Brevet FR2390551A1 — publié le 19781208

La présente invention concerne les dispositifs destinés à nettoyer la surface de la mer des nappes d'hydrocarbures qui la polluent accidentellement. les principaux dispositifs utilisés pour la résorption des nappes de fuel sont soit les détergents, soit des bateaux équipés pour pomper en surface. Dans les deux cas l'opération de nettoyage s' accompagne d'un cout sensible en énergie ou en matière. Le dispositif suivant 11 invention permet de récolter le fuel répandu à la surface de la mer en n'utilisant que l'énergie des vagues, une énergie extérieure n' étant requise que pour vidanger les réservoirs pleins du fuel recueilli. La dissémination en mer de plusieurs dispositifs semblables implantés à postes fixes, pourrait permettre la protection préventive de plages ou de parties du littoral. Le dispositif objet de l'invention se compose essentiellement d'un réservoir et d'un piston mis en mouvement relatif par les oscillations de la surface de la mer. Le piston aspire constamment par son mouvement le liquide situé dans le bas du réservoir, créant à l'intérieur du réservoir uns dépression qui à son tour provoque l'aspiration dans le réservoir de la couche de liquide située en surface de la mer autour du réservoir. Cette dernière aspiration est effectuée à travers un réseau de tubes fins et souples, chaque tube ayant une extrémité branchée sur la périple rie du réservoir et l'autre extrémité flottant librement à la surface de la mer. L'émulsion d'eau et de fuel ainsi introduite dans le réservoir y subit une décantation constante, de sorte que la partie supérieure du réservoir est plus charges en fuel que la partie inférieure; comme c'est la partie inférieure qui est sans cesse soutirée et évacuée, la concentration en fuel dans le réservoir augmente cons tamisent si du fuel se trouve présent à la surface de la mer. les tubes du réseau de balayage de la surface de la mer sont réalisés en une matière de densité proche de l'unité, ce qui leur permet de flotter sans que leur orifice libre émerge. b polyéthylène, por son inertie au fuel et à 11 eau est recommandable pour cet usage. b piston coulisse à l'intérieur d'un puit cylindrique ménagé dans le réservoir. Son extrémité est munie d'une soupape ou d'une membrane élastique de façon que le mouvement aller du piston provoque l'aspiration, le mouvement retour laissant l'eau traverser l'extrémité du piston. Le mécanisme sera mieux compris à l'examen des Figures I et 2 de la Planche I, qui représentent les deux temps de fonctionnement dans une version simple de l'appareil. Dans ces figures: - 1 est une réserve de flottaison suffisante pour que l'appareil plein d'eau ne coule pas. b poids du réservoir est tel que plein de fuel il n'émerge pas et est toujours suspendu à son flotteur. - 2 est l'axe du piston 3, axe fixé au bas du flotteur 1. - La tète du piston 3 est perforée pour laiisser passer l'eau, et est recouverte d'une membrane élastique 4 obturant le puit 5 et faisant office de soupape. - Le puit cylindrique est fermé à son extrémité inférieure et ouvert à son extrémi- te superieure 6 pour laisser s ' évacuer l'eau vers l'extérieur. - Un ressort 7 maintient le piston dans le puit à une position intermédiaire autour de laquelle il effectue les oscillations qui lui sont commandées par les tractions du flotteur 1. - b réservoir 9 a deux sortes d'orifices: d'une part les lumières 8 par lesquelles il communique avec le bas du puit, et d'autre part une série de trous 10 dans lesquels sont introduits les tubes souples 11. La Figure 1 représente le piston dans son mouvement descendant, repoussé par le res- sort 7. La membrane 4 est soulevée et l'eau de la partie inférieure du puit traverse la tête du piston. La Figure 2 représente le piston dans son mouvement ascendant provoqué par une trac tion du flotteur. La membrane 4 est plaquée sur la tête 3 du piston et l'eau du réservoir est aspirée dans le puit, tandîsque que l'eau de la surface de la mer est aspirée dans le réservoir par les tubes 11. b fuel se coecentre progressivement à la partie supérieure du réservoir, l'eau étant toujours évacuée de la partie basse. Pour un bon fonctionnement de l'appareil, celui-ci doit btre plein d'eau au départ. Un moyen facile de réaliser ce remplissage est de munir le bas du puit d'une valve 12 qui ne s'ouvre que lorsque le bas de l'axe du piston la Pousse par son poids. La Figure 3 montre cette situation intiale dans laquelle le réservoir plein d'air est simplement déposé à la surface de la mer. le piston qui n'est pas tiré par le flotteur ouvre la valve 12 par où l'eau pénètre et remplit le réservoir par les orifices 8, l'air s'échappant par les tubes 11. A l'issue de cette phase initiale de reeplissage l'eau remplit tous les tubes 11 à partir de l'intérieur du réservoir, le réservoir plein coule et le flotteur 1 rappelle le piston,fermant la valve 12. les dispositifs de vidange du fuel recueilli dans le réservoirs, variables suivant l'utilisation de l'appareil, ne sont pas montrés sur ces figures. La Figure 4 montre une autre version de l'appareil dans laquelle le flotteur fait partie intégrante du réservoir, tandisque le piston est lié à un poids Dort 13. Dens cette version l'ensemble réservoir-flotteur est soumis aux oscillations de la surface, le piston étant solidaire de l'inertie du poids mort. En eau peu profonde, le rendement de l'appareil peut ètre amélioré en ancrant la partie basse de l'appareil sur le fond. Dans la première version de l'appareil représentée par les figures 1 et 2, c'est le réservoir qui sera arrimé à une ancre par un des points de sa base. Ce système d'ancrage est rieur adapté à la seconde version de l'appareil, dans laquelle seul le piston sera à l'ancre, supprimant ainsi le poids sort, disposition qui est représentée par la figure 5. La chaine d'ancre communique au piston des mouvements beaucoup plus amples, comme pour un bateau de faible tonnage au nouillage. Le système d'ancrage pourra permettre l'utilisation de l'appareil a' poste fixe, par exemple pour la protection des plages ou des parcs à huitres, et con utilisation dans les courants maritimes ou de rivière. Pour une utilisation en haute mer les appareils seront largués en cordons au voisinage des nappes de fuel et au vent de ces nappes de façon que l'action du vent pousse les appareils à traverser lentement les nappes de fuel à résorber. le dimmensionnement de l'appareil dépend principalement de deux facteurs liés aux modalités d'utilisation: d'une part les possibilités de manutention et de pompage du fuel dans les réservoirs pleins; d'autre part la période d'oscillation du piston qui offrira un meilleur rendement si elle est accordée à la fréquence des vagues. À cet égard la dureté et la course du ressort de rappel du piston sont des paramètres importants, ainsi que le mode d'utilisation d l'ancre qui modifie passablement la période d'oscillation de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de posper et de recueillir les hydrocarbures répandus à la surface de la Ber, comportant un réservoir alimenté à 'a péripbérie par l'émulsion d'eau et de fuel puisée en surface à travers un réseau de tubes minces flottants, réservoir dans lequel cette émulsion se décante et dan. lequel coulisse un piston rappelé par un ressort et faisant office de pompe, les mouvements relatifs du piston et du réservoir provoquant l'évacuation constante du liquide situé dans la partie inférieure du ré@ervoir et par suite l'alimentation du réservoir en émulsion d'eau et d'hydrocarbures, de sorte que la concentration de fuel à l'intérieur du réservoir augmente constamment 2. Caractérisé par le fait que le piston et le réservoir sont rendus solidaires l'un des oscillations de la surface de la ner, l'autre de l'inertie d'un poids nort et des oscillations dans les couches d'eau en profondeur différentes de celles enregis- trées en surface, de sorte que le mouvement de pompage est constamment provoqué par l'agitation de la aer et n. requiert Pas d'apport extérieur d'énergie. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le piston est assujetti aux mouvements d'un flotteur auquel il est suspendu, le réservoir étant largement immergé. 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le réser- voir comporte une réserve de flottaison ass@z large pour bien l'assujettir aux mouvements de la surface de la ser et pour n'autoriser qu'une immersion partielle dudit réservoir, le piston étant solidaire d'un poids mort qui lui est suspendu. 5. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 5 pour fonctionnement à poste fixe an eaux peu profondes, caractérisé par le fait que le bas du réservoir est relié B une ancre accrochée sur le fond de la mer. 6. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 4 pour fonctionnement à poste fixe en eaux peu profondes, caractérisé par le fait que le corps @ort suspendu au piston est une ancre accrochée au fond de la mer.