[发明专利]完全浸没的波能转换器

说明书

技术领域

本发明涉及波能转换器(WEC)领域，也就是说用于从海洋波浪发电的设备或装置。

背景技术

现有技术中已经提出了各种波能转换器。不过，已知的WEC有很多缺点，这些缺点迄今都限制了它们的使用和推广。

基本上，主要问题与低效率、复杂设计和/或昂贵的维护费相关。这些问题由多种因素引起，这些因素在一定程度上彼此相关。

首先，已知的WEC主要利用波动的垂直分量。因为波动为大致圆形，因此运动的较大分量浪费了，例如见US4453894、US6857266、WO2004065785、US4232230、US4672222、US5411377中的装置以及分别为OPD Ltd(www.oceanpd.com)、AWS Ocean Energy Ltd(www.waveswing.com)和AquaEnergy Group Ltd(www.aquaenergygroup.com)公司的商标为Pelamis、AWS WEC和AquaBuOY的装置。

在一些情况下，例如在US4453894和US6857266所示的装置中，设备有自然振动频率，因此只能够高效使用具有特定频率的波浪，或者需要锁定机构来克服该限制。

另一方面，为了寻找尽可能最高的效率，使用浮动或接近表面的元件的已知WEC需要根据波浪系统(将从该波浪系统中获取能量)的方向来定向。在任何情况下，只有在单频波浪中获取时或者在所有波浪都沿大致相同方向运动时效率才能令人满意，如US2005167988A1的装置以及Pelamis和Waveplane装置(由WavePlane Production A/S公司www.waveplane.com提供)。

而且，很多已知的装置必须与地连接或者布置在拍岸区域中，例如在US2005167988A1、US5411377中以及上述AWS WEC、Pelamis和AquaBuOY装置。因此，它们不能定位在波浪最大和具有最高潜能的位置。而且，在海滨上或靠近海滨的装置较笨重，并很难与环境保护相容。

最后，如前所述，大部分已知装置使用表面浮子以从波动中获得能量，或者在任何情况下它们都有较大容积部分至少在波浪循环的某些部分中高于水平面，它们可能过度暴露于恶劣天气中，并由于风和小波浪而拖动。这是在US4453894、US6857266、WO2004065785、US4232230、US4672222、US5411377的装置以及Pelamis、AquaBuOY、WavePlane和Wave Dragon(由Wave Dragon Aps公司www.wavedragon.net提供)装置中的情况。由于存在必须为有限尺寸的表面元件，因此还对于单个装置能够获取的能量有结构限制。

发明内容

本发明的目的是通过提供至少具有以下优点的装置来避免已知WEC的上述限制，这些优点为：

-通过使用波动的所有分量而具有更高的效率；

-对于单频波浪系统和非单频波浪系统都高效工作，而不会受到波浪方向和更小波长的波浪的明显影响；

-设计简单，容易实施和维护；

-由于自然震荡而引起的运动可忽略；

-位于海上、在非常深的水中的可能性；

能令人满意地抗极恶劣的天气。

该目的通过根据本发明的、改进的波能转换器来实现，该波能转换器的基本特征在第一所附权利要求中确定。

附图说明

通过下面参考附图对非限定实施例的说明，将更清楚本发明的改进波能转换器的特征和优点，附图中：

图1是本发明第一实施例的WEC的透视图；

图2是图1的WEC的侧视图；

图3是前图的WEC的仰视图；

图4是前图的WEC的底部部件的中心部分的轴向剖视图；

图5是本发明第二实施例的WEC的透视图；

图6是图5的WEC的仰视图；

图7是图5的WEC的底部部件的中心部分的轴向剖视图；

图8是本发明第三实施例的WEC的透视图；

图9是图8的WEC的柱的轴向剖视图；

图10是本发明第四实施例的WEC的透视图；

图11是图10的WEC的底部部件的周边部分的透视图；

图12是本发明第五实施例的WEC的透视图；

图13是图12的WEC的底部部件的中心部分的轴向剖视图；

图14是图12的WEC的笼结构的轴向剖视图；

图15和16分别是图12的WEC的水收集器的透视图和轴向剖视图。

具体实施方式