DE3012442A1

DE3012442A1 - Wellenkraftwerk

Info

Publication number: DE3012442A1
Application number: DE19803012442
Authority: DE
Inventors: Nils Ambli
Original assignee: Kvaerner Brug AS
Current assignee: Kvaerner Brug AS
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1980-10-30
Also published as: AU538060B2; SE8002884L; US4341959A; FR2480859B1; AU5735680A; FR2480859A1; NO791300L; JPS55139980A; SE441853B; NO145548B; GB2049065A; NO145548C; GB2049065B

Description

Kvasrner Brug a/s

Kvaernerve ien 10, OSLO 1, Norwegen

Erfinder: Nils Arnbli,

Höyerihallveien 30A, OSLO 6, Norwegen

Wellenkraftwerk

030044/0625

/ζ

Die Erfindung betrifft ein Wellenkraftwerk einschliesslich zweier unten mit einander kommunizierender mit Wasser gefüllter Kammern/ von welchen eine erste Kammer oben mit der See in Verbindung steht und die andere Kammer von einem oder mehreren über die Meeresfläche ragenden Wänden begrenzt ist, derart, dass Druckschwankungen in der See auf Grund der Wellen das Wasser zwischen den beiden Kammern in pendelnde Bewegung setzt, wobei Energie beispielsweise vom Oszillationssystem abgezapft werden kann, indem das Wasser in der nicht mit der See in Verbindung stehenden Kammer periodisch in ein Bassin überlaufen darf, aus welchem es durch eine Turbine zur See zurückgeführt wird; oder auch wird die Wassersäule in der letzteren Kammer zum Einsaugen und Verdichten von eine Luftturbine antreibender Luft ausgenützt.

Falls das Oszillationssystem in einem derartigen Wasserkraftwerk mit den Wellen in Resonanz ist, entstehen in den Kammern Oszillationen mit wesentlich höherer Amplitude als diejenige der ankommenden Wellen. Soll ein derartiges Wellenkraftwerk befriedigend wirken,» wäre es von grossen Vorteil, wenn man das Oszillationssystem derart abs immen könnte, dass es stets mit den energiereichsten Komponenten des Wellenspektrums in Resonanz ist. Es ist bekannt, dass die Resonanzfrequenz eines derartigen Oszillationssystems durch Änderung der Länge des oszillierenden WasserStrangs, d.h. des Abstandes von der Öffnung zur See in der einen Kammer über die Verbindungsöffnung zwischen den Kammern und zur freien Oberfläche in der anderen Kammer, verändert werden kann.

Die Resonanzfrequenz lässt sich auch durch Änderung der Querschnittsfläche der pendelnden freien Fläche in der keine Öffnung zur See aufweisenden Kammer ändern. Diese beiden Regelungsmethoden lassen sich auch kombinieren.

Ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist somit die Schaffung eines Wellenkraftwerkes der eingangs erwähnten Art, bei welchem Wellenkraftwerk man die Länge des oszillierenden Wasserstrangs je nach Bedarf ändern und ggf. die Querschnittsfläche bei der pendelnden freien Oberfläche in der keine Öffnung zur See aufweisenden Kammer ändern kann. Wellenkraftwerke sind grosse und robuste · Konstruktionen, und es meldet sich somit offensichtlicher Bedarf nach einfachen Regelungsmöglichkeiten mittels robusten und verlässlichen Bauteilen.

030044/0625

Erfindungsgemäss wird somit die Schaffung eines Wellenkraftwerkes bezweckt, welches aus einer bodenfesten oder schwimmenden Konstruktion aus Stahl, Beton oder einem anderen geeigneten Werkstoff oder einer Kombination unterschiedlicher Werkstoffe besteht und ein oder mehrere Oszillationssysteme umfasst, wo jedes Oszillationssystem aus zwei unten verbundenen mit Wasser gefüllten Kammern besteht, wobei insbesondere bezweckt wird, dass das Kraftwerk derart aufgebaut wird, dass das oder die vorliegende(n) Oszillationssystem(e) in einer einfachen Weise hinsichtlich Änderung des oszillierenden Wasserstrangs, der Querschnittsfläche an der pendelnden freien Oberfläche der keine Öffnung zur See aufweisenden Kammer oder einer Kombination dieser beiden Regelungen regelbar ist/ sind.

Dies wird erfindungsgemäss bei einem Wellenkraftwerk der eingangs erwähnten Gattung derart erzielt, dass das Wellenkraftwerk einen in der See bodenfesten oder schwimmenden mit Wasser gefüllten Behälter aufweist, welcher einen Boden und eine oder mehrere Wände aufweist, wo jedenfalls eine Wand oder ein Teil einer Wand mit dem oberen Rand unter der Meeresfläche abgeschlossen ist, welcher eingetauchte obere Rand zusammen mit einer festen oder im Wasser im Behälter auf- und ab bewegbaren Trennwand das obere mit der See in Verbindung stehende Kammerende begrenzt; die Trennwand begrenzt gleichzeitig allein oder zusammen mit einer oder mehreren der über die Meeresfläche ragenden Behälterwandungen das andere Kammerende, welches nicht in Verbindung mit der See steht, wobei bei einer festen Trennwand ein gegenüberstehender Behälterwandabschnitt für Bewegung zu und von der Trennwand im anderen Kammerende vorgesehen ist, damit die Querschnittsfläche in diesem Kammerendbereich geregelt werden kann.

Ein derartiges Wellenkraftwerk kann in einem einfachen und robusten Aufbau verwirklicht werden, bei welchem das Problem der Änderung der Länge des oszillierenden Wasserstranges, ggf. der Änderung der Querschnittsfläche bei der pendelnden freien Oberfläche in der anderen Kammer, d.h. der keine Öffnung zur See aufweisenden Kammer, in einer einfachen und konstruktiv befriedigenden Weise gelöst ist.

Beim Anbringen eines derartigen Wellenkraftwerkes ist dafür zu sorgen, dass der eingetauchte obere Wandungsrand gegen die Vorherrschende Wellenrichtung wendet. Eine besonders günstige Ausführung des Wellenkraftwerkes wird erzielt, falls man es derart

030044/0625

ausbildet, dass der eingetauchte obere Wandungsrand sich^Mi'dfeff ^ Behälterumkreis erstreckt und die Trennwand ein im Wasser auf und ab bewegbares Rohr mit lotrechter Achse umfasst. Man braucht dann das Wellenkraftwerk nicht in die jeweils vorherrschende Wellenrichtung einstellen, weil das Wellenkraftwerk von aus allen Richtungen des Kompasskreises ankommenden Wellen beaufschlagt werden kann·

Der Rohrkörper kann vorteilhafterweise eine lotrechte Schiebeführung in einem ab etwas unter den eingetauchten oberen Wandungsrand und über die Meeresfläche hinaufragenden ortsfesten Rohrkörper, der einen festen Teil der Trennwand bildet, aufweisen« Derart wird der bewegbare Teil der Trennwand gegen den unmittelbaren Einfluss von den einkommenden Wellen beschützt·

Die rohrförmige Trennwand kann mit Vorteil um ein 'Überlaufbassin vorgesehen sein· Der obere Rand des Überlaufbassins verläuft niedriger als der obere Rand der Trennwand und bildet einen Überlaufrand für das Wasser in der zweiten Kammer. Derart wird eine gedrängte Bauart des Wellenkraftwerkes erzielt, wo die einzelnen Bauteile ineinander gesammelt und sämtliche Bauteile vom Behälter und dem festen Teil der Trennwand beschützt sind.

Eine Wasserturbine ist zweckmässigerweise an das Überlaufbassin angeschlossen. An die Wasserturbine kann mit Vorteil ein Stromgenerator angeschlossen und zusammen mit jener in einem vom Boden des Überlaufbassins bis über die Meeresfläche ragenden inneren Rohr in dessen Wandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind, vorgesehen sein.

Die Wasserturbine und der Stromgenerator befinden sich dann mittig im Wellenkraftwerk und sind gegen äussere Einflüsse gut beschützt.

Vorteilig ist es, wenn der bewegliche Teil der Trennwand gegen eine abwärts gerichtete Verlängerung des Überlaufbassins gleitbar abgestützt ist. Derart wird eine zusätzliche Steuerung und Führung des beweglichen Teils der Trennwand erzielt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der ortsfeste Teil der rohrförmigen Trennwand von einem umlaufenden Überlaufbassin umgeben sein. Der obere Wandungsrand des Bassins liegt dabei höher als der Oberrand der Trennwand. Anstatt innerhalb der rohrförmigen Trennwand zu liegen, befindet sich das Überlaufbassin somit hier ausserhalb und bildet einen Schutz für die Trennwand. Auch bei einer derartigen Ausführung kann eine Wasserturbine in einer vorteilhaften Weise dem Überlaufbassin angeschlossen sein. Auch hier kann die

030044/0625

Wasserturbine mit einem Stromgenerator gekuppelt und zusammen mit diesem in einem schützenden Rohr im Überlaufbassin vorgesehen sein, wobei in der Wandung des schützenden Rohres Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind·

Wie erwähnt kann auch Energie vom Wellenkraftwerk abgezapft werden, indem die oszillierende Wassersäule zum Einsaugen und Verdichten von eine Luftturbine antreibender Luft ausgenützt wird. Eine derartige Energieabzapfung kann bei einer Ausführung erfolgen, wo der Rohrkörper wie oben erwähnt eine lotrechte Schiebeführung in einem ab etwas unter den eingetauchten oberen Wandungsrand und bis über die Meeresfläche ragenden, ortsfesten Rohrkörper, der einen festen Teil der Trennwand bildet, hat, wobei der erwähnte einen festen Teil der Trennwand bildende Rohrkörper oben mit einem Dach abgedeckt ist, derart, dass im oberen Teil eine Luftkammer gebildet wird.

Wie erwähnt kann man zusätzlich zur Änderung der Länge des oszillierenden Wasserstranges auch eine Änderung der freien Oberfläche in der zweiten Kammer ausnützen. Eine derartige Lösung lässt sich wie folgt verwirklichenj Die rohrförmige Trennwand ist um ein Überlaufbassin vorgesehen, dessen Oberrand niedriger als der Oberrand der Trennwand liegt und einen Überlaufrand für das Wasser in der zweiten Kammer bildet,, Die Aussenwandung des Überlaufbassins ist dabei derart gestaltet, dass sie nach aussen und oben abgeschrägt ist. Gleichzeitig ist der bewegbare, rohrförmige Teil der Trennwand mit einer entsprechend abgeschrägten Innenwandung versehen. Wenn der bewegbare Teil der Trennwand auf und ab bewegt wird, ändert sich gleichzeitig der freie Querschnitt an der Oberfläche der zweiten Kammer.

Die Hauptidee der Erfindung lässt sich auch mit einer ortsfesten Trennwand verwirklichen. Dabei kann beispielsweise die zweite Kammer mit einer um eine waagerechte Achse zu und von der Trennwand verschwenkbaren Wandklappe mit welcher die Querschnittsfläche dieses Kammerendabschnittes geregelt werden kann, gestaltet sein, wobei die Wandklappe eine Wand in einem Überlaufbassin bildet und wo der obere Wandklappenrand einen Überlaufrand bildet. Diese Wandklappe liegt gut beschützt in der Anlage. Bei einer derartigen Ausführung kann die Wasserturbine mit Vorteil an das Überlaufbassin angeschlossen sein, und die Wasserturbine und ein angeschlossener Stromgenerator können mit Vorteil in einem vom Boden des Überlaufbassins und bis

030044/0625

über die Wasserfläche ragenden Rohr in dessen Wandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind vorgesehen sein.

Als ein anderes mögliches Beispiel sei erwähnt, dass die im Wasser auf und ab bewegbare Trennwand als ein gekrümmtes Schild gestaltet sein kann, welches Schild um eine mit der Krümmungsachse zusammenfallende waagerechte Achse schwenkbar gelagert ist, wobei die Kammern im übrigen von um die erwähnte waagerechte Achse gekrümmten Wänden und lotrecht auf diesen vorgesehenen Wänden begrenzt sind und wo die gekrümmte Wandung in der zweiten Kammer gleichzeitig eine Überlaufwandung in einem Überlaufbassin bildet. Auch ein derartiger gekrümmter Schildbau ist eine verlässliche und von Kraftwerkanlagen am Land wohl ausprobierte Konstruktion. Auch hier kann man mit Vorteil eine Wasserturbine im Anschluss an das Überlaufbassin vorsehen und ggf. die Wasserturbine und einen angeschlossenen Stromgenerator in einem vom Boden des Überlaufbassins und bis über die Wasserfläche ragenden Rohr vorsehen, wo in der Rohrwandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, welche schematisch mögliche Ausführungsformen der Erfindung zeigt, ohne dass diese als die Möglichkeiten der praktischen Konstruktionen innerhalb des Rahmens der Erfindung erschöpfend anzusehen wären.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausführung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführung_o Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Ausführung.

Fig_β 4a zeigt einen Schnitt durch eine vierte Ausführung.

Fig. 4b zeigt einen waagerechten Schnitt durch die Ausführung laut Fig. 4a.

Fig. 5a zeigt einen Schnitt durch eine fünfte Ausführung.

Fig. 5b zeigt einen waagerechten Schnitt durch die Ausführung der Fig. 5a.

Fig. 6a zeigt einen Schnitt durch eine sechste Ausführung.

Fig. 6b zeigt einen waagerechten Schnitt durch die Ausführung der Fig. 6a.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine siebte Ausführung, wo man sowohl die Länge des oszillierenden Wasserstranges, als auch die freie Querschnittsfläche in der nicht mit der See in Verbindung stehenden Kammer regeln kann.

030044/0625

ΛΑ

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführung, die eine Variante der Ausführung gemäss Fig. 4 darstellt und sowohl Änderungen der Länge des Wasserstranges, als auch Änderungen der freien Querschnittsfläche der nicht mit der See in Verbindung stehenden Kammer ermöglicht.

Fig. 9 zeigt einen waagerechten Schnitt durch das Wasserkraftwerk laut Fig. 1.

Fig. 10 zeigt einen ähnlichen waagerechten Schnitt durch ein Wasserkraftwerk der allgemeinen in Fig. 1 dargestellten Gattung, wo aber die Trennwand aufgeteilt und der Aufteilung des Wellenkraftwerkes in mehrere Oszillationssysteme angepasst ist.

In den Figuren 1,2,3 und 7 sind die dargestellten Schnitte geteilt. Die Trennwand in der linken Hälfte ist in aufgezogenem Zustand und diejenige in der rechten Hälfte ist in abgesenktem Zustand dargestellt.

Sämtliche Ausführungsbeispiele sind in der Form von hauptsächlich Betonkonstruktionen bodenfest, aber die Wellenkraftwerke können selbstverständlich auch als schwimmende Konstruktionen gestaltet sein. Dass Beton als Bauwerkstoff eingesetzt wird, ist keine Bedingung. Andere geeignete Werkstoffe, wie Stahl oder eine Kombination unterschiedlicher Werkstoffe kann verwendet werden.

In Fig. 1 ist der Meeresboden mit 1 bezeichnet, und auf diesem ist ein grosser Behälter 2 angebracht. Der Behälter 2 ist, wie der Schnitt zeigt, kreiszylindrisch, aber das ist selbstverständlich keine Bedingung.

Der Behälter 2 ist mit einem Boden 3 und einer oder mehreren Wänden 4 aufgebaut. Auch im Behälter ist eine bzw. sind mehrere Wände 5 vorgesehen, die eine innere rohrförmige Turmkonstruktion bilden, die über die Meeresfläche 6 hinaufragt. Die rohrförmige Turmkonstruktion 5 ist unten offen zur See durch einen oder mehrere querlaufende Kanäle 7. In einer gewissen Höhe in der rohrförmigen Turmkonstruktion 5 ist ein Zwischenboden 8 vorgesehen, von welchem sich ein Rohr 9 hinauf erstreckt. Dieses innere Rohr 9 erstreckt sich bis über den oberen Rand 10 des Turms 5 hinauf. Der Raum über dem Zwischenboden 8 bildet ein Überlaufbassin 11 und der obere Rand 10 bildet einen Überlaufrand.

Ein rohrförmiger Körper 12 ist mittels eines Steges 13

03U0U/062S

im Behälter 2 gelagert. Dieser rohrförmige Körper 12 bildet einen oberen festen Teil der zur Änderung des oszillierenden Wasserstranges der Anlage eingesetzten Trennwand. Im rohrförmigen Körper 12 ist ein den auf und ab im Wasser bewegbaren Teil der Trennwand bildender Rohrkörper 14 gleitbar gelagert. Mittels Stegen 15 ist der Rohrkörper 14 mit einem kleineren gegen den Turm gleitbar abgestützten Rohrkörper 16 verbunden.

Am Turm ist eine Hebeeinrichtung vorgesehen, welche Winden 17 umfasst, an deren Kabel 18 der bewegbare Trennwandteil 14 hängt. Mittels der Winden 17 kann der Trennwandabschnitt 14 somit zwischen zwei in dem rechten bz.w linken Teil der Pig. 1 dargestellten Lagen gehoben und abgesenkt werden.

Die Trennwand 12,14 teilt den Innenraum des Behälters in zwei kommunizierende Kammern 19,20. Die eine Kammer 19 ist offen zur See, während die andere Kammer 20 eine freie Oberfläche hat, die mit der See nicht in Verbindung steht. Wenn die Wellen den Wasserstrang in den Kammern 19,20 beeinflusst, wird das Wasser zwischen den beiden. Kammern in eine pendelnde Bewegung versetzt. Bei Resonanz bauen sich Schwankungen auf, bis ein periodisches Überlaufen über den Rand 10 des Überlaufbassins erfolgt. Mittels des Trennwandabschnittes 14 kann man den schwenkenden Wasserstrang verkürzen bzw. verlängern und so die erwünschte Resonanz einstellen.

Im inneren Rohr 9 ist eine Wasserturbine 21 mit einem angeschlossenen Stromgenerator 22 vorgesehen. Das Wasser wird vom Überlaufbassin 11 direkt in die Wasserturbine geführt. Dies erfolgt durch Öffnungen in der Rohrwandung. Das Wasser fliesst in den hohlen Turm 5 hinab und durch die Öffnung 7 in die See hinaus. Fig. 2 ist eine Variante der Ausführung der Fig. 1, und für gleiche Bauteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Man erkennt somit den untergetauchten Behälter 2 und den oberen ortsfesten Trennwandabschnitt 12, welcher mittels der Stege 13 im Behälter getragen ist. Ferner gibt es einen ähnlichen bewegbaren Trennwandabschnitt 14, der gegen die Innenwandung des ortsfesten Trennwandabschnittes gleitbar abgestützt ist. Er ist ausserdem gegen die Innerwandung des Behälters gleitbar abgestützt, was mittels eines Steges 23 und eines kleineren Rohrkörpers 24 erzielt wurde.

Der Trennwandabschnitt 14 kann in diesem Fall mittels Arbeitszylinder 25 gehoben und abgesenkt werden. Die erste Kammer 19 ist auch hier aus dem ringförmigen Raum zwischen dem Behälter und der Trennwand gebildet, während die andere Kammer 20 hier grosser

0300A4/0625

ist, weil kein mittiger Turm 5 wie in Fig. 1 dargestellt vorgesehen ist.

Im umlaufenden ortsfesten Trennwandabschnitt 12 ist durch Anordnung eines Daches 26 eine Luftkammer gebildet. Im Dach ist eine Öffnung vorgesehen, damit Luft infolge der Schwenkungen in der Kammer 20 wechselweise angesaugt und durch eine einen Stromgenerator 28 antreibende Luftturbine 27 gedrückt wird_e

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung kann an sich ebenfalls als eine Variante der Ausführung laut Fig. 1 betrachtet werden. Der Aufbau ist hier jedoch etwas anders und soll daher näher erläutert werden. Das Wellenkraftwerk laut Fig. 3 ist mit einem äusseren Behälter 29, der ganz oben einen eingetauchten oberen Rand 30 aufweist gebaut. An der Innenseite der äusseren Behälterwandung ist ein tragender Steg 31 vorgesehen, welcher eine obere Konstruktion trägt. Diese umfasst ein Überlaufbassin 33 und den ortsfesten Teil

32 einer Trennwand. Der bewegbare Teil der Trennwand ist mit 34 bezeichnet und kann mittels oben am Wellenkraftwerk vorgesehener Winden 35 wie in Fig. 1 angehoben und abgesenkt werden.

Bei dieser Ausführung ist es der obere Rand 36 des festen Trennwandabschnittes 36 der den Überlaufrand für das Überlaufbassin

33 bildet. Die Trennwand teilt den inneren Behälterraum in eine erste zur See offene Kammer 37 und eine innere, zweite Kammer 38.

Gestrichelt sind eine Wasserturbine und ein angeschlossener Stromgenerator angedeutet, die in einer derjenigen der Fig. 1 entsprechenden Turm/Rohrkonstruktion, die jedoch hier zur Seite der Anlage angebracht ist, vorgesehen sind.

Den Ausführungen der Figuren 1, 2 und 3 gemeinsam ist, dass die Wellen von allen Richtungen auf die Anlage einwirken. Diese Ausführungen werden somit als besonders günstig betrachtet. Oft kann jedoch die Wellenrichtung an der Ansaugestelle über längere Zeit so stetig sein, dass man mit Vorteil auch Wellenkraftwerke einsetzen kann, die für den Empfang einer bestimmten Wellenrichtung vorgesehen sind. Ein Beispiel einer derartigen Anlage ist in Fig. 4 dargestellt.

Es handelt sich in Fig. 4 um eine Betonkonstruktion, wo man lotrechte Wände 39,40,41 und gekrümmte Wände 42,43 hat. Die gekrümmten Wände krümmen sich um eine Achse 44, die gleichzeitig die Schwenkachse für ein gekrümmtes Schild 45 bildet. Dieses gekrümmte Schild kann um die Achse 44 zwischen die gekrümmten Wände 42,43 eingeschwenkt werden, wobei zwei mit Wasser gefüllte Kammern 46 bzw. 47

030044/0625

gebildet werden_β Durch Einschwenken des Schildes 45 länger oder kürzer zwischen die gekrümmten Wände 42,43, kann man die Länge des oszillierenden Wasserstranges in den Kammern 46,47 ändern und Resonanz erzielen, damit das Wasser periodisch über den oberen Rand 48 der obersten gekrümmten Wandung 43 fliessen kann. Diese gekrümmte Wandung 43 begrenzt zusammen mit den Wänden 39, 40 und 41 ein Überlauf bassin 49. Im Überlaufbassin ist eine Turm/Rohrkonstruktion mit eingebauter Wasserturbine und einem Stromgegerator der gleichen allgemeinen Gattung wie in Verbindung mit Fig. 1 dargestellt und beschrieben vorgesehen.

Es sind Aussenwände 50,51 vorgesehen, und mit den Wänden 39,40 verbunden, und das gekrümmte Schild 45 ist mittels geeigneter Dichtungen 52 abgedichtet.

Pig_e 5 zeigt eine einfache Ausführung, wo der Behälter 53 viereckigen Grundriss aufweist. Eine Innenwandung 54 teilt den Behälter i zwei Räume, von welchen der eine zur Schaffung der kommunizierenden Kammern dient, während der andere Raum für die Schaffung eines Überlaufbassins 55 og einer Turmkonstruktion mit Wasserturbine und Stromgenerator im allgemeinen wie in Pig. 1 angedeutet dient_o

In einem oberen ortsfesten Trennwandabschnitt 56 ist ein bewegbarer Trennwandabschnitt 57 gleitbar gelagert. Der Trennwandabschnitt 57 wird ausserdem in Nuten 58 in der Innenwandung des Behälters geführt. Mittels einer Winde 59 kann der Trennwandabschnitt 57 angehoben und abgesenkt werden. Dabei ändert sich die Länge des Wasserstrangs in dem kommunizierenden Wassersystem das durch die beiden Kammern 60,61 gebildet ist. Bei Resonanz wird das Wasser in der Kammer 61 über den oberen Rand 62 des Überlaufbassins 55 strömen.

Die bisher beschriebenen Figuren stellen Wellenkraftwerke dar, wo das Abstimmen durch Änderung der Länge des Wasserstranges herbeigeführt wird. Fig. 6 zeigt ein Wellenkraftwerk, wo das Abstimmen durch Änderung der Querschnittsfläche an der freien Oberfläche in der zweiten Kammer erfolgt. Die Gestaltung der Anlage laut Fig. 6 entspricht im grossen ganzen derjenigen der Fig. 5 und bedarf kaum einer Erläuterung. Nur ist hier eine Wand des Überlaufbassins als eine um eine Charnierverbindung 64 drehbare Klappe 63 gestaltet. Bei Resonanz wird Wasser periodisch über den Rand 65 der Klappe oder dergl. und in das Überlaufbassin strömen.

Das Wellenkraftwerk der Fig. 7 kann auch als eine Abänderung der Ausführung laut Fig. 1 betrachtet werden und der konstruktive

030044/0625

ι*

Aufbau der Anlage laut Fig. 7 dürfte anhand der allgemeinen in Verbindung mit Fig. 1 gelieferten Beschreibung aus der Zeichnung hervorgehen,, Zum Unterschied von der Anlage laut Fig. 1 ist der bewegbare Abschnitt 66 der Trennwand hier als eine nach innen und oben schräggestellte innere Fläche gestaltet. Diese Fläche ist in Fig. 7 mit 67 bezeichnet. Die Aussenwandung des Überlaufbassins ist in der gleichen Weise schräggestellt und die schräggestellte Fläche mit 68 bezeichnet. Wenn der Trennwandabschnitt 66 angehoben und abgesenkt wird, wird somit auch die Länge des Wasserstranges und ebenfalls die Querschnittsfläche oben in der nicht mit der See in Verbindung stehmden Kammer geändert.

Die Ausführung der Fig. 8 ist eine Abänderung der Ausführung der Fig. 4. Es wird auf die Beschreibung der Fig. 4 verwiesen. Der Unterschied zwischen den Ausführungen der Fig. 4 und Fig. 8 ist, dass das gekrümmte Schild, in Fig. 8 mit 45' bezeichnet, exzentrisch gelagert ist, wie deutlich aus Fig. 8 hervorgeht· Man erzielt dadurch, dass sowohl die Länge des Wasserstranges, als auch die Querschnittsfläche oben in der zweiten Kammer verändert werden, wenn das Schild um seine Schwenkachse gedreht wird.

Die Anlagen der Figuren 1,2,3 und 7 können mit einem oder mehreren Oszillationssystemen um den Umkreis mit je einem unabhängig verschiebbaren Körper zur Abstimmung gestaltet werden.

Fig. 9 zeigt in dieser Verbindung einen waagerechten Schnitt durch eine rotationssymmetrische Ausführung der Fig. 1, wo man ein Oszillationssystem hat. In der Fig. 10 ist dargestellt, wie die Ausführung der Fig. 1 abgeändert werden kann, damit man vier Oszillationssysteme erzielt. In Fig. 10 ist der bewegbare Teil der Trennwand somit in vier Teile 14a,b,σ und d geteilt und den durch die radialen Trennwände 69 gebildeten Kammern angepasst. In Fig_e 10 haben die Oszillationssysteme die gleiche Breite in der Umkreisrichtung, obwohl diese Systeme selbstverständlich unterschiedliche Weite in der Umkreisrichtung aufweisen können.

Die Wellenkraftwerke der Figuren 4,5,6 und 8 können allein stehen oder in eine Reihe zusammengesetzt werden_o Die Überlaufbassins können miteinander verbunden und an eine oder mehrere gemeinsame Turbinen angeschlossen sein.

030044/0625

Claims

Patentansprüche

Wellenkraftwerk welches zwei unten miteinander kommunizierende mit Wasser angefüllte Kammern umfasst, von welchen eine erste Kammer im oberen Ende mit der See in Verbindung steht und die zweite Kammer von einer oder mehreren über die Meeresfläche ragenden Wänden begrenzt ist, damit Druckschwankungen in der See infolge der Wellen das Wasser in pendelnde Bewegung zwischen den beiden Kammern versetzt, wobei Energie beispielsweise von dem Oszillationssystem abgezapft werden kann,indem das Wasser in der nicht mit der See in Verbindung stehenden Kammer periodisch in ein Bassin überströmen kann, von welchem es durch eine Turbine zur See zurückgeführt wird, oder wo die Wassersäule in der letzteren Kammer zum Ansaugen und Verdichten von eine Luftturbine antreibender Luft ausgenützt wird, gekennzeichnet durch einen in der See bodenfest oder schwimmend vorgesehenen, mit Wasser angefüllten Behälter, welcher einen Boden und eine oder mehrere Wände umfasst, wo jedenfalls eine Wand oder ein Teil einer Wand mit einem oberen Rand under der Meeresfläche abgeschlossen ist, welcher eingetauchter obere : Rand zusammen mit einer im Wasser im Behälter auf und ab bewegbaren Trennwand das obere mit der See in Verbindung stehende Kammerende begrenzt, wobei die Trennwand gleichzeitig, allein oder zusammen mit einer oder mehreren der aus dem Behälter über die Meeresfläche hinaufragenden Wänden das andere Kammerende begrenzt, welches nicht mit der See in Verbindung steht, wobei bei einer ortsfesten Trennwand ein gegenüberliegender Behälterwandabschnitt zwecks Bewegung zur und von der Trennwand in dem anderen Kammerende gestaltet ist, damit die Querschnittsfläche an diesem Kammerende geregelt werden kann.
2. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der eingetauchte obere Wandrand um den Behälterumkreis erstreckt und dass die Trennwand einen im Wasser im Behälter auf und ab bewegbaren Rohrkörper mit lotrechter Achse umfasst.
3. Wellenkraftwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper in einem ab einem Stück unter dem eingetauchten Wandrand und bis über die Meeresfläche ragenden, feststehenden, einen festen Teil der Trennwand bildenden Rohrkörper eine lotrechte Gleitführung hat.

Ö3Q044/062S
4. Wellenkraftwerk nach. Anspruch. 3, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Trennwand um ein Überlaufbassin angebracht ist, dessen oberer Rand niedriger als der obere Rand der Trennwand liegt und eine Überlaufkante für das Wasser in der anderen Kammer bildet.
5. Wellenkraftwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an das Überlaufbassin eine Wasserturbine angeschlossen ist·
6. Wellenkraftwerk nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserturbine und ein angeschlossener Stromgenerator in einem vom Boden des Überlaufbassins und bis über die Wasserfläche hinaufragenden inneren Rohr, in dessen Wandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind, vorgesehen sind.
7. Wellenkraftwerk nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Teil der Trennwand gegen eine rohrförmige, abwärts gerichtete Verlängerung des Überlaufbassins gleitbar abgestützt ist.
8. Wellenkraftwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Teil der rohrförmigen Trennwand von einem umlaufenden Überlaufbassin umgeben ist, dessen oberer Wandungsrand höher als der obere Rand der Trennwand liegt.
9. Wellenkraftwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserturbine an das Überlaufbassin angeschlossen ist.
10. Wellenkraftwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserturbine und ein angeschlossener Stromgenerator in einem vom Boden des Überlaufbassins und bis über die Wasserfläche hinaufragenden inneren Rohr, in dessen Wandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind, vorgesehen sind.
11. Wellenkraftwerk nach Anspruch 3, dadurch

0300U/062S

gekennzeichnet, dass der erwähnte einen festen Teil der Trennwand bildende Rohrkörper oben mit einem Dach abgeschlossen ist, so dass eine Luftkammer im oberen Teil gebildet wird.
12. Wellenkraftwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftturbine an die Luftkammer angeschlossen ist.
13. Wellenkraftwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwandung des Überlaufbassins nach aussen und oben schräggestellt ist und dass der bewegbare rohrförmige Teil der Trennwand mit einer entsprechend schräggestellten Innenwandung gestaltet ist.
14. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1 und mit einer ortsfesten Trennwand, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer mit einer um eine waagerechte Achse zu und von der Trennwand verschwenkbaren Wandklappe gestaltet ist, wodurch die Querschnittsfläche in diesem Kammerende geregelt werden kann, wobei die Wandklappe eine Wand in einem Überlaufbassin und der obere Rand der Wandklappe eine Überlaufkante bildet.
15. Wellenkraftwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserturbine av das Überlaufbassin angeschlossen ist.
16. Wellenkraftwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserturbine und ein angeschlossener Stromgenerator in einem vom Boden des Überlaufbassins und bis über die Wasserfläche ragenden Rohr in dessen Wandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind, vorgesehen sind.
17. Wellenkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wasser auf und ab bewegbare Trennwand als ein gekrümmtes Schild gestaltet ist, welches um eine waagerechte Achse schwenkbar gelagert ist, wobei die Kammern im übrigen von um die erwähnte waagerechte Achse gekrümmten Wänden und lotrecht auf diesen vorgesehenen Wänden begrenzt sind, und wo die gekrümmte Wand in der zweiten Kammer gleichzeitig eine Überlauf-

030044/0625

wand in einem Überlaufbassin bildet.
18. Wellenkraftwerk nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die Abänderung/ dass das gekrümmte Schild exzentrisch aufgelagert ist, derart, dass beim Verschwenken des Schildes zwischen den gekrümmten Wänden auch die Querschnittsfläche der freien Oberfläche in der zweiten Kammer verändert wird.
19. Wellenkraftwerk nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserturbine an das Überlaufbassin angeschlossen ist.
20. Wellenkraftwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserturbine und ein angeschlossener Stromgenerator in einem vom Boden des Überlaufbassins und bis über die Wasserfläche hinaufragenden Rohr, in dessen Wandung Einlauföffnungen für Wasserzufuhr zur Turbine ausgenommen sind, angebracht sind.

21ο Wellenkraftwerk nach Anspruch 2, geken ii zeichnet durch die Abänderung, dass die rohrförmige Trennwand in Übereinstimmung mit einer radialen Segmenteinteilung der im Behälter gebildeten, mit Wasser angefüllten Kammern in mehrere Segmente geteilt ist.