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海浪发电装置

阅读：170发布：2023-02-14

专利汇可以提供海浪发电装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种海浪发电装置，包括至少一个浮子或浮筒(1)或多个相连接的浮子或浮筒(2)。浮子或浮筒(1)成型为或相连接的浮子或浮筒(2)设置为相对于海浪的前进方向是不对称的，因此浮子或浮筒(1)或连接相连接的浮子或浮筒的构件(3)由于在所述方向上连续前进的波浪的浮力而进行回转运动。海浪发电装置包括部件(5、6、7、9、10)，用来将回转运动转化为旋转运动以输出功率。，下面是海浪发电装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种海浪发电装置，包括至少一个浮子或浮筒(1)或多个相连接的浮子或浮筒(2)，其特征在于浮子或浮筒(1)成型为或相连接的浮子或浮筒(2)设置为相对于海浪的前进方向是不对称的，因此浮子或浮筒(1)或连接相连接的浮子或浮筒的构件(3)由于在所述方向上连续前进的波浪的浮力而进行回转运动，其中海浪发电装置包括部件(5、6、7、9、10)，用来将回转运动转化为旋转运动以输出功率，浮子或浮筒(1)的形状是椭圆形或卵形的，且被锚定在该椭圆形或卵形的浮子或浮筒(1)上的主轴与波浪前进方向成锐角的位置上，至少3个浮子或浮筒(2)固定在共有支架(3)上，使得浮子或浮筒(2)的浮力中心点沿着弧形路径(4)分布。
2.如权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于浮子或浮筒(1)或相互连接多个浮子或浮筒(2)的支架(3)用长的电缆线(8)锚定在波浪前进方向的预定角位置上，电缆线(8)允许由于波浪的前进而发生位移，只要在波浪方向改变的同时能保持所述角位置即可。
3.如权利要求1或2所述的海浪发电装置，其特征在于浮子或浮筒(1)是弧形的。
4.如权利要求3所述的海浪发电装置，其特征在于浮子或浮筒(1)至少在其水围绕部分上的横截面是圆形或卵形的。
5.如权利要求1、2或4任一项的海浪发电装置，其特征在于浮子或浮筒(1)或相互连接多个浮子或浮筒(2)的支架(3)固定在基本垂直的轴(5、10)上，进行所述回转运动。
6.如权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于所述用于将回转运动转化成旋转运动的部件(9、10)包括可旋转地用轴承安装在支架(3，14)的轴(10)，其上依次可旋转地用轴承以一个角偏差α安装了第二轴(9)，第二轴是锚定的，不与处于回转运动中的支架(3、
14)相连接。
7.如权利要求5所述的海浪发电装置，其特征在于极重的旋转体(6)用轴承安装以围绕所述轴(5)旋转。
8.如权利要求7所述的海浪发电装置，其特征在于旋转体(6)经一定长度的力矩臂(7，17)连接至轴(5)，旋转体设置在闭合的旋转体壳(16)内，其外部设置了至少一个弧形的浮子(1)或数个三角形设置的浮子(2)。
9.如权利要求5所述的海浪发电装置，其特征在于轴(10)其上可旋转地用轴承安装了位于角轴弯头一侧上的角轴部分，而位于弯头另一侧上的角轴部分可旋转地用轴承安装在结构(9、11)上，它不进行回转运行或处于不同于首先提及的回转轴(10)的状态。
10.如权利要求1所述的海浪发电装置，其特征在于浮筒(2)的相对位置是可以调节的，连接至由所述浮筒(2)制成的容器上，被设置成连续波浪将产生能转化为船只驱动功率的回转运动。
11.一种海浪发电装置，包括锚定在水下的轮叶片(13)，其特征在于轮叶片(13)以特定轮叶片角接合至共有支架(14)上，驱使支架(14)由于内波动水流而进行回转运动，以及海浪发电装置包括部件，用于将回转运动转化成旋转运动以输出功率，所述用于将回转运动转化成旋转运动的部件包括固定在支架(14)上的轴，其上可旋转地用轴承安装了角轴弯头一侧上的角轴部分，弯头另一侧上的角轴部分可旋转地用轴承安装在结构上，它不进行回转运行或处于不同于首先提及的回转轴的状态。
12.如权利要求6所述的海浪发电装置，其特征在于所述第二轴(9)具有枢轴关节(15)，允许除了支架安装的轴(10)和所述第二轴(9)之间的所述角偏差α之外出现角偏差。

说明书全文

海浪发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种海浪发电装置，包括至少一个浮子(float)或浮筒(pontoon)或多个相连接的浮子或浮筒。

[0002] 在本发明的一个可选的实施例中，海浪发电装置包括锚定的水下轮叶片(anchored underwater blade)。

背景技术

[0003] 文献US-4,266,143公开了一种海浪发电装置，目的是将浮箱一侧接一侧的倾斜转化成两个极重的重力轮的在相反方向上旋转的旋转运动。浮箱是对称的，重力轮设置成相反的定向以确保仅出现一侧接一侧的倾斜。

[0004] 这种及其它已知的海浪发电装置的问题是海浪的无规则运动和海浪大小的波动。很难实现将这种往复的运动高效地转化成连续的旋转运动。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种新型的海浪发电装置，其中通过直接将海浪的往复运动转化成连续的旋转运动而解决了上述问题。

[0006] 基于附属的权利要求1所描述的特征构成的本发明实现了上述目的。权利要求12中表述了本发明的一个可选的实施例。从属权利要求中还公开了本发明优选的实施例。

[0007] 本发明的基本思路是通过定位和/或设置浮子或附图来设置与回转运动相关的轴，借此通过旋转体或角轴(angular shaft)来直接获得连续的旋转运动。

附图说明

[0008] 现在将参看附图通过例举性的实施例描述本发明，其中

[0009] 图1示意性示出了依据本发明一个优选的实施例的海浪发电装置。

[0010] 图2和3示出了图1的海浪发电装置的变形，其中通过各种浮子或浮筒的设计来获得相应的动作。

[0011] 图4示出了与图3示出的类似的弧形浮筒的使用，还设置了一个动力输出的可选的部位。

[0012] 图5、6和7示出了实施例，其中图1-4的实施例中的单个浮筒的设计无法实现回转运动，而要在弧形的路径上设置多个单独的浮筒方可实现。

[0013] 图8示出了用在水面下以一定角度锚定而不会围绕任何轴旋转仅能前后拍打的轮叶片来实施本发明的可选的方式，设置了轴10，固定在轮叶片共有的支架14上，利用回转运动(gyrating motion)来产生旋转运动(rotational motion)。

[0014] 图9示出了可将回转运动转化成旋转运动的部件的一个示例性实施例。

[0015] 图10以局部剖视图示出本发明的海浪发电装置的另一个示例性实施例。

具体实施方式

[0016] 图1-4的实施例中所共有的是其中的浮子或浮筒1设计成相对于海浪前进方向来说是不对称的，因此浮子或浮筒1能相对于在所述方向上连续前进的海浪的浮力使自身出于回转运动中。在图1-4中，双线示出了铂顶的方向。长线8锚定住浮子或浮筒1在海浪的前进方向的预定角位置(通常是纵向地)上。无论海浪的方向如何改变，这种锚定通常要使浮子或浮筒1保持在其角位置上。在图1、3和4的情形中，浮子或浮筒1是弧形的，更具体地是香蕉或羊角面包的形状。在图1的优选实施例中，浮子或浮筒1的横截面至少在其水环绕部分是圆形的或椭圆形的。因而，将尽可能少的出现围绕其纵轴的倾斜运动。在图2的实施例中，浮子或浮筒1是椭圆形或卵形的，由电线8锚定在使椭圆形或卵形的主轴与海浪的前进方向形成锐角的位置上。

[0017] 图1-4示出的浮子或浮筒1的设计的共同点是，当海浪以特定角度遇见浮子或浮筒时，由于浮子或浮筒的末端及其中间区域以不相等的状态上升和跌落形成的三角形的点使其自身处于回转运动中。图2的椭圆形包括彼此面对的两个这种回转的“三角形”，借此选择方向，使得“三角形”并不相对于海浪的前进方向对称，因而可避免仅仅出现前后拍打而变为回转运动。这可通过使用随后描述的旋转体砝码的动作来进一步提升，在其旋转中通常尽力使发电装置更朝向方向倾斜，其中浮子或浮筒传递的反作用力(浮力)是最小的。

[0018] 图1-3的实施例均具有相同的部件5、6、7，用于将回转运动转化成旋转运动以输出动力。极重的旋转体6以轴承安装了得可围绕固定在浮子或浮筒1上的回转轴5旋转。旋转体通过理想长度的力矩臂7连接至回转轴5。该臂的长度是可气动地或液动地调节的，由此可根据连续波浪的尺寸调节旋转体旋转期间其产生的功率。旋转体6旋转的轴5可用于驱动发电机。在实际例子中，沿着其臂7和轴5(共同地构成旋转体)的旋转体6可设置在中空的闭合的浮子或浮筒中。由于重力吸引旋转体质量往下坠，旋转体6通过轴5的回转运动被置于旋转运动中。轴5具有圆锥形的轨道，其横截面还可以是圆形之外的其它形状，例如椭圆形，这是因为发电装置的倾斜动作在各个方向上是不同的。

[0019] 图4示出了输出功率的可选的方式。浮筒1上用垂直锚杆9柄悬吊了一个砝码11。锚杆柄9以轻微的角偏差α延伸出现的轴10与浮筒1的支架相连接。选择角偏差α以基本与浮子或浮筒1回转运动中的角偏差相匹配。锚杆柄9和轴10内部可旋转地以轴承安装了了角轴，该角轴弯头一侧上的部分位于轴10内部，该角轴弯头另一侧上的部分可旋转地以轴承安装了在锚杆柄9内部。由于锚杆柄9和砝码11并不进行回转运动，因此当浮子或浮筒1进行回转运动时，角轴本身也处于旋转运动中。因此，可输出旋转角轴的功率。在图5-7的实施例中，至少有3个浮子或浮筒2固定在共有支架3上，使浮子或浮筒2的浮力中心点出现在弧形路径4上。因而，各个浮筒2升高和降低在不同状态上，只要它们之间的距离和它们相对于波浪前进方向的位置是适当的即可。通常，3个浮筒形成的三角形如此锚定，使得沿着2个浮筒延伸的直线与波浪的进入方向相重合。驱动支架3进行回转运动，由此可通过以可围绕回转轴5旋转的方式以轴承安装了的旋转体6输出功率。鉴于为了避免轴5上产生压力，很自然地在旋转体6下方设置导轨来在其上承载支撑旋转体6。
当然，仅借助于沿着弧形路径移动的重量无需真实的轴5也能产生输出功率。然而，利用旋转轴5更易于输出功率。图6示出了细长的浮子或浮筒2，形成了“波动的”覆盖物。浮子或浮筒2通过与其纵向相交的枢轴接合点紧固在支架3上。即使在这种情况中，浮子或浮筒2也具有沿着曲线4设置的支撑点。

[0020] 在图7的实施例中，浮子或浮筒2是流线型的，因而能将其与容器(vessel)相连接，当由浮筒2支撑时，连续波浪将使其产生回转运动。为了确保在容器各个前进方向中均有回转运动，浮筒2优选在其相对位置方面被设计成可调节的。来自回转运动的旋转运动可起到驱动容器的电机的作用，或者，由其驱动的发电机可用来给电池充电，起到容器电源的作用。

[0021] 图8示出了本发明的可选的实施例，其中锚定在水面下的支架13与共有支架14以一定轮叶片角接合，使得支架14响应于内波动电流而进行回转运动中。锚定例如可通过垂直锚杆柄9实现，锚杆柄在其底端具有锚定的砝码12。在这种情况中，建议用角轴输出功率，角轴以轴承安装了在与支架14相连的轴衬10内部以及锚杆柄9内部(或锚杆柄9外部)，使得角轴的弯头位于锚杆柄9和轴衬10之间。当轴衬10在其自身和锚杆柄9之间以轻微的角偏差α回转时，角轴将被迫使进行旋转运动。这里，与图4的实施例相同，角轴的弯头角可在单个交叉活动关节轴周围变化，因此轴衬10和锚杆柄9之间的回转角α的大小可出现波动。

[0022] 图9更为接近地示出了能将回转运动转化成旋转运动的部件的一个示例性实施例。与图4和8相同，支架3或14上可旋转地以轴承安装了了轴10，在轴内部可旋转地以轴承安装了具有角偏差α的第二轴9。当轴10进行回转运动时，轴承安装固定的轴9驱使轴10同样围绕其轴旋转。在轴10的旋转轴上固定设置了功率输出轴5，其驱动例如发电机。锚杆柄9可具有枢轴15，除了锚杆柄9和轴10之间的角α之外允许出现角偏差。

[0023] 如果需要，图8的实施例还可构建在图1-6的实施例的下方，因而可利用浮力和相同波浪的内流动功率。因此，并不必然需要图8示出的锚杆柄9和锚12，也能通过安装在具有浮筒和轮叶片的海浪发电装置之间的角轴来输出功率。当然，为了确保这些海浪发电装置不见每个均能进行它们不同状态的回转运动，它们之间必然要存在一个角偏差α以旋转角轴。

[0024] 在图10的实施例中，旋转体壳是可旋转的中空主体形式的，例如球形、拉平的球形或圆柱形或球形和圆柱形之间的中间形状。纵向逐渐缩减的弧形浮子1从旋转体壳16延伸出面对海浪的进入方向，因而海浪的进入方向和弧形浮子1之间成锐角，该角度沿着浮子尖端方向增大，在接近浮子末端的地方大于30°，优选在30°-70°之间。第二弧形浮子1’比浮子1短，从旋转体壳16的另一侧延伸出沿着海浪流出的方向，因此浮子1’和海浪流出方向之间也成锐角，沿着浮子1’尖端方向增大。

[0025] 旋转体6具有与旋转体壳16的内表面轮廓相匹配的外表面。旋转体6通过柱(post)安装在回转轴5上，由垂直平台(upright plate)或位于彼此顶上的数个锚杆柄组成。发电机18和可能的传输线路均容纳在旋转体壳16中。浮子1的吃水线大概与剖面线的边缘相同。

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