專利名稱：用于產(chǎn)生能量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于利用浮力產(chǎn)生能量的方法和裝置。
背景技術(shù)：
波浪能已經(jīng)被認為是一種可行的可再生能量的來源。已經(jīng)提出了各種波浪能轉(zhuǎn)換 裝置，旨在從液體(諸如海洋)的波浪運動中提取有用的能量。通過將風(fēng)能傳遞到水體的 表面來產(chǎn)生波浪。波浪能在深水中長距離傳播，且由于水體內(nèi)的交互速度和壓力波動引起 的波浪能的衰減最小。通常，波浪能轉(zhuǎn)換裝置物理上從波峰到波峰橫跨波浪以為波浪位移力提供浮動基 準(zhǔn)。發(fā)電波浪泵(EGWAP)裝置通常結(jié)合有總高度從洋底延伸到最高波峰上方的穿孔 空心抗腐蝕管。該管牢固地錨定在洋底之下。當(dāng)管中的水位由于波浪作用而上升時，浮子 上升而配重下降。該作用使主傳動齒輪和其他傳動裝置轉(zhuǎn)動以使發(fā)電機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生電。該 機構(gòu)還保證浮子的向上移動或向下移動均將使發(fā)電機傳動齒輪沿相同方向轉(zhuǎn)動。例如，許多波浪能采集器利用海浪的錯峰和波谷來升起和降下采集器的一部分， 從而從裝置的至少兩個部分的相對運動中提取機械能。這種裝置的一部分的運動通常由波 浪通過處于相對固定位置的裝置時在上升和下降的水面上的飄浮引起。因為采集的能量的 量與下行行程時的裝置的重量、或上行行程時浮力成正比，所以大多數(shù)公知裝置滯后于波 浪。通常，這種裝置在水上升時下沉直到相對浮力增大足以迫使裝置向上，然后當(dāng)波浪下降 時浮現(xiàn)在水面之上或上方。因為下行行程用來從由波浪的上下運動產(chǎn)生的裝置浮力中提取 能量，所以它們也被認為是點吸收器。在一些飄浮的點吸收器中，裝置通常包括具有兩體式波浪能轉(zhuǎn)換器的豎軸；與加 速管組件聯(lián)動的浮標(biāo)、以及活塞，其中水滲透該加速管。當(dāng)浮標(biāo)在波浪的表面上上下移動 時，連接至加速管的端部和活塞的軟管泵膨脹和收縮，導(dǎo)致軟管泵內(nèi)部容積分別增大和減 小，因此產(chǎn)生加壓水流。抽出的水被引入由渦輪機驅(qū)動的發(fā)電機組成的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)。該裝 置通常由拉伸纜索系于連接至海面下的系泊浮筒和豎直載荷錨的表面浮子。對于將浮力用作主驅(qū)動力的點吸收器，浮子或其他有浮力的部分被系于表面下的 結(jié)構(gòu)并且繩索上的向上拉力傳輸作為能量而收集到的力。在這些裝置的一些裝置中，有浮 力的浮子通過柔性繩索附接于固定點，并且因此在受到波浪的向前力沖擊時易于使浮子傾 斜。在其他波浪能發(fā)生器中，被稱為阿基米德波浪發(fā)電裝置(AWS)的是具有浸沒在波 浪之下的大充氣圓筒的海床點吸收波浪能轉(zhuǎn)換器。當(dāng)波峰接近時，圓筒頂部上的水壓增大 并且上部或“浮子”壓縮圓筒內(nèi)的空氣以平衡壓力。當(dāng)波谷通過時情況相反并且圓筒膨脹。 浮子和固定的下部之間的相對運動通過線性動力輸出裝置被直接轉(zhuǎn)換成電。該機器在浮橋 上漂浮至展開位置，下沉并且位于海床的底部。另一個發(fā)電浮標(biāo)系統(tǒng)由都密封在一個單元內(nèi)的漂浮的浮標(biāo)狀裝置、動力輸出裝置、發(fā)電機、電力電子系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成，其中該浮標(biāo)狀裝置松弛地系泊于海床使得它 可以響應(yīng)波浪的上升和下降自由地上下移動。動力輸出裝置將由海浪引起的單元的運動造 成的機械行程轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機械能，該旋轉(zhuǎn)機械能進而驅(qū)動發(fā)電機。然后電力電子系統(tǒng)將來 自發(fā)電機的輸出調(diào)節(jié)成可用的電。發(fā)電浮標(biāo)的操作受專用控制系統(tǒng)控制。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)中需要通過使用浮子將貯液器中的移動液體的能量(例如海洋波浪) 轉(zhuǎn)換成各種動力來在利用浮力產(chǎn)生能量期間改進波浪能的能量采集和能量增益生產(chǎn)過程。 浮力是由于物體(浮子)的頂部和底部之間的液體的壓力差，而通過該物體(浮子)完全 或部分地浸入其中的周圍液體產(chǎn)生的施加在該物體(浮子)上的向上力。凈向上浮力等于 由物體置換的液體的重量減去該浮子重量的量。該力使物體能夠漂浮。根據(jù)發(fā)明的一個主要方面，提供一種被構(gòu)造成能夠操作而利用移動通過貯液器的 波浪產(chǎn)生能量動力的能量產(chǎn)生系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括貯液器，在該貯液器中液體周期性地改變 其液位；至少一個浮子，該至少一個浮子至少部分地浸入所述貯液器內(nèi)的液體中；鎖定系 統(tǒng)，該鎖定系統(tǒng)能夠操作而將所述浮子維持在所述液體中的預(yù)定基礎(chǔ)液位；以及控制系統(tǒng)， 該控制器系統(tǒng)包括觸發(fā)系統(tǒng)，該觸發(fā)系統(tǒng)能夠在識別到所述浮子相對于液位的預(yù)定狀態(tài)時 操作而選擇性地觸發(fā)所述鎖定系統(tǒng)以影響所述浮子，從而將所述浮子釋放，以便使浮子的 運動產(chǎn)生高機械能。應(yīng)當(dāng)注意，波浪能源可以在遠海中、在深海中、在海岸線上或在海岸線附近(即在 岸上或離岸)獲得。容納在貯液器(容器或箱)中的液體中的波浪或波濤在本發(fā)明的上下 文中也可以被考慮到。貫穿本申請，術(shù)語“海”、“海底”或“海洋”、“洋底”可以換用并且并不 旨在限制。本發(fā)明的裝置可以在能夠進行波浪作用的任何一種貯液器中使用。換句話說，適 合用于本發(fā)明的貯液器是其中液位周期性地發(fā)生變化的任何一種貯液器，該液位的周期性 變化以機械方式(例如通過打開和關(guān)閉容納在陸地上的貯液器中的不同類型的閥)引起， 或以自然方式出現(xiàn)，對于自然方式，波浪改變海本身或連接至海的貯液器中的水位。術(shù)語“波浪”既指液體表面上的波浪又指貯液器中的涌浪、水流，或者它們的任何 組合。所述貯液器可以是封閉的貯液器或敞開的貯液器，并且可以采用天然液體，例如海水 或河水或甚至污水。所述貯液器可以是水塔池(例如局部的)、水間、河、湖、海、溪、海洋、水 壩、淡水水庫、局部污水系統(tǒng)以及下水道裝置。所述水池可以是近岸的，其中根據(jù)柏努利定 律和連通器原理而根據(jù)離岸的波浪液位確定水位。優(yōu)選地通過一組間門鎖扣裝置(gate locker)將所述浮子保持在所述貯液器(例 如海)的預(yù)定基礎(chǔ)液位。當(dāng)波浪運動通過所述貯液器并且到達其最大高度時，觸發(fā)器釋放 所述鎖扣裝置，允許所述浮子能夠類似于火箭一直突動至波峰，從而產(chǎn)生大量能量。然后通 過利用例如附接至所述浮子的通過電旋轉(zhuǎn)的渦輪機或發(fā)電機(例如線性的)可以將巨大的 機械豎直力轉(zhuǎn)換成電力。所述機械力也可以通過在所述浮子和泵之間直接連接來產(chǎn)生加壓 的液體。由所述機械動力產(chǎn)生的能量可以被轉(zhuǎn)換并且用于需要能量的任何過程(諸如發(fā) 電、形成加壓液體、液體脫鹽、或者氫/氧的產(chǎn)生)。所述預(yù)定基礎(chǔ)液位可以是所述貯液器中的最低液位(例如波浪高度的波谷)。所 述浮子的預(yù)定狀態(tài)因而是該浮子位于所述最低液位時的狀態(tài)，所述浮子從所述最低液位(例如在波浪的波峰頂點向下釋放)被釋放并且被所述鎖定系統(tǒng)再次鎖定?？商娲氖?，所述預(yù)定基礎(chǔ)液位可以是最高液位，因此所述浮子的預(yù)定狀態(tài)與位 于所述最高液位時的狀態(tài)相對應(yīng)，在該情況下，所述浮子在所述最高液位處被向下釋放并 且被所述鎖定系統(tǒng)再次鎖定。所述預(yù)定基礎(chǔ)液位可以是波谷高度，在該情況下，所述浮子被釋放到波浪波峰；或 者所述預(yù)定基礎(chǔ)液位可以是波頂高度，在該情況下所述浮子被釋放。在一些實施方式中，所述浮子被從基礎(chǔ)液位(例如液位0)豎直地釋放到波峰的峰
尚o在其他實施方式中，所述浮子被保持在所述貯液器的底部?？商娲氖?，所述浮子被保持在波峰高度，并且被豎直地釋放到基礎(chǔ)液位(液位 0)，此時波浪處于其最小能級(最小高度或波谷)。在一些實施方式中，所述浮子是細長空心構(gòu)件(例如空心管)。所述浮子可以具有 基本上等于所述貯液器中的最高液位的長度。所述浮子可以具有高于所述最高液位的長度 (例如浮子的一端位于液位上方(即在液位上方))，從而始終保持所述浮子的一部分在所 述液位上方，以使作用在所述浮子上的摩擦力最小。所述浮子可以填充有比重與該浮子浸入其中的液體相同的液體。優(yōu)選的是，所述控制器系統(tǒng)包括一個或更多個傳感器，該一個或更多個傳感器能 夠操作而檢測下列液位中的至少一個最高液位和最低液位(例如波峰的狀態(tài)或者波谷高 度的狀態(tài))。在其他實施方式中，所述漂浮觸發(fā)系統(tǒng)包括第二浮子。在一些實施方式中，所述能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括變換器，該變換器被構(gòu)造成能夠操作 而將所述浮子的線性運動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(energy powergenerator)的旋轉(zhuǎn)運動。所述變換 器可以包括附接至所述浮子的桿(例如旋轉(zhuǎn)軸)；沖擊傳遞器，該沖擊傳遞器具有容納所 述桿的正方形凹槽；慣性輪，該慣性輪能夠操作而與所述沖擊傳遞器鎖定在一起；以及具 有主桿的發(fā)電機，從而將附接至所述浮子的所述桿的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，使所述主 桿旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電。所述線性變換器可以被構(gòu)造成在所述浮子從所述最高液位釋放之后延 長發(fā)電。在一些實施方式中，所述變換器包括反滲透單元和泵，該泵與所述發(fā)電機連接并 由該發(fā)電機驅(qū)動以向液體施加高壓力，從而所述泵迫使所述液體通過所述反滲透單元而使 所述液體脫鹽。因此應(yīng)當(dāng)理解通過僅利用浮力的波浪能直接地執(zhí)行液體的脫鹽，并且不需 要任何外力/能量作用在所述反滲透單元上。在其他實施方式中，所述變換器包括電解單元，該電解單元與所述發(fā)電機相連接 并且包括由所述發(fā)電機相反地充電的兩個電極。所述電極被液體淹沒而在這兩個電極之間 產(chǎn)生電勢，導(dǎo)致電流流過所述電極之間的液體，從而利用電解法使液體的一部分離解成氫 分子和氧分子。該能量產(chǎn)生系統(tǒng)可包括至少一個隔板，該至少一個隔板將所述電極分隔開，使得 在每個所述電極附近產(chǎn)生的氫和氧可以被分別收集或者被分別排到大氣中。該能量產(chǎn)生系 統(tǒng)還可以包括壓縮機，該壓縮機壓縮氫氣，以便在所述浮子中傳輸和存儲所述氫氣。在一些實施方式中，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)可以被構(gòu)造成利用岸上貯液器在陸地上操作。所述貯液器可以利用重力或利用連通器原理而進行填充或排空。所述控制系統(tǒng)可以操 作而打開和關(guān)閉位于液體源中的所述貯液器，從而利用重力和連通器原理中的至少一種從 所述液體填充所述貯液器和排空所述貯液器，從而使所述貯液器中的液位相比于所述液體 源的液位為最高液位。所述貯液器中的液體可以以一定的恒定周期和恒定液位差改變其液 位，從而能夠連續(xù)地進行發(fā)電。所述貯液器可選自液塔池、液體間、河、湖、海、溪、海洋、淡水水庫、局部污水系統(tǒng) 和下水道裝置。在其他實施方式中，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括液壓泵，該液壓泵被構(gòu)造能夠作為將所 述浮子維持在液體中的預(yù)定基礎(chǔ)液位的鎖定系統(tǒng)來操作，并且被構(gòu)造能夠作為將所述浮子 的機械線性運動轉(zhuǎn)換成液壓加壓液體的變換器來操作。所述泵可以包括構(gòu)造成允許液體能 夠進入或離開所述液壓泵的兩個單向閥。根據(jù)發(fā)明的另一個主要方面，提供了一種利用流過貯液器的液體的液位差產(chǎn)生能 量動力的方法。該方法包括將浮子保持在預(yù)定液位，使得所述浮子至少部分地浸入所述貯 液器內(nèi)的液體中；和選擇性地釋放所述浮子以允許該浮子利用浮力突動，從而產(chǎn)生大量能量。所述浮子可以被從預(yù)定基礎(chǔ)液位向上釋放。另選的是，所述浮子可以被從高液位 向下釋放。在檢測到最高液位時可以實施所述浮子的選擇性釋放。在一些實施方式中，所述方法包括在所述貯液器內(nèi)產(chǎn)生液位差。根據(jù)本發(fā)明的另一個主要方面，提供一種構(gòu)造為細長空心構(gòu)件且至少部分地浸入 貯液器內(nèi)的液體中的浮子。根據(jù)本發(fā)明的又一個主要方面，提供一種與至少部分地浸入貯液器內(nèi)的液體中的 浮子一起使用的線性變換器。該線性變換器包括該線性變換器與至少部分地浸入周期性地 改變其液位的液體中的浮子一起使用，該線性變換器包括附接至所述浮子的桿；沖擊傳 遞器，該沖擊傳遞器具有容納所述桿的正方形凹槽；慣性輪，該慣性輪能夠操作而與所述沖 擊傳遞器鎖定在一起；以及具有主桿的發(fā)電機，使得將附接至所述浮子的所述桿的線性運 動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，從而使所述主桿旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電，為此所述線性變換器被構(gòu)造成能夠 操作而將所述浮子的線性運動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)運動。在一些實施方式中，該線性變換器包括反滲透單元和泵，該泵向液體施加高壓力。 所述泵與所述發(fā)電機連接并由該發(fā)電機驅(qū)動，使得所述泵迫使所述液體通過所述反滲透單 元而對液體進行脫鹽。在一些實施方式中，該線性變換器包括電解單元，該電解單元與所述發(fā)電機相連 接并且包括由所述發(fā)電機相反地充電的兩個電極。所述電極被液體淹沒而使得在這兩個電 極之間產(chǎn)生電勢，導(dǎo)致電流流過所述電極之間的液體，從而利用電解法使液體的一部分離 解成氫分子和氧分子。


為了理解本發(fā)明并且了解它實際上可以怎樣實施，下面僅通過非限制實施例的方 式參照附圖描述本發(fā)明，其中圖1示意性地示出本發(fā)明的能量產(chǎn)生系統(tǒng)的實施例的總示意圖2示意性地示出利用本發(fā)明的教導(dǎo)的發(fā)電過程的示意圖；圖3示意性地示出發(fā)電過程的另一個示意圖；圖4示出能量產(chǎn)生系統(tǒng)的實施例的另一種結(jié)構(gòu)；圖5A-5B示出根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可作為觸發(fā)器操作的第二浮子；圖6是殼體結(jié)構(gòu)的圖示；圖7A-7B是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的線性變換器的兩個實施例的圖示；圖7C是為利用 反滲透法進行液體脫鹽而構(gòu)造和操作的圖7B的線性變換器的圖示；圖7D是反滲透單元的 圖示；圖8是具有螺桿的旋轉(zhuǎn)變換器的圖示；圖9是岸上貯液器的圖示，以及；圖10是陸地貯液器系統(tǒng)的圖示。
具體實施例方式參考圖1，圖1示出能量產(chǎn)生系統(tǒng)500的圖示。系統(tǒng)500包括其中液體周期性地改 變其液位的貯液器502、至少部分地浸入所述貯液器內(nèi)的液體中的至少一個浮子504、可操 作而將所述浮子維持在所述液體中的預(yù)定基礎(chǔ)液位的鎖定系統(tǒng)506、以及包括觸發(fā)器(例 如未示出的第二浮子)的控制系統(tǒng)，該觸發(fā)器可操作以選擇性地觸發(fā)所述鎖定系統(tǒng)以釋放 浮子，從而使浮子的運動能夠產(chǎn)生高機械能，從而利用所述貯液器內(nèi)的液位差產(chǎn)生能量動 力。能量產(chǎn)生系統(tǒng)500包括變換器508，該變換器508構(gòu)造成并且可操作成將浮子的線性運 動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)運動。 參考圖2，圖2示出了在本發(fā)明中使用的發(fā)電過程的實施例。在本實施例中，考慮 到了海浪，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于該實施例，并且可以使用在貯液器中具體設(shè)計的波 浪模型。在第一位置中(從左到右)，鎖定件將浮子保持在基準(zhǔn)海平面(‘0’)。一旦波浪 覆蓋浮子(即浮子被完全浸入液體中)并且接近其最大高度(可以通過傳感器識別)，控制 器就釋放觸發(fā)器。然后鎖定件打開，允許浮子能夠被釋放到波浪的波峰。然后海平面回到 基礎(chǔ)液位并且浮子在液位上向下漂浮。在本具體實施例中，浮子具有錐形上表面，從而在浮 子的向上運動期間使摩擦和能量損失最小。可替代地，本發(fā)明的浮子可以充滿有與浮子浸入其中的液體(例如海水)相同的 比重的液體。只要浮子平均密度小于液體的密度，浮子就會漂浮在波浪的頂部。當(dāng)浮子到 達波浪的頂部高度時，浮子被附接至殼體結(jié)構(gòu)的鎖定件保持在峰高。當(dāng)水向下回到海平面 時，控制器釋放觸發(fā)器，允許鎖定件能夠打開而釋放充滿的浮子以降落至海平面。具有重質(zhì) 量的充滿的浮子的自由降落產(chǎn)生高機械能以通過與發(fā)電機的機械聯(lián)接而被轉(zhuǎn)換成電。本發(fā)明的浮子可以是大的但非常淺的(直徑至多9米并且高度大約1-2米)以有 效地利用體積和重量的物理優(yōu)勢，使摩擦最小，以允許從海平面零點遠距離地一直移動到 波浪的頂部或退回去。浮子可以呈寬錐形。波浪的上下運動可以由機械傳感器和/或電傳感器檢測到。機械傳感器可以是如 下所述的第二浮子，電傳感器可以是利用壓力、短路或者其他物理測量作為觸發(fā)器的電子裝置。在到達峰高之后，浮子降落到基準(zhǔn)海平面，在該基準(zhǔn)海平面浮子被鎖定系統(tǒng)再次鎖定?；氐綀D2，在發(fā)明的一些實施方式中，浮子觸發(fā)系統(tǒng)包括兩個傳感器，其中第一傳 感器12定位在基準(zhǔn)海平面‘0’附近并且第二傳感器14定位在波峰高‘1’附近。當(dāng)傳感器 14檢測到液體，它發(fā)送命令以觸發(fā)釋放浮子的鎖定件。然后浮子“跳躍”而產(chǎn)生能量并且當(dāng) 液面移回海平面‘0’時浮子向下漂浮。當(dāng)傳感器12檢測到指示浮子定位在海平面‘0’附 近的空氣時，它發(fā)送命令以將浮子鎖定在基準(zhǔn)海平面‘0’。兩個傳感器可以具有測量波浪平均高度并且因此可以改變傳感器14位置的獨立 的伺服系統(tǒng)。同時，系統(tǒng)可以檢查潮汐并且改變傳感器12位置以匹配基準(zhǔn)液位。浮子可以通過以機械或電氣方式操作的鎖扣裝置鎖定在基準(zhǔn)海平面‘0’上。波浪 使液面上升到由傳感器識別為波浪的峰高的位置。在該位置中，鎖扣裝置被打開并且浮子 通過等于根據(jù)阿基米德定律置換的液體重量減去浮子重量的力突動。通過旋轉(zhuǎn)變換器或者 線性變換器將垂直運動轉(zhuǎn)換成電。當(dāng)波浪通過貯液器(或飄浮的觸發(fā)器，視情況而定)并 且液位下降時，浮標(biāo)在水面上向下漂浮至海平面‘0’，在該海平面‘0’上鎖扣裝置將浮子再 次固定至起始位置。參考圖3，圖3示出其中浮子是細長空心構(gòu)件(例如具有圓筒形)并且至少部分地 浸入液體中的替代性結(jié)構(gòu)。在該具體但非限制的實施例中，浮子的長度高于最大液位(或 波浪高)，從而使浮子的一部分始終保持在液位上方。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點之一是使突動時產(chǎn)生 的摩擦力最小并且因此使能量產(chǎn)生最大化。參考圖4，圖4示出能量產(chǎn)生系統(tǒng)400的另一構(gòu)造，其中控制系統(tǒng)包括被構(gòu)造成當(dāng) 浮子406上下移動時壓縮液體(例如水或液壓油)的液壓泵412。蓄壓器408具有容納壓 縮氣體410 (空氣/氮氣)的上部。當(dāng)液體流入蓄壓器408時壓力上升。液壓泵包括兩個單 向閥進口閥402和出口閥404。當(dāng)浮子406向上移動時進口閥402打開，然后關(guān)閉。當(dāng)浮 子406向下漂浮時，出口閥404打開，從而使液體能夠流入主蓄壓器408。當(dāng)浮子406處于 較低位置并且傳感器發(fā)送信號時，這兩個電致動的閥被緊密地關(guān)閉，從而防止浮子406在 水面上漂浮。當(dāng)信號被發(fā)送至閥時，系統(tǒng)400打開所述閥，從而使水能夠進入/離開泵。液 體可以通過出口管(未示出)流到渦輪機以產(chǎn)生電。參考圖5A，圖5A示出在本具體實施例中定位在海平面上方的鎖定系統(tǒng)600的另一 種結(jié)構(gòu)。附接至浮子100的桿606具有可操作地鎖定浮子的機械夾具(未示出)。鎖定系 統(tǒng)600附接至主結(jié)構(gòu)。當(dāng)波峰接近鎖定系統(tǒng)600時，它通過第二浮子604 (第二浮子又可以 被調(diào)節(jié)成用于定時釋放)打開。浮子100被釋放并且在波浪后退之后，鎖定系統(tǒng)600回到 其起始(初始)位置直到夾具自動地再次鎖定該鎖定系統(tǒng)600。這種結(jié)構(gòu)也可以在水下使 用。參考圖5B，圖5B示出當(dāng)鎖定系統(tǒng)被打開612和被鎖定612時鎖定系統(tǒng)600的放大 圖。在鎖定位置中，浮子(未示出)被鎖定在較低位置并且夾具614被鎖定系統(tǒng)600保持。 當(dāng)?shù)诙∽?未示出)在波峰上漂浮時，鎖定系統(tǒng)600后退(示出處于打開位置)，從而允 許浮子能夠突動。當(dāng)波浪離開鎖定系統(tǒng)600時，浮子向下漂浮直到夾具614通過鎖定系統(tǒng) 600(鎖定系統(tǒng)600自動地退回以讓夾具通過)并且再次鎖定該鎖定系統(tǒng)600。參考圖6，圖6示出固定至海底的殼體結(jié)構(gòu)930。如上所述，在一些實施方式中，浮子可以被附接至殼體結(jié)構(gòu)930的鎖定件保持在峰高。殼體結(jié)構(gòu)930可以是一束結(jié)構(gòu)管920， 該一束結(jié)構(gòu)管920具有在該管上上下浮動的圓筒形浮子922。結(jié)構(gòu)930可以通過重物固定 至海底和/或通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)粘在海底中。應(yīng)當(dāng)注意，每個浮子均可以在結(jié)構(gòu)內(nèi)獨立地上下移動，該結(jié)構(gòu)包括用于將浮子鎖 定在其向下位置的必要設(shè)備、識別波高并且釋放浮子的傳感器、觸發(fā)器和鎖定件以及發(fā)電 所需的所有元件。殼體可以附接并且固定至海底。操作所需的所有電在現(xiàn)場生產(chǎn)，而額外 的電流通過水下電纜傳遞到岸。傳感器可以在采用高度的單獨的軌道上移動到為潮汐而改變位置的基準(zhǔn)海平面 (傳感器‘0’)，并且峰高傳感器(傳感器‘1’ )可以根據(jù)平均波浪高改變其位置。利用本發(fā)明的系統(tǒng)所獲得的能量增益可以按如下公式計算假定浮子質(zhì)量是0. 5Kg ；浮子體積v = Jir2h = n (0. 5) 20. 1 = 0. 0785m3 ；海水比重psw = 1027Kg/m3 ；空氣比重PA = 1. 225Kg/m3 ；浮力定律(阿基米德定律)表明任何完全或部分地浸入靜止流體中的物體受到向 上的力或浮力作用。這種力的大小等于由物體置換的流體的重量。置換的流體的體積等于 物體的浸入部分的體積。置換的水的質(zhì)量是P swXV = 1027X0. 0785 = 80. 66Kg所做的功是
rk拔mi二w二M= j 旭二 784M[M]*lQ[m] = 7848J相比較而言，由在水面上“浮動”的相同浮標(biāo)勢能產(chǎn)生的能量大約是60J，即134， 小于通過本發(fā)明的系統(tǒng)獲得的能量。參考圖7A，圖7A示出線性變換器900的一個實施例，該線性變換器900可操作地 根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)高效地將浮子的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。如上所述，當(dāng)浮子突動并且 到達液面時，附接至浮子的桿(例如開槽的)902被升起。當(dāng)向上移動時，桿902將沖擊傳遞 器904升到其上部位置以插入慣性輪906的凹槽。沖擊傳遞器904優(yōu)選地具有矩形凹槽， 該矩形凹槽僅允許在桿902上進行線性運動(上下)或者當(dāng)線性運動被抑制時允許進行旋 轉(zhuǎn)，換句話說，當(dāng)浮子線性地向上移動時，沖擊傳遞器向上移動，一直到當(dāng)沖擊傳遞器通過 矩形凹槽與慣性輪連接時的位置。在這一位置，因為浮子具有迫使浮子在主結(jié)構(gòu)上線性地 滑動并且防止浮子旋轉(zhuǎn)的兩個凹槽，所以相連接的沖擊傳遞器和慣性輪僅可以進行旋轉(zhuǎn)運 動。當(dāng)慣性輪906和沖擊傳遞器904被鎖定在一起時，桿902的線性運動被轉(zhuǎn)換成旋 轉(zhuǎn)運動，使發(fā)電機主桿旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電。在波峰通過裝置之后，沖擊傳遞器904通過重力降落并且與在下一個波浪周期之 前繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的慣性輪906分離，從而延長發(fā)電時間。參考圖7B，圖7B示出構(gòu)造成并且可操作成用于利用反滲透法進行液體(例如海 水)脫鹽的、本發(fā)明的能量產(chǎn)生系統(tǒng)的線性變換器的另一種結(jié)構(gòu)。在本結(jié)構(gòu)中，通過利用浮力的波浪能直接執(zhí)行液體脫鹽。如上所述，因而將通過一直突動至波峰的浮子產(chǎn)生的機械 豎直力轉(zhuǎn)換到附接至浮子的電旋轉(zhuǎn)渦輪機或線性發(fā)電機。在具體實施例中，電旋轉(zhuǎn)渦輪機 或者線性發(fā)電機包括直接或間接地連接至泵的旋轉(zhuǎn)軸704，該泵迫使液體(例如海水)通過 反滲透(RO)單元以使海水脫鹽并且將飲用水泵送到岸。應(yīng)當(dāng)注意RO單元可以是例如包括 一組過濾器和/或RO元件(例如半滲透膜)的任何一種已知的適當(dāng)類型。泵可以是例如 以上結(jié)合圖4所述的結(jié)構(gòu)之類的任何一種已知的適當(dāng)類型。利用圖中所示的結(jié)構(gòu)，利用慣性輪906的轉(zhuǎn)換效率高，慣性輪的使用提高了裝置 以等速度工作的能力。變換器包括離合器702，該離合器702構(gòu)造成并且可操作成當(dāng)旋轉(zhuǎn) 軸704以適當(dāng)速度旋轉(zhuǎn)時使泵與該旋轉(zhuǎn)軸接合。應(yīng)當(dāng)注意RO單元可以定位在貯液器的底 部或頂部。脫鹽水可以通過大直徑管運送到岸上的服務(wù)貯水池。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的能量產(chǎn)生系統(tǒng)被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計并且構(gòu)造成沿大陸架沉入海洋的 任何地方，直到其水壓與反滲透相適應(yīng)的公?；蚝Ｃ嫦麓蠹s600米深處。因此，利用本結(jié) 構(gòu)，不需要將海水泵送和輸送到岸上來進行脫鹽(其中岸上脫鹽需要大量能量)，在海洋內(nèi) 執(zhí)行脫鹽，并且僅將脫鹽水運送到岸上。此外，利用本結(jié)構(gòu)，鹽水流被繼續(xù)倒入海洋并且與 海水混合，避免了 “海洋沙漠”和對海洋生態(tài)的破壞。通常，RO單元的功能要求決定了能量產(chǎn)生系統(tǒng)需要定位的深度，以達到反滲透所 必需的壓力，并且決定經(jīng)過RO元件的鹽水的量以達到脫鹽水所需的質(zhì)量。參考圖7C，圖7C示出了圖7B的變換器，其中離合器702連接至迫使海水通過RO 單元(未示出)的泵706。為使用反滲透法，需要高壓以迫使水通過RO單元，將鹽保留在 一側(cè)而允許純水通到另一側(cè)。在本發(fā)明的能量產(chǎn)生系統(tǒng)中，產(chǎn)生大約60-80Atms壓力的泵 (例如變量活塞增壓泵)706從海洋吸取水并且使它們流過RO單元?？梢允褂霉軓暮Ｑ笪?取海水。連接至本發(fā)明的能量產(chǎn)生系統(tǒng)的另一根管(例如低壓柔性管)可以將脫鹽水輸送 到岸。能量產(chǎn)生系統(tǒng)的所有部件均被密封在殼體內(nèi)，該殼體可操作地抵抗海洋影響和海 水的侵蝕。泵和離合器可以通過密封盒與軸連接。參考圖7D，圖7D示出封入殼體中的RO單元710，該殼體被密封以抵抗水的泄漏并 且經(jīng)受至多10個大氣壓的壓力。在一些實施方式中，RO單元位于海底，沒有風(fēng)/水的因素 和風(fēng)力或水利影響的危險。連接在泵706和RO單元710之間的柔性壓力管712可以將加 壓海水向下傳送到海底。另一根容納脫鹽水的柔性管將水傳送到岸上。殼體包括充滿空氣 的壓載箱(多個壓載箱)714，從而使裝置能夠在海水上漂浮。當(dāng)管712充滿海水時，泵706 將水運送到壓載箱714，壓載箱于是也充滿水，導(dǎo)致能量產(chǎn)生系統(tǒng)沉入海底。在到達海底時， 能量產(chǎn)生系統(tǒng)通過錨固定至海底以使其穩(wěn)定地保持在適當(dāng)位置。在其他實施方式中，變換器包括電解單元，在該電解單元中海水利用電而被分解 以形成氫和氧。因此本發(fā)明能夠生產(chǎn)、存儲以及供給大量已經(jīng)通過潮汐和波浪能的電解轉(zhuǎn) 換而被捕獲的氫氣和/或氧氣。這種電解單元除了別的以外還包括用于放入海水中的導(dǎo)電的可充電電極。當(dāng)氫和 氧被輸送到陸地上時，通過利用氫氧燃料電池可以高效地將氫和氧再次轉(zhuǎn)變成電。如上所 述，由一直突動至波峰的浮子產(chǎn)生的機械豎直力被轉(zhuǎn)換到附接至浮子的電旋轉(zhuǎn)渦輪機或者 線性發(fā)電機。在具體實施例中，與電極相連接的電旋轉(zhuǎn)渦輪機或線性發(fā)電機定位于貯液器中。與周圍的海洋液體連通的貯液器部分地充滿完全淹沒電極的海水。擋板和適當(dāng)?shù)母舭?可以分離電極，使得在每個電極的附近產(chǎn)生的氣體可以被分別收集或者按照要求被分別排 放到大氣中。通過軸被手動驅(qū)動或者通過發(fā)電機的輸出被電驅(qū)動的壓縮機壓縮從位于貯液 器的頂部的氫容納室抽出的氫氣，以在浮子中傳輸和存儲。如上所述，電解單元可以包括兩個電極，這兩個電極可以是在鉛蓄電池中一般使 用的類型的電極，該電極設(shè)置在貯液器中在圖2所示的基礎(chǔ)液位“0”下方。電極可以通過發(fā) 電機極性相反地充電以使在它們之間產(chǎn)生電勢，導(dǎo)致電流在電極之間流過水。作為這種電 流的結(jié)果，水的一部分通過電解法而離解成氫分子和氧分子，氫分子粘附于一個電極(例 如陰極)并且氧分子粘附于另一電極(例如陽極)。可以在電極之間安裝諸如微孔膜之類的隔板，這種隔板可以是一般用作蓄電池隔 板的類型的隔板。微孔膜允許水自由地穿過但不讓氣體透過。因此，微孔膜保證在電極上 形成的氫分子和氧分子保持分離。在離解之后，氫分子和氧分子形成通過水上升并且被收 集在位于貯液器的頂部的收集區(qū)中的氣泡。擋板可以設(shè)置在微孔膜上方并且與該微孔膜相 鄰，以將收集區(qū)分成兩部分，使得氫和氧保持分離。從貯液器的頂部，將氫和氧吸入壓縮機， 從而在壓縮機中將氫氣和氧氣壓縮。壓縮機設(shè)置在貯液器的頂部并且氫和氧通過進口管道 進入壓縮機。被壓縮的氫和氧從壓縮機通過管道被送往浮子進行存儲。在浮子中，氫和氧 被存儲在通過兩個豎直延伸的擋板形成在浮子中的分開部分中。可替代地，假如認為存儲產(chǎn)生的氫和氧是不合需要的或者不經(jīng)濟的，則可以將氧 排放到大氣中，而不是將其吸入壓縮機中。在這種情況下，上述擋板將不是必要的并且浮子 內(nèi)的全部體積可以用作存儲氫。參考圖8，圖8示出將浮子的垂直運動轉(zhuǎn)換成電力的旋轉(zhuǎn)變換器的另一種結(jié)構(gòu)。旋 轉(zhuǎn)變換器300可以具有螺桿310，該螺桿310穿過具有軸承鋼珠的矩形螺母與浮子100相連 接以減小摩擦。當(dāng)浮子100爆發(fā)(burnsup)時，螺桿310在通過矩形螺母的同時迫使磁鐵 旋轉(zhuǎn)并且因而在線圈導(dǎo)線上產(chǎn)生電動力而產(chǎn)生電。旋轉(zhuǎn)變換器300可以與離合器相關(guān)聯(lián)， 該離合器可操作，以在浮子100和螺桿310運動期間斷開連接而無需停止磁鐵旋轉(zhuǎn)。可替代地，變換器可以是具有附接至浮子的永磁體和圍繞該永磁體的電線圈的線 性變換器。在浮子上下運動期間，磁體運動通過永久性地錨定于海底的線圈，從而在線圈導(dǎo) 線中產(chǎn)生電流。線性/旋轉(zhuǎn)變換器可以是下列變換器中的一個飛輪；曲軸；棘輪(即僅允 許沿一個方向線性運動或旋轉(zhuǎn)運動而防止沿相反方向運動的裝置)；將豎直移動轉(zhuǎn)換成水 平移動的齒輪；單向組合的齒輪和線性齒條；利用摩擦的離合器裝置；以及滑輪和繩索組 件。在一些實施方式中，本發(fā)明的漂浮觸發(fā)系統(tǒng)可以適于放置在地面上，作為具有與 波浪高對應(yīng)的液位的岸上貯液器。在這方面，參考圖9，圖9示出了岸上貯液器120。貯液 器120可以利用海底管道122充滿，該海底管道122可以補償進入貯液器的液體量。在該 結(jié)構(gòu)中，貯液器中的水位因為連通器原理而具有與波浪平面相同的液位。浮子操作類似于 其近海操作。利用該結(jié)構(gòu)，液體可以存儲在某一高度處以補償波浪運動，使得只要貯液器可以 供給液體就能夠產(chǎn)生電。此外，可以利用具有兩個單向閥(進口閥&出口閥)的豎直管(圓 筒)維持液體高度不變，使得能夠以恒定液位和恒定峰值發(fā)電。
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管直徑可以使圍繞浮子間隔最小，從而使得在從管排出液體時液體的浪費最小。參考圖10，圖10示出陸地貯液器系統(tǒng)。如上所述，貯液器可以是可以利用放置在 例如2-3米的最小高度處的液體管130 (例如圓筒)排空和再裝滿的任何一種貯液器。漂 浮觸發(fā)系統(tǒng)100容納在貯液器132中。貯液器132包括兩個單向閥與液體管130相關(guān)聯(lián) 而可操作以填充貯液器單向進口閥134以及可操作地排空貯液器的單向出口排水管和閥 136。當(dāng)液位下降至使貯液器132成為空的時，漂浮觸發(fā)系統(tǒng)100 —直下降到貯液器132的 底部位置并且被鎖定系統(tǒng)鎖定。然后液體管130被充滿，從而產(chǎn)生圍繞漂浮觸發(fā)系統(tǒng)100 的大量液體。本發(fā)明的漂浮觸發(fā)器包括控制器，該控制器打開出口閥136，從而使液體從液體管 130排出。浮子通過重力下降到鎖扣裝置鎖定浮子的液位?？刂破麝P(guān)閉出口閥136而打開 進口閥134，從而允許來自貯液器132的液體能夠?qū)⒁后w管130充滿到預(yù)定液位。當(dāng)液體達 到貯液器內(nèi)的預(yù)定液位時，控制器關(guān)閉進口閥134，并且液體存儲在一定高度處。然后觸發(fā) 器釋放浮子，只要貯液器可以供給液體，浮子就向上突動而進行產(chǎn)電。當(dāng)浮子到達液面時， 控制器關(guān)閉進口閥134并且打開出口閥136以排空液體并且再次啟動所有循環(huán)。
權(quán)利要求
一種能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括貯液器，在該貯液器中液體周期性地改變其液位；至少一個浮子，該至少一個浮子至少部分地浸入所述貯液器內(nèi)的液體中；鎖定系統(tǒng)，該鎖定系統(tǒng)能夠操作而將所述浮子維持在所述液體中的預(yù)定基礎(chǔ)液位；以及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括觸發(fā)系統(tǒng)，該觸發(fā)系統(tǒng)能夠操作而在識別到所述浮子相對于液位的預(yù)定狀態(tài)時選擇性地觸發(fā)所述鎖定系統(tǒng)以釋放該浮子，因而使所述浮子的運動能夠產(chǎn)生高機械能，從而利用所述貯液器內(nèi)的液位差產(chǎn)生能量動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定基礎(chǔ)液位是所述貯液器中的 最低液位，所述浮子的所述預(yù)定狀態(tài)是該浮子位于所述最低液位時的狀態(tài)，所述浮子被從 所述最低液位釋放。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定基礎(chǔ)液位是波浪高度的波谷， 所述浮子被從所述波浪的波峰釋放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定基礎(chǔ)液位是最高液位，所述浮 子的所述預(yù)定狀態(tài)是該浮子位于所述最高液位時的狀態(tài)，所述浮子在所述最高液位被向下 釋放并且被所述鎖定系統(tǒng)再次鎖定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定基礎(chǔ)液位是波浪高度的頂點， 所述浮子在波浪的波峰被向下釋放并且被所述鎖定系統(tǒng)再次鎖定。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述浮子是細長空心構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述浮子具有基本上等于所述貯液器 中的所述最高液位的長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述浮子具有高于所述最高液位的長 度，以使所述浮子的一部分始終保持在液位上方，從而使作用在所述浮子上的摩擦力最小。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述浮子充填有比重與該 浮子至少部分地浸入其中的所述液體相同的液體。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)包括至少 一個傳感器，該至少一個傳感器能夠操作而檢測所述最高液位和所述最低液位中的至少一 個。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述漂浮觸發(fā)系統(tǒng)包括第二浮子。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括變換器，該 變換器被構(gòu)造成能夠操作而將所述浮子的線性運動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)運動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述變換器包括附接至所述浮子的 桿；沖擊傳遞器，該沖擊傳遞器具有容納所述桿的正方形凹槽；慣性輪，該慣性輪能夠操作 而與所述沖擊傳遞器鎖定在一起；以及具有主桿的發(fā)電機，從而將附接至所述浮子的所述 桿的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，使所述主桿旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述線性變換器被構(gòu)造成在所述浮 子從所述最高液位釋放之后延長發(fā)電。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述變換器包括反滲透單元和泵，該 泵與所述發(fā)電機連接并由該發(fā)電機驅(qū)動以向液體施加高壓，從而所述泵迫使所述液體通過 所述反滲透單元而使所述液體脫鹽。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述變換器包括電解單元，該電解單 元與所述發(fā)電機相連接并且包括由所述發(fā)電機相反地充電的兩個電極，所述電極被液體淹 沒而使得在這兩個電極之間產(chǎn)生電勢，導(dǎo)致電流流過所述電極之間的液體，從而利用電解 法使液體的一部分離解成氫分子和氧分子。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括至少一個隔板，該至 少一個隔板將所述電極分隔開，使得在每個所述電極附近產(chǎn)生的氫和氧能夠被分別收集， 或者被分別排到大氣中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括壓縮機，該壓縮機壓 縮氫氣，以便在所述浮子中傳輸和存儲所述氫氣。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)被構(gòu)造成能夠 利用岸上貯液器在陸地上操作。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)能夠操作而 打開和關(guān)閉位于液體源中的所述貯液器，從而利用重力和連通器原理中的至少一種從所述 液體源填充所述貯液器和排空所述貯液器，從而使所述貯液器中的液位相比于所述液體源 的液位為最高液位。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述貯液器中的液體以一定的恒定 周期和恒定液位差改變其液位，從而能夠連續(xù)發(fā)電。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述貯液器選自液塔池、 液體間、河、湖、海、溪、海洋、水壩、淡水水庫、局部污水系統(tǒng)和下水道裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括液壓泵，該液壓泵被 構(gòu)造成能夠作為將所述浮子維持在液體中的預(yù)定基礎(chǔ)液位的鎖定系統(tǒng)來操作，并且被構(gòu)造 成能夠作為將所述浮子的機械線性運動轉(zhuǎn)換成液壓加壓的液體的變換器來操作。
24.一種利用流過貯液器的液體的液位差產(chǎn)生能量動力的方法，該方法包括將浮子 保持在預(yù)定液位，使得所述浮子至少部分地浸入所述貯液器內(nèi)的液體中；和選擇性地釋放 所述浮子以允許該浮子利用浮力而突動，從而產(chǎn)生大量能量。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述浮子被從預(yù)定基礎(chǔ)液位向上釋放。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述浮子被從高液位向下釋放。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，在檢測到最高液位時實施所述浮子的選擇性 釋放。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，該方法包括在所述貯液器內(nèi)產(chǎn)生液位差。
29.一種浮子，該浮子被構(gòu)造為細長空心構(gòu)件，并至少部分地浸入貯液器內(nèi)的液體中。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的浮子，其中，所述浮子具有基本上等于所述貯液器中的最 高液位的長度。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的浮子，其中，所述浮子具有高于所述最高液位的長度，從而 將所述浮子的一部分始終保持在液位上方。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的浮子，其中，所述浮子填充有比重與該浮子至少部分地浸 入其中的所述液體相同的液體。
33.一種線性變換器，該線性變換器與至少部分地浸入周期性地改變其液位的液體中 的浮子一起使用，該線性變換器包括附接至所述浮子的桿；沖擊傳遞器，該沖擊傳遞器具有容納所述桿的正方形凹槽；慣性輪，該慣性輪能夠操作而與所述沖擊傳遞器鎖定在一起； 以及具有主桿的發(fā)電機，使得將附接至所述浮子的所述桿的線性運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動，從 而使所述主桿旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電，為此所述線性變換器被構(gòu)造成能夠操作而將所述浮子的線 性運動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)運動。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的線性變換器，該線性變換器被構(gòu)造成在所述浮子被從最高 液位釋放之后延長發(fā)電。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的線性變換器，該線性變換器包括反滲透單元和泵，該泵向 液體施加高壓，所述泵與所述發(fā)電機連接并由該發(fā)電機驅(qū)動，使得所述泵迫使所述液體通 過所述反滲透單元而對液體進行脫鹽。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的線性變換器，該線性變換器包括電解單元，該電解單元與 所述發(fā)電機相連接并且包括由所述發(fā)電機相反地充電的兩個電極，所述電極被液體淹沒而 使得在這兩個電極之間產(chǎn)生電勢，導(dǎo)致電流流過所述電極之間的液體，從而利用電解法使 液體的一部分離解成氫分子和氧分子。全文摘要
一種通過利用浮子轉(zhuǎn)換貯液器中的移動液體的能量的能量產(chǎn)生系統(tǒng)，該能量產(chǎn)生系統(tǒng)包括貯液器，在該貯液器中液體周期性地改變其液位；至少一個浮子，該至少一個浮子至少部分地浸入所述貯液器內(nèi)的液體中；鎖定系統(tǒng)，該鎖定系統(tǒng)能夠操作而將所述浮子維持在所述液體中的預(yù)定基礎(chǔ)液位；以及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括漂浮觸發(fā)系統(tǒng)，該漂浮觸發(fā)系統(tǒng)能夠操作而在識別所述浮子相對于液位的預(yù)定狀態(tài)時選擇性地觸發(fā)所述鎖定系統(tǒng)以從所述基礎(chǔ)液位釋放該浮子到波峰，因而使所述浮子能夠突動并且產(chǎn)生高機械能，從而利用所述貯液器的液位差產(chǎn)生能量動力。然后通過利用例如電旋轉(zhuǎn)渦輪機或發(fā)電機，可以將機械豎直力轉(zhuǎn)換成電力。
文檔編號F03B13/10GK101960138SQ200880127563
公開日2011年1月26日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月31日
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