專利名稱：波能轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分中所述的那種波能轉(zhuǎn)換器。
此種波能轉(zhuǎn)換器有時稱為點吸收器或者起伏浮體波能轉(zhuǎn)換器，它可以例如從US-A-4277690號專利中了解到。這種特殊的轉(zhuǎn)換器的工作基于浮體及固定并懸掛于其下的所謂加速管與在加速管內(nèi)往返的工作活塞之間的相對運動；這種相對運動是轉(zhuǎn)換器工作時所處的海洋中的波浪引起的。
在這種波能轉(zhuǎn)換器中，所述工作活塞及與其連結(jié)的其它部件形成一個與浮體及處于其垂直方向即其軸向的加速管之間沒有剛性連接的慣性系統(tǒng)。
當然，工作活塞自身及與之相聯(lián)的活塞桿有一定的質(zhì)量，但與活塞一起運動的質(zhì)量主要決定于與活塞相配并與之一起運動的水柱的質(zhì)量。
在US-A-4277690中披露的波能轉(zhuǎn)換器中，收集波能的能量吸收裝置包含一個位于浮體內(nèi)并通過活塞桿與加速管內(nèi)的工作活塞相聯(lián)接的雙動式液壓活塞泵。所述活塞桿在某些方面是一個關(guān)鍵部件。
本發(fā)明的主要目的是提供一種不要求用活塞桿傳輸驅(qū)動泵裝置所需的力的波能轉(zhuǎn)換器。
這一目的是通過按獨立權(quán)利要求所述的波能轉(zhuǎn)換器而達到的。而優(yōu)選實施例的特征則在附屬權(quán)利要求中予以明確。
正如下面還要更詳細說明的那樣，這一目的是通過使用一種不同的泵裝置即一對所謂的軟管泵而達到的，這對軟管泵是可以彈性地延伸的并連結(jié)于工作活塞兩邊與浮體和/或加速管之間。
下面參照附圖對本發(fā)明作更詳細的說明，附圖中

圖1是與本發(fā)明的波能轉(zhuǎn)換器的示意的透視圖。
圖2是圖1中所示的波能轉(zhuǎn)換器的垂直剖面圖。
圖3是圖2中所示的波能轉(zhuǎn)換器的一種改型的垂直剖面圖。
圖1中所示之波能轉(zhuǎn)換器10A體現(xiàn)了US-A-4277690和US-A-4773221中所述的結(jié)構(gòu)和工作原理。這種轉(zhuǎn)換器包含一個漂浮裝置或浮體11，此浮體上有多個供系留索13用的連接環(huán)12，和一個所謂的加速管14。所述加速管14懸掛于浮體11之下，并通過多塊沿圓周相隔一定間隔沿縱向延伸的徑向板15而固定于浮體11，各徑向板15之間都留有很大的開口。
和上述專利中的波能轉(zhuǎn)換器里的情況一樣，加速管14的兩端是敞開的，因而水可以自由地流進流出。
如圖2中更詳細顯示的及下面要說明的那樣，浮體11和加速管14里包括把波浪產(chǎn)生的使浮體11和加速管14作的垂直振動轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
在波能轉(zhuǎn)換器工作中，加速管14的全部和浮體11的下部浸入水中。系留索13把波能轉(zhuǎn)換器10A水平地保持于選定的岸邊位置并使之能在海水波浪的作用下垂直地振動。
參看圖2，加速管14上、下端之間的一部分限定了一個工作缸16，一個雙動的工作活塞17可以在其中作縱向往返運動。
工作活塞17的上下兩面連結(jié)了一對單動的所謂軟管泵，即上軟管泵18和下軟管泵19，它們基本上位于加速管14的軸線上。上軟管泵18的下端固定于工作活塞17的上面，而其上端則固定于浮體11上并通過液流管18A與浮體11內(nèi)的液力系統(tǒng)S(未詳細示出，但可以是US-A-4277690中所示出和說明的那樣)相聯(lián)接。下軟管泵19的上端固定于工作活塞的下面，其下端固定于加速管14的下部并通過液流管19A與液力系統(tǒng)S相聯(lián)接。
工作缸16的長度或高度H選擇成使得工作活塞17一般會在工作缸16內(nèi)往返運動，其中工作活塞對流過工作缸的水形成阻擋層。然而工作活塞17有可能活動得超出工作缸16的兩端部外面。
為了防止在工作活塞17被推出工作缸16的端部之外而使軟管泵18,19過載，在工作缸的兩端各設(shè)一個減壓系統(tǒng)。此減壓系統(tǒng)的工作如US-A-4773221所述，在工作活塞17移動到工作缸16之外時大大減輕水流力對工作活塞17的壓力，從而限制了工作活塞沿原來方向進一步移動。
為了工作活塞17能有上述之減壓作用，向加速管14上下兩端完全敞開的工作缸16比與之相鄰的加速管的部分狹窄。因此，工作活塞17一移動到超過工作缸16的一端，水就可以多少自由地流過工作活塞周邊與加速管14的較粗部分的內(nèi)壁之間形成的通道。換言之，在加速管14的上、下兩個敞開的端部之間有了一條基本不受限制的水流通道。
軟管泵18,19是一種本身已知的軟管泵，可以是SE-B-409493公開的那種。因此，每個軟管泵都包含一根在縱向拉伸時徑向縮小因而容積減少，而放松時徑向膨脹因而容積增加的彈性管。正如SE-B-409493中較為詳細地說明的那樣，軟管泵的拉長與容積之比的性能可以通過改變嵌于軟管彈性材料內(nèi)的螺旋纏繞的增強線的螺距的辦法予以調(diào)整。
泵運行所需之閥作用是由液力系統(tǒng)S內(nèi)的單向閥提供的。
很容易理解，就液流的泵動作而言，軟管泵18、19基本上以US-A-4277690所述的雙動液力活塞泵的方式運轉(zhuǎn)。但是，軟管泵還會起工作活塞復(fù)位裝置的作用，工作活塞17位于工作缸16內(nèi)不動時，即由于不受浮體11和加速管14的加速作用而產(chǎn)生的液力作用時，軟管泵18,19兩者延伸和拉緊程度相等從而把工作活塞保持于工作行程的中央位置。在波能轉(zhuǎn)換器10A運轉(zhuǎn)中，當工作活塞17在工作缸16內(nèi)往返運動時，軟管泵18、19會輪番地被附加地拉緊和松弛，因而以推拉方式，交替地減小容積，或增加容積。如果工作活塞17被推出正常工作行程之外，對其起作用的液流力的全部或大部都被排除，附加拉緊的軟管泵對其施加的力會克服松弛的軟管泵對其施加的力，從而趨于使工作活塞回到工作缸內(nèi)。
圖3所示之波能轉(zhuǎn)換器10B與圖2中所示的不同之處僅在于兩個軟管泵18,19并列位于工作活塞17的上方。軟管泵18和圖2內(nèi)的一樣安裝于浮體11和工作活塞17的上面之間，軟管泵19也安裝于浮體11上，但通過傳動裝置作中介，(這里作為示例是通過纜索19B和滑輪19C作中介)聯(lián)接于工作活塞的下面。圖3中所示之軟管泵的這種結(jié)構(gòu)特別適于在淺海中工作的波能轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明應(yīng)用中軟管泵的很有利的特征是其非直線式漸增的彈簧剛度。這樣拉伸開始時需要較小的拉伸力，而附加拉伸時每單位拉伸長度需要的拉伸力則要大一些。軟管泵設(shè)計適當及尺寸合適的情況下，那么只要工作活塞是在工作缸內(nèi)往返運動，彈簧剛度會比較小，而當工作活塞接近并超過工作缸的端部時彈簧剛度會突然增加，因而在工作活塞在移動到工作缸之外的時候，就有足夠的返回力施加于工作活塞。
自然，也可以如圖2中那樣在工作活塞17的上下兩面或如圖3內(nèi)那樣并列地放置兩個以上的軟管泵。
權(quán)利要求
1．一種波能轉(zhuǎn)換器(10A,10B)，包括一個浮體(11)；一個其上端靠近浮體(11)，下端遠離浮體而懸掛并固定于浮體上的加速管(14)，此加速管(14)在其上，下端之間有一部分限定了一個工作缸(16)；在加速管(14)內(nèi)工作缸(16)上，下方有多個開口，允許在波能轉(zhuǎn)換器工作時讓水流在工作缸(16)與加速管(14)浸于其中的水體之間基本不受阻礙地流動；一個可以在工作缸(16)內(nèi)往返運動的工作活塞(17)；一個包括由工作活塞驅(qū)動的泵裝置的能量吸收裝置(18,19,S)。其特征在于所述的泵裝置設(shè)于加速管(14)內(nèi)；并包括一對可彈性延伸的軟管泵(18,19)各軟管泵的一端固定于工作活塞(17)，各軟管泵的另一端固定于加速管(14)或浮體(11)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的波能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，一對軟管泵(18,19)置于工作活塞(17)的上、下兩邊，所述軟管泵的所述一端直接固定于所述活塞。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的波能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，一對軟管泵(18,19)都置于工作活塞(17)和浮體(11)之間，其中一個軟管泵(18)的所述一端直接固定于工作活塞(17)，而另一軟管泵(19)的所述一端通過傳動裝置(19A,19B)作中介聯(lián)接于所述工作活塞上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的波能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在工作缸(16)的兩端有由工作活塞(17)控制的對工作活塞移動超出所述端的預(yù)先限定的位置作出反應(yīng)而讓水流基本不受阻礙地流過所述工作活塞的減壓裝置。
全文摘要
波能轉(zhuǎn)換器,包含浮體(11)和上端靠近浮體(11)懸掛并固定于浮體(11)上的加速管(14)。加速管(14)上、下端之間一部分限定一工作缸(16),在加速管(14)內(nèi),工作缸(16)之上下有開口,使水在工作缸和加速管浸于的水體之間基本不受阻礙地流動。工作活塞(17)可以在工作缸內(nèi)往返運動。能量吸收裝置(18,19,S)包含一對由工作活塞(17)控制,可彈性地延伸的軟管泵(18,19)。每個泵的一端固定于工作活塞的上或下邊,另一端固定于包含浮體(11)和加速管(14)的裝置上。
文檔編號F03B13/20GK1217046SQ9719422
公開日1999年5月19日 申請日期1997年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月29日
發(fā)明者本特－烏洛夫·舍斯特倫, 倫納特·克拉松, 揚·福斯貝里, 貢納爾·弗雷德里克松 申請人:Ips工程服務(wù)公司