專利名稱：波能轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到將波能轉(zhuǎn)換成電能的轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明包括幾個(gè)新款的和有創(chuàng)造性的方面，尤其是新形式的波浪收集器，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的特殊轉(zhuǎn)子裝置和將該裝置固定于海床的方法。
自從本世紀(jì)70年代以來(lái)，人們更關(guān)注地球上的有限的化石質(zhì)燃料源，以及由于燃燒這種燃料而導(dǎo)致的環(huán)境污染。這導(dǎo)致人們做相當(dāng)大的努力，去尋求從更新的能源中得到能量的新的及低成本的方法。尤其，對(duì)如何從太陽(yáng)能、地?zé)?、風(fēng)能和波能中得到有用的能源更加感興趣。后兩者提供了將風(fēng)能或波的動(dòng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電前景。
理論上講，波構(gòu)成了可利用能源的巨大的儲(chǔ)存庫(kù)。然而，它們的隨機(jī)性以及海洋環(huán)境的惡劣性，造成實(shí)際實(shí)現(xiàn)低成本的波-電能量轉(zhuǎn)換器的很大問(wèn)題。
雖然深水能夠提供最大的入射功率流，但人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到使得設(shè)備繼續(xù)在那種環(huán)境中存在，經(jīng)受得住所必須的質(zhì)量，剛性和復(fù)雜的工程是不經(jīng)濟(jì)的。另一個(gè)原因是在深水結(jié)構(gòu)必須是浮動(dòng)的，這樣減小了轉(zhuǎn)換率。
人們已經(jīng)知道，大約在10英寸深度時(shí)是最佳的。雖然入射功率流隨著深度的減少而減少，但結(jié)構(gòu)，安裝及運(yùn)行成本也減少。
然而，設(shè)計(jì)成在此深度進(jìn)行的轉(zhuǎn)換器的可行設(shè)計(jì)，到目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在我們?cè)O(shè)計(jì)這樣一種可行的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，它提供了實(shí)際上是一個(gè)空的環(huán)狀殼體的集波器，該殼體上至少有一個(gè)開(kāi)口，以便波進(jìn)入。
在應(yīng)用中，至少一個(gè)開(kāi)口位于水下，從而通過(guò)開(kāi)口進(jìn)入的波將它們的動(dòng)能，傳給集波器水線上邊的空氣。
在該說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“基本上空的環(huán)狀殼體”是指任何基本上密封的，限定了一個(gè)貫穿其中間的基本上空心的芯結(jié)構(gòu)。因而，在徑向的橫截面中，殼體的外周和內(nèi)周可以基本是環(huán)狀的，即殼體是一個(gè)真正的環(huán)形物或圓環(huán)。然而，在徑向是橢圓形的，多邊形的或其它中空的密封的形狀并具有中空的芯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，也是本發(fā)明的范圍。
芯本身的形狀可以是任何方便的類型，例如通常是圓柱形。雖然芯本身通常是空的，在一些實(shí)施例中，在芯內(nèi)部放置一些集波器的輔助設(shè)備是有利的，再有，在許多實(shí)施中，芯的兩端對(duì)外部環(huán)境將是開(kāi)口的，然而，空心芯在其一端或兩端是密封的，假如其裝有裝置以使水或空氣自由地進(jìn)入或放出，也是本發(fā)明的范圍。
為了穩(wěn)定的原因以及最佳的波的調(diào)諧，環(huán)狀殼體的直經(jīng)最好不少于其高度。
總體來(lái)說(shuō)，當(dāng)收集器被固定在運(yùn)行位置時(shí)，其在水中被牽引，環(huán)狀的結(jié)構(gòu)提供了良好的穩(wěn)定性。同時(shí)，它對(duì)吸收波的動(dòng)能的空氣的容量和輸送，提供了一個(gè)良好的配置。該結(jié)構(gòu)包括在建造過(guò)程中所需原材料和勞動(dòng)力的成本是尤其低的。
在軸向橫截面中，環(huán)狀的收集器也可以是任何方便的形狀，例如圓環(huán)形。
然而，收集器最好通常是環(huán)形線的，即通常是圓環(huán)形狀。該圓環(huán)是具有一個(gè)半圓環(huán)的軸向型面的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該型面帶有向內(nèi)面對(duì)芯的半圓的直線邊。
收集器最好形式如等環(huán)形。該等環(huán)形是一個(gè)具有改進(jìn)的圓環(huán)橫截面積的厚度均勻的環(huán)形殼體，從而其整體具有定常的軸向薄膜應(yīng)力。一個(gè)等環(huán)形的常見(jiàn)例子是，一個(gè)具有一個(gè)小的邊緣直徑的充氣輪胎。


圖1示出了在笛卡兒直角座標(biāo)系中的等環(huán)形的徑向型線，從以上述的一常薄膜應(yīng)力的需要，已定的解決的法如下等環(huán)形的半徑為R，其中其壁面與垂直于對(duì)稱軸的平面相切;內(nèi)壓力是P并且定常的雙軸薄膜應(yīng)力N/單位長(zhǎng)度。相對(duì)對(duì)稱平面殼體的法向的傾角是φ，并且殼體表面的笛卡兒直角座標(biāo)由x和y表示，其中x軸是對(duì)稱軸?？紤]到陰影容積的軸向平衡，對(duì)于最高的薄膜應(yīng)力N，由此得出2πyNcosφ=π(R2-y2)P,cosφ= 1/(2m) ( (1-β2)/(P) )(1)其中 α＝ (x)/(R) ，β＝ (y)/(R) ，m＝ (N)/(PR) 得到β，包括極值β =m2cos2φ +1-mcos φ , βm a x , m i n=m2+1±m(xù)]]>(2)考慮到環(huán)的薄膜應(yīng)力N，可以注意到最高的和環(huán)的曲率半徑γ1和γ2分別由 (dy)/(sinφdφ) 和ysecφ給出。垂直于殼體表面的平衡條件是P= (N)/(γ1) - (N)/(γ2) ，然后寫(xiě)成( (1+β2)/(2β2) )dβ=msinφ·dφ
或通過(guò)積分cosφ= 1/(2m) ( (1-β2)/(β) )(3)作為等式(1)。從而顯示出了殼體整體具有定常的雙軸薄膜應(yīng)力。
為了決定α和χ，首先注意到(利用等式(2))， (dα)/(dβ) ＝cosφ，結(jié)果由H.BDwight整理得出α =∫0φmcos φ 〔1-mcosφm2cos2φ +1〕d φ]]>=msin φ -m2m2+1∫0φcos2φ ·d φ1-m2m2+1·sin2φ=]]>(4)msinφ -［m2+1E( φ ·mm2+1)-1m2+1F ·(φ ·mm2+1)］]]>(5)積分和其它數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)表見(jiàn)782.01，案例McMillan.Ny1961EO是第三種的橢圓積分，而FO是第一種的橢圓積分，兩者從φ＝0至π/2在Jahnke-Emde中制成函數(shù)表，Dover，1945。對(duì)于φ≥ (π)/2 ，可以考慮到EO和FO函數(shù)的反對(duì)稱性，其隨著積分值而發(fā)生。
它也可通過(guò)參照等式(2)被證明，通過(guò)微分，薄膜的曲率半徑是γ1R=m 〔1-mcosφm2cos2φ+1〕=2m β21+ β2]]>(6)
其極值為m 〔1±m(xù)2m2+1〕 φ = 0]]>m 〔1±m(xù)m2+1〕 φ = γ]]>值m在φ＝ (π)/2 時(shí)，從內(nèi)弧線到外弧線連續(xù)增加。
對(duì)于最大半徑為γ，最小半徑為φ的標(biāo)準(zhǔn)的圓環(huán)，P壓力下的最大應(yīng)力在內(nèi)弧線時(shí)最大，具有值N= (Pρ)/2 · (2γ-ρ)/(γ-ρ)為了與等環(huán)形相比較，代入γ=m2+1]]>，ρ＝m無(wú)量綱值，從而，內(nèi)弧線和標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)的最大壓應(yīng)力比率為比率內(nèi)弧線的均勻壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)最大壓應(yīng)力＝m2+1-mm2+1-m2]]>(7)當(dāng)m＝1時(shí)，其值＝0.453。
表1示出了幾個(gè)m值的等環(huán)形形狀因素。圖2示出了楨m值的圖解可以注意到φ＝π，α是負(fù)值，其示出了圓環(huán)和等環(huán)形的不同橫截面。
殼體上波進(jìn)入的開(kāi)口最好圍繞著整個(gè)外圓周伸展。兩個(gè)這樣的開(kāi)口也最好從收集器高度的一半位置之上伸展，但仍然在指定的海洋水線之下，下到大約1/4高度的位置上伸展。然后在開(kāi)口的上、下，殼體包括有一個(gè)上罩和一個(gè)下罩。由承擔(dān)必要強(qiáng)度和剛度的支柱組成的籠架結(jié)構(gòu)將兩個(gè)罩子分開(kāi)，但其允許海水在其間通過(guò)。借助于圖6-8所示的根據(jù)等環(huán)形的波能轉(zhuǎn)換器的最佳實(shí)施例，和下述的詳細(xì)描述，將更好地理解等環(huán)形殼體的整個(gè)形狀。
本發(fā)明的第二個(gè)方面，是提供一種包括至少一個(gè)以便波進(jìn)入的開(kāi)口的中空罩子的波收集器，所述的罩子有一個(gè)當(dāng)使用時(shí)確定中間水位的內(nèi)基準(zhǔn)面，所述的至少一個(gè)開(kāi)口確定了水的入口面積，其中在基準(zhǔn)面上罩子內(nèi)橫截面與水的入口面積的比率小于0.7。
至少一個(gè)水的入口面積的面積，是指對(duì)一個(gè)給定罩子的所有入口的整個(gè)表面積。
比率最好小于0.6，尤其要小于0.5，但最好大于0.4。
中空的罩子最好也是一個(gè)空殼。
球狀外觀的罩子最好是球形或近似球形，再有，它也可以是整體球或近似整體球(除了其中的任何開(kāi)口)，或它可以是被截的球體或被截的近似球體。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，收集器的較好的形式在此被稱為一個(gè)“球形-多面體收集器”，這里通常參照最佳形式即在以后稱為“三室球體一四面體收集器”來(lái)描述。Tetron是四面體的縮寫(xiě)。
通常，球體-多面體結(jié)構(gòu)包括具有一個(gè)充氣多面體內(nèi)殼的球形外觀的罩子，在應(yīng)用中，收集器放入海床(或類似的)沉積物中，并且罩子充有部分沉積物，以達(dá)到外部床或更高的位置，然后沉積物的基底可以構(gòu)成多面體形的一端。通常，充氣的多面體的一個(gè)頂點(diǎn)位于球形罩體的頂端。
在此指的多面體或充氣的多面體，包括最佳的多面體或最佳的充氣多面體，以及一個(gè)近似的多面體或近似的充氣多面體，術(shù)語(yǔ)“多面體”和“充氣的多面體”是同樣的構(gòu)造?！俺錃狻笔侵妇哂型獗砩系那€端面。
至少罩子切去的一部分，確定了一個(gè)靠在充氣的多面體的內(nèi)殼體的底面的一端上圓環(huán)或部分圓環(huán)的開(kāi)口，提供了波的入口。最好，提供許多這樣的開(kāi)口，其分別沿著開(kāi)口的直線端面靠在內(nèi)殼底部的每個(gè)側(cè)面上。
參照?qǐng)D11和圖12，更好地理解了最佳三室球形四面體-收集器的整個(gè)外形。圖中示出了根據(jù)后者收集器形狀為基礎(chǔ)的，波能轉(zhuǎn)換的最佳實(shí)施例，其在下面將更好地詳細(xì)描述。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面的另一個(gè)實(shí)施例中，為了深水中應(yīng)用，可以制造一個(gè)變型的三室球形四面體收集器。不要充氣的四面體內(nèi)殼體，可以提供一個(gè)圓錐形的或錐臺(tái)形的內(nèi)殼體。通常，該錐形的或錐臺(tái)形的殼體可以由混凝土滑動(dòng)形成。該變型不限于提供三室，而可能更少或更多。
因?yàn)檫@些最佳的球形-多面體(和變型的)收集器的內(nèi)殼確定了一個(gè)空的芯，即使在其頂部密封，這樣的收集器也在本發(fā)明第一方面確定之內(nèi)。
三室球形-四面體收集器的特性與等環(huán)形狀的相比較如下1.對(duì)于波的運(yùn)動(dòng)，具有成比例地較大的進(jìn)、出口橫截面，幾乎伸到海床，因而改進(jìn)了水力效率;
2.完全的密封沉積的物質(zhì)量達(dá)到增加25%;
3.一個(gè)更大的基礎(chǔ)，并有足夠的穩(wěn)定性以防止傾覆;
4.透平發(fā)電機(jī)外殼的末削弱結(jié)構(gòu)支承，并且具有可以比較的氣體流道;
5.在制造之前的較簡(jiǎn)單的模件(較小的金屬板浪費(fèi)，較小的焊接長(zhǎng)度);
6.對(duì)于一定的工作應(yīng)力減少了鋼的質(zhì)量(-30%)(較小的平板厚度，減小的焊接淤積體積);
7.僅需要海床的沉積物穩(wěn)定，僅在錐形物的垂直下方需要很少的石頭裝甲板。
當(dāng)本發(fā)明的收集器1波能轉(zhuǎn)換器被牽引到它的預(yù)定的工作海洋工地、適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量例如泵抽吸的沉積物被引入較下面的罩子區(qū)域，以便將收集器固定到海床上。這種固定的最佳方式構(gòu)成了本發(fā)明的另一個(gè)方面，其在下面將更詳細(xì)描述。
為了優(yōu)化水線之上的空氣流動(dòng)圖形以便有效地驅(qū)動(dòng)連接到發(fā)電機(jī)上的轉(zhuǎn)子，上部的罩子區(qū)域最好由許多徑向的隔板分或許多室。這些隔板防止空氣從一個(gè)室流入到另一個(gè)室。因而，隔板的下邊的邊緣伸到水線之下。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明第一方面的收集器，其下部邊緣通常對(duì)角地向下向內(nèi)伸展，從而通過(guò)殼體上的開(kāi)口。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的收集器，其最好在罩子里的每個(gè)室內(nèi)帶有各自分別的開(kāi)口。
可以想象，本發(fā)明第一方面的收集器的大部分實(shí)施例中，至少具有兩個(gè)徑向的隔板1室，或三至五個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，收集器最好有三個(gè)隔板1室。在大多數(shù)應(yīng)用中，所有這些隔板將可能裝有可比較的徑向間隔。
和收集器一樣，波能轉(zhuǎn)換器作為一個(gè)整體，必須包括將運(yùn)動(dòng)的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。而這一點(diǎn)可以通過(guò)利用對(duì)本領(lǐng)域的熟練人員熟知的適當(dāng)技術(shù)來(lái)得到。借助于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的一個(gè)轉(zhuǎn)子，也可以方便地達(dá)到目的。
最好，發(fā)電機(jī)和轉(zhuǎn)子位于在收集器正上方上的外殼內(nèi)。必須裝有管子，以便將從收器出來(lái)的空氣傳送到外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子。
一種最佳形式的轉(zhuǎn)子是所謂的Darius轉(zhuǎn)子。Darius轉(zhuǎn)子本質(zhì)上包括許多翼形的葉片，最好具有對(duì)稱的橫截面，其在上，下支承之間縱向延伸，以便形成一個(gè)擬球形的罩子。
翼形葉片提供了帶有力矩的周向分量的徑向升力。其通常是在前緣方向，而不管是向內(nèi)或向外的徑向空氣流。因而，如果許多管子從收集器的小室內(nèi)傳送空氣，不管空氣在每個(gè)管道中的流動(dòng)方向，其總是將相同方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給轉(zhuǎn)子。從而，這些空氣流不能有效地相互抵消它們對(duì)轉(zhuǎn)子的作用。
Darius轉(zhuǎn)子早先不封閉地用于風(fēng)車，在與空氣管道相通的密封外殼內(nèi)Darius轉(zhuǎn)子的布置，借助于合成的上下移動(dòng)的多相空氣流顯示了其優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)充分地利用間距引起的波動(dòng)和起伏的90°相位差的波的分量時(shí)，從每個(gè)波中能夠提取更多的可利用的動(dòng)力。
因而，本發(fā)明的第三個(gè)方面包括一個(gè)在殼體內(nèi)裝有Darius轉(zhuǎn)子，并且殼體上帶有至少一個(gè)引導(dǎo)振動(dòng)的空氣流軸對(duì)稱方向達(dá)到或離開(kāi)轉(zhuǎn)子開(kāi)口的波能轉(zhuǎn)換器，其中轉(zhuǎn)子包括許多基本上是懸鏈線狀的葉片，從而離心負(fù)載由葉片的拉力平衡。
在本發(fā)明的內(nèi)容中，術(shù)語(yǔ)“Darius轉(zhuǎn)子”是指在罩內(nèi)結(jié)構(gòu)(刪除)中許多間隔的，基本上定常的弦長(zhǎng)和基本上為零的傾角翼形的葉片，并且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸是基本上軸向成一條直線的，從而徑向流體進(jìn)入和流出罩子結(jié)構(gòu)引起了該結(jié)構(gòu)相對(duì)所述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。通常，相對(duì)于每個(gè)葉片的暴露長(zhǎng)度以基本上不變的圓周速度產(chǎn)生合成轉(zhuǎn)動(dòng)。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于原則上，它對(duì)于給定的直徑，尖端速度和葉片/間距比(密實(shí)度)與單個(gè)平面轉(zhuǎn)子相比，提供了四倍的動(dòng)力。通常通過(guò)來(lái)自懸鏈線形狀，相對(duì)離心力，葉片在拉伸狀態(tài)下被支承。從而，大約為葉片長(zhǎng)度的一個(gè)轉(zhuǎn)子半徑暴露在徑向氣流中，因而，罩子結(jié)構(gòu)制造最好是相同的或很接近這一形狀，這一點(diǎn)是可用的。
上述的Darins類型轉(zhuǎn)子所述的定義，顯示了在罩子結(jié)構(gòu)中的準(zhǔn)備流入流體區(qū)域的葉片的基本幾何結(jié)構(gòu)。在葉片裝在下面所述的上、下支承中的區(qū)域可以采用任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
最好葉片基本上均勻地分置在罩子結(jié)構(gòu)中，裝于罩子結(jié)構(gòu)中的葉片數(shù)量最好是3至25，例如5至20，最佳為9至15。
然而，對(duì)于給定的應(yīng)用場(chǎng)合，其最佳數(shù)量取決于整體結(jié)構(gòu)尺寸，入射流的功率和相聯(lián)的發(fā)電機(jī)特性。
Darins轉(zhuǎn)子的一種變型在英國(guó)專利說(shuō)明書(shū)GB1595700中描述。徑向方向(Darins)和軸向方向(變型)相互交換位置。所述的變型位于殼體中，以便引導(dǎo)波能的轉(zhuǎn)換，如上所述，位于殼體中借助于空氣運(yùn)動(dòng)傳遞轉(zhuǎn)換波能的Darins轉(zhuǎn)子，在以前沒(méi)有描述。
在此所述的高速氣體流動(dòng)應(yīng)用中，與變型相比較，Darins類型結(jié)構(gòu)不僅限于具有類似最大離心應(yīng)力的有效的葉片支承，但還有一些附加的優(yōu)點(diǎn)1.更加均勻的周向速度分布。
2.兩級(jí)內(nèi)在特性改善了較低強(qiáng)度下所需高效率運(yùn)行的動(dòng)力密度。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，我們可以要求保護(hù)在殼體內(nèi)至少有一個(gè)開(kāi)口通過(guò)通道與收集器相通，以允許空氣在其間運(yùn)動(dòng)的Darius類型的轉(zhuǎn)子。
在任何情況下，殼體最好有許多開(kāi)口。最好至少有兩個(gè)開(kāi)口從收集器中傳入，傳出空氣，并且一個(gè)或更多的附加開(kāi)口與外邊大氣相通。
最好，轉(zhuǎn)子是一個(gè)典型Darius轉(zhuǎn)子。圖3示出了位于笛卡兒直角座標(biāo)系中的葉片Darins轉(zhuǎn)子的總形狀。在使用中，有許多這種葉片均勻地圍繞x軸安置，從而轉(zhuǎn)子將繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)如符號(hào)W所示。
向心加速度是徑向的，因而在此P＝P0secθ。對(duì)于單位長(zhǎng)度的質(zhì)量W Wω2ydscosθ＝Pdθ。
(dθ)/(dx) ＝ (Wω2)/(P0) ycosθ (8)垂直于翼面的升力是πcρωυ，在此情況，相對(duì)于S拉力是均勻的。因而πcρωyυcosθds＝pdθ(dθ)/(dx) ＝ (πcρωυ)/(P) ＝y(tǒng)(9)如果通過(guò)在徑向平面內(nèi)垂直于翼面分布的導(dǎo)線將翼面固定到該外形，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，振動(dòng)升力將不引起振動(dòng)，并且相對(duì)離心加速度將保留一定的拉力。同理，如果從等式8W＝W0cosθ并且初始外形滿足等式9，將沒(méi)有振動(dòng)產(chǎn)生。將等式9代入 (dθ)/(dx) ＝Ay，相對(duì)x微分，且注意 (dy)/(dx) ＝-tanθ給出 (d2θ)/(dx2) =-Atanθ。
設(shè)P＝ (dθ)/(dx) 則得到(d2θ)/(dx2) = (dp)/(dx) = (dθ)/(dx) · (dp)/(dθ) =P· (dp)/(dθ) =-Atanθpdp＝-Atanθ·dθ和 (P2-P02)/2 =ALncosθ因?yàn)镻0＝ 1/(R) ，因而d xR0=d θ1+m/ncos θ,其中m =2π c p ω υ R2P]]>(dy)/(R0) =- (dx)/(R0) tanθ (10)[同時(shí)m= (2R0)/(γ) ]對(duì)于各種指定的定常m值的θ的增加，可以積分以得到x和y，對(duì)于不同m值的一些理想的Darius轉(zhuǎn)子形狀，如圖4所示。
另外，掃過(guò)的面積因素是 1/(R2)∫0θ]]>ydx，力矩因素是 1/(R02)∫0θ]]>ycosθdx。更方便地，設(shè)1/(γ2)∫0θ]]>ydx=α, 1/(γ2)∫0θ]]>ycosθdx=β，其中γ是θ＝0時(shí)的半徑，R是曲率半徑。對(duì)于流入風(fēng)速υ，每單位掃過(guò)的面積的參考功率是 16/27 · (ρυ3)/2 。因而，總功率E為
E= 16/27 · (ρυ3)/2 4αγ2(11)定常弦C翼面的每單位長(zhǎng)度的切向驅(qū)動(dòng)力是πcρv2。從而對(duì)于幾個(gè)葉片的平均力矩是T＝nπcρυ2βγ2(12)但在最大半徑時(shí)的角速度ω＝ (υ)/(γ) ，對(duì)于單位升力系數(shù) (v)/(u) ＝2π。因?yàn)橥ㄟ^(guò)式(11)和(12)，使Tω＝E(nc)/(γ) = 32/(27π) · (υ)/(V) · (α)/(β) = 16/27 · (CL)/(π2) · (α)/(β) (13)而且P0＝Wω2Rγ，P＝πcρωυRγ(離心加速度應(yīng)力σ0= (mγυ2)/2 。
P0總是拉力，但P是交替變化的，對(duì)于P0-P1零的極限沒(méi)有壓縮情況，從式(13)和(14)中得到(Kγ)/(ρ) ≥ (27nπ2β)/(32α) (15)其中W＝Kγc2，γ是翼面密度，K是形狀因素。
圖5示出了軸對(duì)稱流動(dòng)的Darius轉(zhuǎn)子的運(yùn)行。
對(duì)于零的入射角，平均尖端速度V，而內(nèi)流速U，升力系數(shù)CL＝ (2πυ)/(V) 和弦長(zhǎng)C，升力/單位長(zhǎng)度是πcρvυ，其中ρ是流體密度。對(duì)于平均半徑γ，力矩/單位長(zhǎng)度是πcργυ2。
對(duì)于幾個(gè)葉片，每個(gè)有效長(zhǎng)度為2Kγ，總的力矩是2Knπcγ2ρυ2＝4π2Kσγ3ρυ2，其中σ＝ (nc)/(2πγ) 為強(qiáng)度。通過(guò)與ω相乘，并以CL和V＝ωγ取代υ，則得到動(dòng)力E為E＝Kσc2Lρω3γ5(16)通過(guò)定義，流入為2πKγ2υ＝KC2ωγ3，其可以被等式(16)除，以獲得壓力差。這樣，對(duì)于兩級(jí)裝置，通過(guò)落差h證明h= (σCLω2γ2)/(g) (17)對(duì)于給定的E和h，γ和σ可以從等式16和17中得到γ=[ (E)/(KCLωρgh) ]1/3,σ=[ (K2ρ2g5h5)/(CLω4E2) ]1/3(18)等式(18)可以用于計(jì)算轉(zhuǎn)子半徑，和根據(jù)強(qiáng)度比率σ計(jì)算葉片弦長(zhǎng)和葉片數(shù)的乘積。
等式(15)結(jié)果強(qiáng)調(diào)葉片利用鋼的重要性，其目的是振動(dòng)和導(dǎo)致疲勞應(yīng)力的升力效應(yīng)減小。
等式14的結(jié)果是，鋼的380N/mm2的離心應(yīng)力是在鋼繩的強(qiáng)度(L1/4)之內(nèi)，這用于集中預(yù)加應(yīng)力。而且，預(yù)應(yīng)力腱的標(biāo)準(zhǔn)圓錐形楔形夾被很好地研制，有效，可信并可以被稠密地塞滿。
葉片結(jié)構(gòu)的最好形式因此是在一組基體上的，平行的一組這樣的繩。
然而，為了有效地降低成本，各個(gè)葉片最好包括有沿著高強(qiáng)度鋼繩軸向基體，加載有向著翼型截面突出的聚乙烯的短玻璃纖維，每個(gè)直徑大約為5mm。除了聚乙烯之外，凸臺(tái)的端部位于上述為上、下支承中的錐形孔內(nèi)。用標(biāo)準(zhǔn)的、壓實(shí)工具，預(yù)拉混凝土中的鋼繩腱，使得這些端部楔牢固定在孔中。向心力的效應(yīng)使葉片處于拉伸狀態(tài)安置，并且其輕微的柔性允許其接受轉(zhuǎn)子形狀，根據(jù)在工作區(qū)域中很好地保持葉片的半徑而不加長(zhǎng)軸，形狀m＝z是最好的，從而減小對(duì)軸向負(fù)載和旋渦崩潰的阻力。
如上述所述，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)和第二個(gè)方面的一個(gè)較好形式的收集器結(jié)構(gòu)，被牽引到所選擇的海洋工地，并且通過(guò)加重較下部的罩子將其固定到海床上，然而，一個(gè)固定較好的方法，即是新穎性和創(chuàng)造性的，其也可以用于固定其它海洋中的結(jié)構(gòu)等等。
因而，本發(fā)明的第四個(gè)方面提供了將結(jié)構(gòu)固定到海床或水中其它物體的方法，該方法包括將結(jié)構(gòu)固定或利用海床上的沉積物固定。
本發(fā)明的第四個(gè)方面也延伸到借助于這種方法固定的任何結(jié)構(gòu)。
最好處理用于固定的沉積物，例如用化學(xué)方法，至少部分地穩(wěn)固它們。
將沉積物抽入處在其下部結(jié)構(gòu)。圍繞結(jié)構(gòu)的底部也可以附加或交替地裝有沉積物，而且，在附加的或交替的情況，該結(jié)構(gòu)可以埋置在沉積物中。
僅僅可以在這些沉積物的上部區(qū)域如上表面或者全部處理它們。
對(duì)于具有下部罩子區(qū)域的最佳形式的收集器，將沉積物泵入其中并且充滿石灰水和二氧化碳，從而它被固定。石灰水和二氧化碳對(duì)于任何應(yīng)用場(chǎng)合是較佳的處理。對(duì)于其它結(jié)構(gòu)或收集器，例如可將其埋置在沉積物中，并且然后用化學(xué)處理直接圍繞該結(jié)構(gòu)的沉積物。
其它形式的化學(xué)處理也是可能的。例如可以用硅酸鈉和鹽酸滲入沉積物，其化學(xué)反應(yīng)形成硅膠。然后硅膠與沉積物相結(jié)合，有效地形成穩(wěn)定的基礎(chǔ)，用油如殘余的油滲入沉積物來(lái)得到相同的效果也是可能的。另一種處理是用普通水泥漿滲入。對(duì)于化學(xué)或其它處理的材料的主要選擇，將主要取決于供應(yīng)和安置，以及成本和環(huán)境的考慮。
當(dāng)該結(jié)構(gòu)固定到位時(shí)，也可能在該結(jié)構(gòu)的外邊周圍放置破碎的石頭。
將收集器的罩子用例如一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁分成許多腔室也是較好的。在一個(gè)給定的腔室中的波動(dòng)的水面的水位與另一個(gè)腔室中的波動(dòng)完全不一樣。申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以利用該效應(yīng)解決相對(duì)時(shí)間的平滑能量轉(zhuǎn)換率。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，其提供了一種至少有一個(gè)開(kāi)口的空的罩子的收集器，所述的罩子內(nèi)部分成許多腔室，至少二個(gè)腔室具有相互不同的內(nèi)部尺寸，從而所述的至少兩個(gè)腔室中的一個(gè)的中間的水位的橫截面面積與另一個(gè)腔室的中間水位橫截面的面積之比率是從3∶1到1∶3的范圍。
該比率最好是2∶1。
該中間水位線是在罩子的內(nèi)部，在使用中相應(yīng)于平均水位的位置。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面的結(jié)構(gòu)是打算引起在至少兩個(gè)腔室中，在任何時(shí)刻的水位之間的正弦相位差。
本發(fā)明也包括根據(jù)本發(fā)明的第一，第三，第三或第五個(gè)方面之一的結(jié)構(gòu)，結(jié)合相關(guān)其它的方面的一個(gè)或兩個(gè)方面和/或以關(guān)系曲線表示的較佳的性質(zhì)，當(dāng)根據(jù)第四個(gè)方面的方法固定時(shí)任意包括。
總的來(lái)說(shuō)，一組包括本發(fā)明的任何一個(gè)方面的一個(gè)特性的至少一個(gè)的波能轉(zhuǎn)換器，相互間隔放置并一起運(yùn)行，以提供所需的動(dòng)力。任何這種轉(zhuǎn)換器也可以具有許多其它優(yōu)點(diǎn)，如使容器靠邊錨定的裝置，或直升機(jī)的降落平臺(tái)，或高架的電纜管道。
我們要求保護(hù)在此所述的，包括任何性質(zhì)的任何波能轉(zhuǎn)換器或任何收集器，這樣所限定的轉(zhuǎn)換器或收集器是新的。
借助于最佳實(shí)施例的如下描述及參照附圖，現(xiàn)在示出本發(fā)明，其中圖1示出了本發(fā)明的第一個(gè)方面的收集器的等環(huán)形殼體的徑向外型圖;
圖2示出了相對(duì)圖1得出的一些針對(duì)徑向外型的不同解決方案;
圖3示出了本發(fā)明的第三方面使用的Darius轉(zhuǎn)子葉片圖;
圖4示出了參照?qǐng)D3得到的轉(zhuǎn)子形狀的一些不同解決方案;
圖5示出了軸對(duì)稱流動(dòng)的Darius轉(zhuǎn)子;
圖6示出了本發(fā)明的帶有等環(huán)形收集器的波能轉(zhuǎn)換器的側(cè)視圖;
圖7示出了通過(guò)圖6所示轉(zhuǎn)換器的軸向橫截面;
圖8示出了圖6和圖7中所示轉(zhuǎn)換器的Darius轉(zhuǎn)子及元件;
圖9示出了圖8中所示的帶有引導(dǎo)空氣進(jìn)、出管道的導(dǎo)流板的Darius轉(zhuǎn)子的局部視圖;
圖10示出了通過(guò)圖8和9中所示的Darius轉(zhuǎn)子中心的徑向橫截面;
圖11示出了本發(fā)明的第二方面的帶有三個(gè)腔室的球球四面體收集器的，一個(gè)波能轉(zhuǎn)換器的外視圖;
圖12所示了圖11所示的轉(zhuǎn)換器中腔室隔板的結(jié)構(gòu);
圖13示出了通過(guò)本發(fā)明的另一個(gè)收集器的徑向橫截面，其具有一個(gè)在相鄰腔室的水位之間構(gòu)成正交相位的腔室隔板結(jié)構(gòu);
圖14示出了圖13所示的轉(zhuǎn)換器的軸向橫截面。
圖15示出了本發(fā)明的固定結(jié)構(gòu)的方法。
參照?qǐng)D6，一個(gè)波能轉(zhuǎn)換器1利用下面所述的方式，借助于穩(wěn)定的沉積物被固定到海床3上。該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)殼體4，一個(gè)被包括有支架11，13等組成的籠架所分開(kāi)的上罩5和下罩7。該籠子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的分離限定了開(kāi)口15，以便波進(jìn)入。
借助于在下罩子附近傾倒的大約6000立方米的石頭裝甲板17，來(lái)進(jìn)一步幫助其固定到海床上。帶有牽引凸緣孔19，21，以使該結(jié)構(gòu)固定到位，拖船保險(xiǎn)杠23，25，使得其維修時(shí)能夠靠邊?？?。
等環(huán)形收集器29的空的中間芯27通過(guò)開(kāi)口15可以看見(jiàn)，看見(jiàn)的是徑向隔板31，33。
轉(zhuǎn)子殼體35的頂部在上部罩子上方伸展，并由發(fā)電機(jī)殼體36所圍繞，直升機(jī)落在平臺(tái)37上。
當(dāng)準(zhǔn)確地現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，開(kāi)口15在海水線39的下方。
圖6所示的結(jié)構(gòu)在圖7的軸向橫截面中描述。相同元件由相同參數(shù)指定。該結(jié)構(gòu)的整體尺寸在該圖中示出。它設(shè)計(jì)成在波的最大幅度值41和最小幅度值43之間運(yùn)行。
下部的罩子包括大約4200立方米抽吸的充滿的沉積物45，該沉積物通過(guò)溢流控制閥47經(jīng)過(guò)化學(xué)處理，沉積物的導(dǎo)出和加固將在下面描述。一個(gè)三角鋼架49支承分別形成一對(duì)腔室51，53的一個(gè)邊緣的徑向隔板31，33。除了連接到三角鐵并貫穿殼體的開(kāi)口的下邊緣63、65外，隔板的周向55、57分別鄰接與罩子是一體的腔壁59、61，并向內(nèi)及向下伸展。
一個(gè)壓力隔板67通過(guò)中空芯伸展，在其上安裝有控制裝置69，其將由轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的電能傳送到海底電纜71，該電纜通過(guò)伸展到海底下邊的用管子裝的電纜管道73與岸上相連。
腔室通過(guò)管子75、77與裝有Darius轉(zhuǎn)子79的殼體35相通，轉(zhuǎn)子與殼體36內(nèi)的7MW發(fā)電機(jī)81相連。另一種形式，第一和第二個(gè)Darius轉(zhuǎn)子可以分別固定到驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的軸的相對(duì)端，以便分別為兩個(gè)腔室接收或排出空氣。
在使用中，由于波動(dòng)，相應(yīng)于水的高度變化，空氣流通過(guò)管子75、77在腔室和轉(zhuǎn)子之間如箭頭83，85所示的兩個(gè)方向上流動(dòng)，并通過(guò)管道87、89在轉(zhuǎn)子和外部大氣之間如箭頭91、93所示的兩個(gè)方向上流動(dòng)。如上所述，轉(zhuǎn)子在相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而不考慮空氣流動(dòng)的方向。
一個(gè)海洋信標(biāo)燈95固定到發(fā)電機(jī)殼體的外邊，在直升機(jī)降落臺(tái)邊緣的正下方。攀登環(huán)97固定到上邊罩子的外邊，從而允許任何容器來(lái)回來(lái)靠邊停留。損耗的氧化極99、101固定到籠狀結(jié)構(gòu)和三角鋼支承架上，以防止腐蝕。
Darius轉(zhuǎn)子及管道和發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)在圖8中示出，刻度在下圖示出。
轉(zhuǎn)子包括許多在軸111上裝有的上支承107和下支承109之間伸展的翼形葉片103、105等。因而葉片構(gòu)成一個(gè)“鼠籠式”結(jié)構(gòu)。該軸通過(guò)聯(lián)軸器113與發(fā)電機(jī)81相連。發(fā)電機(jī)安裝有支架115上。
精確的葉片數(shù)目，以及它們的翼型表面外形，彎曲形狀和整個(gè)尺寸在下面描述。葉片的中心部分大約隨著點(diǎn)劃線117所示的額定的球體、曲率而變化。
上部的下降閘門(mén)119既控制由于波動(dòng)引起的動(dòng)力輸出，而且還密封透平(轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，防止超高的水流入。在密封的狀態(tài)，發(fā)電機(jī)能夠借助于連續(xù)地吸入波浪而滿負(fù)荷和間隔功率下運(yùn)行。將下落的閘門(mén)降到中部沖程以下，可以控制功率輸出，并且在極限情況下當(dāng)任何電的或機(jī)械故障發(fā)生時(shí)，有效地停車。
如圖9所示，提供有上部117，中部119和下部、121導(dǎo)流板(所示為局部剖)，以引導(dǎo)空氣流入和流出管道75、77、87、89。很明顯，轉(zhuǎn)子必須能夠在這些板子內(nèi)部自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖10所示，通過(guò)轉(zhuǎn)子的中心徑向平面的橫截面，示出了葉片的翼型，如圖所示，當(dāng)空氣流進(jìn)入或流出轉(zhuǎn)子籠架結(jié)構(gòu)時(shí)，轉(zhuǎn)子將反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖11和圖12示出了代替如圖6和圖7所示的等環(huán)形收集器的，另一種具有三個(gè)腔室球形-四面體收集器的波能轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例。在后面兩張圖中，海面、海床，石頭裝甲板和轉(zhuǎn)子/發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，用同樣的標(biāo)號(hào)表示。
包括具有一個(gè)被截的球形罩子123的收集器，罩子部分地埋入海床上的沉積物中。通過(guò)與四面體的三個(gè)較低的頂點(diǎn)分別重合的三個(gè)向外彎曲，向下伸出部127、129、131，在球體內(nèi)同心地限定了充氣的四面體內(nèi)殼125。第四個(gè)頂點(diǎn)139位于收集器的頂點(diǎn)，并且相鄰轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)的四面體總的基礎(chǔ)140，由三個(gè)直的水平的元件141、143，145所限定。
球形罩子的下部充有至少達(dá)到周圍海床高度，或更好達(dá)到四面體的機(jī)架和圍繞石頭裝甲板17高度的沉積物。在下面將進(jìn)一步詳述固定的方法。
罩子和充氣四面體邊緣之間的徑向平面間隙被隔板147，149，151所占有，從而確定了三個(gè)腔室153，155和157。腔室和轉(zhuǎn)子之間的及用轉(zhuǎn)子和外部之間的空氣流管道，與前面所述的等環(huán)形實(shí)施例中所用的相同。
在罩子上帶有部分環(huán)形開(kāi)口159等(如半環(huán)形或1/3環(huán)形)，其位于接近四面體的底面。這些開(kāi)口允許進(jìn)入或外出。波能轉(zhuǎn)換器以與等環(huán)形實(shí)施例中同樣的方式起作用。
本質(zhì)上，充氣的四面體結(jié)構(gòu)由4個(gè)60°被截的錐體以軸相交組成，從而得到具有很好內(nèi)壓強(qiáng)度的必要的“充氣”形狀(通過(guò)給四邊形紙或聚乙烯袋子充氣，可以顯示出這一點(diǎn))。
借助于一個(gè)想象的立方體，一點(diǎn)在最高的位置，可以設(shè)想球體和支架之間的連接，從而六個(gè)表面的對(duì)角線形成四面體的邊緣。然后，立方體的最上邊三個(gè)面將同心罩子表面，固定在立方體的七個(gè)點(diǎn)上，從而成為曲線的正方形。后者被等間隔分置的大圓環(huán)和緯變圓環(huán)，均勻地分開(kāi)，并從輪廓的邊緣組合，所連接的金屬的寬度近似均勻。
通過(guò)加固沉積物的充填，來(lái)固定這些結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將在下面更詳細(xì)描述。
每個(gè)實(shí)施例的整個(gè)結(jié)構(gòu)可以在建設(shè)工地水深不到2米處輕輕地浮起來(lái)，帶有用于牽引和高穩(wěn)定性寬闊的干弦，當(dāng)其浮在海床上最后位置被水注入之后，空氣從上部罩子區(qū)域抽出，從而它很快下沉。當(dāng)浮在工地上時(shí)，垂直方向振動(dòng)導(dǎo)致的微波有助于初始基床形成，然后，下部的罩子被抽入沉積物以提供重力固定。然后，充入石灰水和二氧化碳，或其它任何經(jīng)過(guò)穩(wěn)固化學(xué)處理的沉積填裝物。
利用石灰水和二氧化碳系統(tǒng)填充沉積物的孔隙空間，減小了滲透性。它沒(méi)有，也沒(méi)有必要導(dǎo)致內(nèi)聚的強(qiáng)度。由合成化學(xué)反應(yīng)凝結(jié)的粉末具有一個(gè)根據(jù)沉淀速度而定的，范圍從水壺的沉積物到鐘乳石所測(cè)定的脆性。
在實(shí)際中，一個(gè)有效的發(fā)電站可以包括許多以適當(dāng)間隔分置的波能轉(zhuǎn)換器，例如在一條直線上布置。在該位置，入射波功率在適當(dāng)?shù)乃健?br> 現(xiàn)在參見(jiàn)圖13和14，布置另一種收集器161的結(jié)構(gòu)，以便從圖的右手端收集波W。
收集器包括一個(gè)由逐漸變小的孔169分開(kāi)的上部分165和下部分167，其中面對(duì)波W的前部171的孔比其對(duì)面的后部173上的孔寬。
確定孔的分別上部和下部位置的兩個(gè)相對(duì)的環(huán)175，177分別帶有滴形形狀的橫截面的通道179，181。這些通道有助于水的進(jìn)入，其內(nèi)部具有翼形的支柱183-197。
一個(gè)中間塔199帶有一個(gè)發(fā)電機(jī)201，一對(duì)在驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)軸的相對(duì)端放置的Darins轉(zhuǎn)子203，205。
由一個(gè)準(zhǔn)確的腔室隔板207將罩子分成，在后部的較大的腔室209和面對(duì)波的在前部的較小腔室211。較大腔室209與較小腔室211的徑向橫截面(圖13)的面積比是約2∶1。
圖15詳細(xì)地示出了收集器213如何固定到海床215上，集波器罩子217在水線219上伸出，收集器位于支承結(jié)構(gòu)221上。
船223裝有高壓水泵和通過(guò)管線227與海底連接器229相通的水箱225。高壓水軟管231裝有一個(gè)終端吸入頭235，其通過(guò)輸送軟管229將沉積物237通過(guò)軟管的開(kāi)口端241抽吸導(dǎo)入支承結(jié)構(gòu)。
如果有必要，相同的軟管用于將化學(xué)物質(zhì)送至抽吸的沉積物，用來(lái)使其固定。
根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，所述的實(shí)施例的改型和其它實(shí)施例，由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的所有內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員是很明顯的。
權(quán)利要求
1.一種集波器包括至少有一個(gè)以便波進(jìn)入的開(kāi)口的中空的罩子，所述的罩子內(nèi)部被分成許多腔室，至少有兩個(gè)腔室具有相互不同的內(nèi)部尺寸，從而所述至少二個(gè)腔室中的一個(gè)的中水線的橫截面積，與另一個(gè)中水線的橫截面積的比是在3∶1至1∶3范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集波器，其特征是比率基本上是2∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集波器，其特征是至少兩個(gè)腔室的較小的區(qū)域至少有一個(gè)開(kāi)口比另一個(gè)開(kāi)口寬。
4.一個(gè)波能轉(zhuǎn)換器，包括一個(gè)位于殼體中的Darius類型轉(zhuǎn)子，該殼體至少有一個(gè)開(kāi)口以引導(dǎo)振動(dòng)的空氣流以軸對(duì)稱的方式進(jìn)入或離開(kāi)轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子包括許多懸鏈狀的葉片，從而離心負(fù)荷由葉片拉伸力平衡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波能轉(zhuǎn)換器，其特征是葉片實(shí)質(zhì)上均勻地安置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的波能轉(zhuǎn)換器，其特征是轉(zhuǎn)子帶有3至25個(gè)葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6之一所述的波能收集器，其特征是葉片是由堅(jiān)固的鋼制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-6之一所述的波能轉(zhuǎn)換器，其特征是葉片包括沿著高強(qiáng)度鋼繩的軸向基體，加載有向葉型截面突出的聚乙烯的玻璃纖維。
9.將一個(gè)結(jié)構(gòu)固定到海床或水的其它物體上的方法，該方法包括將在海床上的結(jié)構(gòu)固定，或利用沉積物固定在海床上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是沉積物被泵入該結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其征是用于固定的沉積物經(jīng)過(guò)處理，至少部分地穩(wěn)固它們。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是沉積物僅在上部區(qū)域穩(wěn)固。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征是沉積物被整體穩(wěn)固。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的方法，其特征是處理過(guò)程包括用石灰水和二氧化碳滲入到沉積物中。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的方法，其特征是處理過(guò)程包括用硅酸鈉的鹽酸滲入沉積物。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的方法，其特征是處理過(guò)程包括用油滲入沉積物。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-13之一所述的方法，其特征是處理過(guò)程包括用普通水泥漿滲入沉積物。
18.根據(jù)前述的權(quán)利要求之一的所述方法，其特征是碎石塊圍繞結(jié)構(gòu)的外部放置。
19.根據(jù)前述的權(quán)利要求之一的所述的方法，其特征是該結(jié)構(gòu)為一個(gè)集波器。
20.固定到海床或水中其它物體的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被固定在沉積物中或利用海床上的沉積物固定。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的結(jié)構(gòu)，其特征是固定的沉積物經(jīng)過(guò)處理，以便至少部分地穩(wěn)固它們。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或權(quán)利要求21所述的結(jié)構(gòu)，其特征是該結(jié)構(gòu)為一個(gè)集波器。
23.一個(gè)集波器包括一個(gè)至少有一個(gè)以便使波進(jìn)入的開(kāi)口的中空的罩子，所述的具有一個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)水平面的罩子，當(dāng)使用時(shí)確定了一個(gè)中值水位，所述的至少一個(gè)開(kāi)口限定了水的進(jìn)口面積，其中罩子在內(nèi)基準(zhǔn)水平線上內(nèi)橫截面積與水的入口面積之比小于0.7。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的集波器，其特征是所述的比率小于0.6。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的集波器，其特征是比率小于0.5。
26.根據(jù)權(quán)利要求23-25之一所述的集波器，其特征是所述的比率大小0.4。
27.一個(gè)集波器包括一個(gè)至少有一個(gè)以使波進(jìn)入的開(kāi)口的空的環(huán)形殼體。
全文摘要
固定象集波器213這樣結(jié)構(gòu)的方法和裝置，從海床215抽吸沉積物237進(jìn)入結(jié)構(gòu)的底部221。波能轉(zhuǎn)換器收集器的水力調(diào)諧，一個(gè)優(yōu)越的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和平滑的波向電能的轉(zhuǎn)換也被描述了并要求保護(hù)。
文檔編號(hào)B63BGK1078770SQ92113400
公開(kāi)日1993年11月24日 申請(qǐng)日期1992年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月16日
發(fā)明者A·A·威爾斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用研究及技術(shù)有限公司