BE1029706B1 - ENERGY STORAGE AND FRESHWATER PRODUCTION DEVICE - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de stockage d’énergie sous forme d’air comprimé sous la surface d’un plan d’eau. Le dispositif comprend une vis sous forme de filet hélicoïdal interne et solidaire d’un tube. Entrainée en rotation par un moteur, la vis est configurée pour entrainer des volumes discrets d'air séparés les uns des autres par un continuum d'eau depuis une atmosphère vers un fond du plan d’eau, comprimant ainsi les volumes discrets d'air qui sont ensuite stockés dans un réservoir immergé. La surface intérieure du tube comprend une partie structurée configurée pour soulever et transférer un volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets d'air à chaque rotation du tube, qui retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes, refroidissant ainsi les volumes discrets d'air au fur et à mesure que ceux-ci sont comprimés, et diminuant le travail nécessaire à la compression de l’air.The present invention relates to a device for storing energy in the form of compressed air under the surface of a body of water. The device comprises a screw in the form of an internal helical thread and integral with a tube. Driven in rotation by a motor, the screw is configured to drive discrete volumes of air separated from each other by a continuum of water from an atmosphere towards a bottom of the body of water, thus compressing the discrete volumes of air which are then stored in a submerged tank. The inner surface of the tube includes a structured portion configured to lift and transfer a volume of water from the continuum of water to the discrete volumes of air with each rotation of the tube, which falls by gravity back into the discrete volumes of air as drops, thereby cooling discrete volumes of air as they are compressed, and reducing the work required to compress the air.

Description

DISPOSITIF DE STOCKAGE D'ENERGIE ET DE PRODUCTION D'EAU DOUCEENERGY STORAGE AND FRESHWATER PRODUCTION DEVICE

DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

[0001] La présente invention se rapporte à un dispositif de stockage d’énergie sous forme d’air comprimé. Le dispositif est du type comprenant un réservoir immergé au fond d’un plan d’eau configuré pour stocker une réserve d'air comprimé sous la surface du plan d’eau, et une vis sous une forme d’un filet hélicoïdal interne et solidaire d’un tube. Le tube et la vis sont entrainés en rotation par un moteur, la rotation du tube et de la vis entrainant des volumes discrets d'air depuis une ouverture amont du tube partiellement émergée au-dessus de la surface d’un plan d’eau vers une ouverture aval du tube ancrée au fond du plan d’eau et en communication fluidique avec le réservoir immergé. Les volumes discrets d'air sont comprimés au fur et à mesure qu'ils descendent plus profondément le long de la vis vers l’ouverture aval du tube. Le dispositif de stockage d’énergie de la présente invention est plus efficace que les dispositifs connus, car une partie de la surface interne du tube est structurée et configurée pour soulever et entraîner un volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets d'air à chaque rotation du tube. Le volume d’eau entraîné retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes. En se réchauffant et s’évaporant au moins partiellement au contact des volumes d'air discrets comprimés, les gouttes refroidissent les volumes discrets d'air. Le refroidissement de l’air lors de sa compression diminue le travail thermodynamique de compression de l'air. En sus des gouttelettes, le film d’eau qui adhère aux, parois intérieures participe également au processus d'évaporation et de refroidissement.The present invention relates to an energy storage device in the form of compressed air. The device is of the type comprising a reservoir submerged at the bottom of a body of water configured to store a reserve of compressed air under the surface of the body of water, and a screw in the form of an internal and integral helical thread from a tube. The tube and the screw are driven in rotation by a motor, the rotation of the tube and the screw driving discrete volumes of air from an upstream opening of the tube partially emerged above the surface of a body of water towards a downstream opening of the tube anchored to the bottom of the body of water and in fluid communication with the submerged reservoir. Discrete volumes of air are compressed as they travel deeper down the screw towards the downstream opening of the tube. The energy storage device of the present invention is more efficient than known devices because a portion of the inner surface of the tube is structured and configured to lift and entrain a volume of water from the water continuum to the discrete volumes of air with each rotation of the tube. The entrained volume of water falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops. By heating up and evaporating at least partially on contact with discrete volumes of compressed air, the drops cool the discrete volumes of air. The cooling of the air during its compression decreases the thermodynamic work of air compression. In addition to the droplets, the film of water that adheres to the inner walls also participates in the process of evaporation and cooling.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUETECHNOLOGICAL BACKGROUND

[0002] Pour des raisons écologiques rendues spectaculairement évidentes par les phénomènes liés au réchauffement climatique, il devient indispensable de diminuer considérablement les émissions de CO: et autres gaz à effet de serre. Une solution à ce problème réside dans l’utilisation d’énergies renouvelables telles que les énergies éoliennes, photovoltaïque, hydraulique ou géothermique, par exemple.[0002] For ecological reasons made spectacularly evident by the phenomena associated with global warming, it becomes essential to considerably reduce the emissions of CO 2 and other greenhouse gases. A solution to this problem lies in the use of renewable energies such as wind, photovoltaic, hydraulic or geothermal energies, for example.

[0003] Néanmoins, le développement des énergies renouvelables rencontre de nombreux obstacles. En particulier, le développement des énergies hydraulique et géothermique est limité par la disponibilité des sites favorables à leur production, et le développement des énergies éolienne et photovoltaïque souffre de la non-prédictibilité de la production due à l’intermittence de leur production en fonction des conditions météorologiques. Les énergies éolienne et photovoltaïque sont ainsi indisponibles en l’absence de vent ou de rayonnement solaire, respectivement. Cette intermittence de certaines sources d’énergie renouvelable, par ailleurs largement disponibles, a mis en lumière la nécessité de développer des solutions pour le stockage de énergie afin d’absorber les excédents de production générés lorsque les conditions météorologiques sont favorables ou que la demande en énergie est faible, et de fournir les excédents ainsi stockés lorsque les conditions météorologiques sont défavorables ou que la demande en énergie est forte, par exemple.[0003] Nevertheless, the development of renewable energies encounters numerous obstacles. In particular, the development of hydraulic and geothermal energies is limited by the availability of favorable sites for their production, and the development of wind and photovoltaic energies suffers from the unpredictability of production due to the intermittency of their production depending on weather situation. Wind and photovoltaic energy are thus unavailable in the absence of wind or solar radiation, respectively. This intermittency of certain sources of renewable energy, otherwise widely available, has highlighted the need to develop solutions for the storage of energy in order to absorb the surpluses of production generated when the weather conditions are favorable or the demand for energy is low, and to supply the surpluses thus stored when the weather conditions are unfavorable or when the demand for energy is high, for example.

[0004] Dans les documents US2012/0119510 et BE1024212, un dispositif de stockage d'énergie sous forme d'air comprimé dans un plan d’eau est décrit. Celui-ci comprend un conduit hélicoïdal configuré pour, lorsqu'il est mis en rotation, entraîner et comprimer de l’air issu d’une atmosphère au-dessus de la surface du plan d’eau vers le fond de l’eau. L’air entre dans le conduit par une ouverture du conduit en contact avec l’atmosphère et sort du conduit par une ouverture en communication fluidique avec un réservoir immergé sous la surface du plan d’eau. Dans le réservoir, une certaine quantité d’énergie peut donc être stockée sous forme d'air comprimé. L'air comprimé peut ensuite être ramené vers la surface du plan d’eau au moyen d’un tuyau afin d’être directement consommé, ou transformé en une autre forme d’énergie au moyen d’une turbine, par exemple. Dans certains modes de réalisation, l’air comprimé peut être ramené vers la surface du plan d’eau en repassant au travers du conduit hélicoïdal. L’air comprimé entraine alors le conduit hélicoïdal en rotation et est décomprimé au fur et à mesure qu’il se rapproche de la surface du plan d’eau. Dans ce cas, coupler le conduit hélicoïdal en rotation avec un alternateur permet de générer de l’électricité.[0004] In documents US2012/0119510 and BE1024212, an energy storage device in the form of compressed air in a body of water is described. This comprises a helical duct configured to, when rotated, draw and compress air from an atmosphere above the surface of the body of water towards the bottom of the water. Air enters the duct through an opening in the duct in contact with the atmosphere and exits the duct through an opening in fluid communication with a reservoir submerged below the surface of the body of water. In the tank, a certain amount of energy can therefore be stored in the form of compressed air. The compressed air can then be brought back to the surface of the body of water by means of a pipe in order to be directly consumed, or transformed into another form of energy by means of a turbine, for example. In some embodiments, the compressed air can be brought back to the surface of the body of water by going back through the helical conduit. The compressed air then drives the helical conduit in rotation and is decompressed as it approaches the surface of the body of water. In this case, coupling the rotating helical conduit with an alternator makes it possible to generate electricity.

[0005] Lors de la compression de l’air, la température de celui-ci s’élève. Le travail requis par la compression est ainsi augmenté. En fin de compression, l’air arrivant dans le réservoir immergé peut donc atteindre des températures significatives. L'air stocké dans le réservoir se refroidit ensuite par transfert de chaleur à l’eau environnante, ce qui engendre des pertes d'énergies. Le cycle de compression et de décompression de l'air, en le descendant d’abord au fond du plan d’eau, puis en le remontant à la surface pour récupérer l'énergie ainsi stockée entraîne de sévères pertes dues principalement à des phénomènes thermodynamiques liés au réchauffement de l’air lors de sa compression et à son refroidissement lors de la décompression. La Figure 5 illustre un cycle du volume d’air (V) en fonction de la profondeur (h) qui est proportionnelle à la pression (p). La ligne continue indique le cycle de compression (A) et décompression (C) dans des systèmes tels que décrits dans BE1024212. On peut voir que lors du stockage de lair comprimé et réchauffé, celui-ci se refroidit pour atteindre l’équilibre avec la température ambiante dans le fond du plan d’eau et ainsi dissiper une partie du travail de compression. En conséquence, le volume d'air récupéré après décompression est de l’ordre de 55% seulement du volume d'air initialement injecté dans le dispositif.[0005] When the air is compressed, its temperature rises. The work required by the compression is thus increased. At the end of compression, the air arriving in the submerged tank can therefore reach significant temperatures. The air stored in the tank is then cooled by heat transfer to the surrounding water, which generates energy losses. The cycle of compression and decompression of the air, first lowering it to the bottom of the body of water, then raising it to the surface to recover the energy thus stored, leads to severe losses due mainly to thermodynamic phenomena. linked to the heating of the air during its compression and its cooling during decompression. Figure 5 illustrates a cycle of air volume (V) versus depth (h) which is proportional to pressure (p). The solid line indicates the cycle of compression (A) and decompression (C) in systems as described in BE1024212. It can be seen that during the storage of compressed and heated air, it cools to reach equilibrium with the ambient temperature at the bottom of the water body and thus dissipates part of the compression work. Consequently, the volume of air recovered after decompression is only around 55% of the volume of air initially injected into the device.

[0006] Dans le document US2012/0119510, le conduit hélicoïdal se présente sous la forme d’une vis d’Archimède composée d’un arbre le long duquel s’étend un filet hélicoïdal, la vis — d’Archimède étant interne et solidaire d’un tuyau. Comme solution au précédent problème de réchauffement de l’air au fur et à mesure de la compression, le document US2012/0119510 propose un arbre creux de la vis d'Archimède pour augmenter la circulation de l'eau issue du plan d’eau en contact avec les volumes d'air au cours de compression des volumes d'air le long de la vis, augmentant ainsi les transferts de chaleur entre les volumes d'air et l'eau entourant le dispositif et le refroidissement des volumes d'air.[0006] In the document US2012/0119510, the helical duct is in the form of an Archimedes' screw composed of a shaft along which extends a helical thread, the Archimedes' screw being internal and integral from a pipe. As a solution to the previous problem of air heating as the compression progresses, the document US2012/0119510 proposes a hollow shaft of the Archimedes screw to increase the circulation of water from the body of water by contact with the air volumes during compression of the air volumes along the screw, thereby increasing heat transfers between the air volumes and the water surrounding the device and cooling the air volumes.

[0007] Dans plusieurs modes de réalisation, l'arbre du dispositif à vis de US2012/0119510 peut avoir un noyau creux qui définit une cavité permettant la circulation de l’eau le long de la vis d’Archimède. Pendant la compression, l'eau froide provenant des profondeurs du plan d'eau peut être remontée à contre-courant de la stratification stable de l'eau en utilisant une pompe.[0007] In several embodiments, the shaft of the screw device of US2012/0119510 may have a hollow core which defines a cavity allowing the circulation of water along the Archimedes screw. During compression, cold water from the depths of the water body can be brought up against the stable water stratification using a pump.

L'eau froide peut se déplacer de l'extrémité basse du dispositif à vis vers l'extrémité haute de celui-ci via la cavité pour améliorer le refroidissement. De même, l'eau chaude provenant de la surface de l'eau et/ou d'un réservoir thermique peut être aspirée de l'extrémité haute vers l'extrémité basse pour améliorer le réchauffement de lair pendant sa décompression lors de la remontée de l'air vers la surface au moyen du dispositif tel que décrit plus haut. Ce refroidissement et ce réchauffement supplémentaires pendant la compression et la décompression, respectivement, permettent d’augmenter l'efficacité du dispositif à vis et le rendement du stockage d'énergie. Cette solution permet de mettre en contact l’air comprimé avec de l’eau plus froide lors de la compression, par exemple, mais nécessite un système comprenant une pompe pour assurer la circulation de l’eau au sein de la cavité de l’arbre de la vis. De plus, l'interface eau-air permettant l'échange thermique entre l’air en cours de compression et l'eau demeure limitée. Enfin, la quantité de chaleur échangée varie avec la vitesse de rotation du dispositif. Par exemple, lorsque la puissance consommée par le dispositif pour compresser de l'air augmente, la vitesse de rotation de la vis d’Archimède augmente, ce qui a pour effet de diminuer la durée de la compression de l’air et donc le transfert de chaleur et le refroidissement associés.Cold water can move from the bottom end of the screw device to the top end of the screw device via the cavity to improve cooling. Similarly, hot water from the surface of the water and/or a thermal reservoir can be drawn from the high end to the low end to improve the heating of the air during its decompression during the ascent of the air to the surface by means of the device as described above. This additional cooling and heating during compression and decompression, respectively, increases the efficiency of the screw device and the yield of the energy storage. This solution makes it possible to bring the compressed air into contact with colder water during compression, for example, but requires a system comprising a pump to ensure the circulation of water within the cavity of the shaft. of the screw. In addition, the water-air interface allowing the heat exchange between the air being compressed and the water remains limited. Finally, the quantity of heat exchanged varies with the speed of rotation of the device. For example, when the power consumed by the device to compress air increases, the speed of rotation of the Archimedes screw increases, which has the effect of reducing the duration of the air compression and therefore the transfer associated heat and cooling.

[0008] II demeure donc un besoin pour un dispositif de stockage d'énergie sous forme d'air comprimé sous la surface d’un plan d’eau dans lequel les échanges thermiques entre l’air et[0008] There therefore remains a need for an energy storage device in the form of compressed air under the surface of a body of water in which the heat exchanges between the air and

Veau du plan d’eau sont améliorés. De préférence, la dépendance du transfert de chaleur à la puissance consommée pour comprimer l’air sera diminuée. De préférence, cette augmentation des échanges thermiques ne nécessitera pas de machinerie supplémentaire telle qu’une pompe pour être mise en œuvre, simplifiant ainsi le dispositif de stockage d’énergie. La présente invention propose une solution permettant une augmentation des transferts thermiques entre l’air comprimé et l’eau environnant d’une manière innovante et simple.Calf of the body of water are improved. Preferably, the dependence of heat transfer on the power consumed to compress the air will be decreased. Preferably, this increase in heat exchange will not require additional machinery such as a pump to be implemented, thus simplifying the energy storage device. The present invention proposes a solution allowing an increase in heat transfer between the compressed air and the surrounding water in an innovative and simple way.

RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

[0009] Le dispositif selon la présente invention concerne un dispositif de stockage d’énergie sous forme d'air comprimé comprenant :The device according to the present invention relates to an energy storage device in the form of compressed air comprising:

- un tube s'étendant le long d'un axe longitudinal (Z) normal à une section transversale du tube avec une longueur de tube (Lt) mesurée le long de l'axe longitudinal (Z) et séparant une ouverture amont et une ouverture aval du tube, - une vis interne au tube, sous une forme d'un filet hélicoïdal s'étendant le long de et centrée sur l'axe longitudinal (Z),- a tube extending along a longitudinal axis (Z) normal to a cross section of the tube with a tube length (Lt) measured along the longitudinal axis (Z) and separating an upstream opening and an opening downstream of the tube, - a screw internal to the tube, in the form of a helical thread extending along and centered on the longitudinal axis (Z),

e Comprenant une extrémité radiale externe de la vis jointe de manière continue et rigide et hermétique à une surface intérieure du tube sur toute une longueur de la vis, et e définissant un passage fluidique hélicoïdal continu à l'intérieur du tube entre l'ouverture amont et l'ouverture aval,e Comprising an outer radial end of the screw joined continuously and rigidly and hermetically to an interior surface of the tube along a length of the screw, and e defining a continuous helical fluid passage inside the tube between the upstream opening and the downstream opening,

- Uun ancrage configuré pour ancrer l'ouverture aval au fond d'un plan d'eau à une profondeur (H),- An anchor configured to anchor the downstream opening to the bottom of a body of water at a depth (H),

- un moteur, de préférence un moteur électrique, configuré pour entrainer en rotation le tube et la vis autour de l'axe longitudinal (Z),- a motor, preferably an electric motor, configured to rotate the tube and the screw around the longitudinal axis (Z),

- un dispositif flottant configuré pour maintenir au moins une partie de l'ouverture amont émergée au-dessus d'une surface du plan d'eau lorsque l'ouverture aval est ancrée au fond du plan d'eau, de sorte que :- a floating device configured to keep at least part of the emerged upstream opening above a surface of the body of water when the downstream opening is anchored to the bottom of the body of water, so that:

e l'ouverture amont au moins partiellement émergée est à une distance (L) d'une verticale de l'ouverture aval mesurée le long d'un axe horizontal normal à la verticale, de sorte qu'un rapport (L / H) de la distance (L) à la profondeur (H) est inférieur à 1.75,e the at least partially emerged upstream opening is at a distance (L) from a vertical of the downstream opening measured along a horizontal axis normal to the vertical, so that a ratio (L / H) of the distance (L) to the depth (H) is less than 1.75,

e lors de la rotation du tube et de la vis entrainée par le moteur autour de l'axe longitudinal (Z), des volumes discrets d'air séparés les uns des autres par un continuum d'eau du plan d'eau sont entraînés par la vis en rotation depuis une atmosphère de l'ouverture amont vers l'ouverture aval, comprimant les volumes discrets d'air au fur et à mesure que les volumes discrets d'air se déplacent vers l'ouverture aval, - un réservoir immergé configuré pour stocker une réserve d'air comprimé, le réservoir immergé étant en communication fluidique avec l'ouverture aval du tube et ancré au fond du plan d'eau de sorte que les volumes discrets d'air atteignant l’ouverture aval puissent remplir le réservoir immergé, qui est de préférence un réservoir à vessie comprenant une paroi flexible,e during the rotation of the tube and the screw driven by the motor around the longitudinal axis (Z), discrete volumes of air separated from each other by a continuum of water from the body of water are driven by the screw rotating from one atmosphere from the upstream opening to the downstream opening, compressing the discrete volumes of air as the discrete volumes of air move towards the downstream opening, - a submerged tank configured for storing a reserve of compressed air, the submerged tank being in fluid communication with the downstream opening of the tube and anchored to the bottom of the body of water so that the discrete volumes of air reaching the downstream opening can fill the tank immersed, which is preferably a bladder tank comprising a flexible wall,

[0010] Le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce que la surface intérieure du tube comprend une partie structurée du tube représentant au moins 20% d’une aire de la surface intérieure du tube et configurée pour soulever et entraîner un volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets d'air à chaque rotation du tube, qui retombe par 5 gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes, dont l’évaporation au moins partielle refroidit les volumes discrets d'air au fur et à mesure que ceux-ci sont comprimés.The device according to the present invention is characterized in that the inner surface of the tube comprises a structured part of the tube representing at least 20% of an area of the inner surface of the tube and configured to lift and drive a volume of water from the continuum of water towards the discrete volumes of air with each rotation of the tube, which falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops, the at least partial evaporation of which cools the discrete volumes of air as they are compressed.

[0011] Dans une variante préférée, le dispositif selon l'invention comprend en outre un dispositif de collecte d'eau distillée configuré pour, - recueillir une eau distillée obtenue par condensation de la réserve d'air comprimé lors de son refroidissement dans le réservoir immergé et pour - évacuer l'eau distillée ainsi collectée vers la surface du plan d'eau, à travers un conduit d’évacuation d’eau distillée, le dispositif de collecte d'eau distilée comprenant de préférence un réceptacle en communication fluidique avec le conduit d’évacuation d’eau distillée.In a preferred variant, the device according to the invention further comprises a distilled water collection device configured to, - collect distilled water obtained by condensation of the compressed air reserve during its cooling in the tank submerged and for - evacuating the distilled water thus collected towards the surface of the body of water, through a distilled water evacuation conduit, the distilled water collection device preferably comprising a receptacle in fluid communication with the distilled water drain.

[0012] Dans une variante préférée, la partie structurée du tube du dispositif selon l'invention comprend une ou plusieurs striations du tube formées par un nombre de stries du tube, dans lequel une strie du tube a, - une profondeur de strie du tube mesurée le long d'une direction radiale normale à l'axe longitudinal (Z) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, et - une largeur de strie du tube mesurée dans une direction tangentielle orthogonale à une directrice de la strie, comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, la ou les striations du tube couvrant au moins 30% d'une aire de la partie structurée du tube.In a preferred variant, the structured part of the tube of the device according to the invention comprises one or more striations of the tube formed by a number of ridges of the tube, in which a ridge of the tube has, - a depth of ridge of the tube measured along a radial direction normal to the longitudinal axis (Z) comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, and - a groove width of the tube measured in a tangential direction orthogonal to a directrix of the streak, between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, the striations of the tube covering at least 30% of an area of the structured part of the tube.

[0013] Dans une variante préférée, une surface de la vis du dispositif selon l'invention comprend une partie structurée de la vis représentant au moins 5% d’une aire de la surface de la vis et apte à transférer, à chaque rotation du tube, un second volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets d'air, qui retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes, dont l’'évaporation au moins partielle refroidit ainsi davantage les volumes discrets d'air lors de la compression de ces derniers.In a preferred variant, a surface of the screw of the device according to the invention comprises a structured part of the screw representing at least 5% of an area of the surface of the screw and able to transfer, with each rotation of the tube, a second volume of water from the continuum of water towards the discrete volumes of air, which falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops, the at least partial evaporation of which thus further cools the volumes air during the compression of the latter.

[0014] Dans une variante préférée du dispositif selon l'invention comprenant une partie structurée de la vis, la partie structurée de la vis comprend des striations de la vis formées par un nombre de stries de la vis, une strie de la vis ayant une profondeur de strie de la vis mesurée dans une direction normale à la surface de la vis comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, et une largeur de strie de la vis mesurée dans une direction tangentielle à la surface de la vis et orthogonale à une directrice de la strie de la vis comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, les striations de la vis couvrant au moins 30% d’une aire de la partie structurée de la vis.In a preferred variant of the device according to the invention comprising a structured part of the screw, the structured part of the screw comprises grooves of the screw formed by a number of grooves of the screw, a groove of the screw having a screw groove depth measured in a direction normal to the surface of the screw between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, and a screw groove width measured in a direction tangential to the surface of the screw and orthogonal to a directrix of the groove of the screw comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, the grooves of the screw covering at least 30% of an area of the structured part of the screw.

[0015] Dans une variante préférée du dispositif selon l'invention comprenant des striations, la partie structurée comprend une première striation et une deuxième striation, chacune des première et deuxième striations est formée par un nombre de stries sensiblement parallèles entre elles, et dans lequel au moins une sélection des stries de la première striation croise au moins une sélection des stries de la deuxième striation.In a preferred variant of the device according to the invention comprising striations, the structured part comprises a first striation and a second striation, each of the first and second striations is formed by a number of substantially parallel striations between them, and in which at least one selection of the stripes of the first stripe intersects with at least one selection of the stripes of the second stripe.

[0016] Dans un mode de réalisation avantageux, le moteur du dispositif selon l’invention est électrique et est en outre configuré pour agir comme un générateur et pour générer une énergie électrique lorsqu'un rotor du moteur est entrainé en rotation par le tube et la vis en rotation autour de l'axe longitudinal (Z), la rotation du tube et de la vis étant entraînée par une remontée par un intérieur du tube vers la surface du plan d’eau d'air comprimé introduit dans le tube depuis le réservoir immergé.In an advantageous embodiment, the motor of the device according to the invention is electric and is further configured to act as a generator and to generate electrical energy when a rotor of the motor is driven in rotation by the tube and the screw in rotation around the longitudinal axis (Z), the rotation of the tube and of the screw being driven by a rise by an interior of the tube towards the surface of the body of water of compressed air introduced into the tube from the submerged tank.

[0017] Dans un mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention comprenant un moteur électrique configuré pour agir comme un générateur, la partie structurée du tube est configurée pour entraîner un volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets d'air à chaque rotation du tube, qui retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes, réchauffant ainsi les volumes discrets d'air au fur et à mesure que ceux-ci sont décompressés.In an advantageous embodiment of the device according to the invention comprising an electric motor configured to act as a generator, the structured part of the tube is configured to drive a volume of water from the continuum of water to the discrete volumes of air with each rotation of the tube, which falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops, thus heating the discrete volumes of air as they are decompressed.

[0018] Dans une variante préférée, le dispositif selon l'invention comprend en outre un arbre de guidage s'étendant le long de l'axe longitudinal (Z).In a preferred variant, the device according to the invention further comprises a guide shaft extending along the longitudinal axis (Z).

[0019] Dans une variante préférée du dispositif selon l'invention comprenant un arbre de guidage, le dispositif comprend en outre un interstice entourant une surface latérale de l'arbre et séparant la vis de l'arbre de guidage sur toute une longueur de l'arbre de guidage, une largeur de l'interstice normale à la surface latérale de l'arbre étant de préférence comprise entre 1 mm et 10 cm.In a preferred variant of the device according to the invention comprising a guide shaft, the device further comprises a gap surrounding a side surface of the shaft and separating the screw from the guide shaft over an entire length of the guide shaft, a width of the gap normal to the side surface of the shaft preferably being between 1 mm and 10 cm.

[0020] Dans une variante préférée, la longueur de tube (Lt) du dispositif selon l'invention est comprise entre 10 m et 300 m, de préférence entre 20 m et 200 m, de préférence entre 50 m et 150 m.In a preferred variant, the tube length (Lt) of the device according to the invention is between 10 m and 300 m, preferably between 20 m and 200 m, preferably between 50 m and 150 m.

[0021] Dans une variante préférée du dispositif selon l'invention, une vitesse de rotation nominale du tube entraîné par le moteur est comprise entre 1 tour/min et 600 tour/min, de préférence entre 10 tour/min et 240 tour/min, de préférence entre 30 tour/min et 120 tour/min, de préférence entre 50 tour/min et 80 tour / min.In a preferred variant of the device according to the invention, a nominal speed of rotation of the tube driven by the motor is between 1 revolution / min and 600 revolution / min, preferably between 10 revolution / min and 240 revolution / min , preferably between 30 rpm and 120 rpm, preferably between 50 rpm and 80 rpm.

[0022] Dans un mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention, le tube a une section circulaire de diamètre interne compris entre 5 cm et 10 m, de préférence entre 10 cm et 5 m, de préférence entre 20 cm et 2 m.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the tube has a circular section with an internal diameter of between 5 cm and 10 m, preferably between 10 cm and 5 m, preferably between 20 cm and 2 m. .

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[0023] Ces aspects ainsi que d’autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention, référence étant faite aux dessins des figures, dans lesquelles :These aspects as well as other aspects of the invention will be clarified in the detailed description of particular embodiments of the invention, reference being made to the drawings of the figures, in which:

Fig.1 représente une vue en coupe longitudinale partielle d’un dispositif de stockage selon l'invention.Fig.1 shows a partial longitudinal sectional view of a storage device according to the invention.

Fig.2 représente une vue en coupe d’un premier mode de réalisation du réservoir immergé compris dans le dispositif de stockage selon l'invention.Fig.2 shows a sectional view of a first embodiment of the submerged tank included in the storage device according to the invention.

Fig.3 représente une vue en coupe d’un deuxième mode de réalisation du réservoir immergé compris dans le dispositif de stockage selon l'invention, comprenant un dispositif de récolte d’eau distillée alternatif.Fig.3 shows a sectional view of a second embodiment of the submerged tank included in the storage device according to the invention, comprising an alternative distilled water harvesting device.

Fig.4 représente un dispositif de stockage selon l'invention dans lequel le dispositif flottant est représenté, ainsi qu’un tuyau permettant l’injection d’air comprimé depuis le réservoir immergé vers le tube.Fig.4 represents a storage device according to the invention in which the floating device is represented, as well as a pipe allowing the injection of compressed air from the submerged tank to the tube.

Fig.5 représente un graphique du volume de lair en fonction de la profondeur atteinte par l'air sous la surface d’un plan d’eau, en vue de comparer l’effet des compression et décompression adiabatique et isothermes de l’air sur le rendement d’un cycle comprenant également des refroidissement et réchauffement isobares intermédiaires.Fig.5 represents a graph of the volume of air according to the depth reached by the air under the surface of a body of water, in order to compare the effect of the adiabatic and isothermal compression and decompression of the air on the yield of a cycle also including intermediate isobaric cooling and heating.

Fig.6 représente des exemples de structures formant la partie structurée du tube et / ou de la vis du dispositif de stockage selon l'invention.Fig.6 represents examples of structures forming the structured part of the tube and/or of the screw of the storage device according to the invention.

Fig.7 représente une section du tube et de la vis d’un dispositif selon l'invention en fonctionnement et à plusieurs positions angulaires autour de l’axe longitudinal (Z), montrant ainsi l’apport de gouttes d’eau dans les volumes discrets d’air par la partie structurée du tube en rotation.Fig.7 represents a section of the tube and the screw of a device according to the invention in operation and at several angular positions around the longitudinal axis (Z), thus showing the contribution of drops of water in the volumes discrete air through the structured part of the rotating tube.

FIG.8 représente une vue d'ensemble d’un dispositif selon la présente invention.FIG.8 represents an overview of a device according to the present invention.

FIG.9(a) à 9(d) représentent différentes variantes de vis en forme de filets hélicoïdaux selon l'invention.FIG.9(a) to 9(d) represent different variants of screws in the form of helical threads according to the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERSDETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS

Dispositif de compression de l’air : tube (2)Air compression device: tube (2)

[0024] Tel que représenté dans les Figures 1 et 8, un dispositif de stockage d’énergie sous forme d'air comprimé selon la présente invention comprend un tube (2) s'étendant le long d’un axe longitudinal Z, qui n’est pas nécessairement rectiligne, sur une longueur de tube (Lt) séparant une ouverture amont (2u) d’une ouverture aval (2d) du tube. De préférence, la longueur de tube (Lt) est comprise entre 10 m et 300 m, de préférence entre 20 m et 200 m, de préférence entre 50 m et 150 m. L’axe longitudinal (Z) est normal à une section transversale du tube (2), qui est l'intersection entre un plan normal à l’axe longitudinal (Z) et le tube (2). La section transversale du tube (2) présente de préférence une symétrie de rotation autour de l’axe longitudinal (Z). De préférence, le diamètre interne du tube, c'est-à-dire la distance séparant l’axe longitudinal (Z) d’une surface intérieure du tube (2s), diminue entre l’ouverture amont (2u) et l’ouverture aval (2d) de sorte que le diamètre interne du tube au niveau de l'ouverture aval (2d) est inférieur au diamètre interne du tube au niveau de l'ouverture amont (2u). De préférence, le diamètre interne du tube est compris entre 5 cm et 10 m, de préférence entre 10 cm et 5 m, de préférence entre 20 cm et 2 m.As shown in Figures 1 and 8, an energy storage device in the form of compressed air according to the present invention comprises a tube (2) extending along a longitudinal axis Z, which n is not necessarily straight, over a length of tube (Lt) separating an upstream opening (2u) from a downstream opening (2d) of the tube. Preferably, the tube length (Lt) is between 10 m and 300 m, preferably between 20 m and 200 m, preferably between 50 m and 150 m. The longitudinal axis (Z) is normal to a cross section of the tube (2), which is the intersection between a plane normal to the longitudinal axis (Z) and the tube (2). The cross section of the tube (2) preferably has rotational symmetry about the longitudinal axis (Z). Preferably, the internal diameter of the tube, that is to say the distance separating the longitudinal axis (Z) from an internal surface of the tube (2s), decreases between the upstream opening (2u) and the opening downstream (2d) so that the internal diameter of the tube at the level of the downstream opening (2d) is smaller than the internal diameter of the tube at the level of the upstream opening (2u). Preferably, the internal diameter of the tube is between 5 cm and 10 m, preferably between 10 cm and 5 m, preferably between 20 cm and 2 m.

[0025] L’axe longitudinal (Z) est préférablement rectiligne par conception. Cependant, et tel qu'’illustré dans la Figure 8, en fonction des dimensions, du poids relatif du dispositif par rapport à l’eau, et aux forces auxquelles il est soumis, notamment les courants, l’axe longitudinal (Z) peut présenter une courbure associée à la reprise des efforts liés à la force de gravité ou aux courants marins s’exerçant sur le dispositif selon l'invention lorsque celui-ci est installé dans un plan d’eau.[0025] The longitudinal axis (Z) is preferably rectilinear by design. However, and as illustrated in Figure 8, depending on the dimensions, the relative weight of the device in relation to the water, and the forces to which it is subjected, in particular currents, the longitudinal axis (Z) may have a curvature associated with the absorption of the forces linked to the force of gravity or to the sea currents exerted on the device according to the invention when the latter is installed in a body of water.

Vis (3) interne au tubeScrew (3) inside the tube

[0026] Le dispositif selon l’invention comprend également une vis (3) interne au tube (2). La vis a une forme d’un filet hélicoïdal s'étendant le long de l’axe longitudinal (Z) sur une longueur de la vis (3) mesurée le long de l’axe longitudinal (Z). Comme illustré dans les Figures 9(a) à 9(d), un filet hélicoïdal est défini ici comme un objet obtenu par rotation d’un profil (2p) le long d’une hélice autour d’un axe de l’hélice. Un profil (2p) rectangulaire est illustré dans les Figures 9(a) à 9(d), mais il est clair que le profil (2p) peut avoir toute autre géométrie adaptée à l'obtention d’une vis (3). L'hélice définit une extrémité radiale externe (3e) de la vis. Le profil est fermé de sorte que lair compris dans un volume discret (7) d'air logé dans un pas de la vis ne puisse le traverser pour rejoindre un pas adjacent. Le pas de la vis (dp) est de préférence, mais pas nécessairement, constant. Par exemple, pour un pas du filet hélicoïdal de la vis de 8m, un rayon extérieur de la vis mesuré de l’axe longitudinal (Z) à l’extrémité radiale externe (3e) peut être de 10m et un rayon intérieur de la vis définissant un canal central mesuré de l’axe longitudinal au point le plus proche de la vis peut être compris entre 0 m (pas de canal central) à 5 m. Ces valeurs peuvent être réduites linéairement avec la profondeur tout en conservant le même rapport entre elles.The device according to the invention also comprises a screw (3) internal to the tube (2). The screw has a shape of a helical thread extending along the longitudinal axis (Z) over a length of the screw (3) measured along the longitudinal axis (Z). As shown in Figures 9(a) to 9(d), a helical thread is defined here as an object obtained by rotating a profile (2p) along a helix around an axis of the helix. A rectangular profile (2p) is illustrated in Figures 9(a) to 9(d), but it is clear that the profile (2p) can have any other geometry suitable for obtaining a screw (3). The helix defines an outer radial end (3e) of the screw. The profile is closed so that the air comprised in a discrete volume (7) of air housed in a pitch of the screw cannot pass through it to reach an adjacent pitch. The screw pitch (dp) is preferably, but not necessarily, constant. For example, for a screw helical thread pitch of 8m, an outer radius of the screw measured from the longitudinal axis (Z) to the outer radial end (3rd) can be 10m and an inner radius of the screw defining a central channel measured from the longitudinal axis to the nearest point of the screw can be between 0 m (no central channel) to 5 m. These values can be reduced linearly with depth while maintaining the same ratio between them.

[0027] La vis comprend une extrémité radiale externe (3e) de la vis (3) (définissant l’hélice définie supra) jointe de manière continue et rigide et hermétique à la surface intérieure du tube (25) sur toute la longueur de la vis (3). L’extrémité radiale externe (3e) de la vis (3) est la partie de la vis (3) la plus éloignée de l’axe longitudinal (Z). Le raccord hermétique entre la vis (3) et le tube (2) empêche un passage d'air entre l'extrémité radiale externe (3e) de la vis (3) et la surface intérieure du tube (2s). Enfin, la vis (3) est jointe de manière rigide au tube (2) et est donc rigidement solidaire du tube (2). La vis (3) interne au tube (2) définit ainsi un passage fluidique hélicoïdal continu à l’intérieur du tube (2) reliant l'ouverture amont (2u) et l’ouverture aval (2d). Le joint entre l’extrémité radiale externe (3e) de la vis (3) et la surface intérieure (2s) du tube (2) est formé par tout moyen connu de l’homme du métier. Par exemple, le joint peut être formé par une soudure, une brasure, collage, fusion, surmoulage, etc. De préférence, la vis sous la forme du filet hélicoïdal est coaxiale de l’axe longitudinal (Z). Indépendamment de si le filet hélicoïdal est coaxial ou pas avec l'axe longitudinal (Z), lorsque le tube entre en rotation autour de l’axe longitudinal (Z), la vis est entraînée en rotation autour du même axe longitudinal (Z) par le joint formé entre l’extrémité radiale externe (3e) de la vis (3) et la surface intérieure (2s) du tube (2).[0027] The screw comprises an outer radial end (3rd) of the screw (3) (defining the helix defined above) joined in a continuous and rigid and hermetic manner to the inner surface of the tube (25) over the entire length of the screw (3). The outer radial end (3rd) of the screw (3) is the part of the screw (3) farthest from the longitudinal axis (Z). The hermetic connection between the screw (3) and the tube (2) prevents the passage of air between the outer radial end (3e) of the screw (3) and the inner surface of the tube (2s). Finally, the screw (3) is joined rigidly to the tube (2) and is therefore rigidly secured to the tube (2). The screw (3) internal to the tube (2) thus defines a continuous helical fluid passage inside the tube (2) connecting the upstream opening (2u) and the downstream opening (2d). The seal between the outer radial end (3rd) of the screw (3) and the inner surface (2s) of the tube (2) is formed by any means known to those skilled in the art. For example, the joint can be formed by welding, brazing, gluing, melting, overmolding, etc. Preferably, the screw in the form of the helical thread is coaxial with the longitudinal axis (Z). Regardless of whether the helical thread is coaxial or not with the longitudinal axis (Z), when the tube enters into rotation around the longitudinal axis (Z), the screw is rotated around the same longitudinal axis (Z) by the seal formed between the outer radial end (3e) of the screw (3) and the inner surface (2s) of the tube (2).

Géométrie axiale de la vis (3) avec ou sans arbre de guidage (16)Axial geometry of the screw (3) with or without guide shaft (16)

[0028] Tel qu'illustré dans les Figures 1, 9(c) et 9(d), le dispositif selon Vinvention peut comprendre en outre un arbre de guidage (16), de section préférablement circulaire, et s’étendant le long de l’axe longitudinal (Z) sur une longueur au moins égale à la longueur de la vis (3). De préférence, la vis (3) entoure l’arbre de guidage (16) sur toute la longueur de la vis (3). Comme illustré à la Figure 9(c), l’arbre de guidage (16) peut être couplé à la vis (3) de manière rigide ou au travers de paliers (cf. Figure 1) permettant une rotation de la vis relativement à l’arbre de guidage. Dans ce dernier cas, les paliers sont préférablement — distribués de manière régulière le long de l’arbre de guidage (16), et un interstice (17) entoure une surface latérale de l’arbre (16s) excepté à l’endroit des paliers. Comme illustré à la Figure 1, l’interstice sépare la vis (3) de l’arbre (16) sur toute une longueur de l’arbre. De préférence, une largeur de l’interstice mesurée selon une direction normale à la surface latérale de l’arbre (16s) entre la vis (3) et l'arbre (16) est comprise entre 1 mm et 10 cm. Cette variante est illustrée à la Figure 9(d), dans laquelle le dispositif comprend un espace entre l’arbre (16) et le filet hélicoïdal, définissant un passage continu permettant au continuum d’eau (12c) de s’écouler indépendamment de la vis (2). Comme discuté supra, l’arbre de guidage peut être rigidement couplé à la vis (2) ou mobile en rotation selon l’axe longitudinal (Z) par l'intermédiaire de paliers.[0028] As illustrated in Figures 1, 9(c) and 9(d), the device according to the invention may further comprise a guide shaft (16), of preferably circular section, and extending along the longitudinal axis (Z) over a length at least equal to the length of the screw (3). Preferably, the screw (3) surrounds the guide shaft (16) over the entire length of the screw (3). As illustrated in Figure 9 (c), the guide shaft (16) can be coupled to the screw (3) rigidly or through bearings (see Figure 1) allowing rotation of the screw relative to the guide shaft. In the latter case, the bearings are preferably - evenly distributed along the guide shaft (16), and a gap (17) surrounds a side surface of the shaft (16s) except at the location of the bearings . As shown in Figure 1, the gap separates the screw (3) from the shaft (16) along the entire length of the shaft. Preferably, a width of the gap measured in a direction normal to the side surface of the shaft (16s) between the screw (3) and the shaft (16) is between 1 mm and 10 cm. This variation is illustrated in Figure 9(d), in which the device includes a space between the shaft (16) and the helical thread, defining a continuous passage allowing the continuum of water (12c) to flow independently of the screw (2). As discussed above, the guide shaft can be rigidly coupled to the screw (2) or mobile in rotation along the longitudinal axis (Z) via bearings.

[0029] Un arbre de guidage a l'avantage d’augmenter considérablement la résistance en traction du système formé par le tube (2) et de la vis (3). Ceci peut être particulièrement avantageux dans le cas où le tube serait formé de modules assemblés l’un à l’autre. Un arbre de guidage (16) permet d'augmenter sensiblement la résistance en traction du tube. De préférence, l’arbre de guidage (16) est de forme cylindrique ou conique, et coaxial avec l’axe longitudinal (Z).A guide shaft has the advantage of considerably increasing the tensile strength of the system formed by the tube (2) and the screw (3). This can be particularly advantageous in the case where the tube is formed of modules assembled to one another. A guide shaft (16) makes it possible to substantially increase the tensile strength of the tube. Preferably, the guide shaft (16) is cylindrical or conical in shape, and coaxial with the longitudinal axis (Z).

[0030] De manière alternative, illustrée dans les Figures 4, 9(a) et 9(b), le dispositif selon l'invention peut ne pas comprendre d’arbre de guidage (16) coaxial à l’axe longitudinal (Z). Si le profile (2p) ne s'étend pas jusqu’à l’axe longitudinale (Z) comme illustré à la Figure 9(b), un passage hélicoïdal est formé définissant une extrémité interne du filet hélicoïdal permettant au continuum d’eau (12c) de s’écouler librement le long de l’axe longitudinal (Z). Par contre, comme illustré à la Figure 9(a), si le profile (2p) s’étend jusqu’à l’axe longitudinal (Z), aucun passage n’est défini et le continuum d’eau (12c), comme les volumes discrets (7) d'air, doit s’écouler le long de la surface du filet hélicoïdal.Alternatively, illustrated in Figures 4, 9 (a) and 9 (b), the device according to the invention may not include a guide shaft (16) coaxial with the longitudinal axis (Z) . If the profile (2p) does not extend to the longitudinal axis (Z) as shown in Figure 9(b), a helical passage is formed defining an inner end of the helical thread allowing the continuum of water ( 12c) to flow freely along the longitudinal axis (Z). On the other hand, as illustrated in Figure 9(a), if the profile (2p) extends to the longitudinal axis (Z), no passage is defined and the water continuum (12c), as discrete volumes (7) of air, must flow along the surface of the helical thread.

[0031] De préférence, la vis (3), le tube (2), et préférablement l’arbre de guidage sont réalisés à partir de matériaux résistants à la corrosion de l’eau, et à la corrosion de l’eau de mer en particulier. De préférence, la vis (3) et le tube (2) comprennent un ou une combinaison quelconque des matériaux suivants : aluminium, acier inoxydable, matériau composite comprenant des fibres de verre. Les matériaux de la vis (3), du tube (2), et de l’arbre de guidage (16) peuvent être identiques ou différents.[0031] Preferably, the screw (3), the tube (2), and preferably the guide shaft are made from materials resistant to water corrosion, and to seawater corrosion. especially. Preferably, the screw (3) and the tube (2) comprise one or any combination of the following materials: aluminum, stainless steel, composite material comprising glass fibers. The materials of the screw (3), the tube (2), and the guide shaft (16) can be identical or different.

Ancrage (4)Anchor (4)

[0032] Le dispositif selon l'invention comprend en outre un ancrage (4) configuré pour ancrer l'ouverture aval (2d) au fond d’un plan d’eau à une profondeur (H) sous une surface du plan d’eau (13). La surface du plan d’eau (13) est la surface séparant le plan d’eau d’une atmosphère du plan d’eau surplombant celui-ci. La profondeur (H) séparant la surface du plan d’eau (13) de l'ouverture aval (2d) est mesurée selon la direction verticale à l’endroit de l’ouverture aval (2d). La profondeur (H) peut varier en fonction de la position du dispositif (1), celle-ci pouvant par exemple évoluer avec la direction des courants marins et / ou les marées dans le cas d’un dispositif installé en mer. Dans le dispositif représenté à la Figure 1, l’ancrage comprend une partie solidement attachée à un fond du plan d’eau et reliée au tube (2), par exemple à travers l’arbre de guidage (16), par un câble, empêchant ainsi l’ouverture aval (2d) de remonter par flottaison à la surface du plan d’eau (13). L'ancrage (4) du dispositif selon l'invention peut être fixé à l’endroit de la vis (3) et / ou du tube (2) et / ou de l’arbre de guidageThe device according to the invention further comprises an anchor (4) configured to anchor the downstream opening (2d) to the bottom of a body of water at a depth (H) below a surface of the body of water (13). The surface of the body of water (13) is the surface separating the body of water of an atmosphere from the body of water overhanging it. The depth (H) separating the surface of the body of water (13) from the downstream opening (2d) is measured in the vertical direction at the location of the downstream opening (2d). The depth (H) can vary according to the position of the device (1), this being able for example to evolve with the direction of the sea currents and/or the tides in the case of a device installed at sea. shown in Figure 1, the anchor comprises a part firmly attached to a bottom of the body of water and connected to the tube (2), for example through the guide shaft (16), by a cable, thus preventing the downstream opening (2d) to float to the surface of the body of water (13). The anchor (4) of the device according to the invention can be fixed at the location of the screw (3) and / or the tube (2) and / or the guide shaft

(16). Alternativement ou concomitamment, l’ancrage (4) peut aussi comprendre un palier, une rotule, des pieux, ou une structure rigide destinée à maintenir l'ouverture aval (2d) dans une position fixe, ou une combinaison quelconque de ces éléments. L'ancrage peut être attaché solidement au fond du plan d’eau et / ou comprendre une masse importante afin de retenir l'ouverture aval (2d) du dispositif sous l’eau. De préférence, l’ancrage (4) est configuré pour permettre la précession de l’axe longitudinal (Z) autour d’un axe vertical. Enfin, le dispositif selon l'invention peut comprendre plusieurs ancrages, les ancrages étant attachés aux autres parties du dispositif en un ou plusieurs endroits.(16). Alternatively or concomitantly, the anchor (4) can also comprise a bearing, a ball joint, piles, or a rigid structure intended to maintain the downstream opening (2d) in a fixed position, or any combination of these elements. The anchor can be firmly attached to the bottom of the body of water and / or include a large mass in order to retain the downstream opening (2d) of the device under water. Preferably, the anchor (4) is configured to allow precession of the longitudinal axis (Z) around a vertical axis. Finally, the device according to the invention can comprise several anchors, the anchors being attached to the other parts of the device in one or more places.

Moteur (5)Engine (5)

[0033] Le dispositif selon l'invention comprend en outre un moteur (5), de préférence un moteur électrique, configuré pour entrainer en rotation le tube (2) et la vis (3) autour de l'axe longitudinal (Z) dans le sens entraînant la descente des fluides emportés dans la vis. Le moteur (5) est préférablement alimenté par une énergie renouvelable d'origine éolienne ou photovoltaïque par exemple. De préférence, une vitesse de rotation nominale du tube (2) est comprise entre 1 tour / min et 600 tour / min, de préférence entre 10 tour / min et 240 tour / min, de préférence entre 30 tour/min et 120 tour/ min, de préférence entre 50 tour/min et 80 tour / min.The device according to the invention further comprises a motor (5), preferably an electric motor, configured to drive the tube (2) and the screw (3) in rotation around the longitudinal axis (Z) in the direction causing the descent of the fluids carried in the screw. The motor (5) is preferably powered by renewable energy of wind or photovoltaic origin for example. Preferably, a nominal speed of rotation of the tube (2) is between 1 revolution / min and 600 revolution / min, preferably between 10 revolution / min and 240 revolution / min, preferably between 30 revolution / min and 120 revolution / min, preferably between 50 rpm and 80 rpm.

[0034] Le moteur (5), comprenant un stator et un rotor configuré pour tourner relativement au stator, peut être couplé de différentes manières aux autres composants du dispositif selon l'invention, ou à des composants ne faisant pas partie de l'invention, afin de produire l’entrainement en rotation du tube (2) et de la vis (3) autour de l'axe longitudinal (Z). Dans une variante du dispositif comprenant un arbre de guidage (16) rigidement couplé à la vis (3) et au tube (2), le rotor peut être couplé directement à l’arbre de guidage (16) comme illustré à laThe motor (5), comprising a stator and a rotor configured to rotate relative to the stator, can be coupled in different ways to the other components of the device according to the invention, or to components not forming part of the invention. , in order to produce the rotational drive of the tube (2) and of the screw (3) around the longitudinal axis (Z). In a variant of the device comprising a guide shaft (16) rigidly coupled to the screw (3) and to the tube (2), the rotor can be coupled directly to the guide shaft (16) as illustrated in

Figure 8. Le stator doit être fixé par rapport au rotor pour empêcher la rotation du moteur plutôt que du tube (2) et de la vis (3). Comme illustré à la Figure 8, le stator peut être fixé par une pluralité de bouées, de préférence au moins trois bouées, qui sont ancrées au fond du plan d’eau. Si le dispositif est proche d’un rivage, il peut être possible de fixer le stator au rivage.Figure 8. The stator must be fixed relative to the rotor to prevent rotation of the motor rather than the tube (2) and screw (3). As shown in Figure 8, the stator can be attached by a plurality of buoys, preferably at least three buoys, which are anchored to the bottom of the body of water. If the device is close to a shore, it may be possible to secure the stator to the shore.

[0035] Dans une variante comprenant un arbre de guidage (16) couplé à la vis (3) par des paliers permettant une rotation de la vis relativement à l’arbre de guidage, le stator du moteur (5) est fixé rigidement à l’arbre de guidage (16) et, comme illustré à la Figure 1, le rotor est couplé à une surface extérieure du tube et entraine en rotation le tube (2) au travers d’un moyen de couplage, comme par exemple un engrenage comprenant une première roue dentée couplée solidement au rotor du moteur et une seconde roue dentée couplée solidement à une surface extérieure du tube (2), ou par un système de courroies de transmission. Pour empêcher l’arbre de guidage (16) de tourner plutôt que le tube (2) et la vis (3), l’arbre de transmission peut être ancré au fond du plan d’eau de sorte à lui empêcher une rotation autour de l’axe longitudinal (Z). De préférence, l’arbre de guidage (16) est ancré au fond du plan d’eau en lui laissant des libertés de rotations autour de l’axe vertical et de tout axe horizontal, perpendiculaire à l’axe vertical et parallèle à la surface du plan d’eau.In a variant comprising a guide shaft (16) coupled to the screw (3) by bearings allowing rotation of the screw relative to the guide shaft, the motor stator (5) is rigidly fixed to the guide shaft (16) and, as illustrated in Figure 1, the rotor is coupled to an outer surface of the tube and rotates the tube (2) through a coupling means, such as for example a gear comprising a first toothed wheel firmly coupled to the rotor of the motor and a second toothed wheel firmly coupled to an outer surface of the tube (2), or by a system of transmission belts. To prevent the guide shaft (16) from rotating rather than the tube (2) and the screw (3), the transmission shaft can be anchored to the bottom of the body of water so as to prevent it from rotating around the longitudinal axis (Z). Preferably, the guide shaft (16) is anchored to the bottom of the body of water, leaving it freedom of rotation around the vertical axis and any horizontal axis, perpendicular to the vertical axis and parallel to the surface. of the body of water.

[0036] Dans une autre variante du dispositif indépendante de la présence ou non d’un arbre de guidage (16) illustrée à la Figure 4, le rotor du moteur est couplé à la surface extérieure du tube (2) au travers d’un moyen de couplage, comme par exemple un engrenage comprenant une première roue dentée couplée solidement au rotor du moteur et une seconde roue dentée couplée solidement à la surface extérieure du tube (2), ou par un système de courroies de transmission. Le stator doit être fixé par rapport au rotor pour empêcher la rotation du moteur plutôt que du tube (2) et de la vis (3). Comme illustré à la Figure 4, le stator peut être fixé par une pluralité de bouées (6), de préférence au moins trois bouées, qui sont ancrées au fond du plan d’eau. Si le dispositif est proche d’un rivage, il peut être possible de fixer le stator au rivage. Afin de rigidifier le système, le stator peut être couplé à la surface extérieure du tube par l'intermédiaire d’un palier permettant la rotation du tube relativement au stator (cf. Figure 4).In another variant of the device independent of the presence or absence of a guide shaft (16) illustrated in Figure 4, the motor rotor is coupled to the outer surface of the tube (2) through a coupling means, such as for example a gear comprising a first toothed wheel solidly coupled to the rotor of the motor and a second toothed wheel solidly coupled to the outer surface of the tube (2), or by a system of transmission belts. The stator must be fixed relative to the rotor to prevent rotation of the motor rather than the tube (2) and the screw (3). As illustrated in Figure 4, the stator can be fixed by a plurality of buoys (6), preferably at least three buoys, which are anchored to the bottom of the body of water. If the device is close to a shore, it may be possible to secure the stator to the shore. In order to stiffen the system, the stator can be coupled to the outer surface of the tube via a bearing allowing the rotation of the tube relative to the stator (see Figure 4).

[0037] Le dispositif flottant (6) illustré dans les Figures 4 et 8, permet de maintenir le stator du moteur (5) dans une position sensiblement immobile dans un référentiel terrestre, et empêcher le stator du moteur (5) de tourner autour de [axe du rotor ou le moteur (5) de se déplacer autour de l’axe longitudinal (Z) à cause de la résistance opposée par le tube (2) pour tourner autour de l’axe longitudinal (Z).The floating device (6) illustrated in Figures 4 and 8, makes it possible to maintain the motor stator (5) in a substantially immobile position in a terrestrial reference, and to prevent the motor stator (5) from rotating around [axis of the rotor or the motor (5) to move around the longitudinal axis (Z) because of the resistance opposed by the tube (2) to rotate around the longitudinal axis (Z).

[0038] De préférence, le moteur est électrique et alimenté au travers d’un câble électrique. Par exemple, le câble électrique peut passer au travers de l’arbre de guidage (16) et rejoindre un site de production d’électricité en étant déposé sur le fond du plan d’eau tel que représenté à la[0038] Preferably, the motor is electric and powered through an electric cable. For example, the electric cable can pass through the guide shaft (16) and reach an electricity production site by being placed on the bottom of the body of water as shown in Fig.

Figure 1 par la ligne traitillée. De préférence, le moteur peut délivrer une puissance comprise entre 100 kW et 100 MW, de préférence entre 1MW et 10 MW.Figure 1 by the dashed line. Preferably, the motor can deliver a power of between 100 kW and 100 MW, preferably between 1 MW and 10 MW.

Dispositif flottant (6)Floating device (6)

[0039] Le dispositif selon l'invention comprend un dispositif flottant (6) configuré pour, d’une part, fixer le stator du moteur (5) par rapport à son rotor, afin d’assurer que le moteur entraîne bien la rotation du tube et de la vis et non la rotation du stator (voir discussion dans la section précédente) et, d'autre part, maintenir au moins une partie de l'ouverture amont (2u) émergée au-dessus d'une surface du plan d'eau (13) lorsque l'ouverture aval (2d) est ancrée au fond du plan d'eau. L'ancrage de l'ouverture aval (2d) au fond du plan d'eau est telle que : - l'ouverture amont (2u) au moins partiellement émergée est à une distance (L) d'une verticale de l'ouverture aval (2d) mesurée le long d'un axe horizontal normal à la verticale, de sorte qu'un rapport (L/H) de la distance (L) à la profondeur (H) est inférieur à 1.75,The device according to the invention comprises a floating device (6) configured to, on the one hand, fix the stator of the motor (5) with respect to its rotor, in order to ensure that the motor actually drives the rotation of the tube and the screw and not the rotation of the stator (see discussion in the previous section) and, on the other hand, to maintain at least a part of the upstream opening (2u) emerged above a surface of the plane d water (13) when the downstream opening (2d) is anchored to the bottom of the body of water. The anchoring of the downstream opening (2d) to the bottom of the body of water is such that: - the upstream opening (2u) at least partially emerged is at a distance (L) from a vertical of the downstream opening (2d) measured along a horizontal axis normal to the vertical, such that a ratio (W/H) of distance (L) to depth (H) is less than 1.75,

- lors de la rotation du tube (2) entrainé par le moteur (5) autour de l'axe longitudinal (Z), des volumes discrets (7) d'air séparés les uns des autres par un continuum d'eau du plan d'eau sont entraînés depuis l’atmosphère à l’endroit de l'ouverture amont (2u) vers l'ouverture aval (2d), comprimant les volumes discrets (7) d'air lorsque les volumes discrets (7) d'air se déplacent vers l'ouverture aval (2d).- during the rotation of the tube (2) driven by the motor (5) around the longitudinal axis (Z), discrete volumes (7) of air separated from each other by a continuum of water from the plane of water are drawn from the atmosphere at the location of the upstream opening (2u) towards the downstream opening (2d), compressing the discrete volumes (7) of air when the discrete volumes (7) of air move towards the downstream opening (2d).

[0040] Le dispositif flottant (6) peut comprendre plusieurs bouées pour fixer le stator du moteur (5). Pour le tube (2), le dispositif comprend un ou plusieurs ballasts pour compenser la flottation créée par lair entraîné dans le tube. II peut être ancré au fond de l’eau, comme illustré à laThe floating device (6) may include several buoys to fix the motor stator (5). For the tube (2), the device comprises one or more ballasts to compensate for the flotation created by the air entrained in the tube. It can be anchored to the bottom of the water, as shown in

Figure 8. II peut être attaché solidement, ou au travers d’un palier ou d’une rotule, au tube (2) ou à la vis (3).Figure 8. It can be attached solidly, or through a bearing or a ball joint, to the tube (2) or to the screw (3).

Compression de l’airAir compression

[0041] Lorsque le dispositif selon l'invention fonctionne, le tube (2) et en particulier l'ouverture aval (2d) sont donc maintenus au moyen de l’ancrage (4) et du dispositif flottant (6) sous la surface du plan d’eau (13), excepté une portion au moins de l’ouverture amont (2u). L'ouverture amont (2u) est au moins partiellement émergée au-dessus de la surface du plan d’eau (13) afin de permettre l’entrée d'air issu de l’atmosphère située au-dessus du plan d’eau vers l’intérieur du tube (2). En état de fonctionnement, l’axe longitudinal (Z) est donc incliné de manière telle que le rapport (L/H) est inférieur à 1.75. De préférence, l’axe longitudinal (Z) n’est pas parfaitement vertical (i.e., L/H > 0) et L/H de préférence au moins égal à 0.1 , de préférence au moins égal à 0.2 . Le moteur (5) est actionné pour activer la rotation du tube (2) et de la vis (3) autour de l’axe longitudinal (Z). L’énergie consommée par le moteur est l'énergie que le dispositif de la présente invention s’emploie à stocker sous forme d’air comprimé. Une partie de cette énergie peut être récupérée à loisir dans un deuxième temps en décompressant l’air ainsi comprimé.When the device according to the invention operates, the tube (2) and in particular the downstream opening (2d) are therefore maintained by means of the anchor (4) and the floating device (6) under the surface of the body of water (13), except for at least a portion of the upstream opening (2u). The upstream opening (2u) is at least partially emerged above the surface of the body of water (13) in order to allow the entry of air from the atmosphere situated above the body of water towards the inside of the tube (2). In working order, the longitudinal axis (Z) is therefore inclined in such a way that the ratio (L/H) is less than 1.75. Preferably, the longitudinal axis (Z) is not perfectly vertical (i.e., L/H > 0) and L/H preferably at least equal to 0.1, preferably at least equal to 0.2. The motor (5) is actuated to activate the rotation of the tube (2) and the screw (3) around the longitudinal axis (Z). The energy consumed by the motor is the energy that the device of the present invention seeks to store in the form of compressed air. Part of this energy can be recovered at leisure in a second step by decompressing the air thus compressed.

[0042] En fonction du rapport (L / H), des dimensions de la vis, et des dimensions du tube (2) notamment, chaque rotation du tube et de la vis permet à un volume discret (7) d’air issu de l'atmosphère au-dessus du plan d’eau d'entrer via l’ouverture amont (2u). Chaque volume discret (7) d'air est enfermé dans le tube (2) dans un pas de la vis et se déplace d’un pas de vis à chaque rotation de la vis (3) autour de l’axe longitudinal (Z). Dans le dispositif selon l'invention représenté à la Figure 1, approximativement 30 % de l’ouverture amont (2u) est émergée, et le volume discret d'air (7) formé à chaque rotation du tube (2) est contenu dans un pas de vis défini entre une surface de la vis (3s), la surface intérieure du tube (2s), et une surface de contact du volume discret d'air (7) avec le continuum d’eau (12c). En particulier, la surface de la vis (3s) et la surface intérieure du tube (2s) empêchent le volume discret d’air (7) de remonter vers la surface de l’eau, et entraînent le volume discret d'air (7) vers l’ouverture aval (2d) du tube et le fond du plan d’eau.[0042] Depending on the ratio (L / H), the dimensions of the screw, and the dimensions of the tube (2) in particular, each rotation of the tube and the screw allows a discrete volume (7) of air from the atmosphere above the body of water to enter via the upstream opening (2u). Each discrete volume (7) of air is enclosed in the tube (2) in one pitch of the screw and moves one screw pitch with each rotation of the screw (3) around the longitudinal axis (Z) . In the device according to the invention shown in Figure 1, approximately 30% of the upstream opening (2u) is emerged, and the discrete volume of air (7) formed at each rotation of the tube (2) is contained in a screw pitch defined between a surface of the screw (3s), the inner surface of the tube (2s), and a contact surface of the discrete volume of air (7) with the continuum of water (12c). In particular, the surface of the screw (3s) and the inner surface of the tube (2s) prevent the discrete volume of air (7) from rising towards the surface of the water, and entrain the discrete volume of air (7 ) towards the downstream opening (2d) of the tube and the bottom of the body of water.

[0043] A chaque rotation du tube (2) du dispositif selon l'invention autour de l’axe longitudinal (Z), les volumes discrets d’air (7) emprisonnés à chaque pas de vis sont ainsi entrainés vers le pas de vis suivant jusqu’à atteindre l’ouverture aval par la rotation du tube (2). Les volumes discrets d'air sont séparés les uns des autres par un continuum d’eau issue du plan d’eau.[0043] With each rotation of the tube (2) of the device according to the invention around the longitudinal axis (Z), the discrete volumes of air (7) trapped at each screw pitch are thus driven towards the screw pitch following until reaching the downstream opening by the rotation of the tube (2). The discrete volumes of air are separated from each other by a continuum of water from the body of water.

Lorsque le dispositif selon l'invention est en fonctionnement, il contient donc un continuum d’eau, c’est-à-dire une certaine quantité d’eau telle qu’il existe un chemin au sein du passage fluidique hélicoïdal continu situé à l’intérieur du tube qui traverse celui-ci sur l’entièreté de la longueur de tube (Lt), depuis l'ouverture aval (2d) vers l’ouverture amont (2u), le chemin étant entièrement immergé dans la certaine quantité d’eau et ne traversant donc pas les volumes discrets d'air (7).When the device according to the invention is in operation, it therefore contains a continuum of water, that is to say a certain quantity of water such that there is a path within the continuous helical fluidic passage located at the inside the tube which crosses the latter over the entire length of the tube (Lt), from the downstream opening (2d) towards the upstream opening (2u), the path being entirely immersed in the certain quantity of water and therefore not passing through the discrete volumes of air (7).

[0044] Les volumes discrets (7) d’air sont donc espacés à chaque pas de vis le long de la vis (3) et du tube (2) en des positions correspondant à chaque tour de la vis. La pression du volume discret (7) d’air dans un pas de vis donné est sensiblement égale à la pression du continuum d’eau (12c) dans ce même pas de vis, qui est lui-même en équilibre avec la pression de l’eau du plan d’eau à une profondeur identique à celle du volume discret (7) d’air. Comme les ouvertures amont (2u) et aval (2d) du tube (2) sont séparées l’une de l’autre par une distance verticale (H), le transfert par une rotation de la vis (3) d’un volume discret (7) d’air d’un premier pas de vis à un second pas de vis adjacent et en aval du premier, d’une distance égale à la hauteur (dx) du pas de vis, entraîne une descente correspondante égale au produit de la hauteur (dx) du pas de vis et du cosinus de langle formé avec la verticale par l’axe longitudinal (Z) entre le premier et le second pas de vis. Comme la pression de l'eau augmente d’environ 1 bar tous les 10 m, la pression des volumes discrets (7) d'air peut rapidement augmenter avec la rotation de la vis (3) et la descente d’un pas de vis au suivant des volumes discrets (7) d'air vers l’ouverture aval (2d) du tube, située à une profondeur (H) par rapport à l’ouverture amont (2u).The discrete volumes (7) of air are therefore spaced out at each thread pitch along the screw (3) and the tube (2) in positions corresponding to each turn of the screw. The pressure of the discrete volume (7) of air in a given screw pitch is substantially equal to the pressure of the water continuum (12c) in this same screw pitch, which is itself in equilibrium with the pressure of the water of the body of water at a depth identical to that of the discrete volume (7) of air. As the upstream (2u) and downstream (2d) openings of the tube (2) are separated from each other by a vertical distance (H), the transfer by rotation of the screw (3) of a discrete volume (7) of air from a first screw pitch to a second screw pitch adjacent and downstream of the first, by a distance equal to the height (dx) of the screw pitch, causes a corresponding descent equal to the product of the height (dx) of the thread and the cosine of the angle formed with the vertical by the longitudinal axis (Z) between the first and the second thread. As the water pressure increases by approximately 1 bar every 10 m, the pressure of the discrete volumes (7) of air can rapidly increase with the rotation of the screw (3) and the descent of a screw thread following discrete volumes (7) of air towards the downstream opening (2d) of the tube, located at a depth (H) relative to the upstream opening (2u).

Réservoir immergé (9)Submerged tank (9)

[0045] Le dispositif selon l’invention comprend un réservoir immergé (9) configuré pour stocker de l’énergie sous forme d’une réserve d'air comprimé. Le réservoir est donc entièrement compris sous la surface du plan d’eau. Selon l'invention, le réservoir immergé est en communication fluidique avec l’ouverture aval (2d) du tube (2) et est configuré pour recevoir l’air préalablement comprimé atteignant l'ouverture aval (2d) et s'échappant du tube (2) au travers de celle-ci. Dans les modes de réalisation de l'invention représentés dans les Figures 1 à 4 et 8, le réservoir immergé est une vessie souple retenue au fond du plan d’eau par des ancrages (4) au travers de câbles. Alternativement ou conjointement, le réservoir (9) peut être fixé à l’arbre de guidage (16) qui est lui-même ancré dans le fond du plan d’eau comme illustré à la Figure 1.The device according to the invention comprises a submerged tank (9) configured to store energy in the form of a reserve of compressed air. The reservoir is therefore entirely contained below the surface of the water body. According to the invention, the submerged tank is in fluid communication with the downstream opening (2d) of the tube (2) and is configured to receive the previously compressed air reaching the downstream opening (2d) and escaping from the tube ( 2) through it. In the embodiments of the invention shown in Figures 1 to 4 and 8, the submerged tank is a flexible bladder retained at the bottom of the body of water by anchors (4) through cables. Alternatively or together, the tank (9) can be attached to the guide shaft (16) which is itself anchored to the bottom of the body of water as shown in Figure 1.

Dans les modes de réalisation illustrés dans les Figures 4 et 8, le réservoir immergé (9) est ancré directement au fond du plan d’eau au moyen d’un ancrage du réservoir. De manière similaire à l’ancrage (4) de l'ouverture aval (2d) du tube (2), l’ancrage du réservoir peut comprendre, alternativement ou concomitamment, un palier, une rotule, des pieux, une structure rigide, un câble, une masse de béton ou de métal, ou une combinaison quelconque de ces éléments. Comme illustré dans les Figures 3 et 8, le réservoir peut également être empêché de remonter vers la surface du plan d’eau au moyen de plusieurs ancrages. Des réservoirs immergés adaptés à la présente invention, dont la paroi du réservoir (9p) est flexible sont disponibles sur le marché dans le domaine du stockage d’énergie sous forme d'air comprimé sous l’eau (UW-CAES) auprès de plusieurs entreprises. Par exemple Hydrostor ouIn the embodiments illustrated in Figures 4 and 8, the submerged tank (9) is anchored directly to the bottom of the body of water by means of a tank anchor. Similar to the anchoring (4) of the downstream opening (2d) of the tube (2), the anchoring of the reservoir may comprise, alternatively or concomitantly, a bearing, a ball joint, piles, a rigid structure, a cable, a mass of concrete or metal, or any combination thereof. As shown in Figures 3 and 8, the tank can also be prevented from rising to the surface of the water body by means of several anchors. Submerged tanks adapted to the present invention, the wall of the tank (9p) of which is flexible are available on the market in the field of energy storage in the form of underwater compressed air (UW-CAES) from several businesses. For example Hydrostor or

Thin Red Line Aerospace proposent de tels réservoirs.Thin Red Line Aerospace offer such tanks.

[0046] De préférence, le réservoir immergé (9) a une capacité maximale d’air comprimé pouvant être stocké comprise entre 100 m° et 10000 m°, de préférence entre 1000 et 5000 m°.Preferably, the submerged tank (9) has a maximum capacity of compressed air that can be stored between 100 m° and 10000 m°, preferably between 1000 and 5000 m°.

De préférence, l’air comprimé est stocké dans le réservoir à une pression (P) comprise entre 3 et 50 bar, de préférence entre 8 et 20 bar, correspondant à des profondeurs (H) d'immersion d’environ 80 à 200 m. De préférence, le réservoir immergé (9) a une capacité de stockage d’énergie maximale comprise entre 30 et 1700 MWh, de préférence entre 100 et 1000 MWh.Preferably, the compressed air is stored in the tank at a pressure (P) of between 3 and 50 bar, preferably between 8 and 20 bar, corresponding to immersion depths (H) of approximately 80 to 200 m . Preferably, the submerged tank (9) has a maximum energy storage capacity of between 30 and 1700 MWh, preferably between 100 and 1000 MWh.

[0047] Sur la Figure 1 (les dimensions ne sont pas à l’échelle), le réservoir immergé (9) comprend une ouverture du réservoir (21) immergé surplombant l’ouverture aval (2d) du tube et configurée de sorte que de l’air comprimé s’échappant depuis l’ouverture aval (2d) dans le plan d’eau et remontant verticalement dans le plan d’eau entre dans le réservoir immergé au travers de l’ouverture du réservoir (21). Telle que représentée sur la Figure 1, la communication fluidique entre le réservoir immergé (9) et l’ouverture aval (2d) est unidirectionnelle et ne permet donc pas de réinjecter lair comprimé du réservoir immergé (9) vers l’intérieur du tube (2). Le conduit d'évacuation d'air comprimé (20) du réservoir immergé (9) tel que représenté à laIn Figure 1 (the dimensions are not to scale), the submerged tank (9) comprises an opening of the submerged tank (21) overhanging the downstream opening (2d) of the tube and configured so that the compressed air escaping from the downstream opening (2d) in the body of water and rising vertically in the body of water enters the submerged tank through the tank opening (21). As shown in Figure 1, the fluid communication between the submerged tank (9) and the downstream opening (2d) is unidirectional and therefore does not allow compressed air to be reinjected from the submerged tank (9) inside the tube ( 2). The compressed air discharge duct (20) from the submerged tank (9) as shown in

Figure 1 permet d’évacuer l’air comprimé stocké dans le réservoir vers un lieu de consommation situé à la surface du plan d’eau. Le lieu de consommation peut par exemple comprendre une turbine dans laquelle l’énergie de l’air comprimé est transformée en énergie mécanique. Un alternateur couplé en rotation avec la turbine peut transformer l’énergie mécanique ainsi produite en énergie électrique. L’évacuation de lair comprimé directement par le conduit d’évacuation d’air comprimé (20) du réservoir immergé (9) vers une turbine située à la surface du plan d’eau a cependant le défaut que lair se décompressant au niveau de la sortie se refroidit brusquement et suit la courbe adiabatique (C) représentée par la courbe continue à la Figure 5. La température de l’air à la sortie de la turbine peut être inférieure à -100°C selon la pression (P) de stockage.Figure 1 allows the compressed air stored in the tank to be evacuated to a place of consumption located on the surface of the body of water. The place of consumption can for example include a turbine in which the energy of the compressed air is transformed into mechanical energy. An alternator coupled in rotation with the turbine can transform the mechanical energy thus produced into electrical energy. The evacuation of compressed air directly through the compressed air evacuation pipe (20) of the submerged tank (9) towards a turbine located on the surface of the body of water, however, has the defect that the air decompressing at the level of the outlet cools abruptly and follows the adiabatic curve (C) represented by the continuous curve in Figure 5. The air temperature at the outlet of the turbine can be lower than -100°C depending on the pressure (P) of storage .

[0048] Dans une variante alternative, représentée à la Figure 4, l’air comprimé peut être réintroduit dans le tube (2) par un conduit d’évacuation d’air comprimé (20) du réservoir immergé (9) vers le tube (2). L'air comprimé veut remonter à la surface et doit pour cela entraîner la rotation de la vis (3) autour de l’axe longitudinal (Z). A l'inverse du processus de compression discuté plus haut, les volumes discrets (7) d’air passent à chaque rotation de la vis d’un pas au suivant, jusqu’à atteindre l’ouverture amont (2u). Le moteur (5) est configuré en mode générateur dont la rotation du rotor entrainée par la rotation de la vis (3) et du tube (2) permet de fournir de l’énergie électrique et d’ainsi récupérer (une partie de) l'énergie fournie par le moteur pour stocker l’air comprimé dans le réservoir. Il est clair qu’il n’est pas indispensable que le générateur et le moteur (5) soient combinés, et deux unités distinctes peuvent être envisagées, mais l’utilisation d’une seule unité combinant les deux fonctions de moteur et de générateur semble intéressante.In an alternative variant, shown in Figure 4, the compressed air can be reintroduced into the tube (2) by a compressed air discharge conduit (20) from the submerged tank (9) to the tube ( 2). The compressed air wants to rise to the surface and must therefore cause the screw (3) to rotate around the longitudinal axis (Z). Contrary to the compression process discussed above, the discrete volumes (7) of air pass with each rotation of the screw from one step to the next, until reaching the upstream opening (2u). The motor (5) is configured in generator mode, the rotation of the rotor driven by the rotation of the screw (3) and the tube (2) makes it possible to supply electrical energy and thus to recover (part of) the energy supplied by the engine to store the compressed air in the tank. It is clear that it is not essential for the generator and the motor (5) to be combined, and two separate units can be envisaged, but the use of a single unit combining the two functions of motor and generator seems interesting.

[0049] Dans le réservoir, l’air est stocké à une pression sensiblement égale à la pression deIn the tank, the air is stored at a pressure substantially equal to the pressure of

Veau du plan d’eau entourant le réservoir. Dans le réservoir sous forme de vessie souple tel que représenté à la Figure 1, lair compressé surplombe et est en contact direct avec l’eau du plan d’eau au travers d’une interface air / eau du réservoir. La pression de l’air au sein du réservoir immergé (9) est donc égale à la pression de l’eau à une profondeur égale à celle de interface air / eau du réservoir, qui est à une profondeur d’environ (H), soit à une pression (P) d’environ,Calf from the body of water surrounding the reservoir. In the reservoir in the form of a flexible bladder as shown in Figure 1, the compressed air overhangs and is in direct contact with the water of the body of water through an air / water interface of the reservoir. The air pressure within the submerged tank (9) is therefore equal to the water pressure at a depth equal to that of the air / water interface of the tank, which is at a depth of approximately (H), either at a pressure (P) of approximately,

P [bar] = (H [m] / 10 [m / bar]) + Pa [bar], avec Pa désignant la pression atmosphérique au niveau du plan d’eau ; en général, Pa = 1 bar.P [bar] = (H [m] / 10 [m / bar]) + Pa [bar], with Pa designating the atmospheric pressure at the level of the water body; in general, Pa = 1 bar.

Compression adiabatique ou isothermeAdiabatic or isothermal compression

[0050] En l'absence d’échanges thermiques, l'air se réchauffe lors de sa compression de manière adiabatique et peut atteindre des températures élevées. A titre d'exemple, une quantité d'air atmosphérique comprimé à partir d’une pression de 1 bar et d’une température de 20°C en vue d'atteindre une pression de 11 bar, soit la pression atteinte à une profondeur de 100 m sous l’eau, peut dépasser 400°C en température. De telles températures induisent des contraintes sur les matériaux utilisés pour réaliser le tube (2), la vis (3), ainsi que le réservoir immergé (9), entre autres. De plus, comme indiqué plus haut, cette élévation de la température de l’air lors de la compression engendre un travail supplémentaire pour comprimer l’air, ce travail supplémentaire étant perdu lors du refroidissement de l’air dans le réservoir immergé (9).[0050] In the absence of heat exchange, the air heats up during its compression adiabatically and can reach high temperatures. For example, a quantity of atmospheric air compressed from a pressure of 1 bar and a temperature of 20°C in order to reach a pressure of 11 bar, i.e. the pressure reached at a depth of 100 m under water, can exceed 400°C in temperature. Such temperatures induce stresses on the materials used to make the tube (2), the screw (3), as well as the submerged tank (9), among others. In addition, as indicated above, this rise in the temperature of the air during compression generates additional work to compress the air, this additional work being lost during the cooling of the air in the submerged tank (9) .

[0051] La Figure 5 montre un cycle thermodynamique du volume d'air en fonction de la pression (P) ou de manière équivalente, de la profondeur dans le plan d’eau lors d’une phase de compression (A) d’un volume (V7) d’un volume discret (7) d’air, de stockage (B) de l'air comprimé dans le réservoir (9) au fond du plan d’eau, et décompression (C) de l’air stocké. La ligne continue indique le cycle adiabatique (i.e., sans échange thermique avec l’extérieur). Le segment de courbe continue (A) caractérise le travail fourni pour comprimer un volume (V / V7 = 100%) d'air d’une pression initiale, Pa = 1 bar à une pression (P) atteinte à une profondeur (H). Le travail (WW) est laire de la surface sous la courbe de compression comprise dans un segment de volume (dV) (ie, W=[pdV). La pression est approximativement liée à la profondeur par l'expression mentionnée plus haut, p [bar] = (h [m] / 10 [m / bar]) + 1 [bar], où Pa := 1 bar.[0051] Figure 5 shows a thermodynamic cycle of the air volume as a function of the pressure (P) or equivalently, of the depth in the body of water during a compression phase (A) of a volume (V7) of a discrete volume (7) of air, storage (B) of the compressed air in the tank (9) at the bottom of the body of water, and decompression (C) of the stored air . The solid line indicates the adiabatic cycle (i.e., without heat exchange with the outside). The continuous curve segment (A) characterizes the work done to compress a volume (V / V7 = 100%) of air from an initial pressure, Pa = 1 bar to a pressure (P) reached at a depth (H) . The work (WW) is the area under the compression curve included in a volume segment (dV) (ie, W=[pdV). Pressure is approximately related to depth by the expression mentioned above, p [bar] = (h [m] / 10 [m / bar]) + 1 [bar], where Pa:= 1 bar.

[0052] On voit à la profondeur (H) (ou à la pression (P)), que lors du stockage de lair comprimé dans le réservoir au fond du plan d’eau, l’air perd la chaleur accumulée lors de la compression en la dispersant dans l’eau entourant le réservoir. L'énergie de réchauffement de l’air est ainsi perdu et ne peut être récupéré lors de la décompression. Ce refroidissement de l’air stocké se traduit par une diminution du volume visible dans le segment (B) de la ligne continue qui descend verticalement indiquant une diminution du volume sans modification de la pression, puisque l'air demeure à la profondeur (H).We see at the depth (H) (or at the pressure (P)), that during the storage of the compressed air in the tank at the bottom of the body of water, the air loses the heat accumulated during the compression by dispersing it in the water surrounding the tank. The heating energy of the air is thus lost and cannot be recovered during decompression. This cooling of the stored air results in a decrease in the volume visible in the segment (B) of the solid line which descends vertically indicating a decrease in volume without modification of the pressure, since the air remains at the depth (H) .

[0053] Une décompression adiabatique suit le segment (C) de la courbe continue dans le sens de la flèche. Lors de la décompression adiabatique, l'air se refroidit en se dilatant. Le travail (VW) récupéré est l’aire de la surface sous la courbe de décompression comprise dans un segment de volume (dV) (ie. W= f p dV). On peut voir que l’hystérésis du cycle de compression et décompression adiabatique défini par la courbe continue est caractérisée par de sévères pertes d’énergie.[0053] An adiabatic decompression follows the segment (C) of the continuous curve in the direction of the arrow. During adiabatic decompression, air cools as it expands. The work (VW) recovered is the area of the surface under the decompression curve included in a volume segment (dV) (ie. W= f p dV). It can be seen that the hysteresis of the adiabatic compression and decompression cycle defined by the continuous curve is characterized by severe energy losses.

[0054] En pratique, une compression purement adiabatique est impossible. Les échanges thermiques lors de la compression de l’air ne sont pas nuls car l’air des volumes discrets (7) peut transmettre sa chaleur à l’eau du plan d’eau entourant le tube à travers la paroi du tube, et / ou au continuum d’eau (12c) à l’intérieur du tube. Cependant, il est clair qu’une solution permettant d’augmenter le transfert de chaleur depuis l'air des volumes discrets (7) vers l’eau du plan d’eau lors de la compression diminue l’énergie de compression à fournir au dispositif selon l'invention. De manière analogue, une solution permettant d’augmenter le transfert de chaleur depuis l’eau du plan d’eau vers l’air des volumes discrets (7) lors de la décompression augmenterait l'énergie récupérée. Un système caractérisé par des transferts de chaleur parfait, permettant de maintenir une température constante est appelé isotherme et est représenté sur la Figure 5 par des courbes pointillées. En comparant les courbes pointillées et continues de laIn practice, purely adiabatic compression is impossible. The heat exchanges during the compression of the air are not zero because the air of the discrete volumes (7) can transmit its heat to the water of the body of water surrounding the tube through the wall of the tube, and / or to the water continuum (12c) inside the tube. However, it is clear that a solution making it possible to increase the heat transfer from the air of the discrete volumes (7) to the water of the body of water during compression reduces the compression energy to be supplied to the device. according to the invention. Similarly, a solution to increase the heat transfer from the water of the body of water to the air of the discrete volumes (7) during decompression would increase the energy recovered. A system characterized by perfect heat transfers, making it possible to maintain a constant temperature is called isothermal and is represented in Figure 5 by dotted curves. By comparing the dotted and solid curves of the

Figure 5, on peut voir que l’aire d’une hystérésis d’un cycle isotherme est sensiblement inférieure à celle d’un cycle adiabatique. La présente invention propose une solution pour obtenir un cycle de compression / décompression plus efficace, s’écartant d’un cycle adiabatique et se rapprochant d’un cycle isotherme. La solution proposée comprend la fourniture d’une structure (8) à une partie de la surface intérieure du tube (2)Figure 5, it can be seen that the area of a hysteresis of an isothermal cycle is significantly lower than that of an adiabatic cycle. The present invention proposes a solution for obtaining a more efficient compression/decompression cycle, deviating from an adiabatic cycle and approaching an isothermal cycle. The proposed solution includes the provision of a structure (8) to a part of the inner surface of the tube (2)

Partie structurée du tube (8)Structured part of the tube (8)

[0055] Le dispositif selon l'invention propose une solution pour augmenter le transfert de chaleur entre les volumes discrets (7) d’air et l'eau du continuum d’eau (12c) présent dans le tube (2). En particulier, la surface intérieure du tube (2s) comprend une partie structurée du tube (8) configurée pour soulever et transférer un volume d'eau du continuum d'eau (12c) vers les volumes discrets (7) d'air à chaque rotation du tube (2). Le volume d’eau embarqué par la structure retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes (129), refroidissant ainsi les volumes discrets (7) d'air au fur et à mesure que ceux-ci sont comprimés.The device according to the invention proposes a solution for increasing the heat transfer between the discrete volumes (7) of air and the water of the water continuum (12c) present in the tube (2). In particular, the inner surface of the tube (2s) comprises a structured portion of the tube (8) configured to lift and transfer a volume of water from the continuum of water (12c) to the discrete volumes (7) of air at each rotation of the tube (2). The volume of water carried by the structure falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops (129), thus cooling the discrete volumes (7) of air as they are compressed.

Le niveau de refroidissement augmente avec la proportion du volume de gouttes (12g) étant vaporisé (12v) lors de la chute de celles-ci à travers les volumes discrets (7) d’air car la chaleur latente des gouttes d’eau consomme beaucoup d’énergie calorifique tirée des volumes discrets (7) d'air.The level of cooling increases with the proportion of the volume of drops (12g) being vaporized (12v) during the fall of these through the discrete volumes (7) of air because the latent heat of the water drops consumes much heat energy drawn from the discrete volumes (7) of air.

[0056] La Figure 7 représente plusieurs vues en coupe normale à l’axe longitudinal (Z) du tube du dispositif (2) selon l'invention en fonctionnement, à différents stades du transfert de l’eau du continuum par les parois structurées du tube dans les volumes discrets (7) d’air suivi par la chute et l’évaporation (12v) de cette eau sous forme de gouttes (12g). Quatre cavités sont représentées sur la surface intérieure du tube, représentant quatre stries vues en coupe. Les stries sont configurées pour emmener de l’eau du continuum lors de la rotation du tube (dans le sens des aiguilles d’une montre à la Figure 7). Lors du fonctionnement du dispositif selon l'invention, au moins une portion de la partie structurée du tube (8) est en contact avec les volumes discrets (7) d’air et plonge dans le continuum d’eau avec la rotation du tube (2), étant ainsi mise en contact avec celui-ci comme illustré à la Figure 7(a). Au fur et à mesure de la rotation du tube (2), la partie structurée du tube (8) émerge du continuum d’eau comme illustré à la Figure 7(b). Les stries de la partie structurée sont configurées comme des poches qui recueillent chacune une partie du volume d’eau sous forme de petits volumes d’eau, le sortant du continuum d’eau lors de la rotation du tube (2). Les stries emportent chacune avec elles les petits volumes d’eau du continuum d’eau vers des positions surplombant le volume discret d'air comme illustré à la Figure 7(c). Par effet de la gravité, les petits volumes d’eau se détachent de la partie structurée du tube (8) comme illustré à la Figure 7(d). Ils retombent sous forme de gouttes (12g), telle une pluie, vers le continuum d’eau en traversant le volume discret (7) d'air.[0056] Figure 7 shows several views in section normal to the longitudinal axis (Z) of the tube of the device (2) according to the invention in operation, at different stages of the transfer of water from the continuum by the structured walls of the tube in discrete volumes (7) of air followed by the fall and evaporation (12v) of this water in the form of drops (12g). Four cavities are shown on the inner surface of the tube, representing four cross-sectional ridges. The ridges are configured to draw water from the continuum as the tube rotates (clockwise in Figure 7). During operation of the device according to the invention, at least a portion of the structured part of the tube (8) is in contact with the discrete volumes (7) of air and plunges into the continuum of water with the rotation of the tube ( 2), thereby being brought into contact therewith as shown in Figure 7(a). As the tube (2) rotates, the structured part of the tube (8) emerges from the water continuum as shown in Figure 7(b). The ridges of the structured part are configured as pockets that each collect a part of the water volume in the form of small volumes of water, taking it out of the water continuum during the rotation of the tube (2). The ridges each carry with them the small volumes of water from the water continuum to positions overhanging the discrete volume of air as shown in Figure 7(c). By effect of gravity, the small volumes of water are detached from the structured part of the tube (8) as illustrated in Figure 7(d). They fall in the form of drops (12g), like rain, towards the water continuum by crossing the discrete volume (7) of air.

Les gouttes traversant le volume discret d’air offrent ainsi une surface d’échange importante entre le continuum et l’air des volumes discrets et permet de vaporiser un volume (12v) important d’eau avec la consommation d’énergie calorifique correspondante, réduisant ainsi sensiblement la température du volume discret d’air correspondant. De plus, les transferts thermiques entre les gouttes tombant dans l’air et cet air est améliorée grâce au frottement de l’air contre les gouttes qui se déplacent au sein de celui-ci. Cette solution est avantageuse par rapport à celle proposée dans US2012/0119510 discutée dans la section « arrière-plan technologique » supra car à l’aire de l’interface eau / air entre le continuum d’eau (12c) et les volumes discrets d’air déjà décrits, on ajoute ici l’aire de l'interface entre les gouttes (12g) et les volumes discrets d'air, qui est sensiblement supérieure à la première aire. En conséquence, l'échange de chaleur est sensiblement supérieur avec le dispositif de la présente invention qu'avec celui de US2012/0119510. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les parties structurées du tube (8) et de préférence de la vis sont telles qu’en plus de favoriser la formation et chute de gouttes d’eau qui s’évaporent au contact des volumes discrets d’air réchauffés pendant la compression, permettent également la formation d’un film d’eau qui adhère aux surfaces et augmente aussi l'interface eau / air et l'échange de chaleur entre les deux phases. En plus de la surface structurée, les surfaces du tube et de la vis peuvent comprendre un traitement de surface ou une couche de revêtement hydrophile favorisant l’adhesion de l’eau aux dites surfaces.The drops passing through the discrete volume of air thus offer a large exchange surface between the continuum and the air of the discrete volumes and makes it possible to vaporize a large volume (12v) of water with the corresponding calorific energy consumption, reducing thus substantially the temperature of the corresponding discrete volume of air. In addition, the heat transfer between the drops falling in the air and this air is improved thanks to the friction of the air against the drops which move within it. This solution is advantageous compared to that proposed in US2012/0119510 discussed in the "technological background" section above because at the area of the water / air interface between the water continuum (12c) and the discrete volumes of air already described, we add here the area of the interface between the drops (12g) and the discrete volumes of air, which is substantially greater than the first area. Consequently, the heat exchange is substantially higher with the device of the present invention than with that of US2012/0119510. In a preferred embodiment of the present invention, the structured parts of the tube (8) and preferably of the screw are such that, in addition to promoting the formation and fall of drops of water which evaporate on contact with the volumes discrete amounts of air heated during compression, also allow the formation of a film of water which adheres to the surfaces and also increases the water/air interface and the heat exchange between the two phases. In addition to the structured surface, the surfaces of the tube and the screw may include a surface treatment or a hydrophilic coating layer promoting the adhesion of water to said surfaces.

[0057] L'air chauffé lors de la compression est donc refroidi par de l’eau et de la vapeur d’eau issue du continuum d’eau dont la température est inférieure à celle de l’air en cours de compression. Au fur et à mesure de la compression des volumes discrets (7) d’air, de la chaleur est ainsi transférée de l’air vers les gouttes d’eau et le continuum d’eau. En retombant dans le continuum d’eau, les gouttes ainsi chauffées (si pas totalement vaporisées) augmentent la température du continuum d’eau. Une portion d’eau du continuum d’eau peut ainsi dépasser la température d’évaporation et augmenter ainsi la pression partielle de vapeur dans les volumes discrets (7) d’air. Le volume d’eau évaporé à partir de gouttes (12g) de petites dimensions (et offrant une aire d’interface avec l'air très importante) est bien supérieur au volume évaporé à partir de l'interface entre le continuum d’eau et les volumes discrets d’air. La chaleur absorbée par le continuum d’eau (12c) par transfert à travers son interface avec l’air et par la chute des gouttes non volatilisées est transférée du continuum d’eau vers l’eau du plan d’eau entourant le — dispositif qui assure le rôle de réservoir ou amortisseur thermique. De préférence, le dispositif selon l'invention est installé dans un plan d’eau avec une inertie thermique telle qu’un écart de température de l’eau du plan d’eau avant et après avoir reçu un apport de chaleur associé à la compression d’une quantité d’air équivalente au remplissage complet du réservoir immergé (9) est inférieur à 50°C, de préférence inférieur à 10°C, de préférence inférieur à 1°C. La chaleur est transférée du continuum d’eau vers l’eau du plan d’eau entourant le dispositif par conduction de chaleur au travers des parois du tube et / ou par un écoulement ou échange entre l’eau du continuum d’eau et l’eau du plan d’eau à l’extérieur du tube (2). Dans ce dernier cas, l'échange d’eau entre le continuum et l’extérieur du tube est par exemple réalisé par circulation d’eau du continuum le long du passage fluidique hélicoïdal depuis l'ouverture amont (2u) vers l’ouverture aval (2d) ou vice-versa.The air heated during compression is therefore cooled by water and water vapor from the water continuum, the temperature of which is lower than that of the air being compressed. As the discrete volumes (7) of air are compressed, heat is thus transferred from the air to the water drops and the water continuum. By falling back into the water continuum, the drops thus heated (if not completely vaporized) increase the temperature of the water continuum. A portion of water in the water continuum can thus exceed the evaporation temperature and thus increase the partial vapor pressure in the discrete volumes (7) of air. The volume of water evaporated from drops (12g) of small dimensions (and offering a very large interface area with the air) is much greater than the volume evaporated from the interface between the continuum of water and discrete volumes of air. The heat absorbed by the water continuum (12c) by transfer through its interface with the air and by the fall of the non-volatilized drops is transferred from the water continuum to the water of the body of water surrounding the — device which acts as a reservoir or thermal damper. Preferably, the device according to the invention is installed in a body of water with a thermal inertia such as a difference in temperature of the water of the body of water before and after having received a heat input associated with the compression of a quantity of air equivalent to the complete filling of the submerged tank (9) is less than 50°C, preferably less than 10°C, preferably less than 1°C. Heat is transferred from the water continuum to the water in the body of water surrounding the device by heat conduction through the walls of the tube and/or by flow or exchange between the water in the water continuum and the water from the body of water outside the tube (2). In the latter case, the exchange of water between the continuum and the outside of the tube is for example carried out by circulation of water from the continuum along the helical fluid passage from the upstream opening (2u) to the downstream opening (2d) or vice versa.

[0058] Selon l'invention, la partie structurée du tube (8) recouvre au moins 20 % d’une aire de la surface intérieure du tube (2s). La partie structurée du tube (8) recouvre de préférence entre 30 et 100 % de l'aire de la surface intérieure du tube (2s), de préférence entre 50 et 70 % de l’aire de la surface intérieure du tube (2s). Elle peut être distribuée régulièrement ou irrégulièrement le long du tube, et comprendre plusieurs parties distinctes. Par exemple, la partie structurée du tube (8) peut recouvrir une partie de la surface intérieure du tube qui est continue depuis l’ouverture amont (2u) jusqu’à l’ouverture aval (2d). Dans un autre exemple, la partie structurée du tube (8) occupe une portion seulement de la longueur du tube adjacente à l'ouverture aval (2d) du tube (2). Dans un autre exemple, la partie structurée du tube (8) comprend différentes sous-parties distinctes et séparées les unes des autres, situées à intervalles de distance réguliers le long du tube (2), pour moduler le volume d’eau transporté par les stries à chaque rotation ainsi que le volume des petits volumes d’eau embarquée dans chaque strie.According to the invention, the structured part of the tube (8) covers at least 20% of an area of the inner surface of the tube (2s). The structured part of the tube (8) preferably covers between 30 and 100% of the area of the inner surface of the tube (2s), preferably between 50 and 70% of the area of the inner surface of the tube (2s) . It can be distributed regularly or irregularly along the tube, and comprise several distinct parts. For example, the structured part of the tube (8) can cover a part of the inner surface of the tube which is continuous from the upstream opening (2u) to the downstream opening (2d). In another example, the structured part of the tube (8) occupies only a portion of the length of the tube adjacent to the downstream opening (2d) of the tube (2). In another example, the structured part of the tube (8) comprises different sub-parts distinct and separated from each other, located at regular distance intervals along the tube (2), to modulate the volume of water transported by the streaks at each rotation as well as the volume of the small volumes of water embarked in each streak.

[0059] Des exemples de parties structurées du tube (8) sont représentées à la Figure 6. Pour chacune d'elle, des vues de haut, en coupe transversale, et en perspective sont représentées, de gauche à droite sur la Figure 6. La partie structurée du tube (8) selon l'invention comprend des structurations configurées pour emporter, retenir, et libérer de l’eau du continuum vers les volumes discrets (7) d'air, par l'effet de la gravité préférablement combinée avec l'effet de capillarité, au fur et à mesure de la rotation du tube (2).Examples of structured parts of the tube (8) are shown in Figure 6. For each of them, top, cross-sectional and perspective views are shown, from left to right in Figure 6. The structured part of the tube (8) according to the invention comprises structurings configured to carry, retain, and release water from the continuum towards the discrete volumes (7) of air, by the effect of gravity preferably combined with the capillarity effect, as the tube (2) rotates.

[0060] Dans un premier mode de réalisation de la partie structurée du tube (8) selon l'invention représenté dans les Figures 6(a-a) à 6(a-c), celle-ci comprend deux striations (18), les stries d’une striation étant parallèles entre elles et croisant les stries de l’autre striation selon un angle supérieur à zéro et de préférence sensiblement à angle droit, visible à l'intersection des directrices des stries (Sx). Dans le cas illustré à la Figure 6(a-a), les stries des striations (18) occupent l'aire représentée en ombragé (pointillé) et ont une largeur de strie (Sw). Si les stries sont séparées par une distance égale à Sw, alors les stries recouvreraient 75 % de la partie structurée du tube (8). La Figure 6(a-b) est une vue en coupe transversale des stries, dans laquelle une section d’une strie est d’une forme triangulaire et la profondeur d’une des strie (Sd) est mesurée selon la direction normale à la surface intérieure du tube (2s) non recouverte par une strie et adjacente à la strie. La Figure 6(a-c) représente une vue en perspective de la partie structurée du tube des Figures 6(a-a) et 6(a-b), dans laquelle les deux familles de stries sont représentées.In a first embodiment of the structured part of the tube (8) according to the invention represented in Figures 6(a-a) to 6(a-c), this comprises two striations (18), the striations of one striation being parallel to each other and crossing the streaks of the other striation at an angle greater than zero and preferably substantially at a right angle, visible at the intersection of the directrix of the streaks (Sx). In the case illustrated in Figure 6(a-a), the ridges of the striations (18) occupy the area shown shaded (dotted) and have a ridge width (Sw). If the ridges are separated by a distance equal to Sw, then the ridges would cover 75% of the structured part of the tube (8). Figure 6(a-b) is a cross-sectional view of the ridges, in which a section of a ridge is of a triangular shape and the depth of one of the ridges (Sd) is measured along the direction normal to the inner surface of the tube (2s) not covered by a ridge and adjacent to the ridge. Figure 6(a-c) represents a perspective view of the structured part of the tube of Figures 6(a-a) and 6(a-b), in which the two families of grooves are represented.

[0061] Dans un deuxième mode de réalisation de la partie structurée du tube (8) selon l'invention représenté aux Figures 6(b-a) à 6(b-c), celle-ci comprend deux striations (18), les stries d’une striation étant parallèles entre elles et croisant les stries de l’autre striation selon un angle de préférence droit mesuré à l'intersection des directrices des stries (Sx). Dans le cas illustré à la Figure 6(b-a), les stries des striations (18) ont une largeur de strie (Sw). Si les stries sont séparées par une distance égale à Sw, alors les stries recouvreraient 75 % de la partie structurée du tube (8). La Figure 6(b-b) est une vue en coupe transversale des stries, dans laquelle une section d’une strie est d’une forme courbe, de préférence semi-circulaire ou semi-elliptique et la profondeur d’une des strie (Sd) est mesurée selon la direction normale à la surface intérieure du tube (2s) non recouverte par une strie et adjacente à la strie. LaIn a second embodiment of the structured part of the tube (8) according to the invention shown in Figures 6(b-a) to 6(b-c), this comprises two striations (18), the striations of a striation being parallel to each other and crossing the striation of the other striation according to a preferably right angle measured at the intersection of the directrix of the striation (Sx). In the case illustrated in Figure 6(b-a), the ridges of the striations (18) have a ridge width (Sw). If the ridges are separated by a distance equal to Sw, then the ridges would cover 75% of the structured part of the tube (8). Figure 6(b-b) is a cross-sectional view of the ridges, in which a section of a ridge is of a curved shape, preferably semi-circular or semi-elliptical, and the depth of one of the ridges (Sd) is measured along the direction normal to the inner surface of the tube (2s) not covered by a ridge and adjacent to the ridge. There

Figure 6(b-c) représente une vue en perspective de la partie structurée du tube des Figures 6(b-a) et 6(b-b), dans laquelle les deux familles de stries sont représentées.Figure 6(b-c) represents a perspective view of the structured part of the tube of Figures 6(b-a) and 6(b-b), in which the two families of grooves are represented.

[0062] Dans un troisième mode de réalisation de la partie structurée du tube (8) selon l'invention représenté dans les Figures 6(c-a) à 6(c-c), celle-ci comprend une pluralité de cavités distribuées de manière régulière sur la partie structurée du tube (8). Les cavités peuvent être hémisphérique, polygonales, carrées, etc. Dans le cas illustré à la Figure 6(c-a), des cavités hémisphériques, coniques, et carrées occupent l’aire représentée en pointillé. Dans le cas des cavités hémisphériques ou coniques, celles-ci sont séparées par une distance égale au double du diamètre maximal d’une cavité. Les cavités hémisphériques ou coniques recouvrent donc en moyenne 8.7 % de la partie structurée du tube (8) dans cet exemple. La Figure 6(c-b) est une vue en coupe des cavités, dans laquelle une section d’une cavité hémisphérique est d’une forme semi-circulaire, une section d’une cavité conique est de forme triangulaire, et une section d’une cavité carrée (ou polygonale) est carrée. Les cavités ont une profondeur de cavité (Sd) mesurée selon la direction normale à la surface intérieure du tube (2s) non recouverte par une cavité et adjacente à la cavité. La Figure 6(c-c) représente une vue en perspective de la partie structurée du tube des Figures 6(c-a) et 6(c-b).In a third embodiment of the structured part of the tube (8) according to the invention represented in Figures 6(c-a) to 6(c-c), the latter comprises a plurality of cavities distributed in a regular manner on the structured part of the tube (8). Cavities can be hemispherical, polygonal, square, etc. In the case illustrated in Figure 6(c-a), hemispherical, conical, and square cavities occupy the area shown in dotted lines. In the case of hemispherical or conical cavities, these are separated by a distance equal to twice the maximum diameter of a cavity. The hemispherical or conical cavities therefore cover on average 8.7% of the structured part of the tube (8) in this example. Figure 6(c-b) is a sectional view of the cavities, in which a section of a hemispherical cavity is of a semicircular shape, a section of a conical cavity is of a triangular shape, and a section of a square (or polygonal) cavity is square. The cavities have a cavity depth (Sd) measured along the direction normal to the inner surface of the tube (2s) not covered by a cavity and adjacent to the cavity. Figure 6(c-c) shows a perspective view of the structured part of the tube of Figures 6(c-a) and 6(c-b).

[0063] Dans un quatrième mode de réalisation de la partie structurée du tube (8) selon l'invention représenté dans les Figures 6(d-a) à 6(d-c), celle-ci comprend une striation (18) composée de stries parallèles entre elles. Dans le cas illustré à la Figure 6(d-a), les stries des striations (18) occupent l’aire représentée en pointillé. Elles peuvent être séparées par une distance égale, par exemple, au triple de la largeur d’une strie (Sw). Les stries recouvrent ainsi % de la partie structurée du tube (8). La Figure 6(d-b) est une vue en coupe des stries, dans laquelle une section d’une strie est d’une forme semi-circulaire, triangulaire ou carrée. Tout autre profil est envisageable. La profondeur d’une des strie (Sd) est mesurée selon la direction normale à la surface intérieure du tube (2s) non recouverte par une strie et adjacente à la strie.In a fourth embodiment of the structured part of the tube (8) according to the invention represented in Figures 6(d-a) to 6(d-c), the latter comprises a striation (18) composed of parallel streaks between they. In the case illustrated in Figure 6(d-a), the streaks of the striations (18) occupy the area shown in dotted lines. They can be separated by a distance equal, for example, to three times the width of a stripe (Sw). The ridges thus cover % of the structured part of the tube (8). Figure 6(d-b) is a cross-sectional view of the ridges, in which a section of a ridge is of a semi-circular, triangular or square shape. Any other profile is possible. The depth of one of the ridges (Sd) is measured along the direction normal to the inner surface of the tube (2s) not covered by a ridge and adjacent to the ridge.

La Figure 6(d-c) représente une vue en perspective des stries de la partie structurée du tube 25 des Figures 6(d-a) et 6(d-b).Figure 6(d-c) shows a perspective view of the ridges of the structured portion of the tube 25 of Figures 6(d-a) and 6(d-b).

[0064] La partie structurée du tube (8) peut comprendre des gorges ou rainures ou stries comme représenté aux Figures 6(a-a), 6(b-a) et 6(d-a), des cavités comme représenté à laThe structured part of the tube (8) may comprise grooves or grooves or ridges as shown in Figures 6(a-a), 6(b-a) and 6(d-a), cavities as shown in

Figure 6(c-a), ou des renfoncements, ou des gorges. De préférence, la partie structurée du tube (8) comprend une ou plusieurs striations du tube (18) comprenant un nombre de stries du tube aptes à emporter un volume d’eau du continuum d’eau (12c) sous formes de petits volumes d’eau, vers les volumes discrets (7) d’air correspondants par l’effet combiné de la gravité et de la capillarité. De préférence, une strie du tube a, - une profondeur de strie du tube (Sd) mesurée le long d'une direction radiale normale à l'axe longitudinal (Z) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, et - une largeur de strie du tube (Sw) mesurée dans une direction tangentielle orthogonale à une directrice de la strie (Sx), comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm.Figure 6(c-a), or recesses, or grooves. Preferably, the structured part of the tube (8) comprises one or more striations of the tube (18) comprising a number of ridges of the tube able to take away a volume of water from the water continuum (12c) in the form of small volumes of water, towards the corresponding discrete volumes (7) of air by the combined effect of gravity and capillarity. Preferably, a groove of the tube has, - a groove depth of the tube (Sd) measured along a radial direction normal to the longitudinal axis (Z) comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm , and - a groove width of the tube (Sw) measured in a tangential direction orthogonal to a directrix of the groove (Sx), between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm.

[0065] Les striations du tube (18) couvrent au moins 10%, de préférence au moins 30% d'une aire de la partie structurée du tube (8). De préférence, les striations recouvrent une fraction de l’aire de la partie structurée du tube (8) comprise entre 40 et 90 %, de préférence entre 50 et 80 %.[0065] The striations of the tube (18) cover at least 10%, preferably at least 30% of an area of the structured part of the tube (8). Preferably, the striations cover a fraction of the area of the structured part of the tube (8) comprised between 40 and 90%, preferably between 50 and 80%.

[0066] De préférence, la partie structurée du tube (8) comprend au moins une première striation du tube (18) croisant une deuxième striation du tube (18), étant chacune formée par un nombre de stries, telles que représenté aux Figures 1, 6(a-a) et 6 (b-a). Les stries appartenant à une même striation du tube (18) sont sensiblement parallèles entre elles, et au moins une sélection des stries de la première striation du tube croise au moins une sélection des stries de la deuxième striation du tube.Preferably, the structured part of the tube (8) comprises at least a first groove of the tube (18) crossing a second groove of the tube (18), each being formed by a number of grooves, as shown in Figures 1 , 6(a-a) and 6 (b-a). The ridges belonging to the same ridge of the tube (18) are substantially parallel to each other, and at least a selection of the ridges of the first ridge of the tube intersects with at least a selection of the ridges of the second ridge of the tube.

Partie structurée de la vis (10)Structured part of the screw (10)

[0067] De préférence, le dispositif selon l'invention comprend également une partie structurée de la vis (10) recouvrant au moins 5 % d’une aire de la surface de la vis (3s). De manière similaire à la partie structurée du tube (8), la partie structurée de la vis (10) est configurée pour transférer, à chaque rotation du tube (2), un second volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets (7) d'air, qui retombe par gravité dans les volumes discrets (7) d'air sous forme de gouttes et refroidit ainsi davantage les volumes discrets (7) d'air durant leur compression.Preferably, the device according to the invention also comprises a structured part of the screw (10) covering at least 5% of an area of the surface of the screw (3s). Similar to the structured part of the tube (8), the structured part of the screw (10) is configured to transfer, with each rotation of the tube (2), a second volume of water from the continuum of water to the volumes discrete volumes (7) of air, which falls by gravity into the discrete volumes (7) of air in the form of drops and thus further cools the discrete volumes (7) of air during their compression.

Comme discuté pour la partie structurée de la surface intérieure du tube (2), la partie structurée de la vis (1) peut également comprendre des cavités, des creux ou des rainures tels que décrits à la Figure 6, de forme identique ou différente de celles de la partie structurée du tube (8).As discussed for the structured part of the inner surface of the tube (2), the structured part of the screw (1) can also comprise cavities, hollows or grooves as described in Figure 6, of the same or different shape from those of the structured part of the tube (8).

[0068] De préférence, la partie structurée de la vis (10) comprend des striations de la vis formées par un nombre de stries de la vis. Une strie de la vis a une profondeur de strie de la vis mesurée selon une direction normale à la surface de la vis (2s) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, et une largeur de strie de la vis mesurée dans une direction tangentielle à la surface de la vis (3s) et orthogonale à une directrice de la strie de la vis (18) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm. De préférence, les stries des striations de la vis couvrent au moins 30 % d’une aire de la partie structurée de la vis (10).[0068] Preferably, the structured portion of the screw (10) includes screw ridges formed by a number of screw ridges. A screw groove has a screw groove depth measured along a direction normal to the screw surface (2s) of between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, and a screw groove width measured in a direction tangential to the surface of the screw (3s) and orthogonal to a directrix of the groove of the screw (18) comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm. Preferably, the ridges of the striations of the screw cover at least 30% of an area of the structured part of the screw (10).

[0069] De préférence, la partie structurée de la vis (10) comprend au moins deux striations de la vis, chacune des striations de la vis comprenant un nombre de stries de la vis sensiblement parallèles entre elles, au moins une sélection des stries de la vis de la première striation de la vis croisant au moins une sélection des stries de la vis de la deuxième striation de la vis.Preferably, the structured part of the screw (10) comprises at least two striations of the screw, each of the striations of the screw comprising a number of striations of the screw substantially parallel to each other, at least a selection of the striations of the screw of the first screw ridge crossing at least a selection of the screw ridges of the second screw ridge.

Générateur d’électricitéElectricity generator

[0070] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le fonctionnement du dispositif (1) est réversible, c'est-à-dire que le moteur (5) est électrique et configuré pour fonctionner en mode générateur afin de générer une énergie électrique lorsqu’un rotor du moteur est couplé et entrainé en rotation par le tube (2) en rotation autour de l’axe longitudinal (Z). Lors du fonctionnement du dispositif en mode générateur, le tube (2) est en rotation autour de l’axe longitudinal (Z) dans un sens opposé à celui associé à la compression des volumes discrets (7) d'air. La rotation du tube est activée par l’air comprimé transféré du réservoir (9) vers l’intérieur du tube (2) au voisinage de l’ouverture aval (2d). Comme le tube comprend un continuum d’eau (12c), un volume discret (7) d’air comprimé doit, pour remonter à la surface du plan d’eau, activer la rotation de la vis (3) (et donc du tube) pour passer successivement d’un pas de vis au suivant, jusqu’à atteindre l’ouverture amont (2u). Les volumes discrets (7) d'air issus du réservoir immergé (9) sont décompressés par la rotation du tube (2), au fur et à mesure qu’ils remontent pas à pas vers l’ouverture amont (2u) par chaque rotation de la vis (3) et du tube (2).According to an advantageous embodiment of the invention, the operation of the device (1) is reversible, that is to say that the motor (5) is electric and configured to operate in generator mode in order to generate a electrical energy when a rotor of the motor is coupled and driven in rotation by the tube (2) in rotation around the longitudinal axis (Z). During operation of the device in generator mode, the tube (2) is rotated around the longitudinal axis (Z) in a direction opposite to that associated with the compression of the discrete volumes (7) of air. The rotation of the tube is activated by the compressed air transferred from the reservoir (9) to the inside of the tube (2) near the downstream opening (2d). As the tube comprises a continuum of water (12c), a discrete volume (7) of compressed air must, in order to rise to the surface of the body of water, activate the rotation of the screw (3) (and therefore of the tube ) to pass successively from one thread to the next, until reaching the upstream opening (2u). The discrete volumes (7) of air coming from the submerged tank (9) are decompressed by the rotation of the tube (2), as they rise step by step towards the upstream opening (2u) by each rotation the screw (3) and the tube (2).

[0071] Pour récupérer l’énergie stockée, l’air comprimé issu du réservoir immergé (9) est réinjecté dans la vis afin d’être décompressé en remontant le long de la vis (3) et entraînant ainsi la rotation de la vis (3) et du tube (2) qui entraîne également la rotation du rotor du moteur (5) qui fonctionne en mode générateur. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté à la Figure 4, lors de la compression, l’air comprimé sort du tube par l’ouverture aval (2d) de la vis et pénètre dans la vessie souple. En remontant vers le sommet de la vessie souple, l’air s’échappant de l’ouverture aval se décomprime légèrement, selon la différence de profondeur entre la sortie aval (2d) du tube et l'interface air-eau dans le réservoir immergé (9). L'air entrant dans la vessie souple a donc une pression inférieure à celle de l'ouverture aval (2d) et ne peut être réinjecté dans l’ouverture aval (2d) sans subir une compression additionnelle. Pour pallier cette absence de réversibilité de la circulation de l’air comprimé entre le réservoir immergé (9) et l'ouverture aval (2d), et éviter la mise en œuvre de moyens de compression additionnels, un conduit d’évacuation d’air comprimé peut être installé pour permettre une communication — fluidique entre le réservoir immergé et l’intérieur du tube (2), tel que représenté à la Figure 4.To recover the stored energy, the compressed air from the submerged tank (9) is reinjected into the screw in order to be decompressed by going up along the screw (3) and thus causing the rotation of the screw ( 3) and the tube (2) which also drives the rotation of the rotor of the motor (5) which operates in generator mode. In the embodiment of the invention shown in Figure 4, during compression, the compressed air leaves the tube through the downstream opening (2d) of the screw and enters the flexible bladder. Going up towards the top of the flexible bladder, the air escaping from the downstream opening decompresses slightly, depending on the difference in depth between the downstream outlet (2d) of the tube and the air-water interface in the submerged tank (9). The air entering the flexible bladder therefore has a lower pressure than that of the downstream opening (2d) and cannot be reinjected into the downstream opening (2d) without undergoing additional compression. To overcome this lack of reversibility of the circulation of compressed air between the submerged tank (9) and the downstream opening (2d), and to avoid the implementation of additional compression means, an air evacuation duct tablet can be installed to allow fluid communication between the submerged tank and the inside of the tube (2), as shown in Figure 4.

De préférence, un orifice de sortie de l’air comprimé du réservoir d’air comprimé (9) vers le conduit d’évacuation d’air comprimé est positionné à une extrémité supérieure du réservoir immergé, c’est-à-dire à un endroit du réservoir le plus proche de la surface du plan d’eau, afin de pouvoir vider l’entièreté de l’air comprimé stocké dans le réservoir immergé et exploiter entièrement la capacité de ce dernier. Au fur et à mesure que le réservoir immergé se vide d'air, l'interface air / eau du réservoir remonte à l’intérieur du réservoir immergé jusqu’à atteindre l'extrémité supérieure du réservoir immergé lorsque l’entièreté de l’air comprimé a été évacué de celui-ci. Afin de pouvoir injecter l’entièreté de l’air comprimé issu du réservoir immergé dans le tube (2) et de récupérer un maximum d’énergie par décompression de l’air comprimé, un orifice d’entrée de l’air comprimé du conduit d’évacuation d’air comprimé vers l’intérieur du tube (2) est de préférence positionné au voisinage de l’ouverture aval (2d) afin d’optimiser la récupération d’énergie lors de la décompression de l’air comprimé issu du réservoir, et à une profondeur inférieure à l’extrémité supérieure du réservoir. Il est préférable d’optimiser la position de l’orifice d'entrée du tube (2). II faut donc maximiser la profondeur de l’extrémité supérieure du réservoir, qui doit nécessairement être plus profonde que l’orifice d'entrée, en l'absence d’un moyen de compression de l’air. Pour cette raison, il est préférable de limiter la hauteur du réservoir au-dessus de l’ouverture avale du tube (2). Pour un volume de réservoir donné, cela signifie qu’il est préférable d’étendre latéralement les dimensions du réservoir.Preferably, a compressed air outlet orifice from the compressed air tank (9) to the compressed air discharge duct is positioned at an upper end of the submerged tank, that is to say at a location of the tank closest to the surface of the water body, in order to be able to empty all the compressed air stored in the submerged tank and fully exploit its capacity. As the submerged tank is emptied of air, the air/water interface of the tank rises inside the submerged tank until it reaches the upper end of the submerged tank when all of the air tablet has been evacuated from it. In order to be able to inject all of the compressed air from the submerged tank into the tube (2) and to recover a maximum of energy by decompression of the compressed air, a compressed air inlet orifice of the conduit evacuation of compressed air towards the inside of the tube (2) is preferably positioned in the vicinity of the downstream opening (2d) in order to optimize the recovery of energy during the decompression of the compressed air coming from the reservoir, and at a depth less than the upper end of the reservoir. It is preferable to optimize the position of the tube inlet (2). It is therefore necessary to maximize the depth of the upper end of the tank, which must necessarily be deeper than the inlet, in the absence of a means of compressing the air. For this reason, it is preferable to limit the height of the tank above the downstream opening of the tube (2). For a given tank volume, this means that it is better to expand the tank dimensions laterally.

Le conduit d'évacuation d’air comprimé peut comprendre une vanne contrôlable configurée pour ouvrir ou fermer le conduit d’évacuation d’air comprimé et pour contrôler le débit d’air comprimé réinjecté depuis le réservoir immergé vers l’intérieur du tube (2).The compressed air exhaust duct may include a controllable valve configured to open or close the compressed air exhaust duct and to control the flow of compressed air reinjected from the submerged tank into the tube (2 ).

[0072] De préférence, le dispositif selon l'invention est donc réversible et configuré pour générer une énergie électrique en décomprimant l’air comprimé stocké dans le réservoir immergé (9), en le faisant remonter le long de la vis (3) par volumes discrets (7) d’air entrainant en rotation le tube (2) autour de l’axe longitudinal (Z). Le tube (2) couplé en rotation avec le rotor du générateur d'électricité entrainant le rotor du générateur en rotation, le générateur produisant alors une énergie électrique qui peut être consommée. Dans le dispositif selon l'invention, la présence des parties structurées du tube (8) et préférablement de la vis (10) augmentent le travail extrait lors de la décompression des volumes discrets (7) d’air dans le tube en réchauffant air en phase de décompression.Preferably, the device according to the invention is therefore reversible and configured to generate electrical energy by decompressing the compressed air stored in the submerged tank (9), by causing it to rise along the screw (3) by discrete volumes (7) of air causing the tube (2) to rotate around the longitudinal axis (Z). The tube (2) coupled in rotation with the rotor of the electricity generator driving the rotor of the generator in rotation, the generator then producing electrical energy which can be consumed. In the device according to the invention, the presence of the structured parts of the tube (8) and preferably of the screw (10) increase the work extracted during the decompression of the discrete volumes (7) of air in the tube by heating the air in decompression phase.

[0073] En effet, la température des volumes discrets (7) d’air en cours de décompression et remontant depuis le voisinage de l'ouverture aval (2d) vers l'ouverture amont (2u) diminue avec la pression. Dans le cas d’une décompression de l'air lors de laquelle les échanges thermiques entre les volumes discrets (7) et le continuum d’eau sont faibles, la décompression est proche d’une décompression adiabatique représentée à la Figure 5, segment (C) de la courbe continue, et la température des volumes discrets d'air peut descendre à des températures inférieures à 0°C et à des températures de l’ordre de -100°C et moins selon le taux de décompression. Comme lors de la compression des volumes discrets (7) d'air, les parties structurées du tube (8) et préférablement de la vis (10) dans le dispositif selon l'invention sont configurées pour transférer à chaque rotation du tube (2) un volume d’eau ramassée dans le continuum d’eau (12c) vers les volumes discrets (7) d'air, le volume d’eau retombant par gravité dans les volumes discrets (7) d'air correspondants sous forme de gouttes (12g), réchauffant ainsi les volumes discrets (7) d'air lors de la décompression de ces derniers. Les volumes discrets (7) d'air sont ainsi réchauffés au cours de la décompression, augmentant ainsi le travail pouvant être extrait de la décompression de l’air, se rapprochant ainsi d’un cycle isotherme.Indeed, the temperature of the discrete volumes (7) of air during decompression and rising from the vicinity of the downstream opening (2d) towards the upstream opening (2u) decreases with the pressure. In the case of air decompression during which the heat exchanges between the discrete volumes (7) and the water continuum are weak, the decompression is close to an adiabatic decompression represented in Figure 5, segment ( C) of the continuous curve, and the temperature of the discrete volumes of air can drop to temperatures below 0°C and to temperatures of the order of -100°C and below depending on the rate of decompression. As during the compression of the discrete volumes (7) of air, the structured parts of the tube (8) and preferably of the screw (10) in the device according to the invention are configured to transfer with each rotation of the tube (2) a volume of water collected in the continuum of water (12c) towards the discrete volumes (7) of air, the volume of water falling by gravity into the discrete volumes (7) of corresponding air in the form of drops ( 12g), thus heating the discrete volumes (7) of air during the decompression of the latter. The discrete volumes (7) of air are thus reheated during decompression, increasing the work that can be extracted from decompressing the air, thus approximating an isothermal cycle.

Dans la Figure 5, un cycle de compression-décompression d’un volume discret d’air par un dispositif selon l'invention est représenté par la courbe en traitilés marquée «INV». En comparant les segments (C) de la courbe continue représentant un cycle adiabatique et de la courbe en pointillé représentant un cycle isotherme que l'homme du métier aimerait atteindre, on voit que le cycle selon l'invention se détache clairement du cycle adiabatique et se rapproche du cycle isotherme (sans néanmoins l’atteindre). Grâce au meilleur échange de chaleur entre l’air et Veau environnante, l'énergie pouvant être fournie par le dispositif par la décompression d’une quantité donnée d’air comprimé issue du réservoir immergé (9) est donc supérieure à celle obtenue par un dispositif selon l’art antérieur, tel que décrit dans BE1024212 et même dans US2012/0119510. L'augmentation des échanges thermiques entre l’eau du continuum et les volumes discrets d'air optimise la récupération de l'énergie stockée sous forme d’air comprimé dans le réservoir immergé (9). De plus, elle diminue les contraintes sur les matériaux en contact avec les volumes discrets d’air en augmentant sensiblement la température sub-zéro des volumes discrets d’air avec lesquels ces matériaux sont en contact.In Figure 5, a compression-decompression cycle of a discrete volume of air by a device according to the invention is represented by the dashed curve marked "INV". By comparing the segments (C) of the continuous curve representing an adiabatic cycle and of the dotted curve representing an isothermal cycle that those skilled in the art would like to achieve, it can be seen that the cycle according to the invention is clearly detached from the adiabatic cycle and approaches the isothermal cycle (without however reaching it). Thanks to the better heat exchange between the air and the surrounding water, the energy that can be supplied by the device by the decompression of a given quantity of compressed air from the submerged tank (9) is therefore greater than that obtained by a device according to the prior art, as described in BE1024212 and even in US2012/0119510. The increase in heat exchange between the water in the continuum and the discrete volumes of air optimizes the recovery of the energy stored in the form of compressed air in the submerged tank (9). In addition, it decreases the stresses on the materials in contact with the discrete volumes of air by significantly increasing the sub-zero temperature of the discrete volumes of air with which these materials are in contact.

[0074] Lors de la décompression des volumes discrets (7) d'air, les échanges thermiques entre ceux-ci et le continuum d’eau induit une diminution de la température du continuum d’eau. De préférence, le dispositif selon l'invention est alors configuré pour permettre un transfert de chaleur depuis l’eau du plan d’eau à l’extérieur du tube (2) vers le continuum d’eau afin de limiter la diminution de température du continuum d’eau, cette diminution de température impactant négativement le transfert de chaleur entre le continuum d’eau et les volumes discrets (7) d'air. L'eau du plan d’eau à l’extérieur du tube (2) joue alors le rôle de réservoir de chaleur. Il suffit de permettre un écoulement d’eau permettant l'entrée d’eau du plan d’eau dans le tube par l’une des ouvertures amont ou aval du tube pour former le continuum d’eau (12c) et permettant la sortie du continuum d’eau par l’autre des ouvertures amont ou aval du tube, afin d'assurer un renouvellement continu de l’eau du continuum d’eau (12c) et d’ainsi maintenir sa température sensiblement constante.During the decompression of the discrete volumes (7) of air, the heat exchanges between them and the water continuum induces a decrease in the temperature of the water continuum. Preferably, the device according to the invention is then configured to allow a transfer of heat from the water of the body of water outside the tube (2) towards the continuum of water in order to limit the decrease in temperature of the continuum of water, this decrease in temperature negatively impacting the transfer of heat between the continuum of water and the discrete volumes (7) of air. The water in the body of water outside the tube (2) then acts as a heat reservoir. It suffices to allow a flow of water allowing the entry of water from the body of water into the tube through one of the openings upstream or downstream of the tube to form the continuum of water (12c) and allowing the exit of the water continuum through the other of the upstream or downstream openings of the tube, in order to ensure continuous renewal of the water of the water continuum (12c) and thus to maintain its temperature substantially constant.

[0075] La Figure 5 est un exemple de graphique représentant l’évolution du volume normalisé, (V / V7), d’un volume discret (7) d’air donné de volume initial (V7) en fonction de sa profondeur sous la surface du plan d’eau, h (m)/. La profondeur (h) est directement proportionnelle à la pression du volume discret (7) d'air par la relation, p [bar] = (h [m] / 10 [m / bar]) + 1 [bar]. Le cycle comprend quatre phases (A), (B), (C), (D) indiquées sur la Figure 5 et parcourues dans le sens indiqué par les flèches, pendant lesquelles les variables d’état que sont la température, le volume V / V7, et la pression proportionnelle à la profondeur sous l’eau h (m) du volume discret d’air varient. Comme indiqué supra, la courbe continue représente un cycle adiabatique (i.e, sans échange de chaleur avec l’extérieur), la courbe pointillée représente un cycle isotherme, que l'homme du métier aimerait atteindre, et la courbe traitillée représente un cycle de compression-décompression avec un dispositif selon la présente invention. L'évolution d’un volume discret (7) d'air lors des différentes phases (A), (B), (C), (D) d’un cycle de compression-décompression est discutée. (A) Compression lors de laquelle le volume de l’air diminue avec l'augmentation de la profondeur h(m) et de la pression (p) auxquelles il se trouve. Lors d’une première étape de la compression, entre 0 et 15 m de profondeur environ, le gradient de température entre le volume discret d’air et le continuum d’eau sont négligeables et donc les échanges thermiques sont faibles et la pression et la température de l’air augmentent de manière pratiquement adiabatique suivant la courbe continue d’un cycle adiabatique.[0075] Figure 5 is an example of a graph representing the evolution of the normalized volume, (V / V7), of a discrete volume (7) of given air of initial volume (V7) according to its depth under the surface of the water body, h (m)/. The depth (h) is directly proportional to the pressure of the discrete volume (7) of air by the relation, p [bar] = (h [m] / 10 [m / bar]) + 1 [bar]. The cycle comprises four phases (A), (B), (C), (D) indicated in Figure 5 and traversed in the direction indicated by the arrows, during which the state variables which are the temperature, the volume V / V7, and the pressure proportional to the depth under water h (m) of the discrete volume of air vary. As indicated above, the solid curve represents an adiabatic cycle (i.e., without heat exchange with the outside), the dotted curve represents an isothermal cycle, which the person skilled in the art would like to achieve, and the dashed curve represents a compression cycle. - decompression with a device according to the present invention. The evolution of a discrete volume (7) of air during the different phases (A), (B), (C), (D) of a compression-decompression cycle is discussed. (A) Compression in which the volume of air decreases with increasing depth h(m) and pressure (p) at which it is located. During a first stage of compression, between approximately 0 and 15 m depth, the temperature gradient between the discrete volume of air and the continuum of water are negligible and therefore the heat exchanges are weak and the pressure and the air temperature rise almost adiabatically following the continuous curve of an adiabatic cycle.

Entre environ 15 m et 50 m de profondeur, la température du volume d'air augmente par rapport à celle de la température de Veau du continuum. Sans source de refroidissement la compression continue de manière adiabatique suivant la courbe continue. Afin d’augmenter les échanges thermiques entre le volume discret d’air et le continuum d’eau les gouttes (12g) retombant de la partie structurée de la surface intérieure du tube à travers le volume discret d'air. Grâce à ce refroidissement, la courbe traitillée du cycle selon l'invention se détache du cycle adiabatique et tend vers le cycle isotherme, sans toutefois l’atteindre. Considérant que le travail (W) nécessaire à la compression du volume discret d'air est l'intégrale sous la courbe comprise dans un segment défini par deux valeurs de volume (W= [P dV), on peut visualiser l’économie de travail obtenue par un dispositif selon l'invention par rapport à un cycle adiabatique. (B) Refroidissement du volume discret d'air stocké dans le réservoir immergé (9). La diminution en température du volume discret (7) d'air est le résultat de l'échange thermique avec l’eau du plan d’eau, de manière sensiblement isobare. Le volume de l’air ainsi stocké diminue avec la température. Au début de cette phase de refroidissement, l’air comprimé de manière adiabatique a une température et un volume supérieur à celui de l’air comprimé de manière isotherme, et l’air comprimé avec le dispositif de la présente invention a un volume compris entre les compressions adiabatiques et isothermes. Dans tous les cas, l’air comprimé atteint finalement le même volume correspondant à la température et pression régnant dans le réservoir (9).Between about 15 m and 50 m depth, the temperature of the air volume increases relative to that of the water temperature of the continuum. Without a cooling source, the compression continues adiabatically along the continuous curve. In order to increase the thermal exchanges between the discrete volume of air and the continuum of water the drops (12g) falling from the structured part of the inner surface of the tube through the discrete volume of air. Thanks to this cooling, the dashed curve of the cycle according to the invention detaches itself from the adiabatic cycle and tends towards the isothermal cycle, without however reaching it. Considering that the work (W) necessary to compress the discrete volume of air is the integral under the curve included in a segment defined by two volume values (W= [P dV), one can visualize the saving of work obtained by a device according to the invention with respect to an adiabatic cycle. (B) Cooling of the discrete volume of air stored in the submerged tank (9). The decrease in temperature of the discrete volume (7) of air is the result of heat exchange with the water in the body of water, in a substantially isobaric manner. The volume of air stored in this way decreases with temperature. At the start of this cooling phase, the adiabatically compressed air has a higher temperature and volume than the isothermal compressed air, and the air compressed with the device of the present invention has a volume between adiabatic and isothermal compressions. In all cases, the compressed air finally reaches the same volume corresponding to the temperature and pressure prevailing in the tank (9).

Cette perte de chaleur se traduit par une perte de l’énergie stockée qui ne pourra pas être récupérée. (C) Décompression du volume discret d’air, lors de laquelle le volume de l’air augmente avec la diminution de la profondeur h(m) à laquelle il se trouve. Lors d’une première étape de la décompression (comprise entre 50 m et 35 m environ sur la Figure 5), les échanges thermiques entre le volume discret d’air et le continuum d’eau sont négligeables car le gradient de température entre l’air et l’eau n’est pas important. La pression et la température de l’air diminuent de manière quasi adiabatique suivant la courbe continue de la Figure 5. Lorsque le gradient de température entre l'air froid etThis loss of heat translates into a loss of stored energy that cannot be recovered. (C) Discrete air volume decompression, in which air volume increases with decreasing depth h(m) at which it is located. During a first stage of decompression (between approximately 50 m and 35 m in Figure 5), the heat exchanges between the discrete volume of air and the continuum of water are negligible because the temperature gradient between the air and water is not important. The air pressure and temperature decrease almost adiabatically following the continuous curve in Figure 5. When the temperature gradient between cold air and

Veau plus chaude augmente avec le niveau de décompression (entre environ 35 m et 0 m de profondeur sur la Figure 5), le contact entre les gouttes (12g) tombant de la partie striée de la surface intérieure du tube et l’air du volume discret d’air réchauffe l’air refroidi par la décompression, et la courbe traitilée selon la présente invention se détache de la courbe adiabatique continue et se rapproche, sans la rejoindre, de la courbe en pointillés d’un cycle isotherme. Le volume correspondant à la décompression isotherme est plus élevé que pour la décompression adiabatique, et le travail extrait de la décompression de l'air est donc plus élevé dans le cas isotherme. Le dispositif selon l'invention permet de récupérer l'énergie à un niveau sensiblement supérieur à un cycle adiabatique, et le volume du volume discret d'air en fin de décompression, c’est-à-dire lorsque celui-ci s'échappe dans l’atmosphère au-dessus du plan d’eau au travers de l'ouverture amont (2u) à la fin de la décompression, s’approche des 90% théoriques du volume initial du volume discret d'air. (D) Réchauffement du volume discret d'air, lors duquel la température de l'air décompressé augmente de manière isobare par échange thermique avec l’air de l’atmosphère du plan d’eau jusqu’à atteindre la température de celui-ci, égale à la température initiale du volume discret d’air en début de cycle. Cette énergie emmagasinée dans le volume discret d’air ne peut être récupérée.Warmer calf increases with the decompression level (between about 35 m and 0 m depth in Figure 5), the contact between the drops (12g) falling from the ridged part of the inner surface of the tube and the air of the volume discrete air heats the air cooled by the decompression, and the curve treated according to the present invention detaches from the continuous adiabatic curve and approaches, without joining it, the dotted curve of an isothermal cycle. The volume corresponding to isothermal decompression is higher than for adiabatic decompression, and the work extracted from air decompression is therefore higher in the isothermal case. The device according to the invention makes it possible to recover the energy at a level substantially higher than an adiabatic cycle, and the volume of the discrete volume of air at the end of decompression, that is to say when the latter escapes in the atmosphere above the body of water through the upstream opening (2u) at the end of the decompression, approaches the theoretical 90% of the initial volume of the discrete volume of air. (D) Heating of the discrete volume of air, during which the temperature of the decompressed air increases in an isobaric way by heat exchange with the air of the atmosphere of the body of water until reaching the temperature of this one , equal to the initial temperature of the discrete volume of air at the start of the cycle. This energy stored in the discrete volume of air cannot be recovered.

[0076] Les cycles adiabatiques et isothermes représentés à la Figure 5 sont obtenus sous des hypothèses très fortes difficilement obtenable dans un dispositif du type de celui de la présente invention. Par exemple, le cycle comprenant des compressions et décompressions uniquement adiabatiques (courbe continue) est obtenu sous l’hypothèse que les volumes d'air sont parfaitement isolés thermiquement, et le cycle isotherme (courbe pointillée) est obtenu sous l'hypothèse que les échanges de chaleur entre les volumes discrets d’air et le continuum d’eau sont parfaits de sorte que la température des volumes discrets d'air ne varie pas. Dans la pratique, dans un dispositif du type du dispositif de la présente invention, un cycle parcouru par un volume discret d'air n’est ni complètement adiabatique, ni complètement isotherme.The adiabatic and isothermal cycles represented in FIG. 5 are obtained under very strong hypotheses which are difficult to obtain in a device of the type of that of the present invention. For example, the cycle comprising only adiabatic compressions and decompressions (continuous curve) is obtained under the assumption that the volumes of air are perfectly thermally insulated, and the isothermal cycle (dotted curve) is obtained under the assumption that the exchanges of heat between the discrete volumes of air and the continuum of water are perfect so that the temperature of the discrete volumes of air does not vary. In practice, in a device of the type of the device of the present invention, a cycle traversed by a discrete volume of air is neither completely adiabatic nor completely isothermal.

L'objectif est cependant de le pousser vers un cycle isotherme. Comme illustré dans laThe objective, however, is to push it towards an isothermal cycle. As illustrated in the

Figure 5, le dispositif permet de se rapprocher considérablement d’un cycle isotherme, améliorant ainsi notablement le rendement du dispositif de stockage d’énergie par rapport à un système adiabatique ou proche de celui-ci de l’art antérieur.Figure 5, the device makes it possible to approach an isothermal cycle considerably, thus notably improving the efficiency of the energy storage device compared to an adiabatic system or close to it of the prior art.

[0077] Sur le graphique de la Figure 5, les pertes ou dissipations associées au travail de compression et de décompression du volume discret (7) d’air donné sont proportionnelles à l’aire intérieure des cycles d’hystérésis représentés, et donc inférieures dans le cas isotherme (courbe pointillée) par rapport au cas adiabatique (courbe continue) et l'invention se trouve bien entre les deux extrêmes, relativement proche de l’hystérésis isotherme. Un rendement du stockage est défini comme un ratio d’une énergie ou travail mécanique extrait du dispositif lors de la décompression d’une quantité donnée d'air sur une énergie ou travail mécanique fournie au dispositif lors de la compression de cette même quantité donnée d'air.On the graph of Figure 5, the losses or dissipations associated with the work of compression and decompression of the discrete volume (7) of given air are proportional to the interior area of the hysteresis cycles represented, and therefore lower in the isothermal case (dotted curve) with respect to the adiabatic case (continuous curve) and the invention is indeed between the two extremes, relatively close to the isothermal hysteresis. A storage efficiency is defined as a ratio of an energy or mechanical work extracted from the device during the decompression of a given quantity of air on an energy or mechanical work supplied to the device during the compression of this same given quantity of air. 'air.

[0078] Dans le cas préférable d’un dispositif selon l'invention configuré pour être réversible afin de pouvoir compresser et décompresser l’air, les échanges thermiques entre l’air et le continuum d’eau permettent de rapprocher le cycle ainsi parcouru d’un cycle de type isotherme et de l’éloigner d’un cycle de type adiabatique, diminuant ainsi l’aire de l’hystérésis associé au cycle et donc les pertes associées au stockage de l’énergie sous forme d'air comprimé. En conséquence, le rendement du stockage d’énergie est amélioré dans le dispositif selon l'invention par rapport à celui des dispositifs de l’art antérieur.In the preferable case of a device according to the invention configured to be reversible in order to be able to compress and decompress the air, the heat exchanges between the air and the continuum of water make it possible to bring the cycle thus traversed closer to an isothermal type cycle and to move it away from an adiabatic type cycle, thus reducing the hysteresis area associated with the cycle and therefore the losses associated with the storage of energy in the form of compressed air. Consequently, the efficiency of the energy storage is improved in the device according to the invention compared to that of the devices of the prior art.

Dispositif de collecte (11) d’eau distillée (12)Device for collecting (11) distilled water (12)

[0079] Lors de la compression des volumes discrets (7) d'air, ceux-ci se réchauffent et entrent dans le réservoir immergé (9) à une température supérieure à celle de Veau du plan d’eau entourant le réservoir immergé. L'air ainsi comprimé contient une certaine pression partielle de vapeur d’eau, la vapeur d’eau étant issue de la pression partielle de vapeur d’eau dans l'atmosphère au-dessus du plan d’eau au voisinage de l’ouverture amont (2u), et d’une évaporation des gouttes (12g) issues du continuum d’eau réchauffées vaporisées lors de la compression de l’air. Lors du stockage, l'air comprimé dans le réservoir immergé (9) se refroidit en transmettant sa chaleur à l’eau entourant le réservoir jusqu’à atteindre la température de[0079] During the compression of the discrete volumes (7) of air, these heat up and enter the submerged tank (9) at a temperature higher than that of the water in the body of water surrounding the submerged tank. The air thus compressed contains a certain partial pressure of water vapor, the water vapor being derived from the partial pressure of water vapor in the atmosphere above the body of water in the vicinity of the opening upstream (2u), and an evaporation of the drops (12g) from the continuum of heated water vaporized during the compression of the air. During storage, the compressed air in the submerged tank (9) cools by transmitting its heat to the water surrounding the tank until it reaches the temperature of

Veau du plan d’eau entourant le réservoir immergé. Durant ce processus, la pression de vapeur saturante de l’eau dans l’air comprimé stocké décroit avec la température, provoquant une condensation de la vapeur d’eau à l’intérieur du réservoir immergé (9) formant de l’eau distillée (120).Calf from the body of water surrounding the submerged tank. During this process, the saturation vapor pressure of the water in the stored compressed air decreases with temperature, causing condensation of the water vapor inside the submerged tank (9) forming distilled water ( 120).

[0080] De préférence, le réservoir immergé (9) du dispositif selon Vinvention comprend un dispositif de collecte (11) d’eau distillée (12d) configuré pour recueillir une eau distillée (12d) obtenue par condensation de la réserve d'air comprimé lors de son refroidissement dans le réservoir immergé (9), tel que représenté dans les Figures 2 et 3. Le dispositif de collecte d’eau — distillée (11) est en outre configuré pour évacuer l'eau distillée ainsi collectée vers la surface du plan d'eau (13), à travers un conduit d’évacuation d’eau distillée (14), et comprend de préférence un réceptacle (15) en communication fluidique avec le conduit d'évacuation d’eau distillée (14).Preferably, the submerged tank (9) of the device according to the invention comprises a device (11) for collecting distilled water (12d) configured to collect distilled water (12d) obtained by condensation of the compressed air reserve. during its cooling in the submerged tank (9), as shown in Figures 2 and 3. The distilled water collection device (11) is further configured to discharge the distilled water thus collected towards the surface of the body of water (13), through a distilled water discharge conduit (14), and preferably includes a receptacle (15) in fluid communication with the distilled water discharge conduit (14).

[0081] Sur la Figure 2, le dispositif de collecte d’eau distillée (11) est interne au réservoir immergé (9), et la vapeur d’eau qui condense au contact de l’air comprimé avec une surface intérieure du réservoir (9s) refroidie par l’eau du plan d’eau en contact avec la paroi du réservoir (Op) forme des gouttes s’écoulant par l’effet de la gravité vers l’ouverture du réservoir (21). Un réceptacle (15) de forme similaire à une gouttière surplombant l’ouverture du réservoir (21) est configuré pour collecter les gouttes d’eau distillée s’écoulant le long de la paroi. La paroi du réservoir (9p) comprend un orifice apte à assurer une communication fluidique entre le réceptacle (15) et le conduit d’évacuation d’eau distillée (14).In Figure 2, the distilled water collection device (11) is internal to the submerged tank (9), and the water vapor which condenses on contact with the compressed air with an inner surface of the tank ( 9s) cooled by the water of the body of water in contact with the wall of the tank (Op) forms drops flowing by the effect of gravity towards the opening of the tank (21). A receptacle (15) similar in shape to a gutter overhanging the opening of the tank (21) is configured to collect the drops of distilled water flowing along the wall. The wall of the reservoir (9p) comprises an orifice capable of ensuring fluid communication between the receptacle (15) and the distilled water discharge pipe (14).

[0082] Dans un autre mode de réalisation du dispositif de collecte d’eau distillée (11) selon l'invention représenté en coupe à la Figure 3, celui-ci comprend une bâche souple configurée pour amener les gouttes d’eau distillées condensées au contact de la surface intérieure du réservoir (9s) vers le réceptacle (15). Le réceptacle (15) et la bâche souple ont une symétrie de révolution, et le réceptacle est configuré pour flotter à l'interface air / eau du réservoir au moyen d’une bouée ayant une forme d’un tore. L'eau distillée (12) est évacuée du réceptacle (15) vers la surface du plan d’eau via le conduit d’évacuation d’eau distillée (14) en communication fluidique avec le réceptacle (15). Un tel dispositif de collecte d’eau distillée (11) est configuré pour fonctionner à différents niveaux de remplissage en air comprimé du réservoir (9) grâce à la bouée. Le réceptacle (15) fixé à la bouée est configuré pour monter et descendre à l’intérieur du réservoir immergé (9) en suivant le niveau de l'interface air / eau du réservoir, lui-même dépendant du niveau de remplissage en air comprimé du réservoir (9). La bâche souple est attachée à la bouée et s'adapte également aux variations du niveau de l'interface air / eau du réservoir grâce à sa flexibilité.In another embodiment of the distilled water collection device (11) according to the invention shown in section in Figure 3, the latter comprises a flexible cover configured to bring the drops of condensed distilled water to the contact of the inner surface of the reservoir (9s) towards the receptacle (15). The receptacle (15) and the flexible cover have a symmetry of revolution, and the receptacle is configured to float at the air/water interface of the tank by means of a buoy having the shape of a torus. Distilled water (12) is discharged from the receptacle (15) to the surface of the body of water via the distilled water discharge conduit (14) in fluid communication with the receptacle (15). Such a distilled water collection device (11) is configured to operate at different compressed air filling levels of the tank (9) thanks to the buoy. The receptacle (15) fixed to the buoy is configured to rise and fall inside the submerged tank (9) following the level of the air/water interface of the tank, itself depending on the level of filling with compressed air of the reservoir (9). The flexible cover is attached to the buoy and also adapts to variations in the level of the air / water interface of the tank thanks to its flexibility.

[0083] De préférence, le conduit d'évacuation d’eau distillée (14) du dispositif de collecte d’eau distillée (11) selon l'invention comprend une vanne configurée pour permettre à un utilisateur de contrôler le débit d’eau distillée circulant au travers du conduit d’évacuation d’eau distillée (14).[0083] Preferably, the distilled water discharge conduit (14) of the distilled water collection device (11) according to the invention comprises a valve configured to allow a user to control the flow rate of distilled water flowing through the distilled water discharge pipe (14).

REF [DERNTON 6 Disposiif fottant LI 8 [Partestucturêedutbe 9 [RésenorimmemeREF [DERNTON 6 Floating device LI 8 [Partestucturêedutbe 9 [Résenorimme

Gp [ParoidurésemorGp [Paroiduresemor

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de stockage d'énergie (1) comprenant : - un tube (2) s'étendant le long d'un axe longitudinal (Z) normal à une section transversale du tube avec une longueur de tube (Lt) mesurée le long de l'axe longitudinal (Z) et séparant une ouverture amont (2u) et une ouverture aval (2d) du tube (2), - une vis (3) interne au tube (2), sous une forme d'un filet hélicoïdal s'étendant le long de et centrée sur l'axe longitudinal (Z), e Comprenant une extrémité radiale externe (3e) de la vis (3) jointe de manière continue et rigide et hermétique à une surface intérieure du tube (2s) sur toute une longueur de la vis, et e définissant un passage fluidique hélicoïdal continu à l'intérieur du tube (2) entre l'ouverture amont (2u) et l'ouverture aval (2d), - un ancrage (4) configuré pour ancrer l'ouverture aval (2d) au fond d'un plan d'eau à une profondeur (H), - un moteur (5), de préférence un moteur électrique, configuré pour entrainer en rotation le tube (2) et la vis (3) autour de l'axe longitudinal (Z), - un dispositif flottant (6) configuré pour maintenir au moins une partie de l'ouverture amont (2u) émergée au-dessus d'une surface (13) du plan d'eau (12) lorsque l'ouverture aval (2d) est ancrée au fond du plan d'eau (12), de sorte que : e l'ouverture amont (2u) au moins partiellement émergée est à une distance (L) d'une verticale de l'ouverture aval (2d) mesurée le long d'un axe horizontal normal à la verticale, de sorte qu'un rapport (L / H) de la distance (L) à la profondeur (H) est inférieur à 1.75, e lors de la rotation du tube (2) et de la vis (3) entrainée par le moteur (5) autour de l'axe longitudinal (Z), des volumes discrets (7) d'air séparés les uns des autres par un continuum d'eau (12c) du plan d'eau sont entraînés par la vis en rotation depuis une atmosphère de l'ouverture amont (2u) vers l'ouverture aval (2d), comprimant les volumes discrets (7) d'air au fur et à mesure que les volumes discrets (7) d'air se déplacent vers l'ouverture aval (2d), - un réservoir immergé (9) configuré pour stocker une réserve d'air comprimé, le réservoir immergé (9) étant en communication fluidique avec l'ouverture aval (2d) du tube (2) et ancré au fond du plan d'eau de sorte que les volumes discrets (7) d'air atteignant l’ouverture aval (2d) puissent remplir le réservoir immergé (9), qui est de préférence un réservoir à vessie comprenant une paroi (9p) flexible, caractérisé en ce que, la surface intérieure du tube (2s) comprend une partie structurée du tube (8) représentant au moins 20% d’une aire de la surface intérieure du tube (2s) et configurée pour soulever et entraîner un volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets (7) d'air à chaque rotation du tube (2), qui retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes (12g), dont l’évaporation au moins partielle refroidit les volumes discrets (7) d'air au fur et à mesure que ceux-ci sont comprimés.1. Energy storage device (1) comprising: - a tube (2) extending along a longitudinal axis (Z) normal to a cross section of the tube with a tube length (Lt) measured along of the longitudinal axis (Z) and separating an upstream opening (2u) and a downstream opening (2d) of the tube (2), - a screw (3) internal to the tube (2), in the form of a helical thread extending along and centered on the longitudinal axis (Z), e Comprising an outer radial end (3e) of the screw (3) joined continuously and rigidly and tightly to an inner surface of the tube (2s) on an entire length of the screw, and e defining a continuous helical fluid passage inside the tube (2) between the upstream opening (2u) and the downstream opening (2d), - an anchor (4) configured to anchor the downstream opening (2d) at the bottom of a body of water at a depth (H), - a motor (5), preferably an electric motor, configured to rotate the tube (2) and the screw ( 3) around the longitudinal axis (Z), - a floating device (6) configured to keep at least part of the upstream opening (2u) emerged above a surface (13) of the body of water (12) when the downstream opening (2d) is anchored to the bottom of the body of water (12), so that: e the at least partially emerged upstream opening (2u) is at a distance (L) of a vertical of the downstream opening (2d) measured along a horizontal axis normal to the vertical, such that a ratio (L / H) of distance (L) to depth (H) is less than 1.75, e during the rotation of the tube (2) and the screw (3) driven by the motor (5) around the longitudinal axis (Z), discrete volumes (7) of air separated from each other by a continuum of water (12c) of the body of water are driven by the rotating screw from one atmosphere of the upstream opening (2u) towards the downstream opening (2d), compressing the discrete volumes (7) of air at the as the discrete volumes (7) of air move towards the downstream opening (2d), - a submerged tank (9) configured to store a reserve of compressed air, the submerged tank (9) being in fluid communication with the downstream opening (2d) of the tube (2) and anchored to the bottom of the body of water so that the discrete volumes (7) of air reaching the downstream opening (2d) can fill the submerged tank ( 9), which is preferably a bladder tank comprising a flexible wall (9p), characterized in that the inner surface of the tube (2s) comprises a structured part of the tube (8) representing at least 20% of an area of the inner surface of the tube (2s) and configured to lift and entrain a volume of water from the continuum of water towards the discrete volumes (7) of air with each rotation of the tube (2), which falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops (12g), the at least partial evaporation of which cools the discrete volumes (7) of air as they are compressed. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre un dispositif de collecte d'eau distillée (11) configuré pour, - recueillir une eau distillée (12) obtenue par condensation de la réserve d'air comprimé lors de son refroidissement dans le réservoir immergé (9) et pour - évacuer l'eau distillée ainsi collectée vers la surface du plan d'eau (13), à travers un conduit d’évacuation d’eau distillée (14), le dispositif de collecte d'eau distillée (11) comprenant de préférence un réceptacle (15) en communication fluidique avec le conduit d’évacuation d’eau distillée (14).2. Device according to claim 1, further comprising a device for collecting distilled water (11) configured to, - collect distilled water (12) obtained by condensation of the reserve of compressed air during its cooling in the tank immersed (9) and for - evacuating the distilled water thus collected towards the surface of the body of water (13), through a distilled water evacuation pipe (14), the distilled water collection device ( 11) preferably comprising a receptacle (15) in fluid communication with the distilled water discharge pipe (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la partie structurée du tube (8) comprend une ou plusieurs striations du tube (18) formées par un nombre de stries du tube, dans lequel une strie du tube a, - une profondeur de strie du tube mesurée le long d'une direction radiale normale à l'axe longitudinal (Z) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, et - une largeur de strie du tube mesurée dans une direction tangentielle orthogonale à une directrice de la strie, comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, la ou les striations du tube (18) couvrant au moins 30% d'une aire de la partie structurée du tube (8).3. Device according to claim 1 or 2, in which the structured part of the tube (8) comprises one or more ridges of the tube (18) formed by a number of ridges of the tube, in which a ridge of the tube has, - a depth of the groove of the tube measured along a radial direction normal to the longitudinal axis (Z) comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, and - a width of the groove of the tube measured in a tangential direction orthogonal to a directrix of the streak, comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, the striations of the tube (18) covering at least 30% of an area of the structured part of the tube (8). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une surface de la vis (3s) comprend une partie structurée de la vis (10) représentant au moins 5% d’une aire de la surface de la vis (3s) et apte à transférer, à chaque rotation du tube (2), un second volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets (7) d'air, qui retombe par gravité dans les volumes discrets (7) d'air sous forme de gouttes (12g), dont4. Device according to any of the preceding claims, wherein a surface of the screw (3s) comprises a structured part of the screw (10) representing at least 5% of an area of the surface of the screw (3s). and capable of transferring, on each rotation of the tube (2), a second volume of water from the continuum of water to the discrete volumes (7) of air, which falls by gravity into the discrete volumes (7) of air in the form of drops (12g), of which Vévaporation au moins partielle refroidit ainsi davantage les volumes discrets (7) d'air lors de la compression de ces derniers.The at least partial evaporation thus further cools the discrete volumes (7) of air during the compression of the latter. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la partie structurée de la vis (10) comprend des striations de la vis formées par un nombre de stries de la vis, une strie de la vis ayant une profondeur de strie de la vis mesurée dans une direction normale à la surface de la vis (25) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, et une largeur de strie de la vis mesurée dans une direction tangentielle à la surface de la vis (3s) et orthogonale à une directrice de la strie de la vis (18) comprise entre 1 et 5 mm, de préférence entre 2 et 4 mm, les striations de la vis couvrant au moins 30% d’une aire de la partie structurée de la vis (10).The device of claim 4, wherein the structured portion of the screw (10) comprises screw ridges formed by a number of screw ridges, one screw ridge having a screw ridge depth measured in a direction normal to the surface of the screw (25) comprised between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, and a groove width of the screw measured in a direction tangential to the surface of the screw (3s) and orthogonal to a director of the groove of the screw (18) of between 1 and 5 mm, preferably between 2 and 4 mm, the grooves of the screw covering at least 30% of an area of the structured part of the screw ( 10). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 5, dans lequel la partie structurée comprend une première striation et une deuxième striation, chacune des première et deuxième striations est formée par un nombre de stries sensiblement parallèles entre elles, et dans lequel au moins une sélection des stries de la première striation croise au moins une sélection des stries de la deuxième striation.6. Device according to any one of claims 3 or 5, wherein the structured part comprises a first striation and a second striation, each of the first and second striations is formed by a number of streaks substantially parallel to each other, and in which at at least one selection of the stripes of the first stripe intersects with at least one selection of the stripes of the second stripe. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moteur (5) est électrique et est en outre configuré pour agir comme un générateur et pour générer une énergie électrique lorsqu'un rotor du moteur est entrainé en rotation par le tube (2) et la vis (3) en rotation autour de l'axe longitudinal (Z), la rotation du tube (2) et de la vis étant entraînée par une remontée par un intérieur du tube (2) vers la surface du plan d’eau d’air comprimé introduit dans le tube depuis le réservoir immergé.7. Device according to any one of the preceding claims, in which the motor (5) is electric and is further configured to act as a generator and to generate electrical energy when a rotor of the motor is rotated by the tube. (2) and the screw (3) in rotation around the longitudinal axis (Z), the rotation of the tube (2) and of the screw being driven by a rise by an interior of the tube (2) towards the surface of the plane of compressed air water introduced into the tube from the submerged tank. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la partie structurée du tube (8) est configurée pour entraîner un volume d'eau du continuum d'eau vers les volumes discrets (7) d'air à chaque rotation du tube (2), qui retombe par gravité dans les volumes discrets d'air sous forme de gouttes (12g), réchauffant ainsi les volumes discrets (7) d'air au fur et à mesure que ceux-ci sont décompressés.8. Device according to claim 7, in which the structured part of the tube (8) is configured to drive a volume of water from the continuum of water towards the discrete volumes (7) of air with each rotation of the tube (2) , which falls by gravity into the discrete volumes of air in the form of drops (12g), thus heating the discrete volumes (7) of air as they are decompressed. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un arbre de guidage (16) s'étendant le long de l'axe longitudinal (2).9. Device according to any one of the preceding claims, further comprising a guide shaft (16) extending along the longitudinal axis (2). 10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant en outre un interstice (17) entourant une surface latérale de l'arbre (16s) et séparant la vis (3) de l'arbre de guidage (16) sur toute une longueur de l'arbre, une largeur de l'interstice normale à la surface latérale de l'arbre (16s) étant de préférence comprise entre 1 mm et 10 cm.10. Device according to claim 9, further comprising a gap (17) surrounding a side surface of the shaft (16s) and separating the screw (3) from the guide shaft (16) over an entire length of the shaft, a width of the gap normal to the side surface of the shaft (16s) preferably being between 1 mm and 10 cm. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la longueur de tube (Lt) est comprise entre 10m et 300 m, de préférence entre 20 m et 200 m, de préférence entre 50 m et 150 m.11. Device according to any one of the preceding claims, in which the tube length (Lt) is between 10 m and 300 m, preferably between 20 m and 200 m, preferably between 50 m and 150 m. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une vitesse de rotation nominale du tube (2) entraîné par le moteur (5) est comprise entre 1 tour / min et 600 tour / min, de préférence entre 10 tour/min et 240 tour / min, de préférence entre 30 tour / min et 120 tour / min, de préférence entre 50 tour / min et 80 tour / min.12. Device according to any one of the preceding claims, in which a nominal speed of rotation of the tube (2) driven by the motor (5) is between 1 revolution / min and 600 revolution / min, preferably between 10 revolution / min and 240 rpm, preferably between 30 rpm and 120 rpm, preferably between 50 rpm and 80 rpm. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube (2) a une section circulaire de diamètre interne compris entre 5 cm et 10 m, de préférence entre 10 cm et 5 m, de préférence entre 20 cm et 2 m.13. Device according to any one of the preceding claims, in which the tube (2) has a circular section with an internal diameter of between 5 cm and 10 m, preferably between 10 cm and 5 m, preferably between 20 cm and 2 Mr.