Brevet FR3044721A1 — publié le 20170609

- 1 - La présente invention concerne une hydraulienne à axe vertical et à pales pivotantes libres, entièrement immergée dans l'eau avec un courant, une rivière, un fleuve ou des courants marins, et qui produit de l'électricité, dénommée K3. Les hydrauliennes existantes sont munies d'une hélice à axe horizontal Le dispositif selon l'invention comporte quatre pales de surfaces planes et rotatives sur leur propre axe vertical, celles-ci étant disposées entre un support bas et un support haut, à intervalle régulier de 90° autour de l'axe vertical de l'hydraulienne. Chaque pale peut tourner de 180° sur son propre axe vertical, sous la poussée du courant. Considérons l'hydraulienne vue de face. Le courant pousse uniformément sur toute l'hydraulienne. La pale du côté droit de l'axe vertical de l'hydraulienne arrive en butée et offre sa surface totale perpendiculairement au courant. La pale du côté gauche de l'axe vertical se met parallèlement à la direction du courant car elle a une possibilité de tourner de 180° sur son propre axe. Comme elle est parallèle au courant, elle n'offre aucune surface d'appui à la force du courant. La force du courant qui pousse sur la pale droite fait ainsi tourner l'hydraulienne. Après 90° de rotation de l'hydraulienne, deux nouvelles pales se présentent au courant. Comme décrit ci-dessus, la pale de droite tournant sur son propre axe arrive en butée et offre sa surface totale perpendiculairement au courant. La pale de gauche pivote sur son propre axe et sort du courant en se mettant parallèlement au courant. L'hydraulienne continue de tourner. Une dynamo électrique est fixée au mât. Elle produit de l'électricité quand l'hydraulienne tourne. Une cage avec un grillage à mailles fines peut être fixée autour de l'hydraulienne afin d'éviter que les poissons ne rentrent dans les pales. 3044721 - 2 - Fonctionnement de l'hydraulienne d'après les figures 1 et 2, qui représentent en vues de dessus schématiques, le dispositif en deux phases de rotations de l'hydraulienne. Figure 1: position de la pale (A) perpendiculaire à la direction du courant. Cette pale offre sa surface maximale et de façon orthogonale au courant. De ce fait, elle fait tourner 5 l'hydraulienne. Les pales (B) , (C) et (D) sont orientées parallèlement à la direction du courant. Figure 2: l'hydraulienne a tourné de 45° autour du mât par rapport à la figure 1, sous l'emprise du courant. La pale (A) expose toujours une surface importante à la force du courant. Elle fait tourner l'hydraulienne. La pale (D) est maintenant aussi orientée de façon à offrir sa surface au courant, à fond contre sa butée. La pale (B) qui était en butée se trouve maintenant 10 en dehors de l'emprise de sa butée. Elle tourne sur ses gons sous l'effet du courant qui la pousse en arrière, et elle se place parallèlement au courant. Ainsi les pales (B) et (C) tournent sur leurs gons et se mettent parallèlement au courant, et flottent comme des drapeaux dans le courant. l'hydraulienne continue de tourner. Selon des modes particuliers de réalisation: 15 - l'hydraulienne peut comporter 2, 3, 4, 5 ou plus de pales rotatives. - la hauteur de l'hydraulienne peut varier de 0,20 à 10 m. - les axes des pales rotatives peuvent être réalisés avec des roulements à billes. 3044721 - 3 - Les dessins annexés illustrent l'invention: Les figures 1 et 2 représentent en vues de dessus schématiques, le dispositif en deux phases de rotations de l'hydraulienne. Le fonctionnement est décrit précédemment selon ces deux figures. 5 La figure 3 représente une élévation vue en coupe du dispositif, toutes les pales reposant contre leurs butées. La figure 4 représente la coupe A-A du dispositif, ou pour ainsi dire la vue en plan. En référence aux figures 3 et 4, le dispositif comporte un mât vertical (1) en tube d'acier de diamètre 21,5 mm qui est scellé dans une fondation en béton (2). Le bord de la fondation est 10 biseauté de façon à ce que les poissons qui cherchent leur nourriture en grattant le fond de la rivière soient coincés et chassés, et ne montent pas dans les pales. Un support bas (3) et un support haut (4) en contreplaqué d'épaisseur 12 mm en forme de cercle contiennent chacun un roulement à billes (5) de diamètre 25 mm intérieur qui est scellé en leur centre. Ces supports bas (3) et haut (4) sont reliés entre eux de façon rigide par 15 un tube en PVC de diamètre 50 mm (6) qui reprendra le poids et surtout les efforts de torsion venant de l'hydraulienne. Un montant (7) en forme de potence et très solide relie le sommet de l'axe à son pied au niveau de la fondation. En dessous du support bas (3) est fixé un plateau entraîneur (8) rond en bois rigide d'épaisseur 40 mm qui entraînera le galet de la dynamo (9). Ces éléments ci-dessus forment le support du corps tournant de l'hydraulienne. 20 La dynamo 6 volts (9) est fixée au mât par un bras en acier (10). Lorsque le corps de l'hydraulienne tourne sous l'effet du courant, le plateau entraîneur (8) qui en est solidaire entraîne le galet de la dynamo (9) qui tournera et produira de l'électricité. Quatre pales (11) de surface plane en contreplaqué d'épaisseur 4 mm sont fixées sur les supports bas (3) et haut (4) par des gons (12). Ces quatre pales peuvent donc tourner sur leur propre axe vertical, mais elles sont limitées a 180° en rotation par les butées (13) fixées sur les supports bas (3) et haut (4) ainsi que sur le tube (6). Les butées (13) sont caoutchoutées afin d'amortir les chocs des pales. Une cage (14) englobe entièrement l'hydraulienne afin d'en écarter les poissons. REVENDICATIONS1) Hydraulienne à axe vertical caractérisée en ce qu'elle comporte quatre pales de surfaces planes et rotatives sur leur propre axe vertical, celles-ci étant disposées entre un support bas et un support haut, à intervalle régulier de 90° autour de l'axe vertical de l'hydraulienne. Chaque pale peut tourner de 180° sur son propre axe vertical, sous la poussée du courant. Considérons l'hydraulienne vue de face. Le courant pousse uniformément sur toute l'hydraulienne. La pale du côté droit de l'axe vertical de l'hydraulienne arrive en butée et offre sa surface totale perpendiculairement au courant. La pale du côté gauche de l'axe vertical se met parallèlement à la direction du courant car elle a une possibilité de tourner de 180° sur son propre axe. Comme elle est parallèle au courant, elle n'offre aucune surface d'appui à la force du courant. La force du courant qui pousse sur la pale droite fait ainsi tourner l'hydraulienne. Après 90° de rotation de l'hydraulienne, deux nouvelles pales se présentent au courant. Comme décrit ci-dessus, la pale de droite tournant sur son propre axe arrive en butée et offre sa surface totale perpendiculairement au courant. La pale de gauche pivote sur son propre axe et sort du courant en se mettant parallèlement au courant. L'hydraulienne continue de tourner. Une dynamo électrique est fixée au mât. Elle produit de l'électricité quand l'hydraulienne tourne.