Brevet FR2794809A1 — publié le 20001215

DISPOSITIF DE TRANSFORMATION DE L'ENERGIE DE LA HOULE La présente invention concerne un dispositif de transformation de l'énergie de la houle, par exemple en énergie électrique, un tel dispositif pouvant être disposé à poste fixe sur un quai ou sur une plate-forme offshore pour alimenter un réseau électrique de distribution, ou pouvant être embarqué à bord d'un bateau ou d'un navire. On connaît déjà, par exemple du document WO-A-89/07 197, un générateur utilisant la force des vagues, comprenant une longue poutre rigide, supportée entre ses extrémités par un pivot surélevé par rapport à la terre par une plate-forme. Une extrémité de la poutre s'étend vers l'extérieur en direction de l'océan. Un flotteur circulaire est supporté depuis l'autre extrémité de la poutre par un joint universel. L'extrémité interne de la poutre du côté opposé au flotteur est reliée à des pompes hydrauliques ou à fluides, lesquelles mettent sous pression un ou plusieurs fluides hydrauliques en réponse au mouvement du flotteur provoqué par les vagues. Ces fluides hydrauliques entraînent un générateur électrique. On connaît également, du document FR-A-2 509 799 un dispositif permettant la récupération de l'énergie produite par la force des vagues, ce dispositif étant monté à l'intérieur d'un portique à l'intérieur duquel tournent des chaînes sans fin dont le but est de monter une masselotte qui, arrivée au sommet, retombe sur un levier poussant un piston qui comprime de l'air qui est emmagasiné dans un réservoir. On connaît aussi, du document EP-A-0 265 594, un dispositif à flotteur pour l'extraction de l'énergie des vagues, qui comporte une pompe à mouvement alternatif reliée de façon flexible entre un flotteur et une ancre. La pompe comporte un cylindre pourvu d'extrémités supérieure et inférieure entre lesquelles coulisse un piston à mouvement alternatif. Le piston possède une tige de piston reliée de façon flexible à l'ancre, et le flotteur est relié au cylindre. Le flotteur entraîne le cylindre vers le haut par rapport au piston relié à l'ancre en réponse à une vague montante. Des moyens de mise sous tension mécanique sont mécaniquement reliés entre le piston et le cylindre pour maintenir entre eux une tension élastique. On connaît encore, du document WO-A-89/06 315, un appareil pour convertir le mouvement des vagues de l'océan en énergie électrique, qui comporte un flotteur monté sur un radeau de manière à permettre le mouvement du flotteur par rapport au radeau en réaction au mouvement des vagues. Des mécanismes d'entraînement ascendant et descendant réagissent au mouvement ascendant et descendant respectivement du flotteur pour entraîner un arbre en rotation dans un sens prédéterminé. Un générateur électrique est couplé à l'arbre pour convertir la rotation de celui-ci en énergie électrique. On connaît de même, du document FR-A-2 509 800, un dispositif utilisant le mouvement de la houle marine pour produire de l'air comprimé, qui comporte une cage fixée au fond marin, dont la partie émergée supporte une plate-forme, et dont la partie immergée comporte un flotteur libre portant une coupole guidée par des glissières, dont la course est limitée par des butoirs amortisseurs, et solidaire d'une tige télescopique composée de tubes concentriques, maintenue dans l'axe par des paliers, et articulée par des étriers et des biellettes sur un levier commandant des pompes à air comprimé. Ces divers dispositifs, appareils ou installations ont tous pour objet de convertir l'énergie de la houle en énergie électrique, en passant par une énergie intermédiaire obtenue en mettant sous pression un fluide, compressible ou non. II en résulte des dispositifs, appareils ou installations relativement complexes, et dont le rendement, égal au produit des rendements d'au moins deux rendements de conversions d'énergie, est relativement faible. La présente invention se place dans ce contexte et elle a pour objet de proposer un dispositif de transformation de l'énergie de la houle mobile ou pas, qui permette de transporter cette énergie en un point fixe et de la transformer en une autre énergie à ce point fixe, et par exemple d'obtenir directement de l'énergie électrique sans étape intermédiaire, et qui ait donc un rendement élevé, un tel dispositif devant de plus être simple pour avoir à la fois un fonctionnement fiable et un coût réduit. Dans ce but, la présente invention propose un dispositif de transformation de l'énergie de la houle comportant un flotteur dont les mouvements verticaux par rapport à un point fixe, mobile ou pas, commandent les mouvements d'un piston récepteur dans un cylindre récepteur d'une installation fixe. Selon la présente invention, les mouvements du flotteur sont transmis au piston récepteur par l'intermédiaire d'un câble Bowden, lui-même disposé dans une gaine rigide ou dans une potence. De façon avantageuse, l'âme du câble Bowden est reliée au flotteur, et la gaine du câble Bowden est solidaire du point fixe. De préférence, le flotteur est relié à l'âme du câble Bowden par une liaison à rotule. Selon une caractéristique de la présente invention, une première extrémité de la gaine du câble Bowden est solidaire d'un disque, et un moyen élastique est disposé entre le disque et le flotteur. On peut prévoir que le dispositif comporte des moyens de réglage de la précontrainte du moyen élastique. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le piston récepteur est magnétique et se déplace dans un bobinage de l'installation fixe, mobile ou pas. On pourra également prévoir que le dispositif de transformation de l'énergie de la houle comporte un dispositif de blocage de l'âme du câble Bowden par rapport à la gaine du câble Bowden, de manière à mettre le dispositif de transformation de l'énergie de la houle en position de repos, et/ou des dispositifs de réglage de la position du flotteur par rapport au point fixe, en hauteur, en distance et en direction. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront clairement de la description qui va maintenant en être faite à titre d'illustration seulement, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure unique représente une vue schématique illustrant le principe du dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la présente invention. On a représenté sur la Figure unique un dispositif de transformation de l'énergie de la houle, c'est à dire de l'énergie existant dans le mouvement ondulatoire agitant en permanence la surface de la mer. La houle est de manière connue mesurée par l'amplitude du mouvement alternatif d'un point fictif de la surface de la mer selon une direction verticale, par rapport à un point fixe, dont la position est indépendante d'un tel mouvement, ce point étant par exemple lié au rivage, ou au fond de la mer à l'endroit où se fait la mesure, ou au bateau ou au navire qui désire mesurer l'état de la mer à l'endroit où il se trouve. Selon la présente invention, comme on l'a représenté sur la Figure unique, le mouvement de la surface de la mer est mesuré par un flotteur 1, ce mouvement étant mesuré par rapport à un point fixe 7. Le flotteur 1 est relié, par l'intermédiaire d'une liaison à rotule 2, à un câble 4, constituant l'âme centrale d'un câble du type Bowden, c'est à dire d'un câble dans lequel l'âme peut se déplacer, en rotation ou en translation, par rapport à une gaine 6 rigide. Conformément à la présente invention, la gaine 6 est rigide, l'âme ou le câble 4 pouvant subir des mouvements de translation à l'intérieur de la gaine 6, qui est reliée de façon rigide au point fixe 7. L'extrémité 6' de la gaine 6 proche du flotteur 1 est solidaire d'un disque, susceptible de coulisser dans un cylindre émetteur 5, lui même solidaire de la liaison à rotule 2, un ressort de compression 3 étant disposé dans le cylindre 5 et tendant à écarter le disque 6' de la liaison à rotule 2, et donc du flotteur 1, de manière que le flotteur soit constamment en contact avec la surface de l'eau. On comprend donc que, le disque 6' étant lui même fixe par rapport au point fixe 7 par l'intermédiaire de la gaine rigide 6, et le flotteur 1 suivant les mouvements ascendants ou descendants de la houle, le câble 4 va transmettre à l'intérieur de la gaine rigide 6 les mouvements alternatifs du flotteur 1 par rapport au point fixe 7. L'autre extrémité du câble 4 est reliée à un piston 8, susceptible de coulisser dans un cylindre récepteur 9 d'une installation 10 de production d'énergie, le cylindre récepteur 9 étant lui-même fixe par rapport au point fixe 7. De cette manière, les mouvements du flotteur 1 par rapport au point fixe 7 sont reproduits à l'identique par les mouvements du piston 8 dans le cylindre récepteur 9. Selon un mode préféré de réalisation de la présente invention, le piston 8 est pourvu d'une tête magnétique, et l'installation 10 comporte au moins un bobinage électrique. De cette manière, les mouvements du piston magnétique 8 à l'intérieur du bobinage 10 engendrent un courant électrique, qui peut être redressé, amplifié, régulé ou transformé dans un dispositif 11, avant d'être communiqué à un réseau de distribution 12, ce réseau 12 pouvant n'être constitué que d'un unique appareil utilisateur. Selon un autre mode de réalisation, le piston 8 constitue un piston moteur d'une installation de compression de fluide, par exemple une installation de production d'air comprimé, cet air comprimé étant distribué par un réseau 11, par exemple à une installation de stockage (non représentée). Selon des variantes de la présente invention, on peut prévoir un dispositif 13 de réglage de la précontrainte au repos du ressort 3, un dispositif 14 de blocage du câble 4 par rapport à la gaine 6, et donc un mécanisme de mise au repos du dispositif de l'invention. On peut également prévoir différents moyens de réglage, par exemple des dispositifs de réglage 15 et 16 de la position du flotteur 1 par rapport au point fixe 7, en hauteur, en distance et en direction. On a donc bien réalisé un dispositif de transformation de l'énergie de la houle, qui permet d'obtenir directement de l'énergie électrique sans étape intermédiaire, ou une autre énergie comme de l'air comprimé sans intermédiaire, qui a donc un rendement élevé, le dispositif qui a été décrit étant particulièrement simple, de sorte qu'il est à la fois d'un fonctionnement fiable et d'un coût réduit. De plus, lorsque le dispositif selon la présente invention est embarqué à bord d'un bateau ou d'un navire, ce dispositif absorbe une certaine quantité d'énergie pour la transformer en une autre énergie, de sorte que le dispositif selon la présente invention fonctionne de plus pour amortir les mouvements du bateau ou du navire par rapport à la surface de la mer. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais elle est au contraire susceptible de recevoir de nombreuses modifications qui apparaîtront à l'homme du métier sans sortir de son cadre. # REVENDICATIONS 1. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle comportant un flotteur (1) dont les mouvements verticaux par rapport à un point fixe (7) commandent les mouvements d'un piston récepteur (8) dans un cylindre récepteur (9) d'une installation fixe ou mobile (10), caractérisé en ce que les mouvements du flotteur (1) sont transmis au piston récepteur (8) par l'intermédiaire d'un câble Bowden (4, 6), lui-même disposé dans une gaine ou dans une potence 2. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (4) du câble Bowden (4, 6) est reliée au flotteur (1), et en ce que la gaine (6) du câble Bowden (4, 6) est solidaire du point fixe ou mobile (7). 3. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 2, caractérisé en ce que le flotteur (1) est relié à l'âme (4) du câble Bowden par une liaison à rotule (2). 4. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première extrémité de la gaine (6) du câble Bowden (4, 6) est solidaire d'un disque (6'), et en ce qu'un moyen élastique (3) est disposé entre le disque (6') et le flotteur (1). 5. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (13) de réglage de la précontrainte du moyen élastique (3). 6. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston récepteur (8) est magnétique et se déplace dans un bobinage de l'installation fixe (10). 7. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (14) de blocage de l'âme (4) du câble Bowden (4, 6) par rapport à la gaine (6) du câble Bowden (4, 6). 8. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs de réglage (15, 16) de la position du flotteur (1) par rapport au point fixe (7), en hauteur, en distance et en direction. 9. Dispositif de transformation de l'énergie de la houle selon la revendication 1, caractérisé lorsqu'il est embarqué à bord d'un bateau ou d'un navire en ce qu'il absorbe une certaine quantité d'énergie pour la transformer en une autre énergie et qu'il amortit les mouvements du bateau ou du navire par rapport à la surface de la mer.