JPS58178879A - 波力発電方法及び装置 - Google Patents
波力発電方法及び装置Info
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- JPS58178879A JPS58178879A JP57060869A JP6086982A JPS58178879A JP S58178879 A JPS58178879 A JP S58178879A JP 57060869 A JP57060869 A JP 57060869A JP 6086982 A JP6086982 A JP 6086982A JP S58178879 A JPS58178879 A JP S58178879A
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- hydraulic
- cylinder
- accumulator
- hydraulic motor
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- 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"
- F03B13/18—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" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
- F03B13/1805—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" 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 hinged to the rem
- F03B13/181—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" 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 hinged to the rem for limited rotation
- F03B13/182—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" 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 hinged to the rem for limited rotation with a to-and-fro movement
-
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は波力発電方法及び装置に関するものである。
本発明者等は先に波力発電に関する発明を完成し、特許
出願した（特願昭５５−２６７２５号（特開昭５６−１
２４６８０号））。その後本発明者等は同出願の発明を
さらに改善し発展させた発明を完成し、特願昭５６−２
２８８８号として特許出願し ・た。同出願の発明は、
低摩な建設費及び維持費でｌ効率良く波力発ＩＩＩ（一
般電力系統へ同期投入する条件下での発東暑する方法及
び装置を提供したものである。本発明は１町出願の発明
をさらに改善し発展はせたものである。
出願した（特願昭５５−２６７２５号（特開昭５６−１
２４６８０号））。その後本発明者等は同出願の発明を
さらに改善し発展させた発明を完成し、特願昭５６−２
２８８８号として特許出願し ・た。同出願の発明は、
低摩な建設費及び維持費でｌ効率良く波力発ＩＩＩ（一
般電力系統へ同期投入する条件下での発東暑する方法及
び装置を提供したものである。本発明は１町出願の発明
をさらに改善し発展はせたものである。
特願昭５６−２２８８８号の発明は第１〜２図に示すよ
うに、底板５にに一側を開放面とし背板４と少くとも両
側面に側Ｗ２１８Ｅもち１井の全部又は一部′？ｉ：開
放面としたケーソン１を防波堤又は海岸堤防の全部又は
海側に面する部分の構成要素１′とし、ケーソンｌの水
室長ＢＣを水案内波長Ｌｃの１４より犬きくして水室内
に定電波波動を発生きせ、背板４より１″０／、だけ海
側の点に前記定電波波動の節が発生するようにし、この
波動の節の点に波動の周期Ｔｗ、Ｉ−ををは同じ値の固
有周期Ｔｐで揺・動する振り子７企設置し、前記定電波
波動で振り子７を加振してこの揺動運動を油圧シリンダ
１０に伝えて油を吐出させ、この吐出油で油圧モータ２
］を駆動して発電機を一定速度で回転させるものである
。
うに、底板５にに一側を開放面とし背板４と少くとも両
側面に側Ｗ２１８Ｅもち１井の全部又は一部′？ｉ：開
放面としたケーソン１を防波堤又は海岸堤防の全部又は
海側に面する部分の構成要素１′とし、ケーソンｌの水
室長ＢＣを水案内波長Ｌｃの１４より犬きくして水室内
に定電波波動を発生きせ、背板４より１″０／、だけ海
側の点に前記定電波波動の節が発生するようにし、この
波動の節の点に波動の周期Ｔｗ、Ｉ−ををは同じ値の固
有周期Ｔｐで揺・動する振り子７企設置し、前記定電波
波動で振り子７を加振してこの揺動運動を油圧シリンダ
１０に伝えて油を吐出させ、この吐出油で油圧モータ２
］を駆動して発電機を一定速度で回転させるものである
。
同発明の装置は、軸受９などの保守を必要とする部分が
水面下には皆無であり、且つシステム全体が極めて単純
な構造のＦ、一般電力網に接続して効率良く運転できる
利点を有している。
水面下には皆無であり、且つシステム全体が極めて単純
な構造のＦ、一般電力網に接続して効率良く運転できる
利点を有している。
油圧シリンダー０から吐出される油の単位時間当りのエ
ネルギーＬは、油圧Ｐと吐出流者Ｑとの積で表わされる
。
ネルギーＬは、油圧Ｐと吐出流者Ｑとの積で表わされる
。
Ｌ ＝ Ｐ Ｑ （１振り子７が
正弦波状に運動し、且つ油圧Ｐが振り子７の揺動速ｔｔ
＋ｊ＋に比例するよう制御され・・・ている場合、 ｐ−＝Ｋｐ ｌ ａ ｌ （２）“
、Ｑ ＝Ｋｃｌ Ｏ！ （８）、’
、 Ｌ ＝ ＫｐＫ’ｏθ （４）（た
だし、Ｋｐ、ｌＫｃはそれぞれ比例定数）で示される。
正弦波状に運動し、且つ油圧Ｐが振り子７の揺動速ｔｔ
＋ｊ＋に比例するよう制御され・・・ている場合、 ｐ−＝Ｋｐ ｌ ａ ｌ （２）“
、Ｑ ＝Ｋｃｌ Ｏ！ （８）、’
、 Ｌ ＝ ＫｐＫ’ｏθ （４）（た
だし、Ｋｐ、ｌＫｃはそれぞれ比例定数）で示される。
叩ち、損っ子７の振れ角θ−θｓｉｎωｔ（だだし、θ
。は最大振れ角、ωは１洛動の角速度。
。は最大振れ角、ωは１洛動の角速度。
ｔは時間を示す）である場合、
θ＝θωｃｏｓωｔ（５）
、’、 Ｌ ＝ Ｋ、ｐＫａ （θωｌ ｏｏｓ ωｔ
（ｔｌ）となり、Ｌは周期的に変動することが判
る（第８′図の発電出力特性参照）。このままで一般電
力網に接続すれば、電圧変動などの好ましからぬ現象が
発生する倶れがある。
（ｔｌ）となり、Ｌは周期的に変動することが判
る（第８′図の発電出力特性参照）。このままで一般電
力網に接続すれば、電圧変動などの好ましからぬ現象が
発生する倶れがある。
本発明はこの欠点を解消したものである。
本発明は特願昭５６−４２８８８号の発明をさらに改良
したもので、波力エネルギーの周期性に基〈波力発電出
力の周期的変動を取除くことを目的とする。
したもので、波力エネルギーの周期性に基〈波力発電出
力の周期的変動を取除くことを目的とする。
本発明は、波高が高い場合から低い場合まで、・・・波
力発電効率を高く保つことを第二の目的とする。
力発電効率を高く保つことを第二の目的とする。
本発明方法は、波力で駆動される１個の受波体の運動を
シリンダ（揺動形を含む）に伝えて油圧脈流をつくり出
し、他方では複数台の油圧モータでそれぞれ一方向クラ
ッチを介して１台の発電機１を駆動できるように構成し
、各油圧モータにはそれぞれアキュムレータを接続し、
前述の油圧脈流を受波体の揺動に同期して順次油圧モー
タに供給し、油圧脈流の供給を受けていない間は油圧モ
ータ回路を閉じるようにしておき、前記アキュムレ・・
−タには蓄圧圧力と蓄積＊量とが比例する種類の□もの
を使用し、これにより波力エネルギーの周期性に基〈波
力発電出力の周期的変動を解消し且つ波高の高低に拘ら
ず波力発電効率を高く保つことを特徴とする〇 本発明の他の見地においては、本発明は底板上に一側′
ｆｔ開放面とし背板と少くとも両側面に側壁をもち天井
の全部または一部を開放面としたケーソンを防波堤また
は海岸堤防の全部または海側に面する部分の構成要素と
し、ケーソンの水室長Ｂｏ・・・を水室波長Ｌｏの１．
／４より大きくして水室内に定電波波動を発生はせ、背
板よりＬ０／、だけ海側の点に前記定電波波動の節が発
生するようにし、この波動の節の点に波動の周期Ｔｗと
ほぼ同じ値の固有周期Ｔｐで揺動する振り子を設置し、
前記定常波１波動で振り子を加振することにより波力エ
ネルギーを吸収して電気エネルギー′または熱エネルギ
ーに変換する波力発電装置において、前記振り子により
駆動されて往動時及び復動時に油を吐出するシリンダと
、往動時の油圧と復動時の油圧との差により駆動されて
吐出油を交互に２台旬上の油圧□モータに給送する切換
弁と、前記切換弁からの往動時又は復動時の吐出油圧力
により交互紘駆動されてこれに比例した容積を押しのけ
る２台以トの油圧モータと、各油圧モータと切換弁とを
連結する管路にそれぞれ設けたアキュムレータと、一般
電力網に接続して一定回転数で回転する同期又は銹導発
電機とを具ブー、シリンダにより振り子に働く負荷を振
り子の揺動速度ｉに比例させ且つ振り子に働く負荷の大
きさを造波抵抗力に等しくした′□ことを特徴とする波
力発電装置である。。
シリンダ（揺動形を含む）に伝えて油圧脈流をつくり出
し、他方では複数台の油圧モータでそれぞれ一方向クラ
ッチを介して１台の発電機１を駆動できるように構成し
、各油圧モータにはそれぞれアキュムレータを接続し、
前述の油圧脈流を受波体の揺動に同期して順次油圧モー
タに供給し、油圧脈流の供給を受けていない間は油圧モ
ータ回路を閉じるようにしておき、前記アキュムレ・・
−タには蓄圧圧力と蓄積＊量とが比例する種類の□もの
を使用し、これにより波力エネルギーの周期性に基〈波
力発電出力の周期的変動を解消し且つ波高の高低に拘ら
ず波力発電効率を高く保つことを特徴とする〇 本発明の他の見地においては、本発明は底板上に一側′
ｆｔ開放面とし背板と少くとも両側面に側壁をもち天井
の全部または一部を開放面としたケーソンを防波堤また
は海岸堤防の全部または海側に面する部分の構成要素と
し、ケーソンの水室長Ｂｏ・・・を水室波長Ｌｏの１．
／４より大きくして水室内に定電波波動を発生はせ、背
板よりＬ０／、だけ海側の点に前記定電波波動の節が発
生するようにし、この波動の節の点に波動の周期Ｔｗと
ほぼ同じ値の固有周期Ｔｐで揺動する振り子を設置し、
前記定常波１波動で振り子を加振することにより波力エ
ネルギーを吸収して電気エネルギー′または熱エネルギ
ーに変換する波力発電装置において、前記振り子により
駆動されて往動時及び復動時に油を吐出するシリンダと
、往動時の油圧と復動時の油圧との差により駆動されて
吐出油を交互に２台旬上の油圧□モータに給送する切換
弁と、前記切換弁からの往動時又は復動時の吐出油圧力
により交互紘駆動されてこれに比例した容積を押しのけ
る２台以トの油圧モータと、各油圧モータと切換弁とを
連結する管路にそれぞれ設けたアキュムレータと、一般
電力網に接続して一定回転数で回転する同期又は銹導発
電機とを具ブー、シリンダにより振り子に働く負荷を振
り子の揺動速度ｉに比例させ且つ振り子に働く負荷の大
きさを造波抵抗力に等しくした′□ことを特徴とする波
力発電装置である。。
以下、図面につき本発明をさらに詳細に説明するＯ
第４図に示す本発明装置においては、限り子１０７は第
１図の装置と同様な原理で波力により駆動され、その揺
動がシＩＪンダ１１０に伝えられるＯ シリンダ１１．０はタンク１］１の油をフィルタ１８８
、管路１１２、整流弁１１８及び管路］１４若しくは］
１５を介して吸込み、管路１１５若しくは１１４及び整
流弁１１８より高圧側管路１１６′へ油を吐出する。
１図の装置と同様な原理で波力により駆動され、その揺
動がシＩＪンダ１１０に伝えられるＯ シリンダ１１．０はタンク１］１の油をフィルタ１８８
、管路１１２、整流弁１１８及び管路］１４若しくは］
１５を介して吸込み、管路１１５若しくは１１４及び整
流弁１１８より高圧側管路１１６′へ油を吐出する。
高圧側管路１１６は切換弁１２０に連結していて、切換
弁１２０はシリンダ１１０がらの吐出油を油圧モータ１
２１ａ又は］２１ｂの何れかに送る。
弁１２０はシリンダ１１０がらの吐出油を油圧モータ１
２１ａ又は］２１ｂの何れかに送る。
即ち、シリンダ１１０の左室内油圧Ｐｌａ及び右室内油
圧Ｐ１ｂ′ｆ、それぞれパイロット管路１８２ａ及び１
８２ｂから切換弁１２０に導き、油圧Ｐ、□と油圧Ｐ□
、との差をパイロット圧として切換弁１２０を操作する
。
圧Ｐ１ｂ′ｆ、それぞれパイロット管路１８２ａ及び１
８２ｂから切換弁１２０に導き、油圧Ｐ、□と油圧Ｐ□
、との差をパイロット圧として切換弁１２０を操作する
。
”１ａ）Ｐｌｂでは吐出油は油圧モータ１２】ａに供給
され、”ｌａ〈”Ｉｂでは吐出油は油圧モータ】２】ｂ
に供給される。
され、”ｌａ〈”Ｉｂでは吐出油は油圧モータ】２】ｂ
に供給される。
切換弁１２０の出口ボートと油圧モータ１．２１ ａ又
は１２１ｂとはそれぞれ独立に管路１２６ａ又は□管路
１２６ｂにより連結され、かつ各々の管路にはそれぞれ
アキュムレータ］、 ２５ ａ 、 １２５ ｂ ７’
）ｉ 連結している。
は１２１ｂとはそれぞれ独立に管路１２６ａ又は□管路
１２６ｂにより連結され、かつ各々の管路にはそれぞれ
アキュムレータ］、 ２５ ａ 、 １２５ ｂ ７’
）ｉ 連結している。
アキュムレータ】２５ａ及び１２５ｂは何れも蓄圧油層
（体積）■と蓄圧Ｆｆ力Ｐ１とが比例する種類のものと
する。これ（ま例えば第５図の構造のアキュムレータに
より得られる。
（体積）■と蓄圧Ｆｆ力Ｐ１とが比例する種類のものと
する。これ（ま例えば第５図の構造のアキュムレータに
より得られる。
油圧モータ１２１ａ又は１２１ｂはともに発市′機１２
Ｂを駆動する。この発電機１２８は交流の同期又は銹導
型のもので、一般甫力網に接続している為、油圧モータ
からの駆動］・ルクの変動に関係なく一定の同期連間で
回転している。１だ、油圧モータ１２］ａＧ才ブ−リ−
１８０ａに電且込まれた一方向クラッチを介し発電機１
２８を駆動し、一方油圧モータ１２１ｂはブーＩＪ−１
８０ｂに組込まれ１りた一方向クラッチを介（７発電機
１２８を駆動する。
Ｂを駆動する。この発電機１２８は交流の同期又は銹導
型のもので、一般甫力網に接続している為、油圧モータ
からの駆動］・ルクの変動に関係なく一定の同期連間で
回転している。１だ、油圧モータ１２］ａＧ才ブ−リ−
１８０ａに電且込まれた一方向クラッチを介し発電機１
２８を駆動し、一方油圧モータ１２１ｂはブーＩＪ−１
８０ｂに組込まれ１りた一方向クラッチを介（７発電機
１２８を駆動する。
従って、油圧モータから発電機を駆動［２ても、この逆
に発電機から油圧七−夕を駆動すると、とはない。従っ
て、一般電力網からの電力により振ｒ）子１０７が駆動
されるこ々（ゴな（八。
に発電機から油圧七−夕を駆動すると、とはない。従っ
て、一般電力網からの電力により振ｒ）子１０７が駆動
されるこ々（ゴな（八。
本発明装置の作動は次の通りである。
第４図において、低り子１０７が波力により加振されて
シリンダ１．１０を駆動してしする場合を考える。
シリンダ１．１０を駆動してしする場合を考える。
ピストン１１０ ａが左行しているｋぎは、Ｐ１ユ〉Ｐ
ｌｂとなり、シリンダ１１０から吐出される油□は、切
換弁１２０で油圧モータ１２１ａへ流れ、同時にアキュ
ムレータ１２５ａにも向って流れる。
ｌｂとなり、シリンダ１１０から吐出される油□は、切
換弁１２０で油圧モータ１２１ａへ流れ、同時にアキュ
ムレータ１２５ａにも向って流れる。
ピストン１１０ａが右行すればＰ ＜Ｐ となｌａ
ｌｂ す、シリンダ１１０からの吐出油は油圧モータ □１２
ｌｂ及びアキュムレータ１２５ｂに流れル０従って、
この間は油圧モータ１２１ｂが油圧モータ１２１乙に代
って発電機を駆動することに碌るが、アキュムレータ１
２５ａ内に蓄えられた油が放出される間は油圧モータ１
２１ａも引続いて発電機ｔ”・を駆動する。
ｌｂ す、シリンダ１１０からの吐出油は油圧モータ □１２
ｌｂ及びアキュムレータ１２５ｂに流れル０従って、
この間は油圧モータ１２１ｂが油圧モータ１２１乙に代
って発電機を駆動することに碌るが、アキュムレータ１
２５ａ内に蓄えられた油が放出される間は油圧モータ１
２１ａも引続いて発電機ｔ”・を駆動する。
ピストン１１０ａが再び左行に入れば、前述の状態に戻
る。そして油圧モータ１２１ａが発電機を駆動するが、
この間においても、アキュムレータ１２５ｂ内に蓄えら
れた油が放出される間は、１油圧モータ１２１ｂは引続
いて発電機を駆動する。
る。そして油圧モータ１２１ａが発電機を駆動するが、
この間においても、アキュムレータ１２５ｂ内に蓄えら
れた油が放出される間は、１油圧モータ１２１ｂは引続
いて発電機を駆動する。
この状態を第７〜９図につき説明する。
第７図は振り子１０７の振巾が時間に関して正弦波状に
揺動している状態を示し、波高１■が大きくなる程波力
による加振力が犬きくなる為、振巾・・（１１′ が太きくなることを示している。
揺動している状態を示し、波高１■が大きくなる程波力
による加振力が犬きくなる為、振巾・・（１１′ が太きくなることを示している。
第８図は油圧モータ１２１ａ及び１２１ｂの出力軸トル
クを示す。油圧モータのトルクＴは次式で示される。
クを示す。油圧モータのトルクＴは次式で示される。
タタし、Ｐ□−油圧モータに供給される油の圧力で、こ
＼ではアキュムレータの油圧に等しい。
＼ではアキュムレータの油圧に等しい。
Ｄ＝押しのけ容積 ここでは一定のＤの油圧モータを
用いる。
用いる。
η１−トルク効率
従って、η、＝一定と見做せる条件の下では、トルクＴ
は油圧Ｐ１に比例する。油圧モータは、シリンダ１１０
からの吐出が行なわれている間と。
は油圧Ｐ１に比例する。油圧モータは、シリンダ１１０
からの吐出が行なわれている間と。
その後もアキュムレータからの油の放出が続く間、１ト
ルクを発生して回転しており、それぞれ２台の油圧モー
タのトルクが交互に周期的変動を繰返す。
ルクを発生して回転しており、それぞれ２台の油圧モー
タのトルクが交互に周期的変動を繰返す。
このトルクは波高Ｈが犬きくなれば大きく、かつトルク
を発生して回転する時間も長くなる。そして波高Ｈが成
る値よりも大きい範囲では、トルク・・（１２） が零まで低下しないうちに次のトルク上昇に入るｇ第８
図は発電機軸に働くトルクで、２台の油圧モータの駆動
トルクを合計したものになる。個々の油圧モータのトル
クは変動していても、この合計したものは変動が小さく
なり、第２図に比較して著しく改良されていることが判
る。なお、第８図のトルクは、回転数一定の下で出力に
比例するから、発電機出力を表わすものと見做し得る。
を発生して回転する時間も長くなる。そして波高Ｈが成
る値よりも大きい範囲では、トルク・・（１２） が零まで低下しないうちに次のトルク上昇に入るｇ第８
図は発電機軸に働くトルクで、２台の油圧モータの駆動
トルクを合計したものになる。個々の油圧モータのトル
クは変動していても、この合計したものは変動が小さく
なり、第２図に比較して著しく改良されていることが判
る。なお、第８図のトルクは、回転数一定の下で出力に
比例するから、発電機出力を表わすものと見做し得る。
ところで、振り子１０７に入って来る波の単位時間当り
エネルギーＷは１次式で表わされる０゛□２ Ｗ＝−ρＷＨＯｙ （ｓ）ここで ρ＝
海水の密度 Ｖ＝重力加速度 Ｈ−波 高 Ｏｙ−波の群速度 また、第６図のアキュムレータに蓄えられるエネルギー
Ｅａは、次式で示される。
エネルギーＷは１次式で表わされる０゛□２ Ｗ＝−ρＷＨＯｙ （ｓ）ここで ρ＝
海水の密度 Ｖ＝重力加速度 Ｈ−波 高 Ｏｙ−波の群速度 また、第６図のアキュムレータに蓄えられるエネルギー
Ｅａは、次式で示される。
たたしＢは ｐ ＝ ＢＶ （１０）■
（１８）
■＝アキュムレータに蓄えられた油の体積 □で示
されるところの比例定数である。
されるところの比例定数である。
（８）式に示されるように、波のエネルギーＷは波高Ｈ
の２乗に比例する。まπ、波高Ｈは気象条件その他で絶
えず変化する。
の２乗に比例する。まπ、波高Ｈは気象条件その他で絶
えず変化する。
振り子Ｎｏ？で波のエネルギーを吸収する場合、例えば
振り子１０７の一往復で吸収したエネルギーは、アキュ
ムレータ１２５？Ｌ及び１２５ｂに蓄えられるが、その
大きさは式（９）のように体積■の２乗又は油圧Ｐ０の
２乗に比列する。即ち、波高Ｈ″・□の変化により、波
のエネルギーが大巾に変動しても、アキュムレータで波
高Ｈに比例した体積Ｖ又は油圧Ｐ０の下でシリンダ１］
０からの吐出油を吸収すれば、波のエネルギーに対応す
る油圧エネルギーを吸収したことになる。所謂、自然界
の波工・ネルギーの変動中が極めて大キく、これに対す
る適切な対応が実用上重要な線順とされているが、本発
明はこの見地から極めて実用的である。
振り子１０７の一往復で吸収したエネルギーは、アキュ
ムレータ１２５？Ｌ及び１２５ｂに蓄えられるが、その
大きさは式（９）のように体積■の２乗又は油圧Ｐ０の
２乗に比列する。即ち、波高Ｈ″・□の変化により、波
のエネルギーが大巾に変動しても、アキュムレータで波
高Ｈに比例した体積Ｖ又は油圧Ｐ０の下でシリンダ１］
０からの吐出油を吸収すれば、波のエネルギーに対応す
る油圧エネルギーを吸収したことになる。所謂、自然界
の波工・ネルギーの変動中が極めて大キく、これに対す
る適切な対応が実用上重要な線順とされているが、本発
明はこの見地から極めて実用的である。
波の性質として、同一波高の波が規則正しく振り子を加
振することは少く、例えばうねりの中に・含まれた波で
は、振り子に打ち寄せる波高が、う□ねりと共に増減を
繰返す。こうした個々の波高の変化即ちその都度の波エ
ネルギーの大きさに合わせ、効率良くエネルギーを吸収
することが実用上必要である。
振することは少く、例えばうねりの中に・含まれた波で
は、振り子に打ち寄せる波高が、う□ねりと共に増減を
繰返す。こうした個々の波高の変化即ちその都度の波エ
ネルギーの大きさに合わせ、効率良くエネルギーを吸収
することが実用上必要である。
本発明で（４，蛋り子１０７に働くシリンダ］１０によ
る負荷は、アキュムレータと連結した状態のとき生ずる
油圧Ｐ 又はＰｌｂにより与えられ、壕ｌ＆ た、アキュムレータは交互に切換えられるので、シリン
ダ１１０が右行又は左行を開始する際は最パ低負荷状態
からスタートする。この為、波エネルギーの大きさに関
係なくその大きさに匹敵する大きさの吸収エネルギーを
得ることが容易である。
る負荷は、アキュムレータと連結した状態のとき生ずる
油圧Ｐ 又はＰｌｂにより与えられ、壕ｌ＆ た、アキュムレータは交互に切換えられるので、シリン
ダ１１０が右行又は左行を開始する際は最パ低負荷状態
からスタートする。この為、波エネルギーの大きさに関
係なくその大きさに匹敵する大きさの吸収エネルギーを
得ることが容易である。
このことは第２図に示す装置においては不可能である。
何となれば、成る時たまたま大きな波高の・波が来て多
者の油を油圧モータに送り、その一部がアキュムレ〜り
に残った状態で次に小さな波高の波が来たような場合は
、シＩＪ ｙダ１０に働く負荷力に打ち勝って振り子７
を動かすだけの力は波になく、この場合はエネルギー吸
収が全く行なわ・れないことになり、さりとてこのアキ
ュムレータを取除けばＷＣＸ−Ｈ２の関係からたまたま
一波だけ高波高の波が入射したような場合、その周期の
みは著しく大きな油圧と油討とでエネルギー吸収をしな
くてはならず、装置ｆとしても過大茶渋のものを用意し
なくてはならなくなる為である０本発明では高エネルギ
ー波が入射ｉ〜た場合、アキュムレータに蓄えＺ）エネ
ル’￥ Ｅ ａ ハＥ ａ ■Ｐ １であり、従って
、Ｐ １ ” ４である為、回路圧力の上昇はそれほど
太きくならかい。そしてその工′□ネルギーを徐々に油
圧モータで消費される。
者の油を油圧モータに送り、その一部がアキュムレ〜り
に残った状態で次に小さな波高の波が来たような場合は
、シＩＪ ｙダ１０に働く負荷力に打ち勝って振り子７
を動かすだけの力は波になく、この場合はエネルギー吸
収が全く行なわ・れないことになり、さりとてこのアキ
ュムレータを取除けばＷＣＸ−Ｈ２の関係からたまたま
一波だけ高波高の波が入射したような場合、その周期の
みは著しく大きな油圧と油討とでエネルギー吸収をしな
くてはならず、装置ｆとしても過大茶渋のものを用意し
なくてはならなくなる為である０本発明では高エネルギ
ー波が入射ｉ〜た場合、アキュムレータに蓄えＺ）エネ
ル’￥ Ｅ ａ ハＥ ａ ■Ｐ １であり、従って
、Ｐ １ ” ４である為、回路圧力の上昇はそれほど
太きくならかい。そしてその工′□ネルギーを徐々に油
圧モータで消費される。
振り子１０７に働くシリンダー１０による負荷は前述し
た通り油圧Ｐ０によって与えられるｏ ＰＩはアキュム
レータに蓄えられた油の体＠Ｖの函数である為、振り子
に働く負荷は吸収したエネルギ−レベルＥａの函数であ
る０ 本発明の方式の波力吸収においては、波のエネルギーレ
ベルに合わせ適当な大きざの負荷を組合せないと、波エ
ネルギーから油圧エネルギーへの変換が充分に行なわれ
ない。例オは式００）の定数・・Ｂ＝−でもＢ＝Ｏのと
きには変換率が低下し、ごの中間にＢの最適の大きさが
ある０然し、第５図からも判るように、Ｂの値を任意に
調整することは極めて難しい。本発明はこの間頌を次の
ようにして解決する。
た通り油圧Ｐ０によって与えられるｏ ＰＩはアキュム
レータに蓄えられた油の体＠Ｖの函数である為、振り子
に働く負荷は吸収したエネルギ−レベルＥａの函数であ
る０ 本発明の方式の波力吸収においては、波のエネルギーレ
ベルに合わせ適当な大きざの負荷を組合せないと、波エ
ネルギーから油圧エネルギーへの変換が充分に行なわれ
ない。例オは式００）の定数・・Ｂ＝−でもＢ＝Ｏのと
きには変換率が低下し、ごの中間にＢの最適の大きさが
ある０然し、第５図からも判るように、Ｂの値を任意に
調整することは極めて難しい。本発明はこの間頌を次の
ようにして解決する。
定数Ｂは一定にしておく。そして振り子１０７でシリン
ダ１１０を駆動する揺動レバーの半径ｒ。
ダ１１０を駆動する揺動レバーの半径ｒ。
の大きさを調整できるようにする。このようにすればシ
リンダの負荷が一定の状態で振り子に与える負荷モーメ
ントの大きさが加減でき、波力によ−る駆動モーメント
の大きさに適合させることが容易となる０ 以上のように本発明によれば、特願昭５６−２２８８Ｂ
号の発明の長所を引続き維持し彦から。
リンダの負荷が一定の状態で振り子に与える負荷モーメ
ントの大きさが加減でき、波力によ−る駆動モーメント
の大きさに適合させることが容易となる０ 以上のように本発明によれば、特願昭５６−２２８８Ｂ
号の発明の長所を引続き維持し彦から。
さらに発電出力の変動を減少させ、波エネルギー１変動
に対応して無理なく効率良く波エネルギーを吸収して電
力に変換することが可能である０また、第４図では２台
の油圧モータを用いる場合を示したが、この他にも油圧
モータを８台以上用い、各油圧モータの回路に第５図の
アキュムレータを接続し、各油圧モータの回路に振り子
の揺゛動に同期して順次シリンダの吐出油を供給し、そ
の他の回路は供給に預る番に至る”までの間、シリンダ
との接続を閉じて待機するように１〜た場合も、２台の
油圧モータで得られたと同様の効果を得ることができる
〇 本発明によれば、波高が高い場合、油圧回路系に生ずる
油圧の最大値が比較的低いレベルに保たれる為、油圧回
路系の設備費が低ギである。また、油圧変動が少い為、
油圧モータの効率面でも有利１′。
に対応して無理なく効率良く波エネルギーを吸収して電
力に変換することが可能である０また、第４図では２台
の油圧モータを用いる場合を示したが、この他にも油圧
モータを８台以上用い、各油圧モータの回路に第５図の
アキュムレータを接続し、各油圧モータの回路に振り子
の揺゛動に同期して順次シリンダの吐出油を供給し、そ
の他の回路は供給に預る番に至る”までの間、シリンダ
との接続を閉じて待機するように１〜た場合も、２台の
油圧モータで得られたと同様の効果を得ることができる
〇 本発明によれば、波高が高い場合、油圧回路系に生ずる
油圧の最大値が比較的低いレベルに保たれる為、油圧回
路系の設備費が低ギである。また、油圧変動が少い為、
油圧モータの効率面でも有利１′。
となる。従って、設備費の低減と操業効率の向上が達成
でき、さらに装置の安全性１々び信頼性が達成できる。
でき、さらに装置の安全性１々び信頼性が達成できる。
また、本発明の装置は一般電力網に吸砂運転できる。発
！電力を波の周期的変動に関係なく平滑化することがで
き、且つ波高の高低に拘□らず波力発電効率を高く保つ
ことができる。従って、本発明は実用上極めて有用であ
る。
！電力を波の周期的変動に関係なく平滑化することがで
き、且つ波高の高低に拘□らず波力発電効率を高く保つ
ことができる。従って、本発明は実用上極めて有用であ
る。
以上本発明を特定の例につき説明したが１本発明の広汎
な精神と視野を逸脱することなく種々の変更と修整が可
能なこと勿論である。
な精神と視野を逸脱することなく種々の変更と修整が可
能なこと勿論である。
第１図は本発明者等が先に発明した特願昭５６−２２８
８８号の高効率の波力エネルギー変換装置の線図的斜視
図、 第２図は同装置の回路例を示す線図的系統図、□第８図
はその発電出力特性図、 第４図は本発明装置の回路例を示す線図的系統図、 第６図は本発明に係るアキュムレータの線図的断面図、 第６図はその作動特性を示す特性線図、第７図は時間と
振り子の振巾との関係を示す特性線図、 第８図は時間と油圧モータトルクとの関係を示す特性線
図、 第９図は時間と発電機トルク（出力）との関係を示す特
性線図である。 ■・・・ケーソン、２．８・・・側壁、４・・・背板、
５・・・底板、６・・・水室、７・・・振り子、８・・
・撮り子の受圧板、９・・・軸受、１０′・・・シリン
ダ、１１・・・貯油ター、・（１９） ＰＰ ・・油圧、Ｘ・・・ピストン１４１の変位、
ｌｌａ、 ｌｂ ンク、１２・・・管路、１Ｂ・・・整流弁、１４，１５
． ’１６・・・管路、■？・・・絞り、１８・・・
熱交換器、１９・・・管路、２０・・・減圧弁、２１・
・・プレラン・ヤーコンペンセータ付油圧モーメ、２２
・・・一方向クラッチ付フライホイール、２８・・・交
流発電機、２４・・・ＩＪ ＩＪ−フ弁％ ２５・・蓄
圧器％２６・・・管路。 】０７・・・振り子、ｌ ］、 ０・・・シリンダ、］
］Ｏａ・・・ピストン、１１１・・・貯油タンク、１１
２・・・管路、１１Ｂ・・・整流弁、１１４，１１５，
１１６・・・管路、］ ２０ ・・・切換弁、１２１ａ
、１２１ｂ・−油圧モータ、１゛１２８・・・交流発電
機、１２４・・・ＩＪ １７−フ弁、１２５ａ、１２５
ｂ・・・アキュムレータ。 １２６ａ、ｉｇｏｂ・−管路、 １８０ａ、 １８０ｂ
−−−一方向クラッチ付プーリー、１８１・・・ベルト
。 １８２ａ、１８２ｂ・・・管路、１８８・・・タンクフ
ィルタ、ｉ・１４０・・・シリンダ、１４１・・・ピス
トン、■４２・・・ばね、１４８・・・ボート、Ｂｏ・
・・水室長％Ｈ・・・波高。 Ｈａ−・・水室６内水深、”Ｉ、”２・・・油圧、Ａ・
・・撮り子７へのシリンダ１ｏの枢着点・ＯＰ・・・振
り子７の揺動点、ｒｏ・・・揺動点Ｏ１がら枢着点Ａへ
の距離、 ・・・（２０） 特許出願人 室蘭工業大学長 （２１）
８８号の高効率の波力エネルギー変換装置の線図的斜視
図、 第２図は同装置の回路例を示す線図的系統図、□第８図
はその発電出力特性図、 第４図は本発明装置の回路例を示す線図的系統図、 第６図は本発明に係るアキュムレータの線図的断面図、 第６図はその作動特性を示す特性線図、第７図は時間と
振り子の振巾との関係を示す特性線図、 第８図は時間と油圧モータトルクとの関係を示す特性線
図、 第９図は時間と発電機トルク（出力）との関係を示す特
性線図である。 ■・・・ケーソン、２．８・・・側壁、４・・・背板、
５・・・底板、６・・・水室、７・・・振り子、８・・
・撮り子の受圧板、９・・・軸受、１０′・・・シリン
ダ、１１・・・貯油ター、・（１９） ＰＰ ・・油圧、Ｘ・・・ピストン１４１の変位、
ｌｌａ、 ｌｂ ンク、１２・・・管路、１Ｂ・・・整流弁、１４，１５
． ’１６・・・管路、■？・・・絞り、１８・・・
熱交換器、１９・・・管路、２０・・・減圧弁、２１・
・・プレラン・ヤーコンペンセータ付油圧モーメ、２２
・・・一方向クラッチ付フライホイール、２８・・・交
流発電機、２４・・・ＩＪ ＩＪ−フ弁％ ２５・・蓄
圧器％２６・・・管路。 】０７・・・振り子、ｌ ］、 ０・・・シリンダ、］
］Ｏａ・・・ピストン、１１１・・・貯油タンク、１１
２・・・管路、１１Ｂ・・・整流弁、１１４，１１５，
１１６・・・管路、］ ２０ ・・・切換弁、１２１ａ
、１２１ｂ・−油圧モータ、１゛１２８・・・交流発電
機、１２４・・・ＩＪ １７−フ弁、１２５ａ、１２５
ｂ・・・アキュムレータ。 １２６ａ、ｉｇｏｂ・−管路、 １８０ａ、 １８０ｂ
−−−一方向クラッチ付プーリー、１８１・・・ベルト
。 １８２ａ、１８２ｂ・・・管路、１８８・・・タンクフ
ィルタ、ｉ・１４０・・・シリンダ、１４１・・・ピス
トン、■４２・・・ばね、１４８・・・ボート、Ｂｏ・
・・水室長％Ｈ・・・波高。 Ｈａ−・・水室６内水深、”Ｉ、”２・・・油圧、Ａ・
・・撮り子７へのシリンダ１ｏの枢着点・ＯＰ・・・振
り子７の揺動点、ｒｏ・・・揺動点Ｏ１がら枢着点Ａへ
の距離、 ・・・（２０） 特許出願人 室蘭工業大学長 （２１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 波力で駆動される１個の受波体の運動をシリンダに
伝えて油圧脈流をつくり出し、他方では複数台の油圧モ
ータでそれぞれ一方向りラッテを介して１台の発電機を
駆動できるように構成し、 各油圧モータにはそれぞれアキュムレータを接続し、 前述の油圧脈流を受波体の揺動に同期して順次油圧モー
タに供給し、 油圧脈流の供給？受けていない間は油圧モータ回路を閉
じるようにしておき、 前記アキュムレータには蓄圧圧力と蓄積界□量とが比例
する種類のものを使用し、 これにより波力エネルギーの周期性に基〈波力発電出力
の周期的変動を解消し且つ波高の高低に拘らず波力発電
効率を高く保つことを特徴とする波力発電方法０ λ 底板上に一側を開放面とし背板と少くとも゛両側面
に側壁をもち天井の全部せたは一部を開放面としたケー
ソンを防波堤または海岸堤防の全部または海側に面する
部分の構成要素とし、ケーソンの水室長１３ｃを水室内
波長ＬＣの４より大きくして水室内に定電波波動を発生
させ、背板よりＬｃ／だけ海側の点に前記定電波波動の
節が発生するようにし、この波動の節の点に波動の周期
Ｔｗとほぼ同じ値の固有周期Ｔｐで揺動する振り子を設
置し、前記定電波波動で撮り子を加振することにより波
力エネルギーを吸収して電気エネルギーまたは熱エネル
ギーに変換する波力発電装置において、前記振り子によ
り駆動されて往動時及び復動時に油を吐出するシリンダ
と、往動□時の油圧と復動時の油圧との差により駆動さ
れて吐出油を交互に２台以上の油圧モータに給送する切
換弁と、前記切換弁からの往動時又は復動時の吐出油圧
力により交互純駆動さ”れてこれに比例した容積を押し
のける２台以上の油圧モータと、各油圧モータと切換弁
と・を連結する管路にそれぞれ設けたアキュムレータと
、一般電力網に接続して一定回転数で回転する同期又は
誘導発電機とを具え、シリンダにより振り子に働く負荷
を振り子の揺動速度ｄに比例させ且つ振り子に働く負荷
の大きさを造波抵抗力に等しくしたことを特徴とする波
力発電装置。 ＆ 特許請求の範囲２記載の波力発電装置において、撮
り子とシリンダとを連結する揺動し１・・バーを設け、
揺動レバーの揺動半径を調整自在としたこと。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060869A JPS58178879A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 波力発電方法及び装置 |
| CA000425681A CA1200280A (en) | 1982-04-14 | 1983-04-12 | Method and apparatus for generating electric power by waves |
| US06/485,518 US4490621A (en) | 1982-04-14 | 1983-04-14 | Method and apparatus for generating electric power by waves |
| GB08310145A GB2121882B (en) | 1982-04-14 | 1983-04-14 | Method and apparatus fpr generating electric power by waves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57060869A JPS58178879A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 波力発電方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178879A true JPS58178879A (ja) | 1983-10-19 |
| JPS6344948B2 JPS6344948B2 (ja) | 1988-09-07 |
Family
ID=13154820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57060869A Granted JPS58178879A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 波力発電方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4490621A (ja) |
| JP (1) | JPS58178879A (ja) |
| CA (1) | CA1200280A (ja) |
| GB (1) | GB2121882B (ja) |
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| JP2015108344A (ja) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 国立大学法人 東京大学 | 波力発電システム |
| KR20200106203A (ko) | 2018-01-25 | 2020-09-11 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | 파수판 및 파력 발전 시스템 |
Families Citing this family (62)
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