FR2474600A1 - Water wave energy converter with float - has vertically moving carriage and float moving in arcuate path with large horizontal component - Google Patents

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Abstract

The device for conversion of water wave energy into a usable form has a frame (10) and a carriage (11) which moves up and down relative to the frame. A track on the frame set at an angle to the horizontal defines a lower and an upper position. A floating body (20) is displaced on the track from the lower to the upper position by pressure from waves or swell in the sea, wherewith energy generated by the movement of the floating body can be converted to mechanical or other forms of energy.

Description

DISPOSITIF DE CONVERSION D'ENERGIE.  ENERGY CONVERSION DEVICE.

La présente invention se rapporte à un dispositif de conversion d'énergie qui peut être actionné par des vagues de l'océan ou par la houle, et dans lequel l'énergie engendrée par les vagues est convertie en une énergie mécanique ou d'autres formes d'énergie. The present invention relates to an energy conversion device which can be actuated by ocean waves or by swell, and in which the energy generated by the waves is converted into mechanical energy or other forms. of energy.

Jusqu'à maintenant, les tentatives faites pour entrainer des générateurs électriques, des pompes telles que des pompes à piston, et des alternateurs par des dispositifs de conversion d'énergie actionnés par des forces produites par la-mer ne se sont pas avérées particulièrement satisfaisantes pour différentes raisons. En particulier, une des raisons de cet insuccès consiste en ce que la majeure partie de l'énergie est dissipée pendant le fonctionnement du dispositif et que, par conséquent, l'énergie engendrée pour l'application envisagée est insuffisante. Up to now, attempts to drive electric generators, pumps such as piston pumps, and alternators by energy conversion devices powered by forces produced by the sea have not been particularly successful for different reasons. In particular, one of the reasons for this failure consists in that the major part of the energy is dissipated during the operation of the device and that, consequently, the energy generated for the envisaged application is insufficient.

L'invention a pour but de fournir un dispositif de conversion d'énergie qui soit actionné par les vagues de l'océan et qui soit d'une construction simple et d'un fonctionnement efficace. The object of the invention is to provide an energy conversion device which is actuated by ocean waves and which is of simple construction and efficient operation.

Le dispositif de conversion d'énergie selon l'invention comprend un bâti porteur; un chariot pouvant être déplacé vers le haut ou vers le bas par rapport au bati porteur; une voie associée au chariot et orientée d'un certain angle par rapport a l'horizontale de manière à définir une position basse et une position haute; et un flotteur mobile sur la voie de la position basse jusqu'a la position haute sous l'effet de la pression exercée par les vagues de l'océan ou par la houle de manière que de l'énergie produite par mouvement du flotteur puisse être convertie en une énergie mécanique ou en d'autres formes d'énergie. The energy conversion device according to the invention comprises a support frame; a carriage which can be moved up or down relative to the supporting frame; a track associated with the carriage and oriented at a certain angle relative to the horizontal so as to define a low position and a high position; and a float movable on the way from the low position to the high position under the effect of the pressure exerted by the ocean waves or by the swell so that energy produced by movement of the float can be converted into mechanical energy or other forms of energy.

Le bâti porteur peut être de tout type approprié et, dans un mode de realisation, il peut comporter plusieurs montants ou poteaux espacés qui peuvent être accouplés entre eux par des traverses en vue de donner de la rigidité et de la résistance a la structure résultante.  The supporting frame can be of any suitable type and, in one embodiment, it can comprise several uprights or spaced posts which can be coupled together by crosspieces in order to give rigidity and resistance to the resulting structure.

Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le bâti comprend quatre montants espacés qui définissent un rectangle en vue en plan
Chacun des montants précités est relié avantageusement à une voie ou élément de guidage de façon à guider le déplacement du chariot vers le haut ou vers le bas.In a preferred embodiment of the invention, the frame comprises four spaced apart uprights which define a rectangle in plan view
Each of the aforementioned uprights is advantageously connected to a guide track or element so as to guide the movement of the carriage up or down.

Le chariot peut être pourvu de galets ou roues de guidage qui sont engagés dans une voie ou guide correspondant qui est associé au montant respectif. Le chariot a avantageusement un profil rectangulaire en vue en plan. The carriage can be provided with guide rollers or wheels which are engaged in a corresponding track or guide which is associated with the respective upright. The carriage advantageously has a rectangular profile in plan view.

Le chariot comporte une voie associée et,avantageusement,cette voie est inclinée par rapport à l'horizontale de manière à comporter une position haute et une position basse. On peut utiliser une voie pour supporter un flotteur et, de façon idéale, cette voie est placée dans la zone centrale du chariot. The carriage has an associated track and, advantageously, this track is inclined relative to the horizontal so as to have a high position and a low position. A track can be used to support a float, and ideally this track is placed in the central area of the cart.

Cependant, il est plus avantageux d'utiliser deux voies opposees qui sont placées sur des cotés opposés du chariot et qui peuvent avoir toute configuration appropriée, lesdites voies étant par exemple constituées par des profilés ou des cornières qui sont agencés pour supporter des galets ou roues de guidage, eux-mêmes fixés sur la base du flotteur. However, it is more advantageous to use two opposite tracks which are placed on opposite sides of the carriage and which can have any suitable configuration, said tracks being for example constituted by profiles or angles which are arranged to support rollers or wheels guide, themselves fixed on the base of the float.

La voie peut être orientée sur toute sa longueur du même angle constant par rapport a l'horizontale mais, de préférence, elle est pourvue initialement dans sa position basse d'une légère inclinaison ou incurvation dirigée vers le haut et dont la pente augmente sur sa longueur jusqu'a ce que, dans & position haute, la voie soit orientée à peu près parallèlement à un montant du bâti porteur. Egalement, il est préférable que la voie soit incurvée dans sa partie limite supérieure, par comparaison à son extrémité inférieure et à ses parties intermédiaires où elle est de préférence orientée d'un angle constant par rapport à l'horizontale. En fait, il est tres avantageux que la voie ait un profil parabolique. The track can be oriented over its entire length by the same constant angle with respect to the horizontal, but preferably it is initially provided in its low position with a slight inclination or curvature directed upwards and whose slope increases over its length until, in the high position, the track is oriented roughly parallel to an upright of the supporting frame. Also, it is preferable that the track is curved in its upper limit part, by comparison with its lower end and its intermediate parts where it is preferably oriented at a constant angle relative to the horizontal. In fact, it is very advantageous for the track to have a parabolic profile.

Le flotteur peut avoir toute configuration appropriée, mais il se présente avantageusement sous la forme t'un auget ou bac allongé, dont un côté, qui est dirigé vers les vagues de l'océan, est profilé en forme de coque ou de godet en vue d'augmenter la surface d'impact de l'eau. En fait, on peut fixer sur un côté long de l'auget un élément en forme de lame, qui a une section droite transversale incurvée de manière que l'arc formé soit incurvé vers l'intérieur à partir des deux bords opposés de la lame. The float can have any suitable configuration, but it is advantageously in the form of a trough or elongated tank, one side of which, which is directed towards the waves of the ocean, is profiled in the shape of a hull or bucket in view increase the impact surface of the water. In fact, one can fix on a long side of the bucket a blade-shaped element, which has a curved cross-section so that the arc formed is curved inward from the two opposite edges of the blade .

On peut fixer sur le flotteur un moyen de conversion faisant en sorte que l'énergie engendrée par l'impact des vagues sur le flotteur, qui oblige le flotteur à se déplacer de la position basse jusque dans la position haute, puisse être transformee ou convertie en une énergie mécanique ou autre. A conversion means can be attached to the float so that the energy generated by the impact of the waves on the float, which forces the float to move from the low position to the high position, can be transformed or converted into mechanical or other energy.

Dans un mode de réalisation, ce moyen peut comprendre un organe de fixation sur le vérin hydraulique, et par conséquént, il est possible de prévoir un ou plusieurs bras de liaison sur la tige de piston d'un vérin hydraulique.In one embodiment, this means may comprise a fixing member on the hydraulic cylinder, and consequently, it is possible to provide one or more connecting arms on the piston rod of a hydraulic cylinder.

On peut également prévoir un moyen de levage du chariot et, dans un mode de réalisation, ce moyen peut comporter un vérin hydraulique qui est fixe sur le chariot et qui facilite son mouvement de montée ou de descente. It is also possible to provide a means for lifting the carriage and, in one embodiment, this means may comprise a hydraulic cylinder which is fixed on the carriage and which facilitates its upward or downward movement.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif.  Other objects and advantages of the present invention will appear on reading the following description and the appended figures, given by way of illustration but not limitation.

La Figure 1 est une vue latérale d'un dispositif agencé conformément à la présente invention; et
la Figure 2 est une vue en plan du dispositif de la Figure 1.Figure 1 is a side view of a device arranged in accordance with the present invention; and
Figure 2 is a plan view of the device of Figure 1.

Comme indiqué sur les dessins, le dispositif comprend un bâti porteur qui est pourvu de quatre montants fixes 10 en forme de caissons, sur lesquels est disposé un chariot 11 de façon à pouvoir se déplacer verticalement, avec possibilité de réglage, sur lesdits montants. Le chariot comprend deux châssis latéraux semblables, qui sont chacun constitués par des profiles verticaux avant et arrière 12 reliés rigidement entre eux par des éléments horizontaux supérieur et inferieur 13, 14. Les deux châssis latéraux du chariot sont reliés rigidement l'un avec l'autre par des traverses avant et arrière 15 et, en outre, celles-ci sont reliées entre elles, a la partie supérieure du chariot, à l'aide de deux éléments longitudinaux 16. As indicated in the drawings, the device comprises a supporting frame which is provided with four fixed uprights 10 in the form of boxes, on which is placed a carriage 11 so as to be able to move vertically, with the possibility of adjustment, on said uprights. The carriage comprises two similar lateral chassis, which each consist of front and rear vertical profiles 12 rigidly connected to each other by upper and lower horizontal elements 13, 14. The two lateral chassis of the carriage are rigidly connected one with the other by front and rear cross members 15 and, in addition, these are connected to each other, to the upper part of the carriage, by means of two longitudinal elements 16.

Dans chacun des quatre profilés en U 12, il est prévu une série de galets 17, montés a rotation, espacés d'intervalles égaux et s'appliquant contre un montant 10 du bâti porteur. Le chariot 11 peut être relevé et descendu, de façon réglable, à l'aide de deux cylindres hydrauliques 18, faisant saillie vers le bas à partir de la partie supérieure (non visible) du bâti porteur, les pistons 19 desdits cylindres étant fixés sur les deux éléments supérieurs 13. e
Un flotteur 20, de forme demi-cylindrique et comportant une plaque avant d'impact 21, est pourvu de deux consoles latérales 22 qui portent chacune des galets avant et arrière 23 se déplaçant dans une voie 24 à section droite en forme de U. Les deux voies sont fixées sur les faces intérieures des deux châssis latéraux du chariot 11, en étant toutes deux incurvées en correspondance vers le haut et vers l'arrière, le rayon de courbure diminuant de l'avant vers l'arrière. In each of the four U-shaped profiles 12, there is provided a series of rollers 17, mounted for rotation, spaced at equal intervals and applying against an upright 10 of the supporting frame. The carriage 11 can be raised and lowered, in an adjustable manner, using two hydraulic cylinders 18, projecting downward from the upper part (not visible) of the supporting frame, the pistons 19 of said cylinders being fixed on the two upper elements 13. e
A float 20, of semi-cylindrical shape and comprising a front impact plate 21, is provided with two lateral brackets 22 which each carry front and rear rollers 23 moving in a track 24 of U-shaped cross section. two tracks are fixed on the inner faces of the two lateral chassis of the carriage 11, both being curved in correspondence upwards and backwards, the radius of curvature decreasing from front to back.

Il est prévu en dessous des éléments longitudinaux 16 du chariot des paliers 25 pour le pivot 26 de deux leviers coudés 27 disposés parallèlement et accouplés rigidement l'un avec l'autre à l'aide d'une traverse 28. It is provided below the longitudinal elements 16 of the bearing carriage 25 for the pivot 26 of two bent levers 27 arranged in parallel and rigidly coupled with one another by means of a cross member 28.

Des bras correspondants, dirigés vers le bas, des deux leviers coudés 27, sont pourvus d'encoches semblables 29 de manière à recevoir des galets 30 portés par un arbre commun sur des côtés opposés d'une console 31 montée au centre et en haut du flotteur 20. Les autres bras correspondants des deux leviers coudes 27 portent un pivot 32 correspondant au piston 33 d'une pompe hydraulique 34 dont le cylindre est pourvu de tourillons 35 portés par deux consoles d'appui 36 situées sur les éléments longitudinaux 16 du chariot 11.Corresponding arms, directed downwards, of the two bent levers 27, are provided with similar notches 29 so as to receive rollers 30 carried by a common shaft on opposite sides of a console 31 mounted in the center and at the top of the float 20. The other corresponding arms of the two elbow levers 27 carry a pivot 32 corresponding to the piston 33 of a hydraulic pump 34, the cylinder of which is provided with pins 35 carried by two support brackets 36 located on the longitudinal elements 16 of the carriage 11.

L'energie engendrée par les vagues est transformée en une énergie d'entraînement du vérin sous l'effet du mouvement du flotteur et des leviers coudés associés 27 entraînant le piston 33 de la pompe hydraulique 34. The energy generated by the waves is transformed into a drive energy for the actuator under the effect of the movement of the float and the associated bent levers 27 driving the piston 33 of the hydraulic pump 34.

A la place des deux leviers coudés représentés, on pourrait utiliser une autre tringlerie appropriée de transmission entre le flotteur 20 et le piston 33 de la pompe 34. Ainsi, on pourrait utiliser une tringlerie unique, constituée par une bielle de liaison comportant une seule manivelle ou encoche d'entraînement pouvant être spllicitée par un galet de la même manière que décrit ci-dessus, cette tringlerie étant fixée sur le piston. Instead of the two bent levers shown, one could use another suitable transmission linkage between the float 20 and the piston 33 of the pump 34. Thus, one could use a single linkage, constituted by a connecting rod comprising a single crank or drive notch which can be split by a roller in the same manner as described above, this linkage being fixed to the piston.

En variante, on pourrait utiliser plusieurs tringleries accouplées entre elles et disposees entre le flotteur 20 et le piston 33.As a variant, several linkages could be used coupled together and arranged between the float 20 and the piston 33.

Il-est à noter que le dispositif de conversion d'énergie selon l'invention est applicable à l'entraînement de générateurs électriques, de pompes et de machines semblables, et qu'il procure des avantages considérables par rapport aux dispositifs de conversion d'energie de types connus. It should be noted that the energy conversion device according to the invention is applicable to the driving of electric generators, pumps and similar machines, and that it provides considerable advantages compared to the energy conversion devices. energy of known types.

Ainsi, le dispositif selon-l'invention peut être utilisé à proximité du rivage, oa bien sur une plate-forme submersible, le chariot est réglable en fonction de la hauteur variable des vagues et le bâti porteur offre seulement une résistance minimale au mouvement des vagues. On obtient également l'avantage d'une facilité d'entretien du dispositif qui peut être relevé hors de l'eau à tout moment approprié. Thus, the device according to the invention can be used near the shore, oa well on a submersible platform, the carriage is adjustable according to the variable height of the waves and the supporting frame offers only minimal resistance to the movement of the waves. The advantage is also obtained of an ease of maintenance of the device which can be lifted out of the water at any appropriate time.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications.envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.  Of course, the present invention is in no way limited to the embodiments described and shown; it is susceptible of numerous variants accessible to a person skilled in the art, depending on the applications envisaged and without departing from the spirit of the invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1.- Dispositif de conversion d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend: un bâti porteur; un chariot pouvant être déplacé vers le haut ou vers le bas par rapport au bâti porteur; une voie associée au chariot et orientée d'un certain angle par rapport à l'horizontale de manière à définir une position basse et une position haute; et un flotteur noble sur la voie de la position basse jusqu'd la position haute sous IICrrct de la pression exercée par les vagues de l'océan ou par la houle de manière que de l'énergie produite par mouvement du flotteur puisse être convertie en une énergie mécanique ou en d'autres formes d'énergie. 1.- Energy conversion device, characterized in that it comprises: a supporting frame; a carriage which can be moved up or down relative to the supporting frame; a track associated with the carriage and oriented at a certain angle relative to the horizontal so as to define a low position and a high position; and a noble float on the way from the low position to the high position under IICrrct of the pressure exerted by the ocean waves or by the swell so that energy produced by movement of the float can be converted into mechanical energy or other forms of energy. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites voies sont incurvées de la position basse vers la position haute, le rayon de courbure diminuant de la position basse vers la position haute. 2.- Device according to claim 1, characterized in that said channels are curved from the low position to the high position, the radius of curvature decreasing from the low position to the high position. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chariot porte une pompe hydraulique montée à pivotement et en ce qu'il est prévu une tringlerie fixée à pivotement sur la pompe hydraulique et sur le flotteur. 3.- Device according to claim 2, characterized in that the carriage carries a hydraulic pump pivotally mounted and in that there is provided a linkage pivotally attached to the hydraulic pump and the float. 4.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tringlerie comprend un levier coudé qui est pourvu dans une partie inférieure d'une fente allongée dans laquelle vient s'engager un galet fixé sur le flotteur. 4.- Device according to claim 4, characterized in that the linkage comprises a bent lever which is provided in a lower part with an elongated slot in which engages a roller fixed on the float. 5.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tringlerie comprend deux leviers coudés qui sont accouplés rigidement l'un avec l'autre, ces deux leviers couds comportant dans leurs parties inférieures respectives une paire de fentes opposées, destinées à recevoir deux galets qui sont fixés sur un arbre commun, lui-même solidaire d'un support monté sur le flotteur. 5.- Device according to claim 3, characterized in that the linkage comprises two bent levers which are rigidly coupled with each other, these two bent levers having in their respective lower parts a pair of opposite slots, intended to receive two rollers which are fixed on a common shaft, itself secured to a support mounted on the float. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le chariot comprend des galets de guidage, qui sont engagés dans des voies solidaires du bâti porteur.  6.- Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the carriage comprises guide rollers, which are engaged in tracks integral with the support frame.
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