NL1035400C2 - Inrichting voor het genereren van energie. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR HET GENEREREN VAN ENERGIE

De onderhavige uitvinding betreft een inrichting voor het genereren van energie, in het bijzonder elektrische 5 energie, waarbij de inrichting een gestel omvat. Het gestel omvat ten minste twee drijvers voor het positioneren van de inrichting op een waterlichaam met een stroming onder het gestel door, en met een overspanning op de drijvers. Onder de overspanning zijn ten minste twee schoepraden 10 aangebracht, welke afzonderlijk of gezamenlijk via ten minste één as met ten minste één generator in, aan of op het gestel zijn verbonden. Verder reiken de schoepen ten minste gedeeltelijk in het waterlichaam. In het geval van een stroming onder het gestel door, worden de schoepen 15 aangedreven, die op hun beurt de assen doen roteren, als gevolg waarvan de generatoren in staat worden gesteld om elektrisch vermogen op te wekken.

Het is in de techniek bekend, dat drijvende inrichtingen op waterlichamen kunnen worden gepositioneerd om met 20 waterschoepen of schoepenraden elektrisch vermogen op te wekken. Echter, in elk van de bekende gevallen wordt een enkel schoepenrad gebruikt. Naar boven toe, vanaf het waterlichaam gezien, zijn deze bekende inrichtingen zodanig, dat het enkele schoepenrad naar boven toe vrij in de ruimte 25 benaderbaar is.

Met de bekende inrichtingen wordt derhalve nauwelijks genoeg vermogen gegenereerd om een rendabele inrichting te kunnen verschaffen. Bovendien leveren de bekende inrichtingen veel overlast. De schoepenraden zijn vaak groot 30 van omvang in een futiele poging om toch een noemenswaardig vermogen te kunnen genereren, terwijl dit leidt tot buitensporig overlast. Bijvoorbeeld hebben de bekende inrichtingen te lijden van geluidshinder, en dit nadeel laat 2 zich in het bijzonder gelden in toepassingen op bijvoorbeeld rivieren.

Met de onderhavige uitvinding is een inrichting met het samenstel van eigenschappen verschaft, zoals hierboven is 5 opgesomd en in de hoofdconclusie van de bijbehorende set conclusies is gedefinieerd. Als de schoepenraden in een afdoende aantal en overdekt door de overspanning in een stroming worden geplaatst, is eigenlijk het totale, met de inrichting op te wekken elektrische vermogen nagenoeg 10 onbeperkt, en kunnen goede maatregelen worden getroffen om overlast en geluidshinder te bestrijden, zo niet geheel te doen verdwijnen. Daarbij worden de schoepenraden in de stroming naast elkaar zijn gepositioneerd. Aldus wordt een reeks schoepenraden dwars op de stroomrichting gevormd. In 15 een geval, waarbij een enkele van de schoepenraden dan uitvalt of defecten vertoont, kan deze niet verhinderen, dat de gehele inrichting op zich verder kan functioneren voor het genereren van elektrisch vermogen. Verder moeten de schoepenraden in de stroming achter elkaar zijn 20 gepositioneerd. Dit biedt een extra dimensie voor het uitbreiden van de inrichting en het daarmee te genereren vermogen. Met schoepenraden, die in hoofdzaak achter elkaar zijn gepositioneerd of opgesteld, kan verder een aantal maatregelen worden getroffen om de stroming met een maximaal 25 rendement te benutten. Te denken valt aan venturi-achtige doorgangen. Volgens de uitvinding zijn eer verder ook schoepenraden, die in de stroming ten opzichte van elkaar verspringend zijn gepositioneerd. Aldus heeft de stroming in de stroomrichting de gelegenheid om zoveel mogelijk 30 turbulentie en andere invloeden van een schoepenrad te overwinnen en de stroming kan zich in de tussenruimte tussen achter elkaar gelegen schoepenraden stabiliseren, hetgeen een verdere verhoging van het rendement kan opleveren. Volgens de uitvinding vertoont de inrichting verder de 3 eigenschap, dat tussen de drijvers en onder de schoepenraden een gesloten verbindingsorgaan is aangebracht. Aldus kan de stroming onder de schoepenraden goed worden gekanaliseerd om een goed rendement uit de stroming te halen. Een dergelijk 5 verbindingsorgaan kan ook openingen omvatten voor het opstuwen van water uit de stroming, die anders onder een dergelijk verbindingsorgaan door zou vloeien. Aldus kan een verhoging van het rendement worden bewerkstelligd door de continue toevoer van steeds meer water uit de stroming. Het 10 verbindingsorgaan kan bovendien ook welvende vormen vertonen, waarbij de welvingen zijn aangepast aan de omtrekvormen van de schoepenraden. Ten opzichte van de omtrekvormen van de schoepenraden kan bovendien ook divergerende en convergerende variaties in het 15 verbindingsorgaan worden verschaft, en in sommige uitvoeringsvormen leidt dit tot venturi-doorgangen langs de schoepenraden om daarmee de stroomsnelheid van de stroming langs de schoepenraden te verhogen en aldus ook het rendement te verbeteren.

20 De onderhavige uitvinding kent vele verschillende voorkeursuitvoeringsvormen, zoals die zijn gedefinieerd in de afhankelijke conclusies van de bijbehorende set van conclusies. De schoepenraden kunnen verder voor onderhoud en vervanging losmaakbaar in groepen of enkele exemplaren met 25 elkaar zijn verbonden. Een losmaakbare koppeling kan zijn gevormd door een flenskoppeling tussen de as en een naburige as van een naburige groep schoepenraden of een enkelvoudig schoepenrad. Aldus kunnen de schoepenraden relatief klein worden gehouden, waarmee de afzonderlijke invloed op de 30 uiteindelijke effectiviteit van de inrichting kan worden beperkt, alsmede de storingsgevoeligheid. De schoepenraden zijn verder afzonderlijk of in groepen te vervangen, en omdat 'van kleinere schoepenraden gebruik kan worden gemaakt zullen de inspanning en de kosten voor het transporteren van 4 een afzonderlijk schoepenrad ook beperkt blijven. Desalniettemin is de totale inrichting bijna onbeperkt uit te breiden voor het bereiken van een gewenst vermogen, dat met de inrichting kan worden opgewekt. In een 5 uitvoeringsvorm met schoepenraden naast elkaar kan verder tussen de schoepenraden of tussen groepen schoepenraden ten minste één ophanging voor de as tussen de schoepenraden zijn verschaft. Aldus kan de stabiliteit van het samenstel van schoepenraden naast elkaar worden verbeterd. Een dergelijke 10 ophanging kan zich vanaf de overspanning uitstrekken, maar kan tevens zijn aangebracht op een drijver, die op het waterlichaam drijft. Dit hangt af van de mate, waarin de totale inrichting is verzonken in het oppervlak van het waterlichaam en de hieronder nader te beschrijven besturing, 15 waarmee een dergelijke "diepgang" kan worden ingesteld of bijgesteld. De ophanging kan bij voorkeur ook een lager omvatten, zodat de as vrij kan draaien met daaraan ten minste twee schoepenraden.

Verder kan een inrichting in een mogelijke 20 uitvoeringsvorm zijn voorzien van een venturi-achtige ingangsopening of een venturi-doorgang, om een maximale stroomsnelheid te genereren in de stroming voor het aandrijven van de schoepenraden.

In een alternatieve of aanvullende uitvoeringsvorm kan 25 de inrichting volgens de uitvinding de eigenschap vertonen, dat de schoepen van de schoepenraden gekromd zijn. In een dergelijke uitvoeringsvorm kan een maximaal rendement worden behaald uit de stroming, omdat de schoepenraden dieper dan voorheen in het waterlichaam kunnen worden gestoken.

30 In een andere aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm kan de inrichting de eigenschap vertonen, dat aan het gestel ten minste één inlaatrooster in de stroming voor de schoepenraden is aangebracht. Aldus kan worden voorkomen, dat drijfhout of andere mogelijk 5 schadelijke elementen in of tussen de schoepenraden terecht kunnen komen. Dat geldt tevens voor grotere en mogelijk beschermde vis- of andere diersoorten. Kleinere dieren kunnen tussen de om-en-om geplaatste schoepen zwemmen zonder 5 (al te grote) kans op verwondingen en/of schade aan de inrichting.

In een verdere aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm die in het bijzonder gunstig is in combinatie met een inlaatrooster, kan aan de voorzijde van 10 het gestel onder de overspanning een brug zijn aangebracht. Vanaf een dergelijke brug kan men drijfhout en andere elementen bij het inlaatrooster verwijderen. Een dergelijke brug kan zich ook verder naar achteren dwars over de inrichting tussen de drijvers uitstrekken, bijvoorbeeld voor 15 onderhoud aan de schoepenraden of de assen. In een verdere aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm kan de inrichting de eigenschap vertonen dat tussen de drijvers en in de stroomrichting voor de schoepenraden een selectief te bekrachtigen sluitelement is aangebracht. Als de stroming te 20 sterk wordt, en het risico op beschadiging van de inrichting dreigt, kan een dergelijk sluitelement worden gesloten. Een dergelijk sluitelement kan bijvoorbeeld een deur zijn, of een luik in het algemeen. Wanneer zo'n deur, luik of ander sluit element gedeeltelijk wordt gesloten, dan kan deze 25 fungeren als golfslagremmer, of demper om schade door sterke golfslag aan de inrichting te voorkomen.

In een verdere alternatieve of aanvullende uitvoeringsvorm kan de inrichting volgens de uitvinding de eigenschap vertonen, dat zich dwars op de stroming 30 uitstrekkende stroomgeleiders zijn aangebracht, welke in de richting van de stroming opwaarts zijn georiënteerd. Dergelijke stroomgeleiders zijn hierboven ook al benoemd in het kader van de aanwezigheid van een verbindingsorgaan, maar zelfs zonder gesloten verbindingsorgaan kunnen 6 dergelijke stroomgeleiders voor het stuwen van de stroming naar de schoepenraden met een gunstige uitwerking worden benut. In een dusdanige uitvoeringsvorm kunnen ook de stromingsgeleiders in zijaanzicht en in de richting van de 5 stroming een golfvorm vertonen met toppen en dalen, waarmee een goede geleiding van de stroming langs de schoepenraden kan worden verbeterd, doch zonder dat hiertoe noodzakelijkerwijs vereist is dat het verbindingsorgaan ook geheel gesloten is.

10 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm, die als aanvulling of als alternatief wordt benoemd, kan de inrichting een windmolen van een willekeurig type omvatten. Deze kan bijvoorbeeld op de overspanning zijn geplaatst, of zich zijwaarts uitstrekken vanaf ten minste één van de 15 drijvers. De positionering van de windmolen is minder relevant, maar de bijdrage aan het verhogen van het rendement van de gehele inrichting is hierbij het doel van de maatregel. Een windmolen kan zijn verbonden of verbindbaar zijn met dezelfde generator als de generator of 20 ten minste één van de generatoren, die in samenhang met ten minste één van de schoepenraden wordt toegepast. Aldus hoeft niet noodzakelijkerwijs een aanvullende generator te worden verschaft ten opzichte van de batterij aan generatoren, die reeds in een uitgebreide uitvoeringsvorm van een inrichting 25 volgens de onderhavige uitvinding aanwezig is. Daarentegen kan een aanvullende of afzonderlijke generator zijn verschaft in samenhang met de windmolen. Ondanks verschillende aandrijfkrachten van de windmolen en de schoepenraden eenvoudige overbrengingen te kunnen benutten. 30 In een verdere alternatieve of aanvullende uitvoeringsvorm kan de inrichting de eigenschap vertonen van ten minste één ballasttank, bij voorkeur zelfs twee of meer tanks, die bij voorkeur met een besturing samenhangt en onder besturing daarvan staat. De besturing kan verder zijn 7 verbonden met een sensor of sensormiddelen voor het bepalen van de diepte, tot waar de schoepenraden in het waterlichaam steken. De besturing kan dan de ballasttank zodanig aansturen, dat de schoepenraden tot een gewenste diepte in 5 het waterlichaam steken. Een dergelijke maatregel met betrekking tot ballasttanks draagt bij tot het verhogen van het rendement van de totale inrichting, omdat de diepte, tot waar de schoepenraden in het waterlichaam steken, bepalend is voor het rendement voor elke van de schoepenraden.

10 In een verdere aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm kan in het gestel een machinekamer zijn aangebracht met ten minste één generator. Een bij uitstek geschikte plaats hiervoor is de overspanning of althans een machinekamer op de hoogte van de overspanning. Aldus kan met 15 hoge mate van zekerheid worden voorkomen, dat een dergelijke machinekamer onder water kan lopen, zoals het geval zou zijn, wanneer de generatoren op het niveau van de schoepenraden worden geplaatst. Een dergelijke machinekamer op de gespecificeerde hoogte heeft als gevolg, dat tussen de 20 as of assen waaraan ten minste één schoepenrad is aangebracht, telkens een overbrenging nodig is om de as of assen in verbinding te stellen met de generator of generatoren. Immers het hoogteverschil moet worden overbrugd, doch dit kan met zeer eenvoudige middelen worden 25 bewerkstelligd, zoals kabels of kettingen en omkeerwielen of tandwielen, en dan nog in een overbrengingsverhouding, die gunstig kan zijn voor het rendement van de generator. Generatoren, overbrengingen en andere zware en/of grote componenten kunnen gebalanceerd en/of parallel of evenredig 30 aan SB en/of BB worden of zijn opgesteld.

In een verdere aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm kan de inrichting zodanig zijn gevormd, dat in of op het gestel een controlekamer is aangebracht met ten minste een gedeelte van een besturing voor het aansturen van 8 componenten en elementen van de inrichting. De controlekamer kan bijvoorbeeld bovenop de overspanning zijn aangebracht, met een vrij uitzicht over de omgeving. Het zal hoogstwaarschijnlijk niet de bedoeling zijn, hoewel dit niet 5 is uitgesloten, dat een controlekamer continu zal zijn bemand. Echter, als de inrichting volgens de onderhavige uitvinding bemand is, dan heeft het evidente voordelen, dat een overzicht over de omgeving vanuit de controlekamer nuttig is.

10 In een verdere aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm kan de inrichting zodanig zijn gevormd, dat ten minste een deel van het gestel geluidsisolatie omvat.

Ook hiermee kan overlast naar de omgeving van de inrichting toe verder worden ingedamd, voor zover dat nodig is na het 15 verschaffen van de maatregel van de overspanning over de schoepenraden heen. Zelfs met de overspanning kan de geluidsisolatie, bijvoorbeeld in de drijvers en in de overspanning de geluidsoverlast nog verder verminderen.

In nog weer een andere aanvullende of alternatieve 20 uitvoeringsvorm kan een inrichting volgens de uitvinding de eigenschap vertonen, dat ten minste één van de schoepenraden middels een selectief bekrachtigbare overbrenging is verbonden met de generator. Als de overbrenging wordt uitgeschakeld, kan onderhoud aan een generator worden 25 gepleegd, die anders wellicht onomkeerbare schade kan ondervinden, wanneer in de generator een defect optreedt en de stroming doorgaat met het aandrijven van de as of assen via het schoepenrad of de schoepenraden, die met deze generator zijn verbonden.

30 De uitvinding zal hieronder nader worden beschreven in samenhang met geprefereerde uitvoeringsvormen daarvan en onder verwijzing naar de bijbehorende tekeningen, waarin bij wijze van voorbeeld en derhalve niet limitatief voor de onderhavige uitvinding verscheidene uitvoeringsvormen zijn 9 weergegeven, waarin voor dezelfde of gelijksoortige onderdelen, componenten en eigenschappen dezelfde referentienummers worden gebruikt, en waarin: fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een inrichting 5 volgens de onderhavige uitvinding in gebruik toont; fig. 2 een bovenaanzicht van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding toont; fig. 3 een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht toont van de inrichting in fig. 2; 10 fig. 4 een vooraanzicht toont van de inrichting in figuur 1 volgens de onderhavige uitvinding; fig. 5 een aanzicht toont van delen in een kleine uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding, zoals die van fig. 1; 15 fig. 6 een gedeeltelijk opengewerkt zijaanzicht toont van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 7 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht van een kleine uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; 20 fig. 8 een detail toont van enkele onderdelen en componenten van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 9 een nauw met fig. 8 samenhangend bovenaanzicht toont; 25 fig. 10 en fig. 11 elk een aanzicht tonen van een uitvoeringsvorm van een schoepenrad volgens de onderhavige uitvinding, waarbij fig. 12 in meer detail een deel van het schoepenrad in fig. 11 weergeeft; en fig. 13 een alternatieve uitvoeringsvorm toont van een 30 schoep voor een schoepenrad.

In fig. 1 is een inrichting 1 getoond voor het genereren van elektrisch vermogen als uitvoeringsvorm van energie. De inrichting 1 omvat een gestel 2 met twee drijvers 3, 4 aan weerszijden van de inrichting ten opzichte van een 10 stroomrichting A in een waterlichaam. Over de twee drijvers heen is een overspanning aangebracht, waarbij tussen de drijvers 3, 4 en de overspanning 5 schoepenraden zijn aangebracht. In de schematische weergave van fig. 1 zijn 5 twee schoepenraden 6, 7 in lijn aangebracht, met daarachter een aanvullend schoepenrad 8. De schoepenraden 6, 7 in lijn zijn via een as 9 verbonden met hieronder nader te beschrijven generatoren in het gestel 2.

Verder is op de overspanning 5 van het gestel 2 een 10 windmolen 10 aangebracht, alsmede zonnepanelen 11. Tevens is op de overspanning 5 een controlekamer 12 aangebracht, daarin kunnen zich computersystemen en andere besturingselementen bevinden die hier in hoofdzaak niet nader zijn beschreven.

15 Verder wordt opgemerkt, dat onder de overspanning 5 een brug 13 is aangebracht. De brug 13 heeft een reling 14 en strekt zich uit boven de schoepenraden 6, 7 en 8. onder de brug 13 is verder een rooster 15 aangebracht, Dat dient om zwerfvuil en andere mogelijk schadelijke elementen tegen te 20 houden, voordat deze met de stroming A mee de schoepenraden 6, 7 en 8 bereiken.

In fig. 2 is een bovenaanzicht getoond van de onderhavige uitvinding. Ook hier is de windmolen 10 terug te zien, alsmede de besturingskamer 12. De zijde van de 25 inrichting 1 ten opzichte van de stroomrichting A is een werkboot 16 afgemeerd aan een steiger 17, zodat de inrichting 1 volgens de uitvinding kan worden bevoorraad en werklui kunnen worden getransporteerd van en naar de inrichting 1 voor onderhoud, etc. Naast de controlekamer 12 30 is in het bovendek 17 van de inrichting een luik 16 aangebracht. Dat luik kan worden geopend voor toevoer en afvoer van componenten, zoals generatoren, schoepenraden, etc., die met een takelinstallatie, bijvoorbeeld een schematisch weergegeven kraan ter zijde van de windmolen 10, 11 van de werkboot 16 kunnen nemen en in de inrichting 1 kunnen laden via het luik 16, en vice versa. Bij voorkeur is dan de kraan 18 langer. Ook kunnen met andere middelen onderdelen en componenten vanaf de werkboot 16 terzijde van het luik 5 zijn geplaatst, waarna het luik 19 kan worden geopend en de onderdelen en componenten met behulp van de kraan 18 in het luik kunnen worden neergelaten. De inrichting 1 kan voor groot onderhoud in een scheepsdok worden geplaatst. Bij voorkeur worden de afmetingen niet groter gemaakt van de 10 inrichting 1, dan afmetingen waarbij onderhoud in een dok nog mogelijk is. Echter, geenszins is uitgesloten, dat een inrichting 1 volgens de uitvinding groter wordt gedimensioneerd, afhankelijk van de beoogde toepassing en het beoogde rendement of de beoogde opbrengst daarvan.

15 Op het dek, zoals dat van de bovenzijde in fig. 2 is getoond, van de inrichting 1 zijn verder in de hoeken bolders 20 aangebracht om de werkboot 16 aan te kunnen laten leggen. Dergelijke bolders 20 kunnen ook zijn aangebracht op de steiger 17. Naast de bolders 20 bevinden zich verder 20 lieren of winch 21.

In fig. 3 is een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht getoond, dat over 90° gekanteld overeenkomt met het aanzicht van fig. 2. Het betreft hier in hoofdzaak, de wijze, waarop de schoepenraden samenhangen met assen voor het aandrijven 25 van generatoren (niet getoond).

In de drijvers 3, 4 van de inrichting 1 zijn ballasttanks 22 aangebracht. Door een geschikte besturing van het waterniveau in de ballasttanks 22 kan worden beïnvloed tot welke diepte de schoepenraden 6, 7 en 8 steken 30 in het wateroppervlak van het waterlichaam dat met een stroomrichting A onder de inrichting 1 door stroomt.

De schoepenraden 6, 7 in een rij zijn onderling verbonden met een aandrijfas 23. In de opeenvolging van de reeks schoepenraden met daartussen of daardoorheen de 12 aandrijfas of aandrijfassen kunnen ophangpunten 24, bij voorkeur in de vorm van een lager, zijn verschaft. De ophangpunten 24 of lagers vertonen bij voorkeur een verbinding naar de overspanning 5, zodat de assen tussen de 5 opeenvolging in de series zijn opgehangen, hetgeen de stijfheid en de sterkte van de samengestelde configuratie van de schoepenraden 6, 7 en de aandrijfassen 23 verbetert. Tevens kunnen koppelflenzen 25 zijn aangebracht. De koppelflenzen kunnen dienen om schoepenradsecties met 1, 2 10 of meer schoepenraden 6, 7 te kunnen ontkoppelen uit de reeks en bijvoorbeeld te vervangen. Dit kan nodig zijn in het geval van onderhoud of vervanging. De koppelflenzen bieden een bijzonder elegante en eenvoudige wijze voor het demonteren van schoepenradsecties van telkens ten minste één 15 schoepenrad.

Verder is weergegeven, dat het rooster 15 uit drie secties bestaat met twee tussengelegen ophangingen 26 voor de roosterdelen tussen de drijvers 3, 4.

Terzijde wordt nog opgemerkt, dat de huid 27 van de 20 inrichting 1 volgens de uitvinding uit verschillende materialen kan bestaan. Er kan worden gekozen voor geconserveerd staal, beton of zelfs een systeem, dat wordt aangeduid als S.P.S.

In fig. 4 is verder weergegeven, zij het op schematische 25 wijze, dat isolatiemateriaal 28 tegen de binnenzijde van de buitenhuid 27 van de inrichting 1 is aangebracht. Opgemerkt wordt, dat voor het onderdrukken van hinderlijk geluid, zo veel mogelijk van de buitenhuid 27 van de inrichting is bekleed met isolatiemateriaal 28.

30 Uit het aanzicht van fig. 4 blijkt duidelijk, dat er tussen het bovendek 17 en de onderzijde 29 van de overspanning 5 een fors compartiment beschikbaar is voor plaatsing van machines, zoals generatoren 30. De koppeling of verbinding tussen de aandrijfassen van de schoepenraden 13 6, 7, 8 met de generatoren 30 is hieronder nader beschreven. Opgemerkt wordt, dat ook de aandrijfas van de windmolen 10 steekt door het bovendek 17 en is gekoppeld met een generator in het compartiment, dat is gevormd in de 5 overspanning 5.

Bij de generatoren 30 wordt op gebruikelijke wijze, en waar nodig, een tandwielkast om omkeerkast 31. Een dergelijke kast 31 vormt een verbinding tussen een tandwiel om omkeerwiel 32, dat via een overbrenging in verbinding 10 staat met ten minste één aandrijfas van een reeks schoepenraden 6, 7 of 8.

Eerder is al opgemerkt, dat de inrichting 1 kan worden getrimd met de ballasttanks in de drijvers 3, 4, en in fig.

4 is duidelijk weergegeven, dat de inrichting een mate van 15 hoogtevariatie kan vertonen ten opzichte van het waterniveau 33 van het waterlichaam, waarin de stroming A voorkomt.

In fig. 5 is een relatief kleine inrichting volgens de uitvinding getoond, welke beperkte afmetingen heeft van plusminus 2,5 x 2 meter, en welke licht is van gewicht, en 20 kan zijn vervaardigd van kunststof en/of aluminium. De doelgroep van deze kleine lichte inrichting kan samenhangen met onontwikkelde gebieden, en ontoegankelijke gebieden, waar wel waterstroom ter beschikking is maar geen elektrisch vermogen. Deze uitvoeringsvorm is ook te gebruiken voor 25 militaire doeleinden, ontwikkelingshulp, in ontoegankelijke gebieden, etc., en het vervoer kan bijvoorbeeld per helikopter geschieden. De werking van deze relatief kleine variant is als volgt. Wanneer deze is geplaatst in een waterstroom, drijven de schoepen een dynamo van 12 volt aan, 30 waardoor 12 volt accu's worden opgeladen. Via een omvormer wordt 12 volt omgezet in 220 volt, waarmee het elektrisch vermogen benut kan worden voor diverse doeleinden. Zoals communicatie, drijven van pompen, irrigatie landbouwgebied etc.

14

In fig. 5 is het hoogteverschil uit fig. 4 buiten beschouwing gelaten, en is duidelijk getoond dat de aandrijfassen 23 enerzijds zijn opgehangen in lagers 34, en aan de andere zijde waterdicht door een schot 35 steken om 5 verbonden te zijn met wielen 36. In de uitvoeringsvorm van fig. 5 zijn drie wielen 36 onderling verbonden, bijvoorbeeld middels een ketting of deurriem of kabel of iets soortgelijks. Via een afzonderlijke overbrenging 37 wordt de door de drie aandrijfassen 23 in fig. 5 gegenereerde 10 draaibeweging overgezet naar een dynamo 30 als mogelijke uitvoeringsvorm van een generator. Tevens is weergegeven, dat een roer of kiel toegepast om de inrichting 1 recht in de stroming A te houden.

In fig. 6 is nog een verdere uitvoeringsvorm 15 weergegeven. Deze uitvoeringsvorm van fig. 6 vertoont een aantal aanvullende of alternatieve eigenschappen.

Zo is aan de voorzijde van de inrichting het rooster 15 opklapbaar in de richting van pijl B. Het rooster 15 kan ook weer neergeklapt worden naar de werkzame toestand daarvan.

20 Verder is een op en neer beweegbare golfslagremmer in de vorm van een luik 38 weergegeven. Het luik 38 is binnen een bewegingsbereik op en neer beweegbaar om de golfslag te dempen, die in de richting van pijl A, binnenkomt onder de inrichting 1.

25 In fig. 6 zijn nog andere bijzondere eigenschappen getoond. Zo vertonen de schoepen aan de schoepenraden 6, 7 en 8 krommingen. Dit zal hieronder nog nader worden beschreven.

Verder zijn als aanvulling of als alternatief lijvlakken 30 39 onder de schoepenraden 6, 7 en 8 aangebracht. Aldus wordt een hoeveelheid water uit het waterlichaam, met stroming A, opwaarts gestuwd naar de schoepenraden 6, 7 en 8 om deze met nog meer kracht aan te drijven in de richting van pijl C.

15

In fig. 3 is ook getoond, dat zijdelingse lijvlakken 40 zijn aangebracht voor het zijdelings naar de schoepenraden 6, 7 en 8 geleiden van de stroming A. Verder wordt nog opgemerkt, dat een lier 41 en een kraan 42 te benutten zijn 5 voor het manipuleren van het rooster 15.

In fig. 7 is weergegeven, dat een in een kleine inrichting vergelijkbaar met die van fig. 5, volgens de onderhavige uitvinding een uitklapbare kiel 43 kan omvatten. Een uitklapbare kiel 43 wordt uitgeklapt, wanneer voldoende 10 diepgang onder de inrichting 1 hiertoe beschikbaar is.

Daarbij kan gebruik worden gemaakt van een trekkabel 44, die op zijn beurt ergens kan zijn gekoppeld met een lier of winch (niet nader weergegeven).

Tevens is weergegeven, dat in de tussenruimte in de 15 overspanning 5 accu's 45 staan opgesteld, voor opslag van gegenereerd elektrisch vermogen. De accu's 45 kunnen eventueel worden vervangen door een vaste landkabel. De dynamo of generator 30 is ook weergegeven, waarbij tevens de overbrenging tussen de schoepenraden 6, 7 en 8 en de 20 generator 30 is weergegeven als een een-op-een relatie. Namelijk, een tandwiel 46 aan het vrije einde van de aandrijfas 23 haakt direct in op een tandwiel 47, dat in verbinding staat met de aandrijfas van de dynamo of generator 30. De dynamo levert een vermogen op een voltage 25 van bijvoorbeeld 12 volt, en dit is om te zetten naar een voltage van 220 volt of een willekeurig andere spanning met behulp van een omvormer 48, die eveneens op de hoogte van het compartiment voor machines in de overspanning 5 kan zijn aangebracht, zij het dan op een zijdelingse locatie boven 30 een drijver 3 of 4. Ook is in fig. 7 duidelijk de eigenschap weergegeven, dat onder de schoepenraden 6, 7 en 8 een verbindingsorgaan 49 kan zijn gepositioneerd. Daarin kunnen ballasttanks zijn aangebracht, zoals het in fig. 7 getoonde geval. Een dergelijke verbinding laat tevens toe, dat de 16 bovenzijde van het verbindingsorgaan 49 is gearticuleerd ofwel gewelfd is vormgegeven. In fig. 6 zijn al lijplaten 39 weergegeven, en deze kunnen zijn aangebracht in of op het verbindingsorgaan 49. In een alternatieve uitvoeringsvorm 5 kan het bovenoppervlak van het verbindingsorgaan 49 een gewelfde vorm vertonen, die nauw overeen kan komen met de vormgeving of althans diameter van de schoepenwielen 6, 7 en 8, en tevens met de opeenvolgingen achter elkaar in de stroomrichting A daarvan om de stroming A met een maximaal 10 rendement langs elke van de achter elkaar opgestelde schoepen 6, 7 en 8 te kunnen voeren.

In fig. 8 zijn enkele configuraties getoond om aandrijfassen 23 te verbinden met generatoren 30, en ook van de windmolen 10 is een aandrijfas 50 getoond, die op zich 15 weer is verbonden of gekoppeld met een dynamo of andere generator 51. Meer van belang is hier de weergave van het aantal aandrijfassen, dat telkens met een enkele generator 30 is gekoppeld. Dit aantal kan samenhangen met het ontworpen genereervermogen van elke van de generatoren 30.

20 Aan de linkerzijde in fig. 8 zijn drie aandrijfassen 23 via een ketting, bijvoorbeeld een type Gall ketting, via een spanner 52 verbonden met een enkele generator. In het midden van fig. 8 zijn slechts twee aandrijfassen 23 gekoppeld met een enkele generator 30, terwijl helemaal aan de 25 rechterzijde in fig. 8 slechts een enkele aandrijfas 23 met een generator 30 is gekoppeld.

Boven de schoepenraden 6, 7 en 8 zijn roosters 53 aangebracht. Deze zijn bij voorkeur te lichten of op te tillen, zodat toegang kan worden verschaft tot elke van de 30 schoepenraden 6, 7 en 8. Dit kan gunstig zijn voor onderhoud en/of vervanging bij een defect. Daartoe dienen ook de flenskoppelingen, zoals die in samenhang zijn beschreven met fig. 3. In fig. 9 is verder aan de linkerzijde nog een configuratie getoond, waar niet minder dan 5 aandrijfassen 17 23 via een overbrenging 54 zijn gekoppeld met een enkele generator 30, terwijl aan de rechterzijde in fig. 9 een viertal aandrijfassen via een overbrenging 54 is gekoppeld met een enkele generator 30. Duidelijk is ook, zij het 5 schematisch, dat een waterdichte doorvoer van de aandrijfassen bij doorgang 55 van belang is. Niet van belang is de wijze, waarop de aandrijfassen 23 zijn gekoppeld met de generatoren. Dit kan met kettingen, kabels, vaste tandwieloverbrengingen, etc. worden verwezenlijkt.

10 In fig. 10 is een schoepenrad 56 getoond. Dit schoepenrad 56 bestaat uit koppelplaten 57 aan de aandrijfas 23, waarbij aan de koppelplaten 57 gekromde schoepen 64 kunnen worden aangebracht. In het geval van stroming A kunnen de schoepenraden 56 in de in fig. 10 getoonde 15 uitvoeringsvorm draaien in een draairichting, die overeenkomt met de rotatierichting van een klok.

In fig. 11 is een dichte uitvoeringsvorm met rechte schoepen getoond. De aanduiding, dat het hier een dichte uitvoeringsvorm betreft, wordt ingegeven door het aanbrengen 20 van zijplaten 58. De schoepen zijn recht, zodat omkering van de draairichting vrij eenvoudig kan gebeuren. Mogelijk worden de schoepen 59 losmaakbaar aangebracht, net als in de uitvoeringsvorm van fig. 10. Dit is bij wijze van voorbeeld getoond in fig. 12, zij het dat daar de zijpanelen 58 25 ontbreken. Hier worden slechts de schoepen 59 vast aangebracht of gekoppeld met de aandrijfas 23 middels koppelplaten 57.

In fig. 13 is dan nog getoond, dat zich voorwaarts uitstrekkende flenzen 60 kunnen worden toegepast. Tevens 30 zijn doorgangen 61 gevormd in de schoepenplaten 62 van fig.

13. Duidelijk is dat dergelijke schoepen 62 verwisselbaar zijn, en gemonteerd kunnen worden aan een aandrijfas of een sectie daarvan. Daartoe kunnen, net als in fig. 10, koppelplaten 57 worden benut.

18

Het zal duidelijk zijn, dat binnen het kader van de onderhavige uitvinding vele alternatieve en aanvullende uitvoeringsvormen mogelijk zijn ten opzichte van die, welke hierboven zijn beschreven en in de figuren expliciet zijn 5 getoond. Zo is nog niet eenduidig vastgelegd, op welke wijze de inrichtingen volgens de onderhavige uitvinding kunnen worden geïmmobiliseerd. Het zal immers niet de bedoeling zijn om deze weg te laten drijven op de stroming A. Er kunnen vaste verankeringen worden gebruikt. Dergelijke vaste 10 verankeringen binnen of buiten de omtrek van de inrichting omvatten dan bijvoorbeeld elk een paal en er kunnen meerdere verankeringen, bijvoorbeeld vier stuks, wordt benut. De paal strekt zich in verticale richting uit, en daarlangs is de inrichting volgens de uitvinding op en neer beweegbaar. Als 15 de stroomrichting verandert, is het echter lastig om de inrichting te laten zwenken. Men kan een dergelijke inrichting dan bij voorkeur nog wel plaatsen in een stroming, die met intervallen volledig omkeert, bijvoorbeeld een getijdestroming. Voor immobilisatie kunnen ook andere, 20 op zich gangbare middelen worden benut, afhankelijk van beschikbare mogelijkheden, en omstandigheden.

Wanneer de stroomrichting niet varieert, zoals in een rivier, hoeven mogelijk alleen middelen te worden verschaft om waterpeilverschillen te overbruggen. Er kan naar de wal 25 worden afgemeerd, of met bolders, ankers en/of meertrossen worden geïmmobiliseerd. In een getijdestroming kan de inrichting vast worden afgemeerd en de draairichting van de schoepenraden variabel zijn gemaakt. Daarbij kunnen overeenkomstige aanpassingen aan de generatoren worden 30 overwogen, bijvoorbeeld door asynchrone drie-fase generatoren toe te passen en één van de fasen te inverteren wanneer de stroomrichting omkeert, maar het is tevens mogelijk omkeerbare tandwielkasten te implementeren.

19

In het geval van een zeer sterke stroming A is het mogelijk om de schoepen, zoals in fig. 12 is getoond, te voorzien van verstevigingsribben 63, hoewel dit slechts een optie is. In het voorgaande zijn de schoepen van de 5 schoepenraden telkens beschreven als vast of loskoppelbaar. Het is echter evenzeer mogelijk om de schoepen vast te lassen aan een aandrijfas of een sectie daarvan. Zoals gebruikelijk in de scheepvaart zijn dergelijke schoepen ook eenvoudig te vervangen, simpelweg door ze verspanend, 10 bijvoorbeeld met een slijper, van de aandrijfas of sectie te verwijderen. De schoepen kunnen in tegenstelling tot de weergave van fig. 6 recht zijn, in het bijzonder als de stroomrichting om kan keren. Dan kan dienovereenkomstig ook de overbrenging in een tandwielkast naar de generator 15 hieraan zijn gepast.

Tevens zij opgemerkt, dat de schoepenraden een fase verschil kunnen vertonen, althans in hoekstand bij assemblage, waarmee de grip op de gezamenlijke schoepenraden van of door de waterstroom kan worden geoptimaliseerd. In 20 geval van schoepenraden met acht schoepen kan een dergelijke fase verschil ongeveer 22,5°C bedragen.

Verder kunnen boven de schoepenraden verwijderbare of te openen en te belopen platen of rooster zijn aangebracht, waarmee visuele inspectie van bewegende delen te 25 verwezenlijken of vergemakkelijken is. Zo blijkt, dat de diverse aanvullende en alternatieve uitvoeringsvormen, zoals die al dan niet al zijn aangeduid of blijken uit de hier voorgaande beschrijving, alle moeten worden beschouwd als gelegen binnen het bereik van de beschermingsomvang voor de 30 onderhavige uitvinding, tenzij die naar letter of geest afwijken van de bijgevoegde conclusies.

Claims (20)

1. Inrichting voor het genereren van energie, omvattende: 5. een gestel met ten minste twee drijvers voor het positioneren van de inrichting op een waterlichaam met een stroming onder het gestel door, en met een overspanning op de drijvers, en - onder de overspanning ten minste twee schoepenraden, welke 10 afzonderlijk of gezamenlijk via ten minste één as met ten minste één generator in, aan of op het gestel zijn verbonden, en ten minste gedeeltelijk met de schoepen daarvan in het waterlichaam reiken, waarbij ten minste twee van de schoepenraden in de stroming 15 naast elkaar zijn gepositioneerd, ten minste twee van de schoepenraden in de stroming achter elkaar zijn gepositioneerd, en ten minste twee van de schoepenraden in de stroming ten opzichte van elkaar verspringend zijn gepositioneerd, en waarbij tussen de drijvers en onder de 20 schoepenraden een gesloten verbindingsorgaan is aangebracht

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij van naast elkaar opgestelde schoepenraden telkens een groep van ten minste één schoepenrad een bijbehorende as omvat, en een as van een naburig schoepenrad of naburige groep schoepenraden 25 losmaakbaar met de bij de groep behorende as is gekoppeld.

3. Inrichting volgens conclusie 2, omvattende een flenskoppeling tussen de as en de naburige as.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, verder omvattende ten minste één ophanging voor de as tussen de 30 schoepenraden.

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de ophanging een lager omvat.

6. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij de schoepen van de schoepenraden gekromd zijn.

7. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande 5 conclusies, waarbij aan het gestel ten minste één inlaatrooster in de stroming vóór de schoepenraden is aangebracht.

8. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, in het bijzonder conclusie 7, waarbij aan het 10 gestel onder de overspanning een brug is aangebracht.

9. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij tussen de drijvers en in de stroomrichting vóór de schoepenraden een selectief te bekrachtigen sluitelement is aangebracht.

10. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij onder de schoepenraden ten minste één venturi-doorgang is gevormd.

11. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, verder omvattende: zich dwars op de stroming 20 uitstrekkende stromingsgeleiders, welke in de richting van de stroming opwaarts zijn georiënteerd.

12. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij de stromingsgeleiders in zij-aanzicht en in de richting van de stroming een golfvorm vertonen.

13. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij op de inrichting een windmolen is aangebracht.

14. Inrichting volgens conclusie 13, waarbij de windmolen is verbonden of althans verbindbaar is met 30 dezelfde generator als ten minste één van de schoepenraden.

15. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, verder omvattende ten minste één ballasttank, en bij voorkeur ten minste twee tanks, welke met een besturing samenhangt en onder besturing daarvan staat, waarbij de besturing verder is verbonden met sensormiddelen voor bepaling van de diepte tot waar de schoepenraden in het waterlichaam steken, en de besturing de ballasttank zodanig aanstuurt dat de schoepenraden tot een gewenste diepte in 5 het waterlichaam steken.

16. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij in het gestel een machinekamer is aangebracht met ten minste één generator.

17. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande 10 conclusies, waarbij in of op het gestel een controlekamer is aangebracht met ten minste een gedeelte van een besturing voor het aansturen van componenten en elementen van de inrichting uit de groep, welke omvat: veiligheidsmiddelen en indicatoren.

18. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste een deel van het gestel geluidsisolatie omvat.

19. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij de generator op een positie boven de 20 schoepenraden is gepositoneerd met de in hoofdzaak verticaal georiënteerde overbrenging tussen de as en de generator.

20. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de schoepenraden middels een selectief bekrachtigbare overbrenging is 25 verbonden met een generator.