Brevet FR2704908A1 — publié le 19941110

La présente invention concerne un dispositif de turbine à voiles, qui reçoit horizontalement et directement la force des courants d'air ou d'eau sur une surface frontale, sans pas. L'utilisation des forces engendrées par les déplacements d'air ou d'eau est traditionnellement éffectuée, à l'aide de turbines ou d'hélices qui par leurs pas, distance qui sépare deux spires, transforme une force horizontale, en un mouvement latéral rotatif. Dispositifqui occasionne une perte de charge importante, une limitation de surface et de pas pour un rendement optimum. Le dispositif selon l'invention fonctionne sur le principe d'une roue à aubes, au niveau de l'utilisation des forces sur une surface frontale faisant obstacle, mais qui contrairement à ce procédé peut fonctionner de façon verticale et horizontale, à l'air ou à l'eau, en immersion totale ou partielle, par un simple mouvement de bascule sur un axe, dans l'une ou l'autre des énergies utilisées. Autodirectionnel, il utilise les forces de contresens, au positionnement des voiles motrices et à la recherche de la direction des courants. La figure l represente, le dispositif selon l'invention à quatres voiles, avec un générateur d'électricité incorporé, en position horizontale. La figure 2 représente, une variante de ce dispositif. La figure 3 représente, une variante de ce dispositif en position verticale. La figure 4 représente, sous une forme préférentielle le dispositif, dans une utilisation mixte, air eau. La figure 5 représente, sous une forme préférentielle, un dispositif d'amortissement du mouvement des voiles. Le dispositif représenté sur la figure 1, comporte un mât (4) en croix ou en X, qui supporte sur ses quatres branches des cadres (1) par des articulations (3). Escadres (1) assurent la fixation de voiles ou de panneaux rigides (2). Chaque cadre (1) est relié à un autre opposé par un cable souple (9), via des poulies de mouflage (8 > )s installées sur les deux branches du mât (4) porteuses de l'autre paire de cadres (1). Ce dispositif permet d'assister le relevage de la voile à contresens du courant d'air ou d'eau, de manière à présenter son profil. L'effacement des voiles (2) est aussi engendré par le contressens du flux. Les amortisseurs (7) régulent la vitesse de prise au vent et amortissent en fin de course, l'effet de choc de l'arret en position de face des voiles en action motrice (2). Le mât (5) porteur central peut recevoir un générateur d'électricité (6). La figure 2 représente sous une forme préférentielle un dispositif identique à la figure 1 en position horizontale, à grande surface de voile, équipé de cables (11), pour assurer la rigidité et la résistance des mâts (4). Les ressorts (10) évitent le flottement des cables inférieurs (11), au moment du positionnement sur le profil des voiles (2). Ils ont aussi pour fonction de réguler la vitesse de mise en position de la voile motrice en action (2). La figure 3 représente sous une forme préférentielle le dispositif sous dans une position verticale à deux mâts (4), placés de part et d'autre d'un pylône ou mât porteur (5). Les voiles (2) reçoivent le vent sur face, dans la partie supérieure de la rotation. Les voiles (2) se rabattent pour présenter leurs profils dans la partie inférieure, à contressens du flux. Les voiles (2) en attaque de leur tranche dans la partie en contressens, font office de gouverne de positionnement aux vents de la tête pivotante (15). Cette tête peut incorporer directement un générateur à double sortie d'arbre horizontale. Sur le dessin de la figure elle est équipé d'un couple conique double (14) qui par l'arbre (17) et le renvoie d'angle (18) actionne une dynamo (12) au sol. L'adjonction de mâts (13) supplémentaires centraux, permettent une liaison directe des paires de voiles (2) par les cables (9), via une poulie (8) incorporée à leurs extrémités, ils peuvent faire office de sécurité, par un déclenchement vers l'arriêre, à une force déterminée préalablement, pour des périodes de vents trop élevés. Ce dispositif aurait pour effet de mettre tous les cadres (1) en drapeau. La figure 4 représente le dispositif sous une forme préférentielle de fonctionnement mixte Air Eau. L'ensemble porteur (19) mobile sur l'axe (21) permet le positionnement du dispositif dans l'une ou l'autre des énergies utilisables. Les tirants (22) rigides régulent l'assiette du mât (4), par rapport a un un changement de niveau à l'aide du flotteur (23). Celui-ci maintien le mât (4) en limite du niveau d'eau, pour éviter les forces du courant à contressens, seule la voile motrice (2) est en immerssion. Le lest (20) limite la taille du flotteur (23) et facilite le positionnement de l'ensemble en position verticale, pour un fonctionnement au vent ou en prévention de crues importantes. La figure 5 représente sous une forme préférentielle le dispositif d'amortissement et de régulation de vitesse, de la prise au vent des voiles motrices (2). Nécessaire uniquement en configuration éolienne, pour éviter le phénomène dit de la "porte qui claque" ou du choc important en fin de course, de la voile (2) en action de présentation de sa face, sur les structures des cadres (1) et aux dispositifs de liaison, cables (9), poulies (8). I1 est constitué d'un fut (26) percé de trous calibrés (25) et espacés sur toute sa longueur.Fermé hermétiquement à ses deux extrémités par des calottes (27), percées en leur centre pour permettre la circulation d'une tige (24); Les joints (28) assurent l'étanchéité sur la tige (24), elle est équipée d'un piston (30) en son milieu, fixe avec un joint d'étanchéité (29), qui divise ainsi le fut (26) en deux chambres (31). Le piston (30) se déplace dans un sens ou dans l'autre suivant la voile (2) en action ou le cable (9) en traction sur l'extrémité de tige. La vitesse au départ rapide décroit au fur et à mesure du passage du piston, par la réduction du nombre de trous calibrés (25). Une fois passé le dernier trou, le piston compresse l'air interne de la chambre (31) concernée,pour amortir le choc d'arret de positionnement. Le dispositif qui utilise les forces directes, engendrées par les courants d'air ou d'eau naturels, sur une surface frontale directe, est particulièrement destiné à une production d'électricité ou à l'irrigation de zones agricoles. REVENDICATIONS 1) Dispositif de turbine à voiles, caractérisé en ce que, par la possibilité de rotation des voiles (2), sur un quart de tour, autour des mâts porteurs (4), à l'aide des articulations (3), il lui est possible, de façon autodirectionnelle, de présenter les faces des voiles (2) aux sens des courants d'air ou d'eau et leurs profils à contresens, pour lui permettre un fonctionnement sans pas, de manière mixte, par l'utilise tion de l'énergie des courants horizontaux d'air ou d'eau, en immersion totale ou partielle, en position verticale ou horizontale. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mouvement des voiles (2) face profil peut être coordonné à une voile opposée ou peuvent être reliée en paires à l'aide d'un cable souple (9), via un mouflage par poulie (8). 3) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce que les amortisseurs (7) régulent la vitesse du mouvement de mise de face de la voile (2) en traction et amortissent les chocs de fin de course. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est possible de passer de l'une à l'autre des énergies (air et eau) par positionnement de l'ensemble (19) mobile sur l'axe (21).