CN109477453B - 海洋动力涡轮机 - Google Patents

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Abstract

一种用于转换缓慢水流能量的海洋动力设备,其具有涡轮机,涡轮机包括至少一个封闭环形旋转链(4),其具有沿旋转链的多个板保持器(2),其中板保持器包括附接在每个板保持器中的至少一个板(1),此外,旋转链绕延伸的通路运行并且接合腹板的一端拱中的至少一个驱动轮(5),其可倾侧地附接到板保持器,以在具有水流的主要流动方向的打开位置和朝向流动方向的闭合位置之间交替,并且驱动轮具有涡轮机轴(7),该涡轮机轴耦接到发电机装置(G)、电力发电机或旋转能到液压或其他类型的机械能或势能的转换器,用于利用旋转能,此外旋转链(4)的路径相对于水流的主流动方向倾侧,全部布置在完全或部分可潜水的支撑结构(100)中。

Description

海洋动力涡轮机
技术领域
本发明涉及一种将来自水的动能转换为旋转能的《能量犁(Energy plow)》。
背景技术
通常,水电设备基于具有由于落水(水下落)而产生的势能的河流,并且基于陆地。这些水电设备建造在大型陆地区域上,具有水坝,并且落水用管道集中并控制水的能量。
地球上最大的能量储备之一是由于水流而在海洋和河中产生的动能。
最近,已经有许多利用波力(波动力、波能)的解决方案,其中利用波的升沉和下降运动(所谓的波力设备)是至关重要的。在已经尝试过的范围内,这些是在波最大的景观浅水区投入运行的。
目前存在项目将传统风车向下移动到水下,以利用连续的水流而不是波。这些必须每个锚固到海床。
还描述了许多封闭环形链(式)涡轮机。在DE 3346634中给出了这样的示例,其描述了具有“封闭环形链(式)螺旋桨”的水电设备,该封闭环形链螺旋桨具有沿着流并且逆流放置的支撑板(站立板)。该动力设备(发电站)已经示出在完全浸入操作位置的河中使用,其在陆地上具有发电机和支撑功能。动力设备具有围绕两个或更多个辊旋转的输送机,并且板沿逆流方向自由地延伸到水中。
CN 2225550Y是类似的实例,并且涉及悬挂在锚固在陆地上的大型浮动元件中的系统。
这种系统的共同之处在于,板结构相对薄并且在强力流(动)中,它们需要大量维护并因此靠近陆地布置。
DE106401C涉及一种类似的变型,但是这里的板沿着引导轨运行,沿着流支撑(站立)并且逆流放置。
US 40205涉及一种水马达,具有封闭环形链,具有正方形板,布置成犁形。在每个链内布置闸,阻止水朝向返回板流动。
US1449426描述了一种类似的水马达,具有布置成犁形的三角形封闭环形链,并且三角形闸类水流阻止链的延伸路径内的构件。
所有系统都具有连续布置的板,并且板主要在刚好转动链和打开板之后吸收能量。
发明内容
本发明的主要目的是建立一种用于开发大水流的动力设备,主要是缓慢流动的流,诸如海洋流和大河,并且是用于转换缓慢流动的水流动能的海洋流动力设备,其具有涡轮机,该涡轮机包括:
-至少一个封闭环形旋转链,其具有布置在旋转链中的多个板保持器,每个板保持器包括附接在每个板保持器中的至少一个板,其中
所述旋转链绕延伸路径运行并且借助于至少一个接合装置与路径的一端拱中的至少一个驱动轮接合,
-此外,每个板可枢转地附接到板保持器,以在具有水流的主要流动方向的打开位置和朝向流动方向的闭合位置之间切换,并且
-驱动轮具有耦接到发电机装置的涡轮机轴,用于利用旋转能,此外
旋转链的路径相对于水的流动的主流动方向倾斜,全部布置在完全或部分可潜水的支撑结构中。在一个实施方式中,其布置有水扩散犁,并且支撑结构也可以布置有共有壁。本发明的优点在于它利用在大水流中由流动表示的可再生能量。同时,本发明布置成用于在旋转链的完全顺流流动延伸中开发水流速度。当布置扩散犁时,水压力和速度沿着顺流侧加速并增加效果。对顺流侧的共有壁将进一步发挥作用。同时,扩散犁壁将屏蔽逆流运动,并减小逆流通路中的效果损失。
动力设备将是巨大的结构,但是紧凑的设备,其中在同一结构上具有所有必要的支持操作。动力设备将远离陆地布置,并利用现今未使用的海域,并且与石油平台相比,污染风险最小。不需要陆地设施来接收能量。该设施也是可移除的。
附图说明
随附附图示出了要求保护的发明的一些实施方式。
图1示出了在顶部没有任何支撑结构的本发明的实施方式的透视图。
图2是与图1所示相同的实施方式的透视图,以后视的方式,在逆流方向上,并示出了处于转动位置的板保持器(2),其中板(1)处于流动方向,在操作、闭合位置并在一排板保持器中,其中板处于逆流、打开、运输位置。
图3是放置在海中的根据本发明的2个动力设备的图示,一个降低到操作位置而另一个处于表面位置。
图4a是圆形板保持器(2)实施方式的详细视图,其中两个半圆形板(1)处于打开位置。
图4b是板保持器(2)的圆形实施方式的详细视图,其中两个半圆形板(1)处于闭合位置。
图4c、图4d和图4e示出了具有用于板的打开位置的止挡件(限位件、阻挡件、塞棒)的圆形板保持器的各种实施方式的详细视图。在图4d中,板处于闭合位置。
图4f是根据本发明的实施方式的驱动轮(5)的详细透视图。
图4g是夹持和滑动装置(23)的实施方式的详细视图。
图5a和图5b是本发明的一个实施方式的详细视图,该实施方式具有带有处于打开和闭合位置的方形板(2)并具有工艺结构的圆柱形矩形板保持器(2),该工艺结构用于加强该结构并提供抵抗海洋流动的驱动力的保持强度。
图6是从后面看的本发明的详细视图,并且示出了处于打开位置的左侧板(1),并且对于右侧,示出了他们处于闭合位置。在中间可以看见分隔壁(8)。
图7示出了根据本发明的没有支撑结构或其他周围结构的封闭环形链涡轮机轮的实施方式。
图8从后面示出了根据本发明的实施方式的动力设备。
图9是根据本发明的锚固到海床并从下面看的动力设备的图示。
图10示出了本发明的实施方式的从后面的两个细节视图,其中左侧图从外侧倾斜地看到并且相应地示出了上部和下部支撑结构上的偏斜壁,并且对于右侧是从内侧倾斜地看到的细节视图。
图11a以透视主视图示出了根据本发明的实施方式的动力设备,以这种方式,海洋流遇到动力设备。
图11b示出了对旋转链延伸通路的水攻击点,其布置成与水的主流方向成30度角。
图12a示出了根据与板保持器中的方形板有关的本发明的实施方式的具有用于将板保持在闭合位置(200)的布置的停止系统的视图。板示出处于停止位置、打开位置并且在致动的停止系统中。
图12b示出了没有板保持器的图12的实施方式并且以扩展视图示出。
图13a示出了根据本发明的实施方式的具有将板保持在闭合位置(200)的布置的停止系统的视图,以上面的透视图形式接合半月形板并且具有布置在分隔壁(8)中的提升桩。
图13b示出了从与图13a相同的实施方式的下方看到的透视图。
图13c示出了以后视图看到的相同实施方式。
图13d示出了以侧透视图看到的类似实施方式。
图14a示出了根据本发明的实施方式的具有圆形板保持器和停止系统的实施方式的透视图,并且其中提升梁(201)布置在板保持器下方。
图14b和图14c以不同的透视图示出了相同的实施方式。
图15示出了根据本发明的实施方式的停止系统,其具有用于将板保持在闭合位置的装置(200),该装置包括马达(206)和驱动轴杆(207)。图中未示出用于电池和远程控制的布置。
图16示出了根据本发明的实施方式的停止系统,其具有用于将板保持在闭合位置的装置(200),该装置包括磁体(208)。图中未示出用于电池和远程控制的布置。
图17a以透视前视图示出了部分扩展视图,并且示出了本发明的实施方式的一些细节。
图17b和图17c示出了在扩展后视图和透视后视图中的类似实施方式的视图。
具体实施方式
下面将描述本发明,并且将根据所属的图描述本发明的实施方式。本发明是一种用于转换缓慢水流能量的海洋动力涡轮机(0),包括:
-至少一个封闭环形旋转链(4),其具有布置在旋转链(4)中的多个板保持器(2),每个板保持器(2)包括附接在每个板保持器(2)中的至少一个板(1),其中
所述旋转链绕延伸路径(P)运行并且借助于至少一个接合装置(22、22u、22l、22f、22r)与路径的一端拱(B)中的至少一个驱动轮(5)接合,
-此外,每个板(1)可枢转地附接到板保持器(2),以在具有水流的主要流动方向(F)的打开位置和朝向流动方向(F)的闭合位置之间切换,并且
-驱动轮(5)具有耦接到发电机装置(G)的涡轮机轴(7),用于利用旋转能,此外
旋转链(4)的路径(P)相对于水的流动的主流动方向(F)倾斜,全部布置在完全或部分可潜水的支撑结构(100)中。这将通过在对应的机器房中,该对应的机器房可根据需要容纳齿轮、发电机、制动器、变压器、控制器和控制系统等。
通过海洋流,意味着大水团在相对低的速度下,即没有落水高度。例如,海湾流的典型最大速度为2.5m/s,并且其他海洋流或河的最大速度下降到约0.1m/s,但涡轮机可以在低流速和高流速两者下提取动能。有利的是,涡轮机是可潜水的并且能量可以以另一种形式传递到表面。一些海洋流可以在比在表面中更深的深度处保有其速度。此外,有利的是,如果涡轮机位于大河中,它可以从表面移除,例如放置在河床上,并且对河上的交通既不破坏也不妨碍。
海洋动力涡轮机可以转化来自海、洋、河和空气的动能,利用转化成旋转能的流动(并流),并且在尽可能低的阻力下抵抗流动(逆流)返回。
海洋动力涡轮机包括板/翼片(瓣),其中其主区域处于并流流动中,并且在逆流运输中以最小的截面面积返回。
海洋动力涡轮机包括框架,作为主支撑结构(100)。在框架内侧布置有轴(7)。在每个轴(7)上有轮或辊(5)。在轮/辊之间运行有吸收从板/翼片(1)到轮/辊(5)和到轴(7)的能量的线或链(4、41)。
在轴(7)中的两个或更多个处收获能量,并且可以例如运行发电机(G)以产生电力,以生产氢气,或/其他。
海洋动力涡轮机可以设计成各种尺寸,从微尺寸到宏观尺寸,受限于材料强度的大小和物理构造限制,并且限制到下至实际需要的尺寸。
海洋动力涡轮机包括支撑结构。该支撑结构保持了构成涡轮机轮的可移动“输送机”,操作结构(1、2、3...99)并且其在0至90度的区域中彼此以一相对角度布置,请参见图1。图1示出了本发明的一个实施方式,其中角度与水流相关,为30度。
主结构可以安装在海床、海洋床或河床处。框架还可以配备有促进维护和运输的浮力箱,因为它可以随后在海中提升和降低。
在水中浮动的海洋动力涡轮机必须锚固到海洋、海或河床。锚固可以直接从平台到底部,或者到海床锚固的“浮子”执行。
动能通过板/翼片(1)转化成旋转能,板/翼片布置成以其最大面积向下进入流(F)中,接下来以其最小截面面积转向逆流,以实现更小的可能阻力。这些板是打开并流和关闭逆流的翼片。
板(1)垂直于旋转链(4)布置,旋转链形成与水流相关的另一角度,因此水有利地同时遇到更多的板。图1中所示的实施方式示出了与水中的主流(F)成30度的关系,参见图11b的碰撞点。在本发明的一个实施方式中,板保持器将以这样的方式设计,使得先前的板不会阻塞水流到旋转链中的后续板的主流方向。
为了将来自板的动能转变成主轴(7)处的旋转能,将板/翼片(1)放置在板保持器(2)中。
本发明的优点在于它利用在大水流中由流表示的可再生能量。同时,本发明被布置成利用沿着旋转链的并流流动侧的整个长度的水的速度。在布置有水扩散犁的实施方式中,沿着并流压力和速度的水压力和速度将增加并且因此也会增加效果。在一个实施方式中,朝向并流侧的倾斜布置的引导壁还将有助于增加效果。同时,水扩散犁壁将作为逆流侧的保护罩,并使逆流运行中的效果损失最小化。
动力设备将是巨大的结构,但是紧凑的设备,其中在同一结构上具有所有必要的支持操作。动力设备将远离陆地布置,并利用现今未使用的海域,并且与石油平台相比,污染风险最小。不需要陆地设施来接收能量。所有处理都可以在支撑结构平台站点处进行。由于该设备可以远离陆地布置,无需线缆连接,该设备的一个良好的使用领域是生产氢气。这是高能量要求的过程。该设施也是可移除的。
根据本发明的海洋动力涡轮机包括分隔壁(8),其沿着在板(2)的整个高度中的旋转链(4)的路径(P)内侧的腹板(B)的路径(B)布置。请参见图1和图2。
分隔壁(8)根据支撑结构的设计而在合适的位置附接到支撑结构(100),并且将路径(B)分成外并流侧和内逆流侧。通过阻塞逆流和并流侧之间的水流,分隔壁(8)在逆流运行中有助于更少的水阻力。
在本发明的实施方式的海洋动力涡轮机中,包括板保持器(2)和板(1)的旋转链(4)的数量是两个。这些链是涡轮机的驱动部件,并且以指向流动的主流方向(F)的犁形相对地布置。这种设计是有利的,因为在海中的可能全流线型组装(组件),并且这两者构成动力设备并且容纳必要的支撑装备,如锚固系统、变压器、控制系统等。
在本发明的一个实施方式中,海洋动力涡轮机具有流动保护和水扩散犁(6),其相对于流方向(F)布置在旋转链(4)的前面。请参见图1,该结构的前边缘中并且朝向流布置的壁/犁(6)保护逆流运行的部件。另外,这些壁引导水有利地朝向可移动板/翼片。根据水主流速度,可以计算以加速的速度流入板的部件中的分开的水流的角度并且因此将增加涡轮机效果。在仅具有一个旋转链(4)的实施方式中,犁可以仅分离到一侧,即仅根据旋转链布置的那侧处的水流成角度。
当板转动并沿逆流方向运行时,壁/犁(6)与分隔壁(8)一起,然后将作为整体为来自水的逆流力提供良好的保护。在这种部分闭合的结构中,在驱动结构/输送机/“叶轮”后面也可能产生有利的湍流,驱动结构/输送机/“叶轮”可能具有来自主流的逆流力的相对的驱动部件,在板在抵抗流运行的闭合位置的位置中。
在本发明的全尺寸(照原尺寸)实施方式中,扩散犁将具有的尺寸使得其可以容纳例如控制室和监测窗。
在根据本发明的海洋动力涡轮机的实施方式中,每个板保持器(2)中的板(1)的数量至少为两个。这些板将以这样的方式附接:它们可以在每个侧方向上以并流运动的方式向外倾侧,并由流驱动并产生对涡轮机的力。停止布置将使板保持在展开位置,使得它们不会一直折叠。参见图4c-图4e中的示例。在逆流方向上,它们将抵靠彼此折叠在一起。在一个特殊实施方式中,可能存在一个板(1)。在另一个实施方式中,可以存在多于两个板。然后,它们可以沿竖直轴线布置在彼此的顶部上,参见图5。
在本发明的一个实施方式中,板保持器(2)在框架结构(21)的竖直方向上具有圆形框架结构(21)并且保持两个板(1),每个板(1)是半圆形并且被容纳在沿竖直方向设置有全直径的框架结构(21)内,并且至少在板(1)的上部和下部位置侧向枢转地附接到框架结构,并且具有用于完全打开并流位置的停止装置。这种停止布置也可以设置有减震细节或材料特性。请参见图2和图4,详细说明了圆形梁/模制件在并流方向上以加强该结构,圆形梁/模制件垂直于此,其中可以布置板的停止布置,并用于加强结构以及水平定向梁/模制件,布置在另外两个的最大直径处,用于加强目的。
在一个实施方式中,海洋动力涡轮机还布置有加强圆形梁(25、26)。
根据一个实施方式,中心的竖直轴线可以被布置用于强化,并且用于板的附接目的,但是对于另一个实施方式,板可以仅附接在框架结构中的上部位置和下部位置。
在根据本发明的海洋动力涡轮机的实施方式中,板保持器(2)是圆柱形的、开放的,并且在框架结构(21)的竖直方向上具有开放的矩形形状,参见图5,并且保持两个或更多个板(1),其围绕相关的水平轴(27)可枢转地附接,还附接到中心轴(29),该中心轴固定在框架结构(21)的上部端和下部端中的至少一个上部和下部卡环(28)的中心位置中,并且另一端附接到框架结构(21)中的一个或多个竖直梁(21v)中的一个。这可以允许高的板面积并且可以根据需要在高度上延伸。
这些表面安装的框架结构构成坚固的结构和对涡轮机板的支撑,并且有助于低程度的维护根据通常已知的无支撑的板。
在本发明的实施方式中,两个或更多个板(1)布置在沿竖直轴线(29)的高度上,在每个所属的水平轴线(27)处。然后,框架结构通常由附加的桁架结构和由一个或多个中间保持环加强。这为增加涡轮机效果的更高的结构提供了机会,同时限制了板的尺寸。当它涉及板的变形时,这尤其有益。
根据本发明的一个实施方式,海洋动力涡轮机具有的耦接到多个框架组件(21)的旋转链(4)的数量为两个,具有连续链节(41、41u、41l)的上部旋转链(4u)和下部旋转链(4l),并且每个框架结构(21)还耦接到旋转链(4),该旋转链具有至少一个上部和下部耦接销(22、22u、22l),其延伸穿过链连杆(41)并且布置成在操作模式下通过这些时用于接合在在驱动轮(5)的外圆周中布置的凹部(51)中。两个链使结构具有良好的稳定性,并且框架结构之间的精确距离有利于进一步定制连接到驱动轮(5)的连接销,参见图2。
在本发明的一个实施方式中,板由塑料、玻璃纤维、金属或其他合适的材料制成。板可以由固体板制成,是中空的,作为简单结构,或者当需要高强度时由多个层制成。板(1)可以以玻璃纤维或碳制成夹层结构,以获得正确的强度。
在海中降低,板块将具有浮力。这有利于减少摩擦力。当板不是固体材料时,他们是承受不同压力的条件,这些压力根据水深度而变化。
在一个实施方式中,海洋动力涡轮机在框架结构的延伸方向上具有加强底部和顶部腭(24),并且因此,连接销(22、22f、22r)布置在加强底部或顶部板(24)或两者的前和后位置中。连接销将布置在底部和顶部板(24)两者的前端和后端,以接合上部和下部布置的驱动轮(5)两者。可能存在具有上部和下部驱动轮两者的实施方式,但是也仅在这些位置之一中具有。连接销布置成用于与驱动轮接合并且以这种方式将驱动路径中的旋转链的海流传递到一个或多个涡轮机(8)。最好和压力较小的实施方式将是具有上部和下部驱动轮的一个实施方式。
在本发明的一个实施方式中,引导轨(101)在贯穿旋转链(B)的路径的所述耦接销(22)的上部和下部位置中耦接到所述支撑结构(100),并且所述耦接销(22)还在上部端和下部端设置有夹持和滑动装置(23),与所述引导轨(101)滑动接合,以沿着所述引导轨(101)在旋转链的路径中保持和引导带有板(1)的所述板保持器(2)。引导轨(101)将布置在驱动轮(5)和支撑结构(100)之间,请参见图2。板保持器(2)连接销(22)配备有到具有引导轨(101)的轨系统的轮、滑轮、滑动轴承或其他连接布置,用于将板保持器保持在限定的路径(B)中。该路径是对称的,同样在并流和逆流方向上形成。轨系统设计成管道、u型材(u形轮廓件)或其他设计。
板保持器(2)通过接头(41)彼此连结,以所有板保持器构成成对单元的方式。或者,板保持器可以通过线等保持在一起。
连接销布置有轮。具有凹部的轮是链轮状的。板保持器的轴线延伸到具有链的形状的那些凹部中。
传递旋转能的主轴布置有用于利用旋转能的装备。主轴附接到主结构。这具有滚珠轴承、滑动轴承或其他。
对于在板保持器之间具有期望距离的均匀和适当的驱动路径,在海洋动力涡轮机的一个实施方式中,在上部和下部旋转链(4u、4l)两者中通过链节(41)布置有耦接销(9),并且在每端处具有夹持和滑动装置(23)。
在本发明的一个实施方式中,板(1)可以是中空结构并且设置有用于压力补偿的阀布置。它们有助于整个结构的浮力,并且将不会在高压力下倒塌,或者反之亦然。
根据本发明的海洋涡轮机具有支撑结构,该支撑结构是布置成用于锚固到海床的浮动平台。
在一个实施方式中,支撑结构(100)分别在操作结构(1、2、...99)之上和之下细分成顶部区段(110)和底部区段(111)。最小结构(100)/框架可以是两部分,下部部分比上部部分浸没的更深。框架的顶部部分称为“顶部平台”(110),而下部称为“底部平台”(111)。顶部和底部平台两者都将有浮力箱。顶部平台可在水表面处浮动,而底部平台浸没。所有都利用通过链、绳索或其他的顶部和底部平台之间的连接布置,连接到绞盘系统。顶部和底部平台两者中任一个或两者都可以锚固到海、海洋或河床。
在本发明的一个实施方式中,顶部区段(110)和底部区段(111)的外壁具有抵靠操作结构(1、2、...99)偏斜的至少下部壁部分。操作结构(1、2、...99)至少包括旋转链、板保持器、驱动轮和涡轮机轴。倾斜壁部分将朝向板引导水并增加水流并因此增加对板的动力并还增加对涡轮机的效果。
顶部平台也可以浸没在海表面下方,但利用其浮力将能量运输链/叶轮保持在正确位置。整个结构以合适的方式锚固,例如通过扩散锚,像用于钻机等那样。
本发明还包括用于具有可倾侧布置的板的涡轮机的停止系统。在本发明的一个实施方式中,海洋动力涡轮机布置有停止系统,该停止系统具有适于将板(1)强制保持在闭合位置的装置或器件(200)。在操作期间,根据板在路径中的位置,并由水流驱动,板将在并流和逆流位置折叠和打开。如果由于原因、紧急或计划维护而必须停止动力设备,则应减少来自水流的动力冲击,以将板保持在无效的闭合位置而不是在驱动位置中。请参见图12a-图14c。
包括矩形板系统的本发明的实施方式的共同之处在于,在这种停止系统的实施方式中,装置(200)还包括在支撑结构(100、8)中的至少一个可致动提升梁(201)和用于直接或间接地接合板(1)的操纵器臂(202)。提升梁布置成,根据信号,竖直地或水平地从基座位置提升到致动位置,例如通过使用液压装置,用于使操纵器臂在竖直或水平方向上移动,与提升桩位置无关,并且进而直接或间接地将板保持在打开位置。
在本发明的一个实施方式中,其中圆形板保持器(2)和半月形板,器件(200)的支撑结构(100、8)的提升梁(201)设置在在逆过程通路半部的端处的腹板的转动点附近,并且布置成致动操纵器臂(202)进一步与释放机构(204)和板夹持器(210)接触,其中板夹持器适于借助于板夹持器(210)中的夹持孔(211)在闭合逆流位置夹持板(1)。请参见图13a-图14c。板夹持器可移动地布置在保持器(1)中,该保持器附接在板保持器(2)中的水平圆形梁的后端中。
具有该停止系统的实施方式具有提升梁(201),其布置在在逆流路径的端中的支撑结构中的板保持器系统下方。当致动停止系统时,提升梁(201)提升操纵器臂(202)。操纵器臂还利用在释放机构中提升锁定布置的倾侧臂连接到释放机构,因此板夹持器通过弹簧张力致动,请参见图14a-图14c的细节,并且因此将板夹持器朝向开放板移动并且夹持器凹部将定位在板(1)周围的接合位置中。
在具有用于圆形板系统的停止系统的另一个实施方式中,提升梁(201)布置在逆流路径的端中的支撑结构(100)中的分隔壁(8)中。当致动停止系统时,梁(201)被提升,因此操纵器臂(202)沿水平方向移动。操纵器臂还利用在释放机构中的弹簧张紧锁定机构连接到释放机构,操纵器臂通过水平运动致动锁定装置,从而使用弹簧张紧板夹持器致动板夹持器,请参见图13a-图13d中的细节,并且因此将板夹持器朝向开放板移动并且夹持器开口将定位在板(1)周围的接合位置中。
对于使用矩形板的本发明的实施方式,使用了停止系统,其中装置(200)在支撑结构(100)中布置有至少2个提升梁(201),并且其中提升梁(201)贯穿设置在贯穿操作布置的旋转路径的整排板保持器上,并且其中提升梁(201)还布置成致动操纵器臂(202),进一步地,该操纵器臂在高度上经由铰链耦接件(212)直接连接到一个或多个板(1),并且适于将板(1)提升到打开位置。这需要至少增加的力,如果提升梁被分段并且布置成在靠近旋转驱动轮的区域处并且在其逆流侧处提升第一段,并且进而依次提升先前定位在第一提升段处的下一个板保持器的段,当板保持器在旋转链路径中移动,直到这已经运行了一个完整的循环并且链已经停止。通过降低提升梁可以容易地停用该停止系统,并且涡轮机将启动。
对于所有停止系统实施方式,提升梁和操纵器臂之间的接触点将布置有滑动布置,诸如滑动轮(203),以最小化摩擦并防止磨损。在旋转驱动轮上方,可移动的可致动引导轨系统将被布置成在绕行驱动轮时支撑操纵器臂。这需要矩形板系统,其中板保持在打开位置,借助于提升梁和操纵器臂而不需要另一个夹持布置。上面提到的停止系统不依赖于无线通信。
在用于矩形板系统的本发明的一个实施方式中,提升梁可以由马达和提升布置代替,诸如接合操纵器臂(202)的螺纹部分的螺纹套筒。马达应连接到接收用于无线通信和远程控制的控制信号的布置。马达可以放置在下边缘中和板保持器外侧,并且独立于附加的梁系统。
对于使用圆形板保持器(2)的本发明的实施方式,可以使用装置(200)将板(1)保持在闭合位置,该装置包括放置在保持器(205)处的丝杠电机或螺杆马达(206)。马达与螺纹杆(207)的第一端接合,其中杆的第二端附接到板夹持器(210),因此,在运行马达时,板夹持器将移入或移出与板(2)的接合。这种板夹持器的优点是它可以在两个方向上运行:闭合和打开。在该实施方式中,停止系统布置有电池组,电池操作和布置成接收用于无线通信和远程控制的控制信号。请参见图15。
对于使用圆形板保持器(2)的本发明的实施方式,用于将板(1)保持在闭合位置的装置(200)的实施方式包括布置在每个翼片上的电磁体(208),并且在一个实施方式中,在每个翼片中的凹部中。请参见图16。板(1)或板保持器需要在工作位置(维修位置)充电的内置电池。这可以与无线通信和远程控制的控制信号的接收器一起布置,可能在板凹部中并且布置成通过无线关/开按钮致动和停用磁体(208),并且板可以根据需要打开和闭合。这将是简单且空间要求很小的布置,以将板保持在强制闭合位置。
在本发明的一个实施方式中,用于将板(1)保持在闭合位置的装置(200)可以包括电磁体(208)和螺杆马达(206)的组合,其中其具有其所属的定位保持器、杆和板夹持器,以这在单独布置中使用的方式。然后,磁体将在停止信号下被致动并且朝向闭合路径的端转动逆流,并且螺杆马达可以在稍后的时间被致动,以可能在较长时期内将板保持在一起。
上面提到的停止系统布置可以利用保持器的最小调节和磁体的定位,用于具有可倾侧布置的板的其他类型的板(式)涡轮机。
在本发明的一个实施方式中,设备布置有清洗系统,用于清洗链、板保持器和板,并且例如在将设备提升到维护位置时运行。例如,这可以是用于每个板保持器的高压清洗系统,或者用于每个旋转链的布置,并且驱动轮被旋转以用于顺序洗涤,以使所有板保持器通过清洗位置以被清洗。
所有管道结构将有利地是空气填充的,使得它们也有助于结构的浮力并有助于滑动系统上的减小的摩擦。所有空气管道必须具有用于调节的压力阀和防止压力变化的安全性。用于动力设备的操作的所有周围支撑功能、发电机系统、操作者和服务(维修)功能等可以位于支撑结构的顶部区段/顶部浮子的顶部上。

Claims (17)

1.一种用于转换缓慢水流能量的海洋动力涡轮机(0),包括:
-至少一个封闭环形旋转链(4),其具有布置在所述旋转链(4)中的多个板保持器(2),每个板保持器(2)包括附接在每个板保持器(2)中的至少一个板(1),其中
所述旋转链绕延伸路径(P)运行并且借助于至少一个第一耦接销与所述路径(P)的一端拱中的至少一个驱动轮(5)接合,
-此外,每个板(1)可枢转地附接到所述板保持器(2),以在具有所述水流的主要流动方向(F)的打开位置和朝向所述主要流动方向(F)的闭合位置之间切换,并且
-所述驱动轮(5)具有耦接到发电机装置(G)的涡轮机轴(7),用于利用旋转能,此外
所述旋转链(4)的所述路径(P)相对于水的流动的主要流动方向(F)倾斜,全部布置在完全或部分可潜水的支撑结构(100)中,
其中,包括板保持器(2)和板(1)的旋转链(4)的数量为两个,并且以犁形相对地布置,并且
-其中,所述支撑结构(100)包括分隔壁(8),其在所述板(1)的整个高度上沿着所述旋转链(4)的所述路径(P)内的腹板(B)的路径(P)布置
其特征在于
-所述支撑结构(100)分别在操作结构(1、2、...99)之上和之下细分成顶部区段(110)和底部区段(111),并且所述顶部区段(110)和底部区段(111)的外壁具有朝向所述操作结构(1、2、...99)偏斜的至少下部壁部分,并且与所述分隔壁(8)一起形成侧向凹管,用于朝向所述板引导水并增加在缓慢水流中的水流并因此增加对所述板的动力并还增加对所述涡轮机(0)的效果,并且
其中,引导轨(101)在贯穿所述旋转链(4)的所述路径的所述第一耦接销的上部和下部位置中耦接到所述支撑结构(100),并且其中所述第一耦接销还在上部端和下部端中设置有夹持和滑动装置(23),与所述引导轨(101)滑动接合,以沿着所述引导轨(101)在所述旋转链的所述路径中保持和引导带有板(1)的所述板保持器(2)。
2.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,在所述主要流动方向(F)上,流动保护和水扩散犁(6)布置在所述旋转链(4)的前面。
3.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,每个板保持器(2)中的板(1)的数量为至少两个。
4.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,所述板保持器(2)在框架结构(21)的竖直方向上具有圆形框架结构(21)并且保持两个板(1),每个板(1)是半圆形并且被容纳在在所述竖直方向上具有全直径的所述框架结构(21)内,并且至少在所述板(1)的上部位置和下部位置能侧向枢转地附接到所述框架结构并且具有用于完全打开并流位置的停止装置。
5.根据权利要求4所述的海洋动力涡轮机,其中,所述板保持器(2)在所述框架结构(21)的所述竖直方向上具有开放的矩形形状,并且保持两个或更多个板(1),其围绕相关的水平轴(27)可枢转地附接,还附接到中心轴(29),所述中心轴固定在所述框架结构(21)的上部端和下部端中的至少一个上部和下部卡环(28)的中心中,并且另一端附接到所述框架结构(21)中的一个或多个竖直梁(21w)中的一个。
6.根据权利要求5所述的海洋动力涡轮机,两个或更多个板(1)沿着所述中心轴(29)布置在每个水平轴(27)的高度上。
7.根据权利要求4所述的海洋动力涡轮机,其中,耦接到多个框架结构(21)的旋转链(4)的数量为两个,具有连续链节(41、41u、41l)的上部旋转链(4u)和下部旋转链(4l),并且每个框架结构(21)还耦接到所述旋转链(4),所述旋转链具有至少一个第一耦接销,其延伸穿过链节(41)并且布置成在操作模式下通过这些时用于接合在在所述驱动轮(5)的外圆周中的布置的凹部(51)中。
8.根据权利要求7所述的海洋动力涡轮机,其中,所述框架结构(21)在所述框架结构的延伸方向上还设置有加强底部和顶部板(24),并且第一耦接销分别设置在所述加强底部和顶部板(24)的前位置和后位置中。
9.根据权利要求4所述的海洋动力涡轮机,其中,所述框架结构(21)还设置有加强圆形轨(25、26)。
10.根据权利要求7所述的海洋动力涡轮机,其中,第二耦接销(9)通过链节(41)布置在上部和下部旋转链(4u、4l)两者中并且在每端处具有夹持和滑动装置(23)。
11.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,所述板(1)是中空结构并配备有压力补偿器件。
12.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,所述支撑结构(100)是用于锚固到海床的浮动平台。
13.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,用于每个板保持器(2)中的所述板(1)的是适于将所述板(1)强制保持在所述闭合位置的装置(200)。
14.根据权利要求13所述的海洋动力涡轮机,其中,所述装置(200)还包括在所述支撑结构(100、8)中的至少一个提升梁(201)和用于直接或间接接合所述板(1)的操纵器臂(202)。
15.根据权利要求14所述的海洋动力涡轮机,其中,所述装置(200)的所述支撑结构(100、8)的所述提升梁(201)设置在逆过程通路半部的端处的腹板的转动点附近,并且布置成致动所述操纵器臂(202)进一步与释放机构(204)和板夹持器(210)接触,其中所述板夹持器适于借助于所述板夹持器(210)中的夹持孔(211)而在闭合位置中夹持所述板(1)。
16.根据权利要求14所述的海洋动力涡轮机,其中,所述装置(200)在所述支撑结构(100)中布置有至少2个提升梁(201),并且其中所述提升梁(201)贯穿设置在贯穿操作布置的旋转路径的整排板保持器上,并且其中所述提升梁(201)还布置成致动所述操纵器臂(202),进一步地,所述操纵器臂经由铰链耦接件(212)在高度上直接连接到一个或多个板(1),并且适于将所述板(1)提升到所述闭合位置。
17.根据权利要求1所述的海洋动力涡轮机,其中,所述板保持器在叶片的周界中具有表面安装的框架结构(21)。
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