[发明专利]能量提取方法和设备

权利要求书

1.一种用于从风和波浪运动提取能量的设备，所述设备包括：

包括船体的共同的浮动平台，所述船体随风和/或波浪俯仰和/或横 摇运动；

用于在近海位置停泊所述船体的机构；

一个或多个竖轴风力涡轮机，其支承于所述船体上用于从风提取 能量；以及

一个或多个波浪能量提取装置，其被定位于所述船体的至少一侧 用于从相对于所述船体的波浪运动提取能量，

其中在使用过程中，所述风力涡轮机上的风荷载和/或波浪运动造 成的所述船体的俯仰和/或横摇增加了所述风力涡轮机与周围空气以 及所述波浪能量提取装置与邻近所述船体的水之间的相对移动，进而 导致从风和波浪运动的能量提取的增加；

所述波浪能量提取装置中的一个或多个装置包括一个或多个振 荡水柱波浪能量转换装置，每个所述振荡水柱波浪能量转换装置具有 在其下端开放且浸没于水中的直立空气腔室和用于从所述腔室内的 空气的压缩和膨胀提取能量的机构，所述腔室内所述空气的压缩和膨 胀是由于波浪运动所致的所述腔室中的振荡水柱造成。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述船体包括一个 或多个压载或储存舱和用于调整压载水在所述舱中的质量和分布的 机构以增加所述船体的升沉、横摇和俯仰的自然周期以使所述船体谐 振并使所述波浪能量提取装置的能量俘获最大。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述腔室具有在所 述船体的侧部上的外壁，所述外壁适于被定位成朝向即将来临的浪涌 或波浪运动，所述外壁被安装成随着水平波浪运动而移动以增加腔室 中空气体积中的波动，从而增加从波动的能量提取。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述外壁被安装到 所述腔室的上端以绕基本上水平轴线进行铰接式移动，所述壁在其下 端具有浮体。

5.根据权利要求1所述的设备，其包括在所述船体的侧部上用于 朝向所述振荡水柱波浪能量转换装置导向波浪的可调整的引导机构。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其包括用于从相对 于所述船体的水涌流移动提取能量的一个或多个水涌流能量提取装 置，一个或多个水涌流能量提取装置被安装到所述船体上并在操作位 置适于延伸到所述船体下方。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述水涌流能量提 取装置包括具有基本上竖直轴杆的横流水涡轮机，所述轴杆是可伸缩 的，因此所述涡轮机可缩回到所述船体内或延伸到所述操作位置。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述涡轮机包括多 个叶片，在所述操作位置，所述叶片被定位于所述轴杆的径向外部并 基本上平行于所述轴杆延伸，所述叶片可折叠到邻近所述轴杆的基本 上竖直平面内以使得所述涡轮机能缩回到所述船体内。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述水涡轮机中的 一个或多个水涡轮机被安装于相应所述振荡水柱波浪能量转换装置 的所述腔室中且可缩回到所述腔室内或从所述腔室延伸。

10.根据前述权利要求1所述的设备，其特征在于，所述风力涡 轮机包括：环形齿轮，所述环形齿轮被支承成在基本上平行于所述船 体的甲板的平面中旋转；直立支承塔架，所述直立支承塔架从所述环 形齿轮的中央延伸；在所述环形齿轮和所述塔架之间延伸的叶片；以 及，适于由所述环形齿轮驱动的发电机机构。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述塔架包括向 外朝向其上端延伸的径向臂，所述叶片连接于相应的所述径向臂与所 述环形齿轮之间。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，每个所述叶片包 括翼型截面的轻质、扭转挠性中空挤压物或外皮，其中高张力缆线靠 近其前边缘穿过它伸展并连接到相应的所述径向臂和所述环形齿轮 以吸收所述叶片中的张力但允许所述叶片的尾边缘顺风扭曲。