JPH03179170A - 波浪発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は波浪発電装置に関するものであり、特に、構
成を簡素化して施工を容易化するとともに、発電効率を
向上した波浪発電装置に関するものである。

［従来の技術］ 収斂堤を利用した従来の波浪発電装置を別紙添付図面の
第９図及び第１Ｏ図に従って説明する。

同図に於て（１）は収斂堤、（２〉は佇水池である。前
記収斂堤（１）は海岸斜面（３）に設置され、波の到来
方向へ向かって八字状に拡開した収斂部（４）へ流入し
た海水は該収斂部（４）によって収束され、導流部（５
）を遡上して貯水池（２）へ揚水される。

前記貯水池（２）と外洋（６）とは管水路（７）により
連通され、該管水路（７）の中間部位にタービンを設け
た発電機（８）を設置している。前記貯水池（２〉の標
高は平均海水面（９）よりも高いので、貯水池（２）に
流入した海水は管水路（７）を通り外洋（６）へ流出す
るが、このとき、発電機（８）のタービンを１４１転さ
せて水力が電気エネルギーに変換される。

［発明が解決しようとする課題１ 前述した従来の波浪発電装置は、海水を遡上させる斜面
と貯水池を設置する後背地を必要とし、設置可能な地域
は広い浜を有する海岸部に限定される。又、広大な貯水
池や該ＷｊＩ水池と外洋とを連通ずる管水路を設けなけ
ればならず、施設規模が大となり建設コストが高い。

そして、収斂部にて収束された波動エネルギーのうち、
発電に直接利用されるのはＶＪｌ水池に揚水された一部
の海水のみであり、更に、１１１１記海水を管水路によ
って発電機のタービンまで導くためにエネルギーの損失
が大であり効率が低い。

そこで、貯水池や管水路等の付帯設備を不要として建設
コストを低減するとともに、海岸部のみならず沖合部等
にも設置可能として設置区域選定の制限を減少し、且つ
エネルギーの利用効率を向上させて波浪エネルギーの有
効利用を図るために解決せられるべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記目的を達成するために提案せられたも
のであり、水面の波の到来方向へ対向して開口幅が漸次
払大する収斂部を形威し、該収斂堤内に浮子のガイドシ
ャフトを設け、前記ガイドシャフトに浮子を上下摺動自
在に係合し、前記浮子の一側部に磁石を固設するととも
に、前記ガイドシャフトと平行にコイルを設け前記コイ
ルと前記磁石とを接近して対峙させ、波浪による前記浮
子の上下運動により前記コイルに励起される誘導起電力
を取出すように構成した波浪発電装置及び、上記収斂提
出にリードスクリューを回転自在に軸支し、前記リード
スクリューに浮子を遊嵌して該浮子に設けた螺合部を前
記リードスクリューに係合させ、且つ、前記リードスク
リューと平行に浮子の回転を抑止するガイド部を並設す
るとともに、前記リードスクリューの一端部を発電機の
回転軸に連結し、波浪による前記浮子の上下運動をリー
ドスクリューの回転に変換して発電するように構成した
波浪発電装置及び、上記収斂部の上部及び後部を遮蔽し
て空気室を形成し、且つ、開口部を静水面下に没入させ
るとともに、前記空気室の後方上部に通風口を開穿し、
該通風口へ空気タービンを装着し、波浪による前記空気
室内の気圧変化により空気タービンを駆動して発電する
ように構成した波浪発電装置を提供せんとするものであ
る。

［作用コ この発明は、水の波動エネルギーを直接的に利用して発
電するものであり、収斂部によって波のエネルギーを増
幅し効率を増大させている。

請求項（１）並びに（２）記載の発明は夫々浮子の浮力
を利用し、請求項（１）記載の発明は波の上下動に伴う
浮子の上下運動を電磁誘導手段によって直接電気エネル
ギーに変換する。

請求項（２）記載の発明は、前記浮子の上下運動をリー
ドスクリューの回転に変換し、該リードスクリューに発
電機を連結して機械的にエネルギー変換を行う。

請求項（３）記載の発明は、波動のピストン効果による
空気室内の気圧変化を利用し、該空気室の通風口に設け
た空気タービンを介して発電機を駆動する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面の第１図乃至
第８図に従って詳述する。第１図乃至第４図は請求項（
１）記載の発明の一実施例を示し、第１図及び第２図は
海岸斜面（１０）に設置した波浪発電袋Ｍ　Ｑ　１）を
示している。該波浪発電装置（１０の収斂部（１，１は
、水際線０→近傍から沖合へ向かい八字状に拡開する収
斂部（ゆと、該収斂部（四後部から斜面（ＩＵ）上方ま
で延設した一定怖の導流部（１ツとから形成されている
。前記導流部（１９の後端部位と収斂部（ｋ＋）の前方
中央部位とに夫々軸支部（ＩＩ（ｒｉを立設し、該軸支
部（１０＠にてガイドシャフト（峰を収斂部（２）の底
部（林と平行に軸支する。前記軸支部（１０（ｒ７）間
の底部（Ｏには平板状の巻枠（２）に電線ＱＯを巻回し
たコイル（２）が敷設されている。一方、前記ガイドシ
ャフト（峰に浮子（２）を遊押し、該浮子（２）はガイ
ドシャフト（峰に沿って上下動自在となっている。又、
該浮子（至）の底部には磁石に）を内装してコイル（２
）に対向させるとともにローラに）凶に）に）を設け、
前記コイル（至）と磁石（ハ）との間隙を一定に維持し
ている。

そして、第１図に示すように、波（１）が収斂部＠に入
射すると収斂部（ロ）によって波（４）は収束され、波
高を増幅されて導流部■を遡上する。このとき浮力を有
する浮子（至）は上方へ移動し、又、波（４）の後退に
伴って下方へ走行する。従って、浮子に）の磁石（ロ）
がコイル（２）上を往復運動して電磁誘導作用によりコ
イル＠に起電力が発生し、この起電力をコイル端子いい
から取出して効率的な発電が行われる。

第３図及び第４図は沖合に設置した例を示し、（４）は
収斂部、（至）に）は海底地盤上に設置したケーソンで
ある。該ケーソン（へ）（至）は第４図に示すように上
面祝金形状に形成し、波（１）の到来方向へ向かい開口
幅が増大するように設置して収斂部（１）を形成し、短
辺を対向させて導流部００とし−Ｃいる。又、該導流部
００の後部を遮蔽し、第１図及び第２図に示した実施例
の底部（Ｏと同様の導流作用をなすようにしている。前
記導流部（３１）内には上下方向へガイドシャフト（０
を配設し、該ガイドシャフト（０に浮子（２）を遊嵌し
ている。従って、収斂部■にて波高を増幅された波に）
が導流部Ｃ３１）へ流入すると浮子（２）が上下に摺動
し、浮子に）に出装する磁石（２）と導流部００の後部
に設けたコイル（２）とによって前述した例と同様に発
電される。

第５図及び第６図は夫々請求項（２〉記載の発明の一実
施例を示し、第５図に示す波浪発電装置＠は第１図及び
第２図に示した収斂部（■と同一構成の収斂部（■内に
リードスクリュー（０を回転自在に軸支し、該リードス
クリュー（ロ）の後部を発電機Ｃ３４）の回転軸（図示
せず）に連結しでいる。一方、浮子（２）の遊押孔（至
）内には前記リードスクリュー（ロ）に係合する螺合部
■を設けている。又、収斂部Ｏの底部をガイド部（１９
０とし、ローラに）凶に）に）を当接させて浮子（２）
の回動を抑止している。

依って、浮子（至）の上下動によってリードスクリュー
（２）は正転成は逆転され、発電機（ハ）を駆動して電
力を発生する。

第６図に示すものは、第３図及び第４図に示した収斂部
に）内に前記リードスクリュー（２）を配設したもので
あり、浮子（２）の上下動によって回転されたリードス
クリュー（２）により発７１Ｘ機（ロ）を駆動するもの
である。

第７図及び第８図は請求項（３）記載の発明の一実施例
を示し、第７図に示す波浪発電装置０／）は、海岸斜面
０引こ設置した収斂部（イ）の上部並びに後部を遮蔽し
てダクト状に形成するとともに、内部を上下二段に仕切
る隔壁（イ）を設け、空気室（４Ｉ（４１）を形成して
いる。前記空気室（４１（４１）の後壁（４２）には夫
々通風口（４３）（４４）を開穿し、該通風口（４３）
　（４４）へ発電機（ロ）（ロ）の空気タービン（４５
）　（４Ｂ）を装着する。

そして、同図に於て破線で示すように、低波高の波（４
１）が収斂部（１）を遡上したときには、下部の空気室
（４１）内の空気が圧縮されて高圧となり、通風口（４
０から排気され空気タービン（４６）を回転させて発電
する。又、波（４７）が後退する際には空気室（４１）
内の空気は膨張して気圧が急速に低下し、通風口（４４
）から外部の空気が流入する。このとき空気タービン（
４６）は逆転され、圧縮時と同様に発電される。

又、高波高の波（４８）が到来したときには、１点鎖線
で示すように上下の空気室（４０）（４１）内を波（４
８）が遡上し、上部の空気タービン（４５）をも駆動し
て発電し、波動エネルギーを効率的に利用している。

第８図は沖合部に設置した例を示し、第３図及び第４図
に示した収斂部（１）と同様の収斂部（７）を有し、導
流部００の上部前端部位から隔壁（４９）を垂設してい
る。該隔壁（４９）は水面下まで延設され、導流部００
の上部に空気室（５０）を形成するとともに、該空気室
（５０）の天板（５１）に通風口（５２）を開穿し、該
通風口（５２）に発電機（２）の空気タービン（５３）
が装着されている。従って、収斂部（１）によって波高
を増幅された波（４７）が空気室（５０）ＩＭの空気に
対して圧縮と膨張を反復し、前記空気タービン（５３）
を回転させて発電される。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果］ この発明は、上記一実施例に詳述したように構成したの
で貯水池や管水路等の付帯設備が不要となり、建設コス
トが低減されるとともに、占有面積が小となって従来設
置不可能であった狭小な海岸部にも設置可能となった。

又、沖合洋上部に設置するものは、設置の自由度が高く
、最適な波浪条件の場所を選択して設置し、高効率な発
電装置を構築できる。

そして、収斂部によって増幅された波浪エネルギーの大
部分を直接的に利用して発電するためエネルギーの損失
が小であり、高い変換効率で電気エネルギーを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は請求項（１）記載の発明の一実施例
を示し、第１図は海岸斜面に設置した波浪発電装置の側
面断面図、第２図は同平面図、第３図は沖合部に設置し
た波浪発電装置の側面断面図、第４図は同平面図、第５
図及び第６図は請求項（２）記載の発明の一実施例を示
し、第５図は海岸斜面に設置した例を示す側面断面図、
第６図は沖合部に設置した例を示す側面断面図、第７図
及び第８図は請求項（３）記載の発明の一実施例を示し
、第７図は海岸斜面に設置した２段構成の波浪発電装置
を示す側面断面図、第８図は沖合部に設置した例を示す
側面断面図であり、第９図及び第１Ｏ図は従来例を示し
、第９図は波浪発電装置の側面断面図、第１０図は同平
面図である。 ００＠（ロ）・・・・・・波浪発電装置（０（至）（至
）・・・・・・収斂部　　　（瞬・・・・・・ガイドシ
ャフト（１９り・・・・・・ガイド部　　＠・・・・・
・コイル（至）・・・・・・浮子　　　　　　（２）・
・・・・・磁石（至）（４７Ｈ４８）・・・・・・波 （２）・・・・・・リードスクリュー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水面の波の到来方向へ対向して開口幅が漸次拡大
   する収斂堤を形成し、該収斂堤内に浮子のガイドシャフ
   トを設け、前記ガイドシャフトに浮子を上下摺動自在に
   係合し、前記浮子の一側部に磁石を固設するとともに、
   前記ガイドシャフトと平行にコイルを設け前記コイルと
   前記磁石とを接近して対峙させ、波浪による前記浮子の
   上下運動により前記コイルに励起される誘導起電力を取
   出すように構成した波浪発電装置。
2. （２）上記収斂堤内にリードスクリューを回転自在に軸
   支し、前記リードスクリューに浮子を遊嵌して該浮子に
   設けた螺合部を前記リードスクリューに係合させ、且つ
   、前記リードスクリューと平行に浮子の回転を抑止する
   ガイド部を並設するとともに、前記リードスクリューの
   一端部を発電機の回転軸に連結し、波浪による前記浮子
   の上下運動をリードスクリューの回転に変換して発電す
   るように構成した波浪発電装置。
3. （３）上記収斂堤の上部及び後部を遮蔽して空気室を形
   成し、且つ、開口部を静水面下に没入させるとともに、
   前記空気室の後方上部に通風口を開穿し、該通風口へ空
   気タービンを装着し、波浪による前記空気室内の気圧変
   化により空気タービンを駆動して発電するように構成し
   た波浪発電装置。