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Patent Searching and Data


Title:
VERTICAL-AXIS WIND TURBINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/048776
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a horizontal rotation device, using wind energy for adaptably and safely actuating a generator or pump. It consists of an upper rotor (I) nested in a primary rotor (5) with vertical splines (K). Three gear sets: circular (3) (on the upper rotor (I)) and linear vertical (6) (on the primary rotor (5)), by vertical translation (C) of the upper rotor (I) driven by hydraulic cylinder (V), actuate the rotation of three elongated scoops (4), from vertical to horizontal (90°) and inversely. A circular curb (7) encloses the installation. Said system provides the advantage of operating in high wind with maximum adaptability (100%) of the power ensuring excellent safety for itself and its surroundings. It is particularly designed to operate on community buildings or on a sea platform.

Inventors:
BLASCO JEAN-LOUIS (FR)
Application Number:
PCT/FR2002/003960
Publication Date:
June 10, 2004
Filing Date:
November 20, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BLASCO JEAN-LOUIS (FR)
International Classes:
F03D3/04; F03D7/06; (IPC1-7): F03D3/04; F03D7/06
Foreign References:
DE8900730U11989-04-20
US4530638A1985-07-23
US4321005A1982-03-23
US4364708A1982-12-21
FR2831219A12003-04-25
Attorney, Agent or Firm:
Somnier, Jean-louis (122 rue Edouard Vaillant, Levallois Perret Cedex, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. I) Dispositif utilisant l'énergie du vent pour actionner une génératrice ou une pompe caractérisé en ce que : c'est le rotor supérieur (I) solidaire en rotation (par les cannelures verticales (K) ) avec le rotor primaire (5) qui actionne dans sa course (C) ascendante et descendante le basculement des"cuillères" (4) par le jeux des angrenages linéaires verticaux (6) et circulaires (3).
2. Dispositif selon la revendication I) caractérisé en ce que les"cuillères" (4) ont un profil exterieur parfaitement demicirculaire (R) avec leurs deux bords sur le mme plan que l'axe de rotation. Elles ont la particularité d'avoir deux mouvements combinés (basculement) : Oscillation, sur leur axe, proportionnelle et simultanée avec leur course (C) ascendante ou descendante par le rotor supérieur (I). Une deuxième particula rité est que, de la position verticale à l'horizontale des "cuillères" (4) ; le bord inferieur de cellesci reste au mme niveau que la hauteur (H) du muret.
3. Dispositif selon les revendications I) et 2) caractérisé en ce que la conjugaison de trois actions simultanées : La course (C) du rotor supérieur (I) avec le basculement des "cuillères" (4) et l'action de régulation du muret (7), permet une modulabilité complète et rapide de la puissane ; du minimal au maximal jusqu'à l'arrt total, plus une protection de l'installation et ses environs en cas de tempte.
Description:
EOLIENNE A AXE VERTICAL La présente invention concerne un dispositif destiné à actionner une génératrice ou une pompe en utilisant l'énergie du vent de manière modulable et sécurisé. Il est horizontal, discret et peut utiliser des vents puissants.

D'autres systèmes existent (rapport préliminaire de recherche du 25 Avril 2002) : US 3 930 750 A (SCHULTZ WILDERICH C) 6 Janvier 1976 (I976-OI-06).

DE 89 00 730 U (K. TONNE) 20 Avril I989 (1989-04-20) US 4 530 638 A (ANDRUSZKIW WALTER ET AL) 23 Juillet 1985 (1985-04-23) DEI9b Q4 392 A (GEHRA LUDWIG) 12 Aout I999 (I999-08-I2).

Aucun de ces systèmes n'est modulable à 100 % et ne peut tre stoppé facilement (tempte) avec une sécurité maximale pour les environs.

Ils ne possèdent donc pas les qualités suffisantes pour une exploitation industrielle.

Le système présenté apporte les solutions techniques aux inconvéniantszmajeurs des antériorités citées.

Il est composé de trois éléments principaux avec leurs accessoires.

A) le rotor supérieur (I) sur lequel s'articulent en rotation longitudinale trois"cuillères"oblongues (4) possédant chacune un angrenage circulaire (3) B) le rotor primaire (5) avec ses cannelures (K) internes et ses trois angrenages linéaires verticaux (6).

Le muret circulaire (7) régulateur de flux et réducteur de bruit.

Selon des modes particuliers de réalisation, un vérin hydraulique (V) ou un système mécanique (non shématisé) actionne le rotor supérieur (I) dans sa course verticale (C) et le solidarise en verticale dans le rotor primaire (5).

A la base de chaque"cuillère" (4) est fixé un angrenage circulaire (3) de forme quart circulaire, ayant un diamètre nominal égale à la course (C) du rotor supérieur (I) et donc

à la hauteur nominale des angrenages linéaires verticaux (6).

Les"cuillères"oblongues (4), concaves ont leurs deux bords sur le mme plan que l'axe longitudinal de rotation.

Leur nombre est de trois, le modèle à cinq"cuillères". est suprimé pour raison de poids et de cout. Leur profil extérieur convexe est quelque soit la forme longitudinale, parfaitement demi-circulaire par rapport à l'axe de rotation afin d'éviter un effet d'aile d'avion inversé. les"cuillères" (4) possédent des trous ou fentes pour évacuer les eaux de pluie.

Leur rayon (R) maximal du profil extérieur est égale à la course (C) du rotor supérieur (I) et également à la hauteur nominale des angrenages'verticaux (6) fixés sur le rotor primaire (5). La rotation des t'cuillères"(4) sur leur axe longitudinal de 90° maximum, à double sens, est proportionnelle et simultanée à la course (C) ascendante ou descendante des "cuilères" (4) (mouvement de bascule des"cuillères" (4),).

Le muret circulaire (7) entoure l'installation avec un effet réducteur de bruit. Il contribue à la régulation du flux, l'amélioration de la rotation et son arrt par sa fonction coupe vent. Son niveau le plus haut (H) correspond à l'axe longitudinal des"cuillères" (4) en position arrt, rotor supérieur (I) en bas.

A noter : une amélioration du système après le depot du 24 Octobre 2001, à savoir la supréssion des bras articulés (2).

Les"cuillères" (4) sont fixées et articulées directement sur le rotor supérieur (I) avec un angrenage circulaire (3) sertis à leur base. Les embases à section rectangulaire (E) sont supprimées. Les cannelures verticales (K) sont disposées sur la partie interne du rotor primaire (5) et sur l'axe du rotor supérieur (I) assurant ainsi par emboitement leur solidarisation en rotation et le déplacement vertical (C) du rotor supérieur (I) Les shémas annexés illustrent l'invention. Les dessins précédants (shémas I/5 et 2/5 (dépot du 24 Octobre 2001) ont été suprimés suite à une amélioration du système retrouvée dans les nouveaux shémas et figures ci-après.

Le shémas 1 illustre le principe de fonctionnement des "cuillères" (4) avec le muret circulaire (7) et l'action du vent

sur le système. figure I en position de fonction maximale. figure 2 en position intermédiaire. figure 3 en position arrt Le shéma 2 figures 4,5 et 6 illustre le principe de fonction- nement d'un angrenage linéaire vertical (6) avec un angrenage circulaire (3) durant la course (C) du rotor supérieur (I) dans les positions : maximale figure 4, intermédiaire figure 5 et arrt figure 6 Le shéma 3 figure 7 illustre une"cuillère" (4) en position maximale (verticale) avec son angrenage circulaire (3).

Le shéma 3 figure 8 illustre le profil d'une"cuillère" (4) avec son angrenage (3). La figure 9 illustre la vue de dessus d'une"cuillère" (4).

Le shéma 4 figure 10 illustre une vue en demi-coupe de l'installation en position maximale. Le shéma 5 figure II illustre une vue en demi-coupe de l'installation à l'arrt.

Le shéma 6 figure I2 illustre une coupe par"cuillère" (4) de la tte du rotor supérieur (I). Le shéma 6 figure I3 illustre le système vu de dessus avec les cannelures (K).

En référence à ces dessins : C'est le rotor supérieur (I) solidaire en rotation (par les cannelures verticales (K) avec le rotor primaire (5) qui actionne, dans sa course (C) ascen- dante et descendante, le basculement des"cuillères" (4) par le jeux des angrenages linéaires verticaux (6) et circulaires (3) (shémas I, 2,3, et 6). Les"cuillères" (4) ont donc la particula- rité d'avoir deux mouvements combinés (basculement) : Oscillation sur leur axe proportionnelle et simultanée avec leur course (C) ascendante ou descendante par le rotor supérieur (I). (fig I, fig 2 et fig 3). La hauteur maximale des "cuillères" (4) est le double de la course (C) du rotor supé- rieur). De la position verticale à l'horizontale des "cuillères" (4), le bord inferieur de celles-ci reste au mme niveau que la hauteur (H) du muret (7) (fig I, fig 2 et fig 3).

La conjugaison de trois actions simultanées : I°) course (C) du rotor supérieur (I) 2°) le basculement des"cuillères" (4) 3°) l'action de régulation du flux d'air du muret (7) ; permet une modulabilité complète et rapide de la puissance du

minimal au maximal jusqu'à l'arrt total avec en plus une protection de l'installation par le muret (7) en cas de tempte.

(fig I, fig 2, fig 3, fig 10 et fig Vil).

Une première variante du système consiste à remplacer les angrenages linéaires verticaux (6) et les angrenages circulaires (3) par un système de biellettes (non shematisé).

Une deuxième variante du système consiste à faire varier l'oscillation des"cuillères" (4) par hydraulique et, ou, mécanique, indépendament de la course (C) du rotor supérieur (I).

Le dispositif peut tre couvert et posséder un système de dégivrage. A titre non limitatif, l'envergure de l'installation sera de dix à vingt cinq mètres.

Le dispositif selon l'invention permet un fonctionnement par vent puissant avec une modulabilité maximale (I00%) de la puissance en garantissant une bonne sécurité pour lui-mme et ses environs. Il est particulièrement destiné à fonctionner sur des batiments (immeubles) en agglomération ou sur plateforme maritime.