NL1016103C1

NL1016103C1 - Wave action energy converter uses float connected to electric generator, which is anchored on sea bed

Info

Publication number: NL1016103C1
Application number: NL1016103A
Authority: NL
Inventors: Hans Georg Jerie
Original assignee: First Design B V
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-07

Abstract

The converter has a cylindrical float (1) coupled to an internal piston (3) by rack (9) and pinion gearing. Inside the piston is the electrical generator. The piston is anchored via a cable (7) and block (8). The generator rotor is turned by belts connected to the pinion gears, when the cylinder bobs up and down in the waves. The chamber (4) between the piston and the cylinder is linked to air pressure via a pipe (6) and buoy (5).

Description

' r.'r.

INRICHTING VOOR ELEKTRICITEITSOPWEKKING UIT GOLFBEWEGINGENDEVICE FOR ELECTRICITY GENERATION FROM GOLF MOVEMENTS

De onderhavige uitvinding betreft een inrichting voor het genereren van elektriciteit uit energie van golfbeweging van een waterlichaam. Een dergelijke inrichting, zoals deze bekend is, omvat een verankering; een 5 drukkamer met hierin gas, waarbij de inrichting in gebruik althans gedeeltelijk ondergedompeld in het waterli-chaam een opwaartse kracht ondervindt, welke drukkamer twee ten opzichte van elkaar beweegbare en lucht- en waterdicht verbonden kamerdelen, zoals een cilinder en 10 een hierin geplaatste zuiger, omvat, waarbij een eerste van de kamerdelen met de verankering is verbonden en een tweede van de kamerdelen in gebruik van de inrichting onder invloed van de golfenergie van en naar de eerste van de kamerdelen beweegbaar is; en een generator, welke 15 is aangebracht om uit relatieve beweging van de kamerdelen elektriciteit te genereren.The present invention relates to a device for generating electricity from energy of wave motion of a body of water. Such a device, as it is known, comprises an anchor; a pressure chamber with gas therein, wherein in use the device experiences at least partially submerged in the water body an upward force, which pressure chamber comprises two chamber parts movable relative to each other and connected air and water-tight, such as a cylinder and a piston placed therein , wherein a first of the chamber parts is connected to the anchoring and a second of the chamber parts is movable in use of the device under the influence of the wave energy from and to the first of the chamber parts; and a generator, which is arranged to generate electricity from relative movement of the chamber parts.

De bestaande inrichtingen hebben als nadeel, dat deze als gevolg van de door de golven opgelegde beweging, die bij benadering een harmonische beweging is, 20 een min of meer oscillerend bewegingspatroon hebben, waarvoor het nodig is dat de eigentrilling van de inrichting aangepast is aan de golflengte van de golven. Dit betekent ofwel dat de bestaande inrichtingen een optimale werking hebben bij één specifieke golflengte (uiteraard 25 de meest voorkomende golflengte) en een lager rendement opleveren bij andere golflengten, ofwel dat er een kostbare en/of technisch complexe regeling nodig is om de dynamische eigenschappen van de inrichting aan te passen aan de momentane golflengte. Dit laatste is volgens 30 octrooi NL 1006933 gerealiseerd door het volume van de 1 η 1 ü 1 ö 3*The existing devices have the disadvantage that, as a result of the motion imposed by the waves, which is approximately a harmonic movement, they have a more or less oscillating movement pattern, for which it is necessary that the natural vibration of the device is adapted to the wavelength of the waves. This means either that the existing devices have an optimum effect at one specific wavelength (of course the most common wavelength) and that they produce a lower efficiency at other wavelengths, or that a costly and / or technically complex control is required to improve the dynamic properties of adjust the device to the current wavelength. The latter is realized according to patent NL 1006933 by the volume of the 1 η 1 ü 1 ö 3 *

I II I

2 gasgevulde ruimte variabel te maken, waardoor de veercon-stante van het systeem kan worden gewijzigd.2 to make the gas-filled space variable, so that the spring constant of the system can be changed.

Bij normaal gebruik, dat wil zeggen energieopwekking, is het wenselijk dat de inrichting zo dicht 5 mogelijk onder het vloeistofoppervlak werkzaam is, daar de drukverschillen als gevolg van de hydrostatische drukverschillen dicht onder het oppervlak het grootst zijn; naarmate de diepte toeneemt zullen de drukverschillen als gevolg van de golven minder aanwezig zijn. Dit 10 kan in de praktijk echter niet gerealiseerd worden, omdat dicht aan het vloeistofoppervlak tevens de potentieel schadelijke kracht van golfslag bij storm aanwezig is. Om die reden worden de bekende inrichtingen ofwel dieper onder het oppervlak geplaatst, met als gevolg een lager 15 rendement, ofwel zeer zwaar en sterk uitgevoerd, met een negatief kosteneffect.In normal use, i.e. energy generation, it is desirable for the device to operate as close as possible below the liquid surface, since the pressure differences due to the hydrostatic pressure differences close to the surface are greatest; as the depth increases the pressure differences due to the waves will be less present. However, this cannot be realized in practice, because close to the liquid surface there is also the potentially damaging force of a wave hit during a storm. For that reason, the known devices are either placed deeper below the surface, with the result of a lower efficiency, or very heavy and strong, with a negative cost effect.

De positionering van een dergelijke bekende inrichting op zee wordt niet alleen bepaald door gunstige ligging ten opzichte van de heersende golven en de beno-20 digde minimale diepte, maar ook door de mogelijkheid ter plaatse een fundering in zee te bouwen. Ook hierdoor moet telkens de afweging gemaakt worden tussen een niet optimaal rendement en hoge kosten voor moeilijke bouwplaatsen. Voor het reguliere onderhoud dat ieder mechanisch 25 systeem nodig heeft dienen duikers zich onder water ' toegang te verschaffen tot de inrichting, of wordt in een enkel geval de inrichting zelf teruggesleept naar de wal, met alle kosten van dien.The positioning of such a known device at sea is not only determined by favorable location relative to the prevailing waves and the required minimum depth, but also by the possibility of building a foundation at sea on site. This also means that a trade-off must be made between non-optimum returns and high costs for difficult construction sites. For the regular maintenance that every mechanical system needs, divers must gain access to the device under water, or in some cases the device itself is towed back to shore, with all the associated costs.

Met de onderhavige uitvinding is beoogd de 30 bovengenoemde problemen van de bekende inrichting te verhelpen of althans te verlichten, waartoe een inrichting volgens de onderhavige uitvinding is verschaft, die zich onderscheidt, door arreteermiddelen, welke de eerste en tweede kamerdelen gedurende een periode althans bij 35 benadering in een met een extreem van een golfbeweging overeenkomende ingenomen relatieve stand houden, in hoofdzaak tot voordat een volgend, tegengesteld extreem van de golfbeweging de inrichting bereikt.The present invention has for its object to remedy or at least alleviate the above-mentioned problems of the known device, for which purpose a device according to the present invention is provided, which is distinguished by latching means which the first and second chamber parts during a period of at least at 35 hold an approximate relative position corresponding to an extreme of a wave motion, essentially until before another, opposite extreme of the wave motion reaches the device.

—·- ·

I II I

33

Met een inrichting volgens de onderhavige uitvinding is verwezenlijkt, dat de werking hiervan onafhankelijk wordt van de golfkarakteristieken van de harmonische beweging van de golfbeweging van het waterli-5 chaam. De harmonische karakteristieken van de golfbeweging wordt namelijk omgezet in een periodieke, niet harmonische beweging van de kamerdelen ten opzichte van elkaar. Hierbij is aanpassing van de eigen-trilling van de inrichting overbodig en is bij alle voorkomende golf-10 karakteristieken een optimaal rendement verwezenlijkt. Bovendien kan een inrichting volgens de uitvinding zeer eenvoudig en robuust worden vormgegeven, zonder behoefte aan een zware fundering, die in zee moet worden gebouwd, waarbij de inrichting dicht onder het wateroppervlak van 15 het waterlichaam kan worden gepositioneerd om optimaal de invloed van de golfbeweging van het waterlichaam te ondervinden. Bij voorkeur geven de arreteermiddelen relatieve beweging van de kamerdelen vrij kort nadat de golfbeweging de gemiddelde waterspiegelhoogte heeft 20 doorlopen. Naar verwachting resulteert dit loslaatpunt in samenhang met de traagheid van het systeem in een optimaal rendement.With a device according to the present invention it is realized that the operation thereof becomes independent of the wave characteristics of the harmonic movement of the wave movement of the water body. The harmonic characteristics of the wave movement are in fact converted into a periodic, non-harmonic movement of the chamber parts relative to each other. Hereby adaptation of the self-vibration of the device is superfluous and an optimum efficiency is achieved for all occurring wave characteristics. Moreover, a device according to the invention can be designed very simply and robustly, without the need for a heavy foundation, which must be built in the sea, wherein the device can be positioned close to the surface of the body of water in order to optimally influence the influence of the wave movement of to experience the body of water. Preferably, the latching means release relative movement of the chamber parts shortly after the wave movement has passed through the average water level height. This release point is expected to result in an optimum return in conjunction with the slowness of the system.

Wanneer de hydrostatische drukverschillen toenemen, ondervindt de drukkamer hierdoor een invloed, 25 waarbij deze de neiging heeft oni in te krimpen, waarbij' de kamerdelen naar elkaar toe bewegen om het volume hiervan te verkleinen. Met de arreteermiddelen wordt de beweging van beide kamerdelen ten opzichte van elkaar gedurende een vooraf bepaalde tijd tegengehouden of 30 althans afgeremd. Hierdoor wordt het drukverschil tussen de interne druk in de drukkamer en de vloeistofdruk als gevolg van de golfbeweging verhoogd. Bij vrijgave van de beweging van de kamerdelen ten opzichte van elkaar zal dit met een opgevoerde kracht plaatsvinden ten opzichte 35 van de situatie bij bekende vrij oscillerende systemen, waardoor een beweging van de beide kamerdelen over een grotere afstand ten opzichte van elkaar mogelijk is en een hoger rendement behaald kan worden.As the hydrostatic pressure differences increase, the pressure chamber is thereby influenced, whereby it tends to contract, the chamber parts moving towards each other to reduce their volume. With the latching means the movement of both chamber parts relative to each other is stopped or at least slowed down for a predetermined time. This increases the pressure difference between the internal pressure in the pressure chamber and the liquid pressure as a result of the wave movement. When the movement of the chamber parts relative to each other is released, this will take place with a boosted force relative to the situation with known freely oscillating systems, whereby a movement of the two chamber parts over a greater distance with respect to each other is possible and a higher return can be achieved.

Η/ 1 0 i U Λ-Μ I , 4Η / 1 0 i U Λ-Μ I, 4

Bovendien zijn de arreteermiddelen selectief te bekrachtigen, bij voorkeur in een toestand met de kamer-delen op een bij benadering maximale afstand van elkaar om toegang tot de drukkamer voor onderhoud en/of inspec-5 tie zonder risico's te kunnen verwezenlijken. De arreteermiddelen dienen dan ongevoelig te zijn voor de golfslag en aldus sterker en continu bekrachtigd te worden in de plaats van de bovenbeschreven tijdelijk remmende toepassing. De arreteermiddelen kunnen voor elk van de 10 bovenbeschreven toepassingen gezamenlijk of afzonderlijk zijn vormgegeven.Moreover, the locking means can be selectively energized, preferably in a condition with the chamber parts at an approximately maximum distance from each other, in order to be able to achieve access to the pressure chamber for maintenance and / or inspection without risks. The latching means must then be insensitive to the wave stroke and thus be energized more strongly and continuously instead of the temporary braking application described above. The locking means can be designed jointly or separately for each of the applications described above.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de inrichting met het inwendige van de drukkamer verbonden drukmiddelen, welke zijn ingericht om in gebruik de druk 15 in de drukkamer in te stellen. Hoewel met de arreteermiddelen volgens de onderhavige uitvinding de door de druk in de drukkamer bepaalde veerconstante van de inrichting aanmerkelijk minder relevant is voor het behalen van een optimaal rendement, hetgeen afhangt bij de bekende in-20 richtingen van de relatie tussen deze veerconstante en de golfkarakteristieken van de golfslag van het waterli-chaam, kan het in bepaalde gevallen wenselijk zijn om de interne gasdruk in de drukkamer in te stellen. Dit ook om de veerconstante van de inrichting volgens de uitvinding 25 te beheersen.In a preferred embodiment the device comprises pressure means connected to the interior of the pressure chamber, which means are adapted to set the pressure in the pressure chamber in use. Although with the locking means according to the present invention the spring constant of the device determined by the pressure in the pressure chamber is considerably less relevant for achieving an optimum efficiency, which depends on the known devices of the relationship between this spring constant and the wave characteristics of the wave of the water body, it may be desirable in certain cases to adjust the internal gas pressure in the pressure chamber. This also to control the spring constant of the device according to the invention.

Ook kan het wenselijk zijn om de druk in de drukkamer in te stellen, wanneer onderhoud gewenst is of om de druk bij te stellen nadat hierin verandering, bijv. als gevolg van temperatuursveranderingen, is opgetreden. 30 Door verhoging van de druk neemt de afstand tussen de beide kamerdelen toe en kan de tweede van de kamerdelen bij een stationair blijvende eerste van de kamerdelen naar het oppervlak van het waterlichaam worden gebracht. Wanneer als aanvulling of als alternatief op deze uitvoe-35 ringsvorm een in- en uitgang, zoals een luik, is aangebracht ten behoeve van onderhoudspersoneel nabij de bovenzijde hiervan, behoeven geen duikers te worden gebruikt om de inrichting te bereiken of hoeft de inrich- 5 ting niet aan wal gesleept te worden. Het tweede van de kamerdelen wordt eenvoudigweg aan het wateroppervlak gebracht waarna onderhoudspersoneel door openen van het luik in het inwendige van de drukkamer onderhoud kan 5 plegen. Na het onderhoud kan het luik worden gesloten en kan de druk op een gewenste waarde worden gebracht om de kamerdelen weer bij elkaar te brengen, waarbij het tweede van de kamerdelen weer afzinkt.It may also be desirable to adjust the pressure in the pressure chamber when maintenance is desired or to adjust the pressure after changes have occurred therein, e.g. due to temperature changes. By increasing the pressure, the distance between the two chamber parts increases and the second of the chamber parts can be brought to the surface of the body of water when the first of the chamber parts remains stationary. If, in addition to or as an alternative to this embodiment, an entrance and exit, such as a hatch, are provided for maintenance personnel near the top thereof, no divers need to be used to reach the device or the device does not have to be used. not to be towed ashore. The second of the chamber parts is simply brought to the water surface, after which maintenance personnel can perform maintenance by opening the hatch in the interior of the pressure chamber. After maintenance, the hatch can be closed and the pressure can be brought to a desired value to bring the chamber parts together again, the second of the chamber parts sinking again.

Een inrichting met de bovengenoemde drukmidde-10 len volgens de onderhavige uitvinding kan een luchtleiding naar het oppervlak van het waterlichaam omvatten om in samenhang met de drukmiddelen, bijv. een pomp, de druk in het inwendige van de drukkamer te beheersen.A device with the above-mentioned pressure means according to the present invention may comprise an air line to the surface of the body of water to control the pressure in the interior of the pressure chamber in connection with the pressure means, e.g.

In het bijzonder in samenhang met de mogelijk-15 heid om het tweede van de kamerdelen aan het wateroppervlak te brengen, kan deze langgerekt zijn en zich opwaarts uitstrekken.Particularly in connection with the possibility of bringing the second of the chamber parts to the water surface, it can be elongated and extend upwards.

In een uitvoeringsvorm kan het tweede kamerdeel een balgconstructie omvatten, die plooibaar is en moge-20 lijk schadelijke invloed van de golfslag in principe beter op kan vangen.In an embodiment, the second chamber part may comprise a bellows construction that is pliable and can, in principle, better absorb harmful impact of the wave stroke.

In een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm, zoals deze is gedefinieerd in conclusie 15, wordt een optimaal rendement van het in de techniek welbekende 25 "point-absorbing” effect verkregen. Hierbij kan de inrichting een vrije slag van 13 m vertonen en een met een intern volume van tussen 18 en 20 m3 per vierkante meter oppervlak samenhangende lengte hebben.In a particularly favorable embodiment, as defined in claim 15, an optimum efficiency of the 25-point-absorbing effect well known in the art is obtained. Here, the device can have a free stroke of 13 m and an internal volume. have a coherent length of between 18 and 20 m3 per square meter of surface.

De uitvinding zal nader worden beschreven aan 30 de hand van uitvoeringsvoorbeelden met bovengenoemde en andere eigenschappen, voordelen en opties hiervan, zoals deze zijn weergegeven in de bijgevoegde tekening, waarin: fig. 1 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht toont van een eerste uitvoeringsvorm; 35 fig. 2 een gedeeltelijk opengewerkt perspecti visch aanzicht toont van een detail uit fig. 1; 6 fig. 3 een schematische weergave toont van de beweging van een inrichting volgens de uitvinding onder invloed van golfslag; fig. 4 een andere uitvoeringsvorm toont van een 5 inrichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 5 een aanzicht toont van een binnenwerk van een inrichting met arreteermiddelen volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 6 een schematisch bovenaanzicht toont van 10 een binnenwerk met arreteermiddelen in een inrichting fig. 5.The invention will be further described on the basis of exemplary embodiments with the above-mentioned and other properties, advantages and options thereof, such as those shown in the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a partly cut-away perspective view of a first embodiment; Fig. 2 shows a partly cut-away perspective view of a detail from Fig. 1; Fig. 6 shows a schematic representation of the movement of a device according to the invention under the influence of wave action; Fig. 4 shows another embodiment of a device according to the present invention; Fig. 5 shows a view of an interior of a device with locking means according to the present invention; and Fig. 6 shows a schematic top view of an interior with locking means in a device of Fig. 5.

In de figuren als weergave van verscheidene uitvoeringsvormen van inrichtingen volgens de onderhavige uitvinding zijn gelijke of gelijksoortige componenten met 15 dezelfde referentienummers aangeduid.In the figures as a representation of various embodiments of devices according to the present invention, identical or similar components are designated with the same reference numerals.

In fig. 1 is een inrichting 1 volgens de uitvinding getoond. De inrichting 1 omvat een cilinder 2 met een hierin beweegbaar aangebrachte zuiger 3. De cilinder 2 en de zuiger 3 vormen resp. één van de kamerdelen van 20 de drukkamer, die door de cilinder 2 en de zuiger 3 is ingesloten.Fig. 1 shows a device 1 according to the invention. The device 1 comprises a cylinder 2 with a piston 3 arranged movably therein. The cylinder 2 and the piston 3 form resp. one of the chamber parts of the pressure chamber enclosed by the cylinder 2 and the piston 3.

In deze door de cilinder 2 en de zuiger 3 ingesloten drukkamer 4 is gas onder een zekere druk gebracht. Dit gas kan bijvoorbeeld buitenlucht zijn, dat 25 via een aan een boei 5 aangebrachte lucht leiding 6 niét als bijvoorbeeld een (niet getoonde) pomp in de zuiger 3 gevormde drukmiddelen is aangebracht. Met een dergelijke (niet getoonde) pomp kan de druk in de drukkamer worden ingesteld, niet alleen tijdens installatie, inspectie of 30 oppompen vanuit de veilige stormstand, waarin cilinder 2 zo ver mogelijk van de mogelijk schadelijke invloed van het wateroppervlak is teruggetrokken, maar ook ter compensatie van bijv. als gevolg van temperatuurvariaties veroorzaakte drukveranderingen.In this pressure chamber 4 enclosed by the cylinder 2 and the piston 3, gas is brought under a certain pressure. This gas can be, for example, outside air, which is arranged in the piston 3 via an air line 6 arranged on a buoy 5 as, for example, a pump (not shown). With such a pump (not shown) the pressure in the pressure chamber can be adjusted, not only during installation, inspection or pumping up from the safe storm position, in which cylinder 2 has been withdrawn as far as possible from the possibly harmful influence of the water surface, but also to compensate, for example, for pressure changes caused by temperature variations.

35 In de hier getoonde uitvoeringsvorm is de zuiger 3 stationair en verbonden met een ankerkabel 7, die aan het tegenover de inrichting 1 gelegen, uiteinde is verbonden met een als gewiaht 8 vormgegeven verankering.In the embodiment shown here, the piston 3 is stationary and connected to an anchor cable 7, which at the end opposite the device 1 is connected to an anchor designed as weight 8.

77

Zoals ook in fig. 2, 5 en 6 is getoond, zijn in het binnenste van de cilinder 2 een aantal, hier vier, tandheugelbanen 9 aangebracht, waarlangs bijvoorbeeld met cardanassen 28 onderling gekoppelde tandwielen 10 aan de 5 zuiger 3 lopen bij een op- en/of neergaande beweging van de cilinder 2 ten opzichte van de zuiger 3. De tandwielen 10 of de cardanassen 28 zijn via een snaar 11 of bijvoorbeeld een ketting verbonden met een vliegwielen 12 omvattende generator 13.As is also shown in Figs. 2, 5 and 6, a number of rack tracks 9 are arranged in the interior of the cylinder 2, along which toothed wheels 10 mutually coupled to cardan shafts 28 run on the piston 3 for example, and / or downward movement of the cylinder 2 relative to the piston 3. The gear wheels 10 or the cardan shafts 28 are connected via a belt 11 or for example a chain to a generator 13 comprising flywheels 12.

10 Als aanvulling of als alternatief kan gebruik worden gemaakt van kettingen om de tandwielen 10 te koppelen met de generator 13. Ook kunnen andere overbrengingen en generatoren worden toegepast om de relatieve beweging van de cilinder 2 - het tweede van de kamerdelen 15 - en de zuiger - het eerste van de kamerdelen - om te zetten in elektrische energie.In addition or alternatively, chains can be used to couple the gear wheels 10 to the generator 13. Other transmissions and generators can also be used to control the relative movement of the cylinder 2 - the second of the chamber parts 15 - and the piston. - the first of the chamber parts - to convert into electrical energy.

In fig. 2 en 5 zijn zijaanzichten van een uitvoeringsvoorbeeld getoond van de aandrijving van de feitelijke generator 18, waarbij vliegwielen 12 omvatten-20 de samenstel met de snaar 11 of met een met de tandwielen 10 verbonden ketting is gekoppeld, welk samenstel is voorzien van een met een daadwerkelijke generator 18 verbonden aandrijfas 19. De vliegwielen 12 zijn uitgelijnd met een as 20.Figures 2 and 5 show side views of an exemplary embodiment of the drive of the actual generator 18, wherein flywheels 12 comprise the assembly coupled to the belt 11 or to a chain connected to the gearwheels 10, which assembly is provided with a drive shaft 19 connected to an actual generator 18. The flywheels 12 are aligned with a shaft 20.

25 Fig. 6 toont een bovenaanzicht van een binnen werk van de in fig. 5 getoonde inrichting 1 langs lijn VI-VI en in samengestelde toestand.FIG. 6 shows a plan view of an interior of the device 1 shown in FIG. 5 along line VI-VI and in assembled state.

In fig. 2 is overigens tevens een afdichting 21 getoond voor lucht- en waterdichte afdichting of waterke-30 ring tussen de cilinder 2 en de zuiger 3, die als rolmem-braan 21 is vormgegeven.Incidentally, Fig. 2 also shows a seal 21 for air and water-tight seal or water seal between the cylinder 2 and the piston 3, which is designed as a roller membrane 21.

In fig. 3 is schematisch het bewegingsverloop 23 van een cilinder 2 ten opzichte van een zuiger 3 in de configuratie van de inrichting volgens fig. 1 en 2 onder 35 invloed van een golfbeweging 22 getoond. Duidelijk blijkt, dat met de hierna te beschrijven arreteermiddelen de cilinder 2 bij het bereiken van een uiterste stand ten opzichte van de zuiger 3 een vertraging heeft in het i 0 '> 01 0 3;* 8 bijzonder tot aan de punt 24 langs het bewegingsverloop 23. Dit geldt zowel voor opgaande als voor neergaande beweging van de cilinder 2 ten opzichte van de zuiger 3. Aldus is een bewegingsverloop 23 verkregen, dat niet 5 harmonisch, maar wel althans bij benadering periodiek is. Doordat de cilinder 2 het harmonische van de golfbeweging 22 niet nauwgezet volgt maar hieruit door de werking van de arreteermiddelen de periodieke karakteristieken destilleert, hoeft de eigen trilling van de inrichting 1 10 niet nauwkeurig te zijn afgestemd op de golfkarakteristieken van een op een bepaald moment heersende golfbeweging om een optimaal rendement te verkrijgen.Fig. 3 diagrammatically shows the course of movement 23 of a cylinder 2 relative to a piston 3 in the configuration of the device according to Figs. 1 and 2 under the influence of a wave movement 22. It clearly appears that with the locking means to be described below, the cylinder 2, when reaching an extreme position with respect to the piston 3, has a delay in the movement up to the point 24 along the movement path 23. This applies to both the upward and downward movement of the cylinder 2 relative to the piston 3. A movement movement 23 is thus obtained which is not harmonic, but at least approximately periodically. Because the cylinder 2 does not closely follow the harmonics of the wave movement 22, but distills the periodic characteristics from it through the action of the arresting means, the own vibration of the device 10 need not be accurately tuned to the wave characteristics of a wave prevailing at a given moment. wave motion to achieve optimum efficiency.

Opgemerkt wordt, dat in fig. 3 de relatie tussen de golfbeweging 22 en het bewegingsverloop 23 van 15 de inrichting slechts schematisch is weergegeven.It is noted that in Fig. 3 the relationship between the wave movement 22 and the movement course 23 of the device is only shown schematically.

Duidelijk blijkt uit fig. 3, dat nabij de extremen in het bewegingsverloop 23 van de inrichting volgens de uitvinding gedurende een bepaalde tijd geen of een zeer geringe beweging in de inrichting te bespeuren 20 valt. Om te bewerkstelligen, dat de daadwerkelijke generator 18, zoals deze in fig. 2 is getoond, ook in deze "dode tijden" wordt aangedreven, zijn de vliegwielen 12 verschaft.It is clear from Fig. 3 that, near the extremes in the course of movement 23 of the device according to the invention, no or very slight movement can be detected in the device for a certain time. To ensure that the actual generator 18, as shown in FIG. 2, is also driven in these "dead times", the flywheels 12 are provided.

De inrichtingen kunnen naast elkaar gepositio- 25 neerd zijn. De inrichtingen werken onafhankelijk van.....The devices can be positioned side by side. The devices work independently of .....

elkaar en kunnen op willekeurige afstand en positie van elkaar geplaatst worden. De elektrische geleiders 25 in fig. 1 en 4 kunnen dan naar een gezamenlijk knooppunt worden geleid, vanwaaruit de door de afzonderlijke in-30 richtingen 1 opgewekte elektriciteit via een gezamenlijke geleider bijvoorbeeld naar de vaste wal wordt gevoerd.each other and can be placed at any distance and position from each other. The electrical conductors 25 in Figs. 1 and 4 can then be led to a common node, from which the electricity generated by the individual devices 1 is fed via a common conductor, for example, to the fixed shore.

Fig. 1 en 2 tonen schematisch uitvoeringsvormen van een inrichting volgens de uitvinding, waarbij aan de bovenzijde van de cilinder 2 een als luik 26 vormgegeven 35 in- en uitgang is aangebracht. Door de druk in de drukka-mer 4 te verhogen is het mogelijk de cilinder 2 op te laten komen ten opzichte van de zuiger 3 tot een onderlinge positionering, waarbij het luik zich boven het 9 wateroppervlak van het waterlichaara bevindt. Een persoon kan voor onderhoud of inspectie vervolgens het lucht- en waterdicht verzegelde luik 26 openen bij een druk in de drukkamer 4 op een gelijke waarde als de buitenwereld.FIG. 1 and 2 schematically show embodiments of a device according to the invention, wherein an input and output designed as hatch 26 is arranged on the upper side of the cylinder 2. By increasing the pressure in the pressure chamber 4, it is possible for the cylinder 2 to rise relative to the piston 3 to a mutual positioning, the hatch being above the water surface of the water body. For maintenance or inspection, a person can then open the airtight and watertight sealed hatch 26 at a pressure in the pressure chamber 4 at a value equal to the outside world.

5 Vóór onderhoud hoeft de inrichting derhalve niet naar de wal te worden gesleept en er zijn geen duikers nodig. Bij voorkeur zijn dan de arreteermiddelen bekrachtigd om risico's dat de inrichting in beweging komt, terwijl een persoon binnen is, te vermijden.The device therefore does not have to be towed ashore prior to maintenance and no divers are needed. Preferably, the latching means are then energized to avoid risks of the device moving while a person is inside.

10 Opgemerkt wordt, dat in het voorgaande telkens de zuiger 3 in hoofdzaak stationair bleef ten opzichte van de heen-en-weer bewegende cilinder 2. Opgemerkt wordt, dat deze taakverdeling ook eenvoudig kan worden omgekeerd, bijvoorbeeld door in de cilinder een afzonder-15 lijke drukkamer te vormen. Ook zijn totaal andere configuraties van de drukkamer mogelijk, bijvoorbeeld één, waarbij zuiger 3 in een aan die van cilinder 2 tegengestelde beweging doorloopt. Zo is verder in fig. 4 een configuratie met een balg 27 weergegeven. Hierbij strekt 20 een vast met de top van de balg verbonden tandheugelbaan 32 zich door het binnenste van de balg 27 heen uit en drijft bij op- of neergaande beweging van de top van de balg 27 de vliegwielen aan, waartoe de as 20, die tussen de vliegwielen 12 loopt bijvoorbeeld een spiebaan is, 25 waarop de tandheugelbaan 32 aangrijpt. De vliegwielën zijn op hun beurt weer verbonden met de feitelijke generator 18, waarmee elektriciteit kan worden opgewekt om via de elektrische geleiders 25 afgevoerd te worden.It is noted that in the foregoing in each case the piston 3 remained substantially stationary with respect to the reciprocating cylinder 2. It is noted that this division of tasks can also simply be reversed, for example by means of a separate cylinder in the cylinder. to form a pressure chamber. Completely different configurations of the pressure chamber are also possible, for example one, in which piston 3 continues in a movement opposite to that of cylinder 2. Further, in Fig. 4, a configuration with a bellows 27 is shown. Here, a rack and pinion track 32 fixedly connected to the top of the bellows extends through the interior of the bellows 27 and, when the top of the bellows 27 moves up or down, drives the flywheels, to which the shaft 20, which between the flywheels 12 is, for example, a keyway on which the rack and pinion track 32 engages. The flywheels are in turn connected to the actual generator 18, with which electricity can be generated to be discharged via the electrical conductors 25.

In fig. 5 en 6 is schematisch een binnenwerk 30 van een inrichting volgens de uitvinding getoond, met arreteermiddelen om de in fig. 3 schematisch weergegeven werking te verwezenlijken.Figures 5 and 6 schematically show an interior 30 of a device according to the invention, with locking means for realizing the operation shown diagrammatically in Figure 3.

Hiertoe is blokkering 29 aangebracht welke in dit uitvoeringsvoorbeeld een schijf 30 van een schijfrem 35 31. De schijf 30 is op de cardanas 28 aangebracht, en de rest van de schijfrem 31 is bevestigd aan de zuiger 3 om beweging van cilinder 2 en zuiger 3 ten opzichte van elkaar te arreteren. Als alternatief kan een elektromotor 10 met een tandwiel worden toegepast, die direct aangrijpt op tandheugelbaan 9 van cilinder 2 of inwerkt op een van de tandwielen.To this end, blocking 29 is provided which in this exemplary embodiment is a disk 30 of a disk brake 31. The disk 30 is mounted on the cardan shaft 28, and the rest of the disk brake 31 is attached to the piston 3 for movement of cylinder 2 and piston 3. in relation to each other. Alternatively, an electric motor 10 with a gear wheel can be used which directly engages with rack and pinion track 9 of cylinder 2 or acts on one of the gear wheels.

De blokkering 29 fixeert cilinder 2 en zuiger 3 5 gedurende een gedeelte van de op-en-neergaande slagen van de golfbeweging zoals in fig. 3. is getoond, en geeft beweging van cilinder 2 en zuiger 3 ten opzichte van elkaar daarna, voor het bereiken van een volgend extreem in de golfbeweging, vrij. De blokkering 29 met schijfrem 10 30, 31 of een (niet getoonde) electromotor kan door generator 18 van elektriciteit worden voorzien.The block 29 fixes cylinder 2 and piston 3 during a portion of the up and down strokes of the wave motion as shown in Fig. 3. and provides movement of cylinder 2 and piston 3 thereafter for the purpose of reaching the next extreme in the wave motion, free. The block 29 with disc brake 30, 31 or an (not shown) electric motor can be supplied with electricity by generator 18.

Als alternatief kan een veerkrachtig mechanisch element vanuit de zuiger 3 de cilinder 2 aangrijpen, of omgekeerd, om bij het overschrijden van een met de hydro-15 dynamische druk overeenkomende kracht aangrijping te verliezen en beweging vrij te geven. Zo blijkt dat de vakman na kennisneming van het voorgaande in verband met de uitvinding vele alternatieve of aanvullende uitvoeringsvormen voor de arreteermiddelen zal herkennen, 20 zonder hiertoe zelf enige inventieve arbeid te hoeven verrichten.Alternatively, a resilient mechanical element from the piston 3 can engage the cylinder 2, or vice versa, to lose engagement and release movement upon exceeding a force corresponding to the hydro-dynamic pressure. It thus appears that a person skilled in the art will, after taking cognizance of the foregoing in connection with the invention, recognize many alternative or additional embodiments for the locking means, without having to perform any inventive work for this purpose himself.

Het ontwerp van de inrichting maakt, in tegenstelling tot de bestaande technieken, een eenvoudige en goedkope installatie mogelijk. De inrichtingen drijven in 25 zee, en kunnen dus gesleept worden, terwijl het afzinken kan gebeuren door tijdelijk extra ballast aan te brengen. Daar geen fundering nodig is maar slechts een anker of contragewicht, zijn geen bouwactiviteiten onder water nodig. Het anker kan afgezonken worden en dan worden 30 gevuld met zand, puin of schroot.The design of the device, in contrast to the existing techniques, makes a simple and inexpensive installation possible. The devices float in the sea, and can therefore be towed, while the sinking can take place by temporarily applying extra ballast. Since no foundation is needed but only an anchor or counterweight, no underwater construction activities are needed. The anchor can be sunk and then filled with sand, rubble or scrap.

Om een eenvoudige en kostenbewuste installatie mogelijk te maken dient de volgende voorkeursprocedure voor het installeren van één of meerdere golfenergieom-zetters gebruikt te worden: 35 l. Bepaal op de kaart bij benadering de juiste plaats voor de inrichting (één of meer inrichtingen).To enable a simple and cost-conscious installation, the following preferred procedure for installing one or more wave energy converters should be used: 35 l. On the map, determine the approximate location for the device (one or more devices).

2. Bepaal op zee de juiste plaats door door middel van sonar de juiste diepte te zoeken.2. Determine the right place at sea by using sonar to find the right depth.

A Λ .Γι* s t·«*.? 11 3. De juiste locatie wordt middels coördinaten vastgelegd, bijvoorbeeld met behulp van GPS.A Λ .Γι * s t · «*.? 11 3. The correct location is determined by coordinates, for example with the help of GPS.

4. Aan het te gebruiken anker/contragewicht wordt een kabel/ketting bevestigd die de juiste lengte heeft 5 om de inrichting aan te kunnen bevestigen. Om de kabel/ketting drijfvermogen te geven wordt er een boei aangebracht.4. A cable / chain is attached to the anchor / counterweight to be used, which has the correct length for attaching the device. To provide buoyancy to the cable / chain a buoy is installed.

5. Het anker/contragewicht is in de voorgaande stap op de beoogde plaats van de inrichting afgezonken, en 10 wordt vervolgens (zonodig) verzwaard. Dit anker/con tragewicht is zelf bij voorkeur een lichte, open bak, die, eenmaal op z'n plaats, verzwaard wordt met puin, schroot o.i.d.5. The anchor / counterweight has been sunk in the preceding step at the intended location of the device, and is subsequently weighted (if necessary). This anchor / counterweight itself is preferably a light, open container, which, once in place, is weighted with debris, scrap and the like.

6. Voorzieningen voor het afnemen van elektriciteit, 15 die door de inrichting is opgewekt, worden aange bracht .6. Provisions for taking off electricity generated by the device are provided.

7. De inrichting wordt nu boven het anker gemanoeuvreerd, en vervolgens tijdelijk met ballast verzwaard, zodat de inrichting langzaam zal zinken.7. The device is now maneuvered above the anchor, and then temporarily weighted with ballast, so that the device will sink slowly.

20 8. Op het moment dat de inrichting tot de juiste diepte is gezakt, bevestigt een duiker de kabel/ketting aan de inrichting, evenals de elektriciteitsaahsluiting.8. As soon as the device has dropped to the correct depth, a diver will attach the cable / chain to the device, as well as the electrical lock.

9. De tijdelijke ballast van de inrichting kan nu worden verwijderd, evenals de boei die aan de kabel 7 25 bevestigd was.9. The temporary ballast of the device can now be removed, just like the buoy that was attached to the cable 7.

10. De inrichting is nu gereed om in gebruik genomen te worden.10. The device is now ready for use.

Claims

Device for generating electricity from energy of wave motion of a body of water, comprising: - an anchoring; 5. a pressure chamber with gas therein, wherein in use the device experiences an upward force at least partially submerged in the water body, which pressure chamber comprises two chamber parts movable relative to each other and connected in airtight and watertight manner, such as a cylinder and a piston placed therein, wherein a first of the chamber parts is connected to the anchoring and a second of the chamber parts is movable in use of the device under the influence of the wave energy from and to the first of the chamber parts; and a generator which is arranged to generate electricity from relative movement of the chamber parts, further comprising: locking means, which during a period at least approximately come to an occupied relative position corresponding to an extreme of a wave movement essentially until before another, opposite extreme of the wave motion reaches the device.

2. Device as claimed in claim 1, wherein the device comprises pressure means connected to the interior of the pressure chamber, which means are adapted to adjust the pressure in the pressure chamber in use.

3. Device as claimed in claim 2, wherein an air line connected to the pressure means is laid to the surface of the water body.

Device as claimed in claim 2, wherein the second of the chamber parts is elongated and extends upwards.

Device as claimed in claim 1, wherein the second chamber part comprises a bellows construction.

6. Device as claimed in claim 1, wherein the anchoring comprises an elongated foldable element, such as a cable or a chain, as a connection between the bottom of the body of water or an anchor / counterweight on that bottom and the first chamber part.

Device according to claim 6, wherein the elongated foldable element is adjustable in length.

The device of claim 1, wherein the pressure chamber includes an entrance and exit, such as a hatch, for inspection or maintenance personnel near the top thereof.

9. Device as claimed in claim 1, wherein the two chamber parts are guided in the relative movement associated with wave stroke by guide means between them.

10. Device as claimed in claim 9, wherein the guide means comprise at least one gear rack track and gearwheel running over it.

Device as claimed in claims 4 and 9, wherein the guide means form a centering for movement of the first chamber part in the second.

12. Device as claimed in claim 9, wherein the guide means form a transmission for transferring movement energy to the generator.

13. Device as claimed in claim 10, wherein the guide means comprise at least three gear rack tracks and the gear wheels running over them are mutually connected for synchronizing.

Device as claimed in claim 1, wherein the pressure chamber is designed between an assembly of piston and cylinder.

15. Device as claimed in claim 14, wherein the diameter of the device is approximately between 2 and 6 meters.

Device as claimed in claim 1, wherein the locking means comprise a disc brake, a drum brake, an electric motor fed by the generator or the like, for example.

Device as claimed in claims 10 and 16, wherein the locking means act on the gear wheel.

A method for generating energy from wave movements, comprising: forming a pressure chamber from substantially two chamber parts movable relative to each other; placing at least one of the chamber members in an area of influence of the wave movements to convert wave movements into relative movements of the chamber members; and converting the relative movements of the chamber parts into electrical energy, the converting comprising: locking the relative movement of the chamber parts during part of the ascending and / or during part of the descending parts of the wave movements.

19. Method as claimed in claim 18, wherein the placing comprises: 1. determining on the map an approximately correct location for at least one device as claimed in any of the claims 1-17, 2. determining at sea the find a desired depth by using sonar; 3. recording the correct location by means of coordinates, for example with the help of GPS; 4. attaching a cable / chain which has the correct length to attach the device to an anchor / counterweight to be used; to provide buoyancy for the cable / chain, a buoy is provided; 5. sinking down and possibly weighting an anchor / counterweight at the intended location of the device, which anchor / counterweight is preferably a light, open container which, once in place, is weighted with debris, scrap or the like ; 6. the provision of provisions for the collection of electricity generated by the establishment; * "► 7. maneuvering the device above the anchor and then temporarily ballasting it, so that the device sinks slowly; 8. fixing the cable / chain to the device at the correct depth of the device, as well as the electrical connection; 9. removing the temporary ballast from the device, as well as the buoy attached to the cable; and 10. commissioning of the device.