CN101960138A - 用于产生能量的方法和装置 - Google Patents

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什洛莫·吉勒博阿
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Abstract

一种通过利用浮子转换贮液器中的移动液体的能量的能量产生系统，该能量产生系统包括：贮液器，在该贮液器中液体周期性地改变其液位；至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述浮子维持在所述液体中的预定基础液位；以及控制系统，该控制系统包括漂浮触发系统，该漂浮触发系统能够操作而在识别所述浮子相对于液位的预定状态时选择性地触发所述锁定系统以从所述基础液位释放该浮子到波峰，因而使所述浮子能够突动并且产生高机械能，从而利用所述贮液器的液位差产生能量动力。然后通过利用例如电旋转涡轮机或发电机，可以将机械竖直力转换成电力。

Description

用于产生能量的方法和装置
技术领域
本发明总体上涉及用于利用浮力产生能量的方法和装置。
背景技术
波浪能已经被认为是一种可行的可再生能量的来源。已经提出了各种波浪能转换装置，旨在从液体(诸如海洋)的波浪运动中提取有用的能量。通过将风能传递到水体的表面来产生波浪。波浪能在深水中长距离传播，且由于水体内的交互速度和压力波动引起的波浪能的衰减最小。
通常，波浪能转换装置物理上从波峰到波峰横跨波浪以为波浪位移力提供浮动基准。
发电波浪泵(EGWAP)装置通常结合有总高度从洋底延伸到最高波峰上方的穿孔空心抗腐蚀管。该管牢固地锚定在洋底之下。当管中的水位由于波浪作用而上升时，浮子上升而配重下降。该作用使主传动齿轮和其他传动装置转动以使发电机转动而产生电。该机构还保证浮子的向上移动或向下移动均将使发电机传动齿轮沿相同方向转动。
例如，许多波浪能采集器利用海浪的错峰和波谷来升起和降下采集器的一部分，从而从装置的至少两个部分的相对运动中提取机械能。这种装置的一部分的运动通常由波浪通过处于相对固定位置的装置时在上升和下降的水面上的飘浮引起。因为采集的能量的量与下行行程时的装置的重量、或上行行程时浮力成正比，所以大多数公知装置滞后于波浪。通常，这种装置在水上升时下沉直到相对浮力增大足以迫使装置向上，然后当波浪下降时浮现在水面之上或上方。因为下行行程用来从由波浪的上下运动产生的装置浮力中提取能量，所以它们也被认为是点吸收器。
在一些飘浮的点吸收器中，装置通常包括具有两体式波浪能转换器的竖轴；与加速管组件联动的浮标、以及活塞，其中水渗透该加速管。当浮标在波浪的表面上上下移动时，连接至加速管的端部和活塞的软管泵膨胀和收缩，导致软管泵内部容积分别增大和减小，因此产生加压水流。抽出的水被引入由涡轮机驱动的发电机组成的转换系统内。该装置通常由拉伸缆索系于连接至海面下的系泊浮筒和竖直载荷锚的表面浮子。
对于将浮力用作主驱动力的点吸收器，浮子或其他有浮力的部分被系于表面下的结构并且绳索上的向上拉力传输作为能量而收集到的力。在这些装置的一些装置中，有浮力的浮子通过柔性绳索附接于固定点，并且因此在受到波浪的向前力冲击时易于使浮子倾斜。
在其他波浪能发生器中，被称为阿基米德波浪发电装置(AWS)的是具有浸没在波浪之下的大充气圆筒的海床点吸收波浪能转换器。当波峰接近时，圆筒顶部上的水压增大并且上部或“浮子”压缩圆筒内的空气以平衡压力。当波谷通过时情况相反并且圆筒膨胀。浮子和固定的下部之间的相对运动通过线性动力输出装置被直接转换成电。该机器在浮桥上漂浮至展开位置，下沉并且位于海床的底部。
另一个发电浮标系统由都密封在一个单元内的漂浮的浮标状装置、动力输出装置、发电机、电力电子系统以及控制系统组成，其中该浮标状装置松弛地系泊于海床使得它可以响应波浪的上升和下降自由地上下移动。动力输出装置将由海浪引起的单元的运动造成的机械行程转换成旋转机械能，该旋转机械能进而驱动发电机。然后电力电子系统将来自发电机的输出调节成可用的电。发电浮标的操作受专用控制系统控制。
发明内容
在现有技术中需要通过使用浮子将贮液器中的移动液体的能量(例如海洋波浪)转换成各种动力来在利用浮力产生能量期间改进波浪能的能量采集和能量增益生产过程。浮力是由于物体(浮子)的顶部和底部之间的液体的压力差，而通过该物体(浮子)完全或部分地浸入其中的周围液体产生的施加在该物体(浮子)上的向上力。净向上浮力等于由物体置换的液体的重量减去该浮子重量的量。该力使物体能够漂浮。
根据发明的一个主要方面，提供一种被构造成能够操作而利用移动通过贮液器的波浪产生能量动力的能量产生系统。该系统包括：贮液器，在该贮液器中液体周期性地改变其液位；至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述浮子维持在所述液体中的预定基础液位；以及控制系统，该控制器系统包括触发系统，该触发系统能够在识别到所述浮子相对于液位的预定状态时操作而选择性地触发所述锁定系统以影响所述浮子，从而将所述浮子释放，以便使浮子的运动产生高机械能。
应当注意，波浪能源可以在远海中、在深海中、在海岸线上或在海岸线附近(即在岸上或离岸)获得。容纳在贮液器(容器或箱)中的液体中的波浪或波涛在本发明的上下文中也可以被考虑到。贯穿本申请，术语“海”、“海底”或“海洋”、“洋底”可以换用并且并不旨在限制。本发明的装置可以在能够进行波浪作用的任何一种贮液器中使用。换句话说，适合用于本发明的贮液器是其中液位周期性地发生变化的任何一种贮液器，该液位的周期性变化以机械方式(例如通过打开和关闭容纳在陆地上的贮液器中的不同类型的阀)引起，或以自然方式出现，对于自然方式，波浪改变海本身或连接至海的贮液器中的水位。
术语“波浪”既指液体表面上的波浪又指贮液器中的涌浪、水流，或者它们的任何组合。所述贮液器可以是封闭的贮液器或敞开的贮液器，并且可以采用天然液体，例如海水或河水或甚至污水。所述贮液器可以是水塔池(例如局部的)、水闸、河、湖、海、溪、海洋、水坝、淡水水库、局部污水系统以及下水道装置。所述水池可以是近岸的，其中根据柏努利定律和连通器原理而根据离岸的波浪液位确定水位。
优选地通过一组闸门锁扣装置(gate locker)将所述浮子保持在所述贮液器(例如海)的预定基础液位。当波浪运动通过所述贮液器并且到达其最大高度时，触发器释放所述锁扣装置，允许所述浮子能够类似于火箭一直突动至波峰，从而产生大量能量。然后通过利用例如附接至所述浮子的通过电旋转的涡轮机或发电机(例如线性的)可以将巨大的机械竖直力转换成电力。所述机械力也可以通过在所述浮子和泵之间直接连接来产生加压的液体。由所述机械动力产生的能量可以被转换并且用于需要能量的任何过程(诸如发电、形成加压液体、液体脱盐、或者氢/氧的产生)。
所述预定基础液位可以是所述贮液器中的最低液位(例如波浪高度的波谷)。所述浮子的预定状态因而是该浮子位于所述最低液位时的状态，所述浮子从所述最低液位(例如在波浪的波峰顶点向下释放)被释放并且被所述锁定系统再次锁定。
可替代的是，所述预定基础液位可以是最高液位，因此所述浮子的预定状态与位于所述最高液位时的状态相对应，在该情况下，所述浮子在所述最高液位处被向下释放并且被所述锁定系统再次锁定。
所述预定基础液位可以是波谷高度，在该情况下，所述浮子被释放到波浪波峰；或者所述预定基础液位可以是波顶高度，在该情况下所述浮子被释放。
在一些实施方式中，所述浮子被从基础液位(例如液位0)竖直地释放到波峰的峰高。
在其他实施方式中，所述浮子被保持在所述贮液器的底部。
可替代的是，所述浮子被保持在波峰高度，并且被竖直地释放到基础液位(液位0)，此时波浪处于其最小能级(最小高度或波谷)。
在一些实施方式中，所述浮子是细长空心构件(例如空心管)。所述浮子可以具有基本上等于所述贮液器中的最高液位的长度。所述浮子可以具有高于所述最高液位的长度(例如浮子的一端位于液位上方(即在液位上方))，从而始终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与该浮子浸入其中的液体相同的液体。
优选的是，所述控制器系统包括一个或更多个传感器，该一个或更多个传感器能够操作而检测下列液位中的至少一个：最高液位和最低液位(例如波峰的状态或者波谷高度的状态)。
在其他实施方式中，所述漂浮触发系统包括第二浮子。
在一些实施方式中，所述能量产生系统包括变换器，该变换器被构造成能够操作而将所述浮子的线性运动转换成发电机(energy powergenerator)的旋转运动。所述变换器可以包括：附接至所述浮子的杆(例如旋转轴)；冲击传递器，该冲击传递器具有容纳所述杆的正方形凹槽；惯性轮，该惯性轮能够操作而与所述冲击传递器锁定在一起；以及具有主杆的发电机，从而将附接至所述浮子的所述杆的线性运动转换成旋转运动，使所述主杆旋转而进行发电。所述线性变换器可以被构造成在所述浮子从所述最高液位释放之后延长发电。
在一些实施方式中，所述变换器包括反渗透单元和泵，该泵与所述发电机连接并由该发电机驱动以向液体施加高压力，从而所述泵迫使所述液体通过所述反渗透单元而使所述液体脱盐。因此应当理解通过仅利用浮力的波浪能直接地执行液体的脱盐，并且不需要任何外力/能量作用在所述反渗透单元上。
在其他实施方式中，所述变换器包括电解单元，该电解单元与所述发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极。所述电极被液体淹没而在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
该能量产生系统可包括至少一个隔板，该至少一个隔板将所述电极分隔开，使得在每个所述电极附近产生的氢和氧可以被分别收集或者被分别排到大气中。该能量产生系统还可以包括压缩机，该压缩机压缩氢气，以便在所述浮子中传输和存储所述氢气。
在一些实施方式中，该能量产生系统可以被构造成利用岸上贮液器在陆地上操作。所述贮液器可以利用重力或利用连通器原理而进行填充或排空。所述控制系统可以操作而打开和关闭位于液体源中的所述贮液器，从而利用重力和连通器原理中的至少一种从所述液体填充所述贮液器和排空所述贮液器，从而使所述贮液器中的液位相比于所述液体源的液位为最高液位。所述贮液器中的液体可以以一定的恒定周期和恒定液位差改变其液位，从而能够连续地进行发电。
所述贮液器可选自液塔池、液体闸、河、湖、海、溪、海洋、淡水水库、局部污水系统和下水道装置。
在其他实施方式中，该能量产生系统包括液压泵，该液压泵被构造能够作为将所述浮子维持在液体中的预定基础液位的锁定系统来操作，并且被构造能够作为将所述浮子的机械线性运动转换成液压加压液体的变换器来操作。所述泵可以包括构造成允许液体能够进入或离开所述液压泵的两个单向阀。
根据发明的另一个主要方面，提供了一种利用流过贮液器的液体的液位差产生能量动力的方法。该方法包括：将浮子保持在预定液位，使得所述浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；和选择性地释放所述浮子以允许该浮子利用浮力突动，从而产生大量能量。
所述浮子可以被从预定基础液位向上释放。另选的是，所述浮子可以被从高液位向下释放。在检测到最高液位时可以实施所述浮子的选择性释放。
在一些实施方式中，所述方法包括在所述贮液器内产生液位差。
根据本发明的另一个主要方面，提供一种构造为细长空心构件且至少部分地浸入贮液器内的液体中的浮子。
根据本发明的又一个主要方面，提供一种与至少部分地浸入贮液器内的液体中的浮子一起使用的线性变换器。该线性变换器包括该线性变换器与至少部分地浸入周期性地改变其液位的液体中的浮子一起使用，该线性变换器包括：附接至所述浮子的杆；冲击传递器，该冲击传递器具有容纳所述杆的正方形凹槽；惯性轮，该惯性轮能够操作而与所述冲击传递器锁定在一起；以及具有主杆的发电机，使得将附接至所述浮子的所述杆的线性运动转换成旋转运动，从而使所述主杆旋转而进行发电，为此所述线性变换器被构造成能够操作而将所述浮子的线性运动转换成发电机的旋转运动。
在一些实施方式中，该线性变换器包括反渗透单元和泵，该泵向液体施加高压力。所述泵与所述发电机连接并由该发电机驱动，使得所述泵迫使所述液体通过所述反渗透单元而对液体进行脱盐。
在一些实施方式中，该线性变换器包括电解单元，该电解单元与所述发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极。所述电极被液体淹没而使得在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
附图说明
为了理解本发明并且了解它实际上可以怎样实施，下面仅通过非限制实施例的方式参照附图描述本发明，其中：
图1示意性地示出本发明的能量产生系统的实施例的总示意图；
图2示意性地示出利用本发明的教导的发电过程的示意图；
图3示意性地示出发电过程的另一个示意图；
图4示出能量产生系统的实施例的另一种结构；
图5A-5B示出根据本发明的教导可作为触发器操作的第二浮子；
图6是壳体结构的图示；
图7A-7B是根据本发明的教导的线性变换器的两个实施例的图示；图7C是为利用反渗透法进行液体脱盐而构造和操作的图7B的线性变换器的图示；图7D是反渗透单元的图示；
图8是具有螺杆的旋转变换器的图示；
图9是岸上贮液器的图示，以及；
图10是陆地贮液器系统的图示。
具体实施方式
参考图1，图1示出能量产生系统500的图示。系统500包括其中液体周期性地改变其液位的贮液器502、至少部分地浸入所述贮液器内的液体中的至少一个浮子504、可操作而将所述浮子维持在所述液体中的预定基础液位的锁定系统506、以及包括触发器(例如未示出的第二浮子)的控制系统，该触发器可操作以选择性地触发所述锁定系统以释放浮子，从而使浮子的运动能够产生高机械能，从而利用所述贮液器内的液位差产生能量动力。能量产生系统500包括变换器508，该变换器508构造成并且可操作成将浮子的线性运动转换成发电机的旋转运动。
参考图2，图2示出了在本发明中使用的发电过程的实施例。在本实施例中，考虑到了海浪，但是应当理解本发明不限于该实施例，并且可以使用在贮液器中具体设计的波浪模型。
在第一位置中(从左到右)，锁定件将浮子保持在基准海平面(‘0’)。一旦波浪覆盖浮子(即浮子被完全浸入液体中)并且接近其最大高度(可以通过传感器识别)，控制器就释放触发器。然后锁定件打开，允许浮子能够被释放到波浪的波峰。然后海平面回到基础液位并且浮子在液位上向下漂浮。在本具体实施例中，浮子具有锥形上表面，从而在浮子的向上运动期间使摩擦和能量损失最小。
可替代地，本发明的浮子可以充满有与浮子浸入其中的液体(例如海水)相同的比重的液体。只要浮子平均密度小于液体的密度，浮子就会漂浮在波浪的顶部。当浮子到达波浪的顶部高度时，浮子被附接至壳体结构的锁定件保持在峰高。当水向下回到海平面时，控制器释放触发器，允许锁定件能够打开而释放充满的浮子以降落至海平面。具有重质量的充满的浮子的自由降落产生高机械能以通过与发电机的机械联接而被转换成电。
本发明的浮子可以是大的但非常浅的(直径至多9米并且高度大约1-2米)以有效地利用体积和重量的物理优势，使摩擦最小，以允许从海平面零点远距离地一直移动到波浪的顶部或退回去。
浮子可以呈宽锥形。
波浪的上下运动可以由机械传感器和/或电传感器检测到。机械传感器可以是如下所述的第二浮子，电传感器可以是利用压力、短路或者其他物理测量作为触发器的电子装置。在到达峰高之后，浮子降落到基准海平面，在该基准海平面浮子被锁定系统再次锁定。
回到图2，在发明的一些实施方式中，浮子触发系统包括两个传感器，其中第一传感器12定位在基准海平面‘0’附近并且第二传感器14定位在波峰高‘1’附近。当传感器14检测到液体，它发送命令以触发释放浮子的锁定件。然后浮子“跳跃”而产生能量并且当液面移回海平面‘0’时浮子向下漂浮。当传感器12检测到指示浮子定位在海平面‘0’附近的空气时，它发送命令以将浮子锁定在基准海平面‘0’。
两个传感器可以具有测量波浪平均高度并且因此可以改变传感器14位置的独立的伺服系统。同时，系统可以检查潮汐并且改变传感器12位置以匹配基准液位。
浮子可以通过以机械或电气方式操作的锁扣装置锁定在基准海平面‘0’上。波浪使液面上升到由传感器识别为波浪的峰高的位置。在该位置中，锁扣装置被打开并且浮子通过等于根据阿基米德定律置换的液体重量减去浮子重量的力突动。通过旋转变换器或者线性变换器将垂直运动转换成电。当波浪通过贮液器(或飘浮的触发器，视情况而定)并且液位下降时，浮标在水面上向下漂浮至海平面‘0’，在该海平面‘0’上锁扣装置将浮子再次固定至起始位置。
参考图3，图3示出其中浮子是细长空心构件(例如具有圆筒形)并且至少部分地浸入液体中的替代性结构。在该具体但非限制的实施例中，浮子的长度高于最大液位(或波浪高)，从而使浮子的一部分始终保持在液位上方。这种结构的优点之一是使突动时产生的摩擦力最小并且因此使能量产生最大化。
参考图4，图4示出能量产生系统400的另一构造，其中控制系统包括被构造成当浮子406上下移动时压缩液体(例如水或液压油)的液压泵412。蓄压器408具有容纳压缩气体410(空气/氮气)的上部。当液体流入蓄压器408时压力上升。液压泵包括两个单向阀：进口阀402和出口阀404。当浮子406向上移动时进口阀402打开，然后关闭。当浮子406向下漂浮时，出口阀404打开，从而使液体能够流入主蓄压器408。当浮子406处于较低位置并且传感器发送信号时，这两个电致动的阀被紧密地关闭，从而防止浮子406在水面上漂浮。当信号被发送至阀时，系统400打开所述阀，从而使水能够进入/离开泵。液体可以通过出口管(未示出)流到涡轮机以产生电。
参考图5A，图5A示出在本具体实施例中定位在海平面上方的锁定系统600的另一种结构。附接至浮子100的杆606具有可操作地锁定浮子的机械夹具(未示出)。锁定系统600附接至主结构。当波峰接近锁定系统600时，它通过第二浮子604(第二浮子又可以被调节成用于定时释放)打开。浮子100被释放并且在波浪后退之后，锁定系统600回到其起始(初始)位置直到夹具自动地再次锁定该锁定系统600。这种结构也可以在水下使用。
参考图5B，图5B示出当锁定系统被打开612和被锁定612时锁定系统600的放大图。在锁定位置中，浮子(未示出)被锁定在较低位置并且夹具614被锁定系统600保持。当第二浮子(未示出)在波峰上漂浮时，锁定系统600后退(示出处于打开位置)，从而允许浮子能够突动。当波浪离开锁定系统600时，浮子向下漂浮直到夹具614通过锁定系统600(锁定系统600自动地退回以让夹具通过)并且再次锁定该锁定系统600。
参考图6，图6示出固定至海底的壳体结构930。如上所述，在一些实施方式中，浮子可以被附接至壳体结构930的锁定件保持在峰高。壳体结构930可以是一束结构管920，该一束结构管920具有在该管上上下浮动的圆筒形浮子922。结构930可以通过重物固定至海底和/或通过适当的技术粘在海底中。
应当注意，每个浮子均可以在结构内独立地上下移动，该结构包括用于将浮子锁定在其向下位置的必要设备、识别波高并且释放浮子的传感器、触发器和锁定件以及发电所需的所有元件。壳体可以附接并且固定至海底。操作所需的所有电在现场生产，而额外的电流通过水下电缆传递到岸。
传感器可以在采用高度的单独的轨道上移动到为潮汐而改变位置的基准海平面(传感器‘0’)，并且峰高传感器(传感器‘1’)可以根据平均波浪高改变其位置。
利用本发明的系统所获得的能量增益可以按如下公式计算：
假定浮子质量是0.5Kg；
浮子体积v＝πr2h＝π(0.5)20.1＝0.0785m3；
海水比重ρsw＝1027Kg/m3；
空气比重ρA＝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静止流体中的物体受到向上的力或浮力作用。这种力的大小等于由物体置换的流体的重量。置换的流体的体积等于物体的浸入部分的体积。
置换的水的质量是ρsw×V＝1027×0.0785＝80.66Kg
所做的功是：
work = w = ΔE = ∫ 0 h Fds = 784.8 [ Nt ] * 10 [ m ] = 7848 J
相比较而言，由在水面上“浮动”的相同浮标势能产生的能量大约是60J，即134，小于通过本发明的系统获得的能量。
参考图7A，图7A示出线性变换器900的一个实施例，该线性变换器900可操作地根据本发明的教导高效地将浮子的线性运动转换成旋转运动。如上所述，当浮子突动并且到达液面时，附接至浮子的杆(例如开槽的)902被升起。当向上移动时，杆902将冲击传递器904升到其上部位置以插入惯性轮906的凹槽。冲击传递器904优选地具有矩形凹槽，该矩形凹槽仅允许在杆902上进行线性运动(上下)或者当线性运动被抑制时允许进行旋转，换句话说，当浮子线性地向上移动时，冲击传递器向上移动，一直到当冲击传递器通过矩形凹槽与惯性轮连接时的位置。在这一位置，因为浮子具有迫使浮子在主结构上线性地滑动并且防止浮子旋转的两个凹槽，所以相连接的冲击传递器和惯性轮仅可以进行旋转运动。
当惯性轮906和冲击传递器904被锁定在一起时，杆902的线性运动被转换成旋转运动，使发电机主杆旋转而产生电。
在波峰通过装置之后，冲击传递器904通过重力降落并且与在下一个波浪周期之前继续旋转的惯性轮906分离，从而延长发电时间。
参考图7B，图7B示出构造成并且可操作成用于利用反渗透法进行液体(例如海水)脱盐的、本发明的能量产生系统的线性变换器的另一种结构。在本结构中，通过利用浮力的波浪能直接执行液体脱盐。如上所述，因而将通过一直突动至波峰的浮子产生的机械竖直力转换到附接至浮子的电旋转涡轮机或线性发电机。在具体实施例中，电旋转涡轮机或者线性发电机包括直接或间接地连接至泵的旋转轴704，该泵迫使液体(例如海水)通过反渗透(RO)单元以使海水脱盐并且将饮用水泵送到岸。应当注意RO单元可以是例如包括一组过滤器和/或RO元件(例如半渗透膜)的任何一种已知的适当类型。泵可以是例如以上结合图4所述的结构之类的任何一种已知的适当类型。
利用图中所示的结构，利用惯性轮906的转换效率高，惯性轮的使用提高了装置以等速度工作的能力。变换器包括离合器702，该离合器702构造成并且可操作成当旋转轴704以适当速度旋转时使泵与该旋转轴接合。应当注意RO单元可以定位在贮液器的底部或顶部。脱盐水可以通过大直径管运送到岸上的服务贮水池。
应当注意，本发明的能量产生系统被适当地设计并且构造成沿大陆架沉入海洋的任何地方，直到其水压与反渗透相适应的公海或海面下大约600米深处。因此，利用本结构，不需要将海水泵送和输送到岸上来进行脱盐(其中岸上脱盐需要大量能量)，在海洋内执行脱盐，并且仅将脱盐水运送到岸上。此外，利用本结构，盐水流被继续倒入海洋并且与海水混合，避免了“海洋沙漠”和对海洋生态的破坏。
通常，RO单元的功能要求决定了能量产生系统需要定位的深度，以达到反渗透所必需的压力，并且决定经过RO元件的盐水的量以达到脱盐水所需的质量。
参考图7C，图7C示出了图7B的变换器，其中离合器702连接至迫使海水通过RO单元(未示出)的泵706。为使用反渗透法，需要高压以迫使水通过RO单元，将盐保留在一侧而允许纯水通到另一侧。在本发明的能量产生系统中，产生大约60-80Atms压力的泵(例如变量活塞增压泵)706从海洋吸取水并且使它们流过RO单元。可以使用管从海洋吸取海水。连接至本发明的能量产生系统的另一根管(例如低压柔性管)可以将脱盐水输送到岸。
能量产生系统的所有部件均被密封在壳体内，该壳体可操作地抵抗海洋影响和海水的侵蚀。泵和离合器可以通过密封盒与轴连接。
参考图7D，图7D示出封入壳体中的RO单元710，该壳体被密封以抵抗水的泄漏并且经受至多10个大气压的压力。在一些实施方式中，RO单元位于海底，没有风/水的因素和风力或水利影响的危险。连接在泵706和RO单元710之间的柔性压力管712可以将加压海水向下传送到海底。另一根容纳脱盐水的柔性管将水传送到岸上。壳体包括充满空气的压载箱(多个压载箱)714，从而使装置能够在海水上漂浮。当管712充满海水时，泵706将水运送到压载箱714，压载箱于是也充满水，导致能量产生系统沉入海底。在到达海底时，能量产生系统通过锚固定至海底以使其稳定地保持在适当位置。
在其他实施方式中，变换器包括电解单元，在该电解单元中海水利用电而被分解以形成氢和氧。因此本发明能够生产、存储以及供给大量已经通过潮汐和波浪能的电解转换而被捕获的氢气和/或氧气。
这种电解单元除了别的以外还包括用于放入海水中的导电的可充电电极。当氢和氧被输送到陆地上时，通过利用氢氧燃料电池可以高效地将氢和氧再次转变成电。如上所述，由一直突动至波峰的浮子产生的机械竖直力被转换到附接至浮子的电旋转涡轮机或者线性发电机。在具体实施例中，与电极相连接的电旋转涡轮机或线性发电机定位于贮液器中。与周围的海洋液体连通的贮液器部分地充满完全淹没电极的海水。挡板和适当的隔板可以分离电极，使得在每个电极的附近产生的气体可以被分别收集或者按照要求被分别排放到大气中。通过轴被手动驱动或者通过发电机的输出被电驱动的压缩机压缩从位于贮液器的顶部的氢容纳室抽出的氢气，以在浮子中传输和存储。
如上所述，电解单元可以包括两个电极，这两个电极可以是在铅蓄电池中一般使用的类型的电极，该电极设置在贮液器中在图2所示的基础液位“0”下方。电极可以通过发电机极性相反地充电以使在它们之间产生电势，导致电流在电极之间流过水。作为这种电流的结果，水的一部分通过电解法而离解成氢分子和氧分子，氢分子粘附于一个电极(例如阴极)并且氧分子粘附于另一电极(例如阳极)。
可以在电极之间安装诸如微孔膜之类的隔板，这种隔板可以是一般用作蓄电池隔板的类型的隔板。微孔膜允许水自由地穿过但不让气体透过。因此，微孔膜保证在电极上形成的氢分子和氧分子保持分离。在离解之后，氢分子和氧分子形成通过水上升并且被收集在位于贮液器的顶部的收集区中的气泡。挡板可以设置在微孔膜上方并且与该微孔膜相邻，以将收集区分成两部分，使得氢和氧保持分离。从贮液器的顶部，将氢和氧吸入压缩机，从而在压缩机中将氢气和氧气压缩。压缩机设置在贮液器的顶部并且氢和氧通过进口管道进入压缩机。被压缩的氢和氧从压缩机通过管道被送往浮子进行存储。在浮子中，氢和氧被存储在通过两个竖直延伸的挡板形成在浮子中的分开部分中。
可替代地，假如认为存储产生的氢和氧是不合需要的或者不经济的，则可以将氧排放到大气中，而不是将其吸入压缩机中。在这种情况下，上述挡板将不是必要的并且浮子内的全部体积可以用作存储氢。
参考图8，图8示出将浮子的垂直运动转换成电力的旋转变换器的另一种结构。旋转变换器300可以具有螺杆310，该螺杆310穿过具有轴承钢珠的矩形螺母与浮子100相连接以减小摩擦。当浮子100爆发(burnsup)时，螺杆310在通过矩形螺母的同时迫使磁铁旋转并且因而在线圈导线上产生电动力而产生电。旋转变换器300可以与离合器相关联，该离合器可操作，以在浮子100和螺杆310运动期间断开连接而无需停止磁铁旋转。
可替代地，变换器可以是具有附接至浮子的永磁体和围绕该永磁体的电线圈的线性变换器。在浮子上下运动期间，磁体运动通过永久性地锚定于海底的线圈，从而在线圈导线中产生电流。线性/旋转变换器可以是下列变换器中的一个：飞轮；曲轴；棘轮(即仅允许沿一个方向线性运动或旋转运动而防止沿相反方向运动的装置)；将竖直移动转换成水平移动的齿轮；单向组合的齿轮和线性齿条；利用摩擦的离合器装置；以及滑轮和绳索组件。
在一些实施方式中，本发明的漂浮触发系统可以适于放置在地面上，作为具有与波浪高对应的液位的岸上贮液器。在这方面，参考图9，图9示出了岸上贮液器120。贮液器120可以利用海底管道122充满，该海底管道122可以补偿进入贮液器的液体量。在该结构中，贮液器中的水位因为连通器原理而具有与波浪平面相同的液位。浮子操作类似于其近海操作。
利用该结构，液体可以存储在某一高度处以补偿波浪运动，使得只要贮液器可以供给液体就能够产生电。此外，可以利用具有两个单向阀(进口阀&出口阀)的竖直管(圆筒)维持液体高度不变，使得能够以恒定液位和恒定峰值发电。
管直径可以使围绕浮子间隔最小，从而使得在从管排出液体时液体的浪费最小。
参考图10，图10示出陆地贮液器系统。如上所述，贮液器可以是可以利用放置在例如2-3米的最小高度处的液体管130(例如圆筒)排空和再装满的任何一种贮液器。漂浮触发系统100容纳在贮液器132中。贮液器132包括两个单向阀：与液体管130相关联而可操作以填充贮液器单向进口阀134以及可操作地排空贮液器的单向出口排水管和阀136。当液位下降至使贮液器132成为空的时，漂浮触发系统100一直下降到贮液器132的底部位置并且被锁定系统锁定。然后液体管130被充满，从而产生围绕漂浮触发系统100的大量液体。
本发明的漂浮触发器包括控制器，该控制器打开出口阀136，从而使液体从液体管130排出。浮子通过重力下降到锁扣装置锁定浮子的液位。控制器关闭出口阀136而打开进口阀134，从而允许来自贮液器132的液体能够将液体管130充满到预定液位。当液体达到贮液器内的预定液位时，控制器关闭进口阀134，并且液体存储在一定高度处。然后触发器释放浮子，只要贮液器可以供给液体，浮子就向上突动而进行产电。当浮子到达液面时，控制器关闭进口阀134并且打开出口阀136以排空液体并且再次启动所有循环。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种能量产生系统，该能量产生系统包括：贮液器，在该贮液器中液体周期性地改变其液位；至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述浮子维持在所述液体中的预定基础液位；以及控制系统，该控制器系统包括触发系统，该触发系统能够操作而在识别到所述浮子相对于液位的预定状态时选择性地触发所述锁定系统以释放所述浮子，因而使所述浮子的运动能够产生高机械能，从而利用所述贮液器内的液位差产生能量动力。
2.根据权利要求1所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是所述贮液器中的最低液位，所述浮子的所述预定状态是该浮子位于所述最低液位时的状态，所述浮子被从所述最低液位释放。
3.根据权利要求1所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是波浪高度的波谷，所述浮子被从所述波浪的波峰释放。
4.根据权利要求1所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是最高液位，所述浮子的所述预定状态是该浮子位于所述最高液位时的状态，所述浮子在所述最高液位被向下释放并且被所述锁定系统再次锁定。
5.根据权利要求4所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是波浪波峰，所述浮子在波浪的波峰被向下释放并且被所述锁定系统再次锁定。
6.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述浮子是细长空心构件。
7.根据权利要求6所述的能量产生系统，其中，所述浮子具有基本上等于所述贮液器中的所述最高液位的长度。
8.根据权利要求6所述的能量产生系统，其中，所述浮子具有高于所述最高液位的长度，以使所述浮子的一部分始终保持在液位上方，从而使作用在所述浮子上的摩擦力最小。
9.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述浮子充填有比重与该浮子至少部分地浸入其中的所述液体相同的液体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述控制系统包括至少一个传感器，该至少一个传感器能够操作而检测所述最高液位和所述最低液位中的至少一个。
11.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述漂浮触发系统包括第二浮子。
12.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，该能量产生系统包括变换器，该变换器被构造成能够操作而将所述浮子的线性运动转换成发电机的旋转运动。
13.根据权利要求12所述的能量产生系统，其中，所述变换器包括：附接至所述浮子的杆；冲击传递器，该冲击传递器具有容纳所述杆的正方形凹槽；惯性轮，该惯性轮能够操作而与所述冲击传递器锁定在一起；以及具有主杆的发电机，从而将附接至所述浮子的所述杆的线性运动转换成旋转运动，使所述主杆旋转而进行发电。
14.根据权利要求12所述的能量产生系统，其中，所述线性变换器被构造成在所述浮子从所述最高液位释放之后延长发电。
15.根据权利要求13所述的能量产生系统，其中，所述变换器包括反渗透单元和泵，该泵与所述发电机连接并由该发电机驱动以向液体施加高压，从而所述泵迫使所述液体通过所述反渗透单元而使所述液体脱盐。
16.根据权利要求13所述的能量产生系统，其中，所述变换器包括电解单元，该电解单元与所述发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极，所述电极被液体淹没而使得在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
17.根据权利要求16所述的能量产生系统，该能量产生系统包括至少一个隔板，该至少一个隔板将所述电极分隔开，使得在每个所述电极附近产生的氢和氧能够被分别收集，或者被分别排到大气中。
18.根据权利要求16所述的能量产生系统，该能量产生系统包括压缩机，该压缩机压缩氢气，以便在所述浮子中传输和存储所述氢气。
19.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，该能量产生系统被构造成能够利用岸上贮液器在陆地上操作。
20.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述控制系统能够操作而打开和关闭位于液体源中的所述贮液器，从而利用重力和连通器原理中的至少一种从所述液体源填充所述贮液器和排空所述贮液器，从而使所述贮液器中的液位相比于所述液体源的液位为最高液位。
21.根据权利要求20所述的能量产生系统，其中，所述贮液器中的液体以一定的恒定周期和恒定液位差改变其液位，从而能够连续发电。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的能量产生系统，其中，所述贮液器选自液塔池、液体闸、河、湖、海、溪、海洋、水坝、淡水水库、局部污水系统和下水道装置。
23.根据权利要求22所述的能量产生系统，该能量产生系统包括液压泵，该液压泵被构造成能够作为将所述浮子维持在液体中的预定基础液位的锁定系统来操作，并且被构造成能够作为将所述浮子的机械线性运动转换成液压加压液体的变换器来操作。
24.一种利用流过贮液器的液体的液位差产生能量动力的方法，该方法包括：将浮子保持在预定液位，使得所述浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；和选择性地释放所述浮子以允许该浮子利用浮力而突动，从而产生大量能量。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述浮子被从预定基础液位向上释放。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述浮子被从高液位向下释放。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，在检测到最高液位时实施所述浮子的选择性释放。
28.根据权利要求24所述的方法，该方法包括在所述贮液器内产生液位差。
29.一种浮子，该浮子被构造为细长空心构件，并至少部分地浸入贮液器内的液体中。
30.根据权利要求29所述的浮子，其中，所述浮子具有基本上等于所述贮液器中的最高液位的长度。
31.根据权利要求29所述的浮子，其中，所述浮子具有高于所述最高液位的长度，从而将所述浮子的一部分始终保持在液位上方。
32.根据权利要求29所述的浮子，其中，所述浮子填充有比重与该浮子至少部分地浸入其中的所述液体相同的液体。
33.一种线性变换器，该线性变换器与至少部分地浸入周期性地改变其液位的液体中的浮子一起使用，该线性变换器包括：附接至所述浮子的杆；冲击传递器，该冲击传递器具有容纳所述杆的正方形凹槽；惯性轮，该惯性轮能够操作而与所述冲击传递器锁定在一起；以及具有主杆的发电机，使得将附接至所述浮子的所述杆的线性运动转换成旋转运动，从而使所述主杆旋转而进行发电，为此所述线性变换器被构造成能够操作而将所述浮子的线性运动转换成发电机的旋转运动。
34.根据权利要求33所述的线性变换器，该线性变换器被构造成在所述浮子被从最高液位释放之后延长发电。
35.根据权利要求33所述的线性变换器，该线性变换器包括反渗透单元和泵，该泵向液体施加高压，所述泵与所述发电机连接并由该发电机驱动，使得所述泵迫使所述液体通过所述反渗透单元而对液体进行脱盐。
36.根据权利要求33所述的线性变换器，该线性变换器包括电解单元，该电解单元与所述发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极，所述电极被液体淹没而使得在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
37.一种能量产生系统，该能量产生系统包括：
至少一个贮液器，该至少一个贮液器具有连接至机械单元的进口和出口，该机械单元被构造成能够操作而使所述贮液器中的液位周期性地变化；
至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；
锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述至少一个浮子维持在所述液体中的预定基础液位；以及
控制系统，该控制系统包括触发系统，该触发系统能够操作而在识别到所述浮子相对于液位的预定状态时选择性地触发所述锁定系统以释放所述浮子，从而利用所述贮液器中的液位差使所述浮子的运动产生高的机械能。
38.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述控制系统被构造成能够操作而根据预定波浪模型控制所述贮液器中的所述液位的所述周期性变化。
39.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述浮子是细长空心构件。
40.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述浮子具有基本上等于所述贮液器中的最高液位的长度。
41.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述控制系统包括至少一个传感器，该至少一个传感器能够操作而检测作为最高液位和最低液位的状态中的至少一个的所述预定状态。
42.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述漂浮触发系统包括第二浮子。
43.根据权利要求37所述的能量产生系统，该能量产生系统包括反渗透单元，该反渗透单元用于使液体通过其自身而使液体脱盐。
44.根据权利要求43所述的能量产生系统，该能量产生系统包括泵，该泵被驱动而向所述贮液器中的液体施加高压，以迫使所述液体通过所述反渗透单元，从而能够使液体脱盐。
45.根据权利要求44所述的能量产生系统，其中，通过利用浮力的波浪能量直接执行液体的脱盐，从而消除了运行所述反渗透单元所需的外部能量。
46.根据权利要求44所述的能量产生系统，其中，所述泵是液压泵，该液压泵被构造成在所述浮子上下移动时压缩液体，从而消除了运行所述泵以将液体送往所述反渗透单元所需的外部能量。
47.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述控制系统能够操作而相对于液体源打开和关闭所述贮液器的进口，利用重力和连通器原理中的至少一种从所述液体源填充和排空所述贮液器，使得所述贮液器中的液位高于所述液体源的液位。
48.根据权利要求46所述的能量产生系统，该能量产生系统包括电解单元，该电解单元与发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极，所述电极被液体淹没而使得在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
49.根据权利要求48所述的能量产生系统，该能量产生系统包括至少一个隔板，该至少一个隔板将所述电极分隔开，使得在每个所述电极附近产生的氢和氧能够被分别收集，或者被分别排到大气中。
50.根据权利要求48所述的能量产生系统，该能量产生系统包括压缩机，该压缩机压缩氢气，以便在所述浮子中传输和存储所述氢气。
51.根据权利要求37所述的能量产生系统，其中，所述贮液器中的液体以一定的恒定周期和恒定液位差改变其液位，从而能够连续均匀地发电。
52.一种系统，该系统包括：贮液器，在该贮液器中液体周期性地改变其液位；至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述浮子维持在所述液体中的预定基础液位；反渗透单元；以及控制系统，该控制系统包括：触发系统，该触发系统能够操作而在识别到所述浮子相对于液位的预定状态时选择性地触发所述锁定系统以释放所述浮子；和泵，该泵能够被驱动地操作而向所述贮液器中的液体施加高压，从而迫使所述液体通过所述反渗透单元而使所述液体脱盐。
53.一种系统，该系统包括：贮液器，该贮液器具有连接至机械单元的进口和出口，该机械单元被构造成能够操作而使所述贮液器中的液位周期性变化；至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述至少一个浮子维持在所述液体中的预定基础液位；反渗透单元；以及控制系统，该控制系统包括：触发系统，该触发系统能够操作而在识别到所述浮子相对于液位的预定状态时选择性地触发所述锁定系统以释放所述浮子；和泵，该泵能够被驱动地操作而向所述贮液器中的液体施加高压，从而迫使所述液体通过所述反渗透单元而使所述液体脱盐。

Claims (36)

1.一种能量产生系统，该能量产生系统包括：贮液器，在该贮液器中液体周期性地改变其液位；至少一个浮子，该至少一个浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；锁定系统，该锁定系统能够操作而将所述浮子维持在所述液体中的预定基础液位；以及控制系统，该控制系统包括触发系统，该触发系统能够操作而在识别到所述浮子相对于液位的预定状态时选择性地触发所述锁定系统以释放该浮子，因而使所述浮子的运动能够产生高机械能，从而利用所述贮液器内的液位差产生能量动力。
2.根据权利要求1所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是所述贮液器中的最低液位，所述浮子的所述预定状态是该浮子位于所述最低液位时的状态，所述浮子被从所述最低液位释放。
3.根据权利要求2所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是波浪高度的波谷，所述浮子被从所述波浪的波峰释放。
4.根据权利要求1所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是最高液位，所述浮子的所述预定状态是该浮子位于所述最高液位时的状态，所述浮子在所述最高液位被向下释放并且被所述锁定系统再次锁定。
5.根据权利要求4所述的能量产生系统，其中，所述预定基础液位是波浪高度的顶点，所述浮子在波浪的波峰被向下释放并且被所述锁定系统再次锁定。
6.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述浮子是细长空心构件。
7.根据权利要求6所述的能量产生系统，其中，所述浮子具有基本上等于所述贮液器中的所述最高液位的长度。
8.根据权利要求6所述的能量产生系统，其中，所述浮子具有高于所述最高液位的长度，以使所述浮子的一部分始终保持在液位上方，从而使作用在所述浮子上的摩擦力最小。
9.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述浮子充填有比重与该浮子至少部分地浸入其中的所述液体相同的液体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述控制系统包括至少一个传感器，该至少一个传感器能够操作而检测所述最高液位和所述最低液位中的至少一个。
11.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述漂浮触发系统包括第二浮子。
12.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，该能量产生系统包括变换器，该变换器被构造成能够操作而将所述浮子的线性运动转换成发电机的旋转运动。
13.根据权利要求12所述的能量产生系统，其中，所述变换器包括：附接至所述浮子的杆；冲击传递器，该冲击传递器具有容纳所述杆的正方形凹槽；惯性轮，该惯性轮能够操作而与所述冲击传递器锁定在一起；以及具有主杆的发电机，从而将附接至所述浮子的所述杆的线性运动转换成旋转运动，使所述主杆旋转而进行发电。
14.根据权利要求12所述的能量产生系统，其中，所述线性变换器被构造成在所述浮子从所述最高液位释放之后延长发电。
15.根据权利要求13所述的能量产生系统，其中，所述变换器包括反渗透单元和泵，该泵与所述发电机连接并由该发电机驱动以向液体施加高压，从而所述泵迫使所述液体通过所述反渗透单元而使所述液体脱盐。
16.根据权利要求13所述的能量产生系统，其中，所述变换器包括电解单元，该电解单元与所述发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极，所述电极被液体淹没而使得在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
17.根据权利要求16所述的能量产生系统，该能量产生系统包括至少一个隔板，该至少一个隔板将所述电极分隔开，使得在每个所述电极附近产生的氢和氧能够被分别收集，或者被分别排到大气中。
18.根据权利要求16所述的能量产生系统，该能量产生系统包括压缩机，该压缩机压缩氢气，以便在所述浮子中传输和存储所述氢气。
19.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，该能量产生系统被构造成能够利用岸上贮液器在陆地上操作。
20.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述控制系统能够操作而打开和关闭位于液体源中的所述贮液器，从而利用重力和连通器原理中的至少一种从所述液体源填充所述贮液器和排空所述贮液器，从而使所述贮液器中的液位相比于所述液体源的液位为最高液位。
21.根据权利要求20所述的能量产生系统，其中，所述贮液器中的液体以一定的恒定周期和恒定液位差改变其液位，从而能够连续发电。
22.根据前述权利要求中任一项所述的能量产生系统，其中，所述贮液器选自液塔池、液体闸、河、湖、海、溪、海洋、水坝、淡水水库、局部污水系统和下水道装置。
23.根据权利要求22所述的能量产生系统，该能量产生系统包括液压泵，该液压泵被构造成能够作为将所述浮子维持在液体中的预定基础液位的锁定系统来操作，并且被构造成能够作为将所述浮子的机械线性运动转换成液压加压的液体的变换器来操作。
24.一种利用流过贮液器的液体的液位差产生能量动力的方法，该方法包括：将浮子保持在预定液位，使得所述浮子至少部分地浸入所述贮液器内的液体中；和选择性地释放所述浮子以允许该浮子利用浮力而突动，从而产生大量能量。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述浮子被从预定基础液位向上释放。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述浮子被从高液位向下释放。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，在检测到最高液位时实施所述浮子的选择性释放。
28.根据权利要求24所述的方法，该方法包括在所述贮液器内产生液位差。
29.一种浮子，该浮子被构造为细长空心构件，并至少部分地浸入贮液器内的液体中。
30.根据权利要求29所述的浮子，其中，所述浮子具有基本上等于所述贮液器中的最高液位的长度。
31.根据权利要求29所述的浮子，其中，所述浮子具有高于所述最高液位的长度，从而将所述浮子的一部分始终保持在液位上方。
32.根据权利要求29所述的浮子，其中，所述浮子填充有比重与该浮子至少部分地浸入其中的所述液体相同的液体。
33.一种线性变换器，该线性变换器与至少部分地浸入周期性地改变其液位的液体中的浮子一起使用，该线性变换器包括：附接至所述浮子的杆；冲击传递器，该冲击传递器具有容纳所述杆的正方形凹槽；惯性轮，该惯性轮能够操作而与所述冲击传递器锁定在一起；以及具有主杆的发电机，使得将附接至所述浮子的所述杆的线性运动转换成旋转运动，从而使所述主杆旋转而进行发电，为此所述线性变换器被构造成能够操作而将所述浮子的线性运动转换成发电机的旋转运动。
34.根据权利要求33所述的线性变换器，该线性变换器被构造成在所述浮子被从最高液位释放之后延长发电。
35.根据权利要求33所述的线性变换器，该线性变换器包括反渗透单元和泵，该泵向液体施加高压，所述泵与所述发电机连接并由该发电机驱动，使得所述泵迫使所述液体通过所述反渗透单元而对液体进行脱盐。
36.根据权利要求33所述的线性变换器，该线性变换器包括电解单元，该电解单元与所述发电机相连接并且包括由所述发电机相反地充电的两个电极，所述电极被液体淹没而使得在这两个电极之间产生电势，导致电流流过所述电极之间的液体，从而利用电解法使液体的一部分离解成氢分子和氧分子。
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