NO332564B1

NO332564B1 - Crushing device with generator

Info

Publication number: NO332564B1
Application number: NO20101480A
Authority: NO
Inventors: Julius Espedal
Original assignee: Langlee Wave Power As
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-10-29
Also published as: NO20101480A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en bølgekraftanordning for konvertering av energi fra bølger i en vannmasse til elektrisk energi. Foreliggende oppfinnelse vedrører også anvendelse av slik bølgekraftanordning, og fremgangsmåte for konvertering av mekanisk energi fra et panel i en bølgekraftanordning til elektrisk energi. The present invention relates to a wave power device for converting energy from waves in a body of water into electrical energy. The present invention also relates to the use of such a wave power device, and a method for converting mechanical energy from a panel in a wave power device to electrical energy.

US2010111609 (Espedal) beskriver et bølgeenergioppsamlingsapparat omfattende en ramme inkluderende minst en hengslet vertikalt vippende eller roterende overflate, så som en barriere i form av et panel eller et seil, for oppsamling av energi fra gjennomgående bølgetrykkfronter via en vippende eller roterende bevegelse innenfor rammen, hvori hengselen er plassert nedenfor fluidets overflate ved de gjennomgående bølgenes bølgedal, hvor barrieren er forbundet med en anordning i stand til å omforme den vippende eller roterende bevegelsen til forskjellige typer energi, hvori apparatet ligger i en slik dybde at den vippende eller roterende barrieren bryter de gjennomgående bølgenes overflate ved bølgekammen. Trykket fra bølgene får panelet til å rotere rundt hengselen. Dette genererer trykk i en hydraulisk pumpe. Trykket overføres gjennom et rør til en hydraulisk motor som er forbundet med en elektrisk generator som produserer elektrisk strøm. US2010111609 (Espedal) describes a wave energy harvesting apparatus comprising a frame including at least one hinged vertically tilting or rotating surface, such as a barrier in the form of a panel or a sail, for collecting energy from continuous wave pressure fronts via a tilting or rotating movement within the frame, wherein the hinge is located below the surface of the fluid at the wave valley of the passing waves, where the barrier is connected to a device capable of transforming the tilting or rotating movement into different types of energy, in which the device is located at such a depth that the tilting or rotating barrier breaks the through the surface of the waves at the wave crest. The pressure from the waves causes the panel to rotate around the hinge. This generates pressure in a hydraulic pump. The pressure is transferred through a pipe to a hydraulic motor which is connected to an electric generator which produces electric current.

Videre beskriver WO2006/100436A1 (Aquamarine Power Limited) en bølgekraftkonverteringsanordning for bruk i relativt grunt vann, som har en basedel for forankring til bunnen av en vannmasse og en oppstående klaffedel som er dreiehengslet til basedelen. Klaffedelen er forspent vertikalt og pendler frem og tilbake fra vertikal stilling i respons på bølgebevegelser som utøves på dens flater. Kraftuthentingsmidler utvinner energi fra klaffedelens bevegelse. Spesifikt omfatter kraftuthentingsmidlene en hydraulisk motor som er forbundet via et svinghjulenergilager til et elektrisk generatorsystem med variabel hastighet. Furthermore, WO2006/100436A1 (Aquamarine Power Limited) describes a wave power conversion device for use in relatively shallow water, which has a base part for anchoring to the bottom of a body of water and an upright flap part which is pivotally hinged to the base part. The flap member is prestressed vertically and oscillates back and forth from a vertical position in response to wave motions exerted on its surfaces. Power harvesting means extract energy from the movement of the flap part. Specifically, the power extraction means comprises a hydraulic motor which is connected via a flywheel energy storage to a variable speed electric generator system.

Imidlertid har apparatet i US2010111609 og anordningen i WO2006/100436A1 den ulempen at midlene for å konvertere panelets eller klaffens bevegelse til strøm er komplisert (US2010111609 så vel som WO2006/100436A1 anvender et hydraulisk system for energikonvertering) og krever mye vedlikehold og også lider av høye energitap. However, the apparatus of US2010111609 and the device of WO2006/100436A1 have the disadvantage that the means for converting the movement of the panel or flap into electricity is complicated (US2010111609 as well as WO2006/100436A1 use a hydraulic system for energy conversion) and requires a lot of maintenance and also suffers from high energy loss.

US2010242826 beskriver en anordningsmodul som omfatter i det minste et legeme som fungerer som en base, to eller flere utvinningsenheter anordnet legemet for utvinning av bølgeenergi, samlemiddel for å samle energi utvinnet av utvinningsenhetene, en kabel for overføring av samlet energi for ytterligere anvendelse, og en kabelrenne utstyrt med et beskyttende lag for sammenføring av alle utvinningsenhetene i anordningsmodulen i det minste til samlemiddelet. Hver utvinningsenhet omfatter i det minste en plate som vingelement som er hengslet ved dens nedre kant på legemet av anordningsmodulen, og utvinningsmiddelene for bølgeenergien. US2010242826 describes a device module comprising at least a body that functions as a base, two or more extraction units arranged on the body for the extraction of wave energy, collecting means for collecting energy extracted by the extraction units, a cable for transferring collected energy for further use, and a cable tray equipped with a protective layer for connecting all the extraction units in the device module at least to the collection means. Each extraction unit comprises at least one plate as a wing element which is hinged at its lower edge on the body of the device module, and the extraction means for the wave energy.

Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er minst delvis å overkomme den/de ovenfor nevnte ulempe(r), og å tilveiebringe en forbedret bølgekraftanordning, en bølgekraftanordning som især er robust og effektiv når det vedrører konvertering av bevegelsen til et panel derav til strøm. An object of the present invention is to at least partially overcome the above-mentioned disadvantage(s), and to provide an improved wave power device, a wave power device which is particularly robust and efficient when it concerns the conversion of the movement of a panel thereof into electricity.

Disse formålene, og andre formål som vil fremgå av beskrivelsen som følger, oppnås gjennom en bølgekraftanordning, anvendelse derav og en fremgangsmåte for konvertering av mekanisk energi fra et panel i en bølgekraftanordning til elektrisk energi ifølge de vedlagte selvstendige kravene. Utførelsesformer legges frem i de vedlagte uselvstendige kravene. These purposes, and other purposes that will be apparent from the description that follows, are achieved through a wave power device, its use and a method for converting mechanical energy from a panel in a wave power device to electrical energy according to the attached independent claims. Embodiments are presented in the attached non-independent requirements.

Ifølge et aspekt av den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringes en bølgekraftanordning for konvertering av energi fra bølger i en vannmasse til elektrisk energi, der anordningen er flytende eller flytbar og omfatter: en støttestruktur; et panel så som en klaff eller en vinge, hengslet til støttestrukturen, hvor panelet er anpasset for å beveges av bølger som passerer anordningen, noe som resulterer i en vippende eller roterende bevegelse av panelet i forhold til støttestrukturen; en elektrisk generator som er mekanisk koblet til panelet, hvor den elektriske generatoren er anpasset for å konvertere den mekaniske energien fra panelets vippende eller roterende bevegelse til elektrisk energi og en girmekanisme, hvori den elektriske generatoren er koblet til panelet via girmekanismen. According to one aspect of the present invention, a wave power device is provided for converting energy from waves in a body of water to electrical energy, where the device is liquid or flowable and comprises: a support structure; a panel such as a flap or wing, hinged to the support structure, the panel being adapted to be moved by waves passing the device, resulting in a tilting or rotating movement of the panel relative to the support structure; an electrical generator mechanically connected to the panel, wherein the electrical generator is adapted to convert the mechanical energy from the rocking or rotating movement of the panel into electrical energy and a gear mechanism, wherein the electrical generator is connected to the panel via the gear mechanism.

Ved å ha en elektrisk generator mekanisk koblet til panelet, verken trengs eller anvendes det noe hydraulisk system. Dette tilveiebringer en robust bølgekraftanordning med reduserte krav til vedlikehold da færre deler er påkrevd for energikonverteringen. Samtidig, ved å utelate hydrauliske systemer eller lignende mellom panelet og den elektriske generatoren reduseres energi(konverterings)tap og kraftvirkningsgraden forbedres By having an electric generator mechanically connected to the panel, no hydraulic system is needed or used. This provides a robust wave power device with reduced maintenance requirements as fewer parts are required for the energy conversion. At the same time, by omitting hydraulic systems or similar between the panel and the electric generator, energy (conversion) losses are reduced and power efficiency is improved

Girmekanismen kan ha et utvekslingsforhold som øker den elektriske generatorens hastighet sammenlignet med panelets vippende eller roterende bevegelse. Girmekanismen kan for eksempel ha et utvekslingsforhold på 1:10 (panel:elektrisk generator). Ved å øke generatorens hastighet blir strømgenereringen i den foreliggende anordningen mer effektiv. Girmekanismen kan inkludere en ring med større diameter forbundet med panelet og utstyrt med tenner, og en pinjong med mindre diameter forbundet med den elektriske generatoren og anpasset for å gripe inn i ringens tenner. Videre kan støttestrukturen inkludere et vesentlig horisontalt avlangt element, så som en stav eller et rør, hvori panelet er festet til elementet ved hjelp av minst et lager tilveiebrakt rundt elementet, ringen i girmekanismen tilveiebringes også rundt elementet og pinjongen tilveiebringes på en akse som er vesentlig parallell med elementet. The gear mechanism may have a gear ratio that increases the electric generator's speed compared to the tilting or rotating movement of the panel. The gear mechanism can, for example, have a gear ratio of 1:10 (panel: electric generator). By increasing the speed of the generator, the power generation in the present device becomes more efficient. The gear mechanism may include a ring of larger diameter connected to the panel and provided with teeth, and a pinion of smaller diameter connected to the electric generator and adapted to engage the teeth of the ring. Furthermore, the support structure may include a substantially horizontally elongated member, such as a rod or tube, wherein the panel is attached to the member by means of at least one bearing provided around the member, the ring of the gear mechanism is also provided around the member and the pinion is provided on an axis substantially parallel to the element.

Videre kan minst en av de elektriske generatorene og enhver girmekanisme være montert på utsiden av støttestrukturen. Ved å plassere den elektriske generatoren (og/eller enhver girmekanisme) på utsiden av støttestrukturen, er det ikke behov for vanntette forbindelser gjennom støttestrukturen, mye av støttestrukturens innside kan anvendes til oppbevaring av ballastvann (se nedenfor), og vannmassen den foreliggende anordningen er plassert i når den er i bruk tilveiebringer "automatisk" god kjøling av den utvendige elektriske generatoren (og enhver girmekanisme). Samlet oppnås forbedret kraftvirkningsgrad og forbedret kjøling. Furthermore, at least one of the electrical generators and any gear mechanism may be mounted on the outside of the support structure. By placing the electrical generator (and/or any gear mechanism) on the outside of the support structure, there is no need for watertight connections through the support structure, much of the inside of the support structure can be used for ballast water storage (see below), and the body of water the present device is located i when in use "automatically" provides good cooling of the external electrical generator (and any gear mechanism). Overall, improved power efficiency and improved cooling are achieved.

Panelets akse eller rotasjons- (eller vippe)senter kan også være inni støttestrukturen. The panel's axis or rotation (or tilt) center may also be inside the support structure.

Bølgekraftanordningen kan videre omfatte minst en ballasttank tilveiebrakt inni støttestrukturen og midler for å fylle og tømme denne minst ene ballasttanken. Den minst ene ballasttanken og midlene for å fylle og tømme denne minst ene ballasttanken kan være av typen som fremlegges i søkerens sideløpende søknad kalt "Bølgekraftanordning med minst en ballasttank", hvis innhold er inntatt heri ved referansen. The wave power device may further comprise at least one ballast tank provided inside the support structure and means for filling and emptying this at least one ballast tank. The at least one ballast tank and the means for filling and emptying this at least one ballast tank may be of the type presented in the applicant's concurrent application entitled "Wave power device with at least one ballast tank", the contents of which are incorporated herein by reference.

Bølgekraftanordningen kan videre omfatte en frikoblingsmekanisme anpasset for å koble ut (mekanisk eller elektrisk) den elektriske generatoren når en kraft som utøves på panelet overskrider en gitt verdi. Når den elektriske generatoren er utkoblet, genererer ikke panelet strøm, men beveger seg kun etter bølgene, hvorved kraften på bølgekraftanordningen kan minimeres dersom uvanlig kraftige bølger slår mot anordningen. The wave power device may further comprise a release mechanism adapted to disconnect (mechanically or electrically) the electric generator when a force exerted on the panel exceeds a given value. When the electric generator is switched off, the panel does not generate electricity, but only moves with the waves, whereby the force on the wave power device can be minimized if unusually strong waves hit the device.

Et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen vedrører anvendelse av en bølgekraftanordning ifølge beskrivelsen ovenfor for konvertering av energi fra bølger i en vannmasse til elektrisk energi ved å plassere en slik bølgekraftanordning i vannmassen. Dette aspektet kan forevise samme eller liknende trekk og tekniske effekter som det tidligere beskrevne aspektet av oppfinnelsen. Another aspect of the present invention relates to the use of a wave power device according to the above description for converting energy from waves in a body of water to electrical energy by placing such a wave power device in the body of water. This aspect may present the same or similar features and technical effects as the previously described aspect of the invention.

Ifølge enda et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelsen, tilveiebringes en fremgangsmåte for konvertering av mekanisk energi fra et panel i en flytende eller flytbar bølgekraftanordning til elektrisk energi, hvori bølgekraftanordningen inkluderer en støttestruktur og panelet, for eksempel en klaff eller en vinge, er hengslet til støttestrukturen, hvor panelet er anpasset for å beveges av bølger som passerer anordningen, noe som resulterer i en vippende eller roterende bevegelse av panelet i forhold til støttestrukturen, hvor fremgangsmåten omfatter: tilveiebringing av en elektrisk generator som er mekanisk koblet til panelet, via en girmekanisme, hvor den elektriske generatoren er anpasset for å konvertere den mekaniske energien fra panelets vippende eller roterende bevegelse til elektrisk energi. Dette aspektet kan forevise samme eller liknende trekk og tekniske effekter som de tidligere beskrevne aspektene av oppfinnelsen. According to yet another aspect of the present invention, there is provided a method of converting mechanical energy from a panel in a floating or floatable wave power device to electrical energy, wherein the wave power device includes a support structure and the panel, such as a flap or a wing, is hinged to the support structure, wherein the panel is adapted to be moved by waves passing the device, resulting in a rocking or rotating movement of the panel relative to the support structure, the method comprising: providing an electrical generator mechanically coupled to the panel, via a gear mechanism , where the electrical generator is adapted to convert the mechanical energy from the tilting or rotating movement of the panel into electrical energy. This aspect may present the same or similar features and technical effects as the previously described aspects of the invention.

Disse og andre aspekter av den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert, med referanse til vedlagte tegninger som viser foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen på det nåværende tidspunkt. These and other aspects of the present invention will now be described in more detail, with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments of the invention at the present time.

Fig. 1 er en perspektivskisse av en bølgekraftanordning. Fig. 1 is a perspective sketch of a wave power device.

Fig. 2 er en perspektivskisse av en bølgekraftanordning ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 2 is a perspective sketch of a wave power device according to an embodiment of the present invention.

Fig. 3 viser en girmekanisme i anordningen i fig. 2. Fig. 3 shows a gear mechanism in the device in fig. 2.

Fig. 1 er en perspektivskisse av en bølgekraftanordning eller et bølgekraftanlegg 10. Fig. 1 is a perspective sketch of a wave power device or a wave power plant 10.

Bølgekraftanordningen 10 omfatter en støttestruktur 12. Støttestrukturen 12 inkluderer fire horisontale sylinderformede rør 14a-d utgjørende deler av et kvadrat eller rektangel. I hvert hjørne av kvadratet eller rektangelet er det oppført et opprettstående rør 16a-d. Det bør noteres at "horisontal" og "opprettstående" (eller "vertikal") her henviser til en tenkt typisk orientering av bølgekraftanordningen 10 som vist i fig. 1, men selvsagt kan den virkelige orienteringen av anordningen (10) variere i drift f.eks. grunnet innkommende bølger. The wave power device 10 comprises a support structure 12. The support structure 12 includes four horizontal cylindrical tubes 14a-d constituting parts of a square or rectangle. In each corner of the square or rectangle, an upright pipe 16a-d is constructed. It should be noted that "horizontal" and "upright" (or "vertical") here refer to an imaginary typical orientation of the wave power device 10 as shown in fig. 1, but of course the real orientation of the device (10) can vary in operation, e.g. due to incoming waves.

Bølgekraftanordningen 10 kan videre omfatte minst en vannballasttank 18 tilveiebrakt inni rørene 14 og/eller 16, og midler 20 for fylling av ballastvann fra en omliggende vannmasse 22 inn i den minst ene ballasttanken 18 og for tømming av ballastvann fra den minst ene ballasttanken 18. Slik midler 20 kan inkludere en innløps/uttaksventil og en pumpe. Den minst ene ballasttanken 18 og midlene 20 er kun skjematisk indikert i fig. 1. The wave power device 10 can further comprise at least one water ballast tank 18 provided inside the pipes 14 and/or 16, and means 20 for filling ballast water from a surrounding body of water 22 into the at least one ballast tank 18 and for emptying ballast water from the at least one ballast tank 18. means 20 may include an inlet/outlet valve and a pump. The at least one ballast tank 18 and the means 20 are only schematically indicated in fig. 1.

Bølgekraftanordningen 10 omfatter videre fire paneler 24a-d. Hvert panel 24 har form av en klaff eller vinge. To paneler 24a-b er festet til et av de horisontale rørene 14a, mens de andre to panelene 24c-d er festet del det motliggende horisontale røret 14c. Hvert panel 24 er horisontalt hengslet til dets horisontale rør 14 ved hjelp av minst et lager 26. Hvert lager 26 er tilveiebrakt rundt det aktuelle horisontale røret 14, med en indre ring av lageret 26 festet til røret 14 og en ytre ring av lageret 26 festet til den (nedre) kanten 28 av panelet 24. På denne måten kan panelene 24 rotere 360 grader rundt sitt respektive rammerør 14, selv om innskrenkninger kan tilføyes for å begrense roteringen eller vippingen av panelene 24. The wave power device 10 further comprises four panels 24a-d. Each panel 24 has the shape of a flap or wing. Two panels 24a-b are attached to one of the horizontal tubes 14a, while the other two panels 24c-d are attached to the opposite horizontal tube 14c. Each panel 24 is horizontally hinged to its horizontal tube 14 by means of at least one bearing 26. Each bearing 26 is provided around the respective horizontal tube 14, with an inner ring of bearing 26 attached to the tube 14 and an outer ring of bearing 26 attached to the (lower) edge 28 of the panel 24. In this way, the panels 24 can rotate 360 degrees about their respective frame tube 14, although restraints can be added to limit the rotation or tilting of the panels 24.

Videre er hvert panel 24 flytedyktig eller inkluderer flytedyktige elementer slik at panelene 24, når bølgekraftanordningen 10 er minst delvis nedsenket i en vannmasse, streber mot vertikal stilling. Alternativt eller komplementært kan midler for å forspenne panelene 24 mot vertikal stilling være inkludert i bølgekraftanordningen 10. Slike midler kan for eksempel inkludere fjærer eller tilsvarende festet mellom støttestrukturen og panelene. Furthermore, each panel 24 is buoyant or includes buoyant elements so that the panels 24, when the wave power device 10 is at least partially submerged in a body of water, strive towards a vertical position. Alternatively or complementarily, means for biasing the panels 24 towards a vertical position may be included in the wave force device 10. Such means may for example include springs or similar attachment between the support structure and the panels.

Bølgekraftanordningen 10 omfatter videre et flertall elektriske generatorer 30 a-d, fortrinnsvis en elektrisk generator 30 per panel 24. Hver elektriske generator 30 er ringformet og tilveiebrakt rundt det aktuelle vannrette røret 14, ved siden av lagrene 26, som vist i fig. 1. Hver elektriske generator 30 er videre mekanisk direktekoblet til sitt panel 24, nemlig til den nedre kanten 28 av sitt panel 24, slik at mekanisk energi fra en vippende eller roterende bevegelse av panelet 24 rundt sitt rammerør 14 kan konverteres av den elektriske generatoren 30 til elektrisk energi eller strøm. Eksempler på elektriske generatorer som kan anvendes i den foreliggende anordningen er modellene XTLV3 og XTHV1000 kommersielt tilgjengelig fra Smartmotor AS i Norge. The wave power device 10 further comprises a plurality of electric generators 30 a-d, preferably one electric generator 30 per panel 24. Each electric generator 30 is ring-shaped and provided around the relevant horizontal pipe 14, next to the bearings 26, as shown in fig. 1. Each electric generator 30 is further mechanically directly connected to its panel 24, namely to the lower edge 28 of its panel 24, so that mechanical energy from a tilting or rotating movement of the panel 24 around its frame tube 14 can be converted by the electric generator 30 to electrical energy or power. Examples of electric generators that can be used in the present device are the models XTLV3 and XTHV1000 commercially available from Smartmotor AS in Norway.

Bølgekraftanordningen 10 kan videre omfatte en frikoblingsmekanisme skjematisk indikert ved tallreferanse 32. Frikoblingsmekanismen 32 er anpasset for automatisk å koble ut en eller flere av de elektriske generatorene 30 når en kraft som utøves på det/de respektive panelet/panelene 24 overskrider en gitt verdi. Den/de elektriske generatoren(e) 30 kan utkobles fysisk og mekanisk fra panelet/panelene 24, eller generatoren(e) 30 kan frakobles elektrisk fra hovedforsyningsnettet eller lignende. Når en elektrisk generator 30 er utkoblet, genererer ikke det tilknyttede panelet 24 strøm, men beveger seg kun etter bølgene, hvorved kraften på bølgekraftanordningen 10 kan minimeres dersom uvanlig kraftige bølger slår mot anordningen, som en såkalt hundreårsbølge. The wave power device 10 may further comprise a disconnection mechanism schematically indicated by reference number 32. The disconnection mechanism 32 is adapted to automatically disconnect one or more of the electric generators 30 when a force exerted on the respective panel(s) 24 exceeds a given value. The electric generator(s) 30 can be physically and mechanically disconnected from the panel(s) 24, or the generator(s) 30 can be disconnected electrically from the main supply network or the like. When an electric generator 30 is disconnected, the associated panel 24 does not generate current, but only moves with the waves, whereby the force on the wave power device 10 can be minimized if unusually strong waves hit the device, such as a so-called century wave.

I bruk eller drift er bølgekraftanordningen 10 minst delvis nedsenket i vannmassen 22, typisk i havet, slik at de øvre kantene 34 av panelene 24, når sistnevnte er i loddrett posisjon, er rett over vannflaten. I den hensikt kan bølgekraftanordningen 10 være flytende eller flytbar og enhver ballasttank(er) 18 kan anvendes for omhyggelig å kontrollere dybden til anordningen 10. Forankringsutstyr 36 kan anvendes for å forankre bølgekraftanordningen til havbunnen. I en alternativ utførelsesform, kan anordningen 10 stå direkte på havbunnen. I en annen alternativ utførelsesform, holdes anordningen 10 i en GPS-posisjon ved hjelp av et DPS (dynamisk posisjoneringssystem), hvor propeller eller tilsvarende anvendes for å kompensere enhver deviasjon eller avdrift. In use or operation, the wave power device 10 is at least partially submerged in the body of water 22, typically in the sea, so that the upper edges 34 of the panels 24, when the latter are in a vertical position, are directly above the water surface. To that end, the wave power device 10 can be floating or floatable and any ballast tank(s) 18 can be used to carefully control the depth of the device 10. Anchoring equipment 36 can be used to anchor the wave power device to the seabed. In an alternative embodiment, the device 10 can stand directly on the seabed. In another alternative embodiment, the device 10 is held in a GPS position by means of a DPS (dynamic positioning system), where propellers or the like are used to compensate for any deviation or drift.

Bølger som nærmer seg og passerer bølgekraftanordningen 10 beveger panelene 24, noe som resulterer i en vippende eller roterende bevegelse av panelene 24 i forhold til støttestrukturen 12 (indikert ved den krumme pilen i fig. 1), som i det ovenfor nevnte US 2010111609 hvis innhold er inntatt heri ved referansen. Ulikt den spesifikke fremleggelsen i US 2010111609 konverteres dog den mekaniske energien fra den vippende eller roterende bevegelsen av panelet 24 i den foreliggende anordningen 10 direkte til strøm ved hjelp av en elektrisk generator 30 som er mekanisk koblet til panelet 22. Dette gir forbedret robusthet og reduserte energi(konverterings)tap, som omtalt ovenfor. Waves approaching and passing the wave force device 10 move the panels 24, resulting in a tilting or rotating movement of the panels 24 relative to the support structure 12 (indicated by the curved arrow in Fig. 1), as in the above-mentioned US 2010111609 whose content are incorporated herein by reference. However, unlike the specific presentation in US 2010111609, the mechanical energy from the tilting or rotating movement of the panel 24 in the present device 10 is converted directly into electricity by means of an electric generator 30 which is mechanically connected to the panel 22. This provides improved robustness and reduced energy (conversion) loss, as discussed above.

Det bør noteres at kraftuttaksmidlene (f. eks. generatorene 30) er tilveiebrakt på utsiden av rørene 14a, 14c, men rotasjonspunktene eller -aksene til panelene 24 er inni rørene 14a, 14c. De siste balanserer kreftene mot bølgekraftanordningen, mens ingen gjennomgående bøssinger er påkrevd i støttestrukturen for kraftuttaksmidlene, hvorved den samlede styrken til anordningen 10 er forbedret. It should be noted that the power take-off means (eg, the generators 30) are provided on the outside of the tubes 14a, 14c, but the rotation points or axes of the panels 24 are inside the tubes 14a, 14c. The latter balance the forces against the wave power device, while no continuous bushings are required in the support structure for the power take-off means, whereby the overall strength of the device 10 is improved.

Fig. 2 er en perspektivskisse av en bølgekraftanordning 10' ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. BølgekraftanordningenlO' i fig. 2 kan ligne bølgekraftanordningen 10 i fig. 1, men anordningen 10' inkluderer videre girmekanismene 38 a-d tilkoblet mellom hvert panel 24 og en respektiv elektrisk generator 30'. Girmekanismene 38 tilveiebringes som regel for å øke hastigheten til den elektriske generatoren 30' sammenlignet med den vippende eller roterende bevegelsen til panelene 24, for å gjøre strømgenereringen mer effektiv. I den hensikt er et egnet utvekslingsforhold i girmekanismen 38 1:10 (panel.-elektrisk generator), selv om andre utvekslingsforhold hvori hastigheten til den elektriske generatoren 30' er økt sammenlignet med den vippende eller roterende bevegelsen til panelet 24 kan tenkes. Fig. 2 is a perspective sketch of a wave power device 10' according to an embodiment of the present invention. The wave power device 10' in fig. 2 may resemble the wave power device 10 in fig. 1, but the device 10' further includes the gear mechanisms 38 a-d connected between each panel 24 and a respective electric generator 30'. The gear mechanisms 38 are generally provided to increase the speed of the electrical generator 30' compared to the tilting or rotating motion of the panels 24, to make power generation more efficient. For that purpose, a suitable gear ratio in the gear mechanism 38 is 1:10 (panel.-electric generator), although other gear ratios in which the speed of the electric generator 30' is increased compared to the rocking or rotating motion of the panel 24 are conceivable.

Et eksempel på en girmekanisme 38 vises i detalj i fig. 3. Hver girmekanisme 38 inkluderer en ring 40 med større diameter tilveiebrakt rundt røret 14a eller 14c. Ringen 40 er festet til en del 42 (f.eks. lignende lager 26) som roterer eller dreier sammen med panelet 24. An example of a gear mechanism 38 is shown in detail in fig. 3. Each gear mechanism 38 includes a larger diameter ring 40 provided around the tube 14a or 14c. The ring 40 is attached to a part 42 (eg similar bearing 26) which rotates or pivots with the panel 24.

Hver girmekanisme 38 inkluderer videre en pinjong 44. Pinjongen 44 har en mindre diameter enn ringen 40 og er anordnet for å gripe inn i tennene 46 til ringen med større diameter 40. Pinjongen 44 er videre forbundet med generatoren 30' via en akse, skjematisk indikert ved 48, hvor aksen 48 kan være vesentlig parallell med røret 14a eller 14c. Her er ikke den elektriske generatoren 30' en ringformet elektrisk generator som i fig. 1, men den kan i stedet være av en mer konvensjonell type. Each gear mechanism 38 further includes a pinion 44. The pinion 44 has a smaller diameter than the ring 40 and is arranged to engage the teeth 46 of the larger diameter ring 40. The pinion 44 is further connected to the generator 30' via an axis, schematically indicated at 48, where the axis 48 may be substantially parallel to the pipe 14a or 14c. Here, the electrical generator 30' is not a ring-shaped electrical generator as in fig. 1, but it may instead be of a more conventional type.

I en alternativ utførelsesform (ikke vist) av bølgekraftanordningen 10', kan ringen med større diameter tilveiebringes med tenner på innsiden, mens utsiden av ringen er festet til et respektivt panel, for eksempel ved den nedre kanten derav. Ringen med større diameter er videre tilpasset i et hus dannet av de to ytre ringene og en indre ring. Denne tilpasningen gjør at ringen med større diameter fritt kan rotere rundt det horisontale røret i støttestrukturen sammen med panelet. Videre er pinjongen i denne utførelsesformen anordnet for å gripe inn i tennene til ringen med større diameter i en åpning i den indre ringen. In an alternative embodiment (not shown) of the wave power device 10', the larger diameter ring may be provided with teeth on the inside, while the outside of the ring is attached to a respective panel, for example at the lower edge thereof. The larger diameter ring is further fitted in a housing formed by the two outer rings and an inner ring. This adaptation allows the larger diameter ring to freely rotate around the horizontal tube in the support structure along with the panel. Furthermore, the pinion in this embodiment is arranged to engage the teeth of the larger diameter ring in an opening in the inner ring.

I bruk eller i drift fungerer bølgekraftanordningenlO' på lignende måte som bølgekraftanordningen 10 i fig. 1, men girmekanismene 38 øker hastighetene til de elektriske generatorene 30', hvorved strømgenereringen blir mer effektiv. In use or in operation, the wave power device 10' works in a similar way to the wave power device 10 in fig. 1, but the gear mechanisms 38 increase the speeds of the electric generators 30', whereby the power generation becomes more efficient.

De ovenfor beskrevne anordningene 10 og 10' kan for eksempel utplasseres The devices 10 and 10' described above can, for example, be deployed

i områder med moderate bølgeforhold, nemlig 2-6 meter sjø, og de kan inngå i et offshore vindfarmområde. in areas with moderate wave conditions, namely 2-6 meter seas, and they can form part of an offshore wind farm area.

Fagpersoner vil forstå at den foreliggende oppfinnelsen på ingen måte er begrenset til utførelsesformene beskrevet ovenfor. Tvert imot er mange endringer og variasjoner mulige innenfor rammen av de vedlagte krav. Those skilled in the art will understand that the present invention is in no way limited to the embodiments described above. On the contrary, many changes and variations are possible within the framework of the attached requirements.

For eksempel, selv om patentkravene beskriver 'et panel' og 'en elektrisk generator' osv. ekskluderer ikke dette at den foreliggende oppfinnelsen kan inneholde ytterligere slike elementer, som eksemplifisert ovenfor. For example, although the patent claims describe 'a panel' and 'an electric generator', etc., this does not exclude that the present invention may contain further such elements, as exemplified above.

Claims

1. Wave power device (10') for converting energy from waves in a body of water (22) into electrical energy, where the device is liquid or floatable and comprises: a support structure (12); a panel (24), such as a flap or wing, hinged to the support structure, the panel being adapted to be moved by waves passing through the device, resulting in a rocking or rotating movement of the panel relative to the support structure; an electrical generator (30') mechanically connected to the panel, the electrical generator being adapted to convert the mechanical energy from the rocking or rotating movement of the panel into electrical energy; and a gear mechanism (38), in which the electric generator (30') is connected to the panel via the gear mechanism.

2. A wave power device according to claim 1, wherein the gear mechanism has a gear ratio that increases the speed of the electric generator compared to the rocking or rotating motion of the panel.

3. A wave power device according to claim 1 or 2, wherein the gear mechanism includes a larger diameter ring (40) connected to the panel and provided with teeth (42), and a smaller diameter pinion (44) connected to the electric generator and adapted to engage the ring teeth.

4. Wave power device according to claim 3, wherein the support structure includes a substantially horizontally elongated member (14a, 14c), such as a rod or a tube, the panel is attached to the member by means of at least one bearing (26) provided around the member, the ring (40) in the gear mechanism is also provided around the element and the pinion is provided on an axis (48) which is substantially parallel to the element.

5. A wave power device according to any preceding claim, wherein at least one of the electrical generators and any gear mechanism is mounted on the outside of the support structure.

6. A wave power device according to any preceding claim, wherein the panel's rotation or tilt axis or center is within the support structure.

7. A wave power device according to any preceding claim, further comprising at least one ballast tank (18) provided within the support structure and means (20) for filling and emptying said at least one ballast tank.

8. A wave power device according to any preceding claim, further comprising a release mechanism adapted to disconnect the electric generator when a force exerted on the panel exceeds a given value.

9. Wave power device according to claim 1, where the support structure includes four horizontal tubes (14a-d) forming parts of a square or rectangle.

10. Use of a wave power device (10') according to any preceding claim for converting energy from waves in a body of water (22) to electrical energy by placing such a wave power device in the body of water.

11. Method for converting mechanical energy from a panel (24) in a floating or floatable wave power device (10<1>) to electrical energy, wherein the wave power device includes a support structure (12) and the panel, such as a flap or a wing, is hinged to the support structure, wherein the panel is adapted to be moved by waves passing the device, resulting in a tilting or rotating movement of the panel relative to the support structure, the method comprising: providing an electrical generator (30') mechanically coupled to the panel via a gear mechanism (38), where the electrical generator is adapted to convert the mechanical energy from the tilting or rotating movement of the panel into electrical energy.

12. Method according to claim 11, where the support structure includes four horizontal tubes (14a-d) forming parts of a square or rectangle.

13. Method according to claim 11 or 12, wherein the wave power device further comprises at least one ballast tank (18) provided inside the support structure and means (20) for filling and emptying this at least one ballast tank.