波浪发电装置及用于发电之系泊系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明系关于发电技术，特别是一种浮动船壳及一种防漂流系泊系统，其共同将海浪的能量转换为电能。
【背景技术】
[0002]在有水流之处，例如:河流、有潮汐的港湾、及海洋，存在许多水力发电的潜力。其中海洋具有最大的水力发电的资源，其系以洋流及波浪的形式存在。本发明系聚焦于汲取波浪的能量。此一独特的发电方式系利用波浪的动能。波浪是由风所产生。风吹的距离越长，风的速度越高，风吹的时间越久，波浪就越大。世界上有某些地区拥有良好波浪产生的条件，因此恒常具有大的波浪。在这些具有大波浪的地区开发波浪发电，较容易获得高经济效益。最大的波浪存在开阔且海相恶劣的深海区域。本发明能在开阔且严酷海洋中运作，无论是浅海或超深海，可几近无限制地提供再生能源，而对环境没有任何伤害。
[0003]目前有一些水力发电机利用波浪发电，然而大部份缺乏足够的波浪曝露面积，而无法汲取较多的波浪能量。考虑到百年最大风暴施加于系统的巨大破坏力，大部份波浪发电系统会限制波浪曝露面积，以防发电系统被破坏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一系在提供一种巨大的浮动船壳及系泊系统，其能在大部份的水深供应可观的能量，并能在百年最大风暴中存活。吃水量极浅且低阻力的海面漂浮物，例如橡皮救生艇，在正弦的波浪中，并不会在水平方向有明显的移动，但会在波浪的波峰、波谷间上下移动。此一种物体的水平移动可归之于洋流及海风。对此横向漂移，最大的贡献者是风力。因此，在低风量地区，低风阻的船壳只会受到很小的横向漂移力。此一水平方的移动通常称之为漂移；漂移通常用锚予以抑制，而通常锚亦称之为系泊系统。
[0005]本发明使用一种轻、大、近于平底的船壳，其可被波浪轻易地上下移动。施加于船底的垂直力会转移至船壳的垂直系泊脚。当船壳被波浪抬升时，垂直系泊脚会转动发电机及飞轮。当船壳降至波谷时，飞轮会保持发电机继续转动。近于垂直的系泊系统的水平组件，或近于水平的系泊模组，会抑制船壳的漂移。最佳的水平系泊模组可将船壳的垂直负载组件减至最少，抑制水平漂移，而允许船壳垂直移动。
【附图说明】
[0006]图1是依照本发明一实施例之浮船的透视图；
[0007]图2是依照本发明一实施例之浮船的侧视图，并显示图3及图4的截面图所在的平面；
[0008]图3是取自图2线A-A的截面图；
[0009]图4是取自图2线B-B的截面图；
[0010]图5是依照本发明一实施例之浮船的上视图，并显示齿轮箱的配置；
[0011]图6是依照本发明一实施例之浮船的上视图，并显示直驱系统的配置；
[0012]图7是本发明防漂流系泊系统第一实施例的第一种配置的透视图；
[0013]图8是本发明防漂流系泊系统第一实施例的第一种配置的侧视图，并显示图9的截面图所在的平面；
[0014]图9是取自图8线A-A的截面图；
[0015]图10是本发明防漂流系泊系统第一实施例的第二种配置的透视图；
[0016]图11是本发明防漂流系泊系统第一实施例的第二种配置的侧视图，并显示图12的截面图所在的平面；
[0017]图12是取自图11线A-A的截面图；
[0018]图13是本发明防漂流系泊系统第二实施例的第一种配置的透视图；
[0019]图14是本发明防漂流系泊系统第二实施例的第一种配置的侧视图，并显示图15的截面图所在的平面；
[0020]图15是取自图14线A-A的截面图；
[0021]图16是本发明防漂流系泊系统第二实施例的第二种配置的透视图；
[0022]图17是本发明防漂流系泊系统第二实施例的第二种配置的侧视图，并显示图18的截面图所在的平面；
[0023]图18是取自图17线A-A的截面图；
[0024]图19是本发明防漂流系泊系统第三实施例的透视图；
[0025]图20是本发明防漂流系泊系统第三实施例的侧视图，并显示图21的截面图所在的平面；
[0026]图21是取自图20线A-A的截面图；
[0027]图22是本发明防漂流系泊系统第四实施例的透视图；
[0028]图23是本发明防漂流系泊系统第四实施例的侧视图，并显示图24的截面图所在的平面；
[0029]图24是取自图23线A-A的截面图；
[0030]图25是本发明防漂流系泊系统第五实施例的透视图；
[0031]图26是本发明防漂流系泊系统第五实施例的侧视图，并显示图27的截面图所在的平面；
[0032]图27是取自图26线A-A的截面图；
[0033]图28是依本发明防漂流系泊系统第五实施例的波浪发电农场的上视图。
【主要元件符号说明】
[0034]I浮船
[0035]2大型平底船
[0036]3防水空间
[0037]4发电机构
[0038]41开口
[0039]42湿室
[0040]43铰接式滑车系统
[0041]431铰接式滑车
[0042]432枢接臂
[0043]433底架
[0044]44防水垫片
[0045]45波浪发电单元
[0046]451单向回卷滑车
[0047]452飞轮
[0048]453发电机
[0049]454齿轮箱
[0050]455直驱系统
[0051]5防漂流系泊系统
[0052]51张力系泊脚
[0053]511第一端
[0054]512第二端
[0055]52垂直系泊线
[0056]521顶端
[0057]522底端
[0058]53水下构造
[0059]54系泊线
[0060]541悬垂系泊线
[0061]542紧绷系泊线
[0062]55水平系泊线
[0063]551连接线
[0064]552结构线
[0065]56弹力浮筒
[0066]6水下环境
[0067]7周边浮船
【具体实施方式】
[0068]在此，要强调的是本专利说明书的图示仅是用来例示本发明的某些版本，而非用以限制本发明之范围。
[0069]本发明系关于一种波浪发电装置及一种用于发电之系泊系统，其包含一浮船I及一防漂流系泊系统5。本发明能汲取波浪的能量，以将波浪垂直方向的能量转换成电能。本发明产生的电能将经由水底电缆或架空电缆传输到电力调度中心。浮船I包括一大型平底船2、一防水空间3、及复数发电机构4。浮船I藉由近于垂直的防漂流系泊系统5以张力方式连接一水下环境6。水下环境6可以是海床、一水面下结构、或一水面下表面。浮船I并不会伸出水面太多，而难以自海岸看见。所以，本发明适合装设于近岸及离岸。
[0070]请参考图1及图2。较优选的浮船I是被制造成长方形，并具有渐小的截面。渐小的截面可以将波浪的水平力最小化，并最大化波浪的垂直力。大型平底船2系做为一漂浮容器，并提供一个大的水平面积，让波浪的垂直力作用于其上。大型平底船2并提供一容置空间给本发明的各种元件。大型平底船2具有近于平面的底部及大垂直阻力，因此较其他任何漂浮容器更容易上下起伏。虽然在优选的实施例，大型平底船2是长方形，本发明并不限制大型平底船2的形状，而可为任何几何形状。请参考图5。防水空间3系设于大型平底船2，并具有一密闭舱室，所以水不会流进防水空间3。复数发电机构4系设于大型平底船2之内的周边，而防水空间3则包围该些发电机构4。
[0071]请参考图3及图4。每一发电机构4包括一开口 41、一湿室42、一铰接式滑车系统43、一防水垫片44、及一波浪发电单元45。开口 41垂直穿过大型平底船2，而在大型平底船2内形成一垂直通道。湿室42系设于开口 41旁边，经由开口 41进入的水则被限制在湿室42内。自湿室42提供一孔穴给防水空间3，防水垫片44自湿室42延伸到防水空间3，而自防水空间3封闭湿室42。防水垫片44结构的设计及完整性使在湿室42内泼派的水不会经由防水垫片44流进防水空间3。
[0072]当波浪使浮船I移动时，铰接式滑车系统43容许防漂流系泊系统5的变化，使防漂流系泊系统5受铰接式滑车系统43束缚，并最小化平面外的负荷，更进而降低防漂流系泊系统5的疲劳及磨损。铰接式滑车系统43包括一铰接式滑车431、一枢接臂432、及一底架433。铰接式滑车系统43系设于大型平底船2上且在开口 41旁的湿室42内。底架433系设于湿室42内并永久性地连接于大型平底船2。枢