Brevet FR2980533A1 — publié le 20130329

La présente invention se rapporte au domaine général des moyens de production d'énergie qui exploitent la force du vent comme source d'énergie. La présente invention concerne plus particulièrement les éoliennes de type alternatives aussi appelées oscillante. Les éoliennes transforment l'énergie cinétique du vent en énergie électrique ou pneumatique ou mécanique ou potentielle. Elles présentent un moyen de production d'énergie renouvelable, mais présentent l'inconvénient d'être bruyantes, chères et de présenter une gêne visuelle. En outre, elles peuvent représenter un danger pour les oiseaux. En outre, leur installation est souvent difficile tant du point de vue technique qu'administratif, notamment pour des raisons d'intégration dans les sites urbains ou agricoles ou naturels. Les objets assignés à la présente invention visent par conséquent à porter remède aux différents inconvénients énumérés précédemment et à proposer une 15nouvelle éolienne à pale asymétrique horizontale alternative. Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer une éolienne dont le fonctionnement est particulièrement silencieux. Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer une éolienne dont la pale, au profil épais asymétrique a un rendement élevé. 20 Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer une éolienne facile à installer et discrète. Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer une éolienne qui peut s'intégrer harmonieusement dans un concept architectural ou une architecture existante. 25 L'éolienne présente une cinématique au mouvement alternatif : vertical ascendant et vertical descendant. Cette invention concerne une éolienne horizontale, qui comporte une pale, une structure porteuse, caractérisée en ce que la pale soit horizontale, génère un mouvement alternatif et que ladite éolienne comporte : 30- une structure porteuse supportant la pale et autorisant son déplacement vertical alternatif ascendant - descendant, un dispositif de guidage en incidence qui change la portance de la pale en position ascendante ou descendante, - des moyens de fixation et de glissement de la pale sur la structure porteuse, - un moyen de transformation de l'énergie cinétique de la pale en énergie électrique, de type alternateur. - Des moyens de synchronisation des mouvements oscillants des deux côtés de la pale afin de la maintenir horizontale D'autres objets caractéristiques de l'invention apparaîtront plus en détail à ta lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés : - la figure 1 illustre, selon une vue en perspective, une variante de la réalisation d'une éolienne conforme à l'invention en mouvement ascendant. - la figure 2 illustre, selon une vue en perspective conforme à la figure 1, une variante 10 de la réalisation d'une éolienne conforme à l'invention en mouvement descendant. - La figure 3 illustre, selon une vue en perspective conforme à la figure 1, la pale représentée seule. On note (XX') la direction horizontale de l'axe de ta pale. On note (V) la direction du vent. 15 Selon une caractéristique importante de l'invention, l'éolienne (1) a une pale (2) horizontale, rigide, épaisse et a un profil asymétrique et comporte : - une structure porteuse (3) - deux galets principaux (4) et (5) de guidage vertical fixés sur la pale (2) - deux galets d'incidence (6) et (7) fixés sur ta pale (2) 20- deux paliers (8) et (9) pour le guidage des galets principaux respectivement (4) et (5) - deux cames (10) et (11) pour le guidage de galets d'incidence respectivement (6) et (7) - une courroie de transmission (12) entre l'alternateur et le galet (4) - un contrepoids (14) fixé sur la courroie (12) 25- un alternateur (13) tes flancs (15) et (16) de la structure porteuse (3) - un pivot (17) - deux ailerons (18) et (19) - deux poulies (20) et (21) de la courroie de transmission (12) 30- deux poulies (23) et (24) de la courroie de transmission (22) - un arbre de liaison (25) entre tes poulies (20) et (23) Au sens de l'invention, la structure porteuse (3) est constituée d'une base et de deux flancs (15) et (16) qui supportent les paliers de guidage (8) et (9) d'une part, les cames (10) et (11) d'autre part. Les galets principaux (4) et (5) glissent dans la gorge des paliers respectivement (8) et (9). Les galets d'incidence (6) et (7) roulent dans la gorge des cames 5respectivement (10) et (11). Il est remarquable que le mouvement alternatif ascendant-descendant de la pale (2) soit assuré par un ensemble de galets principaux (4) et (5) et de galets d'incidence (6) et (7), dont la course est guidée respectivement dans les paliers (8) et (9) et dans les cames respectivement (10) et (11), fixées sur les flancs respectivement 10(15) et (16), conçues d'une part pour maintenir l'incidence de la pale (2) pendant ses mouvements ascendants et descendants, d'autre part pour assurer l'inversion de l'incidence de ladite pale (2) et position haute et en position basse, et ce de façon continue et silencieuse. Il est remarquable que la pale (2) présente un profil asymétrique, avec pour 15effet une bonne efficacité de portance verticale ascendante, donc de rendement de captation de l'énergie du vent. Selon une variante non représentée, la pale (2) a un profil symétrique. Par ailleurs, la pale (2) présente de préférence une forme sensiblement rectangulaire. 20 De façon classique, l'organe de transmission (12) est de type courroie ; il est guidé par les poulies (20) et (21). Son mouvement vertical ascendant est transformé en mouvement de rotation par la poulie (20), puis il est transmis mécaniquement à l'alternateur (13) ou il est transformé en électricité. Selon une variante non représentée, l'alternateur est de type linéaire. 25 Au sens de l'invention, l'arbre (25) relie et synchronise les mouvements des poulies (20) et (23), synchronise le mouvement ascendant - descendant des galets (4) et (5) ; les courroies (12) et (22) ont donc des mouvements identiques et maintiennent l'axe (XX') de ta pale (2) horizontal. De façon bien connue, les courroies (12) et (22) sont de type crantées. 30 De façon bien connue, l'éolienne est montée sur un pivot (17) et s'oriente naturellement face au vent grâce à l'effet de l'aileron (18). Il est remarquable que l'agencement préférentiel de l'éolienne offre avantageusement une portance propulsive efficace, notamment grâce à son profil asymétrique et à l'encadrement aérodynamique dû aux flancs (15) et (16). Il est remarquable que l'axe (XX') de la pale reste horizontal, conférant ainsi à l'écoulement d'air autour de la pale des flux avantageusement réguliers sur toute sa longueur et crée donc un effet sonore faible. Au sens de l'invention, lorsque la pale (2) arrive en position haute, les galets (6) et (7) suivent respectivement les cames (10) et (11) et provoquent le basculement de la pale et l'inversion de sa portance, enclenchant ainsi le mouvement de descente. Au sens de l'invention la pale descend sous son propre poids d'une part, de la portance verticale descendante d'autre part. Au sens de l'invention, lorsque la pale (2) arrive en position basse, les galets (6) et (7) suivent respectivement les cames (10) et (11) et provoquent le basculement de la pale et l'inversion de sa portance, enclenchant ainsi le mouvement de descente. Avantageusement, un tel agencement permet d'inverser la portance de la pale (2) sans créer de bruit mécanique. Il est remarquable que la hauteur h peut être déterminée en fonction de l'architecture du afin d'être intégrée dans l'esthétique et les fonctionnalités du bâtiment. Il est remarquable que la configuration horizontale de l'éolienne lui donne une possibilité d'être discrète si elle est installée sur un toit. Avantageusement le contrepoids (14) contrebalance une partie du poids de ta pale 2 dans son mouvement ascendant et augmente le rendement énergétique. Il est remarquable que la simplicité mécanique de l'ensemble, la présence d'une seule pale (2), la forme simple de la pale (2), le faible nombre de pièces de guidage, l'absence de machine tournante autre que l'alternateur, lui confère un prix de 25revient faible. REVENDICATIONS1- Eolienne (1) constituée d'une pale (2) qui par l'effet du vent a un mouvement alternatif ascendant - descendant, équipée d'un alternateur (13), s'orientant face au vent grâce à un pivot (17) et des ailerons (18) et (19), caractérisée en ce qu'elle comporte : - une structure porteuse (3) composée des flancs (15) et (16) deux galets principaux (4) et (5) de guidage vertical fixés sur la pale (2) deux galets d'incidence (6) et (7) fixés sur la pale (2) - deux paliers (8) et (9) fixés sur les flancs respectivement (15) et (16) qui guident les galets principaux respectivement (4) et (5) deux cames (10) et (11) pour le guidage de galets d'incidence respectivement (6) et (7) une courroie de transmission (12) qui relie mécaniquement le galet (4) à l'alternateur (13) - deux poulies (20) et (21) de la courroie de transmission (12) deux poulies (23) et (24) de la courroie de transmission (22) un arbre de liaison (25) entre les poulies (20) et (23) 2- Eolienne selon la revendication 1 caractérisée en ce que la pale (2) animée d'un mouvement alternatif ait un profil asymétrique porteur qui lui confère un bon rendement énergétique. 3- Eolienne selon revendications précédentes, caractérisé en ce que la pale motrice (2) soit guidée par des galets (4) et (5) et ait un mouvement alternatif ascendant - descendant et reçoive ainsi un écoulement régulier du vent sur toute sa 25 surface. 4- Eolienne selon tes revendications précédentes, caractérisé en ce le guidage de la pale (2) dans son mouvement alternatif ascendant-descendant soit assuré par un ensemble de galets principaux (4) et (5) et de galets d'incidence (6) et (7), dont la course est guidée respectivement dans les paliers (8) et (9) et dans les cames 30 respectivement (10) et (11), fixées sur les flancs respectivement (15) et (16), conçues d'une part pour maintenir l'incidence de la pale (2) pendant ses mouvements ascendants et descendants, d'autre part pour assurer l'inversion de l'incidence de ladite pale (2) et position haute et en position basse, et ce de façon continue et silencieuse. 35 5- Eolienne selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le mouvement ascendant-descendant de la pale (2) soit transmis à l'alternateur par deuxcourroies (12) et (22) guidées sur leurs poulies (20) et (21) d'une part, (23) et (24) d'autre part. 6- Eolienne selon tes revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (25) relie les poulies (20) et (23), synchronise le mouvement ascendant - descendant des galets (4) et (5), et maintient l'axe (XX') de la pale (2) horizontal.