[发明专利]附接在波能转换器上的设备

说明书

一种自由漂浮式波能转换器，包括适于漂浮在水体的表面上的至少一个柔性管道，所述至少一个柔性管道具有入口端并具有出口端，所述入口端用于在所述至少一个柔性管道以一角度面向波的方向地锚定在水体中时接纳交替的水柱和空气柱，所述出口端与动力输出器和其他装置流体连通，所述自由漂浮式波能转换器包括：多个支撑件，所述多个支撑件在间隔开的位置处附接到所述至少一个柔性管道，所述支撑件中的每个横向于所述至少一个柔性管道的纵向轴线延伸并且从所述至少一个柔性管道沿相反的方向向外延伸；和至少两个能充气的管件，所述至少两个能充气的管件在所述至少一个柔性管道的相反侧上附接到所述支撑件，所述能充气的管件中的每个以大致平行于所述至少一个柔性管道的纵向轴线的方式纵向地延伸，其中所述至少一个柔性管道分别通过利用气体使所述至少两个能充气和能放气的管件充气和放气而相对于水体的表面升高和降低。

技术领域

本发明涉及海洋波能转换器(WEC)领域。更具体而言，本发明是一种能够安装至新的WEC或加装到现有的WEC的设备，该设备为与用于提取波能的波能转换器一起使用的一个或多个柔性管道提供改进的可变浮力和增强的捕获宽度，从而提高这种WEC的效率和能量转换能力。

背景技术

特定的自由漂浮式波能类型的波能转换器已经通过本申请人的在先专利申请和授权专利公开，这些在先专利申请和授权专利为印度专利号239882的“自由漂浮式A型波能转换器(Free Floating A Wave Energy Converter)”、“自由漂浮式波能转换器(FreeFloating Wave Energy Converter)”(FFWEC)/(美国专利号US20080229745)等、“一种改进的自由漂浮式波能转换器(An Improved Free Floating Wave Energy Converter)”(IFFWEC)/【印度申请号2511/CHE/3458、WO2013014682A2、PCT/IN2012/000510、EP20120753590、CA2844023A1、CN103814211A、US20140157767】、以及名为“具有控制装置的自由漂浮式波能转换器(Free Floating Wave Energy Converter With ControlDevices)”的美国申请。

上面引用的发明实质上由漂浮在水体(即海洋表面)上且适应于波形的入口和柔性管道构成。柔性管道的口部与入口流体连通，其出口进一步与动力输出器和其他装置流体连通。入口将空气柱-水柱(slug)定量地供给至柔性管道中，空气柱-水柱被横波向前推动，在柔性管道中逐渐建立起压力—这能够用于驱动常规的水力发电机或者为了任何其他目的而泵送水。

本发明公开了用于增强和控制采用柔性管道提取波能的WEC的浮力的特定的改进。

在现有技术中，第2511/CHE/2011号印度申请描述了能充气的管件1300、1302的使用，其中图13B示出了一个实施例，该实施例具有特定的用于防止柔性管道在水体中下垂或下沉的装置和方法。

这种布置还意味着使得柔性管道204的一段行进到波谷之下直到一受控的深度，从而与水体的波高相比提高柔性管道204的振幅和有效波高。因此，柔性管道204的波能吸收能力将会与有效波高成比例地提高。为了将柔性管道暴露于较大的波阵面，柔性管道可以与迎面而来的波浪成角度地定向。

还参考印度专利申请20511/CHE/2011的图1以及其中相应的叙述，其中，由柔性管道204产生的压头被示出为有效波高、较少摩擦和其他损失的总和。

然而对于本领域技术人员来说明显的是，为了产生实际条件下的压头，还将包含多个其他因素，诸如以特定的速度、摩擦和抵抗压头的排放率向前推动水柱所需要的力。除了这些力之外，当柔性管道在水表面之下行进时，还由于水在柔性管道的外表面上的摩擦而存在特定的摩擦损失。

因此，柔性管道204和能充气的管件1300、1302的空气段的有效宽度或捕获宽度可能本身不足以防止所述布置在波峰之下下垂或下沉，特别是当压差(有效波高)增大时。