Brevet FR2745040A1 — publié le 19970822

La presente invention a pour objet une éolienne à axe vertical de grande surface de captage sans gouvernail et autorégulation sans dispositif spécial. Les éoliennes les plus connues et en fonctionnement sont a axe horizontal et de faible capacité. Elles sont constituées de pales de longueur et surface limitées, liées à cette conX ception. Les pales captent le vent en présentant un plan incliné par rapport au déplace- ment de l'air qui se trouve dévié de sa direction produisant une certaine énergie. Ces éoliennes sont couplées à une génératrice d'électricité, elles sont dotées d'un gouvernail et système de régulation, le tout en haut d'un m t, ce qui pose des problêmes de maintenance et de réparations en cas de parmes. Du fait de leur faible capacité on doit multiplier leur nombre pour obtenir une recru opération valable d'énergie. La conception, selon l'invention, est out 9 fait différente en bien des points, permettant de capter l'énergie diffuse du vent plus efficacement. Elle est composée d'un axe vertical pris dans un palier supérieur supportant reftort radial et un palier Inferleur pour l'effort radai et axial, I'axe transmet le mouvement vers le bas pour une plus grande facilité d'utilisation de l'énergie ainsi captée. Autour de cet axe sont fixés quatre paires de bras calés a 90 , sur chaque paire de bras un volet mobile qui pivote en bout de ces bras (côté opposé a laxe). Chaque volet est constItué d'un cadre rigide sur lequel est fixé une toile couvrant r espace ainsi délimité, celle ci représentant la plus grande partie de l'éolienne en sur- face pourra être choisie de la couleur la plus en harmonie avec l'environnement. Les volets, sous l'effet de la force centrifuge, font d'eux-mêmes régulateur quand le vent souffle trop tort en faisant frein sur l'autre face empechant l'emballement de r éolienne. En période de vent faible, l'éolienne peut avoir un meilleur rendement si celle ci est montée su une construction perpendiculaire au vent dominant, créant une accé- aération momentanee du vent pour passer dessus l'obstacle ainsi constitué. On peut aussi prolonger les pignons du batiment par deux ailes qui limitent l'écha- pement de rair par les cotés. Le dit bâtiment peut abriter la machinerie destinée å transformer l'énergie ainsi ré cuperee solt directement en électricité ou en air comprimé que l'on peut stocker pow les périodes sans vent. La fermeture des volets lorsque le vent est nul est assurée par un dispositif prévu a cet effet, ceci afin que l'éolienne redémarre dans les meilleures conditions a la re- prise du vent venant de n'importe quelle direction. Les dessins annexes illustrent l'invention. La figwe 1 une vue en plan volets B et D parallèles au vent, volet C ouvert, volet A en prise au vent. La figure 2 une vue en plan de l'éolienne ayant effectué 1/8 de tour par rapport à la figure t. La figure 3 une vue en plan de la construction. La figure 4 figurant raccélération du vent passant sur le bâtiment (eolienne non representee). La figure 5 une coupe représentant l'éolienne et la machinerie en élévation. La figwe 6 dispositif de fermeture des volets par vent nul et amortisseurs de fermeture des volets quand l'éolienne est en action. La figure 7 coupe sur un pivot supérieur. En référence ces dessins, selon une réalisation pour les petites et moyennes éoliennes raxe (1) doit être d'un diamètre suffisant pour résister à la flexion et supporter l'effort moteur et dépasser des bras supérieurs (2) pour y fixer des haubans (3) L'axe (1) est pris dans un palier supérieur (19) supportant l'effort radial et un palier inférieur (20) pour l'effort radial et axial. Autour de cet axe (1) sont fixés quatre paires de bras (4) un supérieur et un infé- rieur par paire calés à 90 , reliés entre eux par des entretoises (5) répartissant l'effort moteur sur tous les bras. Chaque paire de bras (4) soutenu par un hauban (3). Pour les éoliennes plus importas on peut rajouter une roue (7) sur pneumatique sous chaque bras inférieurs (4) pour compenser l'effort de flexion sur l'axe (1), un chemin de roulement (8) étant prévu a cet effet. Sur chaque paire de bras (4) un volet mobile (6) qui pivote () en bout de bras. Chaque volet (6) est constitué d'un cadre rigide (10) sur lequel est fixé une toile (1 1 ) couvrant l'espace délimité par le cadre (1 (10). Tout ce dispositif mobile peut être monte sur un support quelconque. Pour un meilleur résultat le support étant une construction perpendiculaire (12) au vent dominant créant une accélération momentanée du vent (18) par l'obstacle ainsi cons. Le prolongement des pignons formant deux ailes (13) limitant l'échappement de l'air par les cotes. Chaque volet (6) équipé d'un système de fermeture composé d'un ressort (14), d'une poulie (15) et d'un câble (16) ramenant les volets (6) en position fermée sur des amortisseurs en caoutchouc (17) quand le vent est nul. A la reprise du vent, l'éolienne redémarre dans les meilleures conditions. Ce mode de réalisation n'est pas limitatif, des variantes peuvent y être apportées sans que l'on s'écarte du principe de fonctionnement. Pour la compréhension du fonctionnement chaque volet sur les figures 1 et 2 ont une lettre différente de A a D. En se référant à la figure I quand le volet A est perpendiculaire au vent et fermé en appui sur les butées caoutchouc En se référant à la figure 2 l'éolienne sous la poussée du vent sur le volet A a effectué 118 de tour. Le volet D prenant le vent sur l'autre face s'ouvre. A présent le vent pousse sur les volets A et B pendant que les volets C et D sont ouverts et laissent passer l'air librement. L'éolienne selon ce dispositif n'a besoin d'aucun gouvernail. Quand le vent est trop fort, l'éolienne prend de la vitesse, les volets sous l'effet de la force centrifuge font régulateur sans dispositif spécial, opposant une force antagoniste par la face non motrice du volet. L'interet d'un tel dispositif est que l'on peut avoir de grandes surfaces de captage avec prise frontale du vent pendant une partie de la rotation sur chaque volet. Quand le vent s'arrête, les volets se referment par un dispositif figure 6. A la re- prise du vent, I'eolienne est prête à redémarrer dans les meilleures conditions. Le dispositif selon l'invention est principalement adapté à la production de courant électrique ou d'air comprimé, et de façon plus générale partout où une force motrice est nécessaire. REVENDICATIONS 1) Eolienne caractérisée par un ensemble mobile constitué d'un axe vertical ( ) autow duquel sont fixés quatre paires de bras ( 4 ) en bout desquels pIvotent ( 9 ) des volets ( 6 ) autorégulateurs et sans gouvernail, avec système de fermeture ( 14 ) ( 15 ) ( 16 ) par vent nul. Cet ensemble mobile est monté sur une construction ( 12) qui fait support de l'éolienne mais aussi abrite la machinerie convertissant l'énergie récupérée et étant un élément statique de l'ensemble. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un axe vertical (1), monté sur deux paliers, qui transmet le mouvement au bas de la constructIon (12) où se trouve la machinerie convertissant l'énergie captée en electricité ou en air comprimé. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisée par quatre paires de bras (4) fixés autour due l'axe (1) et calés à 90. 4) Dispositif selon les revendications 1,2,3,caractérisé par un volet (6) pivotant (9) en bout de chaque paire de bras (4). Les dits volets (6) étant les capteurs de grande surface. 5) Dispositif selon les revendications 1 ,4,caractérisé en ce que les volets (6) font d'eux mêmes régulateurs par vent fort,sous l'effet de la force centrifuge: à l'ouverture de ceux-ci, ils opposent une force antagoniste par la face non motrice du volet (6). 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les volets (6) se ferment par vent nul (14) (15) (16) pour que l'éolienne redémarre à la reprise du vent dans les meilleures conditions. 7) Dispositif selon les revendications 1,2, caractérisé par une construction (12), perpendiculaire au vent dominant, qui sert de support à l'éolienne, mais abrite aussi la machinerie convertissant l'énergie captée. S) Dispositif selon les revendications 1,7, caractérisé en ce que la construction (12) est un element statique de l'éolienne, provoquant une accélération momentannée du vent pour passer par dessus l'obstacle ainsi constitué, aidé par le prolongement de deux pignons formant deux ailes (13), limitant l'échappement de l'air par les cotés. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précedentes caractérisé en ce que l'éolienne ne nécessite pas de gouvernail, celle-ci étant toujours en prise avec le vent de n'importe quelle direction qu'il vienne.