CN101970854A - 从水流中获取能量的设备 - Google Patents

Abstract

一种从水流尤其是潮汐汽流中获取能量的设备(10)，该设备包括具有一对间隔开的漂浮体(42)的漂浮组件(41)，在漂浮体(42)之间，细长的流路或通道(47)内设置叶轮组件(61)，其能够驱动漂浮组件(41)上的发电机(76)。本体(42)包括或限定能够填满或部分填满水以使得流路或通道(47)淹没的压载箱。

Description

从水流中获取能量的设备

技术领域

本发明涉及从水流中获取能量的设备，尤其是从潮汐汽流中获取能量的设备。同时尽管本发明的设备特别适合于从潮汐变化引起的水流中获取能量，但应该认为本发明的设备可以用于从无论是潮汐还是其它方式引起的任何水流中获取能量，并且因此贯穿说明书全文提及的潮汐流包括任何形式的水流。

背景技术

之前已经提出并且应用了很多不同形式的潮汐发电机。目前已知或应用的潮汐流发电机具有缺点。尤其是已知的一些潮汐发电机不是特别有效率。另外如果在可能遇到碎片或其它异物的区域中操作潮汐发电机会导致其被损坏。此外如果潮汐发电机正在操作中的水平面突然下降会导致发电机坐落在水体的底面上，发电机会被损害。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的从水流中获取能量的设备，其克服或减轻了上述缺点中的一个或多个，或至少提供对于已知潮汐发电机的一种高效的选择方案。本发明的其它目的和优点将通过下面的描述呈现出来。

本发明一方面，尽管不是必须的最主要方面，提供一种从流动水中获取能量的设备，所述设备包括具有一对间隔开的本体的漂浮组件，所述本体至少部分可漂浮，一个细长的流路位于所述本体之间并且在其中纵向延伸，一叶轮组件位于所述流路中，所述设备适于至少部分淹没在水体中以淹没所述流路，所述叶轮组件被通过所述流路的水流引发转动，以及在所述漂浮组件上的从所述转动的叶轮组件中获取能量的装置。

优选地本体具有可变化的浮力以使得设备能够淹没或部分淹没在水中。本体可以包括可选择性地填充或排出水的中空压载箱或舱，可以提供选择性的一个操作泵或多个操作泵用于填充压载箱或舱或从压载箱或舱中将水排出。为了从本体中将水排出，一个或多个泵可以包括船底泵。填充一个或多个箱的水适于从设备所定位的水体中获得。

漂浮组件的本体可以包括一对间隔开的浮子、浮筒或壳体(此后统称为“浮子”)，漂浮组件可以是双体船结构。间隔开的浮子可以限定至少部分流路的内壁。为了这个目的，各个浮子具有内壁并且浮子的内壁限定了曲面，该曲面形成了流路的至少部分内表面，其中各自浮子的曲面彼此相对。优选流路为基本上圆形的横截面，并且浮子的曲面可以形成为横截面的部分圆弧。

可替换地，流路可以由支承在浮子之间的细长的流路限定元件限定而成。流路限定元件可以包括管状或部分管状的元件使得其成为类似管状的构造。流路限定元件可以在它的下部开口或绕着它的外围封闭。

优选浮子向下延伸到与流路和叶轮的底侧平齐或延伸到流路和叶轮的底侧下方，使得如果浮子坐落在设备定位的例如河床或海湾的表面上，流路限定装置和叶轮组件不会被破坏。这样允许设备在大潮汐范围的区域内使用。

优选浮子的船首限定成引导进入流路的锥形狭道，以利于引导浮子之间的水流并且通过流路。浮子的船尾可以具有相似结构使得设备可以在由于潮汐作用引起的汽流相对于漂浮组件在相反方向的水体中也可以操作。漂浮组件的引导和尾随端也可以是朝向流路的锥形横截面以引导水流向流路。在特别优选的结构中，漂浮组件的引导和/或尾随端可以向外呈圆锥形张开。

优选漂浮组件至少在其可操作引导端包括在流路上方向前突出于漂浮组件的端部元件，端部元件在船首的构造中向前呈锥形。漂浮组件的尾随端设置相似的端部元件。端部元件降低了波浪对漂浮组件的影响。一个或各个类似船首的端部元件适于设置在漂浮组件的相对本体之间并且在向外并沿其纵向延伸。类似船首的端部元件适于密封中空舱和/或由可漂浮材料例如泡沫塑料形成或填充至少部分可漂浮材料例如泡沫塑料。

优选防护装置或保护罩设置在漂浮组件的引导和/或尾随端以防止较大碎片、动物或其它材料进入流路。防护装置或保护罩可以是横跨通道或流路的前方和后方延伸的包含多个杆或其它细长元件的笼状结构。

流路适于在其整个长度上具有恒定的横截面，尽管如此它可以具有后面提及的变化的横截面。更适合地，叶轮组件的最大直径达到流路横截面直径的85％并且优选为80％。

更适合地，叶轮组件包括中心支承在流路限定元件内部的细长的叶轮组件。叶轮组件可以是双向的使得其可以不考虑通过流路的流动方向而有效运转。

叶轮组件适于包括细长的轴组件和沿着轴组件间隔定位布置的多个叶片组件，各个叶片组件具有多个叶片。叶片组件可以是具有内部毂、外部环和在毂和环之间延伸的叶片的转动体的形式。

叶片组件适于安装得随着轴组件转动并且设置一个倾斜度以从水流中获得最大能量。离合装置可以设置在相应叶片组件之间使得一个叶片组件或转动体的转动独立于其它叶片组件或转动体的转动，借此，一个叶片组件或转动体的转动将不会影响到其它叶片组件或转动体的转动。各自的离合组件可以设置在各个叶片组件或转动体和轴组件之间。离合组件可以选择性地接合或脱离。

各个叶片组件或转动体的叶片的倾斜度可以选择性地调整，以确保以最大转速驱动驱动轴而从水流中获得最大能量，或者使得叶片能够被平放例如用于维修目的。

转动体或叶片组件可以包括位于流路相对端部的转动体或叶片组件和至少在其中间的一个中央转动体或叶片组件。一个或各个中央转动体或叶片组件转动体适于具有比相对端的转动体小的直径。流路可以减小直径，例如在邻近一个或各个中央转动体或叶片组件处设置窄部或腰部以保持在转动体或叶片组件和流路侧壁之间的间隙基本上相同。

优选叶轮组件的轴组件优选通过直角变速箱例如圈齿轮和小齿轮箱接合到输出轴，并且输出轴适于驱动能量获取装置。能量获取装置适于包括发电机。输出轴可以通过离合器接合到发电机。发电机的极性可以基于水流方向和叶轮组件的转动方向而颠倒。

发电机适于位于在漂浮组件上侧的室中。所述室适于基本上不透水以防止例如水流过漂浮组件的端部到达位于室内的发电机。所述室适合位于漂浮组件的上侧的凹进处。该凹进处适于至少部分限定在本体内。

漂浮组件可以由任意适合的材料例如木材、玻璃加强塑料、或金属例如铝制成。

附图说明

为了更好地阅读理解本发明并且进入到实际效果，将会结合示出本发明优选实施例的附图进行说明，其中：

图1是根据本发明实施例的从潮汐汽流中获取能量的设备的前视图；

图2是图1设备的后视图；

图3(a)(b)(c)(d)(e)和(f)示出了图1设备的组成部件的前视图；

图4是图1设备的部分截面视图；

图5是图1设备沿A-A线的放大截面视图；

图6是栓系本发明设备的支撑组件的侧视图；

图7和8分别示出了设备被栓系的方式的平面和侧面视图；

图9示出了设备在水体中运转的前视图；

图10和11是从潮汐汽流中获取能量的设备的第二实施例的从上方和下方的等轴视图；

图12、13和14是根据本发明的实施例的图10设备的侧视图和俯视图；

图15是图10和11的设备沿图13的B-B线的放大纵向截面视图；

图16是图10至15的设备去掉了偏转板并且没有发电机室的上方等轴分解视图；

图17是图10至15的设备的浮筒的等轴视图；

图18示出了设备的浮筒和流体管道路或通道之间的关系；

图19是管道和转动体组件的平面视图；

图20和21示出了另一管道结构和相应的转动体组件的等轴和平面视图；

图22示出了根据本发明的另一设备的分解视图；以及

图23和24示出了图10至15的设备在流动水体内的等轴视图和后视图。

具体实施方式

首先根据图1至3，其示出了根据本发明的从潮汐汽流或其它水流中获取能量的设备10，该设备包括壳体组件11，其为双体船结构并且包括一对间隔分开的壳体12。壳体12至少具有锥形船首13(并且优选还具有如图5所示的锥形船尾14)使得壳体组件11能够在水流中朝向船首13或船尾14操作，而不改变壳体组件11的方位。此外，壳体12能够在设备10定位的地方至少部分或全部淹没在水中，为此，每个壳体12提供一个或多个压载箱或压载舱15(见图3(c))。一个或多个泵(未示出)连接到箱或舱15并且可操作地同步向各自的壳体12上的舱或箱15填充水使得壳体12至少部分下沉。箱或舱15还可以被排空水以去除箱或舱15内的水提供的压载重量。

支承在壳体12之间并且纵向延伸的是中空的流路限定元件或管道16，其限定了具有部分圆形横截面的延伸的细长流路或通道17，流路或通道17在底侧开口。如图1和2、3(a)和(b)所示，元件16如此定位使得它不在壳体12下方延伸并且因此不增加壳体组件11的正常吃水深度。

在流路17内转动安装有叶轮组件19(见图4和5)，其被径向延伸的支柱20支承使得围绕纵向延伸的轴线转动，支柱20位于壳体组件11的相对端部(并且如果需要的话沿着叶轮组件19间隔定位)。叶轮组件19包括中心固定的细长支承体21和沿着支承体21间隔定位排列的多个叶片组件22。如图1、2、4和5所示，叶片组件22具有的最大直径使得其与流路17的部分环形壁23径向向内相间隔。优选叶片组件22的最大直径为流路17直径的60％-85％。这样有效地限定了叶片组件22的外部直径和流路17的壁23之间的间隙24，以便形成风险效应(venture-like effect)并确保水加速通过间隙24。另外，间隙24允许水中的海洋生命或异物或其它物质通过而不会损坏叶轮组件19。

每个叶片组件22包括多个径向延伸的叶片25。叶片25可以具有固定的选定倾斜度以使得设备在水体中操作时根据预期的水体流速获取最大能量。可选择地，叶片25可以通过支承体21上的调整机构改变倾斜度。这样叶片25的角度能够在满翼(fully feathered)的非操作位置和能够从水流中获取最大能量的位置之间变化。叶片组件22连接到装有轴承的普通驱动轴26(图5中的虚线示出)，驱动轴26在支承体21内部纵向延伸。各个叶片组件22的叶片25的倾斜角度能够通过各自的调整机构进行调节以达到轴26的最快转动并由此从水流中获取最大能量。叶片组件22还通过各自的离合器或类似的传动装置(未示出)连接到轴26，离合器或类似的传动装置允许一个叶片组件22相对于其它叶片组件22以不同速度转动，同时允许驱动力从各个叶片组件22传递到轴26上。传动装置可以包括例如液压传动装置或机械传动装置。

叶片组件22的叶片25在它们的工作表面上可以具有向外伸出的鳍或类似物以增加从水流传递到叶片组件25的能量。鳍可以减少水脱离叶片25表面的滑移量。

细长的支承体21适于具有足够的直径以便将水展开并在流路17内形成增加的压力。尽管如此支承体21的直径不应造成船首在操作中的波动。

如图3(f)所示，通过在流路17的内壁23上提供多个沿圆周分隔开的导向件27以达到获取能量的更高效率，导向件27从流路壁23径向向内突出一短距离并且沿基本上平行于流路17的轴线延伸。导向件27可以防止由于叶轮组件19的转动引起通过流路17的水的螺旋运动，使得更多下游叶片组件22的运转更加高效。

叶轮组件19的轴26经由定向变速箱连接到正确啮合以驱动位于壳体组件11顶部的发电机28。发电机28位于封闭的发电机室29内部，其将发电机28相对于部件进行遮蔽。如果需要冷却发电机28，可以使用位于设备10内的电热交换器或水冷散热系统。发电机28可以是任意已知出售的型号和功率的发动机，基于设备10的尺寸、设备10的使用区域和该区域的可用水流进行选择。

基于设备10的尺寸和它的可能有不同的潮汐流的目标定位地点，可以要求附加的起动或自身发动能源接合到发电机28以使得发电机28能够启动。在这里的设置中，来自轴26的驱动力通过变速箱提供的驱动链被传送到液压马达/泵组合。来自泵的液压输出供应到液压蓄能器并且第二液压马达与发电机28相配合，接收液压流体的第二液压马达达到预定蓄能器压力就能够使得第二液压马达撞击启动发电机28。一旦撞击启动接合，轴26通过离合系统驱动发电机28使得叶轮组件19的持续转动能够直接通过变速箱驱动发电机28。液压马达驱动系统还会记录流动/驱动方向并且设置得啮合到符合流动方向要求的定向齿轮。

漂浮的设备10优选设置为单方向流动系统(河流或摆动系泊处上的单元)使得设备10不需要反转齿轮系统并且依靠流动/压力能够决定是否需要蓄能器和液压马达系统。

如图6至8示出了用于栓系设备10的桩组件30，桩组件30包括可以被打入河床或其它水体中的竖桩31，桩31通常在下游侧支撑竖立的导轨32。转动轮架33附着在导轨32上在竖直方向上沿相反方向运动。轮架33包括定位中心点34，其上连接有保持支柱35，保持支柱35接合到壳体组件11的船首。支柱35通过或连接到桩附近的浮子36，浮子36使得轮架33随着例如潮汐高度变化引起的水平面变化沿着导轨32上下移动，震动吸收器37(见图5)可以设置在壳体组件11的船首和桩30之间，使得由于摆动运动和或与任何无法预料的物质接触所产生的破损风险降到最低。如图8中的虚线所示，另一个导轨32可以设置在桩组件30的相对侧以使其导向另一个轮架33，这样一个设备10可以接合到单个桩组件30的一侧并且一个设备10接合到桩组件30的另一侧，使得一个设备10能够独立于另一个设备10随着各自的轮架33沿着导轨32上下运动。

壳体组件11可以采用不同于上述的设置保持在水的流动/涌流中的方向。例如，壳体组件11能够栓系到摆动系泊处使得船首13(或船尾14)一直指向迎面而来的水流。无论壳体组件11的船首端还是船尾端栓系在位于船前方的桩上都会达到这样的效果。使用这种形式的系泊方式，当潮汐变化时，壳体组件11围绕桩摆动指向水流动方向。

在另一种设置中，使用上述的壳体组件11具有相似的船首构造和船尾构造的双端部构造，壳体组件11的两端能够固定/栓系在四个桩或柱30之间，桩或柱30为如图6至8所描述的类型，具有通过随着潮汐的上升和下降的浮子的调整而上升和下降的轮架33。根据系泊的形式，多个设备10能够交错或直线定位来使得柱30被多个设备所使用。桩或柱30位于设备10的船首和船尾的各个角处。可选择地，一个桩或柱30可以设置在船首并且一个桩或柱30设置在船尾。由于壳体组件的前方和后方是镜像的，当潮汐到来时，壳体组件11的船首指向流动方向并且当潮汐退去时，船尾14指向流动方向，此时船首13实际上成为壳体组件11的船尾。叶片组件22的叶片25可以在倾斜度上自动反转或基于流动方向按照要求通过本领域已知装置选择性地反转，保证发电机28在任意方向上都能运转。

在另一种系泊设置中，设备10可以用相同方式栓系在船系泊浮筒上，或可以包括一个浮筒，设备10通过船首13栓系/固定到河/江的岸边，或者柱和另一个臂上；其以基本直角从壳体组件11固定到岸边。直角臂能够用作组合厚板材通道以易于进入设备10进行维修等。通道/厚板材被铰接以便于随着潮汐上升和下降并且船首绳索也将设备维持在其位置上。

如图9所示，当设备10在运转时，壳体组件11被压载使得它可以半淹没地漂浮在水体39中并且随着潮汐上升和下降。壳体12优选通过装满压载箱15充分淹没以降低风或浪的影响并且优选可以淹没到至少达到叶轮组件19的上平面并且最好使得流路或通道元件16完全淹没。压载箱或舱15可以充满或部分充满水使得船在水下定位以保证叶轮组件19完全淹没。如果在低潮时没有水，壳体组件11会坐落在设备10所在的海、河或江的底部，并且当流路或通道元件16位于壳体组件11的底部或船脊骨的上方，它和包含在其内部的叶轮组件19将不会被破坏。当水返回时壳体组件11会随着水平面的上升而上升。

一旦水流通过壳体组件11，壳体组件11的锥形壳体12在船首13(或船尾14)的相对侧面形成锥形狭道38以成为漏斗状并且引导水流入浮子12之间并且通过流路17。引导进入流路17的水接触到叶轮组件19并且由于与叶片组件22相互作用，轴26转动以驱动发电机28。由于流过通道17的可用横截面积因为叶轮组件19在其中而被减小，固有限的区域而形成更大压力/流动以驱动叶片组件22。

发电机28可以安装制动器，可以在驱动结束后锁定发电机和叶轮组件19使得无论任何原因都停止转动。

发电机28产生的电能可以通过电缆传输(经由使用的支柱35和桩31)，下降到海床并穿过邻接的陆地到达要求传输能量的区域。

锌正极可以设置在壳体12上，用作损耗元件以防止老化和生锈或电解。

叶轮组件19可基本上在结构上有变化并且设计得能够获取最大能量。叶轮组件19可以包括任意数量的叶片组件22并且叶片组件22可以是各种各样的设计。

壳体组件11可以由任意适合的材料例如木材、玻璃加强塑料、铝或任意其它材料或材料的组合制成。叶轮组件和其构件和相关构件适于采用抗腐蚀材料例如不锈钢制成。

根据图10至16，其示出了从潮汐汽流或其他流，尤其是快速流中获取能量的设备40，根据本发明的另一实施例，设备40与图1至9中的设备10同样包括浮力体或漂浮组件41，其包括一对空心浮筒42，其中一个是另一个的镜像。浮筒42具有锥形船首43和船尾44，尽管如此，基于水流的方向船首43可以作为船尾44并且反之亦然。此外浮筒42还具有在图17和18中更清楚示出的纵向延伸的凹面45，其形成基本为圆形截面的通道或流路47的内壁46的组成部分。浮筒42在它们的上表面还具有凹进处48。

如图16所示，一对浮筒42彼此相对设置并且在浮筒42之间设置上方和下方填充部分49和50，填充部分49和50具有与表面45的半径相同的内部曲形壁面51和52(见图15)以形成通道47的环形内壁46的另外部分，并且当其与表面45组合限定了通道47的封闭外围内部(不同于图1至9的设备10的通道或流路结构)。上部填充部分49还可以包括一个或多个基底部54，其跨越相对的凹进处48并且与凹进处48在设备40内限定了适于容纳发电机的发电机室56的扩大的上部凹进舱55(见图10至15)。浮筒42的船首43和44的内部曲面和漂浮组件41的上表面和下表面在漂浮组件41的引导和尾随端限定了进入通道47的引导和尾随端的锥形入口，使得有助于引导水进入通道47。锥形入口可以是截头圆锥体结构的横截面，其远离通道47的相对端部而增大。

浮筒42能够至少部分或全部淹没在设备10所定位的水里，并且一个或多个舱底泵57设置在各个浮筒42内使得从浮筒42抽水以增加浮筒的浮力。另外的一个或多个泵(未示出)用来同时将水泵入浮筒42，浮筒42为压载箱工作，至少部分下沉或淹没浮筒42和设备40。

设备40还包括位于漂浮组件41的船首和船尾的锥形端部元件58，端部元件58由于密封的空腔体或具有浮力的材料例如泡沫塑料而具有浮力并且形状与常规船首相同。端部58能够基于水相对于漂浮组件41的流动方向吸收波浪的能量并将波浪引导到漂浮组件41的侧面。端部58设置在通道47的上侧并且向外延伸到浮筒42之间并且超过漂浮组件41的船首43和船尾44。

可分离的防护装置59设置在漂浮体41的引导和尾随端跨越相对的浮筒42，并且防止较大物体或动物进入通道47。防护装置59可以是任意结构，可以简单地形成为在设备40的前部和后部相对的浮筒42之间延伸的横杆，而不必是示出的笼子结构。

叶轮组件60可转动地安装在通道47内(见图15，18和19)，其被支承得以围绕纵向延伸轴转动并且位于通道47中央。该实施例中的叶轮组件60包括通过各自的轴63连接或安装在共同的轴63上的一对相对的类似的端部叶轮或转动体61和中央叶轮或转动体62。各个轴63支承在细长的轴承室65内的轴承64中，其通过径向延伸的支柱66安装在通道47的中央，支柱66具有翼形横截面以使得流过通道47的阻力最小。

各个叶轮61(见图18和19)包括外圆环67，中心毂68和径向延伸在毂68和环67之间的多个叶片69。其它叶轮62都是相似结构。环67具有的最大直径使得与通道47的环形壁46径向向内间隔开。优选前部和后部叶轮62的环67的最大直径是通道47的内径的60％-85％，使得在环67和通道47的壁46之间形成间隙70以造成风险效应(venture-like effect)，并确保水加速通过间隙70并且进一步允许水中的海洋生物或异物或其它材料通过而不会破坏叶轮组件60。在优选结构中，壁46的内径为1m并且环67的外径为800mm。中央叶轮62的最大直径比引导和尾随叶轮61的直径小。这样可以保持或使得通过通道47的水的动能在通过引导叶轮61之后所损耗的能量恢复。

各自的叶轮61和62的叶片69安装成围绕它们的纵向轴转动以使得叶片69的倾斜度改变以适应通过通道47的水流。这样叶片69的角度能够改变或能够在满翼(fully feathered)的非操作位置(此处叶片69基本上平放于沿通道47纵向延伸的径向平面)和在能够从水流中获取最大能量翼位置(feathered position)的任一个面之间变化。叶片69的倾斜度调整机构能够根据通过通道47的水流自动调整，或叶片倾斜度能够选择性地调整，例如通过能进入通道47的不同的调整机构。叶轮的各个叶片69的倾斜度能够被同步调整。

虽然图18和19示出的通道47在其长度上具有恒定的直径，但可以在其两端部的中间设置窄部或腰部71并且如图20和21所示随着中央叶轮62调整。这样保持间隙70基本上在各个叶轮61和62处相同并且进一步使得通过中央叶轮62的水流加速。

叶轮组件60的轴63通过直角变速箱例如圈和小齿轮组72与向上延伸进入到发电机室56的主输出轴73连接(见图15)。输出轴73通过另一个直角变速箱74和离合器75连接到位于室56内的发电机76。发电机76可以是任意已知出售的型号和功率的发动机，其基于设备10的尺寸、设备10的使用区域和该区域的可用水流进行选择。作为可替换的传动装置，轴63可以通过液压传动连接到发电机76。

为了防止通过通道47的水由于叶轮组件60的转动形成螺旋运动，可在在通道47内设置沿通道47纵向延伸并且径向向内突出的多个沿圆周间隔开的导向件77。在图22中更清楚地示出了稍微改进的能量获取设备78的形式，其包括具有四个间隔叶轮80的叶轮组件79。导向件77从通道壁46径向向内突出一短距离并且基本上平行于流路47的轴线延伸，确保更多下游转动体80更高效地运转。图23的设备78还包括位于四角的接合凸耳81以利于通过适合的提升装置将设备78提升进入和升出水中并且进一步能够作为栓系索耳用于通过栓系绳82栓系或锚定设备78。

如图23和24所示，位于水体83中的设备40(或78)与箭头C所指的水流方向保持一致。改变浮筒42的浮力以保证通道47全部淹没在水体83中并且在水平面84下方(见图24)。水流通过通道47会引起叶轮组件49和轴63的转动并且会通过输出轴传递到发电机76用于产生电能，电能可以通过合适的电缆供应到陆地或用于其它用途。

上述的能量获取装置可以用作在高水流区域中的可漂浮浮筒，具有延伸到海岸线或其他浮筒的通道。可以设置多个上述设备并且用于维修目的，漂浮组件应该易于漂浮到维修地点。如水位退下一样，设备可以在靠近岸边的地方使用，它能够坐落在河床或类似物上而不会破坏叶轮组件。

上述实施例中的浮筒42可以具有限定浮筒内部和外部表面的外壳并且限定了内部空腔或具有浮筒锥形相对端部的压载箱。浮筒42可以具有任意形状和尺寸。浮筒或浮子之间的水流通道优选具有圆形横截面但也可以是其它形状的横截面。叶轮组件也可以是不同于上述示例中的其它结构并且可以只具有上述一个叶片组件或转动体或多个叶片组件或转动体。

说明书全文中使用的词语“包括”或“包含”代表存在涉及的特征、整体和部件但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、部件或其组合。

本领域技术人员应该认识到上述实施例的所有变型和改进都落入本发明的权利要求限定的范围和界限内。

Claims (26)

1.一种从水流中获取能量的设备，所述设备包括具有一对间隔开的本体的漂浮组件，所述本体至少部分可漂浮，一细长的流路位于所述本体之间并且在其中纵向延伸，一叶轮组件位于所述流路中，所述设备适于至少部分淹没在水体中以淹没所述流路，所述叶轮组件被通过所述流路的水流引发转动，以及在所述漂浮组件上的从所述转动的叶轮组件中获取能量的装置。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述本体具有可变化的浮力以使得设备能够被淹没或部分淹没在水中。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述本体包括适于选择性地填充或排出水的中空压载箱或舱。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的设备，其中漂浮组件的所述本体包括一对间隔开的浮子、浮筒或壳体。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述间隔开的浮子、浮筒或壳体限定流路的至少部分内壁。

6.如权利要求5所述的设备，其中各个所述浮子、浮筒或壳体具有内壁，所述内壁具有限定了流路的至少部分内表面的曲面，并且其中各自浮子、浮筒或壳体的曲面彼此相对。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述流路为基本上圆形的横截面并且浮子、浮筒或壳体的曲面是横截面的部分圆弧。

8.如权利要求1至4中任意一项所述的设备，其中所述流路被支承在浮子、浮筒或壳体之间的细长的流路限定元件所限定。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述流路限定元件包括管状或部分管状元件。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述流路限定元件在它的底侧开口或围绕它的周边全部封闭。

11.如权利要求1至10中任意一项所述的设备，其中所述浮子、浮筒或壳体向下延伸到与流路的底侧平齐或延伸到流路的底侧下方。

12.如权利要求1至11中任意一项所述的设备，其中各个所述本体具有所述船首和船尾并且其中所述船首和船尾限定引导进入流路的锥形狭道。

13.如权利要求1至11中任意一项所述的设备，其中漂浮组件的引导和尾随端具有朝向流路的锥形横截面以引导水流向流路。

14.如前述任一项权利要求所述的设备，其中所述漂浮组件至少在其可操作引导端包括在流路上方向前突出于漂浮组件的端部元件，所述端部元件在类似船首构造向前呈锥形。

15.如权利要求14所述的设备，其中一个或各个类似船首的端部元件设置在相对的本体之间并且向其外部和沿纵向延伸。

16.如前述任一项权利要求所述的设备，其中防护装置或保护罩设置在漂浮组件的引导和/或尾随端以防止碎片或动物进入流路。

17.如权利要求1至16中任意一项所述的设备，其中所述叶轮组件的最大直径达到流路横截面直径的85％。

18.如权利要求1至17中任意一项所述的设备，其中所述叶轮组件包括细长的轴组件和沿着轴组件间隔定位布置的多个叶片组件，各个叶片组件具有多个叶片。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述叶片组件包括具有内部毂、外部环和在内部毂和外部环之间延伸的叶片的转动体。

20.如权利要求18或19所述的设备，其中所述叶片组件通过各自的离合组件安装到所述轴组件上，借此，一个叶片组件或转动体的转动独立于其它叶片组件或转动体的转动。

21.如权利要求19或21所述的设备，其中各个叶片组件或转动体的叶片的倾斜度是可调整的。

22.如权利要求18至21中任意一项所述的设备，其中所述转动体或叶片组件包括位于流路的相对端部的转动体或叶片组件和至少一个在其之间的中央转动体或叶片组件，一个或各个中央转动体或叶片组件的直径比相对端部的转动体的直径小。

23.如权利要求22所述的设备，其中所述流路在邻近中央转动体或叶片组件处直径减小。

24.如权利要求18至23中任意一项所述的设备，其中叶轮的所述轴组件接合到输出轴，所述输出轴适于驱动能量获取装置。

25.如权利要求24所述的设备，其中所述能量获取装置包括发电机。

26.如权利要求25所述的设备，其中所述发电机位于在漂浮组件的上侧的发电机室内。

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