專利名稱：用于產(chǎn)生能量的漂浮、錨定的設(shè)施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生能量的漂浮、錨定設(shè)施，尤其是涉及一種包括至少一個風(fēng)車的產(chǎn)生能量的漂浮、錨定設(shè)施。
背景技術(shù)：
將風(fēng)車布置在離岸的漂浮、錨定設(shè)施上是公知的技術(shù)。這樣的設(shè)施往往設(shè)計成能夠固定地保持風(fēng)車支撐結(jié)構(gòu)，由于例如該設(shè)施前后顛簸、左右搖晃或者起伏運(yùn)動所產(chǎn)生的位移可能會給予風(fēng)車結(jié)構(gòu)很大的附加力。特別當(dāng)我們討論安裝在設(shè)施上的風(fēng)車時會涉及到該設(shè)施的設(shè)計，該設(shè)施變得相對大型、沉重并且昂貴。相對于建造的成本，可得到的能量產(chǎn)出變得相對價值不高。DE 380；3570公開了一種基于楔通道原理(wedge channel principle)從波浪能產(chǎn)生能量的漂浮設(shè)施，并且該漂浮設(shè)施設(shè)有風(fēng)車。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服或者減小現(xiàn)有技術(shù)的至少一個缺點。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過以下說明書以及隨后的權(quán)利要求書中提及的特征來實現(xiàn)。提供一種用于產(chǎn)生能量的漂浮錨定設(shè)施，其中該設(shè)施包括至少一個風(fēng)車，并且其特征在于，該設(shè)施設(shè)有至少一個漂浮受驅(qū)動力機(jī)(power engine) 0設(shè)計成能夠承載風(fēng)車的設(shè)施通常還具有足夠浮力以及區(qū)域以能夠容納一些漂浮受驅(qū)動力機(jī)，典型的處于泵的形式。這樣的設(shè)計大大增加了能量產(chǎn)生并且由此還提高了經(jīng)濟(jì)效益。該設(shè)施是三角形的基本輪廓并且包括成對的兩個風(fēng)車。通過在三角形的每個角上布置浮力構(gòu)件，能夠獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)上在其兩個角上可以布置該風(fēng)車對。當(dāng)然， 該設(shè)施沒有安裝漂浮受驅(qū)動力機(jī)也能使用。該設(shè)施可以被錨定成有有限的擺動，從而該設(shè)施可以根據(jù)風(fēng)向?qū)蜃约海员苊怙L(fēng)車中的一個暴露于來自另一個風(fēng)車的紊流的干擾。有限的擺動意味著該設(shè)施在一定的角度內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，例如90度。具有有限的擺動的錨定對于全擺動來說是優(yōu)選的，因為對于全擺動錨定來說該設(shè)施必須具有的自由度可以對系泊用具施加巨大的質(zhì)量力。一種三角形設(shè)施，可以包括例如水下的水平連接結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)可適于安裝一個或者多個泵，該泵因此可以是被淹沒的。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，淹沒的泵的活塞借助于連接支條可以被相對簡單地連接至泵浮子，其中該連接支條在漏斗部(funnel)中被引導(dǎo)，該漏斗部可以包括引導(dǎo)輥。該泵可以為雙作用型泵，其中泵活塞桿被連接至配重，該配重被設(shè)置成當(dāng)浮子在波谷中被向下移動時向下拉活塞桿。泵活塞桿可以設(shè)有海水的流入開口，以能夠從離水面一定距離處接收水，在該處有很小的污垢問題。如果需要的話，該動力機(jī)可以由線性發(fā)電機(jī)構(gòu)成。風(fēng)車對的轉(zhuǎn)子可以相反轉(zhuǎn)動。來自轉(zhuǎn)子的力因此部分地彼此抵銷，這可以降低設(shè)施上的例如由風(fēng)引起的力。有利地，水平阻尼板可以在海中相對深地被連接至框架結(jié)構(gòu)，以減弱框架結(jié)構(gòu)的起伏運(yùn)動。如果阻尼板被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計，例如被連接至浮體或者替換地框架，它們還將用作框架結(jié)構(gòu)的機(jī)械加強(qiáng)部。為了增加風(fēng)車的尺寸，至少一個風(fēng)車可以被布置于該設(shè)施的三角形部分的外側(cè)。 例如，風(fēng)車柱可以被連接至從角柱向外延伸的支撐橋。由此，在不增加設(shè)施尺寸的情況下， 可以顯著地提高風(fēng)車的能量產(chǎn)出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)施能夠改善用于離岸風(fēng)力發(fā)電的漂浮設(shè)備的應(yīng)用。如本申請的具體實施部分描述的設(shè)計具體展示了定位風(fēng)車和泵的有利方案。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)施的平面示意圖；圖2示出圖1的設(shè)施的側(cè)視圖；圖3示意性地和以放大比例示出構(gòu)建在設(shè)施內(nèi)的泵，泵活塞被向上移動；圖4示出與圖3相同的示意圖，但其中泵活塞被向下移動；圖5以較小比例示出圖1中的漂浮設(shè)施的替換實施例。
具體實施例方式在圖中，附圖標(biāo)記1指示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)施，其包括平面視圖中呈三角形的框架結(jié)構(gòu)2、兩個風(fēng)車4、以及一些漂浮受驅(qū)泵6?？蚣芙Y(jié)構(gòu)2由角柱8，、8，，、8，”構(gòu)建，在水面10上方的角柱8，、8，，、8”，由中空構(gòu)件 12相互連接，并且角柱8’、8”、8”’向下延伸至如圖1和2所示的浮體14或者延伸至如圖3 和4所示的框架16。浮體14或者替換地框架16在水下面連接角柱8’、8”、8”’。角柱8’、8”、8”’、中空構(gòu)件12以及浮體14或者替換地框架16，構(gòu)成了設(shè)施1的三角形部分17。風(fēng)車4可以被設(shè)計成具有鋼的或者混凝土的柱9，風(fēng)車4被布置在第一角柱8，和第二角柱8”上方，而第三角柱8”’設(shè)置有直升機(jī)甲板18。連接至未示出的海床上的錨的設(shè)施1的系泊用具20被設(shè)計成，第三角柱8”’被保持逆著盛行風(fēng)向，但其中該設(shè)施的擺動由連接至第一和第二角柱8’、8”的系泊用具20來限制。在框架結(jié)構(gòu)2的下部處，布置有水平阻尼板22，以降低設(shè)施1的起伏運(yùn)動。從框架結(jié)構(gòu)2水平地延伸出的阻尼板22可以另外被布置于框架結(jié)構(gòu)2的角落，沿著浮體14或者替換地沿著框架16延伸，由此阻尼板22還有助于加強(qiáng)框架結(jié)構(gòu)2的強(qiáng)度。角柱8’、8”、8”’的浮力可以調(diào)節(jié)，以能夠調(diào)整設(shè)施1。在浮體14中的每個或者替換地框架16中布置有一些泵6。每個泵6包括泵缸24， 在泵缸M的兩個端壁沈處各設(shè)置有填料箱28用于沿著活塞桿30密封。
端壁沈經(jīng)由單向閥32和加壓水管34與定位在第三角柱8”’中的未示出的渦輪連通。連接至泵缸M中的密封活塞36的活塞桿30被設(shè)計有用于水的流入開口 38，其中該流入開口 38從活塞桿30下部分40延伸并且進(jìn)入活塞36，其中水經(jīng)由活塞閥42分別落入上部泵室44和下部泵室46?；钊麠U30借助于連接支條50被進(jìn)一步連接至浮子48。在該優(yōu)選的實施例中，在滑輥導(dǎo)向件52中行進(jìn)的相對剛性的支條構(gòu)成了連接支條50?；亴?dǎo)向件52可以被布置在浮子48上方的中空構(gòu)件12中，如圖2中所示?？商鎿Q地，連接支條50可以是撓性的，從而浮子48可以按照其實際狀態(tài)自行排列。活塞桿30的下部40處設(shè)置有配重54，下部40處還可以布置有未示出的吸入過濾器。在泵缸38上方和下方進(jìn)一步布置了阻尼器56，以能夠吸收如果浮子48被移動超過泵 6的沖程的沖擊。如圖2所示，浮子48通過撓性的緩沖索58相互連接。緩沖索58被設(shè)置成防止浮子48產(chǎn)生非預(yù)期的較大水平偏移。即使設(shè)施1與盛行風(fēng)向有些不同，在操作過程中，由于設(shè)施1的系泊用具20逆著盛行風(fēng)向排列并且由于允許擺動，設(shè)施1也會符合實際風(fēng)向。如果實際風(fēng)向轉(zhuǎn)動超過系泊用具20允許設(shè)施1的轉(zhuǎn)動，則風(fēng)車4將以本身已知的方式將自己與風(fēng)向?qū)?zhǔn)。這樣可能會產(chǎn)生的情況是，風(fēng)車4中的一個受前面風(fēng)車4產(chǎn)生的紊流的干擾，在這種狀況期間，可以停止風(fēng)車4中的一個。當(dāng)浮子48由于波浪60被向上移動時，連接支條50向上拉動活塞桿30以及活塞 36和配重M。上部室44中的水由活塞36移出，經(jīng)由相應(yīng)的單向閥32進(jìn)入加壓水管34，然后進(jìn)入未示出的渦輪。同時，下部泵室46被填充有來自海洋的、經(jīng)由流入開口 48以及相應(yīng)的單向活塞閥42的水。當(dāng)浮子48由于波浪60向下運(yùn)動時，配重M向下拉活塞36，由此水從下部泵室46 經(jīng)由相應(yīng)的單向閥32至加壓水管34，而水經(jīng)由流入通道38和相應(yīng)的活塞閥42被重新填充。在一個替換實施例中，如圖1中虛線所示，第三角柱8”’至少在其下部處可以被賦予船形62。在另外一個實施例中，通過每個風(fēng)車1的柱9被連接至從各角柱8’、8”延伸的支撐橋64，風(fēng)車4被布置在設(shè)施1的三角形部分17的外側(cè)。第一加強(qiáng)部66傾斜地在每個支撐橋64和角柱8’、8”之間延伸，而第二加強(qiáng)部68在支撐橋64和中空構(gòu)件12之間延伸。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生能量的漂浮錨定設(shè)施(1)，其中，該設(shè)施(1)包括至少一個風(fēng)車G)， 該風(fēng)車(4)被布置于該設(shè)施(1)的三角形部分(17)的外側(cè)，其特征在于，該風(fēng)車的柱 (9)被連接至從角柱(8，、8”)延伸的支撐橋(64)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該設(shè)施(1)包括成對的風(fēng)車(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)施，其特征在于，成對的兩個風(fēng)車(4)具有相反轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該設(shè)施(1)為三角形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該設(shè)施(1)被錨定成有有限的擺動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該設(shè)施(1)設(shè)置有至少一個漂浮受驅(qū)泵(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該泵(6)被淹沒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該泵(6)的活塞(36)借助于連接支條 (50)被連接至浮子(48)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該泵(6)為雙作用的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，該泵(6)的活塞桿(30)設(shè)置有流入開口 (38)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施，其特征在于，阻尼板0 被水平地布置在該設(shè)施(1) 的框架結(jié)構(gòu)O)的下部中。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生能量的漂浮、錨定設(shè)施(1)，該設(shè)施(1)包括至少一個風(fēng)車(4)，并且該設(shè)施(1)設(shè)置有至少一個漂浮受驅(qū)泵(6)。
文檔編號F03D11/04GK102428271SQ201080018414
公開日2012年4月25日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者D·J·羅伊賽斯 申請人:遠(yuǎn)洋電力股份有限公司