JP2009542964A - 波エネルギー変換機 - Google Patents
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Abstract
Description
バラスト手段から、滑車機構を介して没水部材から懸垂されるように適合された釣合せ手段まで延びる細長い柔軟な部材と、
没水部材の運動に減衰作用を及ぼす減衰手段とを備え、この減衰手段は、滑車機構を介して細長い柔軟な部材に減衰作用を及ぼす。
平均喫水線の上方に延びるように設計された細長い支持構造であって、それに関連して平均喫水線の下方に設けられた没水部材と、この支持構造が海洋の中において概ね直立配向で浮動することを可能にする浮力手段とを有する細長い支持構造と、
垂直方向に移動可能であるように、支持構造の上に滑動自在に取り付けられた正浮力の浮動部材と、
支持構造及び浮動部材に関連して設けられたエネルギー抽出手段とを備えて、波の運動が浮動部材と支持構造との間に適切な差動運動を引き起こすとき、該エネルギー抽出手段が入射エネルギーをより有用な形態に変換するようになっている。
波の運動に応答して垂直方向に移動可能であるように支持構造の上に滑動自在に取り付けられ、波の運動の水平成分を浮動部材の垂直移動に変換するように適合された水中舵表面を有して、浮動部材のエネルギー抽出能力を高める正浮力部材を備える。
(i)本波エネルギー変換機は設計が堅牢であり、損傷のおそれが最小限で、殆どの天候条件に耐えることができる。
(ii)本張力係留システムは、最大限の効率を維持するために、波エネルギー変換装置が優勢な海洋条件に同調されることを可能にする。
(iii)本張力係留システムは、任意の浮力型波エネルギー変換装置に使用して、その動作効率を向上させるように適合されうる。
(iv)それは汎用性であり、広範囲の波高、波振動数、及び波の方向を網羅する波からエネルギーを抽出することができる。
(v)それは非常に効率的であり、波から最大エネルギー量を抽出するために、サージ、ヒーブ、浮力静水圧、及び流体力学上の圧力の原理を利用する。
Claims (29)
- 海洋波エネルギーをより有用な形態に変換する装置のための張力係留システムであって、前記装置は、前記装置に関連して平均喫水線の下方に設けられた没水部材を備える構造を有し、前記係留システムは、
バラスト手段から、滑車機構を介して前記没水部材から懸垂されるように適合された釣合せ手段まで延びる細長い柔軟な部材と、
前記没水部材の運動に減衰作用を及ぼす減衰手段とを備え、前記減衰手段は、前記滑車機構を介して前記細長い柔軟な部材に前記減衰作用を及ぼす、張力係留システム。 - 前記釣合せ手段は容器を備え、前記容器は、前記細長い柔軟な部材を介して前記没水部材に加えられる釣合せ力を与えるために、前記容器に関連して設けられた質量を有する、請求項1に記載の張力係留システム。
- 前記釣合せ手段は調節可能な浮力容器を備え、前記浮力容器は、前記浮力容器に関連して設けられた質量を有し、前記釣合せ手段の浮力は、前記細長い柔軟な部材を介して前記没水部材に加えられる前記釣合せ力を変更するために調節可能である、請求項2に記載の張力係留システム。
- 前記釣合せ手段の浮力は、流体輸送機構を介して流体を前記浮力容器に出し入れすることによって調節可能である、請求項3に記載の張力係留システム。
- 空気管を介して空気を前記浮力容器に送り込む空気圧縮機をさらに備える、請求項4に記載の張力係留システム。
- 係留箱をさらに備え、前記構造の前記没水部材は前記係留箱に結合されるように適合される、請求項1から5のいずれか一項に記載の張力係留システム。
- 前記没水部材はロック機構によって前記係留箱の中に固定される、請求項6に記載の張力係留システム。
- 前記ロック機構は、前記没水部材が前記係留箱の中に合体するとき、前記没水部材を前記係留箱に自動的に固定する、請求項7に記載の張力係留システム。
- 前記減衰手段、前記滑車機構、及び前記空気圧縮機は、全てが前記係留箱の中に収納される、請求項6に記載の張力係留システム。
- 前記減衰手段、前記滑車機構、前記空気圧縮機、及び調節可能な浮力タンクは、全てが前記係留箱の中に収納される、請求項6に記載の張力係留システム。
- 前記減衰手段は回転式発電機を備える、前記請求項のいずれか一項に記載の張力係留システム。
- 前記減衰手段は制動システムを備える、前記請求項のいずれか一項記載の張力係留システム。
- 前記減衰手段は、エネルギー変換又は抽出システムを備える、前記請求項のいずれか一項記載の張力係留システム。
- 海洋波エネルギーをより有用な形態に変換する装置であって、
平均喫水線の上方に延びるように設計された細長い支持構造であって、前記支持構造に関連して前記平均喫水線の下方に設けられた没水部材と、前記支持構造が海洋の中において概ね直立配向で浮動することを可能にする浮力手段とを有する細長い支持構造と、
垂直方向に移動可能であるように、前記支持構造の上に滑動自在に取り付けられた正浮力の浮動部材と、
前記支持構造及び前記浮動部材に関連して設けられたエネルギー抽出手段とを備えて、波の運動が前記浮動部材と前記支持構造との間に適切な差動運動を引き起こすとき、前記エネルギー抽出手段が入射エネルギーをより有用な形態に変換するようになっている、海洋波エネルギーをより有用な形態に変換する装置。 - 前記エネルギー抽出手段は、固定体が前記支持構造に関連して設けられ、かつ並進体が前記浮動部材に関連して設けられているリニア発電機を備える、請求項14に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記浮動部材には、前記波の運動の水平成分を前記浮動部材の垂直移動に変換するように適合された水中舵表面が設けられて、前記浮動部材のエネルギー抽出能力を高める、請求項14又は15に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記没水部材には、前記波の運動の水平成分を前記没水部材の垂直移動に変換するように適合された水中舵表面が設けられて、前記没水部材のエネルギー抽出能力を高める、請求項14又は15に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記没水部材には、一定の高度における静水圧の変動を、前記没水部材の関連する垂直移動につながる前記部材の浮力の増大又は減少に変換するように適合された可変浮力静水圧室が設けられて、前記没水部材を波の高さが増大するときに下降させ、かつ波の高さが減少するときに上昇させる、請求項14又は15に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記浮動部材は前端及び後端を備える細長い水平断面を有し、前記前端は、接近してくる波の一般的方向に向くように適合される、請求項16に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記水中舵表面は、前記浮動部材のそれぞれの第1及び第2の側面に実質的に垂直にかつ前記側面に沿って延びる複数の実質的に平行な水中舵表面の1つである、請求項16に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記複数の水中舵表面は、前記浮動部材の前記前端から前記後端にかけて下向きに傾斜し、波の中の水粒子が前記水中舵表面によって下向きに強制されて、前記水中舵表面に対して上向きに作用する流体力学上の力を創出し、前記力は、前記浮動部材に対して前記部材の正浮力により作用する上向きの力に追加される、請求項20に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 海洋波エネルギーを有用なエネルギーに変換する装置の中の改良された浮動部材であって、
波の運動に応答して垂直方向に移動可能であるように支持構造の上に滑動自在に取り付けられ、前記波の運動の水平成分を前記浮動部材の垂直移動に変換するように適合された水中舵表面を有して、前記浮動部材のエネルギー抽出能力を高める正浮力部材を備える、改良された浮動部材。 - 前記装置は、前記構造を海底に係留する係留システムをさらに備える、請求項14又は請求項15に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記没水部材及び浮力手段は、使用に際して実質的に正の浮力を有するように適合され、前記係留システムは、前記係留システムを介して減衰作用を前記支持構造に及ぼす減衰手段を備える、請求項23に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記減衰手段は、前記エネルギー抽出手段によって抽出されたエネルギーが増大するときに前記減衰作用を増大させるように適合され、それによって前記浮動部材と前記支持構造との間の差動運動が最大化され、かつ抽出されるエネルギー量が最適化されうる、請求項24に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記エネルギー抽出手段によって殆ど又は少しもエネルギーが抽出されていないとき、前記減衰手段は減衰作用を及ぼさず、前記係留システムが空回りするので、前記支持構造に対する機械的応力が最小化されうる、請求項25に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 前記係留システムは、バラスト手段から、滑車機構を介して前記支持構造から懸垂された釣合せ手段まで延びるケーブルを備える、請求項25に記載の海洋波エネルギーを変換する装置。
- 添付の図面のいずれか1つ又は複数の図面を参照して本明細書に実質的に説明されかつ例示されたような、海洋波エネルギーを電力に変換する装置。
- 添付の図面のいずれか1つ又は複数の図面を参照して本明細書に実質的に説明されかつ例示されたような、張力係留システム。
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