FR2995034A1

FR2995034A1 - Device for producing e.g. energy from movement of waves in sea, to be used on oil platform, has arm whose end is guidably connected in rotation with shaft rotatably mounted on equally spaced float corresponding to its axis

Info

Publication number: FR2995034A1
Application number: FR1357890A
Authority: FR
Inventors: Marco Brovero
Original assignee: Individual
Current assignee: Wave Trastic Srl It
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-03-07
Anticipated expiration: 2033-08-08
Also published as: ITTO20120768A1; FR2995034B1

Abstract

The device (10) has equally spaced floats (12) mutually connected with each other. Each float includes a conversion unit to convert oscillating movement of an articulated arm (16) associated with movement of a generation mechanism of energy carried by each float. A connection structure of the float is placed above a water line of the float. Each end of the arm is guidably connected in rotation with a transverse shaft (26) rotatably mounted on the float corresponding to its axis. The shaft includes an input element for inputting the oscillation movement to the mechanism.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale des systèmes qui utilisent une structure flottante pour retirer de l'énergie d'un mouvement de vagues pour la transformer en une autre énergie qui peut être facilement utilisée d'une manière directe, par exemple une énergie mécanique, hydraulique ou pneumatique, ou pour obtenir une énergie électrique utilisable sur place ou destinée à être transférée à un réseau de distribution. Il est bien connu que l'énergie liée aux vagues, typiquement de la mer, comprend pour partie de l'énergie potentielle en raison du déplacement vertical des particules d'eau qui sont immédiatement au-dessus ou au-dessous du niveau moyen de la surface libre de la mer dans un état de temps calme, et pour partie de l'énergie cinétique due à la somme des mouvements des particules individuelles de la masse liquide, qui, se déplaçant sur des orbites circulaires ou elliptiques, en fonction du fait que la profondeur de la mer à un point déterminé est supérieure ou inférieure à la moitié de la longueur d'onde des vagues, compose le train des vagues longitudinal.The present invention generally relates to systems that utilize a floating structure to remove energy from a wave motion to transform it into another energy that can be easily used in a direct manner, for example, energy. mechanical, hydraulic or pneumatic, or to obtain electrical energy usable on site or to be transferred to a distribution network. It is well known that wave energy, typically from the sea, partly comprises potential energy due to the vertical displacement of water particles that are immediately above or below the mean level of the water. free surface of the sea in a state of calm weather, and partly of the kinetic energy due to the sum of the movements of the individual particles of the liquid mass, which, moving in circular or elliptical orbits, depending on the fact that the depth of the sea at a given point is greater or less than half the wavelength of the waves, composes the longitudinal wave train.

Dans une vague complète, l'énergie cinétique est égale à l'énergie potentielle moyenne, tandis que l'énergie totale ET est la somme de l'énergie potentielle Ep et de l'énergie cinétique Ec de la vague, selon la relation : ET = Ep + Ec = (p - g - a2 - ),) / 2, où : - p est la densité du fluide affecté par le mouvement des vagues ; g est l'accélération de la pesanteur ; H est la hauteur totale de l'onde par rapport au niveau moyen de référence de la surface libre du fluide à l'état de repos ; a = H / 2 est l'amplitude de l'onde qui correspond à la distance entre les crêtes, ou les creux, de l'onde et la surface libre du fluide dans un état de repos ; À, est la longueur d'onde, égale à la distance entre deux crêtes, ou deux creux, de vagues successives. Dans le cas d'une structure flottante placée en mer, dans le but d'exploiter le mouvement provoqué par le mouvement des vagues afin d'obtenir de l'énergie, les mouvements appliqués à la structure par les vagues de la mer déterminent son déplacement par rapport à une position d'équilibre sur la surface libre en l'absence de vagues. Ces mouvements varient dans le temps et sont indépendants les uns des autres en ce qui concerne l'amplitude, la fréquence et l'intensité. En particulier, l'action des vagues provoque des mouvements essentiellement verticaux d'une structure flottante, avec des phases de montée et de descente qui se produisent, respectivement, lorsque le front des vagues arrive et lorsque le front des vagues s'éloigne. Bien entendu, les mouvements de montée ou de descente de la structure flottante se produisent si l'amplitude de la force de poussée exercée par les vagues est de nature à surmonter l'équilibre entre la force due au poids total et la flottabilité hydrostatique de la structure flottante, son inertie, les forces et les moments de résistance des dispositifs de transformation de l'énergie associés à la structure flottante, ainsi que de la friction des dispositifs et des mécanismes associés. Divers dispositifs sont connus dans l'art antérieur dont le but est d'obtenir de 15 l'énergie à partir d'un mouvement de vagues au moyen de l'utilisation d'une structure flottante. Par exemple, US-2011/057448 décrit un dispositif pour la conversion de l'énergie de vagues qui comprend une série de flotteurs disposés selon une configuration de matrice à deux dimensions de manière à recouvrir une grande surface 20 de la mer. Les flotteurs adjacents du dispositif sont accouplés par l'intermédiaire de leviers de couplage articulés à ces deux flotteurs en correspondance de charnières placées au niveau de la ligne de flottaison des flotteurs. Le mouvement relatif des flotteurs provoque l'oscillation des leviers d'accouplement et, par l'intermédiaire d'appendices des leviers, qui s'étendent au-delà des articulations à l'intérieur des 25 flotteurs, cette oscillation est convertie en un mouvement linéaire alternatif au moyen d'un système mécanique. De cette manière, de l'énergie électrique peut être obtenue grâce à un système à induction qui comprend un moteur et un stator, ou une bobine d'induction et un aimant. L'électricité ainsi produite peut être transférée vers la terre par l'intermédiaire d'un câble immergé, pour permettre sa distribution sur le réseau 30 d'électricité. Le fait que les leviers et les articulations correspondantes soient liés aux flotteurs au niveau de la ligne de flottaison, donc, en contact avec l'eau, expose ces éléments à des problèmes de fonctionnement eu égard à l'oxydation causée par l'eau de mer et la présence de corps étrangers, ce dont il peut résulter la difficulté d'assurer efficacement une fermeture hermétique des articulations sur un temps relativement long, avec le risque que de l'eau puisse pénétrer à l'intérieur des flotteurs et réduire leur flottabilité et altérer le fonctionnement des systèmes de génération d'énergie électrique contenus en eux. US-2006/208494 et US-2007/200353 décrivent des dispositifs pour obtenir de l'énergie à partir de vagues, qui comprennent une série de corps flottants reliés entre eux par des bras oscillants à la suite du mouvement relatif des flotteurs. Il peut être 10 produit de l'énergie électrique au moyen d'un générateur associé à au moins un flotteur, ou le mouvement peut être utilisé pour l'actionnement de pompes pour déplacer des fluides. Dans ce cas aussi, les zones d'articulation des bras par rapport aux flotteurs sont disposées sensiblement à ce même niveau de la ligne de flottaison des flotteurs, et donc en contact avec la surface de la mer, avec en conséquence une 15 difficulté de garantir un joint hermétique efficace pendant une longue période, et le risque que de l'eau de mer, en pénétrant à l'intérieur des flotteurs, peut porter préjudice à la flottabilité et nuire au bon fonctionnement des organes internes destinés à la production d'énergie. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif pour la production 20 d'énergie à partir d'un mouvement des vagues, du type comprenant une structure flottante qui comporte une pluralité de flotteurs sensiblement égaux, espacés entre eux et reliés par des moyens de liaison mutuelle des flotteurs, qui comprend, pour chaque paire de flotteurs adjacents, une structure de liaison comportant au moins un bras 4isposé au-dessus de la ligne de flottaison des flotteurs concernés, chaque extrémité 25 de chaque bras étant articulée à un flotteur respectif de ladite paire de flotteurs, de manière à ce que chaque bras articulé puisse osciller par rapport aux flotteurs concernés en conséquence d'un mouvement qui leur est appliqué par le mouvement des vagues, chacun desdits flotteurs comprenant des moyens de conversion pour convertir le mouvement oscillant de chaque bras articulé associé à lui en un 30 mouvement d'un mécanisme de génération d'énergie porté par chaque flotteur.In a complete wave, the kinetic energy is equal to the average potential energy, while the total energy ET is the sum of the potential energy Ep and the kinetic energy Ec of the wave, according to the relation: AND = Ep + Ec = (p - g - a2 -),) / 2, where: - p is the density of the fluid affected by wave motion; g is the acceleration of gravity; H is the total height of the wave relative to the average reference level of the free surface of the fluid at rest state; a = H / 2 is the amplitude of the wave which corresponds to the distance between the peaks or valleys of the wave and the free surface of the fluid in a state of rest; At, is the wavelength, equal to the distance between two peaks, or two troughs, of successive waves. In the case of a floating structure placed at sea, in order to exploit the movement caused by the movement of the waves in order to obtain energy, the movements applied to the structure by the waves of the sea determine its displacement. relative to a position of equilibrium on the free surface in the absence of waves. These movements vary over time and are independent of each other in amplitude, frequency and intensity. In particular, wave action causes essentially vertical movements of a floating structure, with rising and falling phases occurring, respectively, as the wave front arrives and the wave front moves away. Of course, the upward or downward movements of the floating structure occur if the magnitude of the thrust force exerted by the waves is such as to overcome the balance between the force due to the total weight and the hydrostatic buoyancy of the floating structure, its inertia, the forces and moments of resistance of energy transformation devices associated with the floating structure, as well as the friction of devices and associated mechanisms. Various devices are known in the prior art whose purpose is to obtain energy from wave motion through the use of a floating structure. For example, US-2011/057448 discloses a device for wave energy conversion which comprises a series of floats arranged in a two-dimensional array configuration so as to cover a large area of the sea. The adjacent floats of the device are coupled via coupling levers articulated to these two floats in correspondence of hinges placed at the float line of waterline. The relative movement of the floats causes oscillation of the coupling levers and, through lever appendages, which extend beyond the hinges within the floats, this oscillation is converted into a motion. linear alternative by means of a mechanical system. In this way, electrical energy can be obtained through an induction system which includes a motor and a stator, or an induction coil and a magnet. The electricity thus produced can be transferred to the earth via a submerged cable, to allow its distribution on the electricity network. The fact that the levers and the corresponding hinges are connected to the floats at the water line, therefore, in contact with the water, exposes these elements to operating problems with regard to the oxidation caused by the water of the water. sea and the presence of foreign bodies, which may result in the difficulty of effectively sealing the joints over a relatively long time, with the risk that water can enter the floats and reduce their buoyancy and altering the operation of the electrical power generation systems contained in them. US-2006/208494 and US-2007/200353 describe devices for obtaining energy from waves, which comprise a series of floating bodies interconnected by oscillating arms as a result of the relative movement of the floats. Electrical energy can be produced by means of a generator associated with at least one float, or the movement can be used for actuating pumps to move fluids. In this case too, the zones of articulation of the arms with respect to the floats are disposed substantially at the same level of the float line of water, and therefore in contact with the sea surface, with the consequent difficulty of guaranteeing an effective hermetic seal for a long time, and the risk that seawater, penetrating inside the floats, can damage buoyancy and impair the proper functioning of the internal organs intended for the production of energy . More particularly, the invention relates to a device for producing energy from a wave motion, of the type comprising a floating structure which comprises a plurality of substantially equal floats, spaced apart and connected by connecting means. mutual floaters, which comprises, for each pair of adjacent floats, a connecting structure comprising at least one arm 4isposé above the waterline of the floats concerned, each end 25 of each arm being articulated to a respective float of said pair of floats, so that each articulated arm can oscillate relative to the floats concerned as a result of a movement applied to them by the movement of the waves, each of said floats comprising conversion means for converting the oscillating movement of each articulated arm associated with it in a movement of a power generation mechanism carried by that float.

Un dispositif du type défini ci-dessus est connu par le document DE-10 2008 050238, qui décrit une installation de production d'énergie à partir d'un mouvement de vagues, comprenant une série de chambres flottantes mobiles l'une par rapport à l'autre, disposées de manière à être en mesure de suivre le mouvement de la surface de la mer. Selon un premier mode de réalisation, les chambres flottantes sont reliées entre elles au moyen d'éléments sous forme de barres qui s'étendent au-dessous de la surface de l'eau, avec les problèmes qui en découlent de maintenir efficace au cours du temps leur capacité de pivotement, et des unités de transformation de l'énergie cinétique, chacune sous forme d'un piston à double effet disposé au-dessus de la surface et maintenu espacé de celle-ci par des montants verticaux qui font saillie des flotteurs vers le haut. Dans tous les cas, la présence de parties immergées qui font saillie au-dessous des flotteurs peut entraîner des risques pour la faune marine et constituent une partie facilement sujette à l'encrassement et aux algues. Selon une autre forme de réalisation de ce système, les diverses chambres sont reliées par des bras articulés par des jonctions articulées à la paroi des différentes chambres flottantes, d'une manière similaire à celle prévue dans US-2011/057448. Afin d'obtenir la production d'énergie à la suite de l'oscillation des différents bras de liaison des chambres, chaque bras comprend une paire d'appendices qui s'étendent à partir des côtés opposés au-delà des jonctions articulées, lesquelles comprennent un cliquet d'extrémité, destiné à retenir les extrémités des maillons d'une chaîne d'un dispositif de production d'énergie, la chaîne étant enroulée sur une paire de roues libres dentées. Cette solution exige que les roues libres dentées inférieures des dispositifs de production de l'énergie associées aux différentes chambres soient positionnées à proximité de la ligne de flottaison des flotteurs pour des raisons d'emplacement du centre de flottabilité, et implique donc la nécessité qu'une partie importante du dispositif de production d'énergie s'étende vers le haut par rapport à la chambre flottante. Grâce à cette disposition, la partie émergée de la structure flottante, avec les organes de production d'énergie correspondants qui leur sont associés, présente une zone à très grande surface exposée au vent, réalisant l'effet d'une "voile", ce dont il résulte qu'elle est moins adaptée à une utilisation dans des conditions de vent fort, souvent rencontré en mer, à moins d'utiliser des systèmes d'ancrage très rigides et complexes qui pourraient affecter le bon fonctionnement du dispositif en influant sur la possibilité de mouvement des divers flotteurs les uns par rapport aux autres. En particulier, les dispositifs de production d'énergie à partir d'un mouvement de vagues considérés ci-dessus ont généralement l'inconvénient de présenter une structure relativement complexe, qui implique l'exposition de leurs éléments à l'action du vent et de la mer, qui sont de ce fait soumis à des conditions sévères qui pourraient limiter considérablement la durée et l'efficacité de fonctionnement, sauf à recourir à un entretien très fréquent et coûteux. Afin de résoudre les inconvénients des dispositifs connus, l'objet de l'invention, 10 est un dispositif pour la production d'énergie à partir d'un mouvement de vagues, du type précité, qui est caractérisé en ce que ladite structure de liaison des flotteurs est placée uniquement au-dessus de la ligne de flottaison des flotteurs, et en ce que chaque extrémité de chaque bras articulé est reliée de manière guidée en rotation avec un arbre transversal monté à rotation sur un flotteur correspondant autour de son 15 propre axe général, lequel arbre transversal constitue un organe d'entrée du mouvement d'oscillation d'un bras articulé dans le mécanisme de génération d'énergie porté par le flotteur concerné. De préférence, chacun desdits bras comprend une barre unique. De préférence, chacun desdits bras comprend au moins deux barres parallèles. 20 De préférence, chacun desdits bras est déformable de manière à permettre de faire varier sa longueur, et comprend de préférence au moins une paire d'éléments coaxiaux reliés télescopiquement. De préférence, chacun desdits bras comprend des moyens d'amortissement de fin de course aptes à limiter l'extension et la contraction maximale du bras. 25 De préférence, chacun desdits bras comprend des moyens linéaires de génération d'énergie en fonction de la variation de sa longueur. De préférence, chaque bras est muni d'une demi-articulation afin de permettre à chaque barre de subir au moins une oscillation réduite par rapport à un plan passant par l'axe de l'arbre transversal correspondant.A device of the type defined above is known from document DE-10 2008 050238, which describes an installation for producing energy from a wave motion, comprising a series of floating chambers movable relative to one another. the other, arranged so as to be able to follow the movement of the sea surface. According to a first embodiment, the floating chambers are interconnected by means of bar-shaped elements which extend below the surface of the water, with the attendant problems of maintaining effective over time their ability to pivot, and kinetic energy transforming units, each in the form of a double-acting piston arranged above the surface and kept spaced therefrom by vertical uprights which protrude upwardly from the floats. In any case, the presence of submerged parts protruding below the floats may pose risks to the marine fauna and constitute a part easily prone to fouling and algae. According to another embodiment of this system, the various chambers are connected by articulated arms by junctions hinged to the wall of the various floating chambers, in a manner similar to that provided in US-2011/057448. In order to obtain energy production as a result of the oscillation of the different link arms of the chambers, each arm comprises a pair of appendages extending from the opposite sides beyond the articulated junctions, which comprise an end pawl for retaining the ends of the links of a chain of a power generating device, the chain being wound on a pair of toothed free wheels. This solution requires that the lower toothed free wheels of the energy generating devices associated with the different chambers be positioned near the float line of water for reasons of buoyancy center location, and thus imply the necessity that a substantial portion of the power generation device extends upwardly relative to the floating chamber. Thanks to this arrangement, the emergent part of the floating structure, with corresponding energy production members associated with them, has a very large area exposed to the wind, achieving the effect of a "sail", which as a result, it is less suitable for use in high wind conditions, often encountered at sea, unless rigid and complex anchorage systems are used which could affect the proper functioning of the device by influencing the possibility of movement of the various floats relative to each other. In particular, the devices for producing energy from a movement of waves considered above generally have the disadvantage of presenting a relatively complex structure, which involves the exposure of their elements to the action of the wind and the sea, which are therefore subject to severe conditions that could significantly limit the duration and efficiency of operation, except to resort to very frequent and expensive maintenance. In order to overcome the drawbacks of the known devices, the object of the invention is a device for producing energy from a wave motion, of the aforementioned type, which is characterized in that said link structure floats are placed only above the float line of water, and in that each end of each articulated arm is rotatably connected to a transverse shaft rotatably mounted on a corresponding float around its own axis. general, which transverse shaft constitutes an input member of the oscillation movement of an articulated arm in the energy generation mechanism carried by the float concerned. Preferably, each of said arms comprises a single bar. Preferably, each of said arms comprises at least two parallel bars. Preferably, each of said arms is deformable so as to allow its length to be varied, and preferably comprises at least one pair of coaxial elements telescopically connected. Preferably, each of said arms comprises end-of-stroke damping means capable of limiting the extension and the maximum contraction of the arm. Preferably, each of said arms comprises linear means for generating energy as a function of the variation of its length. Preferably, each arm is provided with a half articulation to allow each bar to undergo at least one reduced oscillation with respect to a plane passing through the axis of the corresponding transverse shaft.

De préférence, chaque demi-articulation comprend un axe d'articulation d'une douille dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de l'arbre transversal correspondant, les axes des broches et des douilles correspondantes des demi-articulations disposés aux extrémités opposées de chaque barre étant coplanaires.Preferably, each half-articulation comprises an axis of articulation of a bushing whose axis is perpendicular to the axis of the corresponding transverse shaft, the axes of the pins and corresponding bushes of the half-joints arranged at opposite ends. of each bar being coplanar.

De préférence, ledit arbre transversal est supporté par un montant qui s'étend vers le haut à partir de la surface supérieure de son flotteur, pour maintenir l'axe de chaque arbre transversal à distance de la ligne de flottaison de son flotteur, au-dessus de celui-ci. De préférence, ledit arbre transversal est lié en rotation à au moins un arbre de sortie dudit mécanisme de génération d'énergie par des moyens de transmission de couple qui comprennent une pluralité de roues dentées en cascade dont chacune est fixée à un pignon respectif, et en ce que lesdits moyens de transmission de couple comprennent un secteur denté dont la denture est en prise avec au moins une roue dentée, afin de multiplier la vitesse transmise par l'arbre transversal à l'arbre de sortie et d'obtenir un rapport de transmission souhaité. De préférence, lesdits moyens de transmission de couple comprennent un dispositif à roue libre ou à articulation dépassante associé à au moins une des roues dentées liées en rotation à un arbre de sortie respectif, pour transmettre à chaque arbre de sortie un couple unidirectionnel.Preferably, said transverse shaft is supported by an upright which extends upwardly from the upper surface of its float, to maintain the axis of each transverse shaft away from the float line of water, above it. Preferably, said transverse shaft is rotatably connected to at least one output shaft of said energy generating mechanism by torque transmission means which includes a plurality of cascaded gears each of which is attached to a respective pinion, and in that said torque transmission means comprise a toothed sector whose teeth are engaged with at least one toothed wheel, in order to multiply the speed transmitted by the transverse shaft to the output shaft and to obtain a gear ratio. desired transmission. Preferably, said torque transmission means comprise a freewheel device or hinge articulation associated with at least one of the toothed wheels rotatably connected to a respective output shaft, for transmitting to each output shaft a unidirectional torque.

De préférence, ladite pluralité de flotteurs reliés entre eux comprend une série de flotteurs disposés selon une configuration linéaire. De préférence, ladite pluralité de flotteurs reliés entre eux comprend une structure flottante formée selon un réseau défini par un ensemble de mailles polygonales, dans lequel les noeuds du réseau correspondent aux flotteurs de la structure et les côtés des mailles sont définis par lesdits bras articulés de liaison des flotteurs. De préférence, ladite structure de flotteurs est placée en mer ouverte et est reliée au fond de la mer par des moyens d'amarrage ou d'ancrage.Preferably, said plurality of interconnected floats comprises a series of floats arranged in a linear configuration. Preferably, said plurality of floats connected together comprises a floating structure formed according to an array defined by a set of polygonal meshes, wherein the nodes of the network correspond to the floats of the structure and the sides of the meshes are defined by said articulated arms of bonding floats. Preferably, said float structure is placed at open sea and is connected to the bottom of the sea by means of mooring or anchoring.

De préférence, ladite structure de flotteurs est reliée par des bras articulés à une structure de maintien fixe, fixée sur le fond ou fixée à une zone de la bande côtière. Grâce à ces caractéristiques, le dispositif selon l'invention présente une structure relativement compacte et simple, ce qui permet, d'une part, de maintenir les pièces mobiles le plus possible à distance de l'eau de mer, afin de faciliter le maintien d'une étanchéité des flotteurs pour une longue période, et d'isoler les mécanismes de production d'énergie placés à l'intérieur de ces mêmes flotteurs par rapport à l'environnement extérieur et, d'autre part, de réduire au minimum les surfaces faisant saillie sur le dessus des flotteurs, exposées directement à l'action des vents.Preferably, said float structure is connected by articulated arms to a fixed holding structure, fixed on the bottom or attached to an area of the coastal strip. Thanks to these characteristics, the device according to the invention has a relatively compact and simple structure, which allows, on the one hand, to keep the moving parts as much as possible away from the seawater, to facilitate maintenance floats for a long time, and to isolate the energy production mechanisms placed inside these same floats in relation to the external environment and, on the other hand, to minimize the surfaces protruding from the top of the floats, exposed directly to the action of the winds.

En particulier, grâce au fait que chacun des bras articulés comporte une paire d'extrémités opposées dont chacune est reliée de manière rigide en rotation à un arbre transversal monté sur un flotteur de manière rotative autour de son axe, la structure des bras de liaison des flotteurs est simple et compacte et permet de convertir l'oscillation des bras en un mouvement de rotation sans nécessiter la présence d'éléments accessoires ou faisant saillie par rapport à l'axe des arbres transversaux. Le dispositif selon l'invention permet de produire de l'énergie qui peut être prélevée directement à partir de la même structure flottante, ou envoyée à une structure fixe qui lui est connectée, pour une variété d'applications, telles que, par exemple : la fourniture de l'électricité à usage local (stand-alone), comme dans le cas des plates-formes pétrolières, ou en vue de son transfert à un réseau de distribution, ou pour l'alimentation de terminaux de regazéification ou d'autres systèmes autonomes, ou pour recharger les batteries électriques de navires (stations de recharge flottantes) ; la production "in situ" d'hydrogène par système de fractionnement de l'eau de mer ; l'actionnement d'installation de dessalement d'eau de mer ; le pompage de l'eau ou d'autres liquides; l'extraction offshore d'hydrocarbures.In particular, thanks to the fact that each of the articulated arms comprises a pair of opposite ends each of which is rigidly connected in rotation to a transverse shaft mounted on a float rotatively about its axis, the structure of the connecting arms of floats is simple and compact and can convert the oscillation of the arms into a rotational movement without requiring the presence of accessory elements or projecting relative to the axis of the transverse shafts. The device according to the invention makes it possible to produce energy that can be taken directly from the same floating structure, or sent to a fixed structure connected to it, for a variety of applications, such as, for example: the supply of stand-alone electricity, as in the case of oil platforms, or for the purpose of transferring it to a distribution network, or for the supply of regasification terminals or other autonomous systems, or to recharge the electric batteries of ships (floating charging stations); "in situ" production of hydrogen by fractionation of seawater; operation of desalination plant of seawater; pumping water or other liquids; offshore hydrocarbon extraction.

Le dispositif selon l'invention permet d'exploiter efficacement tout le spectre dynamique d'une vague, puis tous les mouvements des ondes en amplitude, fréquence et intensité, quelle que soit leur direction de provenance, car sa structure est capable de s'adapter automatiquement à tout état de la mer, de façon indépendante de la profondeur et / ou de la hauteur des marées. En outre, la structure du dispositif selon l'invention est modulaire, de façon à être facilement modulable dans le but de pouvoir être adapté à n'importe quelle forme ou extension désirée, et peut donc être installée dans n'importe quel site, et être facilement transférée. 10 Les parties immergées de la structure du dispositif peuvent consister seulement en la partie inférieure de la coque des différents flotteurs, sans protubérances ou pièces mobiles, et de ce fait n'induisent pas de risque ni pour la faune ni pour la flore marine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus 15 clairement dans la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention ayant une structure en treillis à mailles carrées ou rectangulaires, qui peut également être associé à une structure fixe, par exemple, fixée le long d'un littoral, 20 - la figure 2 est une vue schématique en élévation latérale d'une paire de flotteurs adjacents du dispositif selon l'invention, dans une condition de mer calme, reliés par un bras articulé comportant une seule barre, la figure 3 est une vue de dessus, selon la flèche III, des flotteurs de la figure 2, - la figure 4 est une vue similaire à la figure 2, qui illustre le déplacement relatif 25 des flotteurs en présence d'une vague, - la figure 5 est une vue similaire à la figure 2, qui illustre une paire de flotteurs adjacents dans laquelle, selon une variante du dispositif selon l'invention, chaque bras articulé comprend une paire de barres parallèles, la figure 6 est une vue de dessus, selon la flèche VI, des flotteurs de la figure 5, - la figure 7 est une vue similaire à celle selon la figure 5, qui illustre le déplacement relatif des flotteurs selon cette variante en présence d'une vague, - la figure 8 est une vue agrandie en élévation latérale d'un détail indiqué par la flèche VIII de la figure 5, ce qui correspond à une extrémité de l'un des bras articulés du dispositif selon l'invention, - la figure 9 est une vue de dessus du détail de la figure 8, selon la flèche IX de cette figure, - la figure 10 est une vue similaire à celle selon la figure 8, qui illustre une variante de construction de l'extrémité d'un bras du dispositif, - la figure 11 est une vue de face en coupe selon la ligne XI-XI de la figure 10, - la figure 12 est une vue agrandie similaire à celle de la figure 5, d'un bras articulé de raccordement de deux flotteurs, la figure 13 est une vue de dessus, sur le côté de la flèche XIII, du bras de la figure 12, - la figure 14 est une vue agrandie d'un détail indiqué par la flèche XIV de la figure 12, - la figure 15 est une vue en élévation de côté, en coupe, d'une partie d'un flotteur et du groupe de transmission agencé en amont d'un mécanisme de production d'énergie, - la figure 16 est une vue de face de la partie selon la flèche XVI du mécanisme représenté dans la figure 15, et les figures 17 à 22 sont des vues de dessus qui illustrent les configurations possibles d'un dispositif de production d'énergie selon l'invention. En se référant aux dessins, il apparaît qu'un dispositif selon l'invention, adapté 25 à la production d'énergie, par exemple de l'énergie mécanique, hydraulique, pneumatique ou électrique, à partir de vagues, est désigné dans son ensemble par 10. Le principe de base du fonctionnement du dispositif 10 est celui selon lequel les mouvements d'une structure soumise aux mouvements de vagues, typiquement de la surface de la mer, peuvent être exploités dans les différentes phases de la perturbation ondulatoire pour être convertie en énergie. L'énergie produite, par exemple de l'énergie électrique, peut être mise à disposition pour un usage local, par exemple, stockée dans des batteries, ou être acheminée vers la terre au moyen de câblage pour la livraison à un réseau de distribution. Le dispositif 10 selon l'invention utilise au moins deux flotteurs 12 reliés l'un à l'autre d'une manière mobile, et de préférence une pluralité de flotteurs 12 reliés entre eux de manière à former une série linéaire flexible de flotteurs 12, ou un réseau ou treillis flexible de flotteurs 12. Dans ce dernier cas, le réseau comporte une série de mailles 18 dont les différents flotteurs 12 constituent les noeuds, tandis que les côtés des mailles 18 sont définies par des bras articulés, indiqués en général par 16, de liaison des flotteurs 12. Cette configuration "en réseau" du dispositif 10 permet de couvrir une grande surface libre de la mer et, par conséquent, d'optimiser le rapport entre la surface occupée et l'énergie obtenue. Tant dans le cas d'une structure de flotteurs 12 en série linéaire que dans celui d'une structure de flotteurs 12 disposée en réseau ou treillis, les flotteurs 12 sont reliés entre eux par l'intermédiaire de bras articulés 16, la structure pouvant être placée en mer ouverte et être amarrée au fond marin par des organes d'amarrage 20 de type connu en soi pour empêcher la dérive, ou pouvant être reliée à une structure fixe 22, par exemple formée par une jetée ou un ponton, ou être reliée à une partie de la côte par une série de bras 16 du même type que ceux qui relient les différents flotteurs 12 les uns aux autres. Dans le cas de l'ancrage de la structure du dispositif 10 au fond marin, il est 25 préférable d'ancrer au moins deux flotteurs 12, typiquement situés aux extrémités opposées du réseau, afin d'éviter que la structure puisse subir des mouvements de rotation. Grâce à cette structure, chaque flotteur 12, tout en étant connecté à d'autres flotteurs 12 adjacents, peut se déplacer de manière indépendante de ceux-ci pour 30 suivre le mouvement des vagues et s'adapter à n'importe quelle fréquence et longueur d'onde des vagues, afin d'exploiter, sur une grande période de temps, les perturbations ondulatoires quelles que soient les caractéristiques de ces dernières. Les extrémités opposées de chacun des bras 16 sont articulées par rapport à chacun des deux flotteurs 12 que chacun des bras articulés permet de relier, par 5 l'intermédiaire d'un axe de pivotement qui coïncide avec l'axe d'un arbre transversal 26. En outre, les deux extrémités opposées de chaque bras 16 sont reliées en rotation à un arbre respectif 26 qui est monté sur un flotteur 12 de manière à pouvoir tourner autour de son axe. De cette manière, une oscillation de l'une des extrémités d'un bras 16 par rapport au flotteur 12 correspondant conduit à une rotation 10 correspondante de l'arbre transversal 26. En outre, chaque arbre 26 est supporté par un montant 28 qui s'étend vers le haut depuis la surface supérieure du flotteur 12 correspondant, pour le maintenir à une distance prédéterminée par rapport à sa ligne de flottaison, puis à distance de la surface de la mer, au moins en l'absence de mouvement de vagues. 15 Après le changement de la position relative des flotteurs 12, ou à la suite des mouvements de montée et de descente que chaque flotteur 12 subit par rapport aux flotteurs 12 adjacents suite à l'action du mouvement des vagues, les extrémités opposées du bras 16 oscillent par rapport à leur position de repos en l'absence de mouvement des vagues, ce qui provoque une rotation de l'arbre 26, et, de ce fait, 20 l'exécution d'un travail qui peut être utilisé pour la production d'énergie. Chaque bras 16 peut être réalisé sous la forme d'une seule barre 24 (figures 1 à 4) ou sous la forme d'une pluralité de barres, par exemple une paire de barres 30, parallèles entre elles (figures 5 à 7), afin, dans ce dernier cas, de rendre le système plus stable et mieux équilibré. Selon un mode de réalisation non représenté, lorsque le 25 bras 16 est constitué par une pluralité de barres parallèles 30, ces dernières peuvent être reliées pour former une structure en "treillis". Les bras articulés 16, indépendamment du fait qu'ils sont constitués par une ou plusieurs barres, peuvent avoir une longueur fixe (telle que représentée en référence aux barres 24 sur les figures 2 à 4), ou peuvent présenter une structure déformable de 30 longueur variable (figures 5 à 7 et 12, 13). Comme le montre la figure 12, chaque barre 30 peut être réalisée au moyen de deux éléments coaxiaux 30a et 30b, montés de façon à coulisser télescopiquement l'un par rapport à l'autre selon la direction axiale. Dans le cas du bras 16 de longueur fixe, les flotteurs 12 adjacents de la structure en treillis, lors du passage d'une vague, sont soumis à un déplacement relatif dans la direction verticale. Etant donné que, comme mentionné ci-dessus, les différents flotteurs 12 subissent un déplacement dans la direction verticale par rapport à leur position à l'état de repos, les bras 16 oscillent pour effectuer un mouvement angulaire par rapport à leurs points d'articulation coïncidant avec leurs extrémités. Du fait de la longueur fixe des bras 16, le déplacement vertical correspond aussi à une translation transversale des flotteurs 12 sous l'effet du mouvement du bras 16 autour de l'une de leurs extrémités (voir figure 4) qui inclut une réduction de la distance entre leurs axes verticaux, par rapport la position du bras perpendiculaire à ces axes. Pour cette raison, la structure en treillis est soumise à des mouvements de contraction et d'expansion, principalement dans la direction de propagation du train des vagues qui traverse la structure du dispositif 10. Ces contractions de la structure du dispositif 10, et les expansions qui en résultent, peuvent dissiper une partie de l'énergie tirée du mouvement des vagues, qu'il serait utile d'éviter. Si les bras articulés 16 sont constitués par des barres 30 à structure télescopique, leur longueur peut varier de manière à éviter, ou tout au moins de réduire considérablement, les mouvements de la contraction et d'extension de la structure en réseau du dispositif 10, raison pour laquelle cette structure est préférable. Sous l'action d'une vague, chaque flotteur se trouve dans une position d'équilibre latéral substantiel, de sorte que l'énergie de la vague n'est pas en mesure de générer des oscillations latérales de chaque flotteur 12 de la structure du dispositif 10.The device according to the invention makes it possible to effectively exploit the entire dynamic spectrum of a wave, then all wave movements in amplitude, frequency and intensity, whatever their direction of origin, because its structure is able to adapt automatically at any sea state, independently of the depth and / or height of the tides. In addition, the structure of the device according to the invention is modular, so as to be easily adjustable in order to be adapted to any desired shape or extension, and can therefore be installed in any site, and be easily transferred. The immersed parts of the structure of the device may consist only of the lower part of the hull of the various floats, without protuberances or moving parts, and therefore do not pose any risk to either the fauna or the marine flora. Other characteristics and advantages of the invention will become more clearly apparent in the detailed description which follows, given with reference to the appended drawings, given by way of non-limiting example, in which: FIG. 1 is a diagrammatic perspective view of a device according to the invention having a square or rectangular mesh lattice structure, which can also be associated with a fixed structure, for example, fixed along a coastline; FIG. 2 is a diagrammatic elevational view side of a pair of adjacent floats of the device according to the invention, in a calm sea condition, connected by an articulated arm having a single bar, Figure 3 is a top view, along the arrow III, the floats of the FIG. 4 is a view similar to FIG. 2, which illustrates the relative displacement of the floats in the presence of a wave, FIG. 5 is a view similar to FIG. a pair of adjacent floats in which, according to a variant of the device according to the invention, each articulated arm comprises a pair of parallel bars, FIG. 6 is a view from above, according to arrow VI, of the floats of FIG. 5; FIG. 7 is a view similar to that of FIG. 5, which illustrates the relative displacement of the floats according to this variant in the presence of a wave, FIG. 8 is an enlarged view in side elevation of a detail indicated by the arrow. VIII of Figure 5, which corresponds to an end of one of the articulated arms of the device according to the invention, - Figure 9 is a top view of the detail of Figure 8, according to the arrow IX of this figure, FIG. 10 is a view similar to that of FIG. 8, which illustrates an alternative construction of the end of an arm of the device, FIG. 11 is a front view in section along line XI-XI of FIG. FIG. 10; FIG. 12 is an enlarged similar view 5, an articulated arm for connecting two floats, FIG. 13 is a view from above, on the side of the arrow XIII, of the arm of FIG. 12; FIG. enlarged by a detail indicated by the arrow XIV of FIG. 12, - FIG. 15 is a side elevational view, in section, of a portion of a float and of the transmission group arranged upstream of a mechanism. Figure 16 is a front view of the portion of arrow XVI of the mechanism shown in Figure 15, and Figures 17 to 22 are top views illustrating possible configurations of a device. of energy production according to the invention. Referring to the drawings, it will be apparent that a device according to the invention adapted to the production of energy, for example mechanical, hydraulic, pneumatic or electric energy, from waves, is designated as a whole by 10. The basic principle of the operation of the device 10 is that in which the movements of a structure subjected to wave movements, typically of the sea surface, can be exploited in the various phases of the wave disturbance to be converted. in energy. The energy produced, for example electrical energy, may be made available for local use, for example, stored in batteries, or conveyed to the earth by means of cabling for delivery to a distribution network. The device 10 according to the invention uses at least two floats 12 connected to each other in a mobile manner, and preferably a plurality of floats 12 connected to each other so as to form a flexible linear series of floats 12, or in the latter case, the network comprises a series of meshes 18 whose different floats 12 constitute the nodes, while the sides of the meshes 18 are defined by articulated arms, indicated generally by 16, connecting the floats 12. This configuration "network" of the device 10 can cover a large free surface of the sea and, therefore, to optimize the ratio between the occupied area and the energy obtained. Both in the case of a float structure 12 in linear series and in that of a float structure 12 arranged in a network or lattice, the floats 12 are connected to each other by means of articulated arms 16, the structure being placed in the open sea and be moored to the seabed by mooring members 20 of a type known per se to prevent drifting, or which can be connected to a fixed structure 22, for example formed by a jetty or a pontoon, or be connected to a portion of the coast by a series of arms 16 of the same type as those connecting the different floats 12 to each other. In the case of anchoring the structure of the device 10 to the seabed, it is preferable to anchor at least two floats 12, typically located at opposite ends of the network, to prevent the structure from being subjected to movement. rotation. With this structure, each float 12, while connected to other adjacent floats 12, can move independently thereof to follow wave motion and adapt to any frequency and length. wave wave, in order to exploit, over a long period of time, undulatory disturbances whatever the characteristics of the latter. The opposite ends of each of the arms 16 are articulated with respect to each of the two floats 12 which each of the articulated arms makes it possible to connect, via a pivot axis which coincides with the axis of a transverse shaft 26. In addition, the two opposite ends of each arm 16 are rotatably connected to a respective shaft 26 which is mounted on a float 12 so as to be rotatable about its axis. In this way, an oscillation of one of the ends of an arm 16 relative to the corresponding float 12 leads to a corresponding rotation of the transverse shaft 26. In addition, each shaft 26 is supported by a post 28 which extends upwardly from the upper surface of the corresponding float 12, to maintain it at a predetermined distance from its waterline, and then away from the sea surface, at least in the absence of wave movement. After changing the relative position of the floats 12, or following the up and down movements that each float 12 experiences relative to the adjacent floats 12 due to the action of wave motion, the opposite ends of the arm 16 oscillate with respect to their rest position in the absence of wave motion, thereby causing rotation of the shaft 26, and thereby performing work that can be used for the production of 'energy. Each arm 16 can be made in the form of a single bar 24 (FIGS. 1 to 4) or in the form of a plurality of bars, for example a pair of bars 30, parallel to one another (FIGS. 5 to 7), in the latter case, to make the system more stable and better balanced. According to an embodiment not shown, when the arm 16 is constituted by a plurality of parallel bars 30, the latter can be connected to form a "lattice" structure. The articulated arms 16, regardless of whether they consist of one or more bars, may have a fixed length (as shown with reference to the bars 24 in FIGS. 2 to 4), or may have a deformable structure of length variable (Figures 5 to 7 and 12, 13). As shown in FIG. 12, each bar 30 can be made by means of two coaxial elements 30a and 30b, mounted to slide telescopically relative to each other in the axial direction. In the case of the arm 16 of fixed length, the floats 12 adjacent to the lattice structure, during the passage of a wave, are subject to a relative displacement in the vertical direction. Since, as mentioned above, the different floats 12 are displaced in the vertical direction relative to their rest position, the arms 16 oscillate to effect angular movement relative to their points of articulation. coinciding with their ends. Due to the fixed length of the arms 16, the vertical displacement also corresponds to a transverse translation of the floats 12 under the effect of the movement of the arm 16 around one of their ends (see FIG. 4) which includes a reduction of the distance between their vertical axes, relative to the position of the arm perpendicular to these axes. For this reason, the lattice structure is subjected to contraction and expansion movements, mainly in the propagation direction of the wave train that passes through the structure of the device 10. These contractions of the device structure 10, and the expansions resulting from it, can dissipate some of the energy derived from the movement of the waves, which it would be useful to avoid. If the articulated arms 16 are constituted by bars 30 with a telescopic structure, their length can vary so as to avoid, or at least considerably reduce, the contraction and extension movements of the network structure of the device 10, why this structure is preferable. Under the action of a wave, each float is in a position of substantial lateral equilibrium, so that the energy of the wave is not able to generate lateral oscillations of each float 12 of the structure of the device 10.

Grâce au fait que les différents bras 16 qui convergent sur chaque flotteur 12 sont constitués par des barres parallèles 30, les axes verticaux des différents flotteurs 12 de l'ensemble de la structure du dispositif 10 restent parallèles entre eux. En particulier, l'inclinaison de l'axe d'un flotteur 12 par rapport à la verticale, peut se traduire par un mauvais alignement des barres 30 qui forment chacun des bras 16, et par une torsion consécutive dudit bras 16 par rapport à son propre axe général. Par conséquent, la structure des différents bras (tant dans le cas où ils sont constitués par une barre unique que lors qu'ils sont faits à partir de barres parallèles), est faite pour s'opposer à une torsion autour de l'axe général du bras associé, de manière à permettre que flotteur 12 conserve inchangé son état d'équilibre dans lequel son axe est orienté selon la direction sensiblement verticale. Plus il y a de bras 16 qui convergent sur le même flotteur 12, plus grandes sont les contraintes qui tendent à maintenir vertical l'axe de ce flotteur 12, d'une manière telle que son axe ne pourra pas s'incliner par rapport à la verticale, sinon d'un angle très faible et généralement négligeable, dans le but d'obtenir l'équilibre global de la structure de flotteurs. Dans le cas des barres 30 télescopiquement extensibles, chaque barre comprend un élément tubulaire 30a et un élément allongé 30b, dont une partie duquel est montée coulissante coaxialement à l'intérieur de l'élément tubulaire 30a. Bien que les éléments 30a et 30b puissent être accouplés de manière à tourner librement selon l'axe du bras 30, selon un mode préféré de réalisation, ils sont équipés d'un dispositif d'accouplement anti-rotation, par exemple constitué par un accouplement à cannelures, dans le but de permettre la variation de la longueur de la barre 30 tout en limitant ou empêchant la rotation relative des deux éléments 30a et 30b selon l'axe de la barre 30. De préférence, les bras 16, lorsqu'ils comprennent une ou plusieurs barres 30 extensible de manière télescopique, sont pourvus de moyens de sécurité de fin de course, qui constituent une limite à l'allongement et à la contraction des barres 30. Ces moyens de fin de course peuvent être réalisés, pour chaque barre 30, sous la forme d'un premier organe d'amortissement 40a, associé intérieurement à la cavité de l'élément 30a de façon à constituer une butée avant d'amortissement des coulissements de l'élément 30b, afin de limiter la contraction de la barre 30, et d'un deuxième organe d'amortissement 40b interposé e-Mfe la paroi de l'élément 30a et la partie de l'élément 30b montée de façon coulissante à l'intérieur de l'élément 30a, pour réaliser une butée d'amortissement du coulissement de l'élément allongé 30b du côté opposé au premier organe d'amortissement 40a, en vue de limiter l'extension de la barre 30. Il peut être prévu des moyens de réglage (non représentés) pour ajuster l'extension ou la contraction maximale du bras 30.Due to the fact that the different arms 16 which converge on each float 12 are constituted by parallel bars 30, the vertical axes of the various floats 12 of the entire structure of the device 10 remain parallel to each other. In particular, the inclination of the axis of a float 12 relative to the vertical, may result in misalignment of the bars 30 which each form arms 16, and by a subsequent twist of said arm 16 relative to its own general axis. Therefore, the structure of the different arms (both in the case where they are constituted by a single bar as when they are made from parallel bars), is made to oppose a twist around the general axis of the associated arm, so as to allow float 12 to maintain unchanged its equilibrium state in which its axis is oriented in the substantially vertical direction. The more arms 16 that converge on the same float 12, the greater the stresses that tend to keep the axis of this float 12 vertical, in such a way that its axis can not tilt with respect to the vertical, if not a very weak angle and generally negligible, in order to obtain the overall balance of the float structure. In the case of telescopically extensible bars, each bar comprises a tubular member 30a and an elongate member 30b, a portion of which is slidably mounted coaxially within the tubular member 30a. Although the elements 30a and 30b can be coupled so as to rotate freely along the axis of the arm 30, according to a preferred embodiment, they are equipped with an anti-rotation coupling device, for example constituted by a coupling with splines, in order to allow the length of the bar 30 to be varied while limiting or preventing the relative rotation of the two elements 30a and 30b along the axis of the bar 30. Preferably, the arms 16, when comprise one or more telescopically extensible bars, are provided with end-of-stroke safety means, which constitute a limit to the elongation and contraction of the bars 30. These end-of-stroke means can be made for each bar 30, in the form of a first damping member 40a, internally associated with the cavity of the element 30a so as to constitute a stop before damping of the slides of the element 30b, a to limit the contraction of the bar 30, and a second damping member 40b interposed e-Mfe the wall of the element 30a and the portion of the element 30b slidably mounted inside the element 30a, for producing a sliding damping abutment of the elongate element 30b on the opposite side to the first damping member 40a, in order to limit the extension of the bar 30. There may be provided adjustment means ( not shown) to adjust the extension or maximum contraction of the arm 30.

Pour protéger la surface externe des barres 30 soumises à des variations de longueur vis-à-vis de l'environnement externe, des manches souples 44 sont de préférence utilisées, généralement sous la forme de "soufflets", une extrémité d'une manche étant reliée de manière étanche à l'élément tubulaire 30a, tandis que l'extrémité opposée est montée sur une nervure annulaire 42 formée sur l'élément 30b, de manière à enfermer de façon étanche la zone de l'accouplement télescopique de ces éléments. En outre, dans le but d'optimiser l'exploitation des mouvements relatifs entre les flotteurs 12 en vue de la production d'énergie, chaque bras 30 peut comprendre intérieurement un générateur linéaire d'énergie (indiqué schématiquement par 45 sur la figure 12), adapté pour produire de l'énergie électrique, hydraulique ou pneumatique (par exemple de type piston et cylindre ou d'un autre système connu en soi), ou mécanique (par exemple du type pignon / crémaillère) à la suite des mouvements d'allongement / contraction des barres 30 des bras 16. A cet effet, il peut être utilisé un générateur électromagnétique linéaire connu en soi, par exemple du type utilisé dans les amortisseurs connus dans le commerce sous le nom de "Power Generating Shock Adsorbeur"- (décrit dans WO-2012/015488 ou dans US-2011/024699). Alternativement, il peut être utilisé un générateur électromagnétique linéaire par exemple du type connu par le brevet US 6,952,060. Un autre type de générateur de courant électrique utilisé à l'intérieur des barres linéaires 30, consiste en ce qu'on appelle la "torche de Faraday" ou "Shake flamme", qui comprend un aimant coulissant à l'intérieur d'un solénoïde pour générer une tension électrique aux extrémités de la bobine pour une induction électromagnétique. Pour transformer en énergie le mouvement de rotation des arbres 26, chaque flotteur 12 porte sur lui les dispositifs et les mécanismes destinés à la production d'une telle énergie à partir des oscillations des bras 16.To protect the outer surface of the bars 30 subject to length variations from the external environment, flexible handles 44 are preferably used, generally in the form of "bellows", one end of a sleeve being sealingly connected to the tubular member 30a, while the opposite end is mounted on an annular rib 42 formed on the member 30b, so as to seal the area of the telescopic coupling of these elements. In addition, in order to optimize the exploitation of the relative movements between the floats 12 for the purpose of energy production, each arm 30 may comprise internally a linear generator of energy (shown schematically by 45 in FIG. 12) adapted to produce electric, hydraulic or pneumatic energy (for example of the piston and cylinder type or of another system known per se), or mechanical (for example of the rack / pinion type) following the movements of extension / contraction of the bars 30 of the arms 16. For this purpose, it is possible to use a linear electromagnetic generator known per se, for example of the type used in dampers known in the trade under the name "Power Generating Shock Adsorber" - ( described in WO-2012/015488 or in US-2011/024699). Alternatively, it can be used a linear electromagnetic generator for example of the type known from US Patent 6,952,060. Another type of electric current generator used within the linear bars 30 is the so-called "Faraday torch" or "flame shake" which includes a sliding magnet within a solenoid to generate an electrical voltage at the ends of the coil for electromagnetic induction. To transform energy into the rotational movement of the shafts 26, each float 12 carries on it the devices and mechanisms intended to produce such energy from the oscillations of the arms 16.

En particulier, les extrémités des barres 24 ou 30 de chaque articulation 16 du bras sont reliées en rotation à l'arbre 26 correspondant par l'intermédiaire d'un manchon 27 cannelé intérieurement, dont les cannelures s'engagent dans des rainures correspondantes formées sur la surface extérieure de l'arbre 26 correspondant.In particular, the ends of the bars 24 or 30 of each articulation 16 of the arm are rotatably connected to the corresponding shaft 26 by means of an internally corrugated sleeve 27, the grooves of which engage in corresponding grooves formed on the outer surface of the corresponding shaft 26.

Alternativement, il peut être employé un autre moyen de liaison connu en soi, agissant de façon à assurer une liaison rigide en rotation des extrémités opposées des barres 24 ou 30, ou de leurs douilles d'extrémité, avec les arbres 26 correspondant, de façon à permettre la transmission du mouvement d'oscillation des bras 16 par rapport à l'arbre 26.Alternatively, it may be used another connecting means known per se, acting to ensure a rigid connection in rotation of the opposite ends of the bars 24 or 30, or their end sleeves, with the corresponding shafts 26, so to allow the transmission of the oscillation movement of the arms 16 with respect to the shaft 26.

De préférence, le bras 16 est prévu avec une demi-articulation, désignée par 32 sur les figures 8 à 14, réalisée sous la forme d'une portion en fourche que comprend chaque élément 30a et / ou 30b, à l'intérieur de laquelle est disposée une broche qui passe à travers une douille cylindrique 30d fixée au manchon 27 de liaison à l'arbre 26, montée de façon à tourner librement par rapport à cette broche. L'axe de la broche de la demi-articulation 32 (et de la douille 30d) est perpendiculaire à l'axe de l'arbre 26. Avantageusement, en outre, les axes des broches et des douilles 30d de la demi-articulation 32, placés à l'extrémité des barres 30, sont agencées sur le même plan. De cette façon, les barres 30 peuvent subir au moins une oscillation réduite par rapport à un plan passant par l'axe de l'arbre respectif 26, comme indiqué par la flèche A de la figure 9, pour permettre des désalignements angulaires réduits en raison des petits déplacements latéraux de réglage de plusieurs flotteurs 12. Lorsque le bras 16 est constitué par une seule barre 24, il est prévu avantageusement, en correspondance de ses extrémités, dans une position intermédiaire entre la demi-articulation 32 et l'arbre 26 correspondant, un joint élastique 30e de couplage en torsion (figure 14), de type connu en soi, qui comprend un élément élastique annulaire, généralement réalisé au moyen d'un ressort hélicoïdal annulaire, interposé de manière opérationnelle entre deux parties adjacentes_ d'une portion de barre 24 et disposé dans une position proche de l'une de ses extrémités, pour permettre une petite rotation en torsion de chaque barre 24 selon son axe, et pour annuler une telle petite rotation élastique en torsion en raison du retour élastique des parties de la barre 24 vers une condition de repos non déformée de l'articulation à torsion. L'articulation à torsion 30e (illustrée de façon schématique sur la figure 11) peut alors permettre des petits mouvements d'oscillation (indiqués par la flèche B sur cette figure) des axes verticaux des flotteurs par rapport à l'axe 12 de la barre 24. Dans le cas du bras 16 formé à partir d'une ou plusieurs barres, chaque 5 barre 30, dans une position proche du manchon 27 de liaison à l'arbre 26, présente une paire d'ailes transversales couplées frontalement au moyen de boulons, qui constituent conjointement un accouplement 34. Cet accouplement 34 permet de faire un assemblage et une installation faciles et pratiques des bras articulés 16, et de faciliter les opérations de maintenance de la structure de flotteurs en treillis et la variation 10 possible de sa configuration, et d'assurer une liaison rigide et centrée axialement des deux parties des barres 30 qu'elle relie. Avantageusement, chaque extrémité de chaque bras articulé 16 est enveloppée dans un boîtier de protection 46 respectif (figures 12 à 14) entourant une demi-articulation 32, et un accouplement à torsion 30e ainsi que les brides 15 d'accouplement frontal qui constituent l'accouplement 34. Chaque arbre transversal 26 associé à un flotteur 12 est relié à un dispositif pour la production d'énergie de type classique, par exemple de type mécanique, électromécanique, électrique, hydraulique ou pneumatique (non représenté sur les figures). Entre chaque arbre 26 et le dispositif correspondant de production d'énergie 20 est intercalée, par exemple, une unité de transmission 29 qui reçoit en entrée le mouvement de l'arbre 26, déterminé par les oscillations de son bras articulé 16 et, par l'intermédiaire d'une chaîne cinématique, délivre un couple d'entraînement par l'intermédiaire d'au moins un arbre de sortie 64. De préférence, l'ensemble de transmission 29 comprend un secteur denté 50 25 (figures 15 et 16) calé sur le même arbre 26, dont le mouvement d'oscillation provoque la rotation d'une série d'engrenages composé d'une paire de trains de roues dentées disposées en parallèle et reliées chacune à un arbre de sortie 64 correspondant, de manière à obtenir une série de sauts cinématique pour obtenir une multiplication désirée de la vitesse d'entrée sur l'arbre 26, en fonction de la vitesse de 30 sortie requise pour l'utilisation.Preferably, the arm 16 is provided with a half articulation, designated 32 in FIGS. 8 to 14, in the form of a forked portion that comprises each element 30a and / or 30b, inside which a pin is arranged which passes through a cylindrical sleeve 30d fixed to the shaft connecting sleeve 27, mounted to rotate freely relative to this pin. The axis of the spindle of the half-articulation 32 (and the sleeve 30d) is perpendicular to the axis of the shaft 26. Advantageously, in addition, the axes of the pins and sockets 30d of the half-joint 32 , placed at the end of the bars 30, are arranged on the same plane. In this way, the bars 30 can undergo at least one reduced oscillation with respect to a plane passing through the axis of the respective shaft 26, as indicated by the arrow A of FIG. 9, to allow reduced angular misalignments due to small lateral displacement adjustment of several floats 12. When the arm 16 is constituted by a single bar 24, it is advantageously provided, in correspondence of its ends, in an intermediate position between the half-joint 32 and the corresponding shaft 26 an elastic joint 30e of torsional coupling (FIG. 14), of known type, which comprises an annular elastic element, generally produced by means of an annular helical spring, operatively interposed between two adjacent portions of a portion 24 and disposed in a position close to one of its ends, to allow a small twist rotation of each bar 24 along its axis, and p to cancel such a small torsional torsional rotation due to the elastic return of the portions of the bar 24 to a non-deformed rest condition of the torsion joint. The torsion joint 30e (illustrated schematically in FIG. 11) can then allow small oscillating movements (indicated by the arrow B in this figure) of the vertical axes of the floats relative to the axis 12 of the bar. 24. In the case of the arm 16 formed from one or more bars, each bar 30, in a position close to the shaft connecting sleeve 27, has a pair of transverse wings coupled frontally by means of bolts, which together constitute a coupling 34. This coupling 34 allows easy and convenient assembly and installation of the articulated arms 16, and facilitates the maintenance operations of the lattice float structure and the possible variation of its configuration. and to ensure a rigid and axially centered connection of the two parts of the bars 30 which it connects. Advantageously, each end of each articulated arm 16 is wrapped in a respective protective housing 46 (FIGS. 12 to 14) surrounding a half-joint 32, and a torsion coupling 30e as well as the front coupling flanges 15 which constitute the Coupling 34. Each transverse shaft 26 associated with a float 12 is connected to a device for the production of energy of conventional type, for example of the mechanical, electromechanical, electrical, hydraulic or pneumatic type (not shown in the figures). Between each shaft 26 and the corresponding energy production device 20 is interposed, for example, a transmission unit 29 which receives as input the movement of the shaft 26, determined by the oscillations of its articulated arm 16 and, by The intermediate of a kinematic chain delivers a driving torque via at least one output shaft 64. Preferably, the transmission assembly 29 comprises a toothed sector 50 (FIGS. 15 and 16) wedged on the same shaft 26, whose oscillation movement causes the rotation of a series of gears composed of a pair of gear trains arranged in parallel and each connected to a corresponding output shaft 64, so as to obtain a series of kinematic hops to obtain a desired multiplication of input speed on the shaft 26, depending on the output speed required for use.

Il est bien connu que les alternateurs facilement disponibles sur le marché, qui pourraient bien équiper chaque flotteur 12 pour permettre l'obtention d'une énergie électrique, nécessitent généralement une vitesse de rotation d'entrée assez élevée, par exemple de l'ordre de 200 tours par minute. Par conséquent, l'unité de transmission 29 a pour fonction de convertir un mouvement de va-et-vient, généralement lent, du secteur denté 50, en un mouvement de rotation continu et rapide du ou des arbres de sortie 64. Dans l'exemple illustré dans les figures 15 et 16, qui comprend quatre sauts cinématiques, chaque train d'engrenages comprend un premier pignon 52, en prise avec la denture du secteur 50 et solidaire en rotation d'une première roue dentée 54, calée sur le même arbre que lui. Les dents de la roue 54 engrènent avec un deuxième pignon 56 calé sur un arbre qui porte une deuxième roue dentée 58 de manière à être solidaire en rotation avec elle. Les dents de la roue 58, à leur tour, engrènent avec un troisième pignon 60 calé sur le même arbre avec une troisième roue dentée 62, qui est donc solidaire en rotation avec lui. Enfin, les dents de la roue 62 engrènent avec une denture correspondante sur l'arbre de sortie 64. Au moins un groupe pignon / roue dentée 52-54, 56-58, 60-62 est associé à un dispositif à roue libre ou à articulation à dépassement, de manière à transformer le mouvement lent et alternatif de l'arbre 26 en un mouvement ayant une direction de rotation prédéterminée afin d'obtenir, en aval du dispositif de transmission, deux mouvements de sortie contrarotatifs des arbres 64. Idéalement, le dispositif à roue libre ou à articulation à dépassement de chaque train de roues 52-62 est associé avec le dernier couple pignon / roue dentée 60-62 étant donné que ce couple a la plus grande vitesse de rotation et donc le couple plus faible, permettant ainsi l'utilisation d'un dispositif à roue libre ou une articulation à dépassement de petite taille et de faible poids. La structure du dispositif 10 peut prendre une forme linéaire, indiquée par 10a sur la figure 17, ou inclure une série de n'importe quel nombre de flotteurs 12 alignés et reliés par des bras articulés 16, de sorte que, sur chaque flotteur 12 converge une paire de bras 16 diamétralement opposés. La forme linéaire de la structure du dispositif 10 permet un accès facile aux différents flotteurs 12 en cas de maintenance.It is well known that alternators readily available on the market, which could equip each float 12 to obtain electrical energy, generally require a fairly high input rotation speed, for example of the order of 200 rpm. Therefore, the function of the transmission unit 29 is to convert a generally slow reciprocating movement of the toothed sector 50 into a continuous and rapid rotational movement of the output shaft (s) 64. In the example illustrated in Figures 15 and 16, which comprises four kinematic breaks, each gear train comprises a first gear 52, engaged with the teeth of the sector 50 and integral in rotation with a first gear 54, keyed on the same tree than him. The teeth of the wheel 54 meshing with a second gear 56 fixed on a shaft which carries a second gear 58 so as to be integral in rotation with it. The teeth of the wheel 58, in turn, meshing with a third pinion 60 set on the same shaft with a third gear 62, which is integral in rotation with it. Finally, the teeth of the wheel 62 meshing with a corresponding toothing on the output shaft 64. At least one pinion gear group 52-54, 56-58, 60-62 is associated with a freewheel device or articulation to exceed, so as to transform the slow and reciprocating movement of the shaft 26 into a movement having a predetermined direction of rotation so as to obtain, downstream of the transmission device, two counter-rotating output movements of the shafts 64. Ideally, the overrunning or overrunning device of each wheel set 52-62 is associated with the last pinion / gear pair 60-62 since this torque has the highest rotational speed and thus the lower torque, thus allowing the use of a freewheel device or an oversize joint of small size and low weight. The structure of the device 10 can take a linear form, indicated by 10a in FIG. 17, or include a series of any number of floats 12 aligned and connected by articulated arms 16, so that on each float 12 converge a pair of arms 16 diametrically opposed. The linear shape of the structure of the device 10 allows easy access to the various floats 12 in case of maintenance.

En variante, la structure du dispositif 10 peut inclure une configuration en réseau ou treillis, dans laquelle, en conséquence de la conformation des différentes mailles du réseau, chaque flotteur 12 peut converger sur un ou plusieurs bras articulés 16. Si la structure est du type en réseau, les mailles 18 du dispositif 10 auront une forme polygonale à trois côtés ou plus. En particulier, elles peuvent être faites de modules élémentaires de treillis qui peuvent être reproduits et combinés entre eux de diverses façons pour obtenir la forme de la structure 10 la plus appropriée pour différents besoins, par exemple pour s'adapter à une forme particulière de la côte ou à des obstacles présents en mer.As a variant, the structure of the device 10 can include a network or trellis configuration, in which, as a consequence of the conformation of the different meshs of the network, each float 12 can converge on one or more articulated arms 16. If the structure is of the type in network, the meshes 18 of the device 10 will have a polygonal shape with three or more sides. In particular, they can be made of elementary mesh modules that can be reproduced and combined with each other in various ways to obtain the most appropriate structure shape for different needs, for example to fit a particular shape of the coast or obstacles present at sea.

Dans le cas le plus général, la structure 10 sera faite de façon à présenter un nombre relativement faible de modules ou de flotteurs 12, dans la direction parallèle à celle du mouvement des vagues prédominant, et un nombre relativement grand de modules ou de flotteurs 12 dans la direction transversale ou perpendiculaire à celui du mouvement des vagues prédominant.In the most general case, the structure 10 will be made to have a relatively small number of modules or floats 12, in the direction parallel to that of the predominant wave movement, and a relatively large number of modules or floats 12 in the direction transverse or perpendicular to that of the predominant wave motion.

Dans le cas d'une disposition en réseau 10 avec des mailles 18 carrées ou rectangulaires (Figure 1), sur chaque flotteur 12 convergent normalement quatre bras articulés 16 perpendiculaires entre eux, à l'exception des flotteurs 12 du périmètre, ou de contour du réseau, sur lesquels convergent seulement trois bras articulés, ou sur les flotteurs situés aux angles du réseau, sur lesquels ne convergent que deux bras 16.In the case of a network arrangement 10 with square or rectangular meshes 18 (FIG. 1), on each float 12 converge normally four articulated arms 16 perpendicular to each other, with the exception of the floats 12 of the perimeter, or the contour of the network, on which converge only three articulated arms, or on the floats located at the corners of the network, on which converge only two arms 16.

Bien entendu, les mailles 18 du réseau 10 peuvent prendre une forme en parallélogramme, un peu différente de celle rectangulaire ou carrée, par exemple en losange ou "écrasée" le long d'une direction parallèle à une diagonale des mailles 18, auquel cas, les bras 12 vont former des angles obtus et aigus. Dans une disposition en réseau à mailles 18 de forme hexagonale régulière, 25 indiquée par 10b sur la figure 18, sur chaque flotteur 12 converge normalement trois bras articulés 16, à l'exception des flotteurs 12 du périmètre ou de contour du réseau, sur lesquels convergent seulement deux bras articulés 16. Dans le cas des mailles 18 de forme triangulaire (figures 19 à 21), les flotteurs 12 peuvent être disposés selon une variété de configurations facilement 30 adaptables à n'importe quelle forme désirée. Il peut être utilisé des mailles 18 de forme triangulaire équilatérale, comme selon l'agencement 10c de la figure 19, ou isocèle, comme selon l'agencement 10d de la figure 20, ou toute combinaison de type régulière ou irrégulière, comme celle indiquée par 10e sur la figure 21, obtenue en connectant une série de modules 10d respectifs, par exemple, requérant l'utilisation d'une série de bras articulés 16 de longueurs différentes. La configuration 10e peut, à son tour, être utilisée en tant que module de base pour l'obtention d'une série de configurations complexes, par exemple dans le but de réaliser des jetées brise-lames pour permettre, en plus de l'obtention d'énergie à partir des vagues, de protéger l'infrastructure côtière, des navires et / ou diverses structures flottantes, et d'éviter ou de limiter l'érosion des plages. Pour augmenter l'efficacité globale du dispositif et permettre une meilleure exploitation des vagues et de leurs caractéristiques dynamiques, il est également possible de réaliser la structure du dispositif selon l'invention de telle sorte qu'elle comprennent des flotteurs 12 ayant des formes et / ou des dimensions et / ou des masses différentes, en fonction du fait qu'ils sont placés sur un côté de la structure destinée à être investi en premier ou en dernier par une perturbation ondulatoire traversant le dispositif. Une telle disposition en réseau, indiquée par 10f sur la figure 22, est adaptée pour des dispositifs selon l'invention orientés de façon à recevoir une vague provenant essentiellement de la même direction W, comme dans le cas de la structure destinée à être disposée au voisinage d'une bande côtière, où le mouvement des vagues a une direction généralement perpendiculaire à la côte. Dans ce cas, il est approprié de disposer des flotteurs 12 de masse et de dimensions plus grandes le long d'un côté de la structure en réseau qui est extérieur par rapport à la côte, tandis que les autres flotteurs 12 auront des dimensions et des masses plus petites étant donné qu'ils sont destinés à être soumis à un effet dynamique de creux des vagues, ou étant donné qu'ils sont placés plus près de la côte. Pour exploiter les perturbations ondulatoires, il peut également être prévu des flotteurs 12 qui, en plus d'avoir des dimensions et / ou des masses différentes, peuvent présenter des formes et des profils différents tant dans leurs parties émergées que dans 30 leurs parties immergées.Of course, the meshes 18 of the network 10 may take a parallelogram shape, a little different from that rectangular or square, for example diamond or "crushed" along a direction parallel to a diagonal mesh 18, in which case, the arms 12 will form obtuse and acute angles. In a regularly hexagonal mesh network arrangement 18, indicated by 10b in FIG. 18, on each float 12 normally converges three articulated arms 16, with the exception of the perimeter or contour floats 12, on which converge only two articulated arms 16. In the case of meshes 18 of triangular shape (Figures 19 to 21), the floats 12 can be arranged in a variety of configurations easily adaptable to any desired shape. Equilateral triangular mesh 18 may be used, as in arrangement 10c of FIG. 19, or isosceles, as in arrangement 10d of FIG. 20, or any combination of regular or irregular type, such as that indicated by FIG. 10e in Figure 21, obtained by connecting a series of respective modules 10d, for example, requiring the use of a series of articulated arms 16 of different lengths. The 10e configuration can, in turn, be used as a basic module for obtaining a series of complex configurations, for example for the purpose of making breakwater jetties to allow, in addition to obtaining energy from waves, protect coastal infrastructure, ships and / or various floating structures, and avoid or limit beach erosion. To increase the overall efficiency of the device and allow a better exploitation of the waves and their dynamic characteristics, it is also possible to realize the structure of the device according to the invention so that it comprises floats 12 having shapes and / or or different dimensions and / or masses, depending on whether they are placed on one side of the structure intended to be invested first or last by an undulatory disturbance passing through the device. Such an array arrangement, indicated by 10f in FIG. 22, is adapted for devices according to the invention oriented to receive a wave coming essentially from the same direction W, as in the case of the structure intended to be arranged at neighborhood of a coastal strip, where the movement of waves has a direction generally perpendicular to the coast. In this case, it is appropriate to have floats 12 of larger mass and dimensions along one side of the network structure that is external to the coast, while the other floats 12 will have dimensions and dimensions. smaller masses since they are intended to be subjected to a dynamic wave-trough effect, or since they are placed closer to the shore. In order to exploit the undulatory disturbances, floats 12 may also be provided which, in addition to having different dimensions and / or masses, may have different shapes and profiles both in their emergent parts and in their immersed parts.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for producing energy from a wave motion, comprising a floating structure which comprises a plurality of substantially equal floats (12) spaced apart and connected by means of mutual connection of the floats (12), which comprises, for each pair of adjacent floats (12), a connecting structure comprising at least one arm (16) disposed above the water line of the floats (12) concerned, each end of each arm (16) being hinged to a respective float (12) of said pair of floats (12), so that each articulated arm (16) can oscillate relative to the floats (12) concerned as a result of a movement applied to them by the movement waves, each of said floats (12) including conversion means for converting the oscillating movement of each articulated arm (16) associated therewith into a movement of an energy generating mechanism carried by each float (12), characterized in that said float connection structure (12) is placed only above the floating line of the floats (12), and in that each end of each articulated arm (16) is connected guided in rotation with a transverse shaft (26) rotatably mounted on a corresponding float (12) about its own general axis, which transverse shaft (26) constitutes an input member of the swinging motion of an arm articulated (16) in the energy generation mechanism carried by the float (12) concerned.

2. Device according to claim 1, characterized in that each of said arms (16) comprises a single bar (24).

3. Device according to claim 1, characterized in that each of said arms (16) comprises at least two parallel bars (30).

4. Device according to claim 2 or claim 3, characterized in that each of said arms (16) is deformable so as to allow to vary its length, and preferably comprises at least one pair of coaxial elements (30a, 30b ) connected telescopically. . Device according to claim 4, characterized in that each of said arms (16) comprises end-of-stroke damping means (40a, 40b) adapted to limit the extension and the maximum contraction of the arm (16). 6. Device according to claim 4 or claim 5, characterized in that each of said arms (16) comprises linear means (45) for generating energy as a function of the variation of its length. 7. Device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that each arm (16) is provided with a half-hinge (32) to allow each bar (30) to undergo at least one reduced oscillation relative to a plane passing through the axis of the corresponding transverse shaft (26). 8. Device according to claim 7, characterized in that each half-joint (32) comprises an axis of articulation of a sleeve (30d) whose axis is perpendicular to the axis of the transverse shaft (26) corresponding, the axes of the corresponding pins and sockets (30d) of the half-joints (32) disposed at the opposite ends of each bar (30) being coplanar. 9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said transverse shaft (26) is supported by a post (28) which extends upwardly from the upper surface of its float (12). ), to maintain the axis of each transverse shaft (26) away from the water line of its float (12), 20 above it. 10. Device according to claim 9, characterized in that said transverse shaft (26) is rotatably connected to at least one output shaft (64) of said energy generating mechanism by torque transmission means (50, 52). , 54, 56, 58, 60, 62) which comprise a plurality of cascaded gears (54, 58, 62) each of which is attached to a respective pinion (52, 56, 60), and in that said means torque transmission means comprise a toothed sector (50) whose teeth are engaged with at least one toothed wheel (52, 54, 56, 58, 60, 62), in order to multiply the speed transmitted by the transverse shaft (26). ) to the output shaft (64) and to obtain a desired transmission ratio. Device according to Claim 10, characterized in that the said torque transmission means comprise a device with freewheel or protruding hinge associated with at least one of the gear wheels (52, 54, 56, 58, 60, 62) connected in rotation. to a respective output shaft (64) for transmitting to each output shaft (64) a unidirectional torque. 12. Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that said plurality of floats (12) interconnected comprises a series of floats (12) arranged in a linear configuration. 13. Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that said plurality of floats (12) interconnected comprises a floating structure formed in a network defined by a set of meshes (18) polygonal, wherein the nodes of the network correspond to the floats (12) of the structure and the sides of the meshes (18) are defined by said articulated arms (16) connecting the floats (12). 14. Device according to claim 13, characterized in that said float structure is placed at open sea and is connected to the seabed by mooring or anchoring means (20). 15. Device according to claim 13, characterized in that said float structure is connected by articulated arms (16) to a fixed holding structure (22), fixed on the bottom or attached to an area of the coastal strip.