JP2004150274A

JP2004150274A - 波動発電装置

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Publication number: JP2004150274A
Application number: JP2002312967A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Shintani; 博一新谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP3847244B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、効率よく、大きな電力を発生することができる波動発電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】発電機１と発電機１を駆動させる油圧モータ２とを配設した基枠３の周囲に複数個の浮き子４を配設している。そして、浮き子４の波による上下動によって、圧力油を発生する油圧シリンダ１０を、基枠３と浮き子４との間に配設し、油圧シリンダ１０の圧力油を油圧モータ２に送るように、配管路５にて連通連結している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波のエネルギーを利用した波動発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の波動発電装置は、図６に示すように、上下両端開口の筒体４０と、該筒体４０の周囲に固定された浮き子４１と、該筒体４０の上端開口に配設された空気タービン４３と、空気タービン４３に連結された発電機４２と、を備えていた（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、筒体４０内部の海面は、筒体４０外部の波と完全に一致して上下動しないため、波により、筒体４０が浮き子４１と一体に上下動することで、筒体４０内部に空気の流れが生じ、その空気の流れにより、空気タービン４３を回転させて、発電機４２を駆動させていた。
【０００４】
【非特許文献１】
「大百科事典１２」平凡社発行、１９８５年６月２８日、ｐ．１０２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の波動発電装置では、筒体４０内部のみの空気の流れで、発電していたため、効率が悪く、出力数も低かった。そのため、従来の波動発電装置は、主に、航路標識灯の電源等の小電力を必要とするものに使用され、大きな電力を必要とするものには不向きであった。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構成で、効率よく、大きな電力を発生することができる波動発電装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る波動発電装置は、発電機と該発電機を駆動させる油圧モータとを配設した基枠の周囲に複数個の浮き子を配設し、該浮き子の波による上下動によって、圧力油を発生する油圧シリンダを、上記基枠と上記浮き子との間に配設し、該油圧シリンダの圧力油を上記油圧モータに送るように、配管路にて連通連結したものである。
【０００８】
また、基枠に、基枠全体の揺れを抑制するジャイロ装置を付設している。また、油圧シリンダが、往復形シリンダであって、ピストンにて区画された第１油圧室と第２油圧室の各々には、吸込用逆止弁を介して吸込配管路を接続し、かつ、吐出用逆止弁を介して吐出配管路を接続している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【００１０】
図１は、本発明に係る波動発電装置の実施の一形態を示す斜視図であり、本装置は、基枠３と、基枠３の周囲に油圧シリンダ１０を介して配設された複数個（本実施の形態では、四個）の浮き子４と、を備え、浮き子４の浮力により、海面を浮遊し、波による海面の上下動を利用して発電するように構成されている。
【００１１】
基枠３は、上方施蓋状でかつ下方開口状の箱部３ａと、該箱部３ａの周囲側面に突設された複数本（本実施の形態では、八本）の横桁部３ｂと、を有している。具体的に述べると、箱部３ａは、四つの側面を備え、各側面の左右両端縁でかつ上方位置に、二本の横桁部３ｂ，３ｂが、該側面に対して垂直な方向に、突設されている。
【００１２】
また、平面的に見て基枠３の中央部（即ち、基枠３の箱部３ａの上面）には、発電機１と、発電機１を駆動させる（歯車モータ又はベーンモータ等の）油圧モータ２と、を配設している。
【００１３】
浮き子４は、略直方体であって、二本の横桁部３ｂ，３ｂの間に配設されている。また、浮き子４の左右側面（即ち、該横桁部３ｂ側の面）の下方位置には、夫々、二枚の取付片７，７が、前後（即ち、該横桁部３ｂの延設方向）位置に突設されている。
【００１４】
油圧シリンダ１０は、基枠３と浮き子４との間に配設されている。具体的に述べると、油圧シリンダ１０のシリンダチューブ１７が、浮き子４の取付片７上面に固着され、油圧シリンダ１０のピストンロッド１６が、基枠３の横桁部３ｂ下面に枢結されている。
【００１５】
このように、一個の浮き子４は、四個の油圧シリンダ１０を介して、基枠３に取り付けられているため、浮き子４は、基枠３と独立して（相対的に）、波により上下動する。即ち、油圧シリンダ１０は、浮き子４の波による上下動によって、圧力油を発生する。
【００１６】
６は、ジャイロ装置であって、基枠３の箱部３ａの上面に付設されて、基枠３全体の揺れを抑制するように構成されている。
８は、鎖であって、鎖８の一端が、基枠３の箱部３ａの下部に固着され、鎖８の他端が、アンカー（錨）等で海底へ固定され、本装置が、流されないようにしている。
【００１７】
また、油圧シリンダ１０と油圧モータ２は、配管路５にて連通連結され、油圧シリンダ１０の圧力油を油圧モータ２に送って、発電機１を駆動させるように構成されている。なお、図１において、一部を除いてその他の油圧シリンダ１０の配管路５を省略して描いている。
【００１８】
具体的に述べると、図２の要部簡略構成説明図に示すように、油圧シリンダ１０は、往復形シリンダであって、ピストン１５にて区画された（上方の）第１油圧室１１と（下方の）第２油圧室１２とを有している。
【００１９】
第１油圧室１１と第２油圧室１２の各々には、吐出用逆止弁１４を介して吐出配管路５ｂが接続され、その二本の吐出配管路５ｂ，５ｂ（下流端）は、夫々、別々の油圧モータ２に接続され、油圧シリンダ１０の圧力油が、二個の油圧モータ２，２に注入されるように構成されている。
【００２０】
第１油圧室１１と第２油圧室１２の各々には、吸込用逆止弁１３を介して吸込配管路５ａが接続され、その二本の吸込配管路５ａ，５ａ（上流端）は、二個の油圧モータ２，２から排出された（圧力）油を貯蔵する油タンク９に接続され、油タンク９の油が油圧シリンダ１０に注入されるように構成されている。
【００２１】
なお、図２は、海面が、平均の高さとなる中間（基準）位置Ｓ_０にある状態を示し、このとき、ピストン１５は、第１油圧室１１と第２油圧室１２との体積が略同一となる位置にある。
【００２２】
次に、本発明の作用（機能）を説明する。
【００２３】
まず、図３に、海面が、中間位置Ｓ_０よりも上方の上昇位置Ｓ_１にある状態を示す。このとき、浮き子４は、浮力により、基枠３に対して相対的に、上昇し、ピストン１５が、シリンダチューブ１７に対して相対的に、下降する（即ち、油圧シリンダ１０が短縮する）。
【００２４】
そして、ピストン１５の下降にて第２油圧室１２に圧力油を発生し、この第２油圧室１２の圧力油は、吐出用逆止弁１４、吐出配管路５ｂを介して、油圧モータ２に注入され、油圧モータ２を作動させて発電機１を回転させる。
他方、第１油圧室１１には、油タンク９の（圧力）油が、吸込配管路５ａ、吸込用逆止弁１３を介して、（負圧）吸引される。
なお、第１油圧室１１の吐出用逆止弁１４、及び、第２油圧室１２の吸込用逆止弁１３は、閉状態である。
【００２５】
次に、図４に、海面が、中間位置Ｓ_０よりも下方の下降位置Ｓ_２にある状態を示す。このとき、浮き子４は、自重により、基枠３に対して相対的に、下降し、ピストン１５が、シリンダチューブ１７に対して相対的に、上昇する（即ち、油圧シリンダ１０が伸長する）。
【００２６】
そして、ピストン１５の上昇にて第１油圧室１１に圧力油を発生し、この第１油圧室１１の圧力油は、吐出用逆止弁１４、吐出配管路５ｂを介して、油圧モータ２に注入され、油圧モータ２を作動させて発電機１を回転させる。
他方、第２油圧室１２には、油タンク９の（圧力）油が、吸込配管路５ａ、吸込用逆止弁１３を介して、（負圧）吸引される。
なお、第１油圧室１１の吸込用逆止弁１３、及び、第２油圧室１２の吐出用逆止弁１４は、閉状態である。
【００２７】
このように、浮き子４の上下動を、油圧シリンダ１０の伸縮（往復動）にて、油圧に効率よく変換することができ、合計１６個の油圧シリンダ１０により、大容量の電力を発生することができる。
【００２８】
ここで、油圧シリンダ１０の圧力油は、（４個の）油圧シリンダ１０が（一個の）浮き子４の自重を受けたときに円滑に伸長（又は短縮）して、確実に、油圧モータ２へ送りだされる程度の圧力に設定されている。
【００２９】
次に、図５に本発明の他の実施の形態を示し、（図２と比較すると、）油圧シリンダ１０と油圧モータ２との間に（密封式の）蓄圧タンク２０が配設され、油圧シリンダ１０からの圧力油が、蓄圧タンク２０を介して油圧モータ２に送られるように構成されている。
【００３０】
具体的に述べると、（第１油圧室１１用・第２油圧室１２用の）二本の吐出配管路５ｂ，５ｂ（下流端）が、蓄圧タンク２０に連結され、さらに、蓄圧タンク２０が油圧モータ２に一括配管路５ｃにて連結されている。好ましくは、圧力調整弁２２を、一括配管路５ｃに介装する。
【００３１】
そして、油圧シリンダ１０の圧力油が、二本の吐出配管路５ｂ，５ｂを介して、蓄圧タンク２０に蓄積され、蓄圧タンク２０にて所定圧力に達した際に、蓄圧タンク２０から油圧モータ２へ圧力油が送りだされる。
なお、蓄圧タンク２０の圧力油は、（４個の）油圧シリンダ１０が（一個の）浮き子４の自重を受けたときに円滑に伸長（又は短縮）して、確実に、油圧モータ２へ送りだされる程度の所定圧力に設定されている。
【００３２】
このように、蓄圧タンク２０に、油圧シリンダ１０からの圧力油を一旦集めるようにすることで、浮き子４の上昇・下降の圧力油を平均して油圧モータ２を回転させ、発電機１を確実に駆動させることができる。また、一括配管路５ｃにて、油圧モータ２の数量を減少することができる。
【００３３】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、基枠３を、海岸の岸壁等に固定して、浮き子４の基枠３に対する相対的な上下動幅が大きくなるようにしてもよく、また、浮き子４、油圧シリンダ１０等の数量の増減は、設計変更可能である。また、油圧シリンダ１０の第１油圧室１１と第２油圧室１２の発生圧力に差がある場合には、図５に示した蓄圧タンク２０を別々に二個配設して、二個の油圧モータ２，２に独立して配管して、回動させるようにするも自由である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００３５】
（請求項１によれば、）浮き子４の基枠３に対する相対的な上下動により、油圧シリンダ１０にて圧力油を発生するため、波のエネルギーを、効率よく、発電に変換することができ、出力数を向上させることができる。従って、簡単な構成で、大きな電力を発生することができ、大電力を必要とするものに好適となる。
【００３６】
（請求項２によれば、）浮き子４の基枠３に対する相対的な上下動幅を大きくすることができ、一層、安定して大きな電力を発生することができる。
（請求項３によれば、）波の上昇及び下降の双方にて、圧力油を発生することができ、発電機１を駆動させる能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】要部簡略構成説明図である。
【図３】浮き子が上昇した場合を示す作用説明図である。
【図４】浮き子が下降した場合を示す作用説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す要部簡略構成説明図である。
【図６】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１発電機
２油圧モータ
３基枠
４浮き子
５配管路
５ａ吸込配管路
５ｂ吐出配管路
６ジャイロ装置
１０油圧シリンダ
１１第１油圧室
１２第２油圧室
１３吸込用逆止弁
１４吐出用逆止弁
１５ピストン

Claims

発電機（１）と該発電機（１）を駆動させる油圧モータ（２）とを配設した基枠（３）の周囲に複数個の浮き子（４）を配設し、該浮き子（４）の波による上下動によって、圧力油を発生する油圧シリンダ（１０）を、上記基枠（３）と上記浮き子（４）との間に配設し、該油圧シリンダ（１０）の圧力油を上記油圧モータ（２）に送るように、配管路（５）にて連通連結したことを特徴とする波動発電装置。
基枠（３）に、基枠（３）全体の揺れを抑制するジャイロ装置（６）を付設した請求項１記載の波動発電装置。
油圧シリンダ（１０）が、往復形シリンダであって、ピストン（１５）にて区画された第１油圧室（１１）と第２油圧室（１２）の各々には、吸込用逆止弁（１３）を介して吸込配管路（５ａ）を接続し、かつ、吐出用逆止弁（１４）を介して吐出配管路（５ｂ）を接続した請求項１又は２記載の波動発電装置。