浮力致動器的制作方法

浮力致動器的制作方法

浮力致動器的制作方法專利名稱:浮力致動器的制作方法技術領域:本創(chuàng)造涉及一種響應波動的浮力致動器,更詳細地,涉及一種用于響應波動將波動有效耦合于一種裝置的浮力致動器。

本創(chuàng)造還涉及一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

盡管并非肯定是獨一無二地,本創(chuàng)造已經(jīng)被特殊地設計為用于利用波能產(chǎn)生動力并用于將產(chǎn)生動力的能量轉(zhuǎn)換成驅(qū)動能量轉(zhuǎn)換裝置例如流體泵或線性發(fā)電機的線性運動的浮力致動器。

在這種設置中,該浮力致動器被可操作地連接到能量轉(zhuǎn)換裝置,該致動器可懸浮在水體內(nèi),但是通常在水平面以下。

該浮力致動器實質(zhì)上是被浸沒的漂流物,其響應水體內(nèi)的波動而運動。

背景技術:下面的背景技術的闡述僅用于關心理解本創(chuàng)造。

該闡述并不是對于所提及的內(nèi)容在本申請的優(yōu)先權日時是公知常識或公知常識的一部分的承認或供認。

將波動耦合于一種響應波動可操作的裝置是已知的,一個實例為使用漂移物將波動轉(zhuǎn)化為往復泵的動作。

典型地,這種漂移物為實體結(jié)構(gòu)并包括有浮力的材料例如泡沫。

盡管這種漂移物在供應浮力方面是有效的,是但它們可能很重。

當被暴露于猛烈的海況,通常是不利的天氣條件例如在暴風雨的情形下,漂移物可能患病極端的力。

當暴露于這種情形時,已知的漂移物可能易于損壞或崩潰。

更進一步地,在這種情形下,連接于該種漂移物的繩索可能損壞或斷裂。

而且,這種漂移物通常不適于截取存在于淺水條件下的水平波動。

相對于背景技術,本創(chuàng)造已經(jīng)改進了與之有關的問題和困難。

相應地,本創(chuàng)造的目的在于至少解決從前已知的漂移物的一個問題或困難,或至少供應一種有用的選擇作為替代。

創(chuàng)造內(nèi)容依據(jù)本創(chuàng)造的第一個方面,供應一種浮力致動器,其包括本體,所述本體具有外部表面,所述外部表面包括多個小平面。

優(yōu)選地,所述多個小平面是棋盤格狀的。

優(yōu)選地,所述本體大致是球形。

優(yōu)選地,設有36個小平面,其中包括12個大致五邊形的小平面和24個大致六邊形的小平面。

優(yōu)選地,所述本體除了包括內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)以外大致是中空的。

優(yōu)選地,所述內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)包括多個支柱,每個支柱具有支撐一個小平面的外端。

所述本體包括36個小平面,其中包括12個五邊形的小平面,優(yōu)選地,設有12個支柱,分別支撐一個五邊形的小平面。

優(yōu)選地,所述內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)包括中間芯部,所述支柱從所述中間芯部輻射狀延長。

優(yōu)選地,每個支柱被配置為在其徑向外端形成各自的小平面。

優(yōu)選地,在所述支柱末端的這些小平面被連接到鄰近的小平面以供應本體的完整性。

優(yōu)選地,所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)是有浮力的結(jié)構(gòu)。

該浮力可以通過將有浮力的材料例如泡沫結(jié)合到至少一些支柱和或中間芯部的結(jié)構(gòu)中來供應。

優(yōu)選地,所述浮力致動器包括用于打開所述浮力致動器的內(nèi)部以允許海水流淌經(jīng)過的裝置,以響應所述浮力致動器在不利的天氣條件下如暴風雨的情形遇到猛烈的海況。

這是為了在遇到這種條件時保持該浮力致動器的完整性。

這可以通過在外部表面上形成開口以響應加諸于該浮力致動器上的不利的天氣條件來實現(xiàn)。

在這點上,多個小平面可以被配置為鉸接的薄片,每個薄片可在閉合位置和打開位置之間樞軸移動,該閉合位置為該薄片通常處于的位置,并位于該小平面的平面內(nèi),在打開位置上,所述薄片向外旋轉(zhuǎn)以形成所述外部平面上的開口。

便利地,每個這樣的小平面包括一對鉸接在一起的薄片,用于在閉合和打開位置之間樞軸運動。

每個薄片可向著它的閉合位置偏置。

這可以通過使用彈簧機構(gòu)例如將彈簧結(jié)合到該薄片的鉸鏈中來實現(xiàn)。

優(yōu)選地,供應一種可釋放的聯(lián)結(jié)件,用于將每個薄片可釋放地保持在閉合位置上。

優(yōu)選地,該可釋放的聯(lián)結(jié)件適于促使釋放薄片,以允許其從閉合位置移動至打開位置,從而形成開口以響應不利的天氣條件。

優(yōu)選地,該可釋放的聯(lián)結(jié)件包括磁性聯(lián)結(jié)件。

該磁性聯(lián)結(jié)件可以利用磁性吸引力來將薄片保持在閉合位置上。

該磁性聯(lián)結(jié)件可以包括多個磁鐵,其設置在沿著各個薄片的自由邊緣的多個位置上和或沿著鄰近小平面的相應邊緣的相應位置上。

這樣,該些薄片將處于形成各個小平面的閉合位置上,直到相對于它們的力足以克服磁性吸引力,由此迫使薄片松開并遠離閉合位置搖擺以形成開口。

該本體包括36個小平面,其中具有24個六邊形的小平面,至少一些六邊形的小平面被配置為兩個半六邊形的薄片。

優(yōu)選地,每個六邊形的小平面包括兩個半六邊形的薄片。

配置成薄片的小平面的數(shù)量取決于浮力致動器的特定應用。

假如浮力致動器連接到響應波動可操作的單個裝置例如泵上,可以是僅兩個小平面例如在本體頂端和底端的小平面被配置成薄片。

假如浮力致動器連接到響應波動可操作的多個裝置例如在間隔排列中布置的泵上,特別可能是多于兩個和可能至少多數(shù)的小平面被配置成薄片。

為了運行,浮力致動器不需要完全地水密封。

實際上,在正常操作時,該浮力致動器布滿了水,滯留的水作為鄰近實體隨浮力致動器運動,即使在棋盤格狀的小平面和結(jié)合到本體上的任何薄片之間存在稍微的流淌。

典型地,浮力致動器對薄片故障是容錯的。

在正常的操作下,假如一個薄片不能打開,將不會形成流體通道,用于海水進入然后離開浮力致動器的內(nèi)部空腔,這在肯定程度上將不利地影響浮力致動器的操作。

由于具有可能不利地影響該浮力致動器操作的流淌,通常需要將至少兩個薄片打開,并且相比于只有一個薄片沒有打開的概率,兩個薄片沒有打開的概率是相當?shù)偷摹?/p>

依據(jù)本創(chuàng)造的其次個方面,供應了一種浮力致動器,其包括具有外部表面和中空內(nèi)部的本體,以及用于打開內(nèi)部以允許海水流淌通過從而響應浮力致動器在不利的天氣條件下例如暴風雨的情形遇到猛烈海況的裝置。

依據(jù)本創(chuàng)造的第三個方面,供應了一種浸沒在海水體中的浮力致動器,該浮力致動器包括本體和封閉部,所述本體具有外部表面和適于容納海水體中的海水的中空內(nèi)部,所述本體包括多個開口,用于流體在中空內(nèi)部和環(huán)繞的海水體之間流淌,所述封閉部用于堵塞或至少抑制流體流淌通過每個開口,所述封閉部適于響應施加于其上的、在中空內(nèi)部和環(huán)繞的海水體之間的預定流體壓力差而移動遠離開口以允許流體流過。

依據(jù)本創(chuàng)造的第四個方面,供應了一種浸沒在海水體中的浮力致動器,該浮力致動器包括本體和流淌掌握裝置,該本體具有適于容納來自環(huán)繞的海水體中的肯定容積的海水的中空內(nèi)部,所述本體具有開口,海水能夠經(jīng)由該開口在中空內(nèi)部和海水體之間流淌,所述流淌掌握裝置用于掌握通過中空內(nèi)部的流淌,其具有用于堵塞或至少阻礙流體流淌通過本體的第一位置和允許流體流淌通過中空內(nèi)部的其次位置。

本體具有外部表面和可設于外部表面上的開口。

流淌掌握裝置可包括用于堵住或至少抑制流體流過每個開口的封閉部,該封閉部適于移動遠離開口以允許流體流淌通過。

每個封閉部可被配置為薄片,其在閉合位置和打開位置之間移動,所述閉合位置位于外部表面的平面內(nèi),在所述打開位置上,所述薄片搖擺離開以形成所述外部表面上的開口。

依據(jù)本創(chuàng)造的第五個方面,供應一種用于浸沒在海水體中的浮力致動器,該浮力致動器包括本體和裝置,所述本體具有外部表面和中空內(nèi)部,所述外部表面被配置成與環(huán)繞的海水粘性地結(jié)合,所述裝置用于在外部表面上形成開口,以允許流體在環(huán)繞的海水和中空內(nèi)部之間流淌。

依據(jù)本創(chuàng)造的第六個方面,供應了一種用于浸沒在海水體中的浮力致動器,該浮力致動器包括本體和封閉部,所述本體具有外部表面、中空內(nèi)部和多個開口,所述外部表面被配置成與環(huán)繞的海水粘性地結(jié)合,所述開口用于流體在所述中空內(nèi)部和環(huán)繞的海水之間移動,所述封閉部用于堵住或至少抑制流體流淌通過開口,所述封閉部適于響應作用于其上的、在中空內(nèi)部和環(huán)繞海水之間的預定流體壓力差而移動遠離開口以允許流體流過。

在環(huán)繞的海水和浮力致動器的外部表面的粘性結(jié)合給該浮力致動器供應了額外的有效質(zhì)量。

對于浮力致動器的物理質(zhì)量和包含在本體內(nèi)的肯定容積的海水質(zhì)量而言,該額外的質(zhì)量是附加的。

波動的作用力作用在全部質(zhì)量上,包括額外的有效質(zhì)量、浮力致動器的物理質(zhì)量和包含在本體內(nèi)的肯定容積的海水的質(zhì)量。

該粘性結(jié)合由于一些開口的形成而減小。

該些開口的形成允許海水流過該浮力致動器,從而影響浮力致動器在海水體中的運動。

該些開口的形成有效地減小了浮力致動器的有效尺寸或輪廓,這對于浮力致動器浸沒在其中的運動海水是明顯的。

詳細地,浮力致動器在海水體中的運動速度和運動振幅存在削減。

速度的削減也導致了浮力致動器的有效質(zhì)量的削減。

因此,這允許浮力致動器呈現(xiàn)一種狀態(tài),浮力致動器在該狀態(tài)下對于在不利的海況中較少響應、并較少地受到損壞。

依據(jù)本創(chuàng)造的第七個方面,供應了一種波能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其包括一種依據(jù)如上所述的本創(chuàng)造的前述任一方面的浮力致動器。

優(yōu)選地,所述浮力致動器被可操作地連接于波能轉(zhuǎn)換裝置例如流體泵或線性發(fā)電機,以將波動轉(zhuǎn)換到