Brevet FR2952134A1 — publié le 20110506

La présente invention concerne deux turbines et une structure pour capter l'énergie interne de l'air et de transformer cette énergie en énergie mécanique Le captage de l'énergie interne de l'air est traditionnellement effectué par les pompes à chaleur, mais ce procédé permet seulement de récupérer une certaine quantité de chaleur, la transformation de cette quantité de chaleur en énergie mécanique peut être réalisée ensuite mais avec un rendement très faible, ce qui limite le domaine d'application des pompes à chaleur au domaine du chauffage Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient, il comporte : - selon une première application, dans le cas d'un mouvement de rotation : une turbine (T1) qui est composée de blocs orientés, eux-mêmes composés d'ailes disposées, au mieux : chacune, entre, et, en retrait, de deux aubages, cette disposition permet, lors de la mise en rotation de la turbine, d'augmenter ainsi la distance de la ligne d'action de la force de portance des ailes, et de créer ainsi un couple entrainant supérieur au couple résistant global - selon une deuxième application, dans le cas d'un mouvement de rotation : une turbine (T2) qui est composée de blocs orientés, eux-mêmes composés d'ailes disposées, au mieux : chacune, entre, et, en retrait, de deux aubages, cette disposition permet, lors de la mise en rotation de la turbine, d'orienter la ligne d'action de la force de portance des ailes et de créer ainsi, un couple entrainant supérieur au couple résistant global - selon une troisième application, dans le cas d'un mouvement de translation : une structure (S) qui est composée de blocs orientés, eux-mêmes composés d'ailes disposées, au mieux : chacune, entre, et, en retrait, de deux aubages, cette disposition permet lors de la mise en translation de la structure, d'orienter la ligne d'action de la force de portance des ailes par rapport à la vitesse de translation de la structure et de créer ainsi une force entrainante supérieure à la force résistante globale Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente le dispositif de l'invention selon la première application La figure 2 représente le dispositif de l'invention selon la deuxième application La figure 3 représente le dispositif de l'invention selon la troisième application En référence à ces dessins, le dispositif comporte : - selon la première application : une turbine (Ti), qui, en position de montage, est disposée verticalement, ou, horizontalement. Cette turbine est composée, au moins, d'un bloc (1) disposé à l'extrémité d'un bras de levier (2) (si il y a deux blocs (1) : ils sont disposés à chaque extrémité de chaque bras de levier (2) et de chaque coté : cas de la figure 1) 2 Ces blocs (1) sont orientés par rapport à la vitesse de rotation : ils sont inclinés avec un angle droit par rapport au bras de levier (2) Le bloc (1) est constitué de : - au moins, de deux aubages (3) disposés parallèlement, distantes de Da - au moins, d'une aile (4) disposée, entre, et, en retrait, des deux aubages (3), et ayant un angle d'incidence Al avec le plan des aubages (3) Un dispositif de commande entraine en rotation, autour de l'axe OZ, avec une vitesse uniforme de rotation angulaire w, la turbine (Ti). Ce mouvement engendre : - une force Fr alignée avec la direction du mouvement (ou traînée : résistance aérodynamique de tous les éléments de la turbine) et donc un couple résistant global (Cr) - une force Fm normale à la direction du mouvement (ou portance : due uniquement à l'aile) et donc un couple entrainant (Cm) Le but des deux aubages (3) est de permettre de garder le flux d'air perpendiculaire au bras de levier (2), ce qui permet de garder la force Fm parallèle au bras de levier (2), et, également, de pouvoir augmenter le couple Cm (par augmentation de la distance Dm de la ligne d'action de Fm) Bilan : Dr = distance de la ligne d'action de la force Fr à l'axe de rotation OZ Dm = distance de la ligne d'action de la force Fm à l'axe de rotation OZ dans le cas de deux blocs (1) : Cr = 2*Fr*Dr Cm = 2*Fm*Dm Pr = Cr*w = puissance dépensée pour l'entraînement de la turbine Pm = Cm*w = puissance générée par les ailes Le rapport G = Pm/Pr peut devenir supérieur à 1(conditions réalisées en fonction des valeurs prises par w, Dr, Dm, Da, Al, les caractéristiques des aubages et de l'aile) - selon la deuxième application : une turbine (T2), qui, en position de montage, est disposée verticalement, ou, horizontalement. Cette turbine est composée, au moins, d'un bloc (1) disposé à l'extrémité d'un bras de levier (2), (si il y a deux blocs (1) : ils sont disposés à chaque extrémité de chaque bras de levier (2) et de chaque coté : cas de la figure 2) Ces blocs (1) sont orientés par rapport à la vitesse de rotation : ils sont inclinés avec un angle A2 par rapport au plan XOZ 3 Le bloc (1) est constitué de : - au moins, de deux aubages (3) disposés parallèlement, distants de Da - au moins, d'une aile (4) disposée, entre, et, en retrait, des deux aubages (3), et ayant un angle d'incidence Al avec le plan des aubages (3) chaque bloc (1) est relié à un bras de levier (2) Un dispositif de commande entraine en rotation, autour de l'axe OY, avec une vitesse uniforme de rotation angulaire w, la turbine (T2) Ce mouvement engendre une force Fm2 dont la ligne d'action est orientée avec un angle A2 par rapport au plan YOZ, le couple constitué par la composante de Fm2 suivant OX peut être supérieur au couple résistant global - selon la troisième application : une structure (S), qui, en position de montage, est disposée verticalement, ou, horizontalement. Cette structure est composée, au moins, d'un bloc (1) orienté par rapport à la vitesse de translation : il est incliné avec un angle A2 par rapport au plan XOZ Le bloc (1) est constitué de (cas de la figure 3): - au moins, de deux aubages (3) disposés parallèlement, distants de Da - au moins, d'une aile (4) disposée, entre, et, en retrait, des deux aubages (3), et ayant un angle d'incidence Al avec le plan des aubages (3) Un dispositif de commande entraine en translation, suivant l'axe OX, avec une vitesse uniforme v, la structure (S) Ce mouvement engendre une force Fm3 dont la ligne d'action est orientée avec un angle A2 par rapport au plan YOZ, la composante de Fm3 suivant OX peut être supérieure à la force résistante globale Pour augmenter la puissance des trois applications : - Les turbines (T1) et (T2) pourront être constituées de p blocs (1) et de p bras de levier (2), le bloc(1) pourra être constitué de n aubages (3) (n supérieur ou égal à 2), et, de q ailes (4) (q supérieur ou égal à (n-1)) - la structure (S) pourra être constituée de p blocs (1), le bloc (1) pourra être constitué de n aubages (3) (n supérieur ou égal à 2), et, de q ailes (4) (q supérieur ou égal à (n-1)) - les dimensions, la forme, la position, l'orientation, le nombre, des aubages (3) et des ailes (4), ainsi que l'orientation des blocs (1) pourront être définies afin de réduire au maximum la traînée Le dispositif selon l'invention est destiné à l'entrainement de machines qui puissent restituer le gain de puissance mécanique (notamment les machines électriques) REVENDICATIONS1) dispositif pour capter l'énergie interne de l'air et la transformer en énergie mécanique, caractérisé en ce qu'il comporte : selon une première application, dans le cas d'un mouvement de rotation : une turbine (Ti) composée de un ou plusieurs blocs (1) disposés à l'extrémité de bras de levier (2), blocs (1) orientés par rapport à la vitesse de rotation, blocs (1) eux-mêmes composés d'une ou de plusieurs ailes (4) disposées, au mieux : chacune, entre, et, en retrait, de deux aubages (3), disposition des ailes et des aubages permettant, lors de la mise en rotation de la turbine, selon une vitesse uniforme, d'augmenter la distance de la ligne d'action de la force de portance des ailes, et de créer ainsi un couple entrainant supérieur au couple résistant global (dimensions, forme, position, orientation, nombre, des aubages (3) et des ailes (4), ainsi que orientation des blocs (1), pourront être définies afin de réduire au maximum la traînée) 2) dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : selon une deuxième application, dans le cas d'un mouvement de rotation : une turbine (T2) composée de un ou plusieurs blocs (1) disposés à l'extrémité de bras de levier (2), blocs (1) orientés par rapport à la vitesse de rotation, blocs (1) eux-mêmes composés d'une ou de plusieurs ailes (4) disposées, au mieux : chacune, entre, et, en retrait, de deux aubages (3), disposition des ailes et des aubages permettant, lors de la mise en rotation de la turbine, selon une vitesse uniforme, d'orienter la ligne d'action de la force de portance des ailes par rapport à la vitesse de rotation de la turbine, et de créer ainsi un couple entrainant supérieur au couple résistant global 3) dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte : selon une troisième application, dans le cas d'un mouvement de translation : une structure (S) composée de un ou plusieurs blocs (1), orientés par rapport à la vitesse de translation, blocs (1) eux-mêmes composés d'une ou de plusieurs ailes (4) disposées, au mieux : chacune, entre, et, en retrait, de deux aubages (3), disposition des ailes et des aubages permettant lors de la mise en translation de la structure, selon une vitesse uniforme, d'orienter la ligne d'action de la force de portance des ailes par rapport à la vitesse de translation de la structure et de créer ainsi une force entrainante supérieure à la force résistante globale