NO339797B1 - Arrangement for energigjenvinning fra en væskefylt tank - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et arrangement for energigjenvinning fra en væskefylt tank på en flytende konstruksjon som utsettes for bevegelser fra bølger, omfattende en tank som i det minste delvis er fylt med væske og som er utstyrt med en eller flere restriksjoner for å regulere væskestrøm i tanken, og der væsken strømmer frem og tilbake i tanken avhengig av bølgenes påvirkning, idet tanken omfatter et antall energiomformingsinnretninger som drives under påvirkning av den strømmende væsken, og som er innrettet til å genere lagrbar energi.

Ved utvikling av oppfinnelsen er det tatt utgangspunkt i en rulledempingstank. En rulledempingstank omtales gjerne som en slingretank og er svært vanlig i skip. Hensikten med slingretanken er å redusere skipets rullebevegelser ved at vann i slingretanken renner fra side til side ettersom skipet beveger seg, men med noe restriksjon på vannstrømmen slik at vannmassen i tanken kommer i motfase med skipets bevegelser. Dermed vil vannet i tanken utgjøre en vekt som beveger seg fra side til side i motfase med skipet og således sette opp et moment om skipets lengdeakse som vil motvirke skipets rullebevegelser.

Systemet kan imidlertid benyttes også i andre tanker enn rene slingretanker, som for eksempel lastetanker, ferskvannstanker eller andre, og tankene kan være plassert på forskjellige steder og arrangert så vel langskips som tverrskips. En slingretank er en tverrskips arrangert tank. I en hvilken som helst tank som er delvis fylt med væske vil det kunne være væskebevegelser som kan gjøres til gjenstand for energigjenvinning. Oppfinnelsen kan ha anvendelse ikke bare ombord i et skip, men også på konstruksjoner som flyter i vann og som kan ha tanker ombord der det er væske som beveger seg.

En slingretank kan, i sin enkleste form, være en tank som er arrangert tverrskips i skipet og går fra side til side. Tanken er delvis fylt med vann slik at det er nok fritt volum til å tillate at vannmengden kan flytte seg tverrskips i tanken. For å oppnå at vannet strømmer i motfase med skipets bevegelser er det gjerne arrangert med en eller flere restriksjoner som forsinker vannet, Dette kan være innsnevring av tverrsnittet eller andre passive strukturer som bremser vanngjennomstrømningen. Når vannet strømmer fra en side til den andre vil det fortrenge luft i tanken som da strømmer motsatt vei.

Det er mange ulike måter å arrangere en slingretank på, en variant er at tverrsnittet midt på er så lite at det ikke gir rom for luft i motstrøm, men at det er arrangert en eller flere egne kanaler for luft motstrøm. I disse luftkanalene kan det være plassert ventil(er) for å regulere luftstrømmen og ved å strupe på denne/disse ventilene vil luftstrømmen bremses og dermed også vannstrømmen bremses. Dette kan være en måte å justere svingeperioden for vannet som strømmer fra side til side. Denne funksjonen kan kalles for en variabel restriksjon i systemet.

Skipets egenperiode i slingring er gitt av skipets utforming og dimensjoner, men vil variere noe med skipets lastkondisjon. Særlig vil høyden av tyngdepunktet for last ha stor betydning. En enkel slingretank med fast restriksjon vil, med en gitt mengde vann i tanken, ha en gitt egenperiode som ikke uten videre lar seg regulere til en aktuell lastkondisjon. Resultatet kan da bli at tankens svingeperiode er noe forskjellig fra skipets og en får da ikke optimal rulledempingseffekt av tanken. Løsningen velges da gjerne slik at perioden ligger i det mest aktuelle operasjonsområdet. Med et avansert system, derimot, vil tanksystemets svingeperiode kunne justeres innen vide grenser for optimal tilpassing til enhver aktuell lastkondisjon, Dette er kjent teknologi.

For å kunne dempe et skips rullebevegelser kreves betydelige krefter, så derfor er vannmengden som flyttes fra side til side ganske stor. Typisk kan vannmengden i slingretanken i tonn være i størrelsesorden 2 - 3 % av skipets deplasement. Dersom eksempelvis skipet har et deplasement på 6000 tonn, en bredde på 20 m og en rulleperiode på 9 sekunder, så vil en altså ha en vannmasse på ca. 150 tonn som strømmer ca. 10 m fram og 10 m tilbake med en periode på 9 sek. Følgelig er det betydelige energimengder som tas opp av restriksjonen for å bremse opp denne vannstrømmen. Det er bølgene i sjøen som gjør at skipet slingrer og følgelig er det bølgeenergien som driver vannet i slingretanken. Bevegelsesenergien i vannet i

slingretanken er således ren, fornybar energi.

Det nye med den foreliggende oppfinnelse er at man ønsker å gjenvinne i det minste noe av den fornybare energien fra slingretanken til en form som kan benyttes i skipets energiforsyning. Dette vil bli en andel av skipets energiforbruk som er ren og fornybar, noe som vil redusere bruken av fossilt drivstoff og redusere skadelige utslipp til atmosfæren. Det er den energien som tas opp av restriksjonen i tanken og i massekreftene for å bremse opp væskestrømmen i hver ende av tanken man ønsker å hente ut, samtidig med at tankens funksjon som slingretank opprettholdes og gjerne forbedres.

Fra patentlitteratur viser til blant annet til KR 20100123938 A, KR 20100113202 A, GB 557049 A, JP S57138495 A og WO 201205616.

Overnevnte formål oppnås i følge oppfinnelsen med et arrangement for

energigjenvinning fra en væskefylt tank på en flytende konstruksjon som utsettes for bevegelser fra bølger, omfattende en tank som i det minste delvis er fylt med væske og som er utstyrt med en eller flere restriksjoner for å regulere væskestrøm i tanken, og der væsken strømmer frem og tilbake i tanken avhengig av bølgenes påvirkning, idet tanken omfatter et antall energiomformingsinnretninger som drives under påvirkning av den strømmende væsken, og som er innrettet til å genere lagrbar energi, hvori energiomformingsinnretningen er koblet til en generator for produksjon av energi til et eller flere energilager, et kontroll- og styringssystem tilkoblet nevnte generator, og der energilageret er forbundet med den flytende konstruksjons hovedtavle/kraftforsyning.

Alternative utførelser er angitt i respektive uselvstendige krav.

Energiomformingsinnretningen kan omfatte en turbin anordnet i eller ved nevnte restriksjoner, og som er koblet til en elektrisk generator for produksjon av energi til et eller flere energilager.

Energiomformingsinnretningen kan omfatte en turbin anordnet i eller ved nevnte restriksjoner, og som er koblet til en hydraulisk generator for levering av trykksatt hydraulikkvæske til en trykktank, og at en turbin blir drevet av væske fra trykktanken for drift av en elektrisk generator som produserer energi til et eller flere energilager. Et kontroll- og styringssystem kan via ledninger være tilkoblet nevnte hydrauliske generator.

Tanken kan i en alternativ utførelse omfatte en luftekanal for luft som fortrenges av den strømmende væsken, og der energiomformingsinnretningen er en luftdrevet turbin anordnet i luftekanalen, og som er koblet til en elektrisk generator for produksjon av energi til et eller flere energilager, samt eventuelt at et kontroll- og styringssystem via ledninger er tilkoblet de elektriske generatorer og at energilageret er forbundet med skipets hovedtavle/kraftforsyning.

Luftekanalen kan være utstyrt med spjeld for å styre luft til den luftdrevne turbinen.

Tanken kan videre være utstyrt med flere luftekanaler, der hver luftekanal omfatter en luftdrevet turbin koblet til en respektiv elektrisk generator.

Tanken kan i en alternativ utførelse omfatte et antall bevegelige plater ved ett eller begge endeskott, der platen under påvirkning av det strømmende væsken er innrettet til å trykksette en trykktank i et hydraulisk system, og at en turbin blir drevet av væske fra trykktanken for drift av en elektrisk generator som produserer energi til et eller flere energilager.

Den bevegelige platen kan være en plate montert til en hydraulisk sylinder som presses sammen når platen påvirkes av den strømmende væsken, og som via ledninger er forbundet med trykktanken for trykksetting av denne. Platen kan være forbundet med fjærer, eller andre innretninger, som bringer platen og den tilhørende hydrauliske sylinder tilbake til utgangsposisjon når væskepresset faller.

Den bevegelige platen kan alternativt være en hengslende opphengt plate, der væsken mellom platen og endeskottet trykksettes når væskemassen støter mot platen, hvorved væsken i tanken fungerer som hydraulikkvæske, og at det trykksatte væsken mellom platen og endeskottet blir pumpet eller ledet via en enveisventil til trykktanken.

Tanken kan videre omfatte en eller flere buffertanker for etterfylling av væske i rommet mellom den hengslende opphengte platen og endeskottet, etter at fjærer montert innvendig til platen har skjøvet platen tilbake til utgangsposisjon. Respektive buffertanker kan være innrettet til å motta væske via en ledning fra en systemtank som mottar væsken etter at det har gått gjennom turbinen, og/eller at to buffertanker er forbundet via et lufterør, hvorved væske som med stor kraft presses av væskemassene opp i en buffertank medfører en trykkøkning av luften i tanken som via lufterøret forplanter seg til tanken i motsatt ende og dermed bidra til at denne tømmer væske raskere ned bak sin plate.

En ledestruktur kan være anordnet ved en nedre del av den hengslende opphengte platen, slik at det er små klaringer som væsken kan slippe ut gjennom når det komprimeres.

I en alternativ utførelse kan en ledestruktur være anordnet i tanken for å lede væsken slik at det i hovedsak strømmer bare en vei gjennom turbinene.

Energilageret kan være forbundet med skipets hovedtavle/kraftforsyning. Energilageret kan være ett eller flere batterier.

Videre kan en akkumulator være koblet til trykktanken for utjevning av trykkpulser i systemet.

Arrangementet i følge oppfinnelsen kan være montert i en slingretank på et skip.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av de vedlagte figurer, hvori: Figur 1 viser et arrangement ved en slingretank (rulledempingstank) i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med turbiner og elektriske generatorer. Figur 2 viser et arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med turbiner og hydrauliske generatorer/pumper. Figur 3a og 3b viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med turbiner og hydrauliske generatorer/pumper. Figur 4a og 4b viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med turbiner og elektriske generatorer. Figur 5 viser et arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med luftdrevne turbiner og elektriske generatorer. Figur 6a og 6b viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med luftdrevne turbiner og elektriske generatorer. Figur 7 viser et arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med endeplater koblet til en trykktank, samt turbiner og elektriske generatorer. Figur 8 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, der tanken er utstyrt med alternative endeplater koblet til en trykktank, samt turbiner og elektriske generatorer. Figur 9 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 2 og 7. Figur 10 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 2 og 8. Figur 11 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 4a, 4b og 7. Figur 12 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 4a, 4b og 8. Figur 13 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 5 og 7. Figur 14 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 5 og 8. Figur 15 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 6a, 6b og 7. Figur 16 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 6a, 6b og 8.

I det etterfølgende skal ulike varianter av oppfinnelsen beskrives. Eksemplene er beskrevet og vist i forbindelse med en slingretank på et skip, der tanken inneholder væske i form av eksempelvis vann, men som tidligere nevnt kan oppfinnelsen også ha anvendelse i andre konstruksjoner som flyter på vann og som kan ha tanker ombord der det er væske som beveger seg.

Figur 1 viser en første utførelse av et arrangement for en slingretank 10 i følge oppfinnelsen. Skipet eller fartøyet slingretanken er montert i er ikke vist, da skipet eller fartøyet for så vidt kan ha hvilken som helst utforming. Slingretanken 10 kan på kjent måte ha en eller flere restriksjoner 12 i tanken for å påvirke vannet bevegelse i tanken.

I følge oppfinnelsen kan restriksjonene 12 omfatte eller restriksjonen(e) i slingretanken 10 kan arrangeres som ett eller flere skovlhjul eller turbiner 22, eller

andre mekaniske innretninger, som er arrangert for å drive en eller flere innretninger som genererer hydraulisk eller elektrisk kraft. Dette kan være roterende maskineri. I det følgende benyttes for enkelthets skyld betegnelsen turbin og generator om dette.

Det kan arrangeres ledestrukturer 14 som leder vannet 28 optimalt til turbinen(e) 22 for å få maksimal effekt ut av systemet. Videre viser figur 1 en elektrisk generator 30 koblet til hver turbin 22, der generatorene 30 via ledninger 32a,32b er forbundet med et kontrollsystem eller styringssystem 16. Energi som produseres av generatorene 30 ledes til et energilager, så som et batteri 18, som igjen kan være koblet med skipets hovedtavler/ kraftforsyning 20.

Når vannet 28 strømmer fra en side til den andre i tanken 10 vil det drive turbinen 22 og følgelig generatoren 30. Dersom generatorviklingene er magnetisert vil generatoren 30 da levere elektrisk kraft i den perioden den roterer. Denne elektriske kraften kan ledes til energilageret 18 hvor det lagres. Når vannet strømmer tilbake igjen vil turbinen 22 rotere motsatt vei. Styringssystemet 16 for generatoren kan arrangeres slik at den også leverer elektrisk kraft når den roterer denne veien. Resultatet av dette er el-kraft fra generatoren 30 som kommer i pulser til energilageret 18, ettersom generatoren roterer fram og tilbake.

En variant kan være å arrangere egne turbin/generator-enheter for hver strømningsretning med ledestrukturer 24 som styrer vannstrømmen optimalt til hver enhet alt etter strømningsretning, slik som eksempelvis vist i figur 3a,3b og 4a,4b. Figur 3a,3b viser bruk av en ledestruktur 24 i forbindelse med en hydraulisk løsning som beskrevet med hensyn til figur 2, mens figur 4a,4b viser bruk av en ledestruktur 24 i sammenheng med en elektrisk løsning som beskrevet med hensyn til figur 1. Dette åpner for ytterligere optimalisering av utforming og plassering av turbinene 22 da det blir bare en strømningsretning å ta hensyn til for hver enhet. Antall, plassering og arrangement av turbin-generatorenheter i en slingretank kan være forskjellig fra et skip til et annet.

Magnetiseringen av generatorviklingene bestemmer i stor grad hvilken motstand turbinen 22 skal yte mot vannstrømmen. Slik regulering av magnetisering er en del av kontroll- og styringssystemet 16 for anlegget. Med lav magnetisering blir det lite motstand og vannet slipper lett og raskt igjennom. I en slik situasjon vil generatoren 30 levere lite el-kraft samtidig som vannstrømmen renner med kort svingeperiode. Dersom magnetiseringen økes vil turbinen 22 gi større motstand mot vannet 28 som bremses mer opp og vil få lengre svingeperiode samtidig som de elektriske kraftpulsene fra generatoren 30 blir sterkere og mer energi gjenvinnes.

Som vist i figur 2, dersom turbinen(e) 22 utstyres med hydrauliske generatorer 40, så kan turbinen(e)s motstand mot vannet 28 reguleres ved hjelp av anordninger i et hydraulisk system som kan regulere trykk og/eller mengdestrøm gjennom den hydrauliske generatoren 40. I dette tilfellet leveres gjenvunnet energi i form av trykksatt hydraulikkvæske via en ledning 62a til et magasin/tank 50 i et hydraulikksystem. Fra dette magasinet/tanken 50 kan trykksatt væske ledes til en turbin 56, eller annen innretning som drives av trykksatt væske fra trykktanken, og som driver en elektrisk generator 58 som leverer elektrisk kraft til et energilager 18, eller den hydrauliske energien kan utnyttes direkte som hydraulisk energi. Det hydrauliske systemet har også en systemtank 54 hvorfra væske ved hjelp av en pumpe 60 pumpes tilbake til de hydrauliske generatorene 40 via ledninger 62b, Systemet kan også omfatte et akkumulatorsystem 52 for utjevning av trykkpulser i systemet.

Det kan være hensiktsmessig å ha et energilager tilgjengelig ombord. Dette energilageret kan inngå som en del av skipets kraftforsyningssystem. Slike energilager er nå under utprøving flere steder og anses som kjent, se eksempelvis fig. 1og2.

Når vannet 28 beveger seg fra en side til den andre i slingretanken 10 så vil luften vannet fortrenger bevege seg motstrøms vannet i en egen kanal. En annen variant av oppfinnelsen kan derfor være i et anlegg der luftstrømmen ledes i egen/egne kanal(er) 70 fra side til side i slingretanken 10. Det kan settes en eller flere turbiner 72 i denne kanalen som så drives av luftstrømmen, slik som vist i figur 5. Eller det kan arrangeres med to luftkanaler 70, en for hver retning, som vist i figur 6b, og spjeld/strukturer 74 som leder luftstrømmen vekselvis til den ene eller den andre kanalen. Da kan hver turbin 72 hele tiden gå samme vei og slipper å snu dreieretning, Dette åpner for ytterligere optimalisering av utforming av turbinene og vil øke netto effektuttak da en unngår at strømningsenergi brukes til oppbremsing, snu dreieretning og akselerere opp i ny dreieretning.

For begge løsningene er fortrinnsvis et tilsvarende kontroll- og styresystem 16, samt energilager 18 og tilkobling til skipets kraftsystem 20 innarbeidet i systemet.

Når vannet 28 strømmer gjennom slingretanken 10 vil det bremses opp når det møter motsatt skott. Slik oppbremsing av vannmassen kan utgjøre voldsomme press eller slag mot skottet. Disse impulsene er ønskelig å utnytte i energigjenvinnings-systemet i følge oppfinnelsen. En måte å gjøre dette på kan være å arrangere et bevegelig skott eller plater 80 foran endeskottet 26 i en eller begge ender av slingretanken 10. Disse bevegelige skottene/platene 80 kan være festet til en eller flere hydrauliske sylindre 84 som kan virke som pumper i et hydraulisk system, slik som vist i figur 7. Når vannmassen treffer dette skottet/platene 80 vil sylindrene 84 presses sammen og pumpe opp trykk i et hydraulisk system som via ledninger 88a er koblet til en trykktank 50 med akkumulator 52 (tilsvarende som forklart i forbindelse med eksempelvis figur 2). Hydraulikkvæske kan i denne tanken 50 få et svært høyt trykk før det ledes til drift av en turbin 56 som igjen driver en generator 58 som lager el-kraft, som så ledes til det samme energilageret 18.

Et system av fjærer 82 kan bringe de bevegelige skottene/platene 80 tilbake etter pumpeslaget slik at de er i posisjon igjen til neste gang vannmassen treffer. Med dette systemet kan en altså ha et antall hydrauliske pumper i hver ende av slingretanken 10 som pumper opp trykket på trykktanken 50 med trykkpulser fra hver gang vannet 28 treffer og bremses opp. Akkumulatoren 52 som er koplet til trykktanken, kan fungere som en buffer for å ta imot og utjevne trykkpulsene i systemet for å sikre at turbinen 56, som drives av hydraulikkvæsken, får gunstige og jevne driftsforhold, slik som illustrert i fig. 7.

Med et slikt arrangement kan en altså oppnå både å gjenvinne fornybar energi til elektrisk kraft som kan lagres, samtidig som en kan justere svingeperioden for slingretanken slik at en får optimal effekt av rulledempingen. Systemet ligger til rette for optimalisering i forhold til ønskede effekter.

Figur 8 viser slingretanken 10 med bevegelige plater 90 ved endeskottene 26, men der det er vannet mellom platen 90 og endeskottet 26 som trykksettes når vannmassen støter mot platen. Dermed er vannet 28 i slingretanken 10 også hydraulikkvæske. Det trykksatte vannet pumpes/ledes via en ledning 98a med enveisventil til en trykktank 50, hvoretter det ledes til å drive en turbin 56 som i sin tur driver en el-generator 58, slik som beskrevet tidligere. Systemet kan ha akkumulatorsystem 52 for trykkpulsutjevning, som tidligere omtalt. Systemet har en systemtank 54 som mottar vannet etter at det har gått gjennom turbinen 56. Fra denne tanken 54 pumpes vannet via ledninger 98b tilbake til slingretanken via buffertanker 100 ved endene av slingretanken 10. Disse buffertankene 100 er arrangert for å etterfylle vann i rommet mellom platene 90 og endeskottene 26 etter at fjærene 96 har skjøvet platene 90 tilbake til utgangsposisjon. Når vannmassen presser mot den bevegelige platen 90 vil den bevege seg og komprimere vannet bak, men samtidig vil vanntrykket foran presse vann opp i buffertanken 100. Når de bevegelige platene presses tilbake av fjærene vil det være svært lite vann igjen mellom platen og skottet. Dette systemet kan også plasseres slik at det blir naturlig fall ned mot buffertanken 100.

Det er i denne perioden at dette rommet skal fylles opp igjen med vann fra buffertanken 100 slik at rommet er vannfylt og klar til neste gang vannmassene treffer platen 90. Fjærene 96 som presser platene 90 tilbake kan være mekaniske fjærer eller hydrauliske eller pneumatiske anordninger. Det arrangeres ledestrukturer 102 rundt de bevegelige platene 90 slik at det fortrinnsvis er små klaringer som vannet kan slippe ut gjennom når det komprimeres. Videre kan det være hensiktsmessig om platene 90 er opphengt med hengsler 92 for å sikre at posisjon og bevegelser er kontrollerte, og at en eller flere stoppere 94 er plassert på endeskottene 26 bak platen 90. De to buffertankene 100 kan forbindes med lufterør. Dette gjør at når vann med stor kraft presses av vannmassene opp i en buffertank så vil dette gi en trykkøkning i luften i tanken som via lufterøret forplanter seg til tanken i motsatt ende og dermed bidrar til at denne tømmer vann raskere ned bak sin plate.

Som det fremgår fra figurene 9-16 kan de ulike variantene tidligere beskrevet kombineres på ulike måter. Nedenfor er noen utvalgte kombinasjoner beskrevet, men det må være klart at andre kombinasjoner også er mulig.

Figur 9 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 2 og 7. Tanken 10 kan da omfatte turbiner 22 utstyrt med hydrauliske generatorer 40 slik at gjenvunnet energi i form av trykksatt hydraulikkvæske leveres trykktanken 50. Fra trykktanken 50 ledes trykksatt væske som tidligere forklart til turbinen 56, som driver den elektriske generatoren 58 og som leverer elektrisk kraft til energilageret 18. I tillegg omfatter tanken 10 bevegelige skott eller plater 80 foran endeskottet 26, der de bevegelige platene 80 kan være festet til hydrauliske sylindre 84 som kan virke som pumper i det hydrauliske systemet, ved å pumpe opp trykk, og som er koblet til trykktanken 50. Arrangementet kan ellers være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av trykk fra generatoren 40 eller fra de hydrauliske sylindrene 84 koblet til platene 80.

Figur 10 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 2 og 8. Tanken 10 kan da omfatte turbiner 22 utstyrt med hydrauliske generatorer 40 slik at gjenvunnet energi i form av trykksatt hydraulikkvæske leveres trykktanken 50. Fra trykktanken 50 ledes trykksatt væske som tidligere forklart til turbinen 56, som driver den elektriske generatoren 58 og som leverer elektrisk kraft til energilageret 18. I tillegg omfatter tanken 10 bevegelige plater 90 ved endeskottene 26, og der vannet mellom platen 90 og endeskottet 26 trykksettes, og det trykksatte vannet ledes via en ledning til trykktanken. Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av trykk fra generatoren 40 eller fra vannet mellom de bevegelige platene 90 og endeskottet 26, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16. Figur 11 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 4a, 4b og 7. Tanken 10 kan da omfatte turbin/generator-enheter for hver strømningsretning med ledestrukturer 24 som styrer vannstrømmen optimalt til hver enhet alt etter strømningsretning. I tillegg kan tanken 10 omfatte bevegelig skott eller plater 80 foran endeskottet 26 i en eller begge ender av slingretanken 10, og som er festet til en eller flere hydrauliske sylindre 84 som virker som pumper i et hydraulisk system. Som forklart vil sylindrene 84 presses sammen og pumpe opp trykk i det hydrauliske systemet, når vannmassen treffer, og som overføres til trykktanken 50 (tilsvarende som forklart i forbindelse med eksempelvis figur 2). Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av energi fra generatoren 30 eller trykket som bygges opp i det hydrauliske systemet, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16. Tilsvarende kombinasjon av løsningene vist i figur 3a, 3b og 7er også tenkbar. Figur 12 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 4a, 4b og 8. Tanken 10 kan da tilsvarende omfatte turbin/generator-enheterfor hver strømningsretning med ledestrukturer 24 som styrer vannstrømmen optimalt til hver enhet alt etter strømningsretning. I tillegg kan tanken 10 omfatte bevegelige plater 90 ved endeskottene 26, slik at vannet mellom platen 90 og endeskottet 26 trykksettes når vannmassen støter mot platen, og der det trykksatte vannet pumpes/ledes via ledningen til trykktanken 50. Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av energi fra generatoren 30 eller trykket som bygges opp i det hydrauliske systemet, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16. Figur 13 viser et videre arrangement ved en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 5 og 7. Tanken 10 kan da omfatte kanal(er) 70 som luften ledes i, og der kanalen omfatter en eller flere turbiner 72 som drives av luftstrømmen som fortrenges av vannets bevegelse i tanken. I tillegg kan tanken 10 omfatte de bevegelige skottene eller platene 80 foran endeskottet 26, festet til en eller flere hydrauliske sylindre 84 som virker som pumper i det hydrauliske systemet. Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av energi fra generatoren 30 eller trykket som bygges opp i det hydrauliske systemet, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16. Figur 14 viser et videre arrangement av en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 5 og 8. Tanken 10 kan da omfatte kanal(er) 70 som luften ledes i, og der kanalen omfatter en eller flere turbiner 72 som drives av luftstrømmen som fortrenges av vannets bevegelse i tanken. I tillegg kan tanken 10 omfatte de bevegelige platene 90 ved endeskottene 26, slik at vannet mellom platen 90 og endeskottet 26 trykksettes når vannmassen støter mot platen, og der det trykksatte vannet pumpes/ledes via ledningen til trykktanken 50. Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av energi fra generatoren 30 eller trykket som bygges opp i det hydrauliske systemet, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16. Figur 15 viser en prinsippskisse av et videre arrangement av en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i

figur 6a, 6b og 7. Av illustrasjonshensyn er tanken vist sett henholdsvis fra siden og ovenfra. Tanken 10 kan da omfatte to luftkanaler 70, en for hver retning, og spjeld/strukturer 74 som leder luftstrømmen vekselvis til den ene eller den andre kanalen, og der kanalen omfatter en eller flere turbiner 72 som drives av luftstrømmen som fortrenges av vannets bevegelse i tanken. I tillegg kan tanken 10 omfatte de bevegelige skottene eller platene 80 foran endeskottet 26, og som er festet til en eller flere hydrauliske sylindre 84 som virker som pumper i det hydrauliske systemet. Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av energi fra generatoren 30 eller trykket som bygges opp i det hydrauliske systemet, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16.

Figur 16 viser en prinsippskisse av et videre arrangement av en slingretank i følge oppfinnelsen, samt tilhørende system, og er en kombinasjon av løsningene vist i figur 6a, 6b og 8. Av illustrasjonshensyn er tanken vist sett henholdsvis fra siden og ovenfra. Tanken 10 kan da omfatte to luftkanaler 70, en for hver retning, og spjeld/strukturer 74 som leder luftstrømmen vekselvis til den ene eller den andre kanalen, og der kanalen omfatter en eller flere turbiner 72 som drives av luftstrømmen som fortrenges av vannets bevegelse i tanken. I tillegg kan tanken 10 omfatte de bevegelige platene 90 ved endeskottene 26, slik at vannet mellom platen 90 og endeskottet 26 trykksettes når vannmassen støter mot platen, og der det trykksatte vannet pumpes/ledes via ledningen til trykktanken 50. Arrangementet kan tilsvarende være utformet som forklart i forbindelse med respektive figurer, samt også omfatte styring for inn- og utkobling av levering av energi fra generatoren 30 eller trykket som bygges opp i det hydrauliske systemet, ved hjelp av eksempelvis kontroll- og styringssystemet 16.

Claims (19)

1. Arrangement for energigjenvinning fra en væskefylt tank (10) på en flytende konstruksjon som utsettes for bevegelser fra bølger, omfattende en tank som i det minste delvis er fylt med væske (28), og som er utstyrt med en eller flere restriksjoner (12) for å regulere væskestrøm i tanken (10), og der væsken (28) strømmer frem og tilbake i tanken avhengig av bølgenes påvirkning, idet tanken (10) omfatter et antall energiomformingsinnretninger som drives under påvirkning av den strømmende væsken (28), og som er innrettet til å genere lagrbar energi,karakterisert ved- energiomformingsinnretningen er koblet til en generator (30;40) for produksjon av energi til et eller flere energilager (18), - et kontroll- og styringssystem (16) tilkoblet nevnte generator (30;40), og - energilageret (18) er forbundet med den flytende konstruksjons hovedtavle/kraftforsyning (20).

2. Arrangement i samsvar med krav 1,karakterisert vedat energiomformingsinnretningen omfatter en turbin (22) anordnet i eller ved nevnte restriksjoner (12), og som er koblet til en elektrisk generator (30) for produksjon av energi til et eller flere energilager (18).

3. Arrangement i samsvar med krav 1,karakterisert vedat energiomformingsinnretningen omfatter en turbin (22) anordnet i eller ved nevnte restriksjoner (12), og som er koblet til en hydraulisk generator (40) for levering av trykksatt hydraulikkvæske til en trykktank (50), og at en turbin (56) blir drevet av væske fra trykktanken (50) for drift av en elektrisk generator (58) som produserer energi til et eller flere energilager (18).

4. Arrangement i samsvar med krav 3,karakterisert vedat et kontroll-og styringssystem (16) via ledninger (42a,42b) er tilkoblet nevnte hydrauliske generator (40).

5. Arrangement i samsvar med krav 1,karakterisert vedat tanken (10) omfatter en luftekanal (70) for luft som fortrenges av den strømmende væsken (28), og at energiomformingsinnretningen er en luftdrevet turbin (72) anordnet i luftekanalen (70), og som er koblet til en elektrisk generator (30) for produksjon av energi til et eller flere energilager (18), samt eventuelt at et kontroll- og styringssystem (16) via ledninger (32a,32b) er tilkoblet de elektriske generatorer (30) og at energilageret (18) er forbundet med skipets hovedtavle/kraftforsyning (20).

6. Arrangement i samsvar med krav 5,karakterisert vedat luftekanalen (70) er utstyrt med spjeld (74) for å styre luft til den luftdrevne turbinen (72).

7. Arrangement i samsvar med krav 5,karakterisert vedat tanken (10) er utstyrt med flere luftekanaler (70), der hver luftekanal (70) omfatter en luftdrevet turbin (72) koblet til en respektiv elektrisk generator (30).

8. Arrangement i samsvar med krav 1,karakterisert vedat tanken (10) omfatter et antall bevegelige plater (80;90) ved ett eller begge endeskott (26), der platen under påvirkning av den strømmende væsken (28) er innrettet til å trykksette en trykktank (50 i et hydraulisk system, og at en turbin (56) blir drevet av væske fra trykktanken (50) for drift av en elektrisk generator (58) som produserer energi til et eller flere energilager (18).

9. Arrangement i samsvar med krav 8,karakterisert vedat den bevegelige platen er en plate (80) montert til en hydraulisk sylinder (84) som presses sammen når platen (80) påvirkes av den strømmende væsken (28), og som via ledninger (88a) er forbundet med trykktanken (50) for trykksetting av denne.

10. Arrangement i samsvar med krav 9,karakterisert vedat platen (80) er forbundet med fjærer (82), eller andre innretninger, som bringer platen og den tilhørende hydrauliske sylinder (84) tilbake til utgangsposisjon når væskepresset faller.

11. Arrangement i samsvar med krav 8,karakterisert vedat den bevegelige platen er en hengslende opphengt plate (90), der væske mellom platen (90) og endeskottet (26) trykksettes når væskemassen støter mot platen, hvorved væsken i tanken (10) fungerer som hydraulikkvæske, og at den trykksatte væsken mellom platen (90) og endeskottet (26) blir pumpet eller ledet via en enveisventil (104) til trykktanken (50).

12. Arrangement i samsvar med krav 11,karakterisertve dat tanken (10) omfatter en eller flere buffertanker (100) for etterfylling av væske i rommet mellom platen (90) og endeskottet (26), etter at fjærer (96) montert innvendig til platen har skjøvet platen (90) tilbake til utgangsposisjon.

13. Arrangement i samsvar med krav 12,karakterisert vedat respektive buffertanker (100) er innrettet til å motta væske via en ledning (98b) fra en systemtank (54) som mottar væsken etter at det har gått gjennom turbinen (56), og/eller at to buffertanker (100) er forbundet via et lufterør (106), hvorved væske som med stor kraft presses av væskemassene opp i en buffertank medfører en trykkøkning av luften i tanken (100) som via lufterøret (106) forplanter seg til tanken (100) i motsatt ende og dermed bidra til at denne tømmer væske raskere ned bak sin plate (90).

14. Arrangement i samsvar med krav 11,karakterisert vedaten ledestruktur (102) er anordnet ved en nedre del av den hengslende opphengte platen (90), slik at det er små klaringer som væsken kan slippe ut gjennom når det komprimeres.

15. Arrangement i samsvar med et eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat en ledestruktur (24) er anordnet i tanken (10) for å lede væsken (28) slik at det i hovedsak strømmer bare en vei gjennom turbinene (22).

16. Arrangement i samsvar med et eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat energilageret (18) er forbundet med skipets hovedtavle/kraftforsyning (20).

17. Arrangement i samsvar et eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat en akkumulator (52) er koblet til trykktanken (50) for utjevning av trykkpulser i systemet.

18. Arrangement i samsvar med et eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat energilageret (18) er ett eller flere batterier.

19. Arrangement i samsvar med et eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat arrangementet er montert i en slingretank (10) på et skip.