[其他]波能发电机

说明书

本发明涉及将水体，例如海洋的波浪运动转换成有用的各种形式的能。

几千年以来，人类一直梦想利用海洋的能量作为动力。曾尝试过利用潮的涨落发电。还曾尝试过利用海洋中的浮体的上下运动发电。这些尝试在克里格尔〔kriegel〕申请的美国专利NO.3，487，228和坎默〔kammerer〕申请的美国专利NO.3，515，889中做了说明。

利用浮体的运动产生动力能具有一些严重的问题。问题之一是，浮体连续承受海洋波浪的冲击，这将严重破坏浮体，特别在暴风雨的天气中更是如此。

另一问题是需设计出，将浮体的垂直运动转换成有用能的装置。常需要采用铰链式的接头和其他种不结实的构件，由于它们需承受波浪的不断冲击和腐蚀性的盐水的作用，所以寿命有限。

与以跟随波浪做上下运动的浮体进行发电的系统有关的另一问题是，海水平静时系统无法工作。为达到一定的效率，要求波浪运动具有足够的幅度，这也是对发电系统进行资本投资所要求的。然而，在世界上的许多地区，在一年的大部分时间里，特别在夏季，海浪的运动幅度不大。这样，或者是，在每年的这个时期中，发电系统闲置不用，或者是，为了能连续地提供能量，必须建造费用高昂的储存系统。

本发明的目的就是要解决这些问题，以实现人类利用取之不尽的海洋波浪能做动力的梦想。

本发明的目的是提出一种装置，它的浮体跟随海浪运动而上下运动，从而将水体，例如海洋的波浪运动转换成动力能。本发明是基于这样一个发现，可利用一构件保护浮体，保护将浮体运动转换成有用能的装置，而同时还能将作用于浮体的波浪运动的幅度加大。此构件是一按基谐模工作的共振室。

本装置为一共振室，它有一外壁，上有一开口，用于使海水和海浪进出该室。此室可使水体的波浪运动幅度加大。这样，此室中的波浪运动幅度大于通过开口进入此室的波浪振幅。此室中的浮体随此室中的波浪运动做上下运动。此浮体中安装的发电机根据浮体运动工作，将浮体的动能转换成有用能。

为了使此室按基谐模共振並工作，最好是如此确定其尺寸的，即它的等值直径大约从0.15L/pi到L/pi。L为通过开口进入到此室中的波峰间的长度，pi＝3.14159。一般来说，此室的等值直径小于100英尺。对一水平断面为圆形的室来说，通常取它的直径，从约0.2L/pi到约0.6L/pi。这种室的直径大约有40到70英尺。

通常，开口与进入室中的波峰是平行的。它经过室圆周长的大约1/36到大约1/3。一般多取室圆周长的1/18以上。

本发明的一个方案是，室壁的一部分为一防波堤结构，内中具有一个浮体的许多个这种室与一个防波堤相连接。

在装置了按基谐模作用的共振室之后，室中的波幅可超过进入室中的波浪波幅二倍。很明显，本发明可使任何一种利用浮体跟随海浪上下运动的波能发电装置大大提高效率。另外，室壁可保护浮体及其装置免受海浪的冲击，因而延长了装置的寿命，並可采用虽然不结实，但效率高的装置，而这在没有安装共振室的情况下是无法采用的。例如，浮体可呈“薄煎饼”形，此圆柱体的直径至少需大于浮体厚度的千倍。这种“薄煎饼”形浮体较球形浮体脆弱的多，但便宜得多。由于室壁保护了煎饼形的浮体，因而可成功地利用该浮体。

参照下面的说明、权利要求书和附图，本发明的特点、特性和优点将更易于理解。

图1所示为根据本发明提出的原理设计的，利用海浪运动发电的装置的俯视图;

图2所示为自图1的2～2线所取的部分断面图;

图3所示为根据本发明而提出的一室中有二浮体的另一种装置的俯视断面图;

图4所示为根据本发明而提出的，具有方形室的另一种装置的俯视断面图;

图5所示为根据本发明而提出的，室壁上装有可改变开口大小机构的另一装置的正视图;

图6所示为根据本发明而提出的，一构成了三个共振室后壁的防波堤的俯视平面图;

图7所示为根据本发明而提出的，位于一突堤端头的5个室;

图8示意地示出了，利用一共振室和浮体进行发电的系统。

根据图1和图2所示，将海浪运动转换成有用能的一种装置的主要构件是，由封闭壁12构成的室10，浮体14和一活塞泵16。壁12上有一槽或开口，图1中的箭头20所示的海浪可通过它进入室中。

装置9特别适合于在海浪中使用。然而，它也可用于任何种水体中，只要此水体具有足够的波能，因而安装装置9是合算的。