BRPI0715991A2 - wave energy converter - Google Patents
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Abstract
CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS. A presente invenção apresenta um conversor de energia das onda. O conversor de energia das ondas da presente invenção inclui um corpo flutuante (100), o qual é movido verticalmente por ondas, e uma uindade de acionamento. A unidade de acionamento inclui uma unidade giratória combinada (210), a qual é acoplada ao corpo flutuante e à terra e inclui um girador móvel e um girador fixo (214), um membro linear (220), o qual é conectado à unidade giratória combinada e se alterna dependendo do movimento do corpo flutuante, e um membro mantenedor da tensão, o qual mantém o membro linear retesado. O conversor de energia das ondas inclui adicionalmente uma unidade de conversão de energia, a qual converte a energia das ondas em outras formas de energia. Portanto, na presente invenção, a distância que o membro linear é movido é aumentada diversad vezes mais do aquela de um corpo flutuante, efetuando desse modo eficazmente a conversão da energia.WAVES ENERGY CONVERTER. The present invention features a wave energy converter. The wave energy converter of the present invention includes a floating body (100) which is moved vertically by waves and a drive unit. The drive unit includes a combined rotary unit (210) which is coupled to the floating body and ground and includes a movable spinner and a fixed spinner (214), a linear member (220) which is connected to the rotary unit. combined and alternating depending on the movement of the floating body, and a tension holding member which holds the linear member tense. The wave energy converter further includes an energy conversion unit which converts wave energy into other forms of energy. Therefore, in the present invention, the distance the linear member is moved is increased several times that of a floating body, thereby effectively converting the energy.
Description
CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDASWAVES ENERGY CONVERTER
Campo Técnico A presente invenção refere-se, de maneira geral, a conversores de energia das ondas e, mais particularmente, a um conversor de energia das ondas que inclui: um corpo flutuante, o qual é exposto acima da superfície da água do mar devido à sua fIutuabilidade; uma unidade de acionamento, a qual tem uma unidade giratória combinada que é acoplada ao corpo flutuante e a terra e é formada por pelo menos um girador móvel ou uma combinação de giradores móveis e giradores fixos, um membro linear, conectado à unidade giratória combinada, e um membro mantenedor da tensão para tensionar o membro linear para manter o membro linear retesado; e uma unidade de conversão de energia, tal como um gerador, a qual é provida em uma posição predeterminada na unidade de acionamento ou na unidade de flutuação, convertendo desse modo à energia das ondas em energiaTechnical Field The present invention relates generally to wave energy converters, and more particularly to a wave energy converter which includes: a floating body which is exposed above the surface of seawater due to its reliability; a drive unit which has a combined rotary unit which is coupled to the floating body and ground and is formed by at least one movable spinner or a combination of movable spinners and fixed spinners, a linear member connected to the combined rotary unit, and a tension holding member for tensioning the linear member to maintain the linear member tightened; and an energy conversion unit, such as a generator, which is provided at a predetermined position in the drive unit or flotation unit, thereby converting wave energy into energy.
elétrica, potencial ou cinética.electrical, potential or kinetic.
Antecedentes da Invenção Recentemente, vem aumentando o interesse do público na energia ecologicamente correta. A energia solar, a energia eólica, a energia das marés e a energia das ondas são exemplos representativos da energia ecologicamente correta. A geração de energia das ondas utiliza a potência das ondas geradas no mar. Tem sido realizado um grande número de pesquisas sobre métodos de geração da eletricidade queBackground of the Invention Recently, public interest in environmentally friendly energy has increased. Solar energy, wind energy, tidal energy and wave energy are representative examples of environmentally friendly energy. Wave power generation uses the power of the waves generated at sea. There has been a lot of research on electricity generation methods that
utilizam a potência das ondas.utilize the power of the waves.
Como exemplos representativos das técnicasAs representative examples of the techniques
convencionais que pertencem ã geração de energia das ondas, há um sistema de geração do tipo flutuante, um sistema de geração de acoplamento de engrenagens, um sistema que utiliza cremalheira e pinhão, etc. No entanto, no caso de tais sistemas de geração, a construção dos mesmos é complexa, e os custos de instalação são desse modo aumentados. Além disso, os sistemas de geração convencionais não resolveram os problemas em que é difícil gerar a eletricidade a uma voltagem constante devido ao movimento irregular das ondas, e em que a eficiência da geração é reduzida pelas baixas alturas das ondas, que são desse modo insuficientes para gerar a eletricidade, e devido ao movimento lento das ondas.conventional wave power generation systems there is a floating type generation system, a gear coupling generation system, a rack and pinion system, etc. However, in the case of such generation systems, their construction is complex, and installation costs are thereby increased. In addition, conventional generation systems have not solved problems where it is difficult to generate electricity at a constant voltage due to irregular wave movement, and where generation efficiency is reduced by low wave heights, which are insufficient to generate electricity, and due to the slow motion of the waves.
Como um exemplo, em um conversor de energia das ondas, o qual é proposto na publicação internacional PCT n° . WO 2006-109491, tal como mostrado na FIGURA 1, um corpo flutuante é provido na superfície da água do mar, e um cabo é conectado à extremidade superior do corpo flutuante e se estende para cima. 0 cabo passa sobre uma pluralidade de polias fixas, as quais são dispostas na terra acima do corpo flutuante, e se estendem para baixo. Um peso é conectado à extremidade do cabo. No entanto, nesta técnica, devido ao fato que somente são utilizadas polias fixas, que são providas na terra, as posições em que é possível instalar o conversor de energia das ondas são limitadas. Além disso, no caso onde as alturas das ondas são relativamente baixas, uma geração de eletricidade satisfatória não pode ser conseguida.As an example, in a wave energy converter, which is proposed in the international publication PCT no. WO 2006-109491, as shown in FIGURE 1, a floating body is provided on the seawater surface, and a cable is connected to the upper end of the floating body and extends upwards. The cable passes over a plurality of fixed pulleys, which are arranged in the earth above the floating body, and extend downwards. A weight is attached to the end of the cable. However, in this technique, due to the fact that only fixed pulleys which are provided on earth are used, the positions in which it is possible to install the wave energy converter are limited. Moreover, in the case where wave heights are relatively low, satisfactory electricity generation cannot be achieved.
Entrementes, foram desenvolvidos conversores da energia das ondas do tipo flutuante ou que bóiam utilizando turbinas pneumáticas, que são operadas ao utilizar a pressão de ar de entrada e de descarga, formada pela diferença na altura das ondas. No entanto, estas turbinas não podem ser extensamente utilizadas devido os custos elevados da instalação quanto à baixa eficiência de geração. Dessa maneira, a energia das ondas, embora seja ilimitada, não foi ainda eficientemente utilizada vantajosamente.Meanwhile, floating or float wave energy converters have been developed using pneumatic turbines, which are operated using inlet and discharge air pressure, formed by the difference in wave height. However, these turbines cannot be used extensively due to the high costs of the installation with regard to low generation efficiency. Thus, wave energy, while unlimited, has not yet been efficiently used to advantage.
Descrição da InvençãoDescription of the Invention
Problema TécnicoTechnical problem
Conseqüentemente, a presente invenção foi elaborada mantendo em mente os problemas acima que ocorrem na técnica anterior, e um objetivo da presente invenção consiste na obtenção de um conversor de energia das ondas que possa converter eficientemente a energia das ondas em energia elétrica, energia potencial ou energia cinética, a despeito da altura relativamente baixa das ondas.Accordingly, the present invention has been elaborated keeping in mind the above problems that occur in the prior art, and an object of the present invention is to obtain a wave energy converter that can efficiently convert wave energy into electrical energy, potential energy or kinetic energy despite the relatively low height of the waves.
Um outro objetivo da presente invenção consiste na obtenção de um conversor de energia das ondas que tenha uma estrutura simples e custos de instalação reduzidos e sejaAnother object of the present invention is to obtain a wave energy converter which has a simple structure and reduced installation costs and is capable of
fácil de instalar e manter.Easy to install and maintain.
Um objetivo adicional da presente invenção consisteA further object of the present invention is to
na obtenção de um conversor de energia das ondas que tenha uma estrutura do tipo de adaptação às ondas que possa se adaptar apropriadamente até mesmo às ondas fortes, desse modo ficando protegida contra danos.obtaining a wave energy converter that has a wave-type structure that can adapt even to strong waves appropriately, thereby being protected from damage.
Solução TécnicaTechnical Solution
A fim de atingir os objetivos acima, a presenteIn order to achieve the above objectives, this
invenção apresenta um conversor de energia das ondas, o qualinvention features a wave energy converter which
inclui: um corpo flutuante exposto acima de uma superfície daincludes: a floating body exposed above a surface of the
água devido a uma flutuabilidade do mesmo, em que o corpowater due to its buoyancy, in which the body
flutuante é movido para cima ou para baixo pelas ondas; umafloating is moved up or down by the waves; an
unidade de acionamento, a qual compreende: uma unidadedrive unit which comprises: a drive unit
giratória combinada acoplada ao corpo flutuante e à terracombined swivel coupling with floating body and ground
sólida, em que a unidade giratória combinada incluiwhere the combined swivel unit includes
girador móvel ou é formada através de uma combinaçãomobile spinner or is formed by a combination
girador móvel e um girador fixo; um membro linear conectado àmovable spinner and a fixed spinner; a linear member connected to the
unidade giratória combinada, em que o membro linear secombined rotary unit, wherein the linear member is
alterna dependendo do movimento do corpo flutuante; e umalternates depending on the movement of the floating body; it is a
membro mantenedor da tensão conectado a uma extremidade dovoltage holding member connected to one end of the
membro linear, em que o membro mantenedor da tensão tensionalinear member, wherein the tension holding member tensions
o membro linear para manter o membro linear retesado, sendothe linear member to keep the linear member straight and
que uma distância na qual o membro linear é movido éthat a distance at which the linear member is moved is
aumentada, pela operação da unidade giratória combinada, atéincreased by the operation of the combined rotary unit up to
um umone one
3 0 diversas vezes mais longa do que uma distância em que o corpo flutuante é movido para cima ou para baixo; e uma unidade de conversão de energia, provida na unidade de acionamento ou na unidade flutuante, para converter a energia das ondas, transmitida através da alternância do membro linear, em uma30 several times longer than a distance at which the floating body is moved up or down; and an energy conversion unit, provided on the drive unit or floating unit, for converting the wave energy transmitted by alternating the linear member into a
outra energia.another energy.
Preferivelmente, o membro linear pode compreenderPreferably, the linear member may comprise
um cordão de arame, e cada um dentre o girador móvel e o girador fixo pode compreender uma polia. Alternativamente, o membro linear pode compreendera wire cord, and each of the movable spinner and the fixed spinner may comprise a pulley. Alternatively, the linear member may comprise
uma corrente, e cada um dentre o girador móvel e o girador fixo pode compreender uma roda de corrente.a chain, and each of the movable spinner and the fixed spinner may comprise a chain wheel.
Preferivelmente, a unidade de conversão de energia pode compreender um gerador para gerar a eletricidade aoPreferably, the energy conversion unit may comprise a generator for generating electricity at
utilizar a alternância do membro linear.use linear member alternation.
Além disso, a unidade de conversão de energia podeIn addition, the power conversion unit can
compreender uma bomba para a entrada da água.understand a pump for water inlet.
Além disso, a unidade de conversão de energia pode compreender um compressor e um recipiente de pressão paraIn addition, the energy conversion unit may comprise a compressor and a pressure vessel for
comprimir e armazenar fluido.compress and store fluid.
Além disso, um furo passante pode ser formadoIn addition, a through hole may be formed
verticalmente através do membro mantenedor da tensão, de maneira tal que o membro linear passa através do membrovertically through the tension holding member such that the linear member passes through the
mantenedor da tensão.tension maintainer.
Preferivelmente, o membro mantenedor da tensão podePreferably, the tension holding member may
compreender um elemento selecionado entre um peso de balanço,comprise an element selected from a balance weight,
uma mola e um corpo flutuante subaquático, que puxe o membroa spring and an underwater floating body that pulls the limb
linear para cima ao utilizar a flutuação do mesmo, e o pesoupward when using its fluctuation, and the weight
de balanço, a mola ou o corpo flutuante subaquático sãobalance, spring or underwater floating body are
3 0 conectados à extremidade do membro linear.30 connected to the end of the linear member.
Além disso, o gerador pode ter uma engrenagem de transmissão para aumentar uma velocidade da rotação do mesmo.In addition, the generator may have a transmission gear to increase its speed of rotation.
Conforme descrito acima, deve ser apreciado que oAs described above, it should be appreciated that the
2020
25 objetivo da presente invenção provê o conversor de energia das ondas que pode efetuar eficientemente a conversão da energia, por exemplo, a geração de eletricidade, apesar da altura relativamente baixa das ondas. Para atingir este objetivo, a presente invenção inclui a unidade giratória combinada. A unidade giratória combinada consiste em pelo menos um girador móvel ou uma combinação de um girador móvel e um girador fixo. Dependendo da combinação dos giradores, a distância que a extremidade livre do membro linear, conectada à unidade giratória combinada, é movida pode ser aumentada até que seja diversas vezes mais longa do que aquela do corpo flutuante. Desse modo, a velocidade em que o membro linear é movido é aumentada. Portanto, mesmo que as alturas das ondas sejam relativamente baixas, a unidade de conversão de energia pode ser operada eficazmente.The object of the present invention provides the wave energy converter which can efficiently perform energy conversion, for example electricity generation, despite the relatively low wave height. To achieve this goal, the present invention includes the combined rotary unit. The combined rotary unit consists of at least one movable spinner or a combination of a movable spinner and a fixed spinner. Depending on the combination of the spinners, the distance that the free end of the linear member, connected to the combined rotary unit, is moved can be increased until it is several times longer than that of the floating body. In this way, the speed at which the linear member is moved is increased. Therefore, even if the wave heights are relatively low, the energy conversion unit can be operated effectively.
Efeitos VantajososAdvantageous Effects
Conversor de energia das ondas, de acordo com aWave energy converter according to
presente invenção é construído de maneira tal que a distânciapresent invention is constructed in such a way that the distance
em que um membro linear é movido é aumentada de modo que sejawhere a linear member is moved is increased so that it is
diversas vezes mais longa do que aquela de um corposeveral times longer than that of a body
flutuante, desse modo aumentando a velocidade em que athus increasing the speed at which the
extremidade livre do membro linear é movida. Portanto, há umafree end of the linear member is moved. So there is a
vantagem, uma vez que a conversão satisfatória da energiaadvantage, since satisfactory energy conversion
pode ser conseguida mesmo que as alturas das ondas sejamcan be achieved even if the wave heights are
relativamente baixas.relatively low.
Além disso, devido ao fato que a estrutura éAlso, due to the fact that the structure is
simples, é fácil de instalar e manter o conversor de energia das ondas. Além disso, há uma vantagem, uma vez que a carga econômica é reduzida pelos custos reduzidos da instalação.Simple, it is easy to install and maintain the wave power converter. In addition, there is an advantage as the economic burden is reduced by the reduced installation costs.
Além disso, a presente invenção pode se adaptar eficientemente às ondas fortes, desse modo ficando protegida contra danos, mantendo desse modo uma durabilidade elevada.Furthermore, the present invention can efficiently adapt to strong waves, thereby being protected from damage, thereby maintaining high durability.
Breve Descrição dos Desenhos A FIGURA 1 é uma vista esquemática que ilustra umBrief Description of the Drawings FIGURE 1 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas convencional;conventional wave energy converter;
a FIGURA 2 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 2 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma primeirawave energy converter according to a first
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 3 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 3 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma segundawave energy converter according to a second
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 4 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 4 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma terceirawave energy converter according to a third
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 5 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 5 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma quartawave energy converter according to a fourth
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 6 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 6 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma quintawave energy converter according to a fifth
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 7 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 7 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma sextawave energy converter according to a sixth
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 8 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 8 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma sétimawave energy converter according to a seventh
realização da presente invenção;realization of the present invention;
a FIGURA 9 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 9 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma outrawave energy converter according to another
realização da presente invenção; erealization of the present invention; and
a FIGURA 10 é uma vista esquemática que ilustra umFIGURE 10 is a schematic view illustrating a
conversor de energia das ondas, de acordo com uma outrawave energy converter according to another
realização da presente invenção.embodiment of the present invention.
Descrição dos Elementos nos DesenhosDescription of Elements in Drawings
0: corpo flutuante0: floating body
210: unidade giratória combinada210: combined rotary unit
212: girador móvel 214: girador fixo 22 0: membro linear212: movable spinner 214: fixed spinner 22 0: linear member
232: corpo flutuante subaquático 234: peso de balanço 236: mola 3 00: gerador232: Underwater Floating Body 234: Swing Weight 236: Spring 3 00: Generator
310: engrenagem de transmissão 400: terra310: transmission gear 400: ground
Melhor Modo Para Praticar a Invenção A seguir, os conversores da energia das ondas de acordo com as realizações preferidas da presente invenção serão descritos em detalhes com referência aos desenhos emBest Mode for Practicing the Invention In the following, wave energy converters in accordance with preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings in
anexo.attachment.
A FIGURA 2 é uma vista esquemática que ilustra um conversor de energia das ondas de acordo com uma primeiraFIGURE 2 is a schematic view illustrating a wave energy converter according to a first
realização da presente invenção.embodiment of the present invention.
Com referência à FIGURA 2, a presente invençãoWith reference to FIGURE 2, the present invention
inclui um corpo flutuante 100, uma unidade operacional e uma unidade de conversão de energia. A unidade de acionamento inclui uma unidade giratória combinada 210, um membro Ixnear 220 e um membro mantenedor da tensão 232, 234, 236.includes a floating body 100, an operating unit and a power conversion unit. The drive unit includes a combined rotary unit 210, an Ixnear member 220, and a voltage holding member 232, 234, 236.
Primeiramente, o corpo flutuante será aqui explicado a seguir. O corpo flutuante 100 é preenchido com material flutuante sólido, tal como EPS (poliestireno expandido) ou poliuretano, que tem uma densidade mais baxxa do que aquela da água do mar. Conforme mostrado na FIGURA 2, o corpo flutuante 100 mantém sempre uma flütuabilxdade constante, e é movido desse modo para cima ou para baixoFirst, the floating body will be explained hereinafter. Floating body 100 is filled with solid floating material, such as EPS (expanded polystyrene) or polyurethane, which has a lower density than seawater. As shown in FIGURE 2, the floating body 100 always maintains a constant buoyancy, and is thus moved up or down.
pelas ondas da água do mar.by the waves of sea water.
Aqui, o corpo flutuante 100 não fica limitado a umHere, the floating body 100 is not limited to one
corpo que é preenchido com o material flutuante sólido quebody that is filled with the solid floating material that
tem uma densidade mais baixa do que a água do mar. PorIt has a lower density than seawater. Per
exemplo, um tambor oco selado ou algo do gênero pode ser utilizado como corpo flutuante.For example, a sealed hollow drum or the like can be used as a floating body.
A seguir, a unidade de acionamento será aquiNext, the drive unit will be here
explicada abaixo. A unidade de acionamento é conectada aoexplained below. The drive unit is connected to the
corpo flutuante 100 e à terra sólida 400, de modo que, quandofloating body 100 and solid ground 400 so that when
o corpo flutuante 100 é verticalmente alternado pelas ondas,the floating body 100 is vertically alternated by the waves,
o membro linear 220 alterna dependendo do movimento do corpolinear member 220 alternates depending on body movement
flutuante 100, acionando desse modo a unidade de conversão de100, thereby driving the
energia que inclui um gerador 300.energy that includes a generator 300.
A unidade giratória combinada 210 utilizada naThe combined rotary unit 210 used in the
presente invenção serve para aumentar a distância que umaThe present invention serves to increase the distance a
extremidade do membro linear 220, que é conectado à unidadeend of the linear member 220, which is connected to the
giratória combinada 210, é movida, de modo que seja diversascombined rotary wheel 210 is moved so that it is several
vezes maior do que a distância em que o corpo flutuante étimes greater than the distance at which the floating body is
movido. A unidade giratória combinada 210 consiste um giradormoved. The combined rotary unit 210 consists of a spinner
móvel 212 ou uma combinação de um girador móvel 212 e ummobile 212 or a combination of a mobile spinner 212 and a
girador fixo 214.fixed spinner 214.
Em outras palavras, a unidade giratória combinadaIn other words, the combined rotary unit
210 inclui pelo menos uma polia móvel ou um jogo combinado de210 includes at least one movable pulley or a combined game of
polias, o qual consiste em uma polia móvel e uma polia fixapulleys which consists of a movable pulley and a fixed pulley
que são combinadas uma com a outra. Aqui, no caso onde umathat are combined with each other. Here, in the case where a
corrente é utilizada como membro linear, uma roda de correntechain is used as a linear member, a chain wheel
pode ser utilizada como cada um dos giradores, no lugar decan be used as each spinner instead of
uma polia.a pulley.
0 girador móvel 212 é girado em torno de um eixo mecânico, o qual é provido de modo a se mover em uma direçãoThe movable spinner 212 is rotated about a mechanical shaft which is provided to move in one direction.
vertical.vertical.
0 girador fixo 214 é girado em torno de um eixo mecânico, o qual é fixo em uma posição predeterminada.The fixed spinner 214 is rotated about a mechanical axis which is fixed in a predetermined position.
Na realização da presente invenção, uma polia ou uma roda de corrente é utilizada como cada uma dentre oIn carrying out the present invention, a pulley or chain wheel is used as each of the
girador móvel e o girador fixo.movable spinner and the fixed spinner.
0 membro linear 220 é conectado à unidade giratória0 linear member 220 is connected to the rotary unit
combinada 210. Particularmente, o membro linear 220, que em210. In particular, the linear member 220, which in
compreende um cabo linear ou uma corrente, é enrolado torno da unidade giratória combinada 210 e é movido para cima ou para baixo em resposta ao movimento vertical do corpocomprising a linear cable or chain, is wound around the combined swivel unit 210 and is moved up or down in response to vertical movement of the body.
flutuante 100.floating 100.
0 membro mantenedor da tensão é conectado àThe voltage holding member is connected to the
extremidade livre do membro linear 22 0 e serve para puxar ofree end of the linear member 220 and serves to pull the
membro linear 220 de maneira tal que o membro linear 220linear member 220 such that linear member 220
fique sempre retesado.always be tense.
Para isto, um corpo flutuante subaquático 232, umFor this, an underwater floating body 232, a
peso de balanço 234 ou uma mola 236 pode ser utilizado comoswing weight 234 or a spring 236 can be used as a
membro mantenedor da tensão. Na primeira realização, tal comotension holding member. In the first embodiment, as
mostrado na FIGURA 2, é utilizado o corpo flutuanteshown in FIGURE 2, the floating body is used
subaquático 232.underwater 232.
0 corpo flutuante subaquático 232 é feito de EPS,0 underwater floating body 232 is made of EPS,
poliuretano ou é um tambor oco, que tem uma gravidadepolyurethane or is it a hollow drum that has a gravity
específica mais baixa do que aquela da água do mar. No casolower than that of seawater. In case
onde a extremidade livre do membro linear 220 é orientadawhere the free end of linear member 220 is oriented
para cima, o corpo flutuante subaquático 232 é acoplado àupwards, the underwater floating body 232 is coupled to the
extremidade livre do membro linear 220 e puxa o membro linearfree end of linear member 220 and pulls linear member
220 utilizando a flutuabilidade do mesmo de maneira tal que o220 using its buoyancy in such a way that the
membro linear 220 mantém o estado retesado. Aqui, alinear member 220 maintains the tense state. Here, the
flutuabilidade do corpo flutuante subaquático 232 é menor dobuoyancy of underwater floating body 232 is lower than
que aquela do corpo flutuante 100, de maneira tal que o corpothan that of the floating body 100, such that the body
flutuante subaquático 232 fica sempre disposto sob a água,underwater float 232 is always arranged underwater,
isto é, abaixo do corpo flutuante 100, que é disposto nathat is below the floating body 100 which is disposed in the
superfície da água do mar.Sea water surface.
Entrementes, tal como mostrado na FIGURA 3, o peso de balanço 234 pode ser utilizado como membro mantenedor daMeanwhile, as shown in FIGURE 3, the balance weight 234 may be used as a holding member of the
tensão.tension.
0 peso de balanço 234 é um corpo de peso e é utilizado para puxar a extremidade livre de um membro linear 22 0 no caso onde a extremidade livre do membro linear 220 é orientada para baixo. Aqui, o peso do peso de balanço 234 é menor do que a flutuabil idade do corpo flutuante 100, permitindo desse modo que o corpo flutuante 100 flutue na água do mar.Swing weight 234 is a weight body and is used to pull the free end of a linear member 220 in the case where the free end of linear member 220 is oriented downward. Here the weight of the rocking weight 234 is less than the buoyancy of the floating body 100, thereby allowing the floating body 100 to float in seawater.
Além disso, tal como mostrado na FIGURA 7, a mola 236 pode ser utilizada como membro mantenedor da tensão.In addition, as shown in FIGURE 7, spring 236 may be used as a tension holding member.
Quanto à mola 23 6, ela é acoplada na sua primeira extremidade a uma extremidade livre de um membro linear 22 0 independentemente da orientação da extremidade livre do membro linear 220. No caso onde a extremidade livre do membro linear 220 é orientada para cima, a segunda extremidade da mola 236 é acoplada ao corpo flutuante 100, e, no caso onde a extremidade livre do membro linear 220 é orientada para baixo, a segunda extremidade da mola 23 6 é fixada na terra 400, apertando desse modo o membro linear 220. Aqui, a força elástica da mola 236 é menor do que a flutuabil idade do corpo flutuante 100, permitindo desse modo que o corpo flutuanteAs for spring 236, it is coupled at its first end to a free end of a linear member 220 regardless of the orientation of the free end of linear member 220. In the case where the free end of linear member 220 is oriented upwards, the the second end of spring 236 is coupled to the floating body 100, and in the case where the free end of linear member 220 is oriented downwardly, the second end of spring 236 is fixed to ground 400, thereby tightening linear member 220. Here, the spring force 236 is less than the buoyancy of the floating body 100, thereby allowing the floating body
0 flutue na água do mar.0 float in the sea water.
Na primeira realização da presente invenção, talIn the first embodiment of the present invention, as
como mostrado na FIGURA 2, embora o girador móvel seja ilustrado como sendo provido abaixo do corpo flutuante e o girador fixo seja ilustrado como sendo fixado na terra, tal como mostrado na FIGURA 3, a presente invenção pode ser construída de maneira tal que somente um girador móvel, que é acoplado ao corpo flutuante, seja utilizado, ou, alternativamente, tal como mostrado em FIGURA 4, a presente invenção pode ser construída de maneira tal que um primeiro girador móvel seja acoplado ao corpo flutuante e um segundo girador móvel seja acoplado à extremidade livre de um membro linear, o qual é acoplado ao primeiro girador móvel, que éas shown in FIGURE 2, although the movable spinner is illustrated as being provided below the floating body and the fixed spinner is illustrated as being grounded as shown in FIGURE 3, the present invention may be constructed such that only one movable spinner which is coupled to the floating body whether used or alternatively as shown in FIGURE 4, the present invention may be constructed such that a first movable spinner is coupled to the floating body and a second movable spinner is coupled to the free end of a linear member which is coupled to the first movable spinner which is
acoplado ao corpo flutuante.coupled to the floating body.
Conforme ilustrado na primeira realização da FIGURAAs illustrated in the first embodiment of FIGURE
2 ou em uma segunda realização da FIGURA 3, no caso onde a unidade giratória combinada inclui somente um girador móvel, a distância em que a extremidade livre do membro linear é movida é duas vezes mais longa do que aquela do corpo flutuante.2 or in a second embodiment of FIGURE 3, in the case where the combined rotary unit includes only one movable spinner, the distance by which the free end of the linear member is moved is twice as long as that of the floating body.
A unidade de conversão de energia será aqui explicada a seguir. A unidade de conversão de energia serve para converter a alternância do membro linear 220 da unidade de acionamento em energia elétrica, energia cinética ou energia potencial. Aqui, em vez da construção em que a energia é criada a partir da alternância do membro linear 220, a presente invenção pode ser construída de maneira tal que a energia rotatória da unidade giratória combinada 210, que é girada pelo membro linear 220, seja convertida em umThe power conversion unit will be explained hereinafter. The energy conversion unit is for converting the alternating linear member 220 of the drive unit to electrical energy, kinetic energy or potential energy. Here, instead of the construction in which energy is created from alternating linear member 220, the present invention may be constructed such that the rotational energy of combined rotary unit 210, which is rotated by linear member 220, is converted. on a
outro tipo de energia.another kind of energy.
Por exemplo, para gerar a energia elétrica, éFor example, to generate electricity, it is
instalado um gerador 300. 0 gerador 300 gera a eletricidade ao utilizar a rotação de um eixo mecânico do mesmo em resposta ao movimento vertical do membro linear 220. Na realização de FIGURA 2, o gerador é disposto no corpo flutuante subaquático 232, que é o membro mantenedor da tensão. No entanto, a presente invenção não fica limitada a uma construção em que o gerador é instalado no membro mantenedor da tensão, tal como descrito acima. Isto é, o gerador pode ser disposto no corpo flutuante 100 ou pode ser acoplado ao girador móvel ou ao girador fixo da unidade giratória combinada 210 em uma construção tal que pode girar junto com o girador, o qual é girado pelo movimento vertical do membro linear, e desse modo gerar a eletricidade.a generator 300 is installed. The generator 300 generates electricity by using the rotation of a mechanical shaft thereof in response to the vertical movement of the linear member 220. In the embodiment of FIGURE 2, the generator is disposed in the underwater floating body 232, which is the tension holding member. However, the present invention is not limited to a construction wherein the generator is installed on the voltage holding member as described above. That is, the generator may be arranged on the floating body 100 or may be coupled to the movable spinner or the fixed spinner of the combined rotary unit 210 in a construction such that it may rotate together with the spinner which is rotated by the vertical movement of the linear member. , and thereby generate electricity.
Além disso, uma engrenagem de transmissão 310 pode ser acoplada ao eixo mecânico do gerador 300 para aumentar aIn addition, a transmission gear 310 may be coupled to the mechanical shaft of generator 300 to increase
velocidade em que o gerador 3 00 é girado.speed at which generator 300 is rotated.
Na presente invenção, a unidade de conversão deIn the present invention, the unit of conversion of
energia não fica limitada ao gerador. Por exemplo, a unidade de conversão de energia pode ser construída de maneira tal que uma bomba, que é girada ao utilizar o movimento do membro linear, é provida de modo que a água do mar seja tirada e armazenada em um local relativamente elevado pela bomba para obter a energia potencial para gerar a eletricidade ou operar outros dispositivos, ou, alternativamente, ela pode ser construída de maneira tal que um compressor e um recipiente de pressão sejam providos e comprimem e armazenam fluido tal como o ar ou a água do mar para utilizar a energia armazenada de uma maneira desejada. Como uma alternativa adicional, a unidade de conversão de energia pode ser utilizada como uma fonte de energia, a qual opera diretamente um dispositivo desejado, ao invés de converter a energia em um outro tipo dePower is not limited to the generator. For example, the energy conversion unit may be constructed such that a pump, which is rotated using linear limb movement, is provided such that seawater is drawn and stored at a relatively high location by the pump. to obtain the potential energy to generate electricity or to operate other devices, or alternatively, it may be constructed in such a way that a compressor and pressure vessel are provided and compress and store fluid such as air or seawater for utilize stored energy in a desired manner. As an additional alternative, the power conversion unit may be used as a power source which directly operates a desired device rather than converting the power to another type of power.
energia e armazenar a energia convertida.energy and store the converted energy.
Em seguida, a operação e os efeitos das realizaçõesThen the operation and effects of the achievements
preferidas da presente invenção serão descritos com referência aos desenhos.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Primeira realizaçãoFirst realization
A FIGURA 2 é uma vista secional que ilustra umFIGURE 2 is a sectional view illustrating a
conversor de energia das ondas de acordo com uma primeirawave energy converter according to a first
realização da presente invenção.embodiment of the present invention.
Com referência à FIGURA 2, na primeira realizaçãoReferring to FIGURE 2, in the first embodiment
da presente invenção, um girador móvel 212 é disposto abaixoof the present invention, a movable spinner 212 is arranged below
de um corpo flutuante 100, e um girador fixo 214 é fixado naof a floating body 100, and a fixed spinner 214 is fixed to the
terra. Um membro linear 22 0 é fixado em sua extremidade fixaEarth. A linear member 220 is fixed at its fixed end.
à terra e é enrolado em torno do girador móvel 212 e doground and is wrapped around the movable spinner 212 and the
girador fixo 214. Um corpo flutuante subaquático 232 éfixed spinner 214. An underwater floating body 232 is
acoplado à extremidade "livre do membro linear 220, de modocoupled to the "free end" of the linear member 220 so
que o membro linear 220 mantenha o estado em que é retesadothat the linear member 220 maintains the state in which it is drawn
pela flutuabilidade do corpo flutuante subaquático 232.by the buoyancy of the underwater floating body 232.
No conversor de energia das ondas que tem aIn the wave energy converter that has the
construção acima mencionada, quando o corpo flutuante éaforementioned construction when the floating body is
movido para cima pelas ondas, o girador móvel, que é dispostomoved upward by the waves, the movable spinner which is arranged
abaixo do corpo flutuante, também é movido para cima, ebelow the floating body is also moved upwards and
o corpo flutuante subaquático, que é acoplado à extremidade livre do membro linear, é desse modo movido para baixo. Nesse momento, a distância que o corpo flutuante subaquático é movido é duas vezes maior do que aquela do corpo flutuante.the underwater floating body, which is coupled to the free end of the linear member, is thereby moved downwards. At this point, the distance the underwater floating body is moved is twice the distance of the floating body.
Aqui, um gerador é provido no corpo flutuante subaquático e acoplado ao membro linear. Portanto, o gerador é girado pelo movimento do membro linear, gerando desse modoHere a generator is provided in the underwater floating body and coupled to the linear member. Therefore, the generator is rotated by the movement of the linear member, thereby generating
a eletricidade.the electricity.
Segunda realizaçãoSecond achievement
A FIGURA 3 é uma vista que mostra a construção deFIGURE 3 is a view showing the construction of
um conversor de energia das ondas de acordo com uma segundaa wave energy converter according to a second
realização da presente invenção.embodiment of the present invention.
Na segunda realização da presente invenção, somenteIn the second embodiment of the present invention, only
um único girador móvel 212 é provido abaixo de um corpoa single movable spinner 212 is provided below a body
flutuante 10 0, e um membro linear 22 0 é fixado na sua10 0, and a linear member 22 0 is fixed at its
extremidade fixa à terra e acoplado na sua extremidade livregrounded end coupled to its free end
a um peso de balanço 234 para manter o membro linearat a swing weight 234 to maintain the linear limb
retesado.tightened.
Além disso, um gerador 300 é acoplado a uma extremidade do girador móvel para gerar a eletricidade aoIn addition, a generator 300 is coupled to one end of the movable spinner to generate electricity from
utilizar a rotação do girador móvel.use the rotation of the mobile spinner.
Portanto, quando o corpo flutuante é movido paraTherefore, when the floating body is moved to
cima pelas ondas, o girador móvel e o peso de balanço tambémup by the waves, the movable spinner and the swing weight also
são movidos para cima. Em conseqüência disto, o gerador geraare moved upwards. As a result, the generator generates
a eletricidade ao utilizar a rotação do girador móvel. Nesteelectricity when using the rotation of the mobile spinner. In this
caso, a distância que o peso de balanço é movido também éIn this case, the distance the balance weight is moved is also
duas vezes maior do que aquela do corpo flutuante.twice as large as that of the floating body.
Terceira realizaçãoThird achievement
A FIGURA 4 é uma vista que mostra a construção deFIGURE 4 is a view showing the construction of
um conversor de energia das ondas de acordo com uma terceiraa wave energy converter according to a third
realização da presente invenção.embodiment of the present invention.
Com base na construção do conversor de energia dasBased on the construction of the power converter of the
ondas da FIGURA 3, a terceira realização da FIGURA 4 também inclui um outro gerador 300, o qual é provido adicionalmente no peso de balanço 234.3, the third embodiment of FIG. 4 also includes another generator 300, which is additionally provided on the balance weight 234.
Quarta realizaçãoFourth Achievement
A FIGURA 5 é uma vista que mostra a construção deFIGURE 5 is a view showing the construction of
um conversor de energia das ondas de acordo com uma quartaa wave energy converter according to a fourth
realização da presente invenção. Na quarta realização, doisembodiment of the present invention. In the fourth realization, two
giradores móveis 212 são providos em posições superiores, emovable spinners 212 are provided in upper positions, and
um girador fixo 214, que é fixado na terra, é provido em umaa fixed spinner 214, which is fixed to the ground, is provided in a
posição mais baixa, de modo que a distância que a extremidadelower position so that the distance that the end
livre de um membro linear 220 é movida é aumentada ainda maisfree of a linear member 220 is moved is further increased
pela combinação dos dois giradores móvel e do girador fixo.by the combination of the two movable spinner and the fixed spinner.
Quinta realizaçãoFifth Achievement
A FIGURA 6 é utna vista que mostra a construção deFIGURE 6 is a view showing the construction of
um conversor de energia das ondas de acordo com uma quinta realização da presente invenção. Na quinta realização, um girador móvel 212 é provido em uma posição superior, e dors giradores fixos 214 são providos em posições mais baixas. Além disso, um corpo flutuante subaquático 232 é utilizado como um membro mantenedor da tensão.a wave energy converter according to a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a movable spinner 212 is provided in an upper position, and fixed spinnerors 214 are provided in lower positions. In addition, an underwater floating body 232 is used as a tension holding member.
Sexta realização _Sixth Achievement
A FIGURA 7 é uma vista que mostra a construção deFIGURE 7 is a view showing the construction of
um conversor de energia das ondas de acordo com uma sextaa wave energy converter according to a sixth
realização da presente invenção. A sexta realização tem quaseembodiment of the present invention. The sixth realization has almost
a mesma construção que a quinta realização, exceto pelo fatosame construction as the fifth realization except that
^e tem uma estrutura em que uma mo!a 236 é utilizada como umand has a structure in which a hand to 236 is used as a
membro mantenedor da tensão. A mola 236 é acoplada ao corpotension holding member. Spring 236 is coupled to body
flutuante !00 e ao membro linear 220, mantendo desse modo ofloat! 00 and the linear member 220, thereby maintaining the
membro linear 220 retesado.linear member 220 straightened.
Sétima realizaçãoSeventh Achievement
A FIGURA 8 é uma vista que mostra a construção deFIGURE 8 is a view showing the construction of
um conversor de energia das ondas de acordo com uma sétimaa wave energy converter according to a seventh
realização da presente invenção. A sétima realização eembodiment of the present invention. The seventh achievement and
construida de maneira tal uma mola 236 é conectada a um membro linear 220 e à terra para manter a força deconstructed such a spring 236 is connected to a linear member 220 and to ground to maintain the
tensionamento.tensioning.
Assim como as realizações descritas acima, váriosAs with the accomplishments described above, several
tipos de unidades giratórias combinadas podem ser utilizados,types of combined rotary units may be used,
tal como mostrado nas FIGURAS 9 e 10.as shown in FIGURES 9 and 10.
Aqui, a unidade giratória combinada pode serHere the combined rotary unit can be
formada por qualquer combinação do girador móvel e do giradorformed by any combination of the movable spinner and the spinner
fixo, independentemente do número de giradores móveis e doregardless of the number of movable spinners and the
número de giradores fixos, por exemplo, através apenas dosnumber of fixed spinners, for example only by means of the
giradores móveis ou através de uma combinação um únicomovable spinners or through a combination a single
girador móvel e um único girador fixo, contanto que amobile spinner and a single fixed spinner as long as the
distância em que o membro linear é movido seja aumentada atédistance by which the linear member is moved is increased to
diversas vezes aquela do corpo flutuante.several times that of the floating body.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (11)
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