Brevet FR2911929A1 — publié le 20080801

-1- La présente invention concerne un dispositif ou système de production d'énergie issu de la force dynamique des fluides s'appliquant sur la surface de plusieurs propulseurs répartis sur une roue. La présente invention concerne en particulier l'énergie éolienne. Les techniques les plus connues apparentées à la présente invention utilisent des systèmes fixes à axe horizontal positionnés à grande hauteur générant des contraintes mécaniques .Elles sont difficiles à intégrer dans les paysages et leur nuisances créent parfois une opinion publique hostile à leur égard, leurs coûts de production et de maintenance sont élevés. Ces procèdes nécessitent le fait de devoir être orientés dans l'axe du vent et d'être conçus dans des matériaux onéreux; ils trouvent difficilement leur place chez le grand public ainsi qu'en milieu urbain. Le dispositif de la présente invention à la particularité de s'inspirer du système de voiles et gréements utilisés pour la propulsion des bateaux à voiles. C'est entre autres un dispositif ou système Eolien à axe vertical destiné à la production d'énergie dont la source provient de la force motrice des flux telle que les vents et est applicable à tout flux de fluide en mouvement. Cette invention revendique le fait de pouvoir transmettre sa puissance à tous appareils ou machines qui nécessitent une consommation d'énergie pendant leurs utilisation à condition que leur utilisation ait lieu pour le moins sur la surface de la terre ou sur l'eau, ainsi que le fait de pouvoir produire de l'énergie de façon sédentaire ou mobile. La présente invention à la particularité de fonctionner sous toutes les forces de flux quels que soient leur azimut , elle s'apparente au système Eolien, s'intégrant facilement sur tout site d'exploitation terrestre ou aquatique y compris en milieu urbain. La simplicité du système permet son implantation rudimentaire dans les milieux les plus défavorisés pour une utilisation domestique; équipée des dernières technologies utilisées dans la navigation de plaisance et de course son application industrielle à grande échelle est évidente. Les schémas annexés illustrent l'invention: La figure 1/3 représente le schéma de principe de l'invention vue 40 de face illustrant 3/6 propulseurs (1). -2- La figure 2/3 représente le schéma de principe de l'invention vue de dessus illustrant le mouvement des propulseurs (1) par rapport à leurs positions dans les sens d'écoulement du flux (F) La figure 3/3 représente la zone ou plage de liberté de un 5 propulseur pour exemple. Les systèmes de la présente invention consistent à disposer à intervalles égaux sur des points d'appuis situés autour d'un axe(6) sur une ou plusieurs circonfi.rences concentriques(2)et (5) 10 incluses dans l'espace de la plus grande génératrice d'un cercle (2) concentrique à un axe vertical fixe ou mobile(6), soit sur une roue, soit sur des rayons, soit sur des voies circulaires, ici qualifiés de manège, des propulseurs articulés(1), auto réglables et auto orientables selon la puissance du flux(F) sa vitesse et sa direction 15 par rapport à la tangente(T) des points d'appui (3)des propulseurs qui sont selon les conditions d'utilisation, soit: des palles, soit: des ailles, soit :des voiles et gréements,soit: des aubes. Le nombre de propulseurs est variable selon la dimension du manège et fonction du minimum de production requis. 20 Un système de déflecteurs directionnels réglables et orientables selon la direction d'où provient le flux peut accessoirement être ajouté à la présente invention de manière à accentuer la vitesse des flux dans le cas ou ceux ci sont jugés trop faibles. La force motrice du flux (F)quelle que soit sa direction s'applique 25 sur la surface des propulseurs(1) entraînant le manège en rotation autour de son axe(6), appliquant sur cet axe une force proportionnelle au rayon du manège. L'énergie résultant de l'addition des couples de forces du mouvement rotatif ainsi obtenu est transmise par un système de 30 transmission (5), soit: par poulies et courroies , soit: par chaînes et roues dentées, soit: par des pignons d'engrenages les uns ou les autres étant désignés ici comme la transmission . La transmission visant à transmettre le mouvement initial, soit à l'identique, soit: multiplié,soit: démultiplié, selon les exigences et 35 les contraintes émises par l'utilisation finale de l'énergie ainsi produite. L'ensemble des propulseurs(1)à la particularité de capter la force motrice du flux (F) quelle que soit la direction du flux par un ou des points d'appui situés sur la tangente (T) de leur axe (3 et B). 40 -3-la tangente de la circonférence sur laquelle il se trouve. Le premier appui (3),(analogue au mât d'un voilier)utilisé comme étant le principal support se situe sur le point de tangente(T)et se trouve libre en rotation sur 180 (cent quatre vingt degrés)autour de son axe. Le deuxième ainsi que les autres éventuels appuis (B) (analogue au point d'encrage de l'écoûte de grand voile d'un voilier)se trouve sur un raidisseur(rigide ou déformable)positionné sur la tangente(T)issue du point (3). Dans le cas ou, le propulseur est équipé de voiles et gréements (textiles ou autres matériaux souples)le point d'appui (3) sera muni d'une bôme destinée à reprendre les efforts du propulseurs qui ne sont pas repris par le point (B). Le propulseur en son point (3) est totalement libre en rotation dans une zone ou plage(P) donnant du jeu au mécanisme, allant de 0 à 30 autour de son axe(3)lui permettant de se réorienter de lui-même sous l'effet du flux à chaque rotation du manège. Au-delà de la plage allant de Zéro à Trente degrés et sous l'action du flux, le propulseur est retenu en un point (B)dans son autorotation par un système extensible allant du simple ressort ou élastique, à un système plus élaboré tel que un vérin à double effet hydraulique ou pneumatique ou hydropneumatique assisté, agissant tel que un amortisseur(4), ce système désigné ici et par la suite amortisseur travaille soit en traction soit en compression . Cet amortisseur (4) est destiné à réduire et limiter l'amplitude du mouvement de l'auto rotation du propulseur sous l'effet du flux(F)et d'emmagasiner ,conserver l'excèdent de la puissance utile au mouvement du manège et de restituer cette puissance au manège dès lors que le profil du propulseur(3) tendra à revenir dans une position se rapprochant de la parallèle à la tangente(T) de son appui sous l'effet du rappel imposé par l'amortisseur(4)dans la rotation. L'action de propulsion débute lorsque la force(F) du flux moteur 3.5 est suffisante pour orienter le propulseur(1)et actionner l'amortisseur(4) afin que la droite formée par le profil du propulseur(1) et le point (3) forment un angle avec la droite indiquant la direction du flux moteur(F). L'action de propulsion cesse lorsque la droite indiquant la 41) direction du flux moteur (F)à tendance à devenir parallèle à la tangente(T) de l'appui (3) sous l'action de l'amortisseur. -4- Ce système permet d'opposer le minimum de résistance à la rotation quand le profil du propulseur(1) se rapproche de la parallèle à la direction du flux moteur(F) et inversement de capturer le maximum de l'intensité de la force du fluide quand la droite formée par la direction du flux(F) forme un angle avec la tangente(T) de l'appui (3), à ce stade du cycle de la rotation plus le dit angle est ouvert plus la puissance restituée par le propulseur(l) est importante. La présente invention revendique le fait d'associer dans un mouvement rotatif la combinaison des couples de forces associées aux différentes allures de route de navigation à la voiles telles que définies par le glossaire de la marine à voiles et ce visant à produire de 1 énergie en utilisant la puissance des flux . Revendications - 1) Dispositif de production d'énergie caractérisé en ce que il comporte sur un axe vertical (6) soit une roue, soit des rayons (2), sur lesquels sont disposés à intervalles égaux des propulseurs(1) empruntant la force motrice des fluides naturels ou autres en 5) mouvement entraînant selon (R )le dispositif en un mouvement rotatif unidirectionnel couplé à une transmission . 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la roue est mise en rotation sous l'effet d'un flux par l'intermédiaire de propulseurs ayant la particularité de s'orienter automatiquement 10) par eux-mêmes par rapport à la direction du flux dans l'accomplissement de leur circonvolution grâce à un système de rappel 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le propulseur(l) a la particularité de pouvoir se réorienter de 15) lui-même sous l'action du flux(F) à chaque rotation par le fait du jeu qui lui est attribué dans la rotation autour de son axe (3) par rapport à la tangente (T fig.3) 4) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce 20 que l'amortisseur ou ressort(4) permet de restituer les forces emmagasinées sur l'axe de la roue. 5) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que d'autres propulseurs(1) peuvent être disposé sur d'autres 25 circonférences concentriques à la plus grande (5) et sur le même axe(A). 6) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que il est aussi capable de fonctionner dans un flux liquide 7) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'amortisseur peut être conçu à la manière d'un vérin pneumatique ou hydraulique assisté, à pression variable selon la force du flux. 35 8) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la nature du propulseur peut être selon la nature du flux, soit une voile, soit une palle, soit une aille, soit une aube. 30