NO782233L

NO782233L - APPARATUS FOR ENERGY RECOVERY FROM VAESKEBOELGER

Info

Publication number: NO782233L
Application number: NO782233A
Authority: NO
Inventors: Francis James Macdonald Farley
Original assignee: Secr Defence Brit
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-01-02
Also published as: AU524806B2; JPS5439742A; FR2396178A1; AU3756778A; DK292378A

Description

Foreliggende oppfinnélse angår et apparat for utvinning av The present invention relates to an apparatus for the extraction of

energi fra væskebølger, særlig bølger på havet eller sjøen. energy from liquid waves, especially waves on the ocean or sea.

I henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter nevnte apparat According to the present invention, said apparatus comprises

for utvinning av energi fra væskebølger minst to parallelle plater som er anordnet vertikalt etter hverandre i en væskemengde, flyteinnretninger for å holde-platene oppe i væsken, samt pumpeorganer forbundet med innbyrdes nærliggende plater, idet platene er anordnet hovedsakelig vinkelrett på forplantningsretningen av bølgebevegelser i væsken således at nevnte bølgebevegelser frembringer en relativ horisontal forskyvning mellom de inn- for extracting energy from liquid waves at least two parallel plates which are arranged vertically one behind the other in a liquid quantity, floatation devices for holding the plates up in the liquid, as well as pumping means connected to mutually adjacent plates, the plates being arranged mainly perpendicular to the direction of propagation of wave movements in the liquid so that said wave movements produce a relative horizontal displacement between the in-

byrdes nærliggende plater og derved aktivering av pumpeorganene. Fortrinnsvis omfatter pumpeorganene et inntak for den væske nearby plates are loaded and thereby activation of the pump elements. Preferably, the pump means comprise an intake for the liquid

hvori platene er nedsenket. in which the plates are immersed.

Vedkommende pumpe kan omfatte et stempel- og sylinderarrangement med innløp- og utløpsventiler, og kan være dobbeltvirkende. Alternativt kan pumpen foreligge i form av en fleksibel belg forbundet mellom platene. The relevant pump may comprise a piston and cylinder arrangement with inlet and outlet valves, and may be double-acting. Alternatively, the pump can be in the form of a flexible bellows connected between the plates.

I en utførelseform av oppfinnelsens apparat er de to plater an^ordet med en halv bølgelengdes mellomrom. In one embodiment of the apparatus of the invention, the two plates are arranged with half a wavelength apart.

I en annen utførelseform er o<p>pfinnelsens apparat utstyrt med In another embodiment, the apparatus of the invention is equipped with

tre plater, nemlig to bakre plater fast forbundet med hverandre i innbyrdes horisontal avstand på en halv bølgelengde samt en three plates, namely two rear plates firmly connected to each other at a mutual horizontal distance of half a wavelength as well as one

fremre plate bevegelig anordnet med en midlere avstand på front plate movably arranged with a mean distance on

omtrent en kvart bølgelengde fra den nærmeste bakre plate. about a quarter wavelength from the nearest rear plate.

En utførelseform som benytter fleksibel belg omfatter minst An embodiment that uses flexible bellows includes at least

to plater anordnet hovedsakelig vertikalt i en væskemengde, flyteinnretninger for å holde den øvre ende av platene i eller over væskeoverflaten, minst en belg som strekker seg mellom hvert platepar og minst to enveisventiler tilordnet hver belg for bare å tillate strømning gjennom belgen i en retning, idet det hele er anordnet slik at bølgebevegelser i væsken frembringer relative bevegelser frem og tilbake mellom hvert platepar og derved pumping av et fluid gjennom vedkommende belg. Det pumpede fluid er fortrinnsvis den samme væske som apparatet er anbragt i. two plates arranged substantially vertically in a body of liquid, float means for holding the upper end of the plates in or above the liquid surface, at least one bellows extending between each pair of plates and at least two one-way valves assigned to each bellows to permit flow through the bellows in one direction only; the whole being arranged so that wave movements in the liquid produce relative movements back and forth between each pair of plates, thereby pumping a fluid through the relevant bellows. The pumped fluid is preferably the same fluid in which the device is placed.

Hver plate er fortrinnsvis utstyrt med minst et hull hvori det Each plate is preferably equipped with at least one hole in which it

er innpasset en enveisventil, og hver belg forbinder fortrinnsvis et tilsvarende par av sådanne hull i tilstøtende plater. a one-way valve is fitted, and each bellow preferably connects a corresponding pair of such holes in adjacent plates.

Et større antall plater kan være anordnet parallelt med hverandre, idet hver plate omfatter to eller flere hull og er utstyrt med to eller flere belger festet til begge sider av platen. Den første plate i bølgenes forplatningsretning er fortrinnsvis forankret på en måte som ikke begrenser platens bevegelse frem og tilbake. A larger number of plates can be arranged parallel to each other, as each plate comprises two or more holes and is equipped with two or more bellows attached to both sides of the plate. The first plate in the wave propagation direction is preferably anchored in a way that does not limit the plate's movement back and forth.

Hver plate er fortrinnsvis utstyrt med et flytelegeme som er festet til platen i en høyde omtrent én femtedel av platens dybdeutstrekning. Each plate is preferably provided with a floating body which is attached to the plate at a height approximately one-fifth of the plate's depth extent.

Væsken (som nesten alltid vil være vann) kan pumpes inn i en høyereliggende damm for senere anvendelse, eller kan anvendes direkte, for eksempel for å drive en turbin, som i sin tur kan anvendes for å drive en generator for fremstilling av elektrisk energi. The liquid (which will almost always be water) can be pumped into an elevated dam for later use, or can be used directly, for example to drive a turbine, which in turn can be used to drive a generator for the production of electrical energy.

Fortøyningen av apparatet i forhold til den væske hvori det The mooring of the apparatus in relation to the liquid in which it

er nedsenket, kan være utført på sådan måte at alle relative bevegelser mellom innbyrdes nærliggende plater forhindres. is submerged, can be made in such a way that all relative movements between mutually adjacent plates are prevented.

Ved mange utførelser av oppfinnelsens apparat vil imidlertid In many embodiments of the apparatus of the invention, however,

en fortøyning for å forhindre sådanne bevegelser være uhensikts-messig komplisert. Dette er særlig tilfelle når apparatet er nedsenket i havet eller sjøvann hvor fortøyningene fortrinnsvis bør være av en sådan art at de automatisk kompenserer for virkningen av tidevannet. I de tilfeller hvor det forekommer betraktelige relative bevegelser, kan det være hensiktsmessig å omforme disse bevegelser til anvendbar energi i tillegg til den energi som utvinnes fra den relative horisontale bevegelse mellom plateaie. Denne energiomformamg kan finne sted ved anvendelse av pumper med sylindere festet til faste konstruksjoner, (slik som fortøyningshemper) samt stempler drevet av platenes vertikale bevegelse, eller vise versa. Alternativt kan pumpeorganer være festet til innbyrdes nærliggende plater på sådan måte at de drives av relativ vertikal bevegelse, horisontal bevegelse eller begge disse bevegelser. a mooring to prevent such movements be unnecessarily complicated. This is particularly the case when the device is submerged in the sea or seawater where the moorings should preferably be of such a nature that they automatically compensate for the effect of the tide. In cases where considerable relative movements occur, it may be appropriate to transform these movements into usable energy in addition to the energy extracted from the relative horizontal movement between the plates. This energy conversion can take place by using pumps with cylinders attached to fixed structures, (such as mooring brakes) and pistons driven by the vertical movement of the plates, or vice versa. Alternatively, pump members can be attached to mutually adjacent plates in such a way that they are driven by relative vertical movement, horizontal movement or both of these movements.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av utførelse-eksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser'i oppriss~en utførelse av oppfinnelsens apparat The invention will now be described in more detail with the help of design examples and with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 shows an elevation of the device of the invention

med to plater; with two plates;

Fig. 2 viser i opprisst en utførelse av oppfinnelsens apparat Fig. 2 shows in elevation an embodiment of the device of the invention

med tre plater; with three plates;

Fig. 3 viser de krefter som påvirker platene i utførelsen Fig. 3 shows the forces that affect the plates in the design

i fig. 2 ved passasje av en bølge; in fig. 2 by the passage of a wave;

Fig. 4 viser i oppriss en fremgangsmåte for sammenføyning av Fig. 4 shows a plan view of a method for joining

to plater; two plates;

Fig. 5 er en planskisse av en apparatutførelse som benytter Fig. 5 is a plan view of an apparatus embodiment which uses

belger; pods;

Fig. 6 viser apparatet i fig. 5 i oppriss; Fig. 7, 8 og 9 er planskisser av ytterligere apparatutførelser i henhold til o<p>pfinnelsen, og Fig. 10 viser i oppriss en apparatutførelse i henhold til oppfinnelsen som er utført for å utvinne energi fra såvel vertikal som horisontal bølgebevegelse. Fig. 6 shows the apparatus in fig. 5 in elevation; Figs. 7, 8 and 9 are plan sketches of further apparatus designs according to the invention, and Fig. 10 shows in elevation an apparatus design according to the invention which has been designed to extract energy from both vertical and horizontal wave motion.

Et apparat for utvinning av energi fra væskebølger (fig. 1) omfatter en oppstrømsplate 10 (som først kommer i kontakt med en innfallende bølge) og en nedstrømsplate 11, som hver bæres ved overflaten av en væskemengde 12 av et flytelegeme 13 og holdes hovedsakelig vertikalt ved hjelp av flytelegemene 13 og ballastvekter 14. En sylinder 15 for en dobbeltvirkende pumpe er festet til nedstrømsplaten 11 og er utstyrt med innløps-ventiler 16 med åpning ut til væsken 12 samt utløpsventiler 17 forbundet med et utløpsrør 18. Et stempel 19 for pumpen er forbundet ved hjelp av en drivstang 20 til oppstrømsplaten 10. Fleksible forbindelsepuiikter"21 tillater en viss grad av relativ vertikal bevegelse mellom platene 10 og 11. Apparatet omfatter fortrinnsvis organer som tillater variasjon av avstanden mellom platene 10 og 11. For oversiktens skyld er disse organer ikke vist, men kan for eksempel utgjøres av en teleskopisk drivstang 2 0 samt midler lif or variasjon av drivstangens lengde. An apparatus for extracting energy from fluid waves (Fig. 1) comprises an upstream plate 10 (which first comes into contact with an incident wave) and a downstream plate 11, each of which is carried at the surface of a body of liquid 12 by a floating body 13 and is held substantially vertically by means of the floating bodies 13 and ballast weights 14. A cylinder 15 for a double-acting pump is attached to the downstream plate 11 and is equipped with inlet valves 16 with an opening to the liquid 12 and outlet valves 17 connected to an outlet pipe 18. A piston 19 for the pump is connected by means of a drive rod 20 to the upstream plate 10. Flexible connecting points"21 allow a certain degree of relative vertical movement between the plates 10 and 11. The apparatus preferably comprises means which allow variation of the distance between the plates 10 and 11. For the sake of clarity, these means not shown, but can, for example, be constituted by a telescopic drive rod 20 as well as means for varying the length of the drive rod.

I drift plasseres apparatet i en væskemengde 12 som er utsatt for bølgebevegelse, med platene 10 og 11 vinkelrett på bølge-bevegelsens retning. Avstanden mellom platene 10 og 11 innstilles til en halv bølgelengde. Når bølgene passerer platene 10, 11, vil horisontal bevegelse av væsken frembringe relativ horisontal forskyvning mellom platene 10 og 11, hvilket i sin tur fører til frem- og tilbakegående bevegelse av stemplet 19 In operation, the apparatus is placed in a quantity of liquid 12 which is exposed to wave motion, with the plates 10 and 11 perpendicular to the direction of the wave motion. The distance between the plates 10 and 11 is set to half a wavelength. When the waves pass the plates 10, 11, horizontal movement of the liquid will produce relative horizontal displacement between the plates 10 and 11, which in turn leads to reciprocating movement of the piston 19

i sylinderen 15 og derved frembringer pumping av væsken 12 gjennom utløpsrøret 18. Denne væske kan pumpes til et høyere nivå eller kan anvendes direkte, for eksempel for drift av en turbin. in the cylinder 15 and thereby produces pumping of the liquid 12 through the outlet pipe 18. This liquid can be pumped to a higher level or can be used directly, for example for operating a turbine.

Det vil forstås at pumpingen av væsken 12 vil motvirke relativ bevegelse mellom platene,;og passende organer (ikke vist) må være anordnet, for eksempel i utløpsrøret 18, for å regulere utløpstrykket på sådan måte at det oppnås en rimelig utgangs-effekt. It will be understood that the pumping of the liquid 12 will counteract relative movement between the plates, and suitable means (not shown) must be provided, for example in the outlet pipe 18, to regulate the outlet pressure in such a way that a reasonable output effect is achieved.

I det tilfellet apparatet i fig. 10 drives ved uendelig In that case, the apparatus in fig. 10 is operated at infinity

høyt trykk, tilsvarende et arrangement hvori platene 10 og 11 high pressure, corresponding to an arrangement in which the plates 10 and 11

stivt bibeholdes med et innbyrdes mellomrom på en halv bølgelengde, vil hver innfallende bølge bli nesten total-reflektert og nesten ingen bølgeenergi vil passere platene. rigidly maintained with a spacing of half a wavelength, each incident wave will be almost totally reflected and almost no wave energy will pass the plates.

Et apparat som utnytter dette forhold er vist i fig. 2, hvor platene 110, 111 er utstyrt med flytelegemer 113 og ballast- An apparatus which utilizes this condition is shown in fig. 2, where the plates 110, 111 are equipped with floating bodies 113 and ballast

vekter 114 samt holdes i stilling med en halv bølgelengdes innbyrdes mellomrom ved hjelp av forbindelsestenger 130, mens en viss grad av relativ vertikal bevegelse tillates på grunn av de fleksible forbindelsepunkter 121. weights 114 and are held in position at half a wavelength spacing by means of connecting rods 130, while a certain degree of relative vertical movement is allowed due to the flexible connection points 121.

Oppstrøms for platen 110 er det anordnet en plate 131 med et flytelegeme 113 samt en ballastvekt 114, således at denne plate er bevegelig i forhold til platen 110 omkring en midlere avstand lik en kvart bølgelengde på forsiden av platen 110. Upstream of the plate 110, a plate 131 is arranged with a floating body 113 and a ballast weight 114, so that this plate is movable in relation to the plate 110 around an average distance equal to a quarter of a wavelength on the front of the plate 110.

Platen 131 er forbundet med en drivstang 120 (med fleksible skjøtesteder 121) med stemplet (ikke vist) i en pumpe 115. Denne pumpes konstruksjon og virkemåte er slik som beskrevet i forbindelse med apparatet i fig. 1. Utstyr som teleskopiske stenger 13 0, 12 0 (ikke vist) er fortrinnsvis anordnet for innstilling-av av-standene mellom platene 131,r 110 og 111. The plate 131 is connected by a drive rod 120 (with flexible joints 121) to the piston (not shown) in a pump 115. The construction and operation of this pump is as described in connection with the apparatus in fig. 1. Equipment such as telescopic rods 13 0, 12 0 (not shown) is preferably arranged for setting the distances between the plates 131, r 110 and 111.

Virkemåten for det apparat som er vist i fig. 2 er stort sett The operation of the apparatus shown in fig. 2 is mostly

den samme som for det viste apparat i fig. 1. Da imidlertid platene 110 og 111 er stivt forbundet med innbyrdes avstand på the same as for the device shown in fig. 1. Since, however, the plates 110 and 111 are rigidly connected with a mutual distance of

en halv bølgelengde, vil virkningen av bølgekreftene på disse plater alltid være motsatt rettet, slik det vil fremgå av fig. 3, således at ingen av platene forskyves horisontalt. En bølge som passerer platen 131 reflekteres totalt av platen 110 og en standbølge oppstår mellom platene 131 og 110. Ved sin plassering en kvart bølgelengde foran platen 110, befinner platen 131 seg i et maksimalpunkt for horisontal bevegelse av væskepartikler, half a wavelength, the effect of the wave forces on these plates will always be in the opposite direction, as can be seen from fig. 3, so that none of the plates are displaced horizontally. A wave that passes the plate 131 is totally reflected by the plate 110 and a standing wave occurs between the plates 131 and 110. At its position a quarter of a wavelength in front of the plate 110, the plate 131 is at a maximum point for horizontal movement of liquid particles,

og væsken mellom platene 131 og 110 oppviser således meget liten motstand mot bevegelse av platen 131. Ved hensiktsmessig innstilling av pumpens utgangstrykk kan en stor andel av den totale bølgeenergi omformes til nyttig energi. Fortrinnsvis gjøres utgangstrykket proporsjonalt med hastigheten av platen 131, så- and the liquid between the plates 131 and 110 thus exhibits very little resistance to movement of the plate 131. By appropriately setting the pump's output pressure, a large proportion of the total wave energy can be transformed into useful energy. Preferably, the output pressure is made proportional to the speed of the plate 131, so-

ledes at den motstand mot bevegelse av platen 131 som frembringes av pumpeanordningen også er proporsjonal med hastigheten. Dette kan oppnås ved anordning av hydrauliske forsterkere og omkoblere i utgangsrøret. it follows that the resistance to movement of the plate 131 produced by the pump device is also proportional to the speed. This can be achieved by installing hydraulic amplifiers and switches in the output pipe.

Skjønt de utførelser som er beskrevet ovenfor under henvisning Although the embodiments described above under reference

til fig". 1 og 2 bare er angitt å omfatte en enkel pumpe, vil det være åpenbart at i praksis flere pumper kan være anordnet mellom platepar 10, 11 eller 131, 110. to fig". 1 and 2 are only indicated to comprise a single pump, it will be obvious that in practice several pumps can be arranged between plate pairs 10, 11 or 131, 110.

Platenes relative bevegelse behøver ikke å være stengt horisontal. Ved en fremgangsmåte for å opprettholde den midlere avstand mellom innbyrdes nærliggende plater er for eksempel, som vist i fig. 4, et skråstag 50 som er festet til den nedre ende av platen 10, forbundet ved hjelp av en forbindelsestav 51 og bøyelige ledd 21 til den øvre ende av en plate 11. Platen 10 vil nå svinge om et punkt C, som utgjøres av skjæringspunktet mellom de forlengde linjer langs henholdsvis platen 10 og forbindelse-stangen 50. En plate 131 av den art som er beskrevet i forbindelse med fig. 2, kan være festet til platen 110 på liknende måte. Platene 10, 11 og 131, 110 vil være forbundet med en pumpe-anordning, slik som allerede beskrevet. Ved dette arrangement kan mellomrommet mellom platene justeres i en viss grad for å tillate tilpasning til forskjellige bølgelengder, ved innstilling av oppdriften av flytelegemene 13, 113 eller vekten av ballastvektene 14, 114. The relative movement of the plates does not have to be closed horizontally. In a method for maintaining the average distance between mutually adjacent plates is, for example, as shown in fig. 4, an inclined strut 50 which is attached to the lower end of the plate 10, connected by means of a connecting rod 51 and flexible links 21 to the upper end of a plate 11. The plate 10 will now swing about a point C, which is constituted by the point of intersection between the elongated lines along respectively the plate 10 and the connecting rod 50. A plate 131 of the type described in connection with fig. 2, can be attached to the plate 110 in a similar way. The plates 10, 11 and 131, 110 will be connected with a pump device, as already described. In this arrangement, the space between the plates can be adjusted to a certain extent to allow adaptation to different wavelengths, by adjusting the buoyancy of the floating bodies 13, 113 or the weight of the ballast weights 14, 114.

Noen ytterligere utførelser av foreliggende oppfinnelse vil Some further embodiments of the present invention will

nå bli beskrevet i driftsmessig anordning i sjøen. now be described in operational arrangements in the sea.

Som angitt i fig. 5 og 6 på tegningene, omfatter apparatet As indicated in fig. 5 and 6 on the drawings, comprise the apparatus

110 en rekke parallelle." plater 211 som er anbrakt mer eller mindre vertikalt og parallelt med bølgefronten for de innfallende bølger. Hver plate 211 bæres av et flytelegeme 212 festet til platen, således at den største del av platen befinner seg under vannoverflaten og bare omkring en femtedel av platen rager opp over vannoverflaten. Hver plate er forsynt.med et antall hull (2 er vist på tegningen) forsynt med enveisventiler 214, således at vann kan passere gjennom vedkommende hull i den ene retning, 110 a series of parallel "plates 211 which are placed more or less vertically and parallel to the wave front for the incident waves. Each plate 211 is supported by a floating body 212 attached to the plate, so that the largest part of the plate is below the water surface and only about one-fifth of the plate protrudes above the water surface. Each plate is provided with a number of holes (2 are shown in the drawing) provided with one-way valves 214, so that water can pass through the relevant hole in one direction,

men ikke i den annen. but not in the other.

Envéisventilene kan være enkle klaffventiler, slik som vist, eller en hvilken som helst annen hensiktsmessig ventiltype. The check valves can be simple flap valves, as shown, or any other suitable valve type.

På hver side av ventilen 114 er det anordnet en bøyelig ut-trekkbar belg 215 som er forbundet med tilsvarende hull i nabo-platen, idet belgene fortrinnsvis er anordnet i en dybde som til-svarer bølgehøyden, under vannoverflaten. Konstruksjonen i sin helhet omfatter således et antall parallellé;-,plater sammenføyet ved at flere rekker av belger er koblet i serie. Platene har en utstrekning av flere bølgelengder parallelt med bølgefronten (retning av pilene 219 i fig. 5), samt en eller flere bølge-lengder vinkelrett på bølgefronten (retning av pilene 218). Apparatet er forankret ved hjelp av ankerliner 217 forbundet med endeplaten på bølgenes innfallsside med tilstrekkelig spillerom til at platen tillates å følge bølgebevegelsene, slikcsom antydet ved pilen 118. Ankerlinene 217 kan være festet til et enkelt punkt på sjøbunnen og kan omfatte1 utstyr for automatisk innstilling av apparatet i bølgenes forplantningsretning. On each side of the valve 114 there is arranged a flexible extendable bellows 215 which is connected to corresponding holes in the neighboring plate, the bellows preferably being arranged at a depth corresponding to the wave height, below the water surface. The construction as a whole thus comprises a number of parallel plates joined by several rows of bellows being connected in series. The plates have an extent of several wavelengths parallel to the wave front (direction of arrows 219 in Fig. 5), as well as one or more wavelengths perpendicular to the wave front (direction of arrows 218). The device is anchored by means of anchor lines 217 connected to the end plate on the incident side of the waves with sufficient clearance so that the plate is allowed to follow the wave movements, as indicated by arrow 118. The anchor lines 217 can be attached to a single point on the seabed and can include 1 equipment for automatic setting of the device in the direction of propagation of the waves.

Apparatets virkemåte er som følger: En frem- og tilbakegående, mer eller mindre horisontal bevegelse av platene 211 frembringes av bølgene, såldes at belgene 215 avvekslende trekkes ut og presses sammen. Som et resultat av dette trenger vann inn i hver belgrekke ved dens ener ende og pumpes gjennom envéisventilene til dens annen ende. Vannet trenger derfra inn i et bøyelig rør 220 og anvendes for utførelse av nyttig arbeide enten på land eller på en annen flytende eller fast anordning. Diameteren av røret 220 er slik valgt at energitap for det vann som passerer gjennom røret nedsettes, og røret er slik anordnet at det ikke begrenser bevegelsefriheten for den flate som det er festet til. The device works as follows: A reciprocating, more or less horizontal movement of the plates 211 is produced by the waves, so that the bellows 215 are alternately pulled out and pressed together. As a result, water enters each pod row at one end and is pumped through the one-way valves to its other end. The water penetrates from there into a flexible pipe 220 and is used for carrying out useful work either on land or on another floating or fixed device. The diameter of the pipe 220 is chosen so that energy loss for the water passing through the pipe is reduced, and the pipe is arranged in such a way that it does not limit the freedom of movement of the surface to which it is attached.

Hastigheten av vannet ved utgangen av hver belgrekke er tilnærmet lik halvparten av den høyeste horisontale partikkelhasighet i bølgene.. Vanntrykket ved rørutgangen er imidlertid mange ganger større en bølgenes dynamiske trykk, tilnærmet i et forhold lik forholdet mellom halvparten av flatearealet og det totale tverrsnitt av den belg som er forbundet med platen. Som en følge av dette kan vann pumpes opp til høydénivåer som er f,lere ganger større enn bølgehøyden. En betraktelig andel av bølge-effekten omformes til hydraulisk effekt i form av vann som strømmer i rør. The speed of the water at the exit of each row of bellows is approximately equal to half of the highest horizontal particle velocity in the waves. However, the water pressure at the pipe exit is many times greater than the dynamic pressure of the waves, approximately in a ratio equal to the ratio between half the surface area and the total cross-section of the bellows which is connected to the plate. As a result of this, water can be pumped up to heights that are several times greater than the wave height. A considerable proportion of the wave effect is transformed into hydraulic effect in the form of water flowing in pipes.

Andre mulige utførelser av foreliggende apparat er vist i Other possible embodiments of the present apparatus are shown in

fig. 7 til 9. fig. 7 to 9.

Et par plater kan være sammenføyet som vist i fig. 7. Forbindelsestenger 221, som svingbart er forbundet med en front-plate 212, er ført gjennom hull 222 i en bakplate 212' for å A pair of plates can be joined as shown in fig. 7. Connecting rods 221, which are pivotally connected to a front plate 212, are passed through holes 222 in a back plate 212' to

drive de små plater 223. Mens belgene 215 pumper vann når front- og bakplaten beveger seg mot hverandre, vil be*lgene 224 pumpe vann når disse plater beveger seg bort fra hverandre. Denne toveis pumpevirkning øker anordningens virkningsgrad. drive the small plates 223. While the bellows 215 pump water when the front and rear plates move towards each other, the bellows 224 will pump water when these plates move away from each other. This two-way pumping effect increases the efficiency of the device.

Det kan være anordnet mellomrom mellom en rekke frontplater Spaces can be arranged between a number of front plates

212, slik -som vist i fig. 8, således at bølgenécuhindret kan nå frem til bakplatene 212'. 212, as shown in fig. 8, so that the wave neck barrier can reach the back plates 212'.

I dette tilfelle kan de enkle belger 225 erstattes av det arrangement 226 som er vist i fig. 9. Forbindelsesstengene In this case, the single pods 225 can be replaced by the arrangement 226 shown in fig. 9. The connecting rods

227 er sammenføyet ved hjelp av leddtapper eller universalledd 227 are joined using joint pins or universal joints

og er forbundet med platene i et rombearrangement, hvori belgene danner diagonaler, således at belgene 228 sammenpresses når platene beveges mot hverandre, og belgene 229 sammenpresses når platene beveger seg bort fra hverandre. Vann pumpes i den retning som er vist ved pilene 230 inn ^utløpsrøret 231. På and is connected to the plates in a room arrangement, in which the bellows form diagonals, so that the bellows 228 are compressed when the plates are moved towards each other, and the bellows 229 are compressed when the plates move away from each other. Water is pumped in the direction shown by the arrows 230 into the outlet pipe 231. On

denne måte oppnås en toveis pumpevirkning. I fig. 7 til 9 er naturligvis passende enveisventiler anordnet ved hver ende av belgene, slik som i fig. 5 og 6. in this way, a two-way pumping effect is achieved. In fig. 7 to 9, suitable one-way valves are of course arranged at each end of the bellows, as in fig. 5 and 6.

Antallet plater i apparatet, hver plates dybdéutstrekning samt deres innbyrdes mellomrom kan innstilles for optimal drift. The number of plates in the device, the depth extent of each plate as well as the space between them can be set for optimal operation.

I det apparat som er vist i fig. 5 og 7, kan for eksempel de vertikale plater ligge tett sammen, men platenes dybdéutstrekning under vannoverflaten bør være omtrent lik bølgelengden delt på 6,28 for å oppnå optimal drift. I det apparat som er vist i fig. 8 og 9, kan avstanden mellom platene i bølgenes forplatningsretning være en halv bølgelengde for å oppnå best mulig virkningsgrad. Ettersom bølgenes energi absorberes vil deres amplity.de avta In the apparatus shown in fig. 5 and 7, for example, the vertical plates can lie close together, but the depth of the plates below the water surface should be approximately equal to the wavelength divided by 6.28 to achieve optimal operation. In the apparatus shown in fig. 8 and 9, the distance between the plates in the wave propagation direction can be half a wavelength to achieve the best possible efficiency. As the waves' energy is absorbed, their amplitude will decrease

fra sjøsiden mot landsiden av apparatet. For å oppnå optimal tilpasning f,ør belgenes diameter gradvis økes mot langsiden, således at vannets hastighet inne i belgene etterhvert nedsettes for tilpasning til bølgenes avtagende ytre partikkelhastighet. Platenes størrelse kan også økes mot landsiden. from the sea side towards the land side of the device. In order to achieve optimal adaptation, the diameter of the bellows is gradually increased towards the long side, so that the speed of the water inside the bellows is gradually reduced to adapt to the decreasing external particle velocity of the waves. The size of the plates can also be increased towards the land side.

Hver plate kan være flat, slik som vist på tegningene, eller være hul for innvendig vannfylling. I dette tilfelle kan belgene som leder inn i ut av sådanne plater være forskøyet i forhold til hverandre. Each plate can be flat, as shown in the drawings, or be hollow for internal water filling. In this case, the bellows leading into and out of such plates can be offset in relation to each other.

Apparatet kan holdes i riktig retning ved innstilling av fortøyningsinnretningene. Alternativt kan den hydrauliske energi som frembringes av apparatet anvendes for apparatets orientering, eller til og med for bevegelse av apparatet gjennom væskemediet. The device can be held in the correct direction by adjusting the mooring devices. Alternatively, the hydraulic energy produced by the apparatus can be used for orientation of the apparatus, or even for movement of the apparatus through the liquid medium.

Skjønt de hittil beskrevede utførelser av oppfinnelsens apparat er vist med flytelegemer 13, 113, 212 i væskemassens overflate, behøver dette ikke å være tilfelle. Flytelegemene kan være anordnet for å ligge under væskeoverflaten ved innstilling av deres oppdrift, ballastvekten eller utformningen av fortøynings-arrangementet. Dette vil medføre tap av en viss potensial bølgeenergi (avhengig av hvor langt under væskeoverflaten flytelegemene ligger), men vil nedsette faren for at apparatet skades av andre faktorer enn selve bølgene slik som f.eks. stormer eller liknende. Although the hitherto described embodiments of the apparatus of the invention are shown with floating bodies 13, 113, 212 in the surface of the liquid mass, this need not be the case. The floating bodies can be arranged to lie below the liquid surface by adjusting their buoyancy, ballast weight or the design of the mooring arrangement. This will result in the loss of a certain potential wave energy (depending on how far below the liquid surface the floating bodies lie), but will reduce the risk of the device being damaged by factors other than the waves themselves, such as e.g. storms or similar.

I mange utførelser av oppfinnelsens apparat vil det foreligge visse vertikale bevegelser av platene samtidig med de horisontale bevegelser. I de tilfeller de vertikale bevegelser er av vesentlig størrelse kan det være gunstig: å omforme sådanne bevegelser til nyttig energi i tillegg til den energi som utvinnes fra de horisontale bevegelser. Denne omforming kan finne sted ved anvendelse av pumper med sylindere festet til faste konstruksjoner (slik som fortøyningshemper) samt stempler drevet av platenes bevegelse, eller vise versa. In many embodiments of the apparatus of the invention, there will be certain vertical movements of the plates at the same time as the horizontal movements. In cases where the vertical movements are of significant magnitude, it can be beneficial: to transform such movements into useful energy in addition to the energy extracted from the horizontal movements. This transformation can take place by using pumps with cylinders attached to fixed structures (such as mooring brakes) and pistons driven by the movement of the plates, or vice versa.

En spesiell utførelse som er konstruert for å utnytte både relative vertikale og relative horisontale bevegelser av innbyrdes nærliggende plater (fig. 10) er av liknende art,som den beskrevede utførelse under henvisning til fig. 2. En plate 331,er ved hjelp av et skråstag 350.og stangen 351 forbundet med et platepar 110, 111 idet platene 110 og 111 er anbragt i en halv bølgelengdes innbyrdes avstand, og platen 331 er bevegelig anordnet om en midlere stilling e-n kvart bølgelengde foran platen 110. Pumper 315a og 315b er festet til henholdsvis øvre nedre ende av platen 110, idet hver pumpe er skåstilt i en vinkel med horisontalrefcningen. Stempler (ikke vist) er forbundet med drivstenger 320a, henholdsvis 320b, som er forbundet med et felles festepunkt 340 på platen 331. I drift vil platen 331 bevege seg i forhold til platene 110, 111 under påvirkning av både vertikal og horisontal bevegelse av en bølge som passerer platen, og pumpene 315a og 315b vil bli drevet ved hjelp av stengene 320a og 320b. A special embodiment which is designed to utilize both relative vertical and relative horizontal movements of mutually adjacent plates (fig. 10) is of a similar nature to the embodiment described with reference to fig. 2. A plate 331 is connected to a pair of plates 110, 111 by means of an inclined strut 350 and the rod 351, the plates 110 and 111 being arranged at a distance of half a wavelength from each other, and the plate 331 is movably arranged about a middle position one quarter wavelength in front of the plate 110. Pumps 315a and 315b are attached to the upper and lower ends of the plate 110, each pump being inclined at an angle to the horizontal section. Pistons (not shown) are connected to drive rods 320a, 320b respectively, which are connected to a common attachment point 340 on the plate 331. In operation, the plate 331 will move in relation to the plates 110, 111 under the influence of both vertical and horizontal movement of a wave passing the plate, and the pumps 315a and 315b will be driven by means of the rods 320a and 320b.

Claims

1. Apparatus for extracting energy from liquid waves, characterized in that it comprises at least two mutually parallel plates arranged mainly vertically one behind the other in a quantity of liquid, floatation devices to keep the plates aloft in the liquid, as well as pumping means connected to mutually adjacent plates, the plates being arranged mainly perpendicular to the direction of propagation of wave movements in the liquid, so that said wave movements produce a relative horizontal displacement between the mutually adjacent plates and thereby activation of the pump members.

2. Apparatus as stated in claim 1, characterized in that the plates are arranged at a distance equal to half a wavelength.

3. Apparatus as specified in claim 1 or 2, characterized in that it comprises three plates which are arranged mainly vertically, namely two rear plates at a fixed mutual horizontal distance equal to half a wavelength as well as a front plate arranged to move about an average distance of a quarter of a wavelength from the nearest rear plate, floatation devices to keep the plates aloft in the liquid, as well as pump means which connect the front plate with the back plates, the plates being arranged mainly perpendicular to the direction of propagation of wave movements in the liquid, so that said wave movements produce relative horizontal displacement of the front plate in relation to the back plates and thereby activates the pump members.

4. Apparatus as specified in claims 1 - 3, characterized in that the pump means comprise an intake for the liquid in which the plates are immersed.

5. Apparatus as stated in claims 1-4, characterized in that the pump means comprise an arrangement of piston and cylinder with inlet and outlet valves.

6. Apparatus as stated in claim 5, characterized in that the pump members are double-acting.

7. Apparatus as stated in claims 1 - 6, characterized in that the front plate is connected to the nearest plate by means of a connecting rod which extends from a bracket at the lower end of the front plate to the upper end of the nearest plate.

8. Apparatus as stated in claim 1, characterized in that it comprises at least two plates arranged substantially vertically in a body of liquid, float devices for holding the upper end of the plate in or above the liquid surface, at least one bellows extending between each pair of plates and at least two one-way valves assigned to each bellows, in order only to allow flow through the bellows in one direction, the whole being arranged so that wave movements in the liquid during the operation of the apparatus produce relative movements back and forth between the plates in each pair of plates, so that a fluid is pumped through the bellows.

9. Apparatus as stated in claim 8, characterized in that the pumped fluid consists of the fluid in which the device is placed.

10. Apparatus as stated in claim 8 or 9, characterized in that each plate comprises at least one hole in which a one-way valve is arranged.

11. Apparatus as specified in claim 10, characterized in that one and the same bellows connects a corresponding pair of holes in mutually adjacent plates.

12. Apparatus as specified in claims 1-11, characterized in that the first plate in the direction of propagation of the waves is anchored in a way that does not limit the plate's movement back and forth.

13. Apparatus as stated in claims 1-12, characterized in that each plate is held up by a floating body in approximately one fifth of the plate's depth extent.

14. Apparatus as stated in claims 1-13, characterized in that it includes equipment for transforming relative vertical movements of mutually adjacent plates into useful energy.

15. Apparatus as stated in claim 3, characterized in that the front plate is connected to the nearest rear plate in such a way that it can also move vertically in relation to said rear plate under the influence of vertical wave movements, and the pump members are arranged in such a way that they are able to transform both vertical and horizontal relative motion to useful energy.

16. Apparatus as stated in claims 1-15, characterized in that the wave energy is transformed into potential energy by pumping liquid up into a higher pond.

17. Apparatus as specified in claims 1-15, characterized in that the wave energy is utilized for the operation of a turbine.

18. Apparatus as stated in claims 1-17, characterized in that part of the transformed wave energy is utilized for movement of the apparatus.