NO172304B

NO172304B - PROCEDURE FOR USE OF ENERGY IN BULGES, AND APPARATUS FOR EXERCISING THE PROCEDURE

Info

Publication number: NO172304B
Application number: NO905582A
Authority: NO
Inventors: Ingolf Cleveland; Idar A Cleveland
Original assignee: Ingolf Cleveland; Idar A Cleveland
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1993-03-22
Also published as: NO905582D0; NO905582L; NO172304C

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til utnyttelse av energi i bølger, hvor det på en flytende installasjon er anordnet to beholdere som kommuniserer med hverandre via forbindelsesrør hvis tverrsnitt gradvis avtar i strømningsretningen, idet beholderne delvis er fylt med vann og hvor selve væskeoverflaten i beholderne virker som stempler som ved bølgenes bevegelser arbeider i mottakt slik at det mellom de to kommuniserende beholdere og forbindelsesrørene opprettes en vannstrømning i et ringformet kretsløp. The present invention relates to a method for utilizing energy in waves, where two containers are arranged on a floating installation that communicate with each other via connecting pipes whose cross-section gradually decreases in the direction of flow, the containers being partly filled with water and where the liquid surface in the containers itself acts as pistons which, due to the movements of the waves, work in countermeasures so that a water flow is created in an annular circuit between the two communicating containers and the connecting pipes.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning til utøvelse av fremgangsmåten. The invention also relates to a device for carrying out the method.

Den foreliggende oppfinnelse er særlig egnet for utnyttelse av energien i bølger såsom havbølger, i den hensikt å fremstille energi i stasjonære kraftanlegg eller til framdrift av skip e.l. The present invention is particularly suitable for utilizing the energy in waves such as ocean waves, with the intention of producing energy in stationary power plants or for propulsion of ships etc.

Anordningen kan anbringes på et skip eller en flåte som vugges av havbølgenes bevegelse. The device can be placed on a ship or a raft that is rocked by the movement of the ocean waves.

Fra norsk patentskrift 71.277 er det kjent en liknende anordning med beholdere og forbindelsesrør, og hvor væskens har samme bevegelsesmønster som omtalt ovenfor. Ifølge denne løsning uttas bølgeenergien ved at væsken i beholderne virker som stempler som ved bølgenes bevegelse arbeider i mottakt og avvekslende avgir komprimert luft til en eller flere tanker. Når anordningen er montert på et skip eller en flåte og vugges av havbølgene, vil vannet i den sylinder som i øyeblikket be-finner seg høyest, som følge av trykkforskjellen mellom vann-speilene i det to beholdere, strømme mot den motstående sylinder gjennom det røret som har størst inngangstverrsnitt. I den til enhver tid lavestliggende beholder vil da vannspei-let stige oppover i røret og virke som et stempel til kompri-mering av den under to ventiler 6,7 innesluttede luft. Når trykket i røret 4 er blitt større enn trykket i kompressor-tanken åpner ventilen og slipper overtrykket inn på tanken. Da det samtidig er undertrykk i den annen høyestliggende sylinder, åpnes dennes ventil seg og slipper inn frisk luft inntil undertrykket er utliknet. From Norwegian patent document 71,277, a similar device with containers and connecting pipes is known, and where the liquid has the same movement pattern as mentioned above. According to this solution, the wave energy is extracted by the liquid in the containers acting as pistons which, due to the movement of the waves, work in countermeasures and alternately emit compressed air to one or more tanks. When the device is mounted on a ship or a raft and is rocked by the ocean waves, the water in the cylinder which is currently the highest, as a result of the pressure difference between the water mirrors in the two containers, will flow towards the opposite cylinder through that pipe which has the largest entrance cross-section. In the lowest-lying container at all times, the water level will then rise up in the pipe and act as a piston to compress the air enclosed under two valves 6,7. When the pressure in pipe 4 has become greater than the pressure in the compressor tank, the valve opens and lets the excess pressure into the tank. As there is also negative pressure in the second highest cylinder, its valve opens and lets in fresh air until the negative pressure is equalised.

Beveget av havbølgene veksler sylindrene stadig høyde-stilling i forhold til hverandre, og vannet renner fra den høyestliggende sylinder gjennom det rør som har størst åpningstverrsnitt ned gjennom den andre lavereliggende sylinder, og når denne kommer høyest renner vannet tilbake gjennom det andre rør hvorved det stadig tilveiebringes en tilnærmet kontinuerlig sirkulasjon av vannet mellom de to beholderne. Moved by the ocean waves, the cylinders constantly change their height and position in relation to each other, and the water flows from the highest cylinder through the pipe with the largest opening cross section down through the second lower cylinder, and when this reaches the highest, the water flows back through the second pipe, whereby it constantly an almost continuous circulation of the water between the two containers is provided.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er på basis av den ovennevnte kjente teknikk å frembringe en ny anordning for utnyttelse av havbølgenes energi. The purpose of the present invention is, on the basis of the above-mentioned known technique, to produce a new device for utilizing the energy of ocean waves.

, Således tas det med den foreliggende oppfinnelse sikte på frembringe en anordning hvor man frembringer en mere direk-te omdannelse av bølgeenergien til akselenergi, uten å måtte anvende luft under trykk som energioverførende medium mellom væsken og turbinen som drives for å frembringe strøm. , Thus, the present invention aims to produce a device where a more direct conversion of the wave energy into shaft energy is produced, without having to use pressurized air as an energy-transferring medium between the liquid and the turbine which is driven to produce electricity.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at vannstrømmen i kretsløpet ledes tangentielt inn i hver beholders bunnparti for å drive en deri anordnet turbin som er opplagret på en gjennom beholderen forløpende aksel, slik at en andel av vannstrømmens bevegelsesenergi omdannes til akselenergi. The method according to the present invention is characterized by the fact that the water flow in the circuit is led tangentially into the bottom part of each container to drive a turbine arranged therein which is mounted on a shaft running through the container, so that a proportion of the water flow's kinetic energy is converted into shaft energy.

For å fremme vannstrømmens sirkulasjonsbevegelse i området ved hver turbin ledes vannstrømmen inn mot eri ringformet kanal som avgrenses av innbyrdes konsentrisk anordnete ytre og indre hylselegemer, idet kanalen er åpen oventil og leder inn mot turbinskovlene, mens den er lukket nedentil. In order to promote the circulation movement of the water flow in the area of each turbine, the water flow is led into an annular channel which is delimited by mutually concentrically arranged outer and inner sleeve bodies, the channel being open at the top and leading towards the turbine blades, while it is closed at the bottom.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelse anvendes det turbiner det turbiner med skovler hvis øvre bladparti er av-bøyet stort sett oppad mot vertikalretningen for å lede vann-strømmen i oppadrettede sirkulerende bevegelser over turbinen, slik at den relative vannhastighet reduseres med ca 50%. According to a further preferred embodiment, turbines are used, turbines with blades whose upper blade part is deflected mostly upwards towards the vertical direction in order to guide the water flow in upward circulating movements over the turbine, so that the relative water speed is reduced by about 50%.

Anordningen ved kraftanlegget ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det i hver beholders bunnparti er anordnet en posisjonert turbin som er opplagret på en gjennom beholderen forløpende aksel, og som er innrettet til å dreies av den i systemet sirkulerende vannstrømning. The device at the power plant according to the present invention is characterized by the fact that a positioned turbine is arranged in the bottom part of each container, which is supported on a shaft running through the container, and which is arranged to be turned by the water flow circulating in the system.

Ifølge en foretrukket utførelse er det mellom hver respektive beholders innervegg anordnet avskjermende ledeorganer for å fremme vannstrømmens sirkulerende bevegelse ved turbinen. According to a preferred embodiment, shielding guide members are arranged between the inner wall of each respective container to promote the circulating movement of the water flow at the turbine.

Ledeorganene danner fortrinnsvis en ringformet kanal som avgrenses mellom et ytre hylselegeme og et indre hylselegeme som er anordnet konsentrisk, og kanalens overside er åpen mot turbinskovlene, mens dens underside er lukket, og hvert hylselegeme er forlenget nedad under den tilhørende beholders bunnparti, og avgrenset i bunnen slik at kanalens bunn skråner oppad i vannets bevegelsesretning. Dessuten forløper forbindelsesrørene nedad i en skråretning tangentielt fra den ene beholder og tangentielt inn til kanalen under den andre beholder. De anvendte turbiner omfatter skovler hvis øvre bladparti fortrinnsvis er avbøyet stort sett oppad mot vertikalretningen for ved drift å kunne lede vannstrømmen i oppadgående sirkulerende bevegelser over turbinen. The guide members preferably form an annular channel which is defined between an outer sleeve body and an inner sleeve body which is arranged concentrically, and the upper side of the channel is open towards the turbine blades, while its lower side is closed, and each sleeve body is extended downwards below the bottom part of the associated container, and defined in the bottom so that the bottom of the channel slopes upwards in the direction of the water's movement. In addition, the connecting pipes run downwards in an oblique direction tangentially from one container and tangentially into the channel under the other container. The turbines used comprise vanes whose upper blade part is preferably deflected mostly upwards towards the vertical direction in order to be able to guide the water flow in upward circulating movements over the turbine during operation.

Ifølge en særlig foretrukket utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen er det i beholderens bunnparti konsentrisk anordnet et hylselegeme som rager nedad under beholderbunnen, og som er lukket i bunnen, og hylselegemet rager et stykke oppad over bunnpartiet og er lukket med en plate hvortil akselen er opplagret, og den del av hylselegemet som rager oppad over beholderens bunnparti er utformet med åpninger langs hylsens periferiflate, idet det i åpningene er anordnet et antall ledeskovler for tvungen fremføring av en vannstrømning i en delvis radial retning mot en på en turbin anordnet skovler som er innrettet til å rotere konsentrisk utenfor og i stort sett samme radialplan som ledeplatene. According to a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, a sleeve body is concentrically arranged in the bottom part of the container which projects downwards below the bottom of the container, and which is closed at the bottom, and the sleeve body projects a little way upwards above the bottom part and is closed with a plate to which the shaft is supported, and the part of the sleeve body which projects upwards above the bottom part of the container is designed with openings along the peripheral surface of the sleeve, with a number of guide vanes arranged in the openings for the forced advancement of a water flow in a partially radial direction towards a vane arranged on a turbine which is arranged to to rotate concentrically outside and in largely the same radial plane as the guide plates.

Den foreliggende løsning for utnyttelse av bølgeenergi gir de følgende fordeler: -At vannet alltid strømmer i samme retning med varierende hastigheter, og uten at det opprettes frem- og tilbakegående vannbevegelser. -Ingen deler av beholderne eller forbindelsesrørene renner tomme for vann og følgelig unngås de velkjente vannslag i systemet. -Turbinskovlenes form gjør at turbinene får overført en del av vannets rotasjonsenergi/bevegelse. -På grunn av vannets enveis-rotasjon i beholderne får vannet en begynnelseshastighet inn på forbindelsesrørene som gjør at kanalenes tverrsnittsdimensjoner gradvis kan reduseres. The present solution for utilizing wave energy offers the following advantages: - That the water always flows in the same direction at varying speeds, and without creating back and forth water movements. - No part of the containers or connecting pipes run empty of water and consequently the well-known water hammers in the system are avoided. -The shape of the turbine blades means that part of the water's rotational energy/movement is transferred to the turbines. -Due to the one-way rotation of the water in the containers, the water gets an initial velocity into the connecting pipes which means that the cross-sectional dimensions of the channels can be gradually reduced.

Ytterligere trekk og fordeler ved fremgangsmåten og anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medføl-gende tegninger, hvori: Fig. 1 og 2 viser vertikale lengderiss av anordningen ifølge oppfinnelsen, samt hvordan den vil opptre under påvirkning av bølgegang i to situasjoner. Fig. 3 viser et plansnitt av anordningen ifølge oppfinnelsen, og er vist fluktende i samme papirplan som fig 1. Fig. 4 viser et vertikalsnitt av den venstre del av anordningen ifølge fig. 1-2, og viser mere detaljert hvordan turbinen, de ytre og indre hylseformete rør samt vanntilfør-selkanalen er sammensatt. Fig. 5 viser et snitt av vannstrømmens skråretning fra utløpet av røret og inntil skovlene. Fig. 6 viser et snitt av en alternativ utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 viser et plansnitt langs linjen 7 ifølge fig. 6. Fig. 8 viser i plansnitt plasseringen av ledeplater og skovler i forhold til hverandre samt vannstrømningen ifølge utførelsen på fig. 7. Further features and advantages of the method and the device according to the present invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 and 2 show vertical longitudinal views of the device according to the invention, as well as how it will behave under the influence of wave action in two situations. Fig. 3 shows a plan section of the device according to the invention, and is shown flush in the same paper plane as Fig. 1. Fig. 4 shows a vertical section of the left part of the device according to Fig. 1-2, and shows in more detail how the turbine, the outer and inner sleeve-shaped pipes and the water supply channel are assembled. Fig. 5 shows a section of the oblique direction of the water flow from the outlet of the pipe to the vanes. Fig. 6 shows a section of an alternative embodiment of the device according to the invention. Fig. 7 shows a plan section along line 7 according to fig. 6. Fig. 8 shows in plan section the position of guide plates and vanes in relation to each other as well as the water flow according to the embodiment in fig. 7.

Under henvisning til figurene 1-4 vises det to første 10 hhv andre 12 stort sett sylindriske beholdere, med åpen eller delvis lukket topp, og som er anordnet i en avstand fra hverandre. Ved hver av beholdernes 10,12 bunnparti er det anordnet en turbin 14,16 med skovler 13,15 anordnet langs turbinperi-ferien, og som er fastgjort til en aksel 18,20 som forløper sentrisk gjennom beholderen 10,12. Således roterer turbinen 14,16 i et horisontalplan når anlegget står i en normal-stilling. With reference to figures 1-4, two first 10 and second 12 largely cylindrical containers are shown, with an open or partially closed top, and which are arranged at a distance from each other. At each of the containers 10,12 bottom part, a turbine 14,16 is arranged with blades 13,15 arranged along the turbine periphery, and which is attached to a shaft 18,20 which extends centrally through the container 10,12. Thus the turbine 14,16 rotates in a horizontal plane when the plant is in a normal position.

I bunnen av hver beholder (se særlig fig. 4) er det konsentrisk anordnet et ytre hylselegeme eller rør 22,24 som rager et stykke oppad fra beholderens 10,12 bunn. Hylselegemet 22,24 har en litt større diameter enn turbinen 14,16 slik at det med en liten klaring omslutter turbinen. Hylselegemet har mindre diameter enn selve beholderen 10,12 slik at det dannes et ringformet rom 26,28 mellom den ytre hylse og beholderveggen. Videre er hylselegemet 22,24 ført nedad et stykke under beholderbunnen ved at en sirkelformig del av beholderens bunnplate er fjernet. Undersiden av hylselegemet 22,24 er skrått avskåret. At the bottom of each container (see in particular fig. 4) there is concentrically arranged an outer sleeve body or tube 22,24 which projects a little way upwards from the bottom of the container 10,12. The sleeve body 22, 24 has a slightly larger diameter than the turbine 14, 16 so that it encloses the turbine with a small clearance. The sleeve body has a smaller diameter than the container itself 10,12 so that an annular space 26,28 is formed between the outer sleeve and the container wall. Furthermore, the sleeve body 22, 24 is brought downwards a distance below the container bottom by removing a circular part of the container's bottom plate. The underside of the sleeve body 22, 24 is cut off at an angle.

Konsentrisk inne i den del av det ytre hylselegemet 22,24 som er beliggende under bunnen av selve beholderen 10,12, er det videre anordnet et indre stasjonært hylseformet legeme eller rør 30,32 som har mindre diameter enn ytterhylsen 22,24 og hvis underside også er skrått avskåret slik at bunn-kanten flukter med den avskårne underside av hylselegemet 22,24. Det er innsatt en ringformet bunnplate 25 under de skrånende undersider slik at det dannes en oppadskrånende renne med bredden b slik det fremgår av figur 4. Det indre hylselegeme 30,32 er forøvrig posisjonert i flukt med et plan innenfor turbinens 14,16 skovler 13,15. Concentrically inside the part of the outer sleeve body 22,24 which is situated below the bottom of the container itself 10,12, there is also arranged an inner stationary sleeve-shaped body or tube 30,32 which has a smaller diameter than the outer sleeve 22,24 and whose underside is also obliquely cut so that the bottom edge aligns with the cut underside of the sleeve body 22,24. An annular bottom plate 25 is inserted under the sloping undersides so that an upwardly sloping chute of width b is formed, as can be seen from Figure 4. The inner sleeve body 30,32 is otherwise positioned flush with a plane within the blades 13, 14, 16 of the turbine, 15.

Ovenfor og i flukt med det indre stasjonære hylselegeme 30,32 er det på turbinen 14,16 og innenfor skovlene 13,15, anordnet et andre indre bevegelig hylselegeme 34,36 hvis øvre kant flukter med den øvre kant på det ytre hylselegeme 22,24. Videre er det med turbinen 14,16 bevegelige indre hylselegeme 34,36 forlenget oppad i form av en påfestet kjeglestumpformet toppdel 38,40. Således kan det indre bevegelige hylselegeme 34,36i og toppdelen 38,40 rotere sammen med turbinen 14,16 på akselen 18,20, mens det nedre indre hylselegeme er stasjonært. Above and flush with the inner stationary sleeve body 30,32, on the turbine 14,16 and within the blades 13,15, there is arranged a second inner movable sleeve body 34,36 whose upper edge is flush with the upper edge of the outer sleeve body 22,24 . Furthermore, with the turbine 14, 16, the movable inner sleeve body 34, 36 is extended upwards in the form of an attached frustoconical top part 38, 40. Thus, the inner movable sleeve body 34,36i and the top part 38,40 can rotate together with the turbine 14,16 on the shaft 18,20, while the lower inner sleeve body is stationary.

Det ytre hylselegemet 22,24 avgrenser sammen med de indre stasjonære hhv bevegelige hylselegemer 30,32,34,36 en ringformig kanal 42,44 hvis bunn er lukket med den ringformete plate 25,27 slik at det dannes en oppadskrånende bunn i vannets bevegelsesretning. Kanalen har således en avtakende vertikalhøyde over bunndelens omkrets, og kanalens bredde (b) er fortrinnsvis mindre enn vertikalhøyden for å forsterke vannet sirkulerende bevegelseshastighet. The outer sleeve body 22,24 together with the inner stationary or movable sleeve bodies 30,32,34,36 define an annular channel 42,44 whose bottom is closed with the annular plate 25,27 so that an upward sloping bottom is formed in the direction of movement of the water. The channel thus has a decreasing vertical height above the circumference of the bottom part, and the channel's width (b) is preferably smaller than the vertical height in order to increase the water's circulating movement speed.

Den stasjonære indre hylse er videre lukket øverst med en plate 46,48. Denne plate 46,48 er innrettet for opplagring av turbinakselen 18,20. The stationary inner sleeve is further closed at the top with a plate 46,48. This plate 46,48 is arranged for storage of the turbine shaft 18,20.

: I bunnen av kanalen 42,44 kan det være anordnet utløp for uttapping av vannet når bølgekraftanlegget for eksempel skal vedlikeholdes. : At the bottom of the channel 42,44, there may be an outlet for draining the water when the wave power plant is to be maintained, for example.

Beholderne 10,12 som er anordnet i en avstand fra hverandre, er på to diametralt motsatte sider forbundet ved hjelp av to forbindelsesrør 50,52. Rørtverrsnittet for hvert rør 50,52 avtar gradvis fra den ene ende 54,56 til den andre ende 58,60 ved den tilstøtende beholder, slik at det for hver beholder er et rørinntak med stort tverrsnitt anordnet stort sett diametralt overfor et rørinntak med mindre tverrsnitt. Videre er rørenden 54,56 med større tverrsnitt ført tangentielt inn på den respektive beholderens perifere sidevegg. Rørenden med mindre tverrsnitt er tilsvarende ført inn i bunnen av kanalen beliggende under beholderbunnen. The containers 10,12, which are arranged at a distance from each other, are connected on two diametrically opposite sides by means of two connecting pipes 50,52. The pipe cross-section for each pipe 50,52 gradually decreases from one end 54,56 to the other end 58,60 at the adjacent container, so that for each container there is a pipe inlet with a large cross-section arranged generally diametrically opposite a pipe inlet with a smaller cross-section . Furthermore, the tube end 54, 56 with a larger cross-section is led tangentially onto the peripheral side wall of the respective container. The pipe end with a smaller cross-section is correspondingly led into the bottom of the channel located below the container bottom.

Som det fremgår av fig. 4 og 5 har hver ende 58,60 av rørene 50,52 en overgang fra sirkelformig tverrsnitt til rektangulært tverrsnitt idet de løper inn på kanalene 42,44. Figur,5 viser skjematisk vannstrømmens skråretning fra utløpet av røret 58, gjennom kanalen 42 og til skovlene. På fig. 5 er den spiralformete kanal brettet ut. As can be seen from fig. 4 and 5, each end 58, 60 of the tubes 50, 52 has a transition from a circular cross-section to a rectangular cross-section as they run into the channels 42, 44. Figure 5 schematically shows the oblique direction of the water flow from the outlet of the pipe 58, through the channel 42 and to the vanes. In fig. 5, the helical channel is unfolded.

På fig. 5 vises flere av skovlene 13 på turbinen 12 i et tangentielt vertikalsnitt i forhold til skovelen. Skovelen 13 har en krum utforming slik at dens øvre parti 17 er svakt ombøyd oppad mot vertikal retning. In fig. 5 shows several of the blades 13 on the turbine 12 in a tangential vertical section in relation to the blade. The shovel 13 has a curved design so that its upper part 17 is slightly bent upwards towards the vertical direction.

Siden hvert rør 50,52 (fig. 3) forløper perifert ut fra hver beholder og inn i bunnen av den motstående beholders kanal 42,44, forløper rørene således i en skråstilling. Følgelig danner rørene en X-form sett fra siden, sik det tydelig fremgår av fig. 1 og 2. Since each tube 50,52 (Fig. 3) extends peripherally from each container into the bottom of the opposite container's channel 42,44, the tubes thus extend in an inclined position. Consequently, the pipes form an X-shape seen from the side, as is clearly evident from fig. 1 and 2.

Under anvendelse fylles beholderne 10,12 med vann opp til et tilstrekkelig høyt nivå slik at når de høydeforskyves under bølgegang tømmes ingen områder i systemet for vann og blir stående tørre. Kraftanleggets stillingsendringer under normale bølgegangbevegelser er vist på fig. 1 og 2. Som følge av rørenes 50,52 tangentielle innløp/utløp 54-60 på hver side av de to sylindriske beholdere hhv de to kanaler, og som følge av rørenes avtagende tverrsnitt, opprettes det i systemet en sirkulerende vannstrømning fra den ytre periferivegg på den ene beholder, inn i og gjennom røret med det avtakende tverrsnitt, inn i ringkanalen 42,44 på den andre beholder slik at vannet settes i roterende bevegelse og dreier den respektive turbin og aksel, og hvoretter vannet på tilsvarende måte, gjennom det andre rør, strømmer tilbake til den første beholder. Fordelen med å anordne hylselegemet avskjermende og omsluttende rundt turbinen er å opprette best mulig kontakt mellom den hurtigst roterende vannmasse og turbinen. Uten de avskjermende hylselegemer for opprettelse av ringkanalen ville mesteparten av vannet strømme rett gjennom beholderen og videre ut gjennom utløpet, med redusert energiutbytte som resultat. During use, the containers 10,12 are filled with water to a sufficiently high level so that when they are shifted in height during wave action, no areas in the system are emptied of water and remain dry. The power plant's position changes during normal wave motions are shown in fig. 1 and 2. As a result of the tangential inlet/outlet 54-60 of the pipes 50,52 on each side of the two cylindrical containers or the two channels, and as a result of the decreasing cross-section of the pipes, a circulating water flow is created in the system from the outer peripheral wall on one container, into and through the tube with the decreasing cross-section, into the annular channel 42,44 on the other container so that the water is set in rotary motion and turns the respective turbine and shaft, and then the water in a similar way, through the other pipe, flows back to the first container. The advantage of arranging the sleeve body shielding and enveloping the turbine is to create the best possible contact between the fastest rotating body of water and the turbine. Without the shielding sleeve bodies for creating the ring channel, most of the water would flow straight through the container and further out through the outlet, with reduced energy yield as a result.

På denne måte er det opprettet et bølgekraftanlegg hvor turbinene 14,16 og akslene 18,20 roterer samme vei, idet energien tas ut via de roterbare aksler 16,18 på kjent måte. In this way, a wave power plant has been created where the turbines 14,16 and the shafts 18,20 rotate in the same direction, the energy being extracted via the rotatable shafts 16,18 in a known manner.

Som følge av skovelbladenes fasong hvor den øvre del 17 er noe avbøyet mot vertikal retning, vil derfor vannstrømmen inn på turbinen bøyes av i en stort sett oppadgående retning, og derfor vil ikke 100 % av vannmassens bevegelsesenergi omformes til bevegelse av turbinene. Følgelig vil vannmassen hovedsakelig bevare en del av sin bevegelsesenergi etter av-gangen fra turbinen, og fortsetter bevegelsen i et roterende mønster også over skovelen 13,15 i hver beholder. Den relative hastighet av vannet (V) reduseres fortrinnsvis fra ca Vmaks til ca 0,5°Vmaks slik det er illustrert på figur 5. As a result of the shape of the vane blades, where the upper part 17 is slightly deflected towards the vertical direction, the water flow into the turbine will therefore be deflected in a largely upward direction, and therefore 100% of the water mass's kinetic energy will not be transformed into movement of the turbines. Consequently, the mass of water will mainly preserve part of its kinetic energy after leaving the turbine, and continues its movement in a rotating pattern also over the vane 13,15 in each container. The relative velocity of the water (V) is preferably reduced from about Vmax to about 0.5°Vmax as illustrated in figure 5.

Også i rommet (26,28) som avgrenses av hylsen og beholderveggen vil vannmassen innta en roterende bevegelse, og som følge av sentrifugalvirkningen slynges vannet inn i røret 50,52 med. stort tverrsnitt og fortsetter til den andre beholder, hvor det samme bevegelsesmønster gjentar seg i en kontinuerlig ringformig sirkulerende vannstrøm. Also in the space (26,28) which is bounded by the sleeve and the container wall, the mass of water will take on a rotating movement, and as a result of the centrifugal action, the water is flung into the pipe 50,52 with it. large cross-section and continues to the second container, where the same movement pattern is repeated in a continuous annular circulating water stream.

Det er også mulig å lede vannet gjennom beholderveggen og rett inn på turbinen, men dette vil sterkt forstyrre den sirkulerende vannstrømmen mellom beholderens 10,12 vegger og hylsen. Således medfører det en stor driftsmessig gevinst å lede vannet inn på kanalen 42,44 som er beliggende under selve hovedbeholderne 10,12. Således forstyrres ikke vannsirkula-sjonen i beholderne. It is also possible to direct the water through the container wall and directly onto the turbine, but this will greatly disrupt the circulating water flow between the container's 10,12 walls and the sleeve. Thus, directing the water into the channel 42, 44, which is located below the main containers 10, 12, entails a large operational gain. Thus, the water circulation in the containers is not disturbed.

En alternativ utførelse av bølgekraftanlegget er vist på fig. 6, 7 og 8 som viser den venstre halvdel av anlegget. Ifølge denne utførelse er det indre hylselegeme fjernet i forhold til den foranbeskrevne utførelse, og det ytre hylselegemets 22 bunnparti er utformet med en oppadskrånende bunn 60. Røret 50 med avtakende tverrsnitt løper tangentielt inn på hylsens bunnparti. An alternative embodiment of the wave power plant is shown in fig. 6, 7 and 8 which show the left half of the facility. According to this embodiment, the inner sleeve body is removed in relation to the above-described embodiment, and the bottom part of the outer sleeve body 22 is designed with an upwardly sloping bottom 60. The tube 50 with a decreasing cross-section runs tangentially onto the bottom part of the sleeve.

Det ytre hylselegeme 22 rager et stykke opp over beholderens bunn og er lukket øverst med et lokk 62 eller en plate. I den del av hylselegemet som rager oppad over beholderens bunnparti er det utformet åpninger 64 (fig. 8) langs hylsens omkretsflate for radial utstrømning av det vann som i sirkulerende bevegelser 72 (se også fig. 7) strømmer opp nedenfra. I åpningene 64 er det anordnet ledeplater 66 for tvungen frem-føring av vannstrømmen i en delvis radial retning mot turbin-skovler 68 som er beliggende konsentrisk utenfor i stort sett samme radialplan som ledeplatene 66. Turbinarrangementet er gjennomført som følger. Akselen 18 løper sentralt gjennom beholderen og er opplagret oppå hylselegemets lokkelement 62 . Turbinhjulet 70 er festet til akselen 16 like over hylsens toppplate 62 og skovlene 68 rager fra turbinhjulets 70 peri-feri og nedad radielt utenfor ledeplatene 66 som en krans. I forhold til radialretningen er ledeplatene 66, slik det i og for seg er kjent, innrettet eller posisjonert i stort sett samme retning som vannstrømmen 72, mens de utenforliggende skovler 68 er rettet motsatt vei og plassert med sideflatene tilnærmet vinkelrett mot ledeplatene. The outer sleeve body 22 projects a little above the bottom of the container and is closed at the top with a lid 62 or a plate. In the part of the sleeve body that projects upwards above the bottom part of the container, openings 64 (fig. 8) are formed along the circumferential surface of the sleeve for the radial outflow of the water which in circulating movements 72 (see also fig. 7) flows up from below. In the openings 64, guide plates 66 are arranged for the forced advance of the water flow in a partially radial direction towards turbine blades 68 which are located concentrically outside in largely the same radial plane as the guide plates 66. The turbine arrangement is carried out as follows. The shaft 18 runs centrally through the container and is supported on top of the cover element 62 of the sleeve body. The turbine wheel 70 is attached to the shaft 16 just above the sleeve top plate 62 and the vanes 68 project from the periphery of the turbine wheel 70 and downwards radially outside the guide plates 66 like a wreath. In relation to the radial direction, the guide plates 66, as is known per se, are aligned or positioned in largely the same direction as the water flow 72, while the outer vanes 68 are directed in the opposite direction and positioned with their side surfaces approximately perpendicular to the guide plates.

Under energiproduksjonen strømmer vannet tangentielt (som vist på fig. 7) inn i bunnen 60 av hylsen 22 og det opprettes, også på grunn av hylsens bunnutforming, en sirkulerende oppadbevegelse av vannstrømmen som kun kan slippe ut gjennom hylsens 22 øvre radiale perifert beliggende side-åpninger 64, rettet mot turbinskovlene 68. During the energy production, the water flows tangentially (as shown in Fig. 7) into the bottom 60 of the sleeve 22 and there is created, also due to the bottom design of the sleeve, a circulating upward movement of the water flow which can only escape through the sleeve 22's upper radial peripherally located side openings 64, directed towards the turbine blades 68.

Ifølge en praktisk utførelse anordnes kraftanlegget på en flåte, flottører eller et skip. Videre kan anlegget dimen-sjoneres for optimal omvandling av bølgeenergi. Ifølge en ut-førelse kan således beholderne innstilles med en innbyrdes avstand på inntil 50-60 meter for utnyttelse av større dønnin-ger til havs. På flottører kan denne avstanden om nødvendig økes ytterligere. According to a practical embodiment, the power plant is arranged on a raft, floats or a ship. Furthermore, the facility can be dimensioned for optimal conversion of wave energy. According to one embodiment, the containers can thus be set with a mutual distance of up to 50-60 meters for the utilization of larger swells at sea. On floats, this distance can be increased further if necessary.

Det skal midlertid forstås at bølgekraftanlegget ifølge den foreliggende oppfinnelse kan utformes med modifiseringer og alternative utførelser. Således kan for eksempel turbinen anordnes i bunnpartiet av hylselegemet som rager nedad under beholderen. I denne utførelse vil da vannet ledes fra røret tangentielt inn i bunnen og opprette den sirkulerende bevegelser og drive turbinen som er anordnet like over innløpet for vannet. In the meantime, it should be understood that the wave power plant according to the present invention can be designed with modifications and alternative designs. Thus, for example, the turbine can be arranged in the bottom part of the sleeve body which projects downwards below the container. In this embodiment, the water will then be led from the pipe tangentially into the bottom and create circulating movements and drive the turbine which is arranged just above the inlet for the water.

Claims

1. Method for utilizing energy in waves, where two containers (10,12) are arranged on a floating installation which communicate with each other via connecting pipes (50,52) whose cross-section gradually decreases in the direction of flow, as the containers are partially filled with water and where the liquid surface (N) in the containers itself acts as pistons which, due to the movements of the waves, work in counter-stroke so that a water flow is created between the two communicating containers and the connecting pipes in an annular circuit, characterized by the fact that the water flow in the circuit is led tangentially in in the bottom part of each container (10,12) to drive a turbine (14,16) arranged therein which is supported on a shaft (18,20) running through the container, so that a proportion of the water flow's kinetic energy is converted into shaft energy.

2. Method in accordance with claim 1, characterized in that in order to promote the circulation movement of the water flow in the area of each turbine, the water flow is directed towards an annular channel (42,44) which is delimited by mutually concentrically arranged outer (22,24) and inner (30) ,32,34,36) sleeve bodies, as the channel (42,44) is open at the top and leads towards the turbine blades, while it is closed at the bottom.

3. Method in accordance with claims 1-2, characterized in that turbines (14,16) with blades (13,15) are used whose upper blade part (17) is deflected largely upwards towards the vertical direction to guide the water flow in upward circulating movements above the turbine (12,14), so that the relative water speed is reduced by about 50%.

4. Device at a power plant for utilizing energy in waves, where two containers (10,12) are arranged on a floating installation which communicate with each other via connecting pipes (50,52) whose cross-section gradually decreases in the direction of flow, as the containers can be partially filled with water and where the liquid surface in the containers itself acts as pistons which, due to the movements of the waves, work in counter-stroke so that a water flow can be created between the two communicating containers and the connecting pipes in an annular circuit, characterized by the fact that in each container's (10 ,12) bottom part is equipped with a turbine (14,16) which is supported on a shaft (18,20) running through the container, and which is arranged to be turned by the water flow circulating in the system.

5. Device in accordance with claim 4, characterized in that shielding guide means (22,24,30,32,34,36) are arranged between the inner wall of each respective container (10,12) and the turbines (14,16) to promote the circulating movement of the water flow at the turbine.

6. Device in accordance with claim 5, characterized in that the guide members form an annular channel (42,44) which is delimited between an outer sleeve body (22,24) and an inner sleeve body (30,32 or 34,36) which is arranged concentrically , and the upper side of the channel is open towards the turbine blades, while its lower side is closed, and each sleeve body is extended downwards below the bottom part of the associated container, and delimited at the bottom so that the bottom of the channel (25,27) slopes upwards in the direction of the water's movement.

7. Device in accordance with claim 6, characterized in that the connecting pipes (50, 52) run downwards in an oblique direction tangentially from one container and tangentially into the channel under the other container.

8. Device in accordance with claims 4-5, characterized in that the turbines comprise vanes (13,15) whose upper blade part (17) is deflected largely upwards towards the vertical direction in order to be able to guide the water flow in upward circulating movements over the turbine during operation (12,14).

9. Device in accordance with claim 5, characterized in that a sleeve body (22,24) is concentrically arranged in the bottom part of each of the containers (10,12) which projects downwards below the container bottom, and which is closed at the bottom, and the sleeve body (22 ) protrudes a bit upwards above the bottom part and is closed with a plate (62) to which the shaft (18,20) is supported, and the part of the sleeve body (22,24) which protrudes upwards above the bottom part of the container is designed with openings (64) along the sleeve's peripheral surface, with a number of guide vanes (66) arranged in the openings (64) for the forced advancement of a water flow in a partially radial direction towards vanes (68) arranged on a turbine (70) which are arranged to rotate concentrically outside and in largely the same radial plane as the guide plates (66).