流經(jīng)式渦輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于由諸如例如潮汐流、海洋流或河流的水流引起的機械移動來生產(chǎn)或產(chǎn)生動力、尤其是電力的方法、裝置和系統(tǒng)300。所述系統(tǒng)或電廠300包括三種主要類型的部件，其中通常有三個或四個：框架或架子70、布置在架子70中的至少一個渦輪裝置或渦輪350和包括上部浮子40A和/或下部浮子40B的一件或兩(2)件漂浮裝置40。
【專利說明】流經(jīng)式滿輪
[0001] 本發(fā)明設及一種用于由具有至少約0.5m/s的速度的水流(比如，例如潮軟流、海洋 流或河流）引起的機械移動來生產(chǎn)或產(chǎn)生動力、尤其是電力的方法、裝置和系統(tǒng)。
[0002] 所謂的"綠色"或可再生能源的利用可W大大有助于解決設及能源短缺和設及來 自于化石燃料、燃煤電廠和核電廠的溫室氣體的全球性問題。
[0003] 運已經(jīng)導致了用于通過利用在水流（比如，例如潮軟流、海洋流或河流）中發(fā)現(xiàn)的 相對大的(動能)能量產(chǎn)生電力的幾種滿輪和系統(tǒng)的發(fā)展。
[0004] 然而，許多上述的滿輪和系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上非常復雜或非常大，效率相當?shù)秃?或根本 不起作用。
[0005] 此外，存在對于在沒有建造基礎設施的地方產(chǎn)生能量的需要。
[0006] 本發(fā)明的目的和/或目標是提供一種更緊湊和可靠的方法、滿輪和系統(tǒng)，W用于回 收在具有約0.5m/s或更大速率的水流中發(fā)現(xiàn)的機械動能。
[0007] 本發(fā)明的另一個目標或目的是提供一種更有效的方法、滿輪和系統(tǒng)，W用于回收 上述的能量。
[0008] 本發(fā)明的再一個目標或目的是消除在滿輪后方形成縱滿。
[0009] 本發(fā)明的另外的目標或目的是提供W滿輪和滿輪系統(tǒng)形式的概念，W用于向用戶 提供本地產(chǎn)生的和自維持的能量，該滿輪和滿輪系統(tǒng)是緊湊的和/或移動式的，W及易于構(gòu) 造、運輸、操控和維護/服務或維修。滿輪組件和系統(tǒng)是移動式的且通過卡車、船和/或直升 機可移動的。重量和尺寸也可W W便于交通運輸?shù)囊鬄榛A。
[0010] 本發(fā)明的另一個目的是提供用于能量回收的可選擇的方法、滿輪和系統(tǒng)。
[0011] 此外，本發(fā)明在安裝、維護期間或在拆除期間不應設及任何(不利的佩境影響。
[0012] 運通過本發(fā)明的獨立權(quán)利要求實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中表示了本發(fā)明的附加特 征。
[0013] 本發(fā)明設及用于由諸如例如潮軟流、海洋流或河流的水流引起的機械移動產(chǎn)生電 能的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括框架和至少一個滿輪裝置?？蚣芸蒞是四邊形的并且包括兩個相對的 流側(cè)、兩個相對的壁側(cè)、上部側(cè)和下部側(cè)。至少一個滿輪裝置位于框架中。至少一個滿輪裝 置包括通過軸承支撐在框架的壁側(cè)處的軸。至少一個滿輪裝置的軸從框架的至少一個壁側(cè) 延伸并且在一側(cè)上被外殼封閉，該外殼包括用于將動能傳遞到發(fā)電機的動力傳輸機構(gòu)，發(fā) 電機位于外殼中或岸上并且適合于產(chǎn)生電能。
[0014] 該系統(tǒng)還包括至少一個壓載物或漂浮裝置。該至少一個壓載物或漂浮裝置是空氣 動力學的或流線型的并且被安裝或穩(wěn)固地固定在框架的上部側(cè)W上和/或框架的下部側(cè)W 下。至少一個壓載物或漂浮裝置包括定向在水流方向或在與水流相反的方向的在其兩側(cè)中 的至少一側(cè)上的至少一個可移動的艙裝置，該可移動的艙裝置是空氣動力學的或流線型的 并且配置為提供系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0015] 動力傳輸機構(gòu)包括齒輪箱，齒輪箱連接至位于外殼中的發(fā)電機，其中所產(chǎn)生的電 能通過至少一條電纜被傳遞至W下中的至少一個：電力網(wǎng)、電力線、用戶和岸上設施?？蛇x 地，動力傳輸機構(gòu)包括連接至軸且位于外殼中的液壓累，其中液壓累被用于將動能或運動 能量傳遞到接收累，該接收累依次又連接至岸上的發(fā)電機。
[0016] 換流器在外殼中或在岸上連接至發(fā)電機并且位于該發(fā)電機后方。
[0017] 至少一個滿輪裝置包括在框架內(nèi)定位在框架的下部側(cè)/底部側(cè)和/或其上部側(cè)/頂 部側(cè)上的至少一個擾流裝置。至少一個擾流裝置被設計或配置為用于朝向滿輪裝置的滿輪 葉片將水流引導或指引或輸送進來。至少一個擾流裝置包括噴嘴陣列，噴嘴陣列被配置為 通過W設定的高壓進行噴射來沖洗或清洗滿輪葉片。
[0018] 系統(tǒng)還包括安裝在框架的壁側(cè)上的至少兩個橫向穩(wěn)定器，其中橫向穩(wěn)定器中的至 少一個提供用于系統(tǒng)部件的外殼。
[0019] 框架可W是標準的ISO制造的容器框架或容器。
[0020] 框架可W包括兩個框架部分，其中第一框架部分從第二框架部分向上延伸，并且 被提供用于和/或適合用于簡化隨至少一個滿輪裝置進入到框架中的軸的安裝和/或支承。
[0021] 系統(tǒng)還包括錯定裝置，錯定裝置包括通過至少一條鏈或線連接至框架的特定附接 點的至少一個錯。
[0022] 系統(tǒng)還可W包括至少一個地基，該至少一個地基適合于將滿輪結(jié)構(gòu)放置在該至少 一個地基上并且包括固定地連接至海洋、湖泊或河的床的至少一條腿。
[0023] 圖1A-1D示出了根據(jù)本發(fā)明的包括滿輪裝置的系統(tǒng)的幾個不同的實施方案。
[0024] 圖2A-2B示出了根據(jù)本發(fā)明的包括兩個滿輪裝置的系統(tǒng)的另外的實施方案。
[0025] 圖3A-3B示出了根據(jù)本發(fā)明的包括兩個滿輪裝置的系統(tǒng)的另外的實施方案。
[0026] 圖4說明了根據(jù)圖2A-2B中示出的實施方案的系統(tǒng)的某些部件。
[0027] 圖5說明了根據(jù)圖3A-3B中示出的實施方案的系統(tǒng)的某些部件。
[0028] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的系統(tǒng)的滿輪組件和架子的橫截面圖。
[0029] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的系統(tǒng)的容器或容器架子W及杯狀軸承的部 分。
[0030] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的系統(tǒng)的橫向穩(wěn)定器的橫截面圖。
[0031] 圖9A-9E示出了如在側(cè)視圖或透視圖中看到的適合于滿輪結(jié)構(gòu)的放置的地基裝置 的幾種可能的實施方案。
[0032] 圖10示出了適合于限制或穩(wěn)定系統(tǒng)中的管道移動的混凝±配重或混凝±塊。
[0033] 圖1A-1D示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)或電廠/電站300的幾個實施方案，該系統(tǒng)或電 廠/電站用于從由水流(見圖IC和ID中的箭頭）（例如，比如潮軟流、海洋流或河流）引起的機 械移動生產(chǎn)或產(chǎn)生電能或電力。水流可W具有從約〇.5m/s或W上的速度。由于水流速度可 W在約1.5-2.〇111/3和約1〇-15111/3之間，因此該系統(tǒng)概念可能對于在河流中、在潮軟期間和/ 或在海洋流中使用是最佳和最有效的。
[0034] 系統(tǒng)或電廠300包括S(3)種類型的主要部件（其中通常是S(3)個或四（4)個元 件/組件）：框架或架子70、滿輪裝置或滿輪350和其中一個上部40A和一個下部40B的一件或 兩(2)件或一例或兩(2)例浮動筒/壓載物或浮動裝置40。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)或電廠300的所述實施方案包括框架或架子70。框架70可W例 如是標準的ISO制造的容器框架。另外地或可選擇地，框架70可W是拆分框架70、70A、70B， 其中第一框架部分70A從第二框架部分70B向上延伸。在運種情況下，使用或利用標準的ISO 制造的容器框架或容器的兩(2)半70A、70B組裝在一起也是可能的，其中一半70A位于另一 半70B的頂部上。該兩部分70A、70B可W通過鎖定裝置或緊固裝置75(比如，例如容器鎖等） 連接。使用標準的ISO制造的容器框架或容器70將簡化系統(tǒng)300的制造/生產(chǎn)。重新使用用于 系統(tǒng)300的舊的ISO制造的容器框架或容器也可W是可能的。滿輪或滿輪裝置350安裝或安 置在(容器的）框架70、70A、70B中。具有拆分框架70、70A、70B可W簡化滿輪裝置350在框架 中的安裝/安置和/或服務、維護和/或維修的進行。通過采用兩(2)個半容器/半容器框架部 分70A、70B，與所述服務、維護和/或維修相關地輕松地從框架70、70A、70B移除滿輪/滿輪裝 置350和/或?qū)M輪/滿輪裝置350插入到框架70、70A、70B中將是可能的。
[0036] 容器/框架70、70A、70B和/或其它系統(tǒng)部件或元件可W用防腐蝕涂層處理。所用的 涂層可W是通常用于例如離岸、軍艦、石油和/或海底設施的類型。
[0037] 滿輪或滿輪裝置350特別是滿輪350的轉(zhuǎn)子或旋轉(zhuǎn)組件可W用由金屬例如鋼或另 一種合適的材料制成的拱形型材或葉片35構(gòu)造。型材35的形狀可W通過數(shù)學和/或結(jié)構(gòu)計 算來設計。運種計算可W基于當水流沖擊時和/或當水流離開時的某種和/或期望的最佳效 果。滿輪葉片或型材35也可W W在潮軟期間（即當水流方向在兩個相反方向之間轉(zhuǎn)換時)滿 輪350將只在一個方向上例如順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)或移動的運種方式被設計和/或安裝/布 置在滿輪裝置350中。
[0038] 滿輪裝置350的滿輪葉片或型材35可W在兩個圓形板或環(huán)形板110之間被附接或 布置在兩個圓形板或環(huán)形板110的圓周或周邊區(qū)域中。圓形板或環(huán)形板110可W由金屬例如 鋼或另一種合適的材料制成。例如，當板110和葉片/型材35由金屬譬如鋼制成時，在板和葉 片/型材之間的所述附接可W通過焊接進行。圓形板110可W具有某種/特定厚度和/或重量 W能夠充當滿輪350的結(jié)構(gòu)中的飛輪。飛輪也可W用作具有帶齒的輪子的齒輪。飛輪本身可 W構(gòu)成將起作用為齒輪裝置的部件的帶齒的輪子。
[0039] 通軸120可W穿過飛輪或板110的中屯、被布置或安裝。軸120可W固定地附接(例如 焊接)至具有滿輪葉片35的飛輪/板110。軸120可W通過軸承130被支撐在容器架子或容器 70的兩個相對側(cè)上。支承物130可W基于確保最小的摩擦和/或基于將水用作潤滑劑。軸承 130可W由Teflon啦、陶瓷或另一種合適且適當?shù)牟牧现瞥伞？蒞利用由用于軍艦、海底、離 岸和/或石油工業(yè)中的某種合適類型的軸承。此外，為了安裝、服務等目的，支承物或軸承 130的結(jié)構(gòu)可W通過W與曲軸的大端軸承相同的方式起作用的兩(2)個拆分杯狀物構(gòu)成。
[0040] 在一側(cè)上，軸120可W從容器架子或容器70延伸出。在外部，通軸120可W附接至 (齒輪箱的）齒輪80或齒輪箱80,該齒輪80或齒輪箱80連接至發(fā)電機90或與發(fā)電機90相關 聯(lián)，其中，齒輪或齒輪箱80和發(fā)電機90和可選的其它技術(shù)設施/組件/部件可能是通過外殼 100封閉的和/或密封在外殼100內(nèi)。另外地或可選擇地，連接至軸120的液壓累85可W用于 將動能或運動能量從滿輪350傳遞到接收累87,該接收累87依次又連接至岸上的發(fā)電機90。 液壓累85可W位于外殼100中。
[0041] 軸120可W包括適合于鎖定/阻塞軸120的移動的鎖定銷，W用于例如在運輸或維 護/服務等期間使用。
[0042] 至少一個擾流裝置140可W在容器架子或容器70中被設置在容器架子/容器70的 底部和/或頂部的側(cè)/區(qū)段上。一個或多個擾流裝置140、140A、140B可W被設計為用于朝向 滿輪葉片35引導或指引或輸送水流進來，W便實現(xiàn)水的合適的流動方向和/或壓力。擾流裝 置140的設計可W利用水流可W在任一方向（F/B=向前/向后）的觀點及在潮軟期間采用滿 輪系統(tǒng)300的觀點開發(fā)。此外，至少一個擾流裝置140與滿輪葉片配置一起可W確保滿輪350 在潮軟期間（即當水流方向在相反的方向之間轉(zhuǎn)換時）只在一個方向上例如順時針或逆時 針轉(zhuǎn)動或移動。
[0043] 每個擾流裝置140、140A、140B可W包括噴嘴146的陣列，該噴嘴146的陣列被配置 為用于通過利用設定高壓噴射來沖洗/清洗滿輪葉片35。所采用的高壓必須足W能夠達到 適當?shù)臎_洗效果。此外，所述高沖洗壓力必須低于一定值W防止?jié)M輪葉片35被沖洗變形、損 壞或切斷。例如，設定的高壓可W在約100己至約1000己的壓力范圍內(nèi)。噴嘴145應該W確保 所有滿輪葉片35并且特別是該滿輪葉片的每一側(cè)被沖洗/清洗的適當?shù)捻樞虬惭b。例如，位 于或安裝于容器架子或容器70(70B)的底部區(qū)段中的擾流裝置140B的噴嘴145可W沖洗/清 洗滿輪葉片35的背側(cè)，且位于或安裝于容器架子或容器70(70A)的頂部區(qū)段中的擾流裝置 140A的噴嘴145可W沖洗/清洗滿輪葉片35的正側(cè)/正面。噴嘴145附接至高壓管子/管道，該 高壓管子/管道可依次又延伸至例如用于齒輪箱80和發(fā)電機90的外殼100或直到表面/岸 上，在運些位置處，該管子/管道可W連接至高壓累。例如，當沖洗/清洗葉片35時，可W只使 用例如來自周圍環(huán)境或來自外殼100中或表面上/岸上的外殼/容器或艙的水。在沖洗/清洗 之后，高壓累可W被斷開。沖洗或清洗過程可W在水下進行且可能與滿輪350的操作一起進 行。由于水下污垢是巨大的問題，因此運可能是重要的設施。
[0044] 為了改善沖洗效果，可W使用圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)滿輪噴嘴，例如那些用 在隧道中的沖洗或維護工作中或用于沖洗輪船和/或船體或在離岸產(chǎn)業(yè)中的那些旋轉(zhuǎn)滿輪 噴嘴。
[0045] 滿輪系統(tǒng)或電廠300還可W包括定位在容器或容器架子70、70A、70B上方40A和/或 下方40B的至少一個浮動筒/壓載物或漂浮裝置40,其中至少一個壓載物艙或機構(gòu)40、40A、 40B可能通過或使用例如緊固或鎖定裝置74、74A、74B(比如，例如容器鎖等)被固定至容器 (架子)結(jié)構(gòu)70。至少一個壓載物艙或機構(gòu)40、40A、40B可W構(gòu)造成或成形為飛機機翼或具有 合適的空氣動力學外形。漂浮或壓載物裝置40、40A、40B可W構(gòu)造為具有或包括至少一個內(nèi) 部腔室45(見圖1C)，如果該結(jié)構(gòu)要被升起或降低，或者要位于水平位置或另一個所需的位 置，則當需要時，該至少一個內(nèi)部腔室可W充滿氣體和/或水。該結(jié)構(gòu)可W設置有液面控制 器。該液面控制器可W被編程W使結(jié)構(gòu)300被保持在水平位置或另一個設定的或編程的位 置。例如，運種液面控制器也可W例如通過人從表面上的技術(shù)室手動地控制和/或使用位于 用于齒輪箱80和發(fā)電機90的外殼100中或表面上的技術(shù)室中的處理單元電子地控制。
[0046] 每個壓載物艙或機構(gòu)40、40A、40B還可W包括隨著水流方向和/或與水流方向相反 布置或定向的至少一個艙裝置或艙50。每個漂浮或壓載物艙或機構(gòu)40、40A、40B的至少一個 艙裝置50、50A、50B可W具有空氣動力學外形。每個漂浮或壓載物艙或機構(gòu)40、40A、40B的至 少一個艙裝置50、50A、50B可W用于最小化與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關聯(lián)的摩擦和/或用于穩(wěn)定系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)。浮子40和/或艙50可W是流線型的或空氣動力學的。浮子40和/或艙50的設計/構(gòu)造還允 許在翼下游的且朝向滿輪350的水流，W使水流提供與水流經(jīng)過并且流出滿輪350相反的抽 吸作用。運使運種水流增加了在滿輪350中的通過流上的影響。
[0047] 隨著水流延伸和/或與水流相反延伸的容器或容器架子70、70A、70B的豎直側(cè)必須 是打開的并且可W被稱為流側(cè)。容器或容器架子70、70A、70B的豎直側(cè)巧由120被支撐130在 該處)不需要是開放的并且可W構(gòu)成巨大的壁且被稱為側(cè)壁。容器或容器架子70、70A、70B 的橫側(cè)或水平側(cè)可W是開放的或提供巨大的壁。運兩個水平側(cè)可W分別被稱為容器或容器 架子70的上部側(cè)和下部側(cè)。運些水平側(cè)中的一側(cè)或兩側(cè)可W具有安裝在其上的漂浮或壓載 物艙或機構(gòu)40、40A、40B。
[0048] 參考圖IA和1B，示出了系統(tǒng)300的實施方案，其中每個漂浮或壓載物艙或機構(gòu)40、 40A、40B包括在其每一端處的艙裝置50、50A、50B。
[0049] 參考圖1C，示出了系統(tǒng)300的另一個實施方案，其中每個漂浮或壓載物艙或機構(gòu) 40、40A、40B包括只在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)300的一側(cè)上的艙裝置50、504、508，在該側(cè)處，水流從系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)離開。但是，只在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)300的其中水流進入結(jié)構(gòu)的一側(cè)上具有艙裝置50、50A、50B也是 可能的(未示出）。
[0050] 此外，網(wǎng)格或格架160、165、170、175可^被布置或安裝在系統(tǒng)300每個流側(cè)的前方 (160、170)和每一側(cè)（165、175)上。網(wǎng)格或格架160、165、170、175可W防止松散物體進入滿 輪350,比如，例如大魚、樹枝、刷子、潛水者等。格架或網(wǎng)格160、165、170、175可W例如包括 具有在其之間的約5-20cm的間隔或開口的豎直的和/或水平的金屬的或鋼的板或桿或線， 但不限于此。格架或網(wǎng)格160、165(且特別是面向水流的前部160)可W與水流成阿爾法/a的 角度安裝，由此指引浮動物體從滿輪系統(tǒng)300和/或在滿輪系統(tǒng)300上方離開。格架或網(wǎng)格的 外部邊緣也可W用于分別朝向滿輪裝置350和滿輪葉片35引導或指引或輸送水流進來。
[0051] 在滿輪系統(tǒng)300的其中水流離開滿輪350的一側(cè)上（即在滿輪350的下游邊緣處）的 格架或網(wǎng)格170、175可W被布置或安裝為W便削減滿輪350的下游的水或水流的縱滿并且 將水隨著水流更迅速地返回至自由空間，W便在第一滿輪系統(tǒng)的下游安裝另一個滿輪系統(tǒng) 并且將其串聯(lián)連接。
[0052] 在圖IC中所示的網(wǎng)格或格架160、165、170、175適合于在一個方向上前進或流動的 海洋流或河流。
[0053] 如在俯視圖中看到的，用于滿輪系統(tǒng)300的網(wǎng)格或格架160、165、170、175的另一個 實施方案在圖ID中示出。在圖ID中，前部格架160、165類似于后部格架170、175。因此，用于 滿輪系統(tǒng)300的網(wǎng)格或格架160、165、170、175適合于潮軟應用。
[0054] 如在圖IC中所示的，滿輪系統(tǒng)300可W通過錯定裝置被錯定。例如，錯定裝置可W 包括四（4)個錯200和四（4)條線或鏈30B，其中線或鏈30B將錯200連接或固定至在容器架子 或容器70(70B)的底部側(cè)或底部區(qū)段的角落處的附接點。每個錯200、250可W形成為適合于 考慮中的錯定位置和/或安裝位置的混凝±塊或金屬塊和/或其它錯/錯定系統(tǒng)，比如，例如 巖石、石頭、黏上、沙子等。
[0055] 錯定裝置(200、30B，除其它W外)可W根據(jù)水流強度且可能根據(jù)系統(tǒng)300上的其它 負載被設計。
[0056] 錯定鏈或線30B可W穿過容器的框架70中的圓筒或中空的空間/區(qū)域77傳遞，從而 將30A連接或附接到浮標20?？蛇x擇地，錯定鏈或線30B可W連接至與該錯定鏈或線相同類 型或不同類型的拉動繩或鏈或線30A，該拉動繩或鏈或線可W依次又延伸穿過框架70中的 所述圓筒或中空的空間/區(qū)域77。浮子或浮筒40、40A、40B還可W包括適合于穿過其供給鏈、 線和/或牽引繩30A、30B、190的相應的中空的圓筒或空間或區(qū)域47、474、478。浮標20可^用 于標記結(jié)構(gòu)并且用錯錯定鏈。每個浮標可W包括孔眼或提升環(huán)/凸耳10。浮標20的環(huán)10可W 用于在水中抓住或接合浮標20。具有提升凸耳10的浮標20可W當從表面上的起重船或起重 輪船提升結(jié)構(gòu)300和/或在操作系統(tǒng)300的各種部件（比如，空氣管子、線路、鏈/線等）時使 用。
[0057] 為了改善系統(tǒng)300的穩(wěn)定性并且防止系統(tǒng)300傾斜，錯定鏈或線30B的上部區(qū)段可 W固定至容器70的頂部區(qū)段或頂部側(cè)的角落處的一個或多個附接點。錯定是重要的，特別 是在滿輪裝置350的接收水流的流側(cè)上。具有附接至容器或容器架子70的頂部側(cè)的錯200、 250的錯定鏈或線30B/190還可W與具有附接至容器或容器架70的底部區(qū)段或底部側(cè)的錯 200、250的鏈或線30B/190組合。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)300的另外的實施方案在圖2A-2B中示出。其中，滿輪系統(tǒng)300包 括并排布置或安裝的兩個滿輪裝置350。在一個滿輪系統(tǒng)300中并排布置的多于兩個的滿輪 裝置350也是本發(fā)明預期實現(xiàn)的。
[0化9]系統(tǒng)300還可W包括至少一個附加的錯250和相應的附加鏈或線190。
[0060] 如前所述，每個滿輪裝置350的滿輪葉片35可W例如通過焊接被安裝或固定至圓 形板或飛輪110。在圖2A-2B和圖3A-3B中所示的情況下，當至少兩個滿輪裝置350W并排關 系被布置時，間隔壁可W布置或安裝在容器70的中屯、中，可能在間隔壁的每一側(cè)上定位一 個飛輪11〇(見圖4和圖5)。飛輪110中的至少一個可W形成或具有安裝在其上的帶齒的輪 子，該帶齒的輪子然后將用作飛輪驅(qū)動裝置和/或齒輪。傳動裝置或動力傳輸機構(gòu)也可W向 上延伸至或延續(xù)至最上面的浮筒/壓載物艙40、40A，在該最上面的浮筒/壓載物艙處可能有 用于容納技術(shù)設施或系統(tǒng)部件(例如發(fā)電機、齒輪箱、傳動裝置、液壓累、油艙、電纜和/或控 制部件）的水密空間或腔室600。側(cè)壁之一或分隔壁也可W具有安裝在其上的帶齒的輪子， 該帶齒的輪子通過帶或鏈向上驅(qū)動直至壓載物艙40、40A中的或壓載物艙40、40A上方的水 密空間或腔室600。該空間或腔室600可W可選地同樣適用于外殼100中的裝置和/或包括在 具有所述設施的附圖中的一些中的橫向翼60。在運種情況下，水密空間或腔室600可W形成 外殼100。水密空間或腔室600或外殼100或橫向翼外殼60可W設置有維護或檢查艙口 610。
[0061] 此外，發(fā)電機90可W包括兩個軸，其中第一軸連接至帶齒的輪子而第二軸可W設 置有可操作地控制和/或停止?jié)M輪350旋轉(zhuǎn)的制動器或制動裝置或機構(gòu)?？蛇x地，發(fā)電機90 可W包括單軸，在運種情況下，軸的第一側(cè)連接至帶齒的輪子而軸的第二側(cè)可W設置有可 操作地控制和/或停止?jié)M輪350旋轉(zhuǎn)的制動器或制動裝置或機構(gòu)。上述可W氣動地、液壓地 或機械地完成。
[0062] 圖3A-3B示出了根據(jù)本發(fā)明的包括至少兩個滿輪裝置350的系統(tǒng)300的另外的實施 方案。滿輪系統(tǒng)300還可W包括設置在容器70的每個側(cè)壁上的橫向穩(wěn)定器或翼60。橫向穩(wěn)定 器或翼60可W是流線型的或具有空氣動力學外形。橫向穩(wěn)定器或翼60也可W用于最小化與 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關聯(lián)的摩擦和/或用于穩(wěn)定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)300。橫向穩(wěn)定器或翼60也可W連接至所述 液面控制器。艙裝置50、50A、50B也可W連接至所述液面控制器(未示出）。
[0063] -個橫向穩(wěn)定器或翼60可W提供外殼100使齒輪箱80、發(fā)電機90和可能的其它技 術(shù)設施/裝置（比如，例如液壓累85、處理單元、液面控制器、水容器、油艙(用于與齒輪箱結(jié) 合使用）、用于冷卻液體(用于冷卻例如齒輪箱和/或發(fā)電機或其它部件)的外殼/容器等)封 閉。每個橫向穩(wěn)定器或翼60還可W包括設置在穩(wěn)定器型材60的外部側(cè)上的豎直側(cè)板或側(cè)翅 片或側(cè)艙65。側(cè)艙或翅片65可W被布置成W便獨立于彼此橫向可旋轉(zhuǎn)或可扭轉(zhuǎn)W穩(wěn)定系統(tǒng) 300和/或防止系統(tǒng)300旋轉(zhuǎn)。側(cè)艙或翅片65可W被配置為在穩(wěn)定器型材60之上和/或之下延 伸。
[0064]系統(tǒng)的所有可移動元件例如艙裝置、穩(wěn)定器、浮子/浮筒和/或側(cè)翅片是通過液壓、 氣動或手動機械調(diào)整或預調(diào)整可控的且可移動的。
[00化]系統(tǒng)300還可包括用于監(jiān)測系統(tǒng)300的部件和/或記錄各種活動例如電力生產(chǎn)、水 速、滿輪的RPM等的監(jiān)測單元。監(jiān)測單元可W連接至計算機系統(tǒng)/處理單元。監(jiān)測單元可W包 括至少一個警報裝置W提供故障或過熱或中止的通知。
[0066] 圖4示出了根據(jù)圖2A-2B中示出的實施方案的系統(tǒng)300的多個部件。
[0067] 圖5示出了根據(jù)圖3A-3B中示出的實施方案的系統(tǒng)300的多個部件。在此示出了外 殼100中的部件可W分布到兩個橫向翼60。橫向穩(wěn)定器或翼60可W是水密的或密封的。一個 橫向翼60可W包括除其它之外的齒輪箱80和發(fā)電機90或液壓累85,而另一個橫向翼60可W 包括與系統(tǒng)300和/或滿輪裝置350相關聯(lián)的其它部件、組件或元件。將系統(tǒng)300和/或滿輪裝 置350的組件/部件分布在兩個橫向翼60中可有助于改善系統(tǒng)300的平衡。
[0068] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的系統(tǒng)300的架子70和滿輪組件350的橫截面 圖，其中，滿輪350的多個部件是清晰可見的。擾流裝置140、140A、140B和葉片型材35W滿輪 350將不論水流是來自于容器或容器架子70的一個流側(cè)(左)或是另一個流側(cè)(右)而圍繞軸 120在順時針方向上旋轉(zhuǎn)的運種方式被配置和布置。
[0069] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的系統(tǒng)300的杯狀軸承130和容器或容器架 子70(70A)的部分。在該圖中也示出了可能的/合適的類型的鎖定或附接裝置75,比如，例如 容器鎖等。
[0070] 圖8示出了用于根據(jù)本發(fā)明的實施方案的系統(tǒng)300的橫向穩(wěn)定器60、100的橫截面 圖，其中，幾個腔室被適當?shù)夭贾?。腔室中的一個可W用于齒輪箱80。
[0071] 此外，發(fā)電機90通過至少一條電纜(未示出）連接至換流器95。換流器95可W確保 在電流經(jīng)由至少一條電纜被送入電力網(wǎng)或送至至少一個岸上的用戶或設施之前電流具有 適當?shù)陌才鄶?shù)。
[0072] 換流器95可W位于外殼100/艙裝置60中或岸上。
[0073] 可選地，電廠或系統(tǒng)300即滿輪結(jié)構(gòu)40、70、350可W永久地安裝在至少一個地基 400上。地基400可W包括至少一條腿410,該至少一條腿400固定地連接到海洋、湖泊或河的 床，例如通過將腿410嵌入、鉆入或擠入床中或者通過將腿410固定地安裝到已經(jīng)預先放置 在床上或嵌入到床中的混凝±配重或混凝±塊。地基400可W包括至少一個導引銷420和/ 或至少一個導引腔430W提供用于系統(tǒng)300的底部漂浮體40B或框架70的正確的和/或簡單 的安裝(見圖9A-9E)。
[0074] 系統(tǒng)300的岸上定位的部件、組件和/或設施(例如發(fā)電機90、接收累87、轉(zhuǎn)換器95、 液面控制器、控制器、監(jiān)測和/或計算機系統(tǒng))可W位于用于運些岸上的元件和/或設施的技 術(shù)室中。技術(shù)室可W是(標準的ISO)容器、小屋或樓。
[0075] 當連接至軸120且布置或密封或安裝在外殼100/穩(wěn)定器60中的液壓累85被用于將 動能或運動能量從滿輪350(即從水流)傳輸?shù)桨渡系慕邮绽?7時，至少一個管道例如導管 可W用于運種動力傳輸。導管可W在海洋、湖泊或河的床上從海底結(jié)構(gòu)300、40、350、70延伸 到岸上的技術(shù)室。至少一個混凝上配重或緩凝上塊500(圖10中所示)可W用于當位于海洋、 湖泊或河的床上的淹沒位置時穩(wěn)定和/或阻止(導管)管道的移動?？蛇x地，（導管)管道可W 被埋到海洋、湖泊或河的床中。運種（導管)管道可W例如是可由塑料或金屬如鋼制成的全 焊接管道。接收累87可W連接至發(fā)電機90 W定位在岸上。
【主權(quán)項】
1. 一種用于產(chǎn)生電能的系統(tǒng)，該電能由諸如例如潮汐流、海洋流或河流的水流引起的 機械移動產(chǎn)生，其中，所述系統(tǒng)（300)包括框架（70)和至少一個渦輪裝置(350)，所述框架 (70)是四邊形的并且包括兩個相對的流側(cè)、兩個相對的壁側(cè)、上部側(cè)和下部側(cè)，所述至少一 個渦輪裝置（350)布置在所述框架（70)中，所述至少一個渦輪裝置（350)包括通過軸承 (130)支撐在所述框架(70)的所述壁側(cè)處的軸（120)，所述至少一個渦輪裝置(350)的所述 軸（120)從所述框架（70)的至少一個壁側(cè)延伸并且通過外殼（60、100)被封閉，所述外殼 (60、100)包括用于將動能或運動能量傳遞到發(fā)電機(90)的動力傳輸機構(gòu)，所述發(fā)電機(90) 布置在所述外殼(60、100)中或岸上且適合于產(chǎn)生電能，并且其中所述系統(tǒng)（300)還包括至 少一個壓載物或漂浮裝置(40)，所述至少一個壓載物或漂浮裝置(40)是空氣動力學的或流 線型的并且被安裝或剛性地附接在所述框架(70)的所述上部側(cè)以上(40A)和/或所述框架 (70)的所述下部側(cè)以下（40B)，且所述至少一個壓載物或漂浮裝置(40、40A、40B)包括在水 流的方向上或在與水流相反的方向上在其兩側(cè)中的至少一側(cè)上的至少一個可移動的舵裝 置(50、5(^、508)，所述至少一個可移動的舵裝置(50、5(^、5(?)是空氣動力學的或流線型的 并且被布置為以便提供所述系統(tǒng)(300)的穩(wěn)定性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述動力傳輸機構(gòu)包括齒輪或齒輪箱(80)，所述齒 輪或齒輪箱(80)連接至布置在所述外殼(60、100)中的所述發(fā)電機(90)，所產(chǎn)生的電能通過 至少一條電纜被傳遞至以下中的至少一個:電力網(wǎng)、電力線、用戶和岸上設施。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述動力傳輸機構(gòu)包括液壓栗(85)，所述液壓 栗(85)連接至所述軸（120)并布置在所述外殼（100)中，所述液壓栗(85)被用于將動能或運 動能量傳遞到接收栗，所述接收栗依次又連接至位于岸上的所述發(fā)電機(90)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng)，其中換流器在所述外殼(60、100)中或岸上 位置處被連接至所述發(fā)電機(90)并布置在所述發(fā)電機(90)后方。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個渦輪裝置(350)包括至少 一個擾流裝置(140 )，所述至少一個擾流裝置(140)在所述框架(70)中被定位在所述框架的 下部側(cè)/底部側(cè)和/或上部側(cè)/頂部側(cè)上，所述至少一個擾流裝置（140、140A、140B)被設計或 配置為用于朝向所述渦輪裝置(350)的所述渦輪葉片(35)將水流引導或指引或輸送進來。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個擾流裝置（140、140A、140B)包括噴嘴 (145)的陣列，所述噴嘴（145)的陣列被配置為通過以設定的高壓進行噴射來沖洗或清洗所 述渦輪葉片(35)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)(300)還包括至少兩個橫向穩(wěn) 定器(60)，所述橫向穩(wěn)定器(60)布置在所述框架(70)的所述壁側(cè)上，所述橫向穩(wěn)定器(60) 中的至少一個形成用于系統(tǒng)部件(80、90;85)的所述外殼(100)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述框架(70)是標準的ISO制造的容器 框架或容器。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述框架(70)包括兩個框架部分(70A、 70B)，所述第一框架部分（70A)從所述第二框架部分（70B)向上延伸，并且兩個框架部分 (70A、70B)兩者被提供用于或適合用于簡化隨所述至少一個渦輪裝置(350)進入到所述框 架中的所述軸（120)的安裝和/或支承（130)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)(300)還包括錨定裝置，所述 錨定裝置包括至少一個錨（200、250)，所述至少一個錨（200、250)通過至少一條鏈或線 (30B、190)連接至所述框架(70)的特定附接點。11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)(300)還包括至少一個地基 (400)，所述至少一個地基(400)適合于將所述渦輪結(jié)構(gòu)(40、70、350)放置在所述至少一個 地基上并且包括固定地連接至海洋、湖泊或河的床的至少一條腿(410)。
【文檔編號】F03B17/06GK106030100SQ201480065392
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年11月27日
【發(fā)明人】雷達爾·韋斯特比
【申請人】迪普里弗有限公司