WO2015107304A1 - Turbine telle qu'eolienne d'axe essentiellement vertical a portance active - Google Patents

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WO2015107304A1
WO2015107304A1 PCT/FR2015/050106 FR2015050106W WO2015107304A1 WO 2015107304 A1 WO2015107304 A1 WO 2015107304A1 FR 2015050106 W FR2015050106 W FR 2015050106W WO 2015107304 A1 WO2015107304 A1 WO 2015107304A1
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WO
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turbine
rotor
roller
axis
central
Prior art date
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PCT/FR2015/050106
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English (en)
Inventor
Pierre Lecanu
Joël Breard
Original Assignee
Pierre Lecanu
Joël Breard
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
    • F03D3/067—Cyclic movements
    • F03D3/068—Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the subject of the present invention is a turbine such as a wind turbine of essentially vertical axis, particularly of the Darrieus type with an active bearing.
  • Most of the commercial wind turbines connected to the network have a wind-driven rotor mounted on a horizontal axis, itself attached to a vertical mast, and a generator that cooperates with the rotor. to provide electrical energy.
  • Such wind turbines are particularly powerful but have a number of drawbacks among which may be mentioned the obligation to add an orientation mechanism whose function is to orient the rotor in the direction of the wind.
  • the generator and the associated bodies must necessarily be mounted at the top of the mast, which causes different constraints.
  • the specialists have sought to develop wind turbines of essentially vertical axis, in particular of the Darrieus type.
  • Such wind turbines comprise at least two, preferably three profiled rotor flanges, actuated by the wind and connected to a substantially vertical central axis by connecting arms and a generator cooperating with the rotor flanges to provide energy electric.
  • the operation of a wind turbine with a substantially vertical axis is based on the lift effect experienced by the profiled rotor flanges subjected to the action of an apparent wind whose speed corresponds to the resultant of the tangential velocity of the rotor wing and the actual wind speed.
  • the aerodynamic force (induced force) exerted on a rotor wing is practically normal to the apparent wind.
  • This induced force can be broken down into an axial or tangential force called a halftone in the aeronautical field and into a normal force or lift perpendicular to it.
  • the driving torque exerted on each of the rotor wings thus corresponds to the product of the radius of the wind turbine by this axial force.
  • the normal force or lift of the induced force which is much larger is not recovered.
  • a turbine of essentially vertical axis may be constituted by a Darrieus type wind turbine but also by wind turbines or other turbines, even of quasi-horizontal axis, single-screened, with differential drag, with unsteady circulation, which can use different hydraulic fluids (air, water, etc.) such as, by way of non-limiting example, turbines Giromill type or profiled blade type, fixed or not.
  • a turbine such as a wind turbine of substantially vertical axis having at least two preferably three profiled rotor flanges actuated by a hydraulic fluid, in particular by the wind and connected to a substantially vertical central axis by connecting arms and activation means for recovering the mechanical energy of the normal components or lift of the forces induced by the hydraulic fluid, in particular by the apparent wind and cooperating with means such as a generator for transforming the mechanical energy thus recovered into electrical energy.
  • such activation means are constituted by linear generators whose cores are respectively integral with the associated rotor flanges.
  • linear generators are not without disadvantages to the extent that their efficiency is low; moreover the recovery of the energy from such engines is complex because they have a rotational movement with respect to the central axis of the turbine, forcing them to associate expensive elements such as for example a rotating connector.
  • the object of the present invention is to propose a turbine such as a wind turbine with an essentially vertical axis with active lift of the aforementioned type, which makes it possible to remedy these drawbacks.
  • the activation means making it possible to recover the mechanical energy of the lift of the forces induced by the hydraulic fluid are thus constituted by linear activation members associated with each of the rotor wings which undergo a translation movement. alternating during the rotation of the turbine and by conversion members which make it possible to transform this reciprocating translation movement into a rotational movement centered on the axis of the turbine.
  • the conversion members comprise an energy recovery roller centered on the axis of the turbine.
  • Such an energy recovery roller centered on the axis of the turbine may be constituted by a rotary pinion cooperating with linear actuators constituted for each of the rotor wings by a fork-shaped oscillating lever comprising a central arm fixed to the rotor wing by its end and by two lateral branches respectively positioned on either side of the rotary pinion.
  • the lateral branches of the oscillating lever are resiliently mounted and are equipped, on their internal face facing the rotary pinion, with retractable racks adapted to mesh alternately with the rotary pinion.
  • the engagement of the rack equipping one or other of the lateral branches of the swing lever with the rotary pinion is controlled by a cam mounted integrally on the pinion.
  • the movement back and forth of the oscillating lever thus causes the rotation of the rotary pinion, this always in the same direction so as to allow to drive the means for converting the mechanical energy thus recovered into electrical energy, including the generator.
  • the central energy recovery roller is constituted by a stationary roller which cooperates with satellite wheels of the same radius integral with this central stationary roller and rotating around it, a satellite roller being associated with each of the rotor wings.
  • the linear activation members associated with each of the rotor wings are constituted by a connecting rod articulated on the one hand at one of its ends or first end on the satellite roller associated with this wing of rotor, at a point of this roller located on its periphery, and secondly at its other end or second end at one end of a slide movable in translation along the connecting arm associated with the rotor wing and whose other end is attached to this rotor flange.
  • the translational movement of the slide is preferably guided by a slideway integral with the associated link arm.
  • the link arms are not connected to the rotor wings associated directly, but indirectly through the slides that move in translation back and forth.
  • the satellite rollers associated with each of the rotor flanges are advantageously mounted on the same plate centered on the axis of the turbine and movable in rotation with respect to this axis.
  • the axis of this turntable can drive an electric generator or other mechanism such as a pump.
  • the invention thus has the advantage of allowing to centralize at the central axis of the turbine the recovery of the lift forces and drag forces generated on the rotor flanges by the hydraulic fluid.
  • the central stationary roller is not really fixed, but is equipped with a rudder to guide it correctly vis-à-vis the hydraulic fluid.
  • Such a rudder which can be likened to a wind vane which is automatically oriented in the direction of the fluid ensures that the satellite wheels and rods are constantly correctly positioned relative to the hydraulic fluid and thus to ensure optimum recovery of energy mechanical lift of the forces induced by this hydraulic fluid.
  • the central stationary roller and the satellite rollers may be constituted by pulleys, each of the satellite pulleys being connected to the central stationary pulley by a belt.
  • the stationary roller and the satellite rollers associated with each of the rotor wings are constituted by pinions.
  • the connecting rods can be hollowed so as not to collide with the central axis of the turbine.
  • FIG. 1 is a schematic top view of a conventional vertical axis turbine representing the forces exerted on this turbine
  • FIG. 2 is an illustrative diagram of the configuration of a turbine corresponding to the preferred embodiment variant. of the invention
  • - Figure 3 is an illustrative diagram of the operating mode of this turbine.
  • the turbine comprises three profiled rotor flanges 1 connected to a vertical axis x-x 'via connecting arms 2.
  • the rotor wings 1 are subjected to the action of an apparent wind Va whose speed corresponds to the resultant of the real wind speed V and the tangential speed of the rotor wings 1.
  • This induced force F is decomposed into an axial or raster force T and into a normal force or P-force.
  • the screen T is conventionally used by a generator not shown to provide electrical energy.
  • the turbine with active lift according to the invention also makes it possible to recover the energy of the normal forces or lift P of the forces F induced on the rotor flanges 1 by the hydraulic fluid.
  • this active lift turbine also comprises three profiled rotor flanges 1, only one of which is shown, which are connected indirectly to the vertical axis xx 'by link arms 2, by means of means activation which make it possible to recover the mechanical energy of the lift P of the forces F induced by the hydraulic fluid.
  • These activation means comprise a central stationary pinion 3 and three planet gears 4 of the same radius meshing with this central stationary pinion 3 so as to rotate around it.
  • a satellite roller 4 is associated with each of the rotor wings
  • the planet gear 4 is equipped on its periphery with a cylindrical peg 5 on which is articulated a connecting rod 6 by a first of its ends.
  • This rod 6 is recessed at the axis x-x 'of the turbine to avoid colliding with this axis.
  • the rod 6 is further articulated at its second end 7 at one end of a slider 8 whose other end 9 is fixed to the rotor wing 1.
  • the slider 8 is movable back and forth along the connecting arm 2.
  • the planet pinion 4 is mounted opposite the slide 8 and the rotor wing 1 relative to the central stationary pinion 3.
  • the connecting rod 6 thus permanently exerts a motor force on the planet gear 4 so as to drive it in rotation.
  • the three planet gears 4 are mounted on a same plate 12 centered on the axis xx 'of the turbine and rotatable relative to this axis.
  • the axis of this turntable 12 can drive an electric generator not shown in the figures.
  • the translation movement back and forth of the rods 6 and sliders 8 is converted into a rotational movement of the axis of the turntable 12 centered on the axis x-x 'of the turbine.
  • a rudder 1 1 mounted on the axis xx 'of the stationary stationary gear 3 makes it possible to orient it correctly vis-à-vis the hydraulic fluid.

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Abstract

Turbine telle qu'éolienne d'axe essentiellement vertical à portance active comportant au moins deux de préférence trois ailes de rotor (1) profilées actionnées par un fluide hydraulique et reliées à un axe central x-x' par des bras de liaison (2), caractérisée en ce qu'il comporte des moyens d'activation permettant de récupérer l'énergie mécanique de la portance des forces induites par le fluide hydraulique constitués par des organes d'activation linéaires associés à chacune des ailes de rotor (1) qui subissent un mouvement de translation alternatif lors de chaque rotation de la turbine ainsi que par des organes de conversion qui permettent de transformer ce mouvement de translation alternatif en un mouvement de rotation centré sur l'axe x-x' de la turbine.

Description

TURBINE TELLE QU'EOLIENNE D'AXE ESSENTIELLEMENT VERTICAL
A PORTANCE ACTIVE
La présente invention a pour objet une turbine telle qu'une éolienne d'axe essentiellement vertical notamment de type Darrieus à por- tance active.
Les spécialistes cherchent depuis longtemps à récupérer l'énergie éolienne qui a l'avantage d'être propre, c'est-à-dire de ne pas engendrer de pollution thermique ou chimique, et parallèlement d'être inépuisable.
Ces avantages sont toutefois compensés dans une large mesure par une série d'inconvénients, liés en particulier au caractère dispersé et intermittent du vent.
Il est en outre bien connu que les « parcs » d'éoliennes consomment beaucoup d'espace et ne fonctionnent pas sans nuisances sonores.
A ces nuisances sonores s'ajoutent des problèmes écologiques, notamment consécutifs aux risques encourus par les oiseaux à proximité des éoliennes.
Ces inconvénients font que le marché des éoliennes n'a pas connu ces dernières années l'essor auquel on aurait pu s'attendre, de sorte que les perspectives de développement dans ce domaine sont aujourd'hui très larges.
La majeure partie des éoliennes commerciales raccordées au réseau comporte un rotor en forme d'hélice soumis à l'action du vent et monté sur un axe horizontal, lui-même fixé à un mât vertical, ainsi qu'une génératrice qui coopère avec le rotor pour fournir de l'énergie électrique.
De telles éoliennes sont particulièrement performantes mais présentent un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels on peut mentionner l'obligation de leur adjoindre un mécanisme d'orientation ayant pour fonction d'orienter le rotor dans la direction du vent.
De plus, la génératrice ainsi que les organes qui lui sont associés (multiplicateur, système de régulation électrique...) doivent obligatoirement être montés à la partie supérieure du mât, ce qui entraîne différentes contraintes. Pour remédier à ces inconvénients, les spécialistes ont cherché à développer des éoliennes d'axe essentiellement vertical, en particulier de type Darrieus.
De telles éoliennes comportent au moins deux, de préférence trois ailes de rotor profilées, actionnées par le vent et reliées à un axe central essentiellement vertical par des bras de liaison ainsi qu'une génératrice coopérant avec les ailes de rotor pour fournir de l'énergie électrique.
Ces éoliennes ont en règle générale un profil de type dit
« naca ».
Elles présentent l'avantage de ne pas avoir à être orientées dans la direction du vent et de permettre de placer la génératrice et les organes associés à terre, mais ne sont pas dénuées d'inconvénients en particulier du fait qu'elles ne démarrent pas automatiquement, ce qui n'est toutefois que peu contraignant dans le cas d'une éolienne raccordée au réseau, compte tenu du fait qu'il est alors possible d'utiliser la génératrice comme un moteur absorbant du courant du réseau pour démarrer l'éolienne.
Toutefois, l'inconvénient majeur qui a jusqu'à présent freiné le développement des éoliennes d'axe essentiellement vertical est lié à leur faible efficacité qui est une conséquence directe de leur principe de fonctionnement.
En effet, le fonctionnement d'une éolienne d'axe essentiellement vertical repose sur l'effet de portance subi par les ailes de rotor profilées soumises à l'action d'un vent apparent dont la vitesse correspond à la résultante de la vitesse tangentielle de l'aile de rotor et de la vitesse réelle du vent.
L'effort aérodynamique (force induite) qui s'exerce sur une aile de rotor est pratiquement normal au vent apparent.
Cette force induite peut se décomposer en une force axiale ou tangentielle dénommée tramée dans le domaine aéronautique et en une force normale ou portance perpendiculaire à celle-ci.
Le couple moteur s 'exerçant sur chacune des ailes de rotor correspond ainsi au produit du rayon de l'éolienne par cette force axiale. Par suite, la force normale ou portance de la force induite qui est beaucoup plus importante n'est pas récupérée.
Il en résulte qu'une éolienne d'axe essentiellement vertical même très performante ne peut tout au plus que récupérer 50 % de la puissance disponible du vent.
Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé conformément au document EP 2 183 479 une turbine telle qu'une éolienne d'axe essentiellement vertical à portance active.
Il est à noter que dans le cadre de cette description, le terme « essentiellement » doit être compris dans un sens très large, et qu'une turbine d'axe essentiellement vertical peut être constituée par une éolienne de type Darrieus mais également par des éoliennes ou des turbines autres, voire d'axe quasi horizontal, à simple tramée, à traînée différentielle, à circulation instationnaire, pouvant utiliser différents fluides hydrauliques (air, eau...) telles qu'à titre d'exemple non limitatif des turbines de type Giromill ou de type à aubes profilées, fixes ou non.
Selon le document EP 2 183 479, il a, plus précisément, déjà été proposé une turbine telle qu'une éolienne d'axe essentiellement vertical comportant au moins deux de préférence trois ailes de rotor profilées actionnées par un fluide hydraulique, notamment par le vent et reliées à un axe central essentiellement vertical par des bras de liaison ainsi que des moyens d'activation permettant de récupérer l'énergie mécanique des composantes normales ou portance des forces induites par le fluide hydraulique, notamment par le vent apparent et coopérant avec des moyens telles qu'une génératrice permettant de transformer l'énergie mécanique ainsi récupérée en énergie électrique.
Selon cette publication antérieure, de tels moyens d'activation sont constitués par des générateurs linéaires dont les noyaux sont respectivement solidaires des ailes de rotor associées.
Or, de tels générateurs linéaires ne sont pas sans présenter des inconvénients dans la mesure où leur rendement est faible ; de plus la récupération de l'énergie à partir de tels moteurs est complexe du fait qu'ils ont un mouvement de rotation par rapport à l'axe central de la turbine, ce qui oblige à leur associer des éléments onéreux tels que par exemple un connecteur tournant. La présente invention a pour objet de proposer une turbine telle qu'éolienne d'axe essentiellement vertical à portance active du type susmentionné de nature à remédier à ces inconvénients.
A cet effet, on a eu l'idée conformément à l'invention de remplacer les générateurs linéaires par des moyens d'activation autres permettant de transformer le déplacement linéaire des ailes de rotor en un mouvement de rotation centré sur l'axe de la turbine.
Selon l'invention, les moyens d'activation permettant de récupérer l'énergie mécanique de la portance des forces induites par le fluide hydraulique sont ainsi constitués par des organes d'activation linéaires associés à chacune des ailes de rotor qui subissent un mouvement de translation alternatif lors de la rotation de la turbine et par des organes de conversion qui permettent de transformer ce mouvement de translation alternatif en un mouvement de rotation centré sur l'axe de la turbine.
Par suite, les efforts de portance exercés par le fluide hydraulique sur les ailes de rotor profilées créent un mouvement linéaire alternatif sur les bras de liaison qui est conformément à l'invention transformé en un mouvement de rotation centré sur l'axe de la turbine.
On peut ainsi centraliser la récupération des efforts de por- tance et des efforts de traînée exercés par le fluide hydraulique sur les ailes de rotor profilées et créer un couple moteur permettant soit de récupérer l'énergie soit d'entraîner un organe moteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes de conversion comportent un galet de récupération d'énergie centré sur l'axe de la turbine.
Un tel galet de récupération d'énergie centré sur l'axe de la turbine peut être constitué par un pignon rotatif coopérant avec des organes d'activation linéaires constitués pour chacune des ailes de rotor par un levier oscillant en forme de fourche comportant un bras central fixé à l'aile de rotor par son extrémité et par deux branches latérales respectivement positionnées de part et d'autre du pignon rotatif.
Selon un tel mode de réalisation, les branches latérales du levier oscillant sont montées élastiquement et sont équipées, sur leur face interne située en regard du pignon rotatif de crémaillères escamotables susceptibles d'engrener alternativement avec le pignon rotatif. La mise en prise de la crémaillère équipant l'une ou l'autre des branches latérales du levier oscillant avec le pignon rotatif est commandée par une came montée solidairement sur le pignon.
Le déplacement en va et vient du levier oscillant entraine ainsi la rotation du pignon rotatif, ce toujours dans le même sens de manière à permettre d'entraîner les moyens permettant de transformer l'énergie mécanique ainsi récupérée en énergie électrique, notamment la génératrice.
Toutefois, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le galet de récupération d'énergie central est constitué par un galet stationnaire qui coopère avec des galets satellites de même rayon solidaires de ce galet stationnaire central et tournant autour de celui-ci, un galet satellite étant associé à chacune des ailes de rotor.
Conformément à un tel mode de réalisation, les organes d'activation linéaires associés à chacune des ailes de rotor sont constitués par une bielle articulée d'une part à l'une de ses extrémités ou première extrémité sur le galet satellite associé à cette aile de rotor, ce en un point de ce galet situé sur sa périphérie, et d'autre part à son autre extrémité ou seconde extrémité à une extrémité d'un coulisseau mobile en translation le long du bras de liaison associé à l'aile de rotor et dont l'autre extrémité est fixée à cette aile de rotor.
Le mouvement de translation du coulisseau est de préférence guidé par une glissière solidaire du bras de liaison associé.
Selon cette configuration, les bras de liaison ne sont ainsi pas reliés aux ailes de rotor associées directement, mais indirectement par l'intermédiaire des coulisseaux qui se déplacent en translation en va et vient.
De manière plus précise, lors de la rotation de la turbine sous l'action du fluide hydraulique les coulisseaux et les bielles se déplacent successivement entre une position déployée et une position repliée en entraînant la rotation des galets satellites associés autour du galet stationnaire central.
Selon l'invention, les galets satellites associés à chacune des ailes de rotor sont avantageusement montés sur un même plateau centré sur l'axe de la turbine et mobile en rotation par rapport à cet axe. L'axe de ce plateau rotatif permet d'entraîner une génératrice électrique ou un mécanisme autre tel qu'une pompe.
L'invention présente ainsi l'avantage de permettre de centraliser au niveau de l'axe central de la turbine la récupération des forces de portance et des forces de traînée générées sur les ailes de rotor par le fluide hydraulique.
Les forces de traînée tangentielles sont en effet classiquement récupérées au niveau de l'axe central de la turbine par l'intermédiaire des bras de liaison, tandis que les forces de portance normales sont récupérées par l'intermédiaire des ensembles coulis- seaux/ bielles/ galets satellites au niveau de l'axe du plateau rotatif qui est coaxial à cet axe central.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention le galet stationnaire central n'est pas véritablement fixe, mais est équipé d'une gouverne permettant de l'orienter correctement vis-à-vis du fluide hydraulique.
Une telle gouverne qui peut être assimilée à une girouette qui s'oriente automatiquement dans le sens du fluide permet de garantir que les galets satellites et les bielles soient constamment correctement positionnés par rapport au fluide hydraulique et donc de garantir une récupération optimum de l'énergie mécanique de la portance des forces induites par ce fluide hydraulique.
Selon une variante de réalisation de l'invention le galet stationnaire central et les galets satellites peuvent être constitués par des poulies, chacune des poulies satellites étant reliée à la poulie stationnaire centrale par une courroie.
Il est à noter que deux poulies reliées par une courroie tournent dans le même sens de sorte que selon cette variante de réalisation chacune des poulies satellites doit être montée du même côté du cou- lisseau et de l'aile de rotor associés par rapport à la poulie stationnaire centrale.
Une telle configuration permet aux bielles d'exercer un effort moteur permanent sur les poulies satellites respectives. Selon la variante de réalisation préférentielle de l'invention, le galet stationnaire et les galets satellites associés à chacune des ailes de rotor sont constitués par des pignons.
Du fait que deux pignons engrenant l'un avec l'autre tour- nent en sens inverse une telle variante de réalisation oblige de monter les pignons satellites à l'opposé du coulisseau et de l'aile de rotor associés par rapport au pignon stationnaire central.
L'utilisation de jeux de pignons au lieu de jeux de poulies et de courroies présente l'avantage de limiter fortement les pièces d'usure telles que les courroies.
Il est à noter que selon l'invention, les bielles peuvent être évidées pour ne pas rentrer en collision avec l'axe central de la turbine.
Les caractéristiques de la turbine à portance active qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux des- sins non limitatifs annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessus schématique d'une turbine d'axe vertical classique représentant les forces s'exerçant sur cette turbine, la figure 2 est un schéma illustratif de la configuration d'une turbine correspondant à la variante de réalisation préférentielle de l'invention, - la figure 3 est un schéma illustratif du mode de fonctionnement de cette turbine.
Selon la figure 1 , la turbine comporte trois ailes de rotor profilées 1 reliées à un axe vertical x-x' par l'intermédiaire de bras de liaison 2.
Les ailes de rotor 1 sont soumises à l'action d'un vent apparent Va dont la vitesse correspond à la résultante de la vitesse du vent réel V et de la vitesse tangentielle des ailes de rotor 1.
Ce vent apparent Va exerce sur les ailes de rotor 1 une force induite F qui est normale à celui-ci.
Cette force induite F se décompose en une force axiale ou tramée T et en une force normale ou portance P.
La tramée T est classiquement utilisée par une génératrice non représentée pour fournir de l'énergie électrique.
Selon la figure 2, la turbine à portance active conforme à l'invention permet également de récupérer l'énergie des forces normales ou portance P des forces F induites sur les ailes de rotor 1 par le fluide hydraulique.
Selon la figure 2, cette turbine à portance active comporte également trois ailes de rotor profilées 1 dont une seule est représentée qui sont reliées indirectement à l'axe vertical x-x' par des bras de liaison 2, ce par l'intermédiaire de moyens d'activation qui permettent de récupérer l'énergie mécanique de la portance P des forces F induites par le fluide hydraulique.
Ces moyens d'activation comportent un pignon stationnaire central 3 ainsi que trois pignons satellites 4 de même rayon engrenant avec ce pignon stationnaire central 3 de façon à tourner autour de celui- ci.
Un galet satellite 4 est associé à chacune des ailes de rotor
1 et à chacun des bras de liaison 2.
Dans un but de clarté, seuls sont représentés sur la figure
2 un pignon satellite 4 et les éléments de liaison de ce pignon satellite 4 et de l'aile de rotor 1 associée.
Il va de soi que ces éléments de liaison sont identiques pour les trois pignons satellites 4 et les trois ailes de rotor 1.
Selon la figure 2, le pignon satellite 4 est équipé sur sa périphérie d'une pige cylindrique 5 sur laquelle est articulée une bielle 6 par une première de ses extrémités.
Cette bielle 6 est évidée au niveau de l'axe x-x' de la turbine pour ne pas rentrer en collision avec cet axe.
La bielle 6 est en outre articulée au niveau de sa seconde extrémité 7 à une extrémité d'un coulisseau 8 dont l'autre extrémité 9 est fixée à l'aile de rotor 1.
Le coulisseau 8 est mobile en va et vient le long du bras de liaison 2.
Cette translation du coulisseau 8 est guidée par une glissière 10 fixée solidairement sur ce bras de liaison 2.
Le pignon satellite 4 est monté à l'opposé du coulisseau 8 et de l'aile de rotor 1 par rapport au pignon stationnaire central 3.
La bielle 6 exerce ainsi en permanence un effort moteur sur le pignon satellite 4 de façon à l'entraîner en rotation. Selon la figure 2, les trois pignons satellites 4 sont montés sur un même plateau 12 centré sur l'axe x-x' de la turbine et mobile en rotation par rapport à cet axe.
L'axe de ce plateau rotatif 12 permet d'entraîner une génératrice électrique non représentée sur les figures.
Comme représenté schématiquement sur la figure 3, lors de la rotation de la turbine sous l'action du fluide hydraulique, les coulis- seaux 8 et les bielles 6 se déplacent successivement entre une position déployée sur un demi-tour et une position repliée sur un demi-tour en entraînant la rotation des pignons satellites 4 associés autour du pignon sta- tionnaire central 3.
Le mouvement de translation en va et vient des bielles 6 et des coulisseaux 8 est transformé en un mouvement de rotation de l'axe du plateau rotatif 12 centré sur l'axe x-x' de la turbine.
Une gouverne 1 1 montée sur l'axe x-x' du pignon station- naire central 3 permet de l'orienter correctement vis-à-vis du fluide hydraulique.
NOMENCLATURE
1 Ailes de rotor
2 Bras de liaison
3 Pignon stationnaire central
4 Pignons satellites
5 Pige cylindrique
6 Bielle
7 Seconde extrémité
8 Coulisseau
9 Autre extrémité
10 Glissière
11 Gouverne
12 Plateau tournant
F Force induite
P Portance
T Traînée
V Vent réel
Va Vent apparent

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1°) Turbine telle qu'éolienne d'axe essentiellement vertical comportant au moins deux de préférence trois ailes de rotor profilées (1) actionnées par un fluide hydraulique, notamment par le vent et reliées à un axe central essentiellement vertical par des bras de liaison (2) ainsi que des moyens d'activation permettant de récupérer l'énergie mécanique des composantes normales ou portance des forces induites par le fluide hydraulique, notamment par le vent apparent et coopérant avec des moyens permettant de transformer l'énergie mécanique ainsi récupérée en énergie électrique, caractérisée en ce que
les moyens d'activation permettant de récupérer l'énergie mécanique de la portance des forces induites par le fluide hydraulique sont constitués par des organes d'activation linéaires (6, 8) associés à chacune des ailes de rotor (1) qui subissent un mouvement de translation alternatif lors de chaque rotation de la turbine ainsi que par des organes de conversion (3,4) qui permettent de transformer ce mouvement de translation alternatif en un mouvement de rotation centré sur l'axe x-x' de la turbine.
2°) Turbine conforme à la revendication 1 ,
caractérisée en ce que
les organes de conversion comportent un galet de récupération d'énergie (3) centré sur l'axe x-x' de la turbine.
3°) Turbine conforme à la revendication 2,
caractérisée en ce que
le galet de récupération d'énergie central est un galet stationnaire (3) et coopère avec des galets satellites (4) de même rayon solidaires de ce galet stationnaire central (3) et tournant autour de celui-ci, un galet satellite (4) étant associé à chacune des ailes de rotor (1), et,
les organes d'activation linéaires associés à chacune des ailes de rotor (1) sont constitués par une bielle (6) articulée d'une part à l'une de ses extrémités ou première extrémité sur le galet satellite (4) associé à cette aile de rotor (1) en un point de ce galet situé sur sa périphérie, et d'autre part à son autre extrémité ou seconde extrémité (7) à une extrémité d'un coulis- seau (8) mobile en translation le long du bras de liaison (2) et dont l'autre extrémité (9) est fixée à l'aile de rotor (1) associé.
4°) Turbine conforme à la revendication 3,
caractérisée en ce que
le mouvement de translation du coulisseau (8) est guidé par une glissière (10) solidaire du bras de liaison (2) associé. 5°) Turbine conforme à l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que
le galet stationnaire central (3) est équipé d'une gouverne (1 1) permettant de l'orienter correctement vis-à-vis du fluide hydraulique. 6°) Turbine conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que
les galets satellites (4) associés à chacune des ailes de rotor (1) sont montés sur un même plateau (12) mobile en rotation par rapport à l'axe x-x' central de la turbine.
7°) Turbine conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que
le galet stationnaire (3) et les galets satellites (4) associés à chacune des ailes de rotor (1) sont constitués par des pignons.
8°) Turbine conforme à la revendication 7,
caractérisée en ce que
les pignons satellites (4) sont montés à l'opposé du coulisseau (8) associé par rapport au galet stationnaire central (3).
9°) Turbine conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que
les bielles (6) sont évidées pour ne pas rentrer en collision avec l'axe central de la turbine.
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