波能转换器制造技术

技术编号:14434769 阅读:138 留言:0更新日期:2017-01-14 12:16
描述了一种海洋波能转换器,该海洋波能转换器包括挠性脊柱(1)以及可旋转地安装在所述脊柱上并且由所述脊柱支撑的多个叶片(2)。每个叶片能够通过平行于所述脊柱的纵向轴线行进的海浪被操作以成角度地摆动并且由此驱动海洋波能转换为有效功,例如转换为电能。所述脊柱(1)弹性地挠曲并且包括一个或多个长形结构元件(3)和沿其连续长度安装的多个连接器(5,6),其中,所述/每个长形结构元件(3)为导管。每个所述叶片(2)在所述连接器(5)处被铰接地固定至所述脊柱(1),以便绕与所述脊柱的纵向轴线垂直的铰链轴旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种海洋的波能转换器
技术介绍
尽管对可再生能源的全球需要增加,存在于海洋波浪中的大量的能量在很大程度上尚未被开发。传统的波能转换系统通常安装在海床上或者在海洋表面附近支撑在浮动平台上或借助浮动物支撑。浮动系统可以捕获最靠近海洋表面发生的最大能量波动,但是必须通常通过极其有力的系泊物保持在适当位置或保持在安装于海床上的竖向滑动支撑物上。这种波能转换系统和其系泊物和/或安装物因此必须因此抵抗海洋波浪的频繁的极限载荷并且经受所产生的施加至结构的大的脉动应力,大的脉动应力包括围绕系泊物连接器和/或固定式安装物的高应力集中。由于对离岸系统进行修理的复杂度,波能转换器被设计成例如通过使用专门设计的、不锈钢或其他耐腐蚀金属合金的庞大承载组件来在安全上抵挡这种极限应力和疲劳体制及严酷的海洋环境的腐蚀性能。所产生的高建筑、安装和操作成本可能因此禁止波能捕获设备的广泛使用。本专利技术的实施例的目的因此包括:提供一种经改善的波能转换器;一种克服了上述的缺点的波能转换器;一种促进安装、检查、维护和修理的波能转换器;和/或一种对传统波能转换器的廉价替代物。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,提供了一种波能转换器,所述波能转换器包括挠性脊柱以及可旋转地安装在脊柱上并且由脊柱支撑的多个叶片,其中,每个叶片能够通过海浪被操作以成角度地摆动并且由此驱动海洋波能转换为有效功,例如转换为电能或其它形式的机械能。脊柱可大体上由一个或多个导管组成,并且可包括多个大体上平行的导管。每个叶片可以通过海浪被操作以将液压流体驱动到脊柱中并且沿着脊柱驱动液压流体,例如驱动到脊柱的导管中并且沿着脊柱的导管驱动。液压流体可以为海水。脊柱可以流体连接至涡轮机,涡轮机可以位于陆地上或可以位于浮筏上。替代性地,波能转换器可以用于将液压流体输送至除了涡轮机以外的期望目的地,例如将海水泵送至淡化设备。作为另一个替代性的实施方式,每个叶片可以驱动相应的发电机。叶片可以绕脊柱的纵向轴线间隔排列。两个或多个所述叶片可以绕脊柱的纵向轴线大体上成角度地平均分布,并且可以沿这所述脊柱安装在大体上相同的纵向位置处。两个或多个所述叶片可以沿着所述脊柱间隔排列。所述叶片中的两个叶片可以在部署了所述转换器的海洋位置处分开至少一半主波长的距离,可以分开至少所述主波长的距离,可以在部署了所述转换器的海洋位置处分开至少一半最大波长的距离,并且可以优选地分开至少所述最大波长的距离。所述叶片中的两个叶片可以分开至少150m的距离,可以分开至少300m的距离,可以分开至少450m的距离,并且可以分开至少600m的距离。所述叶片中的两个叶片可以在部署了所述转换器的海洋位置处分开小于或等于一半主波长的距离,并且可以分开所述主波长的单位分数。所述叶片中的两个叶片可以分开小于100m、小于75m、小于60m、小于50m、小于40m、小于30m、小于20m或小于10m的距离,可以分开至少10m、至少20m、至少30m、至少40m或至少50m的距离,并且可以分开大体上50m的距离。所述叶片中的每个叶片可以距另一个所述叶片分开小于或等于一半所述主波长的距离。所述叶片中的每个叶片可以距另一个所述叶片分开小于100m、小于75m、小于60m、小于50m、小于40m、小于30m、小于20m或小于10m的距离,可以距另一个所述叶片分开至少10m、至少20m、至少30m、至少40m或至少50m的距离,并且可以距另一个所述叶片分开大体上50m的距离。脊柱可以大体上为线性的。波能转换器可以在海洋位置处部署成使脊柱在所海洋位置处大体上与主波速对准。所述脊柱和所述叶片中的至少一个的海洋浮力可以起到将叶片支撑在期望的深度处的作用,并且可以起到将脊柱支撑成与海洋表面波形大体上一致的作用。波能转换器可以设置成将脊柱的弯曲调节成与海洋表面波形大体上一致,并且可以设置成提供脊柱与海洋表面波形大体上一致的弯曲。脊柱可以弹性地挠曲,可以大体上由聚合物或基于聚合物的复合材料形成,并且可以大体上由聚乙烯形成。叶片可以大体上由聚合物或基于聚合物的复合材料形成,并且可以大体上由聚乙烯形成。脊柱和叶片的相对浮力可以起到将所述叶片以期望的定向支撑的作用,并且可以起到将叶片以大体上竖立的定向支撑的作用。叶片可以相对于脊柱为正浮力,并且可以包含空气。脊柱可以被加压。波能转换器可以包括可调节浮力的设备,并且可以包括自调节浮力的设备。浮力设备可以可充气地浮动,可以包括可压缩空气囊袋,并且可以包括气泵。波能转换器可以主要包括聚合物和/或基于聚合物的复合材料部件,并且可以主要包括聚乙烯部件。波能转换器可以包括聚合物轴承表面,并且可以包括聚乙烯轴承表面。每个叶片可以在铰链处支撑在脊柱上。每个叶片可以驱动液压缸,液压缸可以在铰链处支撑在脊柱上,可以在止回阀处流体连接至脊柱,并且可以经由弱化点流体连接至脊柱。每个铰链可以为转向节铰链,可以包括可释放销,可以包括聚合物上聚合物轴承,并且可以包括至少一个聚乙烯轴承表面。脊柱可以包括两个或更多个大体上平行对准的长形结构元件。长形结构元件可以可旋转地固定至彼此以允许每个所述元件的相对轴向转动,可以可滑动地固定至彼此以允许每个所述元件的相对轴向滑动,并且可以通过聚合物上聚合物轴承固定至彼此。所述长形元件中的每一个可以为导管,可以大体上由聚合物或基于聚合物的复合材料形成,并且可以大体上由聚乙烯形成。根据本专利技术的第二方面,提供了一种安装、维护、检查或修理波能转换器的方法,该方法包括以下步骤:提供如上文限定的波能转换器并且将波能转换器从第一海洋位置拖曳到第二海洋位置。第一位置和第二位置中的一个位置可以为离岸操作位置,并且另一个位置可以为岸上位置。根据本专利技术的第三方面,提供了一种安装、维护、检查或修理波能转换器的方法,该方法包括以下步骤:在海洋位置处提供如上文限定的波能转换器并且调节波能转换器的浮力以将波能转换器从第一深度升高或下降至第二深度。第一深度和第二深度中的一个可以为转换器大体上浸没的操作深度,并且第一深度和第二深度中的另一个可以为转换器大体上没有浸没的深度。根据本专利技术的第四方面,提供了一种操作波能转换器的方法,该方法包括以下步骤:提供如上文限定的波能转换器,在第一操作深度处的海洋位置处操作波能转换器,并且调节波能转换器的浮力以使波能转换器下降至第二深度。第二深度可以为被选择成在转换器中实现期望的波动力输入、电力输出、叶片加载、脊柱加载或者液压流体压力的操作深度。第二深度可以为被选择成使波动力输入或叶片加载最小化的安全深度。浮力调节可以通过机械式自调节设备自发地进行,可以通过监控和控制系统自发地进行,可以连续地进行,并且可以通过人为干预进行。附图说明为了更清楚地理解本专利技术,现将参照附图仅以示例的方式描述本专利技术的实施例,在附图中:图1为根据本专利技术的实施例的波能转换器的一部分的透视图;图2为根据本专利技术的另一实施例的波能转换器的一部分的透视图;图3为根据本专利技术的另一实施例的波能转换器的一部分的透视图;图4为根据本专利技术的实施例并包括图3中示出的部分的波能转换器的透视图;图5为根据本专利技术的另一实施例并也包括图3中示出的部分的波能转换器的透视图;图6为形成根据本专利技术的另一实施例的波能转换器的一部分的透视图;以及图本文档来自技高网...
波能转换器

【技术保护点】
一种波能转换器,包括挠性脊柱以及可旋转地安装在所述脊柱上并且由所述脊柱支撑的多个叶片,其中,每个所述叶片能够通过平行于所述脊柱的纵向轴线行进的海浪被操作以成角度地摆动并且由此驱动海洋波能转换为有效功,其特征在于,所述脊柱弹性地挠曲并且包括一个或多个长形结构元件和沿其连续长度安装的多个连接器,其中,所述长形结构元件或每个所述长形结构元件为导管,并且其中,每个所述叶片在所述连接器处被铰接地固定至所述脊柱,以便绕与所述脊柱的纵向轴线垂直的铰链轴旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.04 GB 1306081.91.一种波能转换器,包括挠性脊柱以及可旋转地安装在所述脊柱上并且由所述脊柱支撑的多个叶片,其中,每个所述叶片能够通过平行于所述脊柱的纵向轴线行进的海浪被操作以成角度地摆动并且由此驱动海洋波能转换为有效功,其特征在于,所述脊柱弹性地挠曲并且包括一个或多个长形结构元件和沿其连续长度安装的多个连接器,其中,所述长形结构元件或每个所述长形结构元件为导管,并且其中,每个所述叶片在所述连接器处被铰接地固定至所述脊柱,以便绕与所述脊柱的纵向轴线垂直的铰链轴旋转。2.根据权利要求1所述的波能转换器,其特征在于,所述脊柱主要由导管组成。3.根据权利要求1所述的波能转换器,其特征在于,所述脊柱包括多个平行的导管。4.根据权利要求1所述的波能转换器,其特征在于,所述脊柱为弹性挠曲梁并且包括两个或多个所述长形结构元件,所述两个或多个长形结构元件平行地对准并且通过沿所述脊柱以一定距离间隔的所述连接器被固定至彼此且彼此横向地间隔排列,以形成所述弹性挠曲梁。5.根据权利要求1所述的波能转换器,其特征在于,每个所述叶片能够通过海浪被操作以将液压流体驱动到所述脊柱中并且沿着所述脊柱驱动所述液压流体。6.根据权利要求5所述的波能转换器,其特征在于,所述液压流体为海水。7.根据权利要求1所述的波能转换器,其特征在于,每个所述叶片能够通过海浪被操作以驱动海洋波能转换为电能。8.根据权利要求1所述的波能转换器,其特征在于,所述叶片绕所述脊柱的纵向轴线间隔排列。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·伊维斯
申请(专利权)人:保利根有限公司
类型:新型
国别省市:英国;GB

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