[发明专利]一种用于在具有水面的水体中获取波能的设备

说明书

本申请是申请日为“2006年8月17日”，申请号为“200680038613.8”，发明名称为“一种用于在具有水面的水体中获取波能的设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将水体中的波能转化为可以进行有用工作的形式。

本发明尤其设计用于，尽管不必单独地用于，利用波能并将利用的波能转换到增压流体来以任何适合的方式使用。该流体可包括从水体自身抽取的水。其中水体包括海洋，从海洋中抽取的海水可以在高压下以管道输送到海滨来使用。该高压海水，例如可以用于驱动涡轮机，并且来自该使用的涡轮机的轴功率用于发电。选择性地，该高压海水可以输送到反渗透淡化机组来生产淡水。在这样的布置中，从淡化机组中排出的浓盐水仍在受压状态，可以输送给涡轮机及所用的轴功率用于发电。

背景技术

已经提出很多关于寻求利用海洋波能的设备的提议，有些设备在水面运行而有些在水下运行。

在水下运行的设备通常包括可移动元件如振动板(diaphragm)，该振动板适合于响应波的作用而偏转。在WO 2004/003380中公开了这种设备的例子。该设备置于海底而且包括具有振动板的主体结构，该振动板适合于响应波能而偏转。工作室直接设置在该振动板的下面并包含可压缩的流体，该可压缩流体便利地为空气。该可压缩流体在压力下提供升举力以平衡该振动板和其上所有附件以及该振动板上面海水的重量。振动板的上表面暴露于海水中。振动板可操作地连接到往复泵，通过振动板的偏转使往复泵工作。

对于这种方案，有必要在海底设置一种结构，该结构装配有振动板和在振动板下面的包含可压缩流体的工作室。这种结构的建造和维护相对昂贵。

本发明旨在解决该背景技术的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种在具有水面的水体中获取波能的设备，该设备包括：响应水体中的波扰动的装置以及水体中的往复泵，该往复泵包括主体、活塞和在该活塞中的流道，该主体限定了一个腔室，该活塞相对于该主体可滑动地和密封地安装以便相对于该腔室往复移动，该活塞和该腔室共同限定一抽吸室，用于响应活塞相对于该腔室的往复移动而进行膨胀和收缩，该流道具有用于从水体接收水的进口和用于将所接收的水排出到排出室的出口，由此，在该抽吸室的体积膨胀时将水汲取到抽吸室中，并在该抽吸室的体积减少时将水从该抽吸室排出，可操作地连接到所述装置的该往复泵由所述装置的向上运动所驱动以进行第一冲程(stroke)。

优选地，响应水体中的波扰动的所述装置浸没在水体中。

优选地，往复泵在重力的作用下进行第二(返回)冲程。

优选地，第一冲程包括泵送冲程而第二(返回)冲程包括吸入冲程。

优选地，往复泵在其吸入冲程中从水体中接收水并在其泵送冲程中在压力下传送所接收的水。

优选地，主体限定了一位于活塞下面的吸入室，活塞在排出室的体积膨胀时进入该吸入室中，该吸入室接收来自于与该吸入室连通的水源的水。

该吸入室可以以任何合适的方式接收水。在一实施方式中，该吸入室可以通过水输送管路与水源连通。在另一实施方式中，该吸入室具有能被水通过的壁。该壁可以结合有穿孔，如细长孔。优选地，这些穿孔的大小允许水进入同时基本排除微粒物如沙子。该壁可以将吸入室与对进入该吸入室的水提供过滤的过滤介质隔离。通常，过滤介质包括饱和的沙子。该饱和的沙子可以被容纳在与水体连通的容纳室中。

通常，水包括海水，这时，水体包括海。

优选地，泵固定到水体的底部。泵可以刚性地固定到水体底部，或者可以固定为相对于该底部有一定角度地移动。在后者的情况，泵可以栓到底部。泵可以通过单独的缆绳栓住，该缆绳可以结合一个枢轴和一个转体。

在另一个实施方式中，泵可以沉入海底。根据该方案，海底中饱和的沙子可以向进入吸入室的水提供过滤作用。

优选地，响应水体中波扰动的所述装置位于水体之中而且有一暴露于水体并朝向水面的第一表面，以及暴露于水体并背离水面朝向的第二表面。

该响应波扰动的装置可以在水面处或临近水面或浸没在水体中。

优选地，响应波扰动的该装置在水体中具有浮力。

优选地，响应波扰动的该装置包括一漂浮物。可选地，该装置可包括一遮蓬(canopy)。

优选地，该泵包括一泵体，该泵体限定一个吸入室和一个排出室，活塞在活塞室和排出室之间延伸，该活塞设置为往复运动以与排出室共同作用来限定抽吸室，抽吸室体积根据活塞的往复移动而变化。