FR2507252A1

FR2507252A1 - Horizontal axis wind turbine with front air deflector - uses screw mechanism responding to turbine speed to vary deflector position to vary amount of air directed onto turbine

Info

Publication number: FR2507252A1
Application number: FR8111460A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1982-12-10

Abstract

The wind energy convertor uses a vertical wheel facing the wind and regulates the air flow to the wheel, to control its power output, by variation of the air admission surface. A deflector assembly is formed as a circular plate concentric with the turbine wheel, and parallel to it. The turbine blades (2) are situated round the external periphery of the deflector. The deflector has radial blades which divert the air flow from a horizontal direction to radial flow over the vertical face of the deflector. The turbine blades are placed across this radial air flow. The deflector plate is carried on a screw (11,13) which is moved in and out from the turbine wheel by a gear mechanism (19,20) which is driven by a motor (37) supplied by contacts (28) on a flyball governor (23) driven by the turbine wheel.

Description

La présente invention a pour objet un moteur à vent. ou éolienne, présentant un couple élevé et pratiquement constant quelle que soit la vitesse du vent auquel il est soumis ainsi qu'une 3rande facilité de contrôle de sa vitesse
Les principales difficultés rencontrées dans l'utilisaton des éoliennes sont d'une part l'absence de couple pour des vitesses lentes du vent qui les anime et d'autre part la difficulté de réguLation de leur vitesse
Ces inconvénients se rencontrent surtout dans les éoliennes du type moulinet , ou hélicoïdes à pales multiples, dont la surface de la roue du moulinet attaqué par le vent est constante, ainsi que l'angle de chacune des pales par rapport à l'axe dudit moulinet
De telles éoliennes ne présentent un couple utile sous l'effort du vent qui les frappe qu'au niveau de la partie la plus xtérieure de leurs pales , Et la surface de celles-ci soumise au vent reste constante . De sorte que par vent faible le couple moteur est pratiquement nul ; mais au contraire par vent fort la vitesse atteinte peut devenir dangereuse , si on laissait le plan de la rouez motrice perpendiculaire à la direction du vent
La seule régulation d'un tel dispositif n'est donc possible qu'en orientant la surface dudit moulinet selon un plan plus ou moins oblique par rapport à la direction du vent et selon sa vitesse , grâce à un empennage réglable en direction par rapport au plan de la roue motrice , cette obliquité diminuant artificiellement la surface frontale dudit moulinet et par le fait même le couple disponible
De sorte que l'on constate que le couple va en diminuant en même temps que la vitesse du vent augmente
Pour éviter ces inconvénients il a été utilisé des hélices à pas variable . Dans ce cas il est possible de maintenir toujours l'axe de l'hélice parallèle à la direction du vent , seul l'angle des pales de l'hélice étant modifié . Mais la surface utile des pales étant relativement faible par rapport à leur diamètre , un tel dispositif ne devient efficace que pour une certaine vitesse de vent relativement élevée . Un tel dispositif n'est donc applicable que dans les régions particulièrement ventées.The present invention relates to a wind motor. or wind turbine, presenting a high and practically constant torque whatever the speed of the wind to which it is subjected as well as a great ease of controlling its speed
The main difficulties encountered in the use of wind turbines are on the one hand the absence of torque for slow speeds of the wind which drives them and on the other hand the difficulty of regulating their speed
These drawbacks are encountered especially in windmills of the reel type, or helicopters with multiple blades, whose surface of the wheel of the reel attacked by the wind is constant, as well as the angle of each of the blades relative to the axis of said reel.
Such wind turbines present a useful torque under the force of the wind which strikes them only at the most xtérieur part of their blades, And the surface of these subjected to the wind remains constant. So that in weak wind the engine torque is practically zero; but on the contrary in strong wind the speed reached can become dangerous, if one left the plane of the driving wheel perpendicular to the direction of the wind
The only regulation of such a device is therefore only possible by orienting the surface of said reel according to a more or less oblique plane with respect to the wind direction and according to its speed, thanks to an empennage adjustable in direction with respect to the plane of the drive wheel, this obliquity artificially reducing the front surface of said reel and thereby the available torque
So we see that the torque is decreasing at the same time as the wind speed increases
To avoid these drawbacks, variable pitch propellers have been used. In this case it is possible to always keep the axis of the propeller parallel to the wind direction, only the angle of the blades of the propeller being modified. But the useful surface of the blades being relatively small compared to their diameter, such a device only becomes effective for a certain relatively high wind speed. Such a device is therefore only applicable in particularly windy regions.

Il a aussi été conçu des éolienne s à axe vertical formé par un moulinet qui offre des surfaces au vent diamétralement disy- métriques . Le réndement d'un tel moulinet est relativement faible, car s 'il supporte un effort positif de la part du vent sur un de ses rayons, l'effort négatif qu'il supporte diamétralement opposé n'est jamais nul, car il n'est pas possible d'effacer totalement la surface de l'élément de la pale ou du godet lorsque celui-ci n' est pas moteur, malgrè tous les dispositifs automatiques imaginés pour assurer cet effacement .De plus ces dispositifs rendent un tel moulinet très onéreux , car dans le cas où l'effacement de l'un des plans moteurs est prévu automatique il doit s'effectuer toujours selon un même angle par rapport à la direction du vent qui, elle, est essentiellement variable . On doit donc prévoir une correction automatique de cet angle d'effacement de la pale non motrice variable par rapport au chassis de l'éolienne aussi souvent que varie ladirec- tion du vent par rapport à ce même chassis , ce qui montre la complexité nécessaire de ce dispositif et son prix de revient nécessairement élevé
La présente invention a donc pour objet d'éviter ces incon ssrénients, son but étant d'obtenir une éolienne de grande puissance qui soit susceptible de fournir un couple moteur relativement constant depuis des vitesses de vent très faibles jusqu'd de grandes vitesses d'air
Pour cela , ltorientation de l'organe moteur par rapport au vent restant constante, le plan de l'éolienne restant normal par rap- port à la direction du vent , et la distance des organes moteurs par rapport à l'axe du système restant constante, il a été prévu que seule la surface d'accès de l'air auxdits organes moteurs est variable en fonction inverse de la vitesse instantanée de l'air qui atteint lesdits organes moteurs et sans que cela introduise des pertes de charge visibles, de façon à maintenir un couple moteur constant quelle que soit la vitesse du vent qu'une éolienne ainsi construite supporte
L'organe moteur est en effet une turbine à aubes radiales incurvées située à la périphérie dudit organe moteur .L'air est amené sur ces aubes perpendiculairement à leur plan amont par un jeu de déflecteurs à aubes inclinées par rapport au rayon du plateau qui les porte et qui joue le rôle de stator concentrique par rapport au rotor constitué par lesdites aubes motrices , de telle manière que l'air conduit par ledit stator débouche dans les aubes du rotor perpendiculairement à leur plan initial , lesdites aubes du stator formant des canaux déflecteurs .La régulation s'effectue dans ce cas par la variation de la surface d'admission d'air au niveau des aubes du rotor distribuée par les canaux déflecteurs du stator de manière que, quelle que soit la vitesse du vnt , les aubes motrices reçoivent le meme débit instantané d'air de façon à développer une puissance pratiquement constante
Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple seulerr-ent, montrent un mode de réalisation de l'objet de l'invention
La figure 1 est une vue en coupe verticale axiale de I'objet de la présente invention
Dans la figure 2 divisée en quartiers: le A est une vue partielle en plan de la turbine motrice nue; le B est une vue partielle en plan des aubes du déflecteur placé au centre de ladite turbine motrice le C est une vue partielle en plan du même surmonté par des déflecteurs coniques concentriques ; le D est une vue partielle en plan du meme muni de la persienne périphérique surmontant les aubes de la turbine motrice
Tel qu'il est représenté ( fiv.1 ) le dispositif comporte essentiellement la turbine motrice 1 à la périphérie de laquelle sont organisées les aubes radiales incurvées 2 qui débouchent tangentiellement à la périphérie extrème de ladite turbine motrice 1 telles que celles représentées par la figure 2 , laissant au centre un espace libre 4 à l'intérieur duquel se trouve enchâssé ltensem- ble déflecteur 5 (fig.2B) qui comporte lui-meme en son centre le déflecteur conique 6 dont la génératrice présente une forme hyperbolique tangente au plateau 7 dudit ensemble déflecteur 5 dans sa partie périphérique, qui comporte à ce niveau les aubes directrices incurvées 8 qui sont destinées à orienter l'air conduit par le déflecteur 6 vers les aubes motrices 2 dans une direction oblique par rapport à celles-ci
Le dispositif déflecteur 5 est complété par des couronnes tronconiques à génératrice hyperbolique 9 (fiv.1 et 2B , concentriques au déflecteur 6 et extérieures à lui, qui coiffent en partie les aubes directrices 8 dont elles sont solidaires , la couronne tronconique la plus extérieure ayant sa grande base coïncidant avec I'extrémité des aubes directrices 8 qui débouchent elles-memes à l'entrée des aubes motrices 2
L'ensemble déflecteur 5 est complété à sa périphérie par la persienne hélicoide 10 (fig.l et 2D ) fermée à sa partie la plus extérieure par la paroi cylindro-conique 33 qui se termine dans le
sens d'écoulement du vent par le bec conique 3 qui créant une dépression en aval facilite l'écoulement de l'air à travers les aubes motrices 2 .Ladite persienne hélicoïde 10 couvre les aubes motrices 2 et les pales de ladite persienne 10 sont orientées de telle manière qu'elles projettent l'air qui les frappe dans le sens de rotation de la turbine motrice 1 , de façon à conjuguer le couple ainsi obtenu à celui créé par l'air débouchant des aubes directrtces 8.It has also been designed wind turbines with vertical axis formed by a reel which offers diametrically asymmetrical wind surfaces. The performance of such a reel is relatively low, because if it supports a positive effort on the part of the wind on one of its spokes, the negative effort that it supports diametrically opposite is never zero, because it does not It is not possible to completely erase the surface of the blade element or the bucket when it is not powered, despite all the automatic devices designed to ensure this erasure. In addition, these devices make such a reel very expensive , because in the case where the erasure of one of the engine planes is planned automatic it must always be carried out at the same angle with respect to the wind direction which, for its part, is essentially variable. We must therefore provide for an automatic correction of this angle of erasure of the variable non-driving blade relative to the chassis of the wind turbine as often as the wind direction varies relative to this same chassis, which shows the necessary complexity of this device and its necessarily high cost price
The object of the present invention is therefore to avoid these drawbacks, its aim being to obtain a high-power wind turbine which is capable of providing a relatively constant engine torque from very low wind speeds up to high speeds of air
For this, the orientation of the motor member relative to the wind remains constant, the plane of the wind turbine remaining normal relative to the wind direction, and the distance of the motor members from the axis of the system remaining constant. , it has been provided that only the air access surface to said drive members is variable as a function of the instantaneous speed of the air reaching said drive members and without this introducing visible pressure losses, so to maintain a constant engine torque whatever the wind speed that a wind turbine thus constructed supports
The drive member is in fact a turbine with curved radial blades located at the periphery of said drive member. The air is supplied to these blades perpendicular to their upstream plane by a set of deflectors with blades inclined relative to the radius of the plate which carries and which acts as a concentric stator with respect to the rotor constituted by said driving vanes, so that the air conducted by said stator opens into the rotor blades perpendicular to their initial plane, said stator blades forming deflector channels The regulation is carried out in this case by the variation of the air intake surface at the level of the blades of the rotor distributed by the deflector channels of the stator so that, whatever the speed of the vnt, the driving blades receive the same instantaneous air flow so as to develop a practically constant power
The accompanying drawings, given by way of example only, show an embodiment of the subject of the invention
Figure 1 is an axial vertical sectional view of the object of the present invention
In Figure 2 divided into quarters: A is a partial plan view of the bare power turbine; B is a partial plan view of the blades of the deflector placed at the center of said drive turbine; C is a partial plan view of the same surmounted by concentric conical deflectors; the D is a partial plan view of the same with the peripheral louver surmounting the blades of the power turbine
As shown (fiv.1) the device essentially comprises the driving turbine 1 at the periphery of which are organized the curved radial vanes 2 which open tangentially to the extreme periphery of said driving turbine 1 such as those shown in the figure 2, leaving a free space in the center 4 inside which is embedded the deflector assembly 5 (FIG. 2B) which itself has in its center the conical deflector 6 whose generator has a hyperbolic shape tangent to the plate 7 of said deflector assembly 5 in its peripheral part, which comprises at this level the curved guide vanes 8 which are intended to direct the air led by the deflector 6 towards the driving vanes 2 in an oblique direction with respect thereto
The deflector device 5 is completed by frustoconical crowns with hyperbolic generator 9 (fiv. 1 and 2B, concentric with the deflector 6 and external to it, which partially cover the guide vanes 8 of which they are integral, the outermost frustoconical crown having its large base coinciding with the end of the guide vanes 8 which themselves open at the entrance to the motor vanes 2
The deflector assembly 5 is completed at its periphery by the helical louver 10 (fig.l and 2D) closed at its outermost part by the cylindrical-conical wall 33 which ends in the
direction of wind flow through the conical spout 3 which creates a downstream depression facilitates the flow of air through the driving vanes 2. Said helical louver 10 covers the driving vanes 2 and the blades of said louver 10 are oriented in such a way that they project the air which strikes them in the direction of rotation of the driving turbine 1, so as to combine the torque thus obtained with that created by the air emerging from the direct blades 8.

L'ensemble déflecteur 5 ainsi constitué est monté sur l'ar - bre 11, solidaire de lui, qui porte aussi la turbine motrice ! qui est capable de tourner librement sur l'épaulement 14 du chassis 12 traversé par l'arbre li , ladite turbine motrice 1 étant retenue axialement par la butée 36 qui coopère avec la couronne 42 solidaire du moyeu de ladite roue motrice . L'arbre 11 est donc porté par le chassis 12 dans lequel il peut coulisser axialement .Il porte en outre un dispositif quelconque tel que la zone polygonale 13 mâle qui traverse l'épaulement 14 qui comporte la forme polygonale femelle complémentaire de la forme mâle 13 portée par l'arbre lî afin d'empêcher la rotation dudit arbre 11 par rapport au chassis dans lequel il peut cependant librement circuler axialement
t'arbre 11 peut donc ainsi coulisser axialement, mais est insmobilisé en rotation par le dispositif 14 ou tout autre dispositif équivalent
On comprend de ce fait que l'ensemble déflecteur 5 peut se dacer à l'intérieur de l'espace vide laissé au centre des aubes motrices 2 , cet ensemble déflecteur 5 restant immobile en rotation par apport à ladite turbine motrice 1 malgré ce déplacement axial.The deflector assembly 5 thus formed is mounted on the shaft 11, integral with it, which also carries the driving turbine! which is capable of freely rotating on the shoulder 14 of the chassis 12 through which the shaft li passes, said drive turbine 1 being retained axially by the stop 36 which cooperates with the crown 42 integral with the hub of said drive wheel. The shaft 11 is therefore carried by the chassis 12 in which it can slide axially. It further carries any device such as the male polygonal zone 13 which crosses the shoulder 14 which comprises the female polygonal shape complementary to the male shape 13 carried by the shaft lî in order to prevent the rotation of said shaft 11 relative to the chassis in which it can however freely move axially
the shaft 11 can thus slide axially, but is immobilized in rotation by the device 14 or any other equivalent device
It is therefore understood that the deflector assembly 5 can be erased inside the empty space left in the center of the driving vanes 2, this deflector assembly 5 remaining stationary in rotation by supply to said driving turbine 1 despite this axial displacement .

On comprend donc que l'air pénétrant en pression , sous leffet de la vitesse du vent , dans l'ensemble déflecteur 5 sera conduit vers les aubes motrices 2 mettant en mouvement la turbine 1 r Et le déplacement axial dudit ensemble déflecteur 5 permettra de régler le débit d'air ainsi projeté sur les aubes motrices 2 , au point meme de permettre de supprimer éventuellement toute action du vent sur celles-ci , lorsque l'ensemble déflecteur 5 est amené par son déplacement axial totalement hors des aubes motrices 2
De sorte que la force imprimée par le vent à la turbine motrice 1 peut etre réglée avec précision bien que l'axe de ladite turbine soit toujours maintenu dans la direction du vent grâce à l'empennage 15 qui permet de faire pivoter le chassis 12 autour de l'axe vertical 16
Le déplacement axial de l'arbre 11 qui commande le dépla cement de l'ensemble déflecteur 5 peut être obtenu par tout moyen automatique
A titre d'exemple il est indiqué que l'extrémité de l'arbre 11 opposé à l'ensemble déflecteur 5 est fileté et traverse 11 engrena ge conique 17 solidaire de la butée 18 qui porte le filet femelle correspondant , la position axiale de cet engrenage 17 restant inchangée grâce au cadre 19 qui le maintient prisonnier
La rotation dudit engrenage conique 17 permet donc de déplacer axialement l'arbre 11 dont la rotation est rendue impossible par le dispositif polygonal 13
Il suffira donc d'agir sur cet engrenage 17 au moyen de l'engrenage complémentaire 20 pour provoquer le déplacement de l'ensemble déflecteur 5 , donc pour provoquer le réglage de l'air admis dans les aubes motrices 2 .It is therefore understood that the air entering under pressure, under the effect of the wind speed, in the deflector assembly 5 will be led towards the driving vanes 2 setting in motion the turbine 1 r And the axial displacement of said deflector assembly 5 will make it possible to adjust the air flow thus projected onto the driving vanes 2, even to the point of possibly eliminating any action of the wind on them, when the deflector assembly 5 is brought by its axial displacement completely out of the driving vanes 2
So that the force impressed by the wind on the driving turbine 1 can be adjusted with precision although the axis of said turbine is always maintained in the direction of the wind thanks to the tail 15 which makes it possible to pivot the chassis 12 around of the vertical axis 16
The axial displacement of the shaft 11 which controls the displacement of the deflector assembly 5 can be obtained by any automatic means
By way of example, it is indicated that the end of the shaft 11 opposite the deflector assembly 5 is threaded and crosses 11 conical gear 17 secured to the stop 18 which carries the corresponding female thread, the axial position of this gear 17 remaining unchanged thanks to the frame 19 which keeps it trapped
The rotation of said bevel gear 17 therefore makes it possible to move the shaft 11 axially, the rotation of which is made impossible by the polygonal device 13
It will therefore suffice to act on this gear 17 by means of the complementary gear 20 to cause the displacement of the deflector assembly 5, therefore to cause the adjustment of the air admitted into the driving vanes 2.

Ce réglage peut être obtenu automatiquement au moyen de tout dispositif convenable lié à la vitesse de la turbine motrice 1 tel celui décrit ci-dessous . This adjustment can be obtained automatically by any suitable device linked to the speed of the driving turbine 1 such as that described below.

La puissance produite par la rotation de la turbine motrice 1 est transmise & l'organe récepteur, qui peut être une génératri. The power produced by the rotation of the driving turbine 1 is transmitted to the receiving member, which can be a generator.

ce de courant ou tout autre appareil utilisant la force motrice ainsi produite , par l'intermédiaire de l'engrenage 21 ( fig.1 ) qui en traie l'engrenage 22 qui transmet le mouvement à l'organe récepteur éventuel par l'intermédiaire du couple conique 32 par exemple.that of current or any other device using the motive force thus produced, by means of the gear 21 (fig. 1) which processes the gear 22 which transmits the movement to the possible receiving member by means of the bevel gear 32 for example.

Tout autre dispositif de transmission tel que : courroie, vilebrequin ou autre petit être organisé en ce point
Comme il a été dit ci-dessus, et à titre-d'exemple, l'orga- ne de régulation peut être réalisé au moyen du régulateur centrifuge 23 ( fiv.1 ) qui peut être monté sur l'arbre 16 entravé par le couple conique 32 sur tout autre arbre connexe . Un jeu de levier et de biellette articulée 24 et 25 , cette dernière traversant le guide 41 , transmet les réactions du régulateur 23 au doigt 27 qui manoeuvre l'inverseur 28 , qui commande le moteur électrique qui anime le couple conique 17 - 20 de réglage de l'ensemble déflecteur 5.Any other transmission device such as: belt, crankshaft or other small be organized at this point
As has been said above, and by way of example, the regulating organ can be produced by means of the centrifugal regulator 23 (fiv.1) which can be mounted on the shaft 16 hindered by the bevel gear 32 on any other connected shaft. A set of lever and articulated link 24 and 25, the latter passing through the guide 41, transmits the reactions of the regulator 23 to the finger 27 which operates the reverser 28, which controls the electric motor which drives the adjustment bevel torque 17 - 20 of the deflector assembly 5.

Afin que la sensibilité du réglage soit grande et que la réaction de l'inverseur 28 soit immédiate, ses contacts inverses sont situés proches l'un de l'autre afin que le moindre déplacement du doigt 27 provoque l'inversion nécessaire en cas de variation meme très faible, de la vitesse du vent qui provoque une variation semblable de la position du régulateur centrifuge 23
Mais les variations de la vitesse du vent peuvent se succéder en sens inverse , c'est-à-dire qu'après etre devenue plus forte elle peut devenir plus faible ; dans ce cas l'inverseur 28 joue son rôle, inversant le mouvement axial de l'ensemble déflecteur 5 par le jeu de l'organe de régulation 18 qui, après avoir réduit la
surface d'entrée des aubes 2 par le déplacement de l'axe lui , I'aug- mentera dès que le vent faiblira , Et les variations de la vitesse du vent peuvent aussi se succéder dans le même sens , c' est -à -dire qu'après avoir atteint une certaine vitesse celle-ci peut varier soit en se renforçant si elle s'était déjà renforcée, soit en dininuant encore si elle avait déjà diminué .Dans ce cas la commande 18 de l'ensemble déflecteur 5 doit pouvoir entraîner le mouvement de ce déflecteur dans le meme sens que précédemment, donc le doigt 27 de l'inverseur 28 doit pouvoir se déplacer dans le même sens que précédemment sollicité encore par le régulateur centrifuge 23 qui le sollicite dans le même sens d'une valeur supérieure Donc, afin que ce mouvement supplémentaire exécuté dans le meme sens ne provoque pas la déformation de l'inverseur 28 et afin que la commande inverse puisse etre exécutée immédiatement, quelle que soit la sollicitation antérieure de l'inverseur, le point d'appui du levier 27 qui manoeuvre le contact 28 est lui-même mobile prenant appui à frottement dur sur la surface 30 , étant muni d'une touche 29 sollicitée par le ressort interne 26 .So that the sensitivity of the adjustment is great and that the reaction of the inverter 28 is immediate, its reverse contacts are located close to each other so that the slightest movement of the finger 27 causes the necessary reversal in the event of variation. even very weak, the wind speed which causes a similar variation of the position of the centrifugal regulator 23
But the variations of the wind speed can follow one another in the opposite direction, that is to say that after having become stronger it can become weaker; in this case the reverser 28 plays its role, reversing the axial movement of the deflector assembly 5 by the play of the regulating member 18 which, after reducing the
blade entry surface 2 by the displacement of the axis it, will increase it as soon as the wind weakens, And the variations of the wind speed can also follow one another in the same direction, that is to say - to say that after having reached a certain speed this one can vary either by strengthening if it had already been reinforced, or by bending further if it had already decreased. In this case the control 18 of the deflector assembly 5 must be able cause the movement of this deflector in the same direction as previously, therefore the finger 27 of the inverter 28 must be able to move in the same direction as previously requested again by the centrifugal regulator 23 which requests it in the same direction by a value superior So, so that this additional movement executed in the same direction does not cause the deformation of the inverter 28 and so that the reverse command can be executed immediately, whatever the anterior bias of the inverter, the fulcrum lever 27 which operates the contact 28 is itself movable bearing on hard friction on the surface 30, being provided with a button 29 urged by the internal spring 26.

On comprend en effet que si le doigt 27 est sollicité à plusieurs instants successifs dans le mame sens le contact 28 restera immobile et c'est alors son extrémité 31 qui se déplacera sur la
surface 30 , l'ensemble déflecteur 5 continuant alors à se déplacer dans le même sens que précédemment . Mais dès que la commande 27 sera sollicitée en sens inverse, I'extrémité 31 du doigt 29 restera au contraire immobile par suite de son frottement dur sur la surface 30 , et c'est alors le contact 28 qui sera aussitôt inversé
quelle que soit à cet instant la position de l'extrémité 31 du doigt 29
Par ailleurs l'arbre ll,qui porte l'ensemble déflecteur 5 et qui commande son déplacement axial, porte à son extrémité libre un dispositif fin de course constitué par le plateau 39 qui, à claque position extrème du déflecteur 5 par rapport aux aubes 2 actionne le doigt 40 qui provoque la rupture du courant d'alimentation du mo teur 37 de réglage du déflecteur . Le circuit électrique est simultanément inversé en position de va et vient de façon à permettre le redémarrage en sens inverse du moteur 37 lorsque l'impulsion correspondante lui est adressée
Le dispositif étant ainsi constitué on comprend que, étant maintenu constamment face au vent grâce à l'empennage gouvernail 15 , l'ensemble déflecteur 5 recevra toujours le vent normalement à son plan, quelle que soit la vitesse du vent, ce qui assurera une parfaite répartition périphérique du couple moteur .Mais, grâce à la mobilité axiale de l'ensemble déflecteur 5 , la surface des aubes motrices 2 qui recevra l'air moteur sera variable en fonction de la vitesse du vent de façon à recevoir constamment le même débit d'air, ce qui provoquera à ce niveau un couple moteur constant depuis les vents les plus faibles pour lesquels les surfaces en regard de sortie du déflecteur 5 et d'entrée d'air des aubes motrices 2 sera maximale, jusqu'aux vents les plus forts pour lesquels cette même surface sera minimale , pouvant mème être amenée à etre nulle pour arrêter la turbine motrice quand cela est nécessaire, quelle que soit la vitesse du vent . It is in fact understood that if the finger 27 is stressed at several successive instants in the same direction the contact 28 will remain stationary and it is then its end 31 which will move on the
surface 30, the deflector assembly 5 then continuing to move in the same direction as above. But as soon as the command 27 is requested in the opposite direction, the end 31 of the finger 29 will on the contrary remain immobile as a result of its hard friction on the surface 30, and it is then the contact 28 which will be immediately reversed
whatever the position of the end 31 of the finger 29 at this instant
Furthermore, the shaft ll, which carries the deflector assembly 5 and which controls its axial movement, carries at its free end a limit switch device constituted by the plate 39 which, in the extreme position of the deflector 5 relative to the blades 2 actuates finger 40 which causes the supply current to the motor 37 for adjusting the deflector to break. The electrical circuit is simultaneously reversed in the back and forth position so as to allow the motor 37 to restart in the opposite direction when the corresponding pulse is sent to it.
The device being thus constituted it is understood that, being kept constantly facing the wind thanks to the rudder tail 15, the deflector assembly 5 will always receive the wind normally at its plane, whatever the wind speed, which will ensure perfect peripheral distribution of the engine torque. But, thanks to the axial mobility of the deflector assembly 5, the surface of the driving vanes 2 which will receive the engine air will be variable as a function of the wind speed so as to constantly receive the same flow rate d '', which will cause a constant engine torque at this level from the weakest winds for which the facing surfaces of the deflector outlet 5 and the air inlet of the driving vanes 2 will be maximum, up to the strongest winds strong for which this same surface will be minimal, which can even be brought to be zero to stop the motor turbine when necessary, whatever the wind speed.

Il est remarquable aussi de constater que le moyen de ré - glage du débit de l'air moteur ainsi constitué n'introduit aucune majoration des pertes de charge propres quelle que soit sa position , sa configuration d'entrée face au vent restant toujours identique à elle-meme et l'air ne subissant de ce fait aucune modification des conditions de son écoulement . It is also remarkable to note that the means for adjusting the flow rate of the engine air thus constituted does not introduce any increase in the head losses whatever its position, its inlet configuration facing the wind always remaining identical to itself and the air thereby undergoing no modification of the conditions of its flow.

L'organe récepteur de l'énergie produite peut être monté sur le chassis mobile 12 qui porte la turbine motrice . Mais dans le cas où il est situé dans le bâti principal inférieur 38 sur lequel le chassis mobile 12 peut tourner librement autour de l'axe 16 ainsi qu'il est représenté dans la figure 1 , la transmission de l'effort moteur de la turbine 1 jusqu'à l'organe récepteur s'effectue par l'intermédiaire du couple conique 32 situé sur l'axe de rotation du chassis 12 . n a été prévu dans ce cas un moyen compensa - teur du couple de rotation ainsi créé autour de l'axe 16 du fait du
couple résistant de l'organe récepteur .Ledit moyen est constitué
par l'hélice 34 ( fiv. 1 ) montée sur l'arbre d'un moteur porté
par le bras 35 horizontal fixé au chassis 12 , l'axe de ladite hSi-
ce 34 étant orthogonal au plan vertical qui contient l'axe de la tur
bine motrice . L'hélice 34 sera mise en mouvement afin que le couple de rotation qu'elle imprime au chassis 12 compense à tout instant le couple résistant de l'organe récepteur situé sur l'axe vertical 16 autour duquel ledit chassis est mobile .Le réglage de ce couple compensateur s'effectuera par le réglage de la vitesse de l'hélice 34 ainsi que par son déplacement sur le bras 35 par rapport à l'axe 16 du chassis
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux détails qui en ont été décrits , toute variante qui pourrait etre considérée comme équivalente ne pouvant en modifier la portée
C'est ainsi que le contrôle de la vitesse de la turbine motrice 1 peut être obtenu au moyen de tout contrôleur de vitesse électrique ou électronique, le signal ainsi fourni et amplifié provoquant la réaction nécessaire du moteur qui commande les organes de régulation 17 - 20
De même l'organe récepteur4, génératrice électrique ou autre, peut être monté directement sur le chassis 12 plutôt que d'être animé au moyen de l'arbre central 16
La présente invention peut être employée pour l'utilisation de la force du vent en vue de la production d'une force motrice dans un but quelconque The receiver of the energy produced can be mounted on the movable frame 12 which carries the drive turbine. But in the case where it is located in the lower main frame 38 on which the movable chassis 12 can rotate freely around the axis 16 as shown in FIG. 1, the transmission of the engine force from the turbine 1 up to the receiving member is effected by means of the bevel gear 32 located on the axis of rotation of the chassis 12. In this case, a compensating means has been provided for the torque thus created around the axis 16 due to the
resistant torque of the receiving organ. Said means is constituted
by propeller 34 (fiv. 1) mounted on the shaft of a mounted motor
by the horizontal arm 35 fixed to the chassis 12, the axis of said hSi-
this 34 being orthogonal to the vertical plane which contains the axis of the tur
motive power. The propeller 34 will be set in motion so that the rotational torque that it prints to the chassis 12 at all times compensates for the resistant torque of the receiving member located on the vertical axis 16 around which said chassis is movable. this compensating torque will be effected by adjusting the speed of the propeller 34 as well as by its displacement on the arm 35 relative to the axis 16 of the chassis
It is understood that the invention is not limited to the details which have been described therein, any variant which could be considered equivalent cannot modify its scope.
Thus, the control of the speed of the driving turbine 1 can be obtained by means of any electric or electronic speed controller, the signal thus supplied and amplified causing the necessary reaction of the motor which controls the regulating members 17 - 20
Similarly the receiving member 4, electric generator or other, can be mounted directly on the chassis 12 rather than being driven by means of the central shaft 16
The present invention can be used for the use of wind force for the production of motive force for any purpose

Claims

10) - Device for using wind energy comprising a vertical drive wheel,

Characterized by the fact that it includes a means making it possible to adjust the power received by the blades of said driving wheel by adjusting the useful air intake area at the level of the driving blades without the device ensuring this adjustment being modified in its configuration facing the wind, therefore without the pressure losses specific to this adjustment device being modified during its maneuver a

20) - Device according to claim 1,

Characterized by the fact that the device ensuring the adjustment of the useful air intake area at the level of the driving blades, without this device being modified in its configuration facing the wind, therefore without the pressure losses specific to this has adjustment tif are modified during its maneuver, is constituted by the deflector assembly 5 which comprises the circular plate 7 concentric of the driving turbine t and parallel to it, the driving vanes 2 of the latter being located at the periphery external of said deflector which is itself provided with guide vanes 8 perpendicular to the plane 7 and which form between them channels which conduct air towards said motor vanes 2 in a direction inclined with respect to the radius of said deflector, so that the air thus conducted strikes the driving vanes 2 in a direction substantially perpendicular to their wall at their entry.

30) - Device according to claim 2,

Characterized by the fact that the guide vanes 8 of said deflector assembly create channels between them, the surface of which

downstream outlet is substantially equal to the upstream inlet surface of

channels created between the blades of the driving turbine 1 which have a curved shape with respect to the radius in an opposite direction

to those given to the guide vanes of the deflector assembly 5

40) - Device according to claim 3,

Characterized by the fact that said circular deflector which

bears the guide vanes 8 and which is concentric with the turbine

motor drive embedded inside the blades that the latter carries

has a conical male shape 6 facing the wind, the generator of which

is hyperbolic having as its asymptote the plate 7 which supports it.

50) - Device according to claim 4,

Characterized by the fact that said deflector comprises, in front of guide vanes 8 and integral with them, one or more secondary deflectors 9 in the form of frustoconical crowns, with hyperbolic generator, open, concentric, facilitating the entrainment of the air to the driving vanes 2 through the channels of the guide vanes 8, the outermost frusto-conical deflector having its base situated, farthest from the center, at the end of the guide vanes which support it

60) - Device according to claim 5,

Characterized by the fact that the extreme frusto-conical deflector of the deflector assembly 5 carries, integral with it, a crown formed by a helical louver 10 which covers the driving vanes 2 without any connection with them and whose blades are inclined in such a way so that the air passing through them is led to the driving vanes 2 that said louvered crown covers and in the direction of rotation thereof.

70) - Device according to all of claims 2 to 6

Characterized by the fact that the deflector assembly thus formed is made stationary in rotation, but can move parallel to its axis within the free space situated between the driving vanes 2, so as to vary the surface of the guiding channels of the deflector 5 which faces the channels of the driving vanes 2, in other words so as to vary the relative area of air transmission from the deflector to the driving turbine

80) - Device according to claim 7,

Characterized by the fact that the axial displacement of the deflector assembly 5 is obtained by means of a threaded nut 18 which can be maneuvered in rotation by any means, automatic or not, and capable of driving the threaded end of the shaft 11 which the door, said rotary nut 18 being itself immobilized longitudinally by two stops integral with the chassis 12, and the deflector assembly 5 being immobilized in rotation by a male polygonal part 13 which it comprises and which cooperates with an identical female part 14 secured to chassis 12

90) - Device according to all of the preceding claims,

Characterized by the fact that the driving turbine 1 can rotate freely being carried by the boss 14 of the chassis 12 which is crossed by the polygonal shaft 13, its motor movement being transmitted to the receiving member (generator or other) by the inter suitable for any means of transmission such as the gear set 22 and the bevel gear 32

100) - Device according to all of claims 8 and 9,

Characterized by the fact that the control of the relative position of the deflector assembly 5 with respect to the driving vanes 2 is obtained by the rotation of the nut 18 which controls the axial displacement of the shaft 12 by means of the animated conical couple 20 by an electric motor 37 whose direction of rotation is controlled by the inverter 28, itself driven by the member. regulation 23 sensitive to the speed of rotation of the receiving shaft 16 of the driving force developed by the turbine 1

110) - Device according to claim 10,

Characterized by the fact that the finger 27 of the reverser 28 which controls the motor 37 is articulated on the lever 25 which connects it to member 23 sensitive to the speed of rotation of the motor shaft 16 (said lever 25 being guided according to its axis) and bears on the surface 30 by means of the carrier 29, the end 31 of which is applied by a spring 26 against said surface 30, said finger 27 being able to move alternately between the contacts of the reverser 28 around the point of contact of its end 31 with the bearing surface 30 as soon as the speed control member 23 transmits a reverse pulse, regardless of the position of said finger 27 with respect to the contacts 28

120) - Device according to claim 10,

Characterized by the fact that the shaft 11 which carries the deflector assembly 5 and moves it in its axial movement is provided with a limit switch 31 which cooperates with the plate 39 placed at the end of the shaft 11 and which allows the break in the supply circuit of the motor 37 for adjusting the defector assembly 5 and stops the movement of the latter in each of its extreme positions, said two-position switch being organized back and forth so as to allow the starting of the motor in the opposite direction from each of the extreme positions where it will have been stopped.

130) - Device according to all of the pre claims

cedents,

Characterized by the fact that the different driving organs

and regulators are carried by a chassis 12 movable in rotation in the horizontal plane surmounting the main building 38 on which the device is elevated, said movable chassis 12 comprising the tail unit 15 intended to maintain the driving turbine 1 constantly facing the wind direction.

140) - Device according to claim 13,

Characterized by the fact that, in the case where the body receiving the energy produced by the driving turbine 1 is located outside the movable frame 12, in the main building 37 for example said frame 12 is provided with the device for compensating for the resisting torque produced in rotation around the shaft 16 for transmitting energy by the drive of the receiving member, said compensating device being constituted by a propeller driven by a motor whose horizontal axis is orthogonal to the vertical plane which contains the axis of the driving turbine 1, said motor being able to be positioned at different points of the arm 35 which carries it so as to balance the compensating torque which it causes in the horizontal plane with the resistant torque which causes in the same plane the organ receiving the energy produced