JP2012522933A - Energy release buoyancy actuator - Google Patents

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Abstract

海洋のような水域において波エネルギーを取り込むための装置(11)に用いられる浮力アクチュエータ(10)である。浮力アクチュエータ(10)は、水域(12)内に配備され、該水域において、波運動に応じるようになっている。浮力アクチュエータ(10)は、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体(101)と、該流路に沿った流れを制御するためのゲート手段(115)と、を備えている。ゲート手段(115)は、本体(101)を通る流路を横切るバリア(222)をもたらすフラップ(221)として構成された複数の蓋要素を備えている。各フラップ(221)は、該フラップ(221)が他のフラップ(221)と協働してバリア(222)をもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっている。バリア(222)をもたらす状態に各フラップ(221)を離脱可能に保持するために、ラッチ機構(231)が設けられている。ラッチ機構(231)は、磁気連結具を備えている。  A buoyancy actuator (10) used in a device (11) for capturing wave energy in a water area such as the ocean. The buoyancy actuator (10) is disposed in the water area (12) and is adapted to respond to wave motion in the water area. The buoyancy actuator (10) comprises a body (101) incorporating a flow path through which water can flow, and gate means (115) for controlling flow along the flow path. . The gate means (115) comprises a plurality of lid elements configured as flaps (221) that provide a barrier (222) across the flow path through the body (101). Each flap (221) is movable such that the flap (221) cooperates with the other flaps (221) to provide and release from the barrier (222). A latch mechanism (231) is provided to releasably hold each flap (221) in a state that provides a barrier (222). The latch mechanism (231) includes a magnetic coupler.

Description

本発明は、波運動に応じるエネルギー解放式浮力アクチュエータに関し、さらに詳細には、波運動に応じて動作可能な装置に波運動を取り込ませるためのこのような浮力アクチュエータに関する。また、本発明は、波エネルギー変換システムに関する。   The present invention relates to an energy release buoyancy actuator that responds to wave motion and, more particularly, to such a buoyancy actuator for incorporating wave motion into a device operable in response to wave motion. The present invention also relates to a wave energy conversion system.

本発明は、必ずしもこれのみに制限されるものではないが、特に、波エネルギーを取り込み、取り込んだエネルギーを、流体ポンプまたは線形発電機のようなエネルギー変換装置を駆動するための線形運動に、変換するための浮力アクチュエータとして、考案されている。このような構成では、浮力アクチュエータは、水域内にて、典型的には、水面下にて、浮力によって浮遊している状態で、エネルギー変換装置に操作可能に接続されているとよい。浮力アクチュエータは、実質的には、水域内の波運動に応じて運動する水没式の浮体である。   The present invention is not necessarily limited to this, but in particular captures wave energy and converts the captured energy into a linear motion for driving an energy conversion device such as a fluid pump or linear generator. It has been devised as a buoyancy actuator. In such a configuration, the buoyancy actuator may be operably connected to the energy conversion device in a state where the buoyancy actuator is floated by buoyancy in the water area, typically below the water surface. The buoyancy actuator is substantially a submerged floating body that moves according to the wave motion in the water area.

背景技術の以下の検討は、本発明の理解を容易にすることのみを意図している。この検討は、参照した資料のいずれかがこの出願の優先日に一般的な知識の一部であるかまたはあったことを承認または認知するものではない。   The following discussion of the background art is only intended to facilitate an understanding of the present invention. This review does not approve or acknowledge that any of the referenced materials were or were part of general knowledge on the priority date of this application.

波運動に応じて動作可能な装置に波運動を取り込ませることは、知られている、この一例として、浮体を利用して、波運動を往復ポンプ作用に変換する方法が挙げられる。典型的には、このような浮体は、中実構造を有しており、発泡体のような浮力材料を含んでいる。   It is known to incorporate a wave motion into a device operable in response to the wave motion. As an example of this, a method of converting a wave motion into a reciprocating pump action using a floating body can be mentioned. Typically, such floats have a solid structure and include a buoyancy material such as foam.

激しい海の状態、典型的には、(嵐の状態におけるような)悪天候の状態に晒されると、浮体は、極端な力を受けることがある。このような状態に晒されると、周知の浮体は、損傷するか、崩壊するか、または離脱しがちである。さらに、このような状態では、浮体が接続されている繋ぎ紐も、損傷または破損する可能性がある。また、ポンプストロークおよび取り付けられた機器への負荷を制限するために、浮力アクチュエータの運動を制御することが望ましい場合もある。   When exposed to severe sea conditions, typically bad weather conditions (such as in storm conditions), floating bodies can experience extreme forces. When exposed to such conditions, known floating bodies are prone to damage, collapse or detach. Further, in such a state, the tether to which the floating body is connected may be damaged or broken. It may also be desirable to control the movement of the buoyancy actuator to limit the pump stroke and load on the attached equipment.

本発明は、この背景技術および背景技術に関連する問題および困難さに対して、開発されたものである。従って、本発明の目的は、従来から知られている浮体の問題および困難さの少なくとも1つに対処し、または代替案として、有用な選択肢を少なくとも提供することにある。   The present invention has been developed for this background and the problems and difficulties associated with it. Accordingly, it is an object of the present invention to address at least one of the problems and difficulties of the floating bodies known in the art or as an alternative to at least provide useful options.

本発明の第1の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータであって、波運動に対する浮力アクチュエータの応答を変化させるゲート手段を備える内部空間を画定している本体を備えている、浮力アクチュエータが提供されている。   According to a first aspect of the present invention, a buoyancy actuator responsive to wave motion, comprising a body defining an internal space comprising gate means for changing the response of the buoyancy actuator to wave motion. Is provided.

好ましくは、ゲート手段は、内部空間内に閉じこめられている。   Preferably, the gate means is confined within the interior space.

好ましくは、ゲート手段は、水が浮力アクチュエータの本体を通って流れることを可能にするように構成されている。   Preferably, the gate means is configured to allow water to flow through the body of the buoyancy actuator.

好ましくは、ゲート手段は、特定の海の状態に応じるようになっている。   Preferably, the gate means is adapted to a particular sea condition.

一構成では、特定の海の状態は、(嵐の状態におけるような)悪天候状態における激しい海の状態である。これは、このような状態に晒されたときの浮力アクチュエータおよび浮力アクチュエータが連結されている任意の機構の保全性を維持することを目的としている。   In one configuration, the particular sea condition is a severe sea condition in bad weather conditions (such as in a storm condition). This is intended to maintain the integrity of the buoyancy actuator when exposed to such conditions and any mechanism to which the buoyancy actuator is coupled.

好ましくは、ゲート手段は、少なくとも1つの蓋要素を備えているとよく、蓋要素は、蓋要素が通常時に塞いでいる閉状態であって、本体を通る水の流れを妨げる閉状態と、蓋要素が本体を通る水の流れを可能にする開状態と、の間で移動可能になっているとよい。   Preferably, the gating means may comprise at least one lid element, the lid element being in a closed state where the lid element is normally closed, preventing the water flow through the body; The element may be movable between an open state that allows water flow through the body.

好ましくは、蓋要素を閉状態に離脱可能に保持するために、離脱可能な連結具が設けられている。   Preferably, a detachable coupling is provided to releasably hold the lid element in the closed state.

好ましくは、離脱可能な連結具は、蓋要素を離脱させ、蓋要素を閉状態から開状態に移動させ、開状態をもたらすように、動作するように適合されている。離脱は、海の状態によって行われてもよいし、または遠隔制御によって行われてもよい。   Preferably, the releasable coupling is adapted to operate to disengage the lid element, move the lid element from the closed state to the open state, resulting in an open state. The withdrawal may be performed by sea conditions or by remote control.

好ましくは、離脱可能な連結具は、磁気連結具を含んでいる。磁気連結具は、磁気吸引力を利用して、蓋要素を閉状態に保持するようになっているとよい。磁気連結具は、それぞれの蓋要素上および/または蓋要素が閉状態にあるときに配置される本体の一部に沿った対応する位置に設けられた複数の磁石を備えているとよい。このようして、蓋要素は、蓋要素に対する力が磁気吸引力を十分に上回るまで、閉状態にとどまることになり、該力が十分に上回ると、この力によって、フラップは、離脱して閉状態から離れる方に揺動し、開口をもたらすように、付勢されることになる。   Preferably, the detachable coupler includes a magnetic coupler. The magnetic coupler may be configured to hold the lid element in a closed state using a magnetic attractive force. The magnetic coupling may include a plurality of magnets provided at corresponding positions along a portion of the body that is disposed on each lid element and / or when the lid element is in a closed state. In this way, the lid element will remain closed until the force on the lid element sufficiently exceeds the magnetic attraction force, when this force is sufficiently exceeded, the force will cause the flap to disengage and close. It will be biased to swing away from the state and provide an opening.

好ましくは、蓋要素は、フラップを備えている。   Preferably, the lid element comprises a flap.

好ましくは、フラップは、フラップが通常時に塞いでいる閉状態であって、本体を通る水の流れを妨げる閉状態と、フラップが外方に揺動して本体を通る水の流れを可能にする開状態と、の間で旋回可能になっている。   Preferably, the flap is closed when the flap is normally closed, preventing the flow of water through the body, and allowing the flap to swing outward to allow water flow through the body. It is possible to turn between the open state.

磁気吸引力は、以下のもの、すなわち、磁石の数、磁石の強度、および吸引力をもたらすために磁場が横断する間隙のいずれかまたは複数を変化させることによって、特定の波運動に対して設定されるようになっているとよい。   The magnetic attraction force is set for a specific wave motion by changing one or more of the following: the number of magnets, the strength of the magnets, and the gap that the magnetic field traverses to provide the attraction force It is good that it is supposed to be done.

磁気吸引力は、調整可能になっているとよい。   The magnetic attractive force may be adjustable.

磁気取付け手段は、遠隔地から調整されるようになっている。   The magnetic attachment means is adjusted from a remote location.

好ましくは、磁気取付け手段は、電磁石式である。   Preferably, the magnetic attachment means is an electromagnet type.

磁気連結具は、蓋要素上のその内端に隣接する箇所に位置する磁石手段と、磁石手段が磁気的に吸引されるようになっている相手部品と、を備えているとよい。相手部品は、衝撃プレートを備えているとよい。磁気連結具は、蓋要素に対する力が磁気吸引力を十分に上回るまで、各蓋要素を閉状態に保持するように動作可能になっており、該力が十分に上回ると、この力によって、磁気連結具は、蓋要素を離脱させて閉状態から離れる方に揺動させ、本体を通る水の流れを可能にする開口をもたらすように、付勢されることになる。   The magnetic coupling device may comprise magnet means located at a location adjacent to its inner end on the lid element, and a mating part adapted to magnetically attract the magnet means. The mating part may have an impact plate. The magnetic coupler is operable to hold each lid element in a closed state until the force on the lid element sufficiently exceeds the magnetic attraction force, when the force is sufficiently exceeded, The connector will be biased to cause the lid element to disengage and swing away from the closed state, resulting in an opening that allows water flow through the body.

磁石手段は、ハウジング内に収容された永久磁石のアレイを備えているとよい。ハウジングは、浮力アクチュエータが運転されることになる水環境から磁石を隔離するように適合されている。   The magnet means may comprise an array of permanent magnets housed in the housing. The housing is adapted to isolate the magnet from the water environment in which the buoyancy actuator will be operated.

ハウジングは、非磁性かつ多孔性材料(例えば、プラスチックポリマー)から構成され、該ハウジング内に、永久磁石が包み込まれるようになっているとよい。好ましくは、プラスチックポリマーは、いくらかの物理的緩衝をもたらすために、いくらかの弾性特性を有している。典型的には、永久磁石は、ハウジング内に鋳込まれている。このような構成は、ハウジングが、永久磁石を閉じ込めると共に、永久磁石をハウジング内の適切な箇所でかつ互いに対しても適切な箇所に保持することができるので、有利である。   The housing may be made of a non-magnetic and porous material (for example, a plastic polymer), and a permanent magnet may be enclosed in the housing. Preferably, the plastic polymer has some elastic properties to provide some physical buffering. Typically, permanent magnets are cast in the housing. Such a configuration is advantageous because the housing can confine the permanent magnets and hold the permanent magnets at appropriate locations within the housing and relative to each other.

ハウジングは、磁気連結具の相手部品と直面する接触面を有しているとよい。永久磁石は、接触面と永久磁石との間のクッション部分をハウジングにもたらすために、接触面に対して凹んだ箇所に位置しているとよい。接触面は、磁石手段と相手部品とが接触したときに凹んでいる永久磁石を摩耗の影響から保護する摩耗面として機能するようになっていてもよい。   The housing may have a contact surface that faces a mating component of the magnetic coupler. The permanent magnet may be located at a location recessed with respect to the contact surface to provide the housing with a cushion portion between the contact surface and the permanent magnet. The contact surface may function as a wear surface that protects the recessed permanent magnet from the influence of wear when the magnet means and the counterpart component come into contact with each other.

典型的には、ハウジングは、必要に応じて、取外し可能および交換可能になっている。   Typically, the housing is removable and replaceable as required.

クッション部分は、好ましくは、ハウジングと一体になっている。他の構成では、クッション材は、磁気連結具の相手部品と接触するためにハウジングに付着されたクッション材料の層によって設けられるとよい。   The cushion portion is preferably integral with the housing. In other configurations, the cushioning material may be provided by a layer of cushioning material attached to the housing for contacting the mating component of the magnetic coupler.

好ましくは、少なくとも1つの蓋要素は、その自重によって閉じるようになっている。しかし、他の構成では、少なくとも1つの蓋要素は、閉状態に付勢されるようになっていてもよい。これは、付勢機構を用いることによって、例えば、蓋要素ごとにヒンジ内にバネを組み込むことによって、達成されるとよい。   Preferably, at least one lid element is closed by its own weight. However, in other configurations, the at least one lid element may be biased to the closed state. This may be achieved by using a biasing mechanism, for example by incorporating a spring in the hinge for each lid element.

さらに他の構成では、ヒンジ付き蓋要素は、少なくとも1つのフラップの自由端に取り付けられたゴム製バネ機構を介して閉状態に付勢されるようになっていてもよい。   In yet another configuration, the hinged lid element may be biased closed via a rubber spring mechanism attached to the free end of at least one flap.

典型的には、ゲート手段は、複数の蓋要素を備えている。これは、蓋要素の故障に対する耐故障特性を浮力アクチュエータにもたらすので、有利である。もし1つの蓋要素が通常運転にて誤って開いた場合でも、浮力アクチュエータの作動に悪影響を与える程度まで、水を浮力アクチュエータの中空内部に進入させるのに十分に大きい流路は、まだもたらされないだろう。というのも、浮力アクチュエータの作動に悪影響を与える流れが生じるには、少なくとも2つの蓋要素が開いている必要があるが、2つの蓋要素が誤って開く確率は、1つのみの蓋要素が機能しなくなる確率よりも著しく小さいからである。   Typically, the gate means comprises a plurality of lid elements. This is advantageous because it provides the buoyancy actuator with fault tolerant properties against lid element failure. If one lid element is accidentally opened during normal operation, there will still be a sufficiently large flow path to allow water to enter the hollow interior of the buoyancy actuator to the extent that it will adversely affect the operation of the buoyancy actuator. Will not be. This is because at least two lid elements must be open for a flow to adversely affect the operation of the buoyancy actuator, but the probability that two lid elements will accidentally open is that only one lid element This is because it is significantly smaller than the probability of not functioning.

好ましくは、蓋要素は、互いに協働して本体を通る流路を横切るバリアをもたらすように構成されており、各蓋要素は、該蓋要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらす状態になり、かつ該状態から離脱するように、移動可能になっている。バリアは、必ずしも、本体を通る流れを完全に塞ぐ必要はなく、むしろ該流れを必要な量だけ単純に妨げるようになっていればよい。   Preferably, the lid elements are configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path through the body, each lid element cooperating with other lid elements to provide a barrier. It is movable so that it enters a state and leaves the state. The barrier does not necessarily need to completely block the flow through the body, but rather simply simply block the flow by the required amount.

一構成では、蓋要素によってもたらされるバリアは、本体を通る水の流れの方向と実質的に直交するように流路を横切って拡がるようになっている。   In one configuration, the barrier provided by the lid element extends across the flow path so as to be substantially orthogonal to the direction of water flow through the body.

他の構成では、バリアは、閉状態にある各蓋要素が本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有している。具体的には、各蓋要素は、本体の開上端に向かう方向に傾斜しているとよい。すなわち、閉状態にあるとき、各蓋要素の内端は、本体の境界内において、外端よりも本体の開上端の近くに位置している。このようにして、完全な閉状態と完全な開状態との間の蓋要素の運動の範囲が狭められることになる。この構成によれば、閉状態にある蓋要素は、傾斜した、いくらか円錐状の形状を有するバリアをもたらすことになる。   In another configuration, the barrier has an inclined structure in which each closed lid element is inclined with respect to the direction of water flow through the body. Specifically, each lid element may be inclined in a direction toward the open upper end of the main body. That is, when in the closed state, the inner end of each lid element is located closer to the open upper end of the main body than the outer end within the boundary of the main body. In this way, the range of movement of the lid element between the fully closed state and the fully open state is narrowed. According to this configuration, the lid element in the closed state will result in an inclined, somewhat conical shaped barrier.

好ましくは、各蓋要素の離脱可能な連結具は、同じ海の状態によって動作されるようなっているとよい。   Preferably, the detachable coupling of each lid element is adapted to be operated by the same sea conditions.

一構成では、本体は、長手方向の拡がりを有するように、かつ流路であって、該流路に沿って、水が本体の長軸と平行に本体を通って流れることができる、流路をもたらすように、構成されているとよい。   In one configuration, the body has a longitudinal extension and is a flow path along which water can flow through the body parallel to the major axis of the body. It may be configured to provide

他の構成では、本体は、上端、下端、および2つの端間に延在している側面を有する切頭円錐形状であるとよい。この構成では、側面は、凸形状を有しており、好ましくは、中央が膨らんでいる。   In other configurations, the body may be frustoconical with an upper end, a lower end, and a side surface extending between the two ends. In this configuration, the side surface has a convex shape, and preferably the center is swollen.

好ましくは、本体は、モジュール式構造を有している。   Preferably, the body has a modular structure.

好ましくは、本体は、上端、下端、および側面を画定しているシェルを支持する内部構造体を備えている。   Preferably, the body includes an internal structure that supports a shell defining an upper end, a lower end, and side surfaces.

シェルは、一緒に接続されるように適合されたパネルとして構成された複数の区分を備えているとよい。パネルは、上列および下列を備える少なくとも2列に配列されているとよい。上列は、本体の上端に上縁を画定しており、下列は、下端に下縁を画定している。上縁は、上側ポータルの境界を定めており、下縁は、下側ポータルの境界を定めている。   The shell may comprise a plurality of sections configured as panels adapted to be connected together. The panels may be arranged in at least two rows with an upper row and a lower row. The upper row defines an upper edge at the upper end of the body and the lower row defines a lower edge at the lower end. The upper edge defines the upper portal boundary and the lower edge defines the lower portal boundary.

好ましくは、2つの列、すなわち、上列および下列が設けられており、パネルは、各々、同じ形状を有している。従って、どのようなパネルが、いずれの列内のどの位置に配置されてもよいことになる。これは、パネルのコスト効率のよい製造、およびシェルを得るためのパネルの迅速な組立を容易にするので、有利である。   Preferably, two rows are provided, namely an upper row and a lower row, and the panels each have the same shape. Therefore, any panel may be arranged at any position in any row. This is advantageous because it facilitates cost-effective manufacturing of the panel and rapid assembly of the panel to obtain a shell.

好ましくは、各パネルは、略矩形構造を有している。   Preferably, each panel has a substantially rectangular structure.

好ましくは、互いに隣接するパネル間の接続部は、半重ね継手を備えている。   Preferably, the connection between adjacent panels includes a half lap joint.

本体は、海水内に配備された時点で浮力アクチュエータの運動を容易にする1つまたは複数の係留点を備えているとよい。   The body may include one or more mooring points that facilitate movement of the buoyancy actuator when deployed in seawater.

流体力学的条件と移動している水体内の浮力アクチュエータの運動との組合せによっては、フラップが、過剰な力によって閉じること、すなわち、穏やかに閉じるというよりもむしろ勢いよく閉じることがある。この問題を軽減させるために、ある種の物理的緩衝材が、接触面間に設けられているとよい。この緩衝材は、接触面の片面または両方のいずれかに取り付けられた適切なエネルギー緩衝特性を有する弾性材料の成型片の形態にあるとよい。例えば、この弾性材料は、各フラップまたは本体の相手部品に取り付けることができる。   Depending on the combination of the hydrodynamic conditions and the movement of the buoyant actuator in the moving water body, the flap may close due to excessive force, i.e., close rather than gently closing. In order to alleviate this problem, some kind of physical cushioning material may be provided between the contact surfaces. The cushioning material may be in the form of a molded piece of elastic material having suitable energy cushioning properties attached to either one or both of the contact surfaces. For example, the elastic material can be attached to each flap or mating part of the body.

勿論、他の緩衝構造も可能である。例えば、フラップの揺動は、流体力学的にまたは電気的(渦電流)緩衝制御を介して、緩衝されてもよい。さらに、接触面の弾性緩衝と共に、流体力学的または電気的(渦電流)手段による揺動の緩衝の両方が行われてもよい。   Of course, other buffer structures are possible. For example, flap swing may be buffered hydrodynamically or via electrical (eddy current) buffer control. Furthermore, both the buffering of the rocking by hydrodynamic or electrical (eddy current) means may be performed together with the elastic buffering of the contact surface.

適切な流体圧緩衝器の例として、粘性流体が、浮力アクチュエータが配備されている水環境から吸入かつ該水環境に排出される水からなる、ダッシュポットが挙げられる。ダッシュポットのピストンは、各フラップと接触する弾性バンパーを備えているとよい。この構成では、バンパーの弾性特性によって、フラップの閉鎖運動にいくらかの初期緩衝が与えられることになる。   An example of a suitable fluid pressure shock absorber is a dashpot in which the viscous fluid consists of water that is drawn into and discharged from the water environment where the buoyancy actuator is deployed. The piston of the dashpot may include an elastic bumper that contacts each flap. In this configuration, the elastic properties of the bumper provide some initial damping for the flap closing movement.

本発明の第2の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体と、流路に沿った流れを制御するためのゲート手段と、を備えており、ゲート手段は、互いに協働して本体を通る流路を横切るバリアをもたらすように構成された複数の蓋要素を備えており、各蓋要素は、該蓋要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっている、浮力アクチュエータが提供されている。バリアは、必ずしも、本体を通る流れを完全に塞ぐ必要はなく、むしろ該流れを必要な量だけ単純に妨げるようになっていればよい。   According to a second aspect of the present invention, in a buoyancy actuator that responds to wave motion, a body incorporating a flow path through which water can flow, and gate means for controlling the flow along the flow path. And the gate means includes a plurality of lid elements configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path through the body, each lid element including a lid element A buoyancy actuator is provided that is movable to cooperate with the lid element to provide and leave the barrier. The barrier does not necessarily need to completely block the flow through the body, but rather simply simply block the flow by the required amount.

1つまたは複数の蓋要素が、該要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらしている状態から離脱するように移動したとき、バリアが開き、バリアを通る流体の流れを可能にしている。実質的に、蓋要素は、開閉可能なハッチとして構成されており、閉状態にあるとき、バリアをもたらすようになっている。開状態にあるとき、ハッチは、各々、バリア内に開口をもたらし、水が該開口を通って流れることが可能になっている。   When one or more lid elements move away from the state in which the element cooperates with other lid elements to provide a barrier, the barrier opens and allows fluid flow through the barrier. Yes. In essence, the lid element is configured as an openable and closable hatch that provides a barrier when in the closed state. When in the open state, the hatches each provide an opening in the barrier, allowing water to flow through the opening.

好ましくは、バリアは、本体の境界内にあるように構成され、かつ位置決めされている。さらに、バリアをもたらす蓋要素は、完全な開状態にあるときでさえ、本体の境界内にとどまるようになっている。   Preferably, the barrier is configured and positioned to be within the boundaries of the body. Furthermore, the lid element that provides the barrier is adapted to remain within the boundaries of the body even when in the fully open state.

一構成では、蓋要素によってもたらされるバリアは、本体を通る水の流れの方向と実質的に直交するように流路を横切って拡がるようになっている。   In one configuration, the barrier provided by the lid element extends across the flow path so as to be substantially orthogonal to the direction of water flow through the body.

他の構成では、バリアは、閉状態にある各蓋要素が本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有している。具体的には、各蓋要素は、本体の開上端に向かう方向に傾斜しているとよい。すなわち、閉状態にあるとき、各蓋要素の内端は、外端よりも本体の開上端の近くに位置している。このようにして、完全な閉状態と完全な開状態との間の蓋要素の運動の範囲が狭められることになる。この構成によれば、閉状態にある蓋要素は、傾斜した、いくらか円錐状の形状を有するバリアをもたらすことになる。   In another configuration, the barrier has an inclined structure in which each closed lid element is inclined with respect to the direction of water flow through the body. Specifically, each lid element may be inclined in a direction toward the open upper end of the main body. That is, when in the closed state, the inner end of each lid element is located closer to the open upper end of the main body than the outer end. In this way, the range of movement of the lid element between the fully closed state and the fully open state is narrowed. According to this configuration, the lid element in the closed state will result in an inclined, somewhat conical shaped barrier.

本発明の第3の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、本体を通る水の流れを妨げるためのチャンバを画定している複数の区分を受け入れるように適合された支持構造体を有している本体を備えており、支持構造体および複数の区分は、輸送され、現地で組み立てられるように適合されている、浮力アクチュエータが提供されている。   According to a third aspect of the present invention, a buoyancy actuator responsive to wave motion has a support structure adapted to receive a plurality of sections defining a chamber for impeding water flow through the body. A buoyancy actuator is provided, wherein the support structure and the plurality of sections are adapted to be transported and assembled on site.

本体は、どのような適切な形状、例えば、円筒、球、切頭球、または切頭円錐の形状を有していてもよい。本体の形状は、輪郭付けされた要素を本体上に設けることによって、得られるとよい。輪郭付けされた要素は、典型的には発泡材料のような低比重を有する浮力材料から形成された浮力構造であるとよい。   The body may have any suitable shape, for example, the shape of a cylinder, a sphere, a truncated sphere, or a truncated cone. The shape of the body may be obtained by providing contoured elements on the body. The contoured element may typically be a buoyancy structure formed from a buoyancy material having a low specific gravity, such as a foam material.

好ましくは、各区分は、2つの端を有するフレームを備えており、一端は、壁部分を受けるように適合されており、他端は、支持構造体に接続されるように構成されている。   Preferably, each section comprises a frame having two ends, one end adapted to receive a wall portion and the other end configured to be connected to a support structure.

好ましくは、複数の区分は、本体を通る水の流れを妨げるチャンバを画定するように、互いに連結されるように構成されている。   Preferably, the plurality of sections are configured to be coupled together to define a chamber that impedes water flow through the body.

一構成では、浮力アクチュエータの流体力学的特性は、選択的に変更されるようになっているとよい。これによって、浮力アクチュエータがどのような特定の時期に稼働している環境(例えば、生じ得る海の状態)にも応じて、浮力アクチュエータの性能特性を較正することができる。   In one configuration, the hydrodynamic characteristics of the buoyancy actuator may be selectively changed. This allows the performance characteristics of the buoyancy actuator to be calibrated depending on the environment in which the buoyancy actuator is operating at any particular time (eg, possible sea conditions).

流体力学的特性の変更の例として、浮力の変更(追加または除去のいずれか)または本体の応答領域の変更(例えば、容積または形状)、ならびにこれらの組合せが挙げられる。   Examples of changes in hydrodynamic properties include changes in buoyancy (either addition or removal) or changes in the response area of the body (eg, volume or shape), and combinations thereof.

変更される流体力学的特性が浮力アクチュエータの浮力である場合、この変更は、浮力アクチュエータに対する浮力材料の追加または除去によって達成されるとよい。例えば、浮力材料の変更として、支持構造体への浮力材料の追加または該支持構造体からの浮力材料の除去が挙げられる。これは、流体(液体またはガス)の追加または除去によって、自動的に達成されてもよい。応答領域の例として、本体の形状の変更が挙げられる。本体の形状は、前述したような輪郭付け要素を用いることによって、変更されるとよい。一例を挙げると、浮力アクチュエータの外形は、例えば、浮力アクチュエータの外面に浮力材料を取り付けることによって、変更されるとよい。   If the hydrodynamic property that is changed is the buoyancy of the buoyancy actuator, this change may be achieved by the addition or removal of buoyancy material from the buoyancy actuator. For example, changing the buoyancy material includes adding buoyancy material to the support structure or removing buoyancy material from the support structure. This may be accomplished automatically by the addition or removal of fluid (liquid or gas). An example of the response region is a change in the shape of the main body. The shape of the body may be changed by using a contouring element as described above. As an example, the outer shape of the buoyancy actuator may be changed, for example, by attaching a buoyancy material to the outer surface of the buoyancy actuator.

本発明の第4の態様によれば、水域内に浸漬されるようになっている浮力アクチュエータにおいて、周囲の水域から一定量の水を受け入れるように適合された中空内部を画定している本体を備えており、本体は、中空内部を通る流れを制御するための流れ制御手段を有しており、流れ制御手段は、本体を通る流体の流れを塞ぐかまたは少なくとも妨げる第1の状態と、中空内部を通る流体の流れを可能にする第2の状態と、を有している、浮力アクチュエータが提供されている。   According to a fourth aspect of the present invention, in a buoyancy actuator adapted to be immersed in a body of water, a body defining a hollow interior adapted to receive a certain amount of water from a surrounding body of water. The body has flow control means for controlling flow through the hollow interior, the flow control means having a first condition that blocks or at least impedes flow of fluid through the body; A buoyancy actuator is provided having a second state that allows fluid flow through the interior.

好ましくは、流れ制御手段は、内部空間内に閉じ込められている。   Preferably, the flow control means is confined within the interior space.

好ましくは、流れ制御手段は、調整可能になっている。   Preferably, the flow control means is adjustable.

一構成では、流れ制御手段は、遠隔的に調整可能になっているとよい。   In one configuration, the flow control means may be remotely adjustable.

本発明の第5の態様によれば、浮力アクチュエータを組み立てるためのキットにおいて、支持構造体と、浮力アクチュエータを組み立てるように支持構造体に接続されるように適合された複数の区分と、を備えている、キットが提供されている。   According to a fifth aspect of the present invention, a kit for assembling a buoyancy actuator comprises a support structure and a plurality of sections adapted to be connected to the support structure to assemble a buoyancy actuator. A kit is provided.

本発明の第6の態様によれば、内部空間を画定している本体を備えている波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、本体は、内部空間を画定しているシェルを支持する内部構造体を備えており、シェルは、一緒に接続されるように適合されたパネルとして構成された複数の区分を備えている、浮力アクチュエータが提供されている。   According to a sixth aspect of the present invention, in a buoyancy actuator responsive to wave motion comprising a body defining an interior space, the body comprises an internal structure that supports a shell defining the interior space. A buoyancy actuator is provided wherein the shell comprises a plurality of sections configured as panels adapted to be connected together.

本発明の第7の態様によれば、内部空間を画定している本体を備えている波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、本体は、開上端、開下端、および2つの端間に延在している側面を有する切頭円錐形状を有している、浮力アクチュエータが提供されている。この構成では、側面は、凸形状を有しており、好ましくは、中央が膨らんでいる。   According to a seventh aspect of the present invention, in a buoyancy actuator responsive to wave motion comprising a body defining an interior space, the body extends between an open upper end, an open lower end, and two ends. A buoyancy actuator is provided having a frustoconical shape with a side surface. In this configuration, the side surface has a convex shape, and preferably the center is swollen.

本発明の第8の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体と、流路に沿った流れを制御するためのゲート手段であって、ゲート手段は、本体を通る流路を横切るバリアをもたらす複数の蓋要素を備えており、蓋要素は、該蓋要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっている、ゲート手段と、各蓋要素を前記状態に離脱可能に保持するためのラッチ手段であって、磁気連結具を備えている、ラッチ手段と、を備えている、浮力アクチュエータが提供されている。   According to an eighth aspect of the present invention, in a buoyancy actuator that responds to wave motion, a body incorporating a flow path through which water can flow, and a gate means for controlling the flow along the flow path The gate means includes a plurality of lid elements that provide a barrier across the flow path through the body, the lid element being in a state in which the lid element cooperates with other lid elements to provide a barrier; A gate means which is movable so as to be disengaged from the state, and a latch means for releasably holding each lid element in the state, wherein the latch means comprises a magnetic coupling. A buoyancy actuator is provided.

本発明の第9の態様によれば、前述した本発明の先行する態様のいずれか1つに記載の少なくとも1つの浮力アクチュエータを備えている波エネルギー変換システムが提供されている。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a wave energy conversion system comprising at least one buoyancy actuator according to any one of the preceding aspects of the present invention described above.

好ましくは、浮力アクチュエータは、(流体ポンプまたは線形発電機のような)エネルギー変換装置に操作可能に接続され、波運動を該エネルギー変換装置に伝達するようになっている。   Preferably, the buoyancy actuator is operably connected to an energy conversion device (such as a fluid pump or a linear generator) and is adapted to transmit wave motion to the energy conversion device.

本発明の第10の態様によれば、水域内の波エネルギーを取り込む方法において、本発明の先行する態様のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータを水域内に配備することを含んでいる、方法が提供されている。   According to a tenth aspect of the present invention, a method for capturing wave energy in a body of water comprising deploying a buoyancy actuator according to any one of the preceding aspects of the present invention in the body of water. Is provided.

本発明は、添付の図面に示されているような本発明のいくつかの特定の実施形態の以下の説明を参照することによって、さらにいっそう理解されるだろう。   The invention will be better understood by reference to the following description of some specific embodiments of the invention as shown in the accompanying drawings.

海洋波エネルギーを取り込むための装置の一部をなす第1の実施形態による浮力アクチュエータの斜視図である。1 is a perspective view of a buoyancy actuator according to a first embodiment that forms part of a device for capturing ocean wave energy. FIG. 浮力アクチュエータの略斜視図である。It is a schematic perspective view of a buoyancy actuator. 浮力アクチュエータの平面図である。It is a top view of a buoyancy actuator. 浮力アクチュエータの一部の略斜視図である。It is a schematic perspective view of a part of a buoyancy actuator. 図4に示されている浮力アクチュエータの一部の側面図である。FIG. 5 is a side view of a portion of the buoyancy actuator shown in FIG. 4. 浮力アクチュエータのゲート手段を特に示す、図4の平面図である。FIG. 5 is a plan view of FIG. 4 specifically showing the gate means of the buoyancy actuator. 浮力アクチュエータのゲート手段の開状態を示す、該ゲート手段の平面図である。It is a top view of this gate means which shows the open state of the gate means of a buoyancy actuator. ゲート手段が開状態にある浮力アクチュエータの一部の略斜視図である。It is a schematic perspective view of a part of the buoyancy actuator with the gate means in the open state. 図8に示されている浮力アクチュエータの一部の側面図である。FIG. 9 is a side view of a portion of the buoyancy actuator shown in FIG. 8. 支持構造体の内部の側面図である。It is a side view inside a support structure. 支持構造体の略斜視図である。It is a schematic perspective view of a support structure. 支持構造体の平面図である。It is a top view of a support structure. 組み立てられた装置の略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view of the assembled device. 図2に示されている浮力アクチュエータの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the buoyancy actuator shown in FIG. 2. 海洋波エネルギーを取り込むための装置の一部をなす第2の実施形態による浮力アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the buoyancy actuator by 2nd Embodiment which makes a part of apparatus for taking in ocean wave energy. 図15に示されている構造の略側面図である。FIG. 16 is a schematic side view of the structure shown in FIG. 15. 第2の実施形態による浮力アクチュエータの底面図である。It is a bottom view of the buoyancy actuator by 2nd Embodiment. 浮力アクチュエータの側面図である。It is a side view of a buoyancy actuator. 浮力アクチュエータの内部構造体を断面で示す、図18と同様の図である。It is a figure similar to FIG. 18 which shows the internal structure of a buoyancy actuator in a cross section. 底側から見た、浮力アクチュエータの斜視図である。It is the perspective view of a buoyancy actuator seen from the bottom side. 浮力アクチュエータのさらなる側面図である。FIG. 6 is a further side view of a buoyancy actuator. 浮力アクチュエータのさらなる底面図である。FIG. 6 is a further bottom view of a buoyancy actuator. 浮力アクチュエータのシェルを形成する上パネル列を示す、浮力アクチュエータの部分的斜視図である。FIG. 6 is a partial perspective view of a buoyancy actuator showing an upper panel row forming a shell of the buoyancy actuator. 図23に示されている構造の側面図である。FIG. 24 is a side view of the structure shown in FIG. 上パネル列のパネルの分解図である。It is an exploded view of the panel of an upper panel row. 上パネル列のパネルの断面図である。It is sectional drawing of the panel of an upper panel row | line | column. シェルを形成する下パネル列を示す、浮力アクチュエータの部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of a buoyancy actuator showing the lower panel row which forms a shell. 図27に示されている構造の側面図である。FIG. 28 is a side view of the structure shown in FIG. 27. シェルにおける4つの相互接続されたパネルの側面図である。FIG. 6 is a side view of four interconnected panels in a shell. 図29に示されている相互接続されたパネルの断面図である。FIG. 30 is a cross-sectional view of the interconnected panel shown in FIG. 29. 2つのパネル間の継手を特に示す、該2つのパネルの略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of two panels, particularly showing a joint between the two panels. 2つのパネル間の継手を特に示す、該2つのパネルのさらなる断面図である。FIG. 5 is a further cross-sectional view of the two panels, particularly showing the joint between the two panels. パネルの1つをその内側から見た立面図である。It is the elevation which looked at one of the panels from the inside. 外側から見た、図33の同様の図である。It is the same figure of FIG. 33 seen from the outer side. 上から見た、パネルの斜視図である。It is the perspective view of a panel seen from the top. 浮力アクチュエータの内部構造体をその底側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the internal structure of the buoyancy actuator from the bottom side. 内部構造体の平面図である。It is a top view of an internal structure. 内部構造体の側面図である。It is a side view of an internal structure. 内部構造体の部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of an internal structure. 図39に示されている構造の平面図である。FIG. 40 is a plan view of the structure shown in FIG. 39. 図39に示されている構造の側面図である。FIG. 40 is a side view of the structure shown in FIG. 39. 浮力アクチュエータの一部をなすフラップの斜視図である。It is a perspective view of the flap which makes a part of buoyancy actuator. フラップの平面図である。It is a top view of a flap. フラップの側面図である。It is a side view of a flap. 浮力アクチュエータの各フラップ用の磁石連結具の一部として用いられる磁石手段の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the magnet means used as a part of magnet coupling tool for each flap of a buoyancy actuator. 磁気手段の変形形態の略平面図である。It is a schematic plan view of the deformation | transformation form of a magnetic means. 図46に示されている構造の略側面図である。FIG. 47 is a schematic side view of the structure shown in FIG. 46. 第3の実施形態による浮力アクチュエータの側面図である。It is a side view of the buoyancy actuator by 3rd Embodiment. 図48の浮力アクチュエータの内部構造体の一部の側面図である。FIG. 49 is a side view of a part of the internal structure of the buoyancy actuator of FIG. 48. 図49に示されている内部構造体のヘッド部分の略側面図である。FIG. 50 is a schematic side view of a head portion of the internal structure shown in FIG. 49. フラップが開状態で示されている第4の実施形態による浮力アクチュエータの略側面図である。FIG. 10 is a schematic side view of a buoyancy actuator according to a fourth embodiment with the flap shown in an open state. フラップがバリアをなしている閉状態で示されている以外、図51と同様の図である。FIG. 52 is a view similar to FIG. 51 except that the flap is shown in a closed state forming a barrier. 閉状態にあり、かつフラップの閉動作を緩和するために緩衝手段と係合しているフラップを特に示す、第5の実施形態による浮力アクチュエータの部分図である。FIG. 10 is a partial view of a buoyancy actuator according to a fifth embodiment, particularly showing a flap in a closed state and engaging a cushioning means to mitigate flap closing action. フラップが緩衝手段から離れる方に揺動している状態で示されている以外、図53と同様の図である。FIG. 54 is a view similar to FIG. 53 except that the flap is shown swinging away from the buffer means. フラップがその戻り経路において緩衝手段と接触を開始している状態で示されている以外、図53と同様の図である。FIG. 54 is a view similar to FIG. 53 except that the flap is shown in contact with the cushioning means in its return path. 先の実施形態のいずれかによる浮力アクチュエータを組み込んでいる波エネルギー変換システムの略平面図である。1 is a schematic plan view of a wave energy conversion system incorporating a buoyancy actuator according to any of the previous embodiments. FIG.

図面に示されている実施形態は、各々、海洋波エネルギーを取り込むための装置11に用いられるエネルギー解放式浮力アクチュエータ10に向けられている。   The embodiments shown in the drawings are each directed to an energy releasable buoyancy actuator 10 used in an apparatus 11 for capturing ocean wave energy.

図1を参照すると、装置11は、水面13および海底14を有する海水域12内に設置され、運転されるようになっている。装置11は、海底14に係留されたポンプ機構15を備えている。浮力アクチュエータ10は、ポンプ機構15に操作可能に接続されており、海水域12内にて、ポンプ機構15の上方で水面13の下方の位置、典型的には浮力アクチュエータ10の上面が中立の水位線から数メートル下の深さの位置に、浮力によって浮遊している。さらに、浮力アクチュエータ10と浮力アクチュエータ10が操作可能に接続されたポンプ機構15との組合せは、好ましくは、以下の全長、すなわち、その全長が最小の状態(浮力アクチュエータがその可動域の最下点にある状態)にて、好ましくは10メートル以上から100メートル以下の水深に配備されるのに適する全長を画定している。浮力アクチュエータ10は、繋ぎ紐17を備える連結具16を介して、ポンプ機構15に操作可能に接続されている。   Referring to FIG. 1, the apparatus 11 is installed and operated in a seawater area 12 having a water surface 13 and a seabed 14. The device 11 includes a pump mechanism 15 moored to the seabed 14. The buoyancy actuator 10 is operably connected to the pump mechanism 15. In the seawater area 12, the water level above the pump mechanism 15 and below the water surface 13, typically the upper surface of the buoyancy actuator 10 is neutral. It floats by buoyancy at a depth of several meters below the line. Further, the combination of the buoyancy actuator 10 and the pump mechanism 15 to which the buoyancy actuator 10 is operably connected is preferably the following total length, that is, the minimum length (the buoyancy actuator is the lowest point of the movable range) In the above condition, it is preferable to define a total length suitable for deployment at a water depth of preferably 10 to 100 meters. The buoyancy actuator 10 is operably connected to the pump mechanism 15 via a connector 16 having a tether 17.

図2−6を参照すると、第1の実施形態による浮力アクチュエータ10は、支持構造体23および複数の区分25を有する本体21を備えている。これらの区分25は、支持構造体23を包囲しており、外側チャンバ壁26および内側チャンバ壁28を有する略環状形状のチャンバ24を画定している。浮力アクチュエータ10の両端は、開いており、チャンバ24内への水の進入を可能にしている。   Referring to FIGS. 2-6, the buoyancy actuator 10 according to the first embodiment includes a main body 21 having a support structure 23 and a plurality of sections 25. These sections 25 surround the support structure 23 and define a generally annular shaped chamber 24 having an outer chamber wall 26 and an inner chamber wall 28. Both ends of the buoyancy actuator 10 are open, allowing water to enter the chamber 24.

図4に示されているように、各区分25は、フレーム27を備えている。フレーム27は、壁部分29を支持するように構成された外端と、支持構造体23に取り付けられるように適合された内端と、を有している。各フレーム27の両側は、図13に示されているように互いに連結するように構成されている。これらの区分25は、構造体23を包囲しているチャンバ24を画定している。各区分25は、ゲート手段31によって横断されている。ゲート手段31は、開状態および閉状態のいずれにおいても浮力アクチュエータ内に閉じ込められるように、構成されている。この目的は、後に明らかになるだろう。   As shown in FIG. 4, each section 25 includes a frame 27. The frame 27 has an outer end configured to support the wall portion 29 and an inner end adapted to be attached to the support structure 23. Both sides of each frame 27 are configured to be connected to each other as shown in FIG. These sections 25 define a chamber 24 that surrounds the structure 23. Each section 25 is traversed by gate means 31. The gate means 31 is configured to be confined in the buoyancy actuator in both the open state and the closed state. The purpose of this will become clear later.

フレーム27は、鋼ストラットを備える構造を有している。壁部分29は、金属シートである。代替的に、フレーム27および壁部分29は、海洋環境に耐えるのに適する他の材料から構成されていてもよい。   The frame 27 has a structure including steel struts. The wall portion 29 is a metal sheet. Alternatively, the frame 27 and wall portion 29 may be composed of other materials suitable to withstand the marine environment.

チャンバ24の開端間にてチャンバ24内を通る水流は、ゲート手段31を介して制御されるようになっているとよい。ゲート手段31は、該ゲート手段に加えられる所定の流体差圧、すなわち、中空内部と浮力アクチュエータ10が浸漬している周囲の水域との間の所定の流体差圧に応じて、動作するようになっている。所定の流体差圧は、浮力アクチュエータが激しい海の状態に晒されたとき、該浮力アクチュエータに加えられるうねり運動によって生じることになる。他の構成では、浮力アクチュエータの運動は、特定の運動範囲内にとどまるようにゲート手段31を選択的に動作させることによって、制御されてもよい。   The water flow through the chamber 24 between the open ends of the chamber 24 may be controlled via the gate means 31. The gate means 31 operates in accordance with a predetermined fluid differential pressure applied to the gate means, that is, a predetermined fluid differential pressure between the hollow interior and the surrounding water area in which the buoyancy actuator 10 is immersed. It has become. The predetermined fluid differential pressure is caused by the swell motion applied to the buoyancy actuator when the buoyancy actuator is exposed to severe sea conditions. In other configurations, the movement of the buoyancy actuator may be controlled by selectively operating the gate means 31 to remain within a certain range of movement.

ゲート手段31は、ヒンジ35(図6参照)を介してフレーム27の片側に旋回可能に接続されたフラップ33として構成された蓋要素を備えている。ヒンジ35は、フラップ33の片側に取り付けられている。フラップ33の反対側(自由端)では、ラッチ機構37がフラップ33を閉状態に離脱可能に保持するようになっている。これによって、チャンバ24を通る水流が妨げられることになる。ラッチ機構37は、図示されている構成では、磁気連結具41からなる離脱可能な連結具39と、プレート43と、を備えている。プレート43は、フレーム27の反対側に配置されている。磁気連結具41は、フラップ33を閉状態に保持するようにプレート43に吸引されている(図4、図5参照)。磁気連結具41は、それぞれのフラップ33の自由端に沿った位置および/またはフレーム27の対応する縁に沿った対応する位置に設けられた複数の磁石を備えているとよい(図8,9参照)。このようにして、フラップ33は、フラップ33に対する力が磁気吸引力を上回るほど十分大きくなるまで、閉状態に保持されることになり、該力が十分に大きくなると、この力によって、フラップ33は、離脱して閉状態から離れる方に揺動するように付勢され、これによって、開口(図7、図8参照)が形成され、水が開口を通って流れることが可能になる。   The gate means 31 comprises a lid element configured as a flap 33 pivotably connected to one side of the frame 27 via a hinge 35 (see FIG. 6). The hinge 35 is attached to one side of the flap 33. On the opposite side (free end) of the flap 33, a latch mechanism 37 holds the flap 33 in a closed state so as to be detachable. This will impede water flow through the chamber 24. In the illustrated configuration, the latch mechanism 37 includes a detachable coupler 39 including a magnetic coupler 41 and a plate 43. The plate 43 is disposed on the opposite side of the frame 27. The magnetic coupler 41 is attracted to the plate 43 so as to hold the flap 33 in the closed state (see FIGS. 4 and 5). The magnetic coupling device 41 may include a plurality of magnets provided at positions along the free ends of the respective flaps 33 and / or along corresponding edges of the frame 27 (FIGS. 8 and 9). reference). In this way, the flap 33 is held in a closed state until the force on the flap 33 is sufficiently large to exceed the magnetic attraction force, and when the force becomes sufficiently large, the flap 33 is caused by this force. And urged to sway away from the closed state, thereby forming an opening (see FIGS. 7 and 8) and allowing water to flow through the opening.

この実施形態では、離脱可能な連結具39は、悪天候の状態に応じて、フラップを離脱させ、閉状態から開状態に移動させて開口を形成すべく、動作するように構成されている。   In this embodiment, the detachable connector 39 is configured to operate according to bad weather conditions so as to release the flap and move it from the closed state to the open state to form an opening.

磁気吸引力は、調整可能になっていてもよい。磁気吸引力は、磁石の数および磁石の強度ならびに磁石と支材との間の間隔のいずれかを変化させることによって、特定の波運動に対して調整されるようになっていてもよい。   The magnetic attraction force may be adjustable. The magnetic attraction force may be adjusted for a particular wave motion by changing either the number of magnets and the strength of the magnets and the spacing between the magnets and the support.

他の構成では、磁気吸引力は、遠隔地から調整されるようになっている。この場合、磁気取付け手段は、例えば、可変磁気吸引力をもたらす電磁石であるとよい。   In other configurations, the magnetic attractive force is adjusted from a remote location. In this case, the magnetic attachment means may be, for example, an electromagnet that provides a variable magnetic attractive force.

フラップ33は、各々、特定の水流レベルにおいてその自重の影響を受けて閉じるように構成されているとよい。代替的に、各フラップは、その閉状態に付勢されるようになっていてもよい。これは、バネ機構を用いることによって、例えば、フラップごとにヒンジ内にバネを組み込むことによって、達成されるとよい。   Each of the flaps 33 may be configured to close under the influence of its own weight at a specific water flow level. Alternatively, each flap may be biased to its closed state. This may be achieved by using a spring mechanism, for example by incorporating a spring in the hinge for each flap.

さらに他の実施形態では、ヒンジ付きフラップは、少なくとも1つのフラップの自由端に取り付けられたゴム製バネ機構を介して閉状態に付勢されている。   In yet another embodiment, the hinged flap is biased closed via a rubber spring mechanism attached to the free end of at least one flap.

バネ力は、海の状態が沈静化し、フラップがまさにはためくようになった後でしか閉鎖を促進してはならないという意味において、比較的弱くしておく必要がある。しかし、必ずしも、フラップにバネ負荷を与える必要がない。何故なら、フラップは、浮力アクチュエータ10の穏やかな運動のみによって、自己閉鎖することができるようになっているからである。   The spring force needs to be relatively weak in the sense that it should only facilitate closure after the sea conditions have subsided and the flap has just fluttered. However, it is not always necessary to apply a spring load to the flap. This is because the flap can be self-closed only by a gentle movement of the buoyancy actuator 10.

前述したように、フラップ33を開くことによって、水がチャンバ24内を流れることが可能になるので、移動する水が浮力アクチュエータに衝突する抵抗が、最小限に抑えられることになる。これによって、位置エネルギーの殆どが排除される。何故なら、浮力アクチュエータ10は、波によってそれほど大きく持ち上げられることがなく、またより軽くなっているからである。同時に、運動エネルギーも低減することになる。何故なら、(水がもはや閉じ込められていないので)質量が減少し、(浮力アクチュエータがもはや浮力アクチュエータを加速させる波力に対するこのような反力をもたらすことがないので)速度が減少するからである。浮力アクチュエータ10を水が完全に通り抜けるようにさせることは不可能である。何故なら、浮力アクチュエータ10と水との間には、いくつかの連結具が常に存在しているからである。しかし、ポンプ15および連結具21への嵐による負荷は、ゲート手段31を用いることによって、許容レベルまで減衰されることが見込まれるので、これらの大きな力に耐える極めて嵩張った(かつ高価な)構造物を設計する必要がないことになる。   As described above, opening the flap 33 allows water to flow through the chamber 24, thereby minimizing the resistance of the moving water to collide with the buoyancy actuator. This eliminates most of the potential energy. This is because the buoyancy actuator 10 is not so lifted by the waves and is lighter. At the same time, the kinetic energy is also reduced. This is because the mass is reduced (since the water is no longer trapped) and the velocity is reduced (since the buoyancy actuator no longer provides such a reaction force to the wave force accelerating the buoyancy actuator). . It is impossible to allow the water to pass completely through the buoyancy actuator 10. This is because there are always some couplings between the buoyancy actuator 10 and the water. However, the storm loads on the pump 15 and the coupling 21 are expected to be attenuated to an acceptable level by using the gate means 31, so they are extremely bulky (and expensive) to withstand these large forces. There is no need to design the structure.

フラップの故障に対する耐故障特性を有していることが、浮力アクチュエータ10の1つの特徴である。もし1つのフラップ33が、(例えば、磁気ラッチの故障またはヒンジの破損によって)、通常運転にて誤って開いた場合でも、浮力アクチュエータ10の作動に悪影響を与える程度まで、水を浮力アクチュエータ10の中空内部に進入させるのに十分に大きな流路は、まだもたらされないだろう。というのも、浮力アクチュエータ10の作動に悪影響を与える流れが生じるには、少なくとも2つのフラップが開いている必要があるが、2つのフラップが誤って開く確率は、1つのみのフラップが機能しなくなる確率よりも著しく小さいからである。   One characteristic of the buoyancy actuator 10 is that it has a fault-tolerant characteristic against a flap failure. If a single flap 33 is accidentally opened in normal operation (eg, due to a magnetic latch failure or hinge breakage), water will be introduced to the extent that the operation of the buoyancy actuator 10 will be adversely affected. There will not yet be a flow path large enough to enter the hollow interior. This is because at least two flaps need to be open in order for a flow that adversely affects the operation of the buoyancy actuator 10 to occur, but the probability that two flaps will accidentally open is that only one flap will function. This is because it is significantly smaller than the probability of disappearing.

この点に関して、ゲート手段31が浮力アクチュエータ内に閉じこめられているのは、特に有利である。ゲート手段31は、外部の海洋環境から保護されており、浮力アクチュエータ10が衝突に巻き込まれた場合でも損傷を受けるほど露出していない。この構成では、メッシュ材料を用いて、浮力アクチュエータ10の開端を閉じ、チャンバ24内への海洋材料の侵入を阻止することができる。また、海洋生物の成長を阻止する方法を用いることもできる。例えば、海洋生物の群体の生成を阻止するために、ゲート手段31の表面に被膜が施されてもよい。   In this regard, it is particularly advantageous that the gate means 31 is confined within the buoyancy actuator. The gate means 31 is protected from the external marine environment and is not exposed enough to be damaged even when the buoyancy actuator 10 is involved in a collision. In this configuration, mesh material can be used to close the open end of the buoyancy actuator 10 and prevent marine material from entering the chamber 24. Moreover, the method of stopping the growth of marine organisms can also be used. For example, a coating may be applied to the surface of the gate means 31 in order to prevent generation of marine organisms.

前述した区分25は、支持構造体23と一緒に、図2および図3に示されている浮力アクチュエータを形成している。   The section 25 described above together with the support structure 23 forms the buoyancy actuator shown in FIGS.

図10を参照すると、支持構造体23は、中心コア49および中心コア23を包囲しているフレーム47を備えている。フレーム47は、ストラット51の3つのグループを備えている。ストラット51の第1および第2のグループは、コア40から傾斜して外方に延在しており、各々、構造体23内に円錐状の空間を画定している。ストラット51の第1のグループは、コア49の第1の端からコア49の中間区域に延在しており、第2のグループは、中心コア49の中間からコアの第2の端区域に延在している。(図では見えていない)ストラットの第3のグループは、コア49の第1の端から半径方向外方に延在している。この構成では、ストラットは、5角柱を画定している。代替的に、他の形状であってもよい。図10に示されている構成では、ストラットのグループにつき、10本のストラット51が、1対のストラットが構造体23の各側面54に対応するように、設けられている。ラグ59,61が、中心コア49の各端から長手方向に延在している。ラグ59,61は、浮力アクチュエータ10の運転中、輸送中、および組立中に、持上げ手段および支持手段として役立つものである。   Referring to FIG. 10, the support structure 23 includes a central core 49 and a frame 47 surrounding the central core 23. The frame 47 includes three groups of struts 51. The first and second groups of struts 51 are inclined outwardly from the core 40 and each define a conical space within the structure 23. The first group of struts 51 extends from the first end of the core 49 to the middle section of the core 49, and the second group extends from the middle of the central core 49 to the second end section of the core. Exist. A third group of struts (not visible in the figure) extends radially outward from the first end of the core 49. In this configuration, the strut defines a pentagonal column. Alternatively, other shapes are possible. In the configuration shown in FIG. 10, ten struts 51 are provided per group of struts so that a pair of struts correspond to each side surface 54 of the structure 23. Lugs 59 and 61 extend from each end of the central core 49 in the longitudinal direction. The lugs 59 and 61 serve as lifting and supporting means during operation, transportation and assembly of the buoyancy actuator 10.

さらに、フレーム47は、フレーム47の周辺に沿って延在している一連の垂直方向に整列したスタブ45を備えている(図10〜図12参照)。一連のスタブ45間に配置されているのは、側パネル53である。側パネル53は、支持構造体および内側チャンバ壁26の小平面を画定している。各パネル55,57は、フレーム47の両端に配置されている。この構成によって、図12に示されている構造体23内の閉じた内部空間が画定されている。スタブ45は、区分25を受け入れるために、側パネル53から上方に延在している。   In addition, the frame 47 includes a series of vertically aligned stubs 45 extending along the periphery of the frame 47 (see FIGS. 10-12). Disposed between the series of stubs 45 is a side panel 53. The side panel 53 defines a support structure and a small plane of the inner chamber wall 26. The panels 55 and 57 are arranged at both ends of the frame 47. This configuration defines a closed interior space within the structure 23 shown in FIG. A stub 45 extends upward from the side panel 53 to receive the section 25.

前述した構成では、構造体23内に空洞が画定されている。浮力アクチュエータ10の実質的に中空の特性によって、浮力アクチュエータ10は、既知の先行技術の浮体と比較して軽量である。空洞は、浮力アクチュエータ10に総正味の浮力をもたらすために、浮力材料によって満たされている。浮力材料は、とりわけ、空気、空気を含む浮袋、発泡体のような低密度材料であればよい。発泡体は、独立気泡を含むウレタンフォームであるとよい。しかし、他の適切な材料が用いられてもよい。   In the configuration described above, a cavity is defined in the structure 23. Due to the substantially hollow nature of the buoyancy actuator 10, the buoyancy actuator 10 is lightweight compared to known prior art floats. The cavity is filled with a buoyancy material to provide total net buoyancy to the buoyancy actuator 10. The buoyancy material may be a low-density material such as air, a floating bag containing air, or a foam. The foam may be a urethane foam containing closed cells. However, other suitable materials may be used.

浮力は、ポンピングストローク中に付加的な浮上りをもたらすことになる。波は、浮力アクチュエータ10に下向き力と殆ど同程度の大きな上向き力を加えている。しかし、各ポンプ15は、一方向にしか作動しないので、浮力アクチュエータ10内の浮力は、下降ストローク中に蓄えられた位置エネルギーとして作用することになる。従って、上昇ストローク中、浮力および浮上り力の両方が、ポンプに作用することになる。   Buoyancy will cause additional lift during the pumping stroke. The wave applies a large upward force almost equal to the downward force to the buoyancy actuator 10. However, since each pump 15 operates only in one direction, the buoyancy in the buoyancy actuator 10 acts as potential energy stored during the downward stroke. Therefore, both buoyancy and lift force will act on the pump during the lift stroke.

浮力アクチュエータの流体力学的特性は、構造体23内の浮力を選択的に変化させることによって、変更されてもよい。浮力を変化させる例として、構造体23への浮力材料の追加または構造体23からの浮力材料の除去が挙げられる。また、他の構成では、浮力材料の種類が変更されてもよい。   The hydrodynamic characteristics of the buoyancy actuator may be changed by selectively changing the buoyancy in the structure 23. Examples of changing buoyancy include adding buoyancy material to the structure 23 or removing buoyancy material from the structure 23. In other configurations, the type of buoyancy material may be changed.

他の構成では、浮力アクチュエータの流体力学的特性は、浮力アクチュエータの外形を選択的に変化させることによって、変更されてもよい。これは、例えば、浮力材料を壁部分29の外面に取り付けることによって達成されるとよい。   In other configurations, the hydrodynamic characteristics of the buoyancy actuator may be altered by selectively changing the profile of the buoyancy actuator. This may be achieved, for example, by attaching a buoyancy material to the outer surface of the wall portion 29.

単一の繋ぎ紐を有する浮力アクチュエータの場合、その適切な形状の例として、球、切頭球、短寸逆円錐、切頭円錐、または短寸円筒が挙げられる。勿論、他の形状であってもよい。   In the case of a buoyancy actuator having a single tether, examples of suitable shapes include a sphere, a truncated sphere, a short inverted cone, a truncated cone, or a short cylinder. Of course, other shapes may be used.

球形状は、最適である。何故なら、球形状は、その対称性によって、波擾乱と浮力アクチュエータとの間に回転結合が生じないので、うねり力を繋ぎ紐の直線張力に最適に変換させることができるからである。   The spherical shape is optimal. This is because, due to the symmetry of the spherical shape, there is no rotational coupling between the wave disturbance and the buoyancy actuator, so that the swell force can be optimally converted to the linear tension of the tether.

球、短寸円筒、および短寸逆円錐の間でのエネルギー蓄積性能の差は、製造のしやすさおよび構造安定性のような他の因子も考慮した場合、球を優先して他の形状を排除するほど大きなものではない。従って、許容されるエネルギー貯蔵性能と構造安定性の許容レベルとを有するさまざまな形状が考えられる。   The difference in energy storage performance between spheres, short cylinders, and short inverted cones is that other spheres are preferred in view of other factors such as ease of manufacture and structural stability. Is not so big as to eliminate. Thus, various shapes with acceptable energy storage performance and acceptable levels of structural stability are possible.

浮力アクチュエータは、そのモジュール構造から、個別の構成要素として輸送され、最終目的地の近くで組み立てられることが可能である。この構成は、実質的に、前述した支持構造体23および10個の区分25を備えるキットである。図13に示されているように、浮力アクチュエータ10は、区分25を支持構造体23のスタブ45に留め、互いに隣接する区分25を互いに連結することによって、形成されることになる。この作業は、支持構造体23が、例えば、クレーンによってラグ61から垂直に懸垂された状態で行われるとよい。   Buoyancy actuators can be transported as separate components from their modular structure and assembled near their final destination. This configuration is essentially a kit comprising the support structure 23 and ten sections 25 described above. As shown in FIG. 13, the buoyancy actuator 10 will be formed by fastening the sections 25 to the stubs 45 of the support structure 23 and connecting the adjacent sections 25 together. This operation may be performed in a state where the support structure 23 is suspended vertically from the lug 61 by, for example, a crane.

組み立てられた浮力アクチュエータ10(図2参照)は、水域内に配備するために、ラグ61を介して持ち上げられとよい。前述したように、作業時に、浮力アクチュエータ10は、繋ぎ紐17を備える連結具16を介して、ポンプ機構15に操作可能に接続されることになる。繋ぎ紐17は、浮力アクチュエータのラグ59(図10参照)に留められるようになっている。   The assembled buoyancy actuator 10 (see FIG. 2) may be lifted via lugs 61 for deployment in the body of water. As described above, the buoyancy actuator 10 is operably connected to the pump mechanism 15 via the coupler 16 including the tether 17 during operation. The tether 17 is fastened to a lug 59 (see FIG. 10) of the buoyancy actuator.

ポンプ15は、水域12内に係留され、浮力アクチュエータ10を介して波エネルギーによって作動されるように構成されている。ポンプ15は、海水域12内のポンプの上方で水面13の下方にて典型的には中立の水位線から数メートル下の深さの位置に浮力によって浮遊している実施形態による浮力アクチュエータ10に操作可能に接続されることになる。この構成によって、ポンプ15は、波運動に応じる浮力アクチュエータ10の運動によって、作動されることになる。ポンプ15は、高圧流体の形態にあるエネルギーを利用する閉ループシステムに高圧作動流体(例えば、高圧水)を供給するようになっているとよい。   The pump 15 is moored in the water area 12 and is configured to be actuated by wave energy via the buoyancy actuator 10. The pump 15 is connected to the buoyancy actuator 10 according to the embodiment that floats by buoyancy above the pump in the sea area 12 and below the water surface 13, typically at a depth several meters below the neutral water level line. It will be operably connected. With this configuration, the pump 15 is operated by the movement of the buoyancy actuator 10 in response to the wave movement. The pump 15 may supply high pressure working fluid (eg, high pressure water) to a closed loop system that utilizes energy in the form of high pressure fluid.

運転時において、装置11に衝突する波によって、浮力アクチュエータ10の浮上りが生じる。この浮上りは、繋ぎ紐17を介してポンプ15に伝達され、ポンプ15にポンピングストロークを行わせる。いったん波が通過すると、浮力アクチュエータ10に加えられた浮上り力が減少し、浮力アクチュエータは、浮力アクチュエータに接続された種々の構成部品、例えば、ポンプ15のポンピング機構の重量によって下降し、これによって、ポンプ15に吸入ストロークを行わせる。ピストン機構は、下降すると、吸入チャンバ内に進入している水内に押し込まれる。ピストン機構が下降するにつれて、吸入チャンバ内の水は、ピストンチャンバ内に流れ、ポンピングチャンバを徐々に拡張する。吸入逆止弁によって、水の流入が可能になっている。これによって、次の波擾乱に応じる浮力アクチュエータ10の浮上り時に行われる次のポンピングストロークに備えて、ピストンチャンバおよび吐出チャンバが水で充填されることになる。   During operation, the buoyancy actuator 10 is lifted by a wave colliding with the device 11. This lift is transmitted to the pump 15 via the tether 17 and causes the pump 15 to perform a pumping stroke. Once the wave passes, the buoyancy force applied to the buoyancy actuator 10 is reduced, and the buoyancy actuator is lowered by the weight of the various components connected to the buoyancy actuator, for example, the pumping mechanism of the pump 15. The pump 15 is caused to perform a suction stroke. When the piston mechanism is lowered, it is pushed into the water entering the suction chamber. As the piston mechanism descends, water in the suction chamber flows into the piston chamber and gradually expands the pumping chamber. A suction check valve allows water to flow in. As a result, the piston chamber and the discharge chamber are filled with water in preparation for the next pumping stroke performed when the buoyancy actuator 10 rises in response to the next wave disturbance.

激しい海の状態、典型的には、(嵐の状態におけるような)悪天候の状態では、浮力アクチュエータ10が極端な力を受け、この極端な力が浮力アクチュエータにうねり運動を加えることがある。このような状態では、浮力アクチュエータ10を損傷しないように保存し、装置11の他の構造部品に伝えられるうねり負荷を制限する必要がある。これは、浮力アクチュエータ10のエネルギーを解放し、浮力アクチュエータ10を事実上非作動とすることによって、または浮力アクチュエータ内に水を貫流させることによって、浮力アクチュエータ10に加えられたうねり力を少なくとも制限することによって、達成されるようになっている。これは、浮力アクチュエータ10をこの浮力アクチュエータが浸漬している水域に対して通り抜けさせる効果、すなわち、浮力アクチュエータ10が、どのような手段も取られていない場合におけるよりもわずかしか、水の浮上り運動に応じないようにさせる効果を有している。これは、ゲート手段31の開口によって達成されることになる。ゲート手段31は、ゲート手段31に加えられた所定の流体差圧に応じて開き、これによって、水が浮力アクチュエータ10を通って上方に流れることを可能にする。所定の流体差圧は、浮力アクチュエータ10が激しい海の状態に晒されたとき、浮力アクチュエータ10に加えられる上向きのうねり運動によって生じることになる。   In severe sea conditions, typically in bad weather conditions (such as in storm conditions), the buoyancy actuator 10 may be subjected to extreme forces, which may cause the buoyancy actuator to swell. In such a state, it is necessary to store the buoyancy actuator 10 so as not to be damaged, and to limit the undulation load transmitted to the other structural parts of the device 11. This at least limits the swell force applied to the buoyancy actuator 10 by releasing the energy of the buoyancy actuator 10 and effectively deactivating the buoyancy actuator 10 or allowing water to flow through the buoyancy actuator 10. To achieve this. This is because the effect of allowing the buoyancy actuator 10 to pass through the water area in which the buoyancy actuator is immersed, i.e., that the buoyancy actuator 10 floats slightly more than if no measures were taken. Has the effect of not responding to exercise. This will be achieved by opening the gate means 31. The gate means 31 opens in response to a predetermined fluid differential pressure applied to the gate means 31, thereby allowing water to flow upward through the buoyancy actuator 10. The predetermined fluid differential pressure is caused by an upward swell motion applied to the buoyancy actuator 10 when the buoyancy actuator 10 is exposed to severe sea conditions.

他の構成では、浮力アクチュエータの運動は、特定の運動範囲内にとどまるようにゲート手段31を選択的に動作させることによって、制御されてもよい。   In other configurations, the movement of the buoyancy actuator may be controlled by selectively operating the gate means 31 to remain within a certain range of movement.

図15〜図45を参照すると、第2の実施形態による浮力アクチュエータ10が示されている。図15および図16に示されているように、第2の実施形態による浮力アクチュエータ10は、水面および海底14を有する海水域12内に設置されて運転されるようになっている装置11の一部をなしている。装置11は、海底14に係留されたポンプ機構15を備えている。第2の実施形態による浮力アクチュエータ10は、第1の実施形態による浮力アクチュエータ10の場合と同じように、ポンプ機構15に操作可能に接続されており、海水域12内にて、ポンプ機構15の上方で水面13の下方に、浮力によって浮遊している。浮力アクチュエータ10は、繋ぎ紐17を備える連結具16を介してポンプ機構15に操作可能に接続されている。   Referring to FIGS. 15 to 45, a buoyancy actuator 10 according to a second embodiment is shown. As shown in FIGS. 15 and 16, the buoyancy actuator 10 according to the second embodiment is a part of a device 11 that is installed and operated in a seawater area 12 having a water surface and a seabed 14. Part. The device 11 includes a pump mechanism 15 moored to the seabed 14. The buoyancy actuator 10 according to the second embodiment is operably connected to the pump mechanism 15 as in the case of the buoyancy actuator 10 according to the first embodiment. It is floating above the water surface 13 by buoyancy. The buoyancy actuator 10 is operably connected to the pump mechanism 15 via a connector 16 having a tether 17.

第2の実施形態による浮力アクチュエータ10は、上端103、下端105、およびこれらの2つの端間に延在している側面107を有する切頭円錐形状の本体101を備えている。この構成では、側面107は、凸形状を有しており、その中央が膨らんでいる。   The buoyancy actuator 10 according to the second embodiment includes a truncated conical body 101 having an upper end 103, a lower end 105, and a side surface 107 extending between the two ends. In this configuration, the side surface 107 has a convex shape, and its center swells.

本体101は、中空であり、上端103および下端105は、各々、本体内の中空内部109の方に開いている。中空内部109は、チャンバ110を画定している。チャンバ110は、制御された流路を内蔵している。この流路が開いているとき、水が流路に沿って開上端103と開下端105との間にて本体内を流れることができる。上端103は、チャンバ100内に開いている上側ポータル104を画定しており、下端105は、チャンバ110内に開いている下側ポータル106を画定している。   The main body 101 is hollow, and the upper end 103 and the lower end 105 are each open toward the hollow interior 109 in the main body. The hollow interior 109 defines a chamber 110. Chamber 110 contains a controlled flow path. When this flow path is open, water can flow in the main body between the open upper end 103 and the open lower end 105 along the flow path. Upper end 103 defines an upper portal 104 that opens into chamber 100, and lower end 105 defines a lower portal 106 that opens into chamber 110.

本体101は、内部構造体111を備えている。内部構造体111は、本体の上端103、下端105、および側面107を画定しているシェル113を支持している。   The main body 101 includes an internal structure 111. The internal structure 111 supports a shell 113 that defines an upper end 103, a lower end 105, and a side surface 107 of the main body.

内部構造体111は、繋ぎ紐17が該内部構造体に取り付けられるように、構成されている。   The internal structure 111 is configured such that the tether 17 is attached to the internal structure.

浮力アクチュエータ10は、質量の中心が浮力の中心の下方にあるように、構成されている。これによって、激しい海の状態で運転するとき、浮力アクチュエータに一定の安定性をもたらすことができる。この実施形態では、質量の中心と浮力の中心との間のこの関係は、内部構造体111およびシェル113の相対的な位置決めおよびそれらの構造によって、達成されるようになっている。   The buoyancy actuator 10 is configured such that the center of mass is below the center of buoyancy. This can provide a certain stability to the buoyancy actuator when operating in intense sea conditions. In this embodiment, this relationship between the center of mass and the center of buoyancy is achieved by the relative positioning of the internal structure 111 and shell 113 and their structure.

内部構造体111は、ゲート手段115を組み入れている。ゲート手段115は、以下にさらに詳細に述べるように、開上端103における上側ポータル104と開下端105における下側ポータル106との間にて本体101を通る流れを制御するためのものである。ゲート手段115は、第1の実施形態の場合と同じように、ゲート手段115に加えられた所定の流体差圧に応じて動作可能であり、これによって、水が浮力アクチュエータ10を通って上方に流れることができるようになっている。所定の流体差圧は、浮力アクチュエータ10が激しい海の状態に晒されたとき、浮力アクチュエータ10に加えられる上向きのうねり運動によって生じることになる。   Internal structure 111 incorporates gate means 115. The gate means 115 is for controlling the flow through the body 101 between the upper portal 104 at the open upper end 103 and the lower portal 106 at the open lower end 105 as will be described in more detail below. The gate means 115 is operable in accordance with a predetermined fluid differential pressure applied to the gate means 115 as in the first embodiment, so that water can flow upward through the buoyancy actuator 10. It can flow. The predetermined fluid differential pressure is caused by an upward swell motion applied to the buoyancy actuator 10 when the buoyancy actuator 10 is exposed to severe sea conditions.

この実施形態は、本体101内に閉じ込められる所定の水量に対して、本体101の上側ポータル104および下側ポータル106を通り抜ける最大通水断面を達成することができる構造をもたらすことを意図しており、このような構造を得るのに、本体の切頭円錐形状が役立っている。   This embodiment is intended to provide a structure that can achieve the maximum water flow cross-section through the upper portal 104 and the lower portal 106 of the body 101 for a given amount of water confined within the body 101. In order to obtain such a structure, the truncated cone shape of the main body is useful.

シェル113は、複数の区分121を備えるモジュール構造を有している。区分121は、一緒に接続されるように適合されたパネル123として構成されている。図示されている構成では、パネル123は、2列、すなわち、上列125および下列127に配列されている。上列125は、本体101の上端103に上縁128を画定しており、下列127は、下端107に下縁129を画定している。上下縁128,129は、丸められた断面輪郭を有している。   The shell 113 has a module structure including a plurality of sections 121. Sections 121 are configured as panels 123 that are adapted to be connected together. In the illustrated configuration, the panels 123 are arranged in two rows, that is, an upper row 125 and a lower row 127. The upper row 125 defines an upper edge 128 at the upper end 103 of the body 101, and the lower row 127 defines a lower edge 129 at the lower end 107. The upper and lower edges 128 and 129 have rounded cross-sectional profiles.

上縁128は、上側ポータル104の境界を定めており、下縁129は、下側ポータル106の境界を定めている。   The upper edge 128 defines the upper portal 104 boundary, and the lower edge 129 defines the lower portal 106 boundary.

パネル123は、各々、同じ形状を有しており、これによって、どのようなパネルがいずれの列125,127内のどの位置に配置されてもよい。これは、パネル123のコスト効率の良い製造、およびシェル113を得るためのパネル123の迅速な組立を容易にするので、有利である。   The panels 123 each have the same shape, so that any panel may be placed at any position in any row 125, 127. This is advantageous because it facilitates cost-effective manufacturing of the panel 123 and rapid assembly of the panel 123 to obtain the shell 113.

各パネル123は、外面133、内面135、および4つの縁137を有するパネル本体131を備える略矩形構造を有している。4つの縁137は、外縁139、内縁141、および2つの互いに向き合った側縁143,145から構成されている。   Each panel 123 has a substantially rectangular structure including an outer surface 133, an inner surface 135, and a panel body 131 having four edges 137. The four edges 137 are composed of an outer edge 139, an inner edge 141, and two opposite side edges 143, 145.

各パネル123が取り付けられ、シェル113が組み立てられると、パネル123が組立シェル113の上列125または下列127のいずれに配置されているかによって、パネルの外縁139は、シェル113の上縁128またはシェル113の下縁129のいずれかの一部を画定することになる。外縁139は、シェル113の上下縁128,129の丸められた輪郭に一致するように丸められている。   When each panel 123 is attached and the shell 113 is assembled, the outer edge 139 of the panel is either the upper edge 128 or the shell 113 of the shell 113 depending on whether the panel 123 is positioned in the upper row 125 or the lower row 127. A portion of any of the lower edges 129 of 113 will be defined. The outer edge 139 is rounded to match the rounded contours of the upper and lower edges 128, 129 of the shell 113.

各パネル123の2つの互いに向き合った側縁143,145は、組立シェル113内の同一パネル列における隣接するパネル123の隣接する縁に接続されるように構成されている。これは、パネル123aがその隣接するパネル123b,123cと一緒に示されている図18を参照すれば、分かるだろう。また、図29は、パネル123bが省かれた構造を示している。パネル123aは、互いに向き合った縁143a 145aを有しており、側縁143aは、パネル123bの側縁145bに接続されており、側縁145aは、パネル123cの側縁143cに接続されている。   Two mutually facing side edges 143 and 145 of each panel 123 are configured to be connected to adjacent edges of adjacent panels 123 in the same panel row in the assembly shell 113. This can be seen with reference to FIG. 18 in which panel 123a is shown with its adjacent panels 123b and 123c. FIG. 29 shows a structure in which the panel 123b is omitted. The panel 123a has edges 143a 145a facing each other, the side edge 143a is connected to the side edge 145b of the panel 123b, and the side edge 145a is connected to the side edge 143c of the panel 123c.

さらに詳細には、各パネル123の側縁143,145は、隣接するパネルの対応する側縁と嵌合するように構成されている。図示されている構成では、側縁143,145は、パネル123間に半重ね継手147をもたらすように構成されている。この構成では、1つのパネルの側縁143および隣接するパネルの対応する側縁145は、重なって嵌合することが可能である。嵌合された側縁143,145は、どのような適切な方法、例えば、機械的な固定、化学的結合、または溶接によって、一緒に固定されてもよい。図示されている構成では、この接続は、ボルトまたはリベットのような締付け具149を用いる機械的な固定である。取外し可能な締付け具を用いる機械的な固定による接続は、修理または保守のために後で必要とされるシェル113の分解が容易になるので、有利である。   More specifically, the side edges 143 and 145 of each panel 123 are configured to mate with corresponding side edges of adjacent panels. In the illustrated configuration, the side edges 143, 145 are configured to provide a half lap joint 147 between the panels 123. In this configuration, the side edge 143 of one panel and the corresponding side edge 145 of an adjacent panel can be fitted together. The mated side edges 143, 145 may be secured together by any suitable method, for example, mechanical fastening, chemical bonding, or welding. In the configuration shown, this connection is a mechanical fixation using a fastener 149 such as a bolt or rivet. A mechanically secured connection using removable fasteners is advantageous because it facilitates disassembly of the shell 113, which is later required for repair or maintenance.

半重ね継手147は、各側縁143,145に沿った切込み151によって形成されている。切込み151は、フランジ153および隣接する凹部155を画定している。フランジ153および凹部155は、嵌合に適するように形作られている。このような構成によれば、2つのパネル間の半重ね継手147において、第1のパネル123の側縁143のフランジ153は、第2のパネルの側縁145の対応する凹部155内に配置され、第2のパネル123の側縁145のフランジ153は、第1のパネルの側縁143の対応する凹部155内に配置されることになる。   The half lap joint 147 is formed by a cut 151 along each side edge 143, 145. The notch 151 defines a flange 153 and an adjacent recess 155. Flange 153 and recess 155 are shaped to fit. According to such a configuration, the flange 153 of the side edge 143 of the first panel 123 is disposed in the corresponding recess 155 of the side edge 145 of the second panel in the half lap joint 147 between the two panels. The flange 153 of the side edge 145 of the second panel 123 will be disposed in the corresponding recess 155 of the side edge 143 of the first panel.

各パネル123の内縁141は、組立シェル113内の隣接するパネル列における隣接するパネル123の内縁に接続されるように、構成されている。これは、図18および図29を参照すれば、分かるだろう。これらの図では、上列125のパネル123a、下列127のパネル123dが、それぞれの内縁141a,141dが互いに隣接している状態で示されている。   The inner edge 141 of each panel 123 is configured to be connected to the inner edge of the adjacent panel 123 in the adjacent panel row in the assembly shell 113. This can be seen with reference to FIGS. 18 and 29. FIG. In these drawings, the panel 123a in the upper row 125 and the panel 123d in the lower row 127 are shown in a state where the inner edges 141a and 141d are adjacent to each other.

さらに詳細には、各パネル123の内縁141は、組立シェル113内の隣接するパネル列における隣接するパネル123の内縁141に嵌着するように、構成されている。図示されている構成では、内縁141は、複数の半重ね継手161をもたらすように構成されている。この実施形態では、2つの半重ね継手が各内縁141によってもたらされているが、3つ以上の半重ね継手も可能である。   More specifically, the inner edge 141 of each panel 123 is configured to fit to the inner edge 141 of the adjacent panel 123 in the adjacent panel row in the assembly shell 113. In the configuration shown, the inner edge 141 is configured to provide a plurality of half lap joints 161. In this embodiment, two half lap joints are provided by each inner edge 141, but more than two half lap joints are possible.

2つの半重ね継手161は、内縁141の互いに向き合った内縁141に沿って設けられた第1の切込み163および第2の切込み165によって形成されている。第1の切込み163は、外側フランジ167および隣接する内側凹部169を画定している。同様に、第2の切込み165は、内側フランジ171および隣接する外側凹部173を画定している。外側フランジ167および外側凹部173は、連続しており、内側凹部169および内側フランジ171も、連続している。   The two half lap joints 161 are formed by a first cut 163 and a second cut 165 provided along the mutually facing inner edges 141 of the inner edge 141. The first notch 163 defines an outer flange 167 and an adjacent inner recess 169. Similarly, the second notch 165 defines an inner flange 171 and an adjacent outer recess 173. The outer flange 167 and the outer recess 173 are continuous, and the inner recess 169 and the inner flange 171 are also continuous.

外側フランジ167および内側凹部169は、嵌合に適するように形作られており、内側フランジ171および外側凹部173も、嵌合に適するように形作られている。このような構成によれば、2つのパネル間の半重ね継手147において、第1のパネル123の側縁143のフランジ153は、第2のパネルの側縁145の対応する凹部155に配置され、第2のパネル123の側縁145のフランジ153は、第1のパネルの側縁143の対応する凹部155内に配置されることになる。   The outer flange 167 and the inner recess 169 are shaped to fit, and the inner flange 171 and the outer recess 173 are also shaped to fit. According to such a configuration, in the half lap joint 147 between the two panels, the flange 153 of the side edge 143 of the first panel 123 is disposed in the corresponding recess 155 of the side edge 145 of the second panel, The flange 153 of the side edge 145 of the second panel 123 will be disposed in the corresponding recess 155 of the side edge 143 of the first panel.

この実施形態では、半重ね継手161を構成しているそれぞれのフランジ167,171および凹部169,173間の嵌合は、摩擦嵌めであり、これによって、パネル123の内縁141間にスナップ嵌合をもたらすことが可能となる。   In this embodiment, the fitting between the respective flanges 167 and 171 and the recesses 169 and 173 constituting the half lap joint 161 is a friction fit, and thus a snap fit is provided between the inner edges 141 of the panel 123. Can be brought.

この構成では、1つのパネルの内縁141および隣接するパネルの対応する内縁141は、重なって嵌合されることが可能になっている。嵌合された内縁141は、どのような適切な方法、例えば、機械的な固定、化学結合、または溶接によって、一緒に固定されてもよい。図示されている構成では、この接続は、ボルトまたはリベットのような締付け具175を用いる機械的な固定である。取外し可能な締付け具を用いる機械的な固定による接続は、修理または保守のために後で必要とされるシェル113の分解が容易になるので、有利である。   In this configuration, the inner edge 141 of one panel and the corresponding inner edge 141 of an adjacent panel can be overlapped and fitted. The mated inner edges 141 may be secured together by any suitable method, such as mechanical fastening, chemical bonding, or welding. In the configuration shown, this connection is a mechanical fixation using a fastener 175 such as a bolt or rivet. A mechanically secured connection using removable fasteners is advantageous because it facilitates disassembly of the shell 113, which is later required for repair or maintenance.

シェル113は、浮力構造を有している。この目的のために、各シェルパネル123は、浮揚性を有している。これは、どのような適切な方法によって、例えば、パネル内に1つまたは複数の空洞を形成することによって、またはパネル内に発泡体のような浮力材料を封入することによって、達成されてもよい。この実施形態では、各パネル123の本体131は、中空構造を有している。該中空構造は、外面133を画定している外側スキン区域183と内面135を画定している内側スキン区域185とを有するスキン181を備えている。外側スキン区域183および内側スキン区域185は、互いに離間した関係にあり、それらの間に閉じた空間187を画定している。ブリッジ要素189のアレイが外側スキン区域183および内側スキン区域185と一体に形成されており、空間187を横切ってそれらの区域間に延在しており、これによって、2つのスキン区域を補強している。この実施形態では、空間は、空気を含んでいるが、どのような適切な浮力材料、例えば、他のガスまたは発泡材料を含んでいてもよい。   The shell 113 has a buoyancy structure. For this purpose, each shell panel 123 has buoyancy. This may be achieved by any suitable method, for example by forming one or more cavities in the panel or by encapsulating a buoyant material such as foam in the panel. . In this embodiment, the main body 131 of each panel 123 has a hollow structure. The hollow structure includes a skin 181 having an outer skin region 183 defining an outer surface 133 and an inner skin region 185 defining an inner surface 135. Outer skin area 183 and inner skin area 185 are in spaced relation to each other and define a closed space 187 therebetween. An array of bridge elements 189 is integrally formed with the outer skin area 183 and the inner skin area 185 and extends across the space 187 between them, thereby reinforcing the two skin areas. Yes. In this embodiment, the space includes air, but may include any suitable buoyancy material, such as other gases or foam materials.

水中に配備された時点での浮力アクチュエータ10の移動を容易にするために、1つまたは複数の係留点190が、シェル113の外部に設けられている。典型的には、このような移動は、曳航の形態でなされる。係留点190は、強固なものとするために、内部構造体111に接続されている。   To facilitate movement of the buoyancy actuator 10 when deployed in water, one or more mooring points 190 are provided outside the shell 113. Typically, such movement is made in the form of towing. The mooring point 190 is connected to the internal structure 111 in order to be strong.

内部構造体111は、シェル113を支持している中心コア201を備えている。内部構造体111は、中心カラム203および中心カラム203上に取り付けられたフレーム205を備えている。典型的には、中心カラム203およびフレーム205は、主に金属から構成されており、これは、浮力アクチュエータ10の質量の中心が浮力の中心の下方に位置することを確実にするのに役立つことになる。   The internal structure 111 includes a central core 201 that supports the shell 113. The internal structure 111 includes a center column 203 and a frame 205 attached on the center column 203. Typically, the center column 203 and the frame 205 are composed primarily of metal, which helps to ensure that the center of mass of the buoyancy actuator 10 is located below the center of buoyancy. become.

中心カラム203は、上区分206および下区分207を備えている。上区分206は、カラム203を包囲している中心プレート208と、中心プレート208の下方の取付けブラケット209と、を備えている。   The center column 203 includes an upper section 206 and a lower section 207. The upper section 206 includes a center plate 208 that surrounds the column 203 and a mounting bracket 209 below the center plate 208.

フレーム205は、中心カラム203の上区分206から半径方向に延在しているアーム210と、中心カラム203の下区分207とアーム210の半径方向外端との間に延在しているストラット211と、を備えている。各アーム210は、フレーム要素213を備えている。フレーム要素213は、その半径方向内端にて、取付けブラケット209の1つに取り付けられている。各フレーム要素213の半径方向外端は、ストラット211のそれぞれによって支持されている。   The frame 205 has an arm 210 extending radially from the upper section 206 of the central column 203 and a strut 211 extending between the lower section 207 of the central column 203 and the radially outer end of the arm 210. And. Each arm 210 includes a frame element 213. The frame element 213 is attached to one of the mounting brackets 209 at its radially inner end. A radially outer end of each frame element 213 is supported by each of the struts 211.

フレーム205は、シェル213が取り付け可能になっているマウント215を備えている。図示されている構成では、マウント215は、フレーム要素213の外端の取付けブラケット217を備えており、これらの取付け可能なブラケット217にシェル213がボトル締め可能になっている。   The frame 205 includes a mount 215 to which a shell 213 can be attached. In the illustrated configuration, the mount 215 includes mounting brackets 217 at the outer ends of the frame elements 213, and the shell 213 can be bottled onto these mountable brackets 217.

フレーム205は、図20に最もよく示されているように、シェルを内部構造体111の適所に固定するために、中心カラム203の下区分とシェル213との間に延在している半径方向フレーム要素218も備えている。   A frame 205 extends radially between the lower section of the center column 203 and the shell 213 to secure the shell in place in the inner structure 111, as best shown in FIG. A frame element 218 is also provided.

アーム210の半径方向の配置によって、アーム間に空間219が画定されることになる。空間219は、本体内を通る流路の一部をなしており、該流路の一部が開くと、水が該流路の一部に沿って上側ポータル104と下側ポータル106との間にて本体内を流れることが可能になる。空間219は、半径方向最内端を頂点とする略三角形の形状を有している。   The radial arrangement of the arms 210 will define a space 219 between the arms. The space 219 forms a part of a flow path that passes through the inside of the main body, and when a part of the flow path is opened, water flows between the upper portal 104 and the lower portal 106 along the part of the flow path. It becomes possible to flow in the main body. The space 219 has a substantially triangular shape with the radially innermost end as a vertex.

ゲート手段115は、上側ポータル104と下側ポータル106との間にて本体101を通る水の流れを調整するように、動作可能である。   The gate means 115 is operable to regulate the flow of water through the body 101 between the upper portal 104 and the lower portal 106.

ゲート手段115は、フラップ221として構成された複数の蓋要素を備えている。フラップ221は、互いに協働して、上側ポータル104と下側ポータル106との間にて本体101内を通る流路を横切るバリア222をもたらすように、構成されている。バリア222は、必ずしも本体101内を通る流れを完全に塞ぐ必要はなく、むしろ該流れを単純に妨げるようになっていればよい。   The gate means 115 includes a plurality of lid elements configured as flaps 221. The flaps 221 are configured to cooperate with each other to provide a barrier 222 across the flow path through the body 101 between the upper portal 104 and the lower portal 106. The barrier 222 does not necessarily need to completely block the flow through the main body 101, but may simply block the flow.

各フラップ221は、他のフラップと協働してバリア222をもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能である。1つまたは複数のフラップ221が該状態から離脱するように移動すると、バリア222が開き、バリアを通る流体の流れを可能にする。実質的に、フラップ221は、開閉可能なハッチとして構成されており、閉状態にあるとき、バリア222をもたらすようになっている。開状態にあるとき、ハッチは、各々、バリア内に開口をもたらし、水が該開口を通って流れることが可能になる。   Each flap 221 is movable so that it cooperates with the other flaps to provide and release from the barrier 222. As the one or more flaps 221 move away from the state, the barrier 222 opens, allowing fluid flow through the barrier. In essence, the flap 221 is configured as an openable and closable hatch that provides a barrier 222 when in the closed state. When in the open state, the hatches each provide an opening in the barrier that allows water to flow through the opening.

図示されている構成では、フラップ221は、各々、空間219の各々を流れに対して開閉するように、該空間219に関連付けられている。   In the configuration shown, the flaps 221 are each associated with the space 219 to open and close each of the spaces 219 with respect to the flow.

フラップ221は、空間219の形状と一致するように形作られている。図示されている構成では、各フラップ221は、内端223と、外端225と、2つの互いに向き合った側面227と、を備えている。フラップ221の形状は、図42、図43および図44に最もよく示されている。側面227は、内側面区域227aおよび外側面区域227bを備えている。側面227は、図40に示されているように、互いに隣接するフラップ221が閉状態にあるとき、これらのフラップ221の内側面区域227aが互いに密に隣接して位置するように、構成されている。これによって、効果的なバリア222が容易に達成されることになる。   The flap 221 is shaped to match the shape of the space 219. In the illustrated configuration, each flap 221 includes an inner end 223, an outer end 225, and two opposite side surfaces 227. The shape of the flap 221 is best shown in FIGS. The side surface 227 includes an inner surface area 227a and an outer surface area 227b. The side surfaces 227 are configured such that the inner surface areas 227a of these flaps 221 are closely adjacent to each other when the adjacent flaps 221 are in the closed state, as shown in FIG. Yes. Thereby, an effective barrier 222 is easily achieved.

フラップ221は、それぞれの空間219と関連させて開状態と閉状態との間で揺動するように、フレーム205上に旋回可能に取り付けられている。閉状態では、フラップ221は、空間219を横切って延在しており、これによって、バリア222をもたらし、流れを妨げることになる。旋回可能に取り付けられているので、各フラップ221は、その該当する空間219から離れる方に揺動して空間を露出させることができ、これによって、バリア222が開き、流れが該バリアを通ることができる。図36、図37および図39では、閉状態にあるフラップ221が示されている。図19は、閉状態から離れる方に部分的に揺動したフラップ221を示している。   The flap 221 is pivotally mounted on the frame 205 so as to swing between an open state and a closed state in association with each space 219. In the closed state, the flap 221 extends across the space 219, thereby providing a barrier 222 and impeding flow. Because it is pivotably mounted, each flap 221 can swing away from its corresponding space 219 to expose the space, thereby opening the barrier 222 and allowing flow to pass through the barrier. Can do. 36, 37 and 39, the flap 221 in the closed state is shown. FIG. 19 shows the flap 221 partially swinging away from the closed state.

図示されている構成では、各フラップ221は、フレーム205上の外端225に隣接する箇所に、ヒンジ229によって旋回可能に取り付けられている。フラップ221が閉状態にあるとき、内端223は、中心プレート208上に支持されている。   In the illustrated configuration, each flap 221 is pivotally attached by a hinge 229 at a location adjacent to the outer end 225 on the frame 205. When the flap 221 is in the closed state, the inner end 223 is supported on the center plate 208.

バリア222は、シェル113の境界内に収まるように構成され、かつ位置決めされている。さらに、バリア222を構成することになるフラップ221は、完全な開状態にあるときでも、シェル113の境界内にとどまるようになっている。   The barrier 222 is configured and positioned to fit within the boundary of the shell 113. Furthermore, the flaps 221 that will constitute the barrier 222 will remain within the boundary of the shell 113 even when in the fully open state.

フラップ221を閉状態に保持し、本体101内を通る水の流れを妨げるために、ラッチ機構231が各フラップ221に付随している。ラッチ機構231は、離脱可能な連結具238を備えている。連結具238は、この実施形態では、磁気連結具239から構成されている。磁気連結具239は、各フラップ221の内端223と中心コア201の隣接する部分との間に吸引力をもたらすものである。図示されている構成では、磁気連結具239は、フラップ221上の内端223に隣接する箇所に位置する磁石手段241と、中心カラム203上の衝突プレート243と、を備えている。衝突プレート243は、(鋼または他の強磁性材料のような)材料から作製されており、磁石手段241が該衝突プレート243に磁気的に吸引されるようになっている。衝突プレート243は、図示されている構成では、中心カラム203の中心プレート208によって画定されている。   A latch mechanism 231 is associated with each flap 221 to hold the flap 221 closed and prevent water flow through the body 101. The latch mechanism 231 includes a detachable connector 238. In this embodiment, the coupler 238 is composed of a magnetic coupler 239. The magnetic coupler 239 provides an attractive force between the inner end 223 of each flap 221 and the adjacent portion of the central core 201. In the illustrated configuration, the magnetic coupler 239 includes magnet means 241 located at a location adjacent to the inner end 223 on the flap 221 and a collision plate 243 on the central column 203. The impact plate 243 is made of a material (such as steel or other ferromagnetic material) such that the magnet means 241 is magnetically attracted to the impact plate 243. The impingement plate 243 is defined by the center plate 208 of the center column 203 in the illustrated configuration.

磁気連結具239は、フラップに対する力が磁気吸引力に打ち勝つのに十分な大きさになるまで、各フラップ221を閉状態に保持するように動作可能になっており、フラップに対する力が十分に大きくなると、この力によって、磁気連結具は、フラップを離脱させて閉状態から離れる方に揺動させ、水が本体101内を流れることを可能にする開口をもたらすように、付勢されることになる。   The magnetic coupler 239 is operable to hold each flap 221 in a closed state until the force on the flap is large enough to overcome the magnetic attractive force, and the force on the flap is sufficiently large. This force causes the magnetic coupling to be biased to cause the flap to disengage and swing away from the closed state, resulting in an opening that allows water to flow through the body 101. Become.

この実施形態における磁石手段241は、ハウジング247内に収容された永久磁石245のアレイを備えている。永久磁石245は、どのような適切な種類のものであってもよい。良好な経時変化特性を有する永久磁石が望ましい。(NdFeB磁石としても知られている)ネオジウム磁石が特に適切であると考えられる。   The magnet means 241 in this embodiment comprises an array of permanent magnets 245 housed in a housing 247. The permanent magnet 245 may be of any suitable type. Permanent magnets with good aging characteristics are desirable. Neodymium magnets (also known as NdFeB magnets) are considered particularly suitable.

ハウジング247は、浮力アクチュエータが運転されることになる水環境から磁石245を隔離するように構成されている。   The housing 247 is configured to isolate the magnet 245 from the water environment in which the buoyancy actuator will be operated.

流体力学的条件と移動している水体内の浮力アクチュエータ10の運動との組合せによっては、フラップ221が、過剰な力によって閉じること、すなわち、穏やかに閉じるというよりもむしろ勢いよく閉じることがある。もしこの状態が緩和されないなら、フラップ221自体のみならず、ラッチ機構231および内部構造111の他の部品の過剰な摩耗および損傷をもたらすことになるだろう。この問題を軽減させるために、ある種の物理的緩衝材が、接触面間に設けられているとよい。この緩衝材は、接触面の片面または両方のいずれかに取り付けられた適切なエネルギー緩衝特性を有する弾性材料の成型片の形態にあるとよい。例えば、この弾性材料は、各フラップ221または衝突プレート243のような内部構造11の相手部品のいずれかまたは両方に取り付けられているとよい。   Depending on the combination of the hydrodynamic conditions and the movement of the buoyancy actuator 10 in the moving body of water, the flap 221 may close due to excessive force, i.e., close rather than gently closing. If this condition is not relieved, it will result in excessive wear and damage not only on the flap 221 itself, but also on the latch mechanism 231 and other parts of the internal structure 111. In order to alleviate this problem, some kind of physical cushioning material may be provided between the contact surfaces. The cushioning material may be in the form of a molded piece of elastic material having suitable energy cushioning properties attached to either one or both of the contact surfaces. For example, the elastic material may be attached to either or both mating parts of the internal structure 11 such as each flap 221 or the collision plate 243.

勿論、他の緩衝構造も可能である。例えば、フラップ221の揺動は、流体力学的にまたは電気的(渦電流)緩衝制御を介して、緩衝されてもよい。実際には、接触面の弾性緩衝を行うと共に、流体力学的または電気的(渦電流)手段による揺動の緩衝を行うと、有利である。   Of course, other buffer structures are possible. For example, the swing of the flap 221 may be buffered hydrodynamically or via electrical (eddy current) buffer control. In practice, it is advantageous to provide an elastic buffering of the contact surface and also to buffer the oscillations by hydrodynamic or electrical (eddy current) means.

図46および図47には、磁石手段241の変形形態が示されている。この変形形態は、永久磁石245を保護すると共に、衝突プレート243に接触したときにいくらかの物理的緩衝をもたらすように、考案されている。この変形形態では、ハウジング247は、非磁性かつ非多孔性材料(例えば、プラスチックポリマー)から構成されており、該ハウジング247内に、永久磁石245が包み込まれている。好ましくは、プラスチックポリマー材料は、いくらかの物理的緩衝をもたらすために、いくらかの弾性特性を有している。ポリウレタン、アクリル樹脂、および高分子HMPEが、ハウジング247に特に適するプラスチックポリマーであると考えられる。   46 and 47 show a modified form of the magnet means 241. This variation is devised to protect the permanent magnet 245 and provide some physical buffering when contacting the impingement plate 243. In this variation, the housing 247 is constructed from a non-magnetic and non-porous material (eg, a plastic polymer), and a permanent magnet 245 is encased within the housing 247. Preferably, the plastic polymer material has some elastic properties to provide some physical buffering. Polyurethane, acrylic resin, and polymeric HMPE are considered to be particularly suitable plastic polymers for the housing 247.

典型的には、永久磁石245は、ハウジング247内に鋳込まれている。このような構成は、ハウジング247が、永久磁石245を閉じ込めると共に、永久磁石245をハウジング内の適切の箇所でかつ互いに対しても適切な箇所に保持することができるので、有利である。   Typically, the permanent magnet 245 is cast in the housing 247. Such a configuration is advantageous because the housing 247 can confine the permanent magnets 245 and hold the permanent magnets 245 at appropriate locations within the housing and relative to each other.

ハウジング247は、衝突プレート243と直面する接触面251を有している。図示されている構成では、永久磁石245は、接触面251に対して凹んだ箇所に位置しており、接触面251と永久磁石245との間に位置するクッション部分253をハウジングにもたらしている。接触面251は、磁石手段241と衝撃プレート243とが接触したときに凹んでいる永久磁石245を摩耗の影響から保護する摩耗面としても、機能している。   The housing 247 has a contact surface 251 that faces the collision plate 243. In the illustrated configuration, the permanent magnet 245 is located in a recessed area with respect to the contact surface 251 and provides the housing with a cushion portion 253 located between the contact surface 251 and the permanent magnet 245. The contact surface 251 also functions as a wear surface that protects the recessed permanent magnet 245 from the influence of wear when the magnet means 241 and the impact plate 243 come into contact with each other.

典型的には、ハウジング247は、必要に応じて取外し可能および交換可能になっている。   Typically, the housing 247 is removable and replaceable as needed.

この実施形態では、クッション部分253は、ハウジング247と一体になっている。他の構成では、クッション材は、衝撃プレート243と接触するためにハウジング247に付着されたクッション材料の層によって設けられていてもよい。   In this embodiment, the cushion portion 253 is integral with the housing 247. In other configurations, the cushioning material may be provided by a layer of cushioning material attached to the housing 247 for contacting the impact plate 243.

図示されていないが、クッション材は、衝突プレート243との関連で設けられていてもよい。一例では、衝突プレート243は、衝撃吸収取付け構造上に支持されるようになっていてもよい。衝撃吸収取付け構造は、ゴムマウントから構成され、該ゴムマウント上に衝突プレート243が弾性的に支持されるようになっているとよい。   Although not shown, the cushion material may be provided in association with the collision plate 243. In one example, the impact plate 243 may be adapted to be supported on a shock absorbing mounting structure. The shock absorbing mounting structure may be composed of a rubber mount, and the collision plate 243 may be elastically supported on the rubber mount.

この第2の実施形態では、フラップ221によってもたらされるバリア222は、上側ポータル104と下側ポータル106との間にて本体101内を流れる水の流れの方向と実質的に直交するように、チャンバ110を横断して拡がるようになっている。典型的には、フラップ221は、完全な閉状態と完全な開状態との間にて約90°の円弧を描いて揺動することができる。このような運動の範囲によって、フラップは、流体力学的条件と移動している水体内の浮力アクチュエータ10の運動との組合せの下で、過剰な力により閉鎖しやすくなる。上記の説明において示唆されているように、緩衝をもたらすことによって、この潜在的な問題を軽減することが可能になる。   In this second embodiment, the barrier 222 provided by the flap 221 is such that the chamber is substantially perpendicular to the direction of water flow through the body 101 between the upper portal 104 and the lower portal 106. It extends across 110. Typically, the flap 221 can swing about an arc of about 90 ° between a fully closed state and a fully open state. Such a range of motion makes it easier for the flap to close due to excessive force under a combination of hydrodynamic conditions and motion of the buoyancy actuator 10 in the moving body of water. As suggested in the above description, providing this buffer can alleviate this potential problem.

過剰な力によってフラップ221を閉じる問題を軽減する他の手法は、完全な閉状態と完全な開状態との間のフラップの運動の範囲を小さくし、これによって、フラップが閉状態から離脱しているとき、フラップが流体力学的条件と移動している水体内の浮力アクチュエータ10の運動との組合せによって影響される程度を低減させることである。   Another approach to alleviating the problem of closing the flap 221 with excessive force is to reduce the range of movement of the flap between the fully closed state and the fully open state, so that the flap is released from the closed state. Is to reduce the extent to which the flap is affected by a combination of hydrodynamic conditions and the movement of the buoyancy actuator 10 in the moving water body.

図48、図49および図50に示されている第3の実施形態による浮力アクチュエータ10は、このような手法を取り入れている。   The buoyancy actuator 10 according to the third embodiment shown in FIGS. 48, 49 and 50 adopts such a technique.

第3の実施形態による浮力アクチュエータ10は、多くの点において、第2の実施形態による浮力アクチュエータと類似しているので、同様の参照番号を用いて、同様の部品を示すことにする。   The buoyancy actuator 10 according to the third embodiment is similar in many respects to the buoyancy actuator according to the second embodiment, so that like reference numerals are used to indicate like parts.

第3の実施形態による浮力アクチュエータ10では、バリア222は、傾斜構造を有している。この構造では、閉状態にある各フラップ221は、上側ポータル104と下側ポータル106との間にて本体101を通る水の流れの方向に対して傾斜している。詳細には、各フラップ221は、上側ポータル104に向かう方向に傾斜している。すなわち、図48に示されているように、閉状態にあるとき、各フラップ221の内端223は、外端225よりも上側ポータル104の近くに位置している。このようにして、完全な閉状態と完全な開状態との間のフラップの運動の範囲が狭まることになる。   In the buoyancy actuator 10 according to the third embodiment, the barrier 222 has an inclined structure. In this structure, each flap 221 in the closed state is inclined with respect to the direction of water flow through the main body 101 between the upper portal 104 and the lower portal 106. Specifically, each flap 221 is inclined in a direction toward the upper portal 104. That is, as shown in FIG. 48, the inner end 223 of each flap 221 is located closer to the upper portal 104 than the outer end 225 when in the closed state. In this way, the range of movement of the flap between the fully closed state and the fully open state is narrowed.

この構成によって、閉状態にあるときのフラップ221は、傾斜した、いくらか円錐状の形状を有するバリア222をもたらすことになる。   With this configuration, the flap 221 when in the closed state will result in a barrier 222 having an inclined, somewhat conical shape.

中心カラム203およびフレーム205を備えている内部構造体111は、この構成に適合するように修正されている。具体的には、空間219を間に画定しているアーム210は、傾斜している。加えて、中心カラム203は、閉状態にあるときにフラップ221の内端223を支持するヘッド部分261を組み込んでおり、ラッチ機構231として機能する磁気連結具239用の衝突プレート243も備えている。具体的には、ヘッド部分261は、複数のセグメント263を備えており、これらのセグメント263の各々が衝突プレート243のそれぞれを画定している。   The internal structure 111 comprising the central column 203 and the frame 205 has been modified to fit this configuration. Specifically, the arms 210 that define the space 219 therebetween are inclined. In addition, the central column 203 incorporates a head portion 261 that supports the inner end 223 of the flap 221 when in the closed state, and also includes a collision plate 243 for the magnetic coupling 239 that functions as a latch mechanism 231. . Specifically, the head portion 261 includes a plurality of segments 263, each of which defines a respective collision plate 243.

フレーム205は、傾斜した上側フレーム要素273および傾斜した下側フレーム要素275を備えるクモ状構造体271を備えている。フレーム要素273,275の外端は、取付けプレート277の外端に収束しており、該取付けプレート277に、シェル113が取り付け可能になっている。この構成によれば、上側フレーム要素273が、アーム210およびそれらの間の空間219を画定している。   The frame 205 includes a spider-like structure 271 that includes an inclined upper frame element 273 and an inclined lower frame element 275. The outer ends of the frame elements 273 and 275 converge on the outer end of the attachment plate 277, and the shell 113 can be attached to the attachment plate 277. According to this configuration, the upper frame element 273 defines the arms 210 and the space 219 therebetween.

図51および図52を参照すると、第4の実施形態による浮力アクチュエータ10が概略的に示されている。この浮力アクチュエータは、本体301を備えている。本体301は、中空であり、上端303および下端305を有している。上端303および下端305の各々は、本体内の中空内部307に向かって開いている。中空内部307は、制御された流路を内蔵するチャンバ309を画定している。この制御された流路が開いたとき、水が、該流路に沿って開上端303と開下端305との間にて本体内を流れることができる。開上端303と開下端305との間にて本体301を通る流れを制御するためのゲート手段311が設けられている。先の実施形態と同じように、ゲート手段311は、該ゲート手段311に加えられる所定の流体差圧に応じて動作可能である。所定の流体差圧は、浮力アクチュエータ10が激しい海の状態に晒されたときに、浮力アクチュエータ10に加えられるうねり運動によって生じることになる。   Referring to FIGS. 51 and 52, a buoyancy actuator 10 according to a fourth embodiment is schematically shown. This buoyancy actuator includes a main body 301. The main body 301 is hollow and has an upper end 303 and a lower end 305. Each of the upper end 303 and the lower end 305 is open toward the hollow interior 307 in the body. The hollow interior 307 defines a chamber 309 that contains a controlled flow path. When this controlled flow path is opened, water can flow in the main body between the open upper end 303 and the open lower end 305 along the flow path. Gate means 311 for controlling the flow through the main body 301 between the open upper end 303 and the open lower end 305 is provided. As in the previous embodiment, the gate means 311 is operable in response to a predetermined fluid differential pressure applied to the gate means 311. The predetermined fluid differential pressure is caused by the swell motion applied to the buoyancy actuator 10 when the buoyancy actuator 10 is exposed to a severe sea condition.

ゲート手段311は、複数のフラップ313を備えている。フラップ313は、互いに協働して、開上端303と開下端305との間にて本体301を通る流路を横切るバリア315をもたらすよう構成されている。バリア315は、必ずしも本体301を通る流れの全体を塞ぐ必要はなく、該流れを単に妨げるようになっていればよい。   The gate means 311 includes a plurality of flaps 313. The flaps 313 are configured to cooperate with each other to provide a barrier 315 across the flow path through the body 301 between the open upper end 303 and the open lower end 305. The barrier 315 does not necessarily need to block the entire flow through the main body 301, and may simply block the flow.

各フラップ313は、該フラップ313が他のフラップと協働してバリア315をもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっている。1つまたは複数のフラップ313が該状態から離脱するように移動すると、バリア315が開き、流体がバリアを通って流れることが可能になる。先の実施形態と同じように、フラップ313は、開閉可能なハッチとして構成されており、閉状態にあるとき、バリア315をもたらすことになる。開状態にあるとき、ハッチは、各々、バリア315内に開口をもたらし、水が該開口を通って流れることが可能になる。   Each flap 313 is movable such that the flap 313 cooperates with the other flaps to provide and release from the barrier 315. As the one or more flaps 313 move away from the state, the barrier 315 opens, allowing fluid to flow through the barrier. Similar to the previous embodiment, the flap 313 is configured as an openable and closable hatch and will provide a barrier 315 when in the closed state. When in the open state, the hatches each provide an opening in the barrier 315, allowing water to flow through the opening.

この実施形態では、フラップ313は、開状態と閉状態との間で揺動するように旋回可能に取り付けられている。図示されている構成では、フラップ313は、本体301に取り付けられたヒンジ319によって画定されている旋回軸317上に旋回可能に取り付けられている。フラップ313は、該フラップ313を閉状態に付勢する浮力装置321に操作可能に接続されている。浮力装置321は、図示されている構成では、本体301の外部に配置されている。浮力の影響による浮力装置321の上向きの運動を制限するために、ストッパ323が各浮力装置321に付随している。フラップ313に加えられた差圧に応じて、フラップ313が(図52に示されているような)閉状態から(図51に示されているような)開状態に上向きに揺動すると、浮力装置321は、浮力装置321に加えられている浮力の影響に対抗して、ストッパ323から離れて下方に移動することになる。フラップ313への差圧が十分に低下すると、浮力装置321に加えられている浮力が、浮力装置321を戻し、ストッパ323に係合させ、これによって、フラップ313が閉状態に戻ることになる。   In this embodiment, the flap 313 is pivotably attached so as to swing between an open state and a closed state. In the illustrated configuration, the flap 313 is pivotally mounted on a pivot axis 317 defined by a hinge 319 attached to the body 301. The flap 313 is operably connected to a buoyancy device 321 that biases the flap 313 to a closed state. The buoyancy device 321 is disposed outside the main body 301 in the illustrated configuration. A stopper 323 is associated with each buoyancy device 321 to limit upward movement of the buoyancy device 321 due to the influence of buoyancy. When the flap 313 swings upward from a closed state (as shown in FIG. 52) to an open state (as shown in FIG. 51) in response to the differential pressure applied to the flap 313, buoyancy The device 321 moves downward away from the stopper 323 against the influence of buoyancy applied to the buoyancy device 321. When the differential pressure to the flap 313 is sufficiently reduced, the buoyancy applied to the buoyancy device 321 returns the buoyancy device 321 to engage with the stopper 323, whereby the flap 313 returns to the closed state.

この実施形態では、フラップ313は、チャンバ309内において片持ち梁のように支持されている。すなわち、フラップ313は、ヒンジ319からチャンバ309内に支えられずに延在している。この構成によれば、フラップ313は、いくらかの固有の弾性を有しており、これによって、閉状態にあるときに、フラップが(図52に破線によって描かれているように)下向きの流体力学的な力に応じて、限られた量だけ撓むことができるように、構成されている。これは、フラップ313の撓みがフラップの閉鎖運動時にいくらかのクッションをもたらすことができるので、有利である。   In this embodiment, the flap 313 is supported like a cantilever in the chamber 309. That is, the flap 313 extends unsupported from the hinge 319 into the chamber 309. According to this configuration, the flap 313 has some inherent elasticity, so that when it is in the closed state, the flap has a downward hydrodynamics (as depicted by the dashed line in FIG. 52). It is configured so that it can be bent by a limited amount in response to a specific force. This is advantageous because the deflection of the flap 313 can provide some cushion during the closing movement of the flap.

浮力アクチュエータ10のいくつかの実施形態に関して前述したように、流体力学的条件と浮力アクチュエータ10の運動とのいくつかの組合せによっては、バリアを構成することになるフラップが過剰な力によって閉じる可能性、すなわち、穏やかに閉じるというよりもむしろ勢いよく閉じる可能性がある。流体圧手段による緩衝に関して、いくつかの緩衝構造がすでに開示されている。   As described above with respect to some embodiments of the buoyancy actuator 10, depending on some combination of hydrodynamic conditions and movement of the buoyancy actuator 10, the flaps that would constitute the barrier may be closed by excessive force. That is, there is a possibility of closing rather than gently closing. Several buffer structures have already been disclosed for buffering by fluid pressure means.

図53、図54および図55を参照すると、第5の実施形態による浮力アクチュエータ10の一部が概略的に示されている。この実施形態による浮力アクチュエータ10は、ゲート手段351を備えている、ゲート手段351は、先の実施形態の場合と同じように、互いに協働して流路を横切るバリアをもたらすように構成された複数のフラップ353(1つのみが示されている)を備えている。   53, 54 and 55, a part of the buoyancy actuator 10 according to the fifth embodiment is schematically shown. The buoyancy actuator 10 according to this embodiment comprises a gate means 351, the gate means 351 being configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path, as in the previous embodiment. A plurality of flaps 353 (only one is shown) are provided.

この実施形態による浮力アクチュエータ10は、各フラップ353を緩衝しながら閉鎖するのを容易にするように適合された流体圧緩衝器355をさらに備えている。流体圧緩衝器355は、シリンダ359およびピストン361を有するダッシュポット357を備えている。ピストン361は、ピストンヘッド363およびピストンシャフト365を備えている。ピストンヘッド363は、シリンダ359を2つのチャンバ367,369に分割するために、シリンダ359内に収容されている。チャンバ367は、ピストンシャフト365の反対側にあり、ピストン361を延びた状態に付勢するように適合されたバネ371を備えている。チャンバ367は、流体、この実施形態では、典型的には、周囲の海水環境からの水を制御して吸入および排出するための出入口373も備えている。ピストンシャフト365の自由端は、各フラップ353と接触するようになっている弾性バンパー375を備えている。   The buoyancy actuator 10 according to this embodiment further comprises a hydraulic shock absorber 355 adapted to facilitate closing each flap 353 while buffering. The fluid pressure shock absorber 355 includes a dash pot 357 having a cylinder 359 and a piston 361. The piston 361 includes a piston head 363 and a piston shaft 365. The piston head 363 is accommodated in the cylinder 359 in order to divide the cylinder 359 into two chambers 367 and 369. Chamber 367 is on the opposite side of piston shaft 365 and includes a spring 371 adapted to bias piston 361 into an extended state. The chamber 367 also includes an inlet / outlet 373 for controlled intake and exhaust of fluid, in this embodiment typically water from the surrounding seawater environment. The free end of the piston shaft 365 is provided with an elastic bumper 375 adapted to come into contact with each flap 353.

フラップ353が(図53に示されているような)閉状態にあるとき、バンパー375は、フラップ353に接触しており、ピストン361は、シリンダ359内に後退し、バネ371は、圧縮されている。(図54に示されているように)フラップ353が閉状態から離脱するように運動しているとき、フラップ353は、バンパー375から分離し、ピストン361は、圧縮されたバネ371の影響を受けて伸張することになる。ピストンが伸張すると、チャンバ367が徐々に拡張し、次いで、水が出入口373を通ってチャンバ367内に引き込まれることになる。(図55に示されているように)フラップ353の復帰運動時に、フラップ353は、まず、バンパー375に係合し、このバンパー375の弾性特性によって、いくらかの初期緩衝が得られる。フラップ353がさらに継続して復帰運動すると、力がピストン361に加えられ、ピストン361を後退させることになる。ピストン361の後退によって、チャンバ367が徐々に収縮し、水が出入口373を通ってチャンバ367から排出されることになる。出入口373は、チャンバ367からの水の排出率を調整し、これによって、粘性緩衝効果をもたらすように、寸法決めされている。従って、フラップ353は、過剰な力を受けることなく、その閉鎖動作を制御して行うことが可能となる。   When the flap 353 is in the closed state (as shown in FIG. 53), the bumper 375 is in contact with the flap 353, the piston 361 is retracted into the cylinder 359, and the spring 371 is compressed. Yes. When the flap 353 is moving away from the closed state (as shown in FIG. 54), the flap 353 separates from the bumper 375 and the piston 361 is affected by the compressed spring 371. Will stretch. As the piston extends, the chamber 367 gradually expands and then water is drawn into the chamber 367 through the inlet / outlet 373. During the return movement of the flap 353 (as shown in FIG. 55), the flap 353 first engages the bumper 375 and the elastic properties of this bumper 375 provide some initial damping. As the flap 353 continues to return, a force is applied to the piston 361, causing the piston 361 to retract. Retraction of the piston 361 causes the chamber 367 to gradually contract, and water is discharged from the chamber 367 through the inlet / outlet 373. The inlet / outlet 373 is dimensioned to adjust the rate of water drain from the chamber 367 and thereby provide a viscous buffering effect. Therefore, the flap 353 can be controlled and closed without receiving excessive force.

図56を参照すると、本発明の第6の実施形態は、複数のユニット401を備える波エネルギー変換システム400に関するものである。ユニット401は、各々、先の実施形態による装置の1つであり、各々、浮力アクチュエータ10を有している。このような構成によれば、それぞれの浮力アクチュエータ10は、浮力アクチュエータのアレイ403に配置されている。どのような数の浮力アクチュエータ10が、アレイに設けられていてもよい。   Referring to FIG. 56, the sixth embodiment of the present invention relates to a wave energy conversion system 400 including a plurality of units 401. Each unit 401 is one of the devices according to the previous embodiment, and each has a buoyancy actuator 10. According to such a configuration, each buoyancy actuator 10 is arranged in an array 403 of buoyancy actuators. Any number of buoyancy actuators 10 may be provided in the array.

ユニット401間の間隔およびアレイ403のパターンは、支配的な海の状態の実波長および波の方向に関して最適化される特徴である。   The spacing between the units 401 and the pattern of the array 403 are features that are optimized with respect to the actual wavelength and wave direction of the dominant ocean state.

各実施形態による装置は、高圧作動流体の形態にあるエネルギーを、例えば、発電プラントまたは淡水化プラントに用いるために引き出すようになっている閉ループシステム(図示せず)と連動して、運転されるとよい。   The apparatus according to each embodiment is operated in conjunction with a closed loop system (not shown) adapted to extract energy in the form of a high pressure working fluid, for example for use in a power plant or desalination plant. Good.

以上の説明から、実施形態の各々によって、比較的軽くて悪天候な状態では保存のために事実上作動不能になるエネルギー解放式浮力アクチュエータが提供されることは、明らかである。   From the foregoing, it is clear that each of the embodiments provides an energy release buoyancy actuator that is virtually inoperable for storage in relatively light and bad weather conditions.

さらに、本発明の範囲は、開示されている実施形態の範囲に制限されないことを理解されたい。   Furthermore, it should be understood that the scope of the invention is not limited to the scope of the disclosed embodiments.

前述した実施形態は、各々、モジュール構造を有しているが、本発明による浮力アクチュエータは、単一ユニットとして構成され、その状態で現地に輸送されてもよいことを理解されたい。   Although the embodiments described above each have a modular structure, it should be understood that the buoyancy actuator according to the present invention may be configured as a single unit and transported to the site in that state.

明細書および請求項の全体を通して、文脈に他の指示がない限り、「comprise(〜を備える)」という用語、または「comprises」または「comprising」のような変形は、記述されている完全体または完全体の群を含むが、他の完全体または他の完全体の群を排除するものではないことを理解されたい。   Throughout the specification and claims, unless the context indicates otherwise, the term “comprise” or variations such as “comprises” or “comprising” are used in full or It should be understood that a complete group is included but does not exclude other complete groups or other complete groups.

本発明の第1の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータであって、波運動に対する浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段を備える内部空間を画定している本体を備えており、前記ゲート手段は、前記内部空間内に閉じ込められている、浮力アクチュエータが提供されている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a buoyant actuator responsive to wave motion comprises a body defining an interior space having at least one gate means changing the response of the buoyant actuator for wave motion The buoyancy actuator is provided wherein the gate means is confined within the internal space .

本発明の第3の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、本体を通る水の流れを妨げるためのチャンバを画定している複数の区分を受け入れるように適合された支持構造体を有している本体を備えており、支持構造体および複数の区分は、輸送され、現地で組み立てられるように適合されており、チャンバは、波運動に対する浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段を備えており、ゲート手段は、チャンバ内に閉じ込められている、浮力アクチュエータが提供されている。 According to a third aspect of the present invention, a buoyancy actuator responsive to wave motion has a support structure adapted to receive a plurality of sections defining a chamber for impeding water flow through the body. At least one gate means for changing the response of the buoyancy actuator to wave motion , wherein the support structure and the plurality of sections are adapted to be transported and assembled on site. A buoyancy actuator is provided wherein the gate means is confined within the chamber .

本発明の第4の態様によれば、水域内に浸漬されるようになっている浮力アクチュエータにおいて、周囲の水域から一定量の水を受け入れるように適合された中空内部を画定している本体を備えており、本体は、中空内部を通る流れを制御するための流れ制御手段を有しており、流れ制御手段は、本体を通る流体の流れを塞ぐかまたは少なくとも妨げる第1の状態と、中空内部を通る流体の流れを可能にする第2の状態と、を有しており、流れ制御手段は、内部空間内に閉じ込められている、浮力アクチュエータが提供されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in a buoyancy actuator adapted to be immersed in a body of water, a body defining a hollow interior adapted to receive a certain amount of water from a surrounding body of water. The body has flow control means for controlling flow through the hollow interior, the flow control means having a first condition that blocks or at least impedes flow of fluid through the body; A buoyancy actuator is provided , wherein the flow control means is confined within the interior space .

本発明の第の態様によれば、内部空間を画定している本体を備えている波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、本体は、内部空間を画定しているシェルを支持する内部構造体を備えており、シェルは、一緒に接続されるように適合されたパネルとして構成された複数の区分を備えており、内部空間は、波運動に対する浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段を備えており、ゲート手段は、内部空間内に閉じ込められている浮力アクチュエータが提供されている。 According to a fifth aspect of the present invention, in a buoyancy actuator responsive to wave motion comprising a body defining an interior space, the body comprises an internal structure that supports a shell defining the interior space. The shell includes a plurality of sections configured as panels adapted to be connected together, and the interior space includes at least one gating means that alters the response of the buoyancy actuator to wave motion. And the gate means is provided with a buoyancy actuator confined in the interior space .

本発明の第の態様によれば、内部空間を画定している本体を備えている波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、波運動に対して浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段を備えており、ゲート手段は、内部空間内に閉じ込められており、本体は、開上端、開下端、および2つの端間に延在している側面を有する切頭円錐形状を有している、浮力アクチュエータが提供されている。この構成では、側面は、凸形状を有しており、好ましくは、中央が膨らんでいる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a buoyancy actuator for wave motion comprising a body defining an internal space, comprising at least one gate means for changing the response of the buoyancy actuator to the wave motion. The gate means is confined within the interior space, and the body has a frustoconical shape having an open top, an open bottom, and a side surface extending between the two ends, An actuator is provided. In this configuration, the side surface has a convex shape, and preferably the center is swollen.

本発明の第の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体と、流路に沿った流れを制御するためのゲート手段であって、ゲート手段は、本体を通る流路を横切るバリアをもたらす複数の蓋要素を備えており、蓋要素は、該蓋要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっている、ゲート手段と、各蓋要素を前記状態に離脱可能に保持するためのラッチ手段であって、磁気連結具を備えている、ラッチ手段と、を備えており、バリアは、本体の境界内にあるように構成され、かつ位置決めされており、バリアをもたらす蓋要素は、完全な開状態にあるときでさえ、本体の境界内にとどまるようになっている、浮力アクチュエータが提供されている。
本発明の第8の態様によれば、前述した本発明の先行する態様のいずれか1つに記載の少なくとも1つの浮力アクチュエータを組み立てるためのキットが提供されている。
本発明の第9の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータを組み立てるためのキットにおいて、支持構造体と、浮力アクチュエータを組み立てるように支持構造体に接続されるように適合された複数の区分であって、チャンバを画定している、複数の区分と、波運動に対する浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段と、を備えており、ゲート手段は、チャンバ内に閉じこめられている、キットが提供されている。
According to a seventh aspect of the present invention, in a buoyancy actuator that responds to wave motion, a main body incorporating a flow path through which water can flow, and a gate means for controlling the flow along the flow path The gate means includes a plurality of lid elements that provide a barrier across the flow path through the body, the lid element being in a state in which the lid element cooperates with other lid elements to provide a barrier; A gate means which is movable so as to be disengaged from the state, and a latch means for releasably holding each lid element in the state, wherein the latch means comprises a magnetic coupling. The barrier is configured and positioned to be within the boundary of the body so that the lid element that provides the barrier remains within the boundary of the body even when in the fully open state It has become Buoyant actuator is provided.
According to an eighth aspect of the present invention there is provided a kit for assembling at least one buoyancy actuator according to any one of the preceding aspects of the present invention described above.
According to a ninth aspect of the present invention, in a kit for assembling a buoyancy actuator responsive to wave motion, a support structure and a plurality of sections adapted to be connected to the support structure to assemble a buoyancy actuator A plurality of sections defining a chamber and at least one gate means for changing the response of the buoyancy actuator to wave motion, the gate means being confined within the chamber. A kit is provided.

本発明の第10の態様によれば、前述した本発明の先行する態様のいずれか1つに記載の少なくとも1つの浮力アクチュエータを備えている、波エネルギー変換システムが提供されている。 According to a tenth aspect of the present invention there is provided a wave energy conversion system comprising at least one buoyancy actuator according to any one of the preceding aspects of the present invention described above.

本発明の第11の態様によれば、水域内の波エネルギーを取り込む方法において、本発明の先行する態様のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータを水域内に配備することを含んでいる、方法が提供されている。
本発明の第12の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、波運動に対する浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段を備える内部空間を画定している本体を備えており、ゲート手段は、互いに協働して水が本体を通って流れることができる流路を横切るバリアをもたらすように構成された複数の蓋要素を備えており、各蓋要素は、該蓋要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっており、バリアは、閉状態にある各蓋要素が本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有している、浮力アクチュエータが提供されている。
本発明の第13の態様によれば、波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体と、流路に沿った流れを制御するためのゲート手段と、を備えており、ゲート手段は、互いに協働して本体を通る流路を横切るバリアをもたらすように構成された複数の蓋要素を備えており、各蓋要素は、該蓋要素が他の蓋要素と協働してバリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっており、バリアは、閉状態にある各蓋要素が本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有している、浮力アクチュエータが提供されている。
According to an eleventh aspect of the present invention, a method for capturing wave energy in a body of water comprising deploying a buoyancy actuator according to any one of the preceding aspects of the present invention in the body of water. Is provided.
According to a twelfth aspect of the present invention, a buoyancy actuator responsive to wave motion comprises a body defining an interior space comprising at least one gate means for changing the response of the buoyancy actuator to wave motion, The means comprises a plurality of lid elements configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path through which water can flow through the body, each lid element including It is movable to cooperate with the lid element to bring about and leave the barrier, the barrier being in a closed state with respect to the direction of water flow through the body. There is provided a buoyancy actuator having an inclined structure that is inclined.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in a buoyancy actuator that responds to wave motion, a body incorporating a flow path through which water can flow, and gate means for controlling the flow along the flow path. And the gate means includes a plurality of lid elements configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path through the body, each lid element including a lid element It is movable to cooperate with the lid element to bring about and leave the barrier, the barrier being in a closed state with respect to the direction of water flow through the body. There is provided a buoyancy actuator having an inclined structure that is inclined.

Claims (45)

波運動に応じる浮力アクチュエータであって、波運動に対する前記浮力アクチュエータの応答を変化させる少なくとも1つのゲート手段を備える内部空間を画定している本体を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。   A buoyancy actuator responsive to wave motion, comprising a body defining an internal space comprising at least one gate means for changing the response of the buoyancy actuator to wave motion. 前記ゲート手段は、前記内部空間内に閉じこめられていることを特徴とする請求項1に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 1, wherein the gate means is confined in the internal space. 前記ゲート手段は、水が前記浮力アクチュエータの前記本体を通って流れることを可能にするように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の浮力アクチュエータ。   3. A buoyancy actuator according to claim 1 or 2, wherein the gate means is configured to allow water to flow through the body of the buoyancy actuator. 前記ゲート手段は、特定の海の状態に応じるようになっていることを特徴とする請求項1、2、または3のいずれかに記載の浮力アクチュエータ。   4. The buoyancy actuator according to claim 1, wherein the gate means is adapted to a specific sea state. 前記ゲート手段は、少なくとも1つの蓋要素を備えており、前記蓋要素は、前記蓋要素が通常時に塞いでいる閉状態であって、前記本体を通る水の流れを妨げる閉状態と、前記蓋要素が前記本体を通る水の流れを可能にする開状態と、の間で移動可能になっていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The gate means comprises at least one lid element, wherein the lid element is in a closed state where the lid element is normally closed, preventing the water from flowing through the body; A buoyancy actuator according to any one of the preceding claims, characterized in that the element is movable between an open state allowing water flow through the body. 前記蓋要素を前記閉状態に離脱可能に保持するために、離脱可能な連結具が設けられており、前記離脱可能な連結具は、前記蓋要素を離脱させ、前記蓋要素を前記閉状態から前記開状態に移動させ、前記開状態をもたらすように、動作するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の浮力アクチュエータ。   In order to releasably hold the lid element in the closed state, a detachable connector is provided, and the detachable connector disengages the lid element and removes the lid element from the closed state. 6. The buoyancy actuator according to claim 5, wherein the buoyancy actuator is configured to operate to move to the open state and bring about the open state. 前記離脱可能な連結具は、磁気連結具を含んでいることを特徴とする請求項6に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 6, wherein the detachable coupler includes a magnetic coupler. 前記蓋要素は、フラップを備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 1, wherein the lid element comprises a flap. 前記フラップは、前記フラップが通常時に塞いでいる閉状態であって、前記本体を通る水の流れを妨げる閉状態と、前記フラップが外方に揺動して前記本体を通る水の流れを可能にする開状態と、の間で旋回可能になっていることを特徴とする請求項8に記載の浮力アクチュエータ。   The flap is in a closed state in which the flap is normally closed, preventing a flow of water through the main body, and allowing the water to flow through the main body by swinging the flap outward. The buoyancy actuator according to claim 8, wherein the buoyancy actuator is swingable between the open state and the open state. 前記磁気連結具は、前記蓋手段上のその内端に隣接する箇所に位置する磁石手段と、前記磁石手段が磁気的に吸引されるようになっている相手部品と、を備えていることを特徴とする請求項7、8、または9のいずれかに記載の浮力アクチュエータ。   The magnetic coupling device comprises magnet means located at a location adjacent to the inner end of the lid means, and a mating part adapted to magnetically attract the magnet means. 10. The buoyancy actuator according to claim 7, 8, or 9. 前記磁石手段は、ハウジング内に収容された永久磁石のアレイを備えていることを特徴とする請求項10に記載の浮力アクチュエータ。   11. A buoyancy actuator according to claim 10, wherein the magnet means comprises an array of permanent magnets housed in a housing. 前記ハウジングは、前記磁気連結具の前記相手部品と直面する接触面を有しており、前記永久磁石は、前記接触面に対して凹んだ箇所に位置していることを特徴とする請求項11に記載の浮力アクチュエータ。   The said housing has a contact surface which faces the said other components of the said magnetic coupling device, The said permanent magnet is located in the location dented with respect to the said contact surface. The buoyancy actuator described in 1. 前記ハウジングは、前記接触面と前記永久磁石との間にクッション部分をもたらしていることを特徴とする請求項12に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator of claim 12, wherein the housing provides a cushion portion between the contact surface and the permanent magnet. 前記ゲート手段は、複数の蓋要素を備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to any one of the preceding claims, wherein the gate means comprises a plurality of lid elements. 前記蓋要素は、互いに協働して前記本体を通る流路を横切るバリアをもたらすように構成されており、各蓋要素は、前記蓋要素が他の蓋要素と協働して前記バリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっていることを特徴とする請求項14に記載の浮力アクチュエータ。   The lid elements are configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path through the body, and each lid element cooperates with other lid elements to provide the barrier. The buoyancy actuator according to claim 14, wherein the buoyancy actuator is movable so as to be in a state and to be detached from the state. 前記蓋要素によってもたらされる前記バリアは、前記本体を通る水の流れの方向と実質的に直交するように前記流路を横切って拡がっていることを特徴とする請求項15に記載の浮力アクチュエータ。   16. A buoyancy actuator according to claim 15, wherein the barrier provided by the lid element extends across the flow path so as to be substantially perpendicular to the direction of water flow through the body. 前記バリアは、前記閉状態にある各蓋要素が前記本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有していることを特徴とする請求項15に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 15, wherein the barrier has an inclined structure in which each lid element in the closed state is inclined with respect to a direction of water flow through the main body. 各蓋要素は、前記本体の前記開上端に向かう方向に傾斜していることを特徴とする請求項17に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 17, wherein each lid element is inclined in a direction toward the open upper end of the main body. 前記本体は、長手方向の拡がりを有するように、かつ流路であって、該流路に沿って、水が前記本体の長軸と平行に前記本体を通って流れることができる流路をもたらすように、構成されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The body has a longitudinal extension and is a flow path along which the water can flow through the body in parallel with the long axis of the body. The buoyancy actuator according to claim 1, wherein the buoyancy actuator is configured as described above. 前記本体は、上端、下端、および前記2つの端間に延在している側面を有する切頭円錐形状を有していることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   19. The body according to any one of claims 1 to 18, wherein the body has a truncated cone shape having an upper end, a lower end, and a side surface extending between the two ends. Buoyancy actuator. 前記側面は、凸形状を有しており、中央が膨らんでいることを特徴とする請求項20に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 20, wherein the side surface has a convex shape, and a center is swollen. 前記本体は、モジュール式構造を有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 1, wherein the body has a modular structure. 前記本体は、上端、下端、および側面を画定しているシェルを支持する内部構造体を備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to any one of the preceding claims, wherein the body comprises an internal structure that supports a shell defining an upper end, a lower end, and side surfaces. 前記シェルは、一緒に接続されるように適合されたパネルとして構成された複数の区分を備えていることを特徴とする請求項23に記載の浮力アクチュエータ。   24. A buoyancy actuator according to claim 23, wherein the shell comprises a plurality of sections configured as panels adapted to be connected together. 各パネルは、略矩形構造を有していることを特徴とする請求項24に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 24, wherein each panel has a substantially rectangular structure. 互いに隣接するパネル間の接続部は、半重ね継手を備えていることを特徴とする請求項25に記載の浮力アクチュエータ。   26. The buoyancy actuator according to claim 25, wherein a connection between adjacent panels includes a half-lap joint. 前記本体は、海水内に配備された時点で前記浮力アクチュエータの運動を容易にする1つまたは複数の係留点を備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy of any one of the preceding claims, wherein the body comprises one or more mooring points that facilitate movement of the buoyancy actuator when deployed in seawater. Actuator. 前記閉状態への各蓋要素の運動を緩和するための緩衝材をさらに備えていることを特徴とする先行する請求項のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to any one of the preceding claims, further comprising a buffer material for relaxing movement of each lid element to the closed state. 前記蓋要素によってもたらされる前記バリアは、前記本体を通る水の流れの方向と実質的に直交するように前記流路を横切って拡がっていることを特徴とする請求項15〜28のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   29. Any of the claims 15-28, wherein the barrier provided by the lid element extends across the flow path so as to be substantially perpendicular to the direction of water flow through the body. The buoyancy actuator described in 1. 前記バリアは、前記閉状態にある各蓋要素が前記本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有していることを特徴とする請求項15〜28のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータ。   29. The barrier according to any one of claims 15 to 28, wherein each of the lid elements in the closed state has an inclined structure inclined with respect to a direction of water flow through the main body. The buoyancy actuator described in 1. 波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体と、前記流路に沿った流れを制御するためのゲート手段と、を備えており、前記ゲート手段は、互いに協働して前記本体を通る前記流路を横切るバリアをもたらすように構成された複数の蓋要素を備えており、各蓋要素は、前記蓋要素が他の蓋要素と協働して前記バリアをもたらす状態になりかつ該状態から離脱するように、移動可能になっていることを特徴とする浮力アクチュエータ。   A buoyancy actuator that responds to wave motion comprises a body incorporating a flow path through which water can flow, and gate means for controlling flow along the flow path, wherein the gate means A plurality of lid elements configured to cooperate with each other to provide a barrier across the flow path through the body, wherein each lid element cooperates with the other lid element. A buoyancy actuator, wherein the actuator is movable so as to be in a state of providing the barrier and to be separated from the state. 前記バリアは、前記本体の境界内にあるように構成され、かつ位置決めされており、前記蓋要素は、完全な開状態にあるときでさえ、前記本体の境界内にとどまるようになっていることを特徴とする請求項31に記載の浮力アクチュエータ。   The barrier is configured and positioned to be within the boundary of the body, and the lid element is adapted to remain within the boundary of the body even when fully open. The buoyancy actuator according to claim 31. 前記蓋要素によってもたらされる前記バリアは、前記本体を通る水の流れの方向と実質的に直交するように前記流路を横切って拡がっていることを特徴とする請求項31または32に記載の浮力アクチュエータ。   33. Buoyancy according to claim 31 or 32, wherein the barrier provided by the lid element extends across the flow path so as to be substantially perpendicular to the direction of water flow through the body. Actuator. 前記バリアは、前記閉状態にある各蓋要素が前記本体を通る水の流れの方向に対して傾斜している傾斜構造を有していることを特徴とする請求項31または32に記載の浮力アクチュエータ。   33. Buoyancy according to claim 31 or 32, wherein the barrier has an inclined structure in which each lid element in the closed state is inclined with respect to the direction of water flow through the body. Actuator. 波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、前記本体を通る水の流れを妨げるためのチャンバを画定している複数の区分を受け入れるように適合された支持構造体を有している本体を備えており、前記支持構造体および前記複数の区分は、輸送され、現地で組み立てられるように構成されていることを特徴とする浮力アクチュエータ。   A buoyancy actuator responsive to wave motion comprising a body having a support structure adapted to receive a plurality of sections defining a chamber for impeding water flow through the body; A buoyancy actuator, wherein the support structure and the plurality of sections are configured to be transported and assembled on site. 水域内に浸漬されるようになっている浮力アクチュエータにおいて、周囲の水域から一定量の水を受け入れるように適合された中空内部を画定している本体を備えており、前記本体は、前記中空内部を通る流れを制御するための流れ制御手段を有しており、前記流れ制御手段は、前記本体を通る流体の流れを塞ぐかまたは少なくとも妨げる第1の状態と、前記中空内部を通る流体の流れを可能にする第2の状態と、を有していることを特徴とする浮力アクチュエータ。   A buoyancy actuator adapted to be immersed in a body of water comprising a body defining a hollow interior adapted to receive a volume of water from a surrounding body of water, the body comprising the hollow interior Flow control means for controlling flow through the first state, the flow control means blocking or at least impeding fluid flow through the body, and fluid flow through the hollow interior. A buoyancy actuator characterized by having a second state enabling 前記流れ制御手段は、前記内部空間内に閉じ込められていることを特徴とする請求項36に記載の浮力アクチュエータ。   The buoyancy actuator according to claim 36, wherein the flow control means is confined in the internal space. 内部空間を画定している本体を備えている波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、 前記本体は、前記内部空間を画定しているシェルを支持する内部構造体を備えており、前記シェルは、一緒に接続されるように適合されたパネルとして構成された複数の区分を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。   In a buoyancy actuator responsive to wave motion comprising a body defining an internal space, the body includes an internal structure that supports a shell defining the internal space, the shells together A buoyancy actuator comprising a plurality of sections configured as a panel adapted to be connected. 内部空間を画定している本体を備えている波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、 前記本体は、開上端、開下端、および前記2つの端間に延在している側面を有する切頭円錐形状を有していることを特徴とする浮力アクチュエータ。   In a buoyancy actuator responsive to wave motion comprising a body defining an interior space, the body has a truncated conical shape having an open upper end, an open lower end, and a side surface extending between the two ends. A buoyancy actuator characterized by comprising: 波運動に応じる浮力アクチュエータにおいて、水が沿って流れることができる流路を組み入れている本体と、前記流路に沿った流れを制御するためのゲート手段であって、前記ゲート手段は、前記本体を通る前記流路を横切るバリアをもたらす複数の蓋要素を備えており、前記蓋要素は、前記蓋要素が他の蓋要素と協働して前記バリアをもたらす状態になるようにおよび該状態から離脱するように、移動可能になっている、ゲート手段と、各蓋要素を前記状態に離脱可能に保持するためのラッチ手段であって、磁気連結具を備えているラッチ手段と、を備えていることを特徴とする浮力アクチュエータ。   In a buoyancy actuator that responds to wave motion, a body incorporating a flow path through which water can flow, and gate means for controlling flow along the flow path, the gate means comprising the body A plurality of lid elements that provide a barrier across the flow path through the lid, wherein the lid element is in a state in which the lid element cooperates with other lid elements to provide the barrier. Gate means, which is movable so as to be disengaged, and latch means for releasably holding each lid element in the state, wherein the latch means comprises a magnetic coupling. A buoyancy actuator characterized by 先行する請求項のいずれの1つに記載の浮力アクチュエータを組み立てるためのキット。   A kit for assembling a buoyancy actuator according to any one of the preceding claims. 浮力アクチュエータを組み立てるためのキットにおいて、支持構造体と、前記浮力アクチュエータを組み立てるように前記支持構造体に接続されるように構成された複数の区分と、を備えていることを特徴とするキット。   A kit for assembling a buoyancy actuator, comprising: a support structure; and a plurality of sections configured to be connected to the support structure to assemble the buoyancy actuator. 請求項1〜40のいずれか1つに記載の少なくとも1つの浮力アクチュエータを備えている波エネルギー変換システム。   41. A wave energy conversion system comprising at least one buoyancy actuator according to any one of claims 1-40. 水域内の波エネルギーを取り込む方法において、請求項1〜40のいずれか1つに記載の浮力アクチュエータを前記水域内に配備することを含んでいることを特徴とする方法。   41. A method for capturing wave energy in a body of water comprising deploying a buoyancy actuator according to any one of claims 1 to 40 in the body of water. 添付の図面を参照して実質的に明細書に記載されているような浮力アクチュエータ。   A buoyancy actuator substantially as described herein with reference to the accompanying drawings.
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