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Title:
INSTALLATION FOR PRODUCING ENERGY IN A MARINE ENVIRONMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/140415
Kind Code:
A1
Abstract:
Installation for converting renewable energy of a marine environment, comprising a first means (1) of converting the alternating movement of the swell into a torque that drives a first output shaft (20), at least a second means (3) for converting at least a second renewable energy into a torque that drives a second output shaft (30), and a means (4) of combining the torques applied to said output shafts in order to turn a control shaft (59) of a power generating device (G). According to the invention, the means (4) of combining the torques comprises a power adder device (4) comprising two co-axial driving shafts (41,42) slipped one inside the other these respectively being a central driving shaft (42) and a tubular driving shaft (41) respectively rotating as one with the output shafts (30, 20) of the two conversion means (3,1), and a driven shaft (48) centred on the same axis (15) as the driving shafts (41,42) and rotating as one with the control shaft (80) of the power generating device (G). The invention thus allows all of the forms of energy associated with the marine environment to be recuperated on one and the same site using installations which are highly compact with fairly low visual impact so that they can be distributed along a coastline.

Inventors:
PATIN PIERRE-ARMAND (FR)
Application Number:
PCT/FR2014/000042
Publication Date:
September 24, 2015
Filing Date:
March 20, 2014
Export Citation:
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Assignee:
PATIN PIERRE-ARMAND (FR)
International Classes:
F03D9/00; F03B13/16
Domestic Patent References:
WO2012056482A12012-05-03
Foreign References:
KR20090107694A2009-10-14
US4392060A1983-07-05
FR2994716A12014-02-28
US1385083A1921-07-19
US3928967A1975-12-30
KR20090107694A2009-10-14
Other References:
UNKNOWN: "Power -Split - Device", 17 October 2006 (2006-10-17), XP055146380, Retrieved from the Internet [retrieved on 20141014]
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Claims:
REVENDICATIONS

1) Installation de conversion de l'énergie renouvelable d'un milieu marin, comprenant au moins deux moyens de conversion d'au moins deux énergies renouvelables, montés sur un même bâti de support (M), respectivement un premier moyen (1) de conversion du mouvement alternatif de la houle en un couple d'entraînement en rotation, dans un seul sens, d'un premier arbre de sortie (20), au moins un second moyen (3) de conversion d'au moins une seconde énergie renouvelable, en un couple d'entraînement en rotation, autour d'un axe, d'au moins un second arbre de sortie (30), et un moyen (4) d'addition des couples appliqués sur lesdits premier (20) et second (30) arbres de sortie, pour l'entraînement en rotation d'un arbre de commande (59) d'un dispositif générateur de puissance (8), caractérisé par le fait que le moyen (4) d'addition des couples appliqués sur les arbres de sortie (20,30) des deux moyens de conversion (1 ,3) est constitué d'au moins un dispositif sommateur de puissance (4), comprenant deux arbres menants coaxiaux (41 ,42) enfilés l'un dans l'autre, respectivement un arbre menant central (42) et un arbre menant tubulaire (41), solidarisés en rotation, respectivement, avec les arbres de sortie (30,20) des deux moyens de conversion (3,1 ), et un arbre mené (48) centré sur le même axe que les deux arbres menants (41 ,42) enfilés l'un dans l'autre et sur lequel est appliquée la somme des couples d'entraînement en rotation appliqués sur lesdits arbres menants (41 ,42), ledit arbre mené (48) étant solidarisé en rotation avec l'arbre de commande (59) du dispositif générateur de puissance (8).

2) Installation selon la revendication 1 , caractérisée par le fait que le dispositif sommateur de puissance (4) comprend une couronne dentée (47) calée en rotation et centrée sur le même axe que l'arbre mené (48), et au moins une paire de pignons satellites centrés et calés en rotation sur un même axe tournant dans un palier axial (44) porté par une extrémité d'au moins un bras (45) formant une manivelle calée en rotation sur l'arbre menant central (42), respectivement un premier pignon satellite (43a) engrenant sur un pignon planétaire (46) centré et calé en rotation sur l'arbre menant tubulaire (41) et un second pignon satellite (43b) engrenant avec la couronne dentée (47) pour l'entraînement en rotation de l'arbre mené (48) sous l'action des couples de rotation appliqués par les deux moyens de conversion (1.3), respectivement, sur l'arbre menant tubulaire (41) et sur l'arbre menant central (42), et dont les puissances s'ajoutent.

3) Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que l'arbre menant central (42) du dispositif sommateur (4) est entraîné en rotation par le second moyen de conversion d'énergie (3) et que l'arbre menant tubulaire (41) enfilé sur l'arbre menant central (42) est entraîné en rotation par le premier moyen (1) de conversion de l'énergie de la houle.

4) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'arbre mené (48) du dispositif sommateur (4) est solidarisé en rotation avec l'arbre de commande (59) du dispositif générateur de puissance (8) par l'intermédiaire d'un mécanisme multiplicateur de vitesse (5).

5) Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le mécanisme multiplicateur de vitesse (5) entraîne le dispositif générateur de puissance (8) par une liaison mécanique comportant au moins un volant d'inertie (63).

6) Installation selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la liaison mécanique entre le mécanisme multiplicateur de vitesse (5) et le dispositif générateur de puissance (8) comporte deux volants d'inertie (63,63')tournant en sens contraire et reliés par un mécanisme inverseur (64).

7) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les arbres de sortie (20,30) des moyens de conversion d'énergie (1 ,3), les arbres menants (41 ,42) et l'arbre mené (48) du dispositif sommateur de puissance (4), ainsi que tous les moyens de transmission des couples de' rotation sont centrés sur un même axe de rotation (15).

8) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le premier moyen (1) de conversion de l'énergie de la houle comporte au moins un organe oscillant animé d'un mouvement alternatif ascendant et descendant sous l'action de la houle et relié cinématiquement à un premier arbre de sortie (20) par l'intermédiaire d'un mécanisme inverseur (2), de façon à entraîner en rotation ledit premier arbre de sortie 0) dans un seul sens de rotation.

9) Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le premier arbre de îortie (20) entraîné en rotation par le mécanisme inverseur (2) est un arbre tubulaire cen- ré sur un axe vertical (15) sur lequel est également centré le second arbre de sortie (30), ¾ue l'arbre menant tubulaire (41) et l'arbre central (42) du dispositif sommateur (4), enfilés 'un dans l'autre, sont centrés sur le même axe vertical (15) et placés dans le prolonge- nent, respectivement, desdits premier (20) et second (30) arbres de sortie, respective- nent du premier (1 ) et du second (3) moyens de conversion.

10) Installation selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée par le fait que le nécanisme inverseur (2) est également centré sur l'axe (15) et est logé dans un boîtier reux (70) fixé sur une face supérieure (60) du bâti de support (6), et que le second ioyen de conversion (3) est une éolienne portée par un arbre de rotation (30), monté Dtatif, autour du même axe vertical (15), dans un palier de guidage axial (72) porté par ne face supérieure (71 ) du boîtier (70). 11) Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte trois moyens de conversion montés sur un même bâti de support (M), respectivement un dispositif houlomoteur (1) au niveau de l'eau, entraînant en rotation un premier arbre de sortie (20), une éolienne (3) placée au dessus de l'eau, entraînant en rotation un second arbre de sortie (30), et une hydrolienne (H) immergée dans l'eau, entraînant en rotation un arbre (90), que les arbres (20, 30, 90) desdits trois moyens de conversion (1 ,3,H) sont centrés sur un même axe vertical (15), et que le mécanisme comprend deux dispositifs sommateurs (4,9) permettant d'ajouter les uns aux autres les couples d'entraînement appliqués respectivement, sur l'arbre (20) par le dispositif houlomoteur (1), sur l'arbre (30) par l'éolienne (3) et sur l'arbre (90) par l'hydrolienne (H).

12) Installation selon la revendication 11 , caractérisée par lé fait que le premier dispositif sommateur (4) comporte deux arbres menants (41 ,42) solidarisés en rotation, respectivement, avec les arbres de sortie (20,30), respectivement, du premier et du second moyens de conversion (1 ,3) et un arbre mené (48), et que le second dispositif sommateur (9) comporte un premier arbre menant (91) solidarisé en rotation avec l'arbre mené (48) du premier dispositif sommateur (4), un second arbre menant (92) solidarisé en rotation avec l'arbre de sortie (90) du troisième moyen (H) de conversion d'énergie, et un arbre mené (98) d'entraînement en rotation de l'arbre de commande (59') du dispositif générateur de puissance (G).

13) Installation selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisée par le fait que le premier moyen (1) de conversion de l'énergie de la houle comprend au moins trois bras (11) portant chacun un flotteur à une extrémité et montés articulés, à leur autre extrémité, sur un boîtier (70) fixé sur le support ( ,6) et dans lequel est logé le mécanisme inverseur (2), que lesdits bras (11) s'étendent radialement suivant au moins trois directions réparties en étoile autour de l'axe central (15) sensiblement vertical du boîtier (70) et sont montés oscillants autour d'au moins trois axes d'articulation concourants (10) passant par ledit axe central (15), et que le mécanisme inverseur (2) comprend une roue principale (21) à denture conique, d'entraînement en rotation d'un premier arbre de sortie (20) et, pour chacun des bras (11), une paire de deux pignons coniques opposés (22a,22b), engrenant avec la denture conique de la roue principale (21) et solidarisés en rotation, chacun dans un sens, avec ledit bras (1 ), lesdites paires de pignons coniques (22) se chevauchant de façon que leurs axes de rotation (23) soient disposés en étoile autour de l'axe de la roue principale (21) et que tous les pignons (22) soient régulièrement répartis le long de sa denture conique de celle-ci.

14) .Installation de conversion selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'arbre de sortie (30) d'au moins un second moyen de conversion (3) 3st solidarisé en rotation avec l'arbre menant central (42) du dispositif sommateur (4) par l'intermédiaire d'une roue libre (72) permettant la rotation dudit arbre de sortie (30) dans un seul sens d'application d'un couple d'entraînement sur l'arbre menant correspondant (42) du dispositif sommateur (4) et interdisant une rotation en sens inverse sous l'action du dispositif sommateur (4), dans le cas où le couple d'entraînement en rotation appliqué par le second moyen de conversion (3), devient inférieur au couple résistant appliqué par le dispositif générateur de puissance (8) sur l'arbre mené (48) du dispositif sommateur (4).

Description:
INSTALLATION DE PRODUCTION D'ENERGIE EN MILIEU MARIN

L'invention a pour objet une installation de production d'énergie à partir de l'énergie renouvelable provenant de la mer.

L'épuisement attendu des ressources en énergies fossiles, l'augmentation de leur coût et les risques liés à l'exploitation de nouveaux gisements ou de l'énergie nucléaire, conduisent nécessairement à développer, dans l'avenir, l'utilisation d'énergies d'origine naturelle, renouvelables et peu polluantes.

Or, le milieu marin répond, au moins à proximité des côtes, à de telles exigences, puisque la houle, les marées, les courants et les vents marins développent une énergie potentielle considérable, gratuite et renouvelable.

Il a été proposé, depuis longtemps, de convertir l'énergie de la houle ou des vagues en une énergie utilisable, au moyen de machines plus ou moins complexes comportant, généralement, un organe oscillant tel qu'un flotteur, soumis au mouvement alternatif, ascendant et descendant, de la surface liquide et entraînant un arbre d'entrée d'un disposi- tif de production de puissance mécanique ou électrique.

Par exemple, le document US-A-1 , 385,083, publié en 1921 , décrit un dispositif de ce type comportant deux flotteurs montés aux extrémités de deux bras montés articulés, autour d'un axe horizontal, sur un support fixe et s'étendant en des sens opposés de façon à être animés de mouvements alternatifs qui sont transformés par un mécanisme inverseur en un mouvement de rotation dans un seul sens d'un arbre de sortie.

Les études en ce sens se sont poursuivies et d'autres dispositifs ont été imaginés dans le but de récupérer l'énergie de la houle. Plus récemment, par exemple, le document US-A-3,928,967, a décrit un dispositif appelé « Canard de Salter », dans lequel l'énergie de la houle peut être récupérée au moyen d'une série d'organes mobiles soumis au mou- vement de l'eau et transformant celui-ci en une rotation alternative d'une pièce formant rotor, munie d'ailettes et tournant dans un stator afin de fonctionner comme une pompe alternative dont l'énergie peut être convertie en une énergie utilisable.

Cependant, l'énergie ainsi produite reste relativement faible et, jusqu'à présent, de tels dispositifs de conversion du mouvement de la houle n'ont donc pas connu de déve- loppement industriel.

Par ailleurs, dès le moyen âge, , on avait eu l'idée de construire des « moulins à marée » comportant des roues à aubes entraînées, grâce à un système de vannes, par le flux et le reflux de l'eau remplissant une retenue à marée montante et se vidant à marée descendante.

Une telle technique a été reprise, il y a quelques dizaines d'années, dans une usine marémotrice construite en France et comportant un certain nombre de turbines placées dans un barrage et fonctionnant dans les deux sens de flux et de reflux. Cependant, malgré l'excellent fonctionnement de cette usine, une telle technique ne s'est pas développée car elle n'est valable que dans des régions soumises à une grande amplitude des marées et, en outre, nécessite la construction d'un barrage en travers d'un golfe ou d'un estuaire servant de retenue d'eau, ce qui peut présenter des inconvénients pour l'environnement.

En pratique, à part cette usine marémotrice, la seule énergie marine utilisée industriellement, jusqu'à présent, a donc été celle du vent et des parcs éoliens très importants ont été construits, à cet effet, à proximité des côtes ou en pleine mer. Il est donc envisagé de développer cette technique.

Cependant, pour bénéficier de vents suffisants et relativement réguliers, une éo- lienne industrielle doit être équipée d'une hélice placée à une hauteur très importante, pouvant dépasser une centaine de mètres au dessus du sol, et ayant des pales de très grande longueur, de l'ordre de 30 mètres.

Or, même avec de telles dimensions, une éolienne ne peut produire qu'une puissance relativement réduite, de l'ordre de 2 ou 3 MW. Pour obtenir une puissance appréciable, un parc éolien doit donc comporter un assez grand nombre d'éoliennes, ce qui limite les possibilités d'implantation en raison de la surface au sol nécessaire et des nuisances apportées à l'environnement. Le long des côtes, de tels parcs éoliens ne peuvent donc être réalisés que dans des régions sans grand intérêt touristique, ou bien être construits en pleine mer, à une distance suffisante de la côte pour ne pas être trop visibles, ce qui complique la construction et en augmente le coût. De plus, l'acheminement de l'électricité produite à partir d'éoliennes placées en mer, à une assez grande distance de la côte, est assez difficile et entraîne des pertes.

Il apparaît donc que, pour récupérer industriellement au moins une partie de l'énergie provenant de la mer, il n'a été prévu, jusqu'à présent, que des installations très importantes, pouvant présenter de graves inconvénients pour l'environnement.

L'invention a pour objet, en premier lieu, de remédier à de tels problèmes en utilisant, pour la conversion de l'énergie marine, des installations très compactes et, donc, peu visibles, qui pourront ainsi être réparties le long des côtes sans impact sensible sur l'environnement, de telle sorte que la possibilité de multiplier de telles installations et d'ajouter les puissances fournies individuellement, permette de rentabiliser leur construction et le transport de l'énergie totale ainsi produite.

En outre, les installations réalisées jusqu'à présent sur les côtes ou en mer exploitent seulement l'énergie du vent alors que d'autres phénomènes liés au milieu marin, tels que la houle ou les courants, pourraient également produire une importante énergie, gratuite et renouvelable. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est donc prévu, afin de produire une puissance maximale, de regrouper dans une même installation un ensemble de moyens permettant d'exploiter simultanément plusieurs énergies liées au milieu marin.

A cet effet, il a déjà été proposé, dans le document WO 2012/056482, de réaliser, en bordure de mer, une installation comportant une éolienne montée sur un quai fixe de grande longueur, s'étendant vers le large, transversalement au rivage, et portant des panneaux photovoltaïques et un ensemble de flotteurs actionnés par la houle. Une telle installation permet donc de convertir trois types d'énergie mais, comme pour les parcs éoliens, son importance limite les possibilités d'implantation le long des côtes, en raison de son impact sur l'environnement. D'ailleurs, un tel système n'est pas prévu pour fournir une énergie industriellement utilisable, mais seulement pour permettre, à proximité d'une plage, le rechargement des batteries de véhicules électriques circulant, normalement, en ville.

Dans une autre installation connue, décrite dans le document KR 2009 0107694, il est prévu de monter, sur un même bâti vertical, trois moyens de conversion d'énergie reliés mécaniquement entre eux pour entraîner une génératrice, respectivement un flotteur oscillant verticalement sous l'effet de la houle, une éolienne et une hydrolienne actionnée par les courants. Le flotteur commande, au moyen d'une crémaillère, la rotation, en sens inverse, de deux arbres parallèles qui, par l'intermédiaire d'un inverseur, entraînent, dans un seul sens, un arbre de sortie horizontal solidarisé en rotation avec un arbre de commande d'une génératrice, par l'intermédiaire d'un dispositif permettant d'ajouter la puissance d'une éolienne à celle fournie par le flotteur. Ce dispositif d'addition est simplement constitué d'une roue dentée centrée et calée en rotation sur ledit arbre de sortie horizontal, et sur laquelle peut être appliqué, au moyen d'un engrenage à denture conique, le couple de rotation d'un arbre vertical entraîné par l'éolienne. De plus, l'hydrolienne placée à la partie inférieure de l'installation, entraîne également un arbre de sortie solidarisé en rotation, en des sens inverses, avec les deux arbres parallèles actionnés par le flotteur.

Une telle installation permet, donc, de convertir simultanément les trois types d'énergie produits, respectivement, par la houle, le vent et les courants, mais les moyens de liaison mécanique entre les trois moyens de conversion, sont constitués de simples engrenages disposés en série, qui ne sont pas adaptés aux variations inévitables des puissances fournies à chaque instant, selon les circonstances.

De plus, l'ensemble du mécanisme, comportant plusieurs arbres horizontaux placés dans le prolongement les uns des autres, est très encombrant et doit, donc, être placé à la partie supérieure du bâti vertical dans lequel se déplace le flotteur, et qui porte, égale- ment, une éolienne. Un tel ensemble risque donc d'être trop instable pour être monté sur un corps flottant à la surface de l'eau, afin de suivre le mouvement des marées.

L'invention a pour objet d'apporter une solution à l'ensemble des problèmes qui viennent d'être exposés grâce à une installation d'un type nouveau, portant des moyens de conversion d'au moins deux types d'énergie marine et restant, cependant, assez peu encombrante pour que plusieurs installations de ce type, relativement peu visibles, puissent être réparties le long d'une côte sans impact sensible sur l'environnement, et soient connectées entre elles afin de fournir une puissance globale industriellement utilisable.

La présente invention concerne donc, d'une façon générale, une installation de conversion de l'énergie renouvelable d'un milieu marin, comprenant au moins deux moyens de conversion d'au moins deux types d'énergies renouvelables, montés sur un même bâti de support, respectivement un premier moyen de conversion du mouvement alternatif de la houle en un couple d'entraînement en rotation, dans un seul sens, d'un premier arbre de sortie, au moins un second moyen de conversion d'au moins une seconde énergie renouvelable, en un couple d'entraînement en rotation, autour d'un axe, d'au moins un second arbre de sortie, et un moyen d'addition des couples appliqués sur lesdits premier et second arbres de sortie, pour l'entraînement en rotation d'un arbre de commande d'un dispositif générateur de puissance.

Conformément à l'invention, le moyen d'addition des couples appliqués sur les arbres de sortie des deux moyens de conversion est constitué d'au moins un dispositif somma- teur de puissance, comprenant deux arbres menants coaxiaux enfilés l'un dans l'autre, respectivement un arbre menant central et un arbre menant tubulaire, solidarisés en rotation, respectivement, avec les arbres de sortie des deux moyens de conversion, et un arbre mené centré sur le même axe que les deux arbres menants enfilés l'un dans l'autre et sur lequel est appliquée la somme des couples d'entraînement en rotation transmis par lesdits arbres menants, ledit arbre mené étant solidarisé en rotation avec l'arbre d'entrée du dispositif générateur de puissance.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif sommateur de puissance comprend une couronne dentée calée en rotation et centrée sur le même axe que l'arbre mené et au moins une paire de pignons satellites centrés et calés en rotation sur un même axe tournant dans un palier axial porté par une extrémité d'au moins un bras formant une manivelle calée en rotation sur l'arbre menant central, respectivement un premier pignon satellite engrenant sur un pignon planétaire centré et calé en rotation sur l'arbre menant tubulaire et un second pignon satellite engrenant avec la couronne dentée pour l'entraînement en rotation de l'arbre mené sous l'action des couples de rotation appliqués par les deux moyens de conversion, respectivement, sur l'arbre menant tubulaire et sur l'arbre menant central, et dont les puissances s'ajoutent. Selon une autre caractéristique préférentielle, l'arbre menant central du dispositif sommateur est entraîné en rotation par le second moyen de conversion d'énergie et l'arbre menant tubulaire enfilé sur l'arbre menant central est entraîné en rotation par le premier moyen de conversion de l'énergie de la houle.

En outre, l'arbre mené du dispositif sommateur est, avantageusement, solidarisé en rotation avec l'arbre de commande du dispositif générateur de puissance par l'intermédiaire d'un mécanisme multiplicateur de vitesse. De préférence, ce mécanisme entraîne le dispositif générateur de puissance par une liaison mécanique comportant deux volants d'inertie tournant en sens contraire et reliés par un mécanisme inverseur.

De façon particulièrement avantageuse, les arbres de sortie des moyens de conversion d'énergie, les arbres menants et l'arbre mené du dispositif sommateur de puissance, ainsi que les moyens de transmission des couples de rotation sont centrés sur un même axe de rotation.

Dans un mode de réalisation préférentiel permettant de réduire encore l'encombrement de l'installation, le premier arbre de sortie entraîné en rotation par le mécanisme inverseur est un arbre tubulaire centré sur un axe vertical sur lequel est également centré le second arbre de sortie, ainsi que l'arbre menant tubulaire et l'arbre central du dispositif sommateur, enfilés l'un dans l'autre, qui sont placés dans le prolongement, respectivement, desdits premier et second arbres de sortie, respectivement du premier et du second moyens de conversion.

De préférence, le mécanisme inverseur est également centré sur cet axe et est logé dans un boîtier creux placé à la partie supérieure d'un carter appliqué et fixé sur une face supérieure du bâti de support et dans lequel est logé l'ensemble du mécanisme de conversion. Lorsque le second moyen de conversion est une éolienne, l'arbre de sortie de celle-ci est monté rotatif, autour du même axe vertical, dans un palier de guidage axial porté par une face supérieure dudit boîtier.

Selon une autre caractéristique préférentielle, l'arbre de sortie d'au moins un second moyen de conversion prend appui sur le bâti de support par l'intermédiaire d'une roue libre permettant la rotation dudit arbre de sortie dans un seul sens d'application d'un couple d'entraînement sur l'arbre menant correspondant du dispositif sommateur et interdisant une rotation en sens inverse sous l'action du dispositif sommateur, dans le cas où le couple d'entraînement en rotation appliqué par le second moyen de conversion, devient inférieur au couple résistant appliqué par le dispositif générateur de puissance sur l'arbre mené du dispositif sommateur.

D'une façon générale, il est particulièrement avantageux d'utiliser, pour la conversion de l'énergie de la houle, un dispositif houlomoteur du type comportant au moins un flotteur animé d'un mouvement alternatif ascendant et descendant sous l'action de la houle et relié cinématiquement à un premier arbre de sortie par l'intermédiaire d'un mécanisme inverseur, de façon à entraîner en rotation ledit premier arbre de sortie dans un seul sens de rotation.

Comme indiqué plus haut, un dispositif de ce type avait été décrit, par exemple, dans le document KR 2009 0107694. Dans ce cas, cependant, l'ensemble du mécanisme de conversion est placé horizontalement au dessus du bâti de support et une telle disposition est assez encombrante et relativement instable.

L'inventeur a donc eu l'idée, pour éviter de tels inconvénients, de reprendre une disposition plus ancienne, du type décrit dans le document US 1385083, dans laquelle le mécanisme est entraîné par deux flotteurs montés aux extrémités de deux bras articulés s'étendant à la surface de l'eau. Une telle disposition est, en effet, moins encombrante et plus stable.

Cependant, la direction de la houle et de vagues peut varier, en particulier le long de la côte. Or, si une éolienne peut facilement être orientée en fonction de la direction du vent, il n'en est pas de même pour un tel dispositif houlomoteur à bras oscillants

C'est pourquoi, dans un mode de réalisation préférentiel permettant de bénéficier de l'amplitude maximale des vagues, le premier moyen de conversion de l'énergie de la houle comprend au moins trois bras portant chacun un flotteur à une extrémité et montés articulés, à leur autre extrémité, sur un support, lesdits bras s'étendant radialement suivant au moins trois directions réparties en étoile autour d'un axe central sensiblement vertical du support et étant montés oscillants autour d'axes d'articulation concourants passant par ledit axe central. Dans ce cas, le mécanisme inverseur comprend une roue principale à denture conique, d'entraînement en rotation d'un premier arbre de sortie et, pour chacun des bras, une paire de deux pignons coniques opposés, engrenant avec la denture conique de la roue principale et solidarisés en rotation, chacun dans un sens, avec ledit bras, lesdites paires de pignons coniques se chevauchant de façon que leurs axes de rotation soient disposés en étoile autour de l'axe de la roue principale et que tous les pignons soient régulièrement répartis le long de sa denture conique.

Selon une autre caractéristique de l'invention, de telles dispositions permettent, tout en conservant la compacité de l'ensemble du mécanisme, de monter trois moyens de conversion sur un même bâti de support, respectivement un dispositif houlomoteur au niveau de l'eau, entraînant en rotation un premier arbre de sortie, une éolienne placée au dessus de l'eau, entraînant en rotation un second arbre de sortie, et une hydrolienne immergée dans l'eau, entraînant en rotation un troisième arbre de sortie, ces trois arbres de sortie étant centrés sur un même axe vertical, l'installation comprenant, alors, deux dispositifs sommateurs afin d'ajouter les uns aux autres les couples d'entraînement appliqués respectivement sur lesdits arbres de sortie, par le dispositif houlomoteur, par l'éolienne et par l'hydrolienne.

Dans ce cas, le premier dispositif sommateur comporte deux arbres menants solidarisés en rotation, respectivement, avec les arbres de sortie, respectivement, du premier et du second moyens de conversion et un arbre mené, et le second dispositif sommateur comporte un premier arbre menant solidarisé en rotation avec l'arbre mené du premier dispositif sommateur, un second arbre menant solidarisé en rotation avec le troisième arbre de sortie du troisième moyen de conversion d'énergie, et un arbre mené commandant la rotation de l'arbre de commande du dispositif générateur de puissance.

Mais l'invention sera mieux comprise par la description détaillée de certains modes de réalisation préférentiels, donnés à titre d'exemple et illustrés par les dessins annexés.

La figure 1 est un schéma de l'ensemble d'une installation, dans un premier mode de réalisation de l'invention comportant deux moyens de conversion d'énergie.

La figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif houlomoteur à trois bras oscillants.

La figure 3 est une vue en coupe axiale de l'ensemble du mécanisme d'une installation comportant un dispositif houlomoteur à six bras et une éolienne non représentée.

La figure 4 est une vue en perspective d'une installation comportant un dispositif nou- lomoteur à six bras, une éolienne et une hydrolienne.

La figure 5 est un schéma de l'ensemble d'une installation comportant trois moyens de conversion d'énergie..

La figure 6 est une vue en coupe axiale de l'ensemble du mécanisme d'une installation comportant trois moyens de conversion.

Sur la figure 1 , on a représenté schématiquement, dans un premier mode de réalisation, l'ensemble d'une installation selon l'invention comportant deux moyens de conversion de l'énergie marine, respectivement un premier moyen de conversion 1 , tel qu'un dispositif de récupération de l'énergie produite par le mouvement périodique de la houle, associé à un mécanisme inverseur 2 commandant la rotation, dans un seul sens, d'un premier arbre de sortie 20, et un second moyen de conversion 3, tel qu'une éolienne, commandant la rotation d'un second arbre de sortie 30. Les couples appliqués sur les deux arbres de sortie 20,30, sont additionnés par un dispositif sommateur de puissance 4 ayant un premier arbre menant 41 entraîné par le premier arbre de sortie 20, un second arbre menant 42 entraîné par le second arbre de sortie 30, et un arbre mené 48 qui entraîne un arbre de commande 80 d'un dispositif générateur de puissance G, par l'intermédiaire d'un mécanisme multiplicateur de vitesse 5.

Comme le montre la figure 1 , tous ces dispositifs, ainsi que les mécanismes de transmission des couples de rotation, sont centrés sur un même axe 15 et sont portés par un bâti de support unique M qui, pour simplifier le dessin, est symbolisé par des rectangles hachurés.

D'une façon générale, on utilise un dispositif houlomoteur du type comprenant au moins un organe oscillant animé, au passage d'une vague, d'un mouvement alternatif ascendant et descendant et relié cinématiquement à un arbre de sortie par l'intermédiaire d'un mécanisme inverseur.

Ce dispositif houlomoteur 1 est du type décrit dans le document US-A-1 , 385,083, comprenant au moins un bras articulé à une extrémité sur un support fixe et portant, à son autre extrémité, un flotteur (non représenté) qui commande une oscillation périodique dudit bras, alternativement vers le haut et vers le bas, sous l'effet du mouvement, périodiquement ascendant et descendant, de la surface liquide.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté schématiquement sur la figure 1 , chaque bras oscillant 11 forme une fourche ayant deux branches écartées 110,1 10', monté rotatives, autour d'un axe d'articulation χ',χ, sur le bâti de support M, et le mouvement d'oscillation du bras est transformé en un couple d'entraînement en rotation, dans un seul sens, du premier arbre de sortie 20, par un mécanisme inverseur 2 placé entre les deux branches écartées 110,110' et comprenant une roue à denture conique 21 centrée sur l'arbre 20 et sur laquelle engrènent, en deux zones diamétralement opposées, deux pignons coniques 22,22' tournant autour d'arbres alignés 23,23', centrés sur l'axe d'articulation χ',χ et pouvant être solidarisés en rotation, chacun dans un sens, par des roues libres ou des dispositifs à cliquets, respectivement avec chacune des deux branches 110,1 10', du bras oscillant qui applique ainsi, lors de ses mouvements d'oscillation, un couple de rotation, dans un seul sens, sur la roue 21 et l'arbre de sortie 20.

Cette disposition, relativement simple, permet d'entraîner une génératrice G mais l'énergie récupérée dépend de l'amplitude des mouvements d'oscillation qui dépendent eux-mêmes de la hauteur des vagues et, par conséquent, de leur sens de déplacement par rapport à la direction des bras. Pour bénéficier d'une amplitude maximale, il faudrait donc que les bras oscillants soient toujours orientés perpendiculairement à la crête des vagues.

Mais le sens de déplacement des vagues dépend de nombreux facteurs tels que la direction des vents et des courants et le profil du fond et de la côte, surtout à proximité de celle-ci.

Dans le cas d'un dispositif immergé à bras oscillants il serait trop complexe et onéreux de modifier l'orientation des bras en fonction de la direction des vagues, comme on le fait pour l'hélice d'une éolienne. On peut donc, simplement, choisir cette orientation en fonction d'une direction dominante sur le site, ce qui diminue le rendement de conversion de l'énergie des vagues, lorsque celles-ci viennent d'une autre direction.

C'est pourquoi, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif houlomoteur, représenté en vue de dessus sur la figure 2, comprend au moins trois bras oscillants portant chacun un flotteur et s'étendant radialement suivant au moins trois directions décalées angulairement de 120° et se croisant sur un axe central vertical du support.

En effet, grâce à cette disposition en étoile des bras oscillants et à la répartition des flotteurs autour de l'axe, il est possible de récupérer, à chaque instant, une énergie maximale, quelle que soit l'orientation de la houle.

Dans ce cas, comme le montre schématiquement la figure 2, les trois bras oscillants 1 1a, 11 b,1 1c sont montés rotatifs, respectivement, sur trois arbres horizontaux centrés sur des axes concourants 10a, 10b, 10c, se croisant sur un axe central 15 du support M. Chacun des bras 11 présente une extrémité en forme de fourche ayant deux branches écartées 1 10,1 10' articulées, respectivement, sur deux demi-arbres 13a,13'a,13b,13'b, 13c,13'c, qui s'étendent respectivement vers l'extérieur, de part et d'autre de l'axe central 15, entre une pièce centrale formant une noix fixe de support 17 et un palier 16,16' de centrage de la branche correspondante du bras oscillant 11. Chaque demi-arbre 13,13', est, donc, porté, à son extrémité interne, par la noix de support fixe 17 et, à son autre extrémité, par une pièce d'appui 14,14' portée par le support fixe M.

Le mécanisme inverseur 2 représenté schématiquement, en vue de dessus, sur la figure 2, comprend une roue principale 21 à denture conique, centrée sur un arbre 20 monté rotatif autour de l'axe central vertical 15, et sur laquelle engrènent, pour chaque bras, une paire de deux pignons coniques diamétralement opposés 22,22', qui peuvent être entraînés en rotation en sens contraire, l'un par le mouvement ascendant du bras 1 1 et l'autre par le mouvement descendant, de façon à appliquer un couple de rotation dans un seul sens sur la roue principale 21 dont l'arbre 20 constitue l'arbre de sortie du dispositif de conversion 1.

Pour permettre cette conversion du mouvement oscillant de chaque bras en un couple de rotation appliqué, en des sens opposés, sur les deux pignons associés, placés face à face, chacun desdits pignons 22,22' est monté à une extrémité interne d'un arbre tubulaire en forme de douille 23,23', qui est enfilé et monté rotatif autour de l'axe 10, sur la partie externe du demi-arbre correspondant 13,13', par l'intermédiaire d'un palier de centrage 16, 16' comprenant deux éléments pouvant être solidarisés en rotation, dans un seul sens, par une roue libre, respectivement, un élément externe solidaire en rotation de la branche correspondante 110,1 0' du bras 11 et un élément interne centré et calé en rotation sur l'arbre tubulaire 23,23' du pignon conique 22,22'. Ainsi, lors du mouvement ascendant d'un flotteur, par exemple A, l'une des branches 1 10a du bras 1 1a peut commander la rotation dans un premier sens du pignon 22a et, lors du mouvement descendant, l'autre branche 110'a commande la rotation, dans le sens inverse, du pignon 22'a diamétralement opposé. Les deux pignons 22a,22'a appliquent ainsi sur l'arbre 20 de la roue principale 21 , un couple de rotation dans le même sens autour de son axe 15.

De plus, comme le montre la figure 2, les trois paires de pignons coniques associés, respectivement, aux trois bras 1 1 a, 1 1 b, 11c, se chevauchent de façon que les six pignons, respectivement 22a,22'c,22b,22'a,22c,22'b, associés alternativement à chacun des bras, soient régulièrement répartis, aux sommets d'un hexagone, le long de la denture circulaire conique de la roue principale 2 . Ainsi, l'énergie résultant des oscillations indépendantes des trois bras peut être convertie en trois couples de rotation appliqués à chaque instant sur l'arbre de sortie 20 du dispositif et dont les effets s'ajoutent.

La répartition, autour de l'axe central 15, des flotteurs A,B,C et la disposition en étoile des trois bras de support 11 a, 11 b, 11c, qui oscillent indépendamment l'un de l'autre sous l'effet de la houle, permet, quelle que soit l'orientation de celle-ci, de récupérer, à chaque instant, une énergie maximale.

Mais le rendement du dispositif peut encore être amélioré en augmentant le nombre de flotteurs et de bras oscillants répartis en étoile autour de l'axe central 15. Pour cela, il est particulièrement intéressant d'utiliser un nombre pair de flotteurs et de bras porteurs qui peuvent alors être alignés et articulés deux par deux sur un même arbre d'oscillation, en s'étendant dans des directions diamétralement opposées.

La figure 3, par exemple, est une vue en coupe axiale de l'ensemble du mécanisme de conversion d'une installation comportant un dispositif houlomoteur à six bras, du type représenté en perspective sur la figure 4. La figure 3 concerne une installation comportant deux moyens de conversion, respectivement un dispositif houlomoteur et une éolienne, alors que l'installation de la figure 4, qui sera décrite plus loin, comporte, en outre, une hydrolienne, mais les dispositifs houlomoteurs sont les mêmes.

Comme le montre la figure 4, ce dispositif houlomoteur comporte donc six flotteurs A,B,C,D,E,F, montés aux extrémités de six bras s'étendant en étoile, qui sont articulés autour d'axes horizontaux sur le bâti de support fixe constitué, dans ce cas, d'un coffre ou d'une bouée 6, reliée au fond de façon à suivre des variations de niveau de grande amplitude dues aux marées, en restant, cependant, relativement fixe par rapport aux vagues.

Chacun des flotteurs est porté à l'extrémité d'un bras oscillant 11 comportant, dans ce mode de réalisation, deux parties sensiblement parallèles, respectivement une partie inférieure de maintien latéral 1 11 , articulée autour d'un axe horizontal 1 12, sur la bouée de support 6, et une partie supérieure 110 d'entraînement de l'arbre de sortie 20 du mécanisme inverseur 2 du dispositif de conversion 1. Comme précédemment, les parties supérieures des trois bras 11a,11b,11 c,11d,11 e,11f, forment des fourches à deux branches articulées, respectivement, sur trois axes d'oscillation 10a, 10b, 10c, qui se croisent sur l'axe central vertical 15 du mécanisme inverseur 2.

Par ailleurs, comme le montre la figure 4, pour permettre les oscillations indépendantes des bras de support 11 , sans interférence, des branches qui se croisent autour du mécanisme inverseur 2, l'extrémité d'articulation de la branche 1 10 placée sur la gauche de chaque bras 1 1, en regardant l'axe central 15, est coudée vers le haut, alors que l'extrémité de la branche de droite 1 10' est coudée vers le bas. Ainsi, la branche de gauche 1 10a du bras 11a passe au dessus de la branche de droite 110'f du bras voisin 11f, alors que la branche de droite 110'a passe en dessous de la branche de gauche 110b du bras 11b.

Le mécanisme inverseur 2 est du type représenté schématiquement sur les figures 1 et 2 et comporte donc, pour chaque bras 11 en forme de fourche, deux pignons coniques 22,22', centrés sur un axe horizontal d'oscillation et entraînés en sens contraire, qui engrènent sur une roue principale à denture conique 21 d'entraînement de l'arbre de sortie 20 de l'inverseur 2.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur la figure 3, qui est une vue en coupe par un plan vertical passant par l'axe d'articulation commun 10a des deux bras alignés 11a et 1 1d, les branches 110a, 1 10'a et 1 10d,110'd des deux bras sont imbriquées de façon que leurs paliers 16,16' puissent être enfilés côte à côte sur chacune des deux parties d'un arbre d'oscillation commun s'étendant, respectivement, de part et d'autre d'un carter 7 fixé rigidement sur une face supérieure 60 de la bouée de support 6, et dont la partie supérieure forme un boîtier creux 70 dans lequel est logé le mécanisme inverseur 2. Les paliers 16'd et 16a, placés à gauche du boîtier 70 sur la figure 3, sont donc portés par la partie externe du demi-arbre 13a, les paliers 16d et 16'a, placés à droite, étant portés par la partie externe du demi-arbre 13'a.

De même, chaque paire de bras tels que 1 1a, 1 1d, commande la rotation de deux pignons coniques opposés 22a,22'a, engrenant sur la roue dentée principale 21. Comme dans le cas du dispositif à trois bras représenté sur la figure 2, les six pignons 22a, 22'c, 22b, 22'a, 22c, 22'b, associés alternativement à chaque paire de bras, sont imbriqués de façon à être répartis régulièrement le long de la denture conique de la roue principale 21.

Avantageusement, chacun des six demi-arbres 13,13' répartis en étoile autour de l'axe central 15, s'étend en porte à faux à partir du boîtier 70, de la façon représentée sur la figure 3, afin de faciliter le montage des bras et de dégager l'espace autour du mécanisme inverseur 2.

A cet effet, l'extrémité interne de chacun des demi-arbres 13,13' est encastrée dans une noix de support fixe 17 qui est logée dans le boîtier creux 70 et est dimensionnée de façon à ménager, à l'intérieur de celui-ci, un espace inférieur plat dans lequel s'étend horizontalement la roue dentée principale 21 de l'inverseur 2 et un espace annulaire dans lequel sont placés verticalement, l'un à coté de l'autre, les six pignons coniques 22a,22'c,22b,22'a,22c,22'b répartis en cercle autour de la noix de support 17 qui est centrée sur l'axe vertical 5.

Comme précédemment, chacun des pignons coniques 22,22' est monté à une extrémité interne d'un arbre tubulaire 23,23' qui, de la façon représentée sur la figure 3, comporte une prolongation en forme de douille, montée rotative, autour de l'axe 10, sur la partie externe du demi-arbre 13,13' et s'étendant radialement sur la longueur nécessaire pour porter deux paliers placés côte à côte tels que, sur la figure 3, les paliers 16a,16'd et 16'a,16d, des deux bras alignés 11a,11d.

Comme le montre la figure 3, chacun desdits paliers 16 comprend un élément externe 161 calé en rotation sur la branche correspondante du bras 1 1 , un élément interne 162 calé en rotation sur l'arbre tubulaire 23,23' du pignon 22,22', et une roue libre 160 de solidarisation en rotation, dans un seul sens, de ladite branche du bras avec l'arbre tubulaire correspondant. Pour permettre le montage, l'élément interne 162, en forme de bague, est enfilé sur la partie externe de l'arbre tubulaire 23 qui est munie d'une rainure de solidarisation dans laquelle coulisse une partie en saillie correspondante de la bague 162.

De la sorte, les roues libres 160 de chaque paire de paliers placés côte à côte sur un même demi-arbre 23, entraînent celui-ci dans le même sens, de façon que les bras correspondants agissent, l'un lors d'un mouvement ascendant et l'autre, dans le sens descendant, et inversement pour le demi-arbre 23' s'étendant de l'autre côté du boîtier 70.

Comme les pignons correspondants 22,22' sont montés face à face, ils entraînent l'un et l'autre la roue horizontale 21 dans le même sens. Chaque paire de bras alignés montant et descendant au cours du passage d'une vague, applique donc, en permanence, un couple de rotation sur la roue principale 21 d'entraînement de l'arbre de sortie 20.

Comme précédemment, il résulte de la disposition en étoile des six bras autour de l'axe central 15, qu'à chaque instant, l'une des paires de bras alignés est bien orientée et bénéficie de l'amplitude maximale des vagues, alors que les deux autres paires de bras reçoivent une énergie moindre mais non négligeable. Les trois paires de pignons 22a, 22'a, 22b, 22'b, 22c, 22'c sont donc actionnées simultanément, chacune par la paire de bras alignés correspondante, et leurs effets s'ajoutent à chaque instant en raison de leur répartition le long de la denture circulaire de la roue principale 21. L'invention permet ainsi de récupérer de façon optimale l'énergie potentielle des vagues, quelle que soit leur orientation. Mais en outre, pour augmenter le rendement de conversion de l'ensemble de l'énergie développée sur le site, l'installation selon l'invention, représentée schématique- ment sur la figure 1 , permet d'ajouter à l'énergie produite par les vagues, au moins une seconde énergie produite, par exemple, par une éolienne.

En effet, comme on l'a représenté, en perspective, sur la figure 4, une éolienne 3 peut aussi être placée au-dessus du dispositif houlomoteur constituant le premier moyen 1 de conversion de l'énergie des vagues et le couple de rotation ainsi obtenu peut être appliqué également sur le mécanisme inverseur 2 logé, de la façon indiquée plus haut, dans le boîtier creux 70 ménagé à la partie supérieure du carter rigide 7 dans lequel est monté l'ensemble du mécanisme de conversion et qui est appliqué et fixé sur une face supérieure 60 du bâti de support 6.

Cette éolienne 3 commande la rotation d'un arbre de sortie vertical 30 qui, selon l'une des caractéristiques de l'invention, est centré sur l'axe vertical 15 de l'inverseur 2. L'extrémité inférieure de cet arbre 30 est monté rotative dans un palier de guidage axial 72 porté par la face supérieure 71 du boîtier 70, et vient s'encastrer dans l'extrémité supérieure d'un arbre central de rotation traversant, de la façon représentée sur la figure 3, l'ensemble du mécanisme de conversion qui va maintenant être décrit en détail.

Pour ajouter la puissance récupérée par l'éolienne 3 à celle des vagues, récupérée par le dispositif houlomoteur 1 , on utilise, selon l'invention, un dispositif sommateur de puissance 4 comportant deux arbres menants 41 ,42 entraînés en rotation autour de l'axe central 15, respectivement, par l'arbre de sortie 20 du dispositif houlomoteur 1 et l'arbre de sortie 30 de l'éolienne 3. De plus, pour réduire l'encombrement en hauteur du dispositif, les deux arbres menants 41 ,42 sont enfilés l'un dans l'autre.

A cet effet, comme le montre schématiquement la figure , le premier arbre menant 41 du sommateur 4 forme une douille tubulaire s'étendant dans le prolongement de l'arbre de sortie 20 de l'inverseur 2, également tubulaire, et l'ensemble est monté rotatif, autour de l'axe central 15, sur un arbre central constituant le second arbre menant 42 du sommateur de puissance 4, qui s'étend dans le prolongement de l'arbre de sortie 30 de l'éolienne et est solidarisé en rotation avec celui-ci.

Le dispositif sommateur 4 comprend, de façon particulièrement avantageuse, au moins une paire de pignons satellites 43a,43b, centrés et calés en rotation sur un même axe tournant dans un palier 44 porté à l'extrémité d'au moins un bras 45 formant une manivelle calée en rotation sur le second arbre menant 42, respectivement un premier pignon 43a engrenant avec un pignon planétaire 46 centré et calé en rotation sur l'arbre tubulaire 41 constituant le premier arbre menant, et un second pignon satellite 43b engrenant avec la denture interne circulaire d'une couronne 47 centrée et calée en rotation, autour de l'axe central 15, sur un arbre de sortie 48 tournant dans un palier 61 porté par le support fixe M, et constituant l'arbre mené du dispositif sommateur 4, sur lequel est ainsi appliqué un couple global de rotation correspondant à la somme des couples appliqués, respectivement, par le dispositif houlomoteurl sur le premier arbre de sortie 20 et par l'éolienne 3, sur le second arbre de sortie 30.

Un tel dispositif sommateur, qui fonctionne à la manière d'un différentiel, permet d'additionner les couples de rotation appliqués, respectivement, sur les arbres menants 41 ,42, en appliquant, sur l'arbre mené 48, un couple global de rotation adapté, à chaque instant, aux variations des vitesses de rotation des arbres de sortie correspondants 20,30, du dispositif houlomoteur 2 et de l'éolienne 3. Il est ainsi possible d'entraîner, par exemple, une génératrice électrique G, par l'intermédiaire d'un multiplicateur de vitesse 5.

Comme le montre schématiquement la figure 1 , ce multiplicateur de vitesse 5 est, de préférence, du type comprenant un arbre d'entrée 50, centré sur l'axe 15, constituant un prolongement de l'arbre mené 48 du sommateur 4 et porté par le palier 61 de celui-ci, et sur lequel est calé au moins un bras 53a formant une première manivelle, à l'extrémité de laquelle est monté rotatif un premier pignon satellite 52a qui engrène, d'une part avec un premier pignon central de plus petit diamètre 54a et, d'autre part, avec la denture interne d'une couronne fixe de grand diamètre 51. Le premier pignon central 54a est calé sur un arbre intermédiaire 55, de forme tubulaire, qui est enfilé et monté rotatif, autour de l'axe central 15, sur un arbre central 59 tournant lui même, autour de l'axe central 15, dans un palier fixe 62. Sur cet arbre intermédiaire 55 est calée en rotation une seconde manivelle 53b, à l'extrémité de laquelle est monté rotatif, autour de son axe, un second pignon satellite 52b engrenant, d'une part avec la denture interne de la couronne fixe 51 et, d'autre part, avec un second pignon central 54b de plus petit diamètre centré et calé en rotation sur l'arbre central 59 qui constitue donc l'arbre de sortie du multiplicateur 5 et peut, ainsi, entraîner l'arbre de commande 80 d'une génératrice G à une vitesse multipliée par rapport à celle de l'arbre de sortie 48 du dispositif sommateur 4.

En augmentant le nombre des pignons satellites, il est possible, par étages successifs, de multiplier plusieurs fois cette vitesse de rotation afin d'entraîner, la génératrice G à une vitesse suffisante.

Dans le mode de réalisation préférentiel représenté en détail sur la figure 3, l'extrémité supérieure du second arbre menant 42 du sommateur 4 est encastrée dans l'extrémité inférieure de l'arbre de sortie 30 de l'éolienne et l'ensemble est monté rotatif, autour de l'axe 15, sur la partie supérieure du boîtier 70, par l'intermédiaire d'un palier axial 72 qui, pour les raisons indiquées plus loin, est avantageusement associé à une roue libre permettant de solidariser en rotation l'arbre de sortie 30 de l'éolienne avec l'arbre menant 42 du sommateur 4 dans un seul sens d'application du couple fourni par l'éolienne 3. Sur ce second arbre menant 42, centré sur l'axe 15, est enfilé et monté rotatif, par l'intermédiaire d'un palier axial 31 , un arbre tubulaire 41 qui constitue le premier arbre menant du sommateur 4 et est, lui-même, enfilé et calé en rotation, par des rainures, dans l'arbre tubulaire 20 de sortie de l'inverseur 2. L'ensemble ainsi formé par les deux arbres tubulaires 41 , 20, est monté rotatif, autour de l'axe central 15 , dans un palier de guidage axial 73 porté par le fond 74 du boîtier 70 fixé à la partie supérieure du carter 7.

Le dispositif sommateur 4 est donc centré sur le second arbre menant 42 qui constitue un prolongement de l'arbre de sortie 30 de l'éolienne et est monté rotatif, autour de l'axe 15, par l'intermédiaire du palier 72, sur la partie supérieure 71 du boîtier 70 et, par l'intermédiaire des paliers 31 et 73, sur le fond 74 de celui-ci.

De préférence, comme le montre la figure 3, le sommateur 4 comporte deux manivelles opposées 45,45', calées à l'extrémité inférieure de l'arbre central 42, et portant chacune une paire de pignons 43a, 43b, qui engrènent symétriquement, respectivement, avec le pignon planétaire 46 fixé à la partie inférieure de l'arbre menant tubulaire 41 , et avec la couronne à denture interne 47 centrée et fixée sur la partie supérieure de l'arbre mené tubulaire 48 du sommateur 4.

Le multiplicateur de vitesse 5 est du type représenté schématiquement sur la figure 1 et comporte deux étages de manivelles s'étendant dans des directions opposées et calées, respectivement, sur l'arbre d'entrée 50 et sur un arbre intermédiaire 55. L'arbre d'entrée 50 forme une douille cylindrique enfilée dans l'arbre mené 48, également en forme de douille, du sommateur 4, et solidarisée en rotation avec celui-ci. L'ensemble des deux arbres tubulaires 50,48 enfilés l'un dans l'autre, est monté rotatif, par l'intermédiaire d'un palier axial 61 , sur la partie supérieure d'un arbre central qui constitue l'arbre de sortie 59 du mécanisme multiplicateur 5, s'étendant sur toute la hauteur de celui-ci, et sur lequel est également enfilé l'arbre intermédiaire 55 portant le second étage de manivelles..

L'extrémité supérieure de cet arbre central 59 est enfilée et monté rotative autour de l'axe 15, par l'intermédiaire d'un palier axial, dans une partie inférieure 49, en forme de douille creuse, de l'arbre menant central 42 du sommateur 4, et son extrémité inférieure est encastrée et calée en rotation, dans une partie supérieure 81 , en forme de douille creuse, de l'arbre de commande 80 de la génératrice G, qui est, elle-même, guidée dans un palier de maintien axial 65 monté au centre d'une cloison médiane 75 du carter 7, de telle sorte que l'ensemble se comporte comme un arbre de centrage unique. A son extrémité inférieure 82, l'arbre de commande 80 est maintenu, par un palier de guidage axial 65 monté au centre du fond 78 du carter 7. .

Ce carter 7, dans lequel est monté l'ensemble du mécanisme de conversion, comprend trois parties superposées, centrées sur l'axe vertical 15 et fixées rigidement l'une sur l'autre, respectivement, une partie supérieure formant le boîtier creux 70 dans lequel est logé l'inverseur 2, une partie centrale 76 dans laquelle sont logés les deux mécanismes superposés de sommation 4 et de multiplication de vitesse 5, et une partie inférieure 77 fixée rigidement sur la face supérieure 60 du support fixe 6 et contenant la génératrice G.

Comme le montre la figure 3, l'arbre menant 42 portant l'inverseur 2 et le sommateur 4, l'arbre 59 du multiplicateur de vitesse 5 et l'arbre 80 de la génératrice 8, qui sont encastrés à leurs extrémités, se comportent comme un arbre unique de centrage de l'ensemble du mécanisme sur l'axe vertical 15, maintenu par quatre paliers écartés de guidage axial, respectivement les deux paliers 72 et 73 prenant appui sur le boîtier 70, un palier central 62 prenant appui sur la cloison médiane 74 et un palier inférieur 65 prenant appui sur le fond 78 du carter 7.

Il est à noter, d'autre part, que le montage de l'inverseur 2 et du sommateur 4 sur des arbres tubulaires enfilés les uns dans les autres et centrés sur un axe vertical 15 permet de réduire considérablement l'encombrement de l'ensemble du mécanisme de conversion et de le loger dans un carter dont la hauteur peut être du même ordre que celle des bras oscillants 1 du dispositif houlomoteur .

L'installation représentée sur les figures 1 et 3 permet donc, avec un encombrement réduit, de tirer profit, non seulement de l'énergie des vagues récupérée par le dispositif houlomoteur, mais aussi de l'énergie des vents qui soufflent assez régulièrement le long des côtes, afin de produire, par exemple, une énergie électrique.

Cependant, pour le bon fonctionnement du dispositif sommateur de puissance, il faut que le couple d'entrée appliqué par l'éolienne 3 sur l'arbre menant 42 et le bras 45 entraînant les pignons satellites, soit supérieur au couple résistant appliqué sur l'arbre mené 48 par la génératrice G. En cas de vent insuffisant, l'éolienne 3 pourrait donc être entraînée en rotation, par le dispositif houlomoteur 1 , en sens inverse de celui résultant de l'action du vent. Pour éviter un tel risque, il est donc préférable que l'arbre 30 de l'éolienne 3 ne soit solidarisé en rotation que dans un seul sens avec l'arbre menant central 42 du sommateur 4, par l'intermédiaire d'une roue libre associée au palier 72 de centrage sur l'axe 15, afin d'interdire une rotation en sens contraire de l'hélice.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple et couvre au contraire toutes les variantes utilisant des moyens équivalents et restant dans le même cadre de protection.

En particulier, le dispositif sommateur de puissance, ainsi que les autres organes de transmission des couples d'entraînement pourraient être d'un type différent. De même, le montage de l'installation sur un coffre ou une bouée 6, de la façon représentée sur les figures 3 et 4, permet de suivre les variations de grande amplitude du niveau de l'eau mais l'installation pourrait aussi être placée sur un massif de support fixe dans les zones à marées faibles et lorsque la profondeur du fond le permet.

Par ailleurs, il est particulièrement intéressant d'associer une éolienne au dispositif houlomoteur, mais d'autres énergies liées au milieu marin pourraient être récupérées, par exemple celle des courants qui, dans certaines zones, peuvent être assez forts.

La figure 4 montre donc, en perspective, une installation comprenant trois moyens de conversion superposés et centrés sur un même axe vertical, respectivement un dispositif houlomoteur à bras articulés 1 au niveau de l'eau, une éolienne 3 au dessus de celui-ci afin de récupérer l'énergie des vents et, au-dessous, une hydrolienne H immergée dans l'eau afin de récupérer l'énergie des courants.

Dans ce cas, comme le montre, schématiquement, la figure 5, l'hydrolienne H entraîne un arbre de commande 90 centré également sur l'axe 15 de l'ensemble du mécanisme qui comprend, dans ce cas, un second dispositif sommateur 9 placé entre le premier sommateur 4 et le multiplicateur 5.

Ce second sommateur 9 comprend donc un premier arbre menant 91 solidarisé en rotation avec l'arbre mené 48 du premier sommateur 4, un arbre mené 98 solidarisé en rotation avec l'arbre d'entrée 50 du multiplicateur de vitesse 5, et un second arbre menant 92 solidarisé en rotation avec l'arbre de sortie 90 de l'hydrolienne H. Les deux arbres menants 91 ,92 étant dirigés dans des directions opposées, l'arbre mené 98, qui tourne dans un palier axial fixe 61 ' porté par le support fixe M, forme une douille tubulaire enfilée sur le second arbre menant 92 et ce dernier est prolongé par un arbre central 92' qui traverse axialement la génératrice G et le multiplicateur de vitesse 5, afin d'être solidarisé en rotation, à son extrémité opposée, avec l'arbre de sortie 90 de l'hydrolienne H.

Comme dans le cas du premier sommateur 4, ce second arbre menant 92, qui s'étend vers le bas, porte au moins une manivelle 95 à l'extrémité de laquelle sont montés rotatifs, autour d'un même axe 94, au moins une paire de pignons satellites 93a, 93b.

Le premier pignon satellite 93a engrène avec un pignon planétaire 96 centré et calé en rotation sur le premier arbre menant 91 qui s'étend dans le prolongement de l'arbre mené 48 du premier sommateur 4, alors que le second pignon satellite 93b engrène avec la denture circulaire interne d'une couronne 97 centrée sur l'axe 15 et calée en rotation sur la douille tubulaire constituant, d'un coté, l'arbre mené 98 du second sommateur 9 et de l'autre, l'arbre d'entrée 50 du multiplicateur de vitesse 5. Ce dernier est constitué de la même façon que précédemment, mais son arbre de sortie 59, porté par le palier 62, est également en forme de cylindre creux afin de permettre le passage de l'arbre central 92'.

De même, l'arbre de commande 80 de la génératrice G forme une douille tubulaire centrée sur l'axe 15 du mécanisme et enfilée sur l'arbre central 92' qui traverse donc, successivement, le multiplicateur de vitesse 5 et la génératrice G, afin d'être solidarisé en rotation, à son extrémité inférieure, avec l'arbre de sortie 90 de l'hydrolienne H.

Ainsi, grâce aux deux dispositifs sommateurs 4 et 9, les couples d'entraînement appliqués, respectivement, sur l'arbre 20 par le dispositif houlomoteur 1 , sur l'arbre 30 par l'éolienne 3 et sur l'arbre 90 par l'hydrolienne H peuvent s'ajouter les uns aux autres pour entraîner l'arbre de commande 80 de la génératrice 8.

Cependant, pour équilibrer les couples appliqués, il est particulièrement avantageux de monter, respectivement sur l'arbre de sortie 59 du multiplicateur 5 et sur l'arbre de commande 80 de la génératrice G, deux volants d'inertie 63,63'reliés par un inverseur 64, afin de tourner en sens inverse l'un de l'autre..

La figure 6 montre, en coupe axiale, un mode de réalisation préférentiel de l'ensemble du mécanisme de conversion, dans le cas d'une installation comportant trois moyens de conversion d'énergie, du type représenté schématiquement sur la figure 5.

Comme précédemment, le dispositif houlomoteur, représenté en perspective sur la figure 4, comporte avantageusement six bras oscillants alignés deux à deux et montés articulés sur six demi-arbres 23a, 23'a, 23b, 23'b, 23c, 23'c portés par un boîtier 70 contenant le mécanisme inverseur 2 et fixé à la partie supérieure d'un carter rigide 70 fixé sur un support fixe 6 tel qu'un coffre ou une bouée, et dans lequel est logé l'ensemble du mécanisme de conversion d'énergie. Dans ce cas, cependant, le carter 7 comporte quatre compartiments superposés contenant, respectivement, le premier sommateur 4, le second sommateur 9, le multiplicateur de vitesse 5 et la génératrice G. Tous ces organes sont montés rotatifs, autour de l'axe vertical 15, sur une succession d'arbres alignés, encastrés à leurs extrémités de façon à se comporter comme un seul arbre de centrage maintenu par des paliers de guidage axial écartés les uns des autres et portés, respectivement, par des cloisons intermédiaires de séparation entre les différents compartiments du carter 7.

La partie supérieure du mécanisme, comportant l'inverseur 2 et le premier sommateur 4, qui additionne les couples appliqués sur les arbres de sortie, respectivement, 20 du dispositif houlomoteur 1 , et 30 de l'éolienne 3, est analogue à celle qui a été décrite plus haut en se référant à la figure 3.

De même, le second sommateur 9 est analogue au premier sommateur 4 et comporte, donc, un premier arbre menant 91 entraînant un pignon planétaire 96, un second arbre menant 92 portant deux manivelles opposées 95 et un arbre mené 98 qui entraîne le multiplicateur de vitesse 5.

Le pignon planétaire 96 est centré et calé en rotation sur la base du premier arbre menant 91 qui forme une douille tubulaire enfilée et calée en rotation, par des raînures, dans l'arbre mené tubulaire 48 du premier sommateur 4, qui est maintenu extérieurement par un palier 83' monté au centre d'une première cloison intermédiaire 75a. D'autre part, ce premier arbre menant tubulaire 91 est enfilé et monté rotatif, par l'intermédiaire d'un empilement de paliers 83 de guidage axial, sur la partie supérieure du second arbre menant 92 qui est, elle-même, encastrée et montée rotative axialement, au moyen d'un palier 84, dans l'extrémité inférieure, en forme de douille creuse 49, du second arbre menant 42 du premier sommateur 4.

Comme indiqué plus haut, le second arbre menant 92, qui porte deux manivelles opposées 95 s'étendant au dessous du planétaire 96, est prolongé vers le bas par un arbre central 92' qui traverse le multiplicateur de vitesse 5 et la génératrice G.

Comme précédemment, l'arbre d'entrée 50 du multiplicateur 5 forme une douille tubulaire qui, d'une part, est enfilée et calée en rotation dans l'arbre de sortie tubulaire 98 du second sommateur 9 et, d'autre part, est enfilée et montée rotative, par l'intermédiaire de paliers empilés 85, sur l'arbre central 92'. De plus, cet arbre de sortie tubulaire 98 est maintenu extérieurement par un palier de guidage axial 86 monté au centre d'une seconde cloison intermédiaire 75b.

Comme le montrent les figures 5 et 6, le multiplicateur de vitesse 5 comprend, avantageusement, au moins deux étages de manivelles, respectivement un premier étage 53a, calé en rotation sur l'arbre d'entrée 50 du multiplicateur 5 et un second étage 53b, calé en rotation sur un arbre intermédiaire 55. Ces deux arbres 50,55 d'entraînement des manivelles 53a,53b, ont, l'un et l'autre, une forme tubulaire et sont enfilés et montés rotatifs, par l'intermédiaire d'un empilement de paliers de guidage axial 85, sur l'arbre central 92'. Aux extrémités des manivelles 53a, 53b, sont montés rotatifs deux étages de pignons planétaires 52a,52b, qui engrènent, vers l'extérieur sur une couronne fixe 51 et vers l'intérieur, sur deux pignons de petit diamètre, respectivement un pignon 54a, calé sur l'arbre intermédiaire 55 et un pignon 54b, calé sur l'arbre de sortie 59 du multiplicateur 5, également tubulaire, qui est enfilé et monté rotatif sur l'arbre central 92', à la suite de l'arbre intermédiaire 55.

L'arbre de commande 80 de la génératrice G est également constitué d'un tube enfilé et monté rotatif, par l'intermédiaire d'un empilement de paliers 82, sur l'arbre central 92'. Cependant, cet arbre de commande tubulaire 80 est aussi guidé extérieurement, à son extrémité supérieure 81 par un palier 62 monté au centre d'une cloison médiane 75 du carter 7 et, à son extrémité inférieure 82, par un palier 65 monté au centre du fond 78 du carter 7.

Ainsi, l'arbre central 92' qui traverse successivement le second sommateur 9, le multiplicateur 5 et la génératrice G, est guidé axialement par quatre paliers fixes 83', 86, 62, 65, écartés l'un de l'autre et portés, respectivement, par les deux cloisons intermédiaires 75a, 75b, la cloison médiane 75 et le fond 78 du carter 7. Comme précédemment, l'extrémité supérieure 81 de l'arbre de commande 80 forme une douille creuse dans laquelle est enfilé et calé en rotation, par rainurage, l'arbre de sortie tubulaire 59 du multiplicateur de vitesse 5.

De même, l'extrémité supérieure de l'arbre de sortie 90 de l'hydrolienne H forme une douille creuse dans laquelle est encastrée et solidarisée en rotation, par rainurage, avec l'extrémité inférieure de l'arbre central 92' dont la partie supérieure constitue le second arbre menant 92, du second sommateur 9.

De la sorte, le second arbre menant 42 du premier sommateur 4, et le second arbre menant 92 du second sommateur 9, prolongé par l'arbre central 92', qui sont encastré l'un sur l'autre et, à leurs extrémités, respectivement sur l'arbre de sortie 30 de l'éolienne et l'arbre de sortie 90 de l'hydrolienne, se comportent comme un arbre unique de centrage de l'ensemble du mécanisme de conversion d'énergie comprenant le dispositif houlomo- teur 1 et l'inverseur 2, les deux sommateurs 4,9, le multiplicateur 5 et la génératrice G.

En outre, l'utilisation, selon l'invention, d'une succession d'arbres tubulaires enfilés les uns dans les autres et montés rotatifs, autour de l'axe 15, sur un arbre de centrage de l'ensemble, permet de réduire considérablement l'encombrement du mécanisme et de réaliser un dispositif capable de récupérer l'ensemble des énergies marines présentes sur le site et, cependant, assez peu visible pour pouvoir être réparti en grand nombre le long d'une côte afin de produire une quantité d'énergie économiquement rentable.