JP6125212B2 - 波力発電装置 - Google Patents

Description

本発明は波力発電装置に関する。

特許文献１は従来の波力発電装置を開示している。この波力発電装置は、水車と、この水車の回転軸部の一端に連結した発電機とを備えている。この波力発電装置は、水車が波のエネルギーを受けて回転することによって、水車の回転軸部の一端に連結した発電機が回転し、発電することができる。この波力発電装置は、水車の回転軸部と発電機とを直接的に連結しているため、波のエネルギーによって回転する水車の回転エネルギーを効率よく発電機に伝えて電気エネルギーに変換することができる。

特開２００１−２２１１４２号公報

しかし、特許文献１の波力発電装置は、水車の回転軸部と発電機とを直接的に連結しているため、発電機は水車の回転と同じ回転をする。水車は波のエネルギーによって回転するため、その回転は一定ではなくばらついてしまう。このため、この波力発電装置は、発電機が所望する一定の回転数で回転せず、発電効率が低下するおそれがある。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、発電を良好に行うことができる波力発電装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の波力発電装置は、
波のエネルギーを運動エネルギーに変換する複数の水車と、
複数の前記水車の夫々に対応して設けられ、各前記水車によって一方向に回転し、流体が流出する第１ポート及び流体が流入する第２ポートを有し、一方向に流体を給排する複数の回転型流体圧ポンプと、
複数の前記回転型流体圧ポンプの前記第１ポートの夫々に連通した第１流路と、
複数の前記回転型流体圧ポンプの前記第２ポートの夫々に連通した第２流路と、
複数の前記第１流路が合流した流入路と、
複数の前記第２流路を分岐した流出路と、
各前記第１流路に設けられており、各前記回転型流体圧ポンプから前記流入路へ向けた流体の流れを許容し、その逆の流れを阻止する第５逆止弁と、
各前記第２流路に設けられており、前記流出路から各前記回転型流体圧ポンプへ向けた流体の流れを許容し、その逆の流れを阻止する第６逆止弁と、
前記流入路に連通した流入ポート、及び前記流出路に連通した流出ポートを有しており、各前記回転型流体圧ポンプが回転して、各前記第１流路、前記流入路、前記流出路、及び各前記第２流路で構成される循環路を循環する流体によって駆動する一つの流体圧モーターと、
前記流体圧モーターの駆動によって発電する発電機と、
を備えていることを特徴とする。

本発明の波力発電装置は、変換装置において波のエネルギーを運動エネルギーに変換する。この運動エネルギーによって流体圧ポンプが駆動し、循環路を流体が循環する。これによって、流体圧モーターが駆動して発電機が発電する。このように、この波力発電装置は、変換装置と発電機とは直接的に連結しておらず、変換装置が駆動する流体圧ポンプの流体の出力流量（回転数）と発電機の出力（回転数）を異ならせることができる。このため、この波力発電装置は、発電機を所望する一定の出力で駆動させる（一定の回転数で回転させる）ことができる。

したがって、本発明の波力発電装置は発電を良好に行うことができる。

実施例１の波力発電装置を示す概略図である。 実施例１の波力発電装置を示す断面図である。 実施例１の波力発電装置を示す油圧回路図である。 参考例１の波力発電装置を示す油圧回路図である。 参考例２の波力発電装置を示す油圧回路図である。 参考例３の波力発電装置を示す概略図である。 参考例４の波力発電装置を示す概略図である。

本発明の波力発電装置を具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
実施例１の波力発電装置は、図１及び図２に示すように、波のエネルギーを運動エネルギーに変換する変換装置である複数個の水車１０を備えている。また、この波力発電装置は、流体圧ポンプである複数個の油圧ポンプ２０を水車１０の夫々に対応して備えている。各油圧ポンプ２０は第１流路３１及び第２流路３２が連通している。この波力発電装置は複数の第１流路３１及び第２流路３２を利用した作動油の循環路３５を備えている。また、この波力発電装置は流体圧モーターである一つの油圧モーター４０を循環路３５に設けている。さらに、この波力発電装置は油圧モーター４０の駆動によって発電する一つの発電機５０を備えている。

また、この波力発電装置は長方形状の複数のスリット６１が形成された壁体６０を備えている。壁体６０は一方の側面側に消波用の空間Ｓを形成した側壁体７０を有している。側壁体７０は、壁体６０の上下左右の各端面に連続した上壁部７１、下壁部７２、左壁部、右壁部、及びこれら壁部の各後端面に連続しており、壁体６０に対向して消波用の空間Ｓを閉鎖する後壁部７３から形成されている。つまり、壁体６０と側壁体７０とは中空の直方体形状の箱体を形成している。

壁体６０と側壁体７０とは、上部が水面より上方に露出するように、海、川又は湖の底Ｂに側壁体７０の下壁部７２を載置し、固定される。また、側壁体７０の後壁部７３は、海、川又は湖等の岸Ａの側面に接して固定される。このため、複数のスリット６１を形成した壁体６０が海、川又は湖側に面することになる。

壁体６０は上部を水面より上方に露出して水中に配置した状態で水平方向に延びた横長矩形状である。また、この状態で、壁体６０は長辺を垂直方向にして水平方向に等間隔に整列した複数のスリット６１が形成されている。各スリット６１は上部が水面より上方に開口する。波は、壁体６０に形成された複数のスリット６１を通過して消波用の空間Ｓに流れ込んだり、消波用の空間Ｓ内から各スリット６１を通過して海、川又は湖側に流れ出したりする流れを形成する。消波用の空間Ｓは各スリット６１を通過して流れ込んだ波を鎮静化させることができる。

水車１０は壁体６０に形成された複数のスリット６１の夫々に対応して設けられている。つまり、各水車１０は消波用の空間Ｓ内のスリット６１の開口近傍であって、各スリット６１の開口の投影面内に配置されている。各水車１０は、回転軸部１１と、回転軸部１１の周りに形成した回転翼部１２とを有している。各水車１０の回転軸部１１は、各スリット６１の短辺方向の中心面上であって、かつスリット６１の近傍の消波用の空間Ｓ内に垂直方向に延びて配置されている。この回転軸部１１は、上端部が側壁体７０の上壁部７１を貫通して軸支されており、下端部が側壁体７０の下壁部７２の上面に軸支されている。

回転翼部１２は、回転軸部１１の上下位置の２か所から回転軸部１１を中心に放射方向に拡がった円盤状の支持部１２Ａと、上下に位置する支持部１２Ａ間に設けられ、水平面視において９０°間隔に放射方向に延びた縦長矩形状の４枚の翼部１２Ｂとを有している。回転翼部１２は、回転軸部１１と翼部１２Ｂとの間に隙間を形成している。各水車１０は同一方向のみに回転することができる。

スリット６１を通過する波はスリット６１を通過することによって流速が速くなる。また、各水車１０は、回転軸部１１がスリット６１の短辺方向の中心面上であり、さらに消波用の空間Ｓ内のスリット６１の開口近傍であって、各スリット６１の開口の投影面内に配置されている。このため、この波力発電装置はスリット６１を通過する波によって水車１０を勢いよく回転させることができる。

油圧ポンプ２０は水車１０の回転軸部１１の上端部に連結している。また、油圧ポンプ２０は側壁体７０の上壁部７１の上面に設置されている。各油圧ポンプ２０は各水車１０の回転軸部１１の回転によって回転し、作動油が流出する第１ポート２１及び作動油が流入する第２ポート２２を有している。

各油圧ポンプ２０は、図１及び図３に示すように、第１ポート２１に第１流路３１を連通している。各第１流路３１は合流して流入路３３を形成している。流入路３３は一つの油圧モーター４０の流入ポート４１に連通している。各第１流路３１は、図３に示すように、油圧ポンプ２０から流入路３３へ向けた作動油の流れを許容する第５逆止弁８５を有している。

また、一つの油圧モーター４０は流出ポート４２に流出路３４を連通している。流出路３４は分岐して複数の第２流路３２を形成している。各第２流路３２は各油圧ポンプ２０の第２ポート２２に連通している。各第２流路３２は流出路３４から油圧ポンプ２０に向けた作動油の流れを許容する第６逆止弁８６を有している。第１流路３１、流入路３３、流出路３４、及び第２流路３２によって作動油が循環する循環路３５を構成している。各油圧ポンプ２０が駆動することによって循環路３５を作動油が循環する。油圧モーター４０は循環路３５を作動油が循環することによって駆動する。

発電機５０は、図１に示すように、回転軸５１を油圧モーター４０の回転軸４３に直結している。このため、この発電機５０は、油圧モーター４０の駆動によって回転軸５１が回転し、発電することができる。この発電機５０は直流発電機である。このため、この波力発電装置は発電機５０に接続したパワーコンディショナー９０を備えている。パワーコンディショナー９０は直流発電機が発電した電気を家庭で利用することができるように変換する。

次に、この波力発電装置の発電動作を説明する。

波は、壁体６０に形成された各スリット６１を通過して消波用の空間Ｓに流れ込んだり、消波用の空間Ｓ内から各スリット６１を通過して海、川又は湖に流れ出したりする流れを形成する。この流れを利用して各水車１０は同一方向に回転する。特に、波が消波用の空間Ｓに流れ込む際にスリット６１を通過することによって流速が早くなるため、水車１０は勢いよく回転する。

各水車１０が回転することによって各油圧ポンプ２０が駆動する。すると、各油圧ポンプ２０は、第１ポート２１から作動油が流出し、循環路３５を循環した作動油が第２ポート２２から流入する。各油圧ポンプ２０の第１ポート２１から流出した作動油は、各第１流路３１から合流して流入路３３を経由して一つの油圧モーター４０に流入する。つまり、各油圧ポンプ２０から送られた作動油が合流して油圧モーター４０の流入ポート４１から油圧モーター４０内に流入する。この際、各第１流路３１に第５逆止弁８５が設けられているため、各第１流路３１において、作動油は各油圧ポンプ２０から流入路３３へ向けて流れ、逆流を防止することができる。

油圧モーター４０内に流入した作動油は油圧モーター４０内を一定の方向に流れる。これによって、油圧モーター４０は回転軸４３を一方向に回転するように駆動する。油圧モーター４０の流出ポート４２から流出した作動油は流出路３４から各油圧ポンプ２０に分流される。つまり、作動油は各第２流路３２を経由して各油圧ポンプ２０の第２ポート２２から各油圧ポンプ２０内に流入し循環する。この際、各第２流路３２に第６逆止弁８６が設けられているため、各第２流路３２において、作動油は流出路３４から各油圧ポンプ２０へ向けて流れ、逆流を防止することができる。

このように、各水車１０が波のエネルギーを利用して回転すると、各油圧ポンプ２０が駆動し、第１流路３１、流入路３３、流出路３４、及び第２流路３２を利用した循環路３５を作動油が循環する。この作動油が循環路３５を循環することによって、油圧モーター４０が継続的に駆動し、油圧モーター４０の回転軸４３が連続的に回転する。油圧モーター４０の回転軸４３が回転すると発電機５０の回転軸５１も回転するため、発電機５０が発電する。

この波力発電装置は発電を行う際、水車１０と発電機５０とは直接的に連結しておらず、水車１０が駆動する油圧ポンプ２０の回転数と発電機５０の回転数を異ならせることができる。例えば、油圧モーター４０の容量を変更することによって、油圧モーター４０に流入する作動油の流量に対する回転軸４３の回転数を変更することができる。このため、この波力発電装置は発電機５０を所望する回転数で回転させることができる。

したがって、実施例１の波力発電装置は発電を良好に行うことができる。

また、この波力発電装置は、複数の水車１０が一つの油圧モーター４０及び一つの発電機５０を駆動する。このため、波のエネルギーによって回転する各水車１０の回転が一定でなく、各油圧ポンプ２０から吐出する作動油の流量がばらついても、油圧モーター４０に流入する作動油の流量を平均化することができる。このため、油圧モーター４０の回転が安定化し、発電機５０の発電を安定させることができる。

また、複数の水車１０が一つの油圧モーター４０及び一つの発電機５０を駆動することによって、各水車１０の夫々に対応して複数の油圧モーター４０及び複数の発電機５０を設けた場合に比べて、油圧モーター４０及び発電機５０の容量を大きくすることができる。このため、発電効率を高めることができる。

＜参考例１＞
参考例１の波力発電装置は、図４に示すように、双方向に回転自在な水車１１０と、循環路を切り換える切換装置１２０とを備えている点で実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

この波力発電装置は水車１１０が双方向に回転する。このため、波が壁体６０に形成された各スリット６１を通過して消波用の空間Ｓに流れ込んだり、消波用の空間Ｓ内から各スリット６１を通過して海、川又は湖に流れ出したりする流れによって、各水車１１０は任意の方向に回転する。つまり、各水車１１０において回転方向が逆転し得る。

水車１１０の回転方向が逆転すると、油圧ポンプ２０の回転軸の回転方向が逆転するため、油圧ポンプ２０の第１ポート２１及び第２ポート２２における作動油の流入出方向が逆転する。つまり、水車１１０が一方向に回転すると、油圧ポンプ２０の第１ポート２１から作動油が流出し、第２ポート２２から作動油が流入するようになる。また、水車１１０が他方向に逆回転すると、油圧ポンプ２０の第２ポート２２から作動油が流出し、第１ポート２１から作動油が流入するようになる。

一方、発電機５０は回転軸５１を一方向に回転して発電するものである。このため、発電機５０の回転軸５１に直結した油圧モーター４０の回転軸４３も一方向に回転させなければならない。つまり、作動油が流入路３３を経由して流入ポート４１から油圧モーター４０内に流入して油圧モーター４０内を一定の方向に流れ、流出ポート４２から流出路３４へ流出するようにしなければならない。

この波力発電装置は第１流路３１及び第２流路３２の中間部に設けた切換装置１２０を備えている。この切換装置１２０は、水車１１０の回転方向（油圧ポンプ２０の回転軸の回転方向）を検知する図示しない検知装置を有しており、この検知装置の出力に応じて循環路を切り替えることができる。

つまり、この波力発電装置は、水車１１０が一方向に回転していることを検知装置が検知している間は、切換装置１２０より油圧ポンプ２０側の第１流路３１Ａと切換装置１２０より流入路３３側の第１流路３１Ｂとを連通し、かつ切換装置１２０より油圧ポンプ２０側の第２流路３２Ａと切換装置１２０より流出路３４側の第２流路３２Ｂとを連通する。これによって、水車１１０が一方向に回転していることを検知装置が検知している間は、油圧ポンプ２０側の第１流路３１Ａ、流入路３３側の第１流路３１Ｂ、流入路３３、流出路３４、流出路３４側の第２流路３２Ｂ、及び油圧ポンプ２０側の第２流路３２Ａの順に作動油が循環する第１循環路を構成する。

また、この波力発電装置は、水車１１０が他方向に逆回転していることを検知装置が検知している間は、切換装置１２０より油圧ポンプ２０側の第２流路３２Ａと切換装置１２０より流入路３３側の第１流路３１Ｂとを連通し、かつ切換装置１２０より油圧ポンプ２０側の第１流路３１Ａと切換装置１２０より流出路３４側の第２流路３２Ｂとを連通する。これによって、水車１１０が他方向に逆回転していることを検知装置が検知している間は、油圧ポンプ２０側の第２流路３２Ａ、流入路３３側の第１流路３１Ｂ、流入路３３、流出路３４、流出路３４側の第２流路３２Ｂ、及び油圧ポンプ２０側の第１流路３１Ａの順に作動油が循環する第２循環路を構成する。

この波力発電装置は、水車１１０が一方向に回転している間は第１循環路を作動油が循環して油圧モーター４０及び発電機５０を一方向に回転して発電する。また、水車１１０が他方向に逆回転している間は第２循環路を作動油が循環して油圧モーター４０及び発電機５０を一方向に回転して発電する。このように、この波力発電装置は、水車１１０の回転方向に関わらず、各油圧ポンプ２０は作動油が油圧モーター４０内を一定の方向に流れるように第１循環路又は第２循環路を循環させることができる。このため、発電機５０は常に一方向に回転し発電することができる。

したがって、参考例１の波力発電装置も発電を良好に行うことができる。

＜参考例２＞
参考例２の波力発電装置は、図５に示すように、切換装置１３０が４つの逆止弁８１〜８４を有したものである点で参考例１と相違する。他の構成は参考例１と同様であり、参考例１と同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

この波力発電装置の切換装置１３０は、第１流路３１に設け、油圧ポンプ２０から油圧モーター４０へ向けた作動油の流れを許容する第１逆止弁８１を有している。また、この切換装置１３０は、第２流路３２に設け、油圧モーター４０から油圧ポンプ２０へ向けた作動油の流れを許容する第２逆止弁８２を有している。また、この切換装置１３０は、第１逆止弁８１より油圧ポンプ２０側の第１流路３１を分岐し、第２逆止弁８２より油圧モーター４０側の第２流路３２に連通した第１分岐流路１３１を有している。また、この切換装置１３０は、第１分岐流路１３１に設け、油圧モーター４０から油圧ポンプ２０へ向けた作動油の流れを許容する第３逆止弁８３を有している。また、この切換装置１３０は、第２逆止弁８２より油圧ポンプ２０側の第２流路３２を分岐し、第１逆止弁８１より油圧モーター４０側の第１流路３１に連通した第２分岐流路１３２を有している。さらに、この切換装置１３０は、第２分岐流路１３２に設け、油圧ポンプ２０から油圧モーター４０へ向けた作動油の流れを許容する第４逆止弁８４を有している。

この波力発電装置は、水車１１０が一方向に回転すると、油圧ポンプ２０の第１ポート２１から作動油が流出する。油圧ポンプ２０の第１ポート２１から流出した作動油は、第１逆止弁８１が設けられた第１流路３１、及び流入路３３を経由して、流入ポート４１から油圧モーター４０内に流入する。油圧モーター４０内に流入した作動油は油圧モーター４０内を一定の方向に流れて油圧モーター４０を駆動する。油圧モーター４０の流出ポート４２から流出した作動油は、流出路３４、及び第２逆止弁８２が設けられた第２流路３２を経由して第２ポート２２から油圧ポンプ２０内に流入して循環する。

また、この波力発電装置は、水車１１０が他方向に逆回転すると、油圧ポンプ２０の第２ポート２２から作動油が流出する。油圧ポンプ２０の第２ポート２２から流出した作動油は、第４逆止弁８４が設けられた第２分岐流路１３２、及び流入路３３を経由して、流入ポート４１から油圧モーター４０内に流入する。油圧モーター４０内に流入した作動油は油圧モーター４０内を一定の方向に流れて油圧モーター４０を駆動する。油圧モーター４０の流出ポート４２から流出した作動油は、流出路３４、及び第３逆止弁８３が設けられた第１分岐流路１３１を経由して第１ポート２１から油圧ポンプ２０内に流入して循環する。

このように、この波力発電装置は、水車１１０の回転方向に関わらず、各油圧ポンプ２０は作動油が油圧モーター４０内を一定の方向に流れるように循環させることができる。このため、発電機５０は常に一方向に回転し発電することができる。

したがって、参考例２の波力発電装置も発電を良好に行うことができる。

＜参考例３＞
参考例３の波力発電装置は、図６に示すように、波のエネルギーを運動エネルギーに変換する変換装置が振り子板２１０であり、油圧ポンプ２２０が振り子板２１０の揺動軸部２１１の一端部に連結しており、揺動軸部２１１の往復回転によって一方向に作動油を送るものである点で実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

この波力発電装置は、壁体６０に形成された複数のスリット６１に対向する位置に複数の振り子板２１０を配置している。振り子板２１０は、矩形状の平板部２１０Ａと、平板部２１０Ａの左右側面に沿って延びる支持部２１０Ｂと、一対の支持部２１０Ｂの上端部を連結した揺動軸部２１１とを有している。

揺動軸部２１１は側壁体７０の上壁部７１の上面に設けられた一対の軸受部２３０に両端が軸支されている。また、揺動軸部２１１は壁体６０に対して平行に配置されている。振り子板２１０は側壁体７０の上壁部７１に貫設した開口７１Ａを通じて消波用の空間Ｓ内に揺動自在に吊下げられている。振り子板２１０は、各スリット６１を通過して消波用の空間Ｓに流れ込んだり、消波用の空間Ｓ内から各スリット６１を通過して海、川又は湖に流れ出したりする流れによって、揺動する。

各油圧ポンプ２２０は、一方の軸受部２３０に組み付けられ、振り子板２１０の揺動軸部２１１の一端部に連結している。各油圧ポンプ２２０は振り子板２１０の揺動軸が往復回転することによって、第１ポート２２１から作動油が流出し、各第１流路３１、及び各第１流路３１が合流した流入路３３を経由して一つの油圧モーター４０に流入する。油圧モーター４０内に流入した作動油は油圧モーター４０内を一定の方向に流れて油圧モーター４０を駆動する。作動油は油圧モーター４０の流出ポート４２から流出路３４に流出し、流出路３４を分岐した各第２流路３２を経由して各油圧ポンプ２２０の第２ポート２２２から各油圧ポンプ２２０内に流入し循環する。

この波力発電装置は、各振り子板２１０が波のエネルギーを利用して揺動すると、各油圧ポンプ２２０を駆動し、第１流路３１、流入路３３、流出路３４、及び第２流路３２を利用した循環路３５を作動油が循環する。この作動油が循環路３５を循環することによって、油圧モーター４０が継続的に駆動し、油圧モーター４０の回転軸４３が回転する。油圧モーター４０の回転軸４３が回転すると発電機５０の回転軸５１も回転する。これによって、発電機５０が発電する。

この波力発電装置は発電を行う際、振り子板２１０と発電機５０とは直接的に連結していないため発電機５０を所望の回転数で回転させることができる。例えば、油圧モーター４０の容量を変更することによって、油圧モーター４０に流入する作動油の流量に対する回転軸４３の回転数を変更することができる。このため、この波力発電装置は発電機５０を所望する回転数で回転させることができる。

したがって、参考例３の波力発電装置も発電を良好に行うことができる。

また、この波力発電装置は、複数の振り子板２１０が一つの油圧モーター４０及び一つの発電機５０を駆動する。このため、波のエネルギーによって揺動する各振り子板２１０の往復回転が一定でなく、各油圧ポンプ２２０から吐出する作動油の流量がばらついても、油圧モーター４０に流入する作動油の流量を平均化することができる。このため、油圧モーター４０の回転が安定化し、発電機５０の発電を安定させることができる。

＜参考例４＞
参考例４の波力発電装置は、図７に示すように、波のエネルギーを運動エネルギーに変換する変換装置３００及び流体圧ポンプである油圧ポンプ３３０の形態が実施例１等と相違する。他の構成は実施例１等と同様であり、実施例１等と同一の構成は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

波のエネルギーを運動エネルギーに変換する各変換装置３００は、波のエネルギーを受けて移動する移動板３１０と、この移動板３１０に波のエネルギーを受けて移動する方向とは反対方向に弾性力を付与する弾性体であるコイルばね３１１とを有している。

各移動板３１０は、壁体６０に形成された複数の各スリット６１毎に、各スリット６１の開口に対向して消波用の空間Ｓ内に設けられている。各移動板３１０は縦長矩形状の平板である。各移動板３１０は後述する一対の整流板３２０の対向面の夫々に設けられたガイド部材３２１に往復移動自在に支持されている。つまり、各移動板３１０は一対の整流板３２０の間に往復移動自在に支持されている。

一対の整流板３２０は縦長矩形状の平板である。また、各整流板３２０は上下寸法が各スリット６１の長辺よりも長く形成されている。各整流板３２０は各スリット６１の両側の壁体６０から各スリット６１の長辺に平行な状態で消波用の空間Ｓ内に向けて延びている。このため、一対の各整流板３２０は、スリット６１を流入出する波を各整流板３２０に沿った流れに整流することができる。

各ガイド部材３２１は一対の整流板３２０の対向面の上下の２か所に水平方向に延びて取り付けられている。各ガイド部材３２１は各整流板３２０に取り付けられた状態で内部に水平方向に延びた空洞部を形成している。また、各ガイド部材３２１は、整流板３２０側でない面に水平方向に延びた開口部３２１Ａを有している。この開口部３２１Ａの上下幅は各空洞部の上下寸法よりも小さく形成されている。

各ガイド部材３２１は各移動板３１０の左右の側面の上下２か所から突出した凸部３１０Ａを各開口部３２１Ａを介して各空洞部内に収納している。各移動板３１０の各凸部３１０Ａは先端部が各ガイド部材３２１の開口部３２１Ａの上下幅より拡がっている。このため、各移動板３１０の各凸部３１０Ａは、各ガイド部材３２１の空洞部内から抜け止めされつつ、各ガイド部材３２１に沿ってスライド自在に把持されている。このため、各移動板３１０は、左右に配置された各ガイド部材３２１に支持され、各スリット６１の開口面に対向した状態で、後壁部７３方向及び各スリット６１方向に往復移動をすることができる。

各コイルばね３１１は各移動板３１０と側壁体７０の後壁部７３との間に挟持されている。各コイルばね３１１は後壁部７３から各スリット６１方向の弾性力を各移動板３１０に付与している。

各移動板３１０は、各スリット６１から消波用の空間Ｓ内に流入し、各整流板３２０によって整流された波の流れ（エネルギー）を受けると、後壁部７３方向に移動する。この際、各移動板３１０は、一対の整流板３２０によって整流された波の流れを受けるため、波のエネルギーを効率的に受けることができる。また、各移動板３１０は、消波用の空間Ｓ内に流入した波が、消波用の空間Ｓ内からスリット６１を通過して流出すると、各スリット６１方向に移動する。そして、各移動板３１０は各スリット６１の開口の近傍に押し戻される。押し戻された各移動板３１０は、各コイルばね３１１の弾性力によって各スリット６１の開口近傍の位置に復元する。このように、各移動板３１０は波のエネルギーを利用して往復移動する。

各油圧ポンプ３３０も各移動板３１０と側壁体７０の後壁部７３との間に挟持されている。各油圧ポンプ３３０は、軸方向に往復移動するロッド３３１と、ロッド３３１の一端に連結したピストン３３２と、ピストン３３２を収納したシリンダー３３３とを有している。

各ロッド３３１の他端は各移動板３１０の各スリット６１に面していない背面に連結している。各シリンダー３３３は、各ピストン３３２によって、第１室３３３Ａと第２室３３３Ｂとに内部を分割している。また、各シリンダー３３３は、第１室３３３Ａに作動油が流出する第１ポート３４１を設け、第２室３３３Ｂに作動油が流入する第２ポート３４２を設けている。各第１ポート３４１は各第１流路３１に連通し、各第２ポート３４２は各第２流路３２に連通している。各ピストン３３２は第２室３３３Ｂから第１室３３３Ａの一方向に作動油が流れように逆止弁を有した流路３３４を設けている。各シリンダー３３３は、ロッド３３１が突出している一端とは反対側の他端が側壁体７０の後壁部７３に連結している。

これら油圧ポンプ３３０はピストン３３２が往復移動する際、次のように作動油が流れる。ピストン３３２が、第１室３３３Ａの容積を大きくし、第２室３３３Ｂの容積を小さくする方向に移動すると、作動油が各ピストン３３２に設けられた流路３３４を介して第２室３３３Ｂから第１室３３３Ａに流れる。ロッド３３１の侵入分の体積に相当する作動油が第１ポート３４１を介して第１流路３１へ流出する。そして、ピストン３３２が、第１室３３３Ａの容積を小さくし、第２室３３３Ｂの容積を大きくする方向に移動すると、第２流路３２から第２ポート３４２を介して作動油が第２室３３３Ｂ内に流入し、第１室３３３Ａ内の作動油が第１ポート３４１を介して第１流路３１に流出する。

第５逆止弁８５は、各第１流路３１中に設けられ、各シリンダー３３３の第１ポート３４１から油圧モーター４０の流入ポート４１への流れを許容し、流入ポート４１から第１ポート３４１への流れを阻止する。また、第６逆止弁８６は、各第２流路３２中に設けられ、油圧モーター４０の流出ポート４２から各シリンダー３３３の第２ポート３４２への流れを許容し、第２ポート３４２から流出ポート４２への流れを阻止する。

この波力発電装置は循環路３５を構成する流出路３４にアキュムレータ３５０を設けている。

次に、この波力発電装置の発電動作を説明する。

壁体６０に形成された各スリット６１を通過して消波用の空間Ｓ内に流れ込んだ波が、一対の整流板３２０によって整流され、各移動板３１０に衝突する。すると、各移動板３１０は後壁部７３方向に移動する。また、消波用の空間Ｓ内に流入した波が各スリット６１を通過して流出すると、各移動板３１０は各スリット６１方向に移動する。そして、各移動板３１０は各スリット６１の開口の近傍に押し戻される。このように、各移動板３１０は波のエネルギーを利用して往復移動する。

各移動板３１０が往復移動すると、各油圧ポンプ３３０のロッド３３１及びピストン３３２も往復移動し、各油圧ポンプ３３０が駆動する。すると、各油圧ポンプ３３０は、第１ポート３４１から作動油が流出し、循環路３５を循環した作動油が第２ポート３４２から流入する。各油圧ポンプ３３０の第１ポート３４１から流出した作動油は、各第１流路３１から流入路３３を経由して一つの油圧モーター４０に流入する。つまり、各油圧ポンプ３３０から送られた作動油が合流して油圧モーター４０の流入ポート４１から油圧モーター４０内に流入する。この際、各第１流路３１に第５逆止弁８５が設けられているため、各第１流路３１において、作動油は各油圧ポンプ３３０から流入路３３へ向けて流れ、逆流を防止することができる。

油圧モーター４０内に流入した作動油は油圧モーター４０内を一定の方向に流れる。これによって、油圧モーター４０は回転軸４３を一方向に回転するように駆動する。油圧モーター４０の流出ポート４２から流出した作動油は流出路３４から各油圧ポンプ３３０に分流される。つまり、作動油は各第２流路３２を経由して各油圧ポンプ３３０の第２ポート３４２から各油圧ポンプ３３０内に流入し循環する。この際、各第２流路３２に第６逆止弁８６が設けられているため、各第２流路３２において、作動油は流出路３４から各油圧ポンプ３３０へ向けて流れ、逆流を防止することができる。

このように、各移動板３１０が往復移動すると、各油圧ポンプ３３０が駆動し、各第１流路３１、流入路３３、流出路３４、及び各第２流路３２を利用した循環路３５を作動油が循環する。この作動油が循環路３５を循環することによって、油圧モーター４０が継続的に駆動し、油圧モーター４０の回転軸４３が連続的に回転する。油圧モーター４０の回転軸４３が回転すると発電機５０の回転軸５１も回転するため、発電機５０が発電する。

この波力発電装置は発電を行う際、各移動板３１０と発電機５０とは直接的に連結しておらず、各移動板３１０が駆動する各油圧ポンプ３３０の作動油の出力流量に比例させずに発電機５０を回転させることができる。例えば、油圧モーター４０の容量を変更することによって、油圧モーター４０に流入する作動油の流量に対する回転軸４３の回転数を変更することができる。このため、この波力発電装置は発電機５０を所望する回転数で回転させることができる。

したがって、参考例４の波力発電装置も発電を良好に行うことができる。

また、この波力発電装置は、各油圧ポンプ３３０のピストン３３２が往復移動する際、各第２流路３２から第２ポート３４２を介して第２室３３３Ｂ内に流入する作動油の油量が、第１室３３３Ａ内から第１ポート３４１を介して各第１流路３１に流出する作動油の油量よりも多い。この油量の相違は流出路３４に設けたアキュムレータ３５０に一時的に貯留した作動油を利用することによって解消することができる。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１〜３に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１では、油圧ポンプが容量一定型のものであったが、可変容量型の油圧ポンプを利用してもよい。この場合、油圧ポンプに流入する作動油の流量が変動しても発電機を一定の回転数で回転させることができ、高効率化を図ることができる。
（２）実施例１では、発電機が直流発電機であったが、誘導発電機や同期発電機などの交流発電機であってもよい。
（３）実施例１では、油圧を利用するポンプ、モーターであったが、他の流体を利用するポンプ、モーターであってもよい。
（４）実施例１では、スリットを有した壁体と側壁体とによって形成した消波用の空間を備えたが、側壁体を備えず、スリットを有した壁体のみを備えて、スリットを通過する波のエネルギーを利用して回転する水車、揺動する振り子、又は往復移動する移動板を配置してもよい。また、壁体及び側壁体を備えず、波を直接受けて水車を回転させたり、振り子板を揺動させたり、移動板を往復移動させたりしてもよい。

１０、１１０…水車（変換装置）
２０、２２０…油圧ポンプ（流体圧ポンプ）
２１、２２１、３４１…第１ポート
２２、２２２、３４２…第２ポート
３１…第１流路
３２…第２流路
３５…循環路
４０…油圧モーター（流体圧モーター）
５０…発電機
６０…壁体
６１…スリット
８１…第１逆止弁
８２…第２逆止弁
８３…第３逆止弁
８４…第４逆止弁
１２０、１３０…切換装置
１３１…第１分岐流路
１３２…第２分岐流路
２１０…振り子板（変換装置）
３００…変換装置（３１０…移動板、３１１…コイルバネ（弾性体））
３３０…油圧ポンプ（流体圧ポンプ）（ロッド…３３１、ピストン…３３２、シリンダー…３３３）
３３３Ａ…第１室
３３３Ｂ…第２室
３３４…流路

Claims (3)

1. 波のエネルギーを運動エネルギーに変換する複数の水車と、
   複数の前記水車の夫々に対応して設けられ、各前記水車によって一方向に回転し、流体が流出する第１ポート及び流体が流入する第２ポートを有し、一方向に流体を給排する複数の回転型流体圧ポンプと、
   複数の前記回転型流体圧ポンプの前記第１ポートの夫々に連通した第１流路と、
   複数の前記回転型流体圧ポンプの前記第２ポートの夫々に連通した第２流路と、
   複数の前記第１流路が合流した流入路と、
   複数の前記第２流路を分岐した流出路と、
   各前記第１流路に設けられており、各前記回転型流体圧ポンプから前記流入路へ向けた流体の流れを許容し、その逆の流れを阻止する第５逆止弁と、
   各前記第２流路に設けられており、前記流出路から各前記回転型流体圧ポンプへ向けた流体の流れを許容し、その逆の流れを阻止する第６逆止弁と、
   前記流入路に連通した流入ポート、及び前記流出路に連通した流出ポートを有しており、各前記回転型流体圧ポンプが回転して、各前記第１流路、前記流入路、前記流出路、及び各前記第２流路で構成される循環路を循環する流体によって駆動する一つの流体圧モーターと、
   前記流体圧モーターの駆動によって発電する発電機と、
   を備えていることを特徴とする波力発電装置。
2. 長方形状のスリットが形成されており、水中に配置することによってこのスリットを波が通過する壁体を備えており、
   前記水車は前記スリットの開口の投影面内に配置したことを特徴とする請求項１に記載の波力発電装置。
3. 前記流体圧モーターは可変容量型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の波力発電装置。

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