JPS588271A - 波浪発電装置 - Google Patents
波浪発電装置Info
- Publication number
- JPS588271A JPS588271A JP56104799A JP10479981A JPS588271A JP S588271 A JPS588271 A JP S588271A JP 56104799 A JP56104799 A JP 56104799A JP 10479981 A JP10479981 A JP 10479981A JP S588271 A JPS588271 A JP S588271A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- gear
- rotary motion
- vertical
- motion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F03B13/16—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
- F03B13/1845—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 slides relative to the rem
- F03B13/1855—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 slides relative to the rem where the connection between wom and conversion system takes tension and compression
- F03B13/186—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 slides relative to the rem where the connection between wom and conversion system takes tension and compression the connection being of the rack-and-pinion type
-
- 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
Landscapes
- 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】
この発明は、波浪による上下運動のエネルギーを動力源
として利用する手段を提供するものである。
として利用する手段を提供するものである。
従来、波浪発電装置位波浪の°運動エネルギーと位置の
エネルギーを利用するものであって９種々のものが提案
されているが、これらは波浪エネルギーの一部を利用し
ているに過ぎない。
エネルギーを利用するものであって９種々のものが提案
されているが、これらは波浪エネルギーの一部を利用し
ているに過ぎない。
例えば、波浪の上下運動を利用して油圧ポンプを駆動す
る形式の場合は、ポンプの宿命として波浪の上下運動の
片ストロークのみしか有効仕事として利用できない。
る形式の場合は、ポンプの宿命として波浪の上下運動の
片ストロークのみしか有効仕事として利用できない。
また波浪の上下運動を利用して水車やプロペラ−を回転
させる形式の場合も、ワンウェイクラッチを介在させて
波浪の上下運動の片ストロークのみを利用している。し
かし、この場合もさらに逆転用のワンウェイクラッチを
併用するとか、正逆可変ピッチのプロペラや水車を用い
て両ストローク共に利用する提案もあるが、前者は複雑
な歯車機構となシ高価となるし、後者は波の周期が短周
期（約６秒）で半周期（約３秒）毎に可変ピッチを変換
させる用い方となるので効率的で譬く実際的でもない。
させる形式の場合も、ワンウェイクラッチを介在させて
波浪の上下運動の片ストロークのみを利用している。し
かし、この場合もさらに逆転用のワンウェイクラッチを
併用するとか、正逆可変ピッチのプロペラや水車を用い
て両ストローク共に利用する提案もあるが、前者は複雑
な歯車機構となシ高価となるし、後者は波の周期が短周
期（約６秒）で半周期（約３秒）毎に可変ピッチを変換
させる用い方となるので効率的で譬く実際的でもない。
また波浪の上下運動を利用するため空気室を設けて空気
タービンを回転させる形式の場合は、波浪の上下運動の
片ストロークのみを利用しているが・これを両ストロー
ク共に利用するため空気室の２枚弁を４枚弁とした場合
も実験例によれば効率を倍加することは難しいようであ
る。
タービンを回転させる形式の場合は、波浪の上下運動の
片ストロークのみを利用しているが・これを両ストロー
ク共に利用するため空気室の２枚弁を４枚弁とした場合
も実験例によれば効率を倍加することは難しいようであ
る。
また従来の波浪発電装置の建設場所の点からみても、波
浪の強い海洋沖に係留するものが多いが。
浪の強い海洋沖に係留するものが多いが。
これらの形式のものは発電装置の海洋係留技術。
海底送電ケーブル敷設１台風時の防護方法などとかく困
難な問題が多い。
難な問題が多い。
本発明の波浪発電装置は、上述の欠点を除去し波浪の上
下の往復運動エネルギーを両ストローク共に効率的にと
シ出すことが可能であり、しかも陸上の突堤などに建設
しつるので送電費、建設費ともに安価となシ１台風時の
防護方法も容易である波浪発電装置を提供することを目
的とするものである。
下の往復運動エネルギーを両ストローク共に効率的にと
シ出すことが可能であり、しかも陸上の突堤などに建設
しつるので送電費、建設費ともに安価となシ１台風時の
防護方法も容易である波浪発電装置を提供することを目
的とするものである。
以下２図面に示す例によって詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例の側面図、第２図は同じく平面
図であって１図からも明らかなように波浪の高い突堤な
どに設けるが、°多数のブーロックに分割して設置され
ているうちのワンブロックを示すものである。
図であって１図からも明らかなように波浪の高い突堤な
どに設けるが、°多数のブーロックに分割して設置され
ているうちのワンブロックを示すものである。
波浪の進行方向に直面するように突堤に設けた集波溝（
１〕は、その入口を幅広とし奥の集波部（２）に至るに
つれてその幅を漸次狭くした扇形状に作られていて、さ
らに底面はゆるい上シ傾斜が２けられているため、集波
溝（すに導入される波浪は集波部（２）において一段と
高波になるように形成されている。
１〕は、その入口を幅広とし奥の集波部（２）に至るに
つれてその幅を漸次狭くした扇形状に作られていて、さ
らに底面はゆるい上シ傾斜が２けられているため、集波
溝（すに導入される波浪は集波部（２）において一段と
高波になるように形成されている。
そして前記集波部（２）の水面に浮かせる浮体（３）は
。
。
片面にラック（４）を設けた垂直なロッド（５〕の下端
に締結されていて、このロッド（５）は突堤０ρに設け
た支持枠αす、支持台α→によって支持され、かつ上下
に摺動しうるように構成されている。
に締結されていて、このロッド（５）は突堤０ρに設け
た支持枠αす、支持台α→によって支持され、かつ上下
に摺動しうるように構成されている。
また前記ロッド（５）のラック（４）とかみ合う歯車（
６）と、この歯車（６）と同軸のスプロケット（７）と
対向するスプロケット（８）とは、チェーンαｑを介し
て連結され歯車（９）を回転させる歯車機構を構成する
。
６）と、この歯車（６）と同軸のスプロケット（７）と
対向するスプロケット（８）とは、チェーンαｑを介し
て連結され歯車（９）を回転させる歯車機構を構成する
。
そして前記集波部（２）における波浪の上下運動による
浮体（３）の上下運動は、そのま＼ロッド（５）の上下
運動となシ、このロッド（５）の上下運動が前述の歯車
機構を介して、この機構の中の歯車（９）を左右交互の
回転運動に変換する。
浮体（３）の上下運動は、そのま＼ロッド（５）の上下
運動となシ、このロッド（５）の上下運動が前述の歯車
機構を介して、この機構の中の歯車（９）を左右交互の
回転運動に変換する。
次に、歯車（９）の左右交互の回転運動を両ストローク
共に定方向回転運動に変換する片歯車機構について第３
図および第４図によって説明すると。
共に定方向回転運動に変換する片歯車機構について第３
図および第４図によって説明すると。
台座αゆの長方形の角孔に摺動しうるように嵌挿した平
行枠（ト）の内側に平行に対向させて設けたラックα０
とαηの間で片歯車α椴をかみ合わせ、そして平行枠α
υの下部のラック（至）と前記の歯車（９）とかみ合っ
て構成されている。
行枠（ト）の内側に平行に対向させて設けたラックα０
とαηの間で片歯車α椴をかみ合わせ、そして平行枠α
υの下部のラック（至）と前記の歯車（９）とかみ合っ
て構成されている。
さらに、第５図と第６図によって説明すると。
軸（ホ）にキー止めされた溝車Ｑめと溝部に）に等配に
固着させたピン（ホ）を軸として溝部員内に片歯（ハ）
が回動可能に嵌挿されている。そして、これら片歯（財
）の片面はインボリュート曲面をなし、もう一方の片面
は片歯（ハ）の底凹部のピンに）に挿着されたばね（ハ
）によって前記溝車Ｑ■の溝部に）の両内側面に少しく
突出して固着した複数の停止片（ハ）に挿着されている
。
固着させたピン（ホ）を軸として溝部員内に片歯（ハ）
が回動可能に嵌挿されている。そして、これら片歯（財
）の片面はインボリュート曲面をなし、もう一方の片面
は片歯（ハ）の底凹部のピンに）に挿着されたばね（ハ
）によって前記溝車Ｑ■の溝部に）の両内側面に少しく
突出して固着した複数の停止片（ハ）に挿着されている
。
次に２片歯車機構の作動について説明すると。
例えば歯車（９）が矢印Ｙ。の向きに回転するとラック
０ＱはＹ、の向きに、そして片歯（ハ）とかみ合って片
歯車ＤＩはＹ２の向きに回転する。同時にラック０′Ｉ
）も別の片歯（ハ）とかみ合うが、この場合は第７図に
示すようにラックへηの歯先に押されて片歯（ハ）はピ
ン（ハ）を軸としてばね（ハ）の反撥力に抗して点線で
示す片歯（ハ）の位置まで回動し、かつランクαηの歯
先は片−歯輪〇面を擦過してゆき２通過し終ると片歯ｉ
はばね（ハ）の反撥力で停止片（ハ）の位置まで押しも
どされる。
０ＱはＹ、の向きに、そして片歯（ハ）とかみ合って片
歯車ＤＩはＹ２の向きに回転する。同時にラック０′Ｉ
）も別の片歯（ハ）とかみ合うが、この場合は第７図に
示すようにラックへηの歯先に押されて片歯（ハ）はピ
ン（ハ）を軸としてばね（ハ）の反撥力に抗して点線で
示す片歯（ハ）の位置まで回動し、かつランクαηの歯
先は片−歯輪〇面を擦過してゆき２通過し終ると片歯ｉ
はばね（ハ）の反撥力で停止片（ハ）の位置まで押しも
どされる。
また前記歯車（９）が前と逆の矢印Ｙ８の向きに回転す
ると前記平行枠αりは前と逆の向きの矢印Ｙ３の向。
ると前記平行枠αりは前と逆の向きの矢印Ｙ３の向。
きに直線運動をすることになり、この場合ラック００、
α乃とかみ合うそれぞれの片歯（ハ）とは、それぞれ全
く前と入れかわり斥作動を行う。すなわちラックαＱは
ラックＱ力の作動を、またラックαηはラツＹ２の向き
と同じ向きに回転することなる。
α乃とかみ合うそれぞれの片歯（ハ）とは、それぞれ全
く前と入れかわり斥作動を行う。すなわちラックαＱは
ラックＱ力の作動を、またラックαηはラツＹ２の向き
と同じ向きに回転することなる。
このことは、結局ラックｌ１１ｆｊ、αのは矢印Ｙ、、
Ｙ３のいずれの向きに直線運動をしても外歯車Ｑｌの回
転はいつも同じ向きに回転することを示している。
Ｙ３のいずれの向きに直線運動をしても外歯車Ｑｌの回
転はいつも同じ向きに回転することを示している。
以上述べたように、この片歯車機構は波浪などのような
不規則な往復動の両ストローク共に定方向回転に変換す
ることができる機構であることを示している。
不規則な往復動の両ストローク共に定方向回転に変換す
ることができる機構であることを示している。
次に２本発明の波浪発電装置の波浪エネルギーの吸収に
ついて説明する。
ついて説明する。
本波浪発電装置が無負荷の状態で、浮体を静止水面に浮
かせた時に、この浮体のｉが水没するように設計すれば
、浮体とロッドの合計重量はアルキメデスの原理によシ
浮体の排除した水の重量Ｗに等しい。
かせた時に、この浮体のｉが水没するように設計すれば
、浮体とロッドの合計重量はアルキメデスの原理によシ
浮体の排除した水の重量Ｗに等しい。
そこで、波浪の上下運動の際、波浪の上昇時において浮
体を押し上げようとする浮力の最大は。
体を押し上げようとする浮力の最大は。
浮体の全体が水没した時でその大いさはＷである。
また波浪の下降時において浮体が自重で下降しようとす
る最大の力は、浮体の全体が水面から浮上している時で
その大いさは同じくｗであ）。
る最大の力は、浮体の全体が水面から浮上している時で
その大いさは同じくｗであ）。
所で２本発明の片歯車機構はストロークの往と復と共に
定方向回転を可能としているので、前記浮体の上昇時、
下降時に受ける力Ｗをロッドと歯車機構を介してそのま
＼回転運動エネルギーとして吸収できるので２本波浪発
電装置の出力は次の公式によって求められる。
定方向回転を可能としているので、前記浮体の上昇時、
下降時に受ける力Ｗをロッドと歯車機構を介してそのま
＼回転運動エネルギーとして吸収できるので２本波浪発
電装置の出力は次の公式によって求められる。
Ｘ２Ｋ
Ｅ −□×η ・・・・・・・・・・・・ （１）こ＼
で各符号の定義と共に本波浪発電装置のワ・ンブロツク
についである条件を設定して数値を導入し出力を試算し
てみる。
で各符号の定義と共に本波浪発電装置のワ・ンブロツク
についである条件を設定して数値を導入し出力を試算し
てみる。
Ｅ；本波浪発電装置の出力（１＆ｍ／ｓ）！；水の密度
２本例は海水として（１，０３）Ｗ；浮体とロッドの総
重量（１４，７８９ｍ５ ）本例の場合、浮体は中空球
体であって、その直径を３．８ｍとし、その容積の７が
水没するように設計するとＷ＝τπｒ’、ｊ” ２
で求まる。
２本例は海水として（１，０３）Ｗ；浮体とロッドの総
重量（１４，７８９ｍ５ ）本例の場合、浮体は中空球
体であって、その直径を３．８ｍとし、その容積の７が
水没するように設計するとＷ＝τπｒ’、ｊ” ２
で求まる。
Ｈ；波浪の波高（３ｍ）
η；本波浪発電装置の全効率（０，７）Ｔ；波浪の周期
（６秒） 以上の数値を（１）式に代入すると Ｅ ＝ １０．３５２ （Ｋｐｍ／ ｓ ）こ＼に
１双＝１０２（４ｍ／Ｂ ’）、・、 １０３，５
５２÷１０２ ： １０１ （ＩＱＩ［）故にワン
ブロックで１００ＫＩＩＩ前後の出力は容易であるとい
える。
（６秒） 以上の数値を（１）式に代入すると Ｅ ＝ １０．３５２ （Ｋｐｍ／ ｓ ）こ＼に
１双＝１０２（４ｍ／Ｂ ’）、・、 １０３，５
５２÷１０２ ： １０１ （ＩＱＩ［）故にワン
ブロックで１００ＫＩＩＩ前後の出力は容易であるとい
える。
最後に本発電装置の主な利点を並べてみる。
（ａ） 波浪の上下運動に伴う浮体の上下運動を歯車
機構と片歯車機構とにょシ波浪の上下運動の両ストロー
ク共に全く同じ効率で定方向回転力に変換することがで
きるので、プロペラや水車に比べて効率は高い。
機構と片歯車機構とにょシ波浪の上下運動の両ストロー
ク共に全く同じ効率で定方向回転力に変換することがで
きるので、プロペラや水車に比べて効率は高い。
（ｂ） 本波浪発電装置の出力は、ワンブロックで１
００ Ｑ１前後は容易であるので、多数ブロックを連結
すれば腹当シのコストは安価となる。
００ Ｑ１前後は容易であるので、多数ブロックを連結
すれば腹当シのコストは安価となる。
（ｃ） 突堤など陸上に設置できるので海洋建設に比
べ建設費や送電費は大巾に低減できる。
べ建設費や送電費は大巾に低減できる。
（Φ 潮の干満に対しては、単にロッドを長くしておけ
ば足シるし、また台風時の防謹方法も海洋に比べて容易
である。
ば足シるし、また台風時の防謹方法も海洋に比べて容易
である。
（ｅ） 本発電装置の発電機の代シに揚水ポンプある
いは水素や空気の圧縮機を駆動させる形式をとれば揚水
発電あるいはエネルギー蓄積として利用するととも可能
である。
いは水素や空気の圧縮機を駆動させる形式をとれば揚水
発電あるいはエネルギー蓄積として利用するととも可能
である。
第１図は本発明実施例の側面図
第２図は同じく平面図
第３図は片歯車機構の正面図
第４図は同じく側面図
第５図は第３図の外歯車の部分詳細図
第６図は第５図の！＋ Ｘ２断面図
第７図は片面の拡大正面図
第８図は第７図の側面図
（１）：集波溝 （２）：集波部 （３）：浮体 （４
）ニラツク （５）：ロッド （６）、 （９） ：歯
車 （７）、 （８） ：スプロケット αＱ：チェー
ン α◇：突堤 Ｑ埠：支持枠ａ１：支持台 ０４＝台
座 （ト）：平行枠 ＱＱ、αの、α呻：ランク ａ呻
：外歯車 （イ）：軸 （ハ）：溝車 ＠：溝部 ＯＩ
：ビン ０４．ｉ：片面 （ハ）：ばね に）：停止片
（ロ）：増速機 （ハ）二発電機引 用 文 献 （
出願書） 昭５６−０５８７９３ 昭５″ｌ−５５８４０昭５４
−５６４５５ 昭４Ｍ−３３２４０昭５１−１５０
７４５ 昭５０−７９６４１昭５１−１３０７４３ 特許出願人 土 屋 哲
）ニラツク （５）：ロッド （６）、 （９） ：歯
車 （７）、 （８） ：スプロケット αＱ：チェー
ン α◇：突堤 Ｑ埠：支持枠ａ１：支持台 ０４＝台
座 （ト）：平行枠 ＱＱ、αの、α呻：ランク ａ呻
：外歯車 （イ）：軸 （ハ）：溝車 ＠：溝部 ＯＩ
：ビン ０４．ｉ：片面 （ハ）：ばね に）：停止片
（ロ）：増速機 （ハ）二発電機引 用 文 献 （
出願書） 昭５６−０５８７９３ 昭５″ｌ−５５８４０昭５４
−５６４５５ 昭４Ｍ−３３２４０昭５１−１５０
７４５ 昭５０−７９６４１昭５１−１３０７４３ 特許出願人 土 屋 哲
Claims (1)
- 波浪の進行方向に直面するように突堤に設けた扇形状の
集波溝と、この集波溝の奥の集波部の水面に浮かせる浮
体と、との浮体の上部に締結した片面にラックを設けた
垂直のロッドと、とのロッドを上下に摺動可能に支持す
る突堤に設けた支持枠および支持台と、波浪の上下運動
に伴う前記浮体とロッドの上下運動を左右交互の回転運
動に変換する歯車機構と、この左右交互の回転運動を両
ス）ｏ−り共に定方向の回転運動に変換する片歯車機構
とからなシ、前記集波溝に導入される波浪の上下運動を
利用して発電装置を運転せしめるよう構成したことを特
徴とする波浪発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104799A JPS588271A (ja) | 1981-07-04 | 1981-07-04 | 波浪発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104799A JPS588271A (ja) | 1981-07-04 | 1981-07-04 | 波浪発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588271A true JPS588271A (ja) | 1983-01-18 |
Family
ID=14390484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104799A Pending JPS588271A (ja) | 1981-07-04 | 1981-07-04 | 波浪発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588271A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4698969A (en) * | 1984-03-12 | 1987-10-13 | Wave Power Industries, Ltd. | Wave power converter |
| JP2017044200A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 浩平 速水 | 発電システム |
| JP2020193606A (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 株式会社Ｉｈｉ建材工業 | 波力発電装置 |
| KR102227761B1 (ko) * | 2020-12-17 | 2021-03-12 | 송재원 | 파력 발전장치 |
-
1981
- 1981-07-04 JP JP56104799A patent/JPS588271A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4698969A (en) * | 1984-03-12 | 1987-10-13 | Wave Power Industries, Ltd. | Wave power converter |
| JP2017044200A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 浩平 速水 | 発電システム |
| JP2020193606A (ja) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 株式会社Ｉｈｉ建材工業 | 波力発電装置 |
| KR102227761B1 (ko) * | 2020-12-17 | 2021-03-12 | 송재원 | 파력 발전장치 |
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