能量释放浮力致动器制造技术

浮力致动器(10)，其用于利用水体例如海洋中的波能的装置(11)中。浮力致动器(10)在水体(12)中使用，并响应于水体中的波动。浮力致动器(10)包括本体(101)和闸门装置(115)，本体(101)具有海水沿其流动的流动路径，闸门装置(115)用于控制沿流动路径的流动。闸门装置(115)包括多个封闭元件，所述封闭元件被设置来提供穿过本体(101)横穿流动路径的隔板(222)的门叶(221)。每个门叶(221)可移动地进入和离开其与其它门叶(221)相互配合来提供隔板(222)的状态。锁扣装置(231)被设置用于将每个门叶(221)可释放地保持在提供隔板(222)的状态。锁扣装置(231)包括磁性联结件。

【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响应波动的能量释放浮力致动器，特别是用于将波动耦合到可响应波动来操作的装置的浮力致动器。本专利技术还涉及一种波能转换系统。本专利技术已经被特别地但是并非必定唯一地设计成利用波能并将利用的波能转换成驱动例如流体泵或线性发电机等能量转换装置的浮力致动器。在这种设置中，浮力致动器可操作地连接到能量转换装置，该致动器有浮力地悬浮在水体内，但是通常在水表面以下。该浮力致动器实际上是一个水下漂浮物，其响应于水体内的波动来移动。
技术介绍
下面
技术介绍
的描述仅用来帮助理解本专利技术。该描述并不是对于所涉及的材料在本申请的优先权日时属于或已属于公知常识的一部分的供认和承认。 将波动耦合于可响应波动来操作的装置是已知的，一个示例是使用漂浮物来将波动转换成往复泵动作。通常，这种漂浮物具有实心结构并包括例如泡沫等浮力材料。当被暴露于剧烈的海况时，通常是恶劣天气情形(例如在暴风雨的情形下)，漂浮物可能遭受极端的力。当暴露于这种情形时，已知的漂浮物可能易于损坏、破裂或分离。此夕卜，在这种情形下，与漂浮物连接的绳索可能损坏或断裂。并且，可能需要控制浮力致动器的运动来限制泵的冲程和连接的设备上的载荷。本专利技术针对该背景和相关的问题和难点而产生。因此，本专利技术的目的是解决先前已知的漂浮物的至少一个问题或难点，或至少提供一种有用的选择作为替代。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供一种响应波动的浮力致动器，其包括限定内部容积的本体，并包括改变浮力致动器对波动的响应的闸门装置。优选地，所述闸门装置被限制在所述内部容积内。优选地，所述闸门装置适于允许海水穿过所述浮力致动器的本体流动。优选地，所述闸门装置响应于特定的海况。在一种设置中，所述特定的海况是在恶劣天气情形下(例如暴风雨情形下)的剧烈海况。这样设置的目的是为了在暴露于这种情形下时保持浮力致动器及与浮力致动器连接的任何机构的整体性优选地，所述闸门装置可包括至少一个封闭元件，所述封闭元件能够在其正常占据并阻碍海水穿过所述本体流动的闭合状态和其允许海水穿过所述本体流动的打开状态之间移动。优选地，可释放的联结件被设置用于将所述封闭元件保持在闭合状态。优选地，所述可释放的联结件适于致动来释放所述封闭元件，以允许其从所述闭合状态移动到所述打开状态来形成开口。该释放可通过海况或远程控制来致动。优选地，所述可释放的联结件包括磁性联结件。所述磁性联结件可使用磁吸引力来将封闭元件保持在所述闭合状态。所述磁性联结件可包括多个磁体，所述磁体设置在各个封闭元件上和/或沿所述本体的一部分的相应位置上，封闭元件在处于闭合状态时位于本体的该部分上。这样，所述封闭元件将保持在所述闭合状态，直到作用在其上的力足够克服磁吸引，由此迫使门叶被释放并远离所述闭合状态摆动，以形成开口。优选地，所述封闭元件包括门叶。优选地，所述门叶能够在其正常占据并阻碍海水穿过所述本体流动的闭合状态和其向外摆动以允许海水穿过所述本体流动的打开状态之间枢转移动。所述磁吸引力可被设置为通过改变下面的一些或更多来用于特定的波动磁体的数目、磁体的强度和磁场贯穿来提供吸引力的间隙。所述磁吸引力是可调的。所述磁性连接装置可从远程位置调整。优选地，所述磁性连接装置是电磁体。所述磁性联结件可包括在所述封闭元件上邻近其内端的磁体装置和与所述磁体装置磁性吸引的对接部。所述对接部可包括撞击板。所述磁性联结件是可操作的来将各个封闭元件保持在闭合状态，直到作用于封闭元件的力足够克服磁吸引，由此迫使所述磁性联结件释放所述封闭元件并摆动远离所述闭合状态，以形成开口来允许海水穿过所述本体流动。所述磁体装置可包括收容在壳体内的一个阵列的永久磁体。所述壳体适于将所述磁体与将要操作浮力致动器所处的海水环境相隔离。所述壳体可包括非磁性、非渗透材料(例如塑料聚合物)，永久磁体被放置在其内。优选地，所述塑料聚合物材料可具有弹性，来提供一些物理阻尼。通常，所述永久磁体将被模塑到壳体内。因为这种设置还收容永久磁体并将磁体保持在壳体内的适当位置上，且相对彼此保持，所以这种设置是有利的。所述壳体还具有面对所述磁性联结件的对接部的接触表面。所述永久磁体可相对于所述接触表面下凹，以在所述接触表面和所述永久磁体之间为所述壳体提供缓冲部。所述接触表面还可用作磨损表面，防止磁体装置和对接部之间接触时下凹的永久磁体受到磨损的影响。典型地，根据需要，所述壳体是可移除的并可替换的。所述缓冲部优选与所述壳体一体。在另一种设置中，所述缓冲部可由一层缓冲材料提供，所述缓冲材料被应用到所述壳体，与所述磁性联结件的对接部相接触。优选地，所述至少一个封闭元件通过其自身的重力来封闭。但是，在另一种设置中，所述至少一个封闭元件可朝向其闭合状态偏置。这可通过使用偏置机构来实现，例如将弹簧结合到用于封闭元件的铰链。在进一步的设置中，铰接的封闭元件可通过连接到至少一个门叶的自由端的橡胶弹簧机构来偏置到闭合状态。典型地，所述闸门装置包括多个封闭元件。这是有利的，因为这使得浮力致动器对封闭元件故障是容错的。在正常操作中，如果一个封闭元件失效打开，将仍然不会形成用于海水进入然后离开浮力致动器的中空内部的足够大的流动通路以在一定程度上不利地影响其操作。由于存在不利地影响浮力致动器的操作的流动将需要打开至少两个封闭元件，相比于只有一个封闭元件失效打开的概率，两个封闭元件失效打开的概率是相当低的。优选地，所述封闭元件被设置成相互配合来提供横穿流动路径经过所述本体的隔板，每个封闭元件可移动进入或离开其与其它封闭元件相配合来提供隔板的状态。所述隔板不需要完全阻挡穿过本体的流动，而是仅仅将流动阻碍到所需程度。在一种设置中，由封闭元件所提供的隔板延伸越过所述流动路径，以基本垂直于海水穿过所述本体流动的方向。在另一种设置中，所述隔板具有倾斜结构，使得在闭合状态，各个封闭元件向着海水穿过所述本体的流动方向倾斜。特别地，每个封闭元件可在朝向所述本体的开口上端的方向上倾斜；即，在闭合状态，每个封闭元件的内端比外端更接近所述本体的开口上端，但是仍位于所述本体内。这样，减小了所述封闭元件在完全闭合状态和完全打开状态之间的移动范围。通过这种设置，所述封闭元件在闭合状态提供具有倾斜并稍微圆锥形结构的隔 板。优选地，每个封闭元件的可释放联结件可由相同的海况来致动。在一种设置中，所述本体可被设置成具有纵向长度并提供流动路径，海水能够沿着所述流动路径平行于所述本体的纵轴流动穿过所述本体。在另一种设置中，所述本体可以是截头圆锥形结构，其具有上端、下端和在上端和下端之间延伸的侧部。通过这种设置，所述侧部是凸形的，并优选在中间部凸出。优选地，所述本体具有模块化结构。优选地，所述本体包括支撑外壳的内部结构，所述外壳限定上端、下端和侧部。所述外壳可包括多个分段，这些分段被设置成适于连接在一起的面板。所述面板可被设置在至少两排(包括上排和下排)内。上排限定了所述本体的上端的上边缘，以及所述下排限定了下端的下边缘。上边缘限定了上端口以及下边缘限定了下端口。优选地，设有两排上排和下排，以及面板分别具有相同结构，使得任一个面板可被布置在任一排内的任一位置上。这是有利的，因为其有利于面板的低成本制造和面板到外壳的快速安装。优选地，每个面板具有大致矩形结构。优选地，在相邻的面板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.07 AU 20099015021.一种响应波动的浮力致动器，其包括本体，所述本体限定内部容积，并包括至少一个闸门装置，用于改变所述浮力致动器对波动的响应。2.根据权利要求I所述的浮力致动器，其特征在于，所述闸门装置被封闭在所述内部容积内。3.根据权利要求I或2所述的浮力致动器，其特征在于，所述闸门装置适于允许水穿过所述浮力致动器的所述本体流动。4.根据权利要求I或2或3所述的浮力致动器，其特征在于，所述闸门装置响应于特定的海况。5.根据前述权利要求中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述闸门装置包括至少一个封闭元件，所述封闭元件在闭合状态和打开状态之间是可移动的，所述封闭元件通常处于所述闭合状态并且在所述封闭状态阻碍水穿过所述本体流动，所述封闭元件在所述打开状态允许水穿过所述本体流动。6.根据权利要求5所述的浮力致动器，其特征在于，可释放的联结件被设置用于将所述封闭元件可释放地保持在所述封闭状态，所述可释放的联结件适于致动来释放所述封闭元件，以允许所述封闭元件从所述封闭状态移动到所述打开状态，以建立所述打开状态。7.根据权利要求6所述的浮力致动器，其特征在于，所述可释放的联结件包括磁性联结件。8.根据前述权利要求中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述封闭元件包括门叶。9.根据权利要求8所述的浮力致动器，其特征在于，所述门叶在闭合状态和打开状态 之间是可枢轴移动的，所述活门通常处于所述闭合状态并阻碍水穿过所述本体流动，所述活门在所述打开状态向外摆动以允许水穿过所述本体流动。10.根据权利要求7、8或9所述的浮力致动器，其特征在于，所述磁性联结件包括在所述封闭装置上邻近其内端的磁体装置和磁性吸引所述磁体装置的对接部。11.根据权利要求10所述的浮力致动器，其特征在于，所述磁体装置包括收容在壳体内的永久磁体阵列。12.根据权利要求11所述的浮力致动器，其特征在于，所述壳体具有面对所述磁性联结件的所述对接部的接触面，所述永久磁体相对于所述接触表面凹进。13.根据权利要求12所述的浮力致动器，其特征在于，所述壳体提供在所述接触表面和所述永久磁体之间的缓冲部。14.根据前述权利要求中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述闸门装置包括多个封闭元件。15.根据权利要求14所述的浮力致动器，其特征在于，所述封闭元件被设置成相互配合来提供穿过所述本体横穿流动路径的隔板，每个封闭元件可移动地进入和离开其与另外的封闭元件相互配合来提供所述隔板的状态。16.根据权利要求15所述的浮力致动器，其特征在于，由所述封闭元件提供的所述隔板延伸穿过所述流动路径，以基本垂直于穿过所述本体的水流的方向。17.根据权利要求14所述的浮力致动器，其特征在于，所述隔板具有倾斜结构，使得每个封闭元件在闭合状态时相对所述穿过所述本体的水流的方向倾斜。18.根据权利要求17所述的浮力致动器，其特征在于，每个封闭元件沿朝向所述本体的开口上端的方向倾斜。19.根据前述权利要求中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述本体被设置成具有纵向长度并提供流动路径，水能够平行于所述本体的纵向轴线穿过所述本体沿着所述流动路径流动。20.根据权利要求I到18中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述本体为截头圆锥形结构，其具有上端、下端和在这两端之间延伸的侧部。21.根据权利要求20所述的浮力致动器，其特征在于，所述侧部是凸形的，并在中间凸出。22.根据前述权利要求中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述本体具有模块化 结构。23.根据前述权利要求中任一项所述的浮力致动器，其特征在于，所述本体包括支撑外壳的内部结构，所述外壳具有上端、下端和侧部。24.根据权利要求23所述的浮力致动器，其特征在于，所述外壳包括多个分段，所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格·约翰·艾伦，鲁德·卡尔乔，乔纳森·皮埃尔·菲耶韦，戴维·克塞尔，奈杰尔·拉克斯通，劳伦斯·德鲁·曼，马修·劳埃德·维格，
申请(专利权)人：刻托知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：