從移動流體中最大化提取能量的雙循環流體驅動引擎的製作方法

2023-06-03 02:02:21 4

從移動流體中最大化提取能量的雙循環流體驅動引擎的製作方法
【專利摘要】與從前的從移動流體提取能量的方法違背的基本原理-通過幾個量階增加使得提取的能量的數量超過現在所使用的方法和系統：大量移動流體的部分（圖3A-流動）或其較大集合允許流入密封件（305）內；然後，整個流動體的速度減速至零，或幾乎為零，而所述移動流體的能量的整個初始級轉移至密封裝置/減速裝置（340）或直接轉移至能量使用者。
【專利說明】從移動流體中最大化提取能量的雙循環流體驅動弓I擎

【背景技術】
[0001]現有技術中，用於從大量移動或流動的流體中提取能量的裝置通常使用浸潰(i_ers1n)在移動的流體中的一個或多個葉片。葉片連接於旋轉軸。試圖通過葉片的適當設計和定位來優化在流動流體中的能量提取。通過葉片從移動流體中提取的部分能量通過使連接於葉片的軸旋轉一定的轉矩進行傳遞，所述轉矩通常為通過移動流體發生以下情況的一些能量形態，即該部分能量還足以為連接於軸的負載(例如泵、發動機等)提供一些能量。這中現有技術中的能量提取裝置的例子有風輪機(wind turbine)、水輪機(waterturbine)、汽輪機(steam turbine)、獎輪(paddle wheel)等。
[0002]當這種現有技術的提取裝置具有較長且成功的歷史時，在某些情況下這種裝置缺乏效率且缺乏其它方面的便利性。例如，公知的貝茲法則(Betz’s law)表明風輪機理論上僅能夠最大提取傳入渦輪機的風能的59%。實際上，提取的能量從未超過理論上貝茲極值的70%-80% ;因此，能夠對運行的風輪機的期望的最佳情況是提取的能量在前面所述能量的41%-47%之間。風輪機(像太陽能機(solar extracter))為間歇性的，並且實際上大多數風輪機僅在風速約為2.5至25米/秒(m/s)時才能提取能量。迫於壓力，本領域經驗豐富的從業者承認，所有目前可見的這種裝置的全部傳輸期望將不超過我們從用於發電的移動流體中提取的實際上可用的能量的約30%。最令人沮喪的消息包括海洋潮汐運動，並且來自「水力發電(hydro)」起源的能量幾乎不包括任何能源的「有見識的」預測。
[0003]從海洋提取能量的最新的嘗試是各種各樣的「造波機(wave machine)」;每個造波機利用海浪的垂直升高作為輸入以有時直接驅動發電機，或者通過各種形式的液壓裝置或氣動裝置驅動發電機。由於每個裝置的微薄的收益(meager yield)，這些裝置常常分組串聯或是組裝在一個容器中的成列的單元。
[0004]整個領域的PR (資金籌措的基本工具)已變得紛亂，並且很難判定真相。各種嘗試的實際結果來自到目前為止大聲宣布的這些，即《大眾機械(POPULAR MECHANICS))) 2010年6月刊在其可再生能源優秀評論的情況下，在74頁上提出的「神話5號-潮汐發電事業註定失敗」。當嘗試從各種波形設備產生一些我們所需的能量做出很大的努力時，至今仍沒有環境組織意識到(伴隨著恐懼)我們的海岸線將會變成怎樣，並且無盡的浮標(bouy)和巨大的金屬箱的鉸鏈會將近海弄得傷痕累累。蘇格蘭已經宣布自身的「海洋能源領域之沙特王國(Saudi Arabia of Marine Power)」,並且在此做出值得稱讚的努力來整理這個領域。他們列舉了(通過WWW.bwea.com/marine,注意:「英國風能協會(bwea)」現在稱為「英國可再生能源協會(RENEWABLESUK)」)從潮汐或者「洋流(currents)」提取能量的「三種主要方法」，即「貫流式水輪機(Cross Flow Turbines)」、「往復式水翼(Reciprocating Hydrofoils)」和「軸流式潤輪機(Axial Turbines)」。《大眾機械》在2008年的《紐約東河》(New York’sEast River)發表了 「軸流式風機組(至少3臺)運行超過9000小時發電70，000千瓦時」；如果這是真的，那麼每臺軸流式渦輪機產生約70000/(3X9000) =2.6kwh。這樣的渦輪機的「輸出」在廣告中表示且繪製為35kw。英國石油公司(British Petroleum)(現在因為另一個非常不幸的原因而出名)在不久前宣傳其縮寫BP為「超越石油(Beyond Pet1leum)」。然後，也許並不出人意料的是，在虛擬的放棄(virtual abandonment)中，石油巨頭們似乎要放棄除化石燃料外能夠可能產生世界每年15，406兆瓦時(Tera Watt Hours)的用電量的大部分的希望。(2004美國中央情報局世界圖書(CIA World Book))注:1兆瓦時Tffhr=I, 000, 000, 000, 000瓦時(Watt Hrs)。很多知名能源組織還轉載(mirror)英國下議院的科學技術辦公室(the Office of Science and Technology of the British Commons)1995年的報告，該報告稱只要可以提取海洋能量的0.01%，這些能量將等於全世界能量需求的5倍。
[0005]大量流體的移動(特別是在海洋中)可以產生我們需要的所有能量。該申請希望開啟朝向從每個裝置提取更好、更多的能源量的運動，並且有可能加快不可避免地得到結論:「是的，我們可以！主要的方式是，變得對化石燃料的依賴越來越少，現在開始……優勢」。
[0006]作為目前的「主要努力」之間的區別大小的判斷，以及該申請試圖實現的是:
[0007]放置在普通的三腳架上的三臺軸流式渦輪機組的橫截面(例如在《大眾機械》74頁上所描繪的)朝向流體流動方向佔據約50英尺寬(3X每個渦輪機15英尺寬)乘以大概30英尺高=1500平方英尺的矩形。由上述尺寸的矩形橫截面和2.5米/秒的流速(顯示的渦輪機看起來以2.5米/秒的流速運行)限定的流體體積具有約1，OOOkw的能量容量。三臺潤輪機運轉，如果以100%的效率不停止地運行，僅需要3X 35=105kw，或者約十分之一(10%)。在現實生活中，可能三臺大約35-50kw的渦輪機，或者可利用少於流動流體部分的二十分之一(5%)。如果我們的方法和系統的效率應用於此，風力僅升至30%，我們將多次訂購比提取最少約330kw的現有「主要方法」好的等級。隨著我們建立實際的組合和測量並且糾正我們的發展，我們堅信的是我們將達到50%和85%之間的效率，因此目前由三臺渦輪機組佔據的從相同的流體流動段提取500kw-850kw的產量被稱為其中一種目前的「主要方法」。但是，即使我們的效率將只有30%，我們的方法和系統能夠從海洋中提取的能量使得它們在可再生能源領域像永遠不可消除的巨人。並且，不像會將我們的海岸和海洋變得很雜亂而不允許其簡單配置的各種造波機，我們的系統能夠完全放入水下，從海岸上或海上不可見，能夠較深地放置在航道下方；如果需要，水密發電室(water tight electricity product1nchamber)可以是該單元的部分。
實用新型內容
[0008]該摘要的目的不在於區分所要求的主旨的所有關鍵特徵或重要特徵，而是在於用作確定所要求的主旨的整個範圍。
[0009]所有實施方式基於關於能量和動量的轉換(從一個粒子或主要的集合轉移至另一個物體)的牛頓的啟示:以自然給定的速度V移動的大量流體的被選擇部分變得完全或幾乎完全停止；「停止」裝置接收(受益於)部分流動流體原有的所有動能(l/2mv2)，並且傳遞該能量直接立刻用於有益的使用，或將該能量儲存在能量器中用於後續使用。
[0010]部分流動流體使得流體通過密封件(管道)進入；該「管道」的橫截面(平方英尺)和流動流體的速度的平方決定將提取的能量總量的級的階。
[0011]非大質量的障礙(起到翼板的作用)封閉管道的整個橫截面，並且安裝在在像軌道的至少四個鐵道上自由移動的滾子推車上-設置在流體流入方向的路線上-並且通過流入流體的流動在油缸內像活塞一樣驅動。
[0012]在障礙推進至(或接近)流動流體的現有速度後，障礙減速至零(或接近零速度)，使得管道(或任何其它密封裝置)內的流體的整體在障礙減速至零(或接近零速度)之後也降至零速度(或接近零速度)，障礙所有或接近所有與能量相關的速度作用至減速裝置。
[0013]實際中，所述減速裝置可以是任何有效的系統，該系統提供較高效率的接收和將從所述障礙和所述障礙之後的管道(或其它密封媒介)內容納的大量流體中提取的所有機械能量直接傳遞給使用者或直接傳遞給使用者後續從中提取能量的能量器。
[0014]在此處描述的多個這種減速裝置中的兩個:一個減速裝置使用在所述障礙和輸出飛輪之間的快速變化的齒數比；另一個減速裝置允許通過與勢能儲存器(potentialenergy storage sink)進行能量交換使所述障礙停止,之後使用者從勢能儲存器中取出能量。
[0015]通過下面的描述和附屬權利要求，本發明的這些和其它特徵將變得更加顯而易見，或通過下文所述本發明的實踐可以理解本發明的這些和其它特徵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了進一步闡明本發明的一些示例性的實施方式的各個方面，本發明的更具體的說明將參考其在附圖中圖示的特定的實施方式進行描述。應該理解的是這些附圖僅描述了本發明圖示的實施方式，而不應理解為其限制本發明的範圍。將通過附圖的使用結合額外的說明和細節說明和解釋本發明，其中:
[0017]圖1圖示流體的移動體積；
[0018]圖2是說明從流動流體提取能量的方法的流程圖；
[0019]圖3A是能量提取器的俯視圖；
[0020]圖3B是圖3A中的能量提取器的側視圖；
[0021]圖4A圖示在通風窗打開狀態下的能夠移動的障礙；
[0022]圖4B圖示在通風窗關閉狀態下的能夠移動的障礙；
[0023]圖5A圖示線軸的端視圖；
[0024]圖5B圖示線軸的橫截面側視圖；
[0025]圖6圖示旋轉離合器組件的橫截面端視圖；
[0026]圖7圖示能量提取器的目前優選的實施方式，也稱為「雙循環運動流體驅動引擎」.
[0027]圖8圖示可選擇的能量提取器的立體圖；
[0028]圖9圖示能量儲存和提取裝置的示例；以及
[0029]圖10是圖示控制器的操作方法的示例的流程圖。

【具體實施方式】
[0030]參照附圖，其中相同的結構將標以相同的附圖標記。應當理解的是，附圖為本發明的一些實施方式的圖解和圖示，並且既不用於限制本發明，也不需要按比例繪製。
[0031]圖1示出流體100的移動體積。在至少一種實施方式中，流體為在任何外力作用下都連續變形或流動的物質。流體為物質的相的子集，並且包括液體、氣體、等離子體和塑性固體(某種程度上)。具體地，流體展示出不抵抗變形的這種性能，或者展示出僅能輕微地(粘度)抵抗變形的性能以及流動能力(也被稱作呈現容器形狀的能力)的性能。流體的例子包括液體(例如水)和氣體(例如空氣)。
[0032]本領域技術人員將理解的是流體100具有質量(M)。此外，因為流體100是移動的，所以所述流體將具有速度(V)和相應的動能(KE)，該動能(KE)可以利用KE=1/2*M*V2計算。此外，所述流體包括其他能量；並且可以被提取的流體100的能量為流體100的機械能。本領域技術人員將理解的是，流體100的速度將與流體100內的單個粒子的速度不同。即，單個粒子具有能夠與流體100速度不同的速度。
[0033]在至少一種實施方式中，可以將流體100密封。具體地，流體100可以為較大流體流的一部分，該較大的流體流以某種方式約束以提取能量。例如，所述較大的流體流可以包括風、河水流、洋流、潮汐、廢水或任何其他流體流。約束所述較大的流體的一部分可以允許更多可預測的能量提取。
[0034]圖1示出流體100可以密封在管道105內。然而，本領域技術人員將理解的是，流體100可以以任何最方便的方式密封。例如，流體100可以密封在如管道105中全部或大部分側面上。此外或可選擇地，流體100可以通過表面陣列(array of surface)密封,該表面陣列構造為延遲流體100的流動或者構造為以某種方式限制流體100。
[0035]圖1還示出流體100可以朝向能夠移動的障礙110。在至少一種實施方式中，流體100和能夠移動的障礙110之間的接觸可以使得能夠移動的障礙110沿管道105在入口115和出口 120之間移動。隨著能夠移動的障礙110從入口 115移動至出口 120，流體100將機械能傳遞給能夠移動的障礙110。
[0036]圖1進一步示出能夠移動的障礙110的機械能和在能夠移動的障礙110後面的流體100的機械能可以被可變連接件(variable coupling) 125提取為機械能。在至少一種實施方式中，儲存在可變連接件125中的機械能可以包括旋轉動能。
[0037]在至少一種實施方式中，可變連接件125首先輕微地作用在能夠移動的障礙110上(提供相對較小的載荷)，允許流體100進入管道105，流體100進入管道105的速度等於或近似等於在沒有管道105和能夠移動的障礙110時的流動速度。隨著能夠移動的障礙110通過流入的流體加速，能夠移動的障礙110向右朝向出口 120移動，並且可變連接件125以增加的方式增加自身載荷或者更強地作用於能夠移動的障礙110，並且延遲能夠移動的障礙110和流體100的移動或者對能夠移動的障礙110和流體100的移動加載。如下所述，可變連接件125最終使得能夠移動的障礙110和流體100的移動被約束在可變連接件125之後的止擋件(stop)上。
[0038]在至少一種實施方式中，停止管道105內的流體移動，通過連接件125將限制在流體100的體積內的機械能傳遞給負載130，如果負載130是飛輪，來自流體100的機械能傳遞至所述飛輪，並且所述飛輪的轉動速度增加。在至少一種實施方式中，至少一個負載130可以連接至連接件125。其他載荷可以連接在連接件125內，並且增加的機械能的最終結果(net result)可以傳遞至負載130。
[0039]在至少一種實施方式中，負載130可以包括連接於電力網、泵或其他能量器的發電機。本領域技術人員將理解的是，負載130可以包括任何能夠保持或者利用由流體100傳遞來的能量的設備。例如，負載130可以包括發電機、泵、勢能儲存設備(potential energyreservoir)或其他任何有用的工作執行設備(work performing device)。
[0040]圖2是描述從流體中提取能量的方法200的流程圖。在至少一種實施方式中，所述流動流體包含機械能，可以將該機械能提取為電能，或者所述機械能可以用於執行工作。本領域技術人員將理解的是，移動流體可以為圖1中的移動流體100 ;然而，移動流體並不限於圖1中的移動流體100。
[0041]圖2示出的方法包括約束205流體。在至少一種實施方式中，被約束的流體為流動流體的第一部分。具體地，被約束的流體可以包括流動流體的可以用於能量提取的任意部分。例如，約束205流體可以包括在流動流體中設置管或管道。特別地，管道的頂部、底部和側部可以封閉，而端部可以開放，從而使得流體可以從中穿過。此外或可選擇地，如果不必利用一側或多側引導所述移動流體，那麼所述管道可以為一側或多側開放。
[0042]圖2還示出了方法200包括將能夠移動的障礙設置210在被約束的流體中。在至少一種實施方式中，所述能夠移動的障礙包括第一表面。具體地，所述第一表面可以構造為阻止流動流體。即，所述第一表面可以構造為在所述流動流體開始移動所述能夠移動的障礙時提供能量轉移。在至少一種實施方式中，所述能夠移動的障礙設置在所述被約束的流體的路徑中。具體地，所述被約束的流體被迫撞擊所述能夠移動的障礙的第一表面。由於所述被約束的流體環繞所述能夠移動的障礙流動被阻止，所以這種設置可以允許最大的能量轉移。
[0043]圖2還示出了方法200包括使所述第一表面暴露於215被約束的流體的流動。在至少一種實施方式中，使所述第一表面暴露於215被約束的流體的流動可以出現在第一位置處。具體地，所述第一位置可以在所述流體被約束的位置附近。例如，如果所述流體被約束在管道中，那麼所述第一位置可以在管道開口處或管道開口的附近。
[0044]在至少一種實施方式中，使所述第一表面暴露於215被約束的液體的流動包括關閉一個或多個通風窗(louver)。具體地，通風窗可以包括抗壓表面和邊緣。所述抗壓表面可以構造為與相鄰的通風窗對齊以形成大致不透流體的表面。相反地，所述邊緣構造為為流體提供最小的阻力。所述通風窗可以布置為根據需要增加或減小對所述被約束的流體的阻力。
[0045]在至少一種實施方式中，第一被約束的流體移動所述能夠移動的障礙。具體地，所述第一被約束的流體增加所述能夠移動的障礙的速度。如果第一能夠移動的障礙保持在所述被約束的流體中足夠久，那麼所述第一能夠移動的障礙獲得流動流體的速度或者接近流動流體的速度。即，所述被約束的流體在所述能夠移動的障礙的後面不受約束地或幾乎不受約束地流動。
[0046]圖2還示出了方法200可以包括使所述能夠移動的障礙減速220。在至少一種實施方式中，所述能夠移動的障礙在第二位置處減速至零或接近零。對所述能夠移動的障礙減速將所述能夠移動的障礙和所述被約束的流體的機械能轉移至減速機構。隨後轉移的能量可以轉換成電能或其他任何可用形式的能量。
[0047]在至少一種實施方式中，方法200還可以包括將第二能夠移動的障礙設置在流動流體中。具體地，所述第一能夠移動的障礙和所述第二能夠移動的障礙可以構造為隨著所述流體的流動或逆著所述流體的流動反向移動。例如，所述第一能夠移動的障礙朝向所述第一位置移動，而所述第二能夠移動的障礙朝向所述第二位置移動，反之亦然。
[0048]本領域技術人員將理解的是，為了此處公開的本步驟和其他步驟以及方法，所述步驟和方法中實現的功能可以以其他順序實施。此外，大綱步驟和操作僅作為實施例提供，並且所述步驟和操作中的一些可以為可選擇的，可以結合成更少的步驟和操作，或者在不脫離所公開的實施方式的實質的情況下，可以擴展為額外的步驟和操作。
[0049]圖3A和圖3B示出能量提取器300。圖3A示出了能量提取器300的俯視圖；並且圖3B示出了能量提取器300的側視圖。在至少一種實施方式中，能量提取器300可以用於從移動流體中提取能量。本領域技術人員將理解的是，所述移動流體可以為圖1中的移動流體100 ;然而，所述移動流體並不局限於圖1中的移動流體100。
[0050]圖3A和圖3B示出了能量提取器300可以包括兩個管道305a和305b(統稱「管道305」)。具體地，管道305的頂部、底部和側部封閉，而端部開放，從而使得流體可以從中流過。此外或可選擇地，如果一側或多側不必用於引導所述移動流體，那麼可以開放管道305的一側或多側。如圖3A和圖3B所示，管道305可以並排布置，或者可以一個管道設置在另一個管道上方。
[0051]圖3A和圖3B示出了能量提取器300可以包括兩個能夠移動的障礙310a和310b(統稱「能夠移動的障礙310」)，能夠移動的障礙310a和310b可以構造為隨著或逆著管道305內的流體流反向移動。具體地，能夠移動的障礙310b朝向管道305b的入口移動，而能夠移動的障礙310a朝向管道305a的出口移動，反之亦然。
[0052]圖3A和圖3B示出了能夠移動的障礙310可以由多個滾子315分別支撐在各自的管道305中。具體地，滾子315可以將能夠移動的障礙310限制在管道305內，並且可以允許能夠移動的障礙310在管道305內以最小的阻力移動。本領域技術人員將理解的是，如下所述，允許能夠移動的障礙310以最小的阻力移動將保留較大的能量提取量。
[0053]圖3A和圖3B示出了能量提取器300可以包括位於管道305之間的空間內的導向件320 (例如鏈環或線纜環)。在至少一種實施方式中，導向件320延伸管道305的長度，並且由一對可旋轉的鏈輪325支撐，該鏈輪325設置在管道305的端部。具體地，鏈輪325可以保持導向件320拉緊。此外或可選擇地，鏈輪325可以允許導向件320按照要求容易地移動。
[0054]圖3A和圖3B示出了能夠移動的障礙310還可以包括指狀件330a和330b (統稱「指狀件330」)，指狀件330a和330b穿過槽335a和335b (統稱「槽335」)朝向管道305之間的空間延伸並且與導向件320接觸。在至少一種實施方式中，指狀件330和導向件320 —起工作，以確保能夠移動的障礙310相對於彼此反向移動。具體地，能夠移動的障礙310的移動與導向件320同步。指狀件330a插入導向件320的下部或與導向件320的下部相連。指狀件330b插入導向件320的上部或與導向件320的上部相連。因此，當能夠移動的障礙310a朝向管道305a的出口移動時，導向件320的下部也朝向管道305a的出口移動；並且當能夠移動的障礙310b朝向管道305b的入口移動時，導向件320的上部也朝向管道305b的入口移動。因此能夠移動的障礙310由導向件320驅動且被限制為沿相反方向移動。
[0055]圖3A和圖3B示出了能量提取器300可以包括設置在管道305外部的軸340。具體地，軸340可以靠近管道305的入口，並且可以穿過兩根管道305延伸。在至少一種實施方式中，軸340由固定於剛性支撐件(如管道305的外壁)的軸承345支撐。圖3A和圖3B示出了軸340可以連接能量提取和儲存設備350。如下所述，能量提取和儲存設備350構造為隨著軸340的旋轉提取能量。
[0056]圖3A和圖3B示出了能夠移動的障礙310a和310b可以包括多個能夠移動的的通風窗355a和355b (統稱「通風窗355」)。在至少一種實施方式中，通風窗355可以在關閉位置和打開位置之間移動。具體地，當能夠移動的障礙310隨著流體流向下遊移動時，通風窗355是關閉的，並且當能夠移動的障礙310隨流體流向上遊移動時，通風窗355是打開的。例如，通風窗355可以包括抗壓表面和邊緣。所述抗壓表面可以構造為與相鄰的通風窗對齊，以形成基本上不透流體的表面。相反地，所述邊緣構造為為流體提供最小的阻力。
[0057]圖3A和圖3B示出了管道305可以包括分別位於管道305a和305b的入口處的止擋件360a和360b (統稱「止擋件360」)和位於管道305a和305b的出口處的止擋件365a和365b (統稱「止擋件365」)。在至少一種實施方式中，止擋件360和止擋件365設置為穿過管道305的入口和出口的下部。如下所述，當能夠移動的障礙310a和310b在到達其位於管道305出口處的行程端部時，推桿370a和370b (統稱「推桿370」)分別對止擋件365施加推力，使得通風窗355a和355b打開。如下所述，當能夠移動的障礙310達到位於管道305的入口處的行程端部時，推桿370對止擋件360施加推力，使得通風窗365關閉。
[0058]圖3A和圖3B示出了能量提取器300可以包括線375a和375b (統稱「線375」)，線375在靠近錐形線軸380a和380b (統稱「線軸380」)的位置處連接於軸340，錐形線軸380連接於軸340。線375a和375b還分別通過支架385a和385b (統稱「支架385」)連接於能夠移動的障礙310a和310b。在至少一種實施方式中，線軸380的表面可以設置有螺旋槽，以引導線375並防止線375在重新纏繞在線軸380上時滑脫。
[0059]本領域技術人員將理解的是，線375、能量提取和儲存設備350、軸340以及線軸380可以形成圖1中的可變連接件125和負載130 ;然而圖1中的可變連接件125和負載130並不局限於線375、能量提取和儲存設備350、軸340以及線軸380。
[0060]在至少一種實施方式中，由於以第一速度拉動線375a或線375b，連接線軸380的有效直徑減小，因此增大了軸340的以相對於第一速度不斷增長的速度的旋轉。隨著流體進入管道305，流體將以初始速度Vl移動。隨著流體撞擊能夠移動的障礙310，速度降低至較小的V2。流體速度的減小表示流體的機械能減小。由於能量被保存，所以這種流體機械能的減小通過線375傳遞至軸340，從而增大軸340內的機械能。例如，如果能量提取和儲存設備350包括飛輪，該飛輪的旋轉速度(即機械能)增加的量等於變慢的流體和能夠移動的障礙310所呈現的機械能減小量。
[0061]將通過實施例而非限制的方式描述能量提取器300的操作。流體流的出現通過流體流的機械能將能夠移動的障礙310a推向管道305a的出口(圖3A的上部，圖3B的左部)。能夠移動的障礙310a向線375a (線375a與線軸380a的鎖定狀態接合)施加張力，並推動軸340以增大的較高的速度相對於由能量提取和儲存裝置350施加的負載旋轉。對於能量提取和儲存設備350內的旋轉的快速增加的慣性阻力增加了能夠移動的障礙310上的「反拉力」，減緩能夠移動的障礙310移動，並因此減緩穿過管道305a的水的流動；這種在管道內增加旋轉軸340的力的同時作用、減緩甚至停止流動的結合將流體的機械能傳遞至能量提取和儲存設備350。能夠移動的障礙310a的初始動能也降低，並且與所述能夠移動的障礙的質量有關的機械能也傳遞至能量提取和儲存設備350。
[0062]隨著能夠移動的障礙310a朝向管道305a的出口移動，指狀件330a迫使導向件320旋轉。隨著導向件320的旋轉，導向件320迫使指狀件330b朝向管道305b的入口移動，並因此迫使能夠移動的障礙310b朝向管道305b的入口移動。如下所述，隨著能夠移動的障礙310b朝向管道305b的入口移動，線軸380b在軸340上旋轉，從而線375b纏繞在線軸380b上。
[0063]如下所述，當能夠移動的障礙310a到達止擋件365a時，推桿370a使得能夠移動的障礙310a上的通風窗355a打開。如下所述，與此同時，推桿370b推動止擋件360b，從而關閉能夠移動的障礙310b上的通風窗355b。現在流體流向能夠移動的障礙310b施加作用力，迫使能夠移動的障礙31b朝向管道305b的出口移動，並且轉動軸340，從而將機械能傳遞至能量提取和儲存設備350。這種周期無限重複。
[0064]如下文中結合能量提取和儲存設備350的描述，隨著能夠移動的障礙和流體完全停止，所述能夠移動的障礙和流體的所有機械能被提取出。當能夠移動的障礙310a減速向下遊移動時，旋轉能通過線375a、線軸380a和軸340傳遞給能量提取和儲存設備350。當能夠移動的障礙3 1a減速向上遊移動時，線375b、錐形線軸380b和軸340同樣傳遞給能量提取和儲存設備350。這些旋轉能被能量提取和儲存設備350提取為發電機等的旋轉能。
[0065]當通風窗關閉的能夠移動的障礙在管道內移動時(可能從幾英尺至上述安裝的最佳長度)，所述能夠移動的障礙後面的所有流體被收集，並且以與能夠移動的障礙相同的速度移動。從而應用公知的動能、質量和速度之間的關係，即，提取的能量等於能夠移動的障礙310和收集的流體的總質量的一半乘以流體和能夠移動的障礙310的最高速度的平方減去流體和能夠移動的障礙310的初速度的平方。如下所述，這種動能傳遞至能量提取和儲存設備350。
[0066]當能夠移動的障礙310a上的通風窗355a或能夠移動的障礙310b上的通風窗355b打開時，從入口移動穿過管道305a或管道305b到管道305a或管道305b的出口的流體表現出在能夠移動的障礙返回軸340時拖拽能夠移動的障礙310。這種能夠移動的障礙返回時的拖拽降低了能量提取器300的整體效率。這種性能的降低可以通過在管道305ahe305b的入口分別設置額外的通風窗390a和390b (統稱「通風窗390」)來避免。這些額外的通風窗390防止流體流動抵抗能夠移動的障礙310返回。通風窗390可以由電機驅動並且通過控制器395a和395b (統稱「控制器395」)控制，或者通風窗390可以連接於與通風窗355相同的部件,並且相對於通風窗355被驅動。
[0067]按照如下操作通風窗組件390a和390b:當能夠移動的障礙310a朝向管道305a的入口移動時，能夠移動的障礙310a上的通風窗355a打開，並且通風窗組件390a關閉，從而防止在能夠移動的障礙310返回管道305a的入口時，任何流體朝向能夠移動的障礙310a移動。當能夠移動的障礙310a從管道305a的入口移開時，能夠移動的障礙310a上的通風窗355a關閉，並且通風窗組件390a打開，允許流體流的全部作用力朝向能夠移動的障礙310a和管道305a的入口。當能夠移動的障礙310a返回入口時關閉管道的入口防止水流進入所述管道，並且防止流體朝向能夠移動的障礙310a的大部分衝擊。通風窗390b與管道305b中的能夠移動的障礙310b的動作相似。實際上，這種動作可以增加打開的管道內的流速，增加可以提取的機械能。
[0068]圖4A和圖4B示出能夠移動的障礙，例如圖3A和圖3B中的能夠移動的障礙310。圖4A示出通風窗355打開的能夠移動的障礙；以及圖4B示出通風窗355關閉的能夠移動的障礙310。如下所述，在至少一種實施方式中，能夠移動的障礙310可以用於傳遞流動流體中的機械能。
[0069]圖4A和圖4B中，通風窗355可旋轉地連接於指狀件405。在至少一種實施方式中，指狀件405可旋轉地連接於杆410。當杆410在其下部位置時，指狀件405和通風窗355順時針旋轉，使通風窗355位於「打開」位置。當杆410在其上部位置時，指狀件405和通風窗355逆時針旋轉，使通風窗位於「閉合」位置。
[0070]能夠移動的障礙還包括能夠移動的推桿組件370。當推桿370推向能夠移動的障礙310時，杆410被向下推動，使通風窗355位於其打開位置。當推桿370推向能夠移動的障礙310時,杆410被向上推動，使通風窗355位於其關閉位置。當通風窗355打開時,通風窗355提供對流體的最小阻力，並且流體在通風窗之間自由地流動。當通風窗355關閉時，該通風窗防止流體流過，並且流體對通風窗355的壓力趨向於將通風窗355保持在關閉位置。
[0071]圖5A和圖5B示出線軸380的放大圖。圖5A示出線軸380的端視圖；以及圖5B示出線軸380的剖視側視圖。本領域技術人員將理解的是，線軸380可以設置可變連接件，例如，圖1中的可變連接件125 ;然而圖1中的可變連接件125並不局限於線軸380。
[0072]圖5A和圖5B示出了線軸380可以包括在軸340上旋轉的外錐形截面。螺旋彈簧505設置在線軸380中的開放區510內。彈簧505環繞軸340。在彈簧505的內端，彈簧505通過穩固連接515 (captive connect1n)(例如,焊接、螺紋連接、夾持等)固定於軸340。彈簧505通過相似的連接520固定於線軸380。因此，隨著軸340在線軸380內旋轉，彈簧505更緊或更松地纏繞在軸340上。彈簧505為預張緊的，從而當沒有相對旋轉力施加到線軸380和軸340時，彈簧505呈現平衡位置。根據彈簧505的預張緊，所述平衡位置可以為緊緊地纏繞或者基本不纏繞。
[0073]圖5A和圖5B示出了線軸380可以包括單向旋轉離合器組件525。如下所述，離合器組件525僅允許線軸380沿一個方向在軸340上旋轉。彈簧505定向且預張緊，從而當線軸380旋轉預定次數並之後鬆開時，彈簧505將迫使線軸380回到其相對於軸340的初始旋轉位置。
[0074]圖6是旋轉離合器組件525的剖視端視圖。在至少一種實施方式中，旋轉離合器組件525包括在線軸380內。離合器525包括外套筒605、內軸610、多個圓柱銷615和多個朝向套筒605推動銷615的壓縮彈簧620。在一些設計中，用球替換銷615。當軸610逆時針旋轉時，套筒605朝向彈簧620摩擦地推動銷615。當彈簧620壓縮時，銷615提供軸610和套筒605之間的松配合，並且軸610在套筒605內自由地旋轉。當軸610順時針旋轉時，彈簧620迫使球615朝向套筒605，形成楔形，該楔形將軸610和套筒605鎖定在一起，防止二者之間的任何相對轉動。
[0075]圖7示出可選擇的能量提取器700的示例。在至少一種實施方式中，能量提取器300可以用於從移動流體中提取能量。本領域技術人員將理解的是，移動流體可以為圖1中的移動流體100 ;然而，移動流體並不局限於圖1中的移動流體100。
[0076]圖7描述了當前的優選實施方式；圖7示出了能量提取器700可以包括設置在移動流體內的兩個或多個相鄰的管道705a和705b (統稱「管道705」)。具體地，管道705的頂部、底部和側部可以封閉，而端部可以開放，從而流體可以流過管道705。此外或可選擇地，如果不是必須為移動流體導向，那麼管道705的一側或多側可以是開放的。如圖7A和圖7B所示，管道705可以並排設置，或者一個設置在另一個的上方。
[0077]圖7還示出了能量提取器700包括設置在管道750a和705b內的軌道710a和710b(統稱「軌道710」)。在至少一種實施方式中，軌道710基本平行於管道705內的流體流。具體地，管道705可以引導流體流，並且軌道710可以與流體流的方向對齊。
[0078]圖7還示出了能量提取器700可以包括分別位於管道750a和705b內的能夠移動的障礙715a和715b (統稱「能夠移動的障礙715」)。在至少一種實施方式中，能夠移動的障礙715構造為隨著管道705內的流體或逆著管道705內的流體反向移動。具體地，能夠移動的障礙715b朝向管道705b的入口移動，而能夠移動的障礙715a朝向管道705a的出口移動，反之亦然。
[0079]圖7還示出了能夠移動的障礙715a和715b可以分別被滾子推車(rollertrolleys)720a和720b (統稱滾子推車720)支撐在各自的管道705中。具體地，滾子推車720可以限制管道705中的能夠移動的障礙715，並且可以允許能夠移動的障礙715在管道705內以最小的阻力移動。本領域技術人員將理解的是，允許能夠移動的障礙715以最小的阻力移動將保留用於提取的最多的能量。
[0080]圖7還示出了可以在管道705之間的空間內設置導向件725 (如鏈環或線纜環)。在至少一種實施方式中，導向件725在管道705的長度上延伸，並且由一對可旋轉的鏈輪730支撐，鏈輪730位於管道705的一端。具體地，鏈輪730可以保持導向件725張緊。此外或可選擇地，鏈輪730可以允許導向件725按照需要容易地移動。
[0081]圖7還示出了能夠移動的障礙715a和715b可以包括多個能夠移動的的通風窗735a和735b (統稱「通風窗735」)。在至少一種實施方式中，通風窗735可以在關閉位置和打開位置之間移動。具體地，當能夠移動的障礙715隨流體流向下遊移動時，通風窗735關閉，並且當能夠移動的障礙715隨流體流向上遊移動時，通風窗735打開。例如，通風窗735可以包括抗壓表面和邊緣。所述抗壓表面可以構造為與相鄰的通風窗對齊，以形成基本不透過流體的表面。相反地，所述邊緣可以構造為向流體提供最小的阻力。
[0082]圖7還示出了能夠移動的障礙715a和715b可以分別包括緩衝器740a和740b(統稱「緩衝器740」)。在至少一種實施方式中，緩衝器740a和740b可以分別與減速器745a和745b (統稱減速器745)接觸。具體地，緩衝器740可以防止能夠移動的障礙715和減速器745之間的任何接觸，以防止損害能夠移動的障礙715。
[0083]在至少一種實施方式中，減速器745構造為使能夠移動的障礙745減速。具體地，所述減速器連接於軌道710。因此，減速器745可以獲得能夠移動的障礙715的機械能，並且密封推動能夠移動的障礙715的流體。例如，減速器745可以包括彈簧和其他勢能儲存系統，或者其他構造為減速能夠移動的障礙715的設備，本領域中有該設備的多種實施方式。
[0084]圖7還示出了減速器745a和745b分別連接於齒條750a和750b(統稱齒條750)。在至少一種實施方式中，齒條750a支撐在支撐滾子755a和單向離合齒輪760a之間，齒條750b支撐在支撐滾子755b和單向離合齒輪760b之間。由於緩衝器740與減速器745接觸並使減速器745變形，齒輪760和齒條755將減速器745保持在變形位置，(通過棘輪751等實現)，因此保留施加給減速器745的機械能。由於障礙715b開始其朝向管道705b入口的返程，緩衝器740已經從變形的減速器745b獲得足夠的餘隙，障礙715b的進一步移動通過線纜752的張緊釋放棘輪751，線纜752將障礙715連接至棘輪751。這種釋放導致了減速器745b被回彈至其未變形位置而「釋放」(fire)。
[0085]快速膨脹抽拉架750b朝向管道705b的入口，從而旋轉(此處為逆時針)單向離合齒輪760b，並且將減速器745b從障礙715b和障礙715b後面的聚集在管道705b內大量流體提取的能量儲存在輸出軸340中。
[0086]圖7示出了軸340可以連接於飛輪765。因此，飛輪765可以連接於負載(理想的是無限變形離合器775)，負載將旋轉能提取為電能或其他可用的能源。飛輪765以及連接於飛輪765的元件可以設置在水密圍隔中，而軸340通過標準的水密旋轉密封進入水密圍隔中；可以增加較小的空氣泵，以保持所述圍隔的內部壓力稍高於外側流體的壓力，以保證內部乾燥。
[0087]圖8示出可選擇的能量提取器800的立體圖。在至少一種實施方式中，能量提取器800可以用在退潮和流動的流體(例如海洋潮汐、改變方向的風等)中。能夠移動的障礙805限制為在虛線所示的框架810內移動，框架810設置在管道815中。能夠移動的障礙805由多個滾子820支撐。能夠移動的障礙805包括第一表面825a和與該第一表面相對的第二表面825b。在至少一種實施方式中，能夠移動的障礙805通過流體流在第一方向上移動，所述流體流在第一方向上推動第一表面825a。當所述流體流的方向改變時，所述能夠移動的障礙通過流體流在第二方向上移動，所述流體流在第二方向上推動第二表面825b。
[0088]圖8示出了能量提取器800可以包括軸240，軸240由安裝在框架810上的軸承245支撐。在至少一種實施方式中，軸240連接於能量儲存和提取裝置350，能量儲存和提取裝置350儲存其接收的能量或可以將能量提取為電能或其它可用形式的能量。
[0089]圖8還示出了能量提取器800可以包括安裝在軸830上的一對圓錐形的線軸380a和380b。在至少一種實施方式中，如上所述，線軸380a和380b運轉以儲存由被約束的流體給予能夠移動的障礙的機械能。一對線375a和375b的一端通過支架385a和385b固定於翼板805。線375a和375b的另一端分別固定於線軸380a和380b。
[0090]圖8還示出了能量提取器800可以包括轉盤830。在至少一種實施方式中，轉盤800能夠支撐能量提取器，以使得能量提取器轉動至相對於通過管道815的流體流動的最佳方向。一對可沉入水中的雙體外殼835 (submergible catamaran hull)可以用於幫助相對於流體的流動方向對齊管道815。可選擇的驅動源840可以用於相對於流體流動定位管道815。可選擇的驅動源840從潛入流體中的風向標裝置(weather vane-like device)獲取定向命令，可選擇的驅動源840可以用於定向管道815。
[0091]在操作中，能夠移動的障礙805在管道815內往復橫穿響應於流體流入和流出管道815。如上所述，線軸380a和380b交替運行以轉動軸240並且重新纏繞線375b和375a。如上所述，能夠移動的障礙805運動減緩獲得的機械能也與減速流體產生的機械能一起傳遞至裝置350。
[0092]圖9示出能量儲存和提取裝置350的示例。在至少一種實施方式中，能量儲存和提取裝置350可以用於增加旋轉軸340需要的轉矩。具體地，其通過線軸380增加的直徑以減緩能夠移動的障礙的移動。通過減緩所述能夠移動的障礙的移動，在包括能夠移動的障礙和限定在能夠移動的障礙後面的流體的集合的移動中顯不的機械能反映為施加在軸340上增加的轉矩。這種增加的轉矩由能量儲存和提取裝置350吸收。
[0093]圖9示出了能量儲存和提取裝置350可以包括固定於軸340的齒輪905。在至少一種實施方式中，齒輪905驅動齒輪910 ;齒輪910支撐在軸915和飛輪920上。軸915驅動發電機925a，發電機925a的輸出連接於負載930。軸915通過發電機925a連續並且穿過離合器935和第二發電機925b以及預定數量的後續的離合器935b和發電機925c。儘管軸915穿過第二發電機925b，但是其僅在離合器935激活時連接於發電機925b。S卩，當離合器935未激活時，軸915在其穿過發電機925b時轉動，而不在發電機925b內轉動轉子。因此，當離合器935未激活時，發電機925b不傳遞任何能量給負載930，也不在軸915上建立轉矩負載。當離合器935激活時，軸915在發電機925b內轉動轉子並且使得轉子傳遞能量給負載930，而同時提供額外的轉矩負載給軸915。
[0094]在至少一種實施方式中，飛輪920儲存機械能並且與發電機925a —起提供初始慣性阻力給加速度，該加速度為線軸380將利用的加速度。離合器935由控制裝置940電激活。離合器935通過發電機925c連接於發電機925b,發電機925c安裝於軸915上的飛輪。當收到控制裝置940的指示時，離合器935連接於軸915並且向發電機925a的軸施加轉矩，或者離合器935在軸915上滑行並且不向發電機925a施加轉矩。當離合器935旋轉地連接於軸915時，發電機925a轉動並且產生電流，該電流施加在負載930上，增加軸915的轉動。隨著控制裝置940激活額外的離合器935，額外的發電機925a施加更多的電流在負載930上，使得軸915上產生更大的抗扭。負載930可以為電力網、泵或設置為使用電能的很多其它設備中的任何一種。
[0095]圖9示出了能量儲存和提取裝置350可以包括速度和位置傳感器945。例如，傳感器945可以包括絕對位置光編碼器或絕對位置磁編碼器。傳感器945監控能夠移動的障礙和被約束的流體的位置和速度。傳感器945連接於控制裝置940，該控制裝置940設置為在預定的條件下激活離合器935。
[0096]在至少一種實施方式中，由於能夠移動的障礙在流動流體的影響下開始移動，由能量儲存和提取裝置350施加的拉力較小。這允許流體以不受阻的狀態或接近不受阻的狀態流動。當能夠移動的障礙到達它們的行程端部時，需要將它們的速度降至接近零，以將在能量提取器中和擋在它們後面的流體中的機械能變化的最大量傳遞給軸340。因此，越多的發電機925聯機設置，從而當對施加在軸340上的扭矩施加阻力時，增加傳遞給負載930的電量，並且減緩能夠移動的障礙的移動。
[0097]圖10是圖示控制裝置940的操作方法的示例的流程圖。開始，框1000，重置控制裝置940。然後，讀取傳感器，框1005，並且決定能夠移動的障礙的位置和速度。如果在任何預定位置的速度太高，框1010，控制裝置940激活其一個離合器，將一個發電機連接於軸915，框1015，以及再次讀取所述傳感器，框1005。如果在任何預定位置的速度太低，框1020，控制器鬆開其中一個離合器，斷開一個發電機，框1025，以及再次讀取所述傳感器，框1005。如果能夠移動的障礙的速度既不太快也不太慢並且能夠移動的障礙不在其行程的端部，框1030，再次讀取所述傳感器，框1005，繼續循環。如果能夠移動的障礙在其行程的端部，框1030，重置控制裝置940，框1035，再次讀取傳感器，框1005。通過圖10中的指令和查詢的進程在實施方式的操作過程中無限循環。
[0098]圖11A、圖1IB和圖1lC示出流動方向檢測開關1100的示例。在至少一種實施方式中，流動方向檢測開關1100可以監測流體流動的方向並且相應地構成能量提取器。具體地，開關1100可以確保能量提取器使得通過由能量提取器的調節部提取的能量的總量最小化，並且形成對例如在潮汐逆轉流動的過程中改變流體流動方向的自動檢測的能力。
[0099]明顯地，圖7中的裝置將修改為當潮汐從一端到另一端變化重新定位管道的入口時具有減速器，該減速器設置為障礙715能夠存放由移動流體在管道的任意一端帶入管道內的能量，或者修改為當潮汐從一端到另一端變化重新定位管道的入口時在激活狀態下障礙715能夠存放通過移動流體在管道的任意一端帶入管道內的能量。結合圖11A、圖1lB和圖1lC的這樣的或相似的修改允許並且自動不停止從移動流體提取的能量的運行，除了例如潮汐方向。如上所示和所描述的，這樣也能夠通過將裝置放置在像圓形的鐵道上並且使得實施方式單向運行而獲得。
[0100]圖11A、圖1lB和圖1lC示出了開關1100可以包括兩個葉片1105a和1105b(合稱為「葉片1105」)。在至少一種實施方式中，葉片1105定位以使得當一個葉片暴露於流動流體時，另一個葉片對流動流體提供最小的阻力。具體地，葉片1105可以定位為相互垂直，以使得一個葉片暴露於流動流體而另一個葉片在流動流體的邊緣上。圖1lB示出當第一葉片1105a暴露於流體時第二葉片1105b對流體幾乎不提供阻力。圖1lC顯示當第二葉片1105b暴露於流體時第一葉片1105a對流體幾乎不提供阻力。
[0101]圖11A、圖1lB和圖1lC還示出開關1100可以包括軸1110。在至少一種實施方式中，當流動方向改變時，軸1110通過葉片1105轉動。具體地，葉片1105連接於軸1110。當流動方向改變時，軸1110轉動，改變軸1110的方向。本領域技術人員可以理解的是，如果軸1110僅限於轉動90°，然後其中一個葉片1105將一直暴露於流體並且另一個葉片將一直在流體的邊緣。
[0102]圖11A、圖1IB和圖1lC示出開關1100可以包括連接於軸1110的兩個驅動把手1115a和1115b (合稱為「驅動把手1115」)。在至少一種實施方式中，驅動把手1115構成以使得它們能夠決定當能夠移動的障礙310推動開關1100時在能夠移動的障礙310內的通風窗355打開或關閉。具體地，如果流動流體為圖1lB所示的方向，然後驅動把手1115a將與槓桿臂1120a接觸，關閉所述通風窗。相反地，如果流動流體為圖1lC所示的方向，然後驅動把手1115b將與槓桿臂1120b接觸，打開所述通風窗。
[0103]在不脫離本發明的精神或基本特徵的情況下，本發明可以以其它具體的形式實施。以上描述的實施方式所有方面僅認為是作為說明而不起限制作用。因此，本發明的範圍通過附屬權利要求而不是前面的描述指出。在權利要求的等同含義和範圍內的所有變化包括在它們的範圍內。
【權利要求】
1.用於從移動流體流提取機械能的方法，該方法包括: 密封裝置，進來的流體進入該密封裝置； 減速裝置，其中，該減速裝置將密封的流體的速度降低至接近零速度，所述進來的流體中所有的或幾乎所有的初始的機械能轉移至所述減速裝置。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述減速裝置是慣性能量器。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述減速裝置是勢能器。
4.用於從移動流體提取能量的系統，該系統提供密封裝置， 其中，該密封裝置包括: 能夠移動的分隔物，其中所述能夠移動的分隔物包括表面； 其中，所述能夠移動的分隔物構成為放置在流動流體中，以使得所述流動流體傾向於向下遊移動所述能夠移動的分隔物； 重新定位裝置，其中，該重新定位裝置包括上遊端和下遊端； 其中，所述能夠移動的分隔物連接於所述重新定位裝置； 第一導向裝置，其中，該第一導向裝置在所述重新定位裝置的上遊端將所述能夠移動的分隔物的所述表面定向為基本垂直於所述流動流體的流動； 其中，所述能夠移動的分隔物在所述流動流體中沿所述重新定位裝置從所述上遊端向下遊移動至所述下遊端；以及 第二導向裝置，其中，該第二導向裝置在所述重新定位裝置的下遊端將所述能夠移動的分隔物的所述表面定向為基本平行於所述流動流體的流動； 其中，所述能夠移動的分隔物在所述流動流體中沿所述重新定位裝置從所述下遊端向上遊移動至所述上遊端。 其中，所述能夠移動的分隔物包括與所述減速裝置的連接。
5.根據權利要求4所述的系統，其中，所述減速裝置包括: 連接裝置，其中，該連接裝置將來自所述能夠移動的分隔物和所述流動流體的能量轉移至能量器。
6.根據權利要求4所述的系統，該系統還包括: 提供管道；以及 將所述能夠移動的分隔物、所述重新定位裝置、所述第一導向裝置和所述第二導向裝置放置在所述管道內， 其中，所述管道定向為，所述管道內的所述流動流體使所述能夠移動的分隔物沿所述重新定位裝置移動。
7.根據權利要求4所述的系統，該系統還包括: 第二管道；以及 第二能夠移動的分隔物，其中，該第二能夠移動的分隔物放置在所述第二管道內。
8.根據權利要求7所述的系統，其中: 當所述第二能夠移動的分隔物向下遊移動時，所述第一能夠移動的分隔物向上遊移動；以及 當所述第二能夠移動的分隔物向上遊移動時，所述第一能夠移動的分隔物向下遊移動。
9.根據權利要求5所述的系統，該系統還包括在所述管道入口處的通風窗組，其中，該通風窗組構成為:如果所述能夠移動的分隔物向下遊移動，所述通風窗組打開；以及如果所述能夠移動的分隔物向上遊移動，所述通風窗組關閉。
10.根據權利要求6所述的系統，該系統還包括可轉動支撐，其中，該可轉動支撐允許所述管道的軸線重新定向。
11.根據權利要求5所述的系統，其中，所述能量器包括飛輪、泵或者發電機中的一者。
12.根據權利要求4所述的系統，該系統還包括第二能夠移動的分隔物。
13.根據權利要求4所述的系統，該系統還包括一個或多個樞軸，其中，該一個或多個樞軸將所述能夠移動的分隔物連接於所述重新定位裝置。
14.根據權利要求4所述的系統，該系統還包括一個或多個滾軸，其中，所述一個或多個滾軸構成為有助於所述能夠移動的分隔物沿所述第一導向裝置和所述第二導向裝置的移動。
15.根據權利要求4所述的系統，其中，所述連接裝置包括: 軸，其中，該軸包括: 線軸，該線軸具有彈簧；和 單向離合器；以及 線，其中: 所述線的第一端連接於所述軸並且設置為纏繞在所述線軸上和從所述線軸釋放； 所述線的第二端連接於所述能夠移動的分隔物，其中: 所述能夠移動的分隔物沿第一方向的移動使得所述線從所述線軸釋放並且所述離合器夾緊所述軸，從而推動所述軸轉動；以及 所述能夠移動的分隔物沿第二方向的移動，所述彈簧使得所述線重新纏繞在所述線軸上，並且所述離合器與所述軸分離。
16.根據權利要求15所述的系統，其中，所述線軸的形狀為圓錐形，其中，所述圓錐形用作所述能夠移動的分隔物的移動和所述軸的轉速之間的可變齒數比。
17.根據權利要求4所述的系統，其中，所述能夠移動的分隔物包括釋放裝置，其中，當所述能夠移動的分隔物到達所述下遊端時，所述釋放裝置釋放推向所述能夠移動的分隔物的表面的所述流動流體。
18.根據權利要求17所述的系統，其中，所述釋放裝置包括能夠移動的通風窗。
19.根據權利要求4所述的系統，該系統還包括: 傳感器，其中， 所述傳感器構成為監控所述能夠移動的分隔物的速度和位置；以及 控制裝置，其中，所述控制裝置能夠調整所述能夠移動的分隔物上的負載。
【文檔編號】F03B17/06GK104185733SQ201180072480
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2011年5月30日 優先權日:2011年5月30日
【發明者】L·布朗 申請人:L·布朗