NO20101398A1 - Kombinert oppankring/flyteanordning pa en bolgeturbinskrue samt anordning pa og omkring turbinskovel for a oke bolgeturbinskruens virkningsgrad - Google Patents

Abstract

Bølgeturbinskrue bestående av senterflyterør (1) anordnet med høyregjenget skovel (2) eller venstregjenget skovel (3) rundt dette flyterør (1), enten enkeltskovel som går 360 grader rundt eller 2 skovler (dobbelskovel) som hver går 180 grader rundt og er utplassert med henholdsvis høyre- og venstregjenget stigning på hver sin side av anleggets forankrings-senterrør (12) slik at inkommende bølge trykker på en skovelsektor som vender ned i vannet og roterer denne bakover og innover der den blir angrepet av ny frisk bølge. Ved å utplassere bølgeturbinskruene i V-form og at turbinskruene har henholdsvis høyregjenget skovel (2) og venstregjenget skovel (3) på hver sin side av anleggets senterrør (12) vil anlegget alltid vende V-åpning mot innkommende bølge.

Description

KOMBINERT OPPANKRING /FLYTEANORDNING PÅ EN BØLGETURBINSKRUE SAMT ANORDNING

PÅ OG OMKRING TURBINSKOVEL FOR Å ØKE VIRKNINGSGRADEN

Oppfinnelsen angår en anordning på en bølgeturbinskrue som benyttes i et flytende bølgekraftverk der 2 eller flere turbinskruer er utplassert i V-form med åpning vendt mot innkommende bølge.

Bølgeturbinskruer utplasert i V-form fungerer etter prinsippet der ett luftfylt rør er påsatt skrueformede skovler med henholdsvis høyre og venstre gjenget stigning på hver sin side av anleggets centerlinje og centerrøret sin underside er løftet opp i ca. vann-nivå eller litt over dette slik at innkommende bølge treffer en skovelsektor på centerrørets underside som hele tiden stikker ned i vannet og bølgen skyver på denne skovelsektor slik at turbinskruen roterer og flytter denne skovelsektoren bakover og innover så den blir truffen av ny frisk bølge.

Ved utplassering av bølgeturbinskruer i V-form vil bølgeturbinskruens skovelsektor som vender ned i vannet anngripes av vannmassene fra innkommende bølge i en vinkel under 90 grader. Det gjør at noe vann vil forsvinne bakover aksiellt langs skovel uten å etablere fullt radiellt trykk mot skovelsektoren. Ved store til ekstra store bølgere gjør bruk av pontonger som vist på No. Pat. 327842 et noe tregt vertikal løft av bølgeskrue med påfølgende uønskede sidekrefter på bølgeskrue-opplagring og bøypåkjenning på centerflyterør eventuellt vanntrykk på baksiden av skovel på overside centerrør, noe som kan bremse turbinskruens rotasjon og øke forankringskreftene.

Ved å erstatte rørformede flytepontonger som stikker ned i vannet med sirkelformede roterende flytepontonger langsetter og i center på bølgeturbinskruen og mellom desse plassere avkortede koniske flytepontonger oppnåes ifølge oppfinnelsen raskere vertikal løfting av bølgeturbinskrue ved store bølger slik at bølgeturbinskruen flyter oppå bølgen og ikke får mottrykk på skovelens bakside over centerrør ved at inkommende bølge bryter over turbinskruen og bremser rotasjonen. Dette reduserer også forankringskreftene.

Benyttes flyteringene som aksling for forankringslager som igjen er forankret i anleggets centerrør vil dette gi bølgeskruene stor vertikal bevegelsefrihet og gir i prinsippet ingen begrensning på bølgeskruens byggelengde.

Sidevegg på flyteringer og eventuelt ribber mellom innside skovel og flyterør vil stoppe aksiellt strømmende vann langsetter skovel og lede dette vinkelrett mot innside skovel med økning av vrimoment og derved økning av total virkningsgrad som resultat.

Dette oppnåes ifølge oppfinnelsen ved at det i center på centerflyterør og langsetter bølgeturbinskrue monteres fast flyteringer med aksial/radialglidelager i dets pereferi, og at det er anordnet lagerhus omkring desse som forankres til anleggets centerrør. Mellom desse flyteringer utplaseres avkortede koniske flyteringer og/eller plateribber mellom innside skovel og centerflyterør.

Fig. 1 viser sideriss bølgeturbinskruer med forankringsarr.

Fig. 2 viser bølgeturbinskruearr. sett i plan, enkel-skovel med 360 graders rotasjon omkring centerflyterør og med forankringsarr. mot innkommende\dnd/bølgeretning. Fig. 3 viser venstregjenget, enkel-skovels bølgeturbinskrue, 360 graders rotasjons-stigning og sett i perspektiv med 4 stk. flyteringer, en konisk flytering og en tverr-ribbe montert mellom centerflyterør og innside skovel. Fig. 4 viser sideriss av en høyregjenget, dobbel-skovels bølgeturbinskrue med skovelrotasjon 180 grader, 4 stk. flyteringer med lagerspor, en stk. konisk flytering montert mellom to opplagrings-flyteringer og en tvernibbe montert mellom centerflyterør og innside skovel. Fig. 5 viser snitt gjennom bakre opplagringspontong inneholdende generator/ pumpe og med opplagring av en venstregjenget bølge-turbinskrue med enkel-skovel som roterer 360 grader omkring centerflyterør, påmontert 4 stk. opplagringslfyteringer, en stk. konisk flytering samt en stk. tverr-ribbe mellom flyterør og innside skovel. Snitt A-A til F-F viser enkelskovel-stigning 360 grader omkring centerflyterør med 90 grader vridning mellom hver flytering (45grader mellom konisk flytering og opplagringsring og det samme mellom tverr-ribbe og opplagringsring) Fig. 6 viser typisk snitt igjennom center-flyterør/bølgeturbinskrue med en skovel. Fig. 7 viser bølgeturbinskrue som har dobbelt sett med skovler. Med dobbelt-skovel kan rotasjon omkring centerflyterør også begrenses til 180 grader pr total-lengde bølgeskrue slik at en lengre del av skovelen stikker ned i vannet samtidigt.

Fig. 8 viser sideriss av flyteforankringsring med lagerhusarr.

Fig. 9 viser flytering m/opplagringsarr. sett i plan samt en stk. konisk flytering montert på turbinskruens centerflyterør. Fig. 10 viser opplagringsflytering m/opplagirngsarr. sett bakenfra samt en stk. konisk flytering montert.

Dei 2 bølgeturbinskruer er i bakre ende fast opplagret inne i en 3kant-formet pontong (13) der to av dens sider vender vinkelrett mot endene på hver av bølgeturbinskruene og således er bestemmende for innbørdes vinkel mellom dei to bølgeturbinskruer. Pontong (13) er trimmet i høyden så den løfter centerflyterør (1) sin underside klar av vannflaten.

Når bølgene treffer pontong (13) sine sider vil vannet bli ledet mot skovel (2)og (3). For ytterligere å øke vannmengde og dermed vanntrykk mot skovel er det plassert ledeplater (14) på siden av pontong (13) der den øvre foruten å leder vannet ned under flyterør (1) og mot skovel også bidrar til å løfte pontong (13) vertikalt ved store bølger. Den underste ledeplate (14) leder vann som ellers ville passere under turbinskrue opp mot skovel. Flyteoppdrift på resten av bølgeturbinskruene til samme høydenivå skjer ved hjelp av et antal sirkelrunde opplagrings-flyteringer (4) og mellom desse koniske flyteringer (5).Alle desse roterer sammen med turbinskovel og er plassert omkring center på centerflyterør (1).

Sidevegg på opplagrings-flytering (4) og konisk flytering (5) tjener samtidigt som stopper for aksiellt strømmende vann langsetter skovel og leder dette vinkelrett mot skovel (2) og (3).

Dersom avstanden mellom opplagringslfyteringer (4) og konisk flytering (5) er stor kan aksialstrømning langs skovel ytterligere reduseres og turbinskruens virkningsgrad økes ved å insette en eller flere tverribber (6) på skovel (2) og (3).

Foruten at opplagringsflytering (4) leder vannet fra innkommende bølge vinkelrett mot skovel (2) og (3) er det anordnet et aksial/radialglidelager (7) i flytering (4) sin periferiomkrets. Desse aksial/radialglidelager (7) er forankret i anleggets centerrør (12) hvor også pontong (13) er forankret. Bakoverkrengning av pontong (13) avhjelpes av skråstag (15) mot centerrør (12). Generator (16) med gear er plassert inne i pontong (13). Reduksjon av glidfriksjon mellom aksial/radialglidelager (7) og flytering (4) skjer ved å pumpe vann med høyt trykk fra pumpe (17) inn mellom lagerflater på (7) og (4) gjennom rør (18).Hele anlegget roterer 360 grader omkring forankringspunktet 20 og dreier ved hjelp av vind og bølgeretning.

Claims (4)

1. Bølgeturbinskrue med en eller flere skovler i skrue-stigning omkring et centerflyterør karakterisert vedat det er anordnet sirkelrunde sylindriske eller koniske flyteringer (4)og (5) langsetter og i center på dette centerflyterør (1) der desse flyteringer (4) og (5) roterer sammen med centerflyterør (1) og skovel (2) eller (3) og med en totaloppdrift som løfter dette rør sin underside klar av vannflaten slik at berre en sektor av skovel (2) eller (3) på rør (1) sin underside stikker ned i vannet.

2. Bølgeturbinskrue med en eller flere skovler i følge krav 1,karakterisert vedat det mellom centerflyterør (1) og innside skovel (2) eller (3) er anordnet tverr-ribber (6) som hindrer aksiell vannstrømning langsetter skovel (2) og (3) når en bølge treffer overflaten på skovelens innside.

3. Bølgeturbinskrue med en eller flere skovler i følge krav 1,karakterisert vedat dei sirkelrunde flyteringer (4) eller koniske flyteringer (5) har anordnet et kombinert radial og aksialglidelager i dets pereferi og der lagerhus (7) er forankret i anleggets centerrør (12).

4. Bølgeturbinskrue med en eller flere skovler i følge krav 1,karakterisert vedat den bakre trekantpontong (13) har montert ledeplater (14) på begge av sidene som vender mot turbinskovlene sine ender og der retningen på desse ledeplater (14) leder inkommende bølgevann henholdsvis ned under flyterør (1) og opp mot skovel (2) og (3) og at den øvre ledeplate er anordnet med en skråretning,størrelse og utforming slik at den løfter centerflyterør (1) sin underside over vannflaten ved store bølger.