JP7019716B2 - 波動動力装置 - Google Patents
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Description
ベースセクション、少なくとも1つのパイプセクション及び中央セクションを有し、中央セクションはパイプセクションの内側と外側にスライドするように構成され、パイプセクションはベースセクションの内側と外側にスライドするように構成され、上記セクションは密閉空間を有し、上記セクションが互いに内側と外側にスライドするとき、上記セクションの容積が減少又は増加し、
水圧ラムの長さが増加するとき、水圧ラム内の密閉空間に水を導入するためのバルブを有する入口を有し、
水圧ラムの長さが減少するとき、水圧ラム内の密閉空間から圧力水を好ましくは圧力パイプ内に排出するように構成されているバルブを有する出口を有し、
ベースセクション又は中央セクションの一方は実質的に静止した部材の所定の位置に固定され、ベースセクション又は中央セクションの他方は作動部に直接又は間接的に連結され、
作動部が実質的に静止した部材に対して相対的に移動するとき、
移動する作動部が水圧ラムの長さを減少するとき、少なくとも2つの水圧ラムの少なくとも1つの水圧ラムの有効水圧面積は段階的に増加し、
移動する作動部が水圧ラムの長さを増加するとき、少なくとも2つの水圧ラムの少なくとも1つの水圧ラムの有効水圧面積は段階的に減少する。
実質的に静止した部材は、WO2010/031405号パンフレットに記載されている。実質的に静止した部材は、好ましくは実質的に真っ直ぐである。しかし、少なくともある距離にわたって作動部が実質的に静止した部材の長手軸に沿って移動することができるように作動部が装着されているものは、多少曲線部を備えることができる。ある作動条件,例えば、強い交差流において、実質的に静止した部材は、僅かに曲線形状となる。
本発明による作動部は、米国特許第875950号明細書、WO98/17911号パンフレット及びWO2010/031405号パンフレットに記載されており、実質的に静止した部材の長手軸に沿って移動するように強制される。作動部は実質的に垂直であり、波による水の動きの水平成分による影響が支配的である。作動部は、実質的に静止した部材の長手軸に対して直角をなす実質的に対称である対称平面を伴うことが好ましい。このように作動部を配置することによって、実質的に静止した部材に及ぼす作動部によるトルクは最少にされ、実質的に静止した部材を軽く、安価にする。いくらかの実施形態において、作動部は、実質的に静止した部材の長手軸に対して直角をなす、水中に垂直に配置されたプレートである。
断面が変化する水圧ラムの組み合せも本発明の範囲に含まれる。好ましい実施形態において、個数が1、2、3、4又は5の水圧ラムであるとき、作動部は2個の水圧ラムに直接又は間接的に対称に連結され、好ましくは、作動部が中心位置、例えば平衡位置にあるとき、作動部に及ぼす荷重が中心の周りに対称であるように、作動部は自動調心である。好ましい実施形態において、作動部が中心位置にあるとき、少なくとも2つの水圧ラムは部分的に圧縮される。ある方向に作動部を移動させるために必要とされる力は、その反対方向に作動部を移動させるために必要とされる力と同じである。いくらかの実施形態において、作動部が中心位置にあるとき、少なくとも2つの水圧ラムは圧縮されて、水圧ラムの長さはその全長の半分になる。
水圧ラムは、密閉手段及び/又はロッキング手段を有する。いくらかの実施形態において、各水圧ラムのセクションは密閉手段を有する。その密閉手段があることによって、水圧ラムの入口及び出口以外の手段では水圧ラム内に水が浸入せず、また、水圧ラムから水が排出されない。
2 実質的に静止した部材
3 ブイ
4 係留チェーン
5 錨
6 圧力パイプ
7 圧力パイプ
8 タービン
11 作動部
12 作動フレーム
13 車輪
14 水圧ラム
142 中央セクション
143 パイプセクション
144 ベースセクション
18 実質的に静止した部材の長手軸
19 実質的に静止した部材の中心
20 水圧ラム内の密閉空間
21 水圧ラムの入口
22 水圧ラムの入口バルブ
24 水圧ラムの出口
25 水圧ラムの出バルブ
26 ベースセクションが固定される、実質的に静止した部材上の位置
27 ロッキング手段
28 作動部の移動を安定及び容易にするための手段
28a 作動フレーム
28b ワイヤ
28c 車輪
29 最大移動長さ
30 水圧ラムの開放端
31 水圧ラムの閉鎖端
33 密閉手段
34 作動部を貫通する孔
Claims (14)
- 水の波からエネルギーを取り出す波動動力装置であって、上記波動動力装置は、実質的に静止した部材(2)と、
実質的に静止した部材(2)に直接又は間接的に連結されて、波の力が作用すると実質的に静止した部材(2)に対して相対的に移動するように構成されている作動部(11)とを有し、
上記作動部(11)は、実質的に静止した部材(2)の所定の中心(19)から実質的に静止した部材(2)の長手軸(18)に対して平行に移動するように構成され、上記移動方向は互いに反対である2方向の一つであり、
波動動力装置は、さらに、実質的に静止した部材(2)の長手軸(18)に沿って各作動部(11)の周りに対称に配置された少なくとも2つの水圧ラム(14a、14b)を有し、
少なくとも2つの水圧ラムの各々は、
ベースセクション(144)、少なくとも1つのパイプセクション(143)及び中央セクション(142)を有し、中央セクション(142)はパイプセクション(143)の内側と外側にスライドするように構成され、パイプセクション(143)はベースセクション(144)の内側と外側にスライドするように構成され、上記セクション(142、143、144)は密閉空間(20)を有し、上記セクション(142、143、144)が互いに内側と外側にスライドするとき、上記セクション(142、143、144)の容積が減少又は増加し、
水圧ラム(14a、14b)の長さ(23)が増加するとき、水圧ラム(14a、14b)内の密閉空間(20)に水を導入するためのバルブ(22)を有する入口(21)を有し、
水圧ラム(14a、14b)の長さ(23)が減少するとき、水圧ラム(14a、14b)内の密閉空間(20)から圧力水を圧力パイプ(6)内に排出するように構成されているバルブ(25)を有する出口(24)を有し、
ベースセクション(144)又は中央セクション(142)の一方は実質的に静止した部材の所定の位置(26)に固定され、ベースセクション(144)又は中央セクション(142)の他方は作動部(11)に直接又は間接的に連結され、
作動部(11)が実質的に静止した部材に対して相対的に移動するとき、
移動する作動部(11)が水圧ラム(14a)の長さ(23)を減少するとき、少なくとも2つの水圧ラム(14a、14b)の中の少なくとも1つの水圧ラム(14a)の有効水圧面積は段階的に増加し、
移動する作動部(11)が水圧ラム(14b)の長さ(23)を増加するとき、少なくとも2つの水圧ラム(14a、14b)の中の少なくとも1つの水圧ラム(14b)の有効水圧面積は段階的に減少し、
各水圧ラムの有効水圧面積の段階的な減少又は増加は、磁気式ロッキング手段、機械式ロッキング手段もしくは水圧式ロッキング手段又はこれらの組み合せに基づくロッキング手段(27)によってコントロールされる。 - 各水圧ラム(14)のセクション(142、143、144)が、それぞれ入口(21)及び出口(24)以外の他の手段によって水圧ラム内に水が導入されないようにするか又は水圧ラムから水が排出されないようにすることができる密閉手段(33)を有している、請求項1に記載の波動動力装置。
- 波の力が作動部(11)に作用するとき、作動部(11)が水平の長手軸に沿って移動するように、実質的に静止した部材は水中に水平に配置される、請求項1又は2に記載の波動動力装置。
- 実質的に静止した部材(2)は、実質的に静止した部材(2)の各端部に配置された少なくとも2つの係留チェーン(4)によって静止しており、各係留チェーン(4)は錨(5)に連結されるか、実質的に静止した部材(2)の下方の底部表面に締結されるか、又は岸辺に締結される、請求項1ないし3のいずれかに記載の波動動力装置。
- 実質的に静止した部材(2)は、実質的に静止した部材(2)の各端部に配置された少なくとも2つのブイ(3)によって水中に浮遊している、請求項1ないし4のいずれかに記載の波動動力装置。
- 実質的に静止した部材(2)は、鋼製ケーブル又は圧力パイプ(6)である、請求項1ないし5のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)は、実質的に静止した部材(2)の長手軸に対して直角をなす、水中に垂直に位置するプレートである、請求項1ないし6のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)は実質的に静止した部材(2)によって貫通されており、作動部(11)の中心が貫通されている、請求項1ないし7のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)は、作動部(11)の移動を安定及び容易にするための作動フレーム(28a)又はワイヤ(28b)のような手段(28)にさらに連結されており、波の力が作動部(11)に作用するとき、作動部(11)が実質的に静止した部材(2)の長手軸(18)に沿って滑らかに移動するように、作動フレーム(28a)又はワイヤ(28b)は、実質的に静止した部材(2)の上を走行する車輪(28c)に連結されている、請求項1ないし8のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)の最大移動長さ(29)は、水圧ラムが完全に伸長したとき、少なくとも2つの水圧ラム(14a、14b)の少なくとも1つの水圧ラム(14a)の全長から、その水圧ラムのベースセクションの長さを引いたものである、請求項1ないし9のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)がその中心(19)にあるとき、少なくとも2つの水圧ラム(14)は部分的に圧縮され、作動部(11)をある方向に移動させるために必要とされる力は、作動部(11)をその反対方向に移動させるために必要とされる力と同じである、請求項1ないし10のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)がその中心(19)にあるとき、少なくとも2つの水圧ラム(14)が圧縮されて、水圧ラムの長さ(23)が全長の半分になる、請求項1ないし11のいずれかに記載の波動動力装置。
- 作動部(11)が移動するとき、各水圧ラム(14)は圧力水を受け入れるように構成されている圧力パイプ(6)に連結されている、請求項1ないし12のいずれかに記載の波動動力装置。
- 圧力パイプ(6)は、圧力水を電気エネルギーのようなエネルギーに変換することができるタービン(8)に連結されている、請求項1ないし13のいずれかに記載の波動動力装置。
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