JP3238471U

JP3238471U - 波力発電装置

Info

Publication number: JP3238471U
Application number: JP2022001096U
Authority: JP
Inventors: 道雄木村
Original assignee: 株式会社美木総合建設
Priority date: 2022-03-19
Filing date: 2022-03-19
Publication date: 2022-07-28
Anticipated expiration: 2032-03-19

Abstract

【課題】海面に浮ぶフロートを海面の水面波に連動して上下動させ、そのフロートと機械的に接続した油圧発生装置により直線運動を回転運動に変換して発電を行う波力発電装置を提供する。
【解決手段】海面に浮べたプラットホーム１の内部に発電機２と油圧モーター３と油圧ポンプ４を備え、プラットホーム１から切り離して海面に浮べたフロート６を機械的な動力伝達機構５で油圧ポンプ４に結合させた波力発電装置であって、水面波の上下動と連動して上下するフロート６の直線運動を動力伝達機構５を介して油圧ポンプ４から油圧モーター３に伝えて回転運動に変え、発電機２を回転させる。
【選択図】図１

Description

本考案は、可動物体型の波力発電装置に関するものである。

波力発電の方式としては、波動水柱型、可動物体型、越波型、ジャイロ型があり、世界でも多くの波力発電に関する開発プロジェクトが進められているが、最近の傾向としては沿岸域の浅い海域ではなく水深が深く波高が大きい沖合に設置する浮体型の可動物体型が多くなっている。

可動物体型の波力発電装置は、波のエネルギーを可動物体を介して機械的な運動エネルギーに変換し、それを動力源として発電するシステムであり、並進動揺型や屈曲動揺型などがあるが、コスト面や安全面から並進動揺型に注目が集まっている。

並進動揺型は、可動物が波によって水平又は垂直に変位するエネルギーを利用するもので、振り子型やつるべ式が開発され実験されているが、効率の低さからまだ実用化はされていない。

従来の可動物体型波力発電装置はフロートの浮力が大きく、フロート上昇時には大きな動力が得られるが下降時には動力が殆ど得られずにバランスが悪いため効率を良くすることが難しく、また大型化するのにも問題が多かった。本考案は従来の並進動揺型波力発電装置の効率の低さを向上させること、及び簡単に大型化した設備を提供することが課題である。

上記課題を解決するために、本考案の基本形は海面に浮かべたプラットホームの内部に、発電機と、油圧モーターと、油圧シリンダと、海面に浮かべたフロートの上下動による動力を油圧シリンダに伝える伝達機構とを備えている。

前記フロートは内部に海水を注水するための注水管と、内部の空気を抜くベント弁と、内部の海水を排水するための排水管と、内部に圧縮空気を送り込むブロー弁とを備え海水の量を調整することでフロートの上昇時もフロートの下降時にも動力を発生させる。

前記動力伝達機構は、プラットホーム内部に設置した支点と、支点とフロートを連結する外側アームと、支点と油圧シリンダを連結する内側アームを備え、フロートで発生した動力をテコの原理により油圧シリンダに伝達する。

また、前記波力発電装置のフロートをプラットホームの両側に多数個配置する手段として、複数の油圧シリンダからの作動油を受け入れるＵ字型パイプと、作動油の流れを一方向にするための方向制御弁と、Ｕ字型パイプに設けられた逆止弁と、Ｕ字型パイプの終端に油圧モーターと、発電機を備えており、基本ユニットとする

前記基本ユニットを多数個配置する手段として、プラットホームの短辺側の側面に直方体状の凹部を設け、四つの側面全てに直方体状の凸部を持つ直方体の台船の凸部とプラットホームの凹部を嵌め合わせて固定用ピンで固定し、基本ユニットを４個組み合わせることで大型の発電設備とするものである。

さらに、台船と結合したプラットホームの直方体状の凹部を設けた側面の反対側側面に直方体状の凸部を設け、直方体状の凸部と新たなプラットホームの側面の直方体状の凹部を嵌め合わせて固定用ピンで固定して結合することで、より大型の発電設備とするものである。

本考案の波力発電装置はフロートの浮力調整と、テコの原理により発電効率を向上させること、また、基本ユニットを多数個組み合わせることによって大型発電設備を実現する事が出来る。

実施例１の基本形の正面図である。実施例１のフロートの正面図である。実施例２の基本ユニットの平面図である。実施例２の基本ユニットの斜視図である。実施例３の大型波力発電装置の斜視図である。

考案を実施するための形態につき、図面を参照しつつ説明する。また、以下の実施形態に記載した内容により本考案が限定されるものではない。

本考案の実施例１に係る基本形の波力発電装置は、図１に示すようにプラットホーム１と、発電機２と、油圧モーター３と、油圧シリンダ４と、動力伝達機構５と、フロート６とから構成される。

フロート６は、図２に示すように注水管６１とベント弁６２と、排水管６３と、ブロー弁６４を備えている。波による海面の上昇直前にフロート６の浮力を増加させるためにブロー弁６４から圧縮空気を注入し、フロート６内部の海水を排水管６３から排水する。また海面の下降直前にはベント弁６２を開放し、注水管６１から海水をフロート６内部に取り込むことによって重力を増加させ、フロート６の上昇時も下降時にも動力を発生させる。

動力伝達機構５は、図１に示すようにプラットホーム１内部に設置した支点５１と、支点５１とフロート６を連結する外側アーム５２と、支点５１と油圧シリンダ４を連結する内側アーム５３を備え、フロート６で発生した動力は動力伝達機構５を介してテコの原理により油圧シリンダ４に伝達されるものである。

油圧シリンダ４により発生した油圧は、図１に示すように方向制御弁４１により一方向に制御され、油圧モーター３を経て発電機２により発電し、作動油は方向制御弁４１及び油圧モーター３から油タンク４４に戻され、また油タンク４４から油圧シリンダ４に供給される。本構成を図１に示す。

本考案の実施例２に係る基本ユニットの波力発電装置は、実施例１で示したフロート６を図３に示すように複数個設置したもので、複数の油圧シリンダ４から吐出される作動油を一つにまとめるためのＵ字型パイプ４２と作動油の流れを一方向にするための方向制御弁４１と逆止弁４３とから構成される。

Ｕ字型パイプ４２は図３に示すように方向制御弁４１の吐出側に各油圧シリンダ４を繋ぐように配置され、各方向制御弁４１の吐出側の先には逆止弁４３を設け、作動油は逆流することなく油圧モーター３へ供給され、発電機２により発電する。本構成を図３及び図４に示す。

本考案の実施例３に係る大型波力発電装置は、図４に示すように実施例２のプラットホーム１の短辺側側面に設けた直方体状凹部１１に固定用ピン穴１１ａと固定用ピン１１ｂを設け、図５Ａに示すように四つの側面全てに直方体状の凸部７１を持つ直方体の台船７の凸部７１とプラットホーム１の凹部１１とを嵌め合わせ固定用ピン穴１１ａと７ａに固定用ピン１１ｂを貫通させて固定し、四つのプラットホームを結合させて大型発電設備とする。

台船７に結合させたプラットホーム１の凹部１１を設けた側面の反対側側面に直方体の凸部１２を設け、台船７に結合させたプラットホーム１の凸部１２と新たなプラットホーム１の側面の直方体状の凹部１１とを嵌め合わせ固定用ピン穴１１ａと１２ａに固定用ピン１１ｂを貫通させて固定し、図５Ｂに示すようにプラットホーム同士を多数個結合させてさらに大型の発電設備とする。

１プラットホーム
１１結合用凹部
１１ａ凹部側固定用ピン穴
１２結合用凸部
１２ａ凸部側固定用ピン穴
１３固定用ピン
２発電機
３油圧モーター
４油圧シリンダ
４１方向制御弁
４２Ｕ字型パイプ
４３逆止弁
４４油タンク
５動力伝達機構
５１支点
５２外側アーム
５３内側アーム
６フロート
６１注水管
６２ベント弁
６３排水管
６４ブロー弁
７台船
７１台船結合用凸部
７１ａ固定用ピン穴

Claims

海面に浮かべたプラットホームの内部に、発電機と、油圧モーターと、油圧シリンダを備え、別に海面に浮かべたフロートの上下動による動力を油圧シリンダに伝える伝達機構とを備えた波力発電装置であり、フロート内部の海水量を調節することでフロートの上昇時とフロートの下降時との両方向で動力を発生させることを特徴とする波力発電装置。
前記フロートは、内部に海水を注水するための注水管と、内部の空気を抜くベント弁と、内部の海水を排水するための排水管と、内部に圧縮空気を送り込むブロー弁とを備えていることを特徴とする請求項１記載の波力発電装置。
前記動力伝達機構は、プラットホーム内部に設置した支点と、支点とフロートを連結する外側アームと、支点と油圧シリンダを連結する内側アームとを備え、テコの原理によりフロートで発生した動力を油圧シリンダに伝達することを特徴とする請求項１，２記載の波力発電装置。
前記フロートをプラットホームの両側に多数個設置する手段として、複数の油圧シリンダからの作動油を受け入れるＵ字型パイプと、作動油の流れを一方向にするために油圧シリンダの出口側に設けた方向制御弁と、Ｕ字型パイプに設けた逆止弁と、Ｕ字型パイプの終端に設けた油圧モーターと、発電機とを備えていることを特徴とする請求項２、３記載の波力発電装置。
前記プラットホームを複数個設置する手段として、プラットホームの短辺側の側面に直方体状の凹部を設け、四つの側面全てに直方体状の凸部を持つ直方体の台船の凸部とプラットホームの凹部を嵌め合わせて固定用ピンで固定して結合することを特徴とする請求項４記載の波力発電装置。
前記プラットホームの直方体状の凹部を設けた側面の反対側の側面に直方体状の凸部を設け、台船と結合したプラットホームの直方体状の凸部と新たなプラットホームの側面の直方体状の凹部を嵌め合わせて固定用ピンで固定して結合することを特徴とする請求項５記載の波力発電装置。