Brevet FR2960032A1 — publié le 20111118

La présente invention concerne une éolienne à axe vertical pour la transformation de l'énergie du vent en énergie électrique ou mécanique. Ce qui existe à ce jour : Eolienne horizontale, gigantesque, dénaturante, d'un coût d'installation et de maintenance très élevé en raison de sa conception. Eolienne verticale d'un coût d'installation plus modeste mais avec l'inconvénient d'une importante perte de charge du fait de la friction de son roulement de pied qui maintient l'équilibre de l'ensemble. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une éolienne verticale pendue de puissance électrique intermédiaire, plus 15 esthétique et moins bruyante. Cette éolienne de forme cylindrique à pales verticales est suspendue au sommet d'un mât fixe (1). Celle-ci comporte une calotte (2) tournant avec appui sur un pivot (3), constituant le sommet du mât (1). Pour la calotte (2) surmontée d'un mât de guidage avec roulement (9), la 20 coiffe intérieure peut être construite en matériau de haute dureté : céramique ou diamant artificiel ; le pivot (3) peut être conçu dans les mêmes matériaux. Cette éolienne est essentiellement constituée de deux parties, une fixe et une partie mobile dite rotor. 25 L'ensemble de la partie mobile est constituée de la calotte (2) de forme conique, surmontée d'un mât de guidage, le tout assemblé par boulonnage à un plateau circulaire (4), supportant la fixation haute des pales de l'éolienne. Dans le prolongement de ce plateau (4), un tube mécanique (6) d'un diamètre intérieur supérieur au mât fixe ; deux autres plateaux répartis à égale 30 distance , sont soudés à ce tube, le tout supportant la fixation des pales (5). En partie basse, le plateau (4), en son centre, reçoit une cage à roulement de centrage (8) sur le mât fixe (1). Sous cette cage à roulement (8) est assemblé par silentbloc (10) un fût 35 annelé intérieurement, d'un diamètre supérieur au mât (1) pour l'entraînement de la partie électrique. Sur ce fût annelé, est installé une roulette tachymètre (33) (non représenté sur la figure), pour visionner la vitesse de rotation de l'éolienne. La partie électrique est composée d'une part d'un moteur asynchrone à arbre creux, producteur d'électricité et faisant également office par inversement 40 de frein électrique, et d'autre part d'un multiplicateur planétaire à masselottes à arbre creux, au dessus de celui-ci et attenant se trouve un frein à disque hydraulique (20), le tout entraîné par un arbre creux annelé extérieurement, coulissant dans le fût annelé (10). En fait, cet arbre creux annelé extérieurement traverse le moteur asynchrone, le multiplicateur, le frein à disque et vient 45 s'emboîter dans le fût annelé (10). Les pales (5) de forme concave sur la longueur, sont fixées aux trois plateaux (4) par boulonnage. A l'opposé de cette fixation, les pales sont maintenues entre elles en haut, au milieu, et en bas, par des cerceaux (26) qui maintiennent l'écartement et la stabilisation. Pour la partie fixe de l'éolienne, le mât de sustentation (1) est un tube 5 mécanique en inox. Celui-ci est ancré à sa base au socle métallique (24) à quatre pieds, eux-mêmes arrimés à un socle béton. Le mât (1), sous le pivot (3), est pourvu d'une pige de compression ou peson (35) et d'une sonde de température (36). Ces instruments sont reliés à l'extérieur par des fils électriques passant par 10 le tube du mât (1). Aux extrémités du socle métallique (24), aux quatre pieds sont fixées quatre potences (18) supportant une virole circulaire (14) en tube d' inox, le tout relié par boulonnage. Cette virole en tube (14) emprisonne à l'intérieur un cordon 15 chauffant dégivrant pour faciliter la circulation des chariots en hiver. Sur cette virole en tube (14) circulent trois chariots (19) assemblés avec quatre galets en polyamide concaves à roulements (17), montés en sandwich, supportant trois mâts verticaux (11). Entre les chariots (19) à égale distance, trois autres chariots (27) avec deux 20 galets en polyamide concaves circulent sur la virole en tube (14), tous supportent la virole plate (16). A la base de ces chariots (19) est fixé par boulonnage sur chant , une virole plate crémaillère (16) poinçonnée d'une multitude de perforations carrées formant le pas du pignon d'entraînement d'un moteur réducteur fixe (15). 25 Les trois mâts (11) d'une hauteur supérieure aux pales de l'éolienne, sont en la partie haute, réunis par roulement (9) au mât de guidage de la calotte tournante (2), eux-mêmes réunis entre eux par une virole tube (31) et un renfort triangulaire (32). 30 Un plateau circulaire en caillebotis (30) est fixé sur le dessus, laissant au centre un passage pour un gyrophare (25). A la base de ces trois mâts (11), au niveau des chariots (19) est monté un vérin mécanique à vis débrayable (12), actionné par un pignon (34) qui est entraîné par une virole crémaillère fixe (13) à perforations carrés au pas du pignon 35 (34). Réunissant verticalement deux mâts (11), est insérée une trame concave en inox (29), terminée par une échelle (28) pour accéder au plateau supérieur en caillebotis (30). 40 Sur cette trame concave est fixée et suspendue une bâche faisant office de déflecteur d'air. Ce déflecteur manoeuvré par moteur réducteur (15), asservi à une girouette, protège les pales de retour au vent, et amené face au vent, annule l'effet de celui- ci. REVENDICATIONS1 Eolienne à axe vertical pendue, asservie à un multiplicateur planétaire à masselottes (21) monté sur arbre creux, et à un moteur asynchrone (22) pour la production d'électricité, asservi à un frein électrique (non représenté sur la figure), caractérisée en ce qu'elle comporte des pales concaves, verticales (5) solidaires de trois plateaux circulaires (4), fixés sur un tube mécanique en inox (6), tournant autour du mât fixe (1). Le plateau supérieur est solidaire de la calotte (2) surmontée du mât de guidage, la dite calotte (2) est en appui tournant sur l'extrémité supérieure du mât (1). 2 Eolienne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de sécurité de freinage, assuré par un frein à disques (20) hydraulique, solidaire du multiplicateur planétaire (21). 3 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'arrêt de rotation des pales (5), par présentation du déflecteur d'air (29), manoeuvré électriquement par l'intermédiaire du moteur réducteur (15). Ce même déflecteur (29) pour le bon fonctionnement de l'éolienne, asservi à une girouette, masque les pales (5) de retour au vent. 4 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de cordon dégivrant (non représenté sur la figure) à l'intérieur de la virole en tube circulaire (14), pour le bon fonctionnement des chariots en hiver. 5 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au sommet de l'éolienne, à la réunion des trois mâts (11), au dessus du roulement de guidage (9), un gyrophare (25), en signalétique de présence. 6 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de sécurité de mesure de vitesse par tachymètre (33), pour l'asservissement du déflecteur d'air (29), face au vent. 7 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte à la suite du déflecteur d'air (29), une échelle d'accès (28) au sommet de l'éolienne, sur le caillebotis (30), pour la maintenance du pivot céramique (3), de la calotte céramique (2), du roulement de guidage (9) et du gyrophare (25). 8 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce quelle comporte sous le pivot céramique une pige de compression (35) pour calculer son poids et une sonde de température (36). 9 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en bout de pales (5), en haut, au milieu, et en bas des cerceaux (26) qui maintiennent l'écartement et la stabilité des pales. 10 Eolienne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en bas des trois mâts (11) un vérin mécanique débrayable à vis (12), entraîné par pignon (34) et virole crémaillère (13) afin de dégager le mât de guidage de la calotte (2) pour assurer sa maintenance.