CN102630274B - 波力发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对于各种周期的波都能够有效地进行发电的波力发电装置。该波力发电装置的特征在于，具备：振动承受部(31)，其设置于浮在波面上的浮体内，通过施加的振动而进行发电；质量体(4)，其从振动承受部(31)的上方施加质量；多个弹性构件(5)，它们将质量体串联支承；多个锁定机构(6)，它们分别对多个该弹性构件(5)的运动进行限制或触除限制。

Description

波力发电装置
技术领域
本发明涉及波力发电装置，尤其涉及波力发电装置的周期的控制。
背景技术
波力发电装置中存在如下这样进行发电的方法：如专利文献1所公开的那样，将海水的上下运动经由机械结合装置而转变为旋转运动，从而驱动设置在浮体上的发电机来进行发电。
另外，专利文献2中公开了如下这样进行发电的方法：将通过浮标内的海水的注入·流出来改变质量的振动件与弹簧组合，使振动件的固有周期接近波浪的摆动周期而进行发电。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开平5-164036号公报
【专利文献2】日本特开2007-297929号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而，专利文献1所记载的发明需要使浮体大型化，因此存在建造费用高价这样的问题。
另外，专利文献2所记载的发明利用海水的注入·流出，因此存在当波浪的摆动周期小时发电量减小这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供一种对于各种周期的波浪都能够有效地进行发电的波力发电装置。
为了解决上述课题，本发明的波力发电装置采用以下的手段。
本发明的第一方式的波力发电装置的特征在于，具备：振动承受部，其设置于浮在波面上的浮体内且通过施加的振动而进行发电；质量体，其从该振动承受部的上方作用质量；多个弹性构件，其以串联的方式支承该质量体；多个锁定机构，其分别对多个该弹性构件的运动进行限制、解除限制。
施加在振动承受部的振动的周期由质量体的质量和弹性构件的弹性系数决定。波力发电装置是使施加在振动承受部上的振动的周期与作用在浮体上的波的周期共振来通过振动承受部进行发电的装置。在本发明中，将多个弹性构件串联连接来支承质量体，并对锁定机构进行控制，从而使弹性构件的运动变化。例如，在由一个弹性构件支承的质量体中，通过锁定机构来限制该弹性构件的运动。由于通过锁定机构来限制弹性构件的运动，因此质量体的运动受到限制。因而，通过控制弹性构件的锁定机构，能够控制施加在振动承受部上的振动的周期。因此，能够使施加在振动承受部上的振动的周期与作用在浮体上的多种周期的波一致，从而有效地进行发电。
在上述本发明的第一方式的波力发电装置的基础上，多个所述弹性构件可以分别经由支承构件连接。
根据该结构，多个弹性构件分别经由支承构件连接。即，各个支承构件分别将弹性构件串联连接。因此，施加在振动承受部上的振动的周期除了质量体之外，还因支承构件的质量而变化。因此，通过改变支承构件的质量或数量，能够使施加在振动承受部上的振动的周期与作用在浮体上的多种周期的波一致，从而有效地进行发电。
在上述本发明的第一方式的波力发电装置的基础上，所述锁定机构可以具备：相对于所述弹性构件平行地设置的液压工作缸；对在该液压工作缸内设置的回路内的油的循环进行开闭的开闭阀。
根据该结构，锁定机构使用液压工作缸。并且，在液压工作缸上设置开闭阀。由此，在使开闭阀成为关闭状态的情况下，油在设置于液压工作缸内的回路中不循环。由于油在设置于液压工作缸内的回路中不循环，因此液压工作缸的运动受到限制。在液压工作缸的运动受到限制的情况下，相对于液压工作缸平行设置的弹性构件的运动受到限制。因此，通过对向在液压工作缸内设置的回路供给的油的循环进行开闭控制，能够改变串联连接的多个弹性构件的弹性系数。因此，能够使向振动承受部传递的周期与作用在浮体上的多种周期的波一致，从而有效地进行发电。
另外，对设置在液压工作缸上的开闭阀进行控制，从而改变串联连接的多个弹性构件的弹性系数。因此，不需要另行设置对串联连接的多个弹性构件的弹性系数进行控制的装置。因而，能够实现波力发电装置的小型化、简单化。
本发明的第二方式为如下的波力发电装置，其具备：与所述浮体内的侧壁连接的水平用弹性构件；通过由该水平用弹性构件施加的振动进行发电的水平用振动承受部。
根据该结构，波力发电装置通过与浮体内的侧壁连接的水平用弹性构件而能够沿水平方向振动。并且，波力发电装置的水平方向的振动施加于水平用振动承受部。因此，即使在因波的作用而浮体沿水平方向摆动的情况下，波力发电装置也能够通过水平方向的振动进行发电。因而，能够更有效地进行发电。
本发明的第三方式中，波力发电装置在所述浮体内设有多个。
根据该结构，将多个波力发电装置设置在浮体内。由此，不仅是浮体在波的作用下相对于铅垂方向上下运动的情况，而且在因侧倾或俯仰而发生横摆的情况下，也能够使施加在振动承受部上的振动的周期与波的周期一致。因此，通过多个波力发电装置，能够进行因波而浮体上下运动及横摆的情况下的发电。因而，能够更有效地进行发电。
【发明效果】
根据上述的本发明的一方式的波力发电装置，通过将多个弹性构件串联连接来支承质量体并对锁定机构进行控制，从而使弹性构件的运动变化。例如，在由一个弹性构件支承的质量体中，通过锁定机构来限制该弹性构件的运动。由于通过锁定机构来限制弹性构件的运动，因此质量体的运动受到限制。因而，通过控制弹性构件的锁定机构，能够控制施加在振动承受部上的振动的周期。因此，能够使施加在振动承受部上的振动的周期与作用在浮体上的多种周期的波一致，从而有效地进行发电。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的波力发电装置的简图。
图2是图1所示的波力发电装置的底面以上的上部的放大图。
图3是图2所示的波力发电装置的A-A部分的纵剖面简要结构图。
图4是图3所示的波力发电装置的控制方法的流程图。
图5是本发明的第二实施方式的波力发电装置的简图。
图6是本发明的第三实施方式的波力发电装置的纵剖面简要结构图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
以下，利用图1至图4对本发明的第一实施方式进行说明。
图1中示出波力发电装置1的简图。
波力发电装置1设置在浮体2的内部。
浮体2为朝向铅垂方向的下方而呈锥状地前端变细的纵截面为梯形形状的筒。浮体2具有能够浮在海水(波面)50上的浮力。需要说明的是，该图的符号50a表示水位。浮体2的内部被底面2a沿铅垂上下方向分割成两部分。在比底面2a靠下部侧的浮体2内设有发电机构(未图示)。在比底面2a靠上部侧的浮体2内设有发电用工作缸(振动承受部)31、重物体4、支承重物体4的多个弹簧(弹性构件)5以及多个液压工作缸(锁定机构)6、支承多个弹簧5及多个液压工作缸6的框架(支承构件)7。在本实施方式中，在俯视底面2a时的底面2a的中央部设有一组上述发电用工作缸31等。
在图2中示出图1所示的底面2a的上部的放大图。另外，图3中示出图2所示的A-A部分的纵剖面结构图。
在底面2a上连接有构成框架7的一部分的沿铅垂方向延伸的四根框架7的腿部10a、10b、10c、10d。腿部10a、10b、10c、10d从下方支承形成作为框架7的一部分的多个尺寸的长方体的框10、11、12。多个框10、11、12支承重物体4、弹簧5及与弹簧5平行地设置的液压工作缸6，其中，弹簧5支承重物体4。
另外，在底面2a上设有从铅垂方向的下方支承重物体4的发电用工作缸31。
对于重物体4的形状没有限制，但在本实施方式中为长方体。重物体4由发电用工作缸31从铅垂下方支承。并且，重物体4由多个弹簧5、多个液压工作缸6及框架7从铅垂上方支承。
弹簧5设有多个(例如12处)。各弹簧5为同一弹簧常数。
液压工作缸6设成与弹簧5相同的个数(例如12处)。各液压工作缸6在其内部具有供油流动的回路(未图示)。各液压工作缸6分别具有对在其回路中循环的油的流入·流出进行开闭控制的开闭阀(锁定机构)。液压工作缸6具备在液压工作缸6的内周侧滑动的液压活塞部8(参照图3)。
在使开闭阀(未图示)成为打开状态的情况下，油在设置于液压工作缸6内的回路中循环。因此，能够改变在液压工作缸6的内周滑动的液压活塞部8的行程。在使开闭阀成为关闭状态的情况下，油在设置于液压工作缸6内的回路中不循环。因此，在液压工作缸6的内周侧滑动的液压活塞部8的运动受到限制。
框架7以将多个弹簧5及多个液压工作缸6串联连接的方式对其进行支承。框架7经由多个弹簧5及多个液压工作缸6与重物体4连接。
框架7具有与底面2a连接的四根腿部10a、10b、10c、10d和形成多个(例如，三种)尺寸的长方体的框10、11、12。
形成三种长方体中的最大尺寸的长方体的框(以下称为“第一级框架”)10具备与底面2a平行的面(以下称为“第一级上面侧”)、从第一级上面侧向下方延伸且与底面2a连接的四根腿部10a、10b、10c、10d。第一级上面侧由四根框架10e、10f、10g、10h形成。
在第一级上面侧的四角分别设有第一级支承板14a、14b、14c、14d。第一级支承板14a、14b、14c、14d设置在形成第一级上面侧的四根框架10e、10f、10g、10h的各自角部的内角侧。第一级支承板14a、14b、14c、14d形成为能够支承弹簧5及液压工作缸6的尺寸。
形成三种长方体中的中间尺寸的长方体的框(以下称为“第二级框架”)11具备与底面2a平行的两个面(以下称为“第二级上面侧”、“第二级下面侧”)和将第二级上面侧与第二级下面侧之间连接的四根腿部。图3中示出设有四根的腿部中的两根11a、11b。
第二级框架11比第一级框架10尺寸小。
第二级上面侧由四根框架11e、11f、11g、11h形成。第二级下面侧由四根框架(未图示)形成。在第二级上面侧的四角分别设有第二级上面侧支承板15a、15b、15c、15d。第二级上面侧支承板15a、15b、15c、15d设置在形成第二级上面侧的四根框架11e、11f、11g、11h的各自角部的内角侧。
在第二级下面侧的四角分别设有向第二级下面侧的外周突出的第二级下面侧支承板15e、15f、15g、15h。第二级上面侧支承板15a、15b、15c、15d及第二级下面侧支承板15e、15f、15g、15h形成为能够支承弹簧5及液压工作缸6的尺寸。
形成三种长方体中的最小尺寸的长方体的框(以下称为“第三级框架”)12具备与底面2a平行的两个面(以下称为“第三级上面侧”、“第三级下面侧”)和将第三级上面侧与第三级下面侧之间连接的四根腿部。图3中示出设有四根的腿部中的两根腿部12a、12b。
第三级框架12比第二级框架11尺寸小。
第三级上面侧由四根框架12e、12f、12g、12h形成。第三级下面侧由四根框架(未图示)形成。在第三级上面侧的四角分别设有第三级上面侧支承板16a、16b、16c、16d。第三级上面侧支承板16a、16b、16c、16d设置在形成第三级上面侧的四根框架12e、12f、12g、12h的各自角部的内角侧。
在第三级下面侧的四角分别设有向第三级下面侧的外周突出的第三级下面侧支承板。图3中仅示出设有四个的第三级下面侧支承板中的两个第三级下面侧支承板16e、16f。
第三级上面侧支承板16a、16b、16c、16d及第三级下面侧支承板形成为能够支承弹簧5及液压工作缸6的尺寸。
接着，利用图3对通过多个弹簧5及多个液压工作缸6和框架7来支承重物体4的方法进行说明。
在重物体4的上表面的四角分别连接有弹簧5(以下称为“第三级用弹簧”)和液压工作缸6(以下称为“第三级用液压工作缸”)。在图3中分别示出两个第三级用弹簧17a、17b和第三级用液压工作缸18a、18b。
在此，第三级用弹簧17a及第三级用液压工作缸18a、第三级用弹簧17b及第三级用液压工作缸18b左右对称地支承重物体4。因此，以下，仅对第三级用弹簧17a及第三级用液压工作缸18a侧(在本图中为右侧)进行说明，对于第三级用弹簧17b及第三级用液压工作缸18b侧(在本图中为左侧)，由于与第三级用弹簧17a及第三级用液压工作缸18a侧同样，因此省略说明。
第三级用弹簧17a及第三级用液压工作缸18a的另一端与第三级上面侧支承板16a连接。与第三级上面侧支承板16a连接的第三级用弹簧液压工作缸18a设置成使在第三级用液压工作缸18a的内周滑动的活塞部19a的端面与重物体4的上表面相接。
第三级上面侧支承板16a通过向第三级上面侧支承板16a的下方延伸的框架12a而与第三级下面侧支承板16e连接。第三级上面侧支承板16a、框架12a及第三级下面侧支承板16e以形成为S字形状的方式连接。
在第三级下面侧支承板16e的上表面分别连接有弹簧5(以下称为“第二级用弹簧”)和液压工作缸6(以下称为“第二级用液压工作缸”)。第二级用弹簧21a及第二级用液压工作缸22a的另一端与第二级上面侧支承板15a连接。
通过连接成S字形状的第三级上面侧支承板16a、框架12a及第三级下面侧支承板16e，将支承重物体4的第三级用弹簧17a及第三级用液压工作缸18a、与第二级用弹簧21a及第二级用液压工作缸22a串联连接。
在此，第二级用液压工作缸22a设置成使在第二级用液压工作缸22a的内周滑动的活塞部(未图示)的端面与第三级下面侧支承板16e的上表面相接。
第二级上面侧支承板15a通过向第二级上面侧支承板15a的下方延伸的框架11a而与第二级下面侧支承板15e连接。第二级上面侧支承板15a、框架11a及第二级下面侧支承板15e以形成为S字形状的方式连接。
在第二级下面侧支承板15e的上表面分别连接有弹簧5(以下称为“第三级用弹簧”)和液压工作缸6(以下称为“第三级用液压工作缸”)。第三级用弹簧23a及第三级用液压工作缸24a的另一端与第一级支承板14a连接。
通过连接成S字形状的第二级上面侧支承板15a、框架11a及第二级下面侧支承板15e，将支承重物体4的第三级用弹簧17a及第三级用液压工作缸18a、第二级用弹簧21a及第二级用液压工作缸22a、第一级用弹簧23a及第一级用液压工作缸24a串联连接。
在此，与第二级下面侧支承板15e连接的第一级用弹簧液压工作缸23a设置成使在第一级用弹簧液压工作缸23a的内周滑动的活塞部(未图示)的端面与第二级下面侧支承板15e的上表面相接。
第一级支承板14a通过向第一级支承板14a的下方延伸的腿部10a与底面2a连接。
由此，重物体4经由将多个弹簧17a、21a、23a及多个液压工作缸18a、22a、24a串联连接的框架11a、12a、14a、15a、15e、16a、16e来支承。
接着，对通过重物体4的振动使波力发电装置1发电的方法进行说明，其中，该重物体4经由将多个弹簧17a、21a、23a及多个液压工作缸18a、22a、24a串联连接的11a、12a、14a、15a、15e、16a、16e来支承。
重物体4由发电用工作缸31从下方支承。通过使重物体4相对于铅垂方向上下运动，从而在支承重物体4的发电用工作缸31的内周滑动的发电用活塞部32沿铅垂方向上下运动。
另外，在浮体2(参照图1)上作用有波50。因此，浮体2在波50的作用下沿铅垂上下方向产生摆动。
在发电用工作缸31上作用有铅垂上下方向的振动(以下称为“固有周期”)和铅垂上下方向的摆动(以下称为“波浪周期”)的相对运动，其中，铅垂上下方向的振动通过利用多个弹簧17a、21a、23a及多个液压工作缸18a、22a、24a将重物体4串联连接而产生，铅垂上下方向的摆动由作用在浮体2上的波50引起。上述固有周期与波浪周期之间的相对运动施加在发电用工作缸31上。
通过对发电用工作缸31施加的固有周期与波浪周期的相对运动，使发电用活塞部32的行程发生变化。通过使发电用活塞部32的行程发生变化，以下的发电机构产生电。
即，通过使发电用活塞部32的行程发生变化，从配管40向发电用工作缸31引导的油得以升压。通过发电用活塞部32将升压后的油向与发电用工作缸31连接的配管41导出。导出导配管41的升压后的油被向蓄压器33引导。被引导到蓄压器33内的油在蓄压器33内蓄压。在蓄压器33蓄压后的油被从蓄压器33向配管42导出，导出到配管42后的升压后的油被向液压电动机34引导。液压电动机34通过由配管42引导的升压后的油来驱动。
通过驱动液压电动机34，与液压电动机34连接的发电机35进行发电。由此，波力发电装置1进行发电。
另外，驱动液压电动机34的油被向与液压电动机34连接的配管43导出。导出到配管43后的油被向贮油箱36引导。贮藏到贮油箱36内的油通过上述的配管40向发电用工作缸31引导。
接着，利用图4对支承重物体4的弹簧5的弹簧常数(弹性系数)的控制方法进行说明。
图4中示出对重物体的弹簧常数进行控制，从而使通过重物体的振动而施加在发电用工作缸上的固有周期与作用在浮体上的波浪周期接近的流程图。
首先，利用设置在浮体2上的加速度计(未图示)的信号来测定浮体2的摆动振动。通过该浮体2的摆动振动，求出作用在浮体2上的波浪周期(步骤S1)。
以使通过步骤S1求出的波浪周期与重物体4的固有周期接近的方式，来确定设置在第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸18a、22a、24a上的各开闭阀的开闭状态(步骤S2)。
并且，确定从下方支承重物体4的发电用工作缸31的衰减量即最佳负载(步骤S2)。
在通过步骤S2确定设置在第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸18a、22a、24a上的各开闭阀的开闭状态及发电用工作缸31的衰减量后，对设置在第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸18a、22a、24a上的各开闭阀进行控制(步骤S3)。
并且，将发电用工作缸31控制成所期望的衰减量(步骤S3)。
如以上所示，将步骤S1至步骤S3每10分钟重复进行一次，从而使重物体4的固有周期接近波浪周期。
接着，对设置在液压工作缸5上的开闭阀进行开闭控制后的情况下的弹簧系数与重物体4的固有周期的变化进行说明。
将各弹簧17a、21a、23a串联连接，与各弹簧17a、21a、23a平行地设置各液压工作缸18a、22a、24a。因此，通过对设置在各液压工作缸18a、22a、24a上的各开闭阀进行开闭控制，能够改变使重物体4振动的弹簧常数K。
首先，说明使设置在各液压工作缸18a、22a、24a上的各开闭阀成为打开状态的情况。
油分别在设置于各液压工作缸18a、22a、24a内的回路中循环。因此，各液压工作缸18a、22a、24a不限制各弹簧17a、21a、23a的铅垂上下方向的运动。
在该情况下，使重物体4振动的弹簧常数K如式(1)所示。在此，K为将多个弹簧5串联连接时的合计弹簧常数，k为第一级用至第三级用弹簧17a、21a、23a各自的弹簧常数。
K＝k/3  (1)
在合计弹簧常数K为式(1)的情况下，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期如式(2)所示。在此，对于质量而言，仅考虑重物体4，而不考虑各框10、11、12的框架7的质量。另外，T为施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期，m为重物体4的质量，k为上述的第一级用弹簧至第三级用弹簧17a、21a、23a各自的弹簧常数。
T＝2π(3m/k)1/2≈1.73×2π(m/k)1/2  (2)
接着，对使设置在第一级用液压工作缸24a上的开闭阀成为关闭状态，并使设置在第二级用液压工作缸22a及第三级用液压工作缸18a上的各开闭阀成为打开状态的情况进行说明。
由于设置在第一级用液压工作缸24a上的开闭阀为关闭状态，因此油在设置于第一级用液压工作缸24a内的回路中不循环。由于油在第一级用液压工作缸24a内不循环，因此第一级用液压工作缸24a限制第一级用弹簧23a的铅垂上下方向的运动。由于第一级用弹簧23a的运动被限制，因此与第一级用液压工作缸24a及第一级用弹簧23a连接的第一级支承板14a与第二级下面侧支承板15e之间的运动受到限制。
另一方面，由于设置在第二级用液压工作缸22a及第三级用液压工作缸18a上的各开闭阀为打开状态，因此油分别在设置于第二级用液压工作缸22a及第三级用液压工作缸18a内的回路中循环。由于油分别在第二级用液压工作缸22a及第三级用液压工作缸18a内循环，因此第二级用液压工作缸22a及第三级用液压工作缸18a不限制第二级用弹簧21a及第三级用弹簧17a的铅垂上下方向的运动。
在该情况下，使重物体4振动的合计弹簧常数K如式(3)所示。在此，K及k与上述同样。
K＝k/2  (3)
在合计弹簧常数K为式(3)的情况下，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期如式(4)所示。在此，T、m及k与上述同样。
T＝2π(2m/k)1/2≈1.41×2π(m/k)1/2  (4)
需要说明的是，在此，虽然对使设置在第一级用液压工作缸24a上的开闭阀成为关闭状态，并使设置在第二级用液压工作缸22a及第三级用液压工作缸18a上的各开闭阀成为打开状态的情况进行了说明，但使设置在第二级用液压工作缸22a上的开闭阀成为关闭状态，并使设置在第一级用液压工作缸24a及第三级用液压工作缸18a上的各开闭阀成为打开状态的情况也是同样。
另外，使设置在第三级用液压工作缸18a上的开闭阀成为关闭状态，并使设置在第二级用液压工作缸22a及第一级用液压工作缸24a上的各开闭阀成为打开状态的情况也是同样。
接着，对使设置在第三级用液压工作缸18a及第二级用液压工作缸22a上的各开闭阀成为关闭状态，并使设置在第一级用液压工作缸24a上的开闭阀成为打开状态的情况进行说明。
由于设置在第三级用液压工作缸18a及第二级用液压工作缸22a上的各开闭阀为关闭状态，因此油分别在设置于第三级用液压工作缸18a内及第二级用液压工作缸22a内的回路中不循环。由于油在第三级用液压工作缸18a内及第二级用液压工作缸22a内不循环，因此第二级用液压工作缸22a限制第二级用弹簧21a的铅垂上下方向的运动。并且，第三级用液压工作缸18a限制第三级用弹簧17a的铅垂上下方向的运动。
由于第二级用弹簧21a的运动受到限制，因此第二级上面侧支承板15a与第三级下面侧支承板16e之间的运动受到限制。另外，由于第三级用弹簧17a的运动受到限制，因此第三级上面侧支承板16a与重物体4之间的运动受到限制。
另一方面，由于设置在第一级用液压工作缸24a上的开闭阀为打开状态，因此油在设置于第一级用液压工作缸24a内的回路中循环。因此，第一级用液压工作缸24a不限制第一级用弹簧23a的铅垂上下方向的运动。
在该情况下，使重物体4振动的合计弹簧常数K如式(5)所示。在此，K及k与上述同样。
K＝k  (5)
在合计弹簧常数K为式(5)的情况下，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期如式(6)所示。在此，T、m及k与上述同样。
T＝2π(m/k)1/2  (6)
接着，对使设置在第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸24a、22a、18a上的各开闭阀成为关闭状态的情况进行说明。
由于设置在第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸24a、22a、18a上的各开闭阀为关闭状态，因此油分别在设置于第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸24a、22a、18a内的回路中不循环。由于油分别在第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸24a、22a、18a内不循环，因此第一级用液压工作缸至第三级用液压工作缸24a、22a、18a限制第一级用弹簧至第三级用弹簧23a、21a、17a的铅垂上下方向的运动。
由于第一级用弹簧至第三级用弹簧23a、21a、17a的运动受到限制，因此第一级支承板14a与第二级下面侧支承板15e之间的运动、第二级上面侧支承板15a与第三级下面侧支承板16e之间的运动、第三级上面侧支承板16a与重物体4之间的运动受到限制。因此，重物体4的运动被限制，从而使重物体4振动的固有周期成为零。
如以上那样，根据本实施方式的波力发电装置，起到以下的作用效果。
将多个弹簧(弹性构件)5串联连接来支承重物体(质量体)4，并对各液压工作缸(锁定机构)6进行控制，由此使各弹簧4的运动变化。因此，通过对设置在各液压工作缸6上的各开闭阀(锁定机构)进行控制，从而对施加在发电用工作缸(振动承受部)31上的重物体4的固有周期(周期)进行了控制。因此，通过使施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期与作用在浮体2上的各种波浪周期(周期的波)一致，从而能够有效地进行发电。
多个弹簧5分别经由第一级框架10、第二级框架11及第三级框架12(支承构件)连接。即，第一级框架10、第二级框架11及第三级框架12分别将弹簧5串联连接。因此，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期除了重物体4的质量之外，还因第二级框架11及第三级框架12的质量而变化。因此，通过改变第二级框架11及第三级框架12的质量、框架7的级数(数量)，能够使施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期与作用在浮体2上的多种波浪周期一致，从而有效地进行发电。
锁定机构使用液压工作缸6。并且，在液压工作缸6上设置开闭阀。由此，在使开闭阀成为关闭状态的情况下，油在设置于液压工作缸6内的回路中不循环。由于油在设置于液压工作缸6内的回路中不循环，因此液压工作缸6的运动受到限制。在液压工作缸6的运动受到限制的情况下，相对于液压工作缸6平行设置的弹簧5的运动受到限制。因此，通过开闭阀对向设置在液压工作缸6内的回路供给的油的循环进行控制，能够改变使重物体4振动的多个弹簧5的合计弹簧常数(弹性系数)K。因此，通过改变使重物体4振动的合计弹簧常数K，能够使施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期与作用在浮体2上的多种波浪周期一致，从而有效地进行发电。
另外，对设置在各液压工作缸6上的各开闭阀进行控制，从而改变串联连接的多个弹簧5的合计弹簧常数K。因此，不需要另行设置对各弹簧5的弹簧常数k进行控制的装置。从而能够实现波力发电装置1的小型化、简单化。
需要说明的是，在本实施方式中，虽然将施加有重物体4的振动的振动承受部作为发电用工作缸31进行了说明，但也可以为压电元件。在该情况下，不需要作为发电机构的油的供给设备和贮藏设备。
另外，在本实施方式中，未考虑第二级框架11及第三级框架12的质量而进行了说明，但在考虑了第二级框架11及第三级框架12的质量的情况下，能够更正确地算出施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期。
即，在考虑第二级框架11的质量及第三级框架12的质量，使设置在第三用液压工作缸18a及第二级用液压工作缸22a上的各开闭阀成为关闭状态，并使设置在第一级用液压工作缸24a上的开闭阀成为打开状态的情况下，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期T如式(7)所示。需要说明的是，在此，mf2为第二级框架11的质量，mf3为第三级框架12的质量，m、K及k与上述同样。
T＝2π{(m+mf2+mf3)/k}1/2  (7)
另外，在考虑第二级框架11的质量及第三级框架12的质量而使设置在第一用液压工作缸24a及第二级用液压工作缸22a上的各开闭阀成为关闭状态，并使设置在第三级用液压工作缸18a上的开闭阀成为打开状态的情况下，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期T如式(8)所示。需要说明的是，在此，m、K及k与上述同样。
T＝2π(m/k)1/2  (8)
另外，在考虑第二级框架11的质量及第三级框架12的质量而使设置在第三用液压工作缸18a上的开闭阀成为关闭状态，并使设置在第二级用液压工作缸22a及第一级用液压工作缸24a上的各开闭阀成为打开状态的情况下，施加在发电用工作缸31上的重物体4的固有周期T如式(9)所示。需要说明的是，在此，mf3、m、K及k与上述同样。
T＝2π{(m+mf3)/k}1/2  (9)
[第二实施方式]
以下，利用图5对本发明的第二实施方式进行说明。
本实施方式的波力发电装置在浮体内设有多个这一点上与第一实施方式不同，其它相同。因此，省略对同一结构、开闭控制方法及发电方法的说明。
图5中示出设有多个图1所示的波力发电装置的浮体内的简图。
波力发电装置1设有多个(例如六个)。在本图中，示出两个波力发电装置1。波力发电装置1在浮体2的内周以均等的间隔配置。
由于多个波力发电装置1以均等的间隔沿浮体2的内周配置，所以在因作用在浮体2上的波而在浮体2上产生俯仰或侧倾等横摆的情况下，通过多个波力发电装置1能够使各重物体4的固有周期与波浪周期一致。
如上述那样，根据本实施方式的波力发电装置，起到以下的作用效果。
将多个波力发电装置1设置在浮体2内。由此，不仅是浮体2在波50的作用下相对于铅垂方向上下运动的情况，而且在因侧倾或俯仰而发生横摆的情况下，也能够使施加在各波力发电装置1的发电用工作缸(振动承受部)31上的各重物体4的固有周期(周期)与波浪周期(波的周期)一致。因此，通过多个波力发电装置1，能够在因波50使浮体2上下运动及横摆的情况下进行发电。因此，能够更有效地进行发电。
[第三实施方式]
以下，利用图6对本发明的第三实施方式进行说明。
本实施方式的波力发电装置在支承构件通过水平用弹性构件与浮体内的侧壁连接这一点上与第一实施方式不同，其它相同。因此，省略对同一结构、控制方法及发电方法的说明。
图6中示出支承构件通过水平用弹性构件与浮体内的侧壁连接的波力发电装置的纵剖面简要结构图。
框架(支承构件)7的腿部10b通过水平用弹簧25(水平用弹性构件)与浮体内的侧壁2b连接。在腿部10b与侧壁2b之间与水平用弹簧25平行地设有水平用的发电用工作缸(水平用振动承受部)37。
腿部10a、10b及发电用工作缸31设置在移动台26上。在移动台26的相反面设有多个车轮27。
通过设置在移动台26上的车轮27，波力发电装置1能够在浮体2(未图示)内的底面2a上沿水平方向移动。并且，在移动台26上设置的波力发电装置1在底面2a上移动的运动能够通过与腿部10b连接的水平用弹簧25转换为水平方向的振动。水平用弹簧25引起的波力发电装置1的水平方向的振动施加在水平用的发电用工作缸37上。通过该施加的振动，水平用的发电用工作缸37产生电。
如以上那样，根据本实施方式的波力发电装置，起到以下的作用效果。
波力发电装置1通过与浮体内的侧壁2b连接的水平用弹簧(水平用弹性构件)25能够沿水平方向振动。并且，波力发电装置1的水平方向的振动施加于水平用的发电用工作缸(水平用振动承受部)37。因此，即使在因波的作用而浮体沿水平方向摆动的情况下，波力发电装置1也能够通过水平方向的振动进行发电。因此，能够更有效地进行发电。
【符号说明】
1  波力发电装置
2  浮体
4  质量体(重物体)
5  弹性构件(弹簧)
6  锁定机构(液压工作缸)
31  振动承受部(发电用工作缸)
50  波面(海水)

Claims (5)

1.一种波力发电装置，其具备：
振动承受部，其设置于浮在波面上的浮体内且通过被施加的振动而进行发电；
质量体，其与所述振动承受部连接且从该振动承受部的上方作用质量；
多个弹性构件，其以串联的方式支承该质量体；
多个锁定机构，其分别对多个该弹性构件的运动进行限制、解除限制。
2.根据权利要求1所述的波力发电装置，其特征在于，
多个所述弹性构件分别经由支承构件而被连接。
3.根据权利要求1所述的波力发电装置，其特征在于，
所述锁定机构具备：相对于所述弹性构件平行设置的液压工作缸；对设置在该液压工作缸内的回路内的油的循环进行开闭的开闭阀。
4.根据权利要求1所述的波力发电装置，其特征在于，
所述波力发电装置具备：与所述浮体内的侧壁连接的水平用弹性构件；通过由该水平用弹性构件施加的振动进行发电的水平用振动承受部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的波力发电装置，其特征在于，
所述波力发电装置在所述浮体内设有多个。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104632516B (zh) * 2015-01-16 2016-11-30 大连理工大学 重力摆-滑块式浮子波浪能发电装置
JP7445490B2 (ja) 2020-03-27 2024-03-07 住友重機械工業株式会社 アクチュエータ装置及びステージ装置
CN111878316B (zh) * 2020-08-31 2024-04-09 广东海洋大学 一种风能波浪能集成发电装置
CN115992789A (zh) * 2022-03-21 2023-04-21 禺号新能源技术(苏州)有限公司 一种弹簧悬挂系统、以及波浪发电装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5259241A (en) * 1975-11-07 1977-05-16 Hitachi Zosen Corp Wave driven generator
IT1079251B (it) 1977-06-24 1985-05-08 Castelli Sas Anonima Elementi modulari per la composizione di pareti armadi scrivante o altri articoli di arredamento di tipo scomponibile
JPS5992926A (ja) * 1982-11-19 1984-05-29 Ishizuka Glass Ltd ガラス壜の孔明け加工方法
IES20000493A2 (en) * 2000-06-16 2002-02-06 Wavebob Ltd Wave energy converter
JP4215491B2 (ja) 2002-11-29 2009-01-28 マスプロ電工株式会社 ミリ波帯無線通信システム及びゲートウェイ装置
US20070273156A1 (en) * 2003-10-23 2007-11-29 Koji Miyajima Wave Power Generator
US8067849B2 (en) * 2005-12-01 2011-11-29 Ocean Power Technologies, Inc. Wave energy converter with internal mass on spring oscillator
JP2007297929A (ja) 2006-04-28 2007-11-15 Tokyo Institute Of Technology 波力発電装置
EP2029890B1 (en) * 2006-05-30 2016-01-27 Triple X Energy Inc. Wave energy converter
DE102007015168A1 (de) * 2007-03-27 2008-10-02 Trithor Gmbh Linearmaschine mit einem Primärteil und einem Sekundärteil
CN201144760Y (zh) 2008-01-09 2008-11-05 邓海城 太阳能、波浪能、风能综合发电坞
JP5230387B2 (ja) 2008-12-08 2013-07-10 三菱重工業株式会社 波力発電装置

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