Brevet FR2602737A1 — publié le 19880219

La pr*sente invention concerne un dispositif de PROPULSION DES NAVIRES DE PLAISANCE ET DE COMMERCE A L'AIDE DU VENT SANS VOILES. La propulsion des navires de plaisance par la force au vent, transformée en électricité propulsive & BR ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE t Aucun dispositif de ce genre,n'a fait l'objet d'un dépôt de Brevet à ce jour. Il semblerait que la propulsion d'un navire, & l'aide de la force du vent,non muni de voiles,n'ai fait a l'heure actuelle,le sujet d'aucune recherche industrielle opprofondie.Vraisemblablement A cause de la difficulté fondamentale à transformer l'energie du vent en energie propulsable. Le problème est tracé d'une façon rigide. Le vent en étant l'énoncé,l'énergie électrique propulsive en est la solution.Entre ces deux extrémités,determiner un appareillage fiable,n'est pas chose sisée. Un seul inventeur s'y rapproche,faisant allusion à des "charges de batteries" à l'aide du vent pouvant propulser un navire par temps calme. Brevet n 2.343.355 en date du 2 Mars 19?6. AVANTAGES PAR RAPPORT AU VOLLIER TRADITIONNEL : 1 ) Manceuvre du bateau par un seul homme. 2 ) Pilotage de l'intérieur par gros temps. 3 ) Absence de gîte et d'équipiers " au rappel " 4 ) Navigation vent debout sans problèmes. 5 ) Gain de poids de plusieures tonnes.(Suppression du lest.) 6 ) Gain de place à bord.(Absence de mâts,gréement,ect...) 7 ) Production d'électricité,supérieure à la demande du bord. Cette forme de navigation intérèsse bon nombre de plaisanciers. En effet,la manoeuvre des voiles,écoutes,winches équipage " au rappel " ect... ne permet pas une navigation "cool" sauf pour les "bouffeurs d'écoutes" qui trouvent là matière à dépense physique. En outre,la majorité des plaisanciers préfèrent le pil@tage à moteur,mais cette spécialité coûte cher. La navigation par propulsion électo-ventée,présente ces avantages gratuitement,mais sans toutefois reflèter les puissances des moteurs à explosion.Il va de soi,que l'énergie propulsive électrique,ne pourra jamais concurrencer " les gros cubes " thermiques,mais tout simplement remplacer la voile en navi gation. EXPOSE DES CARACTERISTIQUES DE L'INVENTION : Ce dispositif de propulsion nautique olectro- venté,appelé DELAVENT FRANCE ( Marque et Brevet déposés) se compose de quatre parties principales. 1 ) l'Eolienne 2 ) les Alternateurs ( au nombre do deux ) 3 ) le redresseur de courant 4 ) le moteur électrique de type universel. DESCRIPTION ET FONCTIONNEMENT DE CHACUNE DE CES PARTIES : L'éolienne,comme son nom l'indique,est la seule partie du dispositif qui ne soit pas à l'intérjaur du navire.Soumise & la force du vent,qui la fait tourner toujours aans le m8me sens,quel que soit la direction de celui-ci,c'est un tambour vertical de 2 mètres 10 de haut A partir du pont,et d'1 i 20 de diamètre. Il est composé de 20 pales,réunies verticalement autour de l'are du tambour. Cet axe traverse le pont et entraine dans le cale à l'aide d'une boite de démultiplication,deux alternateurs. Ceux sont connectés A un redresseur qui fournit du courant continu à un moteur électrique universel,qui entraine l'arbre d'hélice,par l'intermédiaire d'une boite de transfert. A noter que l'hélice est du type " A pas variable" Une alimentation à découpage,permet de "doser " l'ampérage pour la marche au ralenti.Le courant non consommé est alors dirigé vers des batteries tampon. La marche arrière est obtenue,soit t a) an inversant la polarité en production de coursnt continu. b) en inversant l'inclinaison des pales de l'hélice en production de courant alternatif ( produc tion directe dans le cas de mise hors circuit du redresseur de courant alternatif.) DESCRIPTION TECHNIQUE : 1 ) L'EOLIENNE : l'Eolienne est un tambour vertical,réalisé en kelvar (Marque déposée ) moulé en une seule pièce, de 2 m 10 de haut a partir du pont, et d'un diamètre de 1 m 20. Il se compose de 20 pales verticales,inclinées A leur base vers l'extérieur et vers le bas,pour permettre l'évacuation rapide des paquets de mer. Par mesure de sécurité,ce tambour est entoure d'une cage en grillage fin et rigide de O m 003 de diamètre,à mailles de O m 10 d'arête,traité atti corrosion marine. De plus,en prOvision d'un srrst plus ou moins long du bateau(réparations,hivernage)une housse en tissu impérméable plastique de 2m 20 de haut et de 1m 30 de diamètre, ouverte sur toute le hauteur jusqu'au centre du cercle,en haut,refermable a l'aide d'une cordelette,coiffe la cage de l'éolienne sur toute se hauteur. En outre,un blocage mécanique peut Stre réalisé sur l'éolienne,par la traversée de l'axe de celle-ci sous le pont,par la pose d'un levier manuel. Cet étui,en plus d'assurer la protection de l'éolienne empêche celle-ci de forçer sur eon axe bloqué par le levier par son rôle de coupe - vent. 2 ) LES PALES : Le tambour est composé de 20 pales verticales,chacune de dimension suivante:hauteur extérieure 1m 93,haut.int.1m80 largeur Om 58,épaisseur Om005,espace entre le pont et le bas des pales 0. 02.Elles sont solidaires du tube formant axe (l'âme du tambour) et présentent une ouverture au vent de 18 degrés.Chaque pale subit dans son orientation,un retard de 75 degrés par rapport à son point d'attache sur l'axe. 3 ) L'AXE : Celui-ci,d'une longueur totale de 3m10,dépasse vers le bas sous le pont de Om80Xconsidérant qu'il présente une épaisseur de 0m20.La mise "hors d'eau" de cet axe,est assuré par un presse étoupe situé a 0m40 au dessus du pont. Cet axe,posé sur roulements Q aiguilles,disposés horizontalement à sa base,est maintenu en haut,par une cage circulaire de Om 10 de hsuteur,munie sur son pourtour inté- rieur de roulements à siguilles disposés verticalement,ménagée dans le montant supérieur amovible du bâti du ou des tambours d'éolienne. 4) LE BATI /t Cette cage est tenue par un encadrement de poutrelles aluminium en forme de U,de Om10 de large et de Om01 d'épaisseur,fixé en cale et traversant le pont.Ce biti fait le tour complet du tambour.Dans le cas de bi-moteursélectriques,le montant supérieur smovible se prolonge pour encadrer la seconde éolienne,chacune placée de partet d'autre des bor dages du navire,à l'arrière. NOTA : L@ matériau utilisé pour la construction du tambour doit obéir à deux impératifs techniques : 1 ) La légèreté ( se mouvoir au moindre souffle ) 2 ) La résistance ( aux vagues et aux soups de vent ) II - LES ALTERNATEURS : Deux alternateurs de type " marine " d'une pui @sanse nominale de 500 ampères sous 48 volts,fixés dans la cale,entrainés par une boite de démultiplication mûe par l'éolienne,fournissent 550 A/h & 3.80O tours minute. Pour leur refroidissement,ces alternateurs sont A carcasse silettée dans leur longueur et sont munis d'un ventilateur de début d'axe. III - LE REDRESSEUR : La redresseur de courant alternatif de type marine est conçu pour redresser en permanence 1200 A/h sous 48 volts alternatif.Il dissipe 10 % d'energie en chaleur.IL restitue environ 1.000 A/h loua 48 volts Elii CONTINU. Cet appareil est dot d'accessoires suivants W a) Un dispositif electronique permettant,soit de charger les batteries lors de production d'énergie électrique non complètement consommée par le moteur,soit de prélever dans celles-ci,une production supplémentaire pour alimenter également le moteur électrique de arbre d'hélice on cas de vent faible. b) Un coup circuit automatique qui en cas de panne ou de surchauffe du redresseur,isole celui-ci et dirige la production des alternateurs directement sur le moteur entrai- nant l'arbre d'hélice. c) Une ventilation forçée dont la mise en route et l'arrêt amont commandés par un thermostat électronique A deux csptours de chaleur,fixés tous deux sur le haut du redresseur. IV = LE MOTEUR ELECTRIQUE : le moteur électrique de type universel,de construction de " marine " d'une puissance de 50 Kw/h sous 48 volts,tourne à 6.000 tours minute environ par vent xoyen.Il entraine par l'intermédiaire d'une boite de transfert équipée d'un " point mort " l'arbre d'hélice. Ce moteur est ailette dans le sens de sa longueur sur sa carcasse,et est muni d'un ventilateur en début d'axe. L'hélice est de type " & pas variable pour une rentabilité de traction optimale,et pour le fonctionnement de la marche arrière en alimentation par production de courant électrique alternatif. Ce dispositif de propulsion des navires de petit et moyen tonnage,à l'aide du vent,sans voiles par production d'électricité propulsive par l'intermé- aiaire d'un groupe électro-venté,décrit ci-dessus,est plus particulièrement destiné & la navigation de plaisance. REVENDICATIONS 1) Dispositif de propulsion des navires de plaisance et de commerce de petit et moyen tonnage l'aide du vent sans voiles,caractérisé en ce qu'il comporte,par arbre d' hélice,un groupe de propulsion électro-venté. 2) Dispositif selon la revendication précèdente,ce groupe électro-venté est caractérisé par sa composition en quatre parties principales,qui sont s a) l'éolienne b) deur alternateurs c) un redresseur de courant d) un moteur électrique universel. 3) Dipositif selon la revendication précèdente citée en 8) caractérisé par une éolienne réalisée an Kelvar (marque déposée)moulée an une seule pièce,de 2 i 10 de haut à partir du pont et de 1 m 20 de diamètre.Celle ci est composée de 20 pales verticales,inclinées à leur base vers l'extérieur,entourées d'une grille de protection et pouvant Stre recouverte à l'ârrêt par une bâche plastique cylindrique,ouverte sur le côté. 4) Dispositif selop les revendications 2 & 3 caractérisé par les fixations de l'axe de l'éolienne 3 En haut,il est bloqué dans une cage circulaire du diamètre de l'axe,de O X 10 de hauteur,munie sur son pourtour interne,de roulements à aiguilles,dipo- nés verticalement,ménagée dens le montant supérieur amovible du bâti entourant l'éolienne. En bas,caractérisé en ce que la partie interne de l'axe ( 1 i 40 su total ) traverse le pont et repose an cale sur des roulements à aiguilles dispo sés horizontalement. Cet axe,est caractérisé en ce qu'il entraine à se base,une boite de démultiplication. 5 ) Dispositif selon les revendications 2 & 3 * caractérisé par l'orientation des pales de l'éolienne à 75 degrés de retard,par rapport à leur point de fixation sur l' axe de l'éolienne. Egalement caractérisé par leurs dimensions suivantes g hauteur extérieure 1 1 m 93,hauteur inté rieure : 1 m 80,largeur Om 58,épaisseur ; O m 005, hauteur de l'espace entre le pont et le bas des pales S O i 02. 6 ) Dispositif selon les revendications 1-2-5,caractérisé par deux alternateurs de type " marine "fixés dans la cale,d'une puissance nominale de 500 ampères sous 48 volts chacun,silettés dans leur longueur,muni d'un ventilateur en début d'arbre et entrainés par l'axe de l'éolienne à l'aide d'une boite de démultiplica tion. 7 ) Dispositif selon les revendications 2 @ 6,caractérisé par un redresseur de courant alternatif,d'une capacité nominale de 1.200 A/h sous 48 volts,doté et caractéri sé par un dispositif électronique,permettont,soit de charger les batteries,soit de prélever dans celles-ci une production électrique supplémentaire pour alimen- ter la moteur électrique d'arbre d'hélice en osa de vent faible. 8 ) Dispositif selon le revendication 7,caractérisé par l'aménagement d'une ventilation forçée sur le redre sseur dont la mise en route et l'arrêt de celle-ci sont commandés par Un thermostat électronique & deux capteurs de chaleur fixés tous deux dans la partie haute du redresseur. 9 ) Dispositif selon les revendications 7 & 8 caractéri- sé par l'équipement d'un coupe circuit autom@tique sur le redresseur,qui en cas de penne ou de surchau- ffe de celui-ci,l'isole et dirige la production des alternateurs directement sur le moteur électrique entrainant l'arbre d'hélice. 10 ) Dispositif selon les revendications 2 - 6 - 7 - 9 caracterisé par un moteur électrique universel de type " marine " d'une puissance nominale de 50 Kw/h sous 48 volts,ailetté parallèlement à son axe,muni d'un ventilateur an début d'arbre,elimenté ppr la redresseur an production de courant continu,et directement par les alternateurs en production de courant alternatif,caractérisé en ce qu'il entraine par l'intermédiaire d'une boite de transfert,équipée d'un " point mort " l'arbre d'hélice.Caractérisé en ce que celle-ci est de type à " pas variable " pour pouvoir effectuer des marches arrières ,lors de l'alimentation du moteur an courant alternatif.