates (43) rather than being carried by said gases to the exit of the exhaust line (55).
25, Turbornoteur suivant la revendication 22, caractérisé en ce ue l'eau liquide (45) est acheminée depuis le séparateur-récupérateur des condensats (40) jusqu'au canal de régénération-combustion (34) par au moins une pompe à condensats (48) via au moins un conduit de recirculation des condensats (47).
25, turbototor according to claim 22, characterized in that the liquid water (45) is conveyed from the condensate separator-recuperator (40) to the regeneration-combustion channel (34) by at least one condensate pump ( 48) via at least one condensate recirculation duct (47).
26. Turbomoieur suivant la revendication 25, caractérisé en ce que le conduit de recirculation des condensais (4?) comporte un réservoir intermédiaire de stockage des condens t» (48) pour temporairement stocker l'eau liquide (45). 26. Turbomizer according to claim 25, characterized in that the condensates recirculation duct (4?) Comprises an intermediate condenser storage tank (48) for temporarily storing the liquid water (45).
■5 27. Turbomoieur suivant l'une quelconque des revendications 22 et 25, caractérisé en ce qm le bac de récupération des condensais (43) et/ou le conduit de reclrculstlon des condensais (4?) comporte un filtre à condensais (49).. 0 28.Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le canal de régénération-combustion (34) comporte un injecteur d'eau précombustion anti- Ox (39) placé avant la chambre de combustion continue (35) par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique dans ledit canal (34) ledit Injecteur (39) pouvant injecter une eau liquide (45) dans ledit canal (34), ■ 5 27. Turbomoieur according to any one of claims 22 and 25, characterized in qm the condensate drain pan (43) and / or the conduit reclrculstlon condensates (4?) Has a condensate filter (49) .. 0 28.Turbornoteur according to one of claims 1 and 2, characterized in that the regeneration-combustion channel (34) comprises a water injector precombustion anti-Ox (39) placed before the combustion chamber continues (35) relative to the direction of flow of atmospheric air in said channel (34) said injector (39) being able to inject liquid water (45) into said channel (34),
29. Turbomoieur suivant Tune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (68) comporte une vanne d'admission de turbine de détente (4) pilotée par le calculateur de gestion du iurbornoteur EUS (57) ladite vanne (4) pouvant obturer ledit conduit (68). 29. Turbomiereur according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the gas-steam inlet gas turbine engine expansion (68) comprises an expansion turbine inlet valve (4) driven by the engine of management of the EUS turbocharger (57) said valve (4) being able to close said duct (68).
30. Turbomoieur suivant Tune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce ue la turbine motrice de détente (3) est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente (6?) par l'intermédiaire d'une liaison mue-libre de turbine de détente (5), ladite liaison (5) permettant à ladite turbine (3) d'entraîner en rotation ledit arbre (87), mais non l'inverse. 30. Turbomizer according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the driving turbine expansion (3) is mounted on the drive turbine shaft expansion (6?) Through a molt-free link expansion turbine (5), said link (5) allowing said turbine (3) to rotate said shaft (87), but not vice versa.
31. Turbomoieur suivant Tune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé ers ce qm la turbine motrice de détente (3) est montée sur l'arbre de turbine motrice de détente (67) par l'intermédiaire d'un coupleur à engrenage et/ou d'un embrayage. 31. Turbomizer according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the driving turbine expansion (3) is mounted on the drive turbine shaft expansion (67) via a gear coupler and / or a clutch.
32. Turbomoieur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qm l'arbre de turbine motrice de délente (67) est relié à un générateur électrique de turbine (11 ) au moyen d'une transmission mécanique de
générateur (6), ledit générateur (1 1 ) pouvant produire de l'électricité lorsqu'il est entraîné en rotation par ledit arbre (67), , Turbornoteur suivant la revendication 32, caractérisé en ce ue la transmission mécanique de générateur (6) est constitués d'un train épicycfoïdal d'entraînement de générateur (7). , Turbornoteur suivant la revendication 32, caractérisé en ce u le générateur électrique de turbine (i l ) est relié électriquement à un accumulateur électrochimique (10) et/ou à un accumulateur électrostatique (69), , Turbornoteur suivant Tune quelconque des revendications 15 et 18, caractérisé en ce que le conduit de soufflage (25) comporte un volet d'air de dérivation de démarrage du turbornoteur (8) qui peut forcer tout ou partie de l'air atmosphérique sortant du refroidlsseur-eondenseur d'échappement air/gaz à contre courant (18) à aller vers le conduit d'admission du turbornoteur (58) via un canal d'air de dérivation de démarrage du turbornoteur (65) tout en lui interdisant l'accès à la bouche d'échappement d'air de refroidissement condensation (23) tandis qu'un volet d'air d'obstruction de démarrage du turbornoteur (9) que comporte ledit conduit d'admission (58) interdit audit air de remonter en direction de la bouche d'admission d'air de urbomoieur (80) tout en forçant ledit air vers l'entrée du compresseur de turbocompresseur (81 ) et tout en interdisant à tout ou partie de l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbornoteur (80) de rejoindre l'entrée dudlt compresseur (61 ), , Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce ue le canal de régénération-combustion (34) comporte un catalyseur de post-traitement des polluants (53) placé après la chambre de combustion continue (35) par rapport au sens de circulation de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur dans ledit canal (34). , Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qm le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) et/ou le conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (66) comporte un catalyseur de post-traitement des polluants.
32. Turbomizer according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the fan drive turbine shaft (67) is connected to an electric turbine generator (11) by means of a mechanical transmission of generator (6), said generator (1 1) being able to produce electricity when it is rotated by said shaft (67), a turbot according to claim 32, characterized in that the mechanical transmission of generator (6) consists of an epicycfoidal generator drive train (7). Turboturbator according to Claim 32, characterized in that the electric turbine generator (11) is electrically connected to an electrochemical accumulator (10) and / or to an electrostatic accumulator (69), a turbot according to one of Claims 15 and 18. , characterized in that the blowing duct (25) comprises a turbot propeller (8) starting bypass air shutter which can force all or part of the atmospheric air exiting the air / gas exhaust cooling-exhaust condenser against the current (18) to go to the intake duct of the turbocharger (58) via a start bypass air channel of the turbot motor (65) while prohibiting access to the exhaust air outlet of condenser cooling (23) while a turbanotor start air shutter air shutter (9) that includes said intake duct (58) prohibits said air to rise towards the air intake opening of urbomoieur (80) while forcing said air towards the inlet of the turbocharger compressor (81) and while prohibiting all or part of the atmospheric air from the turbo engine air inlet (80) to join the dudlt inlet Compressor (61),, a turbotower according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the regeneration-combustion channel (34) comprises a pollutant post-treatment catalyst (53) placed after the continuous combustion chamber (35) relative to the direction of circulation of the atmospheric air and / or the gas-vapor mixture in said channel (34). Turboturbator according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the gas-steam exhaust gas duct for the expansion turbine (70) and / or the gas-steam induction motor exhaust duct ( 66) comprises a catalyst for post-treatment of the pollutants.
38.Tur omoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ie canal de régénération-combustion (34) et/ou ie conduit d'admission gaz-vapeur de turbine motrice de détente (66) et/ou ie conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70) et/ou l'échangeur air/mélange à contre-courant de régénération {30} est revêtu d'un matériau et/ou structure calorifuge {51 } interne et/ou externe qui retient la chaleur de l'air atmosphérique et/ou du mélange gaz-vapeur circulant à l'intérieur desdits organes (34, 68, 70, 30). 39, Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2f caractérisé en ce que le conduit d'admission du turbornoteur (58}s comporte un filtre à air d'admission de turbornoteur (59), 38.Tur omoteur according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the regeneration-combustion channel (34) and / or the gas-steam inlet gas turbine engine (66) and / or the exhaust gas turbine-engine exhaust gas duct (70) and / or the regeneration counter-current air / mixture exchanger (30) is coated with an internal {51} heat-insulating material and / or structure; or external which retains the heat of the atmospheric air and / or the gas-vapor mixture circulating inside said organs (34, 68, 70, 30). 39, turbototor according to any one of claims 1 and 2 f characterized in that the intake duct of the turbo engine (58} s comprises a turbocharger intake air filter (59),
40. Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé m ce que ie conduit d'admission d'air de refroidissement- condensation (84), comporte un filtre â air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (29). 40. A turbocharger according to any one of claims 15 and 16, characterized in that the cooling-condensing air intake duct (84) comprises an air filter for cooling-condensing air ( 29).
41. Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé m ce qu'il est installé dans un véhicule automobile (58) de sorte à assurer directement ou indirectement la propulsion dudit véhicule (58), ce dernier possédant un réservoir de carburant (71) et une pompe à carburant (72) qui alimentent en carburant l'injecteur de carburant de combustion continue (36). 42. Turbornoteur suivant la revendication 41 , caractérisé en ce qm l'arb e de turbine motrice de détente (87) est relié à au moins une roue (73) que comporte le véhicule automobile (56) par des moyens de transmission mécanique. 43, Turbornoteur suivant las revendications 32 et 41 , caractérisé en ce qm ie générateur électrique de turbine (11 ) alimente en courant électrique au moins un moteur-générateur électrique de propulsion-régénération (88) relié à au moins une roue (73) que comporte le véhicule automobile (58) par l'intermédiaire d'une transmission mécanique de moteur-générateur (74),
41. A turbot engine according to any one of claims 1 and 2, characterized m that it is installed in a motor vehicle (58) so as to ensure directly or indirectly the propulsion of said vehicle (58), the latter having a reservoir of fuel (71) and a fuel pump (72) that supply fuel to the continuous combustion fuel injector (36). 42. turbototeur according to claim 41, characterized in that the arb e of the driving turbine expansion (87) is connected to at least one wheel (73) that comprises the motor vehicle (56) by mechanical transmission means. 43, turbototor according to claims 32 and 41, characterized in that the electric turbine generator (11) supplies electrical power to at least one electric propulsion-regeneration motor-generator (88) connected to at least one wheel (73) that comprises the motor vehicle (58) via a mechanical motor-generator transmission (74),
44. Turbomoteur suivant la revendication 43, caractérisé en ce qm la transmission mécanique de moteur-générateur (?4) est constituée d'un train épicycioîdai de transmission de moteur-générateur (75), 45, Turbomoteur suivant l'une quelconque des revendications 15 et 18, caractérisé en ce e le conduit de soufflage (25) comporte un échangées" air/eau de récupération de chaleur résiduelle (81 ) dans lequel circula d'une part, "air atmosphérique expulsé par las moyens d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) et d'autre part, un fluide caloporteur, ledit air réchauffant ledit fluide à l'Intérieur d àli échangeur air/eau (81 }. 44. A turbocharger according to claim 43, characterized in that the engine-generator mechanical transmission (4) consists of a motor-generator epicyclic transmission train (75), 45, a turbine engine according to any one of the preceding claims. 15 and 18, characterized in that the blowing duct (25) comprises an exchanger "air / water heat recovery residual (81) in which circula on the one hand," atmospheric air expelled by the insufflation means of cooling-condensing air (26) and secondly, a heat transfer fluid, said air heating said fluid inside the air / water exchanger (81).
46, Turbonioteu suivant la revendication 45, caractérisé en ce que le conduit de soufflage (25) comporte un volet de récupération de chaleur résiduelle (80) placé en amont de réchangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle (81 ) par rapport an sens d'écoulement de l'air atmosphérique dans ledit conduit (25), ledit volet (80) permettant au calculateur de gestion du turbomoteur EMS (57) d'orienter tout on partie dodit air soit d'abord vers ledit échangeur air/eau (81 ) puis vers la bouche d'échappement d'air de refroidissement-condensation (23) soit directement vers ladite bouche (23). 46, turbinator according to claim 45, characterized in that the blowing duct (25) comprises a residual heat recovery flap (80) placed upstream of the heat exchanger air / water heat recovery residual (81) with respect to a sense flow of atmospheric air in said duct (25), said flap (80) allowing the EMS turbine engine management computer (57) to orient all or part of the air dodit first to said air / water exchanger ( 81) then to the cooling-condensing air outlet (23) directly to said mouth (23).
47, Turbomoteur suivant la revendication 45, caractérisé en ce que fêchangeur air/eau de récupération de chaleur résiduelle (81 ) est relié par au moins un conduit de fluide de chauffage (85) à un radiateur de chauffage (83), le fluide caloporteur circulant dans ledit conduit (85). 8, Turbomoteur suivant l'une quelconque des revendications 18 et 40, caractérisé an ce qu'au moins les moyens d'insufflation d'air de refrosdissement-condensatlon (28) et au moins le compresseur centrifuge d'air de refroidissement-condensation (27) et le moteur électrique de compresseur d'air de refroidissement-condensation (28) dont lesdits moyens sont constitués et ou le filtre à air d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (29) sont communément logés dans un boîtier d'insufflation d'air de refroidissement-condensation (50) tandis que des connecteurs (86) sortent dudit bottier (50) qui permettent de brancher au moins le conduit d'admission d'air de refroidissement-condensation (64) et/ou le conduit d'insufflation (24),
47, Turbomotor according to Claim 45, characterized in that the air exchanger / waste heat recovery water (81) is connected by at least one heating fluid duct (85) to a heating radiator (83), the coolant flowing in said conduit (85). 8, a turbomachine according to any one of claims 18 and 40, characterized in that at least the cooling-condensing air insufflation means (28) and at least the centrifugal compressor of cooling-condensing air ( 27) and the cooling-condensing air compressor electric motor (28) of which said means are constituted and or the cooling-condensing air insufflation air filter (29) are commonly accommodated in a housing of cooling-condensing air insufflation (50) while connectors (86) extend from said casing (50) for connecting at least the cooling-condensing air intake duct (64) and / or the duct insufflation (24),
49.Turbomoieur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé qm la chambre de combustion continue (35) est un échangeur de chaleur relié directement: ou indirectement â une source de chaleur. SO/Turhomoîeur suivant la revendication 49, caractérisé en ce qm la source de chaleur est constituée d'un condenseur que comporte une pompe à chaleur qui extrait de la chaleur d'un environnement. 49. A turbomixer according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the continuous combustion chamber (35) is a heat exchanger connected directly or indirectly to a heat source. NaN / Turbocharger according to Claim 49, characterized in that the heat source consists of a condenser comprising a heat pump which extracts heat from an environment.
51 , ïurbomoteur suivant la revendication 50, caractérisé en ce que la pompe à chaleur est entraînée en rotation par l'arbre de turbine motrice de détente (67). 51, turbine engine according to claim 50, characterized in that the heat pump is rotated by the drive turbine shaft (67).
52, Tu rbon oteur suivant la revendication 50, caractérisé en ce qm l'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) par le compresseur centrifuge de turbocompresseur (81 ) est préalablement refroidi par un évaporataur que comporte la pompe à chaleur. 52, Tu rbon oteur according to claim 50, characterized in that q atmospheric air sucked via the turbine engine air inlet (60) by the centrifugal compressor turbocharger (81) is previously cooled by an evaporator that includes the heat pump.
53. Turbomoteur suivant Tune quelconque des revendications 15, 16 et 50, caractérisé en ce qm l'air atmosphérique aspiré via la bouche d'admission d'air de refroidissement-condensation (22) par les moyens d'Insufflation d'air de refroidissement-condensation (26) est préalablement refroidi par un èvaporateur que comporte la pompe à chaleur. 53. A turbine engine according to any one of claims 15, 16 and 50, characterized in that the atmospheric air sucked via the cooling-condensing air intake pipe (22) by the cooling air insufflation means. -condensation (26) is previously cooled by an evaporator that includes the heat pump.
54. Turbomoteur suivant Tune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qm l'arbre de turbine motrice de détente (67) peut être entraîné en rotation par la turbine motrice de détente (3), ledit arbre pouvant à son tour entraîner en rotation un pignon d'attaque de turbine (115) lequel entraîne en rotation une couronne de réducteur multl-iurhines (114) pouvant entraîner en rotation un arbre de sortie de puissance de réducteur mufti-turbines (118). 55. Turbomoteur suivant la revendication 54. caractérisé en ce que l'arbre de turbine motrice de détente (67) est relié à Tune de ses extrémités à la turbine motrice de détente (3) et à son autre extrémité au pignon d'attaque de turbine (115) par l'intermédiaire d'un joint de transmission. 56.Tu bomoteur suivant la revendication 54, caractérisé en ce que l'arbre de sortie de puissance de réducteur mulfl-turbines (118) se termine par un train èpioycioîdai de sortie de puissance (125),
57/Tur omcieur suivant la revendication 54, caractérisé en ce qm le pignon d'attaque de turbine (115) est monté sur l'arbre de turbine motrice de détente (67) par l'intermédiaire d'une liaison roue-libre, ladite liaison permettant audit arbre (67) d'entraîner en rotation ledit pignon (115), mais non l'inverse, 54. A turbine engine according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the drive turbine shaft expansion (67) can be rotated by the drive turbine (3) relaxation, said shaft can in turn lead to rotating a turbine driver pinion (115) which rotates a multithrust reducer ring (114) which can rotate a mufti-turbines reducer power output shaft (118). 55. A turbocharger according to claim 54, characterized in that the expansion turbine drive shaft (67) is connected at one of its ends to the expansion turbine (3) and at its other end to the drive pinion. turbine (115) via a transmission joint. 56.The electric motor according to claim 54, characterized in that the multi-turbine gear reducer output shaft (118) terminates with a power output gear (125), 57 / Turmeric engine according to claim 54, characterized in that the turbine drive pinion (115) is mounted on the expansion drive shaft (67) via a free wheel connection, said a link enabling said shaft (67) to rotate said pinion (115), but not vice versa,
SS. Îu bomoieur suivant la revendication 54, caractérisé ers ce qm la couronne de réducteur rnulti-iurbines (114) est montée sur l'arbre arbre de sortie de puissance de réducteur mufti-turbines (118) par l'intermédiaire d'une mue libre de couronne de réducteur (117) qui permet à ladite couronne (1 14) d'entraîner en rotation ledit arbre (118), mais non l'inverse. SS. A rotor according to claim 54, characterized in that the multi-rotor ring gear ring (114) is mounted on the mufti-turbines reducer power output shaft (118) through a free-wheeling mechanism. gearbox crown (117) which allows said ring gear (1 14) to rotate said shaft (118), but not vice versa.
59. Turteomoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté isé e ce u'il comprend au moins deux turbocompresseurs (2}: le premier étant un turbocompresseur basse-pression (103) dont le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression (121 ) prè-comprime l'air atmosphérique qu'il aspire via la bouche d'admission d'air de lurbomoteur (βθ) lorsque ledit compresseur (121 ) est entraîné en rotation par la turbine de turbocompresseur basse-pression (122) que comporte ledit turbocompresseur basse-pression (103), tandis que le second est un turbocompresseur haute-pression (104) dont le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression (123) surcomprime l'air expulsé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression (121) avant de l'expulser â son tour clans le canal de régénération-combustion (34) lorsque ledit compresseur (123) est entraîné en rotation par la turbine de turbocompresseur haute-pression (124) que comporte ledit turbocompresseur haute-pression (104), la sodie du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression (121 ) étant reliée à l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression (123) par un canal de liaison inter-compresseurs (116) tandis que la turbine de turbocompresseur haute- pression (124) pré-détend un mélange gaz-vapeur provenant du canal de régénération -combustion (34) avant de l'expulser à l'entrée de la turbine de turbocompresseur basse-pression (122) laquelle surdétend ledit mélange avant de l'expulser à son tour dans le conduit d'échappement gaz-vapeur de turbine motrice de détente (70). 59. Turtle motor according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises at least two turbochargers (2) : the first being a low-pressure turbocharger (103) whose centrifugal compressor low-pressure turbocharger (121) pre-compresses the atmospheric air that it sucks through the mylomotor air inlet (βθ) when said compressor (121) is rotated by the low-pressure turbocharger turbine (122) that comprises said low-pressure turbocharger (103), while the second is a high-pressure turbocharger (104) whose high-pressure turbocharger centrifugal compressor (123) overcompensates the air expelled by the centrifugal low-pressure turbocharger compressor ( 121) before it is expelled in turn into the regeneration-combustion channel (34) when said compressor (123) is rotated by the high-pressure turbocharger turbine (124) provided therein high-pressure turbocharger (104), the sodie of the low-pressure turbocharger centrifugal compressor (121) being connected to the inlet of the high-pressure turbocharger centrifugal compressor (123) through an inter-compressor linkage channel (116) while the high-pressure turbocharger turbine (124) pre-expands a gas-vapor mixture from the regeneration-combustion channel (34) prior to expelling it at the inlet of the low-pressure turbocharger turbine (122); overstretching said mixture prior to expelling it in turn into the gas-steam exhaust gas engine (70).
60. lurbomoteur suivant la revendication 59, caractérisé en ce que le canal de liaison inter-compresseurs (118) comprend un refroidisseur intermédiaire de
turbocompresseur (96) qui refroidit l'air expulsé par le compresseur centrifuge rie turbocompresseur basse-pression (121 ) avant que ledit air ne soit surcomprimé par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute- pression (1 3), 60. The turbocharger according to claim 59, characterized in that the inter-compressor link channel (118) comprises an intermediate cooler of a turbocharger (96) which cools the air expelled by the low pressure turbocharger centrifugal compressor (121) before said air is supercharged by the centrifugal high pressure turbocharger compressor (1 3),
81. Turbomoleur suivant la revendication 59, caractérisé en ce u le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute-pression (123) comporte une vanne de hy-pass de compresseur haute-pression (105) qui, lorsqu'elle est ouverte par le calculateur de gestion du turbomoleur E S (57), peut diriger une partie de l'air provenant du compresseur centrifuge de turbocompresseur basse-pression (121 ) directement vers le canal de régénération-combustion (34) sans passer par le compresseur centrifuge de turbocompresseur haute- pression (123). 81. A turbocharger according to claim 59, characterized in that the centrifugal compressor of high pressure turbocharger (123) comprises a high-pressure compressor hy-pass valve (105) which, when opened by the management computer of the turbocharger ES (57), can direct part of the air from the centrifugal compressor of low-pressure turbocharger (121) directly to the regeneration-combustion channel (34) without passing through the centrifugal compressor of high-pressure turbocharger ( 123).
62. Turbomoleur suivant la revendication 59, caractérisé en ce ue le turbocompresseur haute-pression (104) comporte une vanne de by-pass de turbine haute-pression (106) qui, lorsqu'elle est ouverte par le calcula eur de gestion du turhomoteur EMS (57)s peut diriger une partie d'un mélange gaz vapeur provenant du canal de régénération-combustion (34) directement depuis ledit canal (34) vers la turbine de turbocompresseur basse-pression ( 22) sans passer par la turbine de turbocompresseur haute-pression (124). 62. A turbocharger according to claim 59, characterized in that the high pressure turbocharger (104) comprises a high pressure turbine bypass valve (106) which, when opened by the turbo motor management calculator EMS (57) s can direct a portion of a vapor gas mixture from the regenerative-combustion channel (34) directly from said channel (34) to the low-pressure turbocharger turbine (22) without passing through the turbocharger turbine high pressure (124).
63. Turbomoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2( caractérisé er? ce ue le conduit d'admission du turbomoleur (58) comporte un démarreur électropneumatique (108) constitué d'un compresseur centrifuge de démarreur électropneumatique (110) pouvant être mis en rotation par un moteur électrique de démarreur électropneumatique (109) de sorte que ledit compresseur (1 10) comprime l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoleur (60) à l'entrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur (61 ), 63. A gas turbine engine according to one of Claims 1 and 2 (wherein er? Ue that the turbomoleur intake duct (58) comprises an electropneumatic starter (108) of a centrifugal compressor electropneumatic starter (110) being rotated by an electric motor starter electropneumatic (109) whereby said compressor (1 10) compresses the atmospheric air from the intake mouth of air turbomoleur (60) at the inlet of the centrifugal compressor turbocharger (61),
64. Turbomoleur suivant la revendications 83, caractérisé en ce que le conduit d'admission du turbomoleur (58) comporte un volet de démarrage éiectropneumatlque (1 1 1 ) piloté par le calculateur de gestion du turbomoleur EMS (57), ledit volet ( 1 ) permettant audit calculateur (57) de forcer l'air atmosphérique provenant de la bouche d'admission d'air de turbomoteur (60) à passer par le compresseur centrifuge de démarreur électropneurnatigue (110)
avant de rejoindre rentrée du compresseur centrifuge de turbocompresseur (81) lorsque ledit volet (111 ) est dans une première position, ou à passer par un canal de contournement du démarreur électropneumatique (120) avant de rejoindre ladite entrée lorsque ledit volet (111 } est dans une deuxième position. 64. A turbocharger according to claim 83, characterized in that the intake duct of the turbomolor (58) comprises an electropneumatlque starting flap (1 1 1) controlled by the turbomolor management computer EMS (57), said flap (1 ) enabling said calculator (57) to force atmospheric air from the turbine engine air intake port (60) to pass through the electro-centrifugal starter centrifugal compressor (110) before joining the turbocharger centrifugal compressor (81) when said flap (111) is in a first position, or passing through a bypass channel of the electropneumatic starter (120) before joining said inlet when said flap (111) is in a second position.
65. Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la ligne d'échappement (54) comporte un échangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement {100} dans lequel circule une eau Circulant également dans un radiateur de chauffage (83) qui réchauffe un environnement solide, liquide ou gazeux, ledit échangeur (100) étant relié audit radiateur (83) par des conduits de radiateur de chauffage (128) tandis que ladite eau est forcée à circuler dans ledit échangeur (100), ledit radiateur (83) et lesdlts conduits (128) par une pompe à eau de récupération de chaleur d'échappement (102), le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (82) et/ou la turbine otnce de détente (3) réchauffant ladite eau à l'intérieur dudit échangeur (100) avant que ledit mélange ne ressorte par la sortie de ligne d'échappement (55) tandis que ladite eau est refroidie à l'inférieur du radiateur de chauffage (83) par ledit environnement. 65. Turbornoteur according to one of claims 1 and 2, characterized in that the exhaust line (54) includes an air / water heat recovery of exhaust {100} in which circulates a water also Circulating in a heating radiator (83) which heats a solid, liquid or gaseous environment, said heat exchanger (100) being connected to said radiator (83) by heating radiator conduits (128) while said water is forced to flow in said heat exchanger (100), said radiator (83) and the conduits (128) by an exhaust heat recovery water pump (102), the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (82) and / or the turbine triggering member (3) warming said water inside said exchanger (100) before said mixture exits through the exhaust line outlet (55) while said water is cooled to the bottom of the heating radiator ( 83) by said env ironment.
68. Turbornoteur suivant la revendication 85, caractérisé en ce ue la ligne d'échappement (54) comporte un volet de récupération de chaleur d'échappement (101) piloté par le calculateur de gestion du turbornoteur EIV1S (57), ledit volet (101 ) permettant audit calculateur (57) de forcer le mélange gaz-vapeur expulsé par la turbine de turbocompresseur (62) et/ou la turbine motrice de détente (3) à passer par i'échangeur air/eau de récupération de chaleur d'échappement (100) avant de rejoindre la sortie de ligne d'échappement (55) lorsque ledit volet (101) est dans une première position, ou à passer par un canal de contournement de I'échangeur de récupération de la chaleur d'échappement (127) avant de rejoindre ladite sortie (55) lorsque ledit volet (101) est dans une deuxième position. 68. A turbotower according to claim 85, characterized in that the exhaust line (54) comprises an exhaust heat recovery flap (101) controlled by the turbofan management computer EIV1S (57), said flap (101). ) enabling said computer (57) to force the gas-vapor mixture expelled by the turbocharger turbine (62) and / or the expansion turbine (3) to pass through the exhaust air / water heat exchanger (100) before joining the exhaust line exit (55) when said flap (101) is in a first position, or passing through a bypass channel of the exhaust heat recovery exchanger (127) ) before joining said outlet (55) when said flap (101) is in a second position.
87. Turbornoteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 , caractérisé m ce ue I'échangeur air/mélange â contre-courant de régénération (30) est agencé en structure déformable constituant un amortisseur de choc.
87. Turboteroteur according to any one of claims 1 and 2, characterized mce ue the exchanger air / mixture against regenerating current (30) is arranged in a deformable structure constituting a shock absorber.
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