NO813441L - Fremgangsmaate og anordning for omforming av boelgeenergi - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning for omforming av energi til en energiform som kan utnyttes for nyttige formål i praksis. Anordningen omfatter et langstrakt legeme (4) som langs sin utside er forsynt med langsgående skovler (2) anordnet i vinkler med legemets radialretning,i det minste i de ytre partier av skovlene. Skovlene danner kamre som er avgrenset aksialt ved hjelp av skillevegger (3) som forløper rundt legemets omkrets og er anordnet i vinkler med skovlene. Skovlene oppviser en større vannfortrengningsevne på den ene side av legemets lengdeakse enn på den annen side av lengdeaksen, således at legemet bringes i rotasjonsbevegelse av bølgebevegelser når det befinner seg forankret i vann med sin lengdeakse hovedsakelig i nivå med vannoverflaten.

Description

Fremgangsmåte og anordning for omforming av bølgeenergi

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for omforming av bølgeenergi til en energiform som kan utnyttes for praktiske formål, særlig for omforming av bølgebevegelse til en dreiebevegelse.

Man har lenge forsøkt å utnytte den energi som finnes i

bølger til sjøs og på innsjøer, og under sådanne forsøk har man oftest søkt å utnytte flytende legemer som er fast forankret til sjøbunnen eller bunnen av en innsjø, eller eventuelt flytende legeme hvis massetreghet utnyttes for å omforme bølgeenergien til en annen energiform som kan utnyttes for praktiske formål. Største delen av de for-

søk som hittil er gjort på å omforme bølgeenergi til en utnyttbar energiform har imidlertid medført flere ulemper, idet de frembragte konstruksjoner har vært kompliserte og kostnadskrevende, mens deres evne til effektiv omforming av bølgeenergien har vært begrenset.

Oppfinnelsen har derfor som formål å oppnå effektiv omforming av bølgeenergien til en annen energiform ved hjelp

av en anordning av ytterst enkel og robust utførelse.

Dette formål i henhold til oppfinnelsen er oppnådd ved en fremgangsmåte for omforming av bølgeenergi til en energi-

form som kan utnyttes i praksis, og hvis særtrekk vil frem-

gå av krav 1.

For å utføre denne fremgangsmåte omfatter også oppfinnelsen

en anordning for omforming av bølgeenergi til en energiform som kan utnyttes for praktiske formål, idet anordningen omfatter et langstrakt, fortrinnsvis sylinderformet legeme som på utsiden er forsynt med langsgående skovler, mens anordningens særtrekk i henhold til oppfinnelsen er som angitt i krav 3.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av et anskueliggjørende utførelseseksempel og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå:

yt

Fig. 1 viser en anordning i henhold til oppfinnelsen sett fra siden og forankret i flytende tilstand på overflaten av et havområde eller en innsjø, Fig. 2 viser en del av anordningen i fig. 1 sett fra siden, og Fig. 3 viser anordningen i fig. 1 sett fra den ene ytter-ende.

Figurene 2 og 3 er vist i forstørret målestokk.

I fig. 1 er anordningen for utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte i sin helhet betegnet med henvisningstallet 1 samt vist flytende på overflaten av et havområde eller en innsjø hvor det opptrer bølger. Anordningen er forankret ved hjelp av bunnsokler A og B samt liner a og b forbundet med disse, således at anordningens lengdeakse ligger 1 vannoverflaten og forløper i en viss vinkel med den foreliggende retning av bølgefrontene. Som en følge av dette vil fortøyningskreftene være små, samtidig som anordningen vil ha en tendens til å innstille seg selv i en gunstig arbeidsstilling i forhold til bølgenes forplantningsretning. Det kan være tilstrekkelig å anordne en forankring i bare den ene ende av anordningen og ikke i begge ender som vist her.

Anordningen omfatter et sylinderformet legeme 4 med skovler 2 som strekker seg aksialt langs legemet og rager ut fra dette i en vinkel med radialretningen,idet de ytre partier av skovlene er avbøyet i en viss vinkel. Skovlene kan imidlertid også være anordnet plant og/eller med krumning. De kan også være utført med en stigning langs legemets ytter-flate, hvilket er særlig fordelaktig hvis anordningen i henhold til oppfinnelsen skal arbeide i brytende bølger, da en anordning utført på denne måte tillater omforming av noe av den "horisontale" kinetiske energi i bølgene til rota-sj onsbevegelse.

Skillevegger 3 er anordnet radialt og rager med innbyrdes aksialt mellomrom ut fra legemet rundt hele dets omkrets. Skilleveggene kan imidlertid også være anordnet i en annen vinkel enn 90° med skovlene, hvilket vil si radialt, idet de f.eks. danner en vinkel av størrelsesorden 30 - 50° med skovlene.

Ved den konstruksjon som er beskrevet ovenfor danner anordningen med sine langsgående skovler og tversgående skillevegger kammere som er avgrenset mellom skovlene og har større vannfortrengende evne på den ene side av legemets lengdeakse enn på den annen side av denne akse, således at anordningen ved en bølgebevegelse i den vannmasse hvor anordningen er anbragt på overflaten, vil yte forskjellig motstand mot bølgebevegelsen på anordningens to sider, således at det opp-står et resulterende dreiemoment i den ene dreieretning. Anordningen dreies således av bølgebevegelsen hele tiden i

en og samme dreieretning, således at den bølgeenergi som tas opp av anordningen og omformes til rotasjonsenergi f.eks. , kan utnyttes for frembringelse av elektrisk energi. Utfør-elsen av skovlene på anordningen i henhold til oppfinnelsen er med andre ord slik at når skovlene påvirkes av vannmasser i påfølgende bølger, vil det utøves en større løftekraft på den ene side av anordningen, nemlig den høyre side 2a i fig. 3, når bølgebevegelsen er rettet oppover i forhold til anordningen, idet en luftmasse da automatisk vil bli innestengt i de romområder som er avgrenset av skovlene og skilleveggene. Ved en nedoverrettet bølgebevegelse i forhold til anordningen 1, vil det vann som befinner seg i skovlene over vannoverflaten på venstre side 2b i fig. 3 bidra til en forsterkning

av dreiemomentet i rotasjonsretningen.

Anordningens lengde kan i henhold til oppfinnelsen hensikts-messig velges slik at den overstiger bølgelengden av de bølger som anordningen samarbeider med på optimal måte, hvilket også betyr at anordningen ved et uregelmessig bølgemønster vil rotere med liten variasjon i rotasjonshastigheten.

De reaksjonskrefter som skriver seg fra anordningens rotasjonsbevegelse kan opptas av en flytende plattform som er stasjonært forankret eller av en konstruksjon som er fast forbundet med bunnen. Statoren av en elektrisk generator anbringes da på plattformen eller konstruksjonen fast forbundet med sjøbunnen, mens generatorens rotor er forbundet med det roterende legeme. Det vil også være mulig å sammen-føye to legemer som er innrettet for dreiebevegelse i mot-satte retninger. I et sådant tilfelle er generatorens stator forbundet med det ene legemet, mens dens rotor er forbundet med det annet legeme.

Hull 5 kan være anordnet i skovlene 2, slik som vist i fig.

3, for at luft kan passere inn under skovlene på siden 2a når anordningen beveges oppover. Som en' følge av 'det forhold at luft kan passere inn gjennorn skovlene, vil disse lettere gi slipp på det vann som foreligger på undersiden av skovlene. Dette vann kan ellers eventuelt utøve en bremse-kraft på den roterende anordning. Vann kan imidlertid ikke like lett som luft passsere gjennom hullene 5, og av denne grunn vil åpningene virke som enveisventiler. Åpningene 5

kan imidlertid likevel være utstyrt med ventillegemer som åpner seg på den side av anordningen som beveger seg oppover, men lukker seg når de kommer på den side 2b (fig. 3)

av anordningen som beveger seg nedover. Disse ventillegemer kan utgjøres av en klaff i en eller annen form.

Anordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse utgjøres således av et enkelt bevegelig legeme som f.eks. kan til-sluttes en elektrisk generator direkte eller over en enkel overføring. Anordningen kan gis en ukomplisert form/som sikrer en enkel og robust konstruksjon med stor stivhet,

samt egnet for tilvirkning i store serier av billig material. Anordningen i henhold til oppfinnelsen kan også utføres slik at den kan motstå stormer og til og med er i stand til å oppta energi fra stormbølger.

Det kan legges til at anordningen kan monteres i en konstruksjon festet til sjøbunnen med legemets lengdeakse hovedsakelig i nivå med vannoverflaten. Legemet behøver således ikke nødvendigvis være et lite legeme. Heller ikke behøver det å være et omdreiningslegeme, men kan ha en mange-kantet form.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for omforming av bølgeenergi til en energiform som kan utnyttes for praktiske formål, karakterisert ved at et langstrakt legeme med langsgående skovler som oppviser større vannfortrengningsevne på den ene side av legemets lengdeakse enn på den annen side av lengdeaksen, er forankret i en vannmasse med lengdeaksen hovedsakelig i nivå med vannoverflaten (fig. 1).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at legemet er anordnet med sin lengdeakse i vinkler med den foreliggende retning av bølgefrontene.

3. Anordning for omforming av bølgeenergi til en energiform som kan utnyttes i praksis ved utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1, idet anordningen omfatter et langstrakt, fortrinnsvis sylinderformet legeme (4) som på sin utside er forsynt med langsgående skovler (2), karakterisert ved at skovlene (2) er an ordnet i vinkler med legemets radialretning,i det minste med sine ytre partier, for mellom skovlene å danne kammere med større vannfortrengningsevne på den ene side av legemts lengdeakse enn på den annen side av lengdeaksen, idet di"sse kammere i aksialretningen er avgrenset av skillevegger (3) rundt legemets omkrets og anordnet i vinkler med skovlene.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at skovlene er anordnet med en stigning langs utsiden av legemet (4).

5. Anordning som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert ved at legemet (4) er ut-ført som et flytelegeme.

6. Anordning som angitt i krav 3-5, karakterisert ved at lengden av anordningen (1) overstiger lengden av bølgene.

7. Anordning som angitt i krav 3-6, karakterisert ved at luftåpninger (5) er anordnet i skovlene (2).

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at luftåpningene er forsynt med enveisventiler innrettet for å åpnes i den del av legemet som beveger seg oppover for å slippe inn luft under skovlene.