[其他]提取波浪能量的浮体式设备及其提取方法

说明书

本发明涉及从一水体中的波浪运动提取能量的装置。更具体地说，本发明涉及利用一浮体、一活塞-唧筒泵和一锚块以从波浪运动提取能量。

各种试图从水体中的波浪运动和从风中提取能量的装置已在相当长的时间内为人们所共知。例如，授予希克斯等人的美国专利第4，421，461号公开一水波动力活塞泵。该活塞泵被安装于一摇篮上。该摇篮是由上平板和下平板两个平板组成的。上平板的上边部通过一保护性环（sacrificial    link）固定在浮体的上边部，而上平板的下边部通过一轭架固定到伸展出唧筒的底的泵活塞杆。该摇篮的下平板的上边部附装在泵唧筒，而下平板的下边部通过一柔韧采绳附装到锚块上。一多重环形地间隔的弹力弹簧在唧筒之外环绕泵唧筒。该弹簧连接在摇篮的上平板和下平板之间。一聚合物球支撑在活塞的上部表面并通过一压缩弹簧偏置锁板将该球保留在其中。当该浮体上升时，泵唧筒内的压缩弹簧被压缩，而该压缩弹簧压缩着弹簧偏置锁板和活塞之间的聚合物球。该聚合物球由于被压缩而径向膨胀并密封唧筒以阻止通过活塞的漏泄。同样，当该泵上升时，唧筒外多重环形地间隔的弹力弹簧被拉紧并被用作外部回复弹簧，当该浮体在一波谷上而下降时，在该泵活塞的下行冲程或回填冲程中推动该泵活塞。

授予奥诺的美国专利第4，398，095号公开一浮体式的波浪激励的电力发电系统。一活塞-唧筒式泵被锚定在一水体的底部，而其浮体则连接到该活塞上。当该浮体在一波峰上而上升时，该活塞被提升并把水从泵中排放到一高位蓄水池中。奥诺利用水体的表面上的空气和水体中该活塞唧筒泵间流体压力差值，当该浮体因一下沉的波浪而下降时，向下推动唧筒中的活塞。由于流体压力的这样应用而不是应用浮体和锚块之间的回弹拉力，所以奥诺的装置是从水体的底部坚固地支撑起来，以便承受向下的流体压力。因此水体的底部必须是可以达到的，这样如果不是限制可使用奥诺系统的水的深度，那么就需要附加的、昂贵的设备以放置和维修该系统。

授予梅尔里的美国专利第4，104，006号公开一风力能量转换装置。该装置包括通过钢绳连接到活塞-唧筒式泵的活塞上的一对折翼。一拉力弹簧被连接在活塞与在其上安装以活塞泵的平台间。当风力提升该折翼时，该钢绳向上拉动活塞并拉紧该弹簧。当风力降低时，该弹簧向下拉回活塞。梅尔里装置没有用到或需要一浮体，而是牢固地安装于平台或地面上。

先有技术的提取波浪能量的装置的缺点在于：它们相对来说在制造和维修方面是复杂且昂贵的。由于发展提取波浪能量的设备的主要目的是降低提取能量的成本，包括在制造和维修该提取波浪能量的设备的成本对于该设备的实用性来说是一个很重要的因素。因此，在本技术领域内需要一种在制造和维修方面是极廉价的提取波浪能量的装置。

本发明的一个目的在于提供一种在制造和维修方面极为便宜的提取波浪能量的设备，甚至达到消耗性的程度，即当装置变成不起作用而把它简单地加以置换来说仍然是廉价的。本发明通过连接机械拉紧装置如一拉力弹簧或重锤和系绳于活塞和活塞-唧筒泵的唧筒之间，而该泵则可往复运动地、可挠曲地连接在一浮体和一水体中的锚块之间。这种早先未知的组合创造出早先实现不了的简单和经济的提取波浪能量的设备，而这种设备可应用于任意实际的水体深度中。

本发明的另一个目的也提供一种提取波浪能量的设备，在该设备中由波浪产生的一部分提升浮体的能量被传输到一临时能量存贮装置如弹簧或运动的重锤，使得赋予浮体的原能量的部分当该浮体回复到它的较低位置时被给回到系统之中。