JPH0549819B2 - - Google Patents

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JPH0549819B2
JPH0549819B2 JP60161039A JP16103985A JPH0549819B2 JP H0549819 B2 JPH0549819 B2 JP H0549819B2 JP 60161039 A JP60161039 A JP 60161039A JP 16103985 A JP16103985 A JP 16103985A JP H0549819 B2 JPH0549819 B2 JP H0549819B2
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JP
Japan
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span structure
energy
wave
actuating element
duct
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JP60161039A
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JPS6158978A (ja
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Uesuto Beramii Nooman
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SHII ENAJII ASOSHEITSU Ltd
Original Assignee
SHII ENAJII ASOSHEITSU Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6158978A publication Critical patent/JPS6158978A/ja
Publication of JPH0549819B2 publication Critical patent/JPH0549819B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations 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
    • F03B13/14Adaptations 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
    • F03B13/16Adaptations 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"
    • F03B13/18Adaptations 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" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/188Adaptations 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" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is flexible or deformable
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

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  • 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】 (産業上の利用分野) 本発明は、液体の波からエネルギーを抽出する
装置に関する。好ましい実施態様においては、こ
の装置は波から抽出されたエネルギーをより使用
可能な形、例えば、電気エネルギーに変換するよ
うに設計されることにある。
(従来の技術) 勿論、これまでにも、液体の波、更に、特定す
ると海の波からエネルギーを抽出し変換するため
の多くのシステム及び装置が知られており、本出
願人はこのような技術に関する多数の特許及び特
許出願の所有者である。
一般的に、波からのエネルギー抽出は、液体中
に波の影響を受けるように作動素子を配置し、該
作動素子(作動部材)が波の作用で前後に揺動さ
れるようにし、この揺動運動が他の部材或は流体
(空気)を作動させるようにされ、エネルギーを
より容易に使用し易い形態にすることによつて達
成している。作動部材は、ダイヤフラム(隔膜)
の性質を有し、弯曲したポンプ作用をする可撓性
部材であつて、これが流体(波を生ずる流体であ
り、空気のような気体であつてもよい)によつて
ポンプ作用を受け、適当な原動機を駆動すること
によつて、より容易に使用できるようエネルギー
変換されている。
このような装置では、一般には「スパン
(spine)(骨格)」と呼ばれる長い直線状の構造体
素子と作動素子とを使用することが多く、公知の
装置は、連続した或は相互に多数接続したスパン
構造体素子と、作動素子とからなり、波の作用に
より作動可能なこのような作動素子は上記スパン
構造体にとりつけられる。このような長い直線状
のスパン構造体は、波の先端に対してその終端が
位置される配置状態によつて、エネルギーの抽出
の態様が異なり、波の前進方向に対してスパン構
造体の長手方向が直角になるように配置される波
頭エネルギーの吸収態様と、スパン構造体の長手
方向が、波先端の進行方向と同じ方向に配置され
るエネルギー減衰態様とを有する。波が作動部材
と衝突され、エネルギーを抽出し、波の終端に至
らしめる前記波頭エネルギー吸収態様にある場合
には、エネルギーが波から抽出されつくされ、従
つて、波はまさしくその終端がスパン構造体素子
位置に至つていることになり、一方、エネルギー
減衰態様にある場合では、波はスパン構造体の長
さ方向に沿つて移動し、それにより、作動部材を
作動させ、エネルギーは漸次的に抽出され、波の
保有するエネルギーが漸次的に減衰させられる。
(発明が解決すべき問題点) これら長い直線状のスパン構造体からなる公知
装置は、一般的に大きな電力出力、例えば、8乃
至10メガワツトの出力オーダーを生みだすように
設計されているが、しかし、実際の敷設では困難
であつた。何故ならば、このような大型設備を敷
設するには高い資本費用がかかり、また、このよ
うなユニツト装置は特定のものであるので、あま
りにも費用が重み、保険投資を必要とした。この
ような難点から、巨大な電力を出力する大型ユニ
ツト装置は経済的とはいえないという理由によつ
て、我々は小さい出力、例えば、1メガワツトの
出力オーダーのユニツト設計の可能性を検討する
ことになつた。例えば、直線状のスパン構造体長
さを減ずると、波によるスパン構造体の安定性
を、特に、波の終端がスパン構造体を通り過ぎる
波頭エネルギー吸収態様の場合に減じる。そのた
め、小さい出力での水中の直線状のスパン構造体
の使用は安定性を欠き、受けいれがたかつた。
波頭エネルギー吸収態様による直線状のスパン
構造体にかかわる別の難点は、ユニツト装置の垂
直安定性が良好でないということである。即ち、
スパン構造体の一側(波頭に面する側)に作動部
材をとりつけることは、スパン構造体の長手方向
に走る軸線に対してユニツト装置を傾斜させる傾
向が生ずることである。このことはスパン構造体
に適当なバラストをつけることによつて修正でき
るが、このバラストはユニツト装置の費用を増大
させる。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、小型ユニツト装置の製造を意図する
ものであるが、得られる技術的な利点は大型の用
途と同様に適用できる。また波エネルギー抽出装
置である作動素子を取付けるスパン構造体は円形
状に建造する。円形状に建造することにより、ス
パン構造体は実質上の無端(エンドレス)状とな
るが、スパン構造体は円形環状体である必要はな
く、また、環状体であつてもわん曲している必要
はない。なぜならば、スパン構造体は三角形であ
つてもよいからである。
エネルギー抽出のための作動素子は環状スパン
構造体周囲に配置されているのが好ましいが、し
かし、内側に配置されていてもよい。
夫々の作動素子は、我々の英国特許第2106597
号に、或は我々の英国特許第2075127号に開示さ
れるような態様でスパン構造体にとりつけられて
いる可撓性袋体である。環状体構造である作動素
子を環状体周囲に設けることによつて、ユニツト
装置全体の重力中心は環状体の中心となる。その
ため、水中におけるユニツト装置支承に関する垂
直安定性の問題は生じない。同様に、ユニツト装
置は、いくつかの波頭にかかることが必然的であ
るからスパン構造体の長手方向への不安定の問題
が生じない。また、短い直線状のスパン構造体に
生じる長手方向不安定性の問題も生じない。更に
作動素子は波頭に依存するエネルギーを同時に
(波頭エネルギー吸収態様)或は連続的に(エネ
ルギー減衰態様)抽出することができるが、いず
れの場合でも夫々の作動素子によるエネルギーの
ある程度の連続的な抽出ができる。
作動素子が適当に相互結合され、相互に反応し
あい、かつ、緩衝構造が設けられておれば、他の
作動素子との関連において一つの作動素子により
抽出されるエネルギーの量は調整することができ
る。
特に、適当なユニツト構造おいては、作動素子
は枕型の可撓性袋体であり、袋体の長手方向は環
状スパン構造体の周囲に配置されるようにする。
隣接する袋体の頂部隅では、袋体がダクトにより
流体を流通するように相互連通されており、夫々
のダクトには、発電機を駆動する一方向タービン
が備えられてなるエネルギー変換装置を有する。
従つて、可撓性袋体は波の作用で圧縮されると、
袋体から移動する流体(典型的なものとして空
気)は一方、或は両方の出口から流出し、ダクト
内の一方向タービンの回転を生ぜしめ、また、袋
体が隣接袋体から空気を導入されると一方向ター
ビンは再び駆動され、流体が出口から生る場合と
同じ方向に回転し、かくして電気出力が得られ
る。夫々の発電機によつて出力された電気出力が
集められるための適当な手段を設け、ユニツト装
置に発生する電気エネルギーによる出力全体を得
られる。
環状スパン構造体はスパン構造体素子からな
り、これらスパン構造体素子は機械的に接続され
た硬質構造であり、ときによつては、相対的に限
定された傾斜が可能であるように接続してもよ
く、この環状スパン構造体は必要な場合、ユニツ
ト装置を補強するための緊張調整スポークが設け
られてもよい。夫々のスパン構造体素子は浮力室
を有してもよく、浮力室は空気、その他の浮力ガ
ス或は物質が充填されており、またスパン構造体
素子の浮力特性を変えるための液体を部分的に充
填するようにしてもよい。スパン構造体素子は溶
接したスチール或はコンクリートで作られ、図面
に示される実施態様と関連して説明されるように
可撓性袋体の輪郭に適合するような輪郭を有する
ようにしてもよい。
このユニツト装置の他の特徴及び利点は、添附
図面に示す実施態様にかかわる以下の説明により
明らかにする。
(実施例) 図面に基づいて説明する。第1図には、流体、
典型的には海の波エネルギーを抽出し、電気エネ
ルギーに変換するユニツト装置の一部をなす環状
スパン構造体が示されている。これは、その端部
が相互に接続され、スポーク12で補強されてい
る多数のスパン構造体素子10からなる。スポー
ク12は任意的なものであり、他の実施態様にお
いては省略することもできる。スパン構造体素子
10は実質的に環状スパン構造体を区画し、スパ
ン構造体は必ずしも円形である必要はなく、三角
形或は矩形であつてもよいが、エンドレス的なも
のであることが望ましい。
ハブ14が各々スポーク12の内端側を保持し
ており、この構造の利点はすぐれた強度を有し、
使用に際しての安定性があることである。
このユニツト装置は水の表面に浮揚するように
設計してもよく、或は海底の碇のように設計され
てもよい。しかし、いずれの設計の場合にも、機
能するように、波の影響下にあるようにしなけれ
ばならない。第2図には、番号13によりユニツ
ト装置に対する典型的な水位が示されている。ス
パン構造体素子10はその外部にスチールコート
を適用することにより圧縮されるようにしてもよ
く、また/或は、スパン構造体素子10を実質的
にボールソケツト型継手により相対的に限定され
た傾斜運動をしうるように構成してもよい。
スパン構造体素子10の外側面には可撓性袋体
16が設けられており、これは波エネルギー抽出
のための作動素子の役割をなす。これら袋体は空
気その他の流体を収容しており、袋体は波の作用
により周期的に圧縮力を受け、波が後退して波力
がしずまる周期毎に袋体は膨張し、その中に空気
を導き入れ、それによつてポンプ作用をする。
夫々の袋体のこの膨張及び圧縮がエネルギー変換
に利用され、膨張及び圧縮による空気の移動が一
方向タービンなどの原動機を駆動させ、この一方
向タービンに付随する発電機を回転させて電気エ
ネルギーへのエネルギー変換をするユニツトで構
成されている。
第3図に基づいて説明すると、この図はスパン
構造体素子10に袋体16がとりつけられている
状態を示しており、袋体の底端18はスパン構造
体素子10の下方外面側に接続されている。しか
し、袋体の後部とスパン構造体素子10の外側面
の間には空〓部20があり、ここには後に説明す
るように水が流入しうる。スパン構造体素子10
は中空であるが、各スパン構造体素子10中に形
成される中空室22は相互に独立しており、他の
中空室22との流体連通の結合がされていない。
それによつて、もし、一つの中空室22が破損し
たとしてもユニツト装置の沈むことはない。
可撓性袋体16は全体的に枕形に形成されてお
り、長手方向に水平に配置されている。よつて、
波で作動する袋体は、使用時には空気が袋体内部
24の上端に位置される。隣接する袋体16とは
頂部隅でダクト26により接続されている。ダク
ト26には一方向タービンを有し、その動力モジ
ユールを電気エネルギーに変換させる発電機が付
随されている。それにより電気エネルギーとして
電力が、波による袋体16の圧縮及び弛緩の結果
として得られる。そこで、袋体のこのような圧縮
及び弛緩により袋体中の空気は抵抗の小さい方向
へダクト26を通じ流入し、その抵抗が隣接する
袋体の条件により設定される。特に、袋体を圧縮
し、弛緩させるような波力の条件下にあるか否か
によつて設定される。一方向タービンは、ダクト
26を通る空気流の方向の如何にかかわらず、同
じ方向に回転するという利点がある。
袋体は、実質的には我々の英国特許第2106597
号に記載されるように、波力のもとで膨張し、収
縮するが、その作用を第4図を参照しつつ簡単に
説明する。第4図はスパン構造体素子10及び可
撓性袋体16の断面図である。袋体16の実線位
置では、ユニツト装置が静水状態中の水位Lにあ
ると考えられる。波が矢印30の方向に可撓性袋
体16と遭遇すると(第1図も参照)、袋体は点
線位置16Aに圧縮され、空気は一方、もしくは
両方のダクトを通じて袋体から導出され、一方、
もしくは両方の一方向タービンが作動される。波
が引くと袋体16は一点鎖線16Bで示した位置
に弛緩し、空気は一方、もしくは両方のダクトを
通じて再び一方また両方の隣接袋体16から導入
され、再び一方又は両方の一方向タービンを作動
する。
そこで、再び第1図に戻り、波頭が矢印30の
方向に向かつてユニツト装置に近ずくと仮定する
と、ユニツト装置のまわりの可撓性袋体がこれに
対応して収縮し弛緩することが理解される。
第1図に示されるユニツト装置は、波頭エネル
ギー吸収態様体及びエネルギー減衰態様体として
の役割を果す。即ち、環状スパン構造体の前面に
位置する袋体に衝突する波の一部は、そのエネル
ギーを実際上すべて抽出され、一方、環状スパン
構造体の周囲の波部分はそのエネルギーを漸次的
に抽出される。更に、この環状スパン構造体は理
論的には、“点抽出(point extraction)”と呼ば
れる補足的なエネルギーの抽出効果を付与する。
即ち、この環状スパン構造体により、抽出される
べき余分のエネルギーを生みだす傾向があるから
である。あたかも、エネルギーの点抽出は、水た
まりに小石を落した時に生ずるエネルギーの点分
散と対極的なものであると考えることができる。
以上、述べた装置のモデルが試験され、その結
果、60メートルの直径のスパン構造体を有するユ
ニツト装置は1メガワツトの電力を生みだす効果
があることを示した。この数値は英国における人
口2000人の小さな共同体の電力をまかなうことが
できるものである。このようなユニツト装置は小
さな島の共同体などに有効であつて、広い利用範
囲がある。
このユニツト装置は、隣り合う袋体が相互に頂
部隅のダクトにより結合されるような形状とした
ことにより利点を有する。このようにしたことに
より袋体内部の空気はスパン構造体素子内の浮力
空気と分離するようにしうる。ユニツト装置全体
の相対的な浮力は、スパン構造体素子の浮力或は
バラストを変えることにより容易に変えられ、ま
た浮力の変化は環状スパン構造体からみてユニツ
ト装置の水位に影響を与えるものではない。同様
に、可撓性袋体に何らかの理由で水が入つたとし
ても、スパン構造体素子に保持されている浮力に
よりユニツト装置が沈下されることはない。
第5図及び第6図は、可撓性袋体がどのように
してスパン構造体へとりつけられて構造化される
かを示す。袋体の頂部隅は、図示のように夫々の
ダクト26に接続している。しかし、袋体の端部
32,34,36は、袋体底部隅の接続スタツド
40により緊張状態に保持される鎖ケーブル38
により緊張している。この緊張は、袋体内部の空
気により袋体の上端42で、またユニツト装置の
水位Lにおける浮力効果により保持される。ケー
ブル40は図示のようにダクト26、夫々の袋体
16を通し、スタツド40に回させることによつ
て緊張状態にあり、従つて、端部32,34,3
6を緊張状態に保持する。かくして袋体16全体
を緊張状態に保持することは望ましいことであつ
て、袋体の圧縮及び弛緩のくりかえしのうちにケ
ーブルの緩みが積極的に進行され、最終的には袋
体の破損をもたらすという不都合なことになるか
らである。
次に、図面の第7図、第8図及び第9図に関し
て説明する。第7図には矩形の浮力を有するスパ
ン構造体素子50が図示されており、これは例え
ば第1図に示される環状スパン構造体の一部をな
す。
スパン構造体素子50の外側面に適当な間隔を
おいて(第7図)、固定垂直支持壁52が設けら
れている。該支持壁52の夫々の間には可撓性弾
性膜54或は膜素子が延びており、該弾性膜の
夫々が大気圧である時は、緊張状態にある。該弾
性膜の端部55は支持壁52の端面に結合してお
り、頂端57及び下端59はスパン構造体素子の
頂端及び底端に結合しており、かくして、気密中
空部56(第8図及び第9図)が弾性膜54、支
持壁52及びスパン構造体素子50の間に形成さ
れている。
第8図及び第9図に示すように、夫々の気密中
空部56はダクト58を通じて自己整流空気ター
ビン60(自己整流空気タービンは、高い圧力が
いずれの側にあるかを問わず、同じ方向に回転す
る)に接続している。この一方向タービン60は
周期発電機62と接続しており、一方向タービン
60が回転した時に電力を出力しうるようになつ
ている。
図示されていないが、気密中空部56の内部は
この気密中空部内を加圧するためのコンプレツサ
ーと接続する入口を接続しており、コンプレツサ
ーは先ず気密中空部を加圧し、後に説明するよう
にその圧力を高める。
水中に浸漬する前の弾性膜54の最初の緊張度
は小さく、特に、これが結合着した時に弾性膜に
折曲が生じない程度で十分である。
第8図はユニツト装置を水に浸漬する前の状態
の図であり、ユニツト装置を水中に入れ、気密中
空部56が、既に述べたようにコンプレツサーの
圧力により加圧されると、弾性膜54は底部を内
方に、頂部を外方に弯曲し、第9図に示した状態
となる。水面は文字Lで示され、気密中空部56
の内圧は、勿論一定であるが外部水圧は深さに依
存する。しかしながら、いずれの点でも、気密中
空部の外側と内側の圧力の差は弾性膜の緊張によ
り吸収される。勿論、中立点64があり、圧力が
転倒する区域点であつて、ここでは内圧と外圧が
等しく、弾性膜は間隔をおいて配置される支持壁
52の間を直線平面状に延びている。中立点64
の上方部では内部空気圧力は外部の水及び大気圧
力よりも大きく、そのために弾性膜は外方に突き
出し、頂部では最大弯曲を示し、ここでは大気圧
を越える水圧はゼロである。
第9図に示す弾性膜の状態は、まだ水中にある
ユニツト装置に関連するものであつて、そのユニ
ツト装置は波をも含む水中での使用状態のもので
あり、弾性膜は環状スパン構造体の外側面に配置
されている。夫々の波が弾性膜54に衝突すると
弾性膜は内方に弯曲して空気を気密中空部56か
ら導出せしめ、この空気は一方向タービン60を
駆動し、電力が同期発電機62から出力される。
弾性膜は中立点64下方部では比較的僅かしか弯
曲していない。なぜならば、水圧によつてこのス
パン構造体素子部分で弾性膜は既に緊張下にある
からである。しかし、中立点の上方部では弾性膜
54を内方に弯曲すると、最初の緊張が減退さ
れ、次に、弯曲が十分であると緊張をゼロ値に達
し、そして、弾性膜が内方に膨出しはじめると、
弾性膜の緊張力を再び増大する。波が引くと、ダ
クト65内の圧力が気密中空部の内圧を越えるの
で、空気は一方向タービンを通つて気密中空部中
に戻り、弾性膜の逆方向動作が生じる。
従つて、波の作用による弾性膜の弯曲は、頂部
で最大となり、底部で最小となる。このことは
我々の英国特許第2075127号で説明しているよう
に望ましいものである。何故なら、波の作動に対
応する弾性膜の圧力容積特性が、波から空気への
エネルギー変換をし、弾性膜の低い弾性率から高
い効率を生じるものであるからである。
ところで、適切に、支持壁相互の間隔をとるこ
とにより、空気圧力、弾性膜の力/ひずみ特性、
弾性膜の所望荷重/弯曲レスポンス特性が望まし
い状態に得られる。
所望の荷重/弯曲レスポンスを生ずるようにす
るため、深さと関連して弾性膜の力/ひずみ特性
を変更することが必要であることがわかつてい
る。
なお、気密中空部の内部空気圧は、ユニツト装
置が水中にある時には水の外圧に必ずしも精密に
平衡する必要はない。外力と内力との差は弾性膜
の引張り応力により吸収されるため、望ましい場
合には平衡化圧力よりも内圧が大きいか小さくな
るようにしてもよい。
また、弾性膜は常に緊張状態にあるため、実質
的にしわが生ずることはすくなくとも避けられる
ように設計されなければならない。支持壁の設計
により弾性膜とスパン構造体とが接触しないよう
にし、弾性膜のこすれる事態を避けるようにする
ことが必要である。しかしながら、ユニツト装置
が水中にある時には、弾性膜の下方の部分はスパ
ン構造体と接触し、これに被覆するようにし、気
密中空部が加圧化されていない時に、弾性膜下方
部分の緊張が緩められるようにしてもよい。
圧力空気を一つ以上の気密中空部から共通の一
方向タービンへ導くことが必要な場合には、支持
壁にこれが通る空気路を有するようにし、かくし
て、隣接する気密中空部相互を連通させるように
する。
この弾性膜は、また共通の中央タービンを設
け、この中央タービンに空気流を送る系が使用さ
れるようにしてもよい。
第8図及び9図に示された構成の別の態様とし
て、タービンがスパン構造体素子中にある代りに
支持壁内にあるようにし、それにより気密中空部
が第1図乃至第5図の実施態様にみられるように
直列に接続されるようにしてもよい。
第1図乃至第9図の実施態様では、環状スパン
構造体を有しそれによる既に述べた利点を有す
る。
袋体は適当な補強線を有するラテツクス被覆織
物から構成されるものであつてもよい。
第10a図、第10b図及び第10c図は、第
7図と同様の構造であるが、スパン構造体素子5
0の前側面70が弾性膜54の裏面に面し、これ
が図示の如く、S字形を形成し、弾性膜54がス
パン構造体外側面に適合されてよりすぐれたエネ
ルギー変換特性を有するようにしたものである。
特に、第10c図は、スパン構造体素子50の
長手方向に伸長する空気ダクト72を設け、その
空気ダクト72とスパン構造体外側面及び弾性膜
で区画された気密中空部56とが連結される接続
ダクト74を有する構成を示す。一方向タービン
は図示されておらず、また、支持壁も、図示が省
略されているが、支持壁は弾性膜の端部を支持す
るために設けられる。
スパン構造体素子は、コンクリート或はスチー
ル、もしくはその他の適当な材料からなるもので
あつてよい。
第11図及び12図は、本発明によるスパン構
造体の空気回路構成を示す。第11図においては
並列接続構成が示されており、この環状空気回路
80は、夫々のスパン構造体素子における空気袋
体もしくは弾性膜で区画される気密中空室に連結
するための枝管路82を有し、そして、夫々の枝
管路82には、既に述べた一方向タービン83を
有する。袋体もしくは弾性膜で区画された気密中
空室への接続は番号84で行われている。
第12図の構成では一方向タービン83が環状
空気回路80中にあり、従つて、第11図では一
方向タービンが並列に接続されているのに対し、
直列に接続されている。直列又は並列のいずれの
場合でも、各々の一方向タービン83の回転によ
る電気出力は集められて、ユニツト装置の全電気
出力として得られる。
(発明の効果) 従来提案された装置に比較し、本発明のユニツ
ト装置はスパン構造体素子の費用が低廉であり、
生産性が高いので、エネルギー経費が低い。
可撓性袋体は、スパン構造体素子寸法に対して
能力を最大限に発揮できるように配置し、可撓性
袋体は、スパン構造体素子の隣接部分が適切に設
計されることにより保護することができる。例え
ば、オーバーハング部分を設けることにより袋体
がその後方より来る波から保護されるようにで
き、袋体端部及び頂部隅ダクトがスパン構造体部
分に垂直支持壁などを設けることにより保護され
るようにできる。
この環状スパン構造体の実質的な利点は、波力
を受ける場合に、ユニツト装置を特定の方向に配
置する必要がないということである。何故なら、
このユニツト装置は一方向タービンによるエネル
ギー捕捉系を有し、波のユニツト装置に遭遇する
方向の如何に拘らずそのエネルギーを抽出するこ
とができ、また、このユニツト装置を係留する場
合に、殆ど方向性の問題を生ずることがないよう
に設置できることにある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一つの実施態様によるユニ
ツト装置の平面図;第2図は、第1図に示すユニ
ツト装置の側面図;第3図は、可撓性袋体がどの
ように結合されているかを示すユニツト装置の一
部の斜視図;第4図はスパン構造体及び袋体の側
面図;第5図は、スパン構造体素子の一部及び袋
体の側面断面図;第6図は、第5図の線A−Aに
沿う断面図;第7図は、他の実施態様によるユニ
ツト装置において、弾性膜が用いられた可撓性作
動素子でなるスパン構造体を示す斜視図;第8図
は、第7図のスパン構造体の断面図;第9図は、
水中にあるときの可撓性作動素子の態様を示すス
パン構造体の断面図;第10a図、第10b図、
第10c図は、袋体又は弾性膜が用いられた可撓
性作動素子のその他の実施態様を示すものであつ
て、第10a図は、スパン構造体の平面図;第1
0b図は、スパン構造体の横断面図;第10c図
は、可撓性作動素子の斜視図;第11図は、並列
接続を示す一方向タービンと可撓性袋体の空気流
路回路図;第12図は、直列接続を示す一方向タ
ービンと可撓性袋体の空気流路回路図である。 図中の番号10はスパン構造体素子、12はス
ポーク、14はハブ、16は可撓性袋体、18は
袋体底部、20は空〓部、26はダクト、50は
スパン構造体素子、52は支持壁、54は可撓性
弾性膜、56は気密中空部、60は一方向タービ
ン、62は発電機、74はダクト、80は環状回
路、83は一方向タービンである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 液体による波からエネルギーを抽出する装置
    であつて、 複数個のスパン構造体素子相互の端部を接合さ
    せたエンドレス状の環状スパン構造体と、 前記環状スパン構造体素子の外側面に配置され
    た可撓性の作動素子と、 該作動素子が相互に連通される結合をする前記
    作動素子頂部隅のダクトと、 該ダクトに備えられた発電機を駆動する一方向
    タービンと、 より成り、 作動素子で区画される中空部の流体が、波の前
    進及び後退による前記作動素子の圧縮及び弛緩で
    前記ダクトを流出又は導入することによつて、該
    ダクトに備えた一方向タービンを回転して電気エ
    ネルギーに変換し、スパン構造体素子をエンドレ
    ス状の環状スパン構造体にすることによつて、そ
    の外側面に配置された作動素子が、波に依存する
    エネルギーを、波に衝突する前面では衝突と同時
    に抽出する波頭エネルギー吸収態様により、その
    側方の周囲では漸次連続的に抽出するエネルギー
    減衰態様によつて行われ、環状スパン構造体周り
    の全波エネルギーを抽出することを特徴とする波
    エネルギー抽出装置。 2 横断面がS型の各スパン構造体素子の前側面
    に作動素子がとりつけられた特許請求の範囲第1
    項に記載の波エネルギー抽出装置。 3 スパン構造体が波長の1/2(英国の平均波長
    は120m)の直径である環状構成を定める特許請
    求の範囲第1項又は第2項に記載の波エネルギー
    抽出装置。
JP60161039A 1984-07-19 1985-07-19 波エネルギ−抽出装置 Granted JPS6158978A (ja)

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GB8418392 1984-07-19

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JPH0549819B2 true JPH0549819B2 (ja) 1993-07-27

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