NO820846L - Innretning for utnyttelse av vannets boelgebevegelse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for utnyttelse av vannets bølgebevegelse, innbefattende en flottør, en strømgenerator og en bevegelsesoverførings-mekanisme mellom flottør og strømgenerator, hvilken overføringsmekanisme innbefatter en energiakkumulator, midler for opplading av energiakkumulatoren utledet fra flottørens bevegelser, og midler for frigjøring av den oppsamlede energi i energiakkumulatoren og utnyttelse av den for drift av strømgeneratoren. Oppfinnelsen er utviklet i forbindelse med problemer man står overfor i forbindelse med båter og lignende legemer som flyter i sjøen, eksempelvis også bøyer, hvor det er ønskelig å ha elektrisk kraft til-gjengelig, eksempelvis for belysning. I'mindre båter og på bøyer vil man vanligvis være henvist til bruk av strømbatterier. Selv om det dreier seg om en motorbåt, hvor man når motoren

går kan få lading av batteriet, vil batteriet som følge av sin egen utladning ofte svekkes, fordi motorbåter ikke har samme bruksfrekvens som eksempelvis en bil, og ombord i seilbåter hvor man ikke har motor eller bare har motoren som reserve,

vil forholdene naturligvis være enda verre. Når det dreier seg om for eksempel lysbøyer så er man helt avhengig av batteriet og har ingen oppladningsmulighet for dette.

For å råde bot på dette, har det vært foreslått mange tiltak

for å utnytte vannets bølgebevegelse for tilveiebringelse av en elektrisk strøm via en strømgenerator, og det er herunder kjent å benytte en innretning som innbefatter en flottør,

en strømgenerator og en bevegelsesoverføringsmekanisme mellom flottør og strømgenerator. For vanlige småbåter og bøyer vil de vanlige bølgebevegelser være utilstrekkelig til å drive en strømgenerator direkte, og man har derfor tidligere forsøkt å akkumulere energi tilveiebragt av de bevegelser en flottør utfører under påvirkning av bølgebevegelsene, idet denne energi som med passende mellomrom frigjøres og benyttes for utførelse av et arbeide, eksempelvis drive en strømgenerator.

Oppfinnelsen tar utgangspunkt i denne kjente teknikk og har som hensikt å foreslå en innretning som er kompakt og pålitelig,

og lett kan monteres i en båt eller en bøye.

Båter med større åpne rom vil til stadighet ha behov for lensing. Det foreligger derfor et behov for en lensepumpe som virker særlig når båten ligger fortøyet, slik at regnvann og vannsprøyt kan lenses automatisk. Oppfinnelsen tar også sikte på å avhjelpe dette behov, i kombinasjon med en innretning for tilveiebringelse av en ladestrøm.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det en innretning som nevnt innledningsvis, hvilken innretning er kjennetegnet ved at flottøren er inkorporert i et i en båt eller lignende flyte-legeme innbygget flottørkammer med en mot vannet åpen innløps-stuss, og at strømgeneratoren og overføringsmekanismen er anordnet i et hus som også innbefatter flottørkammere.

Innretningen er beregnet for fast montering i båten og man tar således vannet inn i båten i et flottørkammer og utnytter vannets stiging og synking i takt med båtens bevegelser i forhold til vannet. Strømgeneratoren knyttes til et strøm-batteri og virker således som batterilader som er fast in-stallert i båten. De fleste båtskrog vil være noe skrå der hvor det er aktuelt å plassere den nye innretning, og ifølge oppfinnelsen er derfor innløpsstussen utformet som en del av et i båten monterbart, vuggeformet fotlagerelement som opptar huset p姧efi9om vuggeaksen innstillbar måte. Man kan derved kompensere for båtsidens skråning, slik at man får vertikal montering av flottørkammeret med flottør.

Fordelaktig kan fotlagerelementets innløpsstuss være gjenget og beregnet for samvirke med et mutterelement. Dette gir en enkel festemulighet for innretningen i båtskroget, derved at innløpsstussen føres gjennom.en uttatt åpning i båtskroget og innretningen festes på plass ved at et mutterelement skrus på innløpsstussen på utsiden av båtskroget.

Fordelaktig kan strømgeneratoren være tilknyttet en driv-

aksel som går ut av huset. Derved kan man ved hjelp av en sveiv foreta eventuell nødbetjening av strømgeneratoren for tilveiebringelse av strøm, og strømgeneratoren kan da også

ved hjelp av en egnet koblingsanordning tilkobles en ved båtens fremdrift i vannet av vannstrømmen drevet innretning, f.eks. en turbin, en logg e.l., slik at man eksempelvis under en seilas kan drive strømgeneratoren på denne måten.

Fordelaktig utføres den i bevegelsesoverførings-mekanismen inngående energiakkumulator som en spiralfjæranordning som trekkes opp av flottørbevegelsene og frigjøres ved en bestemt fjærspenning.

Innretningen ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig innbefatte

en flottørdrevet pumpe for lensevann, og kan også fordelaktig innbefatte en ejektorpumpe.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor

fig. 1 viser et snitt gjennom en innretning ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et delvis gjennomskåret enderiss av innretningen i fig. 1,

fig. 3 viser innretningen sett ovenfra, delvis gjennomskåret,og fig. 4 viser et utsnitt av en modifisert utførelse av innretningen i fig. 1, med tilhørende flottørdrevet pumpesystem for lensevann.

Den i figurene 1-3 viste innretning består av et hus 1 med

en bunndel 2 og et lokk 3. Husets bunndel 2 hviler i en vuggeformet fot 4. Foten 4 er forsynt med en stuss 5 som rager ut fra en åpning 6 i foten. Stussen 5 er gjenget på utsiden og er her påskrudd en mutter 7.

Husets bunndel 2 har en gjennomgående åpning 8 som flukter

med åpningen 6 i foten 4.

Huset 1, dets deksel 3, bunndel 2 og'foten 4 holdes spent sammen ved hjelp av stagskruer 9, se fig. 3. Disse stag-skruene strekker seg ned gjennom huset og har hoder (ikke vist) som virker mot anleggsflater i foten 4. Som vist i fig. 2 er foten 4 utformet med et vuggeopptak 10, og bunndelen 2 er forsynt med en tilsvarende utformet flate 11.

På denne måten kan foten 2 dreies om vuggeaksen 12 og derved kan huset skråstilles etter behov i forhold til foten 4.

Man kan derved kompensere for skråninger i den med stiplede linjer antydede båtvegg 13, slik at flottørkammeret med til-hørende flottør kan innstilles i en ønsket vertikal stilling. Av fig. 2 ser man at innstillingsvinkelen er ca. +?10°, men den kan fordelaktig også gjøres større, eksempelvis + t 20°, alt avhengig av utformingen av den båttype eller den bøye-type som innretningen er beregnet plassert i.

Inne i huset 1 er det et flottørkammer 14. Dette flottør-kammer 14 dannes av en i huset 1 innsatt sylinder 15 med til-hørende topp 16. Sylinderen 15 kan eksempelvis limes til bunndelen 2, slik at man får tett- forbindelse her, eller det kan legges inn en pakning, dersom man ønsker en demonterbar utfør-else. Flottørkammeret 14 er åpent mot åpningen 8 i bunndelen 2 og således også åpent mot åpningen 6 i foten 4. I flottør-kammeret 14 er det anordnet en flottør 17. I toppstykket 16 er det anordnet en flytekule 18 som virker som en nødstenge-ventil og stenger for åpningen 20 i lokket 3 i tilfelle båten av en eller annen grunn skulle synke eller stikke for dypt i sjøen. Når vann-nivået stiger helt opp i lufteåpningen 20 vil kulen 19 stenge, slik at vann ikke kan trenge inn i selve båten denne veien.

I huset 1 er det ved siden av flottørkammeret 14 anordnet en strømgenerator 21. Strømgeneratoren er bare vist skjematisk, og den hviler på en gummikloss 22. Strømgeneratorens drivaksel er betegnet med 23 og er tilknyttet et tannhjul 24. Dette tannhjul 24 har inngrep med et tannhjul 25 som er

fast montert på en aksel 26 ved hjelp av en spennstift 27. Akselen 26 går ut av huset gjennom lokket 3 og avsluttes med et hode 28. Dette hode 28 er hensiktsmessig utformet som en koblingsanordning slik at man her kan koble til en sveiv eller en fleksibel aksel som går til én turbininnretning eller en logg, slik at man derved kan drive strømgeneratoren 21 under utnyttelse av vannstrømmen når båten hvor innretningen er montert, går.

Et fjærhus 29 er ved hjelp av en spennstift 30 fast forbundet med akselen 26. Fjærhuset 29 og dermed akselen 26 er opplagret i dekslet 3 ved hjelp av et lager 31.

Tvers igjennom huset 1 strekker det seg en brakett 32. Akselen 26 er ved hjelp av et lager 33 dreibart opplagret i braketten 32, via et til braketten festet mellomelement 34.

Det tidligere omtalte tannhjul 25 er forbundet med en utløser-del 35 som vanligvis sperrer tannhjulet 25 mot den med braketten 32 forbundne del 34. Denne utløser 35 frigis først med en viss spenning eller opptrekking av den spiralfjær 36 som er anordnet i fjærhuset 29. Spiralfjærens 31 ene ende er festet til fjærhuset 29, og spiralfjærens indre ende er festet til et fjærnav 37. Dette fjærnav 37 er ved hjelp av en tilbakeløpsbærere 38 drivforbundet med et tannhjul 39. Dette tannhjul 39 har inngrep med et tannhjul 40 som i fig. 1 bare er vist med stiplede linjer. Dette tannhjul 40 er som vist i fig. 3 tilknyttet en mekanisme 41 som er tilknyttet en arm 42, og innbefatter to tilbakeløpssperrer. Armen 42 er i sin ytterende forsynt med en gaffel 43. På hver gaffelgren er det montert en lettløpende trinse 44, 45, og disse trinsene hviler mot toppen av flottøren 17, slik det er vist i fig. 1. Når armen 4 2 løftes idet flottøren 17 går opp i flottørkammer- et 14, hvilket vil skje når vannet går inn i flottørkammeret 14 og stiger i dette, vil armen 4 2 via den med to tilbake-løpssperrer forsynte mekanisme 41 bevirke en dreiing av tannhjulet -40 i en retning- Når armen 42 går ned, hvilket den vil gjøre når flottøren 17 går ned, virker den ene tilbake-løpssperre i mekanismen 41 slik at tannhjulet 40 ikke følger denne bevegelsen, men sperres. Tannhjulet 40 dreier seg således bare i én retning og bare når armen 4 2 går oppover, det vil si når flottøren 17 stiger i kammeret 14. Tannhjulets 4 2 ensrettede dreiebevegelse overføres til tannhjulet 39 som via tilbakeløpssperren 38 dreier fjærnavet 37, hvorved fjæren 36 spennes. Fjærhuset 29 står under dette stille, fordi fjærhuset 29 er fast forbundet med akselen 26 som igjen er fast forbundet med tannhjulet 25, og dette tannhjul 25 sperres ved hjelp av den tidligere omtalte utløser 35. Etterat armen 4 2 er beveget opp og ned et visst antall ganger, vil fjæren 36 til slutt være spent så kraftig at fjærkraften vil overvinne sperrekraften i utløseren 35. Fjærhuset 29 vil da settes i kraftig rotasjonsbevegelse, og denne rotasjonsbevegelse overføres via akselen 26 til tannhjulet 25 og fra dette til tannhjulet 24 og til strømgeneratoren 21. Tilbakeløpssperren 38 hindrer fjærbrudd. Når nemlig strømgeneratoren 21 er satt i kraftig rotasjon, vil svingemassen fortsette bevegelsen en tid etterat fjæren 36 er avspent, og tilbakeløpssperren 38 gir her en friløpsforbindelse.

Fjæren 36 vil etter dette spennes igjen under påvirkning av bevegelsene til flottøren 17, helt til fjæren igjen er så kraftig spent at utløseren 35 overvinnes og fjærkraften fri-gjøres for drift av strømgeneratoren 31.

I fig. 4 er vist en utførelse av innretningen hvor den er kombinert med en automatisk virkende lensevannpumpe. Det er i fig. 4 benyttet samme henvisningstall som i fig. 1-3 for like eller tilnærmet like komponenter.

Til forskjell fra utførelsene i fig. 1 - 3 er flottøren 17 forsynt med en gjennomgående boring 50. I flottørkammerets toppdel 16 er det sått inn et rør 51 som også strekker seg gjennom lokket 3 og oventil munner i en kanal 52 utformet i lokket 3. Røret 51 strekker seg ned i boringen 50 i flot-tøren 17 og munner i denne boring. Nederst er røret 51 forbundet med to kortere rør 53 og 54. Disse er åpne oventil og er nedentil utformet med en respektiv kuleventil 55 henholds-vis 56.

Det i lokket 3 utformede løp 52 står som vist i forbindelse med et løp 57 utformet i selve huset 1, og dette løp 57 strekker seg ned gjennom huset og munner i en ledning 58 som går til det sted hvor lensevannet skal tas ut. I løpet 57

er det som vist anordnet en kuleventil 59.

Når flottøren 17 beveger seg opp og ned i flottørkammeret 14, vil lensevann kunne pumpes ut gjennom ledningen 58, løpene 57, 52 og røret 51. Lensevannstrømmen er antydet med inntegnede piler.

Når flottøren går nedover vil den suge vann, og når den går opp vil den trykke vannet ut.

For å kunne utnytte båtens fart i sjøen for pumping .av lensevann, kan en ejektor eksempelvis knyttes til løpet 57 over kuleventilen 59, idet det da i ledningen til ejektoren anordnes en tilbakeløpsventil. Et slikt pumpearrangement vil da enten virke som beskrevet foran eller som ejektorpumpe, uten at det er nødvendig med ommstillinger av pumpe-systemet .

Claims (8)

1. Innretning for utnyttelse av vannets bølgebevegelse, innbefattende en flottør, en strømgenerator og en bevegelses-overf ør ingsmekanisme mellom flottør og strømgenerator, hvilken overføringsmekanisme innbefatter en energiakkumulator, midler for oppladning av energiakkumulatoren utledet fra flottørens bevegelser, og midler for frigjøring av den oppsamlede energi i energiakkumulatoren og utnyttelse av den for drift av strømgeneratoren, karakterisert ved at flottøren er inkorporert i et i en båt, en bøye eller lignende innbygget flottørkammer med en mot vannet åpen innløpsstuss, og at strømgeneratoren og overføringsmekanismen er anordnet i et hus som også innbefatter flottørkammere.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at innløpsstussen er utformet som en del av en i båten eller lignende monterbart, vuggeformet fotlagerelement som opptar huset på gjennom vuggeaksen innstillbar måte.

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at fotlagerelementets innløpsstuss er gjenget og beregnet for samvirke med et mutterelement.

4. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at strømgeneratoren er tilknyttet en drivaksel som går ut av huset.

5. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at strømgeneratoren er forsynt med en koblingsanordning for tilkobling til en ved båtens fremdrift i vannet av vannstrømmen drevet innretning, eksempelvis en turbin, en logg eller lignende.

6. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at energiakkumulatoren er en spiralfjæranordning.

7. Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den innbefatter en flottør-drevet pumpe for lensevann.

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at den flottørdrevne pumpe er kombinert med en ejektorpumpe som virker under båtens fart i vannet.