JPS6128763A - 波力変換装置の圧力制限装置 - Google Patents

波力変換装置の圧力制限装置

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JPS6128763A
JPS6128763A JP14961584A JP14961584A JPS6128763A JP S6128763 A JPS6128763 A JP S6128763A JP 14961584 A JP14961584 A JP 14961584A JP 14961584 A JP14961584 A JP 14961584A JP S6128763 A JPS6128763 A JP S6128763A
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pressure
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JPS6365826B2 (ja
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Shinichi Ishii
進一 石井
Yoshio Masuda
益田 善雄
Taira Hotta
堀田 平
Yukihisa Washio
鷲尾 幸久
Shogo Kikuchi
省吾 菊池
Akira Hiramoto
平本 ▲あきら▼
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KAIYO KAGAKU GIJUTSU CENTER
Fuji Electric Co Ltd
Japan Science and Technology Agency
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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KAIYO KAGAKU GIJUTSU CENTER
Fuji Electric Co Ltd
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Research Development Corp of Japan
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Publication date
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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
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    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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】 本発明は波力変換装置の圧力制限装置に関し、特に作動
空気の最大圧力レベルを設定することの可能な波力を利
用したエネルギ変換装置の圧力制限装置に関するもので
ある。
空気を作動媒体とする波力変換装置に於いては、媒体空
気の圧力が波の運動に伴い周期的に変動して例えば空気
タービン等を駆動し、エネルギを変換する。この場合、
大きな波浪時には、その−空気圧力が過大となり、空気
タービンの回転速度を過度に上昇させる。従って、この
様な危険を回避する為に、従来は、空気タービンに流入
する空気を適宜遮断する非常開閉弁或いは流入する空気
量を減らす為の圧力開放弁等の安全装置を設けている。
然るに、これら安全装置の大部分は、電動機或いは油圧
アクチュエータ等により螺形弁を駆動する構成である為
、耐久性に欠点があった。即ち、波の運動に伴い半永久
的に作動させるには耐摩耗の点で、又海水の付着に対す
る耐腐食の点で、夫々耐久性が懸念される。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、耐摩
耗性及び耐腐食性等の耐久性に優れており長期間に亘っ
て正確に圧力制御を実施可能な波力変換装置の圧力制限
装置を提供することを目的とする。
以下、本発明の構成について具体的な実施例に基づき詳
細に説明する。第1図は本発明の1実施例としての波力
変換装置を示した全体説明図であリ、第2図はその内の
圧力制限装置を示した模式的断面図である。第1図に於
いて、海の沿岸Cに設置された波力変換装置の外壁1に
より海面が外部海面S1と内部海面S2に分けられ、内
部海面S2上にエネルギ変換の作動媒体となる空気を貯
める空気室2が形成されている。空気室2の上方には連
通孔3を介してエネルギ変換装置4が設置されている。
このエネルギ変換装置4の内部には、本例では空気ター
ビン4aや発電機4b  (共に破線で示す)が内蔵さ
れており、大気開放孔4cと空気室2との間の圧力室に
より空気タービン4aが駆動され、波の1ネルギが空気
を介して電力に変換される。空気タービン4aとしては
、空気室2から流出又はそこへ流入する両方向の空気の
流れに対し一方向に回転可能なタービンを使用すると良
い。
而して、沿岸部Cには第1管路5aと第2管路5bが連
通部5cを介してU字状に連通されてなる圧力制限装置
5が形成されている。ここで、第1管路5aは空気室2
に連通されると共に第2管路5bは大気に開放され、こ
のU字管路内には雨水又は海水等の水が管路封止用に貯
留されている。
従って、第2図に於いて、空気室2内の空気が圧縮され
その圧力が大気圧より大きい正圧力となる場合は、第1
管路5aの水面LAがその正圧力により押し下げられる
と共に第2管路5bの水面LBが押し上げられる。そし
て、水面LAが仕切壁5dの下端のレベルρ3に到達し
た後は空気室内2の空気は封止されずに第2管路5b内
を通じて大気に放出され、その後の空気室2内の圧力の
上昇が阻止される。又、逆に水面S2が下降して空気室
2内の空気が膨張して圧力が大気圧より小さい負圧力と
なる場合は、水面LBが下降し、レベルρ3に等しいレ
ベル(laに達した後は大気が第1管路5aを通じて空
気室2内に流れ込み、その後の空気室2内の圧力の低下
が阻止される。この様にして空気室2内の空気圧力が、
正圧力の上限値と負圧力の下限値の間に収まる様に制御
される。この場合、制御の基準となる上限値及び下限値
は、各水面LA、LBが各レベルIIs 、 J24に
達した時の他方の水面のレベル高さによる。従って、常
に安定して一定の上限値と下限値の間の範囲内に空気室
2内の圧力を制御するには、各水面LA、L。
が各レベルβ3.ρ4に達した時の他方の水面レベルが
常時一定となることが要求される。この条件を満たす為
、本例では以下に示す如く各管路5a。
5bの寸法が設定されている。
即ち、第1管路5aのレベルρ3より上位の部分の容積
VAと第2管路5bのレベルβ4より上位の部分の容積
v8が等しくなる様に各管路5a。
5bの断面積SA、SSを決める直径d、q、d日及び
各レベルρ3.ρ4からの高さhA、hBが設定されて
いる。従って、 VA=SAφIIA=Ss争hs=Va故に、 と々る。このように各寸法hA、dA及びhe 。
d8を設定することにより、正圧力の上限値子Pu(+
n−AQ>及び負圧力の下限値−P L (m −Aq
)が次の様にして一定に保たれる。圧力制限装置5のU
字管路内には波の飛沫や雨水等により自然に水が補給さ
れている為、通常状態時は第1管路5aの液面LAが先
端のレベルρ1近傍に位置している。この状態から、空
気室2内の圧力が高くなって液面L Aがレベル13に
近付くと、他方の液面L8は上昇してレベルρ2に達し
、この後は内部の水を外へ溢流させる。従って、上限圧
力値Pは第2管路5bの高さで決まり、常にhB(m 
・Aq)に保たれる。負圧力の場合も同様に、液面り日
がレベルβ4に近付くに伴い、第1管路5a内の水が空
気室2側に溢流し、下限圧力値PLは常にhA (+n
 −AQ >に保たれる。又、上述の場合とは逆に、日
照等によりU字管路内の水が異常に減少した場合は、上
、下各制限値PL1.PLが小さくなる安全側に移行す
るので、装置の安全性が高められる。
ところで、本例の如き沿岸固定式波力変換装置は、媒体
空気の負圧力の尖頭絶対値は正圧力のそれよりもかなり
小さな値となるがその作用時間は正圧力の場合よりも長
くなるという特性を有している。この為、正圧力と負圧
力の各制限値PU。
PLを夫々個別に最適設定することが要求される。
この点に関して、本発明に係る装置に於いては、第1管
路5aと第2管路5bの各断面積SA、SBを上記第(
1)式又は第(2)式を満足させる条件の下で適切に設
定することにより、柔軟に対処することができる。
以上の如く構成された本実施例における動作について、
以下に説明する。
第1図に於いて、打ち寄せる波の運動により外部海面S
1が上、下に変動すると、これに伴って内部海面S2も
上、下に変動する。この内部海面S2の上下動により空
気室2内の空気が圧縮及び膨張を繰返し、その空気圧P
が大気圧に対して正圧力になったり負圧力になったりし
てエネルギ変換装置4の大気開放孔4Cとの間に圧力差
が生じるgこの圧力差により、内部の空気タービン4a
を廻して発電機4bを駆動し、波力を電力に変換する。
圧力制限装置5の第1.第2管路5a、5b中の各液面
LA、L8は、空気室2内の空気圧の変動に応じて上、
下に変動するが、正常な圧力範囲の場合は第3a図に示
される如く空気室2内の空気を0字管路を通じて外部へ
逃がさない様にこの管路を封止している。この場合、前
述した如く、内部海面S2の上下動に伴う飛沫や雨水等
が管路5a、5b内に自然に流れ込む為、液面LAは最
高位のレベル422以下に位置する傾向がある。従って
、図示される如く、貯留されている水の体積Vの内、底
部の連通部分5Cの基礎体積Vo  (斜交線で示す)
分を除いた体積V+は、常時第1゜第2管路5a、5b
の各容積VA、  Va  (VA=Ve )以上に保
たれている。即ち、 V−Vo=V+  ≧ VA  =  VBとなってい
る。尚、第3a図に示した状態における空気圧Pは、大
気圧より△h  (n+ −Aq )だけ高い正圧とな
っている。
今、大きな波浪′が押寄せ空気室2内の空気圧Pが異常
な正圧力まで上昇しようとすると、第3b図に示す如く
、液面LAが押し下げられ最低位のレベルρ3に達し、
空気室2内の空気が第2管路5bを通じて大気中に放出
される。この場合、体積v1は第〈3)式を満たしてい
るので液面I−Bは十分にレベルβ2に達して余る体積
(V+−VB)分の水を外部に溢流させ、液面LBがレ
ベル422以下で停止する如き不都合は生じない。従っ
て、上限圧力値Puは常に正圧力 haに保たれる。
一方、空気圧Pが逆に異常に低下しようとする場合は、
第3C図に示す如く、液面Lsが低下して最低位のレベ
ルρ4に達し、大気が第1管路5aを通じて空気室2内
に流入する。この場合も、第(3)式の関係から液面L
Aは十分にレベルρIに達してそれ以下のレベルで停止
することはなく、従って下限圧力値PLも常に負圧hA
に保たれる。
以上詳述した如く、本発明によれば、管路に貯留した液
体を圧力調整弁代りに機能させることにより、筒中な構
造で耐腐食及び耐摩耗等の耐久性に優れると共に蝶形弁
等に生じ易い漏れを確実に防止可能な圧力制限装置を得
ることができる。特に、沿岸固定式の波力変換装置に適
用した場合でも優れた耐久性が発揮されると共に制限装
置内に海水や雨水が進入しても上、下の制限圧力値が変
動せず、常時安定した圧力制限機能を発揮することがで
きる。又、装置を駆動する為の制御回路や動力源等を必
要としないので堅牢であり且つ省エネルギにも寄与する
。尚、本発明は上記の特定の実施例に限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲に於いて種々の変形が
可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示した全体説明図、第2図
は本発明の1実施例の要部を示した模式的断面図、第3
a図乃至第3C図は夫々本発明の1実施例の動作を示し
た各説明図である。 (符号の説明) 2 : 空気至   5 : 圧力制限装置5a: 第
1管路  5b: 第2管路5C: 連通部 特許出願人   新技術開発事業団 向     海洋科学技術センター 同        三  井  造  船  株式会社
同     富士電機製造 株式会社 第1図 第2図 第3o図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、波動により変動する空気室内の空気圧からエネルギ
    を得る波力変換装置に前記空気室と大気とを連通すると
    共に貯留部を有する連通路を設け、前記貯留部に液体を
    貯留させて通常は前記空気室と大気との連通状態を遮断
    し前記空気室内の空気圧が所定レベルを超えた場合に前
    記空気室と大気とを連通させることを特徴とする波力変
    換装置の圧力制限装置。
JP14961584A 1984-07-20 1984-07-20 波力変換装置の圧力制限装置 Granted JPS6128763A (ja)

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JP14961584A JPS6128763A (ja) 1984-07-20 1984-07-20 波力変換装置の圧力制限装置

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JP14961584A JPS6128763A (ja) 1984-07-20 1984-07-20 波力変換装置の圧力制限装置

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Publication Number Publication Date
JPS6128763A true JPS6128763A (ja) 1986-02-08
JPS6365826B2 JPS6365826B2 (ja) 1988-12-16

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ID=15479079

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JP14961584A Granted JPS6128763A (ja) 1984-07-20 1984-07-20 波力変換装置の圧力制限装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6361407U (ja) * 1986-10-11 1988-04-23
JPS6365706U (ja) * 1986-10-21 1988-04-30
US7494635B2 (en) 2003-08-21 2009-02-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Boron nitride agglomerated powder
GB2460303A (en) * 2008-05-29 2009-12-02 Norman West Bellamy Ring of wave energy converters supply air to common turbine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6361407U (ja) * 1986-10-11 1988-04-23
JPS6365706U (ja) * 1986-10-21 1988-04-30
US7494635B2 (en) 2003-08-21 2009-02-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Boron nitride agglomerated powder
GB2460303A (en) * 2008-05-29 2009-12-02 Norman West Bellamy Ring of wave energy converters supply air to common turbine

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JPS6365826B2 (ja) 1988-12-16

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