[发明专利]波浪能量转换器

说明书

技术领域

本发明属于波浪能量转换器领域，更具体地说，属于用于涉水交通工具和浮体中的发动机驱动和交替地或同时地用于能量生成的波浪能量转换器领域。该转换器使用由风、气流引起的以及由部分常规的发动机驱动能量以再生方式引起的波浪和物理扰动，或仅仅使用所述物理扰动。

背景技术

横穿海洋的表面波的位移生成水的垂直和水平移动，这些移动的结合生成了位于表面上的和位于某一深度的物体的轨道运动。轨道运动的振幅随深度呈指数降低，实际上，在等于传播的半波长的深度处，不发生运动。

涉水交通工具经受波浪和气流的活动，同样也承受与通常使用的这种推进力的驱动相结合的风、帆或发动机的影响，执行由水平、垂直和旋转分量组成的复杂的振荡运动。

人们已经提出了一些提议，旨在利用波能，降低用于除别的之外的涉水交通工具的排水和发动机驱动的有用功。

编号为1,622,173、专利权人为T·R·宾（T.R.Bean）等人的美国专利的目的在于利用波浪的运动以及上升和下降运动中船的动能，推进船舶以及驱动其辅助机械。为达到此目标，在船内，以这样的方式安置缸体内的水轮机，即就操作而言，响应于水和船的相对的垂直运动，并且将涡轮机的振荡运动转换为应用于船的螺旋和辅助机械的连续的旋转运动。

编号为4,481,002、专利权人为贾格思·G（Gargos,G.）的美国专利涉及船，所述船具有固定在所述船上的外部浮箱。通过联动装置，相对于所述船、归因于波浪运动的浮箱的运动驱动双缸泵。该泵允许水从水体进入，其中在所述水体中船是悬浮的，并且该泵将所述水压向船尾的方向，以此作为推进的方式。

专利权人为珀森·J·B（Pearson,J.B.）等人的、公开的美国专利申请20050126849A1涉及选择性的阻尼设备，该阻尼设备包括至少一个传感器7，该传感器7用于检测以及生成至少表示第一结构组件“共振结构”6的振荡的频率和幅度的信号，其中所述第一结构组件具有一个或多个共振频率，所述阻尼设备还包括至少一个振荡发生器40，该振荡发生器40生成用于共振结构的阻尼振荡，所述阻尼设备还包括控制器8，该控制器8用于延迟响应于由至少一个传感器7生成的信号，控制所述振荡发生器40的操作。与此公开相反，本发明通过使用调谐的质量块-弹簧-阻尼系统，将振荡吸收的感念用于从各种运动分量中的阻尼所吸收、用作船的推动力的能量的利用，以及用于船或浮体中能量的生成。

专利权人为海因·R·G（Hine,R.G.）等人的、公开的美国专利申请20090311925A1涉及波浪驱动的涉水交通工具，包括水面浮箱、淹没游泳体（submerged swimmer）和系链，其中所述系链将浮箱和淹没游泳体连接在一起，从而所述swimmer由于波浪的运动而上下移动。所述游泳体包含一个或多个翅片，其中所述翅片与水相互作用从而所述游泳体上下移动，并生成推进交通工具前行的作用力。所述不需要人操作的交通工具可以执行通信并控制设备，从而该交通工具可以跟随由发送到该交通工具的信号所指定的航向，并且该交通工具可以记录并发送来自该交通工具上的传感器的数据。此水上交通工具没有采用调谐的质量块-弹簧-阻尼器概念，用于水上交通工具的推进。

三得利美人鱼（Suntory Mermaid）Ⅱ水上交通工具的概念涉及在两个翅片的帮助下的波浪能量推进，以此驱动船尾，其中所述翅片随着波浪而起伏。由太阳电池板向水上交通工具提供在船上所消耗的电能。

类似地，奥塞勒（Orcelle）概念船除了用于推进力的螺旋桨，还利用翅片，所述翅片同样可以收集来自波浪的能量，其中所述奥塞勒概念船被设计用于在海上将欧洲制造的汽车运往澳大利亚。除了其它设备作为燃料电池，此船的推进还在帆的帮助下进行，其中所述帆还被提供有太阳能收集设备。

三得利美人鱼Ⅱ和奥塞勒概念船是这样的船，即不与调谐的质量块-弹簧-阻尼器概念相对应，其中该调谐的质量块-弹簧-阻尼器同样用于发动机驱动。除此之外，这些船被提供有外部可移动的部件，用于利用来自波浪运动的能量，这些部件面临严酷的海洋环境的已知弊端，诸如一些种类的微生物的集合体的形成和腐蚀。