Brevet FR2638318A1 — publié le 19900504

- y- 2638318 APPAREIL POUR CULTIVER DES ETRES VIVANTS AQUATIQUES DANS DE L'EAU DE MER La présente invention se rapporte à un appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques, et plus spécifiquement pour cultiver efficacement des algues marines ou plantes analogues, en utilisant les rayons solaires collectés et filtrés, comme dans le cas de l'utilisation des rayons solaires collectés et filtrés à travers un dispositif collecteur de rayons solaires. Le présent demandeur a proposé auparavant de focaliser les rayons solaires ou des rayons de lumière artificielle en utilisant des lentilles ou objets analogues, de guider les rayons de lumière focalisés dans un câble à fibres optiques, et de transmettre ces rayons par l'intermédiaire de ce câble en tout endroit o la lumière est nécessaire pour l'illumination ou pour d'autres buts, par exemple comme source d'énergie lumineuse pour la photosynthèse de plantes, dans le but de les cultiver de façon intensive ou de cultiver des algues marines. Le présent demandeur a également proposé de focaliser les rayons solaires ou des rayons de lumière artificielle en utilisant des lentilles ou des objets analogues, et de guider les rayons de lumière focalisés dans un guide de lumière s'étendant dans un réservoir d'eau pour cultiver les chlorelles, et ensuite de transmettre la lumière et d'irradier les chlorelles dans ledit réservoir. -2- -2- 2638318 Cependant, dans le cas de l'application de l'irradiation lumineuse à des algues marines dans de l'eau de mer, il est assez difficile de diriger efficacement les rayons lumineux vers les algues, qui oscillent constamment en se déplaçant en arrière et en avant dans la mer. En ce qui concerne ce problème, aucune solution n'a jusqu'à présent été proposée. RESUME DE L'INVENTION L'objet de la présente invention est de fournir un appareil de culture marine ayant une source de lumière sous l'eau, et qui soit capable de fournir efficacement des rayons de lumière à des algues ou plantes analogues, même quand elles oscillent, c'est-à-dire quand elles se déplacent en arrière et en avant dans la mer. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale partielle pour expliquer une réalisation d'un appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques dans la mer selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en plan de l'appareil montré en figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale détaillée montrant un exemple d'un mécanisme pour assembler un bras de connexion avec un noeud d'assemblage ou avec un corps flottant; - la figure 4 est une vue latérale en coupe pour expliquer une réalisation d'un radiateur de lumière à utiliser dans l'appareil selon la présente invention; - la figure 5 est une vue latérale en coupe montrant une autre réalisation d'un radiateur de lumière; - la figure 6 est une vue en coupe transversale prise selon la ligne VI-VI; -3- - la figure 7 est une vue en perspective d'un dispositif collecteur de rayons solaires utilisé dans la réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue latérale partielle pour expliquer une réalisation d'un appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques 85 selon la présente invention. En figure 1, le numéro 10 désigne une colonne flottante installée verticalement dans l'eau (une colonne peut être fixée verticalement au fond de la mer, cependant la description suivante concerne le type flottant de colonne). Le numéro l0a désigne un élément de lestage attaché à l'extrémité inférieure de la colonne flottante 10; le numéro 15 désigne une plaque de protection contre les éclaboussures; le numéro 20 désigne un bras de connexion pour connecter les colonnes flottantes; le numéro 30 désigne un noeud pour assembler les bras de connexion, à savoir en leur partie centrale. Le numéro 40 désigne un dispositif collecteur de rayons solaires monté sur ladite colonne flottante 10; le numéro 45 désigne une batterie de stockage ou une cellule solaire, c'est-à-dire une source de puissance électrique pour entraîner un dispositif collecteur de rayons solaires et un suiveur; le numéro 50 désigne un radiateur de lumière; le numéro désigne une fixation pour attacher ledit radiateur de lumière à la colonne flottante; le numéro 65 désigne un fil métallique élastique; le numéro 70 désigne un câble à fibres optiques disposé dans la colonne. Comme on le sait, le dispositif 40 collecteur de rayons solaires est prévu pour focaliser les rayons solaires au moyen de lentilles ou d'objets analogues, et pour introduire ces rayons solaires dans l'extrémité de réception de lumière d'un câble à fibres optiques. La lumière ainsi introduite dans le câble à fibres -4- optiques est transmise par son intermédiaire au radiateur 50 de lumière, o elle est utilisée pour promouvoir la photosynthèse de plantes marines. De plus, il est également possible de prévoir une source de lumière artificielle qui fournit des rayons de lumière artificielle par un câble séparé à fibres optiques à un radiateur de lumière, afin d'irradier des algues marines cultivées dans l'eau de mer dans le cas o la lumière solaire naturelle est faible ou bien ne peut pas être collectée, par exemple pendant la nuit. Quand le radiateur 50 de lumière a une surface externe transparente, il peut émettre la lumière à travers toute sa surface, et par conséquent peut irradier plus efficacement les algues amrines ou les plantes analogues. Une pluralité de colonnes flottantes et de noeuds pour assembler les noeuds 30 sont connectés les uns aux autres par les bras 20 de connexion correspondants. Chaque radiateur 50 de lumière est connecté à une extrémité à la colonne flottante correspondante 10 de telle manière qu'il puisse tourner dans un plan horizontal, tout en étant attaché à l'autre extrémité par un fil métallique élastique 65 venant du noeud correspondant 30. La plupart des rayons solaires collectés par le dispositif 40 collecteur de rayons solaires et/ou les rayons de lumière venant d'une source de lumière artificielle sont transmis par l'intermédiaire des câbles séparés à fibres optiques à chaque radiateur 50 de lumière, o ces rayons sont utilisés pour promouvoir la photosynthèse de plantes marines. La figure 2 est une vue en plan de l'appareil montré en figure 1. Comme il a été décrit ci-dessus, le radiateur 50 de lumière, ayant une de ses extrémités supportée par la colonne flottante 10 et pouvant tourner, peut faire osciller son autre extrémité dans les directions indiquées par les flèches. En conséquence, comme les algues cultivées oscillent dans la mer, le radiateur 50 de lumière peut aussi osciller de façon correspondante, de façon à diriger plus efficacement les rayons de lumière vers les plantes cultivées. La figure 3 est une vue en coupe transversale détaillée montrant un exemple du mécanisme utilisé pour assembler le bras 20 de connexion avec le noeud 30 ou la colonne flottante 10. En figure 3, le numéro 80 désigne une paroi élastique pour assembler une extrémité du bras de connexion avec le noeud 30 ou le corps flottant 10. Une telle paroi élastique est efficace pour absorber le mouvement du bras 20 de connexion dans les directions montrées par les flèches au moment du déplacement transversal de tout l'assemblage. La figure 4 est une vue du radiateur 50 de lumière utilisé dans la réalisation de la présente invention. En figure 4, le numéro 110 désigne un guide de lumière dans lequel est installé un chariot 120 ayant une surface réfléchissante 121 inclinée selon un angle d'environ 45 degrés. Le chariot 120 peut être déplacé dans les directions indiquées par les flèches F et G, et, au moyen d'un fil métallique 90 et d'un moteur , peut être entraîné par la source 45 d'énergie électrique, et peut réfléchir les rayons lumineux amenés par l'intermédiaire du câble 70 à fibres optiques dans le guide 110 de lumière, de façon à émettre cette lumière dans la direction montrée par la flèche H. Le mouvement alternatif du chariot 120 dans le radiateur de lumière donne la possibilité d'irradier les algues ou les plantes analogues avec les rayons de lumière -6- réfléchis par la surface réfléchissante 121 à un certain intervalle de temps désiré. Le point de retour du mouvement alternatif du chariot peut varier selon la croissance des algues ou autres plantes analogues. Le numéro 130 désigne un conteneur scellé hermétiquement et fait d'un matériau transparent, et dans lequel sont installés le guide 110 de lumière et le moteur. La figure 5 est une vue latérale en coupe pour expliquer un autre exemple de radiateur de lumière, et la figure 6 est une vue en coupe transversale prise selon la ligne VI-VI de la figure 5. Sur les figures 5 et 6, le numéro 200 désigne un chariot, et le numéro 210 désigne un corps en forme de boite ayant au moins une surface transparente, dans lequel deux rails 201 et 202 sont posés dans la direction axiale de ce corps, et le chariot 200 se déplace sur lesdits rails 201 et 202. Le chariot 200 comporte des roues 220 et 221 pour son déplacement sur les rails 201 et 202, un corps 230 monté sur les roues, un moteur 240 d'entraînement des roues monté sur le corps 230, une plaque réfléchissante 250 et autres éléments. La lumière "L" est introduite depuis l'extrémité émettrice de lumière d'un guide 70 de lumière dans le corps 210 en forme de boite, dans lequel cette lumière est réfléchie par la plaque réfléchissante 250 et émise à l'extérieur du corps 210 de boite à travers sa partie transparente. Dans cette réalisation, les rails 201 et 202 sont faits d'un matériau électriquement conducteur, ainsi que les glissières 203 et 204 qui sont en contact avec eux. Quand la polarité du voltage appliqué entre les rails 201 et 202 est permutée, le moteur 240 tourne dans le sens opposé pour déplacer dans un mouvement alternatif le chariot 200 à l'intérieur du corps 210 de boîte. Dans cette -7- réalisation, la boîte 210 a reçu la lumière seulement à une extrémité, mais elle peut également être modifiée pour recevoir la lumière depuis ses deux extrémités et avoir une plaque réfléchissante supplémentaire sur le côté opposé à la plaque réfléchissante existante 250. Il est également possible d'employer un corps cylindrique à la place de la boîte carrée 210 utilisée dans la réalisation montrée ci-dessus. Dans le cas d'un corps cylindrique, les rails 201, 202 et le corps 230 du chariot peuvent être installés dans la partie supérieure de ce cylindre, et une plaque réfléchissante 250 peut être maintenue par un bras de support s'étendant à travers une fente pratiquée dans la partie supérieure du corps dans sa direction axiale. De plus, le corps cylindrique permet en son intérieur la rotation de la plaque réfléchissante 250 tandis que le chariot avec ladite plaque réfléchissante se déplace à l'intérieur, ce qui crée une plus large irradiation de lumière. Dans ce cas, la lumière peut être irradiée de façon uniforme tout autour du corps du cylindre si le chariot se déplace par étape d'une distance "A" correspondant à la longueur de la projection de la plaque inclinée réfléchissante sur l'axe de déplacement et si ladite plaque inclinée réfléchissante tourne à chaque position arrêtée du chariot. La figure 7 est une vue en perspective illustrant, à titre d'exemple, un dispositif 40 collecteur de rayons solaires. En figure 7, une capsule 3 pour utilisation dans le dispositif collecteur de rayons solaires est constituée sous la forme d'un corps cylindrique 1 et d'une tête transparente 2 en forme de dôme. Comme le montre la figure 7, le dispositif -8- collecteur de rayons solaires est disposé dans la capsule quand le dispositif est utilisé. Le dispositif 40 collecteur de rayons solaires comporte une lentille, plusieurs lentilles ou si possible un grand nombre de lentilles 5 (par exemple 7 ou 19 lentilles), un détecteur 12 de position solaire pour détecter la position du soleil, un corps 13 de cadre support pour maintenir ensemble les lentilles 5 et le détecteur 12, un premier arbre rotatif 14 pour faire tourner le cadre support 13, un bras support 16 pour supporter ledit arbre rotatif 14 en lui permettant de tourner, et un second arbre rotatif 17 pour faire tourner ledit bras support 16 autour d'un axe coupant de façon perpendiculaire le premier arbre rotatif 14. La direction du soleil est détectée au moyen du détecteur 12 de position solaire, et son signal de détection commande les premier et second arbres rotatifs, de façon à toujours diriger les lentilles 5 vers le soleil, et la lumière solaire focalisée par les lentilles 5 est guidée dans le câble à- fibres optiques à travers sa surface d'extrémité recevant la lumière et située au foyer des lentilles. La lumière solaire guidée est transmise par l'intermédiaire du câble 70 à fibres optiques au radiateur 50 de lumière. D'après la description précédente, il est évident, selon la présente invention, comme chaque radiateur de lumière peut osciller, c'est-à-dire se déplacer en arrière et en avant dans la mer en même temps que les algues marines oscillent, que les rayons de lumière venant desdits radiateurs sont toujours dirigés vers les algues marines cultivées, grâce à quoi l'efficacité de leur croissance peut être améliorée. De plus, un chariot peut donner un mouvement alternatif à chaque -9- radiateur de lumière, et le point de retour de son déplacement peut également être ajusté selon la croissance des algues ou des plantes analogues. Cela assure l'efficacité accrue de la culture des algues. -10- REVENDICATIONS 1. Appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques (85) dans de l'eau de mer, caractérisé par le fait qu'il comprend une colonne (10) installée verticalement dans l'eau, un dispositif (40) collecteur de rayons solaires monté sur ladite colonne (10), un radiateur (50) de lumière fixé de façon mobile sur la colonne (10), ledit radiateur (50) étant capable de changer de position pour irradier des êtres vivants aquatiques (85), tels que des algues marines ou plantes analogues, en fonction de la croissance des algues et aussi de leur mouvement dans le courant d'eau de mer, et un guide (110) de lumière pour transmettre les rayons solaires depuis le dispositif (40) collecteur de rayons solaires dans le radiateur (50) de lumière. 2. Appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques (85) dans de l'eau de mer selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une pluralité de colonnes (10) sont combinées les unes aux autres dans l'eau au moyen de bras (20) de connexion. 3. Appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques (85) dans de l'eau de mer selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le radiateur (50) de lumière comprend un conteneur (130; 210) scellé hermétiquement, ayant une paroi externe transparente pour transmettre les rayons de lumière à utiliser pour la croissance des algues marines ou plantes analogues. -11- 4. Appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques (85) dans de l'eau de mer selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est prévu un noeud (30) pour joindre les bras de connexion. 5. Appareil pour cultiver des êtres vivants aquatiques (85) dans de l'eau de mer selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le radiateur (50) de lumière est fixé à une extrémité de la colonne (10), de telle façon qu'il puisse tourner dans un plan horizontal, et qu'il soit également accroché à l'autre extrémité par un fil métallique élastique (65) venant du noeud (30) utilisé pour la jonction des colonnes.