ITPI20130101A1 - WATER ENERGY RECOVERY SYSTEM - Google Patents
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “Sistema di recupero di energia idrica” Description of the industrial invention entitled "Water energy recovery system"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Ambito dell’invenzione Scope of the invention
La presente invenzione riguarda l’ambito della produzione di energia elettrica a partire dal moto ondoso di un fluido. The present invention relates to the field of electricity production starting from the wave motion of a fluid.
Descrizione della tecnica nota Description of the prior art
Nel settore delle energie rinnovabili, sono note numerose apparecchiature per il recupero di energia elettrica e/o meccanica dal moto ondoso del mare o anche dalle maree. Tali apparecchiature o impianti si basano generalmente sull’utilizzo di galleggianti meccanicamente connessi a dei generatori di corrente. I galleggianti, seguendo continuamente la superficie del mare, producono un movimento oscillatorio che viene opportunamente trasmesso al generatore di corrente, e da esso trasformato in corrente elettrica fruibile e/o stoccabile in opportuni accumulatori. In the renewable energy sector, numerous devices are known for recovering electrical and / or mechanical energy from the wave motion of the sea or even from the tides. Such equipment or systems are generally based on the use of floats mechanically connected to power generators. The floats, continuously following the surface of the sea, produce an oscillatory movement which is suitably transmitted to the current generator, and transformed by it into electric current that can be used and / or stored in suitable accumulators.
Tuttavia, tali apparecchiature risultano solitamente molto complesse, comportando un elevato costo di produzione, un basso rendimento a causa delle dispersioni per attrito, e una ridotta affidabilità a causa dell’alto numero di componenti. However, such equipment is usually very complex, resulting in a high production cost, low performance due to frictional dispersions, and reduced reliability due to the high number of components.
Inoltre, gli impianti di tecnica nota sono spesso molto ingombranti e per niente adatti all’integrazione con un’imbarcazione e all’utilizzo quando tale imbarcazione è in moto, cosa che invece risulterebbe estremamente utile per alimentare i sistemi di bordo o i motori di emergenza. In addition, prior art systems are often very bulky and not at all suitable for integration with a boat and for use when the boat is in motion, which would instead be extremely useful for powering on-board systems or emergency engines.
L’apparecchiatura descritta in ITGE20110013 cerca di risolvere gli inconvenienti sopra descritti tramite un sistema semplice e leggero comprendente un galleggiante atto ad oscillare verticalmente a causa del moto ondoso, e connesso, mediante un cavo, ad un albero con un meccanismo di ruota libera ed un volano. L’albero è inoltre connesso ad un generatore di corrente elettrica. Quando il galleggiante si muove in una certa direzione, l’albero viene posto in rotazione, quando poi il galleggiante si muove in direzione opposta, la ruota libera fa sì che l’albero non cambi verso di rotazione. Inoltre il volano fornisce l’inerzia necessaria a vincere gli attriti e mantenere la velocità di rotazione costante. The apparatus described in ITGE20110013 tries to solve the drawbacks described above by means of a simple and light system comprising a float able to oscillate vertically due to the wave motion, and connected, by means of a cable, to a shaft with a free wheel mechanism and a they fly. The tree is also connected to an electric current generator. When the float moves in a certain direction, the shaft is placed in rotation, then when the float moves in the opposite direction, the free wheel ensures that the shaft does not change direction of rotation. In addition, the flywheel provides the inertia necessary to overcome friction and maintain a constant rotation speed.
Il sistema descritto in ITGE20110013, per quanto risulti di semplice realizzazione ed apparentemente economico, non risolve tuttavia uno degli inconvenienti fondamentali dei sistemi esistenti nel settore del recupero energetico dal moto ondoso. Tale problema riguarda il fatto che generalmente i meccanismi di tali apparecchiature sono esposti alla salsedine e alle intemperie, o addirittura sono immerse in acqua marina. Questo, oltre a favorire considerevolmente la corrosione dei metalli impiegati, permette anche la crescita di organismi vegetali o piccoli organismi animali che intasano i meccanismi, arrivando spesso a renderli del tutto inutilizzabili, a meno che non venga effettuata una costante e costosa manutenzione. Pertanto, il costo ridotto nella fase di realizzazione dell’apparecchiatura viene poi aumentato notevolmente nel tempo dai costi di manutenzione, risultando di fatto poco conveniente in un bilancio economico complessivo. The system described in ITGE20110013, although it is simple to implement and apparently cheap, does not solve one of the fundamental drawbacks of existing systems in the field of energy recovery from wave motion. This problem relates to the fact that generally the mechanisms of such equipment are exposed to salt and weather, or are even immersed in sea water. This, in addition to considerably favoring the corrosion of the metals used, also allows the growth of plant organisms or small animal organisms that clog the mechanisms, often making them completely unusable, unless constant and expensive maintenance is carried out. Therefore, the reduced cost in the construction phase of the equipment is then significantly increased over time by maintenance costs, resulting in fact not very convenient in an overall economic balance.
Sintesi dell’invenzione Summary of the invention
È quindi scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura di produzione di energia elettrica dal moto ondoso che sia affidabile, economico e poco complesso nel suo meccanismo di attuazione. It is therefore an aim of the present invention to provide an apparatus for the production of electrical energy from wave motion that is reliable, economical and not very complex in its actuation mechanism.
È inoltre scopo della presente invenzione fornire una siffatta apparecchiatura che non richieda una manutenzione costosa e frequente nel tempo. It is also an object of the present invention to provide such an apparatus which does not require expensive and frequent maintenance over time.
È anche scopo della presente invenzione fornire una siffatta apparecchiatura che possa essere facilmente integrabile con un’imbarcazione e utilizzabile quando tale imbarcazione è in moto. It is also an aim of the present invention to provide such an equipment that can be easily integrated with a boat and usable when that boat is in motion.
È ancora scopo della presente invenzione fornire una siffatta apparecchiatura che possa facilmente essere utilizzato come tender sfruttando l’energia accumulata dal moto ondoso. It is still an object of the present invention to provide such an equipment that can easily be used as a tender by exploiting the energy accumulated by the wave motion.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un’apparecchiatura di produzione di energia elettrica comprendente: These and other purposes are achieved by an electrical energy production equipment comprising:
� un corpo galleggiante almeno parzialmente immerso in acqua e atto ad oscillare lungo una direzione sostanzialmente verticale per effetto del moto ondoso a cui viene sottoposto; A floating body at least partially immersed in water and able to oscillate along a substantially vertical direction due to the wave motion to which it is subjected;
� un tirante atto a connettere un telaio esterno ad un contrappeso posto internamente al corpo galleggiante in modo tale da poter effettuare un moto relativo rispetto al corpo galleggiante; A tie rod able to connect an external frame to a counterweight placed inside the floating body in such a way as to be able to perform a relative motion with respect to the floating body;
� un generatore di corrente elettrica associato al corpo galleggiante e atto a trasformare l’energia derivante dall’oscillazione del corpo galleggiante in energia elettrica; � an electric current generator associated with the floating body and capable of transforming the energy resulting from the oscillation of the floating body into electrical energy;
In particolare, il corpo galleggiante comprende una puleggia con asse solidale al corpo galleggiante. La puleggia è atta ad impegnare il tirante in modo tale che, quando il corpo galleggiante oscilla lungo la suddetta direzione sostanzialmente verticale e il contrappeso mantiene invece sostanzialmente la propria posizione per inerzia, il tirante scorre sulla puleggia portandola in rotazione e azionando il generatore di corrente elettrica. In particular, the floating body comprises a pulley with an axis integral with the floating body. The pulley is adapted to engage the tie rod in such a way that, when the floating body swings along the aforementioned substantially vertical direction and the counterweight instead substantially maintains its position due to inertia, the tie rod slides on the pulley bringing it into rotation and activating the current generator. electric.
In tal modo l’apparecchiatura di energia elettrica, secondo la presente invenzione, permette di generare energia elettrica dal moto ondoso in maniera affidabile, in quanto il meccanismo è molto semplice, ed economica, in quanto tutti i componenti sono al riparo da azioni corrosive e/o usuranti e quindi non necessitano di una manutenzione frequente. In this way, the electrical energy equipment, according to the present invention, allows to generate electrical energy from the wave motion in a reliable way, since the mechanism is very simple, and economical, since all the components are protected from corrosive actions and / or wearing and therefore do not require frequent maintenance.
In particolare, il telaio può essere un’imbarcazione, sia ferma che in movimento, una banchina di attracco delle imbarcazioni, o un pontile galleggiante. In particular, the frame can be a boat, whether stationary or moving, a dock for mooring boats, or a floating dock.
Vantaggiosamente, il corpo galleggiante stesso può essere utilizzato come galleggiante per un pontile, o “dock finger”, per l’attracco di imbarcazioni. Advantageously, the floating body itself can be used as a float for a jetty, or "dock finger", for mooring boats.
Alternativamente, il corpo galleggiante può essere impegnato in maniera rimuovibile al “dock finger” in modo da farlo galleggiare, e da poterlo rimuovere quando sia necessario impiegarlo per altri scopi. Alternatively, the floating body can be removably engaged to the dock finger so as to make it float, and to be able to remove it when it is necessary to use it for other purposes.
Vantaggiosamente, il corpo galleggiante è utilizzato come boa e il telaio può essere il fondale marino. Advantageously, the floating body is used as a buoy and the frame can be the seabed.
Vantaggiosamente, il tirante comprende un elemento elastico atto a permettere che il tirante aumenti o diminuisca la propria lunghezza in conseguenza di un’oscillazione, rispettivamente, verso l’alto o verso il basso del galleggiante. L’elemento elastico fornisce inoltre una forza di richiamo atta a mantenere costantemente in tensione il tirante. Advantageously, the tie rod comprises an elastic element designed to allow the tie rod to increase or decrease its length as a result of an upward or downward oscillation of the float, respectively. The elastic element also provides a return force capable of keeping the tie rod constantly under tension.
In particolare, l’elemento elastico può essere chiuso ermeticamente all’interno di un contenitore che ne impedisce il contatto con l’ambiente marino. In particular, the elastic element can be hermetically closed inside a container which prevents it from coming into contact with the marine environment.
Vantaggiosamente, il corpo galleggiante comprende un foro di accesso atto a far entrare il tirante nel corpo galleggiante stesso. Advantageously, the floating body comprises an access hole adapted to allow the tie rod to enter the floating body itself.
In particolare, il foro di accesso è provvisto di una guarnizione atta a ridurre l’entrata di liquidi all’interno del corpo galleggiante. In particular, the access hole is provided with a gasket designed to reduce the entry of liquids inside the floating body.
Vantaggiosamente, il corpo galleggiante comprende una camera di accesso atta a ridurre l’entrata di liquidi all’interno del corpo galleggiante. Advantageously, the floating body includes an access chamber designed to reduce the entry of liquids inside the floating body.
Vantaggiosamente, è prevista una puleggia ausiliaria atta a mantenere la direzione di entrata del tirante nel foro di accesso sostanzialmente parallela all’asse della guarnizione, in modo tale da impedire che la guarnizione venga usurata e/o deformata riducendo la propria azione isolante. Advantageously, an auxiliary pulley is provided to maintain the direction of entry of the tie rod into the access hole substantially parallel to the axis of the gasket, in such a way as to prevent the gasket from being worn and / or deformed by reducing its insulating action.
In particolare, il tirante comprende una porzione rigida impermeabile in corrispondenza della guarnizione del foro di accesso. Tale porzione rigida impermeabile riduce l’attrito con la guarnizione e riduce la quantità di acqua che il tirante potrebbe portare all’interno del corpo galleggiante durante il suo moto oscillatorio. In particular, the tie rod comprises a rigid impermeable portion at the gasket of the access hole. This rigid waterproof portion reduces friction with the gasket and reduces the amount of water that the tie rod could carry inside the floating body during its oscillatory motion.
Vantaggiosamente, a detto generatore di corrente elettrica è associata una ruota libera atta a permettere l’azionamento del generatore di corrente elettrica solo in conseguenza di una rotazione della puleggia in un primo verso di rotazione e non in conseguenza di una rotazione della puleggia nel verso di rotazione opposto al primo verso. Advantageously, a free wheel is associated with said electric current generator which allows the electric current generator to be activated only as a consequence of a rotation of the pulley in a first direction of rotation and not as a consequence of a rotation of the pulley in the direction of rotation. rotation opposite to the first direction.
In tal modo, la ruota libera impedisce che il generatore sia portato in rotazione alternativamente in due versi opposti. In this way, the free wheel prevents the generator from being rotated alternately in two opposite directions.
Vantaggiosamente, è previsto un generatore di corrente elettrica ausiliario a cui è associata una ruota libera ausiliaria atta a permettere l’azionamento del generatore di corrente elettrica ausiliario solo in conseguenza di una rotazione della puleggia in un secondo verso di rotazione, opposto al primo verso di rotazione, e non in conseguenza di una rotazione della puleggia nel primo verso di rotazione. Advantageously, an auxiliary electric current generator is provided to which an auxiliary free wheel is associated which is able to allow the auxiliary electric current generator to be activated only as a consequence of a rotation of the pulley in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation. rotation, and not as a consequence of a rotation of the pulley in the first direction of rotation.
In tal modo, l’apparecchiatura permette di sfruttare il moto relativo del tirante in entrambi i versi, senza danneggiare i singoli generatori. In this way, the equipment allows to exploit the relative motion of the tie rod in both directions, without damaging the individual generators.
Vantaggiosamente, il corpo galleggiante comprende almeno una superficie idrodinamica configurata per amplificare e stabilizzare l’oscillazione del corpo galleggiante lungo la direzione sostanzialmente verticale. Advantageously, the floating body comprises at least one hydrodynamic surface configured to amplify and stabilize the oscillation of the floating body along the substantially vertical direction.
In particolare, il contrappeso è provvisto di almeno un elemento elastico di guida atto ad impedire che il contrappeso urti le pareti interne del corpo galleggiante durante il moto oscillatorio verticale del corpo galleggiante stesso. In particular, the counterweight is provided with at least one elastic guide element adapted to prevent the counterweight from striking the internal walls of the floating body during the vertical oscillatory motion of the floating body itself.
Vantaggiosamente, il contrappeso comprende un accumulatore di energia atto ad immagazzinare l’energia elettrica prodotta dal generatore di corrente elettrica. Advantageously, the counterweight comprises an energy accumulator suitable for storing the electricity produced by the electric current generator.
In tal modo, l’accumulatore di energia funge esso stesso da contrappeso. In this way, the energy accumulator itself acts as a counterweight.
Vantaggiosamente, il tirante comprende uno smorzatore atto ad impedire che un’eccessiva tensione su il tirante stesso possa provocare danni all’apparecchiatura. Advantageously, the tie rod comprises a damper designed to prevent excessive tension on the tie rod itself from causing damage to the equipment.
In particolare, lo smorzatore comprende: In particular, the damper includes:
� un cilindro avente una parete di fondo, una parete di testa e pareti laterali che definiscono una camera di smorzamento avente una superficie laterale interna; A cylinder having a bottom wall, a head wall and side walls defining a damping chamber having an internal side surface;
� un pistone avente una prima faccia ed una seconda faccia opposte tra loro e atte a scorrere internamente alla camera di smorzamento lungo la superficie laterale interna, in modo da definire una prima ed una seconda camera tra loro separate, detto pistone essendo atto a compiere una corsa di andata A tra un primo punto morto PMI in corrispondenza della parete di fondo, verso un secondo punto morto PMS in corrispondenza della parete di testa, e una corsa di ritorno B tra il secondo punto morto PMS e il primo punto morto PMI; A piston having a first face and a second face opposite each other and able to slide inside the damping chamber along the internal lateral surface, so as to define a first and a second chamber separated from each other, said piston being able to perform a forward stroke A between a first dead center PMI at the back wall, towards a second dead center PMS at the head wall, and a return stroke B between the second dead center PMS and the first dead center PMI;
� un albero solidale al pistone che si estende esternamente oltre la parete di testa del cilindro in modo da definire una estremità di azionamento esterna; A shaft integral with the piston which extends externally beyond the cylinder head wall so as to define an external drive end;
� un fluido smorzante contenuto nella camera di smorzamento; � a damping fluid contained in the damping chamber;
� una pluralità di fori permanenti atti a mettere in comunicazione permanente la prima e la seconda camera permettendo il trafilamento del fluido smorzante; A plurality of permanent holes designed to put the first and second chambers in permanent communication, allowing the damping fluid to leak;
� una pluralità di aperture che si estendono dalla prima faccia alla seconda faccia del pistone; A plurality of openings extending from the first face to the second face of the piston;
In particolare, la pluralità di aperture è associata ad una pluralità di elementi a tappo girevolmente connessi mediante mezzi di connessione sulla prima faccia o sulla seconda faccia del pistone, in modo tale che gli elementi a tappo passino spontaneamente da una configurazione chiusa C, in cui chiudono le aperture e consentono il trafilamento del fluido smorzante tra la prima e la seconda camera, solo attraverso la pluralità di fori permanenti, in modo da contrastare il moto del pistone verso il secondo punto morto PMS, ad una configurazione aperta D, in cui aprono le aperture e consentono il libero passaggio del fluido tra la prima e la seconda camera favorendo il moto nel ritorno verso il primo punto morto PMI. In particular, the plurality of openings is associated with a plurality of plug elements rotatably connected by connection means on the first or second face of the piston, so that the plug elements spontaneously pass from a closed configuration C, in which close the openings and allow the damping fluid to leak between the first and second chamber, only through the plurality of permanent holes, so as to oppose the motion of the piston towards the second dead center TDC, to an open configuration D, in which they open the openings and allow the free passage of the fluid between the first and the second chamber, favoring the motion in the return towards the first dead center PMI.
Vantaggiosamente, è possibile calibrare la rigidezza dello smorzatore in modo tale che lo smorzatore entri in funzione solo per tensioni sul tirante maggiori di un predeterminato valore. In particolare, il predeterminato valore è quello per cui il tirante, invece di scorrere sulla puleggia, la tira a sé rischiando di romperla. Advantageously, it is possible to calibrate the stiffness of the damper in such a way that the damper operates only for tensions on the tie rod greater than a predetermined value. In particular, the predetermined value is that for which the tie rod, instead of sliding on the pulley, pulls it towards itself, risking breaking it.
In particolare, lo smorzatore comprende inoltre un gruppo generatore comprendente: In particular, the damper further comprises a generator unit comprising:
� una cremagliera solidale all’albero esternamente alla parete di testa del cilindro; � a rack integral with the shaft outside the cylinder head wall;
� un generatore di energia elettrica avente uno statore solidale alla parete di testa, ed una porzione mobile atta ad ingranare con la cremagliera e a portare in rotazione un rotore del generatore rispetto allo statore. An electric power generator having a stator integral with the head wall, and a movable portion adapted to mesh with the rack and to rotate a rotor of the generator with respect to the stator.
In tal modo è possibile accumulare energia elettrica anche dalle oscillazioni orizzontali del tirante e non solamente dalle oscillazioni verticali dovute al moto ondoso. In particolare, è possibile accumulare energia tutte le volte che lo smorzatore entra in azione. In this way it is possible to accumulate electrical energy also from the horizontal oscillations of the tie rod and not only from the vertical oscillations due to the wave motion. In particular, it is possible to accumulate energy every time the damper is activated.
Vantaggiosamente, è previsto un secondo tirante atto a connettere un secondo telaio esterno al contrappeso. Inoltre, il corpo galleggiante comprende una seconda puleggia con asse solidale al corpo galleggiante, detta seconda puleggia essendo atta ad impegnare il secondo tirante in modo tale che, quando il corpo galleggiante oscilla lungo la suddetta direzione sostanzialmente verticale e il contrappeso mantiene invece sostanzialmente la propria posizione per inerzia, il secondo tirante scorre sulla seconda puleggia portandola in rotazione e azionando un secondo generatore di corrente elettrica. Advantageously, a second tie rod is provided for connecting a second external frame to the counterweight. Furthermore, the floating body comprises a second pulley with axis integral with the floating body, said second pulley being able to engage the second tie rod in such a way that, when the floating body swings along the aforementioned substantially vertical direction and the counterweight, on the other hand, substantially maintains its own position by inertia, the second tie rod slides on the second pulley bringing it into rotation and activating a second electric current generator.
Alternativamente, sono previsti due contrappesi, ciascuno dei quali è connesso ad un tirante che scorre su una puleggia. Alternatively, two counterweights are provided, each of which is connected to a tie rod which slides on a pulley.
Tale soluzione realizzativa risulta particolarmente adatta per l’utilizzo dell’apparecchiatura in un piccolo canale o su un angolo di una banchina. Infatti, connettendo i due tiranti a due telai fissi e opposti fra loro è possibile rendere più stabile la posizione del corpo galleggiante, evitando che esso si sposti e/o vada a sbattere contro il telaio per effetto del moto ondoso. Inoltre, tale soluzione permette una maggiore accumulazione di energia, grazie al fatto di avere due pulegge connesse ai generatori di energia elettrica. This construction solution is particularly suitable for the use of the equipment in a small channel or on a corner of a quay. In fact, by connecting the two tie rods to two fixed and opposite frames, it is possible to make the position of the floating body more stable, preventing it from moving and / or crashing against the frame due to wave motion. Furthermore, this solution allows a greater accumulation of energy, thanks to the fact of having two pulleys connected to the electric power generators.
Vantaggiosamente, in caso che il telaio sia costituito da un’imbarcazione in movimento, il corpo galleggiante ha forma idrodinamica tale da minimizzare la resistenza prodotta dall’interazione del corpo galleggiante con l’acqua. Advantageously, in the event that the frame consists of a moving boat, the floating body has a hydrodynamic shape such as to minimize the resistance produced by the interaction of the floating body with the water.
In particolare, è possibile regolare la lunghezza del tirante, in modo tale da trovare la distanza idrodinamicamente ottimale a cui è vantaggioso che il corpo galleggiante si trovi rispetto all’imbarcazione. È anche possibile accorciare molto la lunghezza del tirante, portando il corpo galleggiante quasi a ridosso dell’imbarcazione. In tal caso, il corpo galleggiante può avere forma tale da costituire una sorta di “boat tail” dell’imbarcazione. In particular, it is possible to adjust the length of the tie rod, in such a way as to find the hydrodynamically optimal distance at which it is advantageous for the floating body to be with respect to the boat. It is also possible to significantly shorten the length of the tie rod, bringing the floating body almost close to the boat. In this case, the floating body can have a shape such as to constitute a sort of "boat tail" of the boat.
Vantaggiosamente, il corpo galleggiante è configurato per navigare autonomamente, e il tirante può essere rimosso in modo che il corpo galleggiante navighi utilizzando almeno in parte l’energia accumulata dal dispositivo generatore di corrente elettrica. Advantageously, the floating body is configured to navigate autonomously, and the tie rod can be removed so that the floating body navigates using at least part of the energy accumulated by the electrical current generator device.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e/o vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiari con la descrizione che segue di alcune sue forme realizzative, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui: Further characteristics and / or advantages of the present invention will become clearer with the following description of some of its embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:
� la figura 1 mostra, in sezione, una prima forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica secondo l’invenzione; Figure 1 shows, in section, a first embodiment of the electrical energy production equipment according to the invention;
� la figura 2 mostra, in sezione, una seconda forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica secondo l’invenzione; Figure 2 shows, in section, a second embodiment of the electrical energy production equipment according to the invention;
� la figura 3A mostra, in una vista prospettica, un dettaglio della forma realizzativa di figura 1; Figure 3A shows, in a perspective view, a detail of the embodiment of Figure 1;
� la figura 3B mostra, in una vista prospettica, un dettaglio di una forma realizzativa alternativa a quella di figura 1, in cui sono previsti due generatori di energia elettrica; Figure 3B shows, in a perspective view, a detail of an alternative embodiment to that of Figure 1, in which two electric power generators are provided;
� la figura 4 mostra in sezione una variante realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica, secondo l’invenzione, che utilizza come telaio la poppa di un’imbarcazione; � la figura 5 mostra in sezione una variante della forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica, in cui il corpo galleggiante può essere configurato per navigare autonomamente; Figure 4 shows in section a variant of the electrical energy production equipment, according to the invention, which uses the stern of a boat as a frame; Figure 5 shows in section a variant of the embodiment of the electrical energy production equipment, in which the floating body can be configured to navigate autonomously;
� la figura 6 mostra in sezione una variante della forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica di figura 4, in cui sono previsti alcuni componenti aggiuntivi; Figure 6 shows in section a variant of the embodiment of the electrical energy production equipment of figure 4, in which some additional components are provided;
� la figura 7 mostra, in una vista prospettica, uno spaccato dello smorzatore della forma realizzativa di figura 6; Figure 7 shows, in a perspective view, a cross section of the damper of the embodiment of Figure 6;
� la figura 8 mostra, in una vista prospettica, una forma realizzativa alternativa dell’invenzione in cui lo smorzatore comprende un gruppo generatore di energia elettrica; Figure 8 shows, in a perspective view, an alternative embodiment of the invention in which the damper includes an electric power generator unit;
� la figura 9 mostra in sezione una variante della forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica di figura 1, in cui è prevista la presenza di un doppio tirante; Figure 9 shows in section a variant of the embodiment of the electrical energy production equipment of figure 1, in which the presence of a double tie rod is provided;
� la figura 10 mostra in prospettiva la variante realizzativa di figura 9 in cui vengono utilizzati come telai una banchina e un pontile galleggiante; � la figura 11 mostra in prospettiva una variante realizzativa in cui il corpo galleggiante è utilizzato come galleggiante di un pontile, o “dock finger”, per l’attracco di imbarcazioni. Figure 10 shows in perspective the variant embodiment of Figure 9 in which a quay and a floating dock are used as frames; Figure 11 shows in perspective an embodiment variant in which the floating body is used as a float of a jetty, or "dock finger", for mooring boats.
Descrizione delle forme realizzative preferite Con riferimento alla figura 1, una prima forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica 100, secondo l’invenzione, comprende un corpo galleggiante 110, almeno parzialmente immerso in acqua, atto ad oscillare lungo una direzione sostanzialmente verticale per effetto del moto ondoso a cui viene sottoposto. Description of the preferred embodiments With reference to Figure 1, a first embodiment of the electrical energy production apparatus 100, according to the invention, comprises a floating body 110, at least partially immersed in water, capable of oscillating along a substantially vertical direction due to the wave motion to which it is subjected.
L’apparecchiatura 100 comprende poi un tirante 120 che connette un telaio esterno 200 ad un contrappeso 140 interno al corpo galleggiante 110, in modo tale da poter effettuare un moto relativo rispetto al corpo galleggiante stesso. In particolare, il telaio può essere fisso, ad esempio la banchina di un molo, oppure mobile, ad esempio un’imbarcazione a vela. The apparatus 100 then comprises a tie rod 120 which connects an external frame 200 to a counterweight 140 inside the floating body 110, in such a way as to be able to perform a relative motion with respect to the floating body itself. In particular, the frame can be fixed, for example the quay of a pier, or mobile, for example a sailing boat.
Il corpo galleggiante 110 comprende una puleggia 115, con asse solidale al corpo galleggiante stesso, sulla quale scorre il tirante 120, in modo tale che, quando il corpo galleggiante 110 oscilla verticalmente, il contrappeso 140 mantiene invece sostanzialmente la propria posizione per inerzia. Questo comporta uno scorrimento del tirante 120 sulla puleggia 115, che per attrito viene portata in rotazione, comportando l’azionamento di un generatore di corrente elettrica 130. The floating body 110 comprises a pulley 115, with axis integral with the floating body itself, on which the tie rod 120 slides, so that, when the floating body 110 oscillates vertically, the counterweight 140 instead substantially maintains its position by inertia. This involves a sliding of the tie rod 120 on the pulley 115, which by friction is brought into rotation, resulting in the operation of an electric current generator 130.
In particolare, come visibile in figura 1, quando il corpo galleggiante 110 si muove verso l’alto e il contrappeso 140 mantiene per inerzia la propria posizione, il tirante 120 scorre sulla puleggia 115, facendola ruotare in senso antiorario. In particular, as visible in figure 1, when the floating body 110 moves upwards and the counterweight 140 maintains its position by inertia, the tie rod 120 slides on the pulley 115, causing it to rotate counterclockwise.
Per permettere questo scorrimento, mantenendo al contempo la posizione orizzontale del corpo galleggiante 110, il tirante 120 deve aumentare la propria lunghezza. Questo è possibile mediante un elemento elastico 150, ad esempio una molla o una porzione elastica del tirante stesso. Tale elemento elastico 150, inoltre, produce una forza di richiamo che mantiene costantemente in tensione il tirante 120. In particolare, la forza di richiamo permette al tirante 120 di rimanere in tensione quando il corpo galleggiante 110 si muove nuovamente verso il basso. In questa fase, infatti, il tirante tenderebbe a piegarsi su se stesso. La forza di richiamo, invece, permette che il tirante 120 rimanga in tensione e scorra sulla puleggia 115 in direzione opposta a quanto fatto nella fase precedente, facendola ruotare in senso orario. To allow this sliding, while maintaining the horizontal position of the floating body 110, the tie rod 120 must increase its length. This is possible by means of an elastic element 150, for example a spring or an elastic portion of the tie rod itself. Moreover, this elastic element 150 produces a return force which keeps the tie rod 120 constantly under tension. In particular, the return force allows the tie rod 120 to remain under tension when the floating body 110 moves downwards again. In this phase, in fact, the tie rod would tend to bend on itself. The return force, on the other hand, allows the tie rod 120 to remain under tension and to slide on the pulley 115 in the opposite direction to what was done in the previous step, causing it to rotate clockwise.
Per evitare che il contrappeso 140 urti le pareti interne del corpo galleggiante 110 durante il moto relativo fra i due, sono previsti due elementi elastici di guida 141 che limitano l’oscillazione laterale relativa del contrappeso 140 rispetto al corpo galleggiante stesso. To prevent the counterweight 140 from hitting the internal walls of the floating body 110 during the relative motion between the two, two elastic guide elements 141 are provided which limit the relative lateral oscillation of the counterweight 140 with respect to the floating body itself.
L’apparecchiatura di produzione di energia elettrica 100, secondo l’invenzione, fornisce il grande vantaggio di non esporre i meccanismi e le parti metalliche all’azione corrosiva dell’acqua di mare e delle intemperie. In tal modo, l’apparecchiatura 100 risulta più affidabile ed economica rispetto alle apparecchiature di tecnica nota, in quanto non necessita di una continua manutenzione, pulizia e ricambio di componenti, per arginare gli effetti dannosi dati dall’ambiente salino e pieno di microorganismi animali e vegetali. The electrical energy production equipment 100, according to the invention, provides the great advantage of not exposing the mechanisms and metal parts to the corrosive action of sea water and bad weather. In this way, the apparatus 100 is more reliable and economical than the apparatus of the known art, as it does not require continuous maintenance, cleaning and replacement of components, to stem the harmful effects given by the saline environment full of animal microorganisms. and vegetables.
Con riferimento alla figura 2, una seconda forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica 100, secondo l’invenzione, prevede che il corpo galleggiante 110 sia utilizzato come boa, e che il tirante 120 sia ancorato sul fondale marino. With reference to Figure 2, a second embodiment of the electrical energy production equipment 100, according to the invention, provides that the floating body 110 is used as a buoy, and that the tie rod 120 is anchored on the seabed.
Come visibile in figura 2, tale soluzione vantaggiosamente può prevedere la presenza di un foro passante 145 nel contrappeso 140, che permette il passaggio del tirante 120, che poi fuoriesce all’esterno passando dalla base del corpo galleggiante 110 e va ad ancorarsi sul fondale marino che funge da telaio 200. In tal modo, l’apparecchiatura 100 può essere utilizzata anche in assenza di telai, fissi o mobili, al di sopra del livello del mare. As can be seen in figure 2, this solution can advantageously provide for the presence of a through hole 145 in the counterweight 140, which allows the passage of the tie rod 120, which then emerges outside passing from the base of the floating body 110 and anchors itself on the seabed. which acts as a frame 200. In this way, the apparatus 100 can be used even in the absence of frames, fixed or mobile, above the sea level.
Con riferimento alla figura 3A, il generatore di corrente elettrica 130 è connesso alla puleggia 115 tramite una ruota libera 131, che permette l’azionamento del generatore 130 solo quando la puleggia 115 ruota in un primo verso di rotazione, e non quando ruota nel verso opposto. Tale soluzione è essenziale per dare continuità di rotazione al generatore 130. A tal fine può essere inoltre previsto un volano atto a mantenere in rotazione il generatore 130 per inerzia, anche quando la puleggia 115 ruota in verso opposto al primo verso di rotazione. Il generatore 130 può inoltre essere provvisto di un moltiplicatore di giri integrato. With reference to Figure 3A, the electric current generator 130 is connected to the pulley 115 by means of a free wheel 131, which allows the generator 130 to be activated only when the pulley 115 rotates in a first direction of rotation, and not when it rotates in the direction opposite to. This solution is essential for giving continuity of rotation to the generator 130. For this purpose, a flywheel can also be provided for keeping the generator 130 in rotation by inertia, even when the pulley 115 rotates in the opposite direction to the first direction of rotation. The generator 130 can also be provided with an integrated speed multiplier.
Con riferimento alla figura 3B, in una possibile forma realizzativa, è previsto inoltre un generatore di corrente elettrica ausiliario 135 connesso anch’esso alla puleggia 115 tramite una ruota libera ausiliaria 136, la quale permette l’azionamento del generatore ausiliario 135 solo quando la puleggia 115 ruota nel senso opposto al primo verso di rotazione citato in precedenza. In tal modo, quindi, l’energia motrice della puleggia 115 viene sfruttata in entrambi i sensi di rotazione, alternando l’azionamento del generatore 130 e del generatore ausiliario 135 mediante le ruote libere 131 e 136. With reference to Figure 3B, in a possible embodiment, an auxiliary electric current generator 135 is also provided, also connected to the pulley 115 by means of an auxiliary free wheel 136, which allows the auxiliary generator 135 to be activated only when the pulley 115 rotates in the opposite direction to the first direction of rotation mentioned above. In this way, therefore, the driving energy of the pulley 115 is exploited in both directions of rotation, alternating the operation of the generator 130 and the auxiliary generator 135 by means of the free wheels 131 and 136.
L’energia prodotta dal generatore 130 e, eventualmente, dal generatore ausiliario 135 viene immagazzinata all’interno di un accumulatore di energia elettrica posto internamente al copro galleggiante 110. Vantaggiosamente tale accumulatore di energia elettrica funge esso stesso da contrappeso 140. In tal modo, quindi, il peso dell’accumulatore di energia non ha più lo svantaggio di aumentare l’inerzia dell’apparecchiatura 100, in quanto va a sostituire un componente, il contrappeso 140, che sarebbe comunque necessario. The energy produced by the generator 130 and, possibly, by the auxiliary generator 135 is stored inside an electric energy accumulator placed inside the floating body 110. Advantageously, this electric energy accumulator acts itself as a counterweight 140. In this way, therefore, the weight of the energy accumulator no longer has the disadvantage of increasing the inertia of the apparatus 100, since it replaces a component, the counterweight 140, which would in any case be necessary.
Con riferimento alla figura 4, una forma realizzativa dell’apparecchiatura di produzione di energia elettrica 100, secondo l’invenzione, prevede che il telaio 200 sia un’imbarcazione, in particolare un’imbarcazione a vela. With reference to Figure 4, an embodiment of the electrical energy production equipment 100, according to the invention, provides that the frame 200 is a boat, in particular a sailing boat.
Durante il moto dell’imbarcazione 200, l’apparecchiatura 100 viene trascinata mediante il tirante 120 e il corpo galleggiante 110 è sottoposto ad una resistenza d’attrito provocata dalla velocità relativa con cui l’acqua investe il corpo galleggiante stesso. Per tale motivo, in tale forma realizzativa, il corpo galleggiante 110 ha la particolare forma idrodinamica mostrata in figura 3, ovvero una forma sostanzialmente assimilabile a quella di una deriva. During the motion of the boat 200, the equipment 100 is dragged by the tie rod 120 and the floating body 110 is subjected to a frictional resistance caused by the relative speed with which the water hits the floating body itself. For this reason, in this embodiment, the floating body 110 has the particular hydrodynamic shape shown in Figure 3, ie a shape substantially similar to that of a drift.
Tuttavia, la forma idrodinamica del corpo galleggiante 110 può differire a seconda delle esigenze e della distanza a cui viene posta l’apparecchiatura 100 rispetto all’imbarcazione 200. Tale distanza è regolabile, ad esempio, mediante il verricello 210, il quale può ridurre o aumentare la lunghezza della porzione di tirante 120 che non è avvolta sul verricello stesso. However, the hydrodynamic shape of the floating body 110 can differ according to the needs and the distance at which the apparatus 100 is placed with respect to the boat 200. This distance is adjustable, for example, by means of the winch 210, which can reduce or increasing the length of the tie rod portion 120 which is not wound on the winch itself.
In particolare, ponendo l’apparecchiatura 100 dentro la scia dell’imbarcazione 200 ad una distanza predeterminata, il corpo galleggiante 110 può fungere da “boat tail”, riducendo la larghezza della scia dell’imbarcazione stessa. In tal caso, modificando adeguatamente la forma idrodinamica del corpo galleggiante 110, l’apparecchiatura 100, anziché aumentare la resistenza complessiva dell’imbarcazione 200, potrebbe addirittura ridurla. In particular, by placing the equipment 100 inside the wake of the boat 200 at a predetermined distance, the floating body 110 can act as a "boat tail", reducing the width of the boat's wake. In this case, by adequately modifying the hydrodynamic shape of the floating body 110, the equipment 100, instead of increasing the overall resistance of the boat 200, could even reduce it.
Nella forma realizzativa di figura 4, inoltre, il foro di accesso attraverso cui il tirante 120 entra nel corpo galleggiante 110 è provvisto di una guaina ermetica 112 atta a ridurre l’entrata di liquidi all’interno del corpo galleggiante stesso. Tale guaina ermetica 112 può essere utilizzata in tutte le forme realizzative dell’apparecchiatura 100, ma risulta particolarmente utile quando l’apparecchiatura 100 viene investita in velocità dall’acqua di mare, in quanto, in tal caso, è sia più probabile sia più dannosa l’entrata di acqua di mare all’interno del corpo galleggiante 110. È, infatti, presumibile che, per effetto della resistenza di attrito dell’acqua, il corpo galleggiante 110 effettui oscillazioni che possono portare il foro di accesso del tirante 120 al di sotto del livello del mare. In tal caso, l’acqua potrebbe penetrare all’interno del corpo galleggiante 110 e accumularsi sul fondo. A lungo andare, questo fenomeno potrebbe aumentare la salinità dell’ambiente interno, e addirittura permettere la generazione di microorganismi vegetali o animali all’interno del corpo 110. In the embodiment of figure 4, moreover, the access hole through which the tie rod 120 enters the floating body 110 is provided with a hermetic sheath 112 designed to reduce the entry of liquids inside the floating body itself. This hermetic sheath 112 can be used in all the embodiments of the apparatus 100, but it is particularly useful when the apparatus 100 is hit in speed by sea water, since, in this case, it is both more probable and more harmful. the entry of sea water into the floating body 110. It is, in fact, presumable that, due to the friction resistance of the water, the floating body 110 will effect oscillations which can bring the access hole of the tie rod 120 beyond below sea level. In this case, the water could penetrate inside the floating body 110 and accumulate on the bottom. In the long run, this phenomenon could increase the salinity of the internal environment, and even allow the generation of plant or animal microorganisms within the body 110.
Per il motivo sopra detto, la molla 150 è racchiusa ermeticamente all’interno di un contenitore 151 che ne impedisce il contatto con l’ambiente marino. Alternativamente, la molla 150 potrebbe essere rivestita in materiale plastico isolante. Analogamente a quanto detto per il corpo galleggiante 110, anche il contenitore 110 può essere provvisto di guaine ermetiche in corrispondenza dei fori di passaggio del tirante 120. For the aforementioned reason, the spring 150 is hermetically enclosed within a container 151 which prevents it from coming into contact with the marine environment. Alternatively, the spring 150 could be coated with insulating plastic material. Similarly to what has been said for the floating body 110, also the container 110 can be provided with hermetic sheaths in correspondence with the passage holes of the tie rod 120.
Con riferimento alla figura 5, il corpo galleggiante 110 può essere configurato per navigare autonomamente, fungendo da tender. In tal caso, il tirante 120 può essere rimosso e l’apparecchiatura 100 può navigare utilizzando, ad esempio, un motore elettrico 180 posto sul corpo galleggiante 110, e sfruttando l’energia accumulata dal generatore 130. With reference to Figure 5, the floating body 110 can be configured to navigate autonomously, acting as a tender. In this case, the tie rod 120 can be removed and the equipment 100 can navigate using, for example, an electric motor 180 placed on the floating body 110, and exploiting the energy accumulated by the generator 130.
Con riferimento alla figura 6, una forma realizzativa alternativa dell’apparecchiatura 100 prevede la presenza di una puleggia ausiliaria 116 configurata per far sì che la direzione di entrata del tirante 120 nel foro di accesso del corpo galleggiante 110 si mantenga sostanzialmente parallela alla guaina ermetica 112, qualunque sia la distanza tra il corpo galleggiante 110 e l’imbarcazione 200 e qualunque sia l’altezza del verricello 210. In tal modo si evita che la guaina 112 venga usurata e/o deformata a causa dell’attrito con il tirante 120, riducendo la propria azione isolante. With reference to Figure 6, an alternative embodiment of the apparatus 100 provides for the presence of an auxiliary pulley 116 configured to ensure that the direction of entry of the tie rod 120 into the access hole of the floating body 110 remains substantially parallel to the hermetic sheath 112 , whatever the distance between the floating body 110 and the boat 200 and whatever the height of the winch 210 is. This prevents the sheath 112 from being worn and / or deformed due to friction with the tie rod 120, reducing its insulating action.
Inoltre, in tale forma realizzativa, è prevista una camera di accesso 113 atta a ridurre l’entrata di liquidi all’interno del corpo galleggiante 110. In particolare, la camera di accesso 113 è configurata in modo tale che la porzione di tirante 120 bagnata dall’acqua di mare non penetri mai, durante l’oscillazione, all’interno del corpo galleggiante 110. In tal modo si evita che anche eventuali gocce presenti sul tirante 120, o all’interno di esso se non è realizzato in materiale impermeabile, penetrino all’interno del corpo galleggiante 110. In tal caso, può essere prevista una ulteriore guaina ermetica 112 anche in corrispondenza del foro interno della camera di accesso 112. Furthermore, in this embodiment, an access chamber 113 is provided which is adapted to reduce the entry of liquids into the floating body 110. In particular, the access chamber 113 is configured in such a way that the tie rod portion 120 wet from the sea water never penetrates, during the oscillation, inside the floating body 110. In this way it is avoided that even any drops present on the tie rod 120, or inside it if it is not made of waterproof material, penetrate inside the floating body 110. In this case, a further hermetic sheath 112 can also be provided in correspondence with the internal hole of the access chamber 112.
Il corpo galleggiante 100 può inoltre comprendere almeno una superficie idrodinamica 118, ad esempio un’aletta, configurata per amplificare e regolarizzare l’oscillazione verticale del corpo galleggiante stesso. The floating body 100 can also comprise at least one hydrodynamic surface 118, for example a fin, configured to amplify and regularize the vertical oscillation of the floating body itself.
Vantaggiosamente, l’apparecchiatura di produzione di energia elettrica 100, secondo la presente invenzione, può inoltre comprendere uno smorzatore 160 atto ad impedire che un’eccessiva tensione sul tirante 120 possa provocare danni all’apparecchiatura stessa. In particolare, poiché per mantenere l'aderenza senza strisciamento il tirante 120 viene tipicamente avvolto attorno alla puleggia 115 con almeno un giro, un forte strattone al tirante 120 potrebbe rompere il supporto che connette la puleggia 115 al corpo galleggiante 110, rendendo inutilizzabile l’intera apparecchiatura 100. Advantageously, the electrical energy production equipment 100, according to the present invention, can also comprise a damper 160 designed to prevent excessive tension on the tie rod 120 from causing damage to the equipment itself. In particular, since in order to maintain adhesion without sliding the tie rod 120 is typically wrapped around the pulley 115 with at least one turn, a strong tug on the tie rod 120 could break the support which connects the pulley 115 to the floating body 110, rendering the whole equipment 100.
In particolare, la rigidezza dello smorzatore 160 va calibrata in modo tale che lo smorzatore 160 entri in funzione solo per tensioni sul tirante maggiori di un predeterminato valore. In particolare, il predeterminato valore è quello per cui il tirante 120, invece di scorrere sulla puleggia 115, la tira a sé rischiando di romperla. In particular, the stiffness of the damper 160 must be calibrated in such a way that the damper 160 only comes into operation for tensions on the tie rod greater than a predetermined value. In particular, the predetermined value is that for which the tie rod 120, instead of sliding on the pulley 115, pulls it towards itself, risking breaking it.
In particolare, con riferimento alla figura 7, lo smorzatore 160 comprende un cilindro 10 con una parete di fondo 11, una parete di testa 12 e pareti laterali 13 che definiscono una camera di smorzamento 15 con una superficie laterale interna 16 atta a contenere un fluido smorzante 17. All’interno della camera di smorzamento 15 scorre, lungo la superficie laterale interna 16, un pistone 20 con una prima faccia 20a rivolta verso la parete di testa 12, ed una seconda faccia 20b opposta alla prima faccia 20a. In particolare, il pistone 20 definisce una prima camera 21 ed una seconda camera 22 tra loro separate, ed è solidale ad una estremità 26’ di un albero 25 che si estende oltre la parete di testa 12 del cilindro 10 in modo da definire una estremità di azionamento esterna 36, opposta rispetto all’estremità 26’ solidale al pistone 20. In particular, with reference to Figure 7, the damper 160 comprises a cylinder 10 with a bottom wall 11, a head wall 12 and side walls 13 which define a damping chamber 15 with an internal side surface 16 suitable for containing a fluid damper 17. Inside the damping chamber 15 slides, along the internal lateral surface 16, a piston 20 with a first face 20a facing the head wall 12, and a second face 20b opposite the first face 20a. In particular, the piston 20 defines a first chamber 21 and a second chamber 22 separated from each other, and is integral with an end 26 'of a shaft 25 which extends beyond the head wall 12 of the cylinder 10 so as to define an end of external actuation 36, opposite to the end 26 'integral with the piston 20.
Secondo il principio di funzionamento, il pistone 20 è atto a compiere una corsa di andata A, tra un primo punto morto PMI in corrispondenza della parete di fondo 11, verso un secondo punto morto PMS in corrispondenza della parete di testa 12, e una corsa di ritorno B tra il secondo punto morto PMS e il primo punto morto PMI. According to the operating principle, the piston 20 is able to perform a forward stroke A, between a first dead center PMI at the bottom wall 11, towards a second dead center PMS at the head wall 12, and a stroke return B between the second dead center PMS and the first dead center PMI.
Più in particolare, il pistone 20 comprende una pluralità di fori permanenti 33 che si estendono dalla prima faccia 20a alla seconda faccia 20b, atti a mettere in comunicazione permanente la prima camera 21 e la seconda camera 22 permettendo il trafilamento del fluido smorzante 17 durante la corsa di andata A e la corsa di ritorno B del pistone 20. Inoltre, il pistone 20 comprende una pluralità di aperture 26 associate ciascuna ad una pluralità di elementi a tappo 37 girevolmente connessi mediante mezzi di connessione 40, su una faccia del pistone 20 in corrispondenza delle aperture 26. In alternativa, possono essere previsti elementi a tappo che chiudono più aperture 26. In particolare, i mezzi di connessione 40 consentono la rotazione di ciascun elemento a tappo 37 secondo un asse di rotazione parallelo ad una prima faccia 20a o seconda faccia 20b del pistone 20. More specifically, the piston 20 comprises a plurality of permanent holes 33 extending from the first face 20a to the second face 20b, adapted to put the first chamber 21 and the second chamber 22 in permanent communication, allowing the damping fluid 17 to leak during the the outward stroke A and the return stroke B of the piston 20. Furthermore, the piston 20 comprises a plurality of openings 26 each associated with a plurality of plug elements 37 rotatably connected by connection means 40, on one face of the piston 20 in correspondence of the openings 26. Alternatively, plug elements can be provided which close several openings 26. In particular, the connection means 40 allow the rotation of each plug element 37 according to a rotation axis parallel to a first face 20a or a second face face 20b of piston 20.
Vantaggiosamente, con riferimento alla figura 8, lo smorzatore 160 comprende inoltre un gruppo generatore 170 comprendente una cremagliera 171, solidale all’albero 25 esternamente alla parete di testa 12 del cilindro 13, e quattro generatori di energia elettrica 172 aventi ciascuno uno statore solidale alla parete di testa 12 ed una porzione mobile 173 atta ad ingranare con la cremagliera 171 e a portare in rotazione un rotore del generatore 172 rispetto allo statore. In tal modo è possibile accumulare energia elettrica anche dalle oscillazioni orizzontali del tirante e non solamente dalle oscillazioni verticali dovute al moto ondoso. In particolare, è possibile accumulare energia tutte le volte che lo smorzatore 160 entra in azione. Advantageously, with reference to Figure 8, the damper 160 further comprises a generator unit 170 comprising a rack 171, integral with the shaft 25 externally to the head wall 12 of the cylinder 13, and four electric power generators 172 each having a stator integral with the head wall 12 and a movable portion 173 adapted to mesh with the rack 171 and to rotate a rotor of the generator 172 with respect to the stator. In this way it is possible to accumulate electrical energy also from the horizontal oscillations of the tie rod and not only from the vertical oscillations due to the wave motion. In particular, it is possible to accumulate energy whenever the damper 160 is activated.
Con riferimento alla figura 9, una forma realizzativa dell’apparecchiatura 100, alternativa a quella di figura 1, prevede un secondo tirante 120’ atto a connettere un secondo telaio esterno 200’ al contrappeso 140. In tale soluzione, il corpo galleggiante 110 comprende una seconda puleggia 115’, anch’essa con asse solidale al corpo galleggiante 110 e atta ad impegnare il tirante 120’ in maniera del tutto analoga a quanto fa la puleggia 115 con il tirante 120. Dunque, quando il corpo galleggiante 110 oscilla verticalmente, vengono poste in rotazione alternata sia la puleggia 115 che la seconda puleggia 115’. Analogamente a quanto detto in precedenza per la puleggia 115, anche alla puleggia 115’ possono essere collegati due generatori 130’ e 135’, selettivamente azionati mediante due ruote libere 131’ e 136’. With reference to Figure 9, an embodiment of the apparatus 100, alternative to that of Figure 1, provides a second tie rod 120 'adapted to connect a second external frame 200' to the counterweight 140. In this solution, the floating body 110 comprises a second pulley 115 ', also with an axis integral with the floating body 110 and capable of engaging the tie rod 120' in a completely similar way to what pulley 115 does with the tie rod 120. Therefore, when the floating body 110 oscillates vertically, both pulley 115 and second pulley 115 'are placed in alternating rotation. Similarly to what was said previously for pulley 115, two generators 130 'and 135' can also be connected to pulley 115 ', selectively operated by two free wheels 131' and 136 '.
Con riferimento alla figura 10, la soluzione di figura 9 risulta particolarmente adatta in caso che l’apparecchiatura 100 venga utilizzata da ferma, fissata, ad esempio, alla banchina di un molo. In tale situazione, infatti, i telai 200 e 200’ possono corrispondere a due punti sostanzialmente opposti della banchina, facendo sì che i tiranti 120 e 120’ generino due tensioni opposte. Questo permette che l’apparecchiatura 100 rimanga sostanzialmente in equilibrio orizzontale, evitando che il corpo galleggiante 110 vada a sbattere contro la banchina stessa per effetto del moto ondoso. Inoltre, tale soluzione aumenta l’efficienza complessiva dell’apparecchiatura 100, in quanto raccoglie maggiore energia dal moto ondoso. With reference to Figure 10, the solution of Figure 9 is particularly suitable in the event that the equipment 100 is used at a standstill, fixed, for example, to the quay of a pier. In this situation, in fact, the frames 200 and 200 'can correspond to two substantially opposite points of the quay, causing the tie rods 120 and 120' to generate two opposite tensions. This allows the equipment 100 to remain substantially in horizontal equilibrium, preventing the floating body 110 from bumping into the dock itself due to the effect of the wave motion. Furthermore, this solution increases the overall efficiency of the equipment 100, as it collects more energy from the wave motion.
Con riferimento alla figura 11, una forma realizzativa dell’apparecchiatura 100 prevede che il corpo galleggiante 110 funga da galleggiante di un pontile mobile, o “dock finger”, per l’attracco di imbarcazioni. In tal caso, il tirante 120 viene connesso alla parte di banchina che rimane fissa e che funge da telaio 200, mentre il dock finger può oscillare verticalmente in maniera indipendente dalla banchina fissa. With reference to Figure 11, an embodiment of the apparatus 100 provides that the floating body 110 acts as a float of a mobile dock, or "dock finger", for mooring boats. In this case, the tie rod 120 is connected to the part of the dock which remains fixed and acts as a frame 200, while the dock finger can swing vertically independently of the fixed dock.
La descrizione di cui sopra di alcune forme realizzative specifiche è in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo. The above description of some specific embodiments is able to show the invention from the conceptual point of view so that others, using the known technique, will be able to modify and / or adapt this specific embodiment in various applications without further research and without departing from the inventive concept, and, therefore, it is understood that such adaptations and modifications will be considered as equivalent to the specific embodiment. The means and materials for carrying out the various functions described may be of various nature without thereby departing from the scope of the invention. It is understood that the expressions or terminology used have a purely descriptive purpose and therefore not limitative.
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