IT201900003429A1 - BOAT AND METHOD - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad una imbarcazione in accordo con il preambolo della rivendicazione 1. The present invention refers to a boat in accordance with the preamble of claim 1.
Per semplicità di esposizione, la presente descrizione è fatta in modo non limitativo con particolare riferimento ad una imbarcazione di grandi dimensioni, quale ad esempio navi da carico, portacontainer, petroliere, navi passeggeri ed altre ancora. For the sake of simplicity, the present description is made in a non-limiting manner with particular reference to a large boat, such as for example cargo ships, container ships, oil tankers, passenger ships and others.
Con specifico riferimento al trasporto marittimo, sia esso di merci o persone, si evidenzia come lo stesso sia realizzato mediante navi di notevole stazza, la cui movimentazione, particolarmente in condizioni di pieno carico, richiede la presenza di motori in grado di sviluppare potenze molte elevate necessarie per conseguire la propulsione necessaria per l’avanzamento dell’imbarcazione. With specific reference to maritime transport, be it of goods or people, it should be noted that it is carried out by means of ships of considerable tonnage, whose handling, particularly in full load conditions, requires the presence of engines capable of developing very high powers. necessary to achieve the propulsion necessary for the advancement of the boat.
Di norma, i motori impiegati nelle imbarcazioni di grandi dimensioni sono motori endotermici alimentati mediante combustibile fossile, il che comporta costi di funzionamento molto elevati per l’armatore, nonché un notevole inquinamento per quanto riguarda l’ambiente. As a rule, the engines used in large boats are endothermic engines fueled by fossil fuel, which entails very high operating costs for the owner, as well as considerable pollution for the environment.
Occorre considerare che la navigazione a vela non costituisce una valida soluzione per assicurare una corretta e continua movimentazione delle navi di grandi dimensioni, mentre il trasporto marittimo basato sull’implementazione di motori elettrici alimentati da batterie e/o da pannelli fotovoltaici risulta essere oggigiorno inadeguato a causa della ridottissima autonomia che tali navi avrebbero in considerazione della grande potenza richiesta per la loro movimentazione e, al contempo, della ridotta energia erogabile dalle batterie di accumulatori. It should be considered that sailing is not a valid solution to ensure correct and continuous handling of large ships, while maritime transport based on the implementation of electric motors powered by batteries and / or photovoltaic panels is nowadays inadequate to due to the very limited autonomy that such ships would have in consideration of the great power required for their movement and, at the same time, of the reduced energy that can be supplied by the accumulator batteries.
Occorre osservare che le navi di grandi dimensioni prevedono la presenza a bordo di batterie di accumulatori idonee ad assicurare il corretto funzionamento dei servizi elettrici di bordo anche in caso di avaria dei motori endotermici o dei generatori di corrente, ma tali batterie di accumulatori non consentono assolutamente di azionare le eliche di propulsione dell’imbarcazione, fatte salve le eventuali cosiddette eliche di manovra, quali l’elica di prua. It should be noted that large ships require the presence on board of accumulator batteries suitable for ensuring the correct functioning of the electrical services on board even in the event of failure of the internal combustion engines or power generators, but such accumulator batteries do not absolutely allow to operate the propellers of the boat, without prejudice to any so-called thrusters, such as the bow thruster.
Alla luce di quanto sopra esposto, è dunque evidente come oggigiorno il trasporto marittimo di merci o passeggeri sia basato sulla combustione di combustibili fossili, cosicché tale trasporto non ottempera in alcun modo alle esigenze di conseguire una riduzione delle emissioni di gas serra e una riduzione dell’inquinamento ambientale. In light of the foregoing, it is therefore evident that nowadays the maritime transport of goods or passengers is based on the combustion of fossil fuels, so that such transport does not in any way comply with the needs of achieving a reduction in greenhouse gas emissions and a reduction in 'environmental pollution.
Studi scientifici effettuati hanno stimato che, a livello mondiale, il trasporto marittimo contribuisca per il 3% alle emissioni globali di gas a effetto serra. Scientific studies carried out have estimated that, worldwide, maritime transport contributes 3% to global greenhouse gas emissions.
Per quanto riguarda la generazione di energia elettrica a bordo delle imbarcazioni, in aggiunta ai generatori azionati da motori endotermici, in alcune imbarcazioni è previsto l’uso di pannelli fotovoltaici e/o di generatori eolici. Tuttavia, l’energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici o dai generatori eolici è destinata a ricaricare gli accumulatori o ad alimentare direttamente i servizi elettrici di bordo, essendo del tutto insufficiente per fornire l’energia necessaria per conseguire la propulsione delle grandi imbarcazioni. With regard to the generation of electricity on board the boats, in addition to the generators driven by endothermic engines, some boats require the use of photovoltaic panels and / or wind generators. However, the electricity produced by photovoltaic panels or wind generators is intended to recharge the accumulators or directly power the electrical services on board, being completely insufficient to provide the energy necessary to achieve the propulsion of large boats.
In considerazione di quanto sopra esposto, è dunque evidente come oggigiorno sia molto sentita l’esigenza di riuscire a garantire il trasporto marittimo di merci e/o persone in modo economicamente conveniente riducendo fortemente o evitando l’impiego di combustibili fossili, in modo da assicurare una riduzione dell’inquinamento causato dalla combustione dei combustibili fossili. In consideration of the foregoing, it is therefore evident that nowadays there is a strong need to be able to guarantee the maritime transport of goods and / or people in an economically convenient way by strongly reducing or avoiding the use of fossil fuels, in order to ensure a reduction in pollution caused by the combustion of fossil fuels.
Il problema tecnico alla base della presente invenzione è quello di escogitare una imbarcazione la quale presenti caratteristiche strutturali e funzionali tali da soddisfare la suddetta esigenza, ovviando nel contempo agli inconvenienti di cui si è detto con riferimento alla tecnica nota. The technical problem underlying the present invention is that of devising a boat which has structural and functional characteristics such as to satisfy the aforementioned requirement, while at the same time obviating the drawbacks mentioned with reference to the known art.
Tale problema tecnico è risolto da una imbarcazione in accordo con la rivendicazione 1. This technical problem is solved by a boat in accordance with claim 1.
Secondo un ulteriore aspetto, il suddetto problema tecnico è risolto altresì da un metodo in accordo con la rivendicazione 21 per generare energia elettrica mediante una imbarcazione According to a further aspect, the aforesaid technical problem is also solved by a method according to claim 21 for generating electrical energy by means of a boat
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi dell’imbarcazione secondo la presente invenzione e del suddetto metodo secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di un suo esempio preferito di realizzazione, data a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui: Further characteristics and the advantages of the boat according to the present invention and of the aforementioned method according to the invention will result from the description given below of a preferred embodiment thereof, given by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which :
- la figura 1 rappresenta una vista laterale di una possibile imbarcazione secondo l’invenzione; - Figure 1 represents a side view of a possible boat according to the invention;
- la figura 1a rappresenta una vista frontale dell’imbarcazione di figura 1; - figure 1a represents a front view of the boat of figure 1;
- le figure 2, 3 e 4 rappresentano rispettive viste prospettiche in sezione secondo differenti angolazioni di una porzione della carena di una imbarcazione secondo l’invenzione raffigurata in modo schematico e semplificato; - Figures 2, 3 and 4 represent respective perspective views in section at different angles of a portion of the hull of a boat according to the invention depicted in a schematic and simplified way;
- la figura 5 rappresenta una vista prospettica schematica di una turbina eolica montata a bordo dell’imbarcazione secondo l’invenzione; - Figure 5 represents a schematic perspective view of a wind turbine mounted on board the boat according to the invention;
- le figure 6 e 7 rappresentano rispettive viste prospettiche semplificate di una batteria di mezzi per generare un flusso di aria di cui è provvista l’imbarcazione secondo l’invenzione; - Figures 6 and 7 represent respective simplified perspective views of a battery of means for generating a flow of air which the boat is provided with according to the invention;
- le figure 8, 9 e 10 rappresentano due viste prospettiche ed una vista laterale di un singolo corpo cavo dei mezzi per generare un flusso di aria in una configurazione di massimo volume interno; Figures 8, 9 and 10 show two perspective views and a side view of a single hollow body of the means for generating an air flow in a configuration of maximum internal volume;
- le figure 11, 12 e 13 rappresentano due viste prospettiche ed una vista laterale di un singolo corpo cavo dei mezzi per generare un flusso di aria in una configurazione di minimo volume interno; figures 11, 12 and 13 show two perspective views and a side view of a single hollow body of the means for generating an air flow in a configuration of minimum internal volume;
- le figure 14, 15 e 16 rappresentano due viste prospettiche ed una vista laterale di un singolo corpo cavo dei mezzi per generare un flusso di aria in una configurazione intermedia fra quella di massimo volume interno e di minimo volume interno e - figures 14, 15 and 16 show two perspective views and a side view of a single hollow body of the means for generating an air flow in an intermediate configuration between that of maximum internal volume and minimum internal volume and
- la figura 17 rappresenta una vista prospettica in parziale sezione del singolo corpo cavo dei mezzi per generare un flusso di aria in una configurazione di minimo volume interno. - figure 17 represents a perspective view in partial section of the single hollow body of the means for generating a flow of air in a configuration of minimum internal volume.
Con riferimento alle annesse figure, con 1 è globalmente indicata una imbarcazione secondo l’invenzione. With reference to the attached figures, 1 globally indicates a boat according to the invention.
Nelle figure 1 e 1a l’imbarcazione raffigurata è una imbarcazione di grandi dimensioni per il trasporto di merce. È evidente che anche altre tipologie di imbarcazioni possono essere considerate, quali ad esempio, portacontainer, petroliere, navi passeggeri ed altre ancora. In figures 1 and 1a the boat depicted is a large boat for the transport of goods. It is clear that other types of boats can also be considered, such as container ships, oil tankers, passenger ships and others.
Per quanto la presente invenzione si presti in modo particolare ad essere sfruttata per imbarcazioni di grandi dimensioni, la stesa può essere implementata anche su navi da diporto aventi dimensioni di gran lunga inferiori, evidentemente provvedendo a scalare e dimensionare opportunamente i componenti secondo l’invenzione. Although the present invention lends itself in particular to being exploited for large boats, the spreading can also be implemented on pleasure boats with much smaller dimensions, obviously by appropriately scaling and dimensioning the components according to the invention.
L’imbarcazione 1 comprende: Boat 1 includes:
- uno scafo 2 comprendente una prima parte che individua una carena 3 posta al di sotto di una linea di galleggiamento 4 di detta imbarcazione 1 ed un’opera morta 5 posta al di sopra di detta linea di galleggiamento 4; - a hull 2 comprising a first part which identifies a bottom 3 placed below a waterline 4 of said boat 1 and a topsides 5 placed above said waterline 4;
- mezzi di propulsione, ad esempio una o più eliche o uno o più idrogetti, destinati ad essere azionati da mezzi motori per assicurare la propulsione per conseguire l’avanzamento dell’imbarcazione; - means of propulsion, for example one or more propellers or one or more waterjets, intended to be operated by motor means to ensure propulsion to achieve the advancement of the boat;
- uno o più generatori di corrente (non illustrati per semplicità di rappresentazione); - one or more current generators (not illustrated for simplicity of representation);
- una o più turbine eoliche 6 accoppiate a detti generatori di corrente per azionare detti generatori di corrente ed ottenere la produzione di energia elettrica; - one or more wind turbines 6 coupled to said current generators to operate said current generators and obtain the production of electrical energy;
- mezzi per convogliare un flusso d’aria 7 a dette turbine eoliche 6 in modo da porle in rotazione ed ottenere l’azionamento di detti generatori di corrente. - means for conveying a flow of air 7 to said wind turbines 6 so as to set them in rotation and obtain the operation of said current generators.
Preferibilmente, l’imbarcazione comprende una batteria di accumulatori (non illustrati per semplicità di rappresentazione) per accumulare l’energia elettrica prodotta da uno o più generatori di corrente. Preferably, the boat includes a battery of accumulators (not illustrated for simplicity of representation) to accumulate the electricity produced by one or more current generators.
Preferibilmente, l’imbarcazione 1 comprende: Preferably, the boat 1 comprises:
- mezzi di propulsione, preferibilmente una o più eliche 13 e - propulsion means, preferably one or more propellers 13 e
- motori elettrici per azionare detti mezzi di propulsione con l’energia elettrica prodotta da dette una o più turbine eoliche 6. - electric motors to drive said propulsion means with the electricity produced by said one or more wind turbines 6.
Vantaggiosamente, l’imbarcazione 1 comprende mezzi 8 per generare un flusso di aria con il quale alimentare dette una o più turbine eoliche 6, in modo da porle in rotazione ed azionare in rotazione detti uno o più generatori di corrente, determinando così la produzione di energia elettrica. Advantageously, the boat 1 comprises means 8 for generating a flow of air with which to feed said one or more wind turbines 6, so as to set them in rotation and operate in rotation said one or more current generators, thus determining the production of electric energy.
Tali mezzi 8 per generare un flusso di aria comprendono: Such means 8 for generating an air flow comprise:
- un corpo cavo 9 a volume variabile suscettibile di passare reversibilmente da una configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10) ad una configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13); - a hollow body 9 with variable volume capable of reversibly passing from a configuration of greater volume (see Figures 8, 9 and 10) to a configuration of lesser volume (see Figures 11, 12 and 13);
- un’apertura di aspirazione 12 associata a detto corpo cavo 9, detta apertura di aspirazione 12 essendo in comunicazione di fluido mediante condotti tubolari con un ambiente esterno da cui aspirare aria in detto corpo cavo 9 quando detto corpo cavo 9 si muove da detta configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13) cfr. figure 11, 12 e 13) a detta configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10); - an intake opening 12 associated with said hollow body 9, said intake opening 12 being in fluid communication by means of tubular ducts with an external environment from which air is sucked into said hollow body 9 when said hollow body 9 moves from said configuration of smaller volume (see figures 11, 12 and 13) cf. figures 11, 12 and 13) to said configuration of greater volume (see figures 8, 9 and 10);
- un’apertura di mandata 10 associata a detto corpo cavo 9 ed in comunicazione di fluido con detti mezzi 7 per convogliare un flusso d’aria a dette turbine eoliche 6 quando detto corpo cavo 9 si muove da detta configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10) a detta configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13); - a delivery opening 10 associated with said hollow body 9 and in fluid communication with said means 7 for conveying an air flow to said wind turbines 6 when said hollow body 9 moves from said configuration of greater volume (cf. figures 8, 9 and 10) to said smaller volume configuration (see figures 11, 12 and 13);
- mezzi elastici 11 agenti su detto corpo cavo 9 a volume variabile per spingere con un prefissato carico elastico detto corpo cavo 9 verso detta configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10). - elastic means 11 acting on said variable volume hollow body 9 to push said hollow body 9 towards said larger volume configuration with a predetermined elastic load (see Figures 8, 9 and 10).
Preferibilmente, il movimento di detto corpo cavo 9 fra detta configurazione di minor volume e detta configurazione di maggior volume, e viceversa, avviene con uno spostamento rettilineo. Preferably, the movement of said hollow body 9 between said configuration of lower volume and said configuration of greater volume, and vice versa, occurs with a rectilinear movement.
In accordo con la forma di realizzazione illustrata, i suddetti mezzi per convogliare un flusso d’aria alle turbine eoliche 6 sono dei condotti tubolari 7. In accordance with the illustrated embodiment, the aforementioned means for conveying a flow of air to the wind turbines 6 are tubular ducts 7.
In accordo con la figura 2, le turbine eoliche 6 sono accolte all’interno del contenitore 15 indicato in figura, essendo altresì possibile prevedere una differente collocazione dei tali turbine eoliche a bordo dell’imbarcazione. In accordance with figure 2, the wind turbines 6 are housed inside the container 15 indicated in the figure, it is also possible to provide for a different location of these wind turbines on board the boat.
Vantaggiosamente, i suddetti mezzi per generare un flusso di aria 8 sono posizionati in corrispondenza del lato esterno di detta carena 3 per essere soggetti alla spinta idrostatica del mezzo idrostatico nel quale l’imbarcazione galleggia, così da passare da detta configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10) a detta configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13) in conseguenza di una variazione della spinta idrostatica esercitata dal fluido di galleggiamento causata del moto ondoso e/o dai movimenti di beccheggio e/o rollio dello scafo 2 dell’imbarcazione 1 durante la navigazione o quando l’imbarcazione 1 è alla fonda. Advantageously, the aforementioned means for generating an air flow 8 are positioned at the outer side of said hull 3 to be subjected to the hydrostatic thrust of the hydrostatic medium in which the boat floats, so as to pass from said configuration of greater volume (cf. . figures 8, 9 and 10) to said configuration of smaller volume (see figures 11, 12 and 13) as a consequence of a variation of the hydrostatic thrust exerted by the buoyancy fluid caused by the wave motion and / or by the pitching and / or pitching movements. or roll of the hull 2 of boat 1 while underway or when boat 1 is at anchor.
Preferibilmente, il suddetto corpo cavo 9 comprende una prima parte 9a supportata dalla carena 3 ed una seconda parte 9b mutuamente mobile rispetto a detta prima parte 9a per passare reversibilmente da una posizione di fondo corsa arretrata (cfr. figure 11, 12 e 13), quando detto corpo cavo 9 è in detta configurazione di minor volume, ad una posizione di fondo corsa avanzata (cfr. figure 3, 4, 6, 7, 8, 9 e 10) quando detto corpo cavo 9 è in detta configurazione di maggior volume. Preferably, the aforementioned hollow body 9 comprises a first part 9a supported by the bottom 3 and a second part 9b which is mutually movable with respect to said first part 9a to pass reversibly from a rearward stroke end position (see figures 11, 12 and 13), when said hollow body 9 is in said configuration of lower volume, to an advanced end stroke position (see figures 3, 4, 6, 7, 8, 9 and 10) when said hollow body 9 is in said configuration of greater volume .
In accordo con la forma di realizzazione preferita illustrata (ad esempio cfr. figura 3) detta prima parte 9a e detta seconda parte 9b di detto corpo cavo 9 sono due parti rigide mutuamente accoppiate fra loro mediante un accoppiamento cilindro-pistone a tenuta fra parti complementari. In accordance with the preferred embodiment illustrated (for example see Figure 3) said first part 9a and said second part 9b of said hollow body 9 are two rigid parts mutually coupled to each other by means of a cylinder-piston coupling sealed between complementary parts .
Preferibilmente, sono previsti mezzi di guarnizione 14 per assicurare la tenuta fra detta prima parte 9a e detta seconda parte 9b di detto corpo cavo 9. Preferably, sealing means 14 are provided to ensure the seal between said first part 9a and said second part 9b of said hollow body 9.
Preferibilmente, i suddetti mezzi di guarnizione 14 sono posizionati anche all’esterno di detto corpo cavo 9, più specificatamente fra detta prima parte 9a ed una porzione, preferibilmente una porzione di estremità libera, di detta seconda parte 9b aggettante da detta prima parte 9a. Preferably, the aforementioned gasket means 14 are also positioned outside of said hollow body 9, more specifically between said first part 9a and a portion, preferably a free end portion, of said second part 9b projecting from said first part 9a.
Preferibilmente, detta prima parte 9a e detta seconda parte 9b di detto corpo cavo 9 sono elementi rigidi accoppiati in modo scorrevole fra loro, in modo che detta seconda parte 9b risulti maggiormente aggettante (cfr. figure 3, 4, 6, 7, 8, 9 e 10) da prima parte 9a o, rispettivamente, maggiormente inserita (cfr. figure 11, 12, 13 e 17) in detta prima parte 9a quando detto corpo cavo 9 è in detta configurazione di maggior volume o, rispettivamente, in detta configurazione di minor volume. Preferably, said first part 9a and said second part 9b of said hollow body 9 are rigid elements coupled in a sliding manner to each other, so that said second part 9b is more projecting (see figures 3, 4, 6, 7, 8, 9 and 10) first part 9a or, respectively, more inserted (see Figures 11, 12, 13 and 17) in said first part 9a when said hollow body 9 is in said configuration of greater volume or, respectively, in said configuration less volume.
Preferibilmente, i suddetti mezzi elastici 11 sono posizionati all’interno di detto corpo cavo 9, così da agire dall’interno di detto corpo per ottenere una espansione del volume della camera di detto corpo cavo 9 al diminuire della spinta idrostatica agente sullo scafo in conseguenza del moto ondoso e/o dei movimenti di beccheggio e rollio dello scafo 2 dell’imbarcazione 1. Preferably, the aforementioned elastic means 11 are positioned inside said hollow body 9, so as to act from inside said body to obtain an expansion of the volume of the chamber of said hollow body 9 as the hydrostatic thrust acting on the hull decreases as a result. wave motion and / or pitch and roll movements of the hull 2 of the boat 1.
Al riguardo è superfluo ricordare che la spinta idrostatica agente sullo scafo è soggetta a forti variazioni proprio a causa del moto ondoso e/o dei movimenti di beccheggio e rollio dello scafo 2 dell’imbarcazione 1. In this regard, it is superfluous to remember that the hydrostatic thrust acting on the hull is subject to strong variations precisely due to the wave motion and / or the pitching and rolling movements of the hull 2 of the boat 1.
La costante elastica dei suddetti mezzi elastici 7 e la forza dagli stessi esercitata in allontanamento fra detta prima parte 9a e detta seconda parte 9b del corpo cavo 9 devono essere scelti in modo da determinare e consentire: The elastic constant of the aforesaid elastic means 7 and the force exerted by them in the distance between said first part 9a and said second part 9b of the hollow body 9 must be chosen so as to determine and allow:
- un avvicinamento fra detta prima parte 9a e detta seconda parte 9b tale da portare detto corpo cavo 9 verso detta posizione di fondo corsa arretrata, con conseguente diminuzione del volume della camera di detto corpo cavo 9, ogniqualvolta il movimento del moto ondoso, di beccheggio o di rollio determina un aumento della spinta idrostatica esercitata sullo specifico punto della carena 3 dello scafo 2 in corrispondenza del quale è collocato detto corpo cavo 9 e, nel contempo, - an approach between said first part 9a and said second part 9b such as to bring said hollow body 9 towards said rear end position, with a consequent decrease in the volume of the chamber of said hollow body 9, whenever the movement of the wave motion, of pitching or roll determines an increase in the hydrostatic thrust exerted on the specific point of the bottom 3 of the hull 2 in correspondence with which said hollow body 9 is located and, at the same time,
- un allontanamento di detta prima parte 9a da detta seconda parte 9b tale da portare detto corpo cavo 9 verso detta posizione di fondo corsa avanzata, con conseguente aumento del volume della camera del corpo cavo 9, quando il movimento del moto ondoso, di beccheggio o di rollio determina una minore spinta idrostatica esercitata sullo specifico punto della carena 3 dello scafo 2 in corrispondenza del quale è collocato detto corpo cavo 9. - a moving away of said first part 9a from said second part 9b such as to bring said hollow body 9 towards said advanced end travel position, with consequent increase in the volume of the chamber of the hollow body 9, when the movement of the wave, pitching or of roll determines a lower hydrostatic thrust exerted on the specific point of the bottom 3 of the hull 2 in correspondence with which said hollow body 9 is located.
Preferibilmente, i suddetti mezzi elastici comprendono una molla a gas, essendo altresì possibile utilizzare altri componenti strutturalmente e/o funzionalmente equivalenti, quale ad esempio una molla elicoidale, eventualmente accolta in una in una struttura di guida e contenimento laterale, così come è possibile prevedere che l’effetto elastico di ritorno del corpo cavo 9 sia ottenuto sfruttando in tutto o in parte una deformazione elastica delle pareti o di altro elemento del corpo cavo 9. Preferably, the aforesaid elastic means comprise a gas spring, it being also possible to use other structurally and / or functionally equivalent components, such as for example a helical spring, possibly received in one in a guide and lateral containment structure, as it is possible to provide that the elastic return effect of the hollow body 9 is obtained by exploiting in whole or in part an elastic deformation of the walls or other element of the hollow body 9.
Preferibilmente, i suddetti mezzi elastici sono di tipo regolabile, per consentire di adattare la rigidezza e la costante elastica degli stessi e/o l’elongazione minima e massima per adattarle alle differenti condizioni del moto ondoso e/o di carico dell’imbarcazione. Preferably, the aforementioned elastic means are of the adjustable type, to allow adapting the stiffness and elastic constant of the same and / or the minimum and maximum elongation to adapt them to the different conditions of the wave motion and / or load of the boat.
Così, ad esempio, nel caso di una molla a gas ciò può essere ottenuto andando ad agire sul valore di pressione del gas all’interno della molla, variando le luci di passaggio del gas e/o variando i volumi delle camere all’interno di ciascuna molla a gas. Thus, for example, in the case of a gas spring this can be achieved by acting on the gas pressure value inside the spring, by varying the gas passage openings and / or by varying the volumes of the chambers inside. each gas spring.
La suddetta regolazione può essere ottenuta anche nel caso di molle elicoidali, ad esempio variando il valore di precarico nella condizione iniziale o di riposo. The aforesaid adjustment can also be obtained in the case of helical springs, for example by varying the preload value in the initial or rest condition.
Ulteriormente è possibile prevedere per ciascun corpo cavo 9 la presenza di più mezzi elastici agenti in parallelo o in serie fra loro, inibendo all’occorrenza il funzionamento di uno o più di tali mezzi elastici al fine di ottenere regolazioni differenti. Furthermore, it is possible to provide for each hollow body 9 the presence of several elastic means acting in parallel or in series with each other, inhibiting, if necessary, the operation of one or more of these elastic means in order to obtain different adjustments.
Preferibilmente, detta imbarcazione comprende: - primi mezzi valvolari di non ritorno (non illustrati per semplicità di rappresentazione) per impedire un flusso di aria in uscita da detto corpo cavo 9 attraverso detta apertura di aspirazione 12 quando detto corpo cavo 9 si muove da detta configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10) a detta configurazione di minor volume (cfr. Preferably, said boat comprises: - first non-return valve means (not illustrated for simplicity of representation) to prevent a flow of air leaving said hollow body 9 through said intake opening 12 when said hollow body 9 moves from said configuration of greater volume (see Figures 8, 9 and 10) to said configuration of smaller volume (cf.
figure 11, 12 e 13) e figures 11, 12 and 13) e
- secondi mezzi valvolari di non ritorno (non illustrati per semplicità di rappresentazione) per impedire un flusso di aria in entrata in detto corpo cavo 9 attraverso detta apertura di mandata 10 quando detto corpo cavo 9 si muove da detta configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13) a detta configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10). - second non-return valve means (not shown for simplicity of representation) for preventing a flow of air entering said hollow body 9 through said delivery opening 10 when said hollow body 9 moves from said lower volume configuration (cf. figures 11, 12 and 13) to said configuration of greater volume (see figures 8, 9 and 10).
Preferibilmente, i suddetti mezzi 8 per generare un flusso di aria comprendono una pluralità di detti corpi cavi 9 disposti in affiancamento fra loro, più preferibilmente disposti in accostamento l’uno all’altro per almeno una porzione di detta prima parte 9a, così da individuare una superficie esterna della carena a profilo variabile in funzione della configurazione assunta da detti corpi cavi 9 fra la configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10) e la configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13). Preferably, the aforementioned means 8 for generating an air flow comprise a plurality of said hollow bodies 9 arranged side by side, more preferably arranged alongside each other for at least a portion of said first part 9a, so as to identify an external surface of the hull with variable profile according to the configuration assumed by said hollow bodies 9 between the configuration of greater volume (see Figures 8, 9 and 10) and the configuration of lesser volume (see Figures 11, 12 and 13) .
Nell’esempio illustrato, ciascun corpo cavo 9 presenta una sezione trasversale ad esagono, la quale consente vantaggiosamente di avere una struttura dei mezzi 8 per generare un flusso di aria a nido d’ape (cfr. figure 3, 4, 6 e 7) nella quale la superficie individuata dalle varie porzioni di estremità libera delle seconde parti 9b aggettanti dalle rispettive prime parti 9a dei corpi cavi 9 individua la superficie esterna della carena a profilo variabile. In the illustrated example, each hollow body 9 has a hexagonal cross section, which advantageously allows to have a structure of the means 8 for generating a honeycomb air flow (see Figures 3, 4, 6 and 7) in which the surface identified by the various free end portions of the second parts 9b projecting from the respective first parts 9a of the hollow bodies 9 identifies the external surface of the variable profile hull.
Giova evidenziare che la caratteristica della carena 3 i presentare una superficie esterna a profilo variabile in conseguenza della maggiore o minore compressione esercitata sulle seconde parti 9b dei corpi cavi 9 consente di sposare in modo ottimale e localizzato il profilo della carena al profilo del moto ondoso, ciò potendo comportare dei benefici effetti sulla resistenza all’avanzamento incontrata dalla imbarcazione. It should be noted that the characteristic of the hull 3 i has an external surface with a variable profile as a consequence of the greater or lesser compression exerted on the second parts 9b of the hollow bodies 9 allows the profile of the hull to be matched in an optimal and localized manner to the profile of the wave motion, this could have beneficial effects on the drag encountered by the boat.
È opportuno osservare che i suddetti corpi cavi 9 di detta pluralità di detti corpi cavi 9 sono indipendenti fra loro per poter assumere ciascuno una differente e specifica configurazione fra la configurazione di maggior volume (cfr. figure 8, 9 e 10) e la configurazione di minor volume (cfr. figure 11, 12 e 13). It should be noted that the aforementioned hollow bodies 9 of said plurality of said hollow bodies 9 are independent from each other in order to each assume a different and specific configuration between the configuration of greater volume (see Figures 8, 9 and 10) and the configuration of lower volume (see Figures 11, 12 and 13).
Preferibilmente, fra i corpi cavi 9 di detta pluralità di corpi cavi 9 disposti in affiancamento sono interposti mezzi di guarnizione 14 per assicurare una tenuta ai fluidi. Più preferibilmente i suddetti mezzi di guarnizione 14 comprendono membrane di guarnizione estese in collegamento fra detti corpi cavi 9 affiancati per assicurare la tenuta fra detti corpi cavi 9. Preferably, sealing means 14 are interposed between the hollow bodies 9 of said plurality of hollow bodies 9 arranged side by side to ensure a seal to the fluids. More preferably, the aforementioned gasket means 14 comprise gasket membranes extended in connection between said hollow bodies 9 side by side to ensure the seal between said hollow bodies 9.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione un metodo per generare energia elettrica mediante una imbarcazione 1 come sopra descritta in galleggiamento in un mezzo idrostatico comprende le fasi di: According to a further aspect of the present invention, a method for generating electrical energy by means of a boat 1 as described above while floating in a hydrostatic medium comprises the steps of:
- sfruttare una fase di maggior spinta in compressione del volume variabile di ciascun corpo cavo 9, ad opera del moto ondoso del mezzo idrostatico e/o dei movimenti di beccheggio e/o rollio dello scafo 2 dell’imbarcazione durante la navigazione o quando detta imbarcazione è alla fonda, così da alimentare le suddette turbine eoliche 6 con un flusso d’aria idoneo a porre dette turbine eoliche 6 in rotazione per ottenere l’azionamento di detti generatori di corrente e, in una fase successiva - exploit a phase of greater thrust in compression of the variable volume of each hollow body 9, due to the wave motion of the hydrostatic medium and / or the pitching and / or rolling movements of the hull 2 of the boat during navigation or when said boat is at the bottom, so as to feed the aforementioned wind turbines 6 with an air flow suitable for setting said wind turbines 6 in rotation to obtain the operation of said current generators and, in a subsequent phase
- sfruttare una fase di minor spinta in compressione del volume variabile di detto corpo cavo 9 ad opera del moto ondoso del mezzo idrostatico e/o dei movimenti di beccheggio o rollio dello scafo 2 di detta imbarcazione durante la navigazione o quando detta imbarcazione è alla fonda, così da conseguire un movimento reversibile di espansione del volume di detto corpo cavo 9 ad opera di detti mezzi elastici 11, con contestuale aspirazione in detto corpo cavo 9 di aria dall’ambiente. - exploiting a phase of lower thrust in compression of the variable volume of said hollow body 9 due to the wave motion of the hydrostatic means and / or the pitching or rolling movements of the hull 2 of said boat during navigation or when said boat is at anchor , so as to achieve a reversible movement of expansion of the volume of said hollow body 9 by means of said elastic means 11, with simultaneous aspiration into said hollow body 9 of air from the environment.
L’energia elettrica prodotta con il metodo sopra considerato può vantaggiosamente essere utilizzata in tutto o in parte: The electricity produced with the method considered above can advantageously be used in whole or in part:
- per alimentare i suddetti motori elettrici e conseguire dunque l’azionamento dei suddetti mezzi di propulsione e/o - to power the aforementioned electric motors and thus achieve the operation of the aforementioned means of propulsion and / or
- per ricaricare gli accumulatori presenti a bordo dell’imbarcazione. - to recharge the accumulators on board the boat.
Come si può apprezzare da quanto descritto, l’imbarcazione secondo la presente invenzione consente di soddisfare la suddetta esigenza e di superare nel contempo agli inconvenienti di cui si è riferito nella parte introduttiva della presente descrizione con riferimento alla tecnica nota. Infatti, sfruttando il moto ondoso e/o i movimenti di beccheggio o rollio dello scafo 2 durante la navigazione o quando l’imbarcazione è alla fonda, in conseguenza delle continue e cicliche variazione di pressione idrostatica esercitata dal mezzo idraulico nel quale l’imbarcazione è in galleggiamento è possibile conseguire: As can be appreciated from what has been described, the boat according to the present invention allows to meet the aforementioned need and at the same time overcome the drawbacks referred to in the introductory part of this description with reference to the known art. In fact, by exploiting the wave motion and / or the pitching or rolling movements of the hull 2 during navigation or when the boat is at anchor, as a result of the continuous and cyclical variations in hydrostatic pressure exerted by the hydraulic means in which the boat is in buoyancy it is possible to achieve:
- il passaggio di ciascun corpo cavo verso la configurazione a volume minore a spese dell’energia del mezzo idrostatico di galleggiamento quando la suddetta pressione idrostatica aumenta e - the passage of each hollow body towards the configuration with lower volume at the expense of the energy of the hydrostatic buoyancy medium when the aforementioned hydrostatic pressure increases and
- una successiva espansione dei corpi cavi verso la configurazione a volume maggiore a spese del lavoro effettuato dai mezzi elastici presenti all’interno di ciascun corpo cavo, - a subsequent expansion of the hollow bodies towards the configuration with a larger volume at the expense of the work carried out by the elastic means present inside each hollow body,
questo doppio movimento producendo un flusso di aria convogliato alle turbine eoliche tale da porre queste ultime in rotazione, con conseguente azionamento dei generatori di corrente. this double movement producing a flow of air conveyed to the wind turbines such as to set them in rotation, with consequent activation of the current generators.
Dunque, l’imbarcazione secondo l’invenzione consente di sfruttare l’energia del moto ondoso del mezzo idraulico nel quale l’imbarcazione è in galleggiamento, nonché l’energia dovuta ai movimenti di beccheggio e rollio dell’imbarcazione per produrre convenientemente dell’energia elettrica. Therefore, the boat according to the invention makes it possible to exploit the energy of the wave motion of the hydraulic means in which the boat is floating, as well as the energy due to the pitching and rolling movements of the boat to conveniently produce energy. electric.
Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti all’imbarcazione sopra descritta, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni. Obviously, a person skilled in the art, in order to meet contingent and specific needs, will be able to make numerous changes and variations to the boat described above, all however contained within the scope of the invention as defined by the following claims.
Così, ad esempio, differentemente da quanto precedentemente descritto: Thus, for example, differently from what was previously described:
- uno o più dei corpi cavi a volume variabile possono comprendere almeno una porzione di parete deformabile per effetto della pressione, così da passare da configurazione di maggior volume alla configurazione di minor volume a scapito di una deformazione di detta porzione di parete deformabile e/o - one or more of the variable volume hollow bodies can comprise at least a portion of the wall deformable by the effect of pressure, so as to pass from the configuration of greater volume to the configuration of less volume to the detriment of a deformation of said portion of the deformable wall and / or
- uno o più dei corpi cavi a volume variabile possono comprendere con una struttura a soffietto, a fisarmonica, articolata o estensibile. - one or more of the variable volume hollow bodies can comprise with a bellows, accordion, articulated or extensible structure.
Ulteriormente, nel caso di turbine eoliche adatte ad essere alimentate con un flusso di aria in entrambe le direzioni, quali ad esempio le turbine Wells, è possibile prevedere che l’apertura di aspirazione e l’apertura di mandata coincidano con un’unica apertura, evitando la presenza dei mezzi valvolari di non ritorno. Furthermore, in the case of wind turbines suitable for being fed with a flow of air in both directions, such as for example Wells turbines, it is possible to provide that the intake opening and the delivery opening coincide with a single opening, avoiding the presence of non-return valve means.
Claims (22)
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| IT102019000003429A IT201900003429A1 (en) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | BOAT AND METHOD |
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Citations (2)
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| EP2390495A1 (en) * | 2009-01-22 | 2011-11-30 | Jungman Yoon | Wave motion-tpe electric power generator and wave motion-type vessel |
| US20180093748A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Korea Maritime and Ocean University Research and Development Business Foundation | Ship equipped with propulsion system using wave force |
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2019
- 2019-03-08 IT IT102019000003429A patent/IT201900003429A1/en unknown
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