專利名稱:波能轉(zhuǎn)換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及波能轉(zhuǎn)換。特別地,本發(fā)明涉及用于從波動提取能量的裝置。本發(fā)明還涉及一種浮力裝置和包含這種浮力裝置的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在一種配置中,浮力裝置可以被配置為響應(yīng)于波動的浮力致動器,更具體地是用于將波動耦合到可操作地響應(yīng)波動的設(shè)備的浮力致動器。在這樣的配置中,浮力裝置可以浸入在水面以下的水體中。在另一種配置中,浮力裝置可以被配置為浮動浮標(biāo)。本發(fā)明已經(jīng)被特別地但是并非必定唯一地設(shè)計(jì)成利用波能并將利用的波能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動例如流體泵或線性發(fā)電機(jī)等能量轉(zhuǎn)換裝置的線性運(yùn)動的浮力致動器。在這樣的配置中,浮力致動器能夠可操作地連接到能量轉(zhuǎn)換裝置,其中浮力致動器有浮力地懸浮在水體中(但通常在水面以下)。在這種方式中,浮力致動器實(shí)際上是在水體中響應(yīng)波動作用來移動的水下漂浮物。本發(fā)明還涉及一種波能轉(zhuǎn)換裝置,其包括適于響應(yīng)波動進(jìn)行泵送動作的流體泵。
背景技術(shù):
下面討論的背景技術(shù)目的僅是為了便于理解本發(fā)明。該討論并不是對于所涉及的材料在本申請的優(yōu)先權(quán)日時屬于或已屬于公知常識的一部分的供認(rèn)和承認(rèn)。將波動耦合于可響應(yīng)波動來操作的設(shè)備是已知的,一個示例是使用浮力致動器來將波動轉(zhuǎn)換成能量轉(zhuǎn)換裝置的往復(fù)動作。當(dāng)被暴露于劇烈的海況時,通常是不利的天氣情形(例如在暴風(fēng)雨的情形下),浮力致動器可能遭受極端的力。當(dāng)暴露于這種情形時,已知的浮力致動器可能易于損壞或分離。此外,浮力致動器所耦合的系統(tǒng)和部件可能經(jīng)受過度的負(fù)荷。在波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括有這種浮力致動器的情況下,各種部件(如泵、泵被錨定的基座,以及浮力致動器和泵之間的耦合件等)可能承受過度的負(fù)荷。為了避免在惡劣海況中的損害,已有各種不同的建議來緩減波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中基座、泵和耦合元件上的過度負(fù)荷。一個這樣的建議涉及選擇性打開浮力致動器的內(nèi)部,以響應(yīng)于浮力致動器在惡劣天氣情況下的暴露允許水流過浮力致動器。由于水能夠流過浮力致動器的內(nèi)部,減少了流水對浮力致動器沖撞的阻力。這就消除了大量潛在的能量,因?yàn)楦×χ聞悠魍瑯記]有被海浪舉起。另外,這也同時減少了動能,因?yàn)橐赘匈|(zhì)量減少(由于水不再被收集于浮力致動器內(nèi))并且速度被降低(因?yàn)楦×χ聞悠鞑辉偬峁?dǎo)致它加速的對波浪力的反應(yīng))。以這種方式,泵以及相關(guān)耦合件(包括系繩)上的負(fù)荷可以衰減到一個可接受的水平,并在可接受的較短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。在這樣的背景下提出了本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體,以及與中空本體相關(guān)聯(lián)用于將中空本體連接到系繩的阻尼裝置,所述阻尼裝置提供了中空本體和系繩之間的柔順彈性連接。優(yōu)選地,所述阻尼裝置被配置為維持本體和系繩之間的基本剛性連接,直至加載于其間的負(fù)荷超過了規(guī)定的負(fù)荷,由此阻尼裝置有利于本體和系繩之間受限的相對運(yùn)動,以減輕負(fù)荷。優(yōu)選地,所述阻尼裝置被容納在所述中空本體內(nèi)。優(yōu)選地,所述阻尼裝置包括阻尼機(jī)構(gòu)和通過阻力流體可操作地耦合到阻尼機(jī)構(gòu)的
蓄能器。優(yōu)選地,所述阻尼機(jī)構(gòu)包括限定了空腔的主體和容納在空腔中的活塞組件,所述主體和所述活塞組件一起限定了在空腔中的工作腔,所述工作腔具有隨活塞組件和主體之間的相對移動可變的體積,其中,所述蓄能器通過阻力流體可操作地耦合到工作腔。所述蓄能器提供了工作腔內(nèi)加載于活塞組件上的預(yù)定的流體壓力,以抵抗活塞組件的運(yùn)動,直至在活塞上的負(fù)荷超過規(guī)定的負(fù)荷,由此所述活塞組件響應(yīng)于其上的負(fù)荷而運(yùn)動,造成工作腔的漸進(jìn)收縮,以作用于柔順地抵抗這種運(yùn)動的阻力流體。所述活塞組件可將所述空腔劃分為工作側(cè)和盲側(cè),所述工作側(cè)限定所述工作腔。在一種配置中,所述盲側(cè)可被封閉。在另一種配置中,可以在工作側(cè)和盲側(cè)之間設(shè)置流通路徑。所述活塞組件可包括容納在空腔中的活塞頭和從空腔延伸的活塞桿。所述主體可包括圓柱形筒。優(yōu)選地,所述圓柱形筒連接到所述中空本體,并且所述活塞桿適于連接到所述系繩。優(yōu)選地,所述蓄能器被容納在所述中空本體中。優(yōu)選地,所述圓柱形筒被安裝用于繞橫向于所述浮力裝置的縱向軸線的軸線進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。優(yōu)選地,所述中空本體被配置來提供上段、下段以及在所述上段和所述下段之間的中間段。優(yōu)選地,所述上段和下段具有截頭結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,所述上段呈現(xiàn)最上表面,所述下段呈現(xiàn)最下表面。優(yōu)選地,在所述中空本體上設(shè)置有孔以允許水進(jìn)入其中空內(nèi)部。優(yōu)選地,所述孔設(shè)置在所述中間段上。所述中空本體可具有任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在一種配置中,中空本體可被配置為截頭球體或截頭扁球體。在另一種配置中,中空本體的中間段可以是圓柱形或多邊形的。所述中空本體可設(shè)置有一個或多個浮力腔。所述浮力腔可容納在所述中空本體內(nèi)??商峁┯羞x擇地改變中空本體的浮力的設(shè)備。浮力的選擇性變化可通過將浮力控制流體引入到浮力腔或?qū)⒏×刂屏黧w從浮力腔移除來實(shí)現(xiàn)。所述浮力裝置可包括內(nèi)部框架結(jié)構(gòu),其支撐提供了所述外表面的外圍外殼。所述圓柱形筒可中心地位于所述內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。優(yōu)選地,所述中空本體的內(nèi)部在陸地和水中均可進(jìn)入,以用于各種操作,例如維護(hù)、安裝和拆除設(shè)備。
在一種配置中,所述阻尼裝置可提供唯一的緩減裝置,用于減輕系繩上的過度負(fù)荷。在另一種配置中,浮力裝置可設(shè)置有額外的緩減裝置,以減輕系繩上的過度負(fù)荷。該額外的緩減裝置可采取任何適當(dāng)?shù)男问?,例如,額外的緩減裝置可包括選擇性地打開浮力裝置的內(nèi)部以允許水流過的裝置。這種額外的緩減裝置的實(shí)施例包括在國際申請PCT/AU2008/001853和PCT/AU2010/000398中公開的配置,其內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。通過系繩將浮力裝置連接到其上的系統(tǒng)也可以結(jié)合有用于減輕系繩上的過度負(fù)荷的緩減裝置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體,所述中空本體被構(gòu)造成提供上段、下段以及在所述上段和所述下段之間的中間段。優(yōu)選地,所述上段和下段是截頭結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,所述上段呈現(xiàn)最上表面,所述下段呈現(xiàn)最下表面。優(yōu)選地,在所述中空本體上設(shè)置有孔,以允許水進(jìn)入其中空內(nèi)部。優(yōu)選地,所述孔被設(shè)置在所述中間段。根據(jù)本發(fā)明前述方面中任一方面的浮力裝置可被配置為浮力致動器。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體、一個或多個容納在中空本體中的浮力腔,以及通過至少一個浮力腔中的浮力控制流體的變化來選擇性改變中空本體的浮力的裝置。根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供了一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體、一個或多個容納在中空本體中的浮力腔,以及本體內(nèi)允許水進(jìn)入中空本體的開口裝置。優(yōu)選地,所述中空本體包括上段、下段以及在所述上段和所述下段之間的中間段,所述開口裝置包括在所述中間段上的多個孔。根據(jù)本發(fā)明的第五個方面,提供了一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其包括根據(jù)本發(fā)明前述方面中任一方面的浮力裝置。優(yōu)選地,所述波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)還包括可操作地連接到浮力致動器以響應(yīng)于波動進(jìn)行泵送動作的泵,所述泵被結(jié)合在液壓回路中,流體沿著所述液壓回路由泵傳送,與液壓回路相關(guān)聯(lián)的裝置用于控制由泵傳送的流體的特性。受控的流體的特性可包括在泵的傳送周期過程中流體壓力增加的速率。泵的傳送周期過程中的流體壓力增加的速率控制提供了一種系統(tǒng),用于緩減波能轉(zhuǎn)換裝置上的過度負(fù)荷。由于這種配置,能量可以在操作過程中從波能轉(zhuǎn)換裝置液壓地釋放,以避免過度的負(fù)荷。優(yōu)選地,所述液壓回路包括蓄能器。所述蓄能器可用于液壓地抵抗泵的傳送周期。優(yōu)選地,對泵的傳送周期的液壓抵抗速率在泵的傳送周期過程中遞增。在泵的傳送周期過程中被傳送的流體的一些能量可以被存儲在蓄能器中,該蓄能器用于使流體的流動平穩(wěn)。優(yōu)選地,所述泵包括往復(fù)活塞泵。優(yōu)選地,所述泵包括限定了空腔的主體和容納在空腔中的活塞組件,所述主體和所述活塞組件一起限定了在空腔中的工作腔,所述工作腔具有隨活塞組件和主體之間的相對移動可變的體積,其中,所述蓄能器通過阻力流體可操作地耦合到工作腔。
所述活塞組件可將所述空腔劃分為工作側(cè)和盲側(cè),所述工作側(cè)限定所述工作腔。所述活塞組件可包括容納在空腔中的活塞頭和從空腔延伸的活塞桿。所述主體可包括圓柱形筒。優(yōu)選地,所述圓柱形筒被連接到錨泊,如安裝在水體底部的基座,并且所述活塞桿適于連接到所述系繩。優(yōu)選地,所述泵具有第一端口和第二端口。優(yōu)選地,所述第二端口與流體流路連通。優(yōu)選地,在工作腔接近最小體積狀態(tài)時,所述泵被配置為阻塞所述第二端口和工作腔之間的連通。當(dāng)?shù)诙丝诒蛔枞麜r,流體可從收縮的工作腔排出的速率被限制,從而導(dǎo)致仍然滯留在工作腔內(nèi)的流體部分以更為快速的速率被壓縮,并由此傳送對活塞頭的連續(xù)運(yùn)動的更大阻力。優(yōu)選地,所述空腔被配置為包括較大直徑的第一空腔部分和較小直徑的第二空腔部分,其間限定有肩部,第一空腔部分收容活塞頭,第二空腔部分被結(jié)合在工作腔內(nèi)。優(yōu)選地,所述第二空腔部分具有側(cè)壁,所述第二端口在其上開口,并且所述肩部限定了面對所述第一空腔部分的環(huán)形面,所述第一端口在其上開口用以與所述第一空腔部分連通。優(yōu)選地,所述第二空腔部分的尺寸可以容納活塞桿而不是活塞頭,活塞桿從活塞頭延伸通過所述第二空腔部分。優(yōu)選地,所述活塞桿結(jié)合有遮蔽套筒,該遮蔽套筒鄰近所述活塞頭設(shè)置,并被配置為在工作腔接近其最小容積狀態(tài)時進(jìn)入第二空腔部分,其中,在遮蔽套筒進(jìn)入第二空腔部分時配合第二空腔部分的側(cè)壁而遮蔽第二端口以與第一空腔部分隔開。這有效地限制了工作腔和蓄能器之間通過第一端口形成的連通。根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供了一種波能轉(zhuǎn)換裝置,其包括適于響應(yīng)波動進(jìn)行泵送動作的泵,所述泵被結(jié)合在液壓回路中,流體沿著所述液壓回路由泵來傳送,與所述液壓回路相關(guān)聯(lián)的裝置用于控制由泵傳送的流體的特性。根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供了一種泵,其包括限定了空腔的主體和容納在空腔中的活塞組件,所述主體和所述活塞組件一起限定了在空腔中的工作腔,所述工作腔具有隨活塞組件和主體之間的相對移動可變的體積,所述活塞組件將空腔劃分成限定工作腔的工作側(cè)、用于與蓄能器連通的第一端口和用于與流體流路連通的第二端口,其中,所述泵被配置為在工作腔接近最小體積狀態(tài)時阻塞第二端口和工作腔之間的連通。根據(jù)本發(fā)明第七方面的泵可以結(jié)合上面提到的與根據(jù)本發(fā)明第五方面的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)的泵相關(guān)的任何一個或多個特征。根據(jù)本發(fā)明的第八方面,提供了一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其包括根據(jù)本發(fā)明的第七方面的泵。
通過參考下面關(guān)于附圖中所示的幾個具體實(shí)施例的描述可以更好地理解本發(fā)明,其中:圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的用于利用海洋波能的裝置的示意圖2是結(jié)合在根據(jù)第一實(shí)施例的裝置中的浮力致動器的示意性側(cè)視圖;圖3是圖2中所示的浮力致動器的平面圖;圖4是浮力致動器的另一平面圖,去除了部件以顯示內(nèi)部特征;圖5是沿圖4中線5-5的截面圖;圖6是描繪出浮力致動器的外殼結(jié)構(gòu)的示意性透視圖;圖7是與圖6相似的視圖,描繪出了浮力致動器的外部結(jié)構(gòu);圖8是描繪出浮力致動器的外部結(jié)構(gòu)的另一透視圖;圖9是浮力致動器的示意性透視圖,去除了部分外殼以顯示內(nèi)部特征;圖10是浮力致動器的示意性截面圖,描繪了容納在浮力致動器內(nèi)部的阻尼裝置;圖11是一部分浮力致動器的示意性透視圖;圖12是阻尼裝置的示意性視圖,尤其圖示了阻尼機(jī)構(gòu)和蓄能器;圖13是形成根據(jù)第一實(shí)施例的裝置的一部分的泵的示意性局部視圖;圖14是在泵的傳送行程期間壓力上升的圖形描述;圖15是描繪了用于結(jié)合在根據(jù)第二實(shí)施例的用于利用海浪波能的裝置中的浮力致動器的阻尼裝置的示意圖;圖16是描繪了用于結(jié)合在根據(jù)第三實(shí)施例的用于利用海浪波能的裝置中的浮力致動器的阻尼裝置的局部示意圖;圖17是結(jié)合在根據(jù)第四實(shí)施例的用于利用海浪波能的裝置中的浮力致動器的示意性截面?zhèn)纫晥D;圖18是結(jié)合在根據(jù)第五實(shí)施例的用于利用海浪波能的裝置中的浮力致動器的示意性側(cè)視圖;圖19是圖18中所示的浮力致動器的示意性透視圖;圖20是結(jié)合在根據(jù)第六實(shí)施例的用于利用海浪波能的裝置中的浮力致動器的示意性側(cè)視圖;以及圖21是圖20中所示的浮力致動器的透視圖。
具體實(shí)施例方式在附圖中所示的實(shí)施例分別是指用于利用海浪波能的裝置10。參照圖1,裝置10被近海地安裝在具有水面12和海底13的水體11中。裝置10包括浮力致動器14以及錨定于錨泊16的泵15,在所示的配置中,錨泊16包括安裝在海底13上的基座。泵15被固定到該錨泊16,使得所述泵能夠關(guān)于錨泊樞轉(zhuǎn)。裝置10被設(shè)計(jì)成在閉環(huán)模式中工作,其中,高壓流體通過泵15被泵送到岸上,能量被提取作為在岸上設(shè)備17的有用功,并且所得的減壓流體被返回到近海的泵15來被重新供給能量。浮力致動器14可操作地連接到泵15且有浮力地懸浮在水體11內(nèi),位于泵15以上但低于水面12 —定深度,使得其上表面通常低于平均海平面12a數(shù)米。浮力致動器14通過耦合件18可操作地連接到泵15,其中耦合件18包括系繩19?,F(xiàn)在參照圖2至圖12,結(jié)合在根據(jù)第一實(shí)施例的裝置10中的浮力致動器14包括空心本體21,其具有支撐提供了外表面27的外圍外殼25的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)23。中空本體21限定了其中容納內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)23的內(nèi)部29。中空本體21的內(nèi)部29在陸地和水中均可進(jìn)入,以用于各種操作,例如維護(hù)、安裝和拆除設(shè)備。在中空本體21上可設(shè)置有各種配件,以便于本體的提升和調(diào)配。通常情況下,這樣的配件被錨定到內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)29。中空本體21被配置為提供上段31、下段33,以及在上段31和下段33之間的中間段35。上段31具有截頭結(jié)構(gòu)并包括錐形的上側(cè)部36和最上表面37。下段33具有截頭結(jié)構(gòu)并包括錐形的下側(cè)部38和最下表面39。最上表面37和最下表面39是平坦的和封閉的。這種結(jié)構(gòu)特別有利于最下表面,以最優(yōu)化地耦合水波的起伏運(yùn)動。中空本體21具有延伸穿過最上表面37和最下表面39之間的中心縱向軸線(未示出)。在所示的配置中,中間段35是多邊形的結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出多個小平面41。上段31和下段33被相應(yīng)地設(shè)置,使得錐形上側(cè)部36呈現(xiàn)多個上部小平面43,錐形下側(cè)部38呈現(xiàn)出多個下部小平面45。中空本體21被配置為允許水通過設(shè)置在外殼25上的孔口 47進(jìn)入中空內(nèi)部29。在本實(shí)施例中,孔口 47被設(shè)置在中間段35上,通常每個小平面41中至少一個孔口。孔口47允許水流入和流出中空本體21的內(nèi)部29,從而減少浮力致動器10上水的側(cè)面流動的影響。特別地,孔口 47的尺寸允許中空本體21的內(nèi)部29填充有水,并且允許在浮力致動器14水平移動時水流入和流出內(nèi)部29的輕微擺動。這種小水流可能足以減少浮力致動器14上的橫向負(fù)荷,并因而限制橫向運(yùn)動。限制橫向運(yùn)動是可取的,以便限制耦合件18、泵15和錨泊16上的橫向負(fù)荷。由于這種配置,通過適當(dāng)?shù)剡x擇孔口 47的尺寸,浮力致動器14所承受的橫向運(yùn)動可以得到一定程度上的控制。浮力腔51容納在中空本體21的內(nèi)部29內(nèi),用以向浮力致動器10提供浮力。在所示的配置中,有四個圍繞中空本體21的中心縱向軸線均勻間隔設(shè)置的浮力腔51。這里提供了通過選擇性地將浮力控制流體引入浮力腔或?qū)⒏×刂屏黧w從浮力腔移除,來有選擇地改變浮力致動器14的浮力。浮力致動器14設(shè)置有適于提供中空本體21和系繩19之間柔順彈性連接的連接裝置61。連接裝置61包括阻尼裝置63,其被配置為維持中空本體21和系繩19之間基本上剛性的連接,直至加載其間的負(fù)荷超過了規(guī)定的負(fù)荷,由此阻尼裝置63有利于其間受限的相對運(yùn)動以減輕負(fù)荷。僅通過示例的方式,阻尼裝置63可被配置來限制大約140噸的最大系繩張力負(fù)荷,并且一旦系繩張力負(fù)荷達(dá)到大約100噸時即開始運(yùn)作。在這個例子中,當(dāng)系繩張力負(fù)荷低于100噸時,阻尼裝置63不會運(yùn)作,在這種情況下,中空本體21和系繩19之間有效形成剛性連接。一旦系繩張力負(fù)荷達(dá)到100噸,阻尼裝置63開始運(yùn)作并柔順地抵制系繩負(fù)荷,將其限制到最大140噸。當(dāng)然,阻尼裝置63可被配置為在系繩負(fù)荷的任何所選范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)作,并且前述例子僅僅被提供用于解釋。阻尼裝置63被容納在中空本體21的內(nèi)部29中,并包括液壓阻尼機(jī)構(gòu)65和液壓蓄能器67。阻尼機(jī)構(gòu)65和蓄能器67通過阻力流體互連,阻力流體可穿過在阻尼機(jī)構(gòu)65和蓄能器67之間延伸的流送管路69。在本實(shí)施例中,阻力流體包括可彈性壓縮的流體,例如空氣或干燥的氣體。
阻尼機(jī)構(gòu)65包括限定了空腔73的主體71。在所示的配置中,主體71被配置為具有側(cè)壁75以及兩個相對的端壁77、79的圓柱形筒74?;钊M件81被容納在空腔73之內(nèi)?;钊M件81包括活塞頭83和活塞桿85。活塞頭83可滑動地和密封地位于空腔73內(nèi),用以將空腔劃分為工作側(cè)91和盲側(cè)93。工作側(cè)91限定了空腔73內(nèi)的工作腔95,工作腔95具有隨活塞組件81和圓柱形筒74之間的相對運(yùn)動可變的容積。阻尼機(jī)構(gòu)65的盲側(cè)93是封閉的?;钊麠U85從空腔73延伸穿過端壁79。圓柱形筒74連接到中空本體21上,并且活塞桿85適于連接到系繩19。更具體地,圓柱形筒74中心地位于中空本體21內(nèi)并對準(zhǔn)其中心縱向軸線,活塞桿85的外端被配置為提供系繩19的連接點(diǎn)97。活塞桿85向下延伸超出中空本體21的外殼25的最下表面39,用于連接到系繩19。蓄能器67可以是任何適當(dāng)?shù)念愋?,如氮充電的活塞式蓄能器。蓄能?7被預(yù)充電,以提供工作腔95內(nèi)作用在活塞組件81上的預(yù)定的流體壓力負(fù)荷,從而抵抗活塞組件的運(yùn)動,直至由系繩19傳遞到活塞桿85上的負(fù)荷超過所述規(guī)定的負(fù)荷,由此活塞組件81響應(yīng)活塞桿85上的負(fù)荷來運(yùn)動,促使工作腔95逐步收縮以作用于柔順地抵抗這種運(yùn)動的阻力流體。隨著工作腔95逐步收縮,它逐漸進(jìn)一步對與蓄能器67連通的阻力流體施加壓力。這用于減輕浮力致動器14和系繩19之間的張力負(fù)荷,并提供了浮力致動器14以受控的方式進(jìn)行減速的時間。隨著張力負(fù)荷消退,由蓄能器67傳送的流體壓力再次提供其影響,并引起所述活塞組件進(jìn)行返回運(yùn)動。圓柱形筒74通過鉸鏈103被支撐在形成內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)23的一部分的基座101上,用于圍繞橫向于中空本體21的中心縱向軸線的軸線樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種樞轉(zhuǎn)安裝配置使中空本體21傾斜,同時保持阻尼機(jī)構(gòu)65和系繩19之間的對準(zhǔn)?,F(xiàn)在參照圖13和圖14,泵15具有通過流送管122連接到近海設(shè)備17的出121,流送管122與高壓輸送管和低壓回流管連通。高壓輸送管和低壓回流管分別與出口 121連通,其中低壓流體在泵的吸入行程時被引入,高壓流體在泵的傳送行程時被排出。泵15包括限定了空腔133的主體131。在所示的配置中,主體131被構(gòu)造為具有側(cè)壁135和兩個相對端壁的圓柱形筒134,其中只示出了一個端壁139?;钊M件141被容納在空腔133內(nèi)?;钊M件141包括活塞頭143和活塞桿145?;钊^143可滑動地和密封地位于空腔133內(nèi),用以將空腔劃分成工作側(cè)151和盲側(cè)153。工作側(cè)151限定了在空腔133中的工作腔155,工作腔155具有隨所述活塞組件141和圓柱形筒134之間的相對運(yùn)動可變的體積。泵15的盲側(cè)153是封閉的。圓柱形筒134被連接到錨泊16,并且活塞桿145適于連接到系繩19。泵15具有第一端口 161和第二端口 162,每個端口均與空腔133連通。第一端口161通過蓄能器流送管167與蓄能器165連通。第二端口 162提供出口 121。蓄能器167可以是任何適當(dāng)?shù)念愋?,如氮充電的活塞式蓄能器。蓄能器流送?67通過裝有單向閥169的旁通管路168與流送管122連通。蓄能器165可以是任何適當(dāng)?shù)念愋?,如氮充電的活塞式蓄能器??涨?33被配置為包括較大直徑的第一空腔部分171和較小直徑的第二空腔部分172,其間限定有肩部173。第一空腔部分171容納活塞頭143,第二空腔部分172結(jié)合在工作腔155內(nèi)。第二空腔部分172具有側(cè)壁175,第二端口 162在其上開口。肩部173限定了面對第一空腔部分171的環(huán)形面177,第一端口 161在其上開口,以與所述第一空腔部分連通。第二空腔部分172的尺寸可容納活塞桿145而不是活塞頭143。活塞桿145從活塞頭143延伸穿過第二空腔部分172。活塞桿145從空腔133延伸穿過在端壁139上的開口,其中在活塞桿和端壁之間有流體密封件181?;钊麠U145結(jié)合有遮蔽套筒183,其鄰近所述活塞頭143設(shè)置,并被配置為在工作腔155接近其最小容積狀態(tài)時進(jìn)入第二空腔部分172。在套筒183進(jìn)入第二空腔部分172時其配合第二空腔部分的側(cè)壁175,并遮蔽第二端口 162從而與第一空腔部分155隔開,如圖13所示。這有效地限制了工作腔155和流送管122之間的連通。保留在工作腔155內(nèi)的流體通過仍然暴露于工作腔155的第一端口 161與蓄能器165連通。保留的流體的壓力顯著上升,如在圖14中以圖表描繪的。這提供了對活塞組件141以及浮力裝置11的耗能和阻尼運(yùn)動的緩沖作用。通過端口 162到流送管122的流體流動和通過端口 161到蓄能器165的流體流動一起限定了阻尼機(jī)構(gòu)的壓力-行程特性。這種特性可適于通過改變一個或多個設(shè)計(jì)參數(shù),如第二空腔部分172的體積,來適應(yīng)任何特定的阻尼情況。上述配置的特征在于出于阻尼目的對泵15的能量耗散的控制有效地與泵協(xié)作,從而提聞其效率?,F(xiàn)在參照圖15,其中示出了阻尼裝置63,其用于結(jié)合在根據(jù)第二實(shí)施例的裝置10中的浮力致動器。用于根據(jù)第二實(shí)施例的裝置10中的浮力致動器的阻尼裝置63類似于第一實(shí)施例,且相同的附圖標(biāo)記表不相同的部件。在本實(shí)施例中,阻尼機(jī)構(gòu)65不同于第一實(shí)施例,在該實(shí)施例中的盲側(cè)93沒有封閉。相反,盲側(cè)93通過旁通通道210與工作側(cè)91連通,旁通通道210由裝有閥213的旁通管路211限定。閥213允許可能已發(fā)生泄漏的流體經(jīng)過活塞頭83周圍的密封件進(jìn)入盲側(cè)93而返回到工作腔95?,F(xiàn)在參照圖16,示出了用于結(jié)合在根據(jù)第三實(shí)施例的裝置10中的浮力致動器的液壓阻尼裝置63。用于根據(jù)第三實(shí)施例的裝置10中的浮力致動器的液壓阻尼裝置63類似于第一實(shí)施例,因此相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在圖16中示出的阻尼機(jī)構(gòu)63中,液壓蓄能器67通過第一端口 221和第二端口 222與阻尼機(jī)構(gòu)65內(nèi)的工作腔95連通。阻尼機(jī)構(gòu)63被配置為在工作腔接近最小體積狀態(tài)時阻塞第二端口 222和工作腔95之間的連通。當(dāng)?shù)诙丝?222被阻塞時,流體可從收縮的工作腔95排出的速率被限制,從而導(dǎo)致仍然滯留在工作腔內(nèi)的流體部分以更為快速的速率被壓縮,并由此傳送對活塞頭83的連續(xù)運(yùn)動的更大阻力??涨?3被配置為包括較大直徑的第一空腔部分225和較小直徑的第二空腔部分227,其間限定有肩部229。第一空腔部分225容納活塞頭83,第二空腔部分227結(jié)合到工作腔95中。第二空腔部分227具有側(cè)壁231,第二端口 222在其上開口。肩部229限定了面對第一空腔部分225的環(huán)形面233,第一端口 221在其上開口以與所述第一空腔部分連通。
第二空腔部分227的尺寸可容納活塞桿85而不是活塞頭83?;钊麠U85從活塞頭83延伸穿過第二空腔部分227?;钊麠U85從空腔73延伸穿過在端壁79上的開口,其中活塞桿和端壁之間有流體密封件237?;钊麠U85結(jié)合有遮蔽套筒241,其鄰近所述活塞頭83設(shè)置,并被配置為在工作腔95接近其最小容積狀態(tài)時進(jìn)入第二空腔部分227。在套筒241進(jìn)入第二空腔部分227時其配合第二空腔部分227的側(cè)壁231,并從第一空腔部分225遮蔽第二端口 222,如圖16所示。這有效地限制了工作腔95和蓄能器61之間通過第一端口 221形成的連通,第一端口221開口至第一空腔部分225,從而沒有被遮蓋住。蓄能器67和阻尼機(jī)構(gòu)65之間的流送管69被分支成第一流送管部分69a和第二流送管部分69b。第一流送管部分69a連通第一端口 121,第二流送管部分69b連通第二端口 122。第二流送管部分69b結(jié)合有單向閥243,其允許從第二端口 222流向蓄能器67同時防止在相反方向流動。通過端口 221和222到蓄能器67的流體流動一起限定了阻尼機(jī)構(gòu)的壓力-行程特性。這種特性可適于通過改變空腔95和蓄能器67之間的限制流量,來適應(yīng)任何特定的阻尼情況。在前面的實(shí)施例中,與浮力致動器14相關(guān)聯(lián)的液壓阻尼裝置63和出于阻尼目的對泵15耗散能量的控制都提供了用于減輕系繩19上過度負(fù)荷的緩減配置。這是有利的,因?yàn)樗峁┝嗽跍p輕過度負(fù)荷方面的冗余度。在其它實(shí)施例中,可以僅由與浮力致動器14相關(guān)聯(lián)的液壓阻尼(通過結(jié)合液壓阻尼裝置63)來提供緩減,也就是說,有可能不提供出于阻尼目的對泵15耗散能量的控制。在另一些實(shí)施例中,可以僅由出于阻尼目的對泵15耗散能量的控制來提供緩減,也就是說,有可能不提供與浮力致動器相關(guān)聯(lián)的液壓阻尼?,F(xiàn)在參照圖17,示出了浮力致動器14,其結(jié)合有阻尼裝置63。用于浮力致動器14的阻尼裝置63與第一實(shí)施例類似,因此相同的參考標(biāo)記標(biāo)識相同的部件。特別地,與先前實(shí)施例中的情況一樣,阻尼裝置63被容納在中空本體21的內(nèi)部29中,并且包括液壓阻尼機(jī)構(gòu)65和液壓蓄能器(未不出)。在這種配置中,中空本體21以這種方式設(shè)置,使得允許有選擇地打開浮力致動器14的內(nèi)部,從而響應(yīng)浮力致動器在惡劣天氣情況下的暴露允許額外的水流經(jīng)浮力致動器。由于額外的水可以通過浮力致動器的內(nèi)部,進(jìn)一步降低了沖擊浮力致動器的移動的水的阻力,從而可進(jìn)一步響應(yīng)過度負(fù)荷來進(jìn)行緩減。在本實(shí)施例中,中空本體21結(jié)合有PCT/AU2010/000398中描述和圖釋的出于傳送附加緩減目的浮力致動器的特征。浮力致動器14可以被配置成使得附加阻尼裝置提供首要的或次要的緩減系統(tǒng)?,F(xiàn)在參照圖18至圖21,示出了可以酌情使用在根據(jù)本發(fā)明的裝置10中的浮力致動器14上的中空本體21的各種結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明的范圍并不限于描述的實(shí)施例的范圍。特別地,應(yīng)理解的是,這里描述和圖釋的浮力致動器的各種形式不必局限于使用在利用海洋波能的裝置10中。浮力致動器可以應(yīng)用到其他各種配置中。此外,應(yīng)當(dāng)理解的是,這里描述和圖釋的泵15不必被限制在利用海洋波能的裝置10的應(yīng)用中。泵和出于阻尼目的控制泵的能量耗散的相關(guān)聯(lián)的設(shè)備可應(yīng)用于各種其他配置中。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下,可以做出修改和改進(jìn)。在整個說明書和權(quán)利要求書中,除非上下文另有要求,詞語“包括”或類似意思的詞語將被理解為其意味著包含所述的整體或一組整體,但并不意味著對任何其它整體或其它整體之組合的排除。
權(quán)利要求
1.一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體,以及與所述中空本體相關(guān)聯(lián)用于將所述中空本體連接到系繩的阻尼裝置,所述阻尼裝置提供了所述中空本體和所述系繩之間的柔順彈性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮力裝置,其特征在于,所述阻尼裝置被配置為維持所述中空本體和所述系繩之間的基本剛性連接,直至加載于其間的負(fù)荷超過了規(guī)定的負(fù)荷,由此所述阻尼裝置有利于所述中空本體和所述系繩之間受限的相對運(yùn)動,以減輕負(fù)荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浮力裝置,其特征在于,所述阻尼裝置被容納在所述中空本體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的浮力裝置,其特征在于,所述阻尼裝置包括阻尼機(jī)構(gòu)和通過阻力流體可操作地耦合到所述阻尼機(jī)構(gòu)的蓄能器。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述阻尼機(jī)構(gòu)包括限定了空腔的主體和容納在所述空腔中的活塞組件,所述主體和所述活塞組件一起限定了在所述空腔中的工作腔,所述工作腔具有隨所述活塞組件和所述主體之間的相對移動可變的體積,其中,所述蓄能器通過阻力流體可操作地耦合到所述工作腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的浮力裝置,其特征在于,所述蓄能器提供了所述工作腔內(nèi)加載于所述活塞組件上的預(yù)定的流體壓力,以抵抗所述活塞組件的運(yùn)動,直至在活塞上的負(fù)荷超過規(guī)定的負(fù)荷,由此所述活塞組件響應(yīng)于其上的負(fù)荷而運(yùn)動,造成所述工作腔的漸進(jìn)收縮,以作用于柔順地抵抗這種運(yùn)動的阻力流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的浮力裝置,其特征在于,所述活塞組件將所述空腔劃分為工作側(cè)和盲側(cè),所述工作側(cè)限定所述工作腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浮力 裝置,其特征在于,所述盲側(cè)是封閉的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浮力裝置,其特征在于,在所述工作側(cè)和所述盲側(cè)之間設(shè)置流通路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述活塞組件包括容納在所述空腔中的活塞頭和從所述空腔延伸的活塞桿。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的浮力裝置,其特征在于,所述主體包括圓柱形筒,其中,所述圓柱形筒連接到所述中空本體,并且所述活塞桿適于連接到所述系繩。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至11中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述蓄能器被容納在所述中空本體中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的浮力裝置,其特征在于,所述圓柱形筒被安裝用于繞橫向于所述浮力裝置的縱向軸線的軸線做樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體被配置來提供上段、下段以及在所述上段和所述下段之間的中間段。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的浮力裝置,其特征在于,所述上段和所述下段具有截頭結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的浮力裝置,其特征在于,所述上段呈現(xiàn)最上表面,所述下段呈現(xiàn)最下表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的浮力裝置,其特征在于,在所述中空本體上設(shè)置有孔,以允許水進(jìn)入其中空內(nèi)部。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的浮力裝置,其特征在于,所述孔設(shè)置在所述中間段上。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體被配置為截頭球體。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體被配置為截頭扁球體。
21.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體的所述中間段是圓柱形的結(jié)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體的所述中間段是多邊形的結(jié)構(gòu)。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體設(shè)置有一個或多個浮力腔。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的浮力裝置,其特征在于,所述一個或多個浮力腔容納在所述中空本體內(nèi)。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,還包括有用于選擇性地改變所述中空本體的浮 力的設(shè)備。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的浮力裝置,其特征在于,浮力的選擇性變化包括將浮力控制流體引入到所述浮力腔或?qū)⒏×刂屏黧w從所述浮力腔移除。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體包括內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)和提供了所述外表面的外圍外殼。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的浮力裝置,其特征在于,所述圓柱形筒中心地位于所述內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)內(nèi)。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體被設(shè)置為其內(nèi)部在陸地和水中均可進(jìn)入。
30.一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體,所述中空本體被配置來提供上段、下段以及在所述上段和所述下段之間的中間段。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的浮力裝置,其特征在于,所述上段和所述下段具有截頭結(jié)構(gòu)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的浮力裝置,其特征在于,所述上段呈現(xiàn)最上表面,所述下段呈現(xiàn)最下表面。
33.根據(jù)權(quán)利要求30、31或32所述的浮力裝置,其特征在于,還包括設(shè)置在所述中空本體上的孔,以允許水進(jìn)入其所述中空內(nèi)部。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的浮力裝置,其特征在于,所述孔設(shè)置在所述中間段上。
35.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置,其被配置為浮力致動器。
36.一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體、一個或多個容納在所述中空本體中的浮力腔,以及通過至少一個所述浮力腔中的浮力控制流體的變化來選擇性地改變所述中空本體的浮力的裝置。
37.一種浮力裝置,其包括呈現(xiàn)外表面的中空本體、一個或多個容納在所述中空本體中的浮力腔,以及位于所述中空本體內(nèi)允許水進(jìn)入所述中空本體的開口裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的浮力裝置,其特征在于,所述中空本體包括上段、下段以及在所述上段和所述下段之間的中間段,所述開口裝置包括在所述中間段上的多個孔。
39.一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的浮力裝置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,還包括可操作地連接到所述浮力致動器以響應(yīng)于波動進(jìn)行泵送動作的泵,所述泵被結(jié)合在液壓回路中,流體沿著所述液壓回路由泵傳送,還包括與所述液壓回路相關(guān)聯(lián)的裝置,用于控制由泵傳送的流體的特性。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,受控的流體的特性包括在所述泵的傳送周期過程中流體壓力增加的速率,由此對在所述泵的傳送周期過程中的流體壓力增加的速率的控制提供了一種用于緩減所述波能轉(zhuǎn)換裝置上的過度負(fù)荷的系統(tǒng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求39、40或41所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述液壓回路包括蓄能器,所述蓄能器用于液壓地抵抗所述泵的傳送周期。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述蓄能器被設(shè)置為使得液壓抵抗所述泵的傳送周期的速率在所述傳送周期過程中遞增。
44.根據(jù)權(quán)利要求40至43中任一項(xiàng)所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述泵包括往復(fù)活塞栗。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述泵包括限定了空腔的主體和容納在所述空腔中的活塞組件,所述主體和所述活塞組件一起限定了在所述空腔中的工作腔,所述工作腔具有隨所述活塞組件和所述主體之間的相對移動可變的體積,其中,所述蓄能器通過所述阻力流體可操作地耦合到所述工作腔。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述活塞組件將所述空腔劃分為工作側(cè)和盲側(cè),所述工作側(cè)限定所述工作腔。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述活塞組件包括容納在所述空腔中的活塞頭和從所述空腔延伸的活塞桿。
48.根據(jù)權(quán)利要求45、46或47所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述主體包括圓柱形筒。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述圓柱形筒被連接到安裝在水體底部的錨泊,并且所述活塞桿適于連接到所述系繩。
50.根據(jù)權(quán)利要求40至49中任一項(xiàng)所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述泵具有第一端口和第二端口。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述第二端口與流體流路連通。
52.根據(jù)權(quán)利要求50或51所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述泵被設(shè)置為在所述工作腔接近最小體積狀態(tài)時阻塞所述第二端口和所述工作腔之間的連通,由此當(dāng)所述第二端口被阻塞時,流體能夠從收縮的工作腔排出的速率被限制,從而導(dǎo)致仍然滯留在所述工作腔內(nèi)的流體部分以更為快速的速率被壓縮,并由此傳送對所述活塞頭的連續(xù)運(yùn)動的更大阻力。
53.根據(jù)權(quán)利要求45至52中任一項(xiàng)所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述空腔被配置為包括較大直徑的第一空腔部分和較小直徑的第二空腔部分,其間限定有肩部,所述第一空腔部分收容所述活塞頭,所述第二空腔部分被結(jié)合在所述工作腔內(nèi)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述第二空腔部分具有側(cè)壁,所述第二端口在其上開口,并且所述肩部限定了面對所述第一空腔部分的環(huán)形面,所述第一端口在其上開口,用以與所述第一空腔部分連通。
55.根據(jù)權(quán)利要求53或54所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述第二空腔部分的尺寸能夠容納所述活塞桿而不是所述活塞頭,所述活塞桿從所述活塞頭延伸通過所述第二空腔部分。
56.根據(jù)權(quán)利要求53、54或55所述的波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,所述活塞桿結(jié)合有遮蔽套筒,所述遮蔽套筒鄰近所述活塞頭設(shè)置,并被配置為在所述工作腔接近其最小容積狀態(tài)時進(jìn)入所述第二空腔部分,由此所述遮蔽套筒在進(jìn)入所述第二空腔部分時配合所述第二空腔部分的側(cè)壁而遮蔽所述第二端口以與所述第一空腔部分隔開。
57.一種波能轉(zhuǎn)換裝置,其包括適于響應(yīng)波動進(jìn)行泵送動作的泵,所述泵被結(jié)合在液壓回路中,流體沿著所述液壓回路由泵來傳送,還包括與所述液壓回路相關(guān)聯(lián)的裝置,用于控制由所述泵傳送的流體的特性。
58.一種泵,其包括限定了空腔的主體和容納在所述空腔中的活塞組件,所述主體和所述活塞組件一起限定了在所述空腔中的工作腔,所述工作腔具有隨所述活塞組件和所述主體之間的相對移動可變的體積,所述活塞組件將所述空腔劃分成限定所述工作腔的工作偵“用于與蓄能器連通的第一端口和用于與流體流路連通的第二端口,其中,所述泵被配置為在所述工作腔接近最小體積狀態(tài)時阻塞所述第二端口和所述工作腔之間的連通。
59.一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其包括根據(jù)權(quán)利要求58所述的泵。
60.一種浮力裝置,其基本上在此參照附圖來描述。
61.一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其基本上在此參照附圖來描述。
62.一種泵,其基本上在此參照附圖來描述。
全文摘要
在水體(11)中利用海洋波能的裝置(10),其中該裝置結(jié)合有緩減波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的部件上過度負(fù)荷的設(shè)備,用以避免其在不利波動情況下?lián)p害。裝置(10)包括錨定在水體中通常在海底(13)上的浮力致動器(14)和泵(15)。裝置(10)在閉環(huán)模式中操作,其中高壓流體由泵(15)抽到岸上,能量被提取作為在岸上設(shè)備(17)的有用功,并且所得的減壓流體被返回到近海的泵(15)來被重新供給能量。浮力致動器(14)通過系繩(19)可操作地連接到泵(15),并有浮力地懸浮于水體(11)內(nèi)泵(15)的上方。浮力致動器(14)設(shè)有連接裝置(61),其適于提供中空本體(21)和系繩(19)之間的柔順彈性連接。連接裝置(61)包括阻尼裝置(63),其被配置為維持中空本體(21)和系繩(19)之間的基本剛性連接,直至加載于其間的負(fù)荷超過了規(guī)定的負(fù)荷,由此阻尼裝置(63)有利于兩者之間受限的相對運(yùn)動以減輕負(fù)荷。附加地或可選地,裝置(10)結(jié)合有出于阻尼目的響應(yīng)過度負(fù)荷條件來控制泵(15)耗散能量的設(shè)備。
文檔編號F03B13/18GK103210209SQ201180049876
公開日2013年7月17日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者喬納森·皮埃爾·菲耶韋, 格雷格·約翰·艾倫, 勞倫斯·德魯·曼 申請人:刻托知識產(chǎn)權(quán)有限公司