JPS58217779A - 波力発電装置 - Google Patents
波力発電装置Info
- Publication number
- JPS58217779A JPS58217779A JP57100468A JP10046882A JPS58217779A JP S58217779 A JPS58217779 A JP S58217779A JP 57100468 A JP57100468 A JP 57100468A JP 10046882 A JP10046882 A JP 10046882A JP S58217779 A JPS58217779 A JP S58217779A
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- JP
- Japan
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- water
- dam
- wave
- sea
- waves
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- Granted
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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
- F03B13/141—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 with a static energy collector
-
- 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
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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)
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】
本発明は波浪エネルギーを利用した波力発電装置に関す
るものである。
るものである。
自然界に存在するエネルギーには太陽光線。
風力、波浪、地熱等の多種があり、それぞれ有効に利用
することが開発されているが、そのうち波浪は最も高密
度なエネルギーといえる。従来から波浪利用の発電装置
は開発され一部では実用に供されている。ところで波浪
のもつ運動エネルギーは波頭周辺に集中しており、エネ
ルギーの流入が間欠的なため、連続して一定の出力を得
ることが要求される発電装置では１間欠的エネルギーを
連続エネルギーに変換することが必要で、これが実用的
な中型以上の波力発電が遅れている大きな原因の一つと
なっている。
することが開発されているが、そのうち波浪は最も高密
度なエネルギーといえる。従来から波浪利用の発電装置
は開発され一部では実用に供されている。ところで波浪
のもつ運動エネルギーは波頭周辺に集中しており、エネ
ルギーの流入が間欠的なため、連続して一定の出力を得
ることが要求される発電装置では１間欠的エネルギーを
連続エネルギーに変換することが必要で、これが実用的
な中型以上の波力発電が遅れている大きな原因の一つと
なっている。
外洋の波浪は一見規則的にみえるが、波高は広い範囲に
分布しており、到来する時間は６〜１５ ｓｅｃとまち
まちである。
分布しており、到来する時間は６〜１５ ｓｅｃとまち
まちである。
又、波の形状も不規則であり、基本的な重力波はサイン
波であるが、様々な成分が相互に干渉し合成されて大波
、小波を形成している。
波であるが、様々な成分が相互に干渉し合成されて大波
、小波を形成している。
本発明はこれらの実情に鑑みてなされたものであって、
波高を増巾する機構と、水頭を一定高さに保つ浮沈ダム
とを具備し、浮沈ダムに貯水された高水位の海水をター
ビン発電機に誘導して発電を行う装置を提供しようとす
るものであって、以下に図示した実施例によって詳細に
説明する。
波高を増巾する機構と、水頭を一定高さに保つ浮沈ダム
とを具備し、浮沈ダムに貯水された高水位の海水をター
ビン発電機に誘導して発電を行う装置を提供しようとす
るものであって、以下に図示した実施例によって詳細に
説明する。
波高を増ｄ］する機構
波浪のもつ運動エネルギーを水頭エネルギーに変換する
機構で、複数個の断面形状がポーン型をした海水取入通
路１は、一部を海中に没入させた板状体で、開Ｉコ部１
ａから取入口１１）に至るに従って巾が狭くなる通路を
構成してあり。
機構で、複数個の断面形状がポーン型をした海水取入通
路１は、一部を海中に没入させた板状体で、開Ｉコ部１
ａから取入口１１）に至るに従って巾が狭くなる通路を
構成してあり。
下端は第１７０−ト２に支持されていて連続して同一方
向に向いている。前記フロート２は前記海水取入通路１
の途中から取入口１１）の上方に向って傾斜する底板２
ａが形成されており。
向に向いている。前記フロート２は前記海水取入通路１
の途中から取入口１１）の上方に向って傾斜する底板２
ａが形成されており。
海水取入通路１の開口部１ａを波の進行方向に正対させ
ると、波の進行に伴って巾が狭くなる通路によって波高
は増巾すると同時に、フロー１−２の傾斜面２ａに沿っ
て波の打ち上げが起り。
ると、波の進行に伴って巾が狭くなる通路によって波高
は増巾すると同時に、フロー１−２の傾斜面２ａに沿っ
て波の打ち上げが起り。
波高はよりいっそう増加する。
波の打ち上げ現象は単なる傾斜面によっても起る。この
ことは護岸提防の諸実験によって打ち上げ高さが波高の
２〜４倍に達することが確認されている。しかし、この
場合には波のエネルギーはこの傾斜面を境にして完全に
反射されるものであり、高位に到達する水量は漸減して
最高位で零になる。すなわち水頭への変換効率は極めて
悪いものである。
ことは護岸提防の諸実験によって打ち上げ高さが波高の
２〜４倍に達することが確認されている。しかし、この
場合には波のエネルギーはこの傾斜面を境にして完全に
反射されるものであり、高位に到達する水量は漸減して
最高位で零になる。すなわち水頭への変換効率は極めて
悪いものである。
本発明の断面ホー、ン型をした海水取入通路］は、この
ような波の運動エネルギ〜の反射を極力少くするために
設けたものであって、波の軟質から理論的に考えれば開
口部のｒｌｘを一波長以上に保ち９通路巾を指数函数的
に漸減させるのが理想であるが、そのように設計すれば
装置は長大なものとなって経済性を失う。
ような波の運動エネルギ〜の反射を極力少くするために
設けたものであって、波の軟質から理論的に考えれば開
口部のｒｌｘを一波長以上に保ち９通路巾を指数函数的
に漸減させるのが理想であるが、そのように設計すれば
装置は長大なものとなって経済性を失う。
本装置では開口部のｌ］を波長の数分の１程度に止めて
１通路の長さを短くした複数個のホーン型として装置の
小型化を計った。さらに本発明では一定の浮力を与える
フロート２に支持されて静止海水面に対し、はぼ一定の
上下位置を保つようになっている。
１通路の長さを短くした複数個のホーン型として装置の
小型化を計った。さらに本発明では一定の浮力を与える
フロート２に支持されて静止海水面に対し、はぼ一定の
上下位置を保つようになっている。
水頭を一定に保つ浮沈ダム
波高増巾機構を通って間欠的に流入してくる海水を貯え
自動的に浮沈動作を行って常時５ｍ程度の水頭を保持で
きるようにしたものであって、貯水槽３の下面に一定の
浮力をもった潜水フロート４が設けてあり、２つの貯水
槽３，３の間に発電用円筒５を設置し、これらは何れも
樋状通路６に連結されている。そして樋状通路６の下端
は潜水フロート４を固定した取付部材７に結合されてお
り、また通路６は貯水槽３の上方部分に連結すると共に
、貯水槽３，３の底部は隣設した発電用円筒５に給水管
８，８で連結させて貯水槽３内の海水を円筒内に設置し
たタービン発電機９に誘導する。１０は円筒５の放水孔
である。
自動的に浮沈動作を行って常時５ｍ程度の水頭を保持で
きるようにしたものであって、貯水槽３の下面に一定の
浮力をもった潜水フロート４が設けてあり、２つの貯水
槽３，３の間に発電用円筒５を設置し、これらは何れも
樋状通路６に連結されている。そして樋状通路６の下端
は潜水フロート４を固定した取付部材７に結合されてお
り、また通路６は貯水槽３の上方部分に連結すると共に
、貯水槽３，３の底部は隣設した発電用円筒５に給水管
８，８で連結させて貯水槽３内の海水を円筒内に設置し
たタービン発電機９に誘導する。１０は円筒５の放水孔
である。
この浮沈ダムは樋状通路６ｆ：前記波高増巾機構の第１
フロート２に対して平行に設置し、前記海水取入通路１
の取入口１１〕に設けた注入路１１．１１から海水の供
給を受けるようになっている。
フロート２に対して平行に設置し、前記海水取入通路１
の取入口１１〕に設けた注入路１１．１１から海水の供
給を受けるようになっている。
波高増巾装置を通って流入してくる海水は量的にも時間
的にも大きく変動する。ダムの海水を単位時間に定量流
出させてタービンを駆動さ５− せる場合には、流入量が不規則でも流出量が定量である
ため当然ダム内の水量は増減する。もちろんダムの貯水
量を大きくしておけば一波毎の水量変動を小さくするこ
とは出来るが、装置が犬きくなって経済性を失う。
的にも大きく変動する。ダムの海水を単位時間に定量流
出させてタービンを駆動さ５− せる場合には、流入量が不規則でも流出量が定量である
ため当然ダム内の水量は増減する。もちろんダムの貯水
量を大きくしておけば一波毎の水量変動を小さくするこ
とは出来るが、装置が犬きくなって経済性を失う。
本発明では一定の浮力をもつ潜水フロート４によって支
持され、かつ貯水槽３の下部も水面下に沈めた構造であ
るため潜水フロート４の一定の浮力からダム構造物の一
定の重量を差引いたものが水面上に保持されたダム内の
水の重量に等しく、水面下にあるダム内水量は無関係で
ある。すなわち、水面上にある水量は常に一定であり、
この事は水頭が常に一定であることを意味する。
持され、かつ貯水槽３の下部も水面下に沈めた構造であ
るため潜水フロート４の一定の浮力からダム構造物の一
定の重量を差引いたものが水面上に保持されたダム内の
水の重量に等しく、水面下にあるダム内水量は無関係で
ある。すなわち、水面上にある水量は常に一定であり、
この事は水頭が常に一定であることを意味する。
もし一時的に多量の海水がダム内に進入してくると、そ
の分量だけダムは沈み１反対に流入量の割に流出量が多
い時が続いて水量が減ってくると、ダムは浮上して常に
一定の水頭を保つ動作をする。到来波の大きさの変動周
期は大体１分前後といわれており、この周期でダムはゆ
６一 つくり浮沈を繰り返す。従って３分間程度の流出量に和
尚する水量を保有すれば充分余裕をもってダム水頭を一
定に保つことが出来る。
の分量だけダムは沈み１反対に流入量の割に流出量が多
い時が続いて水量が減ってくると、ダムは浮上して常に
一定の水頭を保つ動作をする。到来波の大きさの変動周
期は大体１分前後といわれており、この周期でダムはゆ
６一 つくり浮沈を繰り返す。従って３分間程度の流出量に和
尚する水量を保有すれば充分余裕をもってダム水頭を一
定に保つことが出来る。
又、実際に海面上に浮遊させて波浪のうねりに箔面させ
ると、波の上下動によって海水面に対するダム上面の比
較水位は若干変化する。すなわち、波のうねりによって
ダム周辺の水位が一時的に上昇しても、ダム自体を大き
な質量にしておけば、急速に追随しては動かず、うねシ
の高さだけダムの上面の水位と海面の水位の差が一時的
に縮寸ることになる。従って厳密にいえば海面に対する
ダムの水頭は一定では々いが。
ると、波の上下動によって海水面に対するダム上面の比
較水位は若干変化する。すなわち、波のうねりによって
ダム周辺の水位が一時的に上昇しても、ダム自体を大き
な質量にしておけば、急速に追随しては動かず、うねシ
の高さだけダムの上面の水位と海面の水位の差が一時的
に縮寸ることになる。従って厳密にいえば海面に対する
ダムの水頭は一定では々いが。
ダムの静水位における水位を５ｍとし、ダム周辺の水域
のうねり高さを１ｍとすれば、海面に対するダムの水頭
は４〜５ｍの間で変化することになる。
のうねり高さを１ｍとすれば、海面に対するダムの水頭
は４〜５ｍの間で変化することになる。
しかしこの程度の水頭の変動はカブランタービンや丹円
筒型タービンを充分効率よく駆動できる範囲である。
筒型タービンを充分効率よく駆動できる範囲である。
波高増巾機構と浮沈ダムの連結機構
前述したように波高増巾機構と浮沈ダムは何れも独立し
たフロートに支持されて互いに拘束されない状態で相互
の上下位置関係が常に変動するので９両者は下記の機構
で連結される。波高増巾機構の第１フロート２と浮沈ダ
ムの潜水フロート４の取付部材７とは両端に設けた４節
リンク１２．］２で繋ぎ、互いに平行移動の自由を持た
せると共に、第１フロート２と潜水フロート４との間に
複数のダッシュボッ１−１３．１３で繋ぎ、当該ダッシ
ュポットに大きな時定数をもたせて互いの動作を制限し
関連させている。捷だ。
たフロートに支持されて互いに拘束されない状態で相互
の上下位置関係が常に変動するので９両者は下記の機構
で連結される。波高増巾機構の第１フロート２と浮沈ダ
ムの潜水フロート４の取付部材７とは両端に設けた４節
リンク１２．］２で繋ぎ、互いに平行移動の自由を持た
せると共に、第１フロート２と潜水フロート４との間に
複数のダッシュボッ１−１３．１３で繋ぎ、当該ダッシ
ュポットに大きな時定数をもたせて互いの動作を制限し
関連させている。捷だ。
前記注入路１１は海水取入通路１に対し、一端を軸１．
１． ａで回動自在に取付け、先端は樋状通路６に臨せ
ている。
１． ａで回動自在に取付け、先端は樋状通路６に臨せ
ている。
この連結機構は約１分間程度の周期でゆっくり浮沈する
ダムと波高増巾機構がダムの上下とは関係なく波の山と
谷の中間点である平均水面に対して常に一定に近い上下
位置関係を保てる □ようにしたものである。
ダムと波高増巾機構がダムの上下とは関係なく波の山と
谷の中間点である平均水面に対して常に一定に近い上下
位置関係を保てる □ようにしたものである。
これにより、まず浮沈ダムのゆっくりしだ上下動に対し
てはダッシュポットの拘束力は余り働かず、波高増巾機
構自体の水面に対する位置保持能力は殆んど損われず、
水面の高さにのみ追随して上下動を行う。次に波浪のう
ねりによる速い海面の上下動に対してはダッシュポット
の拘束力が有効に働いて追随を遅らせ、あたかも平均水
面付近で緩やかに固定されているように振舞う。
てはダッシュポットの拘束力は余り働かず、波高増巾機
構自体の水面に対する位置保持能力は殆んど損われず、
水面の高さにのみ追随して上下動を行う。次に波浪のう
ねりによる速い海面の上下動に対してはダッシュポット
の拘束力が有効に働いて追随を遅らせ、あたかも平均水
面付近で緩やかに固定されているように振舞う。
しかし、この連結機構を省いて浮沈ダムと波高増巾機構
とを固着しても少し能率が劣るが充分に動作するもので
ある。
とを固着しても少し能率が劣るが充分に動作するもので
ある。
かくして波高増巾機構は充分に波の運動エネルギーを水
頭エネルギーに変換する装置として作用し、浮沈ダムは
前者の影響を余り受けることなく５個有の浮沈動作を行
って水頭を一定に保つ働きをするものである。
頭エネルギーに変換する装置として作用し、浮沈ダムは
前者の影響を余り受けることなく５個有の浮沈動作を行
って水頭を一定に保つ働きをするものである。
実施計画の概要
波高増巾機構 １００ｆｆｌＸ２５ア浮沈ダム容量
３６００ｍ” （２０７７７ｓｅｃで３分流出）
ダム水頭 ５ｍ（平均水位よりダム水面まで）
９− 年間総出力 ７３Ｇ調Ｘ ２４ ｈ Ｘ ２００
日＝３，５８２，８００ＫＭ（（１，５７７１の波高が
ある日数を年間２００日とした場合） 尚、波浪エネルギーは理論的、実験的に認められた２
３．０４ＫＩＶ／ｍを前提とした。又１本装置は沖合２
〜３ Ｋｍに設置するので、設置に際しては装置の流出
を防繋留装置を必要とする。
３６００ｍ” （２０７７７ｓｅｃで３分流出）
ダム水頭 ５ｍ（平均水位よりダム水面まで）
９− 年間総出力 ７３Ｇ調Ｘ ２４ ｈ Ｘ ２００
日＝３，５８２，８００ＫＭ（（１，５７７１の波高が
ある日数を年間２００日とした場合） 尚、波浪エネルギーは理論的、実験的に認められた２
３．０４ＫＩＶ／ｍを前提とした。又１本装置は沖合２
〜３ Ｋｍに設置するので、設置に際しては装置の流出
を防繋留装置を必要とする。
以上説明したように本発明は波の運動エネルギーを水頭
エネルギーへ変換する波高増巾機構と、不規則に流入し
てくる海水を貯水して一定の水頭を保持し、連続してタ
ービンに海水を誘導しうる浮沈ダムとにより経済性の高
い波力利用の発電装置を得ることが出来る効果がある。
エネルギーへ変換する波高増巾機構と、不規則に流入し
てくる海水を貯水して一定の水頭を保持し、連続してタ
ービンに海水を誘導しうる浮沈ダムとにより経済性の高
い波力利用の発電装置を得ることが出来る効果がある。
第１図は本装置の全体の平面図、第２図は第１図Ｘ−Ｘ
線の断面図、第３図は浮沈ダムの背面図である。 １０− １・・・海水取入通路 ８・・・給水管２・・・フロ
ート ９・・・タービン発電機３・・・貯水槽
１０・・・放水孔４・・・潜水フロート１］
・・・注入路５・・・発電用円筒 １２・・・４節
リンク６・・・樋状通路 １３・・・ダッシュボ
ット７・・・取付部材 特許出願人 伊 東 幸 恵 代理人弁理士 中 山 清 １１− 第７図
線の断面図、第３図は浮沈ダムの背面図である。 １０− １・・・海水取入通路 ８・・・給水管２・・・フロ
ート ９・・・タービン発電機３・・・貯水槽
１０・・・放水孔４・・・潜水フロート１］
・・・注入路５・・・発電用円筒 １２・・・４節
リンク６・・・樋状通路 １３・・・ダッシュボ
ット７・・・取付部材 特許出願人 伊 東 幸 恵 代理人弁理士 中 山 清 １１− 第７図
Claims (1)
- （１）断面がホーン型をした複数の海水取入通路の通路
中が広い開口部を同一方向に向けてフロートに連設した
波高増巾機構と、潜水フロートに支持された貯水槽を設
け、貯水槽は発電タービンを設置した発電用円筒を備え
前記波高増巾機に隣設された浮沈ダムと、前記海水取入
通路によって集められた海水を前記貯水槽へ供給する通
路とを具備する波力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100468A JPS58217779A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 波力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57100468A JPS58217779A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 波力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217779A true JPS58217779A (ja) | 1983-12-17 |
| JPS6345507B2 JPS6345507B2 (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=14274735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57100468A Granted JPS58217779A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 波力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217779A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04203477A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Tsunehisa Tsuchiya | 波力発電装置 |
| JP2002021699A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 洋上水力空気圧縮機 |
| JP2006283648A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Taiyo Plant Kk | 波エネルギー利用装置 |
| CN102878005A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-16 | 胡勇坚 | 充气胶囊式海浪发电机及其海浪发电系统 |
| RU2538989C1 (ru) * | 2013-08-19 | 2015-01-10 | Сергей Михайлович Кастюкевич | Поплавковая волновая электростанция |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116010U (ja) * | 1974-07-22 | 1976-02-05 | ||
| JPS5346534A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-26 | Lagstroem Emil Goeran | Method and apparatus for availing wave energy |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP57100468A patent/JPS58217779A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5116010U (ja) * | 1974-07-22 | 1976-02-05 | ||
| JPS5346534A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-26 | Lagstroem Emil Goeran | Method and apparatus for availing wave energy |
Cited By (6)
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| JPH04203477A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Tsunehisa Tsuchiya | 波力発電装置 |
| JPH0536636B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1993-05-31 | Tsunehisa Tsucha | |
| JP2002021699A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 洋上水力空気圧縮機 |
| JP2006283648A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Taiyo Plant Kk | 波エネルギー利用装置 |
| CN102878005A (zh) * | 2012-10-08 | 2013-01-16 | 胡勇坚 | 充气胶囊式海浪发电机及其海浪发电系统 |
| RU2538989C1 (ru) * | 2013-08-19 | 2015-01-10 | Сергей Михайлович Кастюкевич | Поплавковая волновая электростанция |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345507B2 (ja) | 1988-09-09 |
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