[發明專利]將波能轉化成機械能的裝置

有效

• 申請號: 200980104455.5
• 申請日: 2009-02-06
• 公開（公告）號: CN101970856A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 湯米·拉森
• 申請（專利權）人: 奧克斯迪克股份公司
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及用于從水面區域的波浪運動提取能量的波浪發電設備，所述波浪發電設備包括在其中支承了(journal)至少一個轉子的框架結構，并且其中，轉子在轉子軸上懸掛在框架結構中，在波浪發電設備的正常使用情況中，轉子軸基本上是水平的，以便轉子能夠圍繞保持在框架結構中的轉子軸旋轉，并且其中，配置用于將每個轉子保持為部分地浸沒在水面區域中的裝置。

背景技術

今天，波浪發電設備的許多不同的實施方式是已知的，其均具有這樣的特征：這些波浪發電設備利用當水被導致在波浪運動中移動時所提供的能量。一種特別類別的這種波浪發電設備使用上述的特征以提供波峰處的水具有勢能的優點，當水被捕獲在水磨輪的一側上的葉片中，并且由此通過其本身迫使水磨輪旋轉時，上述水的勢能能夠驅動水磨輪形式的轉子圍繞基本上水平的磨機軸線旋轉。該類型的波浪發電設備的優點在于，其具有相對簡單的基本結構，以及隨之產生的工作可靠性和經濟的管理。

例如，這種發電設備從美國專利No.4843249和No.6551053以及從英國專利申請No.2110763中獲知。

另一種類型的所述波浪發電設備包括多個浮體(buoyancy?body)形式的轉子，其在波浪的影響下在水面區域中搖動，并且因此，通過這些轉子的運動，轉子將波浪中的動能轉化成有用的能量。

這種波浪發電設備的實例可從以下文獻中獲知：例如，丹麥實用新型No.199800152；英國專利No.1520006；PCT專利申請No.WO81/02329；德國專利No.3904442；德國公開No.10031310，以及PCT申請No.2004/094815。

后一種波浪發電設備的實例從例如英國專利No.1541572和美國專利No.3928967得知，并被稱為為“Duck”。

在波浪發電設備的發展中，優化能夠從發電設備提取的能量的量是不變的挑戰，這種波浪發電設備的商業暢銷度在一定程度上預示，尤其是在經濟上，其能夠與已有的可再生能量發電設備競爭，例如風輪機等。

發明內容

因此，本發明的目的是，提供一種上述類型的波浪發電設備，通過該波浪發電設備，實現可用波能的有效利用。

這通過上述類型的波浪發電設備來實現，并且其特征在于，轉子經由自由運轉機構(free-running?mechanism)安裝在轉子軸上，自由運轉機構以這樣的方式構造：使得基本上僅當轉子圍繞轉子軸沿一個方向旋轉時，轉子才能夠將動量傳遞至轉子軸。

如果在轉子軸上提供兩個或更多個分離的轉子，這些轉子通過其單獨的自由運轉機構安裝在公共的水磨軸上，那么本發明是特別有利的。實際上，由此各個轉子能夠來回牽拉轉子軸，而不會由此必須也來回牽拉例如另一轉子，否則，在相反的情形中，在轉子相對于彼此相反地旋轉的一些情況下，轉子會以方向相反的動量影響轉子軸。

轉子可能包括兩個三角形部(gable)，在這兩個三角形部之間構造與波浪配合操作的部件，例如，在當轉子是水輪時的情況中沿著水磨輪的外圍的多個葉片，并且，三角形部之間的距離小于2米，優選地小于1.5米。因此，對每個轉子都實現了高輸出效率，并由此對波浪發電設備實現高輸出效率。

根據一個有利的實施方式，框架結構包括兩個或更多個轉子組件，每個轉子組件均包括一框架和一轉子軸，并且，其中，每個轉子組件還設置有保持裝置(retaining?means，固定裝置)，保持裝置被構造為以使得轉子軸在彼此的延長部分上延伸的方式將轉子組件彼此安裝；并且，其中，具有構造為將轉子軸互相連接以形成用于兩個或更多個轉子組件的公共轉子軸的裝置。因此，提供了特別簡單的構造，通過該構造，考慮可用的空間和希望從波浪發電設備得到的功率輸出，能夠將波浪發電設備構造為具有不同的尺寸。

轉子能夠這樣安裝在轉子軸上：轉子僅僅(exclusively)隔開一定間隙，該間隙允許兩個相鄰轉子圍繞轉子軸相對于彼此自由旋轉。因此，所有其他東西都是相同的，能夠實現來自具有給定長度的轉子軸的波浪發電設備的最大功率輸出。

自由運轉機構可能有利地包括棘齒機構或由其組成，棘齒機構允許轉子僅在一個方向上圍繞轉子軸自由運轉，但是不在相反方向上自由運轉，在該相反方向上，在給定情況中，轉子將拉動(pull，牽拉)轉子軸隨其一起運動。