FR3065436B1 - Hydrolienne avec dispositif de fixation pour bateau - Google Patents

Abstract

Hydrolienne (2) comprenant une turbine (3) de production d'électricité en rotation selon un axe longitudinal (X), un dispositif de fixation (1) et un bras (6) reliant la turbine (3) au dispositif de fixation (1), le dispositif de fixation étant destiné à fixer l'hydrolienne (2) à un bateau (5), le bras (6) s'étendant selon un axe de raccordement (Z) sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (X), caractérisée en ce que le dispositif de fixation (1, 1') comprend une liaison pivot (300) selon un axe de rotation (A), l'axe de rotation (A) étant parallèle à un plan défini par l'axe longitudinal (X) et l'axe de raccordement (Z), l'axe de rotation (A) ayant une composante non nulle suivant l'axe longitudinal (X).

Description

Hydrolienne avec dispositif de fixation pour bateau

La présente invention concerne une hydrolienne comprenant une turbine de production d’électricité et un dispositif de fixation pour un bateau. L’invention concerne également un bateau équipé d’une telle hydrolienne.

Dans le domaine du nautisme, notamment des bateaux à voile, il est courant d’utiliser une hydrolienne pour la production d’électricité à bord du bateau. L’hydrolienne est fixée à la coque du bateau et comprend une turbine immergée dans l’eau. La turbine est orientée dans l’axe du bateau. Le déplacement du bateau crée un flux traversant la turbine ce qui l’entraine en rotation. La turbine fonctionne alors comme un générateur de courant pouvant recharger une batterie embarquée dans le bateau. L’hydrolienne est généralement fixée à l’arrière du bateau grâce à un dispositif de fixation comprenant une platine et un support. D’une part la platine est fixée sur le tableau arrière du bateau, d’autre part, le support est relié à la turbine par un bras. Le support peut être inséré de manière amovible dans la platine. Le bras est orienté parallèlement à l’axe vertical du bateau, c’est-à-dire parallèlement à une quille fixée à la coque du bateau.

Toutefois le dispositif de fixation de l’hydrolienne subit des efforts importants liés au poids de l’eau ou à la force des vagues sur le bras et sur la turbine, ou encore liés au propre poids de l’hydrolienne. Ces efforts peuvent provoquer des vibrations désagréables qui se propagent dans la coque ou un endommagement du dispositif de fixation voire même un endommagement de la coque sur laquelle est fixée l’hydrolienne.

Le but de l’invention est de fournir une hydrolienne remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les hydroliennes connues de l’art antérieur. En particulier, l’invention permet de réaliser une hydrolienne robuste, performante pour la production d’électricité, confortable d’utilisation et préservant le bateau sur laquelle elle est fixée. A cet effet, l’invention repose sur une hydrolienne comprenant une turbine de production d’électricité en rotation selon un axe longitudinal, un dispositif de fixation et un bras reliant la turbine au dispositif de fixation, le dispositif de fixation étant destiné à fixer l’hydrolienne à un bateau, le bras s’étendant selon un axe de raccordement sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal, caractérisée en ce que le dispositif de fixation comprend une liaison pivot selon un axe de rotation, l’axe de rotation étant parallèle à un plan défini par l’axe longitudinal et l’axe de raccordement, l’axe de rotation ayant une composante non nulle suivant l’axe longitudinal. L’angle formé entre l’axe de rotation et l’axe longitudinal peut être inférieur ou égal à 45°, de préférence inférieur ou égal à 30°, voire inférieur ou égal à5°.

Le dispositif de fixation peut comprendre une platine destinée à être fixée à un bateau et un support relié au bras, la platine et le support étant assemblés selon la liaison pivot et de manière amovible.

La platine peut comprendre un logement muni d’une ouverture sensiblement orientée à l’opposé de la turbine et perpendiculairement à l’axe de rotation, et le support peut comprendre un élément de connexion apte à être insérée par l’ouverture dans le logement.

Le logement peut comprendre une première portion cylindrique et l’élément de connexion peut comprendre une deuxième portion cylindrique en appui sur la première portion cylindrique.

La platine peut comprendre un ou plusieurs galets de soutien répartis autour du logement et sur lesquels une portion cylindrique de l’élément de connexion est en appui. L’hydrolienne peut comprendre un moyen pour limiter l’amplitude de la liaison pivot et/ou amortir la liaison pivot, notamment la platine peut comprendre deux patins élastiques, disposés de part et d’autre du logement, et formant chacun une butée en rotation pour l’élément de connexion.

La platine peut comprendre deux galets déplaçables entre deux positions par l’action d’un bout relié à chaque galet déplaçable et par l’action d’un ressort en appui sur chaque galet déplaçable, dans une première position les deux galets déplaçables étant en retrait du support pour permettre son extraction de la platine, dans une deuxième position les deux galets déplaçables étant en appui contre le support pour le maintenir dans la platine. L’hydrolienne peut comprendre une goupille et un élément parmi la platine ou le support peut comprendre un trou oblong et l’autre élément parmi la platine ou le support peut comprendre un trou circulaire, le trou circulaire étant positionné en vis-à-vis du trou oblong quelque soit l’orientation du support par rapport à la platine selon la liaison pivot, la goupille passant à travers le trou oblong et le trou circulaire. L’hydrolienne peut comprendre un moyen de réglage de l’orientation du bras par rapport au dispositif de fixation selon un axe de réglage perpendiculaire au plan défini par l’axe longitudinal et l’axe de raccordement. L’hydrolienne peut comprendre une liaison glissière entre le dispositif de fixation et le bras parallèlement à l’axe de raccordement et un moteur apte à actionner la liaison glissière.

Le dispositif de fixation peut comprendre une liaison pivot selon un axe de rotation parallèle à l’axe de raccordement.

Enfin, l’invention porte aussi sur un bateau comprenant une hydrolienne telle que décrite précédemment.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de deux modes de réalisation particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

La figure 1 est une vue en perspective et en transparence d’un dispositif de fixation d’une hydrolienne selon un premier mode de réalisation de l’invention.

La figure 2 est une vue en perspective d’un support selon le premier mode de réalisation.

Les figures 3 est une vue de face d’un dispositif de fixation d’une hydrolienne selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

Les figures 4 et 5 sont des vues en perspective d’un support selon le deuxième mode de réalisation.

La figure 6 est une vue partielle de coté d’une hydrolienne selon le deuxième mode de réalisation.

La figure 7 est une vue de coté d’une hydrolienne selon le premier mode de réalisation.

La figure 8 est une vue schématique de l’arrière d’un bateau équipé d’une hydrolienne selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 8 illustre un bateau 5 équipé d’une hydrolienne 2 selon un mode de réalisation de l’invention. Le bateau flotte sur de l’eau dont la surface 10 est représentée par un trait. Le bateau 5 tel qu’illustré est un bateau à voile mais l’hydrolienne 2 pourrait équiper tout autre type d’embarcation comme par exemple un bateau à moteur. Le bateau peut naviguer sur un lac, une mer, un océan ou tout autre type de plan d’eau. Le bateau est incliné à tribord. Cette inclinaison peut être liée à la force du vent sur le bateau ou à l’effet de la houle sur une coque du bateau. Le bateau peut s’incliner alternativement à bâbord et à tribord, dans ce cas il subit un phénomène de roulis. Ou bien le bateau peut être constamment incliné du même coté et dans ce cas on dit qu’il gîte. L’hydrolienne 2 comprend une turbine 3 de production d’électricité en rotation selon un axe longitudinal X, un dispositif de fixation 1, 1’ et un bras 6 reliant la turbine 3 au dispositif de fixation 1, 1’. La turbine 3 est immergée dans l’eau tandis que le dispositif de fixation 1, 1’ est hors de l’eau. En variante, le dispositif de fixation 1,1’ pourrait être partiellement immergé ou totalement immergé de manière temporaire, par exemple en fonction de la houle et du chargement du bateau ou de manière permanente. L’hydrolienne 2 est fixée par l’intermédiaire du dispositif de fixation 1, 1’ sur un tableau arrière 4 du bateau de préférence vers le centre du tableau arrière 4. A cet effet le dispositif de fixation 1,1’ peut comprendre des trous 112, 112’ répartis sur un pourtour du dispositif de fixation servant à un assemblage par vissage au tableau arrière du bateau. Ces trous 112, 112’ peuvent être équipés d’une rondelle en caoutchouc 113 afin de garantir l’étanchéité du bateau et/ou afin d’amortir des vibrations générées par l’hydrolienne 2.

La turbine 3 est un dispositif rotatif destiné à utiliser l'énergie cinétique de l’eau pour produire de l’électricité. La turbine 3 comprend une hélice en rotation autour de l’axe longitudinal X et un carter de protection 11 de l’hélice. Comme cela sera expliqué en détails par la suite, l’hydrolienne 2 est fixée au bateau de manière à ce que l’axe longitudinal X soit parallèle au flux d’eau la traversant. L’axe longitudinal X est parallèle à l’axe selon lequel le bateau se déplace en ligne droite sans phénomène de dérive.

Le bras 6 s’étend de manière rectiligne du carter de protection 11 jusqu’au dispositif de fixation 1,1’ selon un axe de raccordement Z. L’axe de raccordement Z est sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Le bras 6 peut avoir une forme profilée, par exemple une forme en goûte d’eau, de manière à présenter une résistance à l’écoulement de l’eau la plus faible possible. Le bras 6 est rigidement fixé à la turbine 3.

Le dispositif de fixation 1,1’ comprend une liaison pivot 300 autour d’un axe de rotation A. L’axe de rotation A est parallèle à un plan défini par l’axe longitudinal X et l’axe de raccordement Z. L’axe de rotation A a une composante non nulle suivant l’axe longitudinal X. Grâce à cette liaison pivot 300, quelle que soit un angle de gîte du bateau, le bras 6 peut s’orienter verticalement, c’est-à-dire perpendiculairement à la surface de l’eau, ou s’orienter selon un axe s’approchant de l’axe vertical. Ainsi l’hydrolienne 2 est fixée comme un pendule au bateau 5. L’hydrolienne 2 peut avoir un mouvement de balancier par rapport à la coque du bateau 5. Sous l’effet de son propre poids l’hydrolienne s’oriente de sorte à ce que l’axe de raccordement Z soit vertical ou au plus proche de l’axe vertical. La liaison pivot 300 peut avoir une amplitude limitée si bien que lorsque le bateau gîte au-delà d’un certain angle, le bras 6 n’est pas complètement ramené à une orientation verticale. Dans une telle configuration le bras 6 est ramené à une orientation intermédiaire entre l’axe vertical et celle qu’il aurait en absence de la liaison pivot 300 (et pouvant correspondre à l’orientation d’une quille du bateau). L’orientation de l’axe de rotation A est dépendante de l’orientation du dispositif de fixation 1, 1 ’. Le dispositif de fixation peut être en appui contre le tableau arrière 4 du bateau 5, l’orientation de l’axe de rotation A dépend alors de l’orientation du tableau arrière 4. Le tableau arrière 4 d’un bateau 5 s’étend généralement selon un plan sensiblement perpendiculaire à l’axe selon lequel le bateau se déplace en ligne droite et sans dérive. Ce plan comprend l’axe vertical lorsque le bateau est à l’horizontal. En variante, le tableau arrière peut également être incliné par rapport à l’axe vertical comme cela est illustré par exemple sur la figure 7. Dans un tel cas, le dispositif de fixation 1 peut être fixé sur le tableau arrière 4 par l’intermédiaire d’une cale d’adaptation ou directement sur le tableau arrière 4.

Si le dispositif de fixation est fixé sur un tableau arrière vertical ou sur une cale d’adaptation offrant un support vertical pour le dispositif de fixation, alors l’axe de rotation A est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X.

Si le dispositif de fixation est fixé sur un tableau arrière incliné, c’est-à-dire un tableau arrière ne comprenant pas un axe vertical, alors l’axe de rotation A forme avec l’axe longitudinal X un angle non nul. Dans ce cas, l’hydrolienne comprend préférentiellement un moyen de réglage de l’orientation du bras 6 qui sera détaillé ultérieurement afin que celui-ci pénètre verticalement dans l’eau. Préférentiellement, l’angle formé par l’axe de rotation A et l’axe longitudinal X est inférieur ou égal à 45°, de préférence inférieur ou égal à 30°, voire inférieurou égal à 5°. Idéalement cet angle est aussi faible que possible afin de ne pas générer d’effort axial trop important sur la liaison pivot 300. Un effort axial est un effort orienté parallèlement à l’axe de rotation A. Un tel effort, s’il est trop important, pourrait créer un couple résistif dans la liaison pivot 300 ou l’endommager.

Le dispositif de fixation 1,1’ comprend une platine 100, 100’ destinée à être fixée sur le tableau arrière 4 et un support 200, 200’ relié au bras 6. La platine 100, 100’ et le support 200, 200’ sont assemblés selon la liaison pivot 300 et de manière amovible. Ainsi, il est possible d’enlever l’hydrolienne lorsqu’on ne s’en sert pas, seul la platine 100, 100’ restant fixée en place sur le tableau arrière 4. En variante l’hydrolienne pourrait être fixée de manière permanente sur le bateau 5. La platine 100, 100’ est en appui sur le tableau arrière 4 par une surface d’appui 110. L’axe de rotation A est perpendiculaire à la surface d’appui 110.

Les figures 1, 2 et 7 illustrent un premier mode de réalisation d’un dispositif de fixation 1 de l’hydrolienne. Selon ce premier mode de réalisation, la platine 100 comprend un logement 101 muni d’une ouverture 102 vers le haut, c’est-à-dire sensiblement orientée à l’opposé de la turbine 3. L’ouverture 102 a une forme de fente orientée perpendiculairement à l’axe de rotation A. De manière générale, on peut dire que le logement 101 est en forme de « U >> évasé. Le support 200 comprend un élément de connexion 201 apte à être inséré de manière amovible par l’ouverture 102 dans le logement 101. L’élément de connexion 201 est une plaque, par exemple une plaque en tôle, également en forme de « U >>. L’élément de connexion 201 est parallèle à la surface d’appui 110 lorsqu’il est inséré dans la platine 100.

Le logement 101 comprend une première portion cylindrique 103 formant la base du « U >> évasé et deux flancs de part et d’autre de la première portion cylindrique 103. Ces deux flancs ne sont pas parallèles ce qui donne au logement son caractère évasé. L’élément de connexion 201 comprend une deuxième portion cylindrique 202 dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de la première portion cylindrique 103. Lorsque le support 200 est inséré dans la platine 100, la deuxième portion cylindrique 202 est en appui sur la première portion cylindrique 103. La première portion cylindrique 103 peut être considérée comme un palier lisse et la deuxième portion cylindrique 202 peut être considérée comme un arbre soutenu par le palier lisse. Ainsi un axe de révolution de la première portion cylindrique 103 est confondu avec un axe de révolution de la deuxième portion cylindrique 202 et ces axes de révolution correspondent à l’axe de rotation A. L’élément de connexion 201 comprend deux bords sensiblement parallèles de part et d’autre de la deuxième portion cylindrique 202. Deux espaces 301a, 301b en forme de « V >> sont formés entre les flancs du logement 101 et les bords de l’élément de connexion 201. Ainsi lorsque l’élément de connexion 201 est inséré dans le logement 101 il peut pivoter autour de l’axe de rotation A.

La platine 100 comprend deux patins 105a, 105b élastiques, disposés de part et d’autre du logement 101. Ces patins forment des butées en rotation pour l’élément de connexion 201. Ils peuvent être réalisés par exemple à partir d’élastomère. Les patins comblent partiellement les deux espaces 301a, 301b. Lorsque l’élément de connexion 201 pivote autour de l’axe de rotation A, l’un des deux patins est comprimé. L’amplitude de la liaison pivot 300 est limitée de part et d’autre par le contact d’un bord de l’élément de connexion contre un patin 105a, 105b. Les patins 105a, 105b ont une fonction de butée et d’amortisseur pour l’élément de connexion 201. Lorsque des efforts sur l’hydrolienne sont suffisamment importants, les patins peuvent être tellement comprimés que les bords de l’élément de connexion entrent en contact avec les flancs du logement. L’amplitude maximale de la liaison pivot 300 peut être de l’ordre de plus ou moins 20°. L’élément de fixation 1 peut également comprendre un moyen de maintien de l’élément de connexion 201 à l’intérieur du logement 101. A cet effet, la platine 100 comprend un trou oblong 108 et le support 200 comprend un trou circulaire 203. Le trou circulaire 203 est positionné en vis-à-vis du trou oblong 108 quelque soit l’orientation du support 200 par rapport à la platine 100 selon la liaison pivot 300. Une goupille (non représentée) peut être insérée au travers du trou oblong 108 et du trou circulaire 203 pour empêcher l’éjection de l’élément de connexion 201 par l’ouverture 102. Avantageusement, le trou oblong 108 est orienté comme une portion d’un cercle dont le centre est positionné sur l’axe de rotation A. Le trou oblong 108 peut avoir une forme de haricot ou une forme ovale. Ainsi, l’élément de connexion 201 est verrouillé dans le logement 101 de la platine 100. L’hydrolienne 2 ne peut pas être retirée de la platine malencontreusement ou mal intentionnellement. L’hydrolienne 2 comprend un moyen de réglage de l’orientation du bras 6 par rapport au dispositif de fixation 1 selon un axe de réglage Y perpendiculaire à un plan Axz défini par l’axe longitudinal X et l’axe de raccordement Z. A cet effet, le support 200 comprend un corps formé par deux plaques 204a, 204b parallèles entre elles et s’étendant selon le plan Axz. Ces plaques 204a, 204b sont reliées à une extrémité à l’élément de connexion 201. Avantageusement, les plaques 204a, 204b et l’élément de connexion 201 sont constitués d’une seule et même pièce, par exemple réalisée en tôle. Un pli à 90° permet de raccorder les plaques 204a, 204b à l’élément de connexion 201. Les plaques 204a, 204b comprennent une série de trous 205 disposés le long d’un arc de cercle vers un bord inférieur des deux plaques. De plus, les plaques 204a, 204b comprennent un autre trou 206 disposé sensiblement vers le centre de l’arc de cercle formé par la série de trous 205. Une extrémité du bras 6 ou bien un élément de raccordement lié à l’extrémité du bras 6 est fixé aux deux plaques 204a, 204b par l’intermédiaire de deux vis. Une première vis passe par l’un des trous 205 disposés en arc de cercle et l’autre vis passe par l’autre trou 206. Ainsi, en choisissant un trou parmi la série de trous 205, il est possible d’ajuster l’orientation du bras 6 par rapport au support 200 selon l’axe de réglage Y. Par conséquent, le bras 6 peut être réglé selon une orientation verticale lorsque le bateau est à l’horizontale, c’est-à-dire quand il ne gîte pas. Le dispositif de fixation permet ainsi d’adapter l’orientation de la turbine 3 de manière optimale par rapport à l’axe de réglage Y en fonction d’une inclinaison du tableau arrière du bateau. Un tel dispositif de fixation 1 est donc compatible avec de nombreuses configurations de bateaux.

Les figures 3, 4 et 5 illustrent un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de fixation 1’ de l’hydrolienne 2. Selon ce deuxième mode de réalisation, la platine 100’ comprend un logement 101’ muni d’une ouverture 102’ vers le haut, c’est-à-dire sensiblement orientée à l’opposé de la turbine 3. L’ouverture 102’ a une forme de fente orientée perpendiculairement à l’axe de rotation A. De manière grossière, on peut dire que le logement 101’ est en forme de « U >>. Le support 200’ comprend un élément de connexion 201’ apte à être insérée par l’ouverture 102’ dans le logement 101’. L’élément de connexion 201’ est une plaque, par exemple une plaque en tôle, de forme globalement circulaire.

Le logement 101’ comprend une portion cylindrique 103’ formant la base du « U >> et deux flancs parallèles de part et d’autre de la portion cylindrique 103’. La platine 100’ comprend trois galets de soutien 104a’, 104b’, 104c’ répartis autour de la portion cylindrique 103’. Les galets de soutien 104a’, 104b’, 104c’ sont partiellement logés dans des creux de forme circulaire disposés sur un pourtour de la portion cylindrique 103’. Les galets de soutien 104a’, 104b’, 104c’ ressortent localement des creux dans lesquels ils sont logés de sorte que l’élément de connexion 201’ est en appui sur ces trois galets de soutien. Les galets de soutien 104a’, 104b’, 104c’ sont des roues montées en rotation autour d’un axe. Ces galets peuvent par exemple comprendre chacun un palier lisse ou un palier à roulements. L’élément de connexion 201’ de par sa forme circulaire peut aisément pivoter sur ces trois galets de soutien 104a’, 104b’, 104c’ en les entraînant en rotation autour de leurs axes respectifs. L’axe de rotation de l’élément de connexion 201’ correspond à l’axe de rotation A.

La platine 100’ comprend également deux galets déplaçables 106a’, 106b’ entre deux positions par l’action d’un bout 107a’, 107b’ relié à chaque galet déplaçable 106a’, 106b’ et par l’action d’un ressort 108a’, 108b’ en appui sur chaque galet déplaçable 106a’, 106b’. Un premier galet déplaçable est monté en rotation à une première extrémité d’un axe 109a’. L’axe 109a’ est lui même fixé en rotation à la platine 100’ au niveau d’une deuxième extrémité. La deuxième extrémité de l’axe 109a’ est positionnée dans une niche 110a’ réalisée dans un flanc du logement 101’. La niche 110a’ est de taille suffisante pour recevoir l’axe 109a’ et le galet déplaçable 106a’ lorsque l’on fait pivoter l’axe 109a’ au niveau de sa fixation à la platine 100’. Le ressort 108a’ est disposé entre un bord de la niche 110a’ et l’axe 109a’ de sorte à repousser l’axe 109a’ et le galet déplaçable 106a’ hors de la niche 110a’. Le bout 107a’ est fixé à une extrémité sur l’axe 109a’ et circule à l’intérieur d’une rainure 111a’ de la platine vers l’extérieur. Un effort de traction sur le bout 107a’ s’oppose au ressort 108a’ et tend à faire rentrer l’axe 109a’ et le galet déplaçable 106a’ à l’intérieur de la niche 110a’. Le galet déplaçable 106b’ fonctionne de la même manière avec le bout 107b’ et le ressort 108b’. Le bout 107b’ circule dans une rainure 111b’ suivant le pourtour du logement 101’ pour ressortir de la platine du même coté que le bout 107a’. Avantageusement les deux bouts 107a’ et 107b’ sont reliés par un nœud afin de faciliter leur manipulation : un opérateur souhaitant manipuler les galets déplaçables 106a’, 106b’ n’aurait à tirer que sur un seul bout. Ainsi, dans une première position les deux galets déplaçables 106a’, 106b’ sont à l’intérieur de leurs niches respectives. Ils sont en retrait de l’élément de connexion 201’ pour permettre son extraction de la platine 100’ par l’ouverture 102’. Dans une deuxième position, les deux galets déplaçables 106a’, 106b’ sont en appui contre l’élément de connexion 201’ pour le maintenir dans la platine 100’, c’est-à-dire pour empêcher l’éjection de l’élément de connexion 201’ par l’ouverture 102’.

Comme illustré sur les figures 4 et 5 ; le support 200’ comprend un bloc 203’ de forme générale parallélépipédique fixé sur l’élément de connexion 201’. Le bloc 203’ est fixé le long d’un diamètre de l’élément de connexion 201’ sur une face de l’élément de connexion 201’ opposée à la platine 100’. Le bloc 203’ comprend une languette 204’ dépassant de la circonférence de l’élément de connexion 201’ et positionnée dans le même plan que l’élément de connexion 201’. Le bloc 203’ et l’élément de connexion 201’ sont bloqués en position l’un contre l’autre par une vis et un écrou. Enfin le bloc comprend deux ouvertures circulaires 205’ positionnées à deux extrémités opposées du bloc. Les ouvertures circulaires 205’ sont parallèles et positionnées en vis-à-vis de sorte qu’un axe cylindrique 206’ puisse passer à travers les deux ouvertures 205’.

Lorsque l’élément de connexion 201’ est inséré dans la platine 100’ avec les deux galets déplaçables 106a’, 106b’ dans leur deuxième position, le support 200’ peut pivoter par rapport à la platine 100’ selon l’axe de rotation A. L’amplitude de cette liaison pivot 300 est limitée de part et d’autre par le contact de la languette 204’ sur les galets déplaçables 106a’, 106b’. Si les efforts s’exerçants sur l’hydrolienne 2 sont suffisant la languette 204’ peut repousser les galets déplaçables 106a’, 106b’ à l’encontre des ressorts 108a’, 108b’ jusqu’à ce qu’ils rejoignent leur première position. Les deux ressort 108a’ et 108b’ jouent donc un rôle d’amortisseur en rotation pour le support. Les galets déplaçables 106a’, 106b’ sont agencés de sorte à ce que même en première position ils forment une butée pour la languette 204’. Ainsi l’amplitude de la liaison pivot 300 est limitée et celle-ci peut être de l’ordre de grandeur de plus ou moins 45°.

Le dispositif de fixation 1 ’ comprend en outre un moyen de relevage de la turbine 3 constitué d’un boîtier 207’ fixé d’une part à l’axe cylindrique 206’ et d’autre part, par une liaison glissière 7, au bras 6. L’axe de raccordement Z est parallèle à l’axe de la liaison glissière 7 et parallèle à l’axe cylindrique 206’. La liaison formée par le bloc 203’, l’axe cylindrique 206’ et le boîtier 207’ est une liaison pivot 400 d’axe parallèle à l’axe de raccordement Z. Ainsi, le bras 6, de par sa forme profilée, peut s’orienter librement pour minimiser sa résistance à l’écoulement de l’eau. La turbine 3 qui lui est rattachée peut donc être idéalement orientée pour générer de l’électricité. Une telle liaison pivot 400 est particulièrement utile lorsque le flux d’eau n’est pas parallèle à l’axe du bateau, par exemple lors que le bateau 5 effectue un virement ou lorsque le bateau 5 dérive.

La liaison glissière 7, particulièrement visible sur la figure 6, peut être formée par un ensemble de galets 208’, soit six galets 208’ selon le mode de réalisation représenté. Les galets 208’ sont fixés d’une part au boîtier 207’ et d’autre part sont en appui sur le bras 6. Ainsi, le bras 6 peut coulisser au travers du boîtier 207’ en entraînant les galets 208’ en rotation. Le bras 6 peut coulisser entre une première position et une deuxième position. La première position, dite « immergée >>, correspond à une position de la turbine 3 sous la surface de l’eau en vue de produire de l’électricité. La deuxième position, dite « hors de l’eau >> correspond à une position de la turbine 3 au dessus de la surface de l’eau pour améliorer l’hydrodynamisme du bateau 5 et éviter d’endommager l’hydrolienne 2. Un fil 210’ est fixé à chaque extrémité du bras 6 et est enroulé autour d’une roue d’un moteur 8. Lorsque le moteur 8 tourne dans un premier sens le bras 6 coulisse le long de la liaison glissière 7 de la première position à la deuxième position. Lorsque le moteur 8 tourne dans un deuxième sens le bras 6 coulisse le long de la liaison glissière 7 de la deuxième position à la première position. Avantageusement, le boîtier 207’ comprend deux galets enrouleurs 209’ permettant de guider chaque extrémité du fil 210’ vers chaque extrémité du bras 6 parallèlement à l’axe de raccordement Z. Ainsi, l’effort de traction exercé par le fil 210’ sur le bras 6 est orienté sensiblement parallèlement à l’axe de la liaison glissière 7 ce qui facilite le mouvement de translation du bras 6.

Le dispositif de fixation 1 du premier mode de réalisation est équipé de deux articulations que sont la liaison pivot 300 selon l’axe de rotation A et le moyen de réglage de l’orientation du bras 6 selon l’axe de réglage Y. Le dispositif de fixation 1’ du deuxième mode de réalisation est équipé trois articulations que sont la liaison pivot 300 selon l’axe de rotation A, la liaison pivot 400 selon un axe parallèle à l’axe de raccordement Z, et la liaison glissière 7 parallèle à l’axe de raccordement Z. Ces articulations pourraient être combinées différemment dans un autre mode de réalisation d’un dispositif de fixation. Par exemple, toutes ces articulations pourraient coexister dans un même dispositif de fixation ou bien le dispositif de fixation pourrait ne comprendre que la liaison pivot 300.

Alternativement la liaison pivot 300 pourrait être réalisée tout à fait différemment. Par exemple, la liaison pivot pourrait comprendre un palier à roulements dont une première bague serait fixée à une platine elle-même fixée au bateau et une deuxième bague serait fixée au support lui-même relié à la turbine de l’hydrolienne.

Grâce à l’invention, l’hydrolienne peut pivoter autour d’un axe ayant une composante parallèle à l’axe longitudinal X pour compenser le mouvement de roulis ou de gîte du bateau. Le bras de l’hydrolienne reste ainsi vertical ou proche d’une orientation verticale indépendamment de l’inclinaison du bateau à tribord ou à bâbord. Les efforts latéraux exercés sur la turbine et sur le bras ne sont pas transmis à la platine et au bateau. Le mouvement de balancier de l’hydrolienne ne crée pas de choc car ce mouvement est amorti par des patins élastiques ou par des ressorts. Par conséquent, aucune vibration n’est ressentie et le dispositif de fixation supporte moins d’efforts. Les risques d’endommagement du dispositif de fixation ou de la coque du bateau sur laquelle l’hydrolienne est fixée sont fortement réduits. L’hydrolienne est demeure immergée quelque soit l’angle de gîte du bateau. La turbine ne se rapproche pas de la surface de l’eau lorsque le bateau gîte. Par conséquent, le fonctionnement de la turbine n’est pas perturbé par le clapot ou des algues à la surface de l’eau et le rendement de la turbine est optimisé. Le bras de l’hydrolienne peut également pivoter autour de l’axe de raccordement Z ce qui optimise encore la production d’électricité quelle que soit l’orientation du flux d’eau au niveau de l’hydrolienne. Enfin l’hydrolienne comprend un moyen de relevage motorisé ce qui améliore encore son confort d’utilisation.

Claims (13)

1. Revendications

   1. Hydrolienne (2) comprenant une turbine (3) de production d’électricité en rotation selon un axe longitudinal (X), un dispositif de fixation (1) et un bras (6) reliant la turbine (3) au dispositif de fixation (1), le dispositif de fixation étant destiné à fixer l’hydrolienne (2) à un bateau (5), le bras (6) s’étendant selon un axe de raccordement (Z) sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal (X), caractérisée en ce que le dispositif de fixation (1, 1 ’) comprend une liaison pivot (300) selon un axe de rotation (A), l’axe de rotation (A) étant parallèle à un plan défini par l’axe longitudinal (X) et l’axe de raccordement (Z), l’axe de rotation (A) ayant une composante non nulle suivant l’axe longitudinal (X).
2. 2. Hydrolienne (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’angle formé entre l’axe de rotation (A) et l’axe longitudinal (X) est inférieur ou égal à 45°, de préférence inférieur ou égal à 30°, voire inférieur ou égal à 5°.
3. 3. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de fixation (1) comprend une platine (100, 100’) destinée à être fixée à un bateau et un support (200, 200’) relié au bras (6), la platine (100, 100’) et le support (200, 200’) étant assemblés selon la liaison pivot (300) et de manière amovible.
4. 4. Hydrolienne (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la platine (100, 100’) comprend un logement (101, 101 ’) muni d’une ouverture (102, 102’) sensiblement orientée à l’opposé de la turbine (3) et perpendiculairement à l’axe de rotation (A), et en ce que le support (200, 200j comprend un élément de connexion (201, 201 j apte à être insérée par l’ouverture (102, 102’) dans le logement (101,101 j.
5. 5. Hydrolienne (2) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le logement (101) comprend une première portion cylindrique (103) et en ce que l’élément de connexion (201) comprend une deuxième portion cylindrique (202) en appui sur la première portion cylindrique (103).
6. 6. Hydrolienne (2) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la platine (100’) comprend un ou plusieurs galets de soutien (104a’, 104b’, 104cj répartis autour du logement (101 j et sur lesquels une portion cylindrique (202j de l’élément de connexion (201 j est en appui.
7. 7. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu’elle comprend un moyen pour limiter l’amplitude de la liaison pivot (300) et/ou amortir la liaison pivot (300), notamment en ce que la platine (100) comprend deux patins (105a, 105b) élastiques, disposés de part et d’autre du logement (101 ), et formant chacun une butée en rotation pour l’élément de connexion (201).
8. 8. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que la platine (100’) comprend deux galets déplaçables (106a’, 106b’) entre deux positions par l’action d’un bout (107a’, 107bj relié à chaque galet déplaçable (106a’, 106b’) et par l’action d’un ressort (107a’, 107bj en appui sur chaque galet déplaçable (106a’, 106b’), dans une première position les deux galets déplaçables (106a’, 106b’) étant en retrait du support (200j pour permettre son extraction de la platine (100’), dans une deuxième position les deux galets déplaçables (106a’, 106b’) étant en appui contre le support (200’) pour le maintenir dans la platine (100’).
9. 9. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce qu’elle comprend une goupille et en ce qu’un élément parmi la platine (100) ou le support (200) comprend un trou oblong (108) et l’autre élément parmi la platine (100) ou le support (200) comprend un trou circulaire (203), le trou circulaire (203) étant positionné en vis-à-vis du trou oblong (108) quelque soit l'orientation du support (200) par rapport à la platine (100) selon la liaison pivot (300), la goupille passant à travers le trou oblong (108) et le trou circulaire (203).
10. 10. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend un moyen de réglage de l’orientation du bras (6) par rapport au dispositif de fixation (1) selon un axe de réglage (Y) perpendiculaire au plan défini par Taxe longitudinal (X) et Taxe de raccordement (Z).
11. 11. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend une liaison glissière (7) entre le dispositif de fixation (1’) et le bras (6) parallèlement à Taxe de raccordement (Z) et un moteur (8) apte à actionner la liaison glissière (7).
12. 12. Hydrolienne (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de fixation (1’) comprend une liaison pivot (400) selon un axe de rotation parallèle à Taxe de raccordement (Z).
13. 13. Bateau (5) comprenant une hydrolienne (2) selon l’une des revendications précédentes.