FR2968726A1 - Wind power device e.g. Savonius rotor-type wind power device, for use on roof of e.g. camping car, has blades inflated to modify spacing between reinforcement elements from deployed position to folded position - Google Patents
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Abstract
Description
EOLIENNE REPLIABLE A PALES GONFLABLES FOLDING WINDMILL WITH INFLATABLE BLADES
L'invention concerne des dispositifs permettant de transformer l'énergie du vent en énergie mécanique ou électrique tels que par exemple des éoliennes. L'invention s'adresse en particulier à des dispositifs éoliens à axe vertical pouvant par exemple être montés sur le toit d'un véhicule. Plus précisément, l'invention concerne des dispositifs éoliens pouvant être repliés en vue de leur rangement. L'invention concerne également un procédé de déploiement et de repliement d'un dispositif éolien à axe vertical. The invention relates to devices for converting wind energy into mechanical or electrical energy such as for example wind turbines. The invention is intended in particular for wind turbine devices with a vertical axis that can for example be mounted on the roof of a vehicle. More specifically, the invention relates to wind devices that can be folded for storage. The invention also relates to a method for deploying and folding a wind turbine device with a vertical axis.
Il est connu de l'art antérieur différents dispositifs éoliens permettant de convertir l'énergie éolienne en énergie mécanique ou électrique. Les plus courants sont les éoliennes à axe horizontal (c'est-à dire où l'axe de rotation du rotor est horizontal) comprenant des hélices à plusieurs pales. Il existe également des éoliennes à axe vertical (c'est-à dire où l'axe de rotation du rotor est vertical) comprenant par exemple des pales courbées en demi-cercle ou des panneaux en rotation autour dudit axe central. It is known from the prior art different wind devices for converting wind energy into mechanical or electrical energy. The most common are horizontal axis wind turbines (that is, where the axis of rotation of the rotor is horizontal) including multi-blade propellers. There are also wind turbines vertical axis (that is to say where the axis of rotation of the rotor is vertical) comprising for example semicircular curved blades or panels rotating about said central axis.
L'emploi de dispositifs éoliens à axe vertical présente de nombreux avantages en comparaison des dispositifs éoliens à axe horizontal, comme par exemple le fait de générer peu de bruit et d'être mis en mouvement avec des vitesses de vent faible. Malheureusement ils présentent également le désavantage d'être volumineux et sont par conséquents difficilement escamotables en vue de leur utilisation en tant que source d'appoint d'énergie pouvant être montée par exemple sur le toit d'un véhicule. En effet, de tels dispositifs éoliens doivent pouvoir être déployés lorsque le véhicule est à l'arrêt et doivent pouvoir être rangés lorsque le véhicule se déplace ou lorsque l'utilisateur n'en a pas l'utilité. Pour des raisons autant esthétiques qu'aérodynamiques, le rangement et/ou l'escamotage de tels dispositifs implique qu'ils présentent, une fois rangés, un encombrement aussi réduit que possible. De préférence, les opérations de déploiement ou de repliement et/ou d'escamotage du dispositif éolien doivent pouvoir être effectuées à distance par l'utilisateur sans qu'il ait besoin d'agir lui-même sur le dispositif. Or l'encombrement présenté par les dispositifs éoliens à axe vertical rend leur simple escamotage difficile et il n'existe pas à l'heure actuelle de moyens de réduire cet encombrement de manière satisfaisante. The use of vertical axis wind turbines has many advantages over horizontal axis wind turbines, such as generating low noise and being set in motion with low wind speeds. Unfortunately they also have the disadvantage of being bulky and are therefore difficult to retract for use as a source of extra energy that can be mounted for example on the roof of a vehicle. Indeed, such wind devices must be deployed when the vehicle is stationary and must be stowed when the vehicle moves or when the user does not use it. For reasons both aesthetic and aerodynamic, the storage and / or retraction of such devices implies that they have, once stored, a footprint as small as possible. Preferably, the operations of deployment or folding and / or retraction of the wind device must be remotely performed by the user without having to act on the device itself. However the congestion presented by vertical axis wind devices makes their simple retraction difficult and there is currently no way to reduce this congestion satisfactorily.
Par exemple, le document US7241105 présente un dispositif éolien dont les pales en matériau souple sont fixées à des éléments d'armature déplaçables verticalement sur un arbre rotatif central. Le repliement des pales par translation des éléments d'armature sur l'axe rotatif permet de replier le dispositif mais ne permet pas de diminuer son encombrement du moins selon sa hauteur. Un éventuel repliement de l'arbre rotatif doit faire l'objet d'une opération distincte. Par ailleurs le système de déploiement ou de repliement des pales nécessite une intervention humaine sur le dispositif éolien et ne peut être commandé à distance. For example, document US7241105 discloses a wind turbine device whose blades of flexible material are fixed to vertically movable reinforcing elements on a central rotary shaft. The folding of the blades by translation of the reinforcing elements on the rotary axis allows to fold the device but does not reduce its size at least according to its height. Any folding of the rotary shaft must be the subject of a separate operation. In addition, the blade deployment or folding system requires human intervention on the wind turbine device and can not be controlled remotely.
L'invention a pour objectif de remédier aux inconvénients présentés par l'art antérieur en proposant à l'homme du métier un nouveau dispositif éolien pouvant être replié ou escamoté de sorte à présenter une fois replié une hauteur inférieure à celle qu'il présente lorsqu'il est déployé. The object of the invention is to overcome the drawbacks presented by the prior art by proposing to the person skilled in the art a new wind device which can be folded or retracted so as to have, when folded, a height which is lower than that which it exhibits when it is deployed.
A cet effet l'invention a pour objet un dispositif éolien présentant un rotor à axe vertical portant au moins deux pales intercalées entre deux éléments d'armature inférieur et supérieur et fixées à ces éléments d'armature par leur extrémités inférieures et supérieures remarquable en ce que les pales sont gonflables et configurées de manière à ce que leur gonflage modifie l'écartement entre lesdits éléments d'armature depuis une position déployée du dispositif jusqu'à une position repliée du dispositif et inversement, de telle sorte à ce que le dispositif présente en position repliée une hauteur inférieure à celle qu'il présente en position déployée. For this purpose the invention relates to a wind turbine device having a vertical axis rotor carrying at least two blades interposed between two lower and upper reinforcing elements and fixed to these reinforcing elements by their upper and lower ends remarkable in this respect. that the blades are inflatable and configured so that their inflation changes the spacing between said armature elements from an extended position of the device to a folded position of the device and vice versa, so that the device presents in the folded position a lower height than it has in the deployed position.
De préférence les éléments d'armature sont rigides et espacés verticalement l'un de l'autre. Preferably the reinforcing elements are rigid and spaced vertically from one another.
Préférentiellement, l'élément d'armature supérieur est porté par les pales uniquement. Preferably, the upper armature element is carried by the blades only.
Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens pour gonfler les pales jusqu'à placer le dispositif en position déployée et/ou des moyens pour dégonfler les pales jusqu'à placer le dispositif en position repliée. According to a preferred embodiment of the invention, the device further comprises means for inflating the blades until the device is placed in the deployed position and / or means for deflating the blades until the device is in the folded position.
Avantageusement, le gonflage des pales se fait par air comprimé, de préférence depuis leur extrémité inférieure. De manière optionnelle, le dispositif présente en outre des câbles destinés à être tendus entre les éléments d'armature pour rigidifier ledit dispositif lorsqu'il est en position déployée et/ou repliée. Eventuellement, le dégonflage des pales est assisté par l'enroulage des câbles autour d'un axe de préférence au moyen d'au moins un moteur asservi. De manière avantageuse, la tension des câbles et la pression de l'air dans les pales sont choisies pour maintenir la position angulaire des éléments d'armature l'un par rapport à l'autre. 25 De préférence, les pales sont en un matériau plastique présentant des caractéristiques mécaniques suffisantes pour être relativement rigides ou indéformables lorsqu'elles sont gonflées et/ou relativement souples ou déformables lorsqu'elles sont dégonflées. 30 Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les pales sont constituées par au moins une enveloppe comprenant une succession de compartiments reliés entre eux et de préférence empilés les uns sur les autres.20 Selon une mise en oeuvre de l'invention, les pales présentent un profil semicylindrique et/ou en ce que le dispositif est un rotor de type Savonius, de préférence le dispositif comprend au moins trois pales. Avantageusement, les pales présentent un diamètre supérieur à la moitié du diamètre du dispositif et sont éventuellement positionnées légèrement désaxées les unes par rapport aux autres, de préférence présentent entre elles au niveau central un espacement d'une longueur d'environ un sixième du diamètre du dispositif. De manière optionnelle, les pales sont disposées de manière hélicoïdale. Préférentiellement, le corps du rotor ne s'étend pas au-delà de l'élément d'armature inférieur. Eventuellement, le rotor est monté sur un mât télescopique. L'invention a également pour objet un véhicule remarquable en ce qu'il présente un 15 dispositif éolien tel que défini plus haut, de préférence monté sur son toit. Advantageously, the inflation of the blades is by compressed air, preferably from their lower end. Optionally, the device further comprises cables intended to be stretched between the reinforcing elements to stiffen said device when it is in the deployed and / or folded position. Optionally, the deflation of the blades is assisted by winding the cables around an axis preferably by means of at least one servo motor. Advantageously, the tension of the cables and the air pressure in the blades are chosen to maintain the angular position of the reinforcing elements relative to one another. Preferably, the blades are made of a plastic material having mechanical characteristics sufficient to be relatively rigid or dimensionally stable when inflated and / or relatively flexible or deformable when deflated. According to a preferred embodiment of the invention, the blades are constituted by at least one envelope comprising a succession of compartments connected to one another and preferably stacked on top of each other. According to one embodiment of the invention, the blades have a semicylindrical profile and / or in that the device is a Savonius type rotor, preferably the device comprises at least three blades. Advantageously, the blades have a diameter greater than half the diameter of the device and are optionally positioned slightly offset from each other, preferably have between them at the central level a spacing of a length of about one sixth of the diameter of the device. device. Optionally, the blades are helically arranged. Preferably, the rotor body does not extend beyond the lower reinforcement element. Optionally, the rotor is mounted on a telescopic mast. The invention also relates to a remarkable vehicle in that it has a wind device as defined above, preferably mounted on its roof.
L'utilisation de pales gonflables dans des dispositifs éoliens est déjà connue de l'art antérieur ainsi, le document FR2507696 décrit un dispositif éolien comprenant un rotor à axe horizontal dont les pales sont gonflables. Les pales sont susceptibles de 20 se déformer sous la pression du vent et peuvent donc lorsque le vent est faible former un angle important avec la direction du vent et tendre à s'effacer progressivement lorsque la vitesse du vent augmente pour réduire les sollicitations auxquelles elles sont soumises et en particulier en cas de vent violent pour limiter les risques d'endommagement du dispositif. Le rotor peut également comprendre 25 des moyens pour faire varier la surpression des pales en fonction de sa vitesse de rotation. The use of inflatable blades in wind turbine devices is already known from the prior art and FR2507696 describes a wind turbine device comprising a rotor with a horizontal axis whose blades are inflatable. The blades are likely to deform under the pressure of the wind and can therefore, when the wind is weak, form a large angle with the direction of the wind and tend to fade gradually when the wind speed increases to reduce the stresses to which they are subjected. subjected and especially in case of strong wind to limit the risk of damage to the device. The rotor may also comprise means for varying the overpressure of the blades as a function of its rotational speed.
On notera que la différence de surpression des pales du dispositif de l'art antérieur offre une possibilité plus ou moins importante pour les pales de s'écraser sur elles- 30 mêmes en fonction de la vitesse du vent ce qui modifie leur orientation angulaire par rapport au vent et donc la vitesse du rotor, ceci est contraire à l'invention où le gonflage ou dégonflage des pales a pour objectif de déployer ou replier le dispositif10 éolien et où une différence de surpression ne modifie pas l'orientation angulaire des pales par rapport au vent. It will be noted that the overpressure difference of the blades of the device of the prior art offers a greater or lesser possibility for the blades to crash on themselves as a function of the wind speed, which modifies their angular orientation relative to to the wind and therefore the speed of the rotor, this is contrary to the invention where the inflation or deflation of the blades is intended to deploy or fold the wind turbine device and where a difference in overpressure does not change the angular orientation of the blades relative to in the wind.
Le document US201 0/01 431 30 présente une éolienne à axe horizontal présentant des pales gonflable en vue d'alléger le poids desdites pales. Elles présentent préférentiellement une armature interne permettant de les rigidifier. US201 0/01 431 30 discloses a horizontal axis wind turbine with inflatable blades to lighten the weight of said blades. They preferably have an internal reinforcement to stiffen them.
Le document US2006/0251505 présente un dispositif éolien à axe horizontal présentant des pales s'étendant radialement le long de l'axe de rotation. Le dispositif est gonflable dans le but de pouvoir flotter dans les airs. Il n'est pas nécessaire que les pales soient gonflables. Les pales du dispositif antérieur sont fixées sur l'axe de rotation et ne prennent pas de part active au repliement ou au déploiement du dispositif contrairement aux pales selon l'invention. Document US2006 / 0251505 discloses a horizontal axis wind device having blades extending radially along the axis of rotation. The device is inflatable in order to float in the air. The blades do not have to be inflatable. The blades of the prior device are fixed on the axis of rotation and do not take an active part in the folding or deployment of the device unlike the blades according to the invention.
On aura compris que l'invention consiste à proposer un dispositif éolien présentant des pales souples comprises entre deux éléments d'armature rigides et à configurer lesdites pales de moyens pour leur permettre de modifier l'écartement entre les éléments d'armature de sorte à modifier la hauteur globale que présente le dispositif éolien. L'invention consiste à doter le dispositif éolien de pales gonflables qui vont porter et soulever l'élément d'armature supérieur lorsqu'elles sont gonflées de sorte à mettre le dispositif éolien en position déployée et qui vont s'écraser par exemple sous le poids dudit élément d'armature de sorte à se dégonfler lorsque la pression est relâchée. Selon l'invention, les pales sont les seuls éléments d'appui de l'élément d'armature supérieur sur l'élément d'armature inférieur. De la sorte, le dépliement des pales en y faisant rentrer de l'air ou leur repliement en chassant l'air qu'elles contiennent, va imprimer à l'élément d'armature supérieur un mouvement selon la direction verticale qui va l'éloigner ou le rapprocher de l'élément d'armature inférieur. On notera que c'est la différence d'écartement entre les éléments d'armature qui définit les différents états déployé ou replié du dispositif.30 L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement au vu de la description qui suit donnée à titre d'exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention en position déployée. - La figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention en position repliée. - La figure 3 est une vue du dispositif éolien selon l'invention sur laquelle l'élément d'armature supérieur a été enlevé pour laisser apparaître la disposition des pales. - La figure 4 est une vue en perspective d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. It will be understood that the invention consists in proposing a wind turbine device having flexible blades comprised between two rigid armature elements and in configuring said blades of means to enable them to modify the spacing between the reinforcing elements so as to modify the overall height of the wind turbine device. The invention consists in providing the wind turbine device with inflatable blades which will carry and lift the upper armature element when they are inflated so as to put the wind device in the deployed position and which will crush for example under the weight said reinforcing member so as to deflate when the pressure is released. According to the invention, the blades are the only bearing elements of the upper reinforcement element on the lower reinforcement element. In this way, the unfolding of the blades by bringing in the air or their folding by chasing the air they contain, will print the upper frame member a movement in the vertical direction that will move away or bring it closer to the lower reinforcement element. It should be noted that it is the spacing difference between the reinforcing elements which defines the different deployed or folded states of the device. The invention will be well understood and other aspects and advantages will become clear from the description which follows given by way of example with reference to the accompanying drawing plates in which: - Figure 1 is a perspective view of a device according to the invention in the deployed position. - Figure 2 is a perspective view of a device according to the invention in the folded position. - Figure 3 is a view of the wind turbine device according to the invention on which the upper armature element has been removed to reveal the arrangement of the blades. - Figure 4 is a perspective view of another embodiment of a device according to the invention.
On se référera en premier lieu à la figure 1 représentant un exemple de dispositif éolien (1) selon l'invention. Un tel dispositif est apte à transformer l'énergie éolienne en énergie électrique ou mécanique par des moyens bien connus de l'homme du métier et qui ne seront pas décrits plus avant dans le présent mémoire. Le dispositif selon l'invention est par exemple un dispositif (1) à axe vertical de type Savonius et présente donc des pales (9) courbées, de préférence semi-cylindriques. L'homme du métier pourra néanmoins adapter l'invention à d'autres types de dispositifs éoliens à axe vertical comme par exemple à des dispositifs éoliens de type Darrieus. Reference will firstly be made to FIG. 1 representing an example of a wind device (1) according to the invention. Such a device is able to transform wind power into electrical or mechanical energy by means well known to those skilled in the art and which will not be described further herein. The device according to the invention is for example a device (1) with a vertical axis Savonius type and therefore has blades (9) curved, preferably semi-cylindrical. Those skilled in the art will nevertheless be able to adapt the invention to other types of wind turbine devices with a vertical axis, for example wind turbines of the Darrieus type.
Le dispositif (1) selon l'invention comprend un rotor à axe vertical portant au moins deux pales (9) placées entre deux éléments d'armature (5, 7) de préférence rigides et espacés verticalement l'un de l'autre. Les pales (9) sont fixées à l'élément d'armature (5) inférieur par leur extrémité inférieure et fixées à l'élément d'armature (7) supérieur par leur extrémité supérieure. De préférence, les éléments d'armature (5, 7) présentent un diamètre similaire au diamètre présenté par l'agencement de l'ensemble des pales (9). The device (1) according to the invention comprises a rotor with a vertical axis carrying at least two blades (9) placed between two reinforcing elements (5, 7) preferably rigid and spaced vertically from one another. The blades (9) are fixed to the lower reinforcing element (5) by their lower end and fixed to the upper reinforcing element (7) by their upper end. Preferably, the reinforcing elements (5, 7) have a diameter similar to the diameter presented by the arrangement of all the blades (9).
Il est précisé que le nombre de pales (9) portés par le rotor du dispositif (1) ne saurait être limitatif de l'invention et peut être aisément modifié par l'homme du métier. Lorsqu'il est déployé, le dispositif (1) se présente donc sous forme d'une éolienne à axe vertical c'est-à-dire que l'axe de rotation du rotor principal est disposé verticalement et est parallèle à l'axe du mât (non représenté) portant le dispositif éolien (1). Les pales (9) sont disposées sensiblement à la verticale. Ce type de dispositif éolien (1) offre l'avantage de pouvoir être pleinement efficace quelque soit la direction du vent. De préférence, le dispositif (1) selon l'invention présentera au moins trois pales ce qui facilitera la mise en rotation du rotor même par vent faible. It is specified that the number of blades (9) carried by the rotor of the device (1) can not be limiting of the invention and can be easily modified by those skilled in the art. When deployed, the device (1) is therefore in the form of a vertical axis wind turbine that is to say that the axis of rotation of the main rotor is arranged vertically and is parallel to the axis of the mast (not shown) carrying the wind device (1). The blades (9) are arranged substantially vertically. This type of wind turbine device (1) offers the advantage of being able to be fully effective whatever the direction of the wind. Preferably, the device (1) according to the invention will have at least three blades which will facilitate the rotation of the rotor even in light wind.
Selon l'invention, les pales (9) sont gonflables et configurées afin que leur gonflage modifie l'écartement entre les éléments d'armature (5, 7) depuis une position déployée du dispositif (1) jusqu'à une position repliée du dispositif (1) et inversement, de telle sorte à ce que le dispositif (1) présente en position repliée une hauteur inférieure à celle qu'il présente en position déployée. De la sorte le rangement et/ou l'escamotage du dispositif éolien (1) selon l'invention est facilité. Le dispositif (1) selon l'invention est donc apte à s'aplatir en vue de son rangement et de préférence il s'aplatit jusqu'à ce que les éléments d'armature inférieure (5) et supérieure (7) soient espacés verticalement d'une distance correspondant à l'épaisseur que présentent les pales (9) lorsqu'elles sont dégonflées et repliées sur elles-mêmes. According to the invention, the blades (9) are inflatable and configured so that their inflation changes the spacing between the armature elements (5, 7) from an extended position of the device (1) to a folded position of the device (1) and vice versa, so that the device (1) has in the folded position a lower height than it has in the deployed position. In this way the storage and / or retraction of the wind device (1) according to the invention is facilitated. The device (1) according to the invention is therefore able to flatten for storage and preferably it flattens until the lower frame members (5) and upper (7) are spaced vertically a distance corresponding to the thickness that the blades (9) when they are deflated and folded on themselves.
Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, le dispositif (1) comprend en outre des moyens pour gonfler lesdites pales (9) jusqu'à placer le dispositif (1) en position déployée et/ou des moyens pour dégonfler lesdites pales (9) jusqu'à placer le dispositif (1) en position repliée. Les moyens sont avantageusement agencés pour agir sur les pales (9) au niveau de leur extrémité inférieure. De préférence, le gonflage des pales (9) se fait par air comprimé. Ces moyens peuvent comprendre par exemple une pompe en vue de leur gonflage et éventuellement des moyens pour aspirer l'air présent dans les pales (9) en vue de leur dégonflage. Néanmoins d'autres solutions sont envisageables comme nous le verrons plus loin. According to a preferred embodiment of the invention, the device (1) further comprises means for inflating said blades (9) until placing the device (1) in the deployed position and / or means for deflating said blades ( 9) until the device (1) is in the folded position. The means are advantageously arranged to act on the blades (9) at their lower end. Preferably, the inflation of the blades (9) is by compressed air. These means may comprise for example a pump for inflation and possibly means for sucking the air present in the blades (9) for deflation. Nevertheless other solutions are possible as we will see later.
On notera l'absence d'arbre central s'étendant entre les deux éléments d'armature (5, 7). En particulier, on notera que l'élément d'armature supérieur (7) n'est lié à aucun arbre rotatif. En effet, selon l'invention, seules les pales gonflables (9) sont placées entre les éléments d'armature (5,7) afin de servir d'appui à l'élément d'armature (7) supérieur, et afin de définir son écartement par rapport à l'élément d'armature (5) inférieur. Ainsi le gonflement ou le dégonflement des pales (9) à une influence directe sur la hauteur à laquelle se situe l'élément d'armature (7) supérieur. Lorsque les pales (9) sont gonflées l'élément d'armature (7) supérieur est élevé au dessus de l'élément d'armature (5) inférieur à une hauteur correspondant à la hauteur des pales (9) gonflées. Lorsque les pales (9) sont dégonflées, l'élément d'armature (7) supérieur est poussé en direction de l'élément d'armature (5) inférieur par l'action de la pesanteur. Les pales (9) dégonflées restent intercalées entre les deux éléments d'armature (5, 7). Note the absence of central shaft extending between the two frame members (5, 7). In particular, it will be noted that the upper reinforcement element (7) is not connected to any rotating shaft. According to the invention, only the inflatable blades (9) are placed between the reinforcing elements (5, 7) in order to serve as support for the upper reinforcing element (7), and in order to define its spacing relative to the lower armature element (5). Thus the swelling or deflation of the blades (9) has a direct influence on the height at which the upper armature element (7) is located. When the blades (9) are inflated, the upper reinforcing element (7) is raised above the reinforcement element (5) less than a height corresponding to the height of the inflated blades (9). When the blades (9) are deflated, the upper armature member (7) is pushed towards the lower armature member (5) by the action of gravity. The deflated blades (9) remain inserted between the two reinforcing elements (5, 7).
De préférence, les pales (9) du dispositif (1) selon l'invention se dégonflent seules lorsque la pression d'air est relâchée. Ce dégonflage des pales (9) est avantageusement favorisé par le poids de l'élément d'armature (7) supérieur qui va presser sur les pales (9) en direction de l'élément d'armature (5) inférieur, et donc assister à leur dégonflement. Les moyens favorisant le repliement du dispositif (1) sont alors des moyens passifs. Preferably, the blades (9) of the device (1) according to the invention deflate only when the air pressure is released. This deflation of the blades (9) is advantageously favored by the weight of the upper reinforcing element (7) which will press on the blades (9) in the direction of the lower reinforcement element (5), and thus assist to their deflation. The means favoring the folding of the device (1) are then passive means.
Néanmoins, il est possible dans le cadre de l'invention de prévoir d'autres moyens pour assister le dégonflement des pales (9) et par exemple l'accélérer ou compenser l'utilisation d'un élément d'armature (7) supérieur de faible poids. Par exemple, et comme illustré sur la figure 4, il est possible de placer des câbles (17) joignant les éléments d'armature inférieur (5) et supérieur (7). Lorsque l'utilisateur décide de replier le dispositif éolien (1), le ou les orifices d'entrée et/ou de sortie de l'air des pales (9) seront ouverts permettant à l'air qu'elles contiennent d'être libéré d'une part, et d'autre part les câbles (17) seront enroulés sur eux-mêmes autour d'un axe par un moteur (19) asservi et tireront l'élément d'armature (7) supérieur en direction de l'élément d'armature (5) inférieur. De la sorte, la pression exercée par l'élément d'armature (7) supérieur sur les pales (9) permettra d'évacuer plus rapidement l'air qu'elles contiennent. Une fois les éléments d'armature positionnés proche l'un de l'autre, les câbles (17) permettront de maintenir le dispositif éolien (1) en position repliée. Ceci permet par exemple d'éviter tout soulèvement intempestif de l'élément d'armature (7) supérieur sous la pression d'un vent à grande vitesse entre les deux éléments d'armature (5, 7) qui risquerait d'endommager le dispositif (1). Nevertheless, it is possible in the context of the invention to provide other means to assist the deflation of the blades (9) and for example accelerate or compensate for the use of a reinforcement element (7) greater than low weight. For example, and as illustrated in Figure 4, it is possible to place cables (17) joining the lower frame members (5) and upper (7). When the user decides to fold the wind turbine device (1), the air inlet and / or outlet opening (9) of the blades (9) will be open allowing the air they contain to be released. on the one hand, and on the other hand, the cables (17) will be wound on themselves around an axis by a motor (19) and will pull the upper armature element (7) in the direction of the lower armature element (5). In this way, the pressure exerted by the upper armature member (7) on the blades (9) will evacuate the air they contain more quickly. Once the armature elements positioned close to each other, the cables (17) will maintain the wind device (1) in the folded position. This makes it possible, for example, to avoid any inadvertent lifting of the upper armature element (7) under the pressure of a high speed wind between the two armature elements (5, 7) which could damage the device. (1).
Par ailleurs, l'emploi de câbles (17) qu'ils soient enroulables ou non, trouvera un avantage aux yeux de l'homme du métier lorsque le dispositif (1) est en position déployée afin de le rigidifier. Lorsque le dispositif (1) est déployé les câbles (17) sont avantageusement tendus entre les deux éléments d'armature (5, 7). Sur la figure 4 les câbles (17) sont situés à la périphérie des éléments d'armature (5, 7) puisque ces derniers présentent un contour suivant le profil présenté par les pales (9). Néanmoins, lorsque les éléments d'armature (5, 7) utilisés présentent une surface plus importante et par exemple se présentent sous forme de disques les câbles (17) pourront être disposés à d'autres emplacements. Les pales (9) du dispositif (1) selon l'invention sont avantageusement faites en un matériau plastique présentant des caractéristiques mécaniques suffisantes pour être relativement rigides ou indéformables lorsqu'elles sont gonflées et/ou relativement souples ou déformables lorsqu'elles sont dégonflées. Elles peuvent être reliées par leur extrémité centrale de sorte à ne présenter qu'une seule enveloppe ou se présenter sous forme de trois enveloppes séparées ainsi qu'illustré sur la figure 3. De préférence, l'épaisseur de l'enveloppe et les caractéristiques mécaniques du matériau employé permettent aux pales (9) de recevoir de l'air sous pression. D'autre part, afin de rigidifier les pales et d'offrir une paroi peu susceptible d'être déformée sous l'action du vent, l'homme du métier trouvera avantage à utiliser pour la confection des pales (9) des enveloppes présentant des structures complexes. Par exemple, il est possible d'utiliser une ou des enveloppes comprenant une succession de compartiments reliés entre eux et de préférence empilés les uns sur les autres ou les uns à côté des autres. Furthermore, the use of cables (17) rollable or not, will find an advantage in the eyes of the skilled when the device (1) is in the deployed position to stiffen it. When the device (1) is deployed, the cables (17) are advantageously stretched between the two reinforcing elements (5, 7). In FIG. 4 the cables (17) are located at the periphery of the reinforcing elements (5, 7) since the latter have a contour following the profile presented by the blades (9). However, when the reinforcing elements (5, 7) used have a larger surface and for example are in the form of discs cables (17) may be arranged at other locations. The blades (9) of the device (1) according to the invention are advantageously made of a plastic material having sufficient mechanical characteristics to be relatively rigid or indeformable when they are inflated and / or relatively flexible or deformable when deflated. They can be connected by their central end so that they present only one envelope or be in the form of three separate envelopes as illustrated in FIG. 3. Preferably, the thickness of the envelope and the mechanical characteristics of the material used allow the blades (9) to receive air under pressure. On the other hand, in order to stiffen the blades and offer a wall unlikely to be deformed under the action of the wind, the skilled person will find it advantageous to use for the manufacture of the blades (9) envelopes with complex structures. For example, it is possible to use one or more envelopes comprising a succession of compartments interconnected and preferably stacked on one another or next to each other.
Eventuellement, la ou les enveloppes peuvent être constituées d'un empilement de boudins ainsi que représenté sur les figures 1 à 4. Les boudins communiquent entre eux ou sont indépendants les uns des autres. Optionally, the envelope or envelopes may consist of a stack of flanges as shown in Figures 1 to 4. The flanges communicate with each other or are independent of each other.
Lorsque le dispositif (1) est de type Savonius, les pales (9) sont semi-cylindriques et présentent avantageusement un diamètre d égal ou supérieur à la moitié du diamètre D présenté par le rotor, ainsi qu'illustré à la figure 3. Lorsque le diamètre d des pales (9) est égal à la moitié du diamètre D du rotor, les pales (9) se rejoignent au niveau de l'axe de rotation du rotor et peuvent former une seule et même enveloppe. Néanmoins lorsque l'espacement entre les deux bords latéraux interne et externe, donc le diamètre d, des pales (9) est supérieur à la moitié du diamètre D du rotor, les pales (9) sont alors avantageusement disposées de façon à être légèrement désaxées et présentent de manière connue un espacement e entre leurs bords internes. De préférence, cet espacement e présente une longueur comprise entre un tiers et un sixième du diamètre présenté par les pales (9) et répond par exemple à la relation : Afin de linéariser l'effort appliqué sur les pales (9) celles-ci seront avantageusement disposées de manière hélicoïdale. Ceci est rendu possible entre autres par la forme des enveloppes constituant les pales (9) et du fait de la fixation aux extrémités inférieures et supérieures des pales (9) sur les éléments d'armature (5, 7) et, par exemple, également par l'emploi de câbles (17) permettant, une fois tendus de définir à la fois un écartement maximal entre les éléments d'armature (5, 7) et à la fois leur positionnement angulaire.30 Comme on l'a vu, les éléments d'armature (5, 7) peuvent se présenter sous forme de disques, ainsi qu'illustrés sur les figures 1 à 3 ou présenter d'autres formes comme illustré à la figure 4. When the device (1) is of Savonius type, the blades (9) are semi-cylindrical and advantageously have a diameter d equal to or greater than half the diameter D presented by the rotor, as illustrated in FIG. the diameter d of the blades (9) is equal to half the diameter D of the rotor, the blades (9) meet at the axis of rotation of the rotor and can form a single envelope. Nevertheless, when the spacing between the two inner and outer lateral edges, and therefore the diameter d, of the blades (9) is greater than half the diameter D of the rotor, the blades (9) are then advantageously arranged so as to be slightly offset. and present in a known manner a spacing e between their inner edges. Preferably, this spacing e has a length between one third and one sixth of the diameter presented by the blades (9) and responds for example to the relationship: In order to linearize the force applied to the blades (9) these will be advantageously arranged helically. This is made possible inter alia by the shape of the envelopes constituting the blades (9) and because of the attachment to the lower and upper ends of the blades (9) on the reinforcing elements (5, 7) and, for example, also by the use of cables (17) allowing, once tensioned to define both a maximum spacing between the reinforcing elements (5, 7) and both their angular positioning. As we have seen, the reinforcing elements (5, 7) may be in the form of disks, as illustrated in FIGS. 1 to 3 or may have other shapes as illustrated in FIG. 4.
On aura bien compris qu'idéalement le dispositif (1) ne présente aucun élément rigide entre les deux éléments d'armature (5, 7) de sorte à ce que l'aplatissement du dispositif (1), ou autrement dit le rapprochement entre les deux éléments d'armature (5, 7) ne soit pas empêché ou limité. C'est pourquoi le dispositif (1) ne présentera pas d'arbre rotatif central disposé entre les deux éléments d'armature (5, 7). Le corps (3) du rotor, transmettant le mouvement de rotation au stator, est situé sous l'élément d'armature (5) inférieur et ne s'étend pas au-delà de ce dernier. L'invention s'adresse également à des véhicules comme par exemple des véhicules automobiles ou des camping-cars munis d'un dispositif éolien (1) selon l'invention. It will be understood that ideally the device (1) has no rigid element between the two reinforcing elements (5, 7) so that the flattening of the device (1), or in other words the approximation between the two reinforcing elements (5, 7) are not prevented or limited. This is why the device (1) will not have a central rotary shaft disposed between the two reinforcing elements (5, 7). The rotor body (3), transmitting the rotational movement to the stator, is located below the lower armature member (5) and does not extend beyond the latter. The invention is also directed to vehicles such as motor vehicles or motor homes equipped with a wind device (1) according to the invention.
Ledit dispositif (1) est de préférence monté sur le toit du véhicule. Il est mis en position déployée lorsque le véhicule est à l'arrêt afin de l'alimenter en électricité, par exemple pour recharger sa batterie. Lorsque le véhicule se déplace le dispositif selon l'invention est mis en position repliée et est rangé dans un compartiment présent sur le toit et prévu à cet effet. L'homme du métier pourra trouver intérêt à monter le rotor du dispositif (1) selon l'invention sur un mât télescopique et coupler les moyens le gonflage ou dégonflage des pales (9) avec l'augmentation ou la diminution de la hauteur dudit mât en vue de faciliter son escamotage et son rangement par exemple dans un caisson de rangement situé sur le toit du véhicule. L'ouverture du compartiment de rangement et le déploiement ou repliement du dispositif sont avantageusement commandés depuis le tableau de bord du véhicule. Said device (1) is preferably mounted on the roof of the vehicle. It is placed in the deployed position when the vehicle is stopped to supply electricity, for example to recharge its battery. When the vehicle moves the device according to the invention is placed in the folded position and is stored in a compartment present on the roof and provided for this purpose. The person skilled in the art may find it advantageous to mount the rotor of the device (1) according to the invention on a telescopic mast and to couple the means of inflating or deflating the blades (9) with increasing or decreasing the height of said mast. to facilitate its retraction and storage for example in a storage box located on the roof of the vehicle. The opening of the storage compartment and the deployment or folding of the device are advantageously controlled from the dashboard of the vehicle.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant, donnés seulement à titre d'exemple, mais englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la définition qui en a été donnée. The invention is not limited to the embodiments described above, given only by way of example, but encompasses all the variants that may be envisaged by those skilled in the art within the framework of the definition that has been given.
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