NO145630B - BOELGEKRAFTVERK. - Google Patents

Abstract

Bølgekraftverk.Wave power plants.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for absorbering eller utnyttelse av energien i bølger i vann, under bruk av minst to legemer som er i det minste delvis neddykket i vannet og er forbundet med hverandre slik at de parvis kan utføre rettlinjede eller dreiende bevegelser i forhold til hverandre. The present invention relates to a device for absorbing or utilizing the energy in waves in water, using at least two bodies that are at least partially submerged in the water and are connected to each other so that they can perform rectilinear or rotating movements in relation to each other in pairs .

I norsk patent -ansøkning nr. 77.1013 er det beskrevet en anordning hvor et legeme som er i det minste delvis neddykket i vann, blir låst fast i forhold til fast grunn i valgbare tidsintervaller av hver enkét bølgesyklus. En slik anordning forut-setter således at det er mulig å opprette en fast forbindelse mellom væskefortrengningslegemet og fast grunn, noe som ikke alltid er mulig, f.eks. på grunn av sjøbunnens konsistens eller at vann-dybden er for stor. In Norwegian patent application no. 77.1013, a device is described where a body that is at least partially submerged in water is locked in relation to solid ground in selectable time intervals of each wave cycle. Such a device thus assumes that it is possible to establish a fixed connection between the liquid displacement body and solid ground, which is not always possible, e.g. due to the consistency of the seabed or that the water depth is too great.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en anordning hvor en slik periodevis fastlåsing kan foretas mellom et par legemer som er i det minste delvis neddykket i vannet, slik at legemenes bevegelser i forhold til hverandre styres på en slik måte at det oppnås størst mulig utnyttelse av bølgeenergien. The present invention is based on a device where such periodic locking can be carried out between a pair of bodies which are at least partially submerged in the water, so that the movements of the bodies in relation to each other are controlled in such a way that the greatest possible utilization of the wave energy is achieved.

på vedføyde tegninger er det skjematisk og eksempelvis vist to anordninger hvor prinsippet for foreliggende oppfinnelse er til-passet . in the attached drawings two devices are shown schematically and by way of example to which the principle of the present invention is adapted.

Fig. 1 viser et loddrett snitt gjennom en anordning hvor to legemer kan bevege seg rettlinjet i forhold til hverandre. Fig. 2 viser et loddrett snitt gjennom en anordning hvor to legemer kan utføre en svingende bevegelse i forhold til hverandre. Fig. 3 viser samme anordning som i fig. 2, sett inn fra venstre i fig. 2. Fig. 1 shows a vertical section through a device where two bodies can move in a straight line in relation to each other. Fig. 2 shows a vertical section through a device where two bodies can perform a swinging movement in relation to each other. Fig. 3 shows the same device as in fig. 2, inserted from the left in fig. 2.

Den anordning som er vist i fig. 1 omfatter et hul-konisk legeme The device shown in fig. 1 comprises a hollow-conical body

1 som i sitt hulrom omslutter et sylindrisk, hult legeme 2 som er lukket øverst og åpent nederst og er anbrakt i loddrett stilling i vannet, slik at det dannes en luftlomme øverst. De to legemer kan gli i loddrett retning i forhold til hverandre under mellom-legg av trinser eller hjul 3 og en innretning 4 som kan styres slik at de to legemer periodevis kan låses fast i forhold til hverandre. 1 which in its cavity encloses a cylindrical, hollow body 2 which is closed at the top and open at the bottom and is placed in a vertical position in the water, so that an air pocket is formed at the top. The two bodies can slide in a vertical direction in relation to each other under the interposition of pulleys or wheels 3 and a device 4 which can be controlled so that the two bodies can periodically be locked in relation to each other.

Med legemet 2 i delvis neddykket stilling, slik som vist på teg-ningen, vil bølger som slår inn mot anordningen bevirke at legemet 1 glir opp og ned langs legemet 2, mens legemet 2 ikke vil bevege seg nevneverdig ved at det stikker så dypt i vannet. Denne bevegelse av de to legemer i forhold til hverandre kan utnyttes for generering av energi som kan utnyttes, f.eks. under bruk av en lineær elektrisk generator, en roterende hydraulisk pumpe, eller en annen i og for seg kjent innretning som ikke er vist på teg-ningen. Hvis det herunder ikke treffes spesielle forholdsregler, vil disse bevegelser av de to legemer i forhold til hverandre, foregå i takt med bølgebevegelsene og være forholdsvis små, slik at den nytteenergi som kan oppnås også blir liten. With the body 2 in a partially submerged position, as shown in the drawing, waves hitting the device will cause the body 1 to slide up and down along the body 2, while the body 2 will not move significantly because it sticks so deeply into the water. This movement of the two bodies in relation to each other can be used to generate energy that can be used, e.g. using a linear electric generator, a rotary hydraulic pump, or another device known per se that is not shown in the drawing. If special precautions are not taken below, these movements of the two bodies in relation to each other will take place in time with the wave movements and will be relatively small, so that the useful energy that can be obtained will also be small.

En forholdsregel som vil bevirke en vesentlig økning av den energi anordningen kan avgi, består i at de to legemer låses fast i forhold til hverandre ved: hjelp av innretningen 4 i bestemte tidsintervaller av hver enkelt bølgesyklus. Ved at legemet 2 er fylt med vann og følgelig har en forholdsvis stor svingemasse, mens legemet 1, når det svinger fritt, har en egenperiode som er kortere enn den gjennomsnittlige bølgeperiode, vil de to legemer når de er låst sammen, ha en egenperiode for den loddrette bevegelse som er lengre enn den gjennomsnittlige bølgeperiode. A precaution which will cause a substantial increase in the energy the device can emit consists in the two bodies being locked in relation to each other by means of the device 4 at specific time intervals of each individual wave cycle. As body 2 is filled with water and consequently has a relatively large oscillating mass, while body 1, when it oscillates freely, has an eigenperiod that is shorter than the average wave period, the two bodies, when locked together, will have an eigenperiod of the vertical movement that is longer than the average wave period.

Når en anordning med sammenlåste legemer 1 og 2 utsettes for på-virkning av en bølge, og sammenlåsningen oppheves like før bølge-utsvinget når sin største verdi, vil legemet 1 bevege seg forholdsvis raskt oppover langs legemet 2 mens bølgekraften omtrent har sin største verdi. Når herunder legemet 1 når sin ytterste stilling, umiddelbart før dens bevegelsesretning snur, dvs. når legemet 1 har null hastighet i forhold til legemet 2, kobles låsinnretningen igjen inn, slik at de to legemer sammen vil bevege seg i den snudde fartretning. Hastigheten vil til å begynne med være liten, men øke langsomt etterhvert som bølgekraften øker i denne, motsatte retning, inntil låsinnretningen igjen utløses når bølge-kraften nærmer seg sin største verdi i denne retning, slik at legemet 1 fritt kan fortsette sin bevegelse, nå også i forhold til legemet 2, slik son nettopp beskrevet for den første ytter-stilling. When a device with interlocked bodies 1 and 2 is exposed to the influence of a wave, and the interlocking is canceled just before the wave fluctuation reaches its greatest value, the body 1 will move relatively quickly upwards along the body 2 while the wave force is approximately at its greatest value. When below body 1 reaches its extreme position, immediately before its direction of movement reverses, i.e. when body 1 has zero speed in relation to body 2, the locking device is engaged again, so that the two bodies will move together in the reversed direction of travel. The speed will initially be small, but will increase slowly as the wave force increases in this, opposite direction, until the locking device is triggered again when the wave force approaches its greatest value in this direction, so that the body 1 can freely continue its movement, now also in relation to the body 2, as just described for the first outer position.

Når anordningen styres ved hjelp av låsinnretningen på den måte When the device is controlled by means of the locking device in that way

som er beskrevet, vil den effekt som opptas, og som igjen kan avgis, og som tilsvarer produktet av bølgekraften på legemet 1 described, the effect that is absorbed, and which can again be emitted, and which corresponds to the product of the wave force on the body 1

og den hastighet dette legemet har, alltid være positiv og til-nærmet ha sin størst mulige verdi. and the velocity this body has, always be positive and approximately have its greatest possible value.

Denne anordning er særlig egnet når de bølger som påvirker anordningen er lite regelmessig, i bølgelengde og/eller amplitude. This device is particularly suitable when the waves affecting the device are not regular in wavelength and/or amplitude.

Figurene 2 og 3 viser anordningen i en-annen utførelsesform,hvor de to legemer 1 og 2 er hengselforbundet med hverandre ved 3 og hver er utformet som en rektangulær plate, idet platen 1 er meget lett, mens platen 2 er forholdsvis tung og hele anordningen holdes flytende, i delvis neddykket stilling ved hjelp av oppdriften på legemet 1. I tillegg til hengslet 3 er legemene 1 og 2 forbundet med hverandre ved hjelp av en stang 5 e.l. hvis ene ende er hengslet ved tappen 6 nede på legemet 2 mens den annen ende er ført gjennom en låsinnretning 4 som er dreibart anbragt ved den øvre kant av legemet 1. Figures 2 and 3 show the device in a different embodiment, where the two bodies 1 and 2 are hinged to each other at 3 and each is designed as a rectangular plate, plate 1 being very light, while plate 2 is relatively heavy and the whole device is kept afloat, in a partially submerged position by means of the buoyancy of the body 1. In addition to the hinge 3, the bodies 1 and 2 are connected to each other by means of a rod 5 or the like. one end of which is hinged at the pin 6 at the bottom of the body 2, while the other end is led through a locking device 4 which is rotatably placed at the upper edge of the body 1.

Legemet 1 er utført og utformet slik at det har en egenperiode The body 1 is made and designed so that it has an inherent period

for svingning om hengslet 3 som er mindre enn den gjennomsnitlige bølgeperiode, mens egenperioden for sammenlåste legemer 1 og 2, for oscillation about the hinge 3 which is smaller than the average wave period, while the natural period for interlocked bodies 1 and 2,

på grunn av det store treghetsmoment for legemet 2 er større enn den gjennomsnittlige bølgeperiode. due to the large moment of inertia of the body 2 is greater than the average wave period.

Virkemåten for anordningen, altså styringen av låsinnretningen 4 er den samme som for den anordning som er vist i fig. 1, idet legemet 1 vil svinge sammen med legemet 2 når låsinnretningen er innkoblet, og svinge i! forhold til legemet 2 når låsinnretningen er utkoblet. Denne svingning av de to legemer i forhold til hverandre utnyttes til1 å absorbere energien i de bølger som kommer inn, f.eks. ved hjelp av en roterende elektrisk generator eller en hydraulisk pumpe som anordnes i tilslutning til hengslet 3. The operation of the device, i.e. the control of the locking device 4, is the same as for the device shown in fig. 1, as the body 1 will swing together with the body 2 when the locking device is engaged, and swing in! relative to the body 2 when the locking device is disengaged. This oscillation of the two bodies in relation to each other is used to1 absorb the energy in the incoming waves, e.g. by means of a rotating electric generator or a hydraulic pump arranged in connection with the hinge 3.

I begge de utførelsesformer for anordningen som er vist, er den utstyrt med ett par samvirkende legemer 1 og 2, men det er klart at anordningen kan omfatte flere slike par, idet eventuelt det ene legeme, særlig legemet 2 kan være felles for to par eller legemet 1 i fig. 2 og 3 kan være delt i to deler som er hengslet sammen om en vannrett akse og forbundet gjennom en låsinnretning 1 tillegg til og i likhet med den som er vist og beskrevet ovenfor. In both of the embodiments of the device shown, it is equipped with one pair of cooperating bodies 1 and 2, but it is clear that the device can comprise several such pairs, as possibly one body, especially body 2, can be common to two pairs or the body 1 in fig. 2 and 3 can be divided into two parts which are hinged together on a horizontal axis and connected through a locking device 1 in addition to and similar to that shown and described above.

Det er også klart at det i den utførelsesform som er vist i fig. It is also clear that in the embodiment shown in fig.

2 og 3, i stedet for den stangforbindelse med lås som er vist, 2 and 3, instead of the rod connection with lock shown,

kan anvendes en kobling, f.eks. en magnetisk klutsj i hengslet 3. a coupling can be used, e.g. a magnetic clutch in the hinge 3.

Claims (1)

Anordning for omformning av energien i vannbølger, med minst to legemer som er i det minste delvis neddykket i vannet og er forbundet med hverandre slik at de parvis kan utføre rettlinjede og/eller dreiende bevegelser i forhold til hverandre, karakterisert ved at forbindelsen mellom de to legemer i et par omfatter en innretning som kan låse de to legemer fast i forhold til hverandre i innstillbare tidsintervaller av hver enkelt bølgesyklus.Device for transforming the energy into water waves, with at least two bodies which are at least partially submerged in the water and are connected to each other so that they can perform rectilinear and/or rotating movements in relation to each other in pairs, characterized in that the connection between the two bodies in a pair comprise a device that can lock the two bodies firmly in relation to each other in adjustable time intervals of each individual wave cycle. iin