Brevet FR2438178A1 — publié le 19800430

La présente invention concerne toutes les roues à aubes dont l'axe est perpendiculaire ou oblique par rapport au passage du fluide donc du type "moulin à eau". Ce type de roues à aubes a l'avantage d'utiliser des forces tangentitles donc très intéressantes avec un minimum de résistance et de pertes. Malheureusement, elles ne peuvent être utilisées que dans certaines conditions, dont la principale est son minimum d'immersion. Seules les extrêmités des aubes sont utilisées comme c'est le cas pour les bateaux à aubes ou les anciens moulins à eau. En effet, très vite, lorsqu'elle est quelque peu enfoncée dans l'eau, la roue est freinée soit par le poids de l'eau que les aubes remontent avec elles, soit tout simplement par la dépression négative créée derrière l'aube qui remonte. Plus la roue est noyée, plus elle est freinée et même bloquée. D'autre part, lorsque le flui de change de sens, la roue change elle aussi de sens de rotation. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces incon vénients. En effet, on peut alors utiliser un mouvement de fluide en va et vient et surtout la roue à aubes peut être entièrement submergée puisqu'on supprime le contre couple négatif et la dépression négative des aubes (2) qui ne sont pas dans la partie active de la rotation. Le mécanisme comporte donc des roues à aubes (1) dont la largeur peut être trams importante et dont le diamètre varie en fonction de l'utilisation. Ce sont alors de véritables cylindres à aubes alrgnés-c8te à côte et dont les axes de rotations (9) sont fixés sur un chassis (10) principal faisant cadre à la manière d'une grille. Cet ensemble peut constituer un radeau flottant pour l'utilisation de l'énergie des vagues. Dans ce cas, les roues à aubes peuvent avoir une forme hélicoldale (11) autour de leur axe de rotation (9) leur forme peut varier ainsi que le nombre d'aubes. Sur le chassis principal sont également fixés les déflecteurs (3) qui servent à orienter le fluide au cours de son passage sur la moitié active de la roue et à protéger de ce même courant de fluide la deuxième moitié de la roue. Ce sont ces déflecteurs (3) qui peut mettent d'utiliser le courant du fluide dans un sens ou dans l'autre sans modifier le sens de rotation des cylindres à aubes. Ces déflecteurs peuvent être simples (3) ou doubles (4). Les simples (3) protègent une moitié de cylindre et orientent le fluide sur la moitié non protégée de ce même cylindre et sur celle du cylindre suivant. Dans ce cas, tous les cylindres tournent dans le même sens (Fig. ). Les déflecteurs doubles (4) protègent à la fois deux moitiés de cylindres consécutifs et dévient le courant sur les deux autres moitiés non protégées (Fig. ). Dans ce cas, les cylindres tournent en sens inverse. Les côtés du radeau sont protégés par des déflecteurs plus importants (5) et de forme arrondie mais ayant les mêmes fonctions (Fig. ). Tous ces déflecteurs sont creux ou bien construits en matière légère afin de servir de flotteurs au radeau. Les roues à aubes vues en coupe (Fig. ) doivent être creuses (6) intérieurement afin de permettre le passage de l'air comprimé ou non qui doit reSsortir par aspiration au travers des clapets ou valves (7) situés sur la partie concave (8) de l'aube lorsque celle ci est en dépression. Cette dépression se crée lorsque l'aube n'est plus soumise à la pression du courant du fluide, donc plus dans sa phase motrice, mais diamétralement opposée. C'est cette dépression négative, qui, en entrainant le fluide derrière l'aube, bloque la roue lorsqu'elle est submergée. En effet, si un certain volume d' eau pousse une aube d'un chté et que l'aube diamétralement opposée, entraine le même volume d'eau, il y a équilibre de forces et donc blocage du système.Il suffit alors d'éviter cette aspiration du fluide en supprimant cette dépression, c'est à dire en laissant échapper de l'air qui sera aspiré derrière l'aube au travers des clapets (7). C'est l'air qui prendra la place du fluide en le de'cdL- lant de la paroi. Le fluide ne sera plus entrainé dans la rotation complète de la roue et se voit alors libéré ce qui permet à la roue de continuer à tourner et ceci quelle que soit la position de l'aube en dépression donc quel que soit le sens du courant du fluide. Dans le cas d'un radeau utilisant l'énergie des vagues, soit pour avancer (propulsion avec hélices à l'extrêmité des axes de rotation (9) des cylindres à aubes hélicoldaux) soit pour entrainer un alternateur (13) il suffit de faire communiquer l'extrêmité des axes de rotation (9) des cylindres donc de leur partie centrale (6) creuse avec des cheminées d'aspiration (12) suffisamment hautes pour ne pas être submergées. (Fig. ). La dépression est elle que l'air est suffisamment aspiré pour ne pas avoir besoin d'être comprimé. D'autre part, le liquide pénétrant éventuellement à l'intérieur de la partie creuse (6) de la roue à aube est obligatoirement aspiré à l'extérieur et il est amené prés des clapets du fait de la forme intérieure de la roue et du fait de la force centrifuge. Le dispositif, objet de l'invention peut donc être utilisé à la place de nombreuses turbines dont l'axe de rotation est dans le même sens que le courant du fluide (hélice, groupe bulbe, etc.) avec souvent un meilleur rendement, mais surtout, il peut être utilisé lorsque l'on veut capter un mouvement de va et vient (tel que la houle ou bien l'énergie d'un fleuve dont la hauteur de chute du barrage ne permet pas l'installation d'une turbine à grande vitesse de rotation. Ce dispositif peut aussi trouver son application dans l'alimenta tion en électricité d'une balise radio électrique ou plateforme d'exploration ou même station sousmarine ou autre station en pleine mer tel qu'un phare. En fait ce principe fut initialement étudié pour la propulsion d'un radeau utilisant l'énergie des vagues. D'autre part, son effet d'aspiration est également intéressant et peut, lui aussi, trouver des applications. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant de faire tourner sans interruption toujours dans le même sens et de façon profitable, des roues aubes même lorsque celles-ci sont entièrement submergées et ce, quel que soit le sens de passage du fluide, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen permettant d'utiliser seulement les pressions engendrées par le passage du fluide en supprimant les dépressions qui freinent le mouvement de rotation. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen qui permet d'utiliser seulement les pressions engendrées par le passage est une série de déflecteurs simples (3) ou doubles (4) qui orientent le fluide sur la partie active de la roue à aubes en protégeant l'autre partie. 3) Dispositif selon la revendication 1 caratérisé par le fait que le moyen qui permet de supprimer les dépressions créées sur la face concave des aubes (8) diamétralement opposées à celles soumises à la pression du courant du fluide comporte un ensemble de valves ou clapets anti-retour (7) placés sur cette surface concave (8) pour laisser échapper l'air contenu à l'intérieur de la roue à aube 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que l'air aspiré au travers des valves (7) par la dépression est amené de l'extérieur du système par l'intermédiaire de l'intérieur creux (6) de la roue à aubes. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que l'intérieur creux des toues à aubes est raccordé à leur extrê- mité, à une cheminée d'aspiration ouverte à l'air libre ou éventuel lement mise sous pression. 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les déflecteurs simples ou doubles, parallèles aux axes des roues à aubes, sont fixés sur un chassis vertical ou horizontal suivant l'utilisation, c'est à dire perpendiculaire au sens du courant. 7) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les déflecteurs sont creux ou en matière suffisamment légère pour servir de flotteurs au radeau ainsi construit par la juxtaposition d'un nombre indéfini de cylindres à aubes fixés sur le chassis de ce radeau. 8) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la de pression créée derrière les aubes qui ne sont pas motrices dans cette phase de leur rotation est telle que le dispositif peut être utilisé seulement pour son effet d'aspiration à la sortie des cheminées d'aspiration. 9) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que les cylindres à aubes peuvent avoir une forme hélicoidale autour de leur axe de rotation ce qui augmente l'effet d'entrai nement dans le cas d'un radeau flottant utilisant l'énergie des vagues comme moyens de propulsions avec hélices à I'extrêmité des axes de rotation des cylindres à aubes. 10) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que s'il est utilisé profondément submergé en mer, du fait de la haute pression du milieu, l'air peut être remplacé tout simplement par le fluide lui-mEme et la prise d'aspiration aux extre- mités des axes étant orienté dans le sens du courant pour utiliser par exemple, lténergie des courants marins, et réciproquement, le même système, air avec air, pour utiliser l'énergie éolienne ; la prise d'aspiration étant une simple manche à air orientée automatiquement dans le sens du vent.