NO771132L

NO771132L - Apparat for utvinning av energi fra bevegelse av vann

Info

Publication number: NO771132L
Application number: NO771132A
Authority: NO
Inventors: Christopher Cockerell
Original assignee: Wavepower Ltd
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-30
Publication date: 1977-10-03
Also published as: DE2713941A1; GB1571283A; NZ183578A; NL7703338A; FR2346571A1; FR2346571B1; JPS52119734A; CA1056261A; AU506089B2; IE44655L; US4210821A; AU2328677A; IE44655B1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår apparater for utvinning av

anvendbar energi fra bevegelser som overfores til apparatet av vannbevegelser, fortrinnsvis i form .av bolger eller strommer i sjoen.

Oppfinnelsens apparat for utvinning av energi fra bevegelse av

vann som påvirker apparatet omfatter to eller flere innbyrdes sammenkoblede legemer, hvorav i det minste ett er flytedyktig,

og som er anordnet for relativ bevegelse i forhold til hverandre under innflytelse av vertikale vannbevegelser. Oppfinnelsens særtrekk består herunder i at minst ett av nevnte legemer er utstyrt eller forbundet med organer som under apparatets drift påvirkes av horisontale vannbevegelser, samt organer for omformning av de relative bevegelser av nevnte sammenkoblede legemer samt den pågående arbeidsfunksjon for de organer som påvirkes av horisontale vannbevegelser, til anvendbar energi.

De organer som påvirkes av horisontale vannbevegelser, omfatter fortrinnsvis et legeme anordnet eller forbundet med minst ett av de forstnevnte legemer og som under apparatets drift er bevegelig i forhold ti. disse legemer under innflytelse av horisontale vannbevegelser.

Noen utfbrelser av oppfinnelsens apparat vil nå bli beskrevet

under henvisning til de vedfoyde tegninger, hvorpå:

Fig. 1 viser et snitt gjennom et forste utforelseseksempel for oppfinnelsens apparat for utvinning av energi fra bolger i sjoen, Fig, 2 er en perspektivskisse av det apparat som er vist i fig. 1,

Fig. 3 viser et snitt av samme art som vist i fig. 1,

gjennom en annen utforelse,

Fig. h viser et snitt gjennom en enhet av en tredje utforelse, Fig. 5 viser et skjematisk snitt gjennom en enhet av en fjerde utforelse, Fig. 6 er et skjematisk snitt gjennom en'enhet av en femte ' utforelse, Fig. 7 er et skjematisk snitt gjennom en enhet av en sjette utforelse, Fig. 8 viser et skjematisk tverrsnitt gjennom to forskjellige enheter, som utgjor en syvende og en åttende utforelse av oppfinnelsens apparat, Fig. 9 viser et skjematisk tverrsnitt gjennom, en niende utforelse, Fig. 10 er et skjematisk tverrsnitt gjennom en tiende utforelse, Fig. 11 er et skjematisk tverrsnitt gjennom en ellevte utforelse, Fig. 12 er et skjematisk tverrsnitt gjennom en tolvte utforelse, Fig. 13 viser skjematisk et apparat i henhold til hvilken som helst av utforelsene i fig. 9 - 12 fortoyet til et moderskip eller en boye, Fig. lh er en skjematisk perspektivskisse av et apparat i henhold til hvilken som helst av utforelsene i fig. 1 12 og utstyrt med organer for frembringelse av krefter i retning 'av fortoyningen, Fig. 15 er et skjematisk oppriss av et apparat bestående av et av de bevegelige legemer i en av utforelsene i fig. 1 - 12,

samt utstyrt med et treghetslegeme,

Fig. 16 er et oppriss av en rekke flytelegemer for utvinning av energi fra vertikale vannbevegelser samt utstyrt i den ene ende med et treghetslegeme samt en innretning for utvinning av energi fra horisontale vannbevegelser,

Fig. 17 viser et snitt langs linjen 17 - 17 i fig. 16,

Fig. 18 er et oppriss av en rekke flytelegemer for utvinning av energi fra vertikale vannbevegelser og utstyrt ved den ene ende med organer for utvinning av energi fra horisontale vannbevegelser, Fig. 19 er et oppriss av treghetslegemet ved den ene ende av apparatet i fig. '18, Fig. 20 er et bolgediagram som viser bevegelsesretningen av vannpartikler inne i en bolge, Fig. 21 er et skjematisk oppriss av en rekke flytelegemer utstyrt med skråplater, Fig. 22 er et skjematisk oppriss av to sammenkoblede flytelegemer som hver er utstyrt med to skråplater,

Fig. 23 er et tverrsnitt gjennom en skråplate,

Fig. 2h er et oppriss av en ytterligere utforelse av oppfinnelsens apparat for utvinning av effekt fra bolger eller tidevannsstrommer, Fig. 2v5 er et oppriss av en utforelse for anvendelse i en tide-vannsstrom eller havstrom, og Fig. 26 er en skjematisk skisse av en pneumatisk eller hydraulisk trykkpuls-anordning.

Det apparat som er vist i fig. 1 og 2 kan .anvendes, "f or utvinning av energi fra bolger i sjoen og består av to flytedyktige deler 10 og 11 som er innbyrdes helt like og sammenheng slet ved 12 ved hjelp av en hensiktsmessig heng selinnretning. Hver av delene 10 og 11 "består av en langstrakt konstruksjon 13 med en krum overflate l*f. Konstruksjonen 13 er utstyrt med endevegger 15,

og disse endevegger 15 er innbyrdes forbundet ved hjelp av en tverrvegg 16 som sammen med delen 13 danner en kanal 17 som er oppdelt av vegger 17a i flere parallelle kanalavsnitt. Kanalen 17 er bare oppdelt av konstruktive grunner og kan prinsippielt være uoppdelt.

I hver kanal 17 er det anordnet en klaff 18 som er svingbart

opphengt ved 19 på veggen 16. Hver klaff 18 er utstyrt med et vinkelavsnitt 20, som er forbundet med en stempelstang 21 for en hydraulisk eller pneumatisk stempel/sylinder-enhet 22, som utgjor en trykkpulsrsender for frembringelse og overforing av trykkpulser som dannes ved bevegelse av klaffene 18. De to legemer 10 og II er innbyrdes sammenkoblet ved hjelp av et antall stempel/sylinder-enheter 23 som hver utgjor en trykkpulssender.

Under drift av det apparat som er vist i fig. 1 og 2, flyter de

to legemer 10 og 11 på vann og deres oppdrift er slik at det midlere vannlinjenivå ligger like under undersiden av tverr-'stykkene 16. Det vil da ha en tendens til å stromme vann forbi klaffen 18 inn i den bvre del av kanalen 17, og dette overskudd,-vann vil bli skjovet ut av kanalen 17 ved bevegelse av klaffen 18, og dette vann vil stromme over tverrstykket 16. Med anordningens lave hbyde over vann vil bolgetoppene passere over anordningen i stormfullt vær. En bblges vertikale bevegelse eller hevebevegelse vil få legemene 10 og 11 til bevegelse i forhold til hverandre om hengselinnretningen 12, og enhetene 23 vil da frembringe trykkpulser som kan anvendes for å frembringe elektrisitet, pumpe vann eller andre formål. Trykkpulsene kan overfores til land, hvor de kan anvendes for å generere elektrisk effekt, eller elektrisk effekt kan eventuelt genereres ombord i selve apparatet eller nærliggende utstyr og deretter overfores til land for praktisk forbruk.

Horisontale bolgebevegelser vil også ha energi som kan utvinnes av apparatet. Hvis den horisontale vannbevegelse innenfor en bolge forloper i den retning som er angitt ved pilen 2h, vil vann stromme inn i kanalen 17 i enheten 11 og bringe klaffene 18 i denne enhet 11 til å bevege seg i retning med urviseren om hengslet 19, og denne bevegelse vil over vinkelarmen 20 bli overfort til den tilordnede hydrauliske pulssender 22, som i sin tur vil frembringe trykkpulser. I bblgedalen vil vannet bevege seg i motsatt retning og stromme ut av kanalen 17, hvorved klaffene 18 vil forskyves i retning mot urviseren. De trykkpulser som frembringes av enhetene 22 kan også anvendes for generering av elektrisk effekt, pumping av vann eller andre praktiske formål. Under horisontal , bevegelse av vannet mot venstre på tegningen vil enheten 10 reagere på en hevende, men ikke brytende vannmasse som befinner seg i kanalen 17 på enheten 10, og dette vil også bevirke bevegelse av klaffen 18 i vedkommende enhet 10. Ved det apparat som er beskrevet under henvisning til fig. 1 og 2 vil det innses at energi utvinnes fra vertikale bolgebevegelser på grunn av hevning og senkning av enhetene 10

og 11, samt også fra de horisontale vannbevegelser. Hver enhet 10 og 11 kan ha en hby.de på omtrent 15 meter, en lengde på 18 meter og en bredde på 60 meter. Det vil forstås at disse dimensjoner bare er angitt som et utfbrelseseksempel.

Den utforelse som er vist i fig. 3 er av lignende art som den nettopp beskrevne utforelse under henvisning til fig. 1 og 2, bortsett fra at klaffene 18 er erstattet av ventilinnretninger 25 som bæres av hvert sitt par av vektarmer 26. En av armene i hvert par av vektarmer 26 er forbundet med en trykkpulssender 22. Ved horisontale vannbevegelser vil ventilinnretningene 25 forskyves i sin helhet innenfor de respektive kanaler 17. Det avsnitt av hver kanal 17 som ligger bortenfor klaffene 18 eller ventilinnretningene 25 anvendes som et avstemning skammer og kan dimensjoneres for innstilling av anordningens naturlige svinge-periode. Det kan tenkes at luft innestengt i dette avsnitt av kanalen 17 kan anvendes for å drive en turbin, da denne luft vil bli pumpet av svingebevegelsene av klaffene 18 eller ventilinnretningene 25, og hensiktsmessige ventiler for innslipp og utslipp av luft (ikke vist) kan anordnes for styring av luft-strømmen inn i og ut av den ovre ende av kanalen 17. Det vil forstås at i de tilfeller kanalen 17 anvendes for tilfbrsel av luft. til en turbin, vil den ovre ende av kanalen 17 være utstyrt med ventilorganer som er åpne når den luft som pumpes av klaffen 18 eller ventilinnretningen 25 passerer turbinenheten, og stenges når klaffen 18 eller ventillnnretningen 25 forskyves i motsatt retning og luft suges inn i kanalen 17 gjennom turbinenheten og innlopsventilen av klaffen 18 eller ventilinnretningen 25 for ensrettet drift av turbinenheten.

Fig. h viser en utforelse; som er av lignende art som utforelsen i fig. 1 og 2, bortsett fra at hver klaff 18 er erstattet av en ventilanordning 27 som er svingbart opplagret ved sin nedre ende til konstruksjonen 13 samt er forbundet ved sin ovre ende med en senderenhet 22. Et sådant arrangement er utfort nærmere i samsvar med vannpartiklenes_ bevegelse inne i en bolge og vil derfor ha lavere energitap på bekostning av konstruksjonens enkelhet.

Den utforelse som er vist i fig. 5 er utstyrt med en ventil,-anordning 28 som er svingbart montert i kanalen 17 nedstroms for et antall krumme fbringsribber 29. Oppstrbmsenden av kanalen 17

er også utstyrt med fbringsribber 30. Konstruksjonen 16 som strekker seg mellom endeflatene 15 er.utstyrt med en bbyelig eller svingbar tetningsinnretning 31 f°r å nedsette til et minimum innstrbmnlng av luft i kanalen 17, når vann suges ut av kanalen 17 i en bblgedal. Det bbyelige eller svingbare tetningsstykket 31 kan omfatte en bbyelig skjbrt-lignende anordning av den type som normalt anvendes på svevefartbyer, eller kan alternativt være et hengslet stykke som holdes i vannsuget mot kanalen 17,

og forskyves ut i en viss vinkel når vannstrbmmen er rettet ut av kanalen 17. Klaffen 28 er forbundet med en senderenhet 22

som ikke er vist på foreliggende figur.

Fig. 6 viser en annen alternativ utforelse som er av samme art som utforelsen i fig. 5?men hvori klaffen 28 er erstattet av et stempel-lignende stykke 32 som bæres av en parallell ledd-forbindelse 33 ut fra konstruksjonen 16. Bevegelsen av leddforbindelsen 33 gjennom det stempellignende stykket 32 overfores til en pulssender-enhet 22 (ikke vist), slik som i de tidligere omtalte figurer.

Fig. 7 viser at kanalen 17 kan være oppdelt i sin lengde-

retning i to parallelle delkanaler som hver er utstyrt med sin egen svingbare klaff 3^?og som hver er forbundet med en enhet 22 som ikke er vist i denne figur.

Fig. 8 viser to ytterligere utforelser av enhetene 10 og 11. Enhetene 10 og 11 vil i praksis være like, men i denne figur

er den ene av de to nevnte utforelser vist til venstre i figuren, mens den annen er vist til hoyre, bare for å få med mest mulig i en enkelt figur. Den utforelse av enheten 10 som er vist til venstre i fig. 8 omfatter en flytedyktig konstruksjon 35 utstyrt med en kanal med en krum flate 36. Svingbart forbundet ved 37 med konstruksjonen 35 er det anordnet en innretning 38 utstyrt med krum underside. Skjont det ikke'er vist på tegningen, overfores bevegelsen av innretningen 38 om svingepunktet 37 "til en hydraulisk eller pneumatisk pulssender av samme art som de viste enheter 22 i de tidligere beskrevne utforelser. To like legemer 10 og 11 er svingbart sammenkoblet ved 12, liksom i de tidligere omtalte utforelser, og nevnte legemer 10 og 11 vil være innbyrdes sammenfoyd over en pulssenderenhet eller innretning 235slik som i de tidligere omtalte utforelser, men dette er ikke vist i fig. 8. Enheten 11, som er vist på hbyre side av fig. 8, utgjor som tidligere angitt en ytterligere utforelse og er utstyrt méd en kanal 17?liksom de tidligere utforelser, og denne kanal 17 er oppdelt på langs i et antall krumme passasjer ved hjelp av krumme deflektorer 39. Enhver inntrengning av vann i kanalen 17 anvendes til å tvinge den luft som inneholdes i nevnte kanalpassasjer' gjennom ventiler (ikke vist") med det formål å drive en luftturbin ^-0 som er driftsmessig tilsluttet . en elektrisk generator ^-1 mens enhver stromning av vann ut av kanalen 17 vil trekke inn luft gjennom ventiler (ikke vist) som også er anordnet for drift av turbinen U- 0 når luft trenger inn i kanalen 17. Utforelsene i fig. 8 er i stand til å utvinne energi fra bolgenes hevebevegelse, samt er også i stand til å trekke ut energi fra bolgenes horisontale bevegelser.

Fig. 9 viser en utforelse hvori de to enheter 10 og 11 er sammenheng slet ved k2 til et flytende treghet s stykke tø. Denne figur viser også den relative st illing av enheten 10 og stykket

<*>+3 på en bblgetopp, samt den relative stilling av enheten 11

og stykket<i>+3 når de befinner seg i en bolgedal. Det flytedyktige treghetsstykket ^-3 er utstyrt med en stampe-stabiliserende plate Mf, som er anordnet i avstand fra undersiden av stykket<1>+3« Enhetene 10 og 11 er like og består hver av en konstruksjon<>>+5 utstyrt med en krum overflate ^-6, som danner en kanal 17?mens endeplater h7 er festet til konstruksjonen h- 5. Svingbart forbundet med endeplatene h7 og anordnet mellom disse, er det plassert en klaff h& som er forbundet med en pulssenderenhet 22. Et tetnings stykke >+9 er anordnet ved hengselenden av platen ^-8. Med utstrekning mellom endeplatene h- 7 er det også anordnet en stabiliseringsplate 50. Hvert legeme 10, 11 er forbundet med en hydraulisk eller pneumatisk pulssenderenhet 23 anordnet på flytelegemet ^3» Energi utvinnes fra bolgenes hevebevegelser ved hjelp av pulssenderenhetene 23. Den horisontale vannbevegelse i bblgene bringer platene ^-8 til svingebevegelser således at det frembringes trykkpulser i senderenhetene 22 som reaksjon på stromning av vann både inn i og ut av kanalen 17. Ved stromning av vann inn i kanalen 17 vil platen ^8 svinges- oppover om sitt hengsel, og når vannstrommen er rettet ut av kanalen 17 vil den annen plate h8 svinge nedover om sitt hengsel på grunn av den sugekraft som frembringes av det utstrommende vann fra kanalen 17.

Fig. 10 viser en anordning som består av et flytelegeme 52 med endeplater 53 ragende ut fra hver ende av legemet. Anordnet

, mellom endeplatene 53 ved hver ende av legemet 52 er det anordnet plater 5^5som er hengseiforbundet med legemet 52 ved 55»

Hver plate 5k er over en pulssenderenhet 56 forbundet med legemet 52. Det vil innses at bolgene påvirker platene 5^ således at

disse svinges om sine opplagringspunkter 55?og denne bevegelse overfores til enhetene 56, hvorfra energi utledes i form av trykkpulser for drift av en elektrisk generator.

Alle de hittil beskrevne utforelser er bare i stand til å utvinne energi fra bolgenes heve- og slagbevegelser, hvilket vil si fra henhv. vertikale og horisontale vannbevegelser i bolgen. Det er kjent at det i en vannbblge vil finne sted bevegelse av bolgens vannpartikler i samsvar med vedkommende partiklers avstand fra vannoverflaten, og denne relative bevegelse av vannpartiklene

kan anvendes for fremstilling av energi.

Fig. 11 viser en utforelse som er i stand til å utvinne ■

energi fra bblgens hevebevegelser (vertikal vannbevegelse),

dens slagbevegelser (horisontal vannbevegelse) samt også fra den ekstra energikilde som ligger i vannpartiklenes relative bevegelser og som i det folgende vil bli betegnet som "stampe"-bevegelser. Apparatet omfatter to enheter 10 og 11 som hver er heng seiforbundet ved 57 til et mellomliggende flytende treghetslegeme 58, som på sin underside er forsynt med en stabiliseringsplate 59. Hvert legeme 10 bg 11 omfatter en konstruksjon 60

med en krum flate 61 og med utstrekning mellom endevegger 62 som også understotter konstruksjonen 63 for dannelse av en kanal 6h. "Ved oppstromsenden av kanalen 6h er det anordnet et ventillegeme 65 som kan forskyves mellom den viste stilling opptegnet i heltrukkede linjer og stillingen 65a vist opptegnet med stiplede linjer. Ventillegemet 65 -bæres av et par leddforbindelser 66,

67. Leddforbindelsen 66 er svingbart forbundet ved 68 til en

innretning 69 båret av konstruksjonen 63. Leddforbindelsen 67

er hengslet til et ledd 70 som er svingbart forbundet ved sin annen ende med innretningen 69. Mellom sine ender er leddet 70 forbundet med stempelstangen for en hydraulisk pulssenderenhet 71. Leddforbindelsen 66 er mellom sine ender forbundet med stempelstangen for en hydraulisk pulssenderenhet 72. Hver av enhetene 10 og 11 er forbundet med en hydraulisk pulssenderenhet 73?som i

sin tur står i forbindelse med flytelegemet 58. Bolgenes hevebevegelser vil få legemene"10 og 11 til å bevege seg om hengsel-forbindelsene 57 og i forhold til det flytende treghetslegemet 8, således at denne bevegelse overfores til pulssenderenhetene 73. Bolgenes slagbevegelser vil få ventilstykket 65 i hver enhet til forskyvning innvendig i kanalen 6<*>+, og denne bevegelse overfores til pulssenderenhetene 72. De vannpartikler som påvirker ventilen 65 vil få denne til å svinge om sin forbindelse med leddforbindelsen

66, og denne sringebevegelse overfores til pulssenderenheten 71 over leddforbindelsene 67 og 70. Det vil således forstås at det apparat som er vist i fig. 11, vil være i stand til å utvinne all

energi som frembringes ved de viktigste bevegelser av en bolges vannpartikler.

Fig. 12 viser en utforelse som er meget lik den som er vist i fig. 11, idet hovedforskjellen mellom disse utforelser ligger i leddforbindelsene mellom ventilstykket 65 og pulssenderenhetene 71 og 72 . I utforelsen i fig. 12 vil bevegelsen av ventil-, stykket 65 være hovedsakelig rettlinjet, og undersiden av konstruksjonen 63 kan derfor være plan i stedet fer den kompliserte krumme utforelse som er vist i fig. 11.

En bolges karakteristiske energiinnhold e"r gitt ved produktet LH , og effektuttaket fra hver hydraulisk pulssenderenhet må således folge en kvadratisk bevegelseslov.'

Et antall av hvilke som helst av de ovenfor beskrevne apparater kan være anordnet etter hverandre i retning av bolgebevegelsene, på sådan måte at dyptgående for hvert apparat er stbrre enn for det forutgående apparat, således at hvert apparat vil være i stand til å utvinne energi fra den del av en bolge som ikke har fått avgi sin energi til noe forutgående apparat.

Ved anvendelse av plater, ventiler, stempler, luftturbiner for utvinning av-effekt fra bolgenes slagbevegelser, vil de horisontale vannstrommer bli avboyd av kanalen til vertikale slagbevegelser, og vannet bak hver enhet vil fremdeles'være gjenstand for hevebevegelse uten horisontal slagkomponent.

Det forste legemets slagbevegelse nedsettes ved overforing til

det annet hengslede legeme-, som kan trykke mot en vannmasse uten horisontal slagkomponent. Ved hensiktsmessig dimensjonering kan kanalen bringes til å bestemme perioden for anordningens treghetssvingning.

De viktigste konstruksjonskomponenter for enhetene 10 og 11

i hvert apparat kan være utfort med indre hulrom for å gi den påkrevede oppdrift. Det vil også forstås at når det påtreffes en bolge som er av sådan storrelse at apparatet ikke kan ta hånd om bblgens energi, vil vannet spilles ut over kanalenes kanter.

Ved utvikling av apparater for utvinning av store energimengder fra vannbevegelser, vil mange slags problemer oppstå, hvorav de viktigste er: fortbyning, overleving i stormfullt vær, virkningsgrad ved korte, middels og lange bolger, virkningen av tidevannsstrommer og havstrommer, samt problemene ved å

omforme en langsom svingebevegelse til anvendbar effekt. Hvis bare bolgenes heveeffekt, hvilket vil si effektinnholdet i de vertikale vannbevegelser, utvinnes og den tilsvarende lavere virkningsgrad kan aksepteres,slik som ved et arrangement av den art som er beskrevet og patentsbkt i de tidligere innleverte britiske patentansbkninger nr. 35523/72 og 17597/ 75 og består av et antall innbyrdes sammenkoblede flytelegemer og hydrauliske eller pneumatiske pulssendere, vil de tilsvarende fortbynings-belastninger være moderate, da kreftene hovedsakelig er vertikale. Hvis imidlertid bolgenes slagenergi i vannpartiklenes bevegelse frem og tilbake langs vannoverflaten utvinnes ved hjelp av en av de anordninger som er vist i fig. 1-12, vil apparatet i seg selv til en viss grad svinge frem og tilbake i horisontal retning, og dette vil fore til bkede fortbynings-belastninger..En måte å motstå disse belastninger på, er å anvende et fortbyningsarrangement som vist i fig. 13?hvori apparatet 77 for utvinning av energi er fortbyd ved hjelp av en kabel eller et rep til et moderskip 79 eller til en stor boye som i sin tur er fortbyd til havbunnen.

I stormfullt vær må apparatet være i stand til å bli kvitt

vannets ekstra slagbevegelser ved å tillate vannoverskuddet å unnslippe når den heng slede klaff eller ventilinnretning i fig. 1 - 7, 9, 11 og 12 svinger ut i tilstrekkelig grad til å åpne kanalen mot atmosfæren.

Under storm vil de store slagkrefter, vindbelastningen og vanndrift til lesiden til en viss grad motvirkes ved anordning av ekstra klafforganer 80 ved endene av enhetene.10 og 11 og i rett vinkel med bblgefronten, idet sådanne klafforganer vil retning spåvirke slagkreftene ved å tillate de bevegelige partikler å passere til lesiden, men å hindre det påfblgende tilbakeslag til vindsiden. Derved frembringes en motkraft i retning mot

fortøyningen, slik som antydet i fig. 1<*>+.

KLaffinnretningen 80 er utstyrt med et antall hengslede strimler 81 som lukkes og hindrer vannpartiklenes slagbevegelse i retning motsatt bolgeretningen, samt åpnes for ikke å hindre partiklenes slagbevegelser i motsatt retning. Sådanne mot-virkningsorganer kan være festet til og rage ut fra apparatets underside.

Apparatets slagbevegelser kan også nedsettes ved anvendelse av treghetsmassen for en stor vannmengde, hvilket i praksis betyr en stor beholder delvis fylt med vann og fortrinnsvis oppdelt i flere rom for å nedsette den indre vannmasses slagbevegelser. En sådan konstruksjon er vist ved V3, 52 og 58

midt i figurene 9?10, 11 og 12 mellom de heng slede legemer 10 og 11. Et sådant slagdempende legeme kan anta en hvilken som helst hensiktsmessig utforelsesform.

Det vil forstås at alle de apparatutforelser som er vist i

fig. 1-12 vil kunne gjore tjeneste ved bolgeinnfall fra en hvilken som helst retning. Hvis apparatet er fortoyd nær en kystlinje kan det hende at et dobbelt-rettet arrangement ikke er nodvendig, og det vil forstås at bare den ene halvdel av de viste utforelser kan anvendes, f.eks. ved å forbinde en hensiktsmessig enhet svingbart med et legeme 82 med tilstrekkelig treghetsmasse, slik som antydet i fig. 15.

Da det beskrevede apparat ikke er 100% effektivt, vil i drift noe av bolgeenergien passere gjennom apparatet, mens ytterligere en andel av denne energi reflekteres mot den innfallende bolge-front. Den sistnevnte energi vil da danne standbblger på vindsiden av apparatet. Noe av denne energi kan gjenvinnes ved anbringelse av en enhet 83 for utvinning av bolgenes slagenergi bakenfor en rekke av en eller flere enheter 75 for utvinning av bolgenes heveenergi, slik som antydet i fig. 16. Ved denne utforelse vil de tre viste enheter 75 for opptagelse av bolgenes heveenergi motta noe av denne energi når en bolge passerer fra hoyre til venstre i denne figur, samt også noe av.den reflekterte heveenergi når den passerer tilbake fra enheten 83?som opptar slagenergi, mot hoyre på figuren. I det tilfelle delene-75 består av faste pontong-lignende legemer, kan det forste legemet 75 på sin underside være forsynt med en plate i avstand fra legemets bunn, for på denne måte å hindre frontlegemet 75

fra å loftes opp fra vannoverflaten i stormfullt vær. Fig. 18 viser et lignende arrangement hvorved enheten 8*f for utvinning av slagenergi loftes for å tillate passasje av overskuddsenergi under enheten under kraftig sjogang. Utforelsene i fig. 16 og 18 kan begge utstyres med et legeme 82 med stor treghet, slik som vist i fig. 19. Enheten 8<*>f for utvinning av bolgenes slagenergi kan være utfort med en krum flate for å fokusere den reflekterte energi langs rekken av legemer 75« Det tverrsnitt for et legeme 75 som er vist i fig. 17, er bare angitt som et utforelseseksempel og disse legemer kan ha et hvilket som helst annet hensiktsmessig tverrsnitt.

Da vannpartiklene i en bolge vil bevege seg som antydet ved pilene 85 i fig. 20, vil det være mulig å utvinne både heveenergi og slagenergi samtidig ved å anordne plater 86 som kan skrå stilles på heveenhetene 75 i fig. 16 - 19?slik som antydet i fig. 21 og 22. Skråstillingen av platene 86 oker de relative bevegelser av enhetene 75 i forhold til hverandre under påvirkning av de strommende vannpartikler som passerer over platene 86, idet bevegelser oppover og nedover frembringes i avhengighet av skråstillingens retning og stromningsretningen. Et sådant arrangement ville være retnings-uavhengig hvis ikke organer er anordnet for å reversere skråstillingene for platene 86. Disse plater 86 bor, for å oppnå,be st mulig virkningsgrad, ha en konveks overside og en mindre konveks- underside, slik som antydet i fig. 23.

Hvis en av de enheter som utvinner effekt fra bolgenes slagenergi fortoyes i tidevannsstrommer eller havstrommer, vil disse strbmmer frembringe en utgangsstilling forskjovet fra midtstillingen for vedkommende plate eller annet legeme som påvirkes av slagkreftene. Disse deler kan imidlertid bringes tilbake til midtstilling, således at de svinger om sin tilsiktede likevektstilling ved anordning av en motsatt rettet forspenning ved hjelp av en hydraulisk jekk eller annen hensiktsmessig Innretning. En sådan tilbake stilling i midtstilling-en kan anordnes automatisk ved anvendelse av kjent teknologi.

En av ulempene ved anvendelse av energi utledet fra bolger i sjben, er at s.froen i blant kan være helt stille. På åpne hav-områder er dette meget sjeldnere enn vindlose dager og vil vanligvis ikke vare lenge, men utgjor likevel en alvorlig ulempe. I visse tilfeller kan det være bryet vært å utfore vedkommende apparat for utvinning av bølgeenergi på sådan måte at det ikke bare. er i stand til å utvinne svingningsenergien i et bblgesystem, men også kan oppta energi fra mer eller mindre stabile tidevannstrommer eller havstrømmer.

Et sådant apparat er vist i fig. 2h. Dette apparat er meget likt den utforelsé som er vist i fig. 21. Hvis platene 87 fastholdes i hensiktsmessige vinkler i forhold til armene 88 vil apparatet i nærvær av bolger oppfore seg noyaktig som den viste utforelse i fig. 21. Hvis. imidlertid platene er anordnet for fri svingebevegelse om sine akser 89, og deres vinkelstilling reguleres av flytelegemet 90 eller annet utstyr, vil en ikke-oscillerende strbm slik som en tidevannstrom bringe platene til bevegelse opp og ned, idet strommens innfallsvinkel ved henhv. nedre og ovre ende av platenes slagbevegelse ha omvendt fortegn under påvirkning av flytelegemene 90 og platenes forbindelse-med disse. Et sådant apparat vil være i stand til å utvinne effekt både fra bolger, tidevann og havstrbmmer, eller de kan også være utfort for å ta ut kraft bare fra tidevann- eller havstrommer.'

Hver av de beskrevne utforelser kan være utstyrt med organer for utvinning av energi fra tidevannstrommer i sjoen, som i de fleste tilfeller vil ha en retning på tvers av bolgebevegelsenes hovedretning, når disse anordninger plasseres i driftsstilling.

Utstyret for utvinning av energi fra tidevannstrommer i sjoen kan være anordnet for å svinges rundt en horisontal akse, slik som antydet i fig. 2h og 25, eller kan alternativt være anordnet for svingning rundt vertikale akser, fortrinnsvis med to sett som drives i innbyrdes motfase for å oppheve de reaktive krefter på vedkommende flytelegemer.

Andre mer kompliserte fremgangsmåter kan.anvendes for styring

av vinkelstillingai for platene 87 samt for vending av fortegnet for platenes skråstilling ved ovre og nedre ende av slag-bevegelsen. Likeledes kan flere plater 87 være anordnet i gitterform, slik som vist i fig. 25?for derved å kunne trekke ut mest mulig av den tilgjengelige energi, som når det gjelder tidevann- og havstrommer strekker seg helt ned til sjbbunnen. Den energi som kan utvinnes er proporsjonal med kuben av hastigheten og platenes effektive areal.

Alle de ovenfor beskrevne anordninger vil avgi den opptatte effekt i langsom og vilkårlig svingetakt, og denne energiform må omformes til brukbar energi. Det enkleste system for dette formål er å anvende hydrauliske jekker, hvis svingebevegelser anvendes for oppumping av en hydraulisk akkumulator, hvis lagrede trykk benyttes for å drive en hydraulisk motor. Hvis elektrisk kraft onskes kan denne motor bringes til å drive en generator, hvis utgangseffekt overfores dit hvor det måtte være behov for den. Andre fremgangsmåter kan også anvendes for omforming av den energi som utvinnes av oppfinnelsens apparat, til anvendbar' form. To forhold bor bemerkes ved dette arrangement. Det forste er at det uunngåelig vil foreligge vekttap i jekkene, i den hydrauliske motor og i den anvendte generator. Det annet nevnte forhold er at effekten i et bolge-system vil være proporsjonal med kvadratet av bolgehoyden og bolgeperioden. Det "lineære" jekk-arrangement med en bevegelse proporsjonal med vinklen, slik det er vist i alle figurer for enkelthets skyld, vil i praksis ikke være egnet for det foreliggende formål, da det ville være for stivt for små bolger og små bevegelser, hvis det var konstruert med tilstrekkelig stivhet for store bolger og store bevegelser. Et mer korrekt arrangement er vist i fig. 26, hvor bevegelsen av jekken 91 nesten er en kvadratisk funksjon av bevegelsen av vektarmen 92.

Hvis elektrisk kraft onskes eller en bare roterende bevegelse, vil det være hensiktsmessig med et arrangement som omformer den svingende bevegelse til elektrisitet uten de tap og komplikasjoner som foreligger i et eventuelt mellomliggende hydraulisk trinn.

Claims

1. Apparat for utvinning av energi fra bevegelse ar vann som påvirker apparatet, idet apparatet omfatter to eller flere innbyrdes sammenkoblede legemer, hvo.rav i det minste ett er flytedyktig, og som er anordnet for relativ bevegelse i forhold til hverandre under innflytelse av vertikale vannbevegelser, kara k ter ji sert ved at minst ett av nevnte legemer er utstyrt eller forbundet med organer som under apparatets drift påvirkes av horisontale vannbevegelser, samt organer for omforming av de relative bevegelser av nevnte sammenkoblede legemer samt den pågående arbeidsfunksjon for de organer som påvirkes av horisontale vannbevegelser, til anvendbar energi.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte organer som påvirkes av bolgenes horisontale vannbevegelser, omfatter en komponent anordnet på minst ett av de nevnte legemer eller forbundet med dette legemet, og som under apparatets drift kan beveges i forhold til sitt tilordnede legeme under påvirkning av horisontale vannbevegelser.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte komponent som påvirkes av horisontale vannbevegelser, omfatter en klaff eller et ventillegeme anordnet for bevegelse inne i en kanal utformet i det tilordnede legeme og anordnet for bevegelse under påvirkning av det vann som strommer inn i eller ut av nevnte kanal på grunn av vannets slagbevegelser, idet nevnte klaff eller ventillegeme er driftsmessig forbundet med utstyr for omforming av den frembragte bevegelse til anvendbar energi. <!> +.

Apparat som angitt i krav 3- eller kaa rakterisert ved at nevnte tilordnede legeme er utstyrt med flere parallelle kanaler, som hver er utstyrt med en klaff eller et ventillegeme.

5. Apparat som angitt i krav 3 eller k-, karakterisert ved at nevnte komponent som påvirkes av horisontale vannbevegelser, omfatter en klaff som er svingbart forbundet med sitt tilordnede legeme, og hver kanal er utstyrt med en krum vegg hvis krumningsradius passerer gjennom klaffens svingeakse.

6. Apparat som angitt i krav 3 eller ^-, karakterisert ved at nevnte komponent som påvirkes av horisontale vannbevegelser, omfatter et ventillegeme som bæres av vektarmer som utgår fra nevnte tilordnede legeme.

7. Apparat.som angitt i krav 3-6, karakterisert ved at hver kanal er utstyrt'med tversgående krumme foringsribber.

8. Apparat som angitt i krav 3? *+ eller 6, karakterisert ved at hvert ventillegeme i tillegg til å være bevegelig anordnet i nevnte kanal under påvirkning av horisontale slagbevegelser av vann, også er i stand til dreining om en tverrakse under sin bevegelse i kanalen, idet utstyr er anordnet for omforming av nevnte dreiebevegelse av hvert ventillegeme til anvendbar energi.;9.

Apparat som angitt i krav 3-8, karakterisert ved at -utlopsenden av hver kanal er utstyrt med ventilinnretninger for å tillate luft som sammenpresses i kanalen å stromme inn i en luftturbin for drift av denne, idet nevnte turbin er drivende forbundet med en elektrisk generator.;10.

Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte organer som påvirkes av vannets horisontale slagbevegelser, omfatter en kanal i minst ett av nevnte legeme r og som ved sin ene ende er utstyrt med et vanninnlop og ved sin annen ende er utstyrt med ventilinnretninger for å tillate luft som sammentrykkes av vannets innstromning i kanalen, å stromme til en luftturbin for drift av denne, idet nevnte turbin er drivende forbundet med en elektrisk generator.;11.

Apparat som angitt i;krav 2 - 10, karakterisert ved at nevnte organer som påvirkes av vannets horisontale slagbevegelser, omfatter en innretning forbundet med et flytelegeme eller et endelegeme for en rekke sammenkoblede flytelegemer anordnet etter hverandre.;12.

Apparat som angitt i krav 11, karakterisert ved at dyptgående for hvert flytelegeme i nevnte rekke er storre enn for det forutgående legeme i rekken.;13.

Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte organer som påvirkes av horisontale vannbevegelser, omfatter;' minst en skrå-stilt plate anordnet i en viss vinkel i forhold til horisontal-planet på det ene av eller begge nevnte sammenkoblede legemer. l*f.

Apparat som angitt i krav 1 -. 10, karakterisert ved at det omfatter et par flytelegemer som er svingbart sammenkoblet og hver er forsynt med organer som påvirkes av vannets horisontale slagbevegelser.

15. Apparat som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at de.t omfatter et par nevnte flytelegemer som hver er heng seiforbundet med et mellomliggende flytende treghetslegeme.

16. Apparat som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte flytende treghetslegeme er utstyrt med en stampe-stabiliserende plate på sin underside.

17. Apparat som angitt i krav 1-16, karakterisert ved at en likerettende innretning for vannets horisontale slagbevegelse er anordnet ved hver ende eller på undersiden av ett eller flere av nevnte sammenkoblede legemer.

18. Apparat som angitt i krav 1 - 17, karakterisert ved at nevnte organer for omforming av de relative bevegelser av de sammenkoblede legemer til anvendbar energi, omfatter en eller flere hydrauliske eller pneumatiske pulssenderenheter.

19. Apparat som angitt i krav 1-9 eller 11 - 15, karakterisert ved at nevnte organer for omforming av den pågående arbeidsfunksjon for de organer som påvirkes av horisontale vannbevegelser til anvendbar energi omfatter ett eller flere hydrauliske eller pneumatiske pulssenderenheter.

20. Apparat som angitt i krav 1 - 19, karakterisert ved at det er utstyrt med organer for utvinning av energi fra havstrommer eller tidevannsstrommer.

21. Apparat som angitt i krav 20, karakterisert ved at nevnte organer omfatter en eller flere ribber som er anordnet horisontalt over hverandre og forbundet med et legeme for å frembringe vertikal bevegelse av nevnte legeme ved strompåvirkning av nevnte ribber.

22. Apparat som angitt i krav 21, karakterisert ved at hver ribbe er anordnet svingbart om sin lengdeakse.

23. Apparat som angitt i krav 21, karakterisert ved at nevnte ribber er anordnet for bevegelse om vertikale akser. 2h. Apparat som angitt i krav 23, karakterisert ved at nevnte ribber er anordnet i par og utfort for å arbeide i innbyrdes motsatt fase.