CN206054167U - 用于回收波浪能的装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于回收波浪能的装置。所述装置包括：至少一个空心件(1)，所述空心件具有外壳(2)和位于该外壳内的内部空间(3)，所述外壳被接合以相对于空心件的本体(8)能够旋转，内部空间(3)具有包含旋转轴(14)的内部装置元件(16)；齿轮箱(4)；机械整流器(5)；以及发电机(9)，机械整流器(5)被连接到外壳(2)并被布置为将外壳(2)的往复旋转运动转变成旋转轴(14)的单向旋转运动，齿轮箱(4)被布置为在外壳(2)和旋转轴(14)之间产生至少两种传动比，发电机(9)被联接到旋转轴(14)以被第一机械整流器(5)转动。

Description

用于回收波浪能的装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于回收波浪能的装置。
背景技术
很多用于回收水的波浪能的装置是已知的。
已知方案的问题是，例如它们以非常低的效率运行。
实用新型内容
本实用新型的目标是提供一种新颖的且被改进的用于回收波浪能的装置。
根据本实用新型的装置的特征在于所述装置包括：
至少一个空心件，所述空心件具有外壳和位于该外壳内的内部空间，所述外壳被接合以相对于所述空心件的本体能够旋转，所述内部空间具有包括机械整流器、旋转轴、齿轮箱、以及发电机的内部装置元件，所述机械整流器被连接到所述外壳并被布置为将所述外壳的往复旋转运动转变成所述旋转轴的单向旋转运动，并且所述齿轮箱被布置为在所述外壳和所述旋转轴之间产生至少两种传动比，并且所述发电机被联接到所述旋转轴以被第一机械整流器转动。
本实用新型基于利用齿轮箱来改变接收水的能量的空心件和用于发电的发电机之间的传动比。优点在于可以实现波浪能的最佳回收。
根据本实用新型的实施例，所述齿轮箱包括太阳-行星齿轮。优点是齿轮箱尺寸紧凑。
根据本实用新型的实施例，所述内部装置元件被紧固到支撑结构，所述支撑结构位于所述空心件的外侧且所述外壳相对于所述支撑结构以可旋转的方式布置。优点是装置的效率可以被进一步提高。
根据本实用新型的实施例，所述内部装置元件包括质量件，所述质量件被布置为提高所述内部装置元件相对于所述外壳的惯性。优点是装置的效率被进一步提高。
根据本实用新型的实施例，所述空心件是外形基本上是圆柱形的件，优选地在所述空心件的外表面的截面中至少大致是圆形的，并且所述外壳的外表面具有抵抗波浪的运动的侧突。优点是装置的效率可以被进一步提高。
根据本实用新型的实施例，所述内部装置元件利用被布置在所述外壳的外侧且离开外壳一距离的浮筒被固定。优点是装置能被布置在水面上。
根据本实用新型的实施例，所述空心件被布置为相对于控制表面移动，并且所述控制表面被布置为将所述空心件返回到其初始位置。
根据本实用新型的实施例，所述控制表面包括带齿轨道；所述外壳包括与所述带齿轨道相适应的且被布置在所述外壳的外表面上的带齿轮缘。
根据本实用新型的实施例，所述空心件被布置为相对于控制表面且同时围绕其纵向轴线移动，这产生了上述外壳和所述内部装置元件之间的相对运动，并且所述控制表面被布置为将所述浮筒返回到其初始位置。优点是装置能被布置在沙滩上以接收涌上沙滩的波浪能。
附图说明
本实用新型现在结合部分实施例并参考附图被更详细地描述，其中：
图1是装置的实施例的示意图，它的内部装置元件被从内部空间中取出，
图2是装置的第二实施例的立体图，
图3是装置的第三实施例的侧视图。
为了清晰，附图以简化的形式示出了实施例。在附图中，相同的数字表示相同的元件。
附图标记
1 空心件
2 外壳
3 内部空间
4 齿轮箱
5 机械整流器
6 带齿轮缘
7 电缆
8 空心件的本体
9 发电机
10 翅
11 支撑结构
12 质量件
13 配重
14 旋转轴
15 浮筒
16 内部装置元件
17 稳定翼
18 线
19 控制表面
20 支撑件
21 带齿轨道
22 涡轮管
23 斜面部分
24 辅助动力单元
100 装置
X 公共轴线
W 水
具体实施方式
图1是装置的实施例的示意图，它的内部装置元件被从内部空间中取出。
装置100包括具有外壳2和位于外壳内的内部空间3的至少一个空心件1，外壳被接合为相对于空心件3的本体8可旋转，内部空间3具有包含机械整流器5、旋转轴14、齿轮箱4、以及发电机9的内部装置元件16。内部装置元件16的部件优选地与公共轴线X同轴布置。
机械整流器5被连接到外壳2并被布置为将外壳2的往复旋转运动转变成旋转轴14的单向旋转运动，齿轮箱4被布置为在外壳2和旋转轴14之间产生至少两种传动比，发电机9被联接到旋转轴14，从而被第一机械整流器5转动。
在图1所示的实施例中，波浪的动能通过被固定在外壳2的外表面上的翅10转变成旋转运动。翅10相对于外壳2的纵向轴线倾斜地或像螺纹一样被布置。
图1中所示的外壳2具有圆柱表面的横截面。当然，它可以具有其他形状，例如多边形，比如三角形、四角形或五角形、圆柱形，或者它可以具有除圆柱之外的形状。外壳2的横截面基本上不同于旋转对称形状：例如，它可能是椭圆形。
空心件1被放置在水中，其中外壳2在水的运动的影响下移动。根据一种想法，图1中所示的实施例尤其适合用于潮汐水流或水长时间沿一个方向流动然后沿反方向返回的类似水流。
外壳2可以相对于内部装置元件16旋转。内部装置元件16通过例如支撑件20被紧固到位于空心件1外侧的支撑结构11。
支撑结构11可以被固定到例如干燥的陆地、水底、船舶、桥梁等等。因此，外壳2可以相对于支撑结构11旋转。
空心件1可以被布置在图1中以虚线示出的开放端涡轮管22中。根据一种想法，涡轮管22可以包括在其端部处的用于引导水流入涡轮管22的斜面部分。
注意到，在本说明书中，“外壳”的概念是明确地指代空心结构1的外表面的相对于本体8以可旋转的方式接合的部分。
外壳2的旋转运动被传递到内部装置元件16。旋转运动通过齿轮箱4和机械整流器5被传递到发电机9。发电机9产生的电能通过例如已知的电缆7从装置100被传递出去。
在一个实施例中，旋转运动被传递到齿轮箱4然后传递到机械整流器5。
在另一个实施例中，旋转运动被传递到机械整流器5然后传递到齿轮箱4。
齿轮箱4提供的传动比优选地被自动改变，从而实现发电机9的最佳转速。根据一种想法，最佳转速这样一种速度：在该速度下，发电机9将机械能最高效率地转变为电能。
在一个实施例中，齿轮箱4包括太阳-行星齿轮箱。
在另一个实施例中，齿轮箱4包括变速器，例如皮带驱动的变速器。
在另一个实施例中，齿轮箱4是自动控制变速齿轮箱。
根据一种想法，齿轮箱4能给出至少两种传动比。但是，传动比的数目优选高于两种，例如四到七种。
机械整流器5可以通过多种已知的方式被实施，例如，通过芬兰专利NO.112694中所描述的整流器实施，尤其是在它的图2，3和4以及说明书的相应部分中，或者通过芬兰实用新型FI 8504中公开的整流器实施。
装置100的一个实施例，内部装置元件16包括被布置为增大内部装置原相对于外壳2的惯性的质量件12。
在一个实施例中，所述装置包括辅助动力单元24，比如通过电信号被引发致动运动的气动肌肉驱动器。辅助动力单元24被布置为在波浪的运动太弱从而导致外壳不能启动它的旋转运动的情况下转动旋转轴14。因此，辅助动力单元24被用于克服装置的起动摩擦。
所述装置优选地包括两个辅助动力单元24，一个被布置为沿第一方向转动旋转轴14，另一个沿相反方向。
图2是所述装置的第二实施例的立体图。
装置100被布置在水面上并包括被布置在空心件1的外侧且离开空心件1及其外壳2一距离的两个浮筒15。内部装置元件16利用浮筒15被固定。因此，浮筒15可以相对于外壳2旋转。应当注意，浮筒15的数量可以从一个浮筒15变化到多个浮筒15。
装置100包括被固定到静止目标，例如水底，并被连接到外壳2的缆绳或线18。
配重13被固定到线18的相反端并被布置为悬在水面和水底之间。当浮筒15随着波浪上下运动时，线18使外壳向前后转动。这种旋转运动通过齿轮箱4和机械整流器5被传递到发电机9。这实现了波浪的势能被非常高效地回收。
装置100可以包括有利于保持装置100与波浪浪正确对准的稳定翼17。
图3是装置的第三实施例的侧视图。
在图3所示的实施例中，空心件1被布置为相对于控制表面19移动，控制表面被布置为将空心件1返回到其初始位置。
根据一种想法，控制表面19可以包括带齿轨道21，外壳2具有与所述带齿轨道21相适应并被布置在外壳2的外表面上的带齿轮缘6。
空心件1被布置为相对于控制表面19移动，从而使它例如由于波浪或风的影响而同时转动。
根据一种想法，控制表面19还可以是一种倾斜表面，它的倾斜角度α可以是固定的或可调的。控制表面19也可以是平坦表面或所述表面可以是允许空心件1移动和旋转的任何形状。当空心件1相对于控制表面19移动时，在外壳2和内部装置元件16之间产生相对运动。
本领域技术人员明白，随着技术的进步，本实用新型的基本理念可以以很多不同的方式被实施。在一些情况下，本申请中所公开的特征可以不考虑其他特征被使用。另一方面，在必要时，本申请中所公开的特征可以被组合，从而提供各种组合。因此，本实用新型及其实施例不限于之前为了说明而被描述的例子，本实用新型可以在权利要求的范围内变化。

Claims (8)

1.一种用于回收波浪能的装置，其特征在于，所述装置包括：
至少一个空心件(1)，所述空心件具有外壳(2)和位于所述外壳内的内部空间(3)，所述外壳被接合以相对于所述空心件的本体(8)能够旋转，所述内部空间(3)具有内部装置元件(16)，所述内部装置元件包括：
旋转轴(14)，
齿轮箱(4)，
机械整流器(5)，以及
发电机(9)，
所述机械整流器(5)被连接到所述外壳(2)并且被布置为将所述外壳(2)的往复旋转运动转变成所述旋转轴(14)的单向旋转运动，
所述齿轮箱(4)被布置为在所述外壳(2)和所述旋转轴(14)之间产生至少两种传动比，并且
所述发电机(9)被联接到所述旋转轴(14)以被第一机械整流器(5)转动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮箱(4)包括太阳-行星齿轮。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内部装置元件(16)被紧固到支撑结构(11)，所述支撑结构位于所述空心件(1)的外侧并且所述外壳(2)相对于所述支撑结构以可旋转的方式布置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内部装置元件(16)包括质量件(12)，所述质量件被布置为提高所述内部装置元件相对于所述外壳(2)的惯性。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空心件(1)是外形基本上是圆柱形的件，优选地在该空心件的外表面的截面中至少大致是圆形的，并且所述外壳(2)的外表面具有抵抗波浪的运动的翅(10)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内部装置元件(16)利用被布置在所述外壳(2)的外侧且离开所述外壳一距离的浮筒(15)被固定。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空心件(1)被布置为相对于控制表面(19)移动，并且所述控制表面(19)被布置为将所述空心件(1)返回到其初始位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制表面(19)包括带齿轨道(21)；所述外壳(2)包括与所述带齿轨道(21)相适应的且被布置在所述外壳(2)的外表面上的带齿轮缘(6)。
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