專(zhuān)利名稱：帶有發(fā)電機(jī)的杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該裝置將來(lái)自海浪運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換成不同形式的能量。該裝置包 括附著于杠桿臂的樞轉(zhuǎn)浮子。樞轉(zhuǎn)浮子和所附著的杠桿臂可以相對(duì)于 彼此展開(kāi)，浮子相對(duì)于海洋表面的定向可以由水平變?yōu)榇怪薄?br> 背景技術(shù)：
目前存在很多浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。但是，已知的是，沒(méi)有一種設(shè)備獲得市 場(chǎng)或技術(shù)上的成功。

發(fā)明內(nèi)容
一種裝置，其包括附著于浸沒(méi)的穩(wěn)定物體的樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂組 合，使得浮子和杠桿臂可以展開(kāi)并改變相對(duì)于海洋表面的定向。浮子 和杠桿臂樞轉(zhuǎn)，可以使浮子旋轉(zhuǎn)到垂直于水表面的位置。杠桿臂可以例如附著于懸撐橫梁或海底。
一種用于響應(yīng)于波浪作用而移動(dòng)浮子和杠桿臂的方法，其包括 將杠桿臂的第一端樞轉(zhuǎn)地附著到浮子上；將杠桿臂的第二端附著到一
連接器部件上；以及將連接器部件的端部附著到海底。


圖1顯示了水平于海洋表面定向的樞轉(zhuǎn)浮子，其帶有敞開(kāi)的中間 區(qū)段和端部。還顯示了安裝于旋轉(zhuǎn)軸上并指向天空或相對(duì)于海洋表面 成一銳角指向的杠桿臂。還顯示了將杠桿臂的一端附著于一橫梁(或 格柵)上的索纜和電纜。
圖2是樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂的若干位置的合成圖。樞轉(zhuǎn)浮子從水平
位置移動(dòng)至豎直位置。杠桿臂從向上方向移動(dòng)至向下方向，最終移動(dòng) 至向下指向水中的豎直方向。還顯示了該裝置經(jīng)由索纜附著到橫梁上。
圖3顯示了處于豎直位置的樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂。還顯示了將杠桿 臂連接到橫梁上的索纜。
圖4顯示了樞轉(zhuǎn)浮子、內(nèi)部機(jī)械、旋轉(zhuǎn)軸、杠桿臂和連接于橫梁 或較大格柵的一部分上的連接器部件、例如索纜、桿、鏈條或繩的詳 細(xì)橫截面視圖。
圖5顯示了附著于海底的索纜。
圖6顯示了樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂，其中，杠桿臂包括配重，以便于 使杠桿臂返回至向上或向天空的方向。圖6顯示了處于向下方向的杠 桿臂，其通過(guò)一連接部件附著于海底。
這些附帶的視圖顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，它們結(jié)合到說(shuō)明書(shū) 中，并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。這些視圖與上面給出的本發(fā)明的概要描 述和下面給出的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的裝置主題涉及漂浮并樞轉(zhuǎn)的浮子，所述浮子在海洋表面 上具有從波峰和波谷的豎向運(yùn)動(dòng)分量。通常，樞轉(zhuǎn)浮子相對(duì)于海洋表面處于水平位置，即，浮子的縱向軸線水平于海洋表面。在一個(gè)實(shí)施 例中，杠桿臂在一旋轉(zhuǎn)軸處可樞轉(zhuǎn)地附著于樞轉(zhuǎn)浮子。杠桿臂通常指 向天空或者相對(duì)于水平定向的浮子成一銳角向上指向。參見(jiàn)圖1中所
示的杠桿臂52的位置。
在視圖所示的實(shí)施例中，樞轉(zhuǎn)浮子相對(duì)于海洋表面從水平方向至 豎直方向可旋轉(zhuǎn)90°。當(dāng)處于豎直位置時(shí)，用較小的力，可以更容易 地使浮子浸入水中(鴨潛式)。該卯。旋轉(zhuǎn)與被旋轉(zhuǎn)的浮子的潛水或浸 沒(méi)相結(jié)合， 一起保護(hù)部件免受巨浪的損壞。這顯示在圖2中。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用了多個(gè)本發(fā)明的浮子。浮子附著于海洋表 面下面的剛性重梁，并支撐該剛性重梁。 一橫梁浸沒(méi)于海洋表面下面， 并通過(guò)浮子的組合浮力懸浮起來(lái)。多個(gè)橫梁可以組合成一格柵。由于 所使用的分離的浮子的數(shù)量的緣故， 一些浮子經(jīng)受波峰，而其他浮子 經(jīng)受波谷。所以浸沒(méi)在海洋表面下面的懸撐梁處于穩(wěn)定平面內(nèi)。橫梁 (或格柵)構(gòu)成浸沒(méi)的穩(wěn)定物體。
至少一個(gè)浮子保持附加的部件。在一個(gè)例子中，這些部件包括一 個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)、泵、齒輪、棘輪與棘爪、將杠桿臂連接于浮子的旋 轉(zhuǎn)軸、彈簧、配重和將杠桿臂的一端連接于浸沒(méi)于水下的橫梁的附著
機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)軸可以隨著樞轉(zhuǎn)浮子或杠桿臂的運(yùn)動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。該軸的旋 轉(zhuǎn)可以供給機(jī)械動(dòng)力(能量)。
發(fā)電機(jī)可以是AC或DC。齒輪響應(yīng)于能量源(由于浮子豎向運(yùn) 動(dòng)，杠桿臂運(yùn)動(dòng))提升發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，如果臂使第一齒輪 旋轉(zhuǎn)90°，則發(fā)電才幾軸可旋轉(zhuǎn)360°而轉(zhuǎn)動(dòng)25次。(1:100的比率)。也 可以為其它傳動(dòng)比。
在附加部件的另一個(gè)例子中，棘輪與棘爪部件用于容許發(fā)電機(jī)軸 僅在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿臂響應(yīng)于波浪作用而上下移動(dòng)。由于棘輪 與棘爪的作用，該往復(fù)運(yùn)動(dòng)不能在兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)軸。發(fā)電機(jī) 軸單方向旋轉(zhuǎn)。
設(shè)有一旋轉(zhuǎn)軸從附著于發(fā)電機(jī)的齒輪部件伸出。該軸被固定于杠 桿臂的第一端。該軸可以延伸至第二發(fā)電機(jī)。應(yīng)該明白，當(dāng)一個(gè)發(fā)電機(jī)通過(guò)棘輪棘爪組合從電源"斷開(kāi)"時(shí)，另一個(gè)發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)動(dòng)。
還設(shè)有一彈簧部件，其使杠桿臂返回至預(yù)定位置。該返回運(yùn)動(dòng)可
以用配重進(jìn)4亍補(bǔ)充。
圖l顯示了本發(fā)明的樞轉(zhuǎn)浮子1的一個(gè)例子。浮子具有中心孔和
開(kāi)口端("U形")。還顯示了旋轉(zhuǎn)軸51，其可以連接于安裝在樞轉(zhuǎn)浮 子體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)(未顯示)。該軸連接于杠桿臂52，所述 杠桿臂52可樞轉(zhuǎn)地附著于浮子，并附著于連接部件，例如固定于橫梁 11的索纜或桿8。還顯示了電纜IO,其可以傳送發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能。 發(fā)電機(jī)可可以位于浮子內(nèi)部，如圖4所示。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)電 機(jī)或其他作業(yè)裝置例如泵位于浮子上。在另一個(gè)實(shí)施例中，作業(yè)裝置 例如發(fā)電機(jī)、泵等，可以位于杠桿臂上或杠桿臂內(nèi)。
圖2顯示了樞轉(zhuǎn)浮子響應(yīng)于巨浪從水平位置1A到豎直位置1D(急 劇下降)的運(yùn)動(dòng)。注意浮子1和杠桿臂52之間的樞轉(zhuǎn)關(guān)系。在波浪的 作用下，杠桿臂和浮子展開(kāi)(1A和52A),并變?yōu)樨Q直對(duì)齊(1D和 52D)。注意，所示的連接部件8的長(zhǎng)度是恒定的，浸沒(méi)結(jié)構(gòu)保持在穩(wěn) 定位置。
圖3顯示了由于高的海涌而展開(kāi)的樞轉(zhuǎn)浮子1和杠桿臂52的組 合，保持橫梁11的索纜8的長(zhǎng)度為固定長(zhǎng)度。在另 一個(gè)例子中(圖5 ), 索纜可以附著于海底。可以使用桿、鏈條或類(lèi)似裝置來(lái)代替索纜。杠 桿臂在軸上(向下)旋轉(zhuǎn)大約135。，從而使杠桿臂與浮子(此刻處于 豎直位置)對(duì)齊。圖3示出了該動(dòng)作。應(yīng)該明白，樞轉(zhuǎn)浮子垂直于海 洋表面定向。這是從樞轉(zhuǎn)浮子正常的水平于海洋表面定向的位置變化。 該變化的位置容許浮子的全部或部分被拉到表面以下。當(dāng)浪涌通過(guò)時(shí)， 樞轉(zhuǎn)浮子恢復(fù)常態(tài)，彈簧使杠桿臂復(fù)位?？赏ㄟ^(guò)附著于杠桿臂的配重 來(lái)輔助彈簧作用。在圖6中顯示了這些配重的例子。杠桿臂可以返回 至其正常位置。
圖4提供了如圖1所示的樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂組件的橫截面視圖。 顯示了樞轉(zhuǎn)浮子l,杠桿臂52向下貫穿浮子的中心孔延伸。顯示了兩 個(gè)發(fā)電機(jī)64、 65。還顯示了用于每個(gè)發(fā)電機(jī)(從運(yùn)動(dòng)軸51傳遞能量)的齒輪機(jī)構(gòu)62、 66的定位。杠桿臂相對(duì)于浮子在旋轉(zhuǎn)軸上樞轉(zhuǎn)。該運(yùn) 動(dòng)由波浪運(yùn)動(dòng)引起而傳遞或變換能量。樞轉(zhuǎn)浮子部件包括使杠桿臂返 回至預(yù)定位置的彈簧61。樞軸耦合件53連接杠桿臂和附著于橫梁11 的索纜8。利用配重可輔助彈簧返回杠桿臂的運(yùn)動(dòng)。
圖6顯示了樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂的側(cè)視圖。還顯示了配重。在該例 子中，配重54位于杠桿臂52的端部。還顯示了附著于索纜或桿8的 杠桿臂，索纜或桿8通過(guò)連接器或錨件101附著于海底100。
圖7顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，杠桿臂52附著于延伸 至海底100和錨固裝置101的連接部件8。還顯示了從容納在樞轉(zhuǎn)浮 子1內(nèi)或樞轉(zhuǎn)浮子1上的發(fā)電機(jī)或類(lèi)似部件伸出的電力電纜10。還顯 示了旋轉(zhuǎn)軸51,杠桿臂在其上樞轉(zhuǎn)。還顯示了連接杠桿臂和連接部件 的樞轉(zhuǎn)接頭53。
本申請(qǐng)的裝置主題與其他裝置之間的顯著區(qū)別之一在于，在本裝 置中，樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂以展開(kāi)的方式相對(duì)于海洋表面旋轉(zhuǎn)。杠桿臂 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，浮子相對(duì)于海洋表面從水平位置旋轉(zhuǎn)至豎直位置。浮 子在豎直位置可以浸沒(méi)在水中?，F(xiàn)有技術(shù)可能具有浮子和杠桿臂組合， 但是它們具有無(wú)法旋轉(zhuǎn)的靜止部件。Salter的3,928,967和Reenberg 的4,568,836專(zhuān)利具有旋轉(zhuǎn)的浮子，但都沒(méi)有杠桿臂或旋轉(zhuǎn)的杠桿臂。 這些裝置取決于固有慣性或靜止部件。杠桿臂和浮子兩者都在相對(duì)于 海洋表面的方向上旋轉(zhuǎn)的展開(kāi)的浮子杠桿臂組合是本發(fā)明的裝置主題 的顯著區(qū)別之一。
權(quán)利要求
1.一種杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子，其將海浪的升降轉(zhuǎn)換成不同形式的能量，該杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子包括附著的樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂組合，其中，浮子可以改變相對(duì)于杠桿臂的定向，杠桿臂可以改變相對(duì)于樞轉(zhuǎn)浮子的定向，該組合可以改變相對(duì)于海洋表面的定向，并且該杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子還包括附著于浸沒(méi)的穩(wěn)定物體的裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括可以樞轉(zhuǎn)至垂直于水表面的 方向的樞轉(zhuǎn)浮子。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括從水平于水的方向至垂直于 水的方向旋轉(zhuǎn)90度的樞轉(zhuǎn)浮子。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括附著于一連接器部件的杠桿 臂，所述連接器部件附著于浸沒(méi)的穩(wěn)定物體。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括一連接器部件，所述連接器 部件包括索纜。
6. 如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括一連接器部件，所述連接器 部件包括鏈條。
7. 如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括一連接器部件，所述連接器 部件包括桿。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，浸沒(méi)的穩(wěn)定物體是一橫梁。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，浸沒(méi)的穩(wěn)定物體是一格柵。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，浸沒(méi)的穩(wěn)定物體是海底。
11. 一種裝置，其包括附著于海底的附著的樞轉(zhuǎn)浮子和杠桿臂組 合，還包括由于海浪對(duì)裝置的影響，而展開(kāi)并改變相對(duì)于海洋表面 的定向的浮子和杠桿。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，樞轉(zhuǎn)浮子可以從基本上平 行于海洋表面的水平定向至基本上垂直于海洋表面的豎直定向旋轉(zhuǎn) 90度。
13. —種杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合，將海浪的升降轉(zhuǎn)換成各種形式的能量，該杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合包括a) 杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合；b) 將杠桿附著于浮子的旋轉(zhuǎn)軸；c) 在第一端附著于杠桿的連接部件，連接部件第二端附著于浸沒(méi) 的穩(wěn)定物體。
14. 如權(quán)利要求13所述的組合，其中，杠桿可以在由海洋表面的 向上運(yùn)動(dòng)的反作用下相對(duì)于浮子的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中展開(kāi)，還包括從天空方 向朝海底方向旋轉(zhuǎn)的杠桿，浮子相對(duì)于海洋表面從水平位置旋轉(zhuǎn)至豎 直位置。
15. —種利用可樞轉(zhuǎn)地附著于樞轉(zhuǎn)浮子的杠桿的組合從海洋表面的升降中產(chǎn)生能量的方法，其包括下列步驟a) 將杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合放置在海洋中；b) 將杠桿可移動(dòng)地附著于浮子；c) 在浮子中結(jié)合一機(jī)器部件；d) 利用杠桿的運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)帶有機(jī)器的部件；和e) 將杠桿附著于浸沒(méi)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括a) 在海洋表面的向上運(yùn)動(dòng)的反作用下，展開(kāi)杠桿和樞轉(zhuǎn)浮子；b) 從天空方向朝海底方向旋轉(zhuǎn)杠桿；和c) 從基本上平行于海洋表面的水平位置至基本上垂直于海洋表面 的豎直位置旋轉(zhuǎn)浮子。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括樞轉(zhuǎn)浮子浸沒(méi)于海洋表面 以下的步驟。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括所述機(jī)器設(shè)置在樞轉(zhuǎn)浮子上。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括所述機(jī)器設(shè)置在杠桿內(nèi)。
20. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括所述機(jī)器設(shè)置在杠桿上。
21. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括將一配重附著于杠桿上。
22. —種杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合，將海浪的升降轉(zhuǎn)換成不同形式的能量的，該杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合包括a) 杠桿操作的樞轉(zhuǎn)浮子組合；b) 將杠桿附著于浮子的旋轉(zhuǎn)軸；c) 在第一端附著于杠桿并在第二端附著于浸沒(méi)的穩(wěn)定物體的連接 部件；d) 附著于杠桿的配重；和e) 彈簧。
23. 如權(quán)利要求22所述的樞轉(zhuǎn)浮子組合，還包括附著于旋轉(zhuǎn)軸的 彈簧。
24. 如權(quán)利要求23所述的樞轉(zhuǎn)浮子組合，還包括發(fā)電機(jī)。
全文摘要
一種裝置，其包括附著于橫梁的浮子和杠桿臂組合，使得浮子和杠桿臂可以展開(kāi)并改變相對(duì)于海洋表面的定向。浮子和杠桿臂樞轉(zhuǎn)，可以使浮子旋轉(zhuǎn)到垂直于水表面的位置。杠桿臂可以例如附著于懸撐橫梁或海底。一種用于響應(yīng)于海浪作用而使浮子和杠桿臂運(yùn)動(dòng)的方法，其包括將杠桿臂的第一端樞轉(zhuǎn)地附著到浮子上；將杠桿臂的第二端附著到一連接器部件上；以及將連接器部件的端部附著到海底。
文檔編號(hào)F03C1/00GK101563539SQ200780046710
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者C·奧爾森 申請(qǐng)人:奧爾森企業(yè)公司