CN115461537A - 波浪能量捕获系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：支撑框架，其固定于地面或海上；杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪(wave)能量；位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的上下运动转换为动力，就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，上述位置控制部件由连接上述后臂架端部和地面的弹性体构成而高效捕获波浪的能量，杠杆臂架将所捕获的能量再次增强并传递至能量转换部件。

Description

波浪能量捕获系统
技术领域
本发明涉及一种波浪能量捕获系统，其高效捕获波浪能量并将所捕获的能量增强而转换为所需的动力。
背景技术
利用波浪能量的方法能够24小时持续地利用，因而与风能或太阳能等相比，具有能够得到相对高的生产效率且设置或维护管理容易之类的优点。
然而，利用漂浮体作为波浪能量捕获部件漂浮在海水面上而捕获通过波浪的升降运动的能量的方法对时时刻刻变化的波浪的高度和水位作不出反应，因而捕获效率低，因此存在不具有经济性的问题，另外，在应对如海啸等那样的灾难或维护管理上存在困难。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决如上所述的问题，本发明的目的在于提供一种波浪能量捕获系统，其中，能量捕获部件从流动的波浪中捕获动水压力、吸力、重力(势能)、惯性力，本发明使用能量捕获部件而能够高效捕获波浪能量，且利用杠杆臂架增强所捕获的能量而驱动能量转换部件，从而能够得到高的能量而得到经济效率高的动力。另外，本发明的目的在于提供一种波浪能量捕获系统，其对波浪的大小变化和海水面的水位变化容易地作出反应而以有效的方法捕获能量，且具备控制系统工作的位置控制部件，从而能够容易地应对恶劣天气并能够容易地进行维护管理。
解决问题的方案
为了达到如上所述的目的，本发明提供一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架(lever boom)，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而捕获波浪(wave)能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制位置以使上述杠杆臂架与外部的牵引力对应而返回到设定的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的上下运动转换为动力，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
上述位置控制部件为连接上述后臂架端部和地面的弹性体。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，上述能量捕获部件是阻挡上述波浪的流动的平面状阻挡幕，其与上述杠杆臂架的一端连接，
上述阻挡幕的大海侧端部固定于海底，且另一侧与幕框架配合，上述幕框架通过牵引钢丝绳与上述前臂架的端部连接。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，进一步包括与上述阻挡幕的上端配合的料斗部。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，在上述杠杆臂架的上部相对于上述杠杆臂架垂直地配合有桅杆，上述桅杆的上端和上述前臂架的端部以及上述后臂架的端部分别由张力分散钢丝绳连接。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，上述能量转换部件与上述后臂架连接而将上述后臂架的上下运动传递接收并转换为所需的动力。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，进一步包括设置于上述前臂架的端部的绞盘，
上述能量捕获部件通过由上述绞盘调节长度的牵引钢丝绳而与上述前臂架连接。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，进一步包括设置于上述前臂架的端部且构成为具有以上述枢轴为中心的回转圆周的牵引钢丝绳引导件，
上述能量捕获部件通过沿着上述牵引钢丝绳引导件配置的牵引钢丝绳而与上述前臂架连接。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，上述能量捕获部件是构成为上部和侧部封闭、下部敞开且下部的平面面积比上部的平面面积宽的反向料斗式能量捕获装置。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，上述能量转换部件是在内部包括止回阀且接收上述杠杆臂架的上下回转运动传递而压缩动力转换介质以产生动力的缸体。
本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，上述前臂架进一步包括能够伸展的伸缩臂架。
根据本发明的实施例，提供一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪(wave)能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的上下直线运动转换为旋转运动，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
上述能量转换部件由动力转换滚筒构成，上述动力转换滚筒安装于上述支撑框架，在上述后臂架底表面安装有滑轮，使上述动力转换滚筒驱动的驱动钢丝绳经由上述动力转换滚筒和上述滑轮而固定于地面。
根据本发明的实施例，提供一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪(wave)能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的直线运动转换为旋转运动，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
在上述前臂架的端部配合与上述前臂架垂直的臂架而构成T字形臂架，并在T字形臂架的两端分别连接牵引钢丝绳，且在水平长度长的能量捕获部件的两个端部连接2个上述牵引钢丝绳。
根据本发明的实施例，提供一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪(wave)能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的上下直线运动转换为旋转运动，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
进一步包括设置于海底并在内侧搁置上述能量捕获部件的框架，
上述搁置框架在上端设置有框架滑轮，在上述前臂架端部竖直下部设置有固定滑轮，牵引上述能量捕获部件的牵引钢丝绳依次经由上述能量捕获部件、上述框架滑轮以及上述固定滑轮而与上述前臂架连接。
另一方面，本发明的波浪能量捕获系统的特征在于，上述能量捕获部件包括在内部具备调节比重以使上部能够位于水面的空气室的中空罐。
发明效果
根据如上所述那样构成的本发明的实施例，能够提供一种波浪能量捕获系统，其构成为能量捕获部件捕获海水面的动水压力、吸力、势能、或惯性力的能量，从而能够高效捕获能量，另外，杠杆臂架通过杠杆效应来增强所捕获的能量而使能量转换部件驱动，从而捕获经济效率性高的动力，且能够适当地应对由波高和潮汐引起的海水面变化并能够设置于海岸，而且能够通过对杠杆臂架的简便的位置控制来容易地进行设置及维护。
附图说明
图1和图2是示出了根据本发明的第一实施例的波浪能量捕获系统的图。
图3是示出了根据本发明的第二实施例的波浪能量捕获系统的图。
图4是示出了根据本发明的第三实施例的波浪能量捕获系统的图。
图5是示出了根据本发明的第四实施例的波浪能量捕获系统的图。
图6是示出了根据本发明的第五实施例的波浪能量捕获系统的图。
图7是示出了根据本发明的第六实施例的波浪能量捕获系统的图。
图8是示出了根据本发明的第七实施例的波浪能量捕获系统的图。
图9是示出了根据本发明的第八实施例的波浪能量捕获系统的图。
图10是示出了根据本发明的第九实施例的波浪能量捕获系统的图。
图11至图14是说明根据本发明的实施例的波浪能量捕获系统的各能量捕获部件的图。
具体实施方式
将通过参照附图和实施例来说明本发明的构成和特征、以及实现它们的方法。
在本说明书中，实施例是为了使本发明的公开完整并为了向本领域普通技术人员告知发明的范畴而提出的，根据发明的思想和目的的构成方法的范围应由本发明的权利要求的范畴定义。另外，在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素，本说明书中所提及的各用语旨在说明实施例而不是用来限定本发明。在本说明书中，单数形式的表达除非在文理中特别提及否则就包括复数形式的表达，提及为‘包括(或具备)’的构成要素和操作不排除一个以上的其它构成要素或追加。
以下参考附图对本发明的优选实施例进行说明。
根据本发明的实施例的波浪能量捕获系统包括：支撑框架10，其固定于地面或海上；杠杆构造的杠杆臂架30，其与支撑框架10上端枢轴配合；能量捕获部件50，其与上述杠杆臂架30的一端连接而捕获波浪能量；连接部件40，其连接杠杆臂架30和能量捕获部件50；能量转换部件70，其与杠杆臂架30连接而将杠杆臂架30的上下直线运动转换为动力；以及位置控制部件80、82，其与上述杠杆臂架30的另一端连接而控制杠杆臂架30的位置。就杠杆臂架30而言，以枢轴33为基准与上述能量捕获部件50连接的一侧称为前臂架31，且另一侧称为后臂架32。杠杆臂架30构成为前臂架31的长度比后臂架32的长度长的杠杆构造。本发明的特征在于，上述能量转换部件70与后臂架32连接而将后臂架32的上下直线运动转换为动力。即、若能量捕获部件50随波浪的移动而移动，则由此杠杆臂架30移动，若杠杆臂架30移动，则由此与后臂架32连接的位置控制部件80、82和能量转换部件70同时被牵引，从而位置控制部件82的张力增加且能量转换部件70驱动而产生电能。优选地、位置控制部件82、80由一旦拉伸则具有恢复性的弹性体构成。优选地、位置控制部件82、80进一步具有能够调节弹性力的功能。本发明的特征在于，能够调节弹性力的位置控制部件82、80与后臂架32一端和地面的固定物连接，并根据波浪大小和水位变化而将杠杆臂架30容易地限制在设定范围内。
图1和图2是示出了根据本发明的第一实施例的波浪能量捕获系统的图。如图所示，根据第一实施例的波浪能量捕获系统的特征在于，包括支撑框架10、与支撑框架10枢轴配合的杠杆臂架30、能量捕获部件50、连接部件40、能量转换部件70以及位置控制部件80、82，且作为能量捕获部件50适用了阻挡幕51。
根据本发明的第一实施例的波浪能量捕获系统使用阻挡幕51而作为与杠杆臂架30的一端连接并从大海中捕获能量的能量捕获部件50。阻挡幕51配置成使平面体从底部朝向上部倾斜，以在大海的水面一边进行上下运动一边向海岸移动后破碎而进行流动运动时能够阻挡波浪的流动并通过碰撞接收动水压力能量。阻挡幕51可以形成为平面状。阻挡幕51由柔性网(net)、用布料制成的帐幕、塑料材质的幕或金属板形成，横跨其上端配合有幕框架52，作为连接部件40的牵引钢丝绳41的一端与幕框架52配合，且牵引钢丝绳41的另一端与前臂架31的一端配合。根据阻挡幕51的宽度大小，可以配合一条以上的牵引钢丝绳41。阻挡幕51在阻挡波浪的流动的同时得到能量，得到的能量通过杠杆构造的杠杆臂架30并通过能量转换部件70而捕获。阻挡幕51的大海侧端部固定于海底，且另一侧与幕框架52配合，幕框架52可以通过牵引钢丝绳41与前臂架31端部连接。在阻挡幕51固定于海底的情况下，稳定性提高，且阻挡幕对于大海的移动的阻力增大，从而能量捕获力增大。阻挡幕51可以形成为料斗构造而容纳更多流动的海水以增加能量捕获力。如果是在设置于潮汐差异大的区域时，在根据满潮和干潮的海岸线变化距离之间并列设置多个阻挡幕51而捕获能量以免受潮汐影响。
在根据本发明的第一实施例的波浪能量捕获系统中，就杠杆臂架30而言，为了提高杠杆效应而形成为能量捕获部件50所连接的一侧即前臂架31比能量转换部件70所连接的一侧即后臂架32长，从而成为杠杆构造。在前臂架31的端部设置有绞盘42，牵引钢丝绳41通过绞盘42配合，从而可以通过绞盘42与波高和水位变化相应地调节牵引钢丝绳41的长度。在发生台风等灾害时，释放绞盘42而将阻挡幕51分离或淹没在大海中，从而能够防止波浪能量捕获系统被台风损坏。绞盘42可以设置成能够通过有线/无线方式调节。
在杠杆臂架30的上表面与杠杆臂架30垂直地形成有桅杆21，优选地、作为使张力分散的钢丝绳的悬臂拉索(jib tie)22分别连接桅杆21的上端和前臂架31的端部以及后臂架32的端部。桅杆21和一对悬臂拉索22使前臂架31和后臂架32的张力分散而提高杠杆臂架30的稳定性。
能量转换部件70与后臂架32连接而将后臂架32的以枢轴33为中心进行的上下摆动运动转换为旋转运动。根据第一实施例的波浪能量捕获系统的能量转换部件70可以由与后臂架32连接的驱动钢丝绳72和动力转换滚筒(drum)71具体实现。动力转换滚筒71将后臂架32的上下直线运动转换为旋转运动。动力转换滚筒71可以由齿条传动装置(未图示)或液压/气动缸体74具体实现。能量转换部件70可以具备变速器和发电机而以最佳旋转比发电。
可以在后臂架32的端部设置位置控制部件80、82而在没有能量捕获部件50的牵引力时使前臂架31保持设定的水平以上的角度。
若波力施加于能量捕获部件50则牵引前臂架31和位置控制部件82，此时前臂架31下降，若波力的牵引力消失，则前臂架31由位置控制部件82弹性力移动到设定的位置。根据第一实施例的位置控制部件82可以利用弹性钢丝绳、弹簧钢丝绳等。
图2是示出了根据第一实施例的波浪能量捕获系统的驱动状态的图。如图所示，若波浪涌向波浪能量捕获系统的阻挡幕51侧，则阻挡幕51倒向海底而牵拉牵引钢丝绳41，由此前臂架31向下移动，且后臂架32向上提起，位置控制部件82和驱动钢丝绳72被牵引使得位置控制部件82的张力增加且动力转换滚筒71驱动。阻挡幕51随波浪的连续的移动而重复进行躺倒和起立的运动，由此杠杆臂架30以枢轴33为中心进行跷跷板运动，因而驱动钢丝绳72重复进行拉拽和释放使得动力转换滚筒71连续驱动。动力转换滚筒71可以设置于支撑框架10。因此，本发明的杠杆臂架30根据杠杆定律(Lever's law)以前臂架31与后臂架32的长度比通过杠杆效应(Laverage Effect)增强能量捕获部件50的牵引力并通过驱动钢丝绳72驱动动力转换滚筒71。就上述增强作用而言，根据杠杆定律(Lever's law)，牵引钢丝绳41牵引的前臂架31的位置成为受力点(Input force)，枢轴33成为支点(Fulcrum)，且动力转换滚筒71的位置成为作用点(Load)。例如，在形成为杠杆臂架30的牵引钢丝绳41连接地点与枢轴33的距离为6米且枢轴33与驱动钢丝绳72连接地点的距离为2米的情况下，以将能量捕获部件50牵引杠杆臂架30的能量通过杠杆效应增强了3倍的力来牵引驱动钢丝绳72而驱动动力转换滚筒71。
图3是示出了根据本发明的第二实施例的波浪能量捕获系统的图。将省略对于与第一实施例相同的构成要素的说明。如图所示，根据第二实施例的波浪能量捕获系统在前臂架31的端部设置有牵引钢丝绳引导件43，绞盘42配置于牵引钢丝绳引导件43且沿着牵引钢丝绳引导件配置而与能量捕获部件50连接，且通过绞盘42调节长度。牵引钢丝绳41通过牵引钢丝绳引导件43而在前臂架31端部与能量捕获部件50稳定地连接，且在牵引能量捕获部件50时也能够稳定地牵引。优选地、牵引钢丝绳引导件43构成为具有以枢轴33为中心的回转圆周。
在根据第二实施例的波浪能量捕获系统中，适用反向料斗式能量捕获装置53而作为能量捕获部件50。反向料斗式能量捕获装置53是上部和侧部封闭、下部敞开且下部的平面面积比上部的平面面积宽的构造，且在内部具备支承构造物的加强部件或间隔壁，从而由于浸水而充满海水。优选具备为侧部的高度比设置区域的波高高度长，以防海水面的流动导致空气流入内部，且反向料斗式能量捕获装置53的上部由牵引钢丝绳41通过支架牵引而位于波峰A。若水面由于波浪而下降，则反向料斗式能量捕获装置53内部成为真空而产生吸力(Sucking force)、势能(Potential energy)，从而通过牵引钢丝绳而牵引杠杆臂架30。
根据第二实施例的波浪能量捕获系统适用缸体74而作为能量转换部件70。缸体74在内部包括止回阀(Check Valve，未图示)且接收后臂架32的上下回转运动传递而压缩动力转换介质即液压油、水、空气以产生动力。此时，缸体74优选为内部具备弹簧的缸体。另外，可以同样地使用上部敞开的料斗。
图4是图示了根据第三实施例的波浪能量捕获系统。将省略对于与第一实施例和第二实施例相同的构成要素的说明。根据第三实施例的波浪能量捕获系统的特征在于，在将动力转换滚筒71牵引而驱动的驱动钢丝绳72具备驱动钢丝绳引导件73，从而得到增加驱动长度的效果。例如，可以具备滚子链而作为驱动钢丝绳72，也可以具备滚子链而作为动力转换滚筒71。另外，可以在前臂架31进一步包括能够伸展的伸缩臂架34。在由于海水面的波浪能量低而难以经济地捕获能量的情况下，使前臂架31的伸缩臂架34伸展而延长前臂架31的长度以增大杠杆效应，从而能够经济地捕获能量。伸缩臂架34的伸缩可以利用通过马达工作的钢丝绳、链条、线性传动装置、液压缸等。
图5图示了根据第四实施例的波浪能量捕获系统。将省略对于与第一至第三实施例相同的构成要素的说明。根据第四实施例的波浪能量捕获系统包括位置控制部件82。位置控制部件82是连接后臂架32的端部和地面的弹性部件，其可以进一步包括诸如具备弹簧的滚筒、绳轮(sheave)、液压弹簧、液压缸之类的能够调节张力的构成。位置控制部件82以张力设定杠杆臂架30的位置，并发挥使杠杆臂架30与外部的牵引力对应而总是返回到设定的位置的作用，另外，在发生如海啸那样的灾难或进行整修时解除张力而使前臂架31下落到地面而分离能量捕获部件50以免受波浪的影响，从而能够容易地进行应对。
另外，根据第四实施例的波浪能量捕获系统可以进一步包括牵引钢丝绳控制绞盘42。由于具备调节能量捕获部件50的高度位置的控制绞盘42，因而能够容易地应对由潮汐(tides)引起的海水面的水位变化和由恶劣天气引起的海啸等。牵引钢丝绳41的一侧与能量捕获部件50连接，另一侧收卷(wind)于绞盘13，该绞盘13安装在设置于前臂架31的牵引钢丝绳引导件43上，绞盘13通过收卷(wind)和放卷(unwind)牵引钢丝绳41使能量捕获部件50的高低位置随水位变化而变化，从而能够不受波高或水位变化影响地捕获能量。另外，在由于恶劣天气而发生海啸等时，若放卷(unwind)牵引钢丝绳41而将能量捕获部件50放到海底(sea bed)，则波浪能量捕获系统不进行任何工作。
图6图示了根据第五实施例的波浪能量捕获系统。将省略对于与第一至第四实施例相同的构成要素的说明。在根据第五实施例的波浪能量捕获系统中，适用动力转换滚筒71而作为能量转换部件70，动力转换滚筒71安装于支撑框架10，滑轮74安装于后臂架32底表面。驱动钢丝绳72经由动力转换滚筒71和滑轮74而固定于地面。可以通过滑轮增加使动力转换滚筒71工作的驱动钢丝绳72的驱动距离。若后臂架32由于能量捕获部件50牵引而上升，则滑轮74牵引驱动钢丝绳9，从而能够以后臂架32移动距离的2倍的长度牵引驱动动力转换滚筒71。此时，可以具备一个以上的滑轮74而进一步增加驱动距离，但能量增强有可能与长度的增加相应地降低。根据第五实施例的波浪能量捕获系统可以适用弹簧钢丝绳83而作为位置控制部件82。弹簧钢丝绳83可以由诸如拉簧、卷簧、弹性橡胶之类的弹性部件构成，其一侧固定于后臂架32的端部且另一侧固定于地面或其它固定物，且由后臂架32的回转运动所牵引而伸长以积蓄张力，若丧失牵引力，则以积蓄的张力来牵引后臂架32。弹簧钢丝绳83可以具备诸如具备弹簧的滚筒、绳轮(sheave)、液压缸之类的装置而调节张力。
图7图示了根据第六实施例的波浪能量捕获系统。将省略对于与第一至第五实施例相同的构成要素的说明。在根据第六实施例的波浪能量捕获系统中，适用动力转换滚筒71而作为能量转换部件70，动力转换滚筒71安装于支撑框架10，在后臂架32底表面安装有多个滑轮74a、c、e，滑轮74b、c与滑轮74a、c、e对应而安装于地面。驱动钢丝绳72依次经由动力转换滚筒71和滑轮74a、b、c、d、e而固定于地面。可以通过滑轮74a、b、c、d、e增加使动力转换滚筒71工作的驱动钢丝绳72的驱动距离。
图8是示出了根据本发明的第七实施例的波浪能量捕获系统的图。将省略对于与第一至第六实施例相同的构成要素的说明。根据第七实施例的波浪能量捕获系统适用T字形臂架35。在水平方向的长度长的能量捕获部件53的情况下，在前臂架31的端部配合与前臂架31垂直的臂架而形成T字形臂架35，并在T字形臂架35的两端分别连接牵引钢丝绳41，且以2个牵引钢丝绳41固定水平长度长的能量捕获部件50，从而能够稳定地牵引能量捕获部件50。优选地、在T字形臂架35两端分别配合牵引钢丝绳引导件43a、43b。
图9是示出了根据本发明的第八实施例的波浪能量捕获系统的图，本实施例的波浪能量捕获系统适用水平方向的长度长的能量捕获部件53′。能够沿着水平方向设置2个波浪能量捕获系统，并将各个牵引钢丝绳与水平方向的长度长的能量捕获部件53′连接而使一对波浪能量捕获系统的一对能量转换部件70驱动。
图10是示出了根据本发明的第九实施例的波浪能量捕获系统的图。根据第九实施例的波浪能量捕获系统进一步包括设置于海底的能量捕获部件50搁置框架46。搁置框架46在上端包括框架滑轮45，且进一步包括设置于前臂架31端部竖直下部的海底的固定滑轮44。搁置框架46固定设置于海底，并在内部容纳能量捕获部件50，且以相应的大小和形状形成以使能量捕获部件50在内侧能够随海水的移动而移动。能量捕获部件50配置于搁置框架46的内侧，牵引钢丝绳41的一端与能量捕获部件50的上端连接，且牵引钢丝绳41经由框架滑轮45和固定滑轮44而与前臂架31连接。
在第九实施例中，波浪能量捕获系统可以适用水平长度长的能量捕获部件53，前臂架31可以如第七实施例那样适用T字形臂架35，或者可以如第八实施例那样适用一对波浪能量捕获系统。由于能量捕获部件50配置在固定于海底的搁置框架46内侧，因此可以防止能量捕获部件50在发生如台风那样的危急情况时流失或损毁。
波浪能量捕获系统包括：支撑框架10，其固定于地面；杠杆臂架30，其与支撑框架10枢轴配合；能量捕获部件50，其在波浪上捕获能量；连接部件40，其连接杠杆臂架30和能量捕获部件50；以及能量转换部件70。
图11至图14是说明根据本发明的实施例的波浪能量捕获系统的各能量捕获部件的图。能量捕获部件50通过牵引钢丝绳41与杠杆臂架30连接，并利用波浪的流动产生吸力(sucking force)、势能(potential energy)、惯性力(inertia force)而有效地捕获能量。
图11示出了阻挡幕51形式的能量捕获部件。阻挡幕51阻挡波浪的水平流动而产生动水压力(Hydrodynamic pressure)以驱动能量转换部件70。波浪的水平流动是指海洋中产生的波浪一边上下流动一边传播到海岸之后波浪被海岸的地形地物或海岸底部的向海洋方向流动的回流等破碎而在如海底(sea bed)倾斜的海边(beach)、表面倾斜的岩石或岩石与岩石之间那样的区域沿着水平方向快速流动的涨潮和退潮。如图所示，阻挡幕51形成为宽的板51a构造。板51a部分的下部固定于海底(sea bed)，且上端配合有幕框架51b，牵引钢丝绳41与幕框架51b直接配合或通过连接钢丝绳51c而与幕框架51b连接。牵引钢丝绳41与前臂架31连接。阻挡幕51可以由牢固的板材或通过轧制制造的不锈钢薄板构成，尤其，可以以柔性材质的金属网、网状物(Mesh)以及复合1张以上耐久性优良的织物或柔性聚合物薄板来具备阻挡幕51。阻挡幕51的表面粗糙或具有凹凸构造则会有助于能量捕获。
图12示出了根据另一个实施例的阻挡幕51。如图所示，在适用大型阻挡幕51的情况下，可以在上端和下端分别具备幕框架51b、55，牵引钢丝绳与上端幕框架51b配合，下端幕框架55通过固定部件56固定于海底。另外，可以安装浮标91而保持最佳姿势。
图13是示出了根据另一个实施例的阻挡幕式能量捕获部件50的图。如图所示，本实施例的能量捕获部件50进一步包括与阻挡幕51上端配合的料斗部57。
图14示出了中空罐能量捕获部件58。中空罐能量捕获部件58其内部具备为中空罐且在内部填充比重(Specific Gravity)为1.0以上的材料，使得中空罐能量捕获部件58具备成表观比重为1.025以上，从而中空罐能量捕获部件58的本体浸入水中，且上部由牵引钢丝绳41通过支架牵引而位于波峰A。若海水面流动而下降，则在位于波峰A的中空罐能量捕获部件58与海水面之间产生水位差，此时，在中空罐能量捕获部件58因重力而产生势能，使得中空罐能量捕获部件58向海底方向移动，从而中空罐能量捕获部件58牵拉牵引钢丝绳41和前臂架31，若波浪引起的海水的下降停止，则中空罐能量捕获部件58由于惯性力而进一步通过牵引钢丝绳41牵引前臂架31，杠杆臂架30通过前臂架31与后臂架32的长度比来增强牵引力而驱动能量转换部件70。若海水面由于波浪的流动而上升，则就中空罐能量捕获部件58而言，通过波浪的上升流动力、浮力、配重的牵引力，中空罐能量捕获部件58重复进行上升至波峰A的运动。若能量捕获部件50构成为大型而本身重量变重，则为了使其位于波峰A需要将位置控制部件82具备为成比例地变重，位置控制部件的重量对杠杆臂架30造成重量载荷，因此如图14所示，在能量捕获部件58形成中空罐而具备空气室，从而能够减轻位置控制部件80的重量。
如以上所说明，本发明是一种能量捕获部件50被牵引成位于波峰的方法，可知本发明的技术思想在于，利用海水面的流动、波浪的流动而产生吸力、势能、惯性力、动水压力，并通过牵引钢丝绳牵引杠杆臂架，杠杆臂架30通过杠杆效应增强牵引力即能量而驱动能量转换部件70以产生电力。
因此，本发明并不限定于本发明的上述的实施方式和附图，而应由本发明的技术思想和所附的权利要求书所限定。

Claims (14)

1.一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制位置以使上述杠杆臂架与外部的牵引力对应而返回到设定的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的运动转换为动力，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
上述位置控制部件为连接上述后臂架端部和地面固定物的弹性体。
2.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
上述能量捕获部件是阻挡上述波浪的流动的平面状阻挡幕，其与上述杠杆臂架的一端连接，
上述阻挡幕的大海侧端部固定于海底，且另一侧与幕框架配合，上述幕框架通过牵引钢丝绳与上述前臂架的端部连接。
3.根据权利要求2所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
进一步包括与上述阻挡幕的上端配合的料斗部。
4.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
在上述杠杆臂架的上部相对于上述杠杆臂架垂直地配合有桅杆，上述桅杆的上端和上述前臂架的端部以及上述后臂架的端部分别由张力分散钢丝绳连接。
5.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
上述能量转换部件包括通过驱动钢丝绳与上述后臂架连接的动力转换滚筒。
6.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
进一步包括设置于上述前臂架的端部的绞盘，
上述能量捕获部件通过由上述绞盘调节长度的牵引钢丝绳而与上述前臂架连接。
7.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
进一步包括设置于上述前臂架的端部且构成为具有以上述枢轴为中心的回转圆周的牵引钢丝绳引导件，
上述能量捕获部件通过沿着上述牵引钢丝绳引导件配置的牵引钢丝绳而与上述前臂架连接。
8.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
上述能量捕获部件是构成为上部和侧部封闭、下部敞开且下部的平面面积比上部的平面面积宽的反向料斗式能量捕获装置。
9.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
上述能量转换部件是在内部包括止回阀且接收上述杠杆臂架的上下回转运动传递而压缩动力转换介质以产生电力的缸体。
10.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
上述前臂架进一步包括能够伸展的伸缩臂架。
11.一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的上下运动转换为旋转运动，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
上述能量转换部件由动力转换滚筒构成，上述动力转换滚筒安装于上述支撑框架，在上述后臂架底表面安装有滑轮，使上述动力转换滚筒驱动的驱动钢丝绳经由上述动力转换滚筒和上述滑轮而固定于地面。
12.一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的上下运动转换为旋转运动，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
在上述前臂架的端部配合与上述前臂架垂直的臂架而构成T字形臂架，并在T字形臂架的两端分别连接牵引钢丝绳，且在水平长度长的能量捕获部件的两个端部连接2个上述牵引钢丝绳。
13.一种波浪能量捕获系统，其特征在于，包括：
支撑框架，其固定于地面或海上；
杠杆臂架，其通过枢轴与上述支撑框架配合；
能量捕获部件，其与上述杠杆臂架的一端连接而从大海中捕获波浪能量；
位置控制部件，其与上述杠杆臂架的另一端连接而控制上述杠杆臂架的位置；以及，
能量转换部件，其与上述杠杆臂架连接而将上述杠杆臂架的直线运动转换为旋转运动，
就上述杠杆臂架而言，以上述枢轴为基准与上述能量捕获部件连接的一侧称为前臂架，与上述能量转换部件连接的一侧称为后臂架，且形成为上述前臂架的长度比上述后臂架的长度长的杠杆构造，
进一步包括设置于海底并在内侧搁置上述能量捕获部件的框架，
上述搁置框架在上端设置有框架滑轮，在上述前臂架端部竖直下部设置有固定滑轮，牵引上述能量捕获部件的牵引钢丝绳依次经由上述能量捕获部件、上述框架滑轮以及上述固定滑轮而与上述前臂架连接。
14.根据权利要求1所述的波浪能量捕获系统，其特征在于，
上述能量捕获部件由中空罐构成，且在内部具备空气室。
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