Brevet FR2620173A1 — publié le 19890310

fO"iOM a) titre: EOLIENNE A AXE VERTICAL, VOLETS HORIZONTAUX MOBILES ET REGULATION AUTOMATIQUE b) domaine technique éolienne, production d'énergie à partir de la pression du vent c) état de la technique antérieure: L'exploitation des éoliennes est rendue difficile par l'irrégularité du vent et sa violence occasionnelle. d) exposé sommaire: La combinaison d'un axe de rotation (4) et de volets horizontaux mobiles actifs ( 1 ) et passifs(2)dont la surface s'oppose ou s'efface au passage du vent, permet d'obtenir un sens de rotation constant de l'axe de rotation (4). La régulation automatique permet de moduler instantanément l'importance de la surface des volets sur laquelle le vent fait pression, par variation de l:angle d'incidence de la surface des volets par rapport à la direction du vent: sous l'effet de la force centrifuge, la masselotte (5) soulève la barre de régulation (6); les taquets de régulation (10) permettent alors un débattement plus important des volets actifs ( 1 ) qui offrent alors une surface réduite à l'action du vent. e) présentation des dessins:- FIG. i: VUE GENERALE EN ELEVATION FIG. 2: VUE GENERALE EN PLAN FIG. 3: POSITION DE ROTATION: DETAIL DES VOLETS ACTIFS FIG. 4: POSITION DE ROTATION: DETA! L DES VOLETS PASSIFS FIG. 5: POSITION DE REGULATION: EFFACEMENT DES VOLETS ACTIFS FIG. 6: POSITION DE REGULATION: DETAIL DES VOLETS PASSIFS. e): exposé détaillé PRINCIPE GENERAL DE FONCTIONNEMENT (FIG. I ET 2): La force de rotation est obtenue par la différence de surface présentée au vent par les volets mobiles (1) et(2) de part et d'autre de l'axe de rotation( : la surface des volets actifs ( 1), arrétés par des taquets de régulation, est perpendiculaire au vent et oppose résistance à son passage; la surface des volets passifs (2) s'aligne dans la direction du vent et n'oppose pas de résistance ; la différence de pression entre volet actif (1) et volet passif (2) produit un couple de rotation. Lorsque l'éolienne tourne, les volets présentent successsivement leur face active dans la direction du vent et leur face passive dans le sens contraire du vent. Une masselotte de régulation (5) commande une barre de régulation(6) et peut être activée par une commande d'arrêt (7)située dans i'axe de rotation (4). POSITION DE ROTATION (FIG.3 ET 4) Les volets mobiles (1) et (2) sont montés sur un cadre métallique (3) par leur axe dont l'extrémité est coudée (axe coudé 8). En position active (fig. 3, vue latérale) les taquets de régulation ( 10) portés par la barre de régulation( 6) limitent le débattement de l'axe coudé (8) et maintiennnent la surface des volets actifs (1) perpendiculaire à la direction du vent. En position passive (fig.4 vue latérale), I'axe coudé (8) des volets passifs (2) est libre et la surface des volets s'aligne dans la direction du vent. Un taquet de limitation (9) porté par le cadre métallique (3) empêche le volet de se mettre à tourner sur lui-même. POSITION DE REGULATION (FIG. 5 ET 6): Les taquets de régulation ( 10) sont solidaires de la barre de régulation (6) qui peut coulisser verticalement le long du cadre métallique (3) dans un rail. Le déplacement vers le haut de la barrc de régulation (6) est commandé par une masselotte (5) dont le poids à l'arrêt pousse la barre de régulation (6) vers le bas. Les volets ( 1) sont alors maintenus en position active et l'éolienne se met à tourner. La vitesse limite de rotation est obtenue lorsque la force centrifuge écarte la masselotte (5) de l'axe de rotation et soulève la barre de régulation (6); les taquets de régulation (10) remontent et permettent alors un débattement plus important de l'axe coudé (8); la surface des volets actifs présentée au vent est moindre et la vitesse diminue (ou se stabilise). ( fig. 5). La régulation fonctionne aussi pour limiter l'effet des coups de vent brutaux; dés que les volets supportent une pression trop forte, l'axe coudé (8)appui suffisamment fort sur le taquet de régulation ( 10) pour soulever la barre de régulation (6) et la masselotte (5) et permettre une diminution de la surface présentée au vent. La régulation permet aussi d'arrêter ou de mettre en route progressivement l'éolienne: la masselotte (5) et la barre de régulation (6) peuvent être commandées par un disque (7) dirigé à travers l'axe de rotation. g) applications industrielles: l'éolienne peut être utilisée soit avec un alternateur, pour produire de l'éléctricité, soit pour produire de l'énergie mécanique en relai de moteurs thermiques ou électriques (bi-énergie); exemples d'applications pompes pour l'alimentation et la mise en pression de l'eau, irrigation pompes à chaleur, pour le chauffage et la climatisation propulsion des bateaux. REVENDICATIONS 1) Dispositif de type éolienne à axe vertical et volets horizontaux mobiles, caractérisé en ce que la disposition des volets mobiles (1) et (2), montés sur un cadre métallique (3) par leur axe, lequel est coudé à l'une de ses extrémités (8) peuvent prendre deux positions, active ou passive ,et qu'une barre de régulation( 6) portant des taquets de régulation ( 10) sur lesquels viennent buter les axes coudés( 8) est commandée soit par une masselotte de régulation (5) soit par une commande d'arrêt (7). 2) Eolienne à axe vertical et volets horizontaux selon la revendication 1 caractérisée par ce que les taquets de régulation ( 10) portés par la barre de régulation(6) limitent le débattement des volets mobiles et les rendent actifs( 1) et s'opposant au passage du vent, ou passifs( 2) et laissant passer le vent, la différence de pression en résultant, provoquant un couple de rotation de l'axe de rotation(4). 3) Eolienne à axe vertical et volets horizontaux selon la revendication 2 caractérisée par ce que la force centrifuge agissant sur la masselotte de régulation (S)peut déplacer la barre de régulation (6) en fonction de la vitesse de rotation de l'axe de rotation( 4) et modifier la position des taquets de régulation( 10) par rapport aux axes coudés( 8) des volets actifs( 1), modulant la surface présentée au vent, et faisant varier la puissance du couple de rotation. 4) Eolienne à axe vertical et volets horizontaux selon la revendication 2 caractérisée en ce qu' en cas de brusque coup de vent, la forte pression exercée sur le volet actif ( 1 )soulève la barre de régulation (6) et la masselotte (5) et permet un débattement plus important des volets actifs (1) qui offrent alors une surface moindre à la résistance au vent. 5) Eolienne à axe vertical et volets horizontaux selon la revendication I caractérisée par ce qu'une commande d'arrêt (7) permet de soulever ou d'abaisser la masselotte ( 5) et la barre de régulation (6) et d'augmenter ou diminuer volontairement la surface des volets actifs( 1) présentée à faction du vent, et d'arrêter ou mettre en marche progressivement l'éolienne.