Brevet FR2382596A1 — publié le 19780929

L'invention a pour objet un dispositif hydromécanique simple , permettant d'utiliser la houle comme source d'énergie La surface des mers est agitée dans certains lieux de façon quasi permasnte par des mouvements ondulatoires orientés selon des directions déterminées par les vents , les courants ou la configuration des fonds .Ces mouvements appelés houle ne provoquent que des déplacements orientés verticalement et en surface seulement sans qu'il y ait transport de molécules dans le pIan horizontal, La houle est mesurable par trois paramètres : la longueur , distance horizontale qui sépare deux crêtes, la hauteur , di,stan- ce verticale qui sépare la surface d'un creux de celle de la crête voisine et la période , temps qui sépare le passage de deux crêtes en un point donné. C'est la houle qui provoque pour les bateaux le roulis ou le tangage selon l'orientation de l'embarcation par rapport à celle des lames Entre deux corps flottants reliés l'un à l'autre par un dispositif mécanique , il se produit des efforts se traduisant par des tensions selon le passage des creux aux crêtes, qui peuvent être considérables et provoquer par exemple des ruptures d'amarres, notamment lors des remorquages , ces efforts étant fonction de l'inertie des masses mises en mouvement par la houle L'invention a pour objet un système de récupération de l'énergie représentée par la houle utilisant , pour capter cette énergie, le principe de la pompe aspirante et foulante , actionnée par les mouvements relatifs d'enceintes flottantes . Le capteur suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste en un ensemble flottant , constitué par une eneinte , telle que caisson formant chambre de compression pour un fluide - air ou eau de mer - et pour une pluralité d'enceintes , telles que caissons , articulées sur l'enceinte de compression et exerçant 2 sous l'action des ondulations de surface, une action de pompage et de refoulement du fluide vers l'enceinte de compression , munie de moyen pour ltévacuation du fluide comprimé vers son utilisation. On a décrit ci-après , à titre d'exemple nullement limitatif, quelques formes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels La Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'une première forme de réalisation de l'invention; la Fig. 2 est une vue schématique montrant le comportement sur houle de capteurs suivant l'invention La Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 1 , d'une seconde forme de réalisation de l'invention. Les Fig. 4 à 7 sont des vues en plan montrant différentes configurations d'ensembles comprenant des capteurs suivant l'invention Ces différentes formes de réalisation ont ceci de commun qu'elles permettent de récupérer et de mesurer une certaine ou d'air quantité d'énergie sous forme d'eau de mer pulsé/, utilisable directement ou par l'intermédiaire de dispositifs de transformation connus , tels que turbines hydrauliques , moteurs pneumatiques par exemple , cette énumération n'étant pas limitative . Un caisson l étanche est relié par articulation 2 à un ou plusieurs caissons annexes 3 .L'articulation 2 sert de centre de rotation à un soufflet 4 ou à tout autre dispositif à volume variable , l'ensemble étant assemblé sans fuites possibles Les caissons annexes 3 sont munis d'ouvertures 5 garnies de filtres 6 et percés d'une ouverture 7 située au niveau de la ligne de flottaison prévue . Entre les caissons 3 et les soufflets 4 un jeu de clapets 9 permet le passage du nuide uniquement vers l'intérieur du soufflet et entre les soufflets 4 et le caisson étanche 1 un jeu de clapets 10 permet le passage du fluide uniquement vers le caisson l . La flottabilité de ltensemble est assurée par l'air contenu dans les caissons annexes 3 et dans le caisson étanche l au niveau 8 .Monté sur le caisson l, un tube d'extraction 11 de hauteur adaptée à ltusage prévu permet l'évacuation ml clapet anti-retour ila et d'un fluide pour son utilisation par l'intermédiaire dtun/collecteur 14. Le caisson 1 est muni d'un robinet de contrôle de pression 12 et d'un robinet de remplissage 13 Sous l'effet de la houle , les mouvements relatifs (voir Fig. 2)des caissons 1 et 3 provoquent l'expansion et la compression des soufflets 4 et-un mouvement de pompe aspirante et foulante , le fluide étant dirigé par les clapets 9 et 10 vers le caisson I où la pression provoque son évacuation par le tube 1 1 dans le collecteur 14. L'air emmagasiné en 8 dans le caisson 1 sert de tampon et de régulateur d'éjection.On voit , sur la Fig. 2 , que l'ensemble est à l'aspiration maximum dans l'axe A. B. , soit dans un creux et la compression maximum sur une crêpez dans l'axe C. D. La vitesse avec laquelle le fluide est pulsé par les soufflets dépend de l'amplitude du mouvement , de sa fréquence et de la masse des caissons . La pression d'évacuation est fonction du volume d'eau envoyé par les soufflets dans le caisson étanche qui voit sa réserve d'air tampon 8 comprimée d'autant, compression qui provoque l'éva- cuation par le tube 11 jusqu'au collecteur 14. Un dispositif de meme conception, représenté à la Fig. 3 , peut etre utilisé pour comprimer l'air : un caisson étanche 20 muni d'un lest 21 est relié par une articulation 24 à un ou plusieurs caissons annexes 22 eux aussi étanches et chargés d'un lest 23 . Les lests 21 et 23 sont tels que l'ensemble a une ligne de flottaison 25 uniforme Ce lest peut être simplement de l'eau de mer Chaque cai sson annexe 22 est muni d'un tube d'aspiration 26 avec filtre 27 , qui débouche par un clapet 28 dans un soufflet 29 qui relie les caissons 22 au caisson 20 .Entre les soufflets 29 et le caisson 20 des clapets 30 permettent à l'air contenu dans les soufflets 29 de passer , sous l'effet de la pression due au mouvement de houle dan s le caisson 20 où il s'accumule dans la poche 31 pour être conduit muni d'un clapet 32a par le tube 32 put le collecteur 33 au réservoir (non représenté) et à l'utilisation . L'ensemble fonctionne comme un compresseur à cylindres multiples avec , comme sur un compresseur , la possibilité d'étager afin d'augmenter la pression. La réalisation des pièces constitutives peut dtre entièrement en plastique , ce qui assure une excellente tenue en milieu marin et un prix très bas La disposition de la Fig. 1, comportant un caisson central de compression et d'évacuation du fluide et de deux caissons annexes , desquels le fluide est pompé et comprimé dans le caisson central, est donné à titre d'exemple le plus simple , mais de nombreu ses autres configurations peuvent être réalisées , telles que celles représentées à titre d'exemples aux Fig. 4 et 5 - cruciforme pour la Fig. 4 avec un caisson central et quatre caissons annexes - hexagonale pour la Fig. 5 > avec un caisson central et six caissons an nexes . Les éléments constituant les capteurs peuvent être reliés entre eux par des attaches articulées de façon à former des chaines (Fig. 6) ou des damiers (Fig, 7) , les éléments de liaison étant utilisés comme supports des tubulures de récupération . La disposition des éléments est fonction du lieu d'implantation : en chaine sous une jetée ou le long d'un chenal , en barrage entre deux plats , en nappe sous une plateforme de forage . Les diverses dispositions peuvent etre fixées par ancrage , les ensembles faisant peu saillie sur l'eau n'ayant qutun faible fardage . Ces éléments peuvent aussi constituer des dispositifs dérivants et même auto-propulseurs, soit par réaction directe , soit par l'intermédiaire de transformation d'éner gie. Bien que généralement orientée selon une direction dominante , la houle peut varier et en utilisant un dispositif genre pilote automatique agissant sur des ensembles prévus pour fonctionner par réaction directe on peut maintenir l'orientation d'un ensemble en vue du meilleur rendement. Les ensembles flottants disposés en série peuvent servir de supports à toutes sortes d'installations flottantes , leur disposition en caissons assurant une grande sécurité A titre indicatif et non limitatif, on donne ci-après quelques utilisations - en zone cotière élévation d'eau d'irrigation . alimentation en eau de sas d'écluses et de ports artificiels, production d'électricité par turbines sous faible hauteur de chute , désalage d'eau de mer par pulvérisation air eau sous plaques solaires ou par vaporisation sur résistances élec .triques ; tubulures auto-pulsantes etc - au large , bases de balises éclairantes , de stations météo automatiques , de stations relais de peche ; barrages flottants de protection de plateformes de forage ; barrages dérivants pour nettoyage par écrémage ou pompage de surfaces de zones polluées ; stations de surveillance Radar , éléments propulseurs d'icebergs , compléments d'appareils de sauvetage en mer etc REVENDICATIONS 1 . Capteur d'énergie marine de surface 2 caractérisé en ce qu'il consiste en un ensemble flottant constitué par une enceinte , telle que caisson , formant chambre de compression pour un fluide - air ou eau de mer et par une pluralité d'enceintes , telles que caissons , articulées sur l'enceinte de compression et exerçant , sous l'action des ondulations de surface 2 une action de pompage et de refoulement du fluide vers l'enceinte de compression, munie de moyen pour l'évacuation du fluide comprimé vers son utilisation. 2. Capteur suivant 1) caractérisé en ce que les enceintes , telles que caissons , de pompage 2 comportent chacune un moyen de pompage 2 constitué par une capacité telle que soufflet, de volume variant sous l'action des ondulations de surface et des moyens , tels que valves , pour donner au fluide aspiré un sens d'écoulement dirigé vers l'enceinte de compres sion . 3. Capteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire varier sa flotta bilié, ces moyens pouvant consister en lest ou en water-ballast. 4. Capteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que les enceintes de pompage sont distribuées suivant toute géométrie voulue autour de l'enceinte de compression 5. Ensembles , constitués par une pluralité de capteurs suivant l'une quelconque des revendications précédentes , reliés entre eux par des attaches articulées et assemblé s de façon à former des configurations ( en chaire, en quinconce , etc ...) choisies en fonction notamment du lieu d'implantation ou de l'utilisation desdits ensembles 6. Ensemble suivant la revendication 5 , susceptible de fonctionner sans attache à un point fixe 2 sans être ancré et en auto-propulsion.