JP2015524898A5

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Publication number: JP2015524898A5
Application number: JP2015526830A
Authority: JP
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2033-08-07

Claims

本体部と、１以上の各波力エネルギー変換装置セルを形成し、各セルが一定の容積を有する流体の少なくとも一部を区画する少なくとも１枚の屈曲性を有する膜とを具備する波力エネルギー変換装置であって、
前記少なくとも１枚の屈曲性を有する膜は使用時に水中にあり、前記少なくとも１枚の膜の大部分は垂直面に対して傾斜しかつ水平面に対して傾斜して、波力エネルギーが水中の前記波力エネルギー変換装置上を進行するための円滑流路を形成するとともに、圧力は流体の容積を圧縮するために前記少なくとも１枚の膜を前記本体部に向けて変形し、前記少なくとも１枚の膜の大部分の垂直面及び水平面に対する傾きによって、波の位置エネルギーと運動エネルギーの前記流体内の圧力への結合変換を助長するようにしたことを特徴とする波力エネルギー変換装置。
列状に配置され、前記波力エネルギー変換装置を形成する複数の前記セルを具備することを特徴とする前記請求項１に記載の波力エネルギー変換装置。
前記セルは相互に剛的に連結されることを特徴とする請求項２記載の波力エネルギー変換装置。
前記少なくとも１つの膜は水平面に対して２０°と７０°の間で傾斜するようにしたことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
前記少なくとも１つのセルの大部分は前記波力エネルギー変換装置上を通過する波に関して水平面に対して傾斜、または、前記波力エネルギー変換装置上を通過する波に関して水平面に対して下方に傾斜するようにしたことを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置は海底へロープ係留され、又は係留され、又は連結された、あるいは、波が前記波力エネルギー変換装置上を通過する際に前記波力エネルギー変換装置の垂直運動を規制するために制限された前記少なくとも１つのセルを具備することを特徴とする前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
前期少なくとも１つのセルは海底から間隔をあけて海底の上に配置され、海底へロープ係留され、又は係留され、又は連結され、あるいは、波が前記ＷＥＣ上を通過する際に前記波力エネルギー変換装置の垂直運動を規制するために制限されることを特徴とする前記請求項６に記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置のセル（単数又は複数）は平均して水深２．５ｍ〜１５ｍの間に配置されることを特徴とする前記請求項６又は７に記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置の後部を、外部波の流れを制御する直線状または曲線状または丸みを有する形状をしたことを特徴とする前記請求項１〜８のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
１以上の直線状、曲線状又は円形の前記セルの列に配置されている前記複数のセルを具備することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の波力エネルギー変換装置。
互いに水平に配置されている波力エネルギー変換装置の前記複数のセルを具備することを特徴とする前記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
使用時に、押し寄せる波の方向または開かれた海／大洋に向けてまたは面して、少なくとも１つのＶ形状又は山形状に、前記セルの複数の直線状又は曲線状の列が配置され、前記Ｖ形状又は山形状の直線状または曲線状の列が前記頂点から前記浜に向けて伸延し、前記波が最初に前記頂点に近づき、その後、Ｖ形状又は山形状の各列に傾斜状に流れ、又は、Ｖ形状又は山形状の列の頂点が浜に向かう又は波から離れるように指向し、又は前記直線状又はＶ形状の列が開かれた海に向けて前記頂点から突出するようにしたことを特徴とする請求項１０記載の波力エネルギー変換装置。
前記セルの少なくとも１つの列に対して、少なくとも２つの膜が間隔をあけて配置され、前記波の波長の異なる部分に結合可能としたことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
少なくとも１つの波が前記セル上と通過する際、前記列の少なくとも一つの前記セルの前記膜はより高い波圧にさらされ、前記列の少なくとも他の一つの前記セルの前記膜はより低い波圧にさらされるようにしたことを特徴とする請求項１３記載の波力エネルギー変換装置。
前記列は、前記１つのセルがより高い波圧にさらされ、流体を前記少なくとも１つのポートを通して前記セルからポンプ作用によって流出させる際に、他のセルはより低い波圧にさらされ、貯留部又は低圧マニホールドから前記セルの少なくとも１つのポートを通して戻る流体を受けるように配置されていることを特徴とする請求項１３又は１４のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置はさらに、１以上のセル低圧入口ポート、１以上のセル高圧出口ポート、前記セルへ又はセルからそれぞれ流体の流れを結合又は分割する１以上のマニホールド、及び、セルからの圧力流によって駆動される１以上のタービンを具備することを特徴とする前記請求項１〜１５のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
前記複数のセルを少なくとも1列に配置し、少なくとも１つのタービン及び／又は発動機を前記各列の終端に向けて又は各列の終端に又は前記列に沿った所定個所に設置し、又は、前記複数のセルがＶ形状又は山形状に配置され、タービン及び／又は発動機が前記Ｖ字形状又は山形状の近傍又はその頂点に取り付けられ、各列からの気流が結合されることを特徴とする請求項１２記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置は、各セルのポート又はその近傍に、１以上の導管内に又は選択的に低圧又は押圧導管のいずれかに形成された流体流制御システムを具備し、同流体流制御システムは、前記複数のセルが少なくとも１つの逆止弁又は少なくとも１つのタービン、又は少なくとも１つの逆止弁及び少なくとも１つのタービンの組合せからなることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置は、波力エネルギー変換装置のそれぞれ対向する側に前記少なくとも１つのセルと、波からエネルギーを抽出するために、波に対する第一側の前記少なくとも１つのセルと、同じ波から及び／又は前記波の戻りによって生じるエネルギーを抽出するための前記少なくとも１つの他のセルを有する複数のセルを具備することを特徴とする前記請求項１〜１８のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
列に衝突する波の角度が１０度から８０度になるようにセルの長手方向列を具備することを特徴とする前記請求項１から１９のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
前記波力エネルギー変換装置の各端における前記膜は、エラストマーの歪又は応力が低減するように幾何学的な形状を有することを特徴とする前記請求項１〜２０のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
少なくとも１つの前記膜の少なくとも１つの前記端部は、曲面、半曲面、孤面またはスプラインを形成していることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の波力エネルギー変換装置。
少なくとも1枚の前記膜は、収縮される際、各膜が各セルの面に合わせることを可能にする弦寸法を有することを特徴とする前記請求項１〜２２のいずれか１項に記載の波力エネルギー変換装置。
制御システムを有する波力エネルギー変換装置（ＷＥＣ）システム内における流体圧を制御又は最適化する方法であって、少なくとも１つのセル内の流体圧及び／又は低圧又は高圧の導管内の流体圧及び／又は前記システムの少なくとも１つのマニホールド内の流体圧を増加または低減することを特徴とする波力エネルギー変換装置システム内における流体圧を制御又は最適化する方法。
少なくとも１つの前記セル内における流体圧、及びまたは少なくとも１つの前記低圧または高圧導管内の流体圧及び／又は前記システムの少なくとも１つのマニホールド内の流体圧の増加又は低減は少なくとも１つの基準圧力値に連関することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
前記各流体圧は、前記各セル内における流体圧、及びまたは前記低圧及び／または高圧導管内の流体圧及び／又は前記システムのマニホールド内の流体圧にもとづいて決定される流体圧の平均値であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
前記平均圧は、少なくとも部分的に、前記波力エネルギー変換システムの１つのセル又は複数のセルにわたる各種圧力を、特定の時間又は１以上の前記セルを越える時間内で平均化して決定されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
前記セル内の流体圧を制御または最適化して、潮又は他の影響による水深の機能の変化に対応して最適のセル流体圧を維持すること特徴とする請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の方法。
前記セル内の流体圧を水深の増加に対応して増加させ、水から受ける増加した外圧と均衡させ、水深の低減に対応して前記セル内の流体圧を低減し、前記水から受ける減少した圧力と均衡させるようにしたことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
海の状況の悪化を実際に判断又は予測する際に、前記セル内の流体圧を低減して前記各膜の損傷を防止するようにしたことを特徴とする請求項２８又は２９に記載の方法。