[发明专利]用于水下移动运载体的系链

说明书

技术领域

本发明涉及一种系链，该系链用于将潜在液体(诸如水)中的移动装置连接至支撑结构。例如，该移动装置可为水下发电设备(power plant，发电厂，动力设备)的流驱动的运载体(vehicle)，该运载体设置有用于产生电能的至少一个涡轮机。

背景技术

流和海流(诸如潮汐流流动)提供了一种可预测且可靠的能量源，该能量源可用于产生电能。已知稳定的或固定的发电设备系统位于水下且相对于流或流动稳固，其中，涡轮机用于通过流的流动速度产生电能。然而，稳定的流驱动发电设备系统的缺点在于，通过特定尺寸的单个涡轮机产生的电能量小，这可通过增加涡轮机数量或增加涡轮机有效面积来补偿。然而，这些解决方案导致固定的流驱动发电设备系统的制造、操纵以及操作麻烦且昂贵。涡轮机还可被设计用于安装在具有高的局部流动速度的特殊位置中。这也导致了更复杂且昂贵的安装和操纵。此外，接近这种高流动速度的位置相当受限制。

为了改善通过潮汐流流动及海流产生电能的效率，已知提供了一种包括流驱动运载体的水下发电设备系统，如在例如由本申请人的EP1816345中所描述的并通过引证全部结合于此。流驱动运载体通常包括翼部，该翼部被设计成通过利用作用在翼部上的合成水动力以及流的流动来增加运载体的速度。更详细地，通过将运载体固定至支撑结构来抵消作用在运载体上的水动力以及流的流动而实现运载体速度的增加，该支撑结构通常通过缆线构件定位于海床，其中，运载体布置成遵循受限于缆线长度或范围的特定轨道。运载体还设置有耦接至发电机的涡轮机，该涡轮机用于在运载体穿过水移动时产生电能，其中，运载体的速度影响并有助于在涡轮机处的相对流动速度。运载体的速度允许涡轮机处的相对流动速度可相对于绝对流动速度而显著地增加。因此，由于涡轮机受到高的相对水速度的影响，该高的相对水速度产生用于发电机的足够的或更有效率的旋转速度，因此流驱动的水下发电设备的运载体通常不需要使用变速箱。

与包括流驱动运载体的发电设备系统的现有解决方案关联的一个缺点在于，作用在发电设备系统上的阻力降低了电能产生的效率。流驱动水下发电设备系统的另一问题在于这些系统安装并布置成在水下位置中进行操作，因而难以接近。因此，这些系统的操纵和维护很麻烦。因此，现有可利用的或已知的流驱动水下发电设备系统及其部件限制了有效地产生电能的最大能力。而且，期望进一步发展这种系统的设计和操作，以便促进更简单的操纵以及更有效的安装，并提供改善的操作以及更耐用的构造。

发明内容

鉴于上文所提及的以及现有技术的其他缺点，本发明的一般目标在于提供一种改善的系链，用于将潜在液体中的装置(诸如水下发电设备系统的流驱动运载体)连接至支撑结构，其中，系链为水下装置提供了更有效且更耐用的操作和操纵。

根据本发明的一方面，提供了一种系链，该系链用于将潜在液体中的装置连接至支撑结构，该系链沿主方向延伸，其中，系链的至少一个系链部包括外部形状和至少一个张力支承部，该外部形状具有前缘以及后缘的，前缘和后缘均沿主方向延伸，至少一个张力支承部沿系链的主方向延伸。此外，系链部布置成当系链部穿过液体或相对于液体移动时，通过绕与系链的主方向基本平行的旋转轴线或扭转轴线旋转而力求相对于液体的相对流动方向进行自调整。

如提到的，系链包括沿主方向的至少一个自调整系链部，该系链部在相对于液体流动的相对运动期间力求通过作用在系链的系链部上的相对液体流动的方向而进行调整。因此，至少一个系链部将根据在该特定系链部处的相对局部水力条件以及其他物理条件而自调整或力求自调整，这至少在该特定系链部处改善了系链的操作。

系链部的自调整有利地减小了阻力并减小了当相对于液体运动时作用在系链部上的不期望的升力。更详细地，可减小或避免系链部上的不期望的升力，该升力可能会使系链在升力方向上受力而使得系链以不期望的方式侧向弯曲，例如，系链的弯曲可引起在操作期间作用在系链上的不平衡的阻力，和/或减少系链以适当的方式(例如，在装置与支撑结构之间以基本直线的方式)支撑在装置与支撑结构之间的张力的能力。因此，系链部将以更有效的方式操作，该方式使得所支撑的水下装置将受到作用在系链上的阻力以及升力的较小影响。例如，系链部可组成完整系链的任意短或长的部分，该部分至少部分地沿主方向延伸。系链部还可包括基本完整的系链，或者系链部可由沿主方向限定的长度的分离的系链段构成，该段基本上作为单个单元而进行自调整或力求自调整，其中，系链可包括沿主方向连续地连接的一个这种系链段或多个这种系链段。