JP2713286B2

JP2713286B2 - 海水発電方法

Info

Publication number: JP2713286B2
Application number: JP13635396A
Authority: JP
Inventors: 寛二酒井; 聡博久宝
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JPH08317628A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、海水発電装置に
係り、より具体的には海面の波の運動エネルギーを電気
エネルギーに変換することのできる波力発電の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在わが国の電力供給は、そのほとんど
を火力発電、水力発電並びに原子力発電に依存している
が、近年のエネルギー問題によりその他の発電装置の開
発が種々行われている。そして、その中の一つとして資
源の枯渇の心配のない海水、具体的には海面の波の上下
運動のエネルギーを利用した波力発電装置がある。そし
てこの装置に用いられる波力発電装置の構成並びに原理
は以下のようになっている。すなわち、底部が開口され
た箱体を海面に向かって被せるように配設し、その箱体
の内壁並びに海面にて区画される空間でピストン室を作
る。すると、波が押し寄せるとピストン室の容積が縮小
され内部の空気が圧縮する。また、逆に波が引くとピス
トン室の容積が拡大し空気がふくらもうとする。このと
きの空気の動きでピストン室上部に設けた空気タービン
の羽を回すことにより発電することになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の発電装置では、波の上下の運動エネルギーを、
一旦空気タービンを回すといった機械エネルギーに変換
した後電気エネルギーに再変換しているため、損失が多
く発電効率が低かった。

【０００４】さらに、ピストン室や空気タービン等を必
要とするため、装置が大掛かりとなってしまう。

【０００５】この発明は、上記した問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、構造が簡単で、
かつ、波の上下の運動エネルギーを効率良く電気エネル
ギーに変換することのできる海水発電装置を提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明にかかる海水発電装置では、下端開口され
た筒体内に磁界発生手段を配設し、該磁界発生手段によ
り該筒体の略径方向に向かう磁場を発生させるように
し、かつ、該筒体を海面に対して被せるように起立配置
してなり、波による該界面の上下移動によって生じる運
動エネルギーと前記磁場とにより所定方向の起電力を発
生しうる海水発電装置であって、多数の筒体を連接して
波の波長より長い構造体として該筒体の上下動を押さえ
るように海面に浮遊させるようにした。

【０００７】波の発生によって海面が上下に移動する。
すると、筒体内の水位も上昇・下降することになり、換
言すれば筒体内の海水が上方・あるいは下方へ移動す
る。このとき、その海水の流れが筒体内に設けた磁界発
生手段によって形成される磁場をさえぎる。

【０００８】従って、フレミングの右手の法則によっ
て、所定方向へ起電力を生じ、海水の運動エネルギーを
直接電気エネルギーに変換・発電することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例につ
いて添付図面を参照にして説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示している。同
図に示すように、海中に起立形成した柱部材１０の上端
部に、上下端開口された中空円筒状の筒体１２を固着す
る。このとき、筒体１２の中心軸と柱部材１０のそれと
は略一直線状に位置しており、かつ、筒体１２と海面１
４とは略直交するようになっている。さらに、海面１４
の平均高さ位置は筒体１２の上下方向略中央部に位置す
るようになっている。

【００１１】さらに本実施例では、筒体１２の傾動を防
止するため、柱部材１０の上端部に複数のロープ１６を
渡設している。

【００１２】一方、筒体１２の内部には、図２に示すよ
うな発電手段２０を配設している。この発電手段２０
は、筒体１２の径方向対向位置に配置された一対の超電
導コイルからなる電磁石２１，２１と、両電磁石２１，
２１と略直交する位置に配設された電極板２２，２２と
から構成されている。そして、両電磁石２１，２１を結
ぶ線と、両電極板２２，２２を結ぶ線の両方に略直交す
る方向に海水が流れると、フレミングの右手の法則にし
たがって電極板２２，２２間に起電力が発生する。従っ
て、その発生した起電力を電極板２２，リード線２３等
を介して取り出すことにより電力の供給を行うことがで
きるようになっている。

【００１３】次に上記実施例の作用について説明する
と、図３（Ａ）に示すように筒体１２内の海面１４が低
下した状態（海面１４は電磁石２１の下端と略同一位置
にある）から波の上下運動により海面１４が上昇したと
する（同図（Ｂ）参照）。このとき、電磁石２１，２１
間には所定方向の磁場（図中矢印）が形成されているた
め、その磁場を海面が横切ることになり、電極板２２，
２２を結ぶ線方向に起電力が発生する。

【００１４】次いで、海面１４が再び下降するとその海
面の移動に伴いやはり電極板２２，２２に起電力を生じ
る。しかし、海面１４の移動方向が上昇時とは逆方向に
なるため、発生する起電力の向きも海面の上昇時に発生
するそれとは逆向きになる。

【００１５】従って、必要に応じて発生した起電力をそ
のまま或いは整流などして所定の負荷に供給することに
なる。

【００１６】なお、上記した実施例では、海面１４が電
磁石間を横切ることにより発電を行うようにしたが、本
発明はこれに限らず、海面１４が最も低くなったときで
も電磁石２１が海中に位置するようにしてもよい。すな
わち、海面１４の上下移動さえあれば筒体１２内で海水
の上下方向の移動があるからである。

【００１７】また、上記した実施例では筒体１２を固定
するようにしたが、海面に浮かし、波面の上下移動に合
わせて筒体も上下移動するようにしてもよい。

【００１８】この場合、筒体は上下移動はするが、慣性
力があるため、海水の上下移動には一致せず、海水は筒
体に対し、相対移動をするからである。筒体または筒体
に付設するブイの大きさ、形状および重量を特定するこ
とにより、その付近で発生する頻度の多い波の周期と同
じ周期で波の上下移動と逆の上下移動をさせることが好
ましい。

【００１９】一方、これとは逆に、筒体の上下動を押さ
えるように浮遊させるため、多数の筒体を連設して、波
の波長より長い構造体としてもよい。

【００２０】さらに、上記の筒体１４の内部に設けた超
電導磁石は、実施例のような電磁石に限ることはなく、
固形の超電導磁石でもよく、さらには普通の磁石（電磁
石を含む）等でもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る海水発電装
置によれば、磁界発生手段を内蔵した筒体を海面近傍に
浮かせるだけで、波の上下移動に伴ない筒体内の水位が
変わり、その水位の変動の際に生じる海水の移動と、磁
界発生手段で形成される磁場とにより、フレミングの右
手の法則にしたがって所定方向の起電力を発生すること
ができる。

【００２２】その結果、海水の運動エネルギーを直接電
気エネルギーに変換することができるため、発電効率を
向上させることができる。

【００２３】また、本発明の発電装置では海中において
効率良く発電を行うことができるので、例えば海洋牧場
等の地上から送電することか困難な場所での電力供給
や、ブイの電源等に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る海水発電装置の好適な一
実施例を示す斜視図である。

【図２】図２は、その原理を説明する図である。

【図３】図３は、作用を説明する図である。

【符号の説明】

１２筒体１４海面２１電磁石（磁界発生手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下端開口された筒体内に磁界発生手段を
配設し、該磁界発生手段により該筒体の略径方向に向か
う磁場を発生させるようにし、かつ、該筒体を海面に対
して被せるように起立配置してなり、波による該界面の
上下移動によって生じる運動エネルギーと前記磁場とに
より所定方向の起電力を発生しうる海水発電装置であっ
て、多数の筒体を連接して波の波長より長い構造体とし
て該筒体の上下動を押さえるように海面に浮遊させるこ
とを特徴とする海水発電装置。