JP7254318B1

JP7254318B1 - 波力発電装置

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Publication number: JP7254318B1
Application number: JP2022198127A
Authority: JP
Inventors: 隆三艫居
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-08-01
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-04-10
Anticipated expiration: 2042-08-01
Also published as: JP2024020117A

Abstract

【課題】波の力を利用して効率よく発電可能であり、且つ、海の岸から離れた領域に簡単に設置可能な波力発電装置を提供する。【解決手段】海８０の所定領域８１の平均水面８２Ａと一緒に上下動する第１浮遊体１５と、第１浮遊体に対して上下方向に相対移動可能に所定領域に浮かべられ、所定領域の水面８２と一緒に上下動する第２浮遊体６０と、第１浮遊体と第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して発電する発電機７１、７２と、を備え、第２浮遊体が上面が開放された内筒６１Ａ、６１Ｂを備え、第１浮遊体が、内筒に対して上下方向に相対移動可能な外筒２５Ａ、２５Ｂと、外筒と一緒に上下動し且つ開口部を介して外筒の上方から外筒の内部へ延びる支持部材と、支持部材によって支持され且つ第１浮遊体と第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して回転するギヤを有するギヤ機構と、を備え、発電機が、ギヤ機構の回転力を利用して発電する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば海の波を利用して発電する波力発電装置に関する。

特許文献１には、アンカーを利用して海底に設置された支持部と、支持部に支持され波の力により上下動する可動部と、可動部の動きに連動して発電する発電機と、を有する波力発電装置が開示されている。

特開２０２２－６１８２７号公報

上記特許文献１の波力発電装置は、アンカーを利用して支持部を海底に設置する。そのため波力発電装置の設置作業が容易ではない。

本発明は、波の力を利用して効率よく発電可能であり、且つ、海の岸から離れた領域に簡単に設置可能な波力発電装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の波力発電装置は、海の所定領域に浮かべられ、前記所定領域の平均水面と一緒に上下動する第１浮遊体と、前記第１浮遊体に対して上下方向に相対移動可能に前記所定領域に浮かべられ、前記所定領域の水面と一緒に上下動する第２浮遊体と、前記第１浮遊体と前記第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して発電する発電機と、を備え、前記第２浮遊体が、上面が開放された内筒を備え、前記第１浮遊体が、前記内筒の外側に位置し、前記内筒に対して上下方向に相対移動可能であり、上面に開口部が形成された外筒と、前記外筒と一緒に上下動し、且つ、前記開口部を介して前記外筒の上方から前記外筒の内部へ延びる支持部材と、前記支持部材によって支持され且つ前記第１浮遊体と前記第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して回転する複数のギヤを有する、前記内筒の内部に位置するギヤ機構と、を備え、前記発電機が、前記ギヤ機構の回転力を利用して発電する。

海の所定領域に浮かんだ第１浮遊体が所定領域の平均水面と一緒に上下動する一方で、第２浮遊体が所定領域の水面と一緒に上下動する。即ち、第１浮遊体と第２浮遊体は、波の力により上下方向に相対移動する。さらに第１浮遊体と第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して発電機が発電する。

このように第１浮遊体は所定領域の平均水面と一緒に上下動する一方で、第２浮遊体は所定領域の水面と一緒に上下動する。そのため、波が大きい場合も小さい場合も、波の力によって、第１浮遊体と第２浮遊体を確実に上下方向に相対移動させられる。従って、請求項１に記載の波力発電装置は、波の力を利用して効率よく発電可能である。

さらに請求項１に記載の波力発電装置は、アンカーを利用して海底に設置されない。そのため請求項１に記載の波力発電装置は、アンカーを利用して海底に設置される場合と比べて、海の岸から離れた領域に設置するのが簡単である。

なお「平均水面」とは、所定領域に含まれる全ての波の高さの平均値を通る仮想面のことである。また「第１浮遊体が所定領域の平均水面と一緒に上下動する」とは、第１浮遊体が所定領域の平均水面と完全に一緒に上下動すること、及び、第１浮遊体が所定領域の平均水面と実質的に一緒に上下動すること、の両方の意味を含む。同様に、「第２浮遊体が所定領域の水面と一緒に上下動する」とは、第２浮遊体が所定領域の水面と完全に一緒に上下動すること、及び、第２浮遊体が所定領域の水面と実質的に一緒に上下動すること、の両方の意味を含む。

請求項２に記載の波力発電装置は、請求項１において、前記第１浮遊体が、前記所定領域の底から離れた位置に位置する錘を備える。

請求項３に記載の波力発電装置は、請求項１又は請求項２において、前記第１浮遊体が、前記所定領域に浮かぶ浮遊物と、錘と、前記浮遊物と前記錘とを接続し可撓性を有する連結部材と、を備え、前記連結部材が緊張状態にあるときの前記第１浮遊体の重心が前記錘の一部に位置する。

本発明の波力発電装置は、波の力を利用して効率よく発電可能であり、且つ、海の岸から離れた領域に簡単に設置可能である。

実施形態に係る波力発電装置の正面図である。波力発電装置の連結部材及び錘を省略して示す斜視図である。波によって内筒が外筒に対して上方へ相対移動したときの第２ギヤ、連結部材及び錘を省略して示す、図２の３－３矢線に沿う模式的な断面図である。波によって内筒が外筒に対して下方へ相対移動したときの連結部材及び錘を省略して示す、図３と同様の断面図である。支持部材、第１支持軸、第２支持軸及び第３支持軸の斜視図である。第１支持軸、第２支持軸及び第３支持軸、第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギヤ、第４ギヤ及びワンウェイギヤの模式的な平面図である。変形例に係る波力発電装置の要部の図３と同じ位置で切断したときの模式的な正面図である。変形例の図６と同様の平面図である。

以下、実施形態に係る波力発電装置１０について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、図中に適宜示された矢印ＦＲを前方とし、矢印ＵＰを上方とし、矢印ＬＨを左方とする。

図１及び図２に示されるように波力発電装置１０は、第１浮遊体１５、第２浮遊体６０、第１回転軸６８、第２回転軸６９、第１発電機（発電機）７１及び第２発電機（発電機）７２を備える。

第１浮遊体１５は、固定部材（浮遊物）１７、フロート２２、外筒２５Ａ、２５Ｂ、支持部材３０、軸受３３、動力発生機構３５、連結部材５３及び錘５５を備える。

固定部材１７は、左右方向に沿って延びる長方形の枠体１８と、前後方向に沿って延びる２本の棒状部材１９と、を備える。各棒状部材１９の一部が枠体１８の中間部の下面に固定されている。

固定部材１７には複数のフロート２２が固定されている。各フロート２２は中空体であり、各フロート２２の内部空間は空気によって満たされている。

枠体１８の内側には２つの外筒２５Ａ、２５Ｂが設けられている。外筒２５Ａ、２５Ｂは、上部２６と、上部２６の外周部から下方に延びる筒状部２７と、を備える。上部２６は円形であり、筒状部２７は上部２６の中心軸を中心とする円筒形状である。さらに上部２６の中心部には開口部２８が設けられている。筒状部２７の外周面の一部が枠体１８の内面に固定されている。

略Ｕ字形をなす支持部材３０は、略水平な第１構成部３１と、第１構成部３１の両端から下方に延びる一対の第２構成部３２と、を備える。各第２構成部３２の下端部が枠体１８の上面に固定され且つ各第２構成部３２の下部が筒状部２７の外周面に固定されている。第１構成部３１は上部２６より上方に位置する。左右の第１構成部３１の上面には、互いに同軸をなす軸受３３がそれぞれ固定されている。

図２及び図５に示されたように左右の支持部材３０（図３、図４では図示省略）は、左右の第１構成部３１から下方に延びる垂直部３４Ａと、垂直部３４Ａの下端から前方及び後方に延びる第１水平部３４Ｂと、第１水平部３４Ｂの両端部及び中央部から左方及び右方に延びる３本の第２水平部３４Ｃと、各第２水平部３４Ｃの両端から下方に延びる支持部３４Ｄと、を備える。

支持部材３０には、図３及び図４に示された動力発生機構３５が支持されている。動力発生機構３５は、第１支持軸４０、第２支持軸４１、第３支持軸４２、第１ギヤ４４、第２ギヤ４５、第３ギヤ４６、第４ギヤ４７及びワンウェイギヤ４８、４９を備える。

後部の第２水平部３４Ｃに支持された一対の支持部３４Ｄに第１支持軸４０の両端が回転可能に支持され、中央部の第２水平部３４Ｃに支持された一対の支持部３４Ｄに第２支持軸４１の両端が回転可能に支持され、前部の第２水平部３４Ｃに支持された一対の支持部３４Ｄに第３支持軸４２の両端が回転可能に支持されている。第１支持軸４０、第２支持軸４１及び第３支持軸４２は左右方向に沿って直線的に延びている。

さらに図３、図４及び図６に示されたように、第１支持軸４０には第１ギヤ４４が固定され、第２支持軸４１には第２ギヤ４５及び第３ギヤ４６が回転可能に支持され、第３支持軸４２には第４ギヤ４７が固定されている。第１ギヤ４４と第２ギヤ４５は互いに噛み合っており、第３ギヤ４６と第４ギヤ４７は互いに噛み合っている。さらに第２支持軸４１と第２ギヤ４５の間にはワンウェイギヤ４８が設けられ、第２支持軸４１と第３ギヤ４６の間にはワンウェイギヤ４９が設けられている。図３及び図４に示されたように波力発電装置１０を左側から見たときに、ワンウェイギヤ４８は、第２ギヤ４５が第２支持軸４１に対して反時計方向Ａ１に相対回転するのを規制し、時計方向Ａ２に相対回転するのを許容する。波力発電装置１０を左側から見たときに、ワンウェイギヤ４９は、第３ギヤ４６が第２支持軸４１に対して反時計方向Ａ１に相対回転するのを規制し、時計方向Ａ２に相対回転するのを許容する。さらに図６に示されたように、第２支持軸４１の長手方向の中央部にはプーリ４１Ａが固定され、プーリ４１Ａに図１～図４に示された環状ベルト５１が掛けまわされている。ゴム製である環状ベルト５１の内面には多数のＶ字溝が、環状ベルト５１の延長方向に並べて形成されており、一部のＶ字溝がプーリ４１Ａと噛み合っている。さらに図３及び図４に示されたように、環状ベルト５１の上部は、対応する外筒２５Ａ、２５Ｂの開口部２８を通って上部２６より上方に位置する。第１支持軸４０、第２支持軸４１（プーリ４１Ａ）、第３支持軸４２、第１ギヤ４４、第２ギヤ４５、第３ギヤ４６、第４ギヤ４７及びワンウェイギヤ４８、４９はギヤ機構５０の構成要素であり、これらは例えば金属製である。

さらに図１に示されたように、固定部材１７には、複数本の連結部材５３の上端部がそれぞれ固定され、各連結部材５３の下端部に錘５５が固定されている。連結部材５３は紐やワイヤーのような可撓性を有する材料により構成されている。各連結部材５３が直線状態（緊張状態）にあるときの固定部材１７と錘５５との間の上下方向は距離ＤＬ（図１参照）である。小型の波力発電装置１０が海８０で使用される場合、距離ＤＬは例えば１ｍ～５ｍに設定され、大型の波力発電装置１０が海８０で使用される場合、距離ＤＬは例えば３ｍ～２０ｍに設定される。また小型の波力発電装置１０に設けられる錘５５の質量は、例えば３ｋｇ～５０ｋｇであり、大型の波力発電装置１０に設けられる錘５５の質量は、例えば１００ｋｇ～５００ｋｇである。各連結部材５３が直線状態（緊張状態）にあるときの第１浮遊体１５全体の重心は錘５５の一部に位置する。また、第１浮遊体１５全体の比重は、海水の比重より小さい第１比重である。

波力発電装置１０は左右一対の第２浮遊体６０を備える。図３及び図４に示されるように、左側の第２浮遊体６０は内筒６１Ａ、ラック６５及びピストンリング６６を備える。同様に、右側の第２浮遊体６０は内筒６１Ｂ、ラック６５及びピストンリング６６を備える。内筒６１Ａ、６１Ｂは、底部６２と、底部６２の外周部から上方に延びる筒状部６３と、を備える。底部６２は円形であり、筒状部６３は底部６２の中心軸を中心とする円筒形状である。筒状部６３の外径は筒状部２７の内径より小さい。さらに筒状部６３の内周面には、上下方向に沿って延びる一対のラック６５が設けられている。各ラック６５の筒状部６３における周方向位置は、互いに略１８０°ずれている。

図３及び図４に示されるように、内筒６１Ａ、６１Ｂは対応する外筒２５Ａ、２５Ｂの下端開口から外筒２５Ａ、２５Ｂの内部に挿入されている。なお、図示は省略されているが、外筒２５Ａと内筒６１Ａとの間には、内筒６１Ａの上端が外筒２５Ａの下端より下方へ移動するのを規制し、且つ、内筒６１Ａの上端が外筒２５Ａの上部２６に接触するのを規制するストッパ機構が設けられている。外筒２５Ｂと内筒６１Ｂとの間にも同様のストッパ機構が設けられている。

さらに筒状部２７の内周面と筒状部６３の外周面との間には環状のクリアランスが形成されており、筒状部６３の外周面に固定された複数のピストンリング６６が筒状部２７の内周面とスライド可能に接触している。そのため、内筒６１Ａ、６１Ｂは対応する外筒２５Ａ、２５Ｂに対して上下方向に相対移動可能である。さらにピストンリング６６によって、外筒２５Ａ、２５Ｂの下端と内筒６１Ａ、６１Ｂの筒状部６３との間から上記クリアランスに進入した海水が、内筒６１Ａ、６１Ｂの上縁部を乗り越えて、外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂの内部空間に進入することが防止されている。さらに内筒６１Ａ、６１Ｂの一対のラック６５に、対応するギヤ機構５０の第１ギヤ４４と第４ギヤ４７がそれぞれ噛み合う。

第２浮遊体６０の比重は、海水の比重より小さく且つ第１比重より小さい第２比重である。

図２に示されたように、左側の支持部材３０に設けられた軸受３３によって左右方向に延びる第１回転軸６８が回転可能に支持され、右側の支持部材３０に設けられた軸受３３によって左右方向に延びる第２回転軸６９が回転可能に支持されている。第１回転軸６８及び第２回転軸６９は互いに同軸をなす。さらに第１回転軸６８と第２回転軸６９の対向する端部同士が、回転接続機能（図示省略）によって相対回転可能に接続されている。さらに図示は省略されているが、第１回転軸６８の左端部及び第２回転軸６９の右端部には、それぞれプーリが設けられている。

左側の環状ベルト５１の一部のＶ字溝が第１回転軸６８のプーリと噛み合っており、右側の環状ベルト５１の一部のＶ字溝が第２回転軸６９のプーリと噛み合っている。

さらに固定部材１７に固定され且つ固定部材１７から上方に延びる発電機支持部材（図示省略）によって、図１及び図２に示された第１発電機７１及び第２発電機７２が支持されている。さらに第１回転軸６８が第１発電機７１を回転可能に貫通し、第２回転軸６９が第２発電機７２を回転可能に貫通している。波力発電装置１０を左側から見たときに、第１回転軸６８が反時計方向Ｂ１（図２参照）に回転するとき、第１発電機７１は第１回転軸６８の回転力を利用して発電する。第２回転軸６９が反時計方向Ｂ１に回転するとき、第２発電機７２は第２回転軸６９の回転力を利用して発電する。なお、第１回転軸６８が時計方向に回転するとき第１発電機７１は発電せず、第２回転軸６９が時計方向に回転するとき第２発電機７２は発電しない。

次に、実施形態の作用及び効果を説明する。

例えば波力発電装置１０は、図１、図３及び図４に示されるように海８０の岸（図示省略）から遠く離れた所定領域８１に設置される。上述のように第１浮遊体１５の比重は海水の比重より小さい第１比重である。そのため波力発電装置１０を所定領域８１に設置すると、第１浮遊体１５は所定領域８１に対して浮かぶ。より詳細には、各フロート２２が発生する浮力によって、固定部材１７、フロート２２、外筒２５Ａ、２５Ｂ、支持部材３０、及び動力発生機構３５が所定領域８１に対して浮かぶ。一方、錘５５は海８０の底８０Ｂより上方の海中に位置し、各連結部材５３が緊張状態（直線状態）になる。重心を含み且つ重量が大きい錘５５が水面８２より下方の流体（海水）の影響を受ける。錘５５の周囲の流体（海水）の動きは、波８３（水面８２）の動きより小さくなり易い。そして海８０の底８０Ｂから上方に離れ且つ動きが小さい流体の影響を受ける錘５５が、緊張状態にある連結部材５３を介して固定部材１７に力を及ぼすため、固定部材１７及び外筒２５Ａ、２５Ｂは実質的に平均水面８２Ａと一緒に上下動する。この錘５５の働きにより、平均水面８２Ａと錘５５の下面との間の上下方向の距離Ｄｐが、波８３の高さに拘わらず略一定に維持される。本明細書において「平均水面」とは、その領域（所定領域８１）に含まれる全ての波８３の高さの平均値を通る仮想面のことである。

また、第２浮遊体６０の比重は海水の比重より小さい第２比重である。そのため第２浮遊体６０も所定領域８１に対して浮かぶ。第２浮遊体６０は水面８２と一緒に上下動する。

ここで図３及び図４に示されるように、所定領域８１に所定の大きさの波８３が発生している場合を想定する。このとき外筒２５Ａ、２５Ｂは平均水面８２Ａと一緒に上下動する一方で、内筒６１Ａ、６１Ｂは水面８２と一緒に移動する。そのため、波８３の影響により、対をなす外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂが上下方向に相対移動する。なお外筒２５Ａ、２５Ｂは平均水面８２Ａと一緒に上下動し且つ固定部材１７によって連結されているので、外筒２５Ａ、２５Ｂはほぼ同じ態様で上下動する。一方、内筒６１Ａと内筒６１Ｂは、所定の時刻においてほぼ同じ動きをする場合がある。例えば、内筒６１Ａと内筒６１Ｂが同時に同じ速さで上昇する場合がある。また、内筒６１Ａと内筒６１Ｂが所定の時刻において全く異なる動きをする場合がある。例えば、内筒６１Ａが上昇する一方で、内筒６１Ｂが下降する場合がある。

なお、外筒２５Ａ、２５Ｂが平均水面８２Ａと一緒に上下動するとは、外筒２５Ａ、２５Ｂが平均水面８２Ａと完全に一緒に上下動すること、及び、外筒２５Ａ、２５Ｂが平均水面８２Ａと実質的に一緒に上下動すること、の両方の意味を含む。同様に、内筒６１Ａ、６１Ｂが水面８２と一緒に上下動するとは、内筒６１Ａ、６１Ｂが水面８２と完全に一緒に上下動すること、及び、内筒６１Ａ、６１Ｂが水面８２と実質的に一緒に上下動すること、の両方の意味を含む。

上述のように内筒６１Ａ、６１Ｂの一対のラック６５に、対応する動力発生機構３５の第１ギヤ４４と第４ギヤ４７が噛み合う。従って、例えば、図３に示されたように、波８３の影響により、内筒６１Ａが外筒２５Ａに対して上方に相対移動すると、左側のラック６５と噛み合う第１ギヤ４４が図３の時計方向に回転する。さらに第１ギヤ４４と噛み合っている第２ギヤ４５が反時計方向Ａ１に回転する。このときワンウェイギヤ４８は、第２ギヤ４５が第２支持軸４１に対して反時計方向Ａ１に相対回転するのを規制する。一方、右側のラック６５と噛み合う第４ギヤ４７が図３の反時計方向に回転する。さらに第４ギヤ４７と噛み合っている第３ギヤ４６（図４参照。図３では図示省略）が時計方向Ａ２に回転する。このときワンウェイギヤ４９は、第３ギヤ４６が第２支持軸４１に対して時計方向Ａ２に相対回転するのを許容する。従って、第３ギヤ４６から第２支持軸４１に時計方向Ａ２の回転力が及ばない。そのため第２支持軸４１は第２ギヤ４５と一緒に反時計方向Ａ１に回転する。そのため環状ベルト５１が図３の反時計方向Ｂ１に回転するので、第１回転軸６８も反時計方向Ｂ１に回転する。従って、第１発電機７１が発電する。

一方、図４に示されたように、波８３の影響により、内筒６１Ａが外筒２５Ａに対して下方に相対移動すると、左側のラック６５と噛み合う第１ギヤ４４が図４の反時計方向に回転する。さらに第１ギヤ４４と噛み合っている第２ギヤ４５（図３参照。図４では図示省略）が時計方向Ａ２に回転する。このときワンウェイギヤ４８は、第２ギヤ４５が第２支持軸４１に対して時計方向Ａ２に相対回転するのを許容する。従って、第２ギヤ４５から第２支持軸４１に時計方向Ａ２の回転力は及ばない。一方、右側のラック６５と噛み合う第４ギヤ４７が図４の時計方向に回転する。さらに第４ギヤ４７と噛み合っている第３ギヤ４６が反時計方向Ａ１に回転する。このときワンウェイギヤ４９は、第３ギヤ４６が第２支持軸４１に対して反時計方向Ａ１に相対回転するのを規制する。そのため第２支持軸４１は第３ギヤ４６と一緒に反時計方向Ａ１に回転する。そのため環状ベルト５１が図４の反時計方向Ｂ１に回転するので、第１回転軸６８も反時計方向Ｂ１に回転する。従って、第１発電機７１が発電する。

なお、詳細な説明は省略するが、波８３の影響を受けた内筒６１Ｂ及び外筒２５Ｂは、内筒６１Ａ及び外筒２５Ａと同様に上下方向に相対移動する。その結果、第２回転軸６９が反時計方向Ｂ１に回転し、第２発電機７２が発電する。

このように本実施形態では、波８３の影響により、内筒６１Ａが外筒２５Ａに対して上方に相対移動する場合も下方に相対移動する場合も、第１回転軸６８が反時計方向Ｂ１に回転し第１発電機７１が発電する。同様に、波８３の影響により、内筒６１Ｂが外筒２５Ｂに対して上方に相対移動する場合も下方に相対移動する場合も、第２回転軸６９が反時計方向Ｂ１に回転し第２発電機７２が発電する。さらに、外筒２５Ａ、２５Ｂは平均水面８２Ａと一緒に上下動する一方で、内筒６１Ａ、６１Ｂは水面８２と一緒に上下動する。そのため、波８３が大きい場合も小さい場合も、波８３の力によって外筒２５Ａ、２５Ｂと内筒６１Ａ、６１Ｂを確実に上下方向に相対移動させられる。従って、第１発電機７１及び第２発電機７２は、波８３の力を利用して効率よく発電可能である。

さらに波力発電装置１０は、アンカーを利用して海８０の底８０Ｂに設置されない。そのためアンカーを利用して底８０Ｂに設置される波力発電装置と比べて、本実施形態の波力発電装置１０は海８０の岸から離れた所定領域８１に設置するのが簡単である。

さらに第１浮遊体１５が外筒２５Ａ、２５Ｂより下方に位置し且つ底８０Ｂから上方に離れた位置に位置する錘５５を備え、連結部材５３が緊張状態にあるときに第１浮遊体１５全体の重心が錘５５の一部に位置する。従って、第１浮遊体１５が錘５５を備えない場合と比べて、第１浮遊体１５全体の重心をより下方に位置させることが可能になる。即ち、第１浮遊体１５の重心の周辺の部位が海水から受ける力を、錘５５を備えない場合よりも小さくできる。そのため、錘５５を備えない場合と比べて、本実施形態の外筒２５Ａ、２５Ｂは平均水面８２Ａと一緒に上下動し易い。

さらに波力発電装置１０が外筒２５Ａ、２５Ｂを連結する枠体１８を備える。そのため、枠体１８を具備しない場合と比べて、外筒２５Ａ、２５Ｂの軸線は鉛直方向と平行になり易い。即ち、枠体１８を具備しない場合と比べて、外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂは波８３の力によって効率よく上下方向に相対移動できる。従って、枠体１８を具備しない場合と比べて、波力発電装置１０は効率よく発電できる。

さらに連結部材５３が可撓性を有する。そのため連結部材５３を金属棒によって構成した場合に比べて、非使用状態にある波力発電装置１０の全長を小さくできる。例えば、波力発電装置１０を所定領域８１へ運ぶための船（図示省略）の甲板上に置かれた波力発電装置１０の連結部材５３を折り畳むことにより、波力発電装置１０の全長を、連結部材５３を金属棒によって構成した場合と比べて小さくできる。

例えば、支持部材３０を省略し且つ内筒６１Ａ、６１Ｂの筒状部６３に６個の上下方向に延びる長孔からなる貫通孔を設けた上で、第１支持軸４０、第２支持軸４１、第３支持軸４２の両端部がこれらの各貫通孔をそれぞれ貫通し且つ第１支持軸４０、第２支持軸４１、第３支持軸４２の両端部が筒状部２７の内周面によってそれぞれ支持されるように、波力発電装置を構成することが可能である。このような構造の波力発電装置も、波８３の力によって、外筒２５Ａ、２５Ｂと内筒６１Ａ、６１Ｂを上下方向に相対移動させることが可能である。しかしながらこの場合は、外筒２５Ａ、２５Ｂの下端と内筒６１Ａ、６１Ｂの筒状部６３との間から上記クリアランスに進入した海水が、これらの貫通孔を通って内筒６１Ａ、６１Ｂの内部空間に進入し易い。即ち、海水がギヤ機構５０に付着し易い。通常、ギヤ機構５０の各構成部材は金属によって構成される。そのため海水がギヤ機構５０の各構成部材に付着すると、各構成部材が錆びてしまい、ギヤ機構５０の動作が不円滑になる。

これに対して本実施形態では、外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂの内部空間に位置するギヤ機構５０が、支持部材３０によって上方から支持されている。換言すると、内筒６１Ａ、６１Ｂの筒状部６３に貫通孔を設けることなく、ギヤ機構５０を外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂの内部空間に位置させている。そのため、本実施形態の波力発電装置１０の外筒２５Ａ、２５Ｂの下端と内筒６１Ａ、６１Ｂの筒状部６３との間から上記クリアランスに海水が進入しても、この海水がギヤ機構５０に付着するおそれは小さい。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能である。

支持部材３０の形状が、実施形態の形状と異なっていてもよい。

可撓性を具備しない部材により連結部材５３を構成してもよい。例えば、金属棒を連結部材５３として利用してもよい。

枠体１８に３つ以上の外筒２５Ａ、２５Ｂを固定し、各外筒２５Ａ、２５Ｂの内周側に内筒６１Ａ、６１Ｂを位置させてもよい。

また、枠体１８に内筒６１Ａ、６１Ｂを固定し、外筒２５Ａ、２５Ｂを枠体１８及び内筒６１Ａ、６１Ｂに対して上下方向に相対移動可能としてもよい。この場合は波力発電装置１０に、外筒２５Ａ、２５Ｂと内筒６１Ａ、６１Ｂの上下方向の相対移動に連動して駆動力を発生し、この駆動力を第１回転軸６８及び第２回転軸６９に伝達する動力発生機構（図示省略）を設ける。この動力発生機構は、例えば枠体１８に支持された支持部材（図示省略）によって支持される。

動力発生機構３５は、上記のものとは別の構造であってもよい。

ワンウェイギヤ４８、４９の代わりに、ワンウェイクラッチ又はワンウェイベアリングを用いてもよい。

図３に仮想線で示した蓋部材５７を上部２６の上面に設けてもよい。この蓋部材５７は、例えばゴムによって構成される。さらに蓋部材５７には、環状ベルト５１の上下方向に延びる前後一対の２つの部位がそれぞれスライド可能に貫通する２つの貫通孔５８及び垂直部３４Ａが貫通する貫通孔が設けられている。この変形例によれば、海水が、上部２６の上方から開口部２８を介して外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂの内部空間に進入するおそれがより小さくなる。

例えば、図７及び図８に示された変形例の態様で波力発電装置１０Ａが実施されてもよい。

波力発電装置１０Ａは、プーリ４１Ａ及び環状部材５１を具備しない。波力発電装置１０Ａの外筒２５Ａ、２５Ｂの上部２６には、開口部２８の代わりに、開口部２８より小径の第１軸用貫通孔２９及び第１軸用貫通孔２９と略同径の第２軸用貫通孔（図示省略）が設けられている。第１回転軸６８の左端部には第１ベベルギヤ８５が固定され、第２回転軸６９の右端部にも第１ベベルギヤ８５（図示省略）が固定されている。さらに外筒２５Ａ、２５Ｂの上部２６の上面には第１軸用貫通孔２９と同軸をなす筒状支持部材８６の下端が固定されている。筒状支持部材８６は、船舶のプロペラ軸を支持する船尾管と同じ構造である。各筒状支持部材８６の内部を、上下方向に延び且つ筒状支持部材８６より上下寸法が大きい回転軸８７が貫通しており、各筒状支持部材８６が対応する回転軸８７を回転可能に支持している。回転軸８７の上端部には第２ベベルギヤ８８が固定され、回転軸８７の下端部には第３ベベルギヤ８９が固定されている。第１回転軸６８及び第２回転軸６９と回転軸８７は互いに直交する。即ち、第１ベベルギヤ８５の軸線と第２ベベルギヤ８８の軸線は互いに直交する。さらに第１ベベルギヤ８５と第２ベベルギヤ８８が互いに噛み合っている。一方、第２ベベルギヤ８８及び第３ベベルギヤ８９は互いに同軸である。さらに第２支持軸４１の中間部には、第２支持軸４１と同軸をなす第４ベベルギヤ９０が固定されている。第３ベベルギヤ８９の軸線と第４ベベルギヤ９０の軸線は互いに直交する。さらに第３ベベルギヤ８９と第４ベベルギヤ９０が互いに噛み合っている。

さらに上部２６に設けられた第２軸用貫通孔を垂直部３４Ａが貫通している。さらに上部２６の上面に設けられたゴム製の蓋部材（図示省略）に設けられた貫通孔を垂直部３４Ａが貫通している。

上述のように内筒６１Ａが外筒２５Ａに対して上方又は下方に相対移動すると、第２支持軸４１が反時計方向Ａ１に回転する。そのため、内筒６１Ａが外筒２５Ａに対して上方又は下方に相対移動すると第４ベベルギヤ９０が反時計方向Ａ１に回転する。そのため第３ベベルギヤ８９、回転軸８７及び第２ベベルギヤ８８が一方向に回転し且つ第２ベベルギヤ８８と噛み合っている第１ベベルギヤ８５が反時計方向Ｂ１に回転するので、第１回転軸６８及び第２回転軸６９が反時計方向Ｂ１に回転する。そのため第１発電機７１及び第２発電機７２が発電する。

この図７及び図８の変形例の波力発電装置１０Ａによれば、海水が、上部２６の上方から外筒２５Ａ、２５Ｂ及び内筒６１Ａ、６１Ｂの内部空間に進入するおそれが小さくなる。

１０波力発電装置
１５第１浮遊体
１７固定部材（浮遊物）
２５Ａ２５Ｂ外筒
２８開口部
３０支持部材
５３連結部材
５５錘
６０第２浮遊体
６１Ａ、６１Ｂ内筒
６５ラック
７１第１発電機（発電機）
７２第２発電機（発電機）
８０海
８１所定領域
８２Ａ平均水面

Claims

海の所定領域に浮かべられ、前記所定領域の平均水面と一緒に上下動する第１浮遊体と、
前記第１浮遊体に対して上下方向に相対移動可能に前記所定領域に浮かべられ、前記所定領域の水面と一緒に上下動する第２浮遊体と、
前記第１浮遊体と前記第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して発電する発電機と、
を備え、
前記第２浮遊体が、上面が開放された内筒を備え、
前記第１浮遊体が、
前記内筒の外側に位置し、前記内筒に対して上下方向に相対移動可能であり、上面に開口部が形成された外筒と、
前記外筒と一緒に上下動し、且つ、前記開口部を介して前記外筒の上方から前記外筒の内部へ延びる支持部材と、
前記支持部材によって支持され且つ前記第１浮遊体と前記第２浮遊体の上下方向の相対移動に連動して回転する複数のギヤを有する、前記内筒の内部に位置するギヤ機構と、
を備え、
前記発電機が、前記ギヤ機構の回転力を利用して発電する波力発電装置。
前記第１浮遊体が、前記所定領域の底から離れた位置に位置する錘を備える請求項１記載の波力発電装置。
前記第１浮遊体が、
前記所定領域に浮かぶ浮遊物と、
錘と、
前記浮遊物と前記錘とを接続し可撓性を有する連結部材と、
を備え、
前記連結部材が緊張状態にあるときの前記第１浮遊体の重心が前記錘の一部に位置する請求項１又は請求項２に記載の波力発電装置。