JP3501755B2 - 波浪利用の発電装置 - Google Patents
波浪利用の発電装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
し、波浪エネルギーを利用して発電する波浪利用の発電
装置に関するものである。
浪利用の発電装置としては、特開昭55−23306号
公報及び実公平2−21593号公報に開示された技術
が公知である。
た技術は、図9に示すように、発電装置がフロート51
により海上に浮揚設置されており、装置を構成する回転
軸52に一辺が固定された受圧板53が海中に没入し、
波浪のエネルギーを受けて回動することにより軸52を
回転させ、この軸52に連結された増速機構54及びク
ランク軸55を介してピストン式ポンプ56を作動さ
せ、ポンプ56にて空気を吸引することにより、この吸
引力にてタービン57を回転し、タービン57に連結さ
れた発電機58にて発電するものである。
された技術は、図10に示すように、連結桿63を介し
間隔lを保って連結された前方フロート体61と後方フ
ロート体62とが波浪の進行方向Aに対向して浮揚設置
され、波浪Aが前方フロート体61の傾斜面61aから
底面61bを経て受圧板64に至り、受圧板64を波浪
Aのエネルギーにて後方に押圧することにより、レバー
66が支点65を中心に回動し、レバー66に一体的に
連結されたレバー67がピストン式油圧ポンプ68のピ
ストン68aを押圧して油圧を発生させ、この油圧にて
発電機69を回転し発電するものである。
に作用する波浪のエネルギーを受圧板64にて効率的に
受けて発電することが特徴とされている。
発電装置は、波浪のエネルギーをポンプを介して空気エ
ネルギーに変換し、又は油圧ポンプを介して油圧エネル
ギーに変換し、この変換されたエネルギーにて発電機を
作動させ発電するものである。
1分間に5回とすると1年間で約2,628,000回
となり、歯車等を用いた発電装置を構成することは困難
であると思われる。
り、波浪エネルギーを利用し、リンク機構を介して水を
汲み上げ、汲み上げた水の落下エネルギーにて水車及び
発電機を作動して発電することを可能にした波浪利用の
発電装置の提供を目的とするものである。
め、本発明の波浪利用の発電装置に係る請求項1は、波
浪の進行方向に沿って浮揚する一対の柱状フロート3
a,3bと、該フロート3a,3bに固定された固定枠
2a,2bと、該固定枠2a,2bを介して前記フロー
ト3a,3bの相互間の少なくとも1以上の箇所を連結
する連結桿4と、前記固定枠2a,2b上に立設され支
持梁6a,6bにて支持されると共に上端が連結稈10
にて連結されたフレーム5a,5bと、該フレーム5
a,5bの上部相互間に回転自在に設けられた上部軸7
と、該フレーム5a,5bの下部相互間に回転自在に設
けられた下部軸8と、該下部軸8の一方のフレーム5a
側に一端が固定されかつ他端が垂下され該下部軸8を介
して回転自在に設けられた第1アーム9と、該第1アー
ム9の水中に没入した下端部に開口部12が波浪の進行
方向Aに対向して固定された受圧バケット11と、前記
第1アーム9の上端に水平方向に中央部が固定された第
1リンク13と、該第1リンク13の一端に固定され常
時は第1リンク13を水平に保つバランスウエート14
と、該第1リンク13の他端に一端が回動自在に連結さ
れた第2リンク15と、第2リンク15の他端に一端が
回動自在に連結されかつその他端が前記上部軸7の一方
のフロート3a側に固定された第3リンク17と、前記
上部軸7の他方のフロート3b側に一端が固定され他端
が垂下され該上部軸7を介して回動自在に設けられた第
2アーム18と、該第2アーム18の水中に没入した下
端部に開口部が波浪の進行方向Aに逆向して固定された
水汲みバケット20と、該水汲みバケット20の回動方
向に設けられ汲んだ水が回動中に漏れることを防ぐ円弧
状の樋部22と、該樋部22の上端にて放出される水の
放出方向に対向して設けられ放出された水を下方に落下
させる制止部材23と、該制止部材23の下方に設けら
れ落下する水のエネルギーにて発電する水車24及び該
水車24に連結された発電機25とから成ることを特徴
とするものである。
り回動する受圧バケットの回動角度に対し、水汲みバケ
ットの回動角度を、リンク機構を介して略3倍に拡大し
て成ることを特徴とする請求項1記載の波浪利用の発電
装置波浪である。
揚させた一対のフロート相互間において第1アームを介
して海中に没入した受圧バケットにて波浪のエネルギー
を受け、このエネルギーにて回動する受圧バケットの回
動角度を、リンク機構を介して3倍に拡大して水汲みバ
ケットを高所まで振り上げることにより、高所に汲み上
げられた水が落下するエネルギーにて水車を回転して発
電することが可能となる。
途中の漏れが樋にて防止され、かつ最高位置にて水汲み
バケットから放出された水は、制止板にて制止されて下
方に落下することにより、効率的に発電することが可能
となる。
錐状に形成し、上下方向の対向面それぞれに波浪の衝撃
圧を緩和する緩衝孔を開口したことを特徴とする請求項
1記載の波浪利用の発電装置である。
角錐状に形成していることにより波浪のエネルギーを効
果的に受けとめることが可能になると共に、角錐状の対
向面それぞれに緩衝孔が開口していることにより波浪の
衝撃が緩和され装置の耐久力が増大する。
に基づいて説明する。図1から図6は本発明の実施の形
態に係り、図1は波浪利用の発電装置全体を示す概略斜
視図、図2は水汲みバケットと発電との関係を説明する
側面図、図3は水汲みバケットの斜視図、図4及び5は
受圧ばケットの他の例を示す斜視図、図6は制止部材の
斜視図、図7はリンク機構による回動角度拡大の説明
図、図8は受圧ばケットと第1アーム間のリンク機構を
示す説明図である。
び2に示すように、一対の固定枠2a,2bに固定され
た一対の柱状フロート3a,3bが波浪の進行方向Aに
沿って浮揚設置され、フロート3a,3b相互間が固定
枠2a,2bを介して少なくとも1カ所以上の部分が連
結桿4a,4b,4cにて連結され、相対的位置が固定
されている。そして固定枠2a,2b上には支持梁6
a,6bにて後方が支えられ、かつ上端が連結稈10に
て連結されたフレーム5a,5bが立設されている。ま
た、フレーム5a,5bの上部相互間及び下部相互間に
は上部軸7及び下部軸8が架橋的かつ回転自在に設けら
れ、この上部軸7及び下部軸8を介して後述のリンク機
構が設けられている。
ート3a側に第1アーム9の一端が固定され、他端が垂
下されて水中に没入し端部に受圧バケット11がその開
口部12が波浪の進行方向Aに対向して固定され、下部
軸8を介して回動自在となっている。
構成する第1リンク13の略中央部が第1アーム9と直
交する方向に固定され、この第1リンク13の一端に、
第1リンク13を水平に保って受圧バケット11を垂直
下方に没入させるべくバランスを保つバランスウエート
14が固定され、第1リンク13の他端には第2リンク
15の一端が回動自在に連結されている。そして、第2
リンク15の他端は上部軸7の一方のフロート3a側に
一端が固定された第3リンク17の他端に回動自在に連
結されている。
に第2アーム18の一端が固定され、他端が垂下されて
水中に没入した端部に、水汲みバケット20がその開口
部21が波浪の進行方向Aに逆向して固定されている。
は、汲んだ水が回動中に側方に漏れることを防ぐために
略40度の回動角度範囲に円弧状の樋22が設けられて
いる。また水汲みバケット20にて汲み上げられた水
は、図2に示す樋22の矢印で示すように上端にて放出
されるので、この水を受けとめて下方に落下させるため
に水の放出方向に対向して制止部材23が設けられてい
る。更に、制止部材23中を落下する水のエネルギーを
回収して発電するために下方の連結部材4bを介して水
車24及び水車24に連結された発電機25が設けられ
ている。
状に形成されその底面に相当する部分が開口部12とな
っており、その上下方向の対向面(上下方向に限らず左
右でもよい)それぞれに波浪の衝撃圧を緩和する緩衝孔
26が設けられている。
衝孔26の大きさは第1アーム9の回動角度を20度以
内にするために波浪の強弱により適宜に変更することが
好ましい。それから受圧バケット11の形状は角錐台状
に限らず、例えば図4に示すように平板の一部を後方に
曲折形成した形状のもの、あるいは図5に示すように平
板を円弧状に形成したもの等を用いてもよい。
うに箱形に形成され一方の面が開口部21となってお
り、形状は箱形に限らず円形その他の形状にしてもよ
い。
形成されており、上端23aが閉止され、側面が一部が
切り欠かれて水の受け口23bが形成され、下端側がテ
ーパ状の筒に形成されて吐出口23cとなっている。
は、図7において、第1リンクが水平を保っている初期
状態からの回動角度をθ=20°とした場合に、第1リ
ンク13の第1アーム9上端固定部から第2リンク15
の連結部までの長さを1200mmとし、θ=20°に
おける回動量をAとすると、 A=2×1400sinθ/2 =2400×0.1736 =426 となり、第3リンク17の長さを426mmとすれば、
第3リンク17の回動量Bは第1リンク13の回動量と
等しいことから、第3リンク17の長さとその回動量B
にて正三角形abcを形成する。これにより第3リンク
17の回動角度は60°となり、第1リンク13の回動
角度20°の3倍に拡大される。
に受圧バケット11を直接に固定した例について説明し
たが、その他の例として図8に示すように第1アーム9
と受圧バケット11との間をリンク29a,29bを介
して連結してもよい。これにより受圧バケット11の上
下動が自在となり、波浪を受けない状態では図(a)に
示すように第1アーム9が垂直状態となって最も深く水
没し、波浪Aにより上向きの圧力を受けた場合には図
(b)に示すように受圧バケット11がリンクの作用に
て矢印Bで示すように上昇することにより、第1アーム
9が突き上げられて下部軸8の図示しない軸受が受ける
衝撃を緩和することが可能となる。
電装置1の作用としては、先ずフロート3a,3bを波
浪Aの進行方向に向かって海面に浮揚設置する。これに
より受圧バケット11が波浪の進行方向Aに対向して水
中に没入され、第1リンク13は初期状態としてバラン
スウエート14により水平が保たれる。同時に水汲みバ
ケット20も垂直状態にて海中に没入され、水車24及
び発電機25は海面から200mm超の上方に位置した
状態となる。
のエネルギーを受けることにより、第1リンク13が下
部軸7を中心に回動し、受圧バケット11が後退する。
これにより第1リンク13に連結された第2リンク15
及び第2リンク15に連結された第3リンク17が回動
する。
されているので第3リンク17の回動により上部軸7が
回転し、上部軸7に一端が固定された第2アーム18が
回動する。これにより、第2アーム18は波浪の進行と
同一の方向に回動し、下端に設けられた水汲みバケット
20にて水が汲み上げられる。
倍の回動角度、即ち第1アームの回動角度20°に対し
て第2アーム18は3倍の60°まで回動し、水汲みバ
ケット20を高所に振り上げることが可能となる。また
図2に示すように水汲みバケット20は樋22内を経る
ことにより汲んだ水が側方に漏れることなく樋22の上
端まで汲み上げられ、回動の終点にて放出される。放出
された水は制止部材23の開口部23bに入り制止部材
23にて制止され下方に落下する。落下した水は吐出口
23cの下端から吐出され、この吐出された水のエネル
ギーにて下方の水車24が回転し水車24に連結された
発電機25が共動回転して発電が行なわれる。
は、図2に示すように、その前後をロープ27及びアン
カー28介して海底に固定してもよい。これにより波浪
にてフロート3a,3bが流されることが抑制され、受
圧バケット11の受圧効果を高めることが可能となる。
受圧バケットが波浪のエネルギーを受けて回動する回動
角度をリンク機構を介して略3倍に拡大することにより
水汲みバケットにて水を海面上の高い位置に汲み上げる
ことが可能となる。
にて汲み上げ方向が制止されて落下することにより、落
下する水のエネルギーにて水車及び水車に連結された発
電機を共動回転して発電することが可能となる。
全体を示す概略斜視図。
図。
す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 波浪の進行方向に沿って浮揚する一対の
柱状フロート3a,3bと、該フロート3a,3bに固
定された固定枠2a,2bと、該固定枠2a,2bを介
して前記フロート3a,3bの相互間の少なくとも1以
上の箇所を連結する連結桿4と、前記固定枠2a,2b
上に立設され支持梁6a,6bにて支持されると共に上
端が連結稈10にて連結されたフレーム5a,5bと、
該フレーム5a,5bの上部相互間に回転自在に設けら
れた上部軸7と、該フレーム5a,5bの下部相互間に
回転自在に設けられた下部軸8と、該下部軸8の一方の
フレーム5a側に一端が固定されかつ他端が垂下され該
下部軸8を介して回転自在に設けられた第1アーム9
と、該第1アーム9の水中に没入した下端部に開口部1
2が波浪の進行方向Aに対向して固定された受圧バケッ
ト11と、前記第1アーム9の上端に水平方向に中央部
が固定された第1リンク13と、該第1リンク13の一
端に固定され常時は第1リンク13を水平に保つバラン
スウエート14と、該第1リンク13の他端に一端が回
動自在に連結された第2リンク15と、第2リンク15
の他端に一端が回動自在に連結されかつその他端が前記
上部軸7の一方のフロート3a側に固定された第3リン
ク17と、前記上部軸7の他方のフロート3b側に一端
が固定され他端が垂下され該上部軸7を介して回動自在
に設けられた第2アーム18と、該第2アーム18の水
中に没入した下端部に開口部が波浪の進行方向Aに逆向
して固定された水汲みバケット20と、該水汲みバケッ
ト20の回動方向に設けられ汲んだ水が回動中に漏れる
ことを防ぐ円弧状の樋部22と、該樋部22の上端にて
放出される水の放出方向に対向して設けられ放出された
水を下方に落下させる制止部材23と、該制止部材23
の下方に設けられ落下する水のエネルギーにて発電する
水車24及び該水車24に連結された発電機25とから
成ることを特徴とする波浪利用の発電装置。 - 【請求項2】 波浪のエネルギーにより回動する受圧バ
ケットの回動角度に対し、水汲みバケットの回動角度
を、リンク機構を介して略3倍に拡大して成ることを特
徴とする請求項1記載の波浪利用の発電装置。 - 【請求項3】 前記受圧バケットを角錐状に形成し、該
角錐の上下方向における対向面それぞれに波浪の衝撃圧
を緩和する緩衝孔を開口したことを特徴とする請求項1
記載の波浪利用の発電装置。
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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