专利名称：海浪能发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够用来从水体的海浪提取能量通过转换这种能量为有用能量的发 生器。
背景技术：
近年来，人们日益重视开发可再生能源的需要，以致它为全球能源生产作出重要 贡献。政府目标、与不可再生能源有关的发行物的媒体描述，和不断增加的能源成本的组合 已经产生了一种用于可再生能源系统开发的强大驱动力。矿物燃料对我们的环境的负面影响是众所周知的，与核能有关的问题和高成本同 样是众所周知的。另一方面，可再生能源的巨大自然丰富的利用仅仅受到我们捕获并以经 济可行价格供应的能力限制。一种潜在的可再生能源是海浪能——在世界所有大洋和大海里可得到的一种丰 富且持续的能源。各种海浪能产生装置已经作为捕获这种能源的潜在方法出现，然而，目前 的装置有许多不足之处，没有一种装置有证明长期可靠开发可用资源的能力。用于从海浪能发电的现有设计可以分成六大类浮动衰减器，波涛转换器，振荡水 柱装置，漫溢装置，水下压差装置和点吸收器。这些大多数要么浮动要么建在海床上。也有 不容易分类的其它类型装置，例如是被海浪直接翻转的柔软灵活结构或者转子。每个这些 不同的尝试有自己固有的优点和缺点。衰减器是通过铰接接头连接浮动物体的装置。当海浪通过装置下面时，这些物体 要么是波峰要么是波谷地各自独立地连成一线，，使得装置在铰接接头周围弯曲。铰接接头 受制于将接头的弯曲转换为有用能量的能量转换器。衰减器具有容易设想和建造的优点，当整个结构设计为浮动时通过海面还易于传 输。它们也普遍易于安装和维护，因为装置的工作部件容易取得。然而，衰减器存在固有的缺点。因为海浪通常有数十米的波长范围，所有衰减器必 须极长以使不同的物体对准交替的波峰和波谷。类似地，在物体间距固定下，衰减器仅仅能 在唯一的设定波长处工作在最佳效率。当波长离开最佳值时效率下降。衰减器也不得不对 齐波浪的方向，如果膨胀方向显著不同于装置的轴，那么效率将再次显著下降。当整个机器 在海面上或者暴露于风暴中时，这些装置的幸存性也要关注，物体间的接合处会特别薄弱。 包含衰减器的装置的一个例子公开在W00017519中。在结构上点吸收器各不相同，但是一般包含被海浪移动的平衡浮子和相对固定的 反应器。在平衡浮子和反应器之间的相对运动继而受制于产生能量的能量转换器。点吸收 器具有灵活定位和能够从所有方向吸收海浪能量的优点，缺点是与特定类型有关。有些点吸收器是完全浮动的装置，其在反应器里有一构造能使它们自反应。这有 使装置易于输送和安装的优点。自反应器经常采取海锚的形式，海锚具有水面浮子能够在 其上升起的大水面区域。自反应的另一种方法是吊重共振响应由海浪引起的浮子的周期性 运动。
现有自反应装置的缺点是能量转换器和装置的其余部分一般定位在水面上，从而 暴露于风暴的损害中。共振的点吸收器增加了仅有一个最佳共振频率的缺点，否则它们要 以额外复杂性和成本并入可变的调谐机构。有些点吸收器装置将反应器置于海床上。这有提供一种几乎不动的反应平台的优 点，并且置于海床上的装置的任何部件不受海面风暴破坏。这种尝试的负面是海床基底的 装置是困难的，因此安装和维护成本都很高。共振、自反应的点吸收器装置的一个例子公开 在 W00196738 中。波涛转换器利用海浪的来回运动产生能量。通常它们包含在枢转接点上的大桨， 大桨被波涛推拉并受制于能量转换器。波涛转换器的优点是易于设想和建造。然而波涛转换器也有几个缺点。它们通常仅仅在浅水区有效，因为一旦水深显著 降低广阔海浪的循环运动仅转换成波涛。它们还需要牢固地固定在海底的基座，以便整个 装置不会随着波涛偏置。另外，它们可能遭受破碎波浪的冲击，幸存性是一严重问题。波涛 转换器装置的一个例子公开在W02006100436中。振荡水柱装置使用一局部浸入水中的中空结构，此结构在一水柱上面附上一气 柱。柱体在水线下与海连通，使得海浪的影响进入到此结构从而使水柱上升和下降，这转而 使气柱跟随。气柱通过产生能量的涡轮机流进和流出大气。涡轮通常是双向威尔斯涡轮机 (Wells turbine)，以便它能在海浪上升和下降时以相同的方式持续旋转。大多数振荡水柱 装置内置在海提或峭壁，但它们也能建成海上浮动结构。振荡水柱装置的优点是唯一可用的部件——涡轮机一一不在水里，因此易于接近 和维护。它们也适合以成本有效的方式建在防波提类型的结构里。然而，振荡水柱装置存在一些明显的缺点。通过使用低密度可压缩介质操作涡轮， 操作涡轮的空气的使用意味着显著牺牲了效率。海岸基底结构仅仅遭受相对低的海浪能 量，因为大的海浪会在它们到达海岸前打破并消耗掉自己。离岸装置必须非常大以便装置 相对于海浪保持固定，它们也必须在水面上有大的体积，使它们易受到风暴损坏，并成为航 运的危险。振荡水柱装置的一个例子公开在GB2250321中。漫溢装置通过在海平面上创建贮水池工作，贮水池被海浪自然流淌成一个斜坡来 充入水。贮水池然后通过包含涡轮的渠道排水。收集器经常用于聚集波浪进入贮水池，改 进能量捕获。漫溢装置可以建在海岸里或者是近海的浮动装置。漫溢装置的优点是能量输出平滑，其通过贮水池消除必须被其它装置处理的尖 峰。漫溢装置的困难与振荡水柱装置的那些相似。海岸基底装置不能遭受高的海浪能 量，然而近海装置必须大得足够有效，因此易受风暴的侵蚀和对航运构成威胁。离岸装置也 有匹配坡度高度为浪高的问题如果坡度太大那么装置不能在小浪情况下捕获任何能量， 如果坡度太小那么大浪将会从装置上冲回而能量会损失掉。浮动漫溢装置的一个例子公开 在 W09600848 中。水下压差装置通过利用高处海浪通过时产生的水下静水压力的变化工作。这些装 置通常包含一个可压缩室，当海浪通过上方时，可压缩室响应它经历的压差运动，该运动受 制于产生能量的能量转换器。通常它们也建在浅水区的海床上，因为这能引起海浪上升，在 压力上造成一个显著的百分比变化。
水下压差装置的优点是它们凭借定位在海床上免受风暴的毁坏，并能够利用来自 任何方向的海浪产生能量。然而水下压差装置也有一些明显的缺点。为了使海浪产生的压差在总压中占有相 当大的比例，相应需要使可压缩室能显著的压缩和膨胀，其所定位的水深必须是适度浅的， 然而如果水深太浅装置将会遭受碎浪。因此适合于压差装置的深度范围是非常有限的。水 下压差装置也需要安置在或固定在海底，这大大增加了安装和服务的成本。水下压差装置 的一个例子公开在W02008149084中。很显然，海浪能装置仍有显著的缺点，在最好的情况下，显示出它们在能源产生上 是高成本的。在最坏的情况下，一些装置不可避免地证实了完全不适宜用于海洋环境，且不 能长期实用。已知装置中，浮动点吸收器似乎在从海浪提取能源中提供了最少问题的解决方 案。定位灵活、安装简单、易于服务、合理运输和合理存活的优点使它们最有可能满足从海 洋可靠地提取能源的要求。然而，目前可用的浮动点吸收器装置还远远没有一个最佳的解决方案。它们在海 面上有重要的结构，该结构易受风暴的破坏，对航运构成威胁，造成视觉上的刺眼。在多种 装置上它们的输送能力是一种改进，但是它还可以大大提高。减缓上述缺点的一种改进的点吸收器装置提供了一种涉及从海浪提取有用能源 的更优越的技术解决方案。这样一种改进的装置应当满足以下标准它应当是简单结构，在制造上性价比高；它应当易于运输，以便单个或多个单元能够长距离地便于运输和节约成本；它应当用基于海面的简单程序易于安装，以便连接到停泊线和能源母系；它应当服务和现场维护简单，也应当易于从现场拆卸，以便进行重大服务；它应当易于退役，以便在装置的工作年限结束时没有额外的成本；它应当在海洋环境中生存，并能经受剧烈的风暴，最好没有重要的结构位于或接 近于海面；它不应当通过在海面上拥有大的或硬的结构而对航运构成威胁或者造成大的视 觉影响；它应当有一个简单而有效的能源捕获机构；它应当能够吸收来自于任何方向的海浪能量；它应当可安置在包括很深水的各种深度的水中；以及它不应当在操作时对海洋生物构成任何威胁，它的安装或拆装应当最低限度地干 扰海床。尽力解决一些上述问题的尝试在先已有公开。例如，US7M5041公开了一种装置， 其中一系列海浪操作漂浮物用偏置每一个漂浮物的弹簧悬着一常见的曲轴。常见曲轴的块 体和周围的外壳阻止漂浮物的运动，但没有使其惯性能够进一步增加的方法，或者没有能 使装置实现便利运输配置的方式。AU5581273公开了一种点吸收器装置，其有一海底反应构件，该构件可以充满水以 增加它的惯性。然而，反应构件不偏向漂浮物，也没有装置实现便利运输配置的方式。
JP55125364公开了一种点吸收器装置，有一平板反应构件可移动地连接到水面漂 浮物并受制于一线性发生器。然而，反应构件的惯性不能增加，装置没有便利运输的配置。US6229225公开了一种海底冲击装置，其中能量转换器靠弹簧偏置。然而，该装置 通过固定在海床上来被限制，因此很难安装和维护。EP(^65594和W02008130295公开了点吸收器装置，其中能量转换器靠弹簧偏置。 这种装置通过固定在海床上来被限制，因此很难安装和维护。
发明内容
因此根据本发明提供一种满足上述标准的海浪发生器，其包括浮力装置，其响应海浪运动是可运动的；一可调节浮力的水面下反应构件，具有至少两个浮力配置，水面下反应构件连接 到浮力装置，并拥有惯性和/或阻力，以抵制由海浪运动引起的浮力装置的运动；用于允许在水面下反应构件和浮力装置之间相对运动的装置；能量转换装置，用于将相对运动转换成有用能量；以及偏置装置(例如弹簧)，用于相对于浮力装置定向地偏置水面海下反应构件。根据本发明的海浪发生器是有益地点吸收装置，点吸收装置包括能沉入水中的海 底反应体，通过连接线能沉入水中的海底反应体从浮体悬浮。能量转换器和偏置装置(例 如一种弹性回复装置)通常在连接线和反应体之间工作；它们通常安装在反应体上。能沉入水中的反应体在一足够的深度处悬浮，以保证它在海面上海浪的影响之 下。因此由海浪引起的漂浮物的上下运动导致两个物体之间的相对往复运动，这种相对往 复运动被能量转换器所利用。为了利用由浮体或者水面漂浮物产生的往复力，能量转换器提供一工作冲程，通 过此工作冲程能量转换器工作。当海面平坦时，弹簧和能量转换器置于冲程的中性位置，此 处反应体的重量等于弹簧弹力。给予中性位置每侧的冲程限定了系统的工作冲程。当海浪将运动传递到浮体或水面漂浮物上时，运动通过连接线传送到弹簧和能量 转换器。在连接线上弹簧保持拉力，并通过在向上的冲程上存储能量使得能量转换器在向 下的冲程上工作。能沉入水中的反应构件执行提供一平台的功能，漂浮物通过填充在其内的大量海 水能够相对该平台起伏，海水给它相应的大质量和惯性。另外它有一大的水面区域垂直于 起伏力方向，从而通过大的拖曳提供进一步阻止运动的阻力。能沉入水中的反应体通常是中空结构，能够有选择地填充空气或者水来调节它的 浮力。因此该装置能够具有其中反应体充满水的浸入水中的操作配置，以及其中反应体充 满空气的浮力水面配置。如上所述，浸入水中的操作配置是水下的反应体从水面漂浮物悬浮的。在浮力水面配置中，反应体用充足的浮力漂浮在海面上，使它能够承载装置的所 有其它部件，并能够穿过海面易于运输。该装置位于足够深的水里，所有连接到停泊线和能 源母系的连接点能够不沾水并易于接近。该装置也可用水上所有可用的部件建立自己的稳 定服务平台以使维护时容易接触。空气通过依附到水面漂浮物的通气管线可被注入到能沉入水中的反应体。通气管线要么与主要的连接线分离，要么与主要的连接线成一体。如果需要，可以通过远离水面操 作的阀将反应体中的空气放掉。能沉入水中的反应体还有流线型的船身形状，以进一步增加便利性，通过此它可 以沿着海面拖拉。如果需要的话，水面漂浮物可由柔软的充气材料制成，以便万一与水面船只相撞， 无论是船只还是漂浮物都不会受到严重损坏。对漂浮物来说柔韧的结构也能使它在经受水 面海浪时更有弹力。
参照附图，本发明的优选实施例现详细描述如下，其中图1是根据本发明的海浪发生器的第一优选实施例的透视局部剖视图；图2是图1的海浪发生器在中性位置的局部剖视图；图3是图1的海浪发生器经历波峰时的局部剖视图；图4是图1的海浪发生器经历波谷时的局部剖视图；和图5是本发明的第二实施例在第一种配置时的透视图；图6是图5的实施例在第二种配置时的进一步视图；图7是本发明的第三实施例在第一种配置时的透视图；图8是本发明的第四实施例的透视图；和图9和10示出了其中根据本发明的多个装置彼此连接的阵列。
具体实施例方式整个附图中相同的部件用相同的标号标注。参见图1-4，示出了根据本发明的典型的海浪能量转换装置。该装置包括以水面漂 浮物1的形式的移动体，水面漂浮物1随着海浪运动；反应体2，其位于海平面以下且远离 水面海浪4的影响；和一条连接线3，其在由连接线3的长度设定的深度处将反应体2吊在 水面漂浮物1上。该装置进一步包括能量转换器5，和设置用于在连接线和反应体2之间的弹簧6。 能量转换器5和弹簧6可以依附到或者安装在反应体2上。由海浪4引起的水面漂浮物1的运动导致水面漂浮物1和反应体2之间的相对运 动。这种运动被能量转换器5和弹簧6的工作冲程吸收利用来产生能量。反应体2是中空的结构，以致它包含一内部空间7，其有选择地充满水或空气以使 反应体2的浮力可被调节。因此该装置能够具有其中反应体2充满水的操作配置，和其中 反应体2充满空气的水面配置。通气管线8和阀9共同把空气注入到内部空间7，或者将空气从内部空间7释放。 全部或者部分通气管线8可以与主连接线3集成在一起以避免缠结。能量母系10连接到该装置，使产生的有用能量移送到需要它的地方。例如，这个 母系可以是连接到电网的电缆，或者是传送高压水到海水淡化厂的水管。停泊线11将该装置相对于海床(未示出)定位，通常呈松弛状态，允许诸如潮汐 的较大海洋运动，还提供极端海浪情况下的救援。反应体2的深度根据连接线3的长度设定，而不是根据停泊线11。具体参考图2-4，将更详细地说明该装置在它操作配置时的工作。在平坦海面12的中性位置(图2)，反应体2的重力W被来自于水面漂浮物1的 大小相等、方向相反的浮力B抵消，该浮力B等于弹簧弹力S。当弹簧6定位在水面漂浮物 1和反应体2之间的系列位置时，在漂浮物1和反应体2之间的所有力通过弹簧6被传送。 事实上反应体2放开弹簧6，弹簧6继而放开漂浮物1 (通过连接线3)。当该装置处于中性 位置时，能量转换器5和弹簧6在它们整个工作冲程的中间位置。这通过在弹簧处于中性 位置时使反应体2的重力W等于弹簧弹力S来实现。当该装置经历海浪情况时，漂浮物1随变化的海面高度上下运动。反过来这相对 于反应体2运动了弹簧6和能量转换器。这种相对运动被能量转换器利用生成有用的能源。 图3示出了当该装置经受波峰13时的装置配置，图4是一互补的波谷14。然而，因为在能量转换器5和反应体2之间发生了相对运动，所以需要克服弹簧6 和能量转换器5的力必须显著小于需要运动整个反应体2的力。如果不是这样，力是同样 大小的话，结果会是整个反应体2随着漂浮物1上下移动，弹簧6和能量转换器5的相对运 动大大减少，带来在装置输出能量上的相应下降。为了解决上述问题，一种办法是需要在不改变重力W的情况下增加反应体2运动 的阻力。这在优选实施例中以两种方式通过增加反应体2的有效质量从而增加惯性来实 现。首先，反应体2的内部空间7充满了海水，这在不增加反应体重量W的情况下使反应体 的有效质量大大增加。其次，反应体2的形状设置为有一大的水面区域15垂直于水面浮标 的运动方向(也就是平行于海面)，这水面给反应体2的运动带来了非常大的阻力影响。仅仅作为说明目的，在优选实施例中弹簧6以卷簧示出，也可以采用任何合适的 弹簧回复或者定向偏置系统。其它类型弹簧或者定向偏置装置的例子包括空气弹簧，弹 性带，液压弹簧和螺线管。弹力回复6也可以是主动控制系统，为了使装置的能量输出最大 化，控制系统根据当时的海浪情况不断改变。优选实施例中的能量转换器5也仅以示意说明，不意味着示出特定的系统。合适 的能量转换器包括线性发电机，液压驱动器，液体泵以及机架和齿轮系统，然后它们连接 到旋转发生器上。与弹簧6 —样，能量转换器5可以被控制使输出最大化。在某些情况下，例如在液压系统中，弹簧6和能量转换器5可以合并成一个单一系 统，从而降低了复杂性和成本。当装置在它的水面配置时，为了使所有连接到停泊线11和能源母系10的连接点 可以除掉水且易于接近，反应体2在水中要坐落在足够深的地方。该装置也可用水上所有 可用的部件建立自己的稳定服务平台以使维护时容易接触。此外，装置的形状使它在海面 上易于拖拉，在需要时仅用相对小的船就可以。参考图5和6，示出了本发明的第二实施例。第二实施例使用喇叭口形的水面漂浮 物16，喇叭口形的水面漂浮物16针对同样的漂浮物体积增加了装置能够捕获的海浪正面 的面积。第二实施例的反应体2也包括一个船形的外壳17，外壳17有一上甲板18和流线 型的侧面，这样的形状进一步提高了在海面4上该装置的输送能力。参考图6，具体示出了在水面配置时的装置。反应体2的漂浮足以使反应体自身 和装置的所有其它部件不沾水。反应体2因此能够履行为整个装置运输筏和服务平台的功能。图6也示出了该装置一种可行的运输配置喇叭口形的水面漂浮物16能被装载在 反应体2的甲板18上，能量转换器5和弹簧6通过漂浮物16的中心孔伸出，将漂浮物16 牢固固定在位置上。连接线3和/或通气管线8在反应体2的甲板18上以方便的方式盘绕。当装置被安装时，随着空气从反应体2释放，漂浮物16自动配置，装置实现它的操 作配置(参考图6)。第二实施例其它方面的操作与第一实施例的相应方面相似。参考图7，示出了本发明的第三实施例。第三实施例不同于前面的实施例，增加了 在能量转换器5和反应体2之间的铰接点19。当海浪20的斜面使漂浮物1来回和上下移 动时，铰接点使能量转换器5与水面漂浮物的运动对准。相同的效果可通过额外增加一根 在能量转换器5和反应体2之间的连接线3来实现。第三实施例其它方面的操作与第一实施例和第二实施例的相应方面相似。参考图8，示出了本发明的第四实施例。第四实施例包含多个漂浮物16、连接线3 和连接到普通反应体2上的能量转换器5。同样能量输出下，与一组单个装置相比，这种布 局使一个装置有更大的能量输出，并改进了运输和安装的便利性。第四实施例也顾及到了降低成本，因为装置子系统的数目相比于相等输出的多个 装置有所减少。例如，如果液压能量转换系统被使用，来自于各个液压活塞的输出会被送到 一个唯一的液压蓄能器和发生器。停泊线和能源母系的数目也会减少。第四实施例其它方面的操作与前述实施例的相应方面相似。参考图9和10，示出了装置多个安装方式中的两种可行布置。为了海浪能量转换 器产生对全球能源生产起影响作用需要的大量能源，需要成百上千的装置阵列。因此任何 单个装置适宜于安装作为这种阵列的一部分是很重要的。图9示出了一个阵列，该阵列中根据本发明的多个装置通过贯通线21连接起来， 贯通线21将水面漂浮物1相互连接起来。装置的数目可以在示出的基础上增加，阵列可以 在一个方向或者两个方向上延伸。阵列的末端连接到定位漂浮物22，漂浮物22依次连接到 锚重23。来自每个装置的能源母系10可以连接到公共的水下接线盒M，以使需要传送能 源到所需地方需要的水下布线或管道数量最小化。图10示出了一个阵列，该阵列中多个装置通过贯通线21连接起来，贯通线21链 接每个装置的反应体2。在此阵列末端的反应体2直接连接到锚重23。与图8示出的阵列 一样，可链接任意数量的装置，并可采取任意形状的两维阵列。拿一般系统来说，这种设计的许多好处使它特别适用于以下目的工作期间仅有装置的水面漂浮物1在水面上提供了显著的优点。漂浮物1可由非 刚性充气材料制成(例如商标为“Hypalon”的材料)，这有助于降低成本，同时意味着与水 面船只的意外碰撞不会对双方造成损坏。仅有一个漂浮物在水面上意味着装置的视觉影响 也将是最小的。从海面下连接线3悬浮装置的反应体2和能量转换器5，结果是系统的所有复杂部 件都远离了由水面海浪4产生的潜在冲击力。
当遭遇极端情况时，装置能够自我保护，因为施加在反应体2上的最大作用力仅 仅等于水面漂浮物1的整个浮力。非常大的海浪只会浸没在漂浮物1里，而不能对反应体2 施加任何更大的负荷。水面漂浮物1的整个浮力可以被设置，以便它能等于在最大上升冲 程时的弹簧弹力S，确保系统不能被巨大海浪所振荡。向下撞击在漂浮物1上的反常破浪会造成连接线3暂时变松，但一根柔韧的线不 能传送压缩力。因此破浪不能在系统上施加异常载荷。在正常情况下，弹簧6始终使连接 线3保持张紧。装置的安装程序很简单，通常包括以下步骤将装置从港口拉到部署地；将预先 装上的停泊线11和能源母系10连接到装置上；从反应体2释放出空气，反应体2沉下去并 从水面漂浮物1悬浮；发生器然后工作。服务/移动程序同样简单服务容器绑在水面漂浮物1上；压缩的空气供应依附 到通气管线8，反应体2充满空气并被带到水面；可行时在现场启动服务，当完成时根据以 上所述再次释放空气；如果需要场外服务，那么停泊线11和能源母系10断开连接，将装置 拉到港口。在此公开的本发明已参考典型的实施例进行了说明，但是能被想到的其它实施例 仍然是本发明的保护范围。例如，仅仅将反应体从连接线悬浮弹簧和能量转换器就可被转 移到水面漂浮物。替换地弹簧和能量转换器可以定位在或接近连接线的中间。
1权利要求
1.一种用于将水体的海浪运动转换成有用能量的发生器，该发生器包括浮力装置，其响应所述海浪运动是可运动的；可调节浮力的水面下反应构件，具有至少两个浮力配置，所述水面下反应构件连接到 所述浮力装置并拥有惯性和/或阻力以抵制由所述海浪运动引起的所述浮力装置的运动；用于允许在所述水面下反应构件和所述浮力装置之间相对运动的装置；能量转换装置，用于将所述相对运动转换成所述有用能量；以及偏置装置，例如弹簧，用于相对于所述浮力装置定向偏置所述水面下反应构件。
2.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于该水面下反应构件有一内部空间，其有 选择地被水和空气中的至少一种填充以相应改变浮力和惯性中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的发生器，其特征在于该水面下反应构件形状为对沿着 基本垂直于水体的水面的轴线的运动产生阻力。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的发生器，其特征在于水面下反应构件有一最大 浮力配置，其中水面下反应构件在所述水体的水面上能够漂浮，最大浮力配置优选地足以 漂浮发生器。
5.根据权利要求4所述的发生器，其特征在于该水面下反应构件在最大浮力配置下 沿着水体的水面流线型地运动。
6.根据前述任一权利要求所述的发生器，其特征在于该水面下反应构件被浮力装置 悬浮，和/或其中位于水面下反应构件与浮力装置之间的连接包含一柔性线。
7.根据前述任一权利要求所述的发生器，其特征在于用于允许相对运动的装置允许 基本往复运动，并限定了所述往复运动的一个工作冲程。
8.根据前述任一权利要求所述的发生器，其特征在于该偏置装置由水面下反应构件 的悬浮重量被部分地克服，和/或其中能量转换装置设置于海下反应构件内或海下反应构 件上。
9.用于产生海浪能的装置，所述装置包括可调节浮力的能沉入水中的构件，具有至少两个浮力配置，所述至少两个浮力配置是 浮力水面配置和水下操作配置；以及海浪能发生器，其与所述能沉入水中的构件耦合，或定位在所述能沉入水中的构件上， 或者设在所述能沉入水中的构件内；其中所述能沉入水中的构件当所述水下操作配置时为所述海浪能发生器提供反应构 件或者操作平台，所述装置可选择地包括响应海浪运动的可运动的浮力装置和用于相对于 浮力装置定向偏置能沉入水中的构件的装置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于该能沉入水中的构件有一内部空间，其 有选择地被水和空气中的至少一种填充以相应改变浮力和惯性中的至少一个。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于该能沉入水中的构件形状为对沿 着基本垂直于水体的水面的轴线的运动产生阻力。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于当该能沉入水中的构件在 其水面配置时，该能沉入水中的构件为发生器提供一个筏。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于能沉入水中的构件在其水 面配置时沿着海面流线型地运动，且其中在水中操作配置时该能沉入水中的构件优选地从浮力装置悬浮。
14.根据权利要求13所述的装置，包括用于允许在浮力装置和能沉入水中的构件之间 相对运动的装置，和/或将浮力装置和能沉入水中的构件之间的相对运动转换成有用能量 的能量转换装置。
15.一种产生能量的方法，该方法包括将根据权利要求1-8中任一项所述的发生器或者根据权利要求9-14中任一项所述的 装置部署在水体里；将反应构件浸没在水体的水面以下； 使海浪运动产生所述相对运动；以及作为所述水体的海浪运动的结果，典型地通过所述反应构件和所述浮力装置之间的所 述相对运动从所述发生器产生诸如电能的能量。
全文摘要
发生器包括漂浮物(1)，其响应水体的海浪运动是可运动的；可调节浮力的能沉入水中的反应构件(2)，具有至少两个浮力配置，该反应构件连接到漂浮物并设置用于阻止海浪运动引起的漂浮物的运动；能量转换器(5)，用于将这种往复运动转换成有用能量；和偏置装置，例如弹簧(6)，用于定向偏置往复运动。漂浮物相对于反应构件的位移被允许，响应这种位移产生往复运动。
文档编号F03B13/18GK102149918SQ200980136012
公开日2011年8月10日 申请日期2009年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者加雷思·斯托克曼, 格雷厄姆·福斯特 申请人:海洋能源系统有限公司