Brevet FR2380437A1 — publié le 19780908

Argument : Le présente invention est du domaine des turbines à air. Elle concerne une turbine dans laquelle le flux d'air est constitué par le vent, et qui a pour objet de transformer l'énergie éolienne en une autre forme cL'ênergie, électrique par exemple, utilisable pour une installation domestique. La turbine de l'invention-se caractérise par des aubes planes oscillantes, mais dont l'oscillation est limitée à un angle inférieur à 90 degrés. Art antérieur OR e,- de'tout temps, cherché à utiliser l'énergie éolienne au bénéfice d'installations ne demandant qutune faible puissance. Les appareils mis au point à cet effet sont soit du type turbine rotative à axe horizontal, soit du type turbine rotative à axe vertical. Les premiers exigent, pour avoir un bon rendement, que l'axe horizontal soit en permanence orienté dans une direction faisant un angle déterminé avec la direction du vent ; leur orientation doit donc pouvoir etre modifiée à volonté, ce qui les rend complexes et lourds. Les seconds souffrent d'inconvénients différentes : leurs aubes doivent offrir une résistance minimum au vent dans la portion de mouvement de rotation qui est à contrevent, et exigent donc un dispositif d'échappement généralement fragile. Exposé général L'invention a pour-objet une turbine à air à axe vertical qui présente les avantages suivents : - elle est de construction simple et donc économique, - elle assure une orientation automatique des aubes dans toutes les positions qu'elles occupent au cours de leur rotation. Une turbine à air conforme à l'invention présente un axe de révolution perpendiculaire à la direction générale du flux dais, vent en particulier, une pluralité d'aubes mobiles identiques, montées oscillantes sur des arbres, parallèles à l'axe de la turbine, répartis uniformément et à égale distance autour de ce dernier. Elle se caractérise en ce que le degré de liberté d'oscillation des aubes sur leurs arbres est de préférence compris entre 60 et 80 degrés. L'expérience a montré que grâce à cette disposition l'échappement de l'air s'exécute au mieux et la résistance à la rotation est minimum. Suivant une autre caractéristique de l'invention les arbres des aubes sont montés entre deux flasques parallèles, plans, perpendiculaires à l'axe de la turbine et celle-ci comporte en outre pour chaque aube une butée limitative d'oscillation. Dans une forme préférentielle de réalisation ces butées sont des nervures régulièrement disposées sur un cylindre circulaire, compris entre les deux flasques, et de même axe que la turbine. Suivant une autre caractéristique de l'invention les aubes sont planes, ont la forme de deux rectangles accolés} l'arbre de l'aube forment hauteur du plus petit rectangle et ce dernier étant partiellement engagé entre les deux flasques. grâce à cette forme d'aube la limitation de l'oscillation, déjà assurée dans un sens par les butees, l'est dans l'autre par le contact du grand rectangle avec la tranche des flasques. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la turbine ne possède pas de flasques, mais les arbres des aubes, celles-ci de préférence rectangulaires, sont montés en bout de bras rotatifs dont le plan de rotation est perpendiculaire à l'axe de la turbine. Dans cette forme de réalisation chaque bras rotatif présente deux aubes disposées symétriquement. Enoncé des figures La Fig. 1 est une vue de dessus d'une turbine à air selon l'invention, flasque supérieur enlevé. La Fig. 2 est une vue en coupe suivant II II de la Fig. 1. La Fig. 3 est une vue perspective partielle ou ne sont représentées que deux aubes de la turbine. La Fig. 4 est une vue de dessus d'une autre forme de réalisation. Le Fig. 5 est une vue en élévation partielle de la turbine de la Fig. 4 où ne sont représentées que deux aubes de la turbine. Description détaillée de formes de réalisation On voit sur les Figs 1, 2 et 3 une turbine d'axe verti cal X X' qui comporte deux flasques circulaires plans paral lèles 1 et 2. Des aubes, ici six aubes, 3, 4, 5, 6, 7 et 8 sont montées oscillantes sur des arbres 9, 10, 11, 12, 13 et 14 parallèles à l'axe de la turbine pris entre les deux flasques 1 et 2 et régulièrement espacés. Entre les deux flasques 1 et 2 est disposé un cylindre 15, de même axe que la turbine, qui porte sur sa périphérie six butées 16, 17, 18, 19, 20 et 21, butées qui limitent les oscillations des aubes dans le sens de leur ouverture. Les aubes sont constituées de deux rectangles accolés suivant un de leurs côtés parallèles à l'axe de la turbine. Ainsi l'aube 7 est constituée de deux rectangles 22 et 23, accolés suivant le côté commun 24 (Fig. 3), ce côté étant, pour le rectangle 22 plus grand que la distance séparant les deux flasques. Grâce à cette disposition l'oscillation des aubes est limitéedans le sens de la fermeture (ou rabattement) de l'aube. Le degré de liberté d'oscillation des aubes est représenté par l'angle a, qui est voisin de 80 degrés. Dans la forme de réalisation représentée aux Figs 4 et 5, les aubes 25 sont de forme rectangulaire et leurs arbres 26 sont montés en bout de bras 27, dont l'extrémité 28 forme butée pour la limitation des oscillations des aubes dans le sens de la fermeture (ou rabattement). Dans l'autre sens, la limitation des oscillations résulte de l'application de l'aube sur le bras lui-même. Ici encore le degré de liberté d'oscillation des aubes est l'angle a, voisin de 80 degrés. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Turbine à air d'axe de révolution perpendiculaire à la direction générale du flux d'air, comportant une pluralité d'aubes mobiles identiques, planes, montées oscillantes sur des arbres parallèles à l'axe de la turbine, répartis uniformoment et à égale distance autour de lui, caractérisée - en ce que le degré de libert d'oscillation des aubes sur leurs arbres est compris entre 60 et 80 degrés. 2.- Turbine selon la revendication 1, caractérisée - en ce que les arbres des turbines sont pris entre deux flasques parallèles, perpendiculaires à l'axe de le turbine et en ce que cette dernière comprend en outre pour chaque aube, une butée limitatrice d'oscillation 3.- Turbine selon la revendication 2, caractérisée - en ce que les aubes sont planes et ont la forme de deux rec tangles accolés. 4.- Turbine selon la revendication 1, caractérisée - en ce que les arbres des aubes sont montés aux extrémités de bras rotatifs dont le plan de rotation est perpendiculaire à l'axe de la turbine.