FR3018868A1

FR3018868A1 - VERTICAL WINDING DEVICE WITH VARIABLE GEOMETRY

Info

Publication number: FR3018868A1
Application number: FR1400633A
Authority: FR
Inventors: Patrick Claude Michel Bouquerel; Jean Baptiste Bouquerel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2015-09-25

Abstract

L'invention concerne la régulation mécanique de la vitesse de rotation du dispositif. La régulation de vitesse, pour la maintenir constante, est assurée par une commande électronique. Le dispositif est constitué par trois ailes rigides en forme de demi ellipse (figure 1) articulées par un mécanisme de régulation comprenant un motoréducteur et un plateau régulateur (6) reliés entre eux par un organe d'entrainement. Le dispositif tournant (figure n°2) repose sur un triangle équilatéral rigidifié qui entraine un axe vertical accouplé à un générateur électrique délivrant une puissance pouvant aller de 1 à 100 kilowatts. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la fourniture électrique économique de sites demandant de petites puissances satisfaisant aux besoins de maisons d'habitation ou de petites structures.The invention relates to the mechanical regulation of the speed of rotation of the device. Speed control, to keep it constant, is provided by an electronic control. The device consists of three rigid wings in the form of a half ellipse (Figure 1) articulated by a control mechanism comprising a geared motor and a regulator plate (6) interconnected by a drive member. The rotating device (Figure 2) is based on a stiffened equilateral triangle which drives a vertical axis coupled to an electric generator delivering a power ranging from 1 to 100 kilowatts. The device according to the invention is particularly intended for the economical electrical supply of sites requiring small powers satisfying the needs of residential houses or small structures.

Description

Dispositif vertical pour capter l'énergie du vent et la transformer en électricité. La force du vent captée par les éoliennes classiques de petite puissance est difficilement maitrisable et entraine un vieillissement et une détérioration 5 prématurés. Le dispositif GÉOLE, selon l'invention, permet de remédier à cet inconvénient. Il s'agit d'une éolienne à axe vertical avec régulation de la voilure par géométrie variable pour maintenir une vitesse de rotation constante. Le dispositif ouvre et ferme les ailes de l'éolienne en fonction d'une vitesse de io rotation programmée, elle-même liée à la vitesse du vent. Il est constitué d'éléments tournants de hauteur variable en fonction de la puissance souhaitée. Les éléments tournants entrainent un axe vertical relié à l'alternateur pour fournir l'énergie électrique. La puissance fournie est comprise entre 1 et 100KW selon de dimensionnement de l'éolienne. Les éléments tournants sont constitués 15 de deux parties : une partie interne de régulation de vitesse et de rigidification de l'ensemble tournant et une partie externe qui reçoit l'énergie du vent par l'intermédiaire de trois ailes disposées chacune d'elles à 1200 sur le cercle de rotation. La régulation de vitesse est assurée par un plateau régulateur de vitesse entrainé par un motoréducteur. L'élément régidificateur est composé de trois 20 tubes inox fixés au plateau support disposés en triangle sur un cercle de rotation. Ils servent également de butée mécanique pour le plateau régulateur. Selon les modes particuliers de réalisation : -le plateau régulateur transmet l'ouverture ou la fermeture des ailes par bielles ou par engrenages ; dans tous les cas le motoréducteur actionne le plateau 25 régulateur sur une plage de 30°. -la réalisation du dispositif tournant comprend un axe vertical en inox relié par soudure à un plateau support en inox. -trois tubes inox sont fixés verticalement sur le plateau support autour de l'axe dans le triangle de rotation pour former l'élément régidificateur du dispositif 30 tournant. -au sommet du triangle un plateau métallique circulaire, fixé sur les trois tubes de l'élément rigidificateur, maintient en place les trois ailes en lien avec le plateau support. 1 -le plateau régulateur de vitesse est fixé sur l'axe d'entrainement du 35 motoréducteur. Le motoréducteur est lui- même fixé sur un support solidaire du triangle rigidificateur. -le motoréducteur permet un mouvement circulaire du plateau de 300. Le déplacement est limité par les trois tubes inox du triangle rigidificateur. -le plateau régulateur transmet le mouvement, par des bielles ou des engrenages, 40 au croissant central des ailes permettant leur ouverture ou leur fermeture. -la régulation d'ouverture des ailes permettra l'ouverture maximale en cas de vent faible et provoquera la fermeture totale en cas de vent violent générateur de risque pour le dispositif. -la commande du motoréducteur est assurée par une liaison électrique entre 45 celui-ci et un boitier électronique situé à la base du dispositif à travers l'axe vertical. Les dessins annexes illustrent l'invention La figure 1 représente de profil, la structure de l'aile. La figure 2 représente de profil, le dispositif tournant.Vertical device to capture wind energy and transform it into electricity. The wind force captured by conventional small wind turbines is difficult to master and causes premature aging and deterioration. The GEOLE device, according to the invention, overcomes this drawback. It is a vertical axis wind turbine with wing control by variable geometry to maintain a constant speed of rotation. The device opens and closes the wings of the wind turbine according to a programmed speed of rotation, itself related to the wind speed. It consists of rotating elements of variable height depending on the desired power. The rotating elements cause a vertical axis connected to the alternator to supply the electrical energy. The power supplied is between 1 and 100KW depending on the size of the wind turbine. The rotating elements consist of two parts: an inner part of speed regulation and stiffening of the rotating assembly and an outer part which receives wind energy through three wings each arranged at 1200 on the circle of rotation. The speed regulation is ensured by a speed control plate driven by a geared motor. The regimen element is composed of three stainless tubes fixed to the support plate arranged in a triangle on a circle of rotation. They also serve as a mechanical stop for the regulator plate. According to the particular embodiments: the regulator plate transmits the opening or closing of the wings by connecting rods or gears; in all cases the gearmotor actuates the regulator plate over a range of 30 °. the embodiment of the rotating device comprises a vertical stainless steel axis connected by welding to a stainless steel support plate. three stainless steel tubes are fixed vertically on the support plate around the axis in the rotation triangle to form the regentive element of the rotating device. at the top of the triangle a circular metal plate, fixed on the three tubes of the stiffening element, holds in place the three wings in connection with the support plate. 1 -the speed regulator plate is fixed on the drive shaft of the gearmotor. The geared motor is itself fixed on a support integral with the stiffening triangle. the gearmotor allows a circular movement of the plate of 300. The displacement is limited by the three stainless steel tubes of the stiffening triangle. the regulator plate transmits the movement, by connecting rods or gears, to the central crescent of the wings allowing their opening or closing. the regulation of opening of the wings will allow the maximum opening in the event of weak wind and will cause the total closure in the event of strong wind generating risk for the device. the control of the geared motor is ensured by an electrical connection between it and an electronic box located at the base of the device through the vertical axis. The accompanying drawings illustrate the invention. FIG. 1 represents, in profile, the structure of the wing. Figure 2 shows in profile, the rotating device.

50 La figure 3 représente une vue de la mécanique central. En référence à ces dessins, le dispositif comporte 3 ailes elle-même composé d'une voilure (1) fixé à des croissants (2) rigidificateurs de la voilure (1). L'axe de l'aile (3) lui permet un mouvement rotatif. La réalisation du dispositif tournant comprend un axe (4) vertical en inox 55 relié par soudure au plateau support (5) inox. Trois tubes (7) inox sont fixées verticalement entre le plateau support (5) et le plateau métallique (9). Ils sont maintenus solidement par des plaques rigidificatrice (8). Le motoréducteur fixé en son support (10) actionne le plateau régulateur (6). Le plateau régulateur (6) étant inséré dans les tubes (7) inox, ils laissent au 60 plateau régulateur (6) un battement de 30°. Le plateau régulateur (6) transmet le mouvement par des bielles (11) aux croissants centraux (12). Ce qui permet le mouvement des trois ailes de l'éolienne fixées par des liaisons pivots en leurs axes (3) au dispositif tournant. 2Figure 3 shows a view of the central mechanics. With reference to these drawings, the device comprises 3 wings itself composed of a wing (1) attached to croissants (2) stiffening the wing (1). The axis of the wing (3) allows it a rotary movement. The embodiment of the rotating device comprises a vertical axis (4) stainless steel 55 connected by welding to the support plate (5) stainless steel. Three stainless steel tubes (7) are fixed vertically between the support plate (5) and the metal plate (9). They are held securely by stiffening plates (8). The geared motor fixed in its support (10) actuates the regulating plate (6). Since the regulating plate (6) is inserted into the stainless steel tubes (7), they leave a 30 ° beat at the regulator plate (6). The regulating plate (6) transmits the movement by connecting rods (11) to the central croissants (12). This allows the movement of the three wings of the wind turbine fixed by pivot links in their axes (3) to the rotating device. 2

Claims

REVENDICATIONS1. Device with variable geometry to ensure the rotation of a vertical axis, device characterized by three wings moving on their axis resulting in a support plate (5) connected to the vertical axis (4), and a control plate (6) actuated by a geared motor disposed on a rigidifying plate (8).

2. Device according to claim 1) characterized by the shape of the wings and by stiffening elements and croissants (2). One of these elements, the central crescent (12), ensures the movement of the wing about its axis (3).

3. Device according to any one of the preceding claims characterized by three stainless tubes (7) fixed in a triangle on a support plate (5). The stainless tubes (7) are held together by stiffening plates (8) distributed over the height of the tubes to stiffen the support triangle of the device. The set is capped by a metal tray (9). Inside the triangle a support plate (10) receives a geared motor to actuate the control plate (6).

4. Device according to claim 1) characterized by a circular control plate (6) having three openings disposed on a circle of rotation. These three openings correspond to the location of the three stainless steel tubes (7). The openings allow a rotation of the regulating plate (6) by 30 °. The regulating plate (6) comprises a drive system, connected to the central croissants (12) of the wings. To allow the opening or closing of the wings (Figure 1).

5. Device according to claim 1) characterized in that the organized mechanics orchestrates a constant speed of the device according to the changing wind speed 3