[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主(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--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推进、发电，有几项难题需要解决。一是如何利用简单的装置能将波浪上下的力，转化成一个持续、单一、水平方向的力；二是独立发电问题，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：它还包括升降连动机构和推进体，浮子和推进体分别设置在升降连动机构的上、下两端，推进体包括箱形主体，主体由左右两侧壁和二者之间的横连杆构成，两侧壁在水平面的投影呈线状，横连杆横跨并固定在两侧壁之间，主体具有前开口、后开口、上开口和下开口，主体上枢装有复数个摆叶，摆叶由叶片和水平的转轴构成，转轴架设在两侧壁之间，叶片绕转轴上下来回摆动，每片摆叶匹配有限定摆叶后端上摆幅和下摆幅而使摆叶上、下摆幅都小于摆叶后端摆长的限位机构。

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。摆叶转轴向上运动时，叶片与水发生作用，其后端向下摆而指向后下方；摆叶转轴向下运动时，叶片与水发生作用，其后端向上摆而指向后上方。在限位机构的作用下，摆叶将水始终推向后开口，使水对推进体产生推动力，将波浪能转化为机械能。

摆叶后端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。

所述升降连动机构包括两根与水平面垂直的连杆和传动机构，浮子两侧中部分别与两连杆上端铰接而可上下摆动，推进体两侧壁中部分别与两连杆下端铰接而可上下摆动，浮子通过传动机构带动推进体同步摆动。

所述传动机构包括主动轮、从动轮和连索，主动轮枢装在浮子上，从动轮枢装在推进体主体上，主动轮和从动轮分别与连杆两端铰接点共轴，连索绕在主动轮和从动轮上，连索两端分别与主动轮和从动轮固定联接，主动轮和从动轮分别位于连索中间段两侧而使连索中间段呈内公切线状。

所述传动机构包括前连索和后连索，前连索一端固定于浮子前端，前连索另一端固定于推进体主体前端，后连索一端固定于浮子后端，后连索另一端固定于推进体主体后端。