[发明专利]波浪能推进器

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种利用、采集波浪能的装置，尤其是一种可将波浪能转化为机械能的波浪能推进器，可用于波浪能发电或波浪能助力推进或海水淡化等。

(二)背景技术

从上个世纪70年代的石油危机开始，各国开始把注意力转移到利用本地资源和寻找最适宜的廉价能源上。21世纪是海洋的世纪，人类向大海索取资源成为必然趋势，沿海地区把希望寄托在汹涌澎湃的巨浪上一利用波浪能发电。

波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为机械能(液压能)，然后再转换成电能。这一技术兴起于上世纪80年代初，西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验。

波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能发电，已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。我国有广阔的海洋资源，波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右，沿海波浪能能流密度大约为每米2千瓦-7千瓦。在能流密度高的地方，每1米海岸线外波浪的能流就足以为20个家庭提供照明。

但是，波浪能的利用并不容易，波浪能是可再生能源中最不稳定的能源。波浪不能定期产生，各地区波高也不一样，由此造成波浪能利用上的困难。利用波浪能发电要依靠波浪发电装置。但是由于海浪具有力量强、速度慢和周期性变化的特点，100多年来，世界各国科学家提出300多种设想，发明了各种各样的波浪能发电装置，但是普遍发电功率很小，而且效果差。

想要充分地利用波浪能发电，有几项难题需要解决。一是独立发电问题，最早的波浪能发电装置需要与柴油机并联工作，这样会造成污染；后来则需要依靠电网，先把波浪能转化的电能供应到电网上，然后才可以利用。这样又会受到电网覆盖范围的限制，造成发电成本高昂、发电功率小、质量差等问题。二是稳定性问题，由于受技术限制，波浪能发电装置只能将吸收来的波浪能转化为不稳定的液压能，这样再转化的电能也是不稳定的。英国、葡萄牙等欧洲国家采用昂贵的发电设施，仍无法得到稳定的电能。三是控制问题，由于波浪的运动没有规律性和周期性，浪大时能量有剩余，浪小时能量供应不足。这就需要有一种设备在浪大时将多余的波浪能储存、再利用。

现有波浪能采集装置性能、效果较差，仍未满足人们的需要。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种性能好的波浪能推进器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种波浪能推进器，包括浮子，其特征在于：它还包括与水平面垂直的连杆和推进体，浮子和推进体分别固定在连杆的上、下两端，推进体的箱形主体由框架、左侧壁和右侧壁构成而具有前开口、后开口、上开口和下开口，左、右侧壁都垂直于水平面，前开口大于后开口，主体上枢装有复数个摆叶，摆叶由叶片和设于叶片前边沿的转轴构成，转轴水平的架设在左、右侧壁之间，叶片绕转轴上下来回摆动，每片摆叶匹配有可使摆叶上摆幅和下摆幅都小于摆叶摆长的限位机构。

波浪面上的水在某一点的运动是上下运动，而其下方一定深度处的水在某一点基本上是相对静止的。

当浮子作上下运动时，浮子通过连杆带动推进体也作上下运动。由于水相对静止，摆叶向相反方向摆动。浮子向上时，摆叶向下摆而指向后下方；浮子向下时，摆叶向上摆而指向后上方。当摆叶与限位机构作用时，摆叶又与水发生作用，将水始终推向后开口，使水对推进器产生推动力，将波浪能转化为机械能。

摆叶的上摆幅是指叶片后边沿高于转轴时的最大高度差，下摆幅是指叶片后边沿低于转轴时的最大高度差。

上述技术方案还可以通过以下技术措施作进一步改进。

所述限位机构是上限位柱和下限位柱，上、下限位柱固定在左侧壁或右侧壁上，上限位柱位于叶片上方，上限位柱与转轴的距离小于摆叶摆长，下限位柱位于叶片下方，下限位柱与转轴的距离小于摆叶摆长。

所述连杆长度大于波高。

所述摆叶上摆幅和下摆幅都小于使用环境正常波况的平均波高的十分之一。由于摆叶在上下摆动的过程中，未与限位机构作用时，无法对水体产生有效的向后推动，故应尽量减少上、下摆幅，以最大限度利用波浪能。

全部或部分摆叶的转轴呈矩阵状分布在左、右侧壁上，相邻转轴之间的距离大于摆叶的摆长。

所述同一排摆叶的摆长从前到后是逐渐增长的。

所述同一排摆叶的上摆幅和/或下摆幅分别是相等的。