Brevet FR2854931A1 — publié le 20041119

La présente invention concerne une éolienne à axe vertical tournant à l'intérieur d'une enceinte auto-orientable destinée à générer un phénomène pseudo-cyclonique optimisant son rendement. Le domaine des éoliennes comprend un grand nombre de modèles, à axe vertical ou horizontal, à pales de portance ou aubes de poussée, mais ce modèle est original en ce qu'il est conçu de façon à optimiser le rendement d'une éolienne en générant artificiellement un phénomène ressemblant au cyclone naturel, c'est à dire un vent tourbillonnant s'échappant par le haut. C'est un fort écart de température entre le sol et l'air qui induit le phénomène naturel, mais dans le cas de l'éolienne, on obtient le résultat en orientant l'air dans un circuit rotatif forcé augmenté d'une aspiration par le haut. Dans un premier mode de construction, la partie motrice de l'éolienne s'étend verticalement autour de son axe de rotation, au milieu d'un dispositif autoorientable face au vent, canalisant et accélérant l'air de chaque côté du rotor pour pousser les aubes soit directement, soit en contournant le rotor, un peu à la manière de la turbine hydraulique " Pelton ". De cette façon, un maximum d'air est 20 dirigé vers les aubes, en évitant par ailleurs la perte de poussée différentielle entre l'aube face au vent et l'aube qui remonte contre le vent d'un rotor " Savonius " par exemple. Selon une autre caractéristique de l'invention, les pales du rotor sont d'un 25 nombre variable, et ont une forme hélicdoïdale, tournant d'un demi tour entre la base et le sommet et formant un angle de 75 avec l'horizontale. Selon un procédé déjà connu, les pales se subdivisent en deux parties dans le sens de la hauteur pour détruire les tourbillons d'air qui auraient tendance à se 30 créer sur le revers des aubes de poussée, et les aubes sont éloignées de leur axe de rotation pour que s'installe une dépression au centre du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'enceinte qui entoure le rotor présente deux entrées d'air symétriques en forme de venturi prononce: - L'une des entrées conduit directement sur les aubes et est subdivisée transversalement par plusieurs pans inclinés de 15 par rapport à l'horizontale, de façon à ce que l'air arrive perpendiculairement sur les aubes. - L'autre entrée n'est pas subdivisée et conduit l'air de l'autre côté du plan sécant vertical et médian de l'ensemble. Une partie de l'air est détournée successivement 40 par plusieurs déflecteurs tout au long des 3/4 sensiblement de la circonférence du rotor, à la manière d'une turbine hydrauliques Pelton ". Selon une autre caractéristique de Iinvention, le toit de l'enceinte, audessus du rotor, est ouvert sur la moitié de sa surface, sous le vent, de façon à ce que l'air 45 interne à l'enceinte soit aspiré par le vent extérieur. Selon un procédé déjà connu, I'enceinte se positionne face au vent par un effet girouette autour d'un axe vertical co-axial à celui du rotor. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant aux figures annexées: - Figure 1 est une coupe horizontale schématique de l'éolienne au milieu de son enceinte. - Figure 2 est une coupe verticale schématique de l'éolienne au milieu de son enceinte. Le rotor 1 tourne autour du même axe vertical que l'enceinte 2 qui s'oriente face au vent par l'intermédiaire de la girouette 3. Les aubes sont subdivisées en deux parties (al) et (a2) légèrement décalées pour laisser passer un peu d'air de poussée. Elles sont sensiblement éloignées du 15 centre de rotation afin qu'il se crée une dépression entre l'axe de rotation et la partie interne de l'aube. L'enveloppe immédiate du rotor est ouverte sensiblement sur un quart de sa circonférence pour que l'air provenant de l'ouverture (ol), accéléré par ailleurs par 20 un effet de venturi, pousse les aubes perpendiculairement. L'enveloppe est aussi ouverte par endroits à la hauteur de chaque déflecteur (d) pour laisser passer une partie de l'air provenant de (o2). La figure 2 montre schématiquement le dessin hélicdoïdal des aubes (a) et les pans inclinés (p) de 15 par rapport à l'horizontale qui obligent l'air provenant de (o1) à pousser les aubes perpendiculairement. L'air poussant les aubes effectue une montée progressive en tournant de 180 pour ressortir, sous le vent, au-dessus de l'éolienne o il subit alors un effet de 30 succion qui travaille en synergie avec l'effet de poussée. La sortie de l'air est forcée sous le vent par un pan incliné qui ferme la moitié du dessus du rotor. Le mouvement tournant de l'air, emprisonné par l'enveloppe immédiate du rotor, engendre une dépression centrale qui concourt à la dynamique de 35 l'ensemble. Il est à noter que ce dispositif peut être transplanté sur un bateau o il devient alors un mode de propulsion pourvu qu'il soit relié à une hélice marine par l'intermédiaire de pignons de renvoi. REVENDICATIONS 1- Eolienne à axe vertical et aubes de poussée, caractérisée en ce que sa rotation à l'intérieur d'une enceinte de forme globale sensiblement demicylindrique, 10 génère une dépression centrale optimisant son mouvement. 2- Eolienne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les aubes de poussée, d'un nombre variable, s'étendent de façon hélicdoïdale avec un pas de 75 et décrivent un angle de rotation de 180 entre la base et le sommet. 15 3- Eolienne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor, enfermé dans une enceinte auto-orientable par effet girouette, présente deux entrées d'air symétriques en forme de venturi, de part et d'autre du rotor. 4- Eolienne selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'entrée d'air conduisant directement sur les aubes du rotor est subdivisée par plusieurs pans transversaux inclinés de 15 par rapport à l'horizontale. 5- Eolienne selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'autre entrée d'air 25 n'est pas subdivisée et contourne le rotor pour amener l'air sur la bonne face des aubes. 6- Eolienne selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'air provenant de cette entrée est distribué consécutivement au rotor par l'intermédiaire de plusieurs 30 déflecteurs le long des 3/4 sensiblement, de la périphérie du rotor, à la manière d'une turbine hydraulique 7- Eolienne selon la revendication 3, caractérisée en ce que le toit de l'enceinte, au-dessus du rotor, est ouvert à moitié, dans sa partie " sous le vent >>, pour 35 laisser sortir l'air. 8- Eolienne selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie couverte du toit de l'enceinte, au-dessus du rotor, constitue un plan sensiblement incliné provoquant ainsi une dépression optimisant la sortie de l'air en aval. 9- Eolienne selon toutes les revendications, caractérisée en ce que le dispositif, transplanté sur un bateau, constitue un moyen de propulsion en étant relié à une hélice marine par pignons.