[发明专利]能漂浮的波浪能转换器和用于提高能漂浮的波浪能转换器效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及能漂浮的波浪能转换器，和用于提高能漂浮的波浪能 转换器的效率的方法。

背景技术

用于将波浪能，例如，将海洋中、湖泊中或其它宽阔水面中的波 浪能转换成机械旋转能的波浪能转换器是已知的。一般而言，机械旋 转能用来驱动用于产生电能的发电机。这种波浪能转换器公开在 Masuda等人的欧洲专利说明书No.0,950,812、Nishikawa的美国专利 说明书No.4,741,157、和转让给Nishikawa的Masuda的美国专利说 明书No.4,858,434中。公开在这三个现有技术说明书中的所有这种波 浪能转换器都包括在前端和后端之间延伸、并且锚定成使得前端迎着 迎面而来的波浪的壳体。壳体的锚定设置成使得壳体由于随着经过的 波浪在前后方向上颠簸而摆动。向上延伸的空气室邻近壳体前端形成 在壳体中，并且水调节导管从空气室向后延伸，并且终止在后部水调 节开口中，用于当壳体摆动时调节进出该空气室的水。当由于壳体摆 动运动的结果在空气室内的水位变化时，从空气室延伸的空气调节导 管调节进出该空气室的空气。设置在空气调节导管中的涡轮机随着空 气室中的水位的上升和下落被流过空气调节导管的空气驱动，用于驱 动发电机，该发电机又由于壳体的摆动运动发电。在三个现有技术专 利说明书的波浪能转换器中，浮力材料设置在空气室的后部水调节管 上。但是，在两个美国现有技术专利说明书中，浮力材料还设置成在 波浪能转换器的壳体前端向前延伸。

因此，对于在被合适的锚定系统锚定、同时壳体前端迎着迎面而 来的波浪的波浪能转换器中的任何一个，经过的波浪引起壳体以在前 后方向上颠簸运动的方式摆动，这又使得水在壳体的每个摆动循环中 通过水调节导管流进和流出空气室。当水流进和流出空气室时，在空 气室中的水位上升和下落。这导致空气通过空气调节导管被顺序地向 外和向内推动。根据所用涡轮机的类型，该涡轮机沿着同一个方向旋 转，与通过空气调节导管的空气流动的方向无关，或者可选地，根据 通过空气调节导管被向外或向内推动的空气只沿着一个方向旋转。在 这种情况下，一般来说，设置由阀和相应导管构成的系统，以便转换 沿着两个方向通过该空气调节导管的气流，以沿着单一的一致的方向 流过涡轮机。

在一些情况下，在三个现有技术说明书中所描述的波浪能转换器 可以具有一个或多个空气室，和一个或多个水调节导管，并且通常在 设置多于一个空气室的情况下，设置相应数目的水调节导管，用于调 节进入各对应的空气调节室中的水。

虽然这种波浪能转换器的确能够将波浪能转换成机械旋转能，机 械旋转能可以用来驱动发电的发电机，但是一般来说，这种波浪能转 换器具有两个严重的缺点，第一，在将波浪能转换成电能时它们往往 效率比较低，具体说，在将波浪能转换成机械旋转能时效率低，第二 它们往往比较不稳定，具体说，在波浪高度比较高的比较汹涌的水域 中，它们往往比较不稳定。虽然在欧洲专利说明书No.0,950,812中公 开的波浪能转换器中已经进行过一些尝试，以提高波浪能向机械旋转 能的转换效率，但是，在这三个现有技术中所公开的波浪能转换器仍 然是效率比较低。

发明内容

因此，需要这样一种波浪能转换器，其至少解决现有技术波浪能 转换器的一些问题，并且还需要提供一种提高用于将波浪能转换成机 械旋转能的这种波浪能转换器的效率的方法。

本发明的目的是提供这样的波浪能转换器，并且本发明的目的还 是提供用于提高能漂浮的波浪能转换器的效率的方法。

根据本发明，提供一种用于将波浪能转换成电力的能漂浮的波浪 能转换器，这种波浪能转换器包括：适于随着波浪运动而摆动、并且 在前端和后端之间延伸、同时在使用中其前端适于迎着波浪的壳体； 邻近壳体前端形成在该壳体中的空气室；水调节导管，其形成在该壳 体中并从空气室向后延伸，用于当壳体随着波浪运动而摆动时调节进 入和流出该空气室的水，从而改变空气室中的水位，该水调节导管终 止于在该空气室后部的水调节开口中；用于随着空气室中变化的水位 调节进出该空气室的空气的空气调节导管；用于将随着在空气室中变 化的水位被推动通过空气调节导管的空气中的能量转换成机械旋转能 的转换装置；以及从壳体的前端沿着大致向前下的方向在该壳体的吃 水线之下延伸的第一稳定板，用于控制壳体起伏和颠簸运动，以使在 水中的壳体运动转换成可用能的效率达到最大。