Brevet FR2283331A1 — publié le 19760326

La présente invention concerne les machines du type turbi ne, permettant d'utiliser efficacement la force cinetique des vents. Il existe déja de nombreux dispositifs destinés à utiliser le vent comme force motrice, comme les moulins , éoliennes, etc; une des applications les plus courantes des moteurs à vent est l'é- légation de l'eau, ces moteurs sont également utilisés pour la com- viande de petits appareils n'ayant pas besoin de travailler à heu- res fixes, ils permettent également l'utilisation de l'énergie é- lectrique produite en actionnait divers appareils récepteurs, cette production d'énergie électrique peut ètre stockée dans des accu mutateurs car elle est subordonnée à la fréquence et force desdits vents, de plus les roues ou hélices à mouvement de rotation plus ou moins rapide généralement employées pour la construction des éoliennes ne résistent pas à des vents relativement violents, leur construction mène est d'une grande fragilité et l'effacement des pales ne suffit pas à leur épargner une destruction plus ou mois rapide, la transmission du mouvement de rotation à un récepteur quelconque est également un des points faibles de telles réalisa tions, de plus le diamètre des hélices,admissible dans le cas des eoliennes courantes, ne permet pas la production d'électricité de grande puissance. Le dispositif suivant l'invention, permet d'éviter ces in convénients, dans celui-ci en effet il est possible d'envisager la production de courant électrique à relativement grande puissance tout en présentant une grande robustesse mécanique à lac- tion des vents de grande vitesse. Le dispositif, objet de l'invention comporte comme élément moteur, un plan métallique de longueur déterminée auquel on a im primé une torsion hélicoïdale autour d'un axe-support, de plus on à muni les arêtes extérieures de cet hélïcoïde de parois à double révolution qui ont pour but bien précis de guider efficacement les filets d'air sans qu'il y ait cavitation sur l'hélicoïde principal, l'arbre -support étant mécaniquement et directement réuni à une génératrice de courant électrique, l'ensemble rotatif est entouré d'une gaine fixe qui en épouse les formes extérieures tout en étant d'un diamètre supérieur pour ne pas gêner son mouvement de rotation, les filets d'air ,par ce fait, retent sensiblement parallèles dans leur traversée du dispositif. La forme générale extérieure des éléments rotatifs présente une entrée d'air de plus petit diamètre que la sortie de ce dernier, ce qui a pour effet de produire une dépression vers la sortie d'air et d'augmenter le rendement de l'ensemble, en effet dès que le vent entre par la plus petite ouverture, l'élément hélicoTdal se met en mouvement de rotation, comme la surface de ce dernier est plus grande dans la partie opposée à l'entrée d'air, elle crée une dépression, oe qui a pour effet une aspiration de l'entre vers la sortie qui accélère la vitesse de déplacement des filets d'air à l'intérieur de la gaine qui entoure 11 élément hélicoidal. Pour que l'ensemble dn dispositif demeure toujours face au vent un ou plusieurs servo moteurs seront prévus pour ètre actionnés par l'action d'une ou plusieurs girouettes, ce dernier procédé étant connu, il n'en sera pas fait mention, une autre originalité du dispositif consiste comme il a été mentionné, dans la présence d'une paroi en forme d'aile à double mouvement de révolution, fixée sur l'arête extérieure et dans une seule direction de l'élément hélicordal principal, cette disposition apporte une considérable augmentation du rendement général en évitant la cavitation des filets d'air dans les éléments en mouvement de rotation. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. La FIGURE 1 représente le dispositif en plan vertical, dont seule la gaine 7 - est représentée en coupe, et une vue de face avant (coté plus petite ouverture) en élévation, l'ensemble comporte l'arbre rotatif 1 - sur lequel est soudée en 10 - la forme hélicoSdale métallique mince 4 - 4' -,on remarquera que cette dernière décrit une demi révolution autour de l'arbre 1 -, une des faces de courbure 4 - apparaissant en 4' - maia présentant sadeu- xiême face au regard de l'observateur, autrement dit 4 - est l'une des faces et 4' - l'autre face de la même forme métallique de relativement faible épaisseur.L'arbre 1 - est supporté par le coussinet 2 - et le coussinet antérieur de la génératrice de courant électrique 8 - qui sont centrés et maintenus aux deux extrémités de la gaine fixe 7 - par les profilés 3 - et 9 -, la surface de l'hélicolde principal, composée de deux partie opposées et inversement semblables,est complétée par les formes 5 - et 6 - qui sont soudées sur les arêtes et orientées à 900 par rapport à la surface de l'hélicoSde principal 4 - 4' -, elles débordent cette dernières dans le sens oppoSé à la rotation de l'ensemble qui se fait dans le sens de la flèche. La gaine 7 - sert donc de bati à l'ensemble turbine 1 - 4 - 5 - 4' - 6 - 3 - 9 - et 8 -, comme l'ensemble doit tou jours faire face au vent qui est admis par la plus petite ouverture du dispositif (dans le sens des flèches) la gaine 7 - est solidaire de l'axe de pivotement Il -, les roues 13 - et -- leur support 14 - seront utilement mus par des servo-moteurs commandés par une ou plusieurs girouettes (non indiquées),ainsi l'ensemble pourra prendre toutes directions en se déplaçant sur le rail circulaire 12 - et se maintenir face au vent en permanence. Le vent entre donc par la plus petite ouverture du dispositif dans le sens des flèches, frappe les parois hélicordales 4 - 4' - et son opposée et met en mouvement de rotation le rotor 4 - 4' - 5 - et 6 - ainsi que la génératrice de courant électrique 8 - qui lui est associée, les filets d'air, guidés par les formes 5 - et 6 - se précipitent vers la partie la plus large du dispositif par l'effet de dépression en augmentant fortement le rendement de l'ensemble, la plus grande dépression étant située dans la partie a a du dispositif, il est bien évident que si les surfaces à double révolution 5 - et 6 - n'existaient pas il se produirait une grande déperdition de l'effet moteur, en effet ces dernières guident les filets d'air en circulation et empêche toute cavitation. il est également bien évident qu'on pourra munir l'entrée d'air de la turbine d'obturateurs commandés par la vitesse d'écou- lement de l'air dans le corps du dispositif, de façon à ce que lesdits obturateurs se ferment dés que la vitesse du vent serait telle qu'elle pourrait endommager le rotor. La FIGURE 2 représente le dispositif vu en plan, qui peut se déplacer circulairement sur le rail 12 autour de son axe de rotation Il - ou on doit placer la ou les girouettes de détermination d'orientation face au vent dont le sens d'arrivée est repr*- senté par une flèche, on peut également voir l'enveloppe profilée de la turbine 8 -, le coussinet avant 2 - et les roues 13- à l'aide desquelles l'ensemble se déplace et qui sont fixées sur la partie cylindrique 7 - ou s' effectue la sortie de l'air turbiné. Le dispositif, objet de l'invention qui vient d'être décrit pourra être utilisé dans tous les cas ou la géographie et le relief assureront l'e istance de vents pour la production de courant électrique, courant électrique qui pourra ètre stocké dans des acc7zzu- lateurs adéquats il reste à noter que le dispositif pourra également ètre utilise pour récupérer les chutes doleau de faible déni vellation,qui seront alors exploit 6 avec un haut rendement. Comme on a pu le remarquer, par la position même des rabats la turbine ne peut fonctionner que dans un seul sens, même dans une forme de réalisation entièrement cylindrique. R E V E Li D Q A T I O N S 1 - Dispositif hélicordal destiné à récupérer la force d'écou lement des fluides, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens incorporés de guidage de filets des fluides qui augmentent le rendement des appareils du mème genre. 2 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que les arètes de l'hélicoTde principal sont munies de parois à double révolution fixées à 900 par rapport à chaque segment angulaire dudit hélicoTde principal. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les parois ou rabats fixées à 900 sur l'hélicoIde prin cipal sont en opposition. 4 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par .le fait que les hélicoides rotatifs sont contenus dans une gai ne fixe de mème profil que ces derniers quand ils sont ani més d'un mouvement de rotation. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la gaine profilée, munie d'un axe de pivotement peut se déplacer sur un rail circulaire selon la direction des vents, l'ensemble étant supporté par des roulements mis en mouve ment par l'action d'appareillage connu et assurant en per manence l'orientation dans le sens d'arrivée du vent.