[發(fā)明專利]用于將來自一片水域的波浪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080052207.3
• 申請(qǐng)日: 2010-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN102725516A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·A·托馬斯;F·萊薩爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 梅西安-杜蘭德齒輪公司;D2M咨詢公司
• 主分類號(hào): F03B13/18
• 分類號(hào): F03B13/18;F03B13/20
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于將來自一片水域諸如大海的波浪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力的裝置。

背景技術(shù)

已知使用來自一片水域的機(jī)械能以將它轉(zhuǎn)換成電力。為此，已知例如裝備水電站的用于將來自落差流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電力的裝置和用于將來自波浪或波濤的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成電力的裝置。

可回想到，通過一片水域的表面上的風(fēng)的摩擦產(chǎn)生來自波浪或波濤的能量。這種波浪的能量是來自一片水域的表面上的波動(dòng)的谷和峰之間的高度差的勢(shì)能。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已提出一種用于將來自一片水域(諸如，大海)的波浪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力的裝置。這種裝置通常包括：基本上靜止的構(gòu)件；和相對(duì)于靜止構(gòu)件的可移動(dòng)構(gòu)件，由波浪移動(dòng)該可移動(dòng)構(gòu)件。

這種裝置通常體積龐大和/或難以使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明特別地旨在提供一種用于將來自波浪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力的裝置，該裝置容易使用，同時(shí)足夠穩(wěn)定并具有最佳效率。

為此，本發(fā)明特別地涉及一種用于將來自一片水域(諸如，大海)的波浪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力的裝置，包括：

-基本上靜止的構(gòu)件，包括相對(duì)于所述一片水域的底部的穩(wěn)定設(shè)備，

-相對(duì)于靜止構(gòu)件可移動(dòng)的構(gòu)件，包括至少一個(gè)浮動(dòng)元件，所述至少一個(gè)浮動(dòng)元件保持在所述一片水域的表面上，使得波浪驅(qū)動(dòng)所述可移動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)，

-引導(dǎo)設(shè)備，使可移動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于靜止構(gòu)件的移動(dòng)保持基本上垂直，和

-發(fā)電設(shè)備，布置在靜止構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件之間，用于將來自可移動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于靜止構(gòu)件的垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力。

在本描述中，“垂直”描述與重力的方向平行的方向。

根據(jù)本發(fā)明的裝置易于使用，因?yàn)橛稍撗b置接收的機(jī)械能直接對(duì)應(yīng)于可移動(dòng)構(gòu)件(特別地，由波浪驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)元件)的垂直移動(dòng)。可移動(dòng)構(gòu)件垂直地移動(dòng)，它的重力勢(shì)能被發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換成電力。

需要注意的是，靜止構(gòu)件的穩(wěn)定設(shè)備使得可以將引導(dǎo)設(shè)備保持在基本上垂直的方向，以優(yōu)化可移動(dòng)構(gòu)件的重力勢(shì)能。

根據(jù)本發(fā)明的能量轉(zhuǎn)換裝置優(yōu)選地包括單獨(dú)或組合地考慮的下面特征中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

-所述發(fā)電設(shè)備包括：發(fā)電機(jī)，包括由靜止構(gòu)件支撐的定子和支撐小齒輪的轉(zhuǎn)子；至少一個(gè)齒條，基本上垂直地由可移動(dòng)構(gòu)件支撐，用于與小齒輪協(xié)作以在可移動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于靜止構(gòu)件垂直地移動(dòng)時(shí)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

-所述小齒輪通過支撐飛輪的自由輪機(jī)構(gòu)連接到轉(zhuǎn)子。

-該裝置包括用于通過小齒輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：至少一個(gè)輸入軸，連接到小齒輪；輸出軸，連接到轉(zhuǎn)子；第一嚙合設(shè)備，包括與輸出軸構(gòu)成整體的第一齒輪、布置在輸入軸上的第一帶齒自由輪以及與第一帶齒自由輪和第一齒輪嚙合的中間小齒輪，第一帶齒自由輪適于在輸入軸沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)使中間小齒輪旋轉(zhuǎn)，并且在輸入軸沿與第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)自由地轉(zhuǎn)動(dòng)；和第二嚙合設(shè)備，包括與輸出軸構(gòu)成整體的第二齒輪和布置在輸入軸上并與第二齒輪嚙合的第二帶齒自由輪，第二帶齒自由輪適于在輸入軸沿第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)使第二齒輪旋轉(zhuǎn)，并且在輸入軸沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。

-所述可移動(dòng)構(gòu)件包括中空管形元件，在中空管形元件里容納有桅桿，中空管形元件由支撐齒條的內(nèi)壁定界。

-所述引導(dǎo)設(shè)備包括：至少一個(gè)基本上垂直的桅桿，由靜止構(gòu)件支撐；和至少一個(gè)互補(bǔ)的引導(dǎo)元件，由可移動(dòng)構(gòu)件支撐，與桅桿形成基本上垂直的滑動(dòng)連接。

-所述桅桿是中空的并包括用于發(fā)電機(jī)的電力輸出電纜的通路。

-所述穩(wěn)定設(shè)備包括位于所述一片水域的底部的錨定設(shè)備。

-所述錨定設(shè)備包括至少一個(gè)錨索，所述錨索固定到桅桿的上端并沿著桅桿延伸至到桅桿的下端。

-所述穩(wěn)定設(shè)備包括布置在桅桿的下端的減震底座和固定到桅桿的壓載質(zhì)量。

-所述靜止構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件包括互補(bǔ)的行程終端止動(dòng)器，所述互補(bǔ)的行程終端止動(dòng)器限制在展開位置和縮回位置之間所述靜止構(gòu)件和可移動(dòng)構(gòu)件的相對(duì)垂直移動(dòng)。

-該能量轉(zhuǎn)換裝置包括：馬達(dá)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，用于驅(qū)動(dòng)小齒輪以將可移動(dòng)構(gòu)件朝著展開位置或縮回位置移動(dòng)，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)設(shè)備優(yōu)選地由用作馬達(dá)的發(fā)電設(shè)備構(gòu)成。

-所述浮動(dòng)元件的浮力近似等于它的重量的兩倍，浮動(dòng)元件優(yōu)選地具有大體上平坦的形狀和圓形或者多邊形形狀（大體上平坦的圓形或者多邊形形狀）。

-至少一個(gè)橫桿將浮動(dòng)元件連接到引導(dǎo)元件，所述橫桿包括桿，桿使用樞軸鏈節(jié)連接到引導(dǎo)元件并在導(dǎo)襯中滑動(dòng)，所述導(dǎo)襯使用樞軸鏈節(jié)連接到浮動(dòng)元件周邊，從而橫桿的長(zhǎng)度可調(diào)整。