BE403073A - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
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Description
<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé, installation et appareils pour capter l'énergie marine".
Cette invention a pour objet de capter l'énergie marine., en vue soit de l'utiliser, soit de la mesurer. De nombreuses tentatives ont été faites pour utiliser la force des vagues de la mer, mais jusqu'à présent sans succès. Leur échec est dû à ce que les inventeurs qui ont attaqué ce pro- blème ont cherché seulement à utiliser la force des vagues apparentes ou de surface., soit au moyen d'installations éta- blies sur le sol, soit au moyen d'installations flottantes.
Or l'expérience montre que l'énergie qu'on peut ainsi capter est minime., les mouvements de monte et baisse imprimés par les vagues de surface aux flotteurs de ces installations étant insuffisants pour produire de la force motrice utilisable.
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La présente invention est basée sur l'observation que, contrairement à l'opinion généralement admise, les vagues se produisent non seulement à la surface de la mer mais aussi, en profondeur, l'immobilité des couches inférieures n'étant qu'illusoire. En étudiant ces phénomènes, l'inventeur a constaté que, en réalité, il y a superposition de plusieurs étages de vagues, celles de surface, seules visibles, étant généralement les plus petites tandis que celles situées en dessous ont un volume augmentant avec la profondeur. La lon- gueur d'onde de ces vagues étagées diffère également selon la profondeur, ainsi que leur fréquence qui est ordinairement beaucoup plus élevée pour les vagues de surface que pour les vagues de fond.
Si l'on considère la masse d'eau verticale- ment, il s'y produit donc des mouvements relatifs verticaux entre les vagues de différentes profondeurs.
L'inventeur a remarqué d'autre part que les mouve- ments prépondérants d'un corps flottant sur la mer ne sont pas, comme on pourrait le croire, les mouvements de monte et baisse produits par le soulèvement des vagues, mais les mouvements d'oscillation (roulis ou tangage) qui lui sont imprimés par le mouvement ondulatoire des vagues.
Suivant l'invention, on utilise pour produire de la force motrice ou pour mesurer l'énergie marine, l'asynchronisme de mouvements verticaux dérivés les uns des oscillations d'un corps flottant sur les vagues de surface, et les autres des vagues de profondeur agissant sur un corps immergé relié au corps flottant en dehors du centre de gravité de celui-ci.
A cet effet, on transforme les mouvements d'oscillation du corps flottant en mouvements de monte et baisse au moyen d'un bras de levier auquel est suspendu le corps immergé, et on immer
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ge ce dernier à une profondeur supérieure au tirant d'eau du corps flottant, pour qu'il se trouve dans des vagues de pro- fondeur dont les mouvements verticaux n'influencent pas le corps flottant. Les meilleurs résultats s'obtiennent en choisissant la longueur du bras de levier et la profondeur d'immersion du corps immergé de telle manière que, sensible- ment pour tous les degrés d'oscillation du corps flottant, le corps immergé demeure dans une z8ne de vagues de profondeur dont l'asynchronisme de mouvement par rapport aux vagues de surface est maximum.
La longueur du bras de levier mesurée depuis l'axe du corps flottant est, de préférence, au moins égale à la distance comprise entre le corps immergé et son point de suspension au levier.
L'appareil employé pour utiliser l'énergie captée selon l'invention peut être une pompe alternative intercalée dans la liaison entre le bras de levier du corps flottant et le corps immergée une turbine dont le rotor suspendu au bras de levier constitue le corps immergé, ou tout autre appareil approprié. Il est avantageux, pour que l'amplitude des mouve- ments du bras de levier et, par conséquent, de l'appareil y suspendu soit la plus grande possible, de donner au corps flottant une forme favorisant ses oscillations, de préférence une forme hémisphérique.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple quel- ques appareils et un corps flottant convenant pour la réalisa- tion de l'invention.
Fig. 1 montre en coupe verticale une pompe marine à mouvement alternatif,
Fig. 2 représente en élévation une turbine marine dont
<Desc/Clms Page number 4>
Fig. 3 montre en coupe verticale le rotor,
Fig. 4 représente un dynamomètre pour la mesure de l'énergie marine, et
Fig. 5 montre une forme spéciale de corps flottant.
La pompe marine de la Fig. 1 comprend un cylindre 1 relié au corps flottant 2, par exemple un navire, et un pis- ton 3 dont la tige 4 porte le corps immergé 5, constitué par exemple par un plan ou une série de plans superposés calés sur la tige.
Les mouvements d'oscillation du corps flottant 2 causés par les vagues de surface sont transformés en mouve- ments verticaux du cylindre 1 par un levier amplificateur rigide 6 auquel la pompe est suspendue en dehors du centre de gravité du corps flottant. D'autre part, les vagues de fond agissent sur le corps 5 immergé à une profondeur supé- rieure au tirant d'eau du navire 2. En raison de l'asynchro- nisme des mouvements des vagues de surface et de profondeur il se produit un déplacement relatif du cylindre et du piston qui se traduit pas un mouvement alternatif de pompage, utili- sable par exemple pour épuiser l'eau de la cale du navire 2 par le tuyau 7, la soupape d'aspiration 8 et la soupape de refoulement 9. On peut aussi employer la pompe pour vider ou remplir des réservoirs du navire, alimenter des installations terrestres etc..
Bien,entendu, il serait possible de renverser l'appareil en immergeant le cylindre 1 et en suspendant la tige de piston 4 au corps flottant; au lieu d'une pompe à mouvement rectiligne on peut aussi employer une pompe à pis- ton oscillant ou palette actionné par deux bras en ciseaux reliés respectivement au bras de levier du corps flottant et au corps immergé,, ou tout autre appareil approprié de pompage.
<Desc/Clms Page number 5>
Les Figs. 2 et 3 représentent une turbine marine dont le rotor 10 immergé entraîne par un arbre 11 une dynamo 12 suspendue à un corps flottant,, en dehors du centre de gra- vité de celui-ci, au moyen d'un bras de levier 6 comme la pompe décrite ci-dessus. Dans ce cas les mouvements asynchrones des vagues de surface et de profondeur ont pour effet une ro- tation du rotor 10 sous l'action de l'eau agissant sur les pales 13 dont le rotor est muni. Ces pales 13 sont réversibles de façon que le rotor tourne continuellement dans le même sens, bien que l'eau agisse alternativement de haut en bas et de bas en haut sur les pales.
A cet effet chaque pale 13 est portée par un tourillon 14 pourvu d'un bouton excentri- que 15 engagé dans une gorge 16 de l'arbre 11 commune à tous les boutons 15, et le rotor 10 peut coulisser sur l'arbre 11 dans les limites des butées 17. Un ressort 18 tend à mainte- nir le rotor dans la position moyenne pour laquelle les pales 13 sont horizontales (Fig. 3). Suivant que la pression de l'eau agit sur la face inférieure ou supérieure des pales 13, le rotor monte ou descend sur l'arbre 11 et les pales s'incii- nent automatiquement sous Inaction des boutons 15 tantôt dans un sens tantôt dans l'autre pour assurer la continuité de ro- tation du rotor.
On peut mesurer l'énergie marine en mesurant le débit de la pompe prise comme premier exemple, ou celui de la dynamo entrainée par la turbine du deuxième exemple. Un moyen plus simple consiste à employer par exemple un dynamomètre comme celui montré sur la Fig. 4, comportant une échelle gra- duée 19 suspendue au bras de levier du corps flottant, et un index 20 solidaire d'une tige coulissante 21 reliée au corps immergé 22 en forme de plan rigide. Il se conçoit aisément
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que les mouvements relatifs du corps flottant et du corps immergé amènent des déplacements de l'index sur l'échelle, déplacements dont l'amplitude correspond à l'énergie à mesurer si le ressort 23 du dynamomètre est convenablement taré.
Evidemment, des appareils plus ou moins différents de ceux décrits ci-dessus à titre d'exemple peuvent être utilisés aux fins de l'invention, sans qu'on s'écarte de celle-ci. De même,, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en immergeant sous la surface de l'eau le corps flottant, car deux corps immergés à des profondeurs différentes et affectés par des vagues de longueurs d'onde différentes peuvent rendre sensiblement les même services qu'un corps flottant à la surface et un corps immergé.
Il y a avantage à employer un corps flottant très oscillant ayant de préférence une forme hémisphérique comme représenté en 24 sur la Fig. 5, pour accentuer autant que possible les mouvements oscillatoires imprimés par les vagues de surface au corps flottant et, partant, aux appareils uti- lisant ces mouvements. Une remarque intéressante faite par l'inventeur est que, quel que soit le volume des vagues de surface, l'énergie marine est toujours sensiblement constante du fait que lorsque le volume des vagues de surface augmente celui des vagues de fond diminue, et inversement. La force motrice captée par les moyens de l'invention est donc aussi sensiblement constante indépendamment de l'état de la mer.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Claims (1)
- REVENDICATIONS 1. Procédé pour capter l'énergie marine, consistant à utiliser pour produire de la force motrice ou pour mesurer cette énergie, l'asynchronisme de mouvements verticaux dérivés les uns des oscillations d'un corps flottant sur les vagues de <Desc/Clms Page number 7> surface, et les autres des vagues de profondeur agissant sur un corps immergé relié au corps flottant en dehors du centre de gravité de celui-ci.2. Installation-pour l'exécution du procédé suivant la revendication 1, comprenant un corps flottant muni d'un bras de levier transformant en mouvements de monte et baisse les oscillations du corps flottant, un corps suspendu à ce levier et immergé dans l'eau à une profondeur supérieure au tirant d'eau du corps flottant, et un appareil actionné par les mouvements asynchrones des vagues de surface et des vagues de profondeur agissant respectivement sur le corps flottant et sur le corps immergé.3. Installation suivant la revendication 2, carac- térisée en ce que la longueur du bras de levier du corps flot- tant et la profondeur d'immersion du corps immergé sont telles que, sensiblement pour tous les degrés d'oscillation du corps flottant., le corps immergé demeure dans une zone de vagues de profondeur dont les mouvements verticaux n'affectent pas le corps flottant et sont, de préférence, en asynchronisme maxi- mum avec les mouvements de monte et baisse du bras de levier.4. Installation suivant la revendication 3, carac- térisée en ce que la longueur du bras de levier comprise entre l'axe vertical du corps flottant et le point de suspension du corps immergé à ce levier, est au moins égale à la distance comprise entre ce point de suspension et l'extrémité du corps immergé.5. Pompe marine caractérisée en ce que son cylindre et son piston sont intercalés dans la liaison, entre le bras de levier du corps flottant et le corps immergé d'une installation suivant la revendication 2,3 ou 4. <Desc/Clms Page number 8>6. Turbine marine caractérisée en ce que son stator et son rotor sont suspendus au bras de levier du corps flottant d'une installation suivant la revendication 2, 3 ou 4 dont le corps immergé est constitué par le rotor de la turbine.7. Turbine marine suivant la revendication 6, ca- ractérisée en ce que son rotor est muni de pales réversibles dont le renversement d'inclinaison est commandé par un mouve- ment relatif axial du rotor et du stator.8. Turbine marine suivant la revendication 7, ca- ractérisée en ce que les pales du rotor sont montées chacune sur un tourillon muni d'un bouton excentrique engagé dans une gorge de l'arbre du rotor, de façon qu'un déplacement relatif axial du rotor et de l'arbre provoque le renversement d'incli- naison des pales.3. Dynamomètre pour mesurer l' énergie marine, ca- ractérisé en ce qu'il comprend une échelle graduée et un in- dex reliés respectivement au bras de levier du corps flot- tant et au corps immergé d'une installation suivant la reven- dication 2, 3 ou 4, de façon que les mouvements relatifs des vagues de surface et des vagues de profondeur soient mesura- bles sur l'échelle.10. Corps flottant pour installation suivant la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il a une forme hémisphérique ou une forme analogue favorisant les oscillations du corps flottant sur les vagues de surface.11. Variante de l'installation suivant la revendi- cation 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que le corps flottant est immergé sous la surface de l'eau.12. Procédé pour capter l'énergie marine, en sub- stance comme c'est décrit ci-dessus. <Desc/Clms Page number 9>13. Installations et appareils pour capter l'éner- gie marine en vue de l'utiliser comme force motrice ou de la mesurer., en substance tels que décrits ci-dessus avec référence au dessin annexé.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=68729
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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| BE (1) | BE403073A (fr) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2452609A1 (fr) * | 1979-03-29 | 1980-10-24 | Roche Kerandraon Oliver | Dispositif pour transformer en energie les mouvements d'un fluide |
| US4406586A (en) * | 1980-11-13 | 1983-09-27 | Roche Kerandraon Oliver | Device to convert the energy of a fluid in motion |
| GB2460832A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-16 | Sarco Designs Ltd | Rocking buoy wave energy converter with submerged turbines |
| ITTO20110493A1 (it) * | 2011-06-07 | 2011-09-06 | Shiftplus Di Bussolino Giuseppe | Sistema di generazione elettrica da moto ondoso. |
| CN102691610A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-09-26 | 上海海洋大学 | 中心浮子式波浪能发电装置 |
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- BE BE403073D patent/BE403073A/fr unknown
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