專(zhuān)利名稱(chēng)：用于海波浪能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的浮標(biāo)的制作方法
用于海波浪能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的浮標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域下述發(fā)明涉及獲取海波浪能量的浮標(biāo)及其設(shè)計(jì)的改進(jìn)。
技術(shù)背景為了能減少當(dāng)前對(duì)礦物燃料的依賴(lài)，以及它們對(duì)氣候改變的影響，清潔 能源的重要性正在增加。目前，風(fēng)力被很好地確立為一來(lái)源，但是目前為止 可開(kāi)發(fā)的最大的再生能源來(lái)自海洋。很多用于開(kāi)發(fā)這一能源的計(jì)劃在調(diào)查研 究中，但是它們的資金成本和由它們產(chǎn)生的電能的成本仍然是相當(dāng)可觀的。裝置。這些浮標(biāo)，被設(shè)置在海洋中，隨著波浪起伏。由浮標(biāo)獲取到的機(jī)械能 量4皮提供為電能轉(zhuǎn)換裝置中機(jī)械能的一些形式。從表面可知的是，浮標(biāo)在獲 取可獲得的波浪能量方面的執(zhí)行力越好，能被提供給轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的機(jī)械能就越 多。反之，這導(dǎo)致電能輸出的增加。此處公開(kāi)的作為本發(fā)明的背景信息，解釋了包含在典型海洋波浪之中的 能量分量。這可以被分隔成兩個(gè)主要的分量。它們是公知的起伏和膨脹。較 熟悉的起伏分量負(fù)責(zé)舉起和落下放置在波浪中的浮力物品，同時(shí)膨脹是更隱 蔽的分量，它與波浪自身中水流的橢圓運(yùn)動(dòng)有關(guān)。(后者的分量使入浴者站 在海床中時(shí)，身體往復(fù)的搖擺。)可用的能量在起伏和膨脹之間被大致均等 的劃分。到目前為止，已接受的教導(dǎo)聲明 一浮標(biāo)理論上能獲取的最大能量限制 為與波浪起伏能量有關(guān)的分量的50%。若它能夠清楚地獲得至少一些膨脹能 量，浮標(biāo)的執(zhí)行力將被改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種用于從波浪中獲取能量的浮標(biāo)，所述浮標(biāo)包括 一提 供浮力的中心主體，所述浮標(biāo)進(jìn)一步包括 一引導(dǎo)部，其具有一引導(dǎo)面，用 于所述浮標(biāo)，所述引導(dǎo)面從水平面向上傾斜，以使所述引導(dǎo)面的頂部相比于 所述引導(dǎo)面的底部從所述中心主體更加凸出；和/或一牽引部，用于所述浮標(biāo)， 所述牽引部從所述中心主體向下延伸，呈現(xiàn)一牽引面，所述牽引面從水平面 向下傾斜，以4吏所述牽引面的頂部，在水平面的方向上，相比于所述牽引面 的底部更靠近所述主體。根據(jù)本發(fā)明的一種浮標(biāo)，用于從海波浪中獲取其能量，包括作為一第 一部件，具有足夠浮力的一中心主體部分，a)支持自身重量和任何作用于其 上的垂直重量，從而驅(qū)動(dòng)一能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以及b)為所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)提 供驅(qū)動(dòng)力；作為一第二部件，相對(duì)于所述主體為向上傾斜表面(面向且接合臨近波)形式的一前向延伸部；以及作為一第三部件，向下傾斜表面形式的 一后向延伸部。(用于接合浮標(biāo)尾部之下或朝向浮標(biāo)尾部的波浪運(yùn)動(dòng)。)在 使用中，第二部件接合臨界波以增加舉升力，第三部件接合浮標(biāo)尾部之下或 朝向浮標(biāo)尾部的波浪運(yùn)動(dòng)，以相似的方式去增加通過(guò)其提供的舉升力。4尤選i也，該前向延伸部的形式為附著于或 一體成型于浮標(biāo)的主體上的一 鰭狀物，形成向上傾斜表面，以及后向延伸部是相似的鰭狀物，形成向下的 傾殺斗表面。優(yōu)選;也，考慮到所述浮標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)于其中的本地主波浪條件，前向鰭狀物位 于相對(duì)于所述浮標(biāo)的中心主體的高度，以相對(duì)于所述條件最佳化能量獲^F又。 在一個(gè)例子中，適用于一個(gè)特殊海洋波浪的類(lèi)型或外形，該鰭狀物可以^皮布 設(shè)以致于在平靜的條件下，鰭狀物全部或大體上全部的操作表面均在水平面 以上。在另一個(gè)例子中，適用于另一種海洋波浪類(lèi)型或外形的鰭狀物，可以 從它最^^的水平位開(kāi)始，由中心主體延伸。該后向鰭狀物優(yōu)選地被設(shè)置成向 下依靠浮標(biāo)下側(cè)的尾部。該浮標(biāo)的操作方法如下。浮標(biāo)的中心主體部分，由于它的浮力，在作用 于其上的波浪中，以眾所周知的方式服務(wù)于獲取能量的起伏分量。因此，該 浮標(biāo)嘗試隨著作用于其上的水體的升起而升起。包括波浪的前斜坡的大部分 水積極的作用于前向鰭狀物傾斜的下側(cè)。推力的垂直分量導(dǎo)致增加了浮標(biāo)自 然浮力提供的推力。因?yàn)楹笙蜓由觳康拇嬖?，波浪下方的膨脹不能不受阻礙 的滑動(dòng)穿過(guò)浮標(biāo)的下側(cè)。假若這樣，再次源于該膨脹分量，這導(dǎo)致一個(gè)進(jìn)一步向上的4,力的分量。前向延伸部和后向延伸部結(jié)合的已測(cè)效果能增加浮標(biāo) 提供的垂直作用推力達(dá)50% ,甚至70% ，在此之上，其將出自于獨(dú)立浮標(biāo)的 浮力。試—瞼表明前表面和后表面用于能量獲取的理想角度，在一定程度上依 賴(lài)于波浪的頻率。然而在實(shí)踐中，依賴(lài)于水平面，前表面的理想角度已經(jīng)被 發(fā)現(xiàn)是位于10~50°之間，優(yōu)選地是20 40。之間，且對(duì)于后表面，是在50~ 85。之間，優(yōu)選地是在60 ~ 80°之間。值得贊賞的是，作為波浪前部分打擊前向鰭狀物下側(cè)的結(jié)果， 一定程度 的扭矩將被施加到浮標(biāo)的主體上，這通過(guò)浮標(biāo)的前向邊緣相對(duì)于其中心被升 起的趨勢(shì)而得到證明。相似地，由于波浪作用于后向延伸部的作用， 一定程 度的扭矩也將被經(jīng)歷。在這種情況下，該扭矩將是相反方向的。在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，浮標(biāo)的長(zhǎng)度表示浮標(biāo)在波浪傳播方向上的尺 寸，該長(zhǎng)度是結(jié)合前向和后向鰭狀物各自的表面面積和角度來(lái)選擇的，以使 作用在浮標(biāo)上的全部扭矩保持為一最小值。在一進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，浮標(biāo)的前向和后向鰭狀物以及中心主體部 分從一單一片狀結(jié)構(gòu)中制造而得，例如可以從單一部件模型或類(lèi)似物中獲得。能夠;故強(qiáng)氣候中的海洋波浪施加的力能夠是強(qiáng)大的。在浮標(biāo)結(jié)構(gòu)的一優(yōu) 選形式中， 一內(nèi)部加強(qiáng)元件被嵌入于浮標(biāo)之中，延伸到前向延伸部之上和之 中，且類(lèi)似的延伸到后向延伸部之下和之中。該元件可以被剛性地連接到延 伸到該浮標(biāo)的桿體上，用于通過(guò)它將所受的向上推力傳遞給一安裝于浮標(biāo)之上或之下的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。值得贊賞的是，在一波浪能量轉(zhuǎn)換場(chǎng)的安裝之中，臨近波主方向需要給 予細(xì)致的考慮。不言自明的是，這是要確保在向前的波浪和它們作用于其上 的浮標(biāo)之間，能夠獲得最佳的作用力。特別地是，就此處所公開(kāi)的浮標(biāo)來(lái)說(shuō)， 這個(gè)定位是要確保波浪以最大的效果作用到前表面和后表面上。清楚的是， 在這個(gè)情況下，如果波浪從該側(cè)前進(jìn)，將不會(huì)通過(guò)這些表面貢獻(xiàn)向上的推力。盡管在海洋中有這樣的位置存在，在這些位置波浪的主方向是一致的，但這是罕見(jiàn)的情況，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)+-30。的變化是典型的。才艮才居本發(fā)明的一特征，提供回旋裝置以使該浮標(biāo)轉(zhuǎn)向波浪的主方向。這 個(gè)裝置可以包括一軸承座圈構(gòu)造，合并于該浮標(biāo)的主體之中，使它相對(duì)于標(biāo) 桿回旋，該標(biāo)桿傳輸它的推力給能量轉(zhuǎn)換裝置，或者該回旋裝置可以設(shè)置在 能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的標(biāo)桿本身之中。在這些情況的任一情況中，試驗(yàn)表明，浮標(biāo) 能恰好轉(zhuǎn)動(dòng)到主波浪方向中，以自身得到最佳能量獲取和轉(zhuǎn)換。機(jī)械衰減裝置可以被建立在回旋機(jī)構(gòu)之中以克服任何過(guò)度活躍的響應(yīng)。平的前面向的浮標(biāo)的缺點(diǎn)是前進(jìn)波浪施加到它們之上的實(shí)質(zhì)上側(cè)向的壓 力。這些壓力是破壞性的，且引起實(shí)質(zhì)上的彎矩作用到連接在其上的標(biāo)桿上。-根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一 步的特征，浮標(biāo)的前向面以此方式畫(huà)出輪廓以減小波浪作用于其上的壓力，而不至于使得海浪作用于浮標(biāo)向上傾斜的前表面的那部 分的材料損傷到增加舉升力的程度。該4侖廓也被布設(shè)以輔助從浮標(biāo)下穿流而 過(guò)的波浪不明顯導(dǎo)致前表面向上的升力。該后者部分借此被引向后向的向下 傾斜的表面，以增加借此提供的舉升力。在實(shí)踐中，必須在減小作用在平面 上的側(cè)向推力和取決于舉升力的任一 隨之產(chǎn)生的材料減少的效果之間尋找一 折中方案。浮標(biāo)前表面和后表面的操作依賴(lài)于作用在前進(jìn)波前上的逆轉(zhuǎn)程度。


本發(fā)明將結(jié)合如下附圖進(jìn)行描述圖l所示為海波浪之中包含的主要能量分量；圖2所示為本發(fā)明的浮標(biāo)；圖3a-3c所示為作用于浮標(biāo)各個(gè)表面的波浪作用；圖4所示為作用于前向和后向浮標(biāo)延伸部的扭矩力;圖5所示為合并有內(nèi)部加強(qiáng)元件的浮標(biāo)；圖6所示為合并有回旋裝置的浮標(biāo)；圖7所示為設(shè)計(jì)用于減小前向波浪作用力的浮標(biāo)；具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1,所示海波浪在IO處從左至右傳播穿過(guò)該頁(yè)面。波浪中負(fù)責(zé)舉 升放置在其內(nèi)的浮力物體的起伏分量，如垂直箭頭ll所示。隱藏的膨脹分量 如箭頭12所示。儲(chǔ)存在波浪中的機(jī)械能量，在兩個(gè)分量之間被大致劃分為 50/50。從波浪中可得到的浮力通常被理解為負(fù)責(zé)放置在波浪上的浮力物體的升 起和落下。當(dāng)考慮波浪作用于在其路徑上固定不動(dòng)的物體上的機(jī)械作用時(shí)，從膨脹力中可得到的能量能夠被最佳地理解。這些力是相當(dāng)可觀的，解釋了 長(zhǎng)期發(fā)生在海灘、防浪堤和類(lèi)似物上的損壞。圖2以13示出了本發(fā)明浮標(biāo)的側(cè)視圖。該浮標(biāo)包括一中心主體部分14, 其按計(jì)劃以14a示出了其垂直橫截面圖。該主體可以形成自適當(dāng)?shù)呐鲎才菽?或類(lèi)似物，且封裝入一玻璃纖維室中。該浮標(biāo)連接在一標(biāo)桿15上，該標(biāo)桿被 用于驅(qū)動(dòng)坐落在浮標(biāo)之上或之下的一能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。該標(biāo)桿由一輥軸(圖中 未示)導(dǎo)引，借此驅(qū)使浮標(biāo)作純垂直運(yùn)動(dòng)。伸出自浮標(biāo)的前表面16,即面向臨近波浪的表面，是一傾斜前向延伸鰭 狀物17。應(yīng)該注意的是，鰭狀物在靠近浮標(biāo)底面的一點(diǎn)從前表面延伸而出， 這對(duì)于能量獲取通常是優(yōu)選位置。向下伸出自浮標(biāo)尾部的是一進(jìn)一步的傾斜 后向延伸鰭狀物18。該鰭狀物從浮標(biāo)和它的表面延伸而出的精確的優(yōu)選點(diǎn)， 是根據(jù)其中設(shè)有浮標(biāo)在運(yùn)轉(zhuǎn)的波浪的主要特性來(lái)確定的。相對(duì)于水平面典型的角度，M"于前向鰭狀物來(lái)^i是向上+30。，對(duì)于后向鰭狀物來(lái)說(shuō)是向下60。。 浮標(biāo)的作用將結(jié)合圖3來(lái)加以解釋。考慮一臨近波浪作用于浮標(biāo)的單一情況。圖3a示出了影響浮標(biāo)前表面 16和向上傾斜鰭狀物17的波浪前向斜坡19。該鰭狀物限制了該前部，該前 部導(dǎo)致了來(lái)自該作用的推力的向上分量，如21處所示的矢量圖解。如圖3b 所示，作為環(huán)繞浮標(biāo)的波浪的主要部分，浮標(biāo)的自身浮力引起其上升，保證 前進(jìn)的前部繼續(xù)受鰭狀物17所限制。這確保了垂直推力的大部分分量能夠從 波浪的所述前向部分中被提取。該浮標(biāo)從圖3b所示的其浮力中被提供垂直推力以繼續(xù)上升，到目前為止 大體上被水所圍繞。然而，由于向下傾斜鰭狀物18所提供的阻擋作用，波浪 的內(nèi)部膨月長(zhǎng)分量(如圖1中12處所示)無(wú)法快速?gòu)母?biāo)的下側(cè)通過(guò)。這導(dǎo)致 了作用于浮標(biāo)下側(cè)的一推力的向上分量，如矢量分解圖2la所示(注意，這 里存在推力的一相似的向下分量，該推力作用于碰撞下方的水主體)。因此，該浮標(biāo)可以享受源自前向延伸部和后向延伸部的附加舉升力，以 實(shí)質(zhì)上產(chǎn)生全體力，該全體力可用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)連接在其上的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。 這個(gè)效果當(dāng)然是因?yàn)樵擌挔钗锎嬖谟诒皇褂玫木哂辛愦怪备×Φ钠奖砻嫣帲?如先前試-瞼所i正實(shí)的那樣?？梢?故發(fā)現(xiàn)的是，向上推力可以祐:提升差不多50%,甚至70%,因此利 用一實(shí)質(zhì)邊緣，能夠增加從普通的大約具有相同移動(dòng)的浮標(biāo)中能獲得的推力。從圖3a-3c所示的矢量分解圖中可以明顯得出，扭矩力將發(fā)生以嘗試使 浮標(biāo)的主體繞一虛構(gòu)中心線25轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，由此可見(jiàn)，每個(gè)扭矩力以相反的 方向作用，前向扭矩力嘗試使浮標(biāo)以順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，后向力嘗試使浮標(biāo) 繞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)正確選擇鰭狀物17和18的表面面積，和它們相對(duì) 于浮標(biāo)中心主體的夾角，這些扭矩能夠被實(shí)質(zhì)上排列為能相互抵消。影響4壬一使用浮標(biāo)的波浪能量轉(zhuǎn)換器的耐久性的關(guān)鍵爭(zhēng)論點(diǎn)是它們的生 存能力。參考圖5,本發(fā)明的浮標(biāo)示于26處，其中嵌入有一內(nèi)部加強(qiáng)元件27。 這可以由vf炭纖維材質(zhì)或甚至鋼板制得。該元件如圖所示向上延伸進(jìn)入前向鰭狀物17中，通過(guò)中心主體28,向下延伸進(jìn)入后向鰭狀物18中。 一標(biāo)桿29 將推力從浮標(biāo)傳遞到波浪能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中，該機(jī)構(gòu)安裝在浮標(biāo)之上或之下， 該標(biāo)桿在所示的30處剛性連接到加強(qiáng)元件上。通過(guò)這個(gè)方式，該加強(qiáng)元件不 僅服務(wù)于保持浮標(biāo)結(jié)構(gòu)的剛性，還輔助于將借此經(jīng)受的向上推力施加給標(biāo)桿 29。參考圖6,本發(fā)明的一浮標(biāo)31被示出通過(guò)一軸套33連接到一推力標(biāo)桿 32上。在軸套中設(shè)有一支乘軸頸34，其內(nèi)部部分通過(guò)一剛性元件35被固定 到該浮標(biāo)的主體上，且其外部部分被固定到該軸套33上。該構(gòu)造的操作過(guò)程 如下。如果一波浪的序列遠(yuǎn)離浮標(biāo)中心線36時(shí)，波浪與向上和向下傾斜表面 的相互作用是這樣的，以致于引起浮標(biāo)回旋和直接朝向主波的方向旋轉(zhuǎn)。通 過(guò)這個(gè)方式，維持了波浪作用到表面上的最佳作用力。衰減裝置，圖中未示， 可以^皮合并于回旋機(jī)構(gòu)之中以限制浮標(biāo)響應(yīng)的速率，且借此使機(jī)械磨損和振 動(dòng)最小化。該回旋點(diǎn)不需要合并于軸套自身之中，如圖所示，但是應(yīng)建立于 標(biāo)^f干自身之中，或者建立于能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)之中。一種減小作用于浮標(biāo)的波浪前向壓力的方法，參考圖7所示。波浪的壓 力對(duì)放置于海洋中的物體的影響是巨大的，這一點(diǎn)是普遍所知的。如圖7所 示浮標(biāo)以此種方式被畫(huà)輪廓，以這種方式來(lái)將波浪分割為兩個(gè)分量， 一用于 作用到前表面38的上部分量37， 一用于作用到下部表面40的下部分量39。 輪廓的影響是使波浪的下部分量在浮標(biāo)下側(cè)快速通過(guò)，且借此使波浪作用于 一純粹平面的破壞性撞擊影響最小化。然而，因?yàn)闆](méi)有依靠前表面被消散掉， 所以這個(gè)分量的能量可便利的用于作用在下部表面上。輪廓的細(xì)致選擇確保 了浮標(biāo)整體上受到較小的沖擊力，但是，在材料程度上，沒(méi)有危害由此體驗(yàn) 到的整體舉升力。在前表面相對(duì)于主要的主體的傾斜度和起始位置方面，該輪廓可以根據(jù) 本地波浪條件預(yù)先選擇以最佳化能量獲取，這對(duì)于后表面是類(lèi)似的。 許多變形對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是明顯的。
權(quán)利要求
1. 一種用于從波浪中獲取能量的浮標(biāo)，所述浮標(biāo)包括一提供浮力的中心主體，所述浮標(biāo)進(jìn)一步包括一引導(dǎo)部，其具有一引導(dǎo)面，用于所述浮標(biāo)，所述引導(dǎo)面從水平面向上傾斜，以使所述引導(dǎo)面的頂部相比于所述引導(dǎo)面的底部從所述中心主體更加凸出；和/或一牽引部，用于所述浮標(biāo)，所述牽引部從所述中心主體向下延伸，呈現(xiàn)一牽引面，所述牽引面從水平面向下傾斜，以使所述牽引面的頂部，在水平面的方向上，相比于所述牽引面的底部更靠近所述主體。
2 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮標(biāo)，其中所述引導(dǎo)面以一在水平面向上10 ~ 50°之間，優(yōu)選地在與水平面呈20 - 40。之間的平均角度傾斜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浮標(biāo)，其中所述牽引面從水平面向下在 50 - 85。之間傾斜，優(yōu)選地在與水平面呈60~80°之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的浮標(biāo)，其中所述導(dǎo)引面一體成型為所 述中心主體的一部分。
5、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述導(dǎo)引部由一延伸自所述 主體的凸部形成，且在所述導(dǎo)引面的所述底部與所述主體連接。
6、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述導(dǎo)引邊緣的所述頂部延 伸在所述中心主體的頂部之上。
7、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述牽引部與所述中心主體 一體成型。
8、 才艮據(jù)上述4又利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述牽引面的所述頂部在所 述中心主體的底部之下。
9、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，進(jìn)一步包括 一內(nèi)部加強(qiáng)元件，在所述中心主體中，且在所述導(dǎo)引部和/或所述牽引部中延伸。
10、 4艮據(jù)權(quán)利要求9所述浮標(biāo)，其中所述加強(qiáng)元件與所述中心主體的一 附加裝置一體成型或直接固定在所述中心主體的一附加裝置上，使一元件附 加到那里，用于轉(zhuǎn)移所述浮標(biāo)的上/下運(yùn)動(dòng)成為能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一分量。
11、 4艮據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述導(dǎo)引面被彎曲，以使沒(méi)有平面^皮呈現(xiàn)給一臨近波，所述臨近波的波前與所述浮標(biāo)的對(duì)稱(chēng)水平軸垂直。
12、 才艮據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述導(dǎo)引面從所述中心主 體的中間或低于所述中心主體延伸，和/或所述牽引面大體上從所述中心主體 的底部延伸，優(yōu)選地從所述控制主體的底部延伸。
13、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述浮標(biāo)從所述導(dǎo)引邊緣 的底部到所述牽引邊緣的頂部的距離，所述導(dǎo)引面和所述牽引面的長(zhǎng)度，所 述中心主體、所述導(dǎo)引面和所述牽引面的寬度，以及所述導(dǎo)引面和所述牽引 面相對(duì)于水平面的傾斜角度，使得當(dāng)一典型波浪通過(guò)時(shí)，圍繞所述中心主體 的附加部分，且作用于導(dǎo)引面和牽引面的力矩大體在方向上相反，且大小在 ^f皮此的25%范圍內(nèi)。
14、 4艮據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中前表面的水平長(zhǎng)度與所述 浮標(biāo)的水平長(zhǎng)度之間的比值大約是一半，所述浮標(biāo)的水平長(zhǎng)度為波浪作用于 其上的傳4番方向上的水平長(zhǎng)度。
15、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中后表面的水平長(zhǎng)度與所述 浮標(biāo)的水平長(zhǎng)度之間的比值大約是三分之一，所述浮標(biāo)的水平長(zhǎng)度為波浪作 用于其上的傳播方向上的水平長(zhǎng)度。
16、 才艮據(jù)上述權(quán)利要求任一所述的浮標(biāo)，其中所述浮標(biāo)有一附加裝置， 使一元件附加到那里，用于轉(zhuǎn)移所述浮標(biāo)的上/下運(yùn)動(dòng)成為能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一 分量。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的浮標(biāo)，其中所述附加裝置包括一構(gòu)造，通過(guò)所述構(gòu)造，所述浮標(biāo)圍繞所述元件轉(zhuǎn)動(dòng)，借此以允許所述浮標(biāo)相對(duì)臨近波 的被動(dòng)自調(diào)整。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的浮標(biāo)，其中所述附加裝置包括一阻尼器， 以衰減所述浮標(biāo)相對(duì)于所述元件的轉(zhuǎn)動(dòng)。
19、 一種根據(jù)上述權(quán)利要求任一所述浮標(biāo)和一附著于所述浮標(biāo)一個(gè)端 部的一元件用于轉(zhuǎn)移所述浮標(biāo)的上/下運(yùn)動(dòng)成為能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一分量。
20、 才艮據(jù)4又利要求19所述的浮標(biāo)和元件，其中所述浮標(biāo)和元件轉(zhuǎn)動(dòng)地 連接，借此以允許所述浮標(biāo)相對(duì)臨近波的被動(dòng)調(diào)整。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的浮標(biāo)和元件，其中所述元件包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置， 用于允許一部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述浮標(biāo)相對(duì)于另一部件連接到該部件上，借此以 允許所述浮標(biāo)相對(duì)臨近波的被動(dòng)調(diào)整。
22、 4又利要求19所述的浮標(biāo)和元件，以及一能量轉(zhuǎn)換裝置用于轉(zhuǎn)換所 述元件的所述被轉(zhuǎn)移的上/下運(yùn)動(dòng)成為電能。
23、 沖艮據(jù)權(quán)利要求22所述的浮標(biāo)、元件和能量轉(zhuǎn)換裝置，其中所述元件相對(duì)于所述能量轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。
24、 才艮據(jù)權(quán)利要求20或21所述的浮標(biāo)和元件，或者根據(jù)權(quán)利要求23 所述的浮標(biāo)、元件和能量轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括一阻尼器以衰減所述轉(zhuǎn)動(dòng)。
25、 一種浮標(biāo)，用于從海波浪中獲取其能量，包括作為一第一部件， 具有足夠浮力的一中心主體部分，a)支持自身重量和任何作用于其上的垂直 重量，/人而驅(qū)動(dòng)一能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以及b)為所述能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)力； 作為一第二部件，相對(duì)于所述主體為向上傾斜表面形式的一前向延伸部；以 及作為一第三部件，向下傾斜表面形式的一后向延伸部。
26、 才艮據(jù)權(quán)利要求25所述的浮標(biāo)，其中所述前向延伸部的形式為附著 于或整體成型于所述浮標(biāo)的主體上的鰭狀物，形成向上傾斜表面，以及后向延伸部是相似的鰭狀物，形成向下傾斜表面。
27、 根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的浮標(biāo)，其中考慮到所述浮標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)于其中的本地主波浪條件，前向鰭狀物位于相對(duì)于所述浮標(biāo)的中心主體的高度， 以相對(duì)于所述條件最佳化能量獲取。
28、 根據(jù)權(quán)利要求25、 26或27所述的浮標(biāo)，其中后向鰭狀物被設(shè)置成 向下依靠所述浮標(biāo)下側(cè)的尾部。
29、 根據(jù)權(quán)利要求25-28任一所述的浮標(biāo)，其中所述浮標(biāo)的長(zhǎng)度表示浮 標(biāo)在波浪傳播方向上的尺寸，所述長(zhǎng)度是結(jié)合前向和后向鰭狀物各自的角度 和表面面積被選定的，以使作用于所述浮標(biāo)上的全部扭矩被保持為一最小值。
30、 根據(jù)權(quán)利要求25-29任一所述的浮標(biāo)，其中所述浮標(biāo)的前向和后向 鰭狀物以及中心主體部分，由一單一片狀結(jié)構(gòu)制造而成，例如可以得自一單 一部件一莫型或類(lèi)似物。
31、 根據(jù)權(quán)利要求25-30任一所述的浮標(biāo)，其中一內(nèi)部加強(qiáng)元件嵌設(shè)在 浮標(biāo)內(nèi)，延伸到前向延伸部之上和之中，且類(lèi)似地延伸到后向延伸部之下和 之中。
32、 根據(jù)權(quán)利要求31所述的浮標(biāo)，其中所述元件剛性連接到一延伸到 所述浮標(biāo)的桿體上，用于通過(guò)它將所受的向上推力傳遞到安裝于浮標(biāo)之上或 之下的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中。
33、 一種從波浪中產(chǎn)生能量的方法，所述方法包括放置前述權(quán)利要求任 一所述的浮標(biāo)到波浪中，使用 一轉(zhuǎn)換器以轉(zhuǎn)換所述浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)為電能。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換器是一個(gè)或多個(gè)線性 發(fā)電才幾。
35、 一種參考以上實(shí)質(zhì)上所述的以及附圖中所示的浮標(biāo)。
全文摘要
一種用于從波浪中獲取能量的浮標(biāo)，所述浮標(biāo)包括一提供浮力的中心主體，所述浮標(biāo)進(jìn)一步包括一引導(dǎo)部，其具有一引導(dǎo)面，用于所述浮標(biāo)，所述引導(dǎo)面從水平面向上傾斜，以使所述引導(dǎo)面的頂部相比于所述引導(dǎo)面的底部從所述中心主體更加凸出；和/或一牽引部，用于所述浮標(biāo)，所述牽引部從所述中心主體向下延伸，呈現(xiàn)一牽引面，所述牽引面從水平面向下傾斜，以使所述牽引面的頂部，在水平面的方向上，相比于所述牽引面的底部更靠近所述主體。
文檔編號(hào)F03B13/18GK101283180SQ200680037671
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月10日
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