JPH0156269B2 - - Google Patents
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- JPH0156269B2 JPH0156269B2 JP55048906A JP4890680A JPH0156269B2 JP H0156269 B2 JPH0156269 B2 JP H0156269B2 JP 55048906 A JP55048906 A JP 55048906A JP 4890680 A JP4890680 A JP 4890680A JP H0156269 B2 JPH0156269 B2 JP H0156269B2
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- Japan
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- wave
- floating body
- energy
- floating
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
- F03B13/20—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は岸壁に固定的に連結又は拘束されずに
海底に長い繋留索により大きな自由度をもつて繋
留されて海面上に浮遊する２個又は３個以上の喫
水Ｄ及び浮体巾Ｂの大きい浮遊する複数の縦長の
浮体を波の入射方向に対し略々直角に配列し、各
浮体を長い剛体リンクで連結し、各浮体は上下運
動、左右運動及び回転運動が個々にできるように
浮体群を構成し、浮体とリンク間及びリンク相互
間の相対運動からエネルギー吸収のできる力学系
を設置し、入射波の周波数と浮体群の固有周波数
とを近似同調させることにより、エネルギー吸収
効率を高めると共にエネルギー吸収効率の高い周
波数帯を拡大できるようにした波動エネルギー変
換装置に係る。
海底に長い繋留索により大きな自由度をもつて繋
留されて海面上に浮遊する２個又は３個以上の喫
水Ｄ及び浮体巾Ｂの大きい浮遊する複数の縦長の
浮体を波の入射方向に対し略々直角に配列し、各
浮体を長い剛体リンクで連結し、各浮体は上下運
動、左右運動及び回転運動が個々にできるように
浮体群を構成し、浮体とリンク間及びリンク相互
間の相対運動からエネルギー吸収のできる力学系
を設置し、入射波の周波数と浮体群の固有周波数
とを近似同調させることにより、エネルギー吸収
効率を高めると共にエネルギー吸収効率の高い周
波数帯を拡大できるようにした波動エネルギー変
換装置に係る。
海洋エネルギーは太陽エネルギー中でも重要な
立場を占め、潮汐、潮流、海流、温度差、波浪な
どのエネルギーとして存在している。この中で波
浪エネルギーはかなり大量に存在するにも拘わら
ず、実用に供されている例は数十Ｗの発電ブイ式
の標識灯がある程度でかなり少い。しかし、波浪
エネルギー利用の研究は最近急速に活発化し、英
国では主にエデインバラ大のSalter氏の浮体、
Cockerell氏のいかだ状の浮体及びNational
Engineering Laboratoryの空気式浮体などによ
る実験的研究、また日本では科学技術庁の「海
明」なる大型発電船による実験が国際協力の下に
進んでいる。また、ごく最近、防大の別所氏の研
究による構成の浮体にもとづく実験が日本鋼管三
重造船所によつて行れている。
立場を占め、潮汐、潮流、海流、温度差、波浪な
どのエネルギーとして存在している。この中で波
浪エネルギーはかなり大量に存在するにも拘わら
ず、実用に供されている例は数十Ｗの発電ブイ式
の標識灯がある程度でかなり少い。しかし、波浪
エネルギー利用の研究は最近急速に活発化し、英
国では主にエデインバラ大のSalter氏の浮体、
Cockerell氏のいかだ状の浮体及びNational
Engineering Laboratoryの空気式浮体などによ
る実験的研究、また日本では科学技術庁の「海
明」なる大型発電船による実験が国際協力の下に
進んでいる。また、ごく最近、防大の別所氏の研
究による構成の浮体にもとづく実験が日本鋼管三
重造船所によつて行れている。
従来、海洋の波浪エネルギーを利用するには波
動によつて上下、回転などの運動を行う浮体を用
い、浮体と岸又は海底などの固定端との間の相対
運動を介してエネルギー吸収を行う方式が多数提
案されてきた。
動によつて上下、回転などの運動を行う浮体を用
い、浮体と岸又は海底などの固定端との間の相対
運動を介してエネルギー吸収を行う方式が多数提
案されてきた。
従来法（別所方式）は、単一の浮体を質量機
構、復元機構及び減衰機構より成る力学系を介し
て岸壁又は海底に固定し、入射波の運ぶエネルギ
ーを封体を介して質量機構、復元機構及び減衰機
構より成る力学系に伝え浮体の運動と波との間に
特定の位相差を発生させて消波しエネルギー取出
しを行うようにし、前記力学系の係数を反射波と
透過波との和及び差がともに零となるように決定
する波力利用・消波方法である。これを図示する
と第１図のようである。この従来法の特色は次の
通りである。
構、復元機構及び減衰機構より成る力学系を介し
て岸壁又は海底に固定し、入射波の運ぶエネルギ
ーを封体を介して質量機構、復元機構及び減衰機
構より成る力学系に伝え浮体の運動と波との間に
特定の位相差を発生させて消波しエネルギー取出
しを行うようにし、前記力学系の係数を反射波と
透過波との和及び差がともに零となるように決定
する波力利用・消波方法である。これを図示する
と第１図のようである。この従来法の特色は次の
通りである。
(イ) 海上の浮遊体Ａを復原機構部Ｃ、減衰機構部
Ｄ、質量機構部Ｅより成る力学系Ｂを経て岸又
は海底Ｇに固定する。
Ｄ、質量機構部Ｅより成る力学系Ｂを経て岸又
は海底Ｇに固定する。
(ロ) 波による浮遊体の動揺は、上下揺、左右揺及
び横揺であるが、力学系Ｂの諸定数を適当に選
ぶことにより、入射波の振動数と流体−浮遊体
系の固有振動数を一致させることができる。
び横揺であるが、力学系Ｂの諸定数を適当に選
ぶことにより、入射波の振動数と流体−浮遊体
系の固有振動数を一致させることができる。
(ハ) この条件のとき、浮遊体による反射波と透過
波の和及び差がともに零となり、入射波の運ん
できたエネルギーを全部取出することができ
る。
波の和及び差がともに零となり、入射波の運ん
できたエネルギーを全部取出することができ
る。
同方式は、浮体の上下運動と回転運動とを利用
して浮体の固有周期を入射波の主要な波周波数と
一致させれば、浮体と固定端との間の運動から力
学系を経て（減衰機構、復元機構、質量機構など
の）入射波の全部のエネルギーを吸収でき、かつ
浮体からの反射波と透過波を零にできるという点
で原理的に優れたものであるが、実用に際して次
の二つの大きな問題点がある。
して浮体の固有周期を入射波の主要な波周波数と
一致させれば、浮体と固定端との間の運動から力
学系を経て（減衰機構、復元機構、質量機構など
の）入射波の全部のエネルギーを吸収でき、かつ
浮体からの反射波と透過波を零にできるという点
で原理的に優れたものであるが、実用に際して次
の二つの大きな問題点がある。
(1) 浮体の固有周期は一つであるから、これが入
射波の主要な波周波数と一致していればエネル
ギー吸収効率は最大となるが、気象条件などに
よつて入射波の性質が変り、波の主要な波周波
数が変動すればエネルギー吸収効率が激減す
る。これはエネルギー吸収効率曲線が入射波の
周波数に対してピーク状であるためである。こ
のため、上述の別所方式では固有周期の異なる
浮体を複数列用意し気象条件によつて交換する
必要のあることを明示している。
射波の主要な波周波数と一致していればエネル
ギー吸収効率は最大となるが、気象条件などに
よつて入射波の性質が変り、波の主要な波周波
数が変動すればエネルギー吸収効率が激減す
る。これはエネルギー吸収効率曲線が入射波の
周波数に対してピーク状であるためである。こ
のため、上述の別所方式では固有周期の異なる
浮体を複数列用意し気象条件によつて交換する
必要のあることを明示している。
(2) エネルギー吸収は浮体と岸や海底などの固定
端との間の力学系を介して行なうので、潮の干
満、異常に高い波高の波の来襲、台風などの際
には浮体と固定端との間の運動が過大となり、
力学系に異状な力が加わつて破壊されるおそれ
が大きいこの対策がかなり困難である。かつ充
分な対策を施すとその建設費が膨大となる。
端との間の力学系を介して行なうので、潮の干
満、異常に高い波高の波の来襲、台風などの際
には浮体と固定端との間の運動が過大となり、
力学系に異状な力が加わつて破壊されるおそれ
が大きいこの対策がかなり困難である。かつ充
分な対策を施すとその建設費が膨大となる。
本発明は以上の如き難点を解決するために考え
られたもので、本発明は岸壁に固定的に連結又は
拘束されずに海底に長い繋留索により大きな自由
度をもつて繋留され海面上に浮遊する２個又は３
個以上の喫水Ｄ及び浮体巾Ｂの大きい浮体を波の
入射方向に対し略々直角に配列し、各浮体を長い
剛体リンクで連結し、各浮体は上下運動及び回転
運動が個々にできるように連結された浮体群を構
成し、浮体とリンク間及びリンク相互間の相対運
動から波動エネルギーの吸収をする復元機構と減
衰機構とをもつた力学系を浮体とリンク間及びリ
ンク相互間に設置し、入射波の周波数と浮体群の
固有周波数とを近似同調させるような条件に、前
記浮体とリンクとを連結することにより、入射波
の略々全てのエネルギーを吸収でき且つ浮体によ
る反射波と透過波との和及び差が略々零となる条
件に構成したことを特徴とする波動エネルギー変
換装置を特徴とする。
られたもので、本発明は岸壁に固定的に連結又は
拘束されずに海底に長い繋留索により大きな自由
度をもつて繋留され海面上に浮遊する２個又は３
個以上の喫水Ｄ及び浮体巾Ｂの大きい浮体を波の
入射方向に対し略々直角に配列し、各浮体を長い
剛体リンクで連結し、各浮体は上下運動及び回転
運動が個々にできるように連結された浮体群を構
成し、浮体とリンク間及びリンク相互間の相対運
動から波動エネルギーの吸収をする復元機構と減
衰機構とをもつた力学系を浮体とリンク間及びリ
ンク相互間に設置し、入射波の周波数と浮体群の
固有周波数とを近似同調させるような条件に、前
記浮体とリンクとを連結することにより、入射波
の略々全てのエネルギーを吸収でき且つ浮体によ
る反射波と透過波との和及び差が略々零となる条
件に構成したことを特徴とする波動エネルギー変
換装置を特徴とする。
本発明において使用する浮体とリンク間及びリ
ンク相互間の相対運動から波動エネルギーの吸収
をする力学系は、吸気口と排気口とを夫々対象位
置に配設した空気室と、この空気室はその中心軸
に取付られた回転翼により二分せられ、互に吸気
系と排気系とが切換えられる少くとも一対の吸気
弁と排気弁とを具備し、回転翼の回動により吸入
空気を圧縮して排気口より空気タービンに排出
し、発電機に連動した空気タービンを回動するよ
うにし、波動エネルギーを電気エネルギーに変換
して波動エネルギーを変換する装置である。
ンク相互間の相対運動から波動エネルギーの吸収
をする力学系は、吸気口と排気口とを夫々対象位
置に配設した空気室と、この空気室はその中心軸
に取付られた回転翼により二分せられ、互に吸気
系と排気系とが切換えられる少くとも一対の吸気
弁と排気弁とを具備し、回転翼の回動により吸入
空気を圧縮して排気口より空気タービンに排出
し、発電機に連動した空気タービンを回動するよ
うにし、波動エネルギーを電気エネルギーに変換
して波動エネルギーを変換する装置である。
本発明に使用する力学系は浮体とリンク間及び
リンク相互間に連結せられ浮体とリンク間及びリ
ンク相互間の相対運動から波動エネルギーを吸収
するよう構成せられ、ピストン、シリンダー及び
クランク軸とを少くとも具備する一定方向回転運
動装置により発電機を駆動するよう構成し波動エ
ネルギーを変換する装置を構成する。
リンク相互間に連結せられ浮体とリンク間及びリ
ンク相互間の相対運動から波動エネルギーを吸収
するよう構成せられ、ピストン、シリンダー及び
クランク軸とを少くとも具備する一定方向回転運
動装置により発電機を駆動するよう構成し波動エ
ネルギーを変換する装置を構成する。
添附図面について本発明の実施の一例態様を第
２図Ａ，Ｂ，Ｃにつき更に詳述する。
２図Ａ，Ｂ，Ｃにつき更に詳述する。
第２図Ａにおいては浮体１，１間をリンク２に
より連結し、浮体１とリンク２との間に復元機構
３及び減衰機構４より成る力学系５を設けた場合
を原理的に示すもので、第２図Ｂは浮体３個を
夫々リンク２，２により連結し夫々浮体１とリン
ク２との間に、復元機構３と減衰機構４とより成
る力学系５を設けたものである。６は海面、矢印
は波の進行方向、Ｗは波を示す。第２図Ｃはリン
クの支点位置を浮体１の重心位置迄移動し、かつ
リンクが成る可く海水中に没しない高い位置をと
らせた場合の実施例である。
より連結し、浮体１とリンク２との間に復元機構
３及び減衰機構４より成る力学系５を設けた場合
を原理的に示すもので、第２図Ｂは浮体３個を
夫々リンク２，２により連結し夫々浮体１とリン
ク２との間に、復元機構３と減衰機構４とより成
る力学系５を設けたものである。６は海面、矢印
は波の進行方向、Ｗは波を示す。第２図Ｃはリン
クの支点位置を浮体１の重心位置迄移動し、かつ
リンクが成る可く海水中に没しない高い位置をと
らせた場合の実施例である。
本発明の波動エネルギー変換装置の作用につい
て以下説明する。第２図Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、入
射波によつてそれぞれの浮体には左右運動、上下
運動、回転運動が起るがリンク２によつて各浮体
１は連結されているため、それらの運動はすべて
浮体１とリンク２あるいはリンク２，２同志間の
往復回転運動に変換される。エネルギー吸収はこ
の回転運動から図示の復元機構３、減衰機構４な
どよりなる力学系を介して行われる。
て以下説明する。第２図Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、入
射波によつてそれぞれの浮体には左右運動、上下
運動、回転運動が起るがリンク２によつて各浮体
１は連結されているため、それらの運動はすべて
浮体１とリンク２あるいはリンク２，２同志間の
往復回転運動に変換される。エネルギー吸収はこ
の回転運動から図示の復元機構３、減衰機構４な
どよりなる力学系を介して行われる。
浮体１とリンク２との間およびリンク２，２の
相互間の相対運動は往復運動であるからクランク
やクラツチを用いて一方向の回転運動に変えて、
その回転運動を発電機に伝達させることもでき
る。
相互間の相対運動は往復運動であるからクランク
やクラツチを用いて一方向の回転運動に変えて、
その回転運動を発電機に伝達させることもでき
る。
第３図はこの相対運動を図示のような機構によ
つて波動エネルギーを一方向流れの空気流に変換
して、空気タービン１１を回転させ、その回転運
動を発電機１２に伝えて電気エネルギーに変換さ
せる方式を示す。第３図において、５は浮体又は
リンクに固定する側の空気室であり、この中心の
軸１６Ａに設けた往復運動部である回転翼板１６
によりこの空気室５を２分割し、その夫々の空気
室に吸気口７，８及び排気口９，１０とを対象位
置に設け、この吸気口を仕切るようにして吸気弁
７Ａ，７Ｂ及び７Ｃ，７Ｄを夫々設け、その排気
口９，１０を夫々仕切るようにして排気弁８Ａ，
８Ｂ及び８Ｃ，８Ｄを設ける。空気室５を浮体又
は一方のリンクに固定とし、その中心軸６Ａに固
定した回転翼板１６，１６が実線矢印の如く回動
すると、吸気弁７Ａ，７Ｃが閉じ、弁７Ｂ，７Ｄ
が開き吸気口７及び８より夫々空気を吸入すると
同時に、排気弁８Ａ，８Ｃが閉じ、弁８Ｂ，８Ｄ
が開き排気口９，１０より夫々空気室５の空気を
排出する。
つて波動エネルギーを一方向流れの空気流に変換
して、空気タービン１１を回転させ、その回転運
動を発電機１２に伝えて電気エネルギーに変換さ
せる方式を示す。第３図において、５は浮体又は
リンクに固定する側の空気室であり、この中心の
軸１６Ａに設けた往復運動部である回転翼板１６
によりこの空気室５を２分割し、その夫々の空気
室に吸気口７，８及び排気口９，１０とを対象位
置に設け、この吸気口を仕切るようにして吸気弁
７Ａ，７Ｂ及び７Ｃ，７Ｄを夫々設け、その排気
口９，１０を夫々仕切るようにして排気弁８Ａ，
８Ｂ及び８Ｃ，８Ｄを設ける。空気室５を浮体又
は一方のリンクに固定とし、その中心軸６Ａに固
定した回転翼板１６，１６が実線矢印の如く回動
すると、吸気弁７Ａ，７Ｃが閉じ、弁７Ｂ，７Ｄ
が開き吸気口７及び８より夫々空気を吸入すると
同時に、排気弁８Ａ，８Ｃが閉じ、弁８Ｂ，８Ｄ
が開き排気口９，１０より夫々空気室５の空気を
排出する。
この排出された圧縮空気を第４図Ａに示す空気
タービン１１に供給すると、空気タービン１１が
回転し、これと連動する発電機１２を回転し、波
動エネルギーは圧縮空気を仲介として電気エネル
ギーに変換される。
タービン１１に供給すると、空気タービン１１が
回転し、これと連動する発電機１２を回転し、波
動エネルギーは圧縮空気を仲介として電気エネル
ギーに変換される。
第４図Ｂはエネルギー変換装置の空気室５と空
気タービン１１との間に流量調節弁１４とリリー
フ弁１５とをもつたエヤアキユムレーター１３を
設け、空気タービン１１に入る空気量を常に一定
にするようにすると、発電効率が不同とならない
ようにできる。この場合の流量調節弁１４の絞り
は入射波の周波数と浮体群の固有周波数とを近似
同調させることの条件を満すようにする必要があ
る。
気タービン１１との間に流量調節弁１４とリリー
フ弁１５とをもつたエヤアキユムレーター１３を
設け、空気タービン１１に入る空気量を常に一定
にするようにすると、発電効率が不同とならない
ようにできる。この場合の流量調節弁１４の絞り
は入射波の周波数と浮体群の固有周波数とを近似
同調させることの条件を満すようにする必要があ
る。
このように空気室５と回転翼板１６との間の相
対回転運動によつて各弁は自動的に開閉をくり返
して管路７，８から空気を吸入し、管路９，１０
に連続的な空気流を生ぜしめ、第４図のように管
路９，１０を経て、空気タービン１１を回転させ
る。例えば第３図にて回転翼板１６が太い矢印方
向に回転するときは弁７Ａ，７Ｃと弁８Ａ，８Ｃ
が閉じ、弁７Ｂ，７Ｄと弁８Ｂ，８Ｄが開き、弁
７Ｂ，７Ｄ側の空間に管路７，８を通つて空気を
吸込むと同時に、弁８Ｂ，８Ｄ側の空気を管路９
と１０とに排出する。次に回転翼板１６の回転方
向が逆に点線向きに変つたときは弁７Ａ，７Ｃ，
８Ａ，８Ｃが開き、弁７Ｂ，７Ｄ，８Ｂ，８Ｄが
閉じて上記と同様の原理によつて空気を管路９，
１０に排出する。第４図のエヤアキユムレータ１
３は空気流を平均化するために入れたものであ
る。この排出空気流によつて空気タービン１１を
回転させ、次にこの回転を発電機１２に伝達させ
れば結局、波動エネルギーを電気エネルギーに変
換することができる。
対回転運動によつて各弁は自動的に開閉をくり返
して管路７，８から空気を吸入し、管路９，１０
に連続的な空気流を生ぜしめ、第４図のように管
路９，１０を経て、空気タービン１１を回転させ
る。例えば第３図にて回転翼板１６が太い矢印方
向に回転するときは弁７Ａ，７Ｃと弁８Ａ，８Ｃ
が閉じ、弁７Ｂ，７Ｄと弁８Ｂ，８Ｄが開き、弁
７Ｂ，７Ｄ側の空間に管路７，８を通つて空気を
吸込むと同時に、弁８Ｂ，８Ｄ側の空気を管路９
と１０とに排出する。次に回転翼板１６の回転方
向が逆に点線向きに変つたときは弁７Ａ，７Ｃ，
８Ａ，８Ｃが開き、弁７Ｂ，７Ｄ，８Ｂ，８Ｄが
閉じて上記と同様の原理によつて空気を管路９，
１０に排出する。第４図のエヤアキユムレータ１
３は空気流を平均化するために入れたものであ
る。この排出空気流によつて空気タービン１１を
回転させ、次にこの回転を発電機１２に伝達させ
れば結局、波動エネルギーを電気エネルギーに変
換することができる。
次に浮体１の運動から有効なエネルギーが得ら
れる原理を更に詳細に説明する。簡単のため、２
浮体の場合を第５図について説明する。第５図に
おいて、水面に平行なｘ軸の正方向から負方向に
向つて振巾１の正弦波である入射波が加つたとす
る。このとき、流体と浮体との間の力学系は入射
波による強制振動を行う。
れる原理を更に詳細に説明する。簡単のため、２
浮体の場合を第５図について説明する。第５図に
おいて、水面に平行なｘ軸の正方向から負方向に
向つて振巾１の正弦波である入射波が加つたとす
る。このとき、流体と浮体との間の力学系は入射
波による強制振動を行う。
普通、浮体に強制波が加わるときは、浮体は左
右運動、上下運動および回転運動を行い、このと
き水面に生ずる波は散乱波、発散波、反射波及び
透過波である。
右運動、上下運動および回転運動を行い、このと
き水面に生ずる波は散乱波、発散波、反射波及び
透過波である。
(イ) 散乱波
入射波中に浮体が存在するために生ずる波
(ロ) 発散波
浮体が正弦振動するときに水平に生ずる波
(ハ) 反射波
入射波中にて浮体が正弦振動するときｘ軸の
正方向へ反射される波 (ニ) 透過波 入射波中にて浮体が正弦振動するときｘ軸の
負方向に透過してゆく波 一浮体が静水中で次のような運動 左右運動 ｘ（ｔ）＝Re〔X1ej〓t〕 上下運動 ｙ（ｔ）＝Re〔X2ej〓t〕 回転運動 θ（ｔ）＝Re〔X3ej〓t〕 をするときに生ずる発散波は ｘ→±∽ηj± （ｘ、ｔ） ＝Re〔iKHj± Xjej(〓t〓Kx)〕 …(1) Xjは各運動の複素振幅、ｊ＝１、２、３、
ω：角周波数、Ｋ：角波数で表わされる。ただし
Hj± は各運動の流れ場を表わす速度ポテンシヤ
ルRe〔φjej〓t〕のコチイン（kochin）の変換式 Hj± ＝∫c（∂／∂nφj−φj∂／∂n）eKy±iKxds …(2) （ｃは浮体表面を表わす） によつて求められる。また、単位振幅の入射波ηO
（ｘ、ｔ）＝Re〔ei(〓t+Kx)〕の散乱による波は ｘ→±∽ η4± （ｘ、ｔ） ＝Re〔iKH4± ei(〓t〓Kx)〕 …(3) と表わせる。ただし、 H4± ＝2s +／+ 2±H1s +／1 + …(4) である。ここで Hj + s＝∫c（∂／∂nφjs−φjs∂／∂n）e-Ky+iKxds…(
5) ただしφjsはφjの虚部を表わす、+ jの−は共役
複素数を表わす。
正方向へ反射される波 (ニ) 透過波 入射波中にて浮体が正弦振動するときｘ軸の
負方向に透過してゆく波 一浮体が静水中で次のような運動 左右運動 ｘ（ｔ）＝Re〔X1ej〓t〕 上下運動 ｙ（ｔ）＝Re〔X2ej〓t〕 回転運動 θ（ｔ）＝Re〔X3ej〓t〕 をするときに生ずる発散波は ｘ→±∽ηj± （ｘ、ｔ） ＝Re〔iKHj± Xjej(〓t〓Kx)〕 …(1) Xjは各運動の複素振幅、ｊ＝１、２、３、
ω：角周波数、Ｋ：角波数で表わされる。ただし
Hj± は各運動の流れ場を表わす速度ポテンシヤ
ルRe〔φjej〓t〕のコチイン（kochin）の変換式 Hj± ＝∫c（∂／∂nφj−φj∂／∂n）eKy±iKxds …(2) （ｃは浮体表面を表わす） によつて求められる。また、単位振幅の入射波ηO
（ｘ、ｔ）＝Re〔ei(〓t+Kx)〕の散乱による波は ｘ→±∽ η4± （ｘ、ｔ） ＝Re〔iKH4± ei(〓t〓Kx)〕 …(3) と表わせる。ただし、 H4± ＝2s +／+ 2±H1s +／1 + …(4) である。ここで Hj + s＝∫c（∂／∂nφjs−φjs∂／∂n）e-Ky+iKxds…(
5) ただしφjsはφjの虚部を表わす、+ jの−は共役
複素数を表わす。
さて、入射波が二つの浮体ＲとＬに右側から加
えられると両浮体について反射波、透過波を生
じ、浮体間で相互干渉が生じるが、浮体間の距離
ｌが波長に比べて十分長ければ波の進行波成分の
みによつて求めることができる。これをまとめる
と、 浮体Ｒに対する入射波 eiKl/2ei(〓t+KxR)＋｛ab／１−αe-i3Kl/2 ＋iK3 〓K=1 H- KXR Kａ／１−αe-i2Kl ＋iK3 〓K=1 H+ KXL K１／１−αe-iKl｝ei(〓t-KxR) …(6) 浮体Ｌに対する入射波 ｛ｂ／１−αe-iKl/2＋iK3 〓K=1 H- KXR K１／１−αe-iKl ＋iK3 〓K=1 H+ KXL Kａ／１−αe-i2Kl｝ei(〓t+KxL) …(7) となる。
えられると両浮体について反射波、透過波を生
じ、浮体間で相互干渉が生じるが、浮体間の距離
ｌが波長に比べて十分長ければ波の進行波成分の
みによつて求めることができる。これをまとめる
と、 浮体Ｒに対する入射波 eiKl/2ei(〓t+KxR)＋｛ab／１−αe-i3Kl/2 ＋iK3 〓K=1 H- KXR Kａ／１−αe-i2Kl ＋iK3 〓K=1 H+ KXL K１／１−αe-iKl｝ei(〓t-KxR) …(6) 浮体Ｌに対する入射波 ｛ｂ／１−αe-iKl/2＋iK3 〓K=1 H- KXR K１／１−αe-iKl ＋iK3 〓K=1 H+ KXL Kａ／１−αe-i2Kl｝ei(〓t+KxL) …(7) となる。
ただし、ａ＝iH+ 4、ｂ＝１＋iH- 4、α＝a2e-i2Kl
であり、XR j、XL jは浮体Ｒ、Ｌのｊモードの複素
振幅である。この入射波による強制力、付加質量
力、減衰力、静的復元力および減衰器による抵抗
力から二浮体系の運動を表わす方程式が得られ
る。
であり、XR j、XL jは浮体Ｒ、Ｌのｊモードの複素
振幅である。この入射波による強制力、付加質量
力、減衰力、静的復元力および減衰器による抵抗
力から二浮体系の運動を表わす方程式が得られ
る。
ただし、μO＝μ／（ρω）、Hij＝H+ iH+ j、
＝e-iKl／（１−ae-iKl）、
Dj＝dj＋ｉ｜H+ j｜2、D13＝d13＋iH+ 1 + 3
dj、d13：慣性力、付加質量力、復元力
の係数 X0 2は連結棒の中点OOの上下運動の複素
振幅 粘性減衰器は２個取付け、二浮体と連結棒の相
対速度差によつてエネルギーを吸収するものとす
る。μを粘性減衰係数とすると粘性減衰で消費さ
れる単位時間当りの平均エネルギーは Ｅ＝１／2μω2｛｜XR 3−XO 3｜2＋｜XL 3−XO 3｜2｝
…(9) のように表わされる。
の係数 X0 2は連結棒の中点OOの上下運動の複素
振幅 粘性減衰器は２個取付け、二浮体と連結棒の相
対速度差によつてエネルギーを吸収するものとす
る。μを粘性減衰係数とすると粘性減衰で消費さ
れる単位時間当りの平均エネルギーは Ｅ＝１／2μω2｛｜XR 3−XO 3｜2＋｜XL 3−XO 3｜2｝
…(9) のように表わされる。
(8)、(9)式より単位振幅の入射波が単位巾当りに
伝達する単位時間当りの平均エネルギーEin＝
ρg2／4ωに対する効率を求めることができる。浮体の 形状を半巾深さ比Ho＝Ｂ／（2D）ただしＢ：浮
体巾、Ｄ：喫水が0.5、断面係数σ＝So／（BD）
＝0.95であるLewisform（これは造船工学のプロ
グラム計算式）について計算した結果を第６図の
曲線(1)に示す。ただしSo＝喫水下浮体断面積を
示す。これは横軸上のある周波数ω2D／ｇについ
てμO′の値を種々調整し、近似同調をとつたとき
の結果である。これは(8)式と(4)式とをコンピユー
ターでといて、近似同調によりエネルギー最大点
を求めた結果である。ただしC1′、l2′、l′、μp′は
C1、l2、ｌ、μOをＢによつて割つて無次元化した
ものである。
伝達する単位時間当りの平均エネルギーEin＝
ρg2／4ωに対する効率を求めることができる。浮体の 形状を半巾深さ比Ho＝Ｂ／（2D）ただしＢ：浮
体巾、Ｄ：喫水が0.5、断面係数σ＝So／（BD）
＝0.95であるLewisform（これは造船工学のプロ
グラム計算式）について計算した結果を第６図の
曲線(1)に示す。ただしSo＝喫水下浮体断面積を
示す。これは横軸上のある周波数ω2D／ｇについ
てμO′の値を種々調整し、近似同調をとつたとき
の結果である。これは(8)式と(4)式とをコンピユー
ターでといて、近似同調によりエネルギー最大点
を求めた結果である。ただしC1′、l2′、l′、μp′は
C1、l2、ｌ、μOをＢによつて割つて無次元化した
ものである。
この場合の最大効率は約0.6であり、効率の高
い周波数巾が単一浮体に比べ非常に拡大している
ことがわかる。
い周波数巾が単一浮体に比べ非常に拡大している
ことがわかる。
次に浮体の数を増したときエネルギー吸収効率
がどうなるかを調べた。三浮体と連結棒との相対
運動を考えることとし、浮体は同一形状、減衰量
の粘性係数も等しいとする。浮体Ｒ、Ｏ、Ｌおよ
び連結棒の回転運動の複素振幅をXR 3、XO 3、XL 3、
XR 4、XL 4とすると４つの減衰器より吸収できる波
動エネルギーは Ｅ＝１／2μω2｛｜XR 3−XR 4｜2＋｜XL 3−XL 4｜2｝＋
１／2μω2｛｜XO 3−XR 4｜2＋｜XO 3−XL 4｜2｝…(10) で表わされる。それぞれの複素振幅は二浮体の場
合と同様に運動方程式より求められる。
がどうなるかを調べた。三浮体と連結棒との相対
運動を考えることとし、浮体は同一形状、減衰量
の粘性係数も等しいとする。浮体Ｒ、Ｏ、Ｌおよ
び連結棒の回転運動の複素振幅をXR 3、XO 3、XL 3、
XR 4、XL 4とすると４つの減衰器より吸収できる波
動エネルギーは Ｅ＝１／2μω2｛｜XR 3−XR 4｜2＋｜XL 3−XL 4｜2｝＋
１／2μω2｛｜XO 3−XR 4｜2＋｜XO 3−XL 4｜2｝…(10) で表わされる。それぞれの複素振幅は二浮体の場
合と同様に運動方程式より求められる。
二浮体と比較するために前と同一形状の浮体を
用いると第６図曲線２に示すようになる。第６図
において、四浮体をリンク３個で連結し同様に測
定した結果を第６図の曲線３で示す。最大効率は
0.9以上になり、行いエネルギー吸収効率を示す
周波数幅も拡大している。
用いると第６図曲線２に示すようになる。第６図
において、四浮体をリンク３個で連結し同様に測
定した結果を第６図の曲線３で示す。最大効率は
0.9以上になり、行いエネルギー吸収効率を示す
周波数幅も拡大している。
なお、このとき全反射波と全透過波の振幅が入
射波の周波数に対してどのような大きさかを示し
たものが第７図であつて、本発明装置によつてエ
ネルギーが有効に吸収されている状況が明示され
ている。また、入射波に対して右へ進行してゆく
全反射波Rei(〓t-Kx)と左へ進行していく全透過波
Tei(〓t+Kx)との間にはエネルギーを取り出さない
ときは ｜Ｒ｜2＋｜Ｔ｜2＝１ …(11) エネルギーをとり出すときは ｜Ｒ｜2＋｜Ｔ｜2＋（Ｅ／Ein）＝１ …(12) なる関係式が成り立ち、エネルギー保存則が成り
立つ。ただしＲは全反射波の最大振幅、Ｔは全透
過波の最大振幅を示す。四浮体の場合の計算式は
ここでは省略するが、第６図において四浮体をリ
ンク３個で連結し、同様に測定した結果を第６図
の曲線３で示す。第６図曲線３より明らかなよう
に、最大吸収効率は0.99位に達し、入射エネルギ
ーのほとんどすべて吸収できることを示す。
射波の周波数に対してどのような大きさかを示し
たものが第７図であつて、本発明装置によつてエ
ネルギーが有効に吸収されている状況が明示され
ている。また、入射波に対して右へ進行してゆく
全反射波Rei(〓t-Kx)と左へ進行していく全透過波
Tei(〓t+Kx)との間にはエネルギーを取り出さない
ときは ｜Ｒ｜2＋｜Ｔ｜2＝１ …(11) エネルギーをとり出すときは ｜Ｒ｜2＋｜Ｔ｜2＋（Ｅ／Ein）＝１ …(12) なる関係式が成り立ち、エネルギー保存則が成り
立つ。ただしＲは全反射波の最大振幅、Ｔは全透
過波の最大振幅を示す。四浮体の場合の計算式は
ここでは省略するが、第６図において四浮体をリ
ンク３個で連結し、同様に測定した結果を第６図
の曲線３で示す。第６図曲線３より明らかなよう
に、最大吸収効率は0.99位に達し、入射エネルギ
ーのほとんどすべて吸収できることを示す。
本発明によれば入射波に対して浮体群の後方の
透過波の振幅は従つて非常に小さくすることがで
きるので、波の広い周波数範囲にわたつて消波効
果も大きい。
透過波の振幅は従つて非常に小さくすることがで
きるので、波の広い周波数範囲にわたつて消波効
果も大きい。
以上の説明のように、本発明のエネルギー変換
装置は高いエネルギー吸収効率をもつから３個以
上の浮体を連結させた浮体群を構成し、入射波の
主要な周波数と近似同調をとれば、入射波の運ん
できたエネルギーの80％以上を吸収することがで
きる。かつ、気象条件の変化によつて入射波の性
質が少々変化してもエネルギー吸収効率はほとん
ど変化せず、高い吸収効率が維持できる。その上
消波作用も十分あり、また、潮の干満、波高の変
動及び台風などに対しても強いように構成されて
いる。
装置は高いエネルギー吸収効率をもつから３個以
上の浮体を連結させた浮体群を構成し、入射波の
主要な周波数と近似同調をとれば、入射波の運ん
できたエネルギーの80％以上を吸収することがで
きる。かつ、気象条件の変化によつて入射波の性
質が少々変化してもエネルギー吸収効率はほとん
ど変化せず、高い吸収効率が維持できる。その上
消波作用も十分あり、また、潮の干満、波高の変
動及び台風などに対しても強いように構成されて
いる。
このような本発明方法による具体的な実施例を
次に挙げる。
次に挙げる。
浮体としては幅５ｍ、喫水深さ５ｍ、断面積26
m2の喫水Ｄの深い浮体を用いる。波高Ｈ、周期Ｔ
とすると日本近海での波の保有する平均エネルギ
ーは H2T／2.3KW／ｍ で与えられているから、波高２ｍ、周期６秒の波
を生じている海面では平均10KW／ｍのエネルギ
ーが存在することが推進できる。
m2の喫水Ｄの深い浮体を用いる。波高Ｈ、周期Ｔ
とすると日本近海での波の保有する平均エネルギ
ーは H2T／2.3KW／ｍ で与えられているから、波高２ｍ、周期６秒の波
を生じている海面では平均10KW／ｍのエネルギ
ーが存在することが推進できる。
単位浮体群として長さ100ｍの上記浮体を３か
ら４個を約100ｍの間に並べれば1000KW、浮体
のエネルギー吸収効率を既述したように80％とす
れば800KWを吸収できる。この浮体群を例えば
50列を並べれば４万KWのエネルギーが利用でき
ることになる。
ら４個を約100ｍの間に並べれば1000KW、浮体
のエネルギー吸収効率を既述したように80％とす
れば800KWを吸収できる。この浮体群を例えば
50列を並べれば４万KWのエネルギーが利用でき
ることになる。
本発明のような装置は一基にて非常に大型のも
のを計画するよりは、機械効率の比較的よい数百
KW程度のものを多数製作し、港湾周辺、海辺の
種々の消波施設も兼ねた防波用、離島用として配
列することにより有効なエネルギー吸収装置とな
りうるものであつてその利用価値は高い。
のを計画するよりは、機械効率の比較的よい数百
KW程度のものを多数製作し、港湾周辺、海辺の
種々の消波施設も兼ねた防波用、離島用として配
列することにより有効なエネルギー吸収装置とな
りうるものであつてその利用価値は高い。
本発明の波動エネルギー変換装置は岸壁又は海
底に固定又は拘束される運動系とすると、エネル
ギー吸収効率は５〜10分の１に著しく減少する。
然し乍ら、船体の繋留と同様に長いロープ又は鎖
により繋留することは必要である。この繋留に当
つては繋留索又は鎖は充分長くしておき、かつ浮
体が岸壁に衝突しないように岸壁、防波堤等の固
定構造物より充分分離して繋留し、浮体が自由に
上下運動、左右運動及び回転運動のできるように
しておかなければならない。また繋留索又は鎖は
台風等の高波を計算に入れた充分長いものとし、
どのような高波が来ても浮体は海面上に浮んでい
るようにするのが好ましい。また浮体は上記の台
風その他の苛酷な使用条件を考えて好ましくは密
閉型とし、台風時の高波に対して波中に没するこ
とによりその破損を回避するようにし、この中に
エヤタービン、発電機、その他の機器を装備し、
発電した電気エネルギーは海底電線等により浮体
と繋留点との間及び繋留点と地上とを連結するこ
とにすれば、波動エネルギーを電気エネルギーと
して地上まで送電すれば地上で利用可能とするこ
とができる。
底に固定又は拘束される運動系とすると、エネル
ギー吸収効率は５〜10分の１に著しく減少する。
然し乍ら、船体の繋留と同様に長いロープ又は鎖
により繋留することは必要である。この繋留に当
つては繋留索又は鎖は充分長くしておき、かつ浮
体が岸壁に衝突しないように岸壁、防波堤等の固
定構造物より充分分離して繋留し、浮体が自由に
上下運動、左右運動及び回転運動のできるように
しておかなければならない。また繋留索又は鎖は
台風等の高波を計算に入れた充分長いものとし、
どのような高波が来ても浮体は海面上に浮んでい
るようにするのが好ましい。また浮体は上記の台
風その他の苛酷な使用条件を考えて好ましくは密
閉型とし、台風時の高波に対して波中に没するこ
とによりその破損を回避するようにし、この中に
エヤタービン、発電機、その他の機器を装備し、
発電した電気エネルギーは海底電線等により浮体
と繋留点との間及び繋留点と地上とを連結するこ
とにすれば、波動エネルギーを電気エネルギーと
して地上まで送電すれば地上で利用可能とするこ
とができる。
第６図において、曲線４は比較のために、固定
端を有する単一浮体を質量機構、復元機構及び減
衰機構より成る力学系をもつて、岸壁、防波堤等
の固定端と連結し、波動エネルギーを吸収するよ
うにした場合の特性を示すもので、その最大効率
の点が一点Ｐに絞ぼられるので、この極大点Ｐを
外れるとエネルギー吸収効率は急激に低下するの
で、このような一浮体の拘束系では効率よくエネ
ルギーを変換するこことが極めて難しい。また台
風時、このように浮体を固定端に固定又は拘束す
ると必ず破壊される惧れがあり、実施上極めて困
難である。
端を有する単一浮体を質量機構、復元機構及び減
衰機構より成る力学系をもつて、岸壁、防波堤等
の固定端と連結し、波動エネルギーを吸収するよ
うにした場合の特性を示すもので、その最大効率
の点が一点Ｐに絞ぼられるので、この極大点Ｐを
外れるとエネルギー吸収効率は急激に低下するの
で、このような一浮体の拘束系では効率よくエネ
ルギーを変換するこことが極めて難しい。また台
風時、このように浮体を固定端に固定又は拘束す
ると必ず破壊される惧れがあり、実施上極めて困
難である。
本発明の装置ではこのような固定部又は拘束部
をもたないのが特徴である。
をもたないのが特徴である。
本発明の浮体の構成は入射波に対して背面側の
浮体を、前面側の浮体より入射波と直角方向の断
面を大きくし、背面側の浮体の喫水下の容積を大
きくすると、波動エネルギーの変換効率は著しく
大きくなり、第２図に示すような等容積の浮体を
使用する場合と同一又はそれ以上のエネルギー変
換効率が得られる。
浮体を、前面側の浮体より入射波と直角方向の断
面を大きくし、背面側の浮体の喫水下の容積を大
きくすると、波動エネルギーの変換効率は著しく
大きくなり、第２図に示すような等容積の浮体を
使用する場合と同一又はそれ以上のエネルギー変
換効率が得られる。
３浮体で入射波の背面方向の第２浮体の断面及
び容積を第１浮体より大きく、第３浮体を第２浮
体の断面及び容積より大きくすることにより波動
エネルギーの変換効率は更に大きくなる。
び容積を第１浮体より大きく、第３浮体を第２浮
体の断面及び容積より大きくすることにより波動
エネルギーの変換効率は更に大きくなる。
また本発明に使用する浮体はその海面下の喫水
Ｄが大きい程、波動エネルギーの変換効率は大き
くなる。
Ｄが大きい程、波動エネルギーの変換効率は大き
くなる。
また入射波の進行方向に対する浮体の巾の大き
な方が波動エネルギーの変換効率が大となる。
な方が波動エネルギーの変換効率が大となる。
本発明の効果を要約すると次の通りである。
(1) 理論的検討及び数値計算において入射波の周
波数と浮体−力学系の周波数との近似同調をと
ることによつて、第６図の曲線１〜３に示すよ
うに従来法の曲線(4)に比較しエネルギー吸収効
率が上昇し、かつ入射波の周波数に対して効率
の高い範囲が一点に絞ぼられずその範囲が著し
く拡大する。
波数と浮体−力学系の周波数との近似同調をと
ることによつて、第６図の曲線１〜３に示すよ
うに従来法の曲線(4)に比較しエネルギー吸収効
率が上昇し、かつ入射波の周波数に対して効率
の高い範囲が一点に絞ぼられずその範囲が著し
く拡大する。
(2) 浮体数の増加に応じてエネルギー吸収効率は
100％に接近し、同時に吸収効率がほぼ一定に
保たれる周波数帯が拡大する。特に有効な浮体
の数は略々３ないし４個であり、これよりも浮
体数を多くすることは可能であるが、構造が複
雑になる割にはエネルギー吸収効率の増加が少
いと思われる。
100％に接近し、同時に吸収効率がほぼ一定に
保たれる周波数帯が拡大する。特に有効な浮体
の数は略々３ないし４個であり、これよりも浮
体数を多くすることは可能であるが、構造が複
雑になる割にはエネルギー吸収効率の増加が少
いと思われる。
(3) 入射波の波エネルギーは浮体群によつて十分
にエネルギーを吸収されるため、浮体群後方の
海面に対し相当の消波効果がある。
にエネルギーを吸収されるため、浮体群後方の
海面に対し相当の消波効果がある。
第１図は従来法を示す図、第２図Ａ，Ｂ及びＣ
は本発明の原理的説明図、第３図Ａ，Ｂは本発明
に使用する波動エネルギー変換用力学系の実施の
一例態様を示す断面図及び側面図、第４図Ａ，Ｂ
は本発明の実施の一例態様を示す発電系統配置
図、第５図は本発明の原理説明用図、第６図は本
発明と従来方式との特性比較図、第７図は本発明
の波動エネルギー吸収効率を示す特性図である。
Ｒは全反射波の振幅、Ｔは全透過波の振幅を示
す。 １…浮体、２…リンク、３…復元機構、４…減
衰機構、５…力学系、６…海面、７，８…空気吸
入口、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…吸気弁、８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…排気弁、９，１０…排出口、
１１…空気タービン、１２…発電機、１３…エヤ
アキユムレーター、１４…流量調節弁、１５…リ
リーフ弁、Ｗ…波。
は本発明の原理的説明図、第３図Ａ，Ｂは本発明
に使用する波動エネルギー変換用力学系の実施の
一例態様を示す断面図及び側面図、第４図Ａ，Ｂ
は本発明の実施の一例態様を示す発電系統配置
図、第５図は本発明の原理説明用図、第６図は本
発明と従来方式との特性比較図、第７図は本発明
の波動エネルギー吸収効率を示す特性図である。
Ｒは全反射波の振幅、Ｔは全透過波の振幅を示
す。 １…浮体、２…リンク、３…復元機構、４…減
衰機構、５…力学系、６…海面、７，８…空気吸
入口、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…吸気弁、８Ａ，
８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…排気弁、９，１０…排出口、
１１…空気タービン、１２…発電機、１３…エヤ
アキユムレーター、１４…流量調節弁、１５…リ
リーフ弁、Ｗ…波。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 岸壁に固定的に連結又は拘束されずに海底に
長い繋留索により大きな自由度をもつて繋留さ
れ、海面上に浮遊する複数の喫水Ｄ及び浮体巾Ｂ
の大きい浮体を波の入射方向に対し略々直角に配
列し、各浮体を長い剛体リンクで連結し、各浮体
は上下運動、左右運動及び回転運動が個々にでき
るように連結された浮体群を構成し、浮体とリン
ク間の相対運動から波動エネルギーの吸収をする
復元機構と減衰機構とをもつた力学系を浮体とリ
ンク間に設置し、入射波の周波数と浮体群の固有
周波数とを近似同調させるような条件に、前記浮
体とリンクとを連結することにより、入射波の
略々全てのエネルギーを吸収でき且つ浮体による
反射波と透過波との和及び差が略々零となる条件
に構成したことを特徴とする波動エネルギー変換
装置。 ２ 岸壁に固定的に連結又は拘束されずに海底に
長い繋留索により大きな自由度をもつて繋留さ
れ、海面上に浮遊する複数の喫水Ｄ及び浮体巾Ｂ
の大きい浮体を波の入射方向に対し略々直角に配
列し、各浮体を長い剛体リンクで連結し、各浮体
は上下運動、左右運動及び回転運動が個々にでき
るように連結された浮体群を構成し、浮体とリン
ク間及びリンク相互間の相対運動から波動エネル
ギーの吸収をする復元機構と減衰機構とをもつた
力学系を浮体とリンク間及びリンク相互間に設置
し、入射波の周波数と浮体群の固有周波数とを近
似同調させるような条件に、前記浮体とリンクと
を連結することにより、入射波の略々全てのエネ
ルギーを吸収でき且つ浮体による反射波と透過波
との和及び差が略々零となる条件に構成したこと
を特徴とする波動エネルギー変換装置。 ３ 浮体とリンク間及びリンク相互間の相対運動
から波動エネルギーの吸収をする力学系は、吸気
口と排気口とを夫々対象位置に配設した空気室
と、この空気室はその中心軸に取付られた回転翼
により二分せられ、互に吸気系と排気系とが切換
えられる少なくとも一対の吸気弁と排気弁とを具
備し、回転翼の回動により吸入空気を圧縮して排
気口より空気タービンに排出し、発電機に連動し
た空気タービンを回動するようにし、波動エネル
ギーを電気エネルギーに変換する特許請求の範囲
第１項又は第２項の何れかに記載の波動エネルギ
ー変換装置。 ４ 浮体とリンク間の相対運動から波動エネルギ
ーを吸収する力学系が、ピストン、シリンダー及
びクランク軸とを少なくとも具備する一定方向回
転運動装置により発電機を駆動する特許請求の範
囲第１項又は第２項の何れかに記載の波動エネル
ギー変換装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4890680A JPS56146076A (en) | 1980-04-14 | 1980-04-14 | Wave energy conversion apparatus |
| US06/251,738 US4464578A (en) | 1980-04-14 | 1981-04-07 | Wave energy converter |
| GB8111019A GB2073824B (en) | 1980-04-14 | 1981-04-08 | Wave energy converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4890680A JPS56146076A (en) | 1980-04-14 | 1980-04-14 | Wave energy conversion apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56146076A JPS56146076A (en) | 1981-11-13 |
| JPH0156269B2 true JPH0156269B2 (ja) | 1989-11-29 |
Family
ID=12816302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4890680A Granted JPS56146076A (en) | 1980-04-14 | 1980-04-14 | Wave energy conversion apparatus |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4464578A (ja) |
| JP (1) | JPS56146076A (ja) |
| GB (1) | GB2073824B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005040603A1 (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 波力発電装置 |
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| GB201112468D0 (en) * | 2011-07-20 | 2011-08-31 | Univ Manchester | Wave energy converter |
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Family Cites Families (1)
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- 1980-04-14 JP JP4890680A patent/JPS56146076A/ja active Granted
-
1981
- 1981-04-07 US US06/251,738 patent/US4464578A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-04-08 GB GB8111019A patent/GB2073824B/en not_active Expired
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2073824A (en) | 1981-10-21 |
| US4464578A (en) | 1984-08-07 |
| GB2073824B (en) | 1984-02-29 |
| JPS56146076A (en) | 1981-11-13 |
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