Brevet FR2643976A1 — publié le 19900907

-1- "Dispositif de captage de rayons solaires". La présente invention se rapporte à un dispositif de captage de rayons solaires apte à capter les rayons solaires en faisant appel à un grand nombre d'éléments de captage de rayons solaires. La présente Demanderesse a déjà proposé un dispositif de captage de rayons solaires comprenant un corps de base cylindrique, une barre de support (un arbre tournant), un dôme transparent de forme convexe assujetti à la plaque de base, un élément de captage de rayons solaires construit de façon solidaire avec la lentille, auquel, au centre de sa partie inférieure, est fixée l'extrémité entrée du cible de guidage de lumière, un détecteur de position solaire destiné à détecter l'emplacement du soleil, les éléments de captage de rayons solaires montés sur une plaque de montage qui est supportée par la plaque de base, la plaque de base supportée par le corps de base par l'intermédiaire d'un arbre tournant, un bras de support pour supporter de façon rotative ledit arbre tournant et une barre de support pour faire tourner ledit bras de support autour d'un axe coupant celui de l'arbre tournant à angle droit, le détecteur de position solaire détectant l'emplacement du soleil et commandant les premier et second arbres tournants de manière à ce que la lentille soit toujours tournée vers le soleil. Dans le dispositif de l'art antérieur susmentionné, la conception suivant laquelle la plaque de base est supportée de façon --2-- rotative par le bras de support permet difficilement de fabriquer un dispositif de captage de rayons solaires plus compact et plus puissant et comportant un grand nombre d'éléments-de captage de rayons solaires, étant donné la faible durabilité du bras de support. En outre, le positionnement des éléments de captage de rayons solaires devant l'arbre tournant (vus du côté du soleil) entralne une charge déséquilibrée pour le système de support qui se compose de l'arbre tournant, du bras de support et de la barre de support. La présente invention a pour objet de fournir un dispositif présentant une construction compacte et apte à fonctionner efficacement, la charge imposée au système de support étant équilibrée. La présente invention a également pour objet de fournir un dispositif de captage de rayons solaires à grande échelle, qui est capable de comporter un plus-grand nombre d'éléments de captage de rayons solaires grâce à un système de support approprié, dans lequel une barre de support peut supporter de façon rotative la partie centrale rainurée d'un cadre de support comportant un groupe d'éléments de captage de rayons solaires situés devant la barre de support et le reste, ou au moins une partie des éléments de captage de rayons solaires restants, étant situé à l'arrière de l'arbre de support de manière à réduire le risque de la présence d'une charge excentrée au niveau du point de support. La figure 1 est une vue en perspective destinée à illustrer le dispositif de captage de rayons solaires proposé auparavant par la présente Demanderesse; La figure 2 est une vue de face destinée à illustrer le dispositif de captage de rayons solaires mettant en oeuvre la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2; La figure 5 est une vue illustrant un principe de guidage de la -3- lumière solaire & l'intérieur d'un cAble à fibre optique. La figure 1 est une vue en perspective Illustrant un exemple d'un dispositif de captage de rayons solaires proposé auparavant par la présente Demanderesse. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un corps de base cylindrique, 2 désigne une barre de support (un arbre tournant) et 8 désigne un dôme transparent de forme convexe. Le dôme 8 est assujetti & la plaque de base 18. 13 désigne un élément de captage de rayons solaires construit de façon solidaire avec la lentille 12 et auquel est fixée, au centre de sa partie inférieure, une extrémité entrée du câble de guidage de lumière (non représenté). 14 désigne un détecteur de position solaire destiné à détecter l'emplacement du soleil. Les éléments de captage de rayons solaires sont montés sur une plaque de montage 17 qui est supportée par la plaque de base 18. Cette dernière est supportée par le corps de base 1 par l'intermédiaire d'un arbre tournant 15, d'un bras de support 16 supportant de façon rotative ledit arbre tournant 15, et d'une barre de support 2 destinée à entraîner en rotation ledit bras de support autour d'un axe coupant celui dudit arbre tournant à angle droit. Le détecteur de position solaire 14 détecte la position du soleil et commande les premier et second arbres tournants de manière à faire en sorte que la lentille 12 soit toujours tournée vers le soleil. Dans le dispositif de l'art antérieur susmentionné, la conception suivant laquelle la plaque de base 18 est supportée de façon rotative par le bras de support 16 permet difficilement de fabriquer un dispositif de captage de rayons solaires plus compact et plus puissant et comportant un grand nombre d'éléments de captage de rayons solaires, étant donné la faible durabilité du bras de support. En outre, le positionnement des éléments de.captage de rayons solaires devant l'arbre tournant 15 (vus du côté du soleil) entraÂne une charge déséquilibrée pour le système de support qui se compose de l'arbre tournant 15, du bras de support 16 et de la barre de support 2. La présente invention a été réalisée en vue de fournir un dispositif exempt des inconvénients-susmentionnés, et qui présente -4- donc une structure compacte et est apte à fonctionner efficacement, la charge imposée au système de support étant équilibrée. Pour atteindre l'objectif susmentionné, la présente Invention propose un dispositif de captage de rayons solaires comprenant une barre de support fixée à son extrémité inférieure à un mécanisme tournant et portant dans sa partie supérieure un arbre de support horizontal qui intersecte ladite barre de support à angle droit et supporte de façon rotative des plaques de montage comportant un grand nombre d'éléments de captage de lumière disposés sur celles-ci, caractérisé en ce qu'une partie majoritaire des éléments de captage de rayons solaires est disposée sur une plaque de montage frontale disposée devant la barre de support et l'arbre de support et le reste, ou au moins une partie du reste, des éléments de captage de rayons solaires est monté sur une plaque de montage disposée derrière la barre de support et l'arbre de support, et un cadre de support comportant une rainure afin de permettre à la barre de support de laisser tourner ledit cadre. La partie avant du dispositif est toujours tournée vers le soleil. Un mode de réalisation préféré sera décrit ci- après en référence aux dessins annexés. La figure 2 est une vue de face d'un dispositif de captage de rayons solaires de la présente invention et les figures 3 et 4 sont des vues en coupe suivant les lignes III-III et IV-IV, respectivement, de la figure 2. Sur ces dessins, 1 désigne la base, 2 désigne la barre de support, 3 désigne le cadre de support, 4 désigne l'arbre de support, 5 désigne le rotor, 6 et 7 désignent des éléments de captage de rayons solaires, 8 désigne le dôme transparent et 9 désigne une rainure prévue dans le cadre de support. De la manière décrite précédemment en référence à la figure 1, chacun des éléments de captage de rayons solaires 6 et 7 comporte une lentille pour faire converger la lumière solaire et pour maintenir au point focal de ladite lentille l'extrémité d'entrée d'un câble de guidage de lumière (non représenté) qui reçoit la lumière solaire focalisée par ladite lentille et qui la transmet par -5- l'intermédiaire du cible à tout endroit o la lumière est requise. Conmme mentionné ci-dessus en référence à la figure 1, tous les éléments de captage de rayons solaires sont commandés par le signal de sortie d'un détecteur 14 de la position du soleil de manière à ce qu'ils soient toujours tournés vers le soleil, grâce à la rotation de la barre de support 2 par l'intermédiaire du rotor dans le corps de base 1. Une rainure 9 est prévue dans la moit1ié inférieure du cadre de support 3 de manière à ce que ce dernier puisse être supporté par la barre de support 2 disposée dans ladite rainure 9. Le cadre de support 3 est relié par l'intermédiaire du mécanisme tournant 5 à l'arbre de support 4 assujetti à la partie supérieure de la barre de support 2. Les éléments de captage de rayons solaires peuvent être assujettis par tous moyens appropriés au cadre de support 3 de telle manière que le groupe-avant 6 d'éléments de captage de rayons solaires, qui correspond à la barre de support et à l'arbre de support 4, à savoir la partie entourée d'une ligne en trait gras sur la figure 2, soit situé à l'avant de l'arbre de support 4, les groupes 7 d'éléments de captage de rayons solaires restants étant situés à l'arrière du cadre. Dans ce cas, la répartition des éléments de captage de rayons solaires sera effectuée de manière à ce qu'au moins un groupe d'éléments de captage de rayons solaires correspondant à la barre de support 2, à l'arbre de support 4 et au mécanisme tournant 5, soit positionné à l'avant du cadre de support 3. Bien que les autres groupes puissent être tous placés à l'arrière du cadre de support 3, une disposition optimale consisterait à disposer lesdits groupes de manière à placer le centre de gravité de tous les groupes supportés par le mécanisme tournant 5 au niveau d'un point coupant la barre de support 2 et l'arbre de support 4. Comme le montre la description précédente, la présente invention permet d'obtenir un dispositif de captage de rayons solaires à grande échelle comportant un plus grand nombre d'éléments de captage de rayons solaires grâce à son système de support approprié dans lequel une barre de support est apte à supporter de façon rotative la partie centrale rainurée d'un cadre de support comportant un -6- groupe d'éléments de captage de rayons solaires situé devant la barre de support et le reste, ou au moins une partie du reste des éléments de captage de rayons solaires, étant situé à l'arrière de l'arbre de support de manière à réduire le risque de la présence d'une charge excentrée au niveau du point de support. La figure 5 est une vue illustrant la manière de guider les rayons solaires captés par la lentille 31 dans le guide de lumière. Sur la figure 5, 12 désigne une lentille de Fresnel ou analogue et 20 désigne un guide de lumière destiné à recevoir la lumière solaire focalisée par ladite lentille et à transmettre cette lumière à travers le guide jusqu'à l'endroit voulu. Lorsque-la lumière solaire est focalisée à travers le système de lentille, l'image solaire a une partie centrale qui se compose de lumière presque blanche, et une partie circonférentielle qui contient une grande quantité des composantes de lumière ayant des longueurs d'onde correspondant au point focal du système de lentille. Par conséquent, lorsque la lumière solaire est focalisée à travers le système de lentille, le point focal et les dimensions de l'image solaire varieront en fonction des longueurs d'onde des composantes de la lumière. Par exemple, la lumière de couleur bleue qui a une longueur d'onde courte donne une image solaire de diamètre D1 à la position P1. En outre, la lumière de couleur verte donne une image solaire de diamètre D2 à la position P2 et la lumière de couleur rouge donne une image solaire de diamètre D3 à la position P3. Par conséquent, lorsque la surface d'extrémité réceptrice de lumière du guide de lumière est placée à la position P1, il est possible de capter de la lumière solaire contenant une grande quantité des composantes de couleur bleue à sa partie circonférentielle. Lorsque la surface d'extrémité réceptrice de lumière du guide de lumière est placée à la position P2, il est possible de capter de la lumière solaire contenant une grande quantité des composantes de couleur verte à sa partie circonférentielle. Lorsque ta surface d'extrémité réceptrice de lumière du guide de lumière est placée à la position P3, il est possible de capter de la lumière solaire contenant une grande -7- quantité des composantes de couleur rouge à sa partie circonférentielle. Dans chaque cas, le diamètre de la lumière guidée peut être sélectionné en fonction des composantes-de lumière à capter. Par exemple, les diamètres requis des guides de lumière sont D1, D2 et D3, respectivement, selon les couleurs de rayons lumineux voulues, à savoir les couleurs bleue, verte et rouge. De cette manière, Il est possible de réaliser des économies sur la quantité de câble à fibre optique requis et de capter ainsi de la manière la plus efficace la lumière solaire contenant une grande quantité des composantes de la couleur voulue. En outre, comme Illustré sur la figure 5, si le diamètre de la surface d'extrémité réceptrice de lumière du câble à fibre optique est agrandi jusqu'à DO, il est possible de capter de la lumière contenant toutes les composantes de longueur d'onde visibles, mais ne contenant pas de rayons ultraviolets ni de rayons infrarouges. Il est également possible de faire fixer à l'avance, par le fabricant, les surfaces réceptrices de lumière des guides de lumière au niveau du plan focal du système de lentille, ou de faire en sorte que lesdites surfaces réceptrices de lumière soient réglables dans le sens de l'axe de lumière du système de lentille, l'utilisateur pouvant ainsi régler celles- ci au niveau voulu de manière à obtenir la lumière colorée voulue. Comme mentionné cl-dessus, lorsque la lumière solaire est focalisée à travers un système de lentille, l'image solaire présente une partie centrale composée de lumière de couleur blanche et une partie circonférentielle dont le contenu varie en fonction de la distance à partir du système de lentille. Autrement dit, si le système de lentille se trouve à une courte distance, une lumière de couleur bleue est captée, et s'il se trouve à une grande distance, une lumière de couleur rouge est captée. En réglant la position à laquelle sont placées les faces réceptrices de lumière des guides de lumière, il est possible d'éliminer les rayons infrarouges et ultraviolets de la lumière solaire et d'obtenir ainsi une lumière solaire convenant au bronzage et à la culture d'organismes animaux et végétaux. --8-- REVENDICATION 1. Dispositif de captage de rayons solaires comprenant une barre de support (2) supportée à son extrémité inférieure par un mécanisme tournant (5) et portant-dans sa partie supérieure un arbre de support horizontal (4), ledit arbre de support Intersectant ladite barre de support à angle droit et supportant de façon rotative des plaques de montage (17) comportant un grand nombre d'éléments (13) de captage de lumière disposés sur celles-ci, caractérisé en ce qu'une partie majoritaire des éléments de captage de rayons solaires est disposée sur une plaque de montage frontale disposée devant la barre de support et l'arbre de support et le reste (7), ou au moins une partie du reste, des éléments de captage de rayons solaires est monté sur une plaque de montage disposée derrière la barre de support (2) et l'arbre de support (4), un cadre de support (3) comportant une rainure (9) afin de permettre à la barre de support de laisser tourner ledit cadre.