JPS5870066A - 波力発電装置 - Google Patents

波力発電装置

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JPS5870066A
JPS5870066A JP56168147A JP16814781A JPS5870066A JP S5870066 A JPS5870066 A JP S5870066A JP 56168147 A JP56168147 A JP 56168147A JP 16814781 A JP16814781 A JP 16814781A JP S5870066 A JPS5870066 A JP S5870066A
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JP
Japan
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air
turbine
energy
wave
driven
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JP56168147A
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English (en)
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JPS6059434B2 (ja
Inventor
Kuniya Watabe
渡部 国也
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Tohoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Tohoku Electric Power Co Inc
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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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
    • F03B13/141Adaptations 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
    • F03B13/142Adaptations 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 which creates an oscillating water column
    • 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)

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】 この発明は波力発電装置のうち波エネルイーが空気エネ
ルギーに一次変換される方式に係わシ、特に変換された
エネルイーの平滑化、連続化、*!!化および集約化の
技術に関する。
周知のように、波エネルギーを発電に利用する場合、妖
エネルギーの変換効率の向上ととも←出力の不規則性を
いかに平均化するかが大きな間組である。
第1図、第2図は従来の波力発電装置を示すものであり
、第1図は固定ケーソン式、第2図tゴプイ式の一例で
ある。即ち、第1図において、Jlは海中に設置された
堤体であり、この堤体Jlには海中と連通された空気室
J2が設けられる。この空気室12には外気と連通され
る弁ノ3および空気タービンJ4によって駆動される発
′wt−15が設けられる。このような構成において、
波面Wが点線で示す如く下がった場合、弁J3を介して
外気が点線で水子矢印の如く空気室12内に尋ひかれ、
波面Wが実線で示す如く上がった場合、空気室Jl内の
空気は実線で示す矢印の如く空気タービン14を駆動し
て外部に排出される。このような波面Wの変化によって
生ずる空気流によって空気タービンJ4が駆動され、発
電機J5により発電が行なわれる。
また、第2図において、2Jは海面に係留された浮体で
あシ、この浮体21には底部が海中と連通された空気室
2129113が設けられる。
この空気室22923は空気タービン24および発電機
25をブrして連通されておシ、空気室22.23それ
ぞれには弁26*27が設けられる。しかして、波面W
の変化に応じて点稼および実線で示す空気流が発生され
、この空気流によって空気タービン24が駆動されて発
″hILm25により発電が行なわれる。
ところで、波は時々刻々変動するエネルギーであシ、第
1図、第2図に示す空気室J2および22.23で得ら
れた空気エネルギーも仮エネルゼーに応じて変化するも
のである。この変動する空気エネルギーを直ちに空気タ
ービンJ 4 、24に供給した場合、空気エネルギー
の変動に対するタービン特性の一致を得ることが難しい
ため、タービンの効率を向上することが固難である。t
た、゛このように変動するエネル!−によって発生さh
た電力は第3図に示す如く大きく変動する。したがって
、一時の鰻大発生−力に対応して発電機の容重を増大し
なけれLIよならないため、大型の発電機を必要とする
しかも、系統へ電力変動の影響を与えるため、これを抑
える技術および経済的な面で問題を有し、ている。
この発明は上記拳情に基づいてなされたもので、その目
的とするところは波エネルギーから安定した空気エネル
ギーを得ることにより、空気タービンの効率を向上し得
るとともに、発電機の′61ill増大を抑え、しかも
、安定した電力を発生することによシ、系統への°’;
臀が少なく効率的、且り実用的な波力発電装置を提供し
ようとする吃のである・ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
第41¥1はこの発明をブイ式の波力発電装置に適用し
たものである。4Jは海面に係留された浮体であシ、と
の浮体4ノには底部が海中と連通された被設の空気室4
2が設けられる。この空気室42にはそれぞれ空気路4
3が設けらitこの空気路43によって空気室42と収
′6堅44とがそれぞれ連通される。この収容室44の
外面部には収容室44の内部と外bβを逐庖する吸排気
孔45か設けられ、収容室44の内部には一定方向に回
転する往復涼タービン(ウェルズタービン)46が設け
られる。このタービン46の回転@a7にはそれぞれ空
気圧縮機48が連結される。この空気圧縮機48はター
ビンに拳似しに輪造のものでおり、外気を取り入れる吸
気孔49および圧縮された空気を取り出す空気路50が
それぞれ設けられる。この空気路50けそれぞれ空気槽
51に連通され、空気路50の中間gL1には逆止弁5
2がそれぞれ設けられる。齢起空気怖5ノには排気路5
3か紋けられ、この排気路53の中間部には安全弁64
が設けられる。さらに、前記空気槽61には主空気ター
ビン55に連通された被数の串力路56が設けられる。
この出力路56はタービン55に対して例えば放射状に
配設・さ引、ターご0ン55への噴出すにはノズル57
がそれぞれタービン55の回転方向に向かって設けられ
る。資た、出力路56の中間部には例え會よ圧力開閉作
製付流量mm升58がそれぞれ設けられる。さらに、繭
記主空気タービン55には排気孔59が設けらね、ター
ビン55の[畑転軸60には発1[&6Jが連結される
。向、前−ピ各空気室42に対する空気路43、収容室
44、往復流タービン48、逆止弁52等の輌成は同一
であるため、一部にのみ符号を付す。
上記構成において動作を説明する。空気室42の容積が
波動によつて図示点線の矢印で衣わす如く変化されると
、空気室42、空気路43、収容室44には図示突縁の
矢印で表わす如く空気流が発生される。往復流タービン
46はこの空気流によって一定方向に回転され、とのタ
ービン46の回転軸41で直結された空気圧縮機48が
駆動される。この圧縮機48では吸気孔49よシ外気が
取り入れられ、これが空気路50、逆止弁52を介して
空気槽5Jに供給される。この空気槽51には各空気圧
縮@48から供給される空気が蓄積される。しかして、
空気槽51の内圧が規定以上(約1〜3 k1iI/r
m)になると流1調整弁58〃:開口され、ノズル57
を介して一部流童の空気が主空気タービン55に供給さ
れる。したがって、このタービン55が駆動され、発電
fm6Jによって発電が行なわれる。また、空気槽5J
の内圧が規定以下になると、タービン55への空気の供
給は停止される。さらに、空気槽51の内圧がタービン
、55、発電機61の容鴛を上回る圧力となった場合拡
安全弁54が動作され、余511114の空気が排気路
53を介して放出される。
上記ell或によれば、波エネルギーを空気エネルギー
に変換し、この空気エネルギーによシ往復流タービン4
6、空気圧縮機48を駆動して空気槽5Jに所定圧力の
空気を蓄積している。
このため、空気槽51では波エネルギーの短時間変動に
苅する空気エネルギーの変動が平滑される。さらに、こ
の平滑化され圧縮された空気はimp整弁58により一
定の流電でタービンA5に供給される。したがって、主
空気タービン55には最適空気量が安定に供給されるた
め、タービン55を効率良く駆動することが可能である
また、タービン5゛5が上記のように安定回転されるた
め発電機6ノからは第5図に示す如〈従来に比べて安定
した電′力が得られる。したが。
って、系統に接続した場合においても系統に与える影豐
が少ない利点を有している。
さらに、発生電力が安定であるため、発電機6ノの容量
を従来に比べて大きくする必要がなく、しかも高速回転
が可能なため小型の発電機を1す・用することができる
また、各空気エネルギーを空気槽5ノで集約しているた
め、従来のように各空気室にそねぞれ対応して発電機を
′設ける必要がなく、主空気タービンおよび発電機の台
数を少なくでき経済的に壱利である。
尚、船5図において、C4は空気4#5ノのトタ圧が規
定値に達するまでの時間である。また、変動周期は波浪
状況によって異なるが、流電ル4(fPssの動作圧力
および空気槽5Jの容積を適宜設定すれは、長時間率位
とすることが可能である。さらに、空気槽5Jの容積を
適宜設定し。
スケノユール運転装M等を付加すれは、第5図に示す特
性を1日の電力需要(負荷曲輪)に対応させることが可
能なため、調整発電所的な運転を行なうこともでき、連
繋の電力系統全体としても峻適な経済運転を行なうこと
が可能であ向、第6図、第7図中@4図□と同一部分に
は同一符号を付す。
第6図、第7図において、2Jは海中にk I:;され
た略円柱状の基台であシ、この基台7ノには所定間−あ
けて外面部を覆う外装体72が設けられる。この外装体
72と基台21間には基台7ノの絢−に市って!JL数
の空気室42が設けられ、この空気量42は外装体22
の下部に設けられた開口&11VSによシ海中と連ぷさ
れる・一方、前記基台7ノの上面部には同心円状に隔g
74.15が設けられ、基台7Jの上面に前記空気室4
2と分離ζh、た空気槽5ノが形成される。1記隔壁7
5の上方に位置する外装体22には隔壁15に分離され
1記空気室42と連通する吸排気孔76および空気槽5
1と連通する吸気孔77が設けられる。また、1記空気
室42内には往復流タービン46が設けられ、このター
ビン46の回転軸47は1記隔壁75にX=される。こ
のタービン46は空気室42内の波動の変化(図示点線
の矢印)によって生ずる空気室42と吸排気孔76間の
空気流(図示実線の矢印)により一定方向に回転される
このタービン460回転軸47け隔壁74に設けられた
空気圧縮機48に連結さ台ておシ、この空気圧縮機48
はタービン46に連動される。
しかして、空気圧縮g&48によって前記吸気孔77よ
シ外気が取す入れられ、この夕を気は逆止弁52を介し
て前記空気1as1に蓄積される・との空気槽5Jの中
央部には向心円状に隔壁78が設けられ、この隔壁28
には所定間隔をあけて流に調整弁58、ノズル57が設
けられる。この隔壁78の内部には主空気タービン56
が設けら冶、このタービン65け回転軸60によって基
台riに設けられた発11. k 6 Jに連結される
。前記主空気タービン55には流JM調整弁58、ノズ
ル57を介して空気槽5ノ内の平滑、且つ圧縮された空
気が供給され、この空気によジタービン56が駆動され
る。(7かして、発1機6)によって発電が行なわれ、
また、隔゛壁78内に供給された空気は^U6己外装体
22に設けられた排気孔79より外部に排出される。尚
、54は外装体12に設けられた空気槽5】の安全弁で
ある。
上記構故によっても、前記実施例と同様の効果が得られ
る。
呼た、この発明は上記一実施例に限駕さhるものではな
く、丸棒形状のIl!l1足ケーソン式にも通用するこ
とが可能である。その他、この発明の安上を変えない範
囲で憧々変形実施可能なことは勿を1で・pる・ 以上、旺ガii l、 lcようにこの発明によれば、
鼓1ネルギーから安定した空気エネルギーを得ることに
より、空気タービンの効率を向上し得るとともに、兄1
11.磯の接電増大を抑え、しかも、安定した電力を発
生することによシ、系統への影−・ρ・少なく効率的、
且つ実用的な波力発電装−1を徒供できる。
4シ」聞の簡単なわこ明 第1図、第2図はそれぞれ従来の波力発電装置1示す構
成図、8g3図は従来の装置による発生′−力のオノコ
態を示す回、第4図はこの発明に係わる波力発電装置の
一実施例を示す構成図、第。
5メ1はこの発明の装置による発生電力の状態を示−一
〆i、k’−6図、第7図はそれぞれこの発明の油の実
施例を示すもので、第6図は側断面図、給7図は第6図
の上部断面図である・

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水面に発生する波力によって内部の9気圧が変動するa
    数の独立した空気室と、この空気室内部で発生された空
    気流によりそれぞれ駆動され空気流を一定方向の回転動
    力に変換する往復流空気タービンと、この空気タービン
    それぞれと回転軸で連結される空気圧縮機と、これら被
    数の空気圧縮機で発生された圧縮空気が蓄積きれる安全
    弁を備えた空気槽と、この空気槽から複数個の流量調整
    弁を介して取出された一定量の圧縮空気によシ駆動され
    る主空気タービンと、このタービンによって駆動される
    発電機とを具備し九ことを特徴とする波力発電装置。
JP56168147A 1981-10-21 1981-10-21 波力発電装置 Expired JPS6059434B2 (ja)

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JP56168147A JPS6059434B2 (ja) 1981-10-21 1981-10-21 波力発電装置

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JPS5870066A true JPS5870066A (ja) 1983-04-26
JPS6059434B2 JPS6059434B2 (ja) 1985-12-25

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60204974A (ja) * 1984-03-29 1985-10-16 Riyokuseishiya:Kk 固定式波エネルギ−採取装置
JPS6123877A (ja) * 1984-07-10 1986-02-01 Tohoku Electric Power Co Inc 空気循環式波力発電装置
EP0411637A1 (en) * 1989-08-02 1991-02-06 Severino Fretta Automatic apparatus for aerating and purifying sea-water

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JPS6059434B2 (ja) 1985-12-25

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