Brevet FR2493924A1 — publié le 19820514

La présente invention concerne un procédé de transformation de l'énergie de la houle marine en une forme d'énergie utilisable ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait qu'il existe divers dispositifs destinés à récupérer l'énergie de phénomènes maritimes naturels tels que les vagues, la marée ou la houle. Les brevets français 2.423.651 2.434.135 et 2.311.194 par exemple, décrivent des dispositifs comportant un flotteur effectuant un mouvement vertical alternatif sous l'action des mouvements de la mer dans une enceinte servant de guide, et ce déplacement du flotteur entraine un appareillage destiné à produire de l'énergie utilisable, par exemple sous forme de courant électrique. Toutefois, les dispositifs de ce type ne sont pas toujours adaptés à toutes les conditions d'utilisation et ils peuvent être sérieusement endommagés par la violence des courants et des vagues. De plus ils présentent souvent des formes qui rendent difficile leur intégration dans le site géographique le mieux adapté. La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de transformation de l'énergie développée par la houle marine en une forme d'énergie directement utilisable. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, et en particulier un dispositif de construction simple et peu coûteuse, capable de fonctionner dans des conditions variées avec un minimum d'entretien. L'invention a encore pour objet un dispositif de transformation de l'énergie développée par la houle marine susceptible de se présenter sous une forme facilitant son intégration au paysage du site géographique retenu pour son implantation, et par conséquent permettant un plus large choix parmi les sites où l'implantation est techniquement envisageable. Conformément au procédé de la présente invention, l'énergie de la houle marine est transformée en énergie directement utilisable, telle que l'énergie électrique, en transformant le mouvement oscillatoire de l'eau au moyen d'un ou plusieurs flotteurs mobiles par rotation autour d'un axe fixe entraSnant un système connu de conversion d'énergie. Plus particulièrement, la production d'énergie directement utilisable à partir des mouvements oscillants de montée et de descente des flotteurs peut être obtenueen combinant un mouvement parallèle à celui du flotteur, en phase avec lui, au moyen d'une liaison directe, et un mouvement inversé par rapport à celui du flotteur, au moyen d'un système de type à balancier. Le dispositif de transformation de l'énergie de la houle conforme à la présente invention comprend au moins un flotteur suivant les mouvements de l'eau, et un dispositif de type connu de conversion de l'énergie, le flotteur étant monté à l'extrémité d'un bras articulé autour d'un axe de rotation horizontal fixe, entraînant dans l'un ou l'autre sens de rotation le dispositif de conversion de l'énergie. Plus particulièrement, le flotteur supporte une tige incurvée, de forte inclinaison, passant entre deux pignons du type roue à cliquets, dont l'un est en roue libre lorsque la tige remonte et en roue fixe quand elle descend, tandis que l'autre est en roue libre quand la tige descend et en roue fixe quand elle monte. Ces pignons entraînent, par l'intermédiaire d'un pignon intermédiaire et d'un train d'engrenage de type usuel, un alternateur. Suivant une forme avantageuse de réalisation de l'invention, les bras de levier maintenant les flotteurs sont prongs du côté opposé au flotteur par rapport à l'axe de rotation, et cette prolongation porte à son extrémité une crémaillère en forme d'arc de cercle fixé en son milieu, ae centre situé sur l'axe de rotation du bras de levier, entrainant un pignon secondaire relié de manière usuelle à un al alternateur. Suivant une forme préférentielle de mise en oeuvre de l'invention, on dispose plusieurs flotteurs maintenus par des bras parallèles articulés autour d'une même barre de rotation, ou plusieurs barres disposées parallèlement, et ors alterne un flotteur maintenu par deux bras courts et un flotteur maintenu par deux > rs lonosy let la 1o:gueur du bras pouvant varier entre 2 et 20 m. De cette manière, et en calculant la longueur des barres en fonction des conditions locales et de l'état moyen de la mer, on peut profiter au maximum du mouvement de la houle et régulariser le mouvement de rotation des pignons d'entrainement. Les pignons d'entrainement et les alternateurs, de même que les divers accessoires, sont placés de préférence dans une cabine située au-dessus du niveau de la mer afin d'être protégés des intempéries et des divers éléments entrainés par les courants marins et de limiter les risques d'oxydation. Le cas échéant deux ou plusieurs rangées de dispositifs conformes à l'invention peuvent être disposées symétriquement par rapport à la cabine. Le cas échéant, la cabine peut présenter une forme s'intégrant de manière appropriée à l'environnement. Par exemple, la cabine peut être réalisée sous la forme d'un phare ou d'une balise dont le dispositif suivant l'invention assure l'alimentation totale ou partielle, ce qui permet de disposer d'un système de signalisation totalement ou partiellement autonome. Suivant une forme de réalisation de l'invention particulièrement avantageuse, chaque flotteur est constitué par une coque de bateau, en bois, en métal ou en matière plastique, orientée de manière appropriée, dont la forme permet d'absorber le choc des vagues et de suivre plus facilement le mouvement de la houle. De plus, cette forme de réalisation s'avère très avantageuse en facilitant l'intégration de l'ensemble du dispositif conforme à la présente invention dans le paysage du site où il est implanté. Bien entendu, le dispositif suivant l'invention est de préférence mis en place à proximité de la côte dans des zones où la profondeur est de l'ordre de 5 à 20m environ, ce domaine n'étant bien sûr pas limitatif. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus en détail dans la description suivante, relative à deux exemples préférentiels de mise en oeuvre, en référence aux dessins annexés qui représentent: Figure 1: une vue schématique de côté d'un dispositif de transformation d'énergie conforme à l'invention. Figure 2: une vue de face du dispositif de la figure 1. Figure 3: une vue de dessus du dispositif de la figure 1. Figure 4: une vue schématique de côté d'une variante du dispositif selon l'invention. Comme le montrent les figures 1 à 3, le dispositif conforme à l'invention comporte un flotteur 1 rattaché par l'intermédiaire d'une articulation de type usuel, à chacune de ses extrémités, à un bras 2 dont l'extrémité peut pivoter par rapport à une barre horizontale 3 fixée entre les colonnes 4 du support de l'ensemble du dispositif. Ce support est monté sur une embase 5 solidement ancrée au fond de l'eau. Sur le dessus du flotteur 1 est montée une tige incurvée 6 comportant une crémaillère 7. La tige 6 peut être avantageusement articulée au flotteur par des moyens usuels. La tige 6 passe entre deux pignons 8 et 9 coopérant avec la crémaillère 7. Chacun de ces pignons est monté sur un arbre horizontal, 10 et 11 respectivement, placé à une distance suffisante au-dessus du niveau de l'eau. Par l'intermédiaire d'un pignon intermédiaire 14, les deux arbres 10 et 11 entrainent un alternateur 15. Un volant régulateur 16 est en outre prévu pour régulariser par inertie le mouvement de rotation. Suivant la variante représentée sur la figure 4 le dispositif est complété par un deuxième système d'entrainement de pignons alimentant un alternateur. Le bras 2 supportant le flotteur 1, est prolongé du côté opposé au flotteur 1 par rapport à l'articulation sur la barre horizontale 3, et l'extrémité de ce prolongement du bras 2 porte une crémaillère 17 en forme d'arc de cercle fixé par son milieu, l'axe de l'arc de cercle se confondant avec la barre 3. Cette crémaillère 17 coopère avec un pignon 18 qui alimente lui-même un alternateur par l'intermédiaire d'un train d'engrenages selon les techniques usuelles. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention se conçoit aisément à partir des dessins. Le flotteur 1 suit un mouvement alternatif de montée et descente au gré de la houle, suivant une trajectoire en arc de cercle dont le centre est sur la barre 3. La tige 6 passe entre les pignons 8 et 9 qu'elle entraîne dans son mouvement grâce à la double crémaillère 7. Les pignons 8 et 9 sont du type des roues à cliquets. Le pignon 8 est en roue libre lorsque la tige 5 monte, et en roue fixe lorsqu'elle descend. Inversement, le pignon 9 est en roue libre lorsque la tige 6 descend et en roue fixe lorsqu'elle monte.Ainsi l'arbre 10 portant le pignon 8 est entrarné uniquement lorsque le flotteur descend tandis que l'arbre 11 portant le pignon 9 est entraîné uniquement lorsque le flotteur monte et il en résulte que le pignon intermédiaire 14 commandant l'alternateur, est entrainé dans un mouvement de rotation permanent. De plus, comme le montre la figure 4, le bras 2 oscille autour de la barre 3 suivant un mouvement de balancier et entrain le pignon 18 par l'intermédiaire de la crémaillère sur la face externe de l'arc de cercle 17. Le pignon 18 est également constitué d'une roue à cliquets fonctionnant en roue libre lorsque le flotteur monte, et en roue fixe lorsqu'il descend. Le cas échéant, un deuxième pignon, non représenté sur la figure, peut être monté de manière à coopérer avec une crémaillère sur la face interne de l'ase de cercle 17, ce pignon étant en roue fixe lorsque le flotteur monte et en roue libre lorsqu'il descend.Il est également possible de prévoir un deuxième levier oscillant 2 à l'autre extrémité du flotteur 1, ayant la même structure que l'arc de cercle 17, suivant donc le même mouvement, et entraînant une roue à cliquets fonctionnant en roue libre lorsque le flotteur monte et en roue fixe lorsqu'il descend. Bien entendu plusieurs dispositifs conformes à la présente invention peuvent être associés, comme indiqué cidessus, les bras 2 étant disposés parallèlement et tournant autour de la même barre 3. Suivant cette forme de réalisation, il est avantageux de disposer en alternance un flotteur relié à des bras 2 courts et un flotteur relié à des bras plus longs, afin de profiter du mouvement de la houle pour régulariser la rotation des pignons entraînant l'alternateur. Comme indiqué precédemment, le flotteur 1 peut être réalisé sous la forme d'une coque de bateau, en bois, en métal, ou en matière plastique, la forme de la coque convenant tout particulièrement pour amortir le choc des vagues. Bien entendu, dans ce cas, les coques sont orientées de manière appropriée. REVENDICATIONS 1. Procédé de transformation de l'énergie de la houle marine en une forme d'énergie utilisable caractérisé en ce qu'on transforme le mouvement oscillatoire de l'eau au moyen d'un ou plusieurs flotteurs mobiles par rotation autour d'un axe fixe entraînant un système de conversion d'énergie de type connu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement oscillatoire de l'eau est transformé en une combinaison d'un mouvement parallèle et de même phase au moyen d'une liaison directe, et d'un mouvement inversé par rapport à celui du flotteur au moyen d'un système du type à balancier. 3. Dispositif pour la transformation de l'énergie de la houle marine en une forme d'énergie utilisable, comprenant au moins un flotteur suivant les mouvements de l'eau, et un dispositif de type connu de conversion de l'énergie, caractérisé en ce que le flotteur est monté à l'extrémité d'un bras articulé autour d'un axe de rotation horizontal fixe, entraînant dans l'un ou l'autre sens de rotation le dispositif connu de conversion de l'énergie. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le flotteur supporte une tige incurvée, de forte inclinaison, passant entre deux pignons du type roue à cliquets, tournant autour d'un axe horizontal fixe, dont l'un est en roue libre quand la tige monte, et en roue fixe quand elle descend, et l'autre est en roue libre quand la tige descend et en roue fixe quand elle monte. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les bras de levier maintenant chaque flotteur sont prolongés du côté opposé au flotteur par rapport à l'axe de rotation, et cette prolongation porte à son extrémité au moins une crémaillère en forme d'arc de cercle fixé en son milieu, de centre situé sur l'axe de rotation des bras de levier, entrainant au moins un pignon relié de manière usuelle au système de conversion d'énergie. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que le flotteur est constitué par une coque de bateau. 7. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle marine, caractérisé en ce qu'il est constitué par plusieurs dispositifs selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, les flotteurs étant maintenus par plusieurs barres disposées parallèlement. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce au'on dispose en alternance un flotteur maintenu par des bras courts et un flotteur maintenu par des bras longs.