FI113685B - Tuotantolaitteisto - Google Patents

Description

113685

Tuotantolaitteisto

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista tuotantolaitteistoa aal-toenergian hyödyntämiseksi.

5 Aallokko muodostuu tuulen puhaltaessa pitkän aikaa samaan suuntaan. Syvässä vedessä tuulen vaikutuksesta syntyvillä aalloilla on tietty vallitseva eli keskimääräinen aallonpituus L ja korkeus jotka molemmat riippuvat tuulen voimakkuudesta ja siitä, kuinka kauan tuuli pääsee puhaltamaan. Kun aalto etenee kohti matalampaa vettä, sen aallonpituus lyhenee ja aallonkorkeus kasvaa johtuen vedenpohjan vaikutuk-10 sesta aaltoon. Kun aallon korkeus on kasvanut tarpeeksi suureksi tietyssä aallonpituudesta riippuvassa veden syvyydessä, aalto murtuu. Tätä aallon murtumissyvyyttä kutsutaan kiijallisuudessa murtumislinjaksi ("breaker line"). On huomattava, että aallon murtumisiin]a ei ole vakio, vaan riippuu jonkin verran aallon aallonpituudesta ja korkeudesta, jotka taas riippuvat tuuliolosuhteista. Breaker-line on yleensä 15 välillä 1/4-1/5 vallitsevasta aallonpituudesta L. Aaltojen murtumislinja pysyy pääosin samana tietyssä meren rannikon kohdassa, koska vallitsevat tuuliolosuhteet pysyvät useimmiten suurin piirtein vakioina.

Kuviossa 3 on havainnollistettu aallon vaikutusta vesialtaan kuten meren vesimas-, , saan rannikon lähellä. Aallon vaikutussyvyys Z riippuu sen aallonpituudesta siten, ' 20 että aallonpituuden L omaava aalto vaikuttaa vielä syvyydellä L/2. Kuvion 3 alu- I · · : . * eella C eli syvässä vedessä on vesimassan kunkin pisteen liikerata ympyränmuotoi- nen. Veden syvyyden H suhde aallokon aallonpituuteen L on suuri eli suhdeluku «· · H/L on alueella 1/2-qo. Aallon edetessä kohti matalampaa vettä sen korkeus kasvaa ! *': ja aallonpituus pienenee, jolloin veden syvyyden suhde aallonpituuteen pienenee.

: * ‘ ’: 25 Välivedessä, alueella B kuviossa 3, vesialtaan syvyys H on noin 1/2-1/20 osa vallit- • · · sevan aallon pituudesta L. Vesimassan liike on pintavedessä ympyränmuotoista, mutta siirryttäessä kohti vesialtaan pohjaa vesimassan kunkin pisteen liikerata ]* ··, muuttuu ensin ellipsinmuotoiseksi ja edelleen mentäessä syvemmälle ellipsiradan • · ’! ‘ soikeus lisääntyy ja lopulta lähellä vesialtaan pohjaa vesimassan kunkin pisteen lii- ::: 30 kerätä on suurin piirtein edestakaista liikettä tietyn keskipisteen ympärillä. Matalas- :.,. · sa vedessä eli rannikon alueella A kuviossa 3, veden syvyyden H suhde vallitsevaan aallonpituuteen L on 0-1/20 mainitun "breaker-line:n" ollessa veden syvyydellä 1/4-: 1/5. Matalassa vedessä aallot vaikuttavat pohjaan asti vesimassan liikkeen ollessa ellipsinmuotoista.

< 2 113685

Aaltojen liike-energiaa talteen ottavia järjestelmiä ja tuotantolaitoksia on kehitetty monenlaisia. Ne perustuvat yleensä veden pinnalla kelluviin kappaleisiin, joita aallot liikuttelevat. Pinnalla kelluvien kappaleiden liike-energia otetaan talteen tavalla tai toisella joko veden pinnalla tai pinnan alla sijaitseviin generaattoreihin tai pai-5 nesylintereihin, joista energia on siirrettävissä edelleen käyttökohteisiin.

Edellä esitetyn tyyppisten, tunnettujen aaltoenergian talteenottojärjestelmien suurin ongelma liittyy niiden sijaintiin; kovassa aallokossa ovat pinnan päällä sijaitsevat rakenteet aina vaarassa rikkoutua. Rikkoutumisvaaran vuoksi ovat tähän mennessä rakennetut, aaltoenergiaa hyödyntävät energian tuotantolaitokset kuten voimalat 10 olleet suhteellisen pienitehoisia.

Tunnetaan myös vesialtaan, kuten järven tai meren, pohjaan ankkuroituja, aaltojen liike-energiaa talteen ottavia järjestelmiä. Eräs tällainen on PCT-hakemusjulkaisusta 98/17911 tunnettu, vesialtaan pohjaan kiinnitettävä laitteisto, jossa aaltojen energia otetaan talteen veden pohjaan kiinnitetystä levystä, jota aallot liikuttavat edestakai-15 sin. Levy ulottuu osittain veden pintaan. Laitteisto on asennettu aallonmurtumisalu-een ja matalan veden väliselle alueelle, vesialtaan pohjaan. Tässä laitteistossa on ongelmana sen sijaintikohta aaltojen murtumisalueella, jossa aaltojen liike ja siten myös niistä saatava energia on epätasaista, jolloin laitteisto ei sovellu jatkuvaan energiantuotantoon. Levy on osittain pinnan yläpuolella, jolloin laitteisto saattaa 20 rikkoutua kovassa aallokossa. Myös US-patenttijulkaisussa 4 001 597 on kuvattu aaltoenergian talteenottojärjestelmä, jonka pumppausyksikkö on ankkuroitu meren • ‘: pohjaan. Pumppausyksikkö sijaitsee matalan veden alueella (shallow water) ja pai- ; nelevy ulottuu pintaan tai hieman sen alle. Tässä järjestelmässä on myös ongelmana . · · ·. painelevyn sijainti: vaikka se saattaakin olla vedenpinnan alla tyynissä olosuhteissa, : v. 25 on se kovassa aallokossa ainakin osittain pinnalla, minkä vuoksi järjestelmä on altis *..! rikkoutumiselle. Toinen ongelma johtuu niinikään järjestelmän sijainnista: aaltojen *“ liike matalassa vedessä on niin epäsäännöllistä, ettei säännölliseen energiantuotan toon päästä.

• · · • » • | : ‘ “; Keksinnöllä on tarkoitus poistaa tekniikan tasossa ilmenevät epäkohdat.

• · » • · •V.: 30 Niinpä keksinnön ensimmäisenä päätavoitteena onkin saada aikaan tuotantolait- teisto, jolla aaltoihin sitoutunutta liike-energiaa saadaan otettua talteen tehokkaasti ja mahdollisimman tasaisesti riippumatta tuuliolosuhteista. Tämä tarkoittaa sitä, että • » · ! . tuotantolaitteisto rakennetaan sellaiseksi, että pyritään minimoimaan veden pinnan ’ · : yläpuolella vallitsevista sääolosuhteista johtuvat aaltoenergian vaihtelut mahdolli- 35 simman hyvin.

3 113685

Keksinnön toisena päätavoitteena on saada aikaan aaltojen liike-energian talteenottoon käytetty tuotantolaitteisto, joka on mahdollisimman vähän alttiina sääolosuhteista johtuvalle laitteiston rikkoutumiselle.

Keksinnön kolmantena päätavoitteena on saada aikaan aaltojen liike-energian tal-5 teenottoon tarkoitettu tuotantolaitteisto, jonka rakenne on sellainen että sen laajentaminen lisäämällä yksittäisiä tuotantoyksiköitä tuotantolaitteistoon ja kolaaminen korvaamalla yksittäisiä tuotantoyksiköitä tuotantolaitteistossa on yksinkertaista.

Keksintö perustuu siihen yllättävään havaintoon, että veden pinnan alla, lähellä vä-liveden alueen pohjaa aalloilla on lähes sama energia ja joissakin tapauksissa jopa 10 suurempikin kuin veden pinta-aallokolla. Tämä energia on pääosin kineettisenä liike-energiana. Keksinnössä käytetään hyväksi tätä kineettistä energiaa.

Kuten huomataan kuviosta 3, on vesimassan tietyn pisteen hike matalan veden alueella ellipsin- tai ympyränmuotoista eli siinä on sekä potentiaali- että kineettistä energiaa. Monet nykyiset aaltovoimalat on suunniteltu toimimaan edellä mainitun 15 aaltojen murtumislinjan ja matalan veden (A) välisellä alueella, koska tällä alueella aalloilla on suurin potentiaalienergia niiden korkeuden vuoksi ja useimmat jäijes-telmät pyrkivät käyttämään tätä potentiaalienergiaa hyväkseen tavalla tai toisella. Aaltoenergian hyväksikäyttäminen matalassa on kuitenkin huomattavan vaikeaa, etenkin kun otetaan huomioon, että matalassa vedessä olevat rakenteet ovat väistä-; . . 20 mättä hyvin lähellä pintaa, jossa ne joutuvat helposti alttiiksi koville sääolosuhteille.

Lisäksi matalassa vedessä vesimassan liike on enemmän tai vähemmän pyörivää (ellipsinmuotoista), kuten kuviossa 3 on esitetty, ja siinä on ristiaallokkoa aina jon- ;;; kin verran, jolloin energiantuotanto ei ole tasaista.

» » * ·«

Keksintö sitä vastoin perustuu siihen, että vesimassan liike on järjestetty liikutta- :'' *: 25 maan vesialtaan pohjaan, kuvion 3 alueelle B eli väliveden alueelle kiinnitetyn tuo- • · · tantolaitoksen tuotantoyksiköitä tai niiden osia. Tuotantolaitteisto on kokonaisuu-dessaan veden pinnan alla, edullisesti sellaisella syvyydellä, jossa vesimassan liike • · ' · · · _ on pääosin edestakaista tai säännöllisen ellipsin muotoista.

: Y: Keksintö koskee tarkemmin sanottuna patenttivaatimuksen 1 mukaista tuotantolait- 30 teistoa aaltoenergian hyödyntämiseksi, jossa tuotantolaitteistossa on kaksi tai use- '; ’ ampia tuotantoyksiköitä ja vesialtaan vesimassa on sovitettu liikuttamaan vesialtaan * * * ’·* * pohjalla tai sen läheisyydessä sijaitsevan tuotantoyksikön osaa, ja tuotantoyksiköillä on vesimassan liike-energia muutettavissa toiseen energiamuotoon kuten sähköenergiaksi ja/tai väliaineen liike-energiaksi ja/tai paineeksi. Tuotantoyksiköt on 4 113685 kiinnitetty suoraan tai välillisesti vesialtaan pohjaan, vesialtaan väliveden (B) alueelle, tuotantoyksiköt on sovitettu kokonaisuudessaan veden pinnan alapuolelle ja tuotantoyksiköiden energian tai väliaineen siirtovälineet on kytketty toisiinsa nähden rinnan tai sarjaan.

5 Tällaisella tuotantolaitoksella saavutetaan useita huomattavia etuja: - Väliveden alueella on vesimassan tietyn pisteen liike lähellä pohjaa oleellisesti edestakaista, jolloin vesimassa omaa pääosin vain kineettistä energiaa. Tällöin vesimassan energia pysyy vakiona päinvastoin kuin tunnetuissa matalan veden alueella sijaitsevissa aaltovoimaloissa. Vesimassan hike on tasaista tietyn keskipisteen 10 suhteen, jolloin veden pohjaan ankkuroidulla tuotantolaitteistolla on mahdollista tuottaa energiaa tasaisemmin kuin osittain tai kokonaan veden päällä sijaitsevilla tuotantolaitteistoilla.

- Keksinnön mukainen, väliveden alueella energiantuotantoon käytetty tuotanto-laitteisto ei vaurioidu kovin helposti, koska se ei ole alttiina veden pinnalla vallitse- 15 ville sääolosuhteille eikä myöskään vesimassan pyörivälle liikkeelle, kuten matalan veden alueelle sijoitetut energiantuottojärjestelmät, joita edellä on esitetty.

- Välivedessä (intermediate depth) on vesialtaan pohjalla aaltojen liikuttamalla vesimassalla usein lähes yhtä suuri liike-energia ja joskus suurempikin kuin matalan , , veden aaltojen liikuttamalla vesimassalla. Tämä johtuu siitä, että matalan veden »ta ;;: >: 20 aalloissa on aina jonkin verran veden pohjassa olevien esteiden aiheuttamaa risti- : aallokkoa. Tällöin kokonaisuudessaan veden pinnan alla, väliveden alueella, ve- sialtaan pohjalla sijaitsevalla tuotantolaitteistolla saadaan otettua talteen lähes yhtä • · * :...· paljon energiaa aalloista kuin matalassa vedessä, osittain veden päällä toimivalla : tuotantolaitoksellakin. Edellä esitetyistä syistä johtuen veden alla toimivasta tuo- 25 tantolaitoksesta kuten aaltovoimalasta voidaan rakentaa suurempi ja tehokkaampi • · · kuin veden päällä toimivasta aaltovoimalasta.

«» · • · t : ·’ Keksinnön eräässä edullisessa toteutusmuodossa tuotantolaitoksen tuotantoyksiköt on kiinnitetty vesialtaan pohjaan siten, että ne sijaitsevat kokonaisuudessaan sellai-:': *: sella syvyydellä, jossa vesimassan liike on oleellisesti edestakaista tai ellipsimäistä.

.···. 30 Vielä edullisemmin tuotantoyksiköt ovat sellaisella syvyydellä, jossa vesimassan _; t liike on oleellisesti edestakaista ja vesimassan energia pysyy oleellisesti vakiona.

• · · *·* ‘ Tuotantolaitoksen sijoitteluun liittyvä etuja on kuvattu jo aiemmin.

• · ♦ • * · ‘ * Eräässä toisessa keksinnön edullisessa toteutusmuodossa kaikki tuotantolaitoksessa käytetyt energian tai väliaineen siirtovälineet (putkistot tai johdotukset) on kiinni- 5 113685 tetty kiinteästi perustoihin ja perustoissa on valmiina kullekin niihin kytkettäville tuotantoyksiköille lukitusvälineitä. Tällä saavutetaan se etu, että tuotantolaitosta on helppo laajentaa ja lisäksi vaurioituneet tuotantoyksiköt on helppo vaihtaa.

Tässä yhteydessä huomautetaan, että määritelmällä "vesialtaan pohjaan kiinnitetty 5 tuotantoyksikkö" tarkoitetaan sekä tuotantoyksikön suoraa kiinnitystapaa pohjaan esim. kiinnityskorvakkeiden välityksellä että myös tuotantoyksikön epäsuoraa kiinnitystä pohjaan esim. erillisen alustan välityksellä, joka puolestaan on ankkuroitu pohjaan. Vesiallas on järvi, meri tai vastaava.

Keksinnön mukaisella tuotantolaitoksella voidaan vesimassan liike-energia muuntaa 10 suoraan sähköksi tai sitä voidaan käyttää väliaineen kuten makean- tai meriveden siirtämiseksi vesialtaan pinnan yläpuolella sijaitsevaan käyttökohteeseen.

Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin.

Kuviossa IA on esitetty perspektiivikuviona keksinnön mukaisessa tuotantolait-15 teistossa käytettävän tuotantoyksikön eräs toteutustapa käyttäen energian muuntamiseen aaltolevyä, johon on kytketty kaksi kammioputkea.omaava torsiopumppu.

Kuviossa IB on esitetty pystyleikkauskuvio kuvion IA torsiopumpusta.

.·. Kuviossa 1C on esitetty perspektiivikuviona keksinnön mukaisessa tuotantolait teistossa käytetyn tuotantoyksikön eräs toinen toteutustapa käyttäen energian ’ 20 muuntamiseen aaltolevyä, johon on kytketty yhden kammioputken omaava tor- ;;; siopumppu.

: '1 Kuviossa ID on esitetty kuvion 1C torsiopumpun pystyleikkauskuvio nesteen tulo- :"': aukon kohdalta suunnasta ID.

• · ♦

Kuviossa IE on esitetty kuvion 1C torsiopumpun pystyleikkauskuvio kannakkeen • · · : ·* 25 kohdalta suunnasta IE.

• · · Λ Kuviossa 2A ja 2B on esitetty eräitä muita keksinnön mukaisessa tuotantolaitteis- • · · tossa käytetyn tuotantoyksikön toteutustapoja niinikään sivultapäin katsottuna. Ku- • ·

* *; · * viossa 2A on esitetty merenpohjaan asennettu pystyakselinen roottori. Kuviossa 2B

: : on esitetty puolestaan vaaka-akselinen roottorimalli.

• » * · · 30 Kuviossa 3 on esitetty aallokon vaikutusta vesialtaassa havainnollistava kuvio.

6 113685

Kuviossa 4 on esitetty tuotantolaitos, joka soveltuu aaltoenergian talteenottamiseen.

Kuvion IA mukaisen tuotantoyksikön 4 pääosat ovat pohjassa olevaan alustaan 5 kääntyvästi kiinnitetty nk. aaltolevy 2 sekä levyn alaosaan sijoitettu nk. tor-siopumppu 6. Torsiopumppu 6 on kaksiputkinen ts. siinä on kaksi samanlaista 5 kammioputkea 61, joiden toiminta perustuu kammioputkien läpi kulkevan akselin 64 kiertymiseen kammioputken 61 rungon 61a pysyessä paikoillaan.

Kuviossa IB esitetty kuvion IA torsiopumpun 6 pystyleikkaus, josta näkyy paremmin pumpun toimintaperiaate sekä rakenne.

Kuviossa 2A on esitetty merenpohjaan pystysuoraan asennettu tuotantoyksikkö, 10 joka on pystyakselien roottori 3; 3', jonka keskiakselilta (pyörimisakseli) 22c ul-konee useita roottorin siipiä 2. Kussakin roottorin siivessä 2 on varsi 22, jonka pystyakselilta katsottuna ulommassa päässä on kääntyväksi jäljestetty kaksiosainen lapa 22b.

Kuviossa 2B on puolestaan esitetty merenpohjaan asennettu tuotantoyksikkö, joka 15 on vaaka-akselinen roottori 3; 3". Vaaka-asennossa oleva pyörimisakseli on laakeroitu päätylaipoistaan pyöriväksi suhteessa sen merenpohjaan kiinnitettyyn perustaan 5. Roottorissa on spiraalimaisesti vaakasuoran pyörimisakselin ympäri kiertyvät siivekkeet 2, jotka on kiinnitetty päätylaippoihin 21.

t • j Kuviossa 4 esitetään periaatekuva useista tuotantoyksiköistä 4 koostuvasta energi- : 20 an, nesteen tai kaasun tuotantolaitoksesta 1. Tuotantoyksiköt 4 on asetettu kokonai- : suudessaan veden pinnan alapuolelle, väliveden alueelle ja ne on kiinnitetty yhtei- ." ·. seen perustaan 50. Tuotantoyksiköt 4 on yhdistetty Saijaan ja/tai rinnan.

• · ♦ • * · • Seuraavassa kuvataan tarkemmin kuvioissa IA- IE, 2A- 2B sekä 4 esitettyjä ener- ·...· gian ja/tai väliaineen tuotantoyksiköitä ja tuotantolaitoksia. Tuotantoyksiköiden 25 sijoittelua vesialtaan pohjaan havainnollistetaan kuviolla 3, johon on jo aiemmin i ‘: viitattu keksinnön yleisessä osassa selostettaessa tekniikan tasoa ja sen eroavaisuuk- siä keksintöön.

• · » ::; Kuviossa IA esitetyssä tuotantoyksikössä 4, jolla aaltoenergia muutetaan runko- ja !.,.: siirtoputkistoilla edelleen siirrettävän veden liike-energiaksi ja paineeksi, on vesial- ,···. 30 taan pohjaan P väliveden alueelle kiinnitetty kotelomainen alusta tai perusta 5. Ve- I * » sialtaan pohja P on etäisyydellä H veden pinnasta. Tällä rannikkoalueella vallitse- • · · * * vissa tuuliolosuhteissa on aalloilla aallonpituus L, veden syvyyden H suhde vallit sevaan aallonpituuteen on välillä 1/2-1/20 eli kuvion 3 alueella B (välivesi). Tuo- 7 113685 tantoyksikön 4 energiaa tuottavat osat eli aaltolevy 2 ja siihen kytketty torsiopump-pu 6 on asennettu kokonaisuudessaan pinnan alle, sellaiselle syvyydelle h, jossa aaltojen aiheuttama vesimassan liike on pääosin vielä edestakaista. Aaltojen vaiku-tussyvyys on noin puolet niiden aallonpituudesta L. Levymäinen kappale 2, nk.

5 aaltolevy on kiinnitetty torsiopumpun kääntyvään akseliin 64 siten, että aaltolevyn kääntyessä pystytason T ympäri myös akseli 64 kääntyy samaisen pystytason T ympäri saman verran. Akseli 64 on kiinnitetty laakeroidusta kiinnityskorvakkeeseen 68, joka liittyy perustaan 5 kiinteästi. Levymäisen kappaleen 2 pituus on noin 1/3 vallitsevasta aallonpituudesta L. Kappaleen alaosassa oleva torsiopumppu 6, tulo keutuu kotelomaiseen perustukseen (alustaan) 5 kunkin kammioputken 61 alaosastaan katkaistun sylinterin muotoisen rungon 61a suoran takalevyn välityksellä, joka takalevy on yleensä integroitu mainittuun perustukseen. Aaltolevy 2 on muodoltaan sisäänpäin kovera. Aaltolevyn eläkkeiden 2b ja vaakatasossa olevan aaltolevyn 2 ylälevyn 2a väliin muodostuu taskuja, jotka muodostavat virtausesteen vesimassal-15 le, jolloin vesimassa liikuttaa helpommin aaltolevyä 2.

Kuviossa IB on havainnollistettu yksityiskohtaisemmin kuvion IA torsiopumpun 6 rakennetta. Kuten edellä on mainittu, torsiopumpun kunkin kammioputken 61 runko (ulkoseinä) 61a on tuettu kotelomaiseen alustaan 5 liikkumattomaksi. Aaltolevy 2 on kiinnitetty akseliin 64, joka kiertyy kotelomaiseen alustaan 5 tukeutuvissa kiin-20 nityskorvakkeissa 68 (esitetty kuviossa 1). Akseliin 64 liittyy kiinteästi levymäinen väliseinä 65, joka kulkee torsiopumpun kammioputken 61 sisäpuolella rungon 61a , } ja kotelomaisen alustan 5 rajaaman kammion 63 päästä päähän ja on suurin piirtein pumpun rungon 61a pituinen. Väliseinän kautta kulkeva taso on yleensä aaltolevyn \.v suuntainen. Väliseinä 65 jakaa torsiopumpun alustaan integroidun rungon 61a ja

I < I

25 alustan 5 välisen kammion 63 kahteen, yleensä suurin piirtein yhtä suureen osaan iv: eli ensimmäiseen kammion osaan 63' ja toiseen kammion osaan 63". Väliseinä on :"': varustettu liukutiivisteellä 65a koko pituudeltaan, myös päädyistään, estäen nesteen • I » (ja paineen) siirtymisen kammion ensimmäisen osan puolelta kammion toisen osan : v. puolelle rungon 6 la ja väliseinän 65 välistä. Akselin 64 ja perustuksiin tai pohjaan ,*·"*, 30 kiinnitetyn kotelomaisen alustan 5 välissä on tiiviste 66, jonka tarkoitus on estää '1' kammion osissa 63' ja 63" olevaa väliainetta sekä painetta sekoittumasta keskenään v,: kun akseli 64 ja siihen kiinnitetty väliseinä 65 kiertyvät aaltolevyn 2 mukana. Tor- ·',,,· siopumpun 6 kummankin kammioputken 61 nesteensiirtoputkistossa 62; 62', '62" on ,·*, kammion osilla yhteinen ulostuloputkisto 62c, erilliset (sisään)tuloputkistonsa 62a; * · · : 35 62a', 62a" sekä nesteen siirtoa säätelevät venttiilistöt 62b; 62b', 62b". Tuloputkis- toissa 62a; 62a', 62a" on ritilällä suojatut tuloaukot 62a3; 62a3', 62a3", jotka sijaitsevat kotelomaisen alustan 5 kyljessä. Kuviossa IA näkyvät torsiopumpun toisen 8 113685 puolen tuloaukot 62a3. Kanunionosiin 63'ja 63" virtaavan nesteen tuloputkistoihin 62a; 62a' ja 62a; 62a" kuuluvat edelleen alustan 5 kotelorakenteen sisällä olevat eteistilat 62a2, 62a2, ja 62a2; 62a2" sekä kammioihin 63; 63', 63" johtavat kammio-aukot 62al; 62al',62al", jotka on varustettu tuloventtiileillä 62b; 62bΓ, 62bl", jotka 5 säätelevät kammion osiin saapuvan nesteen (tai kaasun) virtausta. Alustan 5 kotelo-rakenteen sisällä kulkee nesteen ulostulokammio 62c; 62c2, joka on yhteinen kummallekin kammioputkelle 61; 6 Γ, 61". Ulostulokammio 62c2 jatkuu ulostuloputke-na 62c3, joka näkyy myös kuviossa IA. Ulostulokammion 62c2 ja kammion osien 63' ja 63" välissä on ulostuloventtiilit 62b; 62b2' ja 62; 62b", jotka säätelevät vas-10 taavista kammioin osista lähtevän nesteen (kaasun) virtausta kammion osien ulos-tuloaukkojen 62c 1; 62c 1'ja 62c 1; 62c 1" kautta.

Tarkastellaan kuvioissa IA ja IB esitetyn tuotantoyksikön 4 levymäisen kappaleen 2 liikettä vesimassan liikkeen johdosta kuvioiden IA ja IB avulla. Kuten aiemmin on jo mainittu, vesimassan liike on sillä syvyydellä H-h, johon tuotantoyksikkö on 15 asennettu, pääosin edestakaista. Vesimassan pisteet liikkuvat tällöin tietyn keskipisteen ympäri. Aaltolevyn 2 kiertyessä saranointikohtansa eli akselin 64 ympäri vesimassan edestakaisen liikkeen vuoksi, pyörähtävät kaikki levyn 2 pisteet vesimassan edestakaisen liikkeen vuoksi kaksipuolisen umpipäisen nuolen osoittamaa kaarevaa rataa pitkin tietyn kulman a verran saranakohtaan piirretyn pystytason T 20 ympäri. Levy 2 on kiinnitetty suurin piirtein keskikohdastaan kaksiputkisen tor-, , siopumpun kääntyväksi laakeroituun akseliin 64, jolloin levyn saranakohta on sama kuin akselin saranakohta. Tällöin aaltolevyn 2 pisteiden pyörähtäessä vesimassan • * · : edestakaisen liikkeen vaikutuksesta saranakohdan ympäri tietyn kulman a vasem- :.i.: malta oikealle pystytasoon T nähden ja taas takaisin vasemmalle, kääntyy tor- • · · 25 siopumpun 6 akseli 64 samassa tahdissa torsiopumpun liikkumattoman rungon 61a i’·’: sisällä olevassa kammiossa 63. Akseliin kiinnitetty väliseinä 65 kiertyy akselin 64 : *' *: tahdissa pystytasoon T nähden tietyn kulman a. Välilevyn pyörähtäessä akselin mu kana, muuttuu kammioiden 63' ja 63" tilavuus, jolloin toiseen kammioon syntyy : ·. ·; ylipaine ja toiseen alipaine. Neste (esim. vesi) tai kaasu siirtyy paineistetun kammi- ’ * - ·. 30 on puoleisen ulostuloventtiilin 62b2' tai 62b" toiminnan välityksellä kammion osien • · ulostuloaukosta 62c 1' tai 62c 1" ulostulokammioon 62c2 ja edelleen ulostuloputkeen » » 1 62c3. Samaan aikaan toiseen alipaineiseen kammioon virtaa nestettä tai kaasua (vettä) tuloputkiston 62a'tai 62a" tuloventtiilien 62bΓ, tai 62b 1" toiminnan pe-. ; ·. rusteella tuloaukon 62a3' tai 62a3" kautta.

I t » » · ‘. ’ i 35 Kuviossa 1C - IE on kuvattu tuotantoyksikkö 4, joka soveltuu erityisesti nesteen tai kaasun tuotantoon. Tuotantoyksikössä 4 on yhdellä kammioputkella 61 varustettu 9 113685 torsiopumppu 6, joka on kytketty samanlaiseen aaltolevyyn 2 kuin kuviossa IA oleva torsiopumppu. Kammioputken 61 sisällä olevan kammion tilavuuden- ja paineen muutokset perustuvat tässä toteutusmuodossa kuitenkin kammioputken yläosastaan katkaistun sylinterin muotoisen rungon 61a kiertymiseen aaltolevyn 2 mu-5 kana akselin 64 pysyessä liikkumattomana. Torsiopumpun 6 kammioputki 61 on kytketty suoraan rungostaan 61a aaltolevyn 2 alaosaan kuvion 1C mukaisesti. Kammioputken läpi kulkee akseli 64, jonka sisällä kulkee ulostuloputki 62c3. Akseli 64 on kiinnitetty pyörimättömästi kannakkeisiin 68, jotka tukeutuvat alustaan 5, jolloin akseli 64 ei pääse pyörimään. Nesteen (sisään)tuloaukot 62a3 sijaitsevat nyt 10 kammioputken poikkileikkausprofiililtaan puoliympyrän muotoisen rungon 61a suoralla takalevyllä, josta runko 61a on kiinnitetty aaltolevyn 2 alapäätyyn.

Torsiopumpun 6 pystyleikkauskuviossa ID, joka on otettu (sisään)tuloaukon 62a3 kohdalta, näkyy paremmin torsiopumpun sisärakenne. Kammioputken 61 rungon 61a sisäpuolella on jälleen kammio 63, joka jää kammioputken rungon 61a sisäsei-15 namien rajoittamaan tilaan. Väliseinä 65 jakaa torsiopumpun rungon 61a ja alustan 5 välisen kammion 63 kahteen, yleensä suurin piirtein yhtä suureen osaan eli ensimmäiseen kammion osaan 63' ja toiseen kammion osaan 63". Väliseinä 65 muodostuu tässä rungon 61a sisäseinämään liitetystä venttiilikotelosta, minkä vuoksi väliseinä 65 kiertyy akselin 64 ympäri kun runko 61a kiertyy akselin 64 ympäri. 20 Väliseinän 65 suuntainen taso on yleensä aaltolevyn 2 suuntaisen tason suuntainen. . , Väliseinän 65 ja rungon 61a kaarevan osan välillä on jälleen liukutiiviste 65a, jonka ;;:,: rakenne ja toiminta on samanlainen kuin kuvioissa IA - IB esitetyssä kaksiosaises- • · · : ·* sa torsiopumpussa. Torsiopumpun 6 kummankin kammion osan 63' ja 63" nesteen- :.i.: siirtoputkistossa 62 on jälleen yhteinen ulostuloputkisto 62c, (sisään)tuloputkistot • · · 25 62a; 62a', 62a" sekä nesteen siirtoa säätelevä venttiilistö 62b; 62b', 62b". Nyt tulo- i putkistossa on (nesteen) tuloaukot 62a3', 62a3 , jotka johtavat vastaavasti kammion 63 osiin 63' ja 63". Tuloaukot on varustettu tuloventtiileillä 62b; 62b 1' ja 62b; 62b 1", jotka säätelevät kammion osiin 63' ja 63" tulevan nesteen (tai kaasun) vir-:v. tausta. Kuviossa 1C näkyy torsiopumpun toiseen kammion 63 osaan 63" johtavat /··. 30 tuloaukot 62a3. Neste siirtyy akseliin 64 kiinnitetyn väliseinän 65 sisällä kulkevaan

• I

‘ ‘' ulostulokammioon 62c; 62c2 ja edelleen ulostuloputkeen 62c3 väliseinässä olevien aukkojen 62c 1' ja 62c 1" suilla olevien ulostuloventtiilien 62b2' ja 62b" toiminnan • · » välityksellä, jotka venttiilit säätelevät kammioin osista lähtevän nesteen (kaasun) virtausta.

• · * :.’’ί 35 Kuviosta IE näkyy kuinka akseli 64 sekä sen sisällä kulkeva ulostuloputki 62a3 on kiinnitetty kiinteästi alustaan 5 kannakkeen 68 välityksellä. Torsiopumpun 6 kam- 10 113685 mioputken 61 runko 61a kiertyy akselin 64 suhteen runkoon kiinnitetyn aaltolevyn kiertyessä.

Kun aaltolevy 2 kiertyy akselin 2 kautta kulkevan pystytason T ympäri kulman a verran, kiertyy aaltolevyyn kiinnitetty kammioputken 61 seinämä saman verran 5 mainitun pystytason ympäri. Kammion 63 osien 63' ja 63" tilavuus muuttuu ja toiseen kammion osaan syntyy alipaine ja toiseen ylipaine. Ylipaineisen kammion osan puolelta neste (tai kaasu) virtaa ulostuloventtiilin 62b2' tai 62b" toiminnan välityksellä väliseinän sisällä olevaan ulostulokammioon 62c2 ja edelleen ulostulo-putkeen 62c3. Samaan aikaan toiseen kammion osaan syntyy kammion tilavuuden 10 kasvamisen vuoksi alipaine, jolloin tähän kammion osaan siirtyy vettä tuloaukko 62a3' tai 62a3" kautta tuloventtiilien 62bl' tai 62bl" toiminnan välityksellä.

Kuvioissa IA - IE kuvattujen tuotantoyksiköiden 4 ulostuloputkesta 62c3 vesi voidaan siirtää sopiviin käyttökohteisiin. Edullisesti vesi siirretään kuitenkin suurempaan siirto- tai runkoputkistoon, johon johdetaan vettä useista tuotantoyksiköistä, 15 minkä jälkeen runkoputkiston vesi johdetaan käyttökohteeseen. Useiden tuotantoyksiköiden yhdistämistä on kuvattu jäljempänä kuvioin 4 avulla.

Vettä voidaan siirtää ulostuloputkesta tai siirto- tai runkoputkistosta muun muassa erilaisiin altaisiin, joista se voidaan edelleen siirtää esimerkiksi kastelu-, juoma- tai pesuvedeksi tai esimerkiksi uima-altaisiin. Vettä voidaan käyttää myös aiheutta-20 maan virtauksia toisessa suljetussa vesialtaassa tai avoimen vesialtaan toisessa osas-. . ·. sa kuten esimerkiksi vesieläinten viljelyssä (mm. sinisimpukat, kirjolohet ym.), ve sikasvien viljelyssä (mm. riisi), sataman aukipidossa, jolloin vesialtaan osan poh-jalle aikaansaadaan vesivirtaus, joka pitää laivaväylän auki tai jolla puhdistetaan laivaväylä. Muita samantyyppisiä käyttökohteita ovat vesiliukumäet vesialtaiden • · · : * 25 äärellä, jäteveden pumppaus ja saastuneen rannikkoalueen veden puhdistuskierrätys.

; Mikäli pumpattu vesi taas johdetaan ensin paineakkuun, jossa aikaansaadaan tasai nen veden paine, se voidaan siirtää tästä paineen alaisena sopiviin käyttökohteisiin j kuten koristesuihkujen luomiseen (suihkulähteet, keinotekoiset kosket ja putoukset), :" ‘: sitä voidaan käyttää myös sammutusjäijestelmissä.

• 1 30 Mikäli kuvion IA tai 1C mukaisessa tuotantoyksikössä käytettyyn torsiopumppuun

• · I

6 johdetaankin veden sijasta ilmaa tuloputkien 62a3 välityksellä pinnalta, voidaan , · · ·, pumpulla aikaansaada painekaasua kuten paineilmaa. Paineilman tai muun paineis- .·. ; tetun kaasun aikaansaamiseksi, johdetaan kammioihin 63; 63'ja 63; 63" tuloputki en välityksellä kaasua, joka paineistuu mainituissa kammiossa välilevyn liikkeen 35 vaikutuksesta virraten ulostuloputkista 62c3 paineakkuun, jossa tasoitetaan kaasun 11 113685 painevaihteluita ja tämän jälkeen johdetaan käyttökohteeseen. Edullisesti paineak-kuun johdetaan kaasua useista saijaan/tai rinnan kytketyistä tuotantoyksiköistä esimerkiksi kuviossa 4 kuvatulla tuotantolaitteistossa sijaitsevista tuotantoyksiköistä.

Kaasun käyttökohteena voi olla esimerkiksi kala/kasvisallas, vesistö, jonka happi-5 tasapainoa parannetaan ilmastuksella ja yleisesti teollisuudessa käytettävä pneumatiikka. Paineistettua ilmaa voidaan käyttää myös muun muassa puun ja muiden materiaalien painekyllästyksessä tai kehittää ahtopainetta koneille ja voimalaitoksille. Eräs tärkeä paineilman käyttökohde on huoneistojen ilmastoinnissa ja/tai ilmanvaihdossa esimerkiksi rakennuskohtaisten ilmastointikoneikkojen välistyksellä. Mi-10 käli tähän yhdistetään vesikierto, voidaan prosessia tai huoneistoa myös jäähdyttää ja/tai lämmittää. Järjestelyllä voidaan myös erottaa kaasumaisia aineita toisistaan tai valmistaa vetyä. Järjestelyllä voidaan myös valmistaa suolaa tai muita makeasta vedestä tai merivedestä erotettavia aineita.

Kuvioissa 2A ja 2B on esitetty eräitä ensisijaisesti energian tuotantoon tarkoitettuja 15 tuotantoyksiköitä, joita voidaan käyttää aaltoenergian talteenottamiseen kuviossa IA käytetyn nk. aaltolevyn sijaan.

Kuvion 2A tuotantoyksikön 4 roottorin 3; 3' akseli 22c on laakeroitu pyöriväksi jalustaan 5, joka tukeutuu puolestaan pohjaan P. Pystyakseliin on kiinnitetty roottorin siipiä 2. Kussakin roottorin siivessä 21- 25 on varsi 22, jonka pystyakselilta 22c • 20 katsottuna ulommassa päässä on varren 22 ympäri kääntyväksi järjestetty kaksi- : v. osainen lapa 22b. Kussakin kaksiosaisessa lavassa olevat osat on nivelletty siiven 2 . , · . varren 22 samalla puolelle. Roottorin 3; 3' siivet 2 pyörivät vesimassan virtauksen • · · t!! mukana riippumatta virtauksen suunnasta; virtauksen puolelle kaksiosaista lapaa 22 .;'; * muodostuu alipaine, jolloin roottori alkaa pyöriä. Tämä roottoriratkaisu sopii erityi- • » · : 25 sen hyvin suhteelliseen matalaan veteen.

• · • · • · ·

Kuviossa 2B on puolestaan esitetty merenpohjaan asennettu vaaka-akselisen tuo- tantoyksikön 4 roottori 3; 3". Vaaka-asennossa olevan pyörimisakselin ympärillä on . * · ·. useita spiraalimaisesti sitä kiertäviä siivekkeitä 2, joista kuviossa näkyvät siivekkeet • ‘ 2' ja 2". Pyörimisakseli ja siivekkeet 2 on kiinnitetty päädyistään päätylaippoihin v.: 30 21; 2Γ ja 21; 21", jotka on kiinnitetty puolestaan pyöritettävästi perustuksiin 5.

»· « Tästä roottorimallista muunnoksena voidaan roottorin akseli asettaa myös pys-tysuoraan.

• · · ’· Kuvioiden 2A ja 2B mukaisia tuotantoyksiköitä käytetään yleensä energian tuotta miseen; roottorin pyörimisliikkeen energia muunnetaan joko roottorin yhteydessä 12 113685 olevalla generaattorilla tai liike viedään mekaanisesti pinnalla sijaitsevalle generaattorille. Edullisesti roottoreita kytketään johdotuksella useita rinnan tai sarjaan ja niitä käytetään energian tuotantoon esimerkiksi vastaavasti kuin on kuviossa 4 esitetty.

5 Kuvioissa 4 on kuvattu veden tai kaasun tuotantolaitteisto 1, joka sijaitsee kokonaisuudessa veden pinnan alapuolella, vesialtaan pohjalla P väliveden alueella (vrt. kuvio 3). Tuotantolaitteistossa 1 olevat energian ja/tai nesteen tai kaasun tuotantoyksiköt 4 on asetettu syvyydelle H-h. Vesimassan liike on sillä syvyydellä H-h, johon tuotantolaitteiston tuotantoyksiköt on asennettu, pääosin edestakaista ja vesi-10 massan pisteet liikkuvat tällöin tietyn keskipisteen ympäri. Kuvion 4 tuotantolaitteisto 1 koostuu useista aaltoenergiaa hyödyntävistä tuotantoyksiköistä, jotka ovat kytketyt joko Saijaan tai rinnan. Tyypillinen tuotantolaitteisto on toteutettu useista tuotantoyksiköistä, jotka on kytketty sekä Saijaan että rinnan siten, että kytkentä on muutettavissa kulloistenkin olosuhteiden tarjoamien mahdollisuuksien mukaan.

15 Tuotantolaitteiston 1 tuotantoyksiköt 4 muuttavat kuvion 4 mukaisessa aaltoenergiaa hyödyntävässä tuotantolaitteistossa 1 aaltoenergian nesteen (veden) liike-energiaksi sekä paineeksi. Tuotantoyksiköt 4 ovat esimerkiksi kuvioiden IA tai 1C mukaisia, jolloin niissä on aaltolevy 2 joka kiertyy vesimassan liikkeen johdosta edestakaisin saranointikohtansa ympäri ja aaltolevyn liike-energia muutetaan nes-20 teen liike-energiaksi ja paineeksi torsiopumpulla (tai mäntäpumpulla). Neste johde-:,· · taan tuotantoyksiköltä ensin tuotantoyksikkökohtaiseen ulostuloputkistoon 2c ja : * ulostuloputkistoista joko suoraan yhteiseen runkoputkistoon 200 (rinnankytkentä), : jolla neste siirretään käyttökohteeseen tai ensin nesteen siirtolinjaan 20, johon on kytketty useiden tuotantoyksiköiden ulostuloputkistoja ja siirtolinjalta yhteiseen, 25 halkaisijaltaan suurempaan runkoputkistoon 200 (sarjaankytkentä). Nesteen siirto- .···, linjan 20 halkaisija on useimmiten suurin piirtein sama kuin kuinkin tuotantoyksi- • · kön ulostuloputkiston 2c halkaisija, jolloin sillä voidaan nostaa nesteen painetasoa. .. . Torsiopumpun sijaan vesimassan edestakaisen liikkeen liike-energia voidaan ·’ t ;' muuntaa muillakin pumpputyypeillä nesteen liike-energiaksi ja paineeksi.

• ‘ 30 Neste siirtyy paineen alaisena kunkin tuotantoyksikön ulostuloputkistosta 2c rin- v.: nankytkennässä suoraan yhteiseen runkoputkistoon 200, josta se virtaa käyttökoh- teeseen. Käyttökohde voi olla myös sähköenergiaa tuottava generaattori. Kun tuo-tantoyksiköt kytketään rinnan ja pumpataan nestettä, kasvatetaan pumppausmäärää paineen pysyessä vakiona. Rinnankytkentä on sopiva silloin kun lähtevän nesteen • t · 35 painetasoa runkoputkistossa 200 ei pystytä olosuhteista, laitteista tai materiaaleista johtuen nostamaan ja korkeaa painetta ei tarvita. Kun tuotantoyksiköt kytketään 13 113685

Saijaan, kytketään kahden tai useamman tuotantoyksikön ulostuloputket ensin peräkkäin samaksi nesteensiirtolinjaksi 20 ja nesteensiirtolinjasta neste siirretään runkoputkeen 200. Saijaan kytkentä taijoaa pumpattaessa nestettä mahdollisuuden nesteen painetason nostamiseen runkoputkistossa. Saijaan kytkennässä nes-5 teen/kaasun painetaso nousee pumppausmäärän pysyessä vakiona. Korkean painetason ansiosta virtauksen määrään liittyvät häviöt pienenevät. Korkeaa painetta on usein helpompi hyödyntää käyttöön.

Tuotantolaitokselta pumpattu neste tai kaasu johdetaan runkoputken (runkoputkien) avulla turbiinirakennukseen, jossa neste tai kaasu pyörittää turbiinin avulla gene-10 raattoria. Neste tai kaasu voi myös pyörittää muuta työkonetta tai nesteen tai kaasun tuottamaan tuotosta tai painetta hyödynnetään jollain muulla tavalla.

Tuotantolaitteisto 1 voidaan sijoittaa yhdelle tai useammalle haponkestävästä teräksestä rakennetulle perustalle 50, joka koostuu ruudukosta, jonka kussakin ruudussa on valmiina pikalukitusvälineet sekä putkitukset (johdotukset) kullekin tuotantoyk-15 sikölle. Kuviossa 4 tuotantolaitteiston putkitus on upotettu kiinteästi ruudukkora-kenteiseen perustaan 50 ja siinä on valmiina nesteen runkoputkisto 200 sekä nesteen siirtolinjat 20 sekä yksittäisiltä tuotantoyksiköiltä runkoputkistoon saapuvat ulostuloputket 2c. Tuotantolaitteiston perustan 50 perusrakenne voi olla betonia tai muuta rakennusmateriaalia, joka kestää kulloisenkin vesialueen olosuhteita. Samalla tuo-20 tantolaitteistolla voi olla myös useita erillisiä perustoja. Tuotantolaitteiston perus-. · : tan asettaminen vesialueen pohjaan toteutetaan seuraavasti: :tuotantolaitteistolle etsitään vesialueen pohjasta väliveden alueelta soveliain paikka. Pohjan muodon ja : :': materiaalin mukaan joudutaan tekemään perustan perustamistöitä. Tasaiselle, sopi- :" ’: van kaltevuuskulman omaavalle kalliopohjalle on helpointa rakentaa tuotantolait- > · 1 ; ·. ·. 25 teisto. Hiekkapohjainen tai muu pehmeä materiaali sekä pohjan voimakkaasti . · · 1, muuttuva muoto aiheuttavat rakentamistarpeita tuotantolaitteiston perus- * » tan/perustojen varmistamiseksi. Tuotantolaitteisto koostuu useista aaltoenergian .. . hyödyntämisyksiköistä (tuotantoyksiköistä), jotka on kiinnitetty tuotantolaitteiston * I » : ; ‘ perustaan/perustoihin 50. Tuotantoyksiköt on edullisesti irrotettavissa perustas- • · *... · 30 ta/perustoista erikseen huoltoa ja kunnostusta varten.

· · !.; Kalliopohjaan tuotantolaitteiston perustat kiinnitetään pohja-ankkureilla, jotka kiin- ’ ·; 1' nittyvät kallioon. Pehmeisiin pohjiin rakennetaan paalutus perustoille. Useista maa- :. · : perälajista muodostuviin vesialtaan pohjiin tehdään riittävästi rakenteellisia töitä : ’ ·. · perustojen kiinnitystä varten.

14 113685

Edellä on esitetty vain eräitä keksinnön mukaisen tuotantolaitteiston toteutusmuotoja ja alan ammattilaiselle on selvää, että keksintö on mahdollista toteuttaa monella muullakin tavalla patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Niinpä tuotantoyksikkö voi olla kiinnitetty joko edellä kuvatulla tavalla epäsuorasti 5 pohjaan, alustan tai muun vastaavan perustuksen välityksellä, joka on puolestaan kiinnitetty pohjaan sopivalla ankkuroinnilla (vrt. esimerkiksi kuvio 4) tai se voi myös olla kiinnitetty suoraan vesialtaan pohjaan esimerkiksi kiinnityskorvakkeella tai vastaavalla. Torsiopumppu voidaan korvata myös esimerkiksi hydrauliteknii-kasta tunnetulla tavanomaisella mäntäpumpulla, jossa vesimassan edestakainen hike 10 välittyy männän välityksellä mäntäpumpun sylinterissä olevaan väliaineeseen.

Tuotantolaitoksen yhteen tai useampaa tuotantoyksikköön voidaan liittää myös suoraan generaattori, jolloin tuotantokentältä tuodaan sähköenergiaa sähköjohtojen avulla käyttöön.

Käytettäessä nestettä tai kaasua turbiinin pyörittämiseen, pystytään tuottamaan ha-15 lutunlaista sähköä generaattorilla suoraan käyttöön tai verkkoon toimitettavaksi.

Tuotantolaitoksella voidaan tuottaa myös suoraan joko tasa- tai vaihtosähköä. Sähkön käyttöönotto tai verkkoon toimittaminen vaatii tällöin jalostustyötä. Aaltoener-giayksikön jaksollisesta toiminnasta johtuen tuotettu sähkö on enemmän tai vähemmän sykkivää ja muodoltaan epämääräistä myös tasasähkötuotannossa. Tuotan- * : 20 non tasaisuutta voidaan parantaa esim. vauhtipyörän avulla, jota tuotantoyksikkö • · 1 (tai yksiköt) vauhdittavat. Jalostettaessa vaihtosähköä käyttöön tai verkkoon toimisi.1 tettavaksi tasasuunnataan vaihtosähkö ja tasasuuntauksen jälkeen vaihtosuunnataan * 1 1 :: verkkoon toimitettavaksi. Jalostettaessa tasasähköä käyttöön tai verkkoon toimitet- i 1': tavaksi siistitään tasasähkö tasasuuntauksen avulla ja vaihtosuunnataan tasasähkö 25 verkkoon toimitettavaksi. Pienimuotoisessa käytössä voidaan sähköä varastoida akkuihin paikalliskäyttöön, jolloin vaihtosähkö tasasuunnataan ja tasasähköä siistitään : ·. · ; sekä säädetään akkuja varten.

• · • · * · • · (Il • · · • · 1 • · > · · I » I * · · · • 1 · • · ·

Claims (10)

1. Tuotantolaitteisto (1) aaltoenergian hyödyntämiseksi, jossa tuotantolaitteistossa on kaksi tai useampia tuotantoyksiköitä (4) ja vesialtaan vesimassa (V) on sovitettu liikuttamaan vesialtaan pohjalla (P) tai sen läheisyydessä sijaitsevia tuotanto- 5 yksiköitä (4) tai niiden osia, ja tuotantoyksiköillä (4) on vesimassan liike-energia muutettavissa toiseen energiamuotoon kuten sähköenergiaksi ja/tai väliaineen liike-energiaksi ja/tai paineeksi, tunnettu siitä, että -tuotantoyksiköt (4) on kiinnitetty suoraan tai välillisesti vesialtaan pohjaan, vesial-10 taan väliveden (B) alueelle, - tuotantoyksiköt (4) on sovitettu kokonaisuudessaan veden pinnan alapuolelle, -tuotantoyksiköiden (4) energian tai väliaineen siirtovälineet on kytketty toisiinsa nähden rinnan tai Saijaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuotantolaitteisto (1), tunnettu siitä, että tuo-15 tantolaitteisto on kiinnitetty yhden tai useamman perustan (50) välityksellä vesialtaan pohjaan (P).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tuotantolaitteisto, tunnettu siitä, että osa tai kaikki tuotantolaitteiston (1) energian tai väliaineen siirtovälineistä (2c, 20, 200) on ' ; 1 kiinnitetty kiinteästi perustoihin (50). « 1 ·

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 2-3 mukainen tuotantolaitteisto (1), ·1·’. tunnettu siitä, että perustoissa (50) on valmiina kullekin niihin kytkettäville tuo- • » tantoyksiköille (4) kiinnitysvälineitä (28). • · s

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuotantolaitteisto (1), tun-ί ',·1 nettu siitä, että tuotantolaitteiston (1) tuotantoyksiköissä (4) levymäisen kappaleen 25 (2) tai sen osan edestakaisen liikkeen energia on mahdollista muuttaa väliaineen . v. liike-energiaksi ja/tai paineeksi levyyn toiminnallisesti kytketyllä mäntä- tai tor- (# siopumpulla (6). * 1 I I I :1j’;

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tuotantolaitteisto (1), tunnettu siitä, että : nestemäinen tai kaasumainen väliaine on jäljestetty pumpattavaksi mäntäpumpulla 30 tai torsiopumpulla (6) paineen alaisena veden pinnan yläpuolelle tai vesialtaan muuhun osaan, jossa sitä voidaan käyttää esimerkiksi paineilman tuotannossa, kaa- 16 113685 sujen valmistuksessa, ahtopaineen kehityksessä, koristesuihkuissa tai puun paine-kyllästyksessä, vesialtaan ilmastuksessa tai kaasumaisten aineiden erottelussa tai sillä aikaansaadaan nestemäisen väliaineen virtaus esimerkiksi vesieläinten ja vesikasvien viljelytarkoituksiin tai huonetilojen ilmastointiin ja/tai lämmitykseen ja/tai S jäähdytykseen tai sitä käytetään sellaisenaan esimerkiksi kastelujärjestelmissä, vesiliukumäissä tai sammutusjäijestelmissä.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1- 4 mukainen tuotantolaitteisto (1), tunnettu siitä, että tuotantoyksiköillä (4) on mahdollista muuntaa vesimassan liike-energia sähköenergiaksi ja sähköenergia on jäljestetty siirrettäväksi johdotuksella 10 käyttökohteeseen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tuotantolaitteisto (1), tunnettu siitä, että sähköenergian käyttökohde on vesialtaan pinnan yläpuolella sijaitseva sähkölinja, jota myöten sähköenergia on mahdollista siirtää toiseen käyttökohteeseen.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tuotantolaitteisto (1), 15 tunnettu siitä, että tuotantoyksiköt (4) on kiinnitetty vesialtaan pohjaan (P) siten, että ne sijaitsevat kokonaisuudessaan sellaisella syvyydellä, jossa vesimassan liike on oleellisesti edestakaista tai ellipsimäistä.

10. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen tuotantolaitteisto (1), tunnettu siitä, että tuotantoyksiköt (4) on kiinnitetty vesialtaan pohjaan (P) sellai- ! .' 20 selle syvyydelle, joka sijaitsee aallon murtumisaluetta syvemmällä, suurin piirtein ; ’ sellaisella alueella, jossa vesialtaan syvyyden H suhde aaltojen aallonpituuteen L on välillä 1/20-1/2. * Ί I I I t » ' · f » » 1 t i I » • · • · i · » » 113685 17