NO317623B1 - System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster - Google Patents

System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster Download PDF

Info

Publication number
NO317623B1
NO317623B1 NO20022273A NO20022273A NO317623B1 NO 317623 B1 NO317623 B1 NO 317623B1 NO 20022273 A NO20022273 A NO 20022273A NO 20022273 A NO20022273 A NO 20022273A NO 317623 B1 NO317623 B1 NO 317623B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
hull elements
hull
row
elements
movement
Prior art date
Application number
NO20022273A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20022273D0 (no
NO20022273L (no
Inventor
Jon Erik Borgen
Claus Christian Apneseth
John Riis
Original Assignee
Inocean As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO20014663A external-priority patent/NO20014663D0/no
Application filed by Inocean As filed Critical Inocean As
Priority to NO20022273A priority Critical patent/NO317623B1/no
Publication of NO20022273D0 publication Critical patent/NO20022273D0/no
Priority to PCT/NO2002/000337 priority patent/WO2003026954A1/en
Priority to US10/490,448 priority patent/US6923693B2/en
Publication of NO20022273L publication Critical patent/NO20022273L/no
Publication of NO317623B1 publication Critical patent/NO317623B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/20Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/30Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type
    • B63H1/36Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type swinging sideways, e.g. fishtail type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/16Air or water being indistinctly used as working fluid, i.e. the machine can work equally with air or water without any modification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår anordninger for utnyttelse av et sinusformet bevegelsesmønster til fremdrift og energiuttak.
Normalt drives båter, skip, ubåter etc. fremover med bevegelse av en propell eller en vann-jet. Kraften som driver disse innretninger er vanligvis hentet fra en eksplosjonsmotor som har en repeterende translatorisk bevegelse som omsettet til rotasjon ved hjelp av en krank. Tapene i dagens system oppstår både i maskineriet og i selve overføringen til vannet. Alle dagens propell løsninger har et begrenset fartsvindu der de er effektive. Prinsippet bak propelldrift og vannjet er stor hastighet på en liten vannmasse for fremdrift av båten, skipet etc. Et annet problemområde med tradisjonelle fremdriftssystem er at systemet har en treghet og en relativt stor svingradius.
For å oppnå større effektivitet i et fremdriftsmaskineri er det søkt å etterligne bevegelsesmønsteret til arter som lever i vannet. Eksempler på dette er etterligningen av bevegelsesmønsteret til en tunfisk, hvor bevegelsesmønsteret gir fremdrift for den selvgående enheten i US 6 138 604.1 denne publikasjonen er det beskrevet en fritt svømmende farkost med en stiv fremre del og en fleksibel bakre del. Den fremre delen har et gitt volum og omfatter et vanntett kammer. Den bakre' delen har et mindre volum enn den fremre delen og omfatter manøvrerings- og fremdriftssystemer, hvor et drivverk driver den bakre delen med en sinusformet bevegelse. En levende tunfisk benytter for sin fremdrift bevegelse av kroppen i en halv bølgelengde. Bevegelsen av den bakre del av farkosten i US 6 138 604 oppnås ved bevegelse av hengslede stive staver ved hydrauliske sylindere, hvor de stive stavene er forbundet slik at de danner en struktur tilsvarende en ryggrad i den bakre delen av farkosten. Enhetens bakre del er laget i et fleksibelt materiale. Et slik fleksibelt materiale er relativt kostbart, og en slik konstruksjon er derfor ikke spesielt aktuell for større dimensjoner. Farkosten har også en "ryggrad" av hengslede stive staver. Dette vil oppta mye rom i farkosten, slik at den eksempelvis er lite egnet for transportformål. Farkosten er slik den er formet også tillaget for å utnytte bevegelsesmønsteret i en halv bølgelengde.
I JP 56157693 og JP 61278487 er det vist systemer for fremdrift av båter hvor båtene består av flere deler som beveges i forhold til hverandre for fremdrift av båten med rotasjon om horisontale akser. Ved en slik konstruksjon av båten vil man oppleve bølgebevegelse på dekk av båten, som ikke kommer av bølger, noe som ikke er spesielt fordelaktig.
For energi uttak av bølgende bevegelser finnes det bølgekraftverk bestående av en mattelignende struktur som legges flytende i vannskorpen. Den mattelignende
strukturen består av flere leddede elementer som utnytter relativ rotasjonsbevegelse mellom elementene for generering av energi. For utnyttelse av undervannsstrømmer og vindstrømmer, benyttes generelt roterende anordninger som eksempelvis turbiner
for uttak av energi i den strømmende fluidmengden. En ulempe ved disse anordningene er at de som regel har et relativt smalt bruksvindu hvor de er effektive, er strømningshastigheten for lav eller for høy vil de ikke kunne benyttes. For uttak av energi i strømmende vannmasser, som eksempelvis bølgekraft må anordningene også tåle store variasjoner i påkjenninger.
Andre publikasjoner som beskriver system hovedsakelig tilsvarende de ovennevnte er DE 301446, US 3035536, US 4050395 og US 5740750.
Den foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe et system for utnyttelse av et sinusformet bevegelsesmønster til fremdrift eller energiuttak. Den har til hensikt å unytte en hel bølgelengde for generering av fremdriften da dette medfører positive effekter som gjør anordningen mer effektiv ved at virvler oppsatt av den fremre del av anordningen utnyttes av den bakre del av anordningen.
En annen hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å oppnå et fremdriftssystem som kan skaleres opp og ned til ønsket formål.
En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å frembringe et fremdriftssystem som er mer effektivt enn tradisjonelle systemer som propell eller vannjet.
Det er også en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et system for uttak av energi i et saktestrømmende fluid som er mer effektivt enn tradisjonelle propellsystemer.
Hensikten med oppfinnelsen oppnås ved de trekk ved oppfinnelsen som er angitt i det selvstendige krav 1, for fremdrift og det selvstendige krav 2 for energiuttak. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de etterfølgende krav.
Oppfinnelsen angår en anordning for utnyttelse av et sinusformet bevegelsesmønster til fremdrift eller energiuttak, hvor anordningen omfatter flere stive skrogelementer anordnet i en rekke. Skrogelementene er dreibart festet til hverandre for dreining om parallelle dreieakser på tvers av lengdeutstrekningen av skrogelementenes rekke. Rekken av skrogelementer kan være helt eller delvis neddykket avhengig av bruksområdet for rekken. Typisk vil en rekke av skrogelementer for energiuttak fra en havstrøm være helt neddykket, men man kan også tenke seg et overflateskip satt sammen av skrogelementene i henhold til oppfinnelsen. For oppnåelse av fremdrift omfatter anordningen bevegelsesanordninger for å dreie skrogelementene i forhold til hverandre eller som en reversert anordning benyttes bevegelsesanordningene for uttak av energi som følge av dreining av skrogelementene i forhold til hverandre.
Anordningens sinusformede bevegelsesmønster dannes ved vinkelendring mellom skrogelementene. Den sinusformede bevegelsen dannes fortrinnsvis i et plan hovedsakelig parallelt med vannoverflaten og rekken av skrogelementer danner en hel sinusbølge.
I motsetning til normal fremdrift av fartøy med vannjet eller propell, hvilke
fremdriftssystem har som prinsipp å forflytte en liten mengde vann med høy hastighet for å oppnå fremdrift, vil fremdriften som oppnås ved den foreliggende oppfinnelse oppnås ved at store vannmasser beveges sakte. Dette gir at 85-90% av energien gir fremdrift, mens for normale fremdriftssystemer, som eksempelvis propeller, er prosentandelen rundt 70.
I stedet for å generere fremdrift kan en anordning i henhold til oppfinnelsen benyttes for uttak av energi i et strømmende fluid. Nettopp fordi anordningen er basert på forflytning av store masser med lav hastighet er anordningen egnet for uttak av energi i fluidstrømmer, som eksempelvis havstrømmer.
I det videre vil oppfinnelsen forklares med henvisninger til utførelseseksempler og tegninger hvor: fig. 1 viser prinsippskisse av en Tekke skrogelementer som danner en rekke i henhold til oppfinnelsen, sett fra siden.
fig. 2 viser prinsippskisser av en rekke skrogelementer i henhold til oppfinnelsen sett ovenfra, som danner en rett og en sinusformet rekke
fig. 3 viser en perspektivskisse av en rekke skrogelementer som utgjør et neddykket fartøy.
fig. 4 viser en prinsippskisse hvor rekken av skrogelementer i henhold til oppfinnelsen utgjør et fartøy.
fig. 5 viser prinsippskisser hvor rekken av skrogelementer i henhold til oppfinnelsen utgjør et fremdriftssystem for et fartøy.
fig. 6 viser en prinsippskisse hvor rekken av skrogelementer i henhold til oppfinnelsen benyttes som et kraftverk i et strømmende fluid.
fig. 7-10 viser forskjellige utførelser av bevegelsesanordninger ved leddene mellom skrogelementene sett ovenfra.
fig 11 viser en skisse av løsningen angitt i fig. 10 sett fra siden,
fig. 12 viser en alternativ utførelse av bevegelsesanordningene for leddene mellom skrogelementene sett ovenfra.
Oppfinnelsen angår utnyttelse av et sinusformet bevegelsesmønster til fremdrift eller energiuttak. For å utnytte et sinusformet bevegelsesmønster er det satt sammen en rekke av stive skrogelementer. På fig. 1 er det vist et eksempel av slike skrogelementer 1 som er sammensatt til en rekke med et fremre skrogelement 11 og et bakre skrogelement, en hale 12. Skrogelementenel har stive sider med åpent rom innvendig slik at de utgjør en skallkonstruksjon. Skrogelementene som vist på fig. 1 og 2 er i det vesentligste rektangulære, men det kan tenkes andre former. Tverrsnittformen for rekken kan for eksempel være mer trekantet, mangekantet eller oval, alternativt sirkulær eller variere over rekken. Skrogelementene har en bredde pa tvers av rekke, en lengde i lengderetning av rekken og en høyde i retning hovedsakelig parallell med dreieaksene.
Skrogelementene 1 er dreibart festet til hverandre for dreining om parallelle dreieakser på tvers av lengdeutstrekningen av rekken. Aktiv dreining av skrogelementene om dreieaksene gjøres med bevegelsesanordninger 2. Ved bruk av skrogelementene for energi uttak vil dreieanordningen ved leddene omdanne dreieenergien til nyttbar energi.
Som vist på fig. 2 vil dreining av skrogelementene i forhold til hverandre kunne gi en sinusform på en midtlinje A trukket gjennom midten av skrogelementene. Ved å kontrollere dreiingen av skrogelementene vil man danne en repeterende sinusformet bevegelse over rekken av skrogelementer. Rekken av skrogelementer danner over sin lengde en hel sinusbølge. Styring av vinkelendringen mellom skrogelementene vil også styre amplitudeutslaget, det vil si den sideveise forflytningen av et punkt på midtlinjen A fra utgangspunktet som er en rett midtlinje A. Ved dette kan man oppnå en like stor amplitude for alle punkter langs midtlinjen A eller at punktene langs midtlinjen A har større amplitude for de bakre deler av rekke og størst amplitude for halen. Denne økningen i amplitudeutslag kan være lineær eller eksponentiell. Det siste elementet i rekken av skrogelementer 1, halen 12, har fortrinnsvis en svingeamplitude tilsvarende mellom 6 - 20 % av lengde av rekken av skrogelementer. Amplitudeutslagene over rekken er fordelaktig ±5 grader ved det første leddet i rekken av skrogelementer og ±30 grader ved siste ledd i rekken.
Antallet skrogelementer i rekken kan varieres avhengig av bruksområde, fortrinnsvis omfatter rekken 4-10 elementer, hvor et foretrukket antall er 6-8.1 utførelseseksempelet i fig. 1 og 2 er det vist en rekke med fem skrogelementer.
Skrogelementenes lengde kan også varieres over rekken, ved at det fremre elementet 11 er det lengste for deretter avtagende lengde bakover i rekken, enten jevnt fordelt eller gruppevis. Halen kan igjen gjøres lengre. Dette kan eksempelvis være fordelaktig i de tilfeller hvor man ønsker en eksponentiell økning av amplitudeutslaget for skrogelementene over rekken.
Det fremste skrogelementet 11 i rekken er gjerne mer avrundet i den enden som er vend mot fremdriftsretningen eller strømretningen. Det fremste skrogelementet kan også utformes som en baug på en båt. Det siste elementet 12, halen, kan gjerne ha en avsmalet form. Dette for å oppnå et best mulig strømningsmønster rundt fremdriftssystemet.
Forbindelsen mellom skrogelementene kan gjøres på en rekke måter, tapper, og spor, hengsler, dreietapp etc. Det som er fordelaktig er å oppnå en ytre flate hvor overflaten av et skrogelement har en jevn overgang til overflaten av det etterfølgende skrogelementet. En jevn overgang vil i minst mulig grad påvirke strømningsmønsteret rundt rekken av skrogelementer. En slik overgang kan oppnås ved innfestingsmåten av skrogelementene eller ved et mer fleksibelt lokk over leddforbindelsen hvor en ende av lokket er festet i et skrogelement, mens den motsatte siden ligger an mot et tilstøtende skrogelement.
På fig. 3 er det vist et utførelseseksempel av oppfinnelsen hvor rekken av skrogelementer danner en autonom farkost som operer under vann. En slik farkost vil omfatte i det minste ett vanntett kammer, og energi for drift av bevegelsesanordningene vil naturlig komme fra batterier eller en motor. I en slik farkost vil det være naturlig å tilordne en bevegelsesanordning for hvert ledd med en styringsenhet slik at farkosten kan beveges i ønsket retning, det vil si rett fremover, i sving eller snu avhengig av vinkelendringen mellom skrogelementene. Skrogelementene i en slik farkost vil ikke være vanntette. Det utstyr som ikke tåler vann kan plasseres i vanntette kammer. Farkosten vil også omfatte oppdriftslegemer, som også kan benyttes for vertikal orientering av farkosten i vannet. En slik farkost vil avhengig av bruk også utstyres med sensorer, lagringsmedier og eventuelt anordninger for overføring/mottak av data til/fra overflaten. Dersom det er formålstjenelig kan farkosten også utstyres med liner og overføringsledninger til overflaten og eventuelt ekstra fremdriftsmaskineri i form av en propell eller tilsvarende.
På fig. 4 er det skissert at skrogelementene i henhold til oppfinnelsen også kan danne et overflatefartøy.
På fig. S er det skissert at skrogelementene i henhold til oppfinnelsen kan danne fremdriftsmekanismen for et fartøy. I dette tilfellet er rekke av skrogelementer festet roterbart til fartøyet under bakre halvdel, slik at fartøyet når skrogelementene gis et sinusformet bevegelsesmønster driver fartøyet fremover. Er rekken av skrogelementer roterbart festet til fartøyet kan hele rekke dreies for å dreie fartøyets fremdriftsretning, i stedet for at det er innbyrdes vinkelforskjeller mellom skrogelementene som dreier fartøyet. Rekken av skrogelementer kan plasseres under eller bak fartøyet, eller for en katamaran eksempelvis mellom skrogene. I forhold til grunnstøting og dokking til kai etc. er det ønskelig at rekken av skrogelementer er anordnet over en bunnlinje for fartøyets skrog og innenfor ytterpunktene av skroget. Det kan også tenkes av det til fartøyet er anordnet annet fremdriftsutstyr som eksempelvis propeller.
På fig. 6 er det vist et utførelseseksempel hvor et sinusformet bevegelsesmønster for rekken av skrogelementer benyttes for uttak av energi fra en fluidstrøm. En slik fluidstrøm hvor fluidet er vann kan være en tidevannsstrøm, utløp av elv, strømmer som resultat av bølger eller havstrømmer. I utførelseseksempelet på fig. 6 er det fremste skrogelementet 11 feste til et bevegelig forankringspunkt med forankringsliner 5 og en oppdriftsbøye 4. Rekken av skrogelementer består i dette utførelseseksempelet av ni skrogelementer. Skrogelementenes bevegelsesmønster danner en sinusbølge i et hovedsakelig horisontalt plan. Skrogelementene som har . en bredde på tvers av rekken hovedsakelig horisontalt, en lengde i lengderetning av rekken og en høyde på tvers av rekke i hovedsakelig vertikal retning er i dette eksempelet for uttak av energi, gitt en minimal bredde og en høyde større en lengde. Dette for at de ikke skal oppta mye plass i vannstrømmen samtidig som de påvirkes av vannstrømmen i størst mulig grad.
Oppfinnelsen benyttet for uttak av energi i et strømmende fluid kan ha flere utførelser. Det første elementet i rekken kan være fast forankret til bunnen ved en stolpe eller annen egnet installasjon. Skrogelementene kan selv sørge for oppdriften av innretningen når den er plassert i vann. Innretningen kan også tenkes plassert i en fluidstrøm hvor fluidet er en gass, som luft. I et slikt tilfelle blir vekt på skrogelementer og bevegelsesanordninger en vesentlig faktor.
Bevegelsesanordningen som påvirker eller påvirkes av vinkelendringen mellom skrogelementene i rekken kan ha mange forskjellige utførelser. Noen utførelser er vist på fig. 7-12. Disse bevegelsesanordningene tilpasses slik at de tilføres energi for å sette vinkelendringer mellom skrogelementene når rekken av skrogelementer skal skape fremdrift eller de kan generere energi som følge av vinkelendringer når rekken av skrogelementer benyttes for energi uttak. Energien som tilføres bevegelsesanordningen kan komme fra en egnet kilde avhengig av bruk for systemet.
På fig. 7 er det vist bevegelsesanordninger bestående av stempler 21, stempelsylindre 22 og overføringsarmer 23. Ved ett ledd 2a mellom to skrogelementer 1 er det på hver side av leddet med dreieaksen, plassert et stempel med stempelsylinder og overføirngsarm, hvor stempelsylinderen med det igående stempelet er festet til det ene skrogelementet og hvor overføringsarmen er dreibart festet til stempelet og det andre skrogelementet. Dette gir ved regulering av stemplenes plassering i stempelsylinderen mulighet til å regulere vinkelbevegelsen mellom de to skrogelementene. Stempelsylindrene med stempler kan være en- eller toveis virkende. Ved toveis virkende stempel kan bevegelsesanordningen bestå av bare ett stempel/stempelsylinder. For uttak av energi benyttes forflytningen av stemplene i stempelsylindrene som følge av vinkelendringen, til å generere energi.
På fig. 8 er det vist en annen utførelse av bevegelsesanordningen hvor denne består av en motor 25, en ekssenterarm 26 og en overføringsarm 23. Motoren av en hvilken som helst egnet type, har i sitt rotasjonspunkt opplagret ekssenterarmen 26. Overføringsarmen 23 er festet roterbart til ekssenterarmen 26 i en avstand fra ekssenterarmens 23 rotasjonspunkt. Ved styring av motorens rotasjon oppnår man styring av vinkelendringen mellom skrogelementene. Ved ytre påført vinkelendring mellom skrogelementene vil man kunne generere energi som følge av ekssenterarmens 26 rotasjonsbevegelse.
En ytterligere utførelse av bevegelsesanordningen er vist på fig. 9.1 dette eksempelet består bevegelsesanordningen av to belger 27 anordnet på bver sin side av leddet mellom to skrogelementer 1. Belgene 27 og sideflater i de to skrogelementene danner et trykkammer 28 som står i forbindelse med eksempelvis en toveis pumpe 29. Ved å regulere pumpen og dermed trykket i de to trykkamrene på hver sin side av leddet, kan man regulere vinkelendringen mellom skrogelementene. Ved energiuttak kan man i stedet for pumpe anbringe en turbin eller annet utstyr for uttak av energi ved endring av trykkforskjellene mellom de to kamrene.
Et ytterligere eksempel på en bevegelsesanordning er vist på fig. 10 og 11, hvor fig.
11 viser anordningen på fig. 10 sett fra siden. Bevegelsesanordningen i dette utførelseseksempelet består av en motor 25, en wire 24 og fire trinser 24A. Ved å plassere wiren over trinsene slik at bevegelse av wiren 24, ved motoren 25, i en retning, fører til vinkelutslag mellom skrogelementene i en retning, og motsatt for vinkelendring den andre veien, kan man oppnå regulerbar vinkelendring mellom
skrogelementene. I stedet for wire kan det tenkes brukt andre langstrakte elementer som kjetting, kjede etc. Det kan også tenkes et annet antall trinser. Plasseringen av trinsene vil avhenge av antallet og ønsket relativ bevegelse av wiren 24 i forhold til vinkelutslag mellom skrogelementene. For energiuttak generer wirebevegelsen energi.
Som et alternativ til de ovennevnte eksempler kan det for bevegelsesanordning også tenkes brukt tannhjulsoverføring for regulering av vinkelbevegelsen mellom skrogelementene.
På fig. 12 er det skissert en bevegelsesanordning som kan benyttes i de tilfeller hvor man ønsker en forhåndsbestem vinkelendring mellom de forskjellige skrogelementene i rekken. En slik utførelse av bevegelsesanordningen 2 kan eksempelvis benyttes når rekken av skrogelementer 1 skal skape fremdrift rett fremover, eller energiuttak i en fast strømmende fluidstrøm. Bevegelsesanordningen 2 består av en motor 30 plassert ved det fremre leddet 11. Motoren 30 har en ekssenterarm 31 opplagret i et rotasjonspunkt. Videre er det flere wire 32 opplagret i en avstand fra ekssenterarmens 31 rotasjonspunkt. Det er en wire 32 for hvert skrogelement I i rekken etter det første skrogelementet 11. Wirene 32 er fra opplagringen i ekssenterarmen 31 ført gjennom hver sin faseføring 33 hvor faseføringene 33,33' er plassert med jevn vinkelavstand i en 360 graders sirkel rundt motoren 30 og ekssenterarmen 31. Fra faseføringen 33 føres wiren 32 til det ledd mellom to skrogelementer 1, den skal regulere. Ved leddet er wirens 32 anordnet i en føring 34 på det fremste skrogelementet 1 i leddet og festes i en innfesting 35 på det andre skrogelementet 1. På denne måte kan man med en motor regulere vinkelbevegelsen mellom alle skrogelementene i rekken, eller generere energi fra alle skrogelementenes vinkelendring.
I det ovennevnte er oppfinnelsen forklart med henvisning til utførelseseksempler. Det kan tenkes en rekke andre varianter innenfor oppfinnelsens ramme slik den er definert i de etterfølgende krav. Motorer for å drive vinkelendring mellom skrogelementene kan være en hvilken som helst egnet motor. Den kan også bestå av en enhet som overfører elektrisitet fra batterier til rotasjonsenergi for rotering av ekssenterarmen. Rekken av skrogelementer for uttak av energi i et strømmende fluid kan eksempelvis være festet til ankerkjettinger eller forankringen til en signalbøye hvor den genererte energien overføres til batterier anordnet i overflatebøyen.

Claims (9)

1. Anordning for utnyttelse av et sinusformet bevegelsesmønster til fremdrift hvor anordningen omfatter flere stive skrogelementer (1), helt eller delvis neddykket, anordnet i en rekke, dreibart festet til hverandre for dreining om parallelle dreieakser på tvers av lengdeutstrekningen av skrogelementenes rekke og bevegelsesanordninger (2) for å dreie skrogelementene i forhold til hverandre, at rekken av skrogelementene (1) utgjør et fartøy (3) eller er roterbart festet til fartøyet (3), at energi tilføres bevegelsesanordningene (2), slik at fremdrift av fartøyet (3) oppnås helt eller delvis gjennom påført dreining av skrogelementene (1) i forhold til hverandre, karakterisert ved at skrogelementene som danner rekken har et hovedsakelig konstant tverrsnittsareal over lengden av skrogelementsrekken, at skrogelementenes strukturelle integritet ivaretas av skrogelementenes skallkonstruksjon og at skrogelementene dreies innbyrdes slik at hele rekken av skrogelementer danner en hel sinusformet bølgelengde, og at rekken av skrogelementer er dannet av minimum 4 skrogelementer bak hverandre
2. Anordning for utnyttelse av et sinusformet bevegelsesmønster til energiuttak, hvor anordningen omfatter flere stive skrogelementer (1), helt eller delvis neddykket i en strømmende vannmasse, anordnet i en rekke, dreibart festet til hverandre for dreining om parallelle dreieakser på tvers av lengdeutstrekningen av skrogelementenes rekke, hvor det første skrogelementet (1) er forankret til en stabil enhet og de andre skrogelementene er fritt flytende i fluidstrømmen, og at bevegelsesanordninger (2) mellom skrogelementene (1) ved bevegelse av skrogelementene (1) i forhold til hverandre omdanner denne bevegelsen til energi som kan føres ut av skrogelementene (1) til brukssted og/eller ledningsnett, karakterisert ved at skrogelementene som danner rekken har et hovedsakelig konstant tverrsnittsareal over lengden av skrogelementsrekken, at skrogelementenes strukturelle integritet ivaretas av skrogelementenes skallkonstruksjon og at skrogelementene dreies innbyrdes om hovedsakelig vertikale akser slik at hele rekken av skrogelementer danner en hel sinusformet bølgelengde, og at rekken av skrogelementer er dannet av minimum 4 skrogelementer bak hverandre.
3. Anordning i henhold til krav 2, karakterisert ved at i det minste et av skrogelementene har en oppdriftsenhet og eller vektenhet.
4. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at det sinusformede bevegelsesmønsteret dannes ved vinkelendringer mellom skrogelementene (1) og er i et plan hovedsakelig parallelt med vannoverflaten.
5. Anordning i henhold til et av de ovennevnte krav, karakterisert ved at amplituden for det sinusformede bevegelsesmønsteret som dannes av vinkelendringen mellom skrogelementene, øker lineært eller eksponentielt over lengden av rekken av skrogelementer (1).
6. Anordning i henhold til et av de ovennevnte krav, karakterisert ved at siste skrogelement (1) i rekken, halen (12), fortrinnsvis har en svingeamplitude på 6-20 % av lengde av rekke av skrogelementer.
7. Anordning i henhold til et av de ovennevnte krav, karakterisert ved at bevegelsesanordningen (2) for dreining av eller uttak av energi som følge av dreining av skrogelementene i forhold til hverandre, omfatter hydraulisk- og eller gass-sylindere og eller en motor med kraftoverføringsanordninger, ved hvert forbindelsesledd mellom skrogelementene, for styrt vinkelbevegelse mellom skrogelementene eller uttak av energi.
8. Anordning i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert ved at bevegelsesanordningen (2) for dreining av eller uttak av energi som følge av dreining av skrogelementene i forhold til hverandre omfatter en eksentrisk opplagret motor ved fremre skrogelement og forbindelsesledninger til de etterfølgende skrogelementer, for fast styrt vinkelbevegelse mellom skrogelementene eller uttak av energi.
9. Anordning i henhold til et av kravene 1 -6, karakterisert ved at bevegelsesanordningen (2) for dreining av eller uttak av energi som følge av dreining av skrogelementene i forhold til hverandre omfatter for hvert forbindelsesledd kammer anordnet ved to motsatte sider av forbindelsesleddet, fluidforbindelser mellom kamrene innbefattende ventiler, en motor og eller en pumpe og styringssystem for styring av ventiler og motor/pumpe.
NO20022273A 2001-09-25 2002-05-13 System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster NO317623B1 (no)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20022273A NO317623B1 (no) 2001-09-25 2002-05-13 System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster
PCT/NO2002/000337 WO2003026954A1 (en) 2001-09-25 2002-09-24 System for utilization of sinus-shaped motion pattern
US10/490,448 US6923693B2 (en) 2001-09-25 2002-09-24 System for utilization of sinus-shaped motion pattern

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20014663A NO20014663D0 (no) 2001-09-25 2001-09-25 Anguilla skrog
NO20022273A NO317623B1 (no) 2001-09-25 2002-05-13 System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20022273D0 NO20022273D0 (no) 2002-05-13
NO20022273L NO20022273L (no) 2003-03-26
NO317623B1 true NO317623B1 (no) 2004-11-22

Family

ID=26649321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20022273A NO317623B1 (no) 2001-09-25 2002-05-13 System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6923693B2 (no)
NO (1) NO317623B1 (no)
WO (1) WO2003026954A1 (no)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7249415B2 (en) * 2003-06-26 2007-07-31 Zephyros, Inc. Method of forming members for sealing or baffling
US7865268B2 (en) * 2004-06-24 2011-01-04 Massachusetts Institute Of Technology Mechanical fish robot exploiting vibration modes for locomotion
DE502006003188D1 (de) * 2005-04-12 2009-04-30 Empa Antrieb für einen leichter-als-luft-flugapparat
AT503039B1 (de) * 2006-02-02 2007-07-15 Rudolf Lackner Wasserfahrzeug
CN101626946B (zh) 2006-11-13 2013-06-05 雷神萨科斯公司 用于轻型机器人车辆的悬架***和该车辆的支承方法
WO2008076192A2 (en) 2006-11-13 2008-06-26 Raytheon Sarcos Llc Versatile endless track for lightweight mobile robots
DK2162617T3 (da) * 2006-11-28 2012-12-10 40South Energy Ltd Fuldstændigt neddykket apparat til omdannelse af bølgeenergi
WO2008137953A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Raytheon Sarcos, Llc Method for manufacturing a complex structure
DK2167811T3 (da) * 2007-05-07 2012-06-25 Dexa Wave Energy Aps Bølgeenergianlæg
WO2009009673A2 (en) 2007-07-10 2009-01-15 Raytheon Sarcos, Llc Modular robotic crawler
RU2482012C2 (ru) 2007-12-10 2013-05-20 А.П. Меллер-Мерск А/С Плавниковое движительное устройство
US8858277B2 (en) * 2008-07-14 2014-10-14 General Electric Company System and method for dynamic energy recovery in marine propulsion
US8392036B2 (en) 2009-01-08 2013-03-05 Raytheon Company Point and go navigation system and method
EP2440448B1 (en) 2009-06-11 2015-09-30 Sarcos LC Amphibious robotic crawler
US8935014B2 (en) 2009-06-11 2015-01-13 Sarcos, Lc Method and system for deploying a surveillance network
WO2011094000A1 (en) * 2010-01-27 2011-08-04 Cbe Global Holdings, Inc. Flexible fluid container pump
GB2491995A (en) * 2010-01-27 2012-12-19 Cbe Global Holdings Inc Flexible fluid container pump
NL2006936C2 (en) * 2011-06-15 2012-12-18 Univ Delft Tech A morphing structure and method for morphing a structure.
US8393422B1 (en) 2012-05-25 2013-03-12 Raytheon Company Serpentine robotic crawler
US8778176B2 (en) 2012-07-05 2014-07-15 Murtech, Inc. Modular sand filtration—anchor system and wave energy water desalination system incorporating the same
US8784653B2 (en) 2012-07-05 2014-07-22 Murtech, Inc. Modular sand filtration-anchor system and wave energy water desalinization system incorporating the same
US10155678B2 (en) 2012-07-05 2018-12-18 Murtech, Inc. Damping plate sand filtration system and wave energy water desalination system and methods of using potable water produced by wave energy desalination
US8866321B2 (en) * 2012-09-28 2014-10-21 Murtech, Inc. Articulated-raft/rotary-vane pump generator system
US9090320B2 (en) * 2012-10-19 2015-07-28 Boston Engineering Corporation Aquatic vehicle
US9031698B2 (en) 2012-10-31 2015-05-12 Sarcos Lc Serpentine robotic crawler
US9409292B2 (en) 2013-09-13 2016-08-09 Sarcos Lc Serpentine robotic crawler for performing dexterous operations
US9566711B2 (en) 2014-03-04 2017-02-14 Sarcos Lc Coordinated robotic control
US9334860B2 (en) 2014-07-11 2016-05-10 Murtech, Inc. Remotely reconfigurable high pressure fluid passive control system for controlling bi-directional piston pumps as active sources of high pressure fluid, as inactive rigid structural members or as isolated free motion devices
US9702334B2 (en) 2015-03-16 2017-07-11 Murtech, Inc. Hinge system for an articulated wave energy conversion system
US10071303B2 (en) 2015-08-26 2018-09-11 Malibu Innovations, LLC Mobilized cooler device with fork hanger assembly
US10807659B2 (en) 2016-05-27 2020-10-20 Joseph L. Pikulski Motorized platforms
US20170349051A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-07 Edward Connell System and Method for Recharging Power Storage Devices on a Watercraft
PT3571389T (pt) 2017-01-18 2021-03-25 Murtech Inc Sistema articulado de conversão de energia das ondas que utiliza uma barcaça com braço de alavanca composta
US11124281B2 (en) * 2018-10-16 2021-09-21 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Mechanisms for steering robotic fish
FR3099748B1 (fr) * 2019-08-09 2023-07-28 Finx Dispositif de déplacement d’un véhicule nautique
CN112502886B (zh) * 2020-11-04 2022-04-08 三峡大学 类鱼形状的流动水体嵌入微流元发电装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE301446C (no)
US856338A (en) * 1906-06-30 1907-06-11 Albert L Crosby Means for propelling and steering vessels.
US3035536A (en) * 1958-11-19 1962-05-22 Archer Gardner Interconnected ocean barges
US4050395A (en) * 1976-03-29 1977-09-27 Anderson Thomas M Articulated hull construction
EP0035346A3 (en) 1980-02-27 1982-02-03 The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Wave energy converters
JPS56157693A (en) 1980-05-09 1981-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Propeller for ship utilizing wave energy
JPS61278487A (ja) 1985-05-31 1986-12-09 Hitachi Zosen Corp 船舶
US5740750A (en) * 1996-05-28 1998-04-21 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for reducing drag on a moving body
US6138604A (en) * 1998-05-26 2000-10-31 The Charles Stark Draper Laboratories, Inc. Pelagic free swinging aquatic vehicle
GB9820704D0 (en) 1998-09-24 1998-11-18 Yemm Richard Wave energy convertor
US6746287B2 (en) * 2002-08-30 2004-06-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Underwater propelling apparatus which stably carries out a propelling operation and a steering operation

Also Published As

Publication number Publication date
US20040266278A1 (en) 2004-12-30
NO20022273D0 (no) 2002-05-13
US6923693B2 (en) 2005-08-02
NO20022273L (no) 2003-03-26
WO2003026954A1 (en) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO317623B1 (no) System for utnyttelse av sinusformet bevegelsesmonster
US4389843A (en) Water wave energy transducer
EP2222550B1 (en) A fin propulsion apparatus
US4686377A (en) System for generating power from waves
SE437809B (sv) Vagmotor for framdrivning av en flytande anordning
CN105905251A (zh) 一种隐身单体小水线面的水翼无人艇及航行方法
WO2021248268A1 (zh) 自然环境流体驱动的变构型双航态长航程海洋无人航行器
PT92023B (pt) Agente motor accionado pela energia das ondas
CN105292420A (zh) 安装于左右船壁的外壁海水面线的下部的军舰和船舶的推进以及方向转换装置
CN111619776A (zh) 自然环境流体驱动的变构型双航态长航程海洋无人航行器
RU2347714C1 (ru) Судовой волнодвижитель
CN205632940U (zh) 一种隐身单体小水线面的水翼无人艇
CN1647997A (zh) 一种水上半潜式游乐休闲船
RU2364544C2 (ru) Способ движения на воде и скоростное судно для движения на воде на векторах упоров водных движителей (варианты)
JP3530872B2 (ja) 水力エネルギー変換装置
JP2017528649A (ja) 発電装置
CN114572368B (zh) 一种波浪滑翔机
EP1970302A1 (en) Oscillating hydrofoil propulsion and steering system
JP2920206B2 (ja) 内部駆動型羽ばたき式推進器
EP3480452B1 (en) Floating installation for utilizing wave energy and autonomous catamaran with such an installation
JP2011506172A (ja) フィン推進用の並進往復台
CN101973380A (zh) 仿生吊舱推进器
SU1204482A1 (ru) Судовой волновой движитель
RU205263U1 (ru) Устройство для преобразования возобновляемой энергии в энергию движения судна
RU2183177C2 (ru) Волнодвижительная машина

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees