波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，其包括具有底部和頂部的波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼，底部和頂部之間具有距離限制結(jié)構(gòu)，中心軸貫穿該距離限制結(jié)構(gòu)，且其中至少一個(gè)優(yōu)選伸長(zhǎng)的槳完全或部分地存在于波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼外部，該槳具有第一母線(xiàn)的縱向方向并具有下端和上端，且該槳通過(guò)第一連接件與第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器連接，第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器具有優(yōu)選與中心軸成直角的旋轉(zhuǎn)軸并在所述頂部緊固至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼。第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器通過(guò)至少一個(gè)活塞桿與至少一個(gè)第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器相互作用，這是由于活塞桿的第一端通過(guò)柔性接頭緊固至第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，且活塞桿的第二端具有適于沿第二母線(xiàn)在至少一個(gè)第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器內(nèi)做線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的活塞，第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器包括由室外罩圍繞的線(xiàn)性室，室外罩上設(shè)置有沿第二母線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)連接至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部的可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件。
[0002]發(fā)明背景
[0003]將存儲(chǔ)在介質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)換成工業(yè)可用的能量具有十分重要的意義。
[0004]由于水中的能量密度高于空氣中的能量密度，因此轉(zhuǎn)換能量波(優(yōu)選在海上)極具吸引力。
[0005]然而，水波中的高能量密度對(duì)于構(gòu)造的耐久性而言也是一種挑戰(zhàn)。在暴風(fēng)雨或其它極端天氣期間，要減輕非常強(qiáng)的物理影響。
[0006]專(zhuān)利申請(qǐng)WO 0052331指出了一種利用海洋波浪產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，其中波浪中的能量通過(guò)連接至曲柄裝置的槳傳輸至室外罩中的往復(fù)活塞。
[0007]發(fā)明目的
[0008]本發(fā)明的目的是指出提供解決或減輕一個(gè)或多個(gè)上述技術(shù)問(wèn)題的波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的技術(shù)方案。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是指出提供盡可能簡(jiǎn)單的操作的技術(shù)方案。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是指出通過(guò)或多或少瑞流運(yùn)動(dòng)的波浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)或者或多或少簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的波浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)操作的技術(shù)方案。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是指出可盡可能簡(jiǎn)單地保持的技術(shù)方案。
發(fā)明概要
[0012]上述目的通過(guò)一種波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，其包括:
[0013]-具有底部和頂部的波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼，底部和頂部之間具有距離限制結(jié)構(gòu)，中心軸貫穿該距離限制結(jié)構(gòu)，且完全或部分地位于波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼外部:
[0014]-至少一個(gè)優(yōu)選伸長(zhǎng)的槳，其具有第一母線(xiàn)的縱向方向并具有下端和上端，且槳通過(guò)第一連接件連接至:
[0015]-第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，其具有與中心軸成一定角度(優(yōu)選成直角)的旋轉(zhuǎn)軸并在所述頂部緊固至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼，且其中
[0016]-由于活塞桿的第一端通過(guò)柔性接頭緊固至第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，且活塞桿的第二端具有適于沿第二母線(xiàn)在至少一個(gè)第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器內(nèi)做線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的活塞，因此第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器通過(guò)至少一個(gè)活塞桿與至少一個(gè)第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器相互作用，第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器包括由室外罩圍繞的線(xiàn)性室，室外罩上設(shè)置有沿第二母線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)連接至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部的可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件。
[0017]波浪能從而通過(guò)至少一個(gè)槳優(yōu)選水平的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，該至少一個(gè)槳將樞轉(zhuǎn)并從而跟隨或多或少為簡(jiǎn)諧或不規(guī)則的優(yōu)選水平運(yùn)動(dòng)，并將該水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成活塞在室內(nèi)的線(xiàn)性位移，由此流體被加壓和/或開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，因此在可用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器的狀況下提供流體。
[0018]在室外罩的延長(zhǎng)線(xiàn)上且連接至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部的可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件致使第二母線(xiàn)可在圓錐體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，圓錐體頂點(diǎn)的位置由連接件的可樞轉(zhuǎn)部分確定。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，可將槳理解為波浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的吸收器。
[0020]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，槳被設(shè)計(jì)成伸長(zhǎng)的板。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，板的形狀可改變以最佳地吸收波浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0021]根據(jù)實(shí)施方案，槳為柔性的，且可在縱向方向上彎曲。
[0022]在可替代的實(shí)施方案中，槳由一個(gè)或多個(gè)桿組成，桿在下端與第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器連接，且其在上端具有浮體。浮體可以是塑性材料的球形殼。
[0023]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方案，波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器由形成風(fēng)扇狀的槳制成。
[0024]在實(shí)施方案中，波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼為具有底部和頂部的圓柱形外殼，其中頂部具有開(kāi)口，第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器通過(guò)開(kāi)口與第二動(dòng)力轉(zhuǎn)換器相互作用。
[0025]在可替代的實(shí)施方案中，距離限制結(jié)構(gòu)為在頂部與底部之間提供結(jié)構(gòu)剛性的一個(gè)或多個(gè)桿。
[0026]在實(shí)施方案中，沿第二母線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)連接至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部的可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件由連接件組成，其中可旋轉(zhuǎn)部分原則上可位于室外罩的端部與波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部之間的任何點(diǎn)。
[0027]在實(shí)施方案中，沿第二母線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)連接至波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部的可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件由連接件組成，其中可樞轉(zhuǎn)部分原則上可位于室外罩的端部與波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部之間的任何點(diǎn)。
[0028]此外，連接件的可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)部分可設(shè)置成固定至室外罩和波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的元件。
[0029]然而，自然且明顯的是，優(yōu)選連接件的可旋轉(zhuǎn)部分和可樞轉(zhuǎn)部分設(shè)置在室外罩與波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼底部之間的連接件之間的過(guò)渡內(nèi)或周?chē)?br>[0030]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，在室內(nèi)使用基于周?chē)乃乙虼送ǔ楹Ｋ牧黧w。
[0031]根據(jù)實(shí)施方案，使用的流體為液體。
[0032]根據(jù)特殊的實(shí)施方案，使用的流體為氣體。
[0033]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方案，波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的特殊之處在于可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件被設(shè)計(jì)成具有在承窩軸承內(nèi)起作用的球頭；被設(shè)計(jì)成安裝在旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)的鉸鏈；被設(shè)計(jì)成具有安裝在旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)的彈簧；或相應(yīng)的構(gòu)件。
[0034]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，形成可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件是因?yàn)檠氐诙妇€(xiàn)且在室外罩外部抵靠波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼的底部具有軸形式的隔離件，隔離件以球頭結(jié)束，球頭在波浪轉(zhuǎn)換器外殼底部的承窩軸承內(nèi)起作用。
[0035]在實(shí)施方案中，承窩軸承設(shè)置在波浪轉(zhuǎn)換器外殼底部的中心軸通道內(nèi)或附近。
[0036]在實(shí)施方案中，多個(gè)承窩軸承和球頭設(shè)置在波浪轉(zhuǎn)換器外殼底部。
[0037]根據(jù)波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的實(shí)施方案，室外罩與球頭之間設(shè)置有彈簧裝置，該彈簧裝置可以是線(xiàn)性機(jī)械彈簧、氣動(dòng)彈簧或任何其它類(lèi)型的彈簧裝置。
[0038]該彈簧裝置可具有彈性動(dòng)作(主要在室外罩的縱向方向上)以及與室外殼的縱向方向成一定角度的回彈動(dòng)作。
[0039]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，球頭在由兩個(gè)軸承部件組成的承窩軸承內(nèi)起作用。軸承部件設(shè)置為與底部相連或位于底部，以便球頭可插入該軸承部件和隨后部分地圍繞球頭的部件，并從其內(nèi)移除。
[0040]根據(jù)實(shí)施方案，用于潤(rùn)滑軸承的構(gòu)件被設(shè)置為與球頭和承窩軸承相連。
[0041]根據(jù)可替代的實(shí)施方案，波浪力轉(zhuǎn)換器的特殊之處在于可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件被設(shè)計(jì)成安裝在旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)的鉸鏈。
[0042]鉸鏈從而提供連接件的可樞轉(zhuǎn)部分，而旋轉(zhuǎn)軸承提供連接件的可旋轉(zhuǎn)部分。
[0043]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，旋轉(zhuǎn)軸承設(shè)置在波浪轉(zhuǎn)換器外殼的底部，且鉸鏈安裝在其內(nèi)。
[0044]根據(jù)可替代的實(shí)施方案，波浪力轉(zhuǎn)換器的特殊之處在于可旋轉(zhuǎn)和樞轉(zhuǎn)連接件被設(shè)計(jì)成具有安裝在旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)的彈簧或相應(yīng)裝置。
[0045]彈簧從而提供連接件的可樞轉(zhuǎn)部分，而旋轉(zhuǎn)軸承提供連接件的可旋轉(zhuǎn)部分。
[0046]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，旋轉(zhuǎn)軸承設(shè)置在波浪轉(zhuǎn)換器外殼的底部。
[0047]根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方案，波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的特殊之處在于波浪動(dòng)力轉(zhuǎn)換器外殼內(nèi)的第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器安裝在優(yōu)選為圓形的旋轉(zhuǎn)軸承中以便旋轉(zhuǎn)軸繞中心軸自由旋轉(zhuǎn)。
[0048]槳的母線(xiàn)與其上部且自由端以及母線(xiàn)下端的固定點(diǎn)將基本上描繪出圓錐體，圓錐體的頂點(diǎn)在第一動(dòng)力轉(zhuǎn)換器周?chē)?。母線(xiàn)的上部且自由端將在圓錐體的優(yōu)選水平剖面上的橢圓所包圍的曲線(xiàn)上的各點(diǎn)之間移動(dòng)。
[0049]槳從而可吸收繞中心軸360°的波浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和優(yōu)選在水平面上的波浪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。