Key information

Title
Bølgeenergienhet
Application number
20230801
Case type
National
Status
22.04.2024 Patent meddelt (B1)
Filed
19.07.2023
Effective date
19.07.2023
Publicly available
22.04.2024
Next annual fee due
31.07.2027
Applicant
PAV HOLDING AS (NO)
Owner
STATIONMAR AS (NO)
Inventor
Per A. Vatne (NO)
Agent
BRYN AARFLOT AS (NO)
Granted
22.04.2024
Patent number
347870
Expiry date
19.07.2043

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
En bølgeenergienhet omfatter en hovedsakelig vertikal søyle (1), en flottør (3) som er innrettet til å flyte i en vannflate på sjø og er bevegelig langsetter søylen, minst ett stigerør (6a) som er koblet til flottøren (3) og derved er bevegelig langsetter søylen (1) sammen med flottøren (3), og minst én matetank (6b) som er forbundet med søylen. Matetanken (6b) omfatter en nedre enveis-ventil (32). Stigerøret (6a) har ved sin nedre ende en øvre enveis-ventil (31) som mottas vertikalt bevegelig i matetanken (6b), slik at matetanken (6b) og stigerøret (6a) fungerer som en stempelpumpe som pumper vann fra den omgivende sjøen og opp gjennom stigerøret (6a) når flottøren (3) beveger seg i forhold til søylen (1) som følge av bølgepåvirkning.

Publications

B1A1
Checking availability of the latest published version...

Documents

 Expand Download files (22)
Date
 Date Doc. No. Process Case number In/Out Journal description To/from
 15.10.2026 02-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2026/07611 UT Tilbakemelding på generell henvendelse BRYN AARFLOT AS
 05.10.2026 01-02 Overdragelse av søknad/rettighet 2026/07611 INN POA - Patent application NO20230801 - Stationmar AS - Signed 5 Oct 2026 BRYN AARFLOT AS
 05.10.2026 01-01 Overdragelse av søknad/rettighet 2026/07611 INN Generell henvendelse BRYN AARFLOT AS
 02.06.2025 10-01 Saksbehandling 20230801(347870) UT PT Varsel om betaling av første årsavgift (3317) (PT20230801) BRYN AARFLOT AS
 26.04.2024 09-01 Saksbehandling 20230801(347870) UT PT Registreringsbrev nasjonal patent (15) (PT20230801)
16.02.2024 08-01 Saksbehandling 20230801 UT PT Meddelelse om patent BRYN AARFLOT AS
 07.02.2024 07-04 Saksbehandling 20230801 INN 143607NO Response NIPO 07Feb2024 BRYN AARFLOT AS
 07.02.2024 07-03 Saksbehandling 20230801 INN 143607NO Endret søknadstekst med sporing BRYN AARFLOT AS
 07.02.2024 07-02 Saksbehandling 20230801 INN 143607NO Endret søknadstekst clean copy BRYN AARFLOT AS
 07.02.2024 07-01 Saksbehandling 20230801 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) BRYN AARFLOT AS
 11.11.2023 06-02 Saksbehandling 20230801 UT PT report 01:12:43
11.11.2023 06-01 Saksbehandling 20230801 UT Realitet patent BRYN AARFLOT AS
 26.07.2023 05-02 Saksbehandling 20230801 INN GPOA NO PAV Holding AS BRYN AARFLOT AS
 26.07.2023 05-01 Saksbehandling 20230801 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) BRYN AARFLOT AS
 25.07.2023 04-01 Saksbehandling 20230801 INN Korrespondanse (Hovedbrev inn) BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 03-01 Saksbehandling 20230801 UT Formalia 1 BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 02-01 Saksbehandling 20230801 UT Infobrev til oppfinner BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 01-05 Saksbehandling 20230801 INN Sammendrag BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 01-04 Saksbehandling 20230801 INN Patentkrav BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 01-03 Saksbehandling 20230801 INN Figurer BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 01-02 Saksbehandling 20230801 INN Beskrivelse BRYN AARFLOT AS
 19.07.2023 01-01 Saksbehandling 20230801 INN Søknadsskjema Patent BRYN AARFLOT AS

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content. Description
BØLGEENERGIENHETTeknisk område[0001] Den foreliggende oppfinnelse beskriver et bølgedrevet system i form av en bølgeenergienhet for å løfte vann til et utligningskar med tilstrekkelig fallhøyde for å drive en konvensjonell turbin for elektrisk energigenerering.[0002] KR 20030000395 beskriver et hydroelektrisk kraftverk der en vanntank er plassert oppå en lekter som flyter på vannet. Vann fra vanntanken brukes til å generere elektrisitet ved å føres gjennom en generator som også er plassert på lekteren. Vann pumpes opp i vanntanken fra en trykktank som er plassert under vann via et stigerør. En luftpumpe, som også er plassert på lekteren, besørger overtrykk i den undervanns tanken via et boblerør.[0003] Dette kraftverket er ikke et bølgekraftverk da det fremgår at det ikke er avhengig av nivåforskjeller. I den grad det i det hele tatt skapes overskuddsenergi, vil det uansett kreves tilførsel av energi for å drive luftpumpen.[0004] NL2012880B1 beskriver et bølgekraftverk som er fast forbundet med en fjellside og har et flyteelement som kan vippe frem og tilbake i bølgene. Vippingen driver en pumpe som pumper vann opp et stigerør og over til et vannreservoar.Vannet fra vannreservoaret driver en turbin.[0005] Dette kraftverket må forbindes til en vertikal vegg ved land og det er derfor svært begrenset hvor det kan plasseres. Siden flyteelementet kun vipper, vil det også være begrenset hvor mye av bølgeenergien som kan utnyttes.[0006] EP2511519A1 beskriver et bølgekraftverk som er innrettet til å enten stå på havbunnen eller være fast forankret i havbunnen. Et flytelement beveger seg i forhold til havbunnen, og den varierende avstanden mellom havbunnen og et flyteelement driver en pumpe som pumper vann fra sjøen og opp på en bunnfast plattform. Siden kraftverket er avhengig av en plattform som står på havbunnen, vil det være begrenset hvor det er mulig å plassere dette.[0007] US5986349 beskriver et bølgekraftverkomfattende en vertikal søyle med et flyteelement som omslutter dette. Det er koblet flere hydrauliske sylindere mellom flyteelementet og søylen. Relativ bevegelse mellom søylen og flyteelementet medfører at det pumpes hydraulisk væske fra sylinderne til en generator.Kort oppsummering av oppfinnelsen[0008] Bølgeenergienheten ifølge oppfinnelsen omfatter en søyle, som kan være flytende eller bunnfast, og er plassert til havs eller i en stor innsjø. Søylen kan også fungere som fundament for et tårn for en vindturbingenerator. En flottør, som f.eks. kan utgjøres av en lekter, med grunn dypgang følger bølgebevegelsene vertikalt. Ved hjelp av ett eller flere innmonterte stigerør løfter lekteren vann til et utligningskar som er plassert med en egnet fallhøyde over vannflaten for å drive en vannkraftturbin som er plassert innvendig i søylen. Turbinen kan være av en konvensjonell og velprøvd type. Søylen har ingen hivbevegelse, dvs. vertikal bevegelse, slik at den relative vertikalbevegelsen, generert av bølgene, mellom lekteren og søylen utnyttes til å løfte vann til utligningskaret. Systemet er konstruert slik at lekteren har tre grader av bevegelsesfrihet; hiv, rulling og stamping, mens de tre andre, jaging, svaiing og giring blir arrestert av søylen. Den konvensjonelle vannturbinen – fortrinnsvis av Kaplantypen – er velprøvd og har høy virkningsgrad og reguleringsevne. Den her beskrevne oppfinnelsen vil også ha høy virkningsgrad for utnyttelse av bølgeenergien. Systemet er konstruert for å generere like mye elektrisk energi drevet av bølgene som vindturbinen generer av vinden slik at samlet energileveranse fra installasjonen blir doblet.Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen[0009] Figur 1 viser en bølgeenergienhet ifølge oppfinnelse med tårn for vindturbin, [0010] Figur 2 viser enheten i figur 1 sett nedenfra,[0011] Figur 3 viser et snitt gjennom enheten i figur 2,[0012] Figur 4 viser et snitt gjennom flottør med stigerør,[0013] Figur 5 viser i isometrisk riss og snitt en enveis-ventil forbundet med stigerøret, [0014] Figur 6 viser et skjematisk snitt gjennom en matetank med enveis-ventiler og illustrerer en oppadgående bevegelse for stigerøret,[0015] Figur 7 viser søyle med turbin og utjevningstank,[0016] Figur 8a viser flottøren idet den passerer en bølgetopp,[0017] Figur 8b viser flottøren idet den passerer en bølgedal, og[0018] Figur 9 viseret i utsnitt et snitt gjennom matetanken og illustrerer en nedadgående bevegelse for stigerøret.[0019] Bølgenergienheten ifølge oppfinnelsen er illustrert på Fig.1, der 1 er søylen som strekker seg gjennom vannflaten. Den har et utjevningskar 2 montert på søylen 1 med en passende fallhøyde, som f.eks. kan være 2-10 meter eller mer, over vannflaten 4 og over en flottør 3 som flyter på vannflaten 4. Søylen 1, som enten utgjør en øverste del av en bunnfast konstruksjon eller en halvt-nedsenkbar flytende enhet som er arrestert mot hivbevegelser, f.eks. ved strekkstagforankring eller ved et dempeskjørt. Denne kan også utgjøre et fundament for et tårn til en vindturbingenerator 5.[0020] Fig. 2 viser installasjonen sett nedenfra opp mot vannflaten 4 og viser søylen 1 samt flottøren 3 og matetanker 6b fastmontert på søylen 1. Søylen 1 og flottøren 3 er synlig under vannflaten 4. Utjevningskaret 2 som er plassert i egnet fallhøyde over vannflaten, er ikke synlig her.[0021] Fig. 3 viser installasjonen ifølge oppfinnelsen gjennomskåret. Matetankene 6b er fastmontert på søylen ved et tilstrekkelig dyp til å ha klaring til flottøren 3 ved de dypeste bølgedalene. Stigerør 6a strekker seg gjennom flottøren 3 og hvert stigerør 6a har ved sin nedre ende et inntak 7 som er fluidforbundet med hver sin matetank 6b. I matetanken er det anordnet en øvre enveis-ventil 31 og en nedre enveisventil 32. Den øvre enveis-ventilen 31 er fast forbundet med stigerøret 6a og kan bevege seg inne i matetanken 6b mens den nedre enveis-ventilen 32 står fast i matetanken 6b. Enveisventilene vil bli nærmere forklart nedenfor. Stigerøret 6a og matetanken 6b utgjør sammen med enveis-ventilene 31 og 32 samlet en stigerørsammenstilling 6. En turbin- og generatorsammenstilling 8 er vist inne i søylen 1. [0022] Fig. 4 viser flottøren 3 og stigerørsammenstillingen 6 gjennomskåret.Stigerørene 6a er avhengt i en gimbal 9, dvs. et kardang-oppheng, slik at stigerørsammenstillingene kan bevege seg vertikalt sammen med flottøren 3. I stedet for et mekanisk to-akset kardang-oppheng kan et egnet komposittarrangement brukes. Alternativ kan det brukes en annen type fleksibelt oppheng som tillater flottøren 3 å bevege seg med bølgene i stampe- og rulleretning og allikevel tillate at stigerørene 6a holdes vertikal posisjon. Stigerørene har et 180-grader-bend 11 på toppen for å lede vannstrømmen ned i utjevningskaret 2 (ikke vist i figur 4).Sentreringsruller 12 er anordnet på flottøren og ligger an mot veggen på søylen 1 (ikke vist i figur 4), slik at flottøren 3 kan bevege seg uhindret langs søylen 1.Alternativt til ruller glidesko i en eller annen form også brukes. Materialet PTFE mot rustfritt stål i sjøatmosfære har vist seg å ha gode sliteegenskaper. Rullene 12 har også sidestyringer – ikke vist – for å arrestere rotasjon av flottøren 3 om vertikalaksen. Flottøren 3 har grunnest mulig dypgang og størst mulig praktisk diameter for å kunne utnytte overflateenergien av bølgene optimalt.[0023] Fig. 5 viser gjennomskåret den øvre enveis-ventilen 31, som er forbundet med inntaket 7 til stigerøret 6a. Den øvre enveis-ventilen 31 har et hus 31b som omslutter et ventilkammer 31a, i hvilket det er det anordnet et ventilelement 13, et sete 14 for ventillegemet 13 og en slagbegrenser 15. Ventillegemet 13 og setet 14 er laget av materialer som gir optimal tetning og slitestyrke. Ventilelementet er her formet som en ball, men kan også ha alternativ form. Det må ha en passende egenvekt for å tette mot setet 14 ved hjelp av tyngdekraften samt lett kunne løftes av når væskestrømmen virker oppover.[0024] Fig. 6 viser et snitt gjennom matetanken 6a og viser både den øvre enveisventilen 31 og den nedre enveis-ventilen 32. Den nedre enveis-ventilen er utformet på samme måte som den øvre enveis-ventilen 31 med et ventillegeme 16, et ventilsete 17, et ventilkammer 32a og en slagbegrenser 18 for ventillegement 16.[0025] Den nedre enveis-ventilen er åpen mot sjø via ventilsetet 17. Den øvre enveis-ventilen 31 står i forbindelse med stigerøret 6a. Illustrasjonen i figur 6 indikerer stigerøret 6a under løftesekvens. Stigerøret 6a og enveis-ventilen 31 beveger seg her oppover i matetanken 6b. Pga. tyngden fra vannet i stigerøret 6a tetter ventilelementet 13 mot setet 14 og holder væskevolumet i stigerøret 6a innestengt. Suget som skapes i matetanken 6b ved at stigerøret 6a beveger seg oppover medfører at ventilelementet 16 har driftet av setet 17 inntil den stoppes av slagbegrenseren 18, slik at matetanken 7 fylles med vann fra den omgivende sjø i takt med stigerørets 6a oppoverbevegelse. Den ytre diameteren til ventilhuset 31b er vesentlig for systemets kapasitet. Denne bestemmer arealet av ‘pumpestempelet’ for hvert stigerør, og dette multiplisert med antall stigerør samt multiplisert med den aktuelle bølgehøyden gir vannmengden som løftes til utjevningskaret 2 for hver bølge.[0026] Fig. 7 viser et snitt av den øvre delen av systemet. Her vises søylen 1 med utligningskaret 2 og en nedløpsåpning 19 fra utjevningskaret 2 til turbin- og generatorsammenstillingen 8. Turbinen har fortrinnsvis regulerbare ledeskovler 20 og regulerbare løpehjulsblader 21. Sentreringsrullene 12 er også vist.[0027] Fig. 8 viser systemet i to ekstreme operasjonsfaser. Fig.8a viser flottøren 3 på toppen av en bølgehøyde – indikert med vannflaten 4 og her illustrert med 5 grader krengning – i stampe- og rulleretning. Fig.8b viser flottøren 3 på bunnen av en bølgedal – indikert med vannflaten 4 og her illustrert med 5 grader krengning – i stampe- og rulleretning i motsatt retning.[0028] Fig. 9 viser et forstørret utsnitt som viser deler av øvre enveis-ventil 31 og nedre enveis-ventil 32, med deler av ventilhuset 31b, matetanken 6b, ventilelementene 13 og 16. Spalteåpningen 22 indikerer kontaktløs og pakningsfri klaring mellom ytterveggen til ventilhuset 31b og innerveggen til matetanken 6b. Den begrensede spalteåpningen samt lengden på overlapp er tenkt å gi nok mottrykksegenskaper for akseptabelt lekkasjetap. Her illustreres at stigerøret 6a med den øvre enveis-ventilen 31 beveger seg nedover i forhold til matetanken 6b. ventillegemet 13 løftes da av setet 14 mens ventillegemet 16 presses ned mot sitt sete 17. Derved fylles stigerøret 6a med vann fra matetanken 6b.
Claims
Patentkrav1. En bølgeenergienhet, karakterisert ved at den omfatter en hovedsakelig vertikal søyle (1), en flottør (3) som er innrettet til å flyte i en vannflate (4) på sjø og er bevegelig langsetter søylen (1), minst ett stigerør (6a) som er koblet til flottøren (3) og derved er bevegelig langsetter søylen (1) sammen med flottøren (3), og minst én matetank (6b) som er forbundet med søylen (1), der matetanken (6b) omfatter en nedre enveis-ventil (32) og stigerøret (6a) ved sin nedre ende har en øvre enveisventil (31) som mottas vertikalt bevegelig i matetanken (6b), slik at matetanken (6b) og stigerøret (6a) fungerer som en stempelpumpe som pumper vann fra den omgivende sjøen og opp gjennom stigerøret (6b) når flottøren (3) beveger seg i forhold til søylen (1) som følge av bølgepåvirkning.2. Bølgeenergienheten ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter et utjevningskar (2) som er plassert på et nivå over vannflaten og at det minst ene stigrørets (6a) øvre del er fluidforbundet med utjevningskaret (2).3. Bølgeenergienheten ifølge krav 2, karakterisert ved at utjevningskaret (2) er plassert lavere enn øverste ende av det minst ene stigerøret (6a) og at stigerøret (6a) omfatter et bend (11) som leder vann ned i utjevningskaret (2).4. Bølgeenergienhet ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at utjevningskaret (2) står i fluidforbindelse med minst én turbin (8) som er plassert lavere enn utjevningskaret (2).5. Bølgeenergienheten ifølge krav 4, karakterisert ved at den minst ene turbinen (8) er plassert inne i et hulrom i søylen (1).6. Bølgeenergienheten ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at flottøren (3) omslutter søylen (1) og er utstyrt med ruller (12) eller glidesko som virker mot søylens (1) overflate og tillater flottøren (3) å vippe i forhold til søylen (1).7. Bølgeenergienheten ifølge ett av de foregående kravene, karakterisert ved at det minst ene stigerøret (6a) er opphengt i flottøren (3) via en fleksibel kobling (9) som tillater vippebevegelse mellom stigerøret (6a) og flottøren (3), slik som en gimbal eller et elastisk element.8. Bølgeenergienheten ifølge ett av de foregående kravene, karakterisert ved at enveisventilene (31, 32) omfatter et ventillegeme (13, 16) med negativ oppdrift og et sete (14, 17) mot hvilket ventillegemet (13, 16) er innrettet å tette, samt en slagbegrenser (15, 18) som hindrer ventillegemet (13, 16) å bevege seg langt bort fra ventilsetet (14, 17).9. Bølgeenergienheten ifølge krav 8, karakterisert ved at ved at matetanken (6b) har større diameter enn stigerøret (6a).10. Bølgeenergienheten ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter flere stigerør (6a) og matetanker (6b) som er anordnet rundt søylen (1).11. Bølgeenergienheten ifølge ett av de foregående kravene, karakterisert ved at søylen (1) utgjør et fundament for et tårn (5) for en vindturbin.12. Bølgeenergienheten ifølge ett av de foregående kravene, karakterisert ved at søylen (1) er bunnfast eller forankret slik at den i liten grad er vertikalt bevegelig.
Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classesF03B 13/14F03B 13/06F03B 13/10F03B 13/18CPC classesF03B 13/144F03B 13/06F03B 13/10F03B 13/1815F03B 13/187F03B 13/1875

Citations

KR 20030000395 A (A)NL 2012880 B1 (B1)EP 2511519 A1 (A1)US 5986349 A (A)

Applicants, owners and inventors

Owners
STATIONMAR AS
STATIONMAR AS

Org. number: 921679416

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
c/o Pål Norheim, Tangen 70 Tangen 70 4608 KRISTIANSAND S NO (KRISTIANSAND Municipality, Agder county)Org. number: 921679416Inventors
Per A. Vatne
Fridtjof Nansens vei 10 4514 MANDAL NO (LINDESNES Municipality, Agder county)

Agent

BRYN AARFLOT AS
BRYN AARFLOT AS

Org. number: 979993269

Name and address are automatically synchronized with the Brønnøysund Register Centre.

Open in The Brønnøysund Register Centre
Stortingsgata 8 0161 OSLO NO (OSLO Municipality, Oslo county)
Org. number: 979993269
Reference: 143607NO-AT/LN

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries foundOnly events from 2024.03.04 and onwards are shown.