JPS5872678A - 波エネルギ吸収装置 - 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】 本発明は波の周期に基いてエネルイの吸収が行われる形
式の液体波のエネルヤｖａ収する装置に関する。

前述のような液体波エネルイ吸収装置の典型的な例は共
振する固定体（ブイ）のＩ１１理により作動するものや
、水柱の振動原理化より作動するよう、なものである。

□　本発明は波エネルイＶ阪収するのみならず１発電用
に利用するような波エネルヤ発電シラｙトに関−して特
に開発されたものである。

前述の形態の波エネルザ吸収装置においては。

導入される波の一定の大きさと、可変の周期とにおける
畿勧の大１！にさは共振特性白線和したがって変化する
−この振動モードのバンドの−は比較的狭いものである
。より広いバンド輻を得る必要のあることは明らかであ
る。このことは本発明により、いわゆる「港湾での共振
状態」を利用し、別の振動モードを得ることにより達成
できる０本発、９４＆Ｃよれば、吸収装置に固定するの
は任意であるが波エネルイ吸収装置近傍に囲Ａｌｉ’に
位置させ。

−この１Ｂ、＆面を位置させることによって決定される
周Ｍ＃Ｃおいて、ｄ周期にょるエネルイ阪収の限度を倍
、あるいは数倍に増すことにより前記の港湾状態の共振
が得られる。

港湾状態の共振の場合１周期目盛における共振曲線の位
置は前記囲り面の長さによって左右される。このように
囲み面と波エネルイ吸収装置とｔ適当に形成することに
よつ【、２゛個の共振曲線が一緒になって関連する波の
周期範囲において好ましいバンド輻を提供するようそれ
ら２個の共振曲線の位置な決定することができる。。

凹入面の位置は周知の波理論な基に、かつ好ましくは設
置場所の地勢ｔも勘案して計算する・本発明は多様に実
施できる。以下の説明に轟いては、海床に固定され、・
潜水したコンクリート構造体が、液体が流入出し５る潜
水−した開口を備えたチャンバを含むことによって、１
１に一チャンバ内の液体、即ち海水のマスが振動し、か
つ前記液体のマスの振動が前記チャンバの頂部に介在す
る空気のマスに作用□することによって空気なエアター
ビンで貫流させ１発電Ｉｎ’駆動するようにした形態の
、寮現可能な波エネルイによる発電プラントについて説
明する・ この点に関し添付図面を参照する。

波エネルイによる発電プラントは、ペース１と。

直立ＩＩＩ！２．３と、直立後壁４と、ａａ根５と、前
記１１１１２．３０間％：、かつ屋根５から下方へ延び
る横ｉｉｓとｔ有し、該横壁６がペース１より゛上方の
距離において終るととＫよって、前記１１１１２゜３、
後１１４．屋根５およびペース１によって画成されるチ
ャンバ８への開ロア′Ｉｋ形成し【いるコンクリート構
造体とし″ｃｍ成畜れている。

−面で判るようにペース１は中空であってバラス）ｉｉ
１９が設けられている１図示のよ５ＫＩｉ壁６も中空で
ある０作業員等用の装置や設備な収容する室は前記横Ｉ
ｉｌ＃ｃ設ければよい、ｔ！！示のよ５＆Ｃ。

１１１１１１２　、３の一部は屋根よりも上方に延び、
上部開放ノチャン４３９Ｙ形成している。この開放チャ
ン／４　％＠　Ａうｘ　）　Ｖ受入れる意−のものであ
る。

横壁６の外１１１１．即ち開口Ｔの流入＠ＶＣおいて。

１１１１１１２．３から壁部材１０．１１が延びている
。

纂３図の水平断面図から判るように、これらの壁部材１
０．１１ならび＆Ｃｌ１ｌｌｉ２・、３の尚該部分はバ
ラス）！受入れ、かつ構造な強化するために中空としう
る。

チャンバ８の頂部かつ屋根５の下方において。

該屋根から下方へ延びる１１１２．１３は、開口１４に
介して外部へ開放自在の室を画成して、おり。

該呈にエアタービン１５と、該エアタービンによって駆
動される発電ｌ１１６とが位置されている。

グレート１７が壁１２．１３の関を延びる！！’に’そ
の底部で画成している・このグレートは、チャンバ８か
らエアタービン九本が入らないよう防止する目的の装置
の一部を形成する。この保ｓｉＶ装置はさらにケージ１
９＃ｃ囲・まれた浮遊体１８ｔ−含む。

チャンバ８の頂部には、１ＩＩＩｉ２と３．および壁１
２．１３との間なそれぞれ延びる下方に開放したチャン
バ部分２０．２１が形成されている。

前述のよ５に、波エネルギによる発電プラントはコンク
リート構造である。このコンクリート構造体は乾ドック
で成形され、必要な機械類が据付けられ、かつコンクリ
ート構造体が安定し、かつ均衡して浮（よ５にパラスト
が充てんされる。久いで、コンクリート構造体は予定し
た据付場所ヘユニットとして浮遊させて運ばれ、必要な
程度まで中空の室へ水を入れることにより、クレーンを
使用することな（適所に潜水させることができる。

その後、特にコンクリート構造体の屋根５の上方にある
上方に開放したチャンバ３９へさらにパラストを加える
。ケーブルを陸地（図示せず）Ｋ保留させた後挟エネル
イ発電プラントは発電できる状態となる。

波エネルイ発電ゾツントは以下の要領で作動する。チャ
ンバ８が％波の方向に面する潜水開口Ｔｔ介して海と遅
る振動チャンバＹ：１１１成する６次に。

流人波が前記機動チャンバ内で水柱な振動させる。

流人波の一定の大きさと可変の周期において、畿勧の大
きさは共振特性曲線にしたがって変化する。

しかしながら、この振動モードのバンド幅は比較的狭い
、バンド幅を大きくするために、コンクリート構造体に
は前記開ロアのいづれかの１ＩＩＩＫ、前述した突出壁
部分１０．１１を設けている。このよう＃ｃ、開口の前
方において「港湾の共１Ｍ状態」である別の振動モード
が得られる。

港湾の共振状態の場合１周期目盛上での共像曲線の位置
は前述の画成面を提供する突出壁部分１０．１１の長さ
によって定まり、一方水柱の振動に対する共振曲線の位
置は振動チャンバの形状によって定まる。したがつ工、
前記２つの共振曲線の位置は相互に独立して選定できる
が、それらが−緒になって全体装置に対して関連周期範
囲において好ましいバンド幅を提供する。

振動チャンバにおける水柱はエアタービン１５を通して
空気を交互に押出したり、吸引するピストンとして作動
する。・エアタービンは駆動媒体として貫流波の方向と
は無関係に同方向に回転するそれ自体周知の形式のター
ビンである。このように、当該空気量が大量の場合対処
が困難な弁を使用して、空気の流れｔ一方向にさせる必
要はない。

エアターピノのロータは、ｆｌｌえは中心線を回転平面
に位置させた対称的な真形状な構成する８個のグレード
を適当に有すればよい、また−組の案内羽根２２が発電
ｌ１１６’％’叉持する作用を行う、エアタービンは発
電機を駆動するエネルギを提供し。

同時に振動装置の緩衝を行うため空気の流れ＆Ｃ対して
抵抗する曇タービンの出力は前記緩衝が適度となり、で
きるだけエネルギ発生量を火さくするよう選定せねばな
らない、実現可能な実施例においては１例えばタービン
のロータの直径は８．４メートルで毎分４２８回転で回
転する。タービンは無負荷状態での空転速度における回
＠に耐えるような寸法にしてはならない０発電機が発電
関連系統から外れた場合発生する空転を防止するために
。

七の空転が起ったとしても発電機が自動的に電気ブレー
キ抵抗装置に接続されるよう和することが好ましい。し
たがって１回転数はタービンの機械的ブレーキ装置が発
電機に作用し、停止させ、七の後保持するようにさせる
に十分減少される。その他生てのものか故障すると、ａ
ｍｍジブレーキ緩衝作用ｔブレーキ装置に集中させて１
発電機な全連回転から停止させることができる。ブレー
キ装置の詳細は専門家の仰るところであると思われ。

かつ周知の要素が使用可能なので図示していない。

図示例において、波の数回の周期にわたり得られる最大
平均出力は４　ＭＹである。毎分当り一定の回転数Ｙ有
する周期発電ａ％：選定したので、水め回転マスのはず
λ車的作用により、波の周期にわたり出力ｉ均一′とｋ
らない、したがっ【発電機の出力は２回あ波周期当り零
から最大、ＢＭＷの′間を変化する。この最矢出力を土
石る場合二発電機は発電系統から外孔、停止するようブ
レーキがかかる。　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　゛□蚕速自転時にタニレンめ羽根が水中につ示ると
。

羽根は破薙し、全体−ｆｌｗ−傷さ益暮、極め文高い波
が作用した場合に水柱４”ｔ　’ｊ　二＞ン尼同じ高さ
゛まで上昇するｃｏｄ阻止するｉ’ｓｈｉ：”ｉニピ゛
ンの前芳にレロートパーデが鉦置己忙いる。このフロー
゛トハルデは弾性の、ふくらませ可能な♂ムスリニデ１
ｉから構成されており、′この♂ムｘ　ｉ）−デはグレ
ート１７に対して着壁するよう水柱によって持ち上げら
れ、グレートの開口な閉鎖し二七の上の室を振動チャ〜
纜と隔絶さ、姦る。Ｆｉ動゛する水柱が高く上ると、チ
ャンバ部分２０．２１内で囲まれた空気を圧縮する。こ
のため、滑かな一一効果突しないようＫする。

波エネルイ発電シラｙ　）　’ｔ＠通常無人操作である
が、最初に’ｔｔｉｘ＊ｉせたり、その−必要時にはそ
の上に人が乗ｉことができる。波エネルイプラントには
風下−の示’Ｆな埠頭２３ｔ−介し？Ｍ−）から。

あるいはヘリコプタ−から入るととができる。前述のよ
５に二中空の横壁６には！！！−や人間のためめ施鰻な
入れる呈七綬けることが等きるフロートＡにデ、”即ち
グレート１７の上方と二“ｍｔ″ａ！１５゜１６との間
はエアロ゛ツクを介゛コて近接しうるニー誉”２　、１
３に沿つモ１発＊５ｉｊｓ、ｔｓに−る床２−痴設けら
れ七いる。″ 圧力による畿動ｋｇ、′タービレの低出方時においては
人間がとの床を使用できないようｋする漬゛ど大きくは
ない、′°− 波′エネルＪｆ褪亀プラントの゛屋根には、′２個のプ
ーリ２フ、’２８ｖ備−えたｊ−り２６が固定されて”
いる−保゛守のため発電機１５．１６を取り外す場゛合
、門づウィンチ２９がガミばヘリコプタ−によってヨー
クの頂部に置かれる（第４図参照）、ホイストケチデル
がプーリ上を案内され１発電機の上方の屋根にあるハツ
チ・を通される１次に、第４図に示すように発電機の部
品がボート３０上に降ろされる。発電機は水封のユニッ
トとしで装着。

あるいは外される。

画成面、即ちとの場合はｌｌ１ｌＩｌの延長′部分１０
は図示実施例のように波エネルヤ吸収装置゛に固定し５
るが、また前記壁部分即ち画成部分は独立した・部材と
もし５る。該゛画成部分はペースから壁部亦１として上
方に延び壁部材と、開ロアＹ画成する壁２．３の面との
間で海水が流入できるようにする取入れ路を提・供する
よ−うにすることも゛任意である・。

波エネルギ発電シラｙトは複数の、隣接する振動チャン
バＹＷすることも任意であるが、専門家には明らかな技
術的理由によ−り建設、据付ｔしや丁（するために、図
示し、かつ前述してきたような構成することが好ましい
。

一個所で満足な発電を行うために、例えば１図示し、か
つ前述した装置を例えば８０メートルの間隔をあけて、
当該海岸線に沿って相互忙５０台並置させてもＥ−ｃ−
ｓ　、その方法の概念Ｙ：与えるために図中の潜水深さ
は約３０メートルと考えればよい、　′　　　　　　　
・　　　　　　　　　　″波エネルギ吸収装置は波の流
入方向に、相互に対して任意に位置させればよい、また
′、波止ネルイ吸収装置は波の流入方゛尚−に対して直
角に等間隔の列で位置させるか、あるいは波の流入方向
に対して平行に等間隔の列を位置させてよい。

【図面の簡単な説明】

ｇｉ・図は波エネルイ発電プラントの゛縦＃面図。 第２゛′図は波エネルイ発□電プラントの断面図。 ＠３図は第１園の線ｍ−’ｍに沿った。増大した波エネ
ルイゾラｙトの水平＃面図。 第４癲はタービンと発電機とが位置されている部分な示
す。 図において。 １・・・ベース　２＃３・・・ａ壁　４・・・後壁　５
・・・屋根　６・・・横壁　Ｔ・・・開口　８・・・チ
ャンバ　９・・・パラスト室　１０，１１．１２．１３
・・・壁１４・・・開口　１５・・・エアタービン　１
６・・・発電８！　１７・・・グレート　１８・・・浮
遊体　１９・・ケージ　２２・・・案内羽根　２３・・
・埠頭　２４　エアタルク　２５・・・床　２６・・・
ヨーク　２１゜２８・・・プーリ　２９・・・ウィンチ
　３０・・・サート３９・・・チャンパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　エネルヤの吸収が波の周期によって左右され
   る形式の波エネルギ吸収装置において、１１１ｉ成面を
   位置させることにより決定される周期において１回以上
   数回の新しい周期によりエネル。ギ吸収が左′右される
   よう前記画成面ｔ、固定させることも任意であるが、前
   記吸収装置に隣接して設けること１％値とする波エネル
   ヤ吸収装置。 （２）　　特許請求の範囲第１項に記載の装置において
   。 水柱の振動Ｉｘ理によって作動することｗ％徴とてる波
   エネルイ吸収装置。 １３）特許請求の範囲第１項に記載の装置において。 固定した体部（浮遊体）の共伽原理により作動すること
   を特徴とする波エネルイ吸収装置。 （４）特許請求の範囲第１項から第６項までのいづれか
   １項に記載の装置において、設置場所の地形を考慮して
   画成面の位置が計算されることを特徴とする波エネルイ
   吸収装置。 （５）流体が流入出しうる。潜水された開口を備えるこ
   とによって、その中の液体のマスな振動させるチャンバ
   と、液体のマスの振動を緩、衝することにより振動装置
   からエネルザを吸収する装置とを含む、波を緩衝し、好
   ましくは波のエネルイを利用する波エネルイ吸収装置に
   おいて、前記開口の各ｇａにおいて１画成面゛を設ける
   ことにより決定される１個あるいは数個の新しい周期に
   おいてエネルイ吸収が波周期罠より左右されるよう前記
   画成、面として作用する壁部材を設けたこと１％値とす
   るｍエネルイ吸収装置。 （６）特許請求の範囲第５項に記載の装置において。 エネルイ緩衝装置が、液体のマスの上方に位置したチャ
   ンバ内の空気な充【んした呈と、該チャンバ内の液体の
   マスの振動により発生した空気の流れにより作用するエ
   アタービンとＹ含み、液体のマスがエアタービンまで上
   昇しないよう阻止するフロートパルプが設けられている
   こと１に特徴とする波エネルイ吸収装置− （７）特許請求の範囲８６項に記載の装置において。 フロートパルプが液体マスの上方のチャンバ内の水平方
   向グレートと、液体のマスがエアタービンまで上昇しよ
   うとする際グレートの下面と接触するよう前記液体のマ
   ス忙より持ち上げられる浮遊体とン含むことＶ特徴とす
   る波エネに一吸収装置。 （８）　　特許請求の範ｍ第７項に記載の装置において
   。 前記浮遊体が例えばふくらんだ♂ムスリーデのようなふ
   くらんだ弾性体であることす特徴とする波エネルイ吸収
   装置。 （９）　　特許請求の範囲Ｉ１１項から第８項までのい
   づれか１項に記載の装置において、前ｆｆ１７ｃｌ−）
   ４ルデの上方かつ悔゛方に般けられた下方へ開放するテ
   ヤンノｔｙ有することｔ’ｓ黴とする波エネルイ吸収装
   置−