[发明专利]流体操作型能量发生装置

说明书

本发明涉及可再生能量设备，尤其涉及将能量从自然源例如风、浪和潮汐变化转化为可被用于产生家庭用电力和工业用电力的形态的设备。

发明背景

已经发明出许多设备用于从自然资源例如风、浪和潮汐中发电。但其中的大多数设备遇到相同的共同难题。所遇到的第一道共同难题是成本，现有的装置一般不仅制造成本昂贵，而且安装拆卸成本高昂。第二道共同难题是该设备能在一般出现于许多应用场合中的、潜在广阔的输入流速范围内工作的能力。第三道共同难题是规模可变性，在这里，无法以中小型规模成效划算地利用大多数设备。第四道共同难题是源能量波动，这可能导致由源的初始和变化条件造成的当地闪变不定。能克服这些共同难题的设备与现有技术的设备相比将具有明显的优势。

尤其对于水下型设备，显然还有其它的共同难题例如变化的环境条件和水力利用。在许多区域例如河流和河口港湾内都存在变化的环境条件(第五道难题)。一般在任何区域内的水量和进而水深将会关于一些因素如气候和潮汐而起伏不定。目前，水下型设备是固定不动的并因此不能改变以适应变化的水深。该设备要求工作水深，这禁止许多合适的位置被用于能量再生。

第六道难题是水力利用并且这要考虑许多问题。第一个要考虑的是该设备操作水力系统所需要的力的大小，以便不仅克服简单造成水力系统工作所需要的力，而且克服水力系统中存在的巨大损失。第二个要考虑的是就油粘度而言的有限性质，因而该设备可运行的整体速度低且一般不可变。第三个要考虑的是水力设备的大重量和大尺寸，这使包括产品制造、船运至地点和维护在内的产品方方面面更复杂。最后但不限于地是油周围的环境问题，对此，现有技术的水力系统需要相当大量的油，因而如果出现泄漏，则存在环境担忧，不仅设备将会减产并最终停工，它们也会是可观的环境污染。

本发明试图利用一种灵活可变且能以非常低的成本生产的设计来克服上述现有技术问题中的一些问题或者全部问题。

发明概述

根据本发明，提供一种流体操作型能量发生装置，包括：在壳体内可转动安装的输出轴；布置成随输出轴转动且在一条垂直于输出轴轴线的轴线上延伸的第一联动机构；关于第一联动机构可转动安装在其径向最远端的第二联动机构，其中第一和第二联动机构布置成能在多个平行平面内转动；关于第二联动机构可转动安装在其径向最远端并布置成能在与第一和第二联动机构平行的平面内转动的操作臂；关于该臂可转动安装在其径向最远端且布置成能在与该臂、第一和第二联动机构平行的平面内转动的至少一个叶片，该叶片的纵轴线垂直于该臂的纵轴线延伸。

在某些实施例中，该发生装置还包括在第一联动机构和第二联动机构之间可转动安装在第一联动机构的径向最远端和第二联动机构的径向最近端上的第三联动机构。

第一联动机构可被直接或间接连接至该输出轴，可选地，第一联动机构被连接至一组齿轮中的第一齿轮，这组齿轮中的最后一个齿轮被直接连接至输出轴且被布置成驱动该输出轴转动。第一联动机构可被偏心地或居中地连接至这组齿轮中的第一齿轮。在只有两个联动机构的情况下，将第一联动机构偏心安装至其中的第一齿轮是有利的，由此，该齿轮转动造成第一联动机构的连接点划圆。

该叶片有利地以弯曲翼片如水翼或机翼的形式来形成。

任何联动机构和任何臂段可包含用于调节联动机构的轴向长度或者臂段的轴向长度的线性致动器。

可选地，一个或多个多轴接头在所述第一、第二和第三联动机构中的一个或多个的近端和/或远端被加入。该多轴接头可以形成回转支座并且例如可以包含杆端接头。

任何一个回转支座可包含机动的回转致动器。

该输出轴能可选地作为输入轴被连接至一个或多个齿轮箱。多个齿轮箱可连串布置，一个齿轮箱的输出轴构成该连串当中的相邻的那个齿轮箱的输入轴。例如齿轮箱是行星齿轮箱，其布置成将输入轴低转速转换为相对高的输出轴转速。

该叶片可被安装用于帮助绕延伸经过其主体的轴线转动。

该操作臂可选地包括多个转动接头。该臂可选地包括一个或多个多轴接头例如像杆端接头。

该发生装置可选地包含有一个或多个回弹性蓄能机构，回弹性蓄能机构关于联动机构和/或臂段中的一个或多个布置成当联动机构运动或臂段运动出现在第一方向上时吸收能量并当联动机构或臂段在第二方向运动时释放能量。这样的蓄能机构例如可以响应于联动机构或臂段的直线运动，如果有线性致动器的话，则响应于由线性致动器作动引起的长度调节。回弹性蓄能机构例如包括弹簧、凸轮齿轮和凸轮臂中的一个或多个。在使用弹簧情况下，弹簧可被设计用于通过转动运动或直线运动来储蓄能量和释放能量。