專利名稱：用于從波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能或機(jī)械能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由用于將自然或人為的線性或交替的波浪運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、特別是用于產(chǎn)生電能或機(jī)械能的機(jī)械部件組成的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用于將交替的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成一般可同化的類型的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且通常簡(jiǎn)稱為自由輪的機(jī)械裝置是眾所周知的。當(dāng)在來(lái)源處的運(yùn)動(dòng)是交替的或不連續(xù)的時(shí)候，它們還被用作用于將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)饺魏温?lián)接器或旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。在此提出的系統(tǒng)構(gòu)造且運(yùn)行成利用借助于至少一個(gè)浮動(dòng)體或浮子的波浪運(yùn)動(dòng)特別是從可再生來(lái)源直接生成電能，并且因此重新進(jìn)入用于在沒(méi)有(X)2和/或其它污染排放物的情況下產(chǎn)生功率/動(dòng)力的裝置之間。在此技術(shù)領(lǐng)域中，已知從波浪運(yùn)動(dòng)起動(dòng)的用于產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，然而，即使通常得到優(yōu)先，它們?cè)诎惭b和性能方面也有限制，特別是由于它們的高成本和長(zhǎng)攤銷周期，以及實(shí)際生產(chǎn)能力。具體而言，如果認(rèn)為本文所考慮的類型的系統(tǒng)變得更加有效，則其攤銷周期越短，使用壽命越長(zhǎng)，生產(chǎn)越經(jīng)濟(jì)，致動(dòng)越簡(jiǎn)單，在一段時(shí)間(通常為一年)產(chǎn)生的能量的量越大，并且維護(hù)的必要性越低。迄今為止用于從波浪運(yùn)動(dòng)或潮汐能產(chǎn)生能量的一些方法存在至少與它們的效率有關(guān)的問(wèn)題。事實(shí)上，波浪運(yùn)動(dòng)的利用僅為其開(kāi)發(fā)或能力的50%，因?yàn)樗ǔ＞窒抻诓ɡ说南陆祷蛏仙\(yùn)動(dòng)。例如，在一種名為“Aqua Buoy ”’的系統(tǒng)的情形中，置于水中的浮子的頂部封
閉通過(guò)容納在被浸沒(méi)的支腿中的泵操作的渦輪。此系統(tǒng)利用波浪運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮海水，被引導(dǎo)到水輪機(jī)的葉片上的海水使其旋轉(zhuǎn)，從而引發(fā)與其連接的發(fā)電機(jī)的操作，并因此產(chǎn)生電能。 該系統(tǒng)在所謂的“海洋”環(huán)境中——也就是說(shuō)在存在相當(dāng)高的波浪的情況下——似以乎是有利的，但它對(duì)于小型應(yīng)用不能夠具有高產(chǎn)量，因?yàn)閺慕右运啓C(jī)的泵經(jīng)過(guò)時(shí)發(fā)生顯著的負(fù)荷損失，和因此帶來(lái)的功率損失。另一個(gè)方面，一種名為“Pelamis”的系統(tǒng)使用并利用能夠設(shè)置在浮動(dòng)箱體的接合點(diǎn)中的一些液力模塊，所述浮動(dòng)箱體以格柵的尺寸相當(dāng)大地確定為150延米的量級(jí)的方式連接。該系統(tǒng)僅在波浪之間的距離很長(zhǎng)的情形中能夠應(yīng)用并且可保證合理的產(chǎn)量；事實(shí)上，相反，在存在一系列小而短暫的波浪的情況下，存在始終處于無(wú)效位置的風(fēng)險(xiǎn)。因此，此系統(tǒng)也必須一定在海洋環(huán)境中操作以便可有效地工作，或者在存在相關(guān)的波浪運(yùn)動(dòng)的任何情形中操作。事實(shí)上，在受限的背景下，它將是昂貴的并且能量產(chǎn)量低。一種名為“Manchester Bobber ”的系統(tǒng)具有與離岸鉆機(jī)的尺寸相當(dāng)?shù)某叽纾邕€能夠從 W02006/109024得出的系統(tǒng)。具有相當(dāng)大的尺寸的浮子系統(tǒng)與其連接并且被固定在帶有實(shí)心鋼索的支承結(jié)構(gòu)上。連接到其端部和固定束縛器(constraint)中的一者并且在相對(duì)端連接到浮子的輸送帶與齒輪接合，所述齒輪與軸成整體。依靠其運(yùn)動(dòng)，浮子引起輸送帶的交替滑動(dòng)，這引發(fā)軸的旋轉(zhuǎn)。此系統(tǒng)具有交替操作相，因?yàn)楦∽右揽孔杂奢喸试S所述機(jī)構(gòu)僅沿一個(gè)方向移動(dòng)。因此，波浪的可能的輪廓產(chǎn)量(profile yield)的50%被損失，因?yàn)樯仙挥糜谥匦卵b載系統(tǒng)，從而使否則趨于減慢的發(fā)電機(jī)重新加速。多個(gè)浮子能夠補(bǔ)償它們之間的各種不活動(dòng)相，但單個(gè)發(fā)生器連接到利用旋轉(zhuǎn)慣性的單個(gè)浮子，所述旋轉(zhuǎn)慣性在所述通過(guò)浮子在上升相期間重新裝載所述纜索的不活動(dòng)相期間能夠維持使系統(tǒng)充分旋轉(zhuǎn)。跟隨波浪的下降運(yùn)動(dòng)的浮子的重量恢復(fù)發(fā)電機(jī)的正旋轉(zhuǎn)。另一個(gè)方面，一種名為“GSU ”的系統(tǒng)使用利用波浪運(yùn)動(dòng)來(lái)直接生成能量的具有高效釹永磁體、稀土等的線性系統(tǒng)。然而，在此系統(tǒng)中，緩和的運(yùn)動(dòng)限制了系統(tǒng)的能力。事實(shí)上，通過(guò)波浪形成的很低的線速度對(duì)應(yīng)于很低的能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)量。另一種名為“OPT ”的系統(tǒng)使用沿豎直方向操作的用于產(chǎn)生能量的系統(tǒng)。此外， 在此情形中，行程變成大幅限制性能的因素。事實(shí)上，在存在高于活塞桿長(zhǎng)度的波浪的情況下，它們未被充足地利用以用于能量產(chǎn)生。此外，存在的油壓或機(jī)械延遲(deferment)引起摩擦和大量容量損失。文獻(xiàn)GB 1 116 689也指出了該技術(shù)的狀態(tài)。該文獻(xiàn)涉及一種用于從海洋波浪獲得有用能量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括浮在波浪上的箱體、一端附接到浮動(dòng)箱體上且另一端固定在平衡重上的直線柔性系統(tǒng)、一對(duì)齒形嚙合輪——每個(gè)嚙合輪均由插入了自由輪機(jī)構(gòu)的兩個(gè)平行軸中的一個(gè)支承，其中所述軸中的每一個(gè)均還保持與柔性系統(tǒng)配合的另一個(gè)輪以便響應(yīng)于柔性系統(tǒng)的交替運(yùn)動(dòng)而引起軸的沿一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。然而，由于其構(gòu)造，無(wú)法使此系統(tǒng)不透水以便直接置于水中，這樣一來(lái)只能將它脫離水安裝在陸地上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于將波浪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能的裝置，該裝置能夠避免公知技術(shù)的缺陷并且不僅可安裝在陸地上，而且可有利地直接安裝在水中，浮起和半淹沒(méi)或淹沒(méi)均可。本發(fā)明的另一個(gè)目的是創(chuàng)造用于既在上升時(shí)又在下落時(shí)完全利用波浪全部輪廓的條件，從而以此方式并且有效地提高轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在海洋或具有有限波浪運(yùn)動(dòng)的水池中產(chǎn)生的功率方面的性能和產(chǎn)量。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于從相對(duì)簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)或波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能或機(jī)械能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有縮小的規(guī)格，因此具有有限的尺寸和低環(huán)境影響。這些目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于從水池中的波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生功率/ 動(dòng)力、特別是電能的裝置而達(dá)到，并且其中至少一個(gè)操作單元包括牢固地支承與線性控制元件接合且布置成旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)帶輪的至少一個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸，和至少兩個(gè)從動(dòng)軸，所述從動(dòng)軸為由至少一個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸借助于單向拉動(dòng)機(jī)構(gòu)操作的傳動(dòng)裝置，或者自由輪，并且均可連接到至少一個(gè)發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的裝置能夠由二者之間相互作用的并排的兩個(gè)平行單元或成一行布置的兩個(gè)單元構(gòu)成。在第一情形中，該裝置具有兩個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸，二者均由線性控制元件并行操作，并且對(duì)于每一個(gè)主軸，至少一個(gè)輸出軸由主軸通過(guò)自由輪機(jī)構(gòu)操作。在第二種情形中，該裝置包括由線性控制元件驅(qū)動(dòng)的單個(gè)主軸，和在主軸的相對(duì)端處的兩個(gè)從動(dòng)軸，每個(gè)從動(dòng)軸均由主軸借助于自由輪機(jī)構(gòu)操作。
這種可延展并且多功能的裝置使得能夠從可再生來(lái)源例如大洋或海洋中的自然波浪運(yùn)動(dòng)或者人工池中人為創(chuàng)造的波浪運(yùn)動(dòng)以高效率、低經(jīng)濟(jì)成本和有限的維護(hù)需求獲得能量，然而不排除諸如升降機(jī)、纜索軌道等機(jī)械來(lái)源。此外，本發(fā)明的裝置可調(diào)節(jié)，它能夠被置于具有任何幅度、高度和季節(jié)的波浪運(yùn)動(dòng)的環(huán)境中，因?yàn)樗鼈兙哂忻黠@優(yōu)于迄今為止公知的系統(tǒng)的產(chǎn)量。另外，所述裝置自動(dòng)調(diào)平， 也就是說(shuō)能自動(dòng)使其自身適應(yīng)海洋或它們的水位的變化并且在特定極限內(nèi)跟隨波浪長(zhǎng)度而不損失效率。


然而，將在參考所附僅作為指示而非限制的示范性的示意圖所提供的描述中更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，在附圖中圖1以透視方式示出了根據(jù)一個(gè)示例的本發(fā)明的系統(tǒng)的總體視圖；圖2示出了圖1中的系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖3示出了在其構(gòu)造之一下的系統(tǒng)從上方的前縮視圖；圖4示出了該系統(tǒng)的局部視圖，其中進(jìn)行了分割以突出顯示單向拖曳機(jī)構(gòu)；圖5示出了圖1中的系統(tǒng)的兩個(gè)操作單元的截面圖；圖6示出了在圖5中圈出的細(xì)節(jié)的放大視圖；圖7示出了根據(jù)另一個(gè)示例的本發(fā)明的系統(tǒng)的零件的分解視圖；圖8示出了圖7中的系統(tǒng)在組裝好時(shí)的透視圖；圖9示出了圖8中的系統(tǒng)在一個(gè)水平面上的視圖；圖10示出了通過(guò)發(fā)電機(jī)而完整的圖7-9中的系統(tǒng)的整體；和圖11、12、13和14示出了使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的多個(gè)不同安裝形式。
具體實(shí)施例方式在圖1-5中示出并且總體以10表示的本發(fā)明的裝置基本上包括并聯(lián)的兩個(gè)操作單元A和B，其設(shè)計(jì)成用于均借助于一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)C產(chǎn)生電能，所述發(fā)電機(jī)從交替的線性運(yùn)動(dòng)或者更具體地從大洋、海洋和湖泊中的水面的運(yùn)動(dòng)而起動(dòng)。該裝置包括兩個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸11、12，每個(gè)操作單元A和B —個(gè)軸，所述軸平行并且以旋轉(zhuǎn)方式被支承在由曲柄箱或箱體10'承載的相應(yīng)軸承11' ,12'上。在所示示例中，第一操作單元A被固定在主軸11上，并且因此驅(qū)動(dòng)輪13隨主軸11 旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動(dòng)輪13與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)輪14對(duì)應(yīng)定位(也就是共平面)，驅(qū)動(dòng)輪14被固定在另一個(gè)操作單元B的主軸12上。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪13、14能夠由齒輪或驅(qū)動(dòng)帶輪組成，但它們卻徑向相距一定距離，使得當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它們不互相干涉。以此方式布置的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪13、14同時(shí)與進(jìn)行基本上直線的交替運(yùn)動(dòng)的線性控制元件15接合。如果驅(qū)動(dòng)輪13、14為齒輪，則線性控制元件15能夠由齒形帶、齒條、鏈條或類似物組成；如果驅(qū)動(dòng)輪為帶輪，則線性控制元件15能夠由“V”形帶、纜索或繩索組成。然而，控制元件15借助于惰輪16同時(shí)與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪13、14相關(guān)聯(lián)并接合?？刂圃?5從所述驅(qū)動(dòng)輪的相對(duì)部分以兩個(gè)分支15'、15"延伸使得它們的交替運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)，并且兩個(gè)操作單元A和B的主軸11、12連同它們一起沿相同方向(交替地沿相對(duì)方向、即順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)。通過(guò)對(duì)其分支中的一個(gè)和/或另一個(gè)交替地施力而引起控制元件15的交替運(yùn)動(dòng)，所述力能夠是源自浮動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)的力，所述浮動(dòng)體連接到所述控制元件15的分支15'或15"中的一個(gè)，且其跟隨水池中的波浪的輪廓，與阻力或附接到同一控制元件的另一個(gè)分支上的平衡重相對(duì)。至少一個(gè)或者優(yōu)選兩個(gè)齒形從動(dòng)輪18和19分別如圖中所示還軸向地與主軸11、 12相關(guān)聯(lián)或者相當(dāng)于與每個(gè)操作單元A和B的驅(qū)動(dòng)輪13、14相關(guān)聯(lián)。當(dāng)兩個(gè)齒形從動(dòng)輪 18和19與每個(gè)軸11、12相關(guān)聯(lián)時(shí)，它們優(yōu)選地從驅(qū)動(dòng)輪13、14的相對(duì)部分對(duì)稱地定位。與操作單元A的軸11相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或每個(gè)齒形從動(dòng)輪18定制尺寸成與相關(guān)的齒輪19——其與另一個(gè)操作單元B的另一個(gè)軸12相關(guān)聯(lián)——'g定地嚙合，也就是說(shuō)始終接合。然而，每個(gè)齒形從動(dòng)輪18和19未直接受相應(yīng)的主軸11、12約束，而是在單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20的干涉下受到約束以便使齒形從動(dòng)輪僅隨相應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪和相關(guān)的主軸沿一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)而正旋轉(zhuǎn)并且在驅(qū)動(dòng)輪和相關(guān)的主軸沿相對(duì)方向旋轉(zhuǎn)期間與其分離，從而使其惰轉(zhuǎn)。 這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20能夠由單向軸承或自由輪組成并且能夠同心地安裝在主軸與每個(gè)齒形從動(dòng)輪之間，或者作為替換，安裝在齒形驅(qū)動(dòng)輪或帶輪與每個(gè)共軸的齒形從動(dòng)輪之間。然而， 單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將具有驅(qū)動(dòng)部和從動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部通常視情形而定在內(nèi)部連接在主軸上或者齒形驅(qū)動(dòng)輪或帶輪上，該從動(dòng)部通常在外部與齒形從動(dòng)輪連接以僅沿一個(gè)方向移動(dòng)。然而， 應(yīng)理解，用于與第一主軸11 一起工作的每個(gè)齒形從動(dòng)輪的單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20必須在用于每個(gè)共軸的齒形從動(dòng)輪的單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方面與另一個(gè)主軸12相對(duì)。因此，除交替地移動(dòng)的控制元件15引起驅(qū)動(dòng)輪13、14的旋轉(zhuǎn)方向有時(shí)為順時(shí)針?lè)较蚯矣袝r(shí)為逆時(shí)針?lè)较蛑?，與操作單元A的主軸11 一起工作的齒形從動(dòng)輪18始終沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而與另一個(gè)操作單元B的主軸12 —起工作的齒形驅(qū)動(dòng)輪19也始終沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但沿與它們連續(xù)與其聯(lián)接的第一操作單元的主軸相對(duì)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)齒形從動(dòng)輪18和19均受到約束并且分別隨其本身的充當(dāng)傳動(dòng)軸的從動(dòng)軸 21、22旋轉(zhuǎn)，依靠所述傳動(dòng)軸，每個(gè)操作單元A和B的齒形從動(dòng)輪(如果為單個(gè))或者齒形從動(dòng)輪中的至少一個(gè)(如果存在兩個(gè))能夠依靠聯(lián)軸器和/或轉(zhuǎn)數(shù)倍增器23連接并操作特別是用于產(chǎn)生待供應(yīng)給蓄電裝置和/或任何使用裝置的電能的至少一個(gè)發(fā)電機(jī)C。在圖7-10所示的示例中，此處與以上關(guān)于圖1-5所述的裝置相同或等同的零件通過(guò)相同的參考標(biāo)記加上字母“b”來(lái)表示，裝置IOb包括承載驅(qū)動(dòng)輪13b的單個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸lib。所述主軸由軸承1Γ b支承并且驅(qū)動(dòng)輪1 借助于可能的惰輪16b與控制元件 15b(圖9)接合。此外，在此情形中，控制元件1 將在一部分上連接到浮動(dòng)體而在另一部分上連接到平衡/張緊力或平衡重并且易于交替進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)以便使主軸旋轉(zhuǎn)。此主軸lib與齒形從動(dòng)輪18b、19b—起工作，其每一端一個(gè)齒形從動(dòng)輪，每一個(gè)齒形從動(dòng)輪均在相應(yīng)的傳動(dòng)軸21b、22b被約束，所述傳動(dòng)軸由至少一個(gè)軸承支承并且可連接到發(fā)電機(jī)，特別是發(fā)電機(jī)Cb。每一個(gè)從動(dòng)輪18b、19b均借助于單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或自由輪20b連接到主軸11b，使得控制元件1 引起的主軸的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于從動(dòng)輪18b、19b各者隨相應(yīng)傳動(dòng)軸21b、22b的旋轉(zhuǎn)。這樣，盡管被提供了交替的線性運(yùn)動(dòng)的控制元件1 引起驅(qū)動(dòng)輪1 和因此主軸lib的交替的順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，但每個(gè)傳動(dòng)軸21b、22b均始終沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在所示示例中，兩個(gè)齒形從動(dòng)輪18b、19b具有螺旋齒并且二者均與被適當(dāng)支承的冠狀齒輪50嚙合。
當(dāng)然，本發(fā)明的裝置的一種或另一種構(gòu)造方式能夠進(jìn)行變型或細(xì)節(jié)方面的變更而不脫離本發(fā)明的范圍，主要目的是從往復(fù)運(yùn)動(dòng)、特別是從波浪運(yùn)動(dòng)獲得可用功率，充分利用波浪的上升和下降輪廓，以導(dǎo)致特別是用于產(chǎn)生電能的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)單向旋轉(zhuǎn)。關(guān)于使用，本發(fā)明的每個(gè)裝置均能夠被封裝而且密封在曲柄箱或防護(hù)箱體中，從而允許易于交替進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)控制元件的兩個(gè)分支通過(guò)。然后，可獲得在水池的環(huán)境和存在波浪運(yùn)動(dòng)的環(huán)境內(nèi)的不同安裝方式。事實(shí)上，裝置10或IOb能夠以至少脫離水、浮動(dòng)、半淹沒(méi)或淹沒(méi)的方式安裝和使用。脫離水的安裝能夠用于底部難以到達(dá)的區(qū)域以及港口、懸崖附近等。如圖11中的示例中示意性地示出，該裝置定位在地面上，并且下降到水面25上以跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的浮動(dòng)體M連接到線性控制元件15或15b的分支15'，而能夠被引導(dǎo)到井27內(nèi)的平衡重沈則連接到所述控制元件15或15b的另一個(gè)分支15"。因此，一方面浮動(dòng)體17必須跟隨波浪的輪廓，另一方面連同平衡重26 —起導(dǎo)致控制元件15交替移動(dòng)，并且藉此該裝置的傳動(dòng)裝置的操作相當(dāng)于如前文所述連接到該裝置本身的發(fā)電機(jī)的控制。線性控制系統(tǒng)15或1 的兩個(gè)分支15'、15"中的一個(gè)和另一個(gè)二者均能夠不同地延遲并與相應(yīng)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)觀、29 上的需求一致。對(duì)于其浮動(dòng)安裝，裝置10或IOb如例如圖6中所示隨帶(on board)安裝在跟隨波浪運(yùn)動(dòng)31的浮動(dòng)體或浮子30上。在此情形中，線性控制元件15或1 的分支15'的端部能夠連接到水池底部上的錨固塊32并且平衡重33將連接到所述控制元件的另一個(gè)分支 15"的端部。因此，該裝置與浮動(dòng)體或浮子30成一體跟隨水的表面運(yùn)動(dòng)，使得控制元件借助于平衡重33沿相對(duì)方向交替地滑動(dòng)，從而引起裝置的傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)，并且藉此使連接的發(fā)電機(jī)單向并連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在例如圖13所示的半淹沒(méi)安裝中，裝置10或IOb能夠被隨帶安置在通過(guò)錨固索 35連接到水池底部上的壓塊(ballast block) 36的深水浮子34上。線性控制元件的分支 15'的端部連接到水池的起伏表面上的浮動(dòng)體或浮子37，而所述控制元件的另一個(gè)分支 15"的端部則連接到平衡重38。因此，一方面裝置隨帶的深水浮子34將被保持在幾乎恒定的高度處，而另一方面跟隨波浪的輪廓的浮動(dòng)體或浮子37則結(jié)合平衡重38引起線性控制元件15的交替滑動(dòng)，并且藉此驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置并因此單向和連續(xù)地操作連接到從動(dòng)軸的發(fā)電機(jī)。在例如圖14所示的淹沒(méi)安裝中，裝置10或IOb能夠被固定在安置在水池底部上的靜止塊39上，線性控制元件的分支15'的端部連接到浮動(dòng)體或浮子40，而所述控制元件的另一個(gè)分支15"的端部則連接到淹沒(méi)的張緊浮子41。此外，在此情形中，跟隨波浪運(yùn)動(dòng) 42的浮動(dòng)體或水面浮子40結(jié)合淹沒(méi)的張緊浮子41的動(dòng)作引起控制元件15或15b的交替滑動(dòng)并因此驅(qū)動(dòng)裝置本身的傳動(dòng)裝置以及發(fā)電機(jī)的連續(xù)和單向控制。即使未示出，本發(fā)明的裝置此外也可存在更多的使用方式。例如，它可以結(jié)合所謂的浮動(dòng)立標(biāo)使用。此外，它可以單個(gè)地使用，或者所有成組裝置的元件15或1 的群組能夠與設(shè)計(jì)成跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的單個(gè)浮動(dòng)體連接并因此一起操作所有裝置以使能量產(chǎn)生最大化。該裝置還能夠根據(jù)波浪運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和待產(chǎn)生的能量的數(shù)量而具有不同的形狀和規(guī)格。該裝置還能夠是可運(yùn)輸?shù)?，例如使用背包，以便在需要適量的來(lái)自波浪運(yùn)動(dòng)的能量的地方就地安裝，甚至短暫安裝。 所述裝置能夠設(shè)置有GPS或聲納信號(hào)裝置以便即使在它們與保持系統(tǒng)分離的情況下也被探測(cè)到或回收。它們還可設(shè)置有探測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記憶(裝置)，例如波浪高度、水溫、所產(chǎn)生的能量的記錄等。
權(quán)利要求
1.一種用于從水池中的波浪運(yùn)動(dòng)生成動(dòng)力、特別是電能的裝置，所述裝置包括至少一個(gè)操作單元，所述操作單元包括傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置設(shè)置成用于響應(yīng)于易于進(jìn)行基本上線性的交替運(yùn)動(dòng)的控制元件的運(yùn)動(dòng)而單向旋轉(zhuǎn)并且連續(xù)操作至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，其中所述控制元件一方面連接到擱置在水面上的至少一個(gè)浮動(dòng)體或浮子且另一個(gè)方面連接到使所述浮動(dòng)體或浮子跟隨波浪的輪廓的平衡/張緊部件，其特征在于，至少一個(gè)操作單元包括至少一個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸(ll，12;llb)和至少兩個(gè)從動(dòng)或傳動(dòng)軸Ol，22 ;21b，22b)，所述主軸或驅(qū)動(dòng)軸牢固地承載與所述線性控制元件(15，15b)接合并且通過(guò)所述線性控制元件 (15，15b)而旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪(13，14; 1 ),所述從動(dòng)或傳動(dòng)軸由所述至少一個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)00，20b)操作并且均可連接到至少一個(gè)發(fā)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括兩個(gè)操作單元(A，B)，所述兩個(gè)操作單元均具有主軸(11，12)、聯(lián)接到所述主軸的驅(qū)動(dòng)輪(13，14)、通過(guò)單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)00)致動(dòng)的至少一個(gè)齒形從動(dòng)輪(18，19)、和將來(lái)自所述齒形從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)傳遞到至少一個(gè)發(fā)電機(jī) (C)的從動(dòng)軸(21)，其中一個(gè)操作單元的驅(qū)動(dòng)輪(13，14)與另一個(gè)平行的操作單元的驅(qū)動(dòng)輪徑向隔開(kāi)并分離，一個(gè)操作單元的至少一個(gè)齒形從動(dòng)輪(18，19)與另一個(gè)平行的操作單元的對(duì)應(yīng)的齒形從動(dòng)輪恒定地嚙合，所述控制元件(1 連接到所述兩個(gè)操作單元的所述驅(qū)動(dòng)輪上，以使所述驅(qū)動(dòng)輪響應(yīng)于被提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)的所述控制元件(1 沿第一方向的運(yùn)動(dòng)而二者均沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并且響應(yīng)于被提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)的所述控制元件(1 沿第二方向的運(yùn)動(dòng)而二者均沿相對(duì)方向旋轉(zhuǎn)，所述單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)OO)引起每個(gè)齒形從動(dòng)輪(18，19)和相關(guān)的從動(dòng)軸獨(dú)立于所述控制元件(1 的運(yùn)動(dòng)方向的連續(xù)單向旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述控制元件(15)借助于惰輪與兩個(gè)操作單元的所述驅(qū)動(dòng)輪接合，所述控制元件具有從所述驅(qū)動(dòng)輪的相對(duì)部分延伸的兩個(gè)分支， 所述兩個(gè)分支可分別連接到跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的所述浮動(dòng)體和所述控制元件的平衡/張緊部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，操作單元(IOb)包括承載與所述控制元件(15b)接合的驅(qū)動(dòng)輪(13b)的主軸(11b)，位于所述主軸的相對(duì)端的兩個(gè)齒形從動(dòng)輪(18b，19b)，其中每個(gè)齒形從動(dòng)輪均連接到可連接到發(fā)電機(jī)的相應(yīng)從動(dòng)軸Olb，22b)，單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)OOb)，所述單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將每個(gè)從動(dòng)輪(18b，19b)連接到所述主軸 (11b)，使得在所述控制元件(15b)引起所述主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)于所述齒形從動(dòng)輪(18b， 19b)，和與所述齒形從動(dòng)輪(18b，19b)嚙合的冠狀齒輪(50)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每個(gè)操作單元的驅(qū)動(dòng)輪(13， 14 ； 13b)是齒形輪或帶輪并且所述控制元件是齒形帶、鏈條、繩索或纜索。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)00，20b) 定位在所述主軸(ll，12;llb)與每一個(gè)連接到所述主軸的齒形從動(dòng)輪(18，19 ;18b，19b) 之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是單向軸承或自由輪。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置能夠被封裝在密封的曲柄箱或箱體中。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置設(shè)置成用于安裝在大陸上，其中至少一個(gè)從上方下降到水中以跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的浮動(dòng)體連接到所述控制元件的一個(gè)分支，而被引導(dǎo)到井內(nèi)的平衡重被固定在所述控制元件的另一個(gè)分支上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置設(shè)置成用于隨帶安裝在被置于水中以跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的浮動(dòng)體上，其中所述控制元件的一個(gè)分支附接到固定塊上，而所述控制元件的另一個(gè)分支連接到平衡/張緊部件上。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置設(shè)置成用于隨帶安裝在錨固在固定塊上的深水浮子上，其中所述線性控制元件的一個(gè)分支連接到放置在水面上以跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的浮動(dòng)體，而所述控制元件的另一個(gè)分支的端部則連接到平衡/張緊部件。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置設(shè)置成用于安裝在淹沒(méi)的固定塊上，其中所述控制元件的一個(gè)分支連接到在水面上跟隨波浪運(yùn)動(dòng)的箱體，而所述控制元件的另一個(gè)分支連接到深水平衡浮子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從水池中的波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生功率、特別是電能的裝置。該裝置包括至少一個(gè)操作單元，該操作單元包括傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置設(shè)置成用于響應(yīng)于易于進(jìn)行源自波浪運(yùn)動(dòng)的交替線性運(yùn)動(dòng)的控制單元的運(yùn)動(dòng)而單向旋轉(zhuǎn)并且連續(xù)操作至少一個(gè)發(fā)電機(jī)。每個(gè)操作單元均包括牢固地承載與所述線性控制元件(15，15b)接合并且以可旋轉(zhuǎn)方式布置的驅(qū)動(dòng)輪(13，14；13b)的至少一個(gè)主軸或驅(qū)動(dòng)軸(11，12；11b)和由主軸通過(guò)單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(20，20b)操作并且均可連接到至少一個(gè)發(fā)電機(jī)的至少兩個(gè)從動(dòng)軸(21，22；21b，22b)。
文檔編號(hào)F03B13/18GK102549257SQ201080037921
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者G·R·皮奇尼尼 申請(qǐng)人:奈利斯·澤廖利, 皮奇尼尼阿爾貝托A.P.系統(tǒng)公司