FR2518655A1 - Cloche hydropneumatique pour capter l'energie de la houle - Google Patents

Abstract

LA CLOCHE HYDROPNEUMATIQUE COMPREND UNE JUPE 1 DESTINEE A BAIGNER DANS L'EAU AU MOINS PAR UN BORD INFERIEUR LIBRE 2. CETTE JUPE EST FERMEE A SON EXTREMITE SUPERIEURE PAR UN FOND 3 DUQUEL PARTENT UNE CONDUITE D'ASPIRATION 6 ET UNE CONDUITE DE REFOULEMENT 11, TOUTES DEUX MUNIES D'UN CLAPET 4, 9 DE SENS D'ECOULEMENT APPROPRIE, ET RELIEES CHACUNE A UNE TURBINE DE PRODUCTION D'ENERGIE 7, 12. LA CLOCHE 1, 3 EST RENDUE MOBILE EN DIRECTION AXIALE Z-Z PAR RAPPORT AU NIVEAU MOYEN DE LA MER. LA CLOCHE COMPREND EN OUTRE UN FREIN HYDRODYNAMIQUE 19 S'OPPOSANT AUX MOUVEMENTS SELON LA DIRECTION PRECITEE Z-Z ET UN FLOTTEUR ANNULAIRE 34 FIXE AUTOUR DU FOND DE LA CLOCHE 3. UTILISATION POUR PERMETTRE A LA CLOCHE DE PRENDRE AUTOMATIQUEMENT UNE ALTITUDE OU SON FOND AFFLEURE LA CRETE DES VAGUES, QUELLE QUE SOIT LEUR HAUTEUR, ET AINSI ASSURER QUE L'AIR EMPRISONNE DANS LA CLOCHE EST SYSTEMATIQUEMENT PURGE A TRAVERS LA TURBINE DE REFOULEMENT.

Description

La présente invention concerne une cloche hydropneumatique pour capter l'énergie de la houle.

On connatt un dispositif de ce genre destiné à être installé à la surface de la mer, à une altitude (ou cote) telle que le niveau de la mer calme soit sensiblement à mi-hauteur de la jupe de la cloche. Pour tenir compte des marées, le dispositif peut être fixé à une barge.

Au fond de la cloche débouchent une conduite d'aspiration et une conduite de refoulement associées chacune à un clapet n1 autorisant que le sens d'écoulement souhaité.

Ces conduites communiquent avec une turbine d'aspiration et une turbine de refoulement respectivement. En cas de houle, l'eau montant dans la cloche refoule l'air emprisonné sous la cloche vers la conduite de refoulement tandis que l'eau qui redescend ensuite provoque une expansion de la bulle d'air et en conséquence, une aspiration par la conduite correspondante. Dans les deux cas, il y a production d'énergie mécanique par l'une ou l'autre turbine.

Ce dispositif a un faible rendement dans le cas des faibles et des moyennes houles.

Le but de l'invention est de réaliser une cloche hydropneumatique ayant un bon rendement sous toutes les conditions de houle.

Suivant l'invention, la cloche hydropneumatique pour capter 11 énergie de la houle, comprenant une jupe destinée à baigner dans l'eau au moins par un bord libre, et un fond opposé au bord libre précité et duquel partent une conduite d'aspiration muni d'un clapet d'aspiration, et une conduite de refoulement munie d'un clapet de refoulement et reliée à des moyens pour utiliser l'énergie mécanique de l'air, est caractérisée en ce que le fond de la cloche est rendu mobile en direction axiale par rapport au niveau moyen de la mer, la cloche comprenant en outre des moyens pour freiner les mouvements du fond de cloche selon la direction axiale, et des moyens pour. empêcher pratiquement l'immersion du fond de cloche.

A la base de l'invention, réside la constatation qu'en cas de faible et moyenne houles, les mouvements de l'eau dans la cloche connue ont une faible amplitude relativement à la hauteur de la jupe de la cloche.

Notamment, meme à la crête d'une vague, le niveau de l'eau reste très éloigné du fond de la cloche. Ainsi, les variations de niveaux d'eau dues aux vagues, au lieu d'être intégralement transmises sous forme de mouvements d'air dans les turbines, sont dans une large. mesure absorbées par élasticité du coussin d'air interposé entre la surface de l'eau et les turbines.

Dans la cloche conforme à l'invention, qui remédie à cet inconvénient, le fond de la cloche a une altitude variable par rapport au niveau moyen de la mer. Lorsque la cloche est sur le flanc montant d'une vague, la surface de l'eau comprime le coussin d'air enfermé sous la cloche. Celui-ci tend à soulever la cloché mais ce mouvement est tout au plus très limité, car il est entravé par le poids du fond de la cloche et surtout aussi par les moyens de freinage. Le coussin d'air doit donc's'épuiser par la conduite de refoulement, avec production d'énergie.

Lorsque le niveau d'eau devient ainsi très proche du fond de la cloche, les moyens pour empêcher l'immersion du fond de la cloche, qui comprennent selon les réalisations des moyens de flottaison et/ou des moyens pour relacher le freinage, permettent au fond de la cloche de monteur de façon plus accentuée.- Ainsi, quand la cloche est à la crête de la vague, son fond est sensiblement à fleur d'eau.

Sur le flanc descendant de la vague, le fond de la cloche tend à retomber sous l'effet de son. propre poids. Ce mouvement est toutefois restreint par les moyens de freinage, de sorte que la descente du- fond de la cloche est plus faible que l'amplitude de la houle.

Comme la montée du fond de la cloche est accentuée quand le fond est à fleur d'eau, mais que par contre la descente du fond n'est pratiquement fonction que de la période de la houle, l'altitude du fond de la cloche s'adapte toujours à 1'état de la mer. Si la houle diminue, à chaque vague moins importante que les précédentes, les moyens pour empêcher l'immersion-du fond agissent moins longtemps et le fond monte donc à une altitude plus faible que lors des vagues précédentes. Si au contraire la houle augmente d'amplitude, à chaque vague plus importante que les précédentes, les moyens pour empêcher l'immersion du fond agissent plus longtemps et le fond monte à une altitude plus élevée que lors des vagues précédentes. En régime permanent de la houle, la montée du fond de la cloche est égale à la descente à chaque vague.

Grâce à cette adaptation automatique de l'altitude du fond de la cloche, on supprime le coussin d'air permanent entre la surface de l'eau et les turbines, et pour toute hauteur de houle, le volume d'air correspon dant est à chaque vague as pi ré et refoulé à travers les moyens d'utilisation de l'air sous pression.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un premier mode de réalisation de la cloche, conforme. à l'invention;
- la figure 2 est une vue plus détaillée à échelle agrandie du fond de la cloche de la figure 1, toujours en coupe axiale;
- les figures 3 à 8 sont des vues analogues à la figure 1, mais montrant différentes phases opératoires de la cloche, celle-ci se trouvant respectivement sur la pente montante d'une vague, en fin de cette pente montante, au sommet de la vague, sur la pente descendante de la vague, au creux de la vague et par mer calme;
- la figure 9 est une vue analogue à la figure 1 et concernant un second mode de réalisation de la cloche conforme à l'invention;;
- les figures 10 et 11 sont deux vues schématiques partielles montrant le fonctionnement de la cloche de la figure 9 au début et en fin de montée du niveau d'eau; et
- les figures 12 à 14 sont des schémas visualisant le fonctionnement des deux détecteurs de la cloche de la figure 9.

La cloche représentée aux figures 1 à 8 comprend une jupe cylindrique 1 dont l'axe Z-Z. est sensiblement vertical lorsque la cloche est en service en l'absence d'efforts latéraux La cloche 1 baigne en permanence dans l'eau au moins par son bord inférieur libre 2.

Un fond de cloche 3,-sensiblement circulaire et plan, soudé à la jupe 1, ferme celle-ci à son extrémité supérieu- re. Le volume intérieur de la cloche, par l'intermédiaire d'un clapet d'aspiration 4 et d'une conduite -d'aspiration 6, communique avec une turbine d'aspiration 7 dont la tubulure d'adm-ission 8 communique avec l'atmosphère.

L'intérieur de la cloche est également relié, par l'intermédiaire d'un clapet de refoulement 9 et d'une conduite de refoulement 11, avec une turbi-ne de refoulement 12 dont la tubulure d'éehappement 13 débouche dans l'atmos phère. Les tubulures 6 et 11 débouchent dans le fond. 3 de la cloche, et les clapets 4 et 9 se trouvent à ltextré- mité des tubulures 6 et 11 adjacente à ce fond 3. La turbine 7 est une turbine basse pression fonctionnant à partir des dépressions pouvant exister à l'intérieur de la cloche, tandis que la turbine 12 est une turbine moyenne pression fonctionnant à partir de la surpression pouvant exister dans la cloche. Dans l'exemple représenté, chaque turbine 7, 12 est attelée à une génératrice électrique 14, 16 respectivement.

Conformément à l'invention, le fond de cloche 3 et la jupe 1 qui lui est fixée sont rendus mobiles selon la direction axiale Z-Z par rapport au niveau moyen N (figures 3 à 8) de la mer. Dans l'exemple représenté, la cloche, qui peut être amarrée à une barge, à un quai ou au fond, d'une façon permettant cette mobilité selon l'axe Z-Z, constitue un corps qui flotte grace au coussin d'air 17 (figures 3 à 6) emprisonné entre la surface de l'eau 18 et le fond de la cloche 3.

La cloche comprend en outre des moyens pour freiner ses mouvements selon l'axe Z-Z. Dans l'exemple représenté, ces moyens comprennent un frein hydrodynamique 19 constitué d'un disque 23 d'axe Z-Z fixé à la jupe 1 de la cloche par l'intermédiaire d'une colonne tubulaire 21 de même axe, et de rayons 22 soudés à la colonne 21 et à la jupe 1.

Le disque 23 présente un certain nombre d'orifices 26 dans lesquels l'eau de mer passe avec frottement quand la cloche subit des mouvements verticaux. Le disque 23 est suffisamment éloigné du bord 2 de la jupe 1, pour se trouver en service dans une zone où 11 eau ne suit pas le mouvement vertical de la surface 18.

Une jante 24, fixée autour du disque 23 et évasée de part et d'autre de celui-ci coopère avec le disque 23 pour engendrer de forts mouvements d'eau quand la cloche se déplace le long de l'axe~Z-Z.

La colonne 21 est prolongée au-delà du disque 23 et porte à son extrémité un lest 27 dont le centre de gravité est sur l'axe Z-Z.

La cloche comprend en outre des moyens pour empêcher pratiquement l'immersion de son fond 3. Dans l'exemple représenté, ces moyens comprennent un flotteur annulaire 34 fixé au voisinage du fond 3, sur un rebord cylindrique 36 prolongeant la jupe 1 au-delà du fond 3.

Le bord inférieur du rebord 36 présente des ouvertures 37 évitant qu'il ne se forme sur le fond 3 une cuvette d'eau perturbant par son poids le fonctionnement de la cloche. Le flotteur 34 est dimensionné de façon que la poussée d'Archimède subie par la cloche lorsque le flotteur 34 est immergé soit supérieure au poids tendant à entraîner.

la cloche vers le fond, même en l'absence du coussin d'air 17.

Comme le montre la, figure 2, l'obturateur 28 du clapet de refoulement 9 porte rigidement un poussoir 29 dirigé vers l'intérieur de la cloche, et articulé par son extrémité libre à l'une des extrémités d'un basculeur 31 dont l'autre extrémité, située au-delà d'un pivot 32, porte un flotteur en polystyrène expansé 33. De son coAte,, 'le clapet d'aspiration 4 est un clapet de type habituel fia ressort de tarage.

La cloche hydropneumatique fonctionne de'la façon suivante, comme le montrent les figures 3 à 8.

- Quand la cloche se trouve sur le flanc montant d'une vague (figure 3), le coussin d'air 17 est comprimé par la montée de la surface de l'eau 18 dans la cloche. Cette suppression qui s'exerce sur le fond 3 de la cloche, tend à soulever celle-ci.

Cependant, ce mouvement selon l'axe Z - Z est de ' faible amplitude, car il est contrarié par le poids de la cloche et surtout par le frein hydrodynamique 19. L'air comprimé du coussin d'air 17 doit donc s'évacuer en quasi-totalité par le clapet de refoulement 9 et la conduite 11, avec production d'énergie dans la turbine 12. Du fait de la surpression dans la cloche, le niveau de l'eau 18 dans la cloche est sensiblement plus bas que le niveau de l'eau 38 à l'extérieur de la cloche.

Lorsque le niveau d'eau 18 à l'intérieur de la cloche est presque arrivé au fond 3, le niveau d'eau 38 à l'extérieur de la cloche atteint le flotteur 34, ce qui accentue le mouvement ascendant de la cloche, comme le schématisent les deux flèches A à la figure 4 par comparaison avec la flèche A unique de la figure 3. Cependant, le coussin d'air 17, toujours en surpression, continue de s'évacuer par la conduite 11. Ceci permet certes une montée supplémentaire des niveaux d'eau 18 et 38 par rapport à la cloche, mais compte tenu du dimensionnement précité du flotteur 34, celui-ci ne peut guère s'immerger totalement. Ainsi, lorsque la cloche est à la crête de- la vague (figure 5), le flotteur 34 et le fond 3 sont sensiblement a' fleur d'eau, tandis que le coussin d'air 17 a pratiquement disparu.A ce stade, le flotteur 33 est soulevé par l'eau contenue dans la cloche, ce qui entraîne la fermeture forcée de 11 obturateur 29 du clapet 9. On évite ainsi que l'eau de mer passe dans la turbine 12.

La cloche passe ensuite sur le flanc descendant de la vague (figure 6). Elle tend à suivre la descente des niveaux 18 et 38 sous l'effet de son propre poids. Cependant, le frein hydrodynamique 19 ne lui permet qu'une descenteS symbolisée par la flèche D, de faible vitesse par rapport à celle du niveau.

Le lest 27 assure que l'axe Z-Z de l'appareil demeure sensiblement vertical. Le coussin d'air 17 se rétablit dans la cloche mais il est maintenant en légère dépression au lieu d'être en surpression.

Ainsi, le clapet 4 s'ouvre et de l'air est aspiré par la conduite 6 avec production d'énergie dans la turbine 7. Quand la cloche est au creux de.la vague (figure 7), elle baigne dans l'eau sur une certaine hauteur à partir de son bord libre 2. Le cycle repasse ensuite par la phase de la figure 3 et ainsi de suite.
Le cycle que l'on vient de décrire est celui qui a lieu pour des vagues successives de même hauteur.

La variation d'altitude subie par la cloche sur le flanc descendant de la vague est alors égale à la variation totale d'altitude subie par la cloche dans le sens de la montée sur le flanc montant de la vague.

Si les vagues diminuent de hauteur, les flotteurs 34 plongent moins longtemps et moins profondément dans l'éau à l'approche de chaque crête de vague, de sorte que la montée de la cloche est moins importante que la descente. En effet, celle-ci qui ne dépend pratiquement que de l'équilibre entre le poids de 1" appareil et la résistance du frein 19, est sensiblement constante si la période de la houle est elle-même constante, ce qui est fréquent. Ainsi, l'altitude de la cloche mesurée à chaque crête de vague diminue progressivement et tend toujours à prendre une valeur telle que la situation décrite en référence à la figure 5 soit réalisée.

Si au contraire, l'amplitude de la houle augmente, on constate que l'altitude de la cloche mesurée à chaque crête de vague augmente progressivement, car à chaque remontée, le flotteur 34 pénètre plus longtemps et plut profondément sous la surface 38. Dans cette situation également, l'appareil tend toujours à revenir à la situation de la figure 5.

Un autre avantage important de l'appareil est que la turbine 12 est protégée contre les surpressions excessives dans la conduite 11,En effet, si le coussin d'air 17 tend pour une raison quelconque à devenir excessivement comprimé, la cloche subit un mouvement ascensionnel plus accentué, ce qui tend à éviter la surpression excessive.

Ceci est d'autant plus avantageux que l'énergie étant emprisonnée dans la cloche ntest pas perdue comme dans le cas d'une soupape de sécurité et sera utilisée ultérieurement. L'appareil assure ainsi, dans une certaine mesure, une régulation de pression à l'entrée de la turbine 12.

Comme le montre la figure 8, par mer calme, l'appareil flotte sur son flotteur 34, il ne subsiste qu'un peu d'air au fond de la cloche, et l'obturateur 9 est maintenu fermé par le flotteur 33.

La réalisation des figures 9 à 14 est plus parti culierement destinée à exploiter en liaison avec une barge, l'énergie des très fortes houles, pouvant aller de 5 mètres à 15 mètres ou davantage de hauteur de creux. Cet exemple ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à celui des figures 1 à 8.

Dans cet exemple, le fond 103 de la cloche est monté de façon étanche et coulissante dans une gaine cylindrique 141 d'axe Z-Z, destinée à être fixée rigidement par exemple au flanc vertical d'une barge (non représentée).

La partie de la gaine 41, située en-dessous du fond 103, constitue la jupe 101 de la cloche.

Bien que cela ne soit pas indispensable, le fond 103 est réalisé de façon à subir, lorsque'il est atteint par la surface 18, une poussée d'Archimède au moins égale à son propre poids et à celui des éléments qui pèsent sur lui (parties au moins des conduites 6 et 11, clapets 4 et 9 et autres éléments décrits plus loin).

Le fond 103 présente un rebord périphérique cylindrique 142 dirigé vers le bord libre 2 de la jupe 101.

Pour exploiter des houles de 15 m de creux, le rebord, 142 peut avoir par exemple 2 m de hauteur. Sur ce rebord 142, le fond103 porte un joint annulaire en polytétrafluoréthylène 143 assurant l'étanchéité entre le fond 103 et la gaine 141 qui est de préférence en acier inoxydable.

Les moyens de-freinage 119 sont des moyens assurant, lorsqu'ils sont en action, l'immobilisation axiale fu fond de la cloche 103 dans la gaine 141. Ils comprennent un vérin hydraulique dont le corps 144 est fixé à la barge tandis que le piston 146 est associé à une tige 147 dont l'extrémité externe est attachée au fond 103. Les deux chambres 148 et 149 séparées de façon étanche par le piston 146 peuvent communiquer entre elles par un by-pass 151 dont l'ouverture et la fermeture est commandée par une électrovanne 152.

L'électrovanne 152 est elle-même pilotée par les moyens pour sensiblement empêcher l'immersion du fond de la
Cloche. Ceux-ci comprennent un détecteur de présence d'eau 153 fixé sur la face interne du rebord 142 au voisinage immédiat du fond 103. Le détecteur 153 assure l'ouverture de l'élentro- vanne 152 des qu'il est en présence d'eau, et la fermeture de l'électrovanne 152 dès-qu'il n'est plus en présence d'eau.

L'électrovanne 152 est également commandée par un second détecteur de présence d'eau 154 à temporisateur, fixé sur la face interne du rebord 142 à faible distance, environ 5 à 10 cm, au-dessous du détecteur 153. Le détecteur 154 commande la fermeture de l'électrovanne 152 dès qu'il est en présence d'eau, mais ne commande l'ouverture de l'électrovanne 152 que lorsqu'il est resté hors d'eau pendant 20 secondes.

L'électrovanne 152 s'ouvre dès que l'un au moins des détecteurs 153, 154 commande son ouverture.
De préférence, on prévoit pour les commandes d'ouserture et e fermeture e l'électrovanne 152 par le détecteur 153,cet pour la commande de fermeture dé l'électrovanne 152 par le détecteur 154, une courte temporisation, par exemple une demi-seconde ou une seconde, pour éviter un fonctionnement erratique de l,électrovan ne 152 dû par exemple au clapot devant les détecteurs.

La cloche hydropneumatique qui vient d'être décrite fonctionne de la façon suivante, comme le montrent; les figures 10 à 14.

- On admettra tout d'abord que les vagues ont une hauteur constante et que le fond 103 a déjà dans la gaine 141 l'altitude convenable correspondante.

Lorsque l'eau monte dans la gaine 141 (figure 10), la surface 18 comprime le coussin d'air contre le fond 103 et l'air 17 s'évacue avec production d'énergie dans la turbine 12. Le joint 143 empêche les fuites entre le rebord 142 et la gaine 141. Le détecteur 153, qui n'est pas en présence d'eau, ne commande pas l'ouverture de ltélectrovanne 152, et pour des raisons que l'on exposera plus loin, le détecteur 154 ne commande pas non plus l'ouverture de l'électrovanne 152. Le coussin d'air 17 est donc évacué par la conduite 11 et la turbine 12.

Au bout d'un certain temps, la surface 18 de l'eau dans la cloche dépasse le bord inférieur 156 du rebord 142. Dès lors, le coussin 17 est entièrement emprisonné entre la surface 18, le rebord 142 et le fond 103. Le joint 143 n'a donc plus à assurer l'étanché- ité à ce stade où la pression du coussin 17 devient plus importante. Ainsi, le joint 143 qui n'assure l'étant chéité que lorsque la pression dans le coussin 17 est relativement faible, peut être un joint basse pression n'engendrant qu'un faible frottement sur la gaine 141.

Le fond 103 s'étant réglé automatiquement à l'altitude voulue d'une façon qui sera décrite plus loin, lorsque la machine est sur la crête d'une vague, la surface 18 de l'eau se trouve entre les détecteurs 153 et 154. Ainsi, la temporisation à 20 secondes du détecteur 154 est remise à zéro, de sorte que celuici ne pourra pas commander ltouverture de l'électrovanne 152 avant 20 secondes, ce qui est davantage que les périodes courantes de la houle qui vont de 7 à 12 secondes. C'est pourquoi le détecteur 154 n'a pas commandé l'ouverture de ltélectrovanne 152 pendant la montée de l'eau dans la.cloche.

Comme la surface 18 n'atteint pas le détecteur 153, celui-ci ne commande~pas non plus l'ouverture de I'électrovanne 152. Ainsi, le fond 103 demeure à altitude bloquée et l'eau redescend dans la cloche avec aspiration d'air à travers la turbine 7.

Si la vague suivante a la même hauteur que celle qui vient d'être passée, sa crête viendra à nouveau entre les détecteurs 154 et 153, remettant à zéro la temporisation du détecteur 154. Ainsi, en cas de houle constante, le fond 103 est immobilisé dans la gaine 141.

Si la houle diminue, la crête de la-vague suivante (figure 13) ne peut atteindre le, détecteur 154. Ainsi, au bout d'un certain temps, les 20 > secondes de temporisation du détecteur 154 arrivent à leur terme et le détecteur 154 provoque l'ouverture de ltélectrovan- ne 152. Le fond 103,, soumis à son propre poids, prend un lent mouvement de descente, tandis que'dans le vérin 119, l'huile chassée de la chambre 149 passe dans la chambre 148 par le by-pass 151. Ce mouvement, symbolisé par la flèche) de la Figure 13 s'arrête lorsque la machine, étant proche de la crate de l'une des vagues suivantes, le détecteur 154 est de nouveau immergé. La temporisation à 20 secondes est alors remise à zéro et l'électrovanne 152 fermée.

Si au contraire la hauteur des vagues est en augmentation par rapport à la situation représentée aux figures 10 à 12, la crête de la vague suivante immerge le détecteur 154, ce qui remet sa temporisation à zéro sans effet sur l'électrovanne 152, mais immerge également le détecteur 153. Celui-ci provoque l'ouverture quasi-immédiate de l'électrovanne 152, de sorte que le fond 103, soumis à la pression dans la cloche et grâce aussi à sa flottabilité propre, subit un mouvement ascensionnel symbolisé par la flèche A à la figure 14.

Ce mouvement cesse lorsque la surface de l'eau 18* redescendant dans la cloche, émerge à nouveau le détecteur 153.

Où a donc compris que dans cet exemple comme dans celui des figures 1 à 8, le fond de la cloche prend automatiquement, par rapport au niveau moyen N de la mer, une altitude telle que le coussin d'air 17 est systématiquement purgé en totalité à travers la turbine 12.

La machine conforme à l'invention permet donc d'avoir un bon rendement sous toutes les conditions de houle.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Ainsi, dans la réalisation de la figure 9, le fond de la cloche pourrait être rendu solidaire de la jupe au lieu de coulisser dans celle-ci.

Inversement, dans la réalisation de la figure 1, on pourrait prévoir que la jupe de la cloché est fixée à une structure porteuse, tandis que le fond auquel serait fixée la colonne 21, serait coulissant dans la jupe.

On pourrait combiner les détecteurs avec un freinage du genre hydrodynamique, les détecteurs ayant pour rôle de faire intervenir ou non un renforcement du freinage hydrodynamique.

Dans la réalisation de la figure 9, il n'est pas indispensable que le fond 103 ait des propriétés de flottabilité. En effet, comme il ne peut être recouvert d'eau grâce à la gaine 141, il subit de toute façon une poussée ascensionnelle quand il est soumis à une pression sur sa face inférieure.

Dans la réalisation de la figure 1, on pourrait supprimer le flotteur 34 en réglant le dispositif de blocage du clapet 9 de façon que celui-ci soit bloqué avant que la surface de l'eau atteigné le fond 3. Ainsi, à partir d'un certain niveau d'eau dans la cloche, le coussin d'air 17 serait totalement emprisonné et jouerait lui-même le rôle de flotteur. Une autre façon de supprimer les flotteurs 34 serait de rendre le rebord 36 suffisamment haut pour ue l'eau ne puisse entrer en grande quantité au-dessus du fond 3. Les petites quantités qui passeraient malgré- tout seraient évacuées par les ouvertures 37.

Dans certains cas, il peut être à la fois économique et techniquement préférable de ne pas prévoir de turbine d'aspiration 7. En effet, celle-c crée une perte de charge à l'aspiration qui éventuellement, risque de réduire la quantité d'air qui pourra ensuite être refoulée par la turbine de refoulement.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Cloche hydropneumatique pour capter l'énergie de la houle, comprenant une Jupe (1, 101) destinée à baigner dans l'eau au moins par un bord libre (2), cette jupe étant fermée à son extrémité opposée au bord libre précité (2) par un fond (3, 103) duquel partent une conduite d'aspiration (6) munie d'un clapet d'aspiration (4), et une conduite de refoulement (11) munie d'un clapet de refoulement (9) et reliée à des moyens (12) pour utiliser l'énergie mécanique de l'air, caractérisée en ce que le fond de la cloche (3, 103) est rendu mobile en direction axiale (Z-Z) par rapport au niveau moyen de la mer (N), la cloche comprenant en outre des moyens (19, 119) pour freiner les mouvements du fond de cloche (3, 103) selon-la direction axiale (Z-Z), et des moyens (34, 153, 152) pour sensiblement empêcher l'immersion du fond de cloche (3, 103).

2. Cloche hydropneumatique conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour freiner les mouvements du fond de la cloche (3) comprennent un élément immergé (23), solidaire du fond de la cloche (3), cet-élément (23) engendrant une résistance hydrodynamique aux mouvements du fond de la cloche (3).

3. Cloche hydropneumatique conforme à la revendication 2, caractérisée en ce qu'un lest (27) est fixé sous cet élément de freinage hydrodynamique (23).

4. Cloche hydropneumatique conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens pour sensiblement empêcher l'immersion du fond de la cloche (3, 103) comprennent des moyens de flottaison (34, 103, 141) aménagés au voisinage du fond de la cloche (103).

5. Cloche hydropneumatique conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens pour empêches pratiquement l'immersion du fond de la cloche comprennent un détecteur de présence d'eau (153), situé au voisinage du fond de la cloche (103) et solidaire de celui-ci, qui commande le relachement des moyens de freinage (119) lorsqu'il est atteint par la surface de l'eau.

6. Cloche hydropneumatique conforme à la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un second détecteur de présence d'eau (154), solidaire du fond de la cloche (103) et placé plus bas que le premier (153), ce second détecteur (154) commandant le relâchement des moyens de freinage (119) lorsqu'il est resté hors de l'eau pendant une durée supérieure aux périodes habituelles de la houle, et la remise en action des moyens de freinage~(119) lorsqu'il est atteint par la surface de l'eau (18).

7. Cloche hydropneumatique conforme à la revendication 6; caractérisée en ce que les moyens de freinage (119) sont des moyens. assurant, lorsqu'ils sont en action, l'immobilisation axiale du fond de la cloche (103) par rapport à une structure porteuse telle qu'une barge ou un quai.

8. Cloche hydropneumatique conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de freinage (119) comprennent un vérin hydraulique (144, 146) à double effet, interposé entre la structure porteuse et le fond de la cloche (103), les deux chambres (148, 149) du vérin étant-reliées par une vanne électromagné- tique (152) pilotée par les détecteurs (153, 154).

9. Cloche hydropneumatique conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le fond de la cloche (3, 103) et les divers éléments qu'il porte (1, 6, 11, 19, 21, 27, 146, 147) constituent un ensemble prévu pour subir une poussée d'Archimède au moins égale à son propre poids, lorsque la cloche est remplie d'eau jusqu'à son fond (3, 103).

10. Cloche hydropneumatique conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le fond de la cloche (3) est solidaire de la jupe (1).

11. Cloche hydropneumatique conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le fond de la cloche (103) est monté à coulisse dans une gaine (141) destinée à être fixée à une structure porteuse, et dont la partie se trouvant en-dessous du fond (103) constitue la jupe (101) de la cloche.

12. Cloche hydropneumatique conforme à la revendication 11, caractérisée en ce que son fond (103) présente un rebord périphérique (142) dirigé vers le bord libre (2) de la jupe (101).

13. Cloche hydropneumatique conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte à son intérieur un dispositif (29, 31, 32) de blocage du clapet de refoulement (9), ce dispositif étant commandé par un flotteur (33) de manière à fermer le clapet de refoulement (9) lorsque la surface de l'eau (18) est très proche du fond de la cloche (3, 103).