JP3240374U - wave power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】多数連結しての設置が可能で、複数連結設置時の各機の枠体の波力による上下動を抑止して安定的に設置することができ、内部に備えた浮動体が前記枠体に対して波力による100%の上下運動を行うことができる波力発電装置を提供することである。【解決手段】本考案の波力発電装置は、波の力を受けて上下動可能な浮動体を備える発電装置部と、前記発電装置部の上部及び下部から、同一水平方向に延伸された一組の連結用水平鉄柱と、からなり、複数の前記波力発電装置を前記一組の連結用水平鉄柱を介して多数連結した一群の波力発電装置として洋上又は海面近傍に設置することで、前記一群の波力発電装置は波の影響を受けず安定した状態を維持しながら、前記浮動体が波の力を受けて上下動を行うことで効率よく発電されるようにしたことを特徴とするものである。【選択図】図3[Problem] It is possible to install by connecting a large number of units, and to suppress vertical movement due to wave force of the frame body of each unit when installing a plurality of units, and to install them stably. To provide a wave power generation device capable of performing 100% vertical motion by wave power with respect to a frame. A wave power generation device according to the present invention includes a power generation device section including a floating body capable of moving up and down under the force of a wave, and one piece extending in the same horizontal direction from the upper and lower portions of the power generation device section. and a set of connecting horizontal iron poles, and a plurality of wave power generation devices are installed on the sea or near the sea surface as a group of wave power generation devices in which a large number of the wave power generation devices are connected via the set of connection horizontal iron poles, It is characterized in that the group of wave power generation devices maintains a stable state without being affected by the waves, and the floating body receives the force of the waves and moves up and down to efficiently generate power. It is something to do. [Selection drawing] Fig. 3
Description
本考案は、上下運動が可能な浮動体を備え、主に海面近傍に設置され、前記浮動体の上下運動によるエネルギーを利用して発電を行う波力発電装置に関するものであり、詳しくは海面近傍に浮遊させ、かつ多数連結設置が可能であるとともに、設置及び撤去が容易で、場所・環境に応じて自在に適用できる波力発電装置に関するものである。 The present invention relates to a wave power generation device that has a floating body that can move up and down, is installed mainly near the sea surface, and uses the energy generated by the vertical movement of the floating body to generate power. The present invention relates to a wave power generation device that can be floated in water, can be installed in multiple connections, is easy to install and remove, and can be freely applied according to the location and environment.
軸方向を垂直方向として水中に係留される支柱と、この支柱に沿って上下移動可能な状態に配置されるフロートとを備え、波によりフロートが上下運動するときのエネルギを利用して発電を行う波力発電装置が種々提案されている(例えば特許文献1参照)。 It has a column moored in the water with its axial direction vertical, and a float arranged in a state of being able to move up and down along the column, and generates electricity by utilizing energy when the float moves up and down due to waves. Various wave power generators have been proposed (see Patent Document 1, for example).
特許文献1に記載の波力発電装置は、支柱を海底に直接固定する杭係留方式で係留されている。水深の比較的浅い海域ではこの杭係留方式で波力発電装置を係留することができるが、水深の比較的深い海域では支柱が長くなり過ぎ波力発電装置の設置コストが増大してしまう。そのため、水深の比較的深い海域では、海底に沈められたアンカーと支柱の下端部を係留ロープで連結する単索緊張係留方式で係留される。 The wave power generation device described in Patent Literature 1 is moored by a pile mooring method in which the struts are directly fixed to the seabed. This pile mooring method can moor a wave power generator in a relatively shallow water area, but in a relatively deep water area, the strut becomes too long and the installation cost of the wave power generator increases. Therefore, in relatively deep waters, mooring is performed by a single-rope tension mooring method in which the anchor submerged on the seabed and the lower end of the strut are connected with a mooring rope.
そこで、特開2016-033346号公報(特許文献2参照)では、波力発電装置の姿勢の安定させる構造により発電効率を向上するとともに、小型化することのできる波力発電装置を提供すべく、波により上下動する浮動体と、水中に係留される支持体と、前記浮動体および支持体の相対運動を利用して発電する発電機構とを有する波力発電装置であって、前記浮動体が水面に浮かぶフロートとこのフロートから下方に延びて立設状態になるロッド部とを有し、前記支持体が前記ロッド部に近接配置され、前記支持体に対する前記ロッド部の上下動に基づいて前記発電機構が発電する波力発電装置が提案されている。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-033346 (see Patent Document 2), a wave power generation device that can improve power generation efficiency by a structure that stabilizes the attitude of the wave power generation device and can be miniaturized is provided. A wave power generation device having a floating body that moves up and down due to waves, a support that is moored in water, and a power generation mechanism that generates power using the relative motion of the floating body and the support, It has a float that floats on the water surface and a rod portion that extends downward from the float and is in an upright state, the support is arranged close to the rod portion, and the rod portion moves up and down with respect to the support. A wave power generation device in which a power generation mechanism generates power has been proposed.
本考案は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、上下運動可能な浮動体を備えた波力発電装置であって、当該波力発電装置は、多数連結しての設置が可能で、複数連結設置時の各機の枠体の波力による上下動を抑止して安定的に設置することができ、前記浮動体が前記枠体に対して波力による100%の上下運動を行うことができるとともに、設置及び撤去が容易で、場所・環境を問わず、自在に適用することができる波力発電装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a wave power generation device having a floating body that can move up and down. It is possible to stably install by suppressing the vertical movement of the frame of each machine due to the wave force when multiple units are connected and installed, and the floating body can perform 100% vertical movement due to the wave force with respect to the frame. To provide a wave power generation device capable of performing the following, is easy to install and remove, and can be freely applied regardless of place and environment.
上記の目的を達成するための本考案の波力発電装置は、波の力を受けて上下動可能な浮動体を備える発電装置部と、前記発電装置部の上部及び下部から、同一水平方向に延伸された一組の連結用水平鉄柱と、からなる波力発電装置であって、複数の前記波力発電装置を前記一組の連結用水平鉄柱を介して多数連結して洋上又は海面近傍に設置することで、前記発電装置部の前記浮動体が波の力を受けて上下動を行うことで効率よく発電されるようにしたことを特徴とするものである。 The wave power generation device of the present invention for achieving the above object is a power generation device section including a floating body that can move up and down by receiving the force of waves, and from the upper and lower parts of the power generation device section in the same horizontal direction. A wave power generation device comprising a set of extended horizontal iron poles for connection, wherein a plurality of the wave power generation devices are connected via the set of horizontal iron poles for connection and installed on the sea or near the surface of the sea. By installing it, the floating body of the power generating device receives the force of the waves and moves up and down, thereby efficiently generating power.
また、本考案の波力発電装置は、直方体または立方体からなる枠体と、前記枠体の中空内部において、波の力を受けて上下動可能に配設された浮動体と、前記浮動体の上面から上方に向けて突設されたエネルギー伝達鉄柱と、前記枠体の上面に配設され、前記エネルギー伝達電柱と接続され、前記エネルギー伝達電柱の上下動により発電可能な発電室と、前記枠体の中空内部において、前記エネルギー伝達電柱の左右に、前記浮動体を貫通させて立設された一対の浮動体横揺れ防止鉄柱と、前記枠体の側面下部に配設された空気浮力箱と、前記枠体の上面を構成する四辺の対向する一対の上部二辺から、所定の向きに延伸された一対の上部水平鉄柱と、前記枠体の下面を構成する四辺の、前記一対の上部二辺と対応する一対の下部二辺から、前記一対の上部水平鉄柱と同一方向に延伸された一対の下部水平鉄柱と、から構成される一組の連結用水平鉄柱と、からなる波力発電装置であって、前記波力発電装置の前記一組の連結用水平鉄柱を、他の前記波力発電装置の前記枠体と接続させることにより、複数の前記波力発電装置を一体的に一群の波力発電装置とすることができるようにしたことをも特徴とするものである。 Further, the wave power generation device of the present invention includes: a frame body made of a rectangular parallelepiped or a cube; a floating body arranged in a hollow interior of the frame body so as to be able to move up and down under the force of waves; an energy transmission iron pole projecting upward from an upper surface; a power generation chamber disposed on the upper surface of the frame body, connected to the energy transmission utility pole, and capable of generating power by vertical movement of the energy transmission utility pole; and the frame. In the hollow interior of the body, on the left and right of the energy transmission utility pole, a pair of steel poles for preventing rolling of the floating body erected through the floating body, and an air buoyancy box disposed on the lower side of the frame. , a pair of upper horizontal iron poles extending in a predetermined direction from a pair of opposing upper two sides of the four sides forming the upper surface of the frame; A wave power generation device comprising a pair of connecting horizontal iron pillars composed of a pair of lower horizontal iron pillars extending in the same direction as the pair of upper horizontal iron pillars from a pair of lower two sides corresponding to the sides. By connecting the set of connecting horizontal iron poles of the wave power generation device to the frames of other wave power generation devices, a plurality of the wave power generation devices are integrated into a group. It is also characterized in that it can be used as a wave power generation device.
本考案によれば、波力発電装置の一組の連結用水平鉄柱を、他の波力発電装置に接続することで、複数の波力発電装置を連続的にかつ一体的に一群の波力発電装置とすることができるようにしたので、海面近傍に浮遊させて設置した際に、個々の波力発電装置の波による上下動がなく、一群の波力発電装置として極めて安定的であり、したがって、個々の波力発電の浮動体が、一群の波力発電装置に対して、相対的に波の力のほぼ100%を受けて上下動させることができるので、洋上浮遊式の波力発電装置における発電効率を大幅に向上することができる。 According to the present invention, by connecting a set of connecting horizontal iron poles for wave power generation devices to other wave power generation devices, a plurality of wave power generation devices can be continuously and integrally connected to a group of wave power generation devices. Since it can be used as a power generation device, when it is installed floating near the sea surface, there is no vertical movement due to waves of individual wave power generation devices, and it is extremely stable as a group of wave power generation devices, Therefore, each floating body for wave power generation can move up and down by receiving almost 100% of the wave power relative to a group of wave power generation devices, so that floating wave power generation on the sea The power generation efficiency of the device can be significantly improved.
本考案の波力発電装置の設置場所・設置環境に応じて、適宜、複数の波力発電装置の接続・連結数を決定することができ、効率よく発電することができる。また、複数の波力発電装置からなる一群の波力発電装置は、容易に接続し、かつ容易に分離する事ができるため、設置及び撤去が容易で、季節ごとの環境変化や、発電需要の増減にも対応する事ができる。 Depending on the installation location and installation environment of the wave power generation device of the present invention, it is possible to appropriately determine the number of connections and connections of a plurality of wave power generation devices, thereby enabling efficient power generation. In addition, since a group of wave power generation devices consisting of multiple wave power generation devices can be easily connected and separated, it is easy to install and remove. It can also respond to increases and decreases.
以下、本考案の波力発電装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the wave power generation device of the present invention will be described based on the embodiment shown in the drawings.
図1および図3に示すように、本考案の波力発電装置11は、波の力を受けて上下動可能な浮動体31を備える発電装置部21と、前記発電装置部21の上部及び下部から、同一水平方向に延伸された一組の連結用水平鉄柱61と、からなり、後述の図5または図6に示すとおり、前記波力発電装置11を複数連続的にかつ一体的に一群の波力発電装置として洋上または海面近傍に浮遊させて設置することで、前記発電装置部21の前記浮動体31が波の力を受けて上下動を行うことで、効率よく発電されるようにしたものである。
As shown in FIGS. 1 and 3, the wave
前記発電装置部21は、図に示すように、直方体または立方体からなる枠体22を備えている。当該枠体22は、さらに中空内部22aを備え、当該中空内部22a内には、波の力を受けて上下動可能に配設された浮動体31が設けられている。さらに、前記浮動体31の上面31aからは、上方に向けて突設されたエネルギー伝達鉄柱32が設けられており、前記浮動体31の上下動と連動して、前記エネルギー伝達電柱32も上下動を行うことができるようにしてある。さらに、前記エネルギー伝達電柱32は、前記枠体22の上面22bに設けた発電室41と、前記エネルギー伝達電柱32の上下動により発電することができるように機械的に接続されている。
As shown in the drawing, the power
このような構成とすることにより、前記波力発電装置11を洋上または海面近傍に浮遊させて設置させた場合に、前記枠体22は、枠形状とすることで波が衝突する部分を極力減らして、波の上下動による前記枠体22の上下動を抑えるとともに、前記枠体22の中空内部22aに設けた前記浮動体31は、前記枠体22に対して、相対的に波の上下動による力のほぼ100%を受けて上下動することができ、前記浮動体31の上面31aから上方に向けて突設された前記エネルギー伝達電柱32が前記浮動体31と連動して上下動することにより、前記エネルギー伝達電柱32の上下動により発電することができるように接続された前記発電室41において、非常に効率的に発電することができるのである。
With such a configuration, when the wave
なお、前記エネルギー伝達電柱32と前記発電室41とは、前記エネルギー伝達電柱32の上向きの運動時と、下向きの運動時とで、いずれも互いに遜色ない発電効率を発揮することができるようにすればよく、例えば複数の滑車を組み合わせて、前記エネルギー伝達電柱32の上下動の進行方向にかかわらず、前記発電室41内に備えたタービン(図示せず)が一定の向きに回転させることができるようにしてもよい。
そして、後述の図5又は図6に示すように、一群の波力発電装置を構築した際には、各波力発電装置11の前記発電室41から、中央電力集計所に送るようにすればよい。
It should be noted that the energy
Then, as shown in FIG. 5 or 6, which will be described later, when a group of wave power generation devices is constructed, the
また、前記枠体22は、前記枠体22の中空内部22aにおいて、前記エネルギー伝達電柱32の左右に、前記浮動体31を貫通させて立設された一対の浮動体横揺れ防止鉄柱23が設置されている。
In addition, in the
このような構成とすることにより、前記浮動体31が、側面から波の力を受けた際の、前記枠体22の中空内部22a内における横揺れを抑制することができ、前記発電装置部21の破損を防ぐことができる。加えて、前記一対の浮動体横揺れ防止鉄柱23は、前記浮動体31の上下動のガイドレールの役割も担い、前記浮動体31が波の力を受けた際に、前記浮動体31がスムーズにかつ効率よく上下動を行うことができるようにしてある。
By adopting such a configuration, it is possible to suppress rolling in the hollow interior 22a of the
加えて、前記枠体22は、前記枠体22の上面22bを構成する四辺の対向する一対の上部二辺から、所定の向きに延伸された一対の上部水平鉄柱61aと、前記枠体22の下面22cを構成する四辺の、前記一対の上部二辺と対応する一対の下部二辺から、前記一対の上部水平鉄柱61aと同一方向に延伸された一対の下部水平鉄柱61bと、から構成される一組の連結用水平鉄柱61を備え、前記一組の連結用水平鉄柱61を介して、複数の前記波力発電装置11どうしを連結することができるようにしてある。
In addition, the
このような構成とすることにより、後述の図5又は図6に示すように、一群の波力発電装置を構築することができるようにしてある。 With such a configuration, a group of wave power generators can be constructed as shown in FIG. 5 or FIG. 6 which will be described later.
また、前記枠体22は、その側面下部に空気浮力箱51を備えており、前記空気浮力箱51には水を充填する事ができるようにしてあり、当該空気浮力箱51に充填する水の量を調整して、前記空気浮力箱51内の水と空気の割合で浮力を調整する事ができるようにしてある。
Further, the
このような構成とすることにより、本考案の波力発電装置11は、従来技術にみられる海底地盤への固定を行う必要がなく、あらゆる洋上又は海面近傍に常時安定的に浮遊させて設置することができ、設置場所・設置環境を問わずに、本考案の波力発電装置11を適用することができるのである。
With such a configuration, the wave
なお、急激な高波が押し寄せた場合を想定して、前記枠体22の中空内部22aの上部に、前記浮動体31が勢いよく上昇した場合のストッパ(図示せず)を設けてもよく、さらに前記ストッパに例えばスプリングバネ等の緩衝材(図示せず)を備えてさせて、前記浮動体31の負荷を軽減させるようにすることもできる。
A stopper (not shown) may be provided in the upper portion of the
次に、本考案の波力発電装置11における、適用例を下記に示す。
まず、本考案の波力発電装置11において、前記浮動体31は、図4に示すように、箱型の浮動体本体31bからなり、前記浮動体本体31bの前記上面31aからは、上方に向けてエネルギー伝達電柱32が突設されている。加えて、前記浮動体本体31bは、その中空内部31cの底部31dから前記浮動体本体31bの高さ方向の中間位置まで水を充填させることで、前記浮動体本体31bの中空内部31cを、下方の重力水部33と、上方の空気浮力部34とから構成するようにしてある。
Next, application examples of the wave
First, in the wave
このような構成とすることにより、前記浮動体31は、波の上昇時には、前記浮動体本体31bの前記空気浮力部34の浮力により、波の上昇と連動して上方に移動し、波の下降時には、前記浮動体本体31の前記重力水部33の重力により、波の下降と連動して下方へ移動することができるのである。
With such a configuration, when the waves rise, the floating
本考案の波力発電装置11において、前記浮動体31の適用寸法の例を下記に示す。
本考案の波力発電装置11において、前記浮動体31は、高さ6m、幅10m、奥行き10mの立体形状をなし、前記浮動体31bの中空内部31c内において、前記重力水部33は高さ3m、また前記空気浮力部34も3mとする。
このような構成とすることで、前記空気浮力部34は、300tの浮力を発揮することができ、また前記重力水部33は300tの重力を発揮することができる。
このとき、波高3mの波が10秒に1回押し寄せると仮定すると、本考案の波力発電装置11の1機あたりのエネルギー量は、300t×6(10秒に1回)×2(上下方向)=3600tとなる。
Examples of applicable dimensions of the floating
In the wave
With such a configuration, the
At this time, assuming that a wave with a wave height of 3 m rushes once every 10 seconds, the amount of energy per unit of the wave
本考案の波力発電装置11は、複数の波力発電装置11を、前記一組の連結用水平鉄柱61を介して、図5に示すように、連続的にかつ一体的に接続することができ、任意の波力発電装置11を接続した一群の波力発電装置100とすることができる。
なお、図に示すように、前記浮動体31は、平面側から見て略正方形とすることのほか、任意の寸法の略長方形とすることもできる。
In the wave
As shown in the figure, the floating
このような構成とすることにより、前記一群の波力発電装置100は一体的に連結されて強固な集合体となり、波による上下動をなくすことができるとともに、前記一群の波力発電装置100を構成する各波力発電装置11は、それぞれの波力発電装置11が細かく異なる向きに移動する波の力を受け止めて、各波力発電装置11の前記浮動体31を前記一群の波力発電装置100に対して相対的にほぼ100%上下動させることができる。したがって、常時変化し続ける波ごとの運動エネルギーを効率よく発電のためのエネルギーに変換することができ、非常に効率よく発電することができるのである。
By adopting such a configuration, the group of wave
なお、前記波力発電装置11は、図6に示すように、複数の前記波力発電装置11を、前記一組の連結用水平鉄柱61を介して、大量に連続的かつ一体的に連結することにより、多数の波力発電装置11からなる一群の波力発電装置110とすることもできる。
In addition, as shown in FIG. 6, the wave
このような構成とすることにより、前記一群の波力発電装置110は一体的に連結されて極めて強固な集合体となり、波による上下動をなくすことができるとともに、容易に膨大な量の発電能力を発揮することもでき、個人、中小企業規模の小規模発電から、国家、世界的規模の超大規模発電設備として適用する事ができることは言うまでもない。
By adopting such a configuration, the group of wave
11 波力発電装置
21 発電装置部
22 枠体
22a 中空内部
22b 上面
22c 下面
23 一対の浮動体横揺れ防止鉄柱
31 浮動体
31a 上面
31b 浮動体本体
31c 中空内部
31d 底部
32 エネルギー伝達鉄柱
33 重力水部
34 空気浮力部
41 発電室
51 空気浮力箱
61 一組の連結用水平鉄柱
61a 一対の上部水平鉄柱
61b 一対の下部水平鉄柱
100 一群の波力発電装置
110 一群の波力発電装置
11 wave
Claims (2)
前記発電装置部の上部及び下部から、同一水平方向に延伸された一組の連結用水平鉄柱と、
からなる波力発電装置であって、
前記波力発電装置を海面近傍に設置することで、前記発電装置部の前記浮動体が波の力を受けて上下動を行うことで発電されるようにしたことを特徴とする波力発電装置。 a power generation device section including a floating body that can move up and down by receiving the power of waves;
a set of connecting horizontal iron poles extending in the same horizontal direction from the upper and lower parts of the power generation device;
A wave power generation device comprising
A wave power generation device characterized in that power is generated by installing the wave power generation device near the surface of the sea so that the floating body of the power generation device part moves up and down under the force of waves. .
前記枠体の中空内部において、波の力を受けて上下動可能に配設された浮動体と、
前記浮動体の上面から上方に向けて突設されたエネルギー伝達鉄柱と、
前記枠体の上面に配設され、前記エネルギー伝達電柱と接続され、前記エネルギー伝達電柱の上下動により発電可能な発電室と、
前記枠体の中空内部において、前記エネルギー伝達電柱の左右に、前記浮動体を貫通させて立設された一対の浮動体横揺れ防止鉄柱と、
前記枠体の側面下部に配設された空気浮力箱と、
前記枠体の上面を構成する四辺の対向する一対の上部二辺から、所定の向きに延伸された一対の上部水平鉄柱と、前記枠体の下面を構成する四辺の、前記一対の上部二辺と対応する一対の下部二辺から、前記一対の上部水平鉄柱と同一方向に延伸された一対の下部水平鉄柱と、から構成される一組の連結用水平鉄柱と、
からなる波力発電装置であって、
前記波力発電装置の前記一組の連結用水平鉄柱を、他の前記波力発電装置の前記枠体と接続させることにより、複数の前記波力発電装置を一体的に一群の波力発電装置とすることができるようにしたことを特徴とする波力発電装置。
a frame consisting of a rectangular parallelepiped or a cube;
a floating body disposed in the hollow interior of the frame so as to be able to move up and down under the force of waves;
an energy transmission iron pole projecting upward from the upper surface of the floating body;
a power generation chamber disposed on the upper surface of the frame, connected to the energy transmission utility pole, and capable of generating power by vertical movement of the energy transmission utility pole;
a pair of floating body anti-rolling iron poles erected on the left and right sides of the energy transmission utility pole in the hollow interior of the frame body so as to pass through the floating body;
an air buoyancy box disposed on the lower side of the frame;
A pair of upper horizontal iron columns extending in a predetermined direction from a pair of upper two sides of the four sides that form the upper surface of the frame body, and the pair of upper two sides of the four sides that form the lower surface of the frame body. a pair of lower horizontal iron pillars extending in the same direction as the pair of upper horizontal iron pillars from a pair of lower two sides corresponding to and,
A wave power generation device comprising
By connecting the set of connecting horizontal iron poles of the wave power generation device to the frames of other wave power generation devices, a plurality of the wave power generation devices are integrated into a group of wave power generation devices. A wave power generation device characterized by being able to
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3240374 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |