TW201522163A - 波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統 - Google Patents

波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201522163A
TW201522163A TW104103181A TW104103181A TW201522163A TW 201522163 A TW201522163 A TW 201522163A TW 104103181 A TW104103181 A TW 104103181A TW 104103181 A TW104103181 A TW 104103181A TW 201522163 A TW201522163 A TW 201522163A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mooring
power generating
vertical
top end
lines
Prior art date
Application number
TW104103181A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI500556B (zh
Inventor
Donald H Gehring
Original Assignee
Donald H Gehring
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/249,910 external-priority patent/US8823196B1/en
Application filed by Donald H Gehring filed Critical Donald H Gehring
Publication of TW201522163A publication Critical patent/TW201522163A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI500556B publication Critical patent/TWI500556B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1805Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/181Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

本發明揭露一種波浪發電裝置及一種用於發電之繫泊系統,其包含一浮船及一防漂流繫泊系統,浮船藉由防漂流繫泊系統以具張力的方式連接一水下環境,防漂流繫泊系統具有不同的實施例以因應不同的水下環境,鉸接式滑車系統與波浪發電單元共同設於浮船內,可使防漂流繫泊系統有效地將波浪發電單元的輸出功率最大化。

Description

波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統
本發明係關於發電技術,特別是一種浮動船殼及一種防漂流繫泊系統,其共同將海浪的能量轉換為電能。
在有水流之處,例如:河流、有潮汐的港灣、及海洋,存在許多水力發電的潛力。其中海洋具有最大的水力發電的資源,其係以洋流及波浪的形式存在。本發明係聚焦於汲取波浪的能量。此一獨特的發電方式係利用波浪的動能。波浪是由風所產生。風吹的距離越長,風的速度越高,風吹的時間越久,波浪就越大。世界上有某些地區擁有良好波浪產生的條件,因此恆常具有大的波浪。在這些具有大波浪的地區開發波浪發電,較容易獲得高經濟效益。最大的波浪存在開闊且海相惡劣的深海區域。本發明能在開闊且嚴酷海洋中運作,無論是淺海或超深海,可幾近無限制地提供再生能源,而對環境沒有任何傷害。
目前有一些水力發電機利用波浪發電,然而大部份缺乏足夠的波浪曝露面積,而無法汲取較多的波浪能量。考慮到百年最大風暴施加於系統的巨大破壞力,大部份波浪發電系統會限制波浪曝露面積,以防發電系統被破壞。
本發明的目的之一係在提供一種巨大的浮動船殼及繫泊系統,其能在大部份的水深供應可觀的能量,並能在百年最大風暴中存活。吃水量極淺且低阻力的海面漂浮物,例如橡皮救生艇,在正弦的波浪中,並不會在水平方向有明顯的移動,但會在波浪的波峰、波谷間上下移動。此一種物體的水平移動可歸之於洋流及海風。對此橫向漂移,最大的貢獻 者是風力。因此,在低風量地區,低風阻的船殼只會受到很小的橫向漂移力。此一水平方的移動通常稱之為漂移;漂移通常用錨予以抑制,而通常錨亦稱之為繫泊系統。
本發明使用一種輕、大、近於平底的船殼,其可被波浪輕易地上下移動。施加於船底的垂直力會轉移至船殼的垂直繫泊腳。當船殼被波浪抬升時,垂直繫泊腳會轉動發電機及飛輪。當船殼降至波谷時,飛輪會保持發電機繼續轉動。近於垂直的繫泊系統的水平組件,或近於水平的繫泊模組,會抑制船殼的漂移。最佳的水平繫泊模組可將船殼的垂直負載組件減至最少,抑制水平漂移,而允許船殼垂直移動。
1‧‧‧浮船
2‧‧‧大型平底船
3‧‧‧防水空間
4‧‧‧發電機構
41‧‧‧開口
42‧‧‧溼室
43‧‧‧鉸接式滑車系統
431‧‧‧鉸接式滑車
432‧‧‧樞接臂
433‧‧‧底架
44‧‧‧防水墊片
45‧‧‧波浪發電單元
451‧‧‧單向回捲滑車
452‧‧‧飛輪
453‧‧‧發電機
454‧‧‧齒輪箱
455‧‧‧直驅系統
5‧‧‧防漂流繫泊系統
51‧‧‧張力繫泊腳
511‧‧‧第一端
512‧‧‧第二端
52‧‧‧垂直繫泊線
521‧‧‧頂端
522‧‧‧底端
53‧‧‧水下構造
54‧‧‧繫泊線
541‧‧‧懸垂繫泊線
542‧‧‧緊繃繫泊線
543‧‧‧轉塔繫泊線
55‧‧‧水平繫泊線
551‧‧‧連接線
552‧‧‧結構線
56‧‧‧彈力浮筒
57‧‧‧轉塔
6‧‧‧水下環境
7‧‧‧周邊浮船
第1圖係本發明一實施例之浮船的透視圖。
第2圖係本發明一實施例之浮船的側視圖,並顯示第3圖及第4圖的截面圖所在的平面。
第3圖係第2圖線A-A的截面圖。
第4圖係第2圖線B-B的截面圖。
第5圖係本發明一實施例之浮船的上視圖,並顯示齒輪箱的配置。
第6圖係本發明一實施例之浮船的上視圖,並顯示直驅系統的配置。
第7圖係本發明防漂流繫泊系統第一實施例的第一種配置的透視圖。
第8圖係本發明防漂流繫泊系統第一實施例的第一種配置的側視圖,並顯示第9圖的截面圖所在的平面。
第9圖係第8圖線A-A的截面圖
第10圖係本發明防漂流繫泊系統第一實施例的第二種配置的透視圖
第11圖係本發明防漂流繫泊系統第一實施例的第二種配置的側視圖,並顯示第12圖的截面圖所在的平面
第12圖係第11圖線A-A的截面圖
第13圖係本發明防漂流繫泊系統第二實施例的第一種配置的透視圖
第14圖係本發明防漂流繫泊系統第二實施例的第一種配置的側視圖,並顯示第15圖的截面圖所在的平面
第15圖係第14圖線A-A的截面圖
第16圖係本發明防漂流繫泊系統第二實施例的第二種配置的透視圖
第17圖係本發明防漂流繫泊系統第二實施例的第二種配置的側視圖,並顯示第18圖的截面圖所在的平面
第18圖係第17圖線A-A的截面圖
第19圖係本發明防漂流繫泊系統第三實施例的透視圖
第20圖係本發明防漂流繫泊系統第三實施例的側視圖,並顯示第21圖的截面圖所在的平面
第21圖係第20圖線A-A的截面圖
第22圖係本發明防漂流繫泊系統第四實施例的透視圖
第23圖係本發明防漂流繫泊系統第四實施例的側視圖,並顯示第24圖的截面圖所在的平面
第24圖係第23圖線A-A的截面圖
第25圖係本發明防漂流繫泊系統第五實施例的透視圖
第26圖係本發明防漂流繫泊系統第五實施例的側視圖,並顯示第27圖的截面圖所在的平面
第27圖係第26圖線A-A的截面圖
第28圖係本發明防漂流繫泊系統第五實施例的波浪發電農場的上視圖
第29圖係本發明防漂流繫泊系統第二實施例的再一種配置的透視圖。
在此,要強調的是本專利說明書的圖示僅是用來例示本發明的某些版本,而非用以限制本發明之範圍。
請參閱第1圖及第3圖所示,並請配合參閱第7圖所示,本發明係關於一種波浪發電裝置及一種用於發電之繫泊系統,其包含一浮船1及一防漂流繫泊系統5。本發明能汲取波浪的能量,以將波浪垂直方向的能 量轉換成電能。本發明產生的電能將經由水底電纜或架空電纜傳輸到電力調度中心。浮船1包括一大型平底船2、一防水空間3、及複數發電機構4。浮船1藉由近於垂直的防漂流繫泊系統5以張力方式連接一水下環境6。水下環境6可以是海床、一水面下結構、或一水面下表面。浮船1並不會伸出水面太多,而難以自海岸看見。所以,本發明適合裝設於近岸及離岸。
請繼續參閱第1圖及第2圖所示,較優選的浮船1是被製造成長方形,並具有漸小的截面。漸小的截面可以將波浪的水平力最小化,並最大化波浪的垂直力。大型平底船2係做為一漂浮容器,並提供一個大的水平面積,讓波浪的垂直力作用於其上。大型平底船2並提供一容置空間給本發明的各種元件。大型平底船2具有近於平面的底部及大垂直阻力,因此較其他任何漂浮容器更容易上下起伏。雖然在優選的實施例,大型平底船2是長方形,本發明並不限制大型平底船2的形狀,而可為任何幾何形狀。請參閱第5圖。防水空間3係設於大型平底船2,並具有一密閉艙室,所以水不會流進防水空間3。複數發電機構4係設於大型平底船2之內的週邊,而防水空間3則包圍該些發電機構4。
請參閱第3圖及第4圖。每一發電機構4包括一開口41、一溼室42、一鉸接式滑車系統43、一防水墊片44、及一波浪發電單元45。開口41垂直穿過大型平底船2,而在大型平底船2內形成一垂直通道。溼室42係設於開口41旁邊,經由開口41進入的水則被限制在溼室42內。自溼室42提供一孔穴給防水空間3,防水墊片44自溼室42延伸到防水空間3,而自防水空間3封閉溼室42。防水墊片44結構的設計及完整性使在溼室42內潑濺的水不會經由防水墊片44流進防水空間3。
當波浪使浮船1移動時,鉸接式滑車系統43容許防漂流繫泊系統5的變化,使防漂流繫泊系統5受鉸接式滑車系統43束縛,並最小化平面外的負荷,更進而降低防漂流繫泊系統5的疲勞及磨損。鉸接式滑車系統43包括一鉸接式滑車431、一樞接臂432、及一底架433。鉸接式滑 車系統43係設於大型平底船2上且在開口41旁的溼室42內。底架433係設於溼室42內並永久性地連接於大型平底船2。樞接臂432鉸接於底架433,而鉸接式滑車431則可轉動地連接於樞接臂432。
波浪發電單元45係設於鄰接溼室42的防水空間3內。波浪發電單元45包括一單向回捲滑車451、一飛輪452、及一發電機453。在本發明,波浪發電單元45具有至少兩個實施例,包括一第一實施例及一第二實施例。第5圖是波浪發電單元45第一實施例的示意圖。在第一實施例,單向回捲滑車451軸接於飛輪452,而飛輪452則經由一齒輪箱454軸接於發電機453。第6圖是波浪發電單元45第二實施例的示意圖。在第二實施例,單向回捲滑車451軸接於飛輪452,而飛輪452則經由一直驅系統455軸接於發電機453。設於防水空間3內的波浪發電單元45受防水空間3的保護,而免於外界環境的影響。在本發明某些實施例,防水空間3具有一艙門,藉由此艙門,可進入防水空間3保養或修理波浪發電單元45及其相關的敏感設備,既不用將這些設備自防漂流繫泊系統5拆除,也不用將浮船1拖至海岸。在本發明較優選的實施例,發電機453為旋轉電樞型發電機。在本發明其他實施例,發電機453可為線性電樞型發電機,並具有至少一個輔助配重。
防漂流繫泊系統5具有不同的實施例,以配合不同的水深、浪高、環保法規、及水下環境6。在每一防漂流繫泊系統5的實施例,防漂流繫泊系統5均在其特有的環境中,以最佳的方式繫泊浮船1,而使波浪發電單元45的效率最大化。
請參閱第7圖至第12圖。在防漂流繫泊系統5第一實施例,防漂流繫泊系統5包括複數張力繫泊腳51。每一張力繫泊腳51具有一第一端511及一第二端512。第一端511及第二端512係設於張力繫泊腳51的相對兩側。第一端511切線式地連接一相關發電機構的單向回捲滑車451,此一相關發電機構係複數發電機構4的其中之一。每一張力繫泊腳51的第一 端511穿過防水墊片44,接觸鉸接式滑車431的圓周,並穿過一相關發電機構的開口41。每一張力繫泊腳51的第二端512被連接至水下環境6,而完成第一實施例的防漂流繫泊系統5。在第一實施例,第二端512可以兩種配置方式被連接至水下環境6。第7圖是第一種配置的示意圖,其中張力繫泊腳51係垂直地安裝於大型平底船2及水下環境6之間。第10圖是第二種配置的示意圖,其中張力繫泊腳51係斜向地安裝於大型平底船2及水下環境6之間。
請參閱第13圖至第18圖。在防漂流繫泊系統5第二實施例,防漂流繫泊系統5包括複數垂直繫泊線52、一水下構造53、及至少一繫泊線54。每一垂直繫泊線52具有一頂端521及一底端522。頂端521及底端522係設於垂直繫泊線52的相對兩側。頂端521切線式地連接一相關發電機構的單向回捲滑車451,此一相關發電機構係複數發電機構4的其中之一。每一垂直繫泊線52的頂端521穿過防水墊片44,接觸鉸接式滑車431的圓周,並穿過一相關發電機構的開口41。每一垂直繫泊線52的底端522被連接至水下構造53,而使水下構造53做為浮船1的錨。水下構造53藉由至少一繫泊線54被連接至水下環境6,而完成第二實施例的防漂流繫泊系統5。在第二實施例,繫泊線54可以兩種配置方式被連接至水下環境6。第13圖是第一種配置的示意圖,其中至少一繫泊線54係安裝於大型平底船2及水下環境6之間,而做為一懸垂繫泊線541。第16圖是第二種配置的示意圖,其中其中至少一繫泊線54係安裝於大型平底船2及水下環境6之間,而做為複數緊繃繫泊線542。請參閱第29圖。第29圖是依本發明防漂流繫泊系統第二實施例的再一種配置的透視圖,其中至少一繫泊線54係安裝於大型平底船2及水下環境6之間,而做為複數轉塔繫泊線543。此些轉塔繫泊線543藉由一轉塔57連接至水下構造53,而轉塔57係做為轉塔繫泊線543及水下構造53之間的連接柱。轉塔57就像坦克的砲塔可360度轉動。像風向標始終使指向箭頭隨風轉向,轉塔57可使大型平底船2猶如渦輪一 般,能將波浪動能始終轉至主要的方向而產生最大的發電功率。
請參閱第19圖至第21圖。在防漂流繫泊系統5第三實施例,防漂流繫泊系統5包括複數垂直繫泊線52、一水下構造53、及複數水平繫泊線55。每一垂直繫泊線52具有一頂端521及一底端522。頂端521及底端522係設於垂直繫泊線52的相對兩側。頂端521切線式地連接一相關發電機構的單向回捲滑車451,此一相關發電機構係複數發電機構4的其中之一。每一垂直繫泊線52的頂端521穿過防水墊片44,接觸鉸接式滑車431的圓周,並穿過一相關發電機構的開口41。每一垂直繫泊線52的底端522被連接至水下構造53,而水下構造53則做為複數垂直繫泊線52的基礎。複數水平繫泊線55具有複數連接線551及至少一結構線552。複數水平繫泊線55設於浮船周圍,而浮船1藉由至少一結構線552與水下環境6連接,且浮船1藉由複數連接線551與複數周邊浮船7連接。藉由第三實施例的防漂流繫泊系統5的複數連接線551,連接複數周邊浮船7到浮船1,本發明得以建構一波浪發電農場,而至少一結構線552則讓波浪發電農場保持靜止。
請參閱第22圖至第24圖。在防漂流繫泊系統5第四實施例,防漂流繫泊系統5包括複數垂直繫泊線52、一水下構造53、至少一繫泊線54、及複數水平繫泊線55。每一垂直繫泊線52具有一頂端521及一底端522。頂端521及底端522係設於垂直繫泊線52的相對兩側。頂端521切線式地連接一相關發電機構的單向回捲滑車451,此一相關發電機構係複數發電機構4的其中之一。每一垂直繫泊線52的頂端521穿過防水墊片44,接觸鉸接式滑車431的圓周,並穿過一相關發電機構的開口41。每一垂直繫泊線52的底端522被連接至水下構造53,而水下構造53則做為浮船1的配重。水下構造53藉由至少一繫泊線54與水下環境6連接,而繫泊線54則是做為一懸垂繫泊線541。複數水平繫泊線55設於水下構造53周圍,並連接複數周邊浮船7的水下構造53。藉由第四實施例的防漂流繫泊系統 5的複數水平繫泊線55,連接複數周邊浮船7的水下構造53,本發明得以建構一波浪發電農場,而至少一繫泊線54則讓波浪發電農場保持靜止。
請參閱第25圖至第27圖。在防漂流繫泊系統5第五實施例,防漂流繫泊系統5包括複數垂直繫泊線52、一水下構造53、至少一繫泊線54、複數水平繫泊線55、及至少一彈力浮筒56。每一垂直繫泊線52具有一頂端521及一底端522。頂端521及底端522係設於垂直繫泊線52的相對兩側。頂端521切線式地連接一相關發電機構的單向回捲滑車451,此一相關發電機構係複數發電機構4的其中之一。每一垂直繫泊線52的頂端521穿過防水墊片44,接觸鉸接式滑車431的圓周,並穿過一相關發電機構的開口41。每一垂直繫泊線52的底端522連接至水下構造53,而水下構造53則做為浮船1的配重。複數水平繫泊線55設於浮船1周圍,而浮船1藉由複數水平繫泊線55與至少一彈力浮筒56連接。在防漂流繫泊系統5第五實施例,至少一水平繫泊線55必須是剛性元件,如此浮船1才不至因所有的水平繫泊線55都在鬆弛狀態,而與彈力浮筒56碰撞;其他水平繫泊線55則可為傳統的可撓性元件。彈力浮筒56藉由至少一繫泊線54與水下環境6連接,而彈力浮筒56及繫泊線54允許浮船1隨波浮沉,以得到最佳的性能。在正常的環境下,彈力浮筒56是在水面下,使浮船1的波浪能量損失降至最低。請參閱第28圖。防漂流繫泊系統5的第五實施例更包括複數周邊浮船7,周邊浮船7係藉由至少一繫泊線54及相關的水平繫泊線55定位。複數周邊浮船7藉由複數水平繫泊線55與至少一彈力浮筒56互相連接。如此,形成防漂流繫泊系統5第五實施例的波浪發電農場。
防漂流繫泊系統5的水下構造53可以是一配重、一錨、一預設水下結構、或一水下框架。水下構造53承受最小的波浪力道。水下構造53的浮力,能使連接於水下環境6的至少一繫泊線54,始終處於張力狀態。浮船1的複數垂直繫泊線52可以以近於垂直而較短的路徑連接已預先安裝好的水下構造53。水下構造53以使用於深水為優選。藉由平衡其質量 及其有限的浮力,水下構造53可被製造成稍具有負浮力,因此水下構造53的慣性質量及高垂直阻力可防止水下構造53有明顯的垂直運動。於是,當浮船1隨波峰及波谷上下移動,水下構造53可保持近乎靜止。當水下構造53在本發明中做為錨使用時,水下構造53以做成一平面構造為優選。
發電機構42的開口41具有夠大的直徑,讓穿過開口41的複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52,可以相對於浮船1的水平運動,360度地自由運動。當浮船1隨波峰往上移動,複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52,經由複數發電機構4的阻力,施加垂直束縛予浮船1。當浮船1隨波谷往下移動,複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52,藉由單向回捲滑車451,保持某些張力。浮船1往下移動使單向回捲滑車451倒轉複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52,以備下一個波峰的來臨。鉸接式滑車系統43,容許複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52,在其下具有多方向的垂直運動,並只允許複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52在鉸接式滑車系統43周圍具有方向性的水平運動。方向性的水平動會轉動單向回捲滑車451、飛輪452、及發電機453。當波峰撞擊到浮船1,浮船1會往上移動,複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52的拉力會轉動波浪發電單元45,將波浪的能量轉換為電能。當浮船1隨波谷往下移動,單向回捲滑車451的回捲彈簧機構,或至少一輔助配重,會維持複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52的張力。如果波浪發電單元45的發電機453為旋轉電樞型發電機,回捲彈簧機構會維持複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52的張力。單向回捲滑車451的單向滑車或回捲彈簧機構的作用類似除草機的手動發動繩模組。當浮船1降至波谷,而複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52失去張力,複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52會被回捲彈簧機構會捲繞回單向回捲滑車451。如果波浪發電單元45的發電機453為線性電樞型發電機,至少一輔助配重會維持複數張力繫泊腳51或複數垂直繫泊線52的張力。輔助配重及線性電樞型發電機並不使用回捲彈簧機構,而只 是使用單向滑車。此時,如果單向滑車周邊安裝的是垂直繫泊線52,輔助配重連接垂直繫泊線52的頂端521;如果單向滑車周邊安裝的是張力繫泊腳51,輔助配重連接張力繫泊腳51的第一端511。當波峰抬高浮船1,飛輪452儲存能量;當浮船1降至波谷,飛輪452釋放能量至發電機453。海洋不斷地產生波浪,藉由張力繫泊腳51或垂直繫泊線52,波峰驅動發電機453,而藉由飛輪452,波谷亦驅動發電機453。因此,本發明能有效率地連續產生電能。
本發明已藉由上述之實施例詳加說明。要強調的是本發明之範圍並包括衍生自本說明書之技術內容而未脫離本發明之精神的各種修飾例或變化例。
1‧‧‧浮船
2‧‧‧大型平底船
3‧‧‧防水空間
4‧‧‧發電機構
41‧‧‧開口
42‧‧‧溼室
43‧‧‧鉸接式滑車系統
45‧‧‧波浪發電單元
451‧‧‧單向回捲滑車
452‧‧‧飛輪
453‧‧‧發電機
454‧‧‧齒輪箱

Claims (16)

  1. 一種波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其係包含有:一浮船;以及一防漂流繫泊系統;其中,該浮船係包含有:一大型平底船、一防水空間、及複數發電機構;每一發電機構係包含有:一開口、一溼室、一鉸接式滑車系統、一防水墊片、及一波浪發電單元;該鉸接式滑車系統係包含有:一鉸接式滑車、一樞接臂、及一底架;該波浪發電單元係包含有:一單向回捲滑車、一飛輪、及一發電機;該浮船以張力方式連接該防漂流繫泊系統。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該防水空間安裝於大型平底船,其中該複數發電機構安裝於大型平底船內部的周沿。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該開口垂直地穿越該大型平底船,該溼室設於該開口旁邊,該鉸接式滑車系統設於該大型平底船上,該鉸接式滑車系統設於該溼室內,該防水墊片自該溼室延伸至該防水空間,該波浪發電單元設於該防水空間內,該波浪發電單元設於該溼室旁。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該底架在該溼室內永久性地連接於該大型平底船,該樞接臂鉸接於該底架,該鉸接式滑車可轉動地連接於該樞接臂。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該單向回捲滑車軸接於該飛輪,該飛輪經由一齒輪箱軸接於該發電機。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該單向回捲滑車軸接於該飛輪,該飛輪經由一直驅系統軸接於 該發電機。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該防漂流繫泊系統包括複數張力繫泊腳,每一該張力繫泊腳具有一第一端及一第二端,該第一端及該第二端設於每一該張力繫泊腳的相對兩側,每一該張力繫泊腳的該第一端切線式地連接一相關發電機構的該單向回捲滑車,而該相關發電機構係該複數發電機構的其中之一,每一該張力繫泊腳的該第一端穿過該相關發電機構的該防水墊片,每一該張力繫泊腳的該第一端接觸該相關發電機構的該鉸接式滑車的圓周,每一該張力繫泊腳的該第一端穿過該相關發電機構的該開口,每一該張力繫泊腳的該第二端連接至一水下環境。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該複數張力繫泊腳垂直地安裝於該大型平底船及該水下環境之間。
  9. 依據申請專利範圍第7項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該複數張力繫泊腳斜向地安裝於該大型平底船及該水下環境之間。
  10. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該防漂流繫泊系統包括複數垂直繫泊線、一水下構造、及至少一繫泊線,每一該垂直繫泊線具有一頂端及一底端,該頂端及該底端設於每一該垂直繫泊線的相對兩側,每一該垂直繫泊線的該頂端切線式地連接一相關發電機構的該單向回捲滑車,該相關發電機構係該複數發電機構的其中之一,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該防水墊片,每一該垂直繫泊線的該頂端接觸該相關發電機構的該鉸接式滑車的圓周,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該開口,每一該垂直繫泊線的該底端連接至該水下構造,該水下構造連經由該至少一繫泊線連接至一水下環境。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該至少一繫泊線是一懸垂繫泊線。
  12. 依據申請專利範圍第10項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該至少一繫泊線是複數緊繃繫泊線。
  13. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,更包含複數周邊浮船,該防漂流繫泊系統包括複數垂直繫泊線、一水下構造、及複數水平繫泊線,每一該垂直繫泊線具有一頂端及一底端,該頂端及該底端設於每一該垂直繫泊線的相對兩側,每一該垂直繫泊線的該頂端切線式地連接一相關發電機構的該單向回捲滑車,該相關發電機構係該複數發電機構的其中之一,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該防水墊片,每一該垂直繫泊線的該頂端接觸該相關發電機構的該鉸接式滑車的圓周,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該開口,每一該垂直繫泊線的該底端連接至該水下構造,該複數水平繫泊線具有複數連接線及至少一結構線,複數水平繫泊線設於該浮船周圍,該浮船藉由至該少一結構線與一水下環境連接,該浮船藉由該複數連接線與該複數周邊浮船連接。
  14. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,更包含複數周邊浮船,該防漂流繫泊系統包括複數垂直繫泊線、一水下構造、至少一繫泊線、及複數水平繫泊線,每一該垂直繫泊線具有一頂端及一底端,該頂端及該底端設於每一該垂直繫泊線的相對兩側,每一該垂直繫泊線的該頂端切線式地連接一相關發電機構的該單向回捲滑車,該相關發電機構係該複數發電機構的其中之一,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該防水墊片,每一該垂直繫泊線的該頂端接觸該相關發電機構的該鉸接式滑車的圓周,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該開口,每一該垂直繫泊線的該底端連接至該水下構造,該水下構造藉由該至少一繫泊線與一水下環境連接,該複數水平 繫泊線設於該水下構造周圍,該水下構造藉由該複數水平繫泊線與的該複數周邊浮船連接。
  15. 依據申請專利範圍第1項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,該防漂流繫泊系統包括複數垂直繫泊線、一水下構造、複數水平繫泊線、至少一彈力浮筒、及至少一繫泊線,每一該垂直繫泊線具有一頂端及一底端,該頂端及該底端設於每一該垂直繫泊線的相對兩側,每一該垂直繫泊線的該頂端切線式地連接一相關發電機構的該單向回捲滑車,該相關發電機構係該複數發電機構的其中之一,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該防水墊片,每一該垂直繫泊線的該頂端接觸該相關發電機構的該鉸接式滑車的圓周,每一該垂直繫泊線的該頂端穿過該相關發電機構的該開口,每一該垂直繫泊線的該底端連接至該水下構造,該複數水平繫泊線設於該浮船周圍,該浮船藉由該複數水平繫泊線該連接該至少一彈力浮筒,該至少一彈力浮筒藉由該至少一繫泊線與一水下環境連接。
  16. 依據申請專利範圍第15項所述之波浪發電裝置及用於發電之繫泊系統,其中,更包含複數周邊浮船,該複數周邊浮船被安排鄰近於該至少一彈力浮筒,該至少一彈力浮筒連接該複數周邊浮船。
TW104103181A 2014-04-10 2015-01-30 Wave power generation devices and mooring systems for power generation TWI500556B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/249,910 US8823196B1 (en) 2013-08-05 2014-04-10 Apparatus of wave generators and a mooring system to generate electricity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201522163A true TW201522163A (zh) 2015-06-16
TWI500556B TWI500556B (zh) 2015-09-21

Family

ID=53153364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104103181A TWI500556B (zh) 2014-04-10 2015-01-30 Wave power generation devices and mooring systems for power generation

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5875722B2 (zh)
KR (1) KR101543995B1 (zh)
CN (1) CN104564504B (zh)
TW (1) TWI500556B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016137406A2 (en) 2015-02-26 2016-09-01 Wichitamornloet Arthorn System for conversion of the whole kinetic energy of sea wave into electricity by one-way direct drive shaft converter, (odsc system)
CN106337772B (zh) * 2015-07-07 2019-02-05 陈文彬 具有锚链自动调整装置的波浪发电设备
CN105197189A (zh) * 2015-10-23 2015-12-30 中国科学院广州能源研究所 一种可自航的波力发电平台和其移动及停泊方法
US10975832B2 (en) 2017-06-02 2021-04-13 Donald Hollis Gehring Water current catcher system for hydroelectricity generation
US10422311B2 (en) 2017-06-02 2019-09-24 Donald Hollis Gehring Hydroelectricity generating unit capturing marine current energy

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4319454A (en) * 1979-10-09 1982-03-16 Lucia Louis V Wave action power plant
US4516033A (en) * 1983-05-31 1985-05-07 Marvin Olson Apparatus for converting flow of water into electrical power
CN2193438Y (zh) * 1994-01-29 1995-03-29 孟庆筑 浮漂水轮机与浮动发电船
US6365984B1 (en) * 1999-04-13 2002-04-02 Chau-Fu Shu Apparatus for converting energy from flowing liquid
GB0205732D0 (en) * 2001-03-16 2002-04-24 Sanchez Gomez Gines Floating platform to obtain electric power from the sea waves
US7199481B2 (en) * 2003-11-07 2007-04-03 William Walter Hirsch Wave energy conversion system
US8018084B2 (en) * 2004-11-09 2011-09-13 Gerald S. Rourke Wave powered electrical generator
US7319278B2 (en) * 2005-06-01 2008-01-15 Donald Hollis Gehring Ocean wave generation
US7352078B2 (en) * 2005-05-19 2008-04-01 Donald Hollis Gehring Offshore power generator with current, wave or alternative generators
US7215036B1 (en) * 2005-05-19 2007-05-08 Donald Hollis Gehring Current power generator
CA2630440C (en) * 2005-11-18 2011-02-08 Alexander Greenspan Wave energy recovery system
US7557456B2 (en) * 2006-05-05 2009-07-07 Sri International Wave powered generation using electroactive polymers
US7759813B2 (en) * 2007-08-23 2010-07-20 Tetsuhiko Fujisato Gravity wave power generation apparatus
AU2009204866A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-23 Single Buoy Moorings Inc. Wave energy absorber
CN201179960Y (zh) * 2008-04-08 2009-01-14 河海大学 无动力可控渡船
CN102099570A (zh) * 2008-05-15 2011-06-15 海洋能量系统有限责任公司 波浪能量回收系统
BRPI0912623A2 (pt) * 2008-05-15 2016-01-26 Perpetuwave Power Pty Ltd conversor de energia de ondas marinhas, e, dispositivo para converter a energia de ondas marinhas
CN101608595A (zh) * 2008-06-20 2009-12-23 巫明茂 人造海岸海底、聚风增浪发电、拦截阻断收集波浪能的海上发电平台
TWM406649U (en) * 2010-06-18 2011-07-01 June-Chi Wang Swing type water wave electric generator device
EP2596235B1 (en) * 2010-07-19 2014-06-11 Mile Dragic Ocean wave power plant
CN201943876U (zh) * 2010-12-24 2011-08-24 郑九筠 半潜式风浪发电装置
CN102192077B (zh) * 2011-03-17 2013-10-09 上海梅朋正觉清洁能源科技有限公司 波浪与潮汐能储能系统、方法和发电方法、系统
TWM425173U (en) * 2011-07-18 2012-03-21 Tai-Lin Lu Wave-energy generator device
JP2013024165A (ja) 2011-07-22 2013-02-04 Yoshio Miura 海面波上下運動の浮力利用発電システム
CN102477933A (zh) * 2011-10-15 2012-05-30 陈永远 潮汐发电站(超大型)
TWM439099U (en) * 2012-05-22 2012-10-11 Po-Shong Huang Ocean wave power generation device
US8763389B2 (en) * 2012-07-05 2014-07-01 Ocean Power Technologies, Inc. Reaction mass and spring oscillator for wave energy converter
CN102979659A (zh) * 2012-07-11 2013-03-20 林文初 船载式水力发电装置
CN202756167U (zh) * 2012-09-07 2013-02-27 陈大千 浮动平台波浪能储能系统和波浪能发电系统
US8823196B1 (en) * 2013-08-05 2014-09-02 Donald H Gehring Apparatus of wave generators and a mooring system to generate electricity
CN103629040B (zh) * 2013-12-02 2016-08-24 集美大学 多浮摆式波浪能采能装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5875722B2 (ja) 2016-03-02
CN104564504B (zh) 2016-08-24
KR101543995B1 (ko) 2015-08-13
CN104564504A (zh) 2015-04-29
JP2015203411A (ja) 2015-11-16
TWI500556B (zh) 2015-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8823196B1 (en) Apparatus of wave generators and a mooring system to generate electricity
TWI500556B (zh) Wave power generation devices and mooring systems for power generation
US20090212562A1 (en) Method and apparatus for tidal power generation
KR101093063B1 (ko) 부유식 해양 복합발전장치
US20130313833A1 (en) Water-powered generator
JP7446243B2 (ja) 再生可能エネルギー変換装置
WO2015045055A1 (ja) 波力発電システムとこれに用いる伝達体および回転変換部
JP6476443B2 (ja) 波力発電システムとこれに用いる伝達体および回転変換部
KR101488292B1 (ko) 부유식 해상 풍력발전 시스템
KR101671065B1 (ko) 부유식 해상풍력발전장치
CN104153330B (zh) 设有波浪发电装置的防波堤
EP3983666A1 (en) Interconnected self-orienting wave energy collectors
GB2408778A (en) Current stream energy device
KR20170113793A (ko) 부유식 해상풍력발전장치
KR101631761B1 (ko) 부유식 해상풍력발전장치
JP2016109126A (ja) 潮流発電装置及び潮流発電方法
AU2019204446A1 (en) Apparatus for converting or absorbing energy from a moving body of water
KR101548085B1 (ko) 부유식 해상풍력발전장치
TW201430213A (zh) 船載式海浪發電裝置
US20120112462A1 (en) Wave Energy Converter
KR101205911B1 (ko) 부유식 발전장치
KR20160083330A (ko) 부유식 해상 구조물
US20230160362A1 (en) Wave energy converter
KR102192399B1 (ko) 부유식 발전기의 계류장치
KR101642613B1 (ko) 부유식 해상 구조물