TW201610289A - 波力發電系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種既能夠一面保持靜穩性且能夠提高發電效率之波力發電系統。前述波力發電系統為一種可以防波堤一起使用、可使波的能量消散、並且以前述波的能量來進行發電之波力發電系統，其中具備旋轉體列與發電機。前述防波堤為一種雖設置於水中而具有不穿透壁，但在前述不穿透壁的受大海一側不具有穿透性的前壁之防波堤。前述旋轉體列係在前述不穿透壁的受大海一側係由沿著前述不穿透壁的延伸方向配列之複數個旋轉體所構成。前述發電機為將前述複數個旋轉體的旋轉能量轉換成電力。

Description

波力發電系統
本發明係關於一種使波的能量消散並以波的能量來進行發電之波力發電系統。
近年來，對於石化燃料的枯竭及地球溫暖化等之環境問題之解決對策，眾所矚目的焦點已集中於利用能夠再生能量(自然能量)之發電了。此等之中的波力發電係一種利用在覆蓋著地球表面7成之多的區域之大海中所產生的波力之系統，並著眼於以它來做為有效的能量源。
然而，從船舶之航行安全及確保漁場等的觀點來看，在海洋中設置構造物將會有受到嚴格限制的情況，也會有難以設置波力發電系統的情況。有鑑於這類的問題，專利文獻1揭示了一種在比較多是被設置在港灣海域之防波堤的遊水室內設置有水車之波力發電系統。即，專利文獻1的波力發電系統係為了能夠利用既有的港灣基礎設施、使設置變容易、更且能夠減低另外附加發電装置及送電施設之成本。
然而，在專利文獻1中係利用一種在岸邊側具備不穿透壁、及在受大海一側具有縱向狹縫之穿透性的前壁之防波堤。此種防波堤係藉由以不穿透壁反射波來確保岸邊側的靜穩性，並且藉由在前壁的縱向狹縫附近產生之旋渦而使波的能量消散。藉 此，使得不穿透壁中之波的反射率下降，不只是能夠在岸邊側而且在船舶等通過的情況也能夠確保受大海一側之靜穩性。
然而，藉由穿透性的前壁來消散波的能量一事，從消波的觀點來看雖然可以想像是有必要的，然而從發電的觀點來看卻不是有效率的。
<專利文獻1>特開2013-2410號公報
本發明之目的在於提供一種既可保持靜穩性並能夠提高發電效率之波力發電系統。
本發明之第1觀點相關的波力發電系統係一種可與防波堤一起共用、消散波的能量、並以前述波的能量進行發電之波力發電系統，其中具備旋轉體列與發電機。前述防波堤係一種雖設置在水中且具有不穿透壁，但在前述不穿透壁的受大海一側上不具有穿透性的前壁之防波堤。前述旋轉體列為在前述不穿透壁的受大海一側上，由沿著平面視時前述不穿透壁的延伸方向所配列而成之複數個旋轉體。前述發電機為將前述複數個旋轉體的旋轉能量轉換成電力。
在此處，在防波堤中之不穿透壁的受大海一側上，不設置穿透性的前壁，而以設置旋轉體列來代替它。藉此，就可將習用的因為在前壁之透水孔(狹縫)之附近發生旋渦而被消散的波之能量，有效地運用於旋轉體的旋轉上。亦即，不但從消波的觀點來看，能夠將旋轉體的旋轉能量之波的能量予以消散；而且從發電的觀點來看，能夠防止因發生過剩的旋渦而導致能量損 失。從而，既可一面保持靜穩性，而且能夠藉由將習用技術所意圖消散的波之能量當做發電的能量源加以利用，來提高發電效率。
本發明的第2觀點有關之波力發電系統為一種第1觀點相關之波力發電系統，其中前述旋轉體列中所含的相鄰之旋轉體係構成為以相反的方向旋轉。
藉此，就可不干涉相鄰接之旋轉體的作動，並能夠使得水流平順地通過旋轉體列。從而，能夠更進一步地提高發電效率。
本發明的第3觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點或第2觀點相關之波力發電系統，其中更進一步具備第1整流構件及第2整流構件中之至少一者。前述旋轉體列中所含的相鄰之旋轉體的旋轉軸間係成為從受大海一側流入前述不穿透壁側的波所通過之流入區域，或者成為前述從不穿透壁側往受大海一側流出的波所通過之流出區域。前述流入區域及前述流出區域為各分別形成至少1個形成。前述第1整流構件為配置在前述流出區域的受大海一側之附近，將從受大海一側流入前述不穿透壁側的波導入前述流入區域。前述第2整流構件為配置在前述流入區域的前述不穿透壁側之附近傍，將自前述不穿透壁側往受大海一側流出的波導入前述流出區域。
藉此，相鄰之旋轉體的旋轉軸間就成為波的流入區域或流出區域。另外，在旋轉體列中所含的相鄰之旋轉體為以相反的方向旋轉之情況下，流入區域及流出區域為交互地形成。又，藉此，就可藉由第1整流構件，將所想要的流入不穿透壁側之波 導入流入區域，及/或藉由第2整流構件，將所要的從不穿透壁側流出之波導入流出區域。亦即，第1整流構件就不會將所想要流入的波淀止而能夠將它導入流入區域，及/或第2整流構件就不會將所想要流出的波淀止而能夠將它導入流出區域。從而，就能夠更進一步地提高發電效率。
本發明之第4觀點相關之波力發電系統為一種第3觀點相關之波力發電系統，其中前述旋轉體列中所含的旋轉體為隔著與前述流入區域相對應的位置及前述流出區域相對應的位置相異之間隔而被配列著。
本發明之第5觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點至第4觀點中之任意的相關之波力發電系統，其中前述旋轉體列中所含的旋轉體為以不等間隔被配列著。
本發明之第6觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點至第5觀點中之任意的相關之波力發電系統，其中更進一步地具備從前述不穿透壁往水平方向擴展並支持前述旋轉體之上壁部。
藉此，由於能夠將不穿透壁與旋轉體等予以單位化，所以就能夠容易地在現場進行設置作業。
本發明之第7觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點至第5觀點中之任意的相關之波力發電系統，其中更進一步地具備有沉箱。前述沉箱為具有從前述不穿透壁與前述不穿透壁的下部及上部分別地具有延伸至受大海一側之底部及上壁部。
本發明之第8觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點至第7觀點中之任意的相關之波力發電系統，其中更進一步 地具備可供前述旋轉體列設置之基座，且該基座為按照使得前述旋轉體列的設置位置之水深為比受大海一側的位置之水深還淺的方式設置。
藉此，旋轉體的設置位置就因基座而墊高，而在水位比該設置位置比受大海一側的位置還更低(淺)位置上設置旋轉體。從而，在此種情況下，通過旋轉體間的波之行進速度變快速，波的能量之逸散就變大。因此，就能夠降低波的反射率。
本發明之第9觀點相關之波力發電系統為一種第8觀點相關之波力發電系統，其中前述基座為具有面對著受大海一側的垂直面。
藉此，水車的受大海一側之附近就形成水深急劇變化之高低差，因而所流入的波之流速就變快速。從而，可更進一步地降低波的反射率，並更進一步地提高發電效率。
本發明之第10觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點至第9觀點中之任意的相關之波力發電系統，其中前述旋轉體為不依照波的方向而於一定的方向旋轉之水車。
藉此，旋轉體即使是在波沖擊不穿透壁時、或者即使波退出不穿透壁時，皆是在相同的方向旋轉。從而，就能夠更進一步地提高發電效率。
本發明之第11觀點相關之波力發電系統為一種第10觀點相關之波力發電系統，其中前述旋轉體為桶形水車。
藉此，桶形水車就可當做旋轉體來利用。從而，就能夠建構成一種即使以低旋轉也可以產生大的扭力、且即使以低流速也容易運作之發電系統。
本發明之第12觀點相關之波力發電系統為一種第1觀點至第11觀點中任意的相關之波力發電系統，其中前述旋轉體的旋轉軸為於垂直方向延伸。另外，在本說明書中記載為「垂直方向」時，只要未特別說明，就設定為包括與垂直方向完全平行的情況、以及與垂直方向大致行的情況。
藉此，就能夠容易將發電機設置於水上等之適當的位置。
依照本發明，不但從消波的觀點來看，能夠將波的能量當做旋轉體之旋轉能量來加以消散，而且從發電的觀點來看，也能夠防止能量損失。從而，即可保持靜穩性，而且也能夠將習用技術所意圖消散之波的能量當做發電的能量源來加以利用，因而能夠提高發電效率。
1、101、201、301‧‧‧波力發電系統
2‧‧‧水車列(旋轉體列)
3‧‧‧發電機
10‧‧‧不穿透壁
11、11A、11B‧‧‧基座(台階)
12‧‧‧屋頂部(上壁部)
13‧‧‧底部
20、120‧‧‧水車(旋轉體)
20A、20B、20C‧‧‧桶形水車
120A‧‧‧第1水車
120B‧‧‧第2水車
21、121‧‧‧旋轉軸
118‧‧‧入區域
119‧‧‧流出區域
150、250、350‧‧‧第1整流構件
160、260、360‧‧‧第2整流構件
圖1係本發明之第1實施形態相關之波力發電系統的縱斷面圖。
圖2係圖1之II-II剖面圖。
圖3係本發明之第2實施形態相關之波力發電系統的縱斷面圖。
圖4係圖3之IV-IV剖面圖。
圖5係本發明之第3實施形態相關之波力發電系統的橫剖面圖。
圖6係本發明之第4實施形態相關之波力發電系統的橫剖面圖。
圖7係變形例相關之波力發電系統的橫剖面圖。
圖8係其他的變形例相關之波力發電系統的縱斷面圖。
圖9係另一其他的變形例相關之波力發電系統的縱斷面圖。
圖10係包括有實施例1相關之波力發電系統的實驗設備的側面圖。
圖11A係實施例1相關之波力發電系統的平面圖(Ds=0.084m的情況)。
圖11B係實施例1相關之波力發電系統的平面圖(Ds=0.140m的情況)。
圖11C係實施例1相關之波力發電系統的平面圖(Ds=0.210m的情況)。
圖12係實施例1中之實驗設備中所含的動力計測系統之側面圖。
圖13A係顯示實施例1(點)及比較例(曲線)中之反射率的比較結果之曲線圖(Ds/h=0.215的情況)。
圖13B係顯示實施例1(點)及比較例(曲線)中之反射率的比較結果之曲線圖(Ds/h=0.350的情況)。
圖13C係顯示實施例1(點)及比較例(曲線)中之反射率的比較結果之曲線圖(Ds/h=0.525的情況)。
圖14A係顯示實施例1中之反射率與負荷扭力的關係之曲線圖(Ds/h=0.215的情況)。
圖14B係顯示實施例1中之反射率與負荷扭力的關係之曲線圖(Ds/h=0.350的情況)。
圖14C係顯示在實施例1中之反射率與負荷扭力的關係之曲 線圖(Ds/h=0.525的情況)。
圖15A係顯示在實施例1中之動力獲得效率之曲線圖(Ds/h=0.215的情況)。
圖15B係顯示在實施例1中之動力獲得效率之曲線圖(Ds/h=0.350的情況)。
圖15C係顯示在實施例1中之動力獲得效率之曲線圖(Ds/h=0.525的情況)。
圖16A係顯示在實施例1中之水車的旋轉速度之曲線圖(Ds/h=0.215的情況)。
圖16B係顯示在實施例1中之水車的旋轉速度之曲線圖(Ds/h=0.350的情況)。
圖16C係顯示在實施例1中之水車的旋轉速度之曲線圖(Ds/h=0.525的情況)。
圖17係包括實施例2相關之波力發電系統的實驗設備之平面圖(上圖)及側面圖(下圖)。
圖18A係實施例2相關之波力發電系統的正面圖。
圖18B係實施例2相關之波力發電系統的平面圖。
圖19A係實施例2及比較例中之反射率的比較結果之曲線圖(l’=0.24m的情況)。
圖19B係實施例2及比較例中之反射率的比較結果之曲線圖(l’=0.34m的情況)。
圖19C係實施例2及比較例中之反射率的比較結果之曲線圖(l’=0.44m的情況)。
圖20A係實施例2中之能量轉換效率與負荷扭力的關係之曲 線圖(例2)。
圖20B係實施例2中之能量轉換效率與負荷扭力的關係之曲線圖(例3)。
圖21係實施例2中之通過反射率及水車間的最大流速之曲線圖。
圖22A係實施例2中之一次轉換效率之曲線圖(l/l’=0.91的情況)。
圖22B係實施例2中之一次轉換效率之曲線圖(l/l’=0.45的情況)。
以下，一面參照圖面，一面針對本發明之數個實施形態相關之波力發電系統進行說明。
<1.第1實施形態> <1-1.波力發電系統之構成>
在圖1及圖2中係顯示第1實施形態相關之波力發電系統1。圖1為波力發電系統1的縱斷面圖；圖2為圖1之II-II剖面圖。波力發電系統1為設置於海中並具有做為防波堤之機能、與做為發電系統之機能的構造物。如圖1及圖2所示，波力發電系統1具備有不穿透壁10、及設置於不穿透壁10的受大海一側之水車列2(旋轉體列)。不穿透壁10為與波的行進方向交叉地延伸、並且被設置成與岸邊側及受大海一側分離。水車列2係藉由將複數個水車20(旋轉體)配列在沿著在平面視時之不穿透壁10的延伸方向上所構成。如圖2所示，當將構成水車列2的複數個水車20之旋轉 軸21連結成線時，在平面視下為與不穿透壁10大致呈平行。
如圖1所示，不穿透壁10為被設置於形成在海底的基座11上，且從基座11上於垂直方向豎起的矩形狀之平板。從不穿透壁10的上部起，按照使得矩形狀之屋頂部12(上壁部)為與不穿透壁10呈垂直的方式，往受大海一側突出；從不穿透壁10的下部起，按照使得與矩形狀的底部13為與不穿透壁10呈垂直的方式，往受大海一側突出。即，屋頂部12及底部13為往水平方向擴展。底部13為設置在基座11上，與底部13形成一體地強固支撐著不穿透壁10及屋頂部12。本實施形態相關之水車20為具有於垂直方向延伸的旋轉軸21；旋轉軸21的下部為可旋轉地固定於底部13。屋頂部12的下部設置有發電機3；旋轉軸21的上部為可旋轉地承受發電機3。不穿透壁10與屋頂部12及底部13構成沉箱，例如，混凝土製。基座11亦能夠是混凝土製的。
基座11是擔任穩定地支撐沉箱及水車列2的角色，然而亦能夠降低波的反射率。又，也能夠提高發電效率。即，因為水車20的設置位置為被基座11(及底部13)而墊高，所以水車20就被設置於水位低(淺的)位置；在此種情況下，通過水車20間的波之行進速度就變快速，波的能量之逸散就變大。本實施形態的基座11為在不穿透壁10與水車列2之間擴展，水車列2的受大海一側之附近起往受大海一側向下方傾斜。
不穿透壁10為一種構成防波堤，擔任反射來自受大海一側的波並使之返回受大海一側的角色之構造物。不穿透壁10在受大海一側具有垂直面。海面的水位雖然是隨著潮汐漲退及氣象條件而變動，然而與本實施形態相關之不穿透壁10之高度為在 一般的氣象條件下，在任何時刻下皆是超過海面程度。又，不穿透壁10與水車列2是構成如遊水室這樣地隔著一定的間隔被配置著。
自受大海一側起到達水車列2之波為通過水車列2而衝突反射至不穿透壁10。接著，反射波再度通過水車列2而返回到受大海一側。在這期間，由於通過水車列2的波之作用，因而水車20為分別地旋轉，波的能量就被轉換成水車20的旋轉能量。即，水車列2擔任不穿透壁10以及使波的能量消散之消波工的角色。又，不穿透壁10之受大海一側，如上所述，雖然是設置有水車列2，然而卻不設置具有習用的透水孔之穿透性的前壁(參照專利文獻1)。以此種意義來看，水車列2可以說是一種於習用之防波堤所用的穿透性之前壁的替代物。
本實施形態相關之水車20為一種不隨著波之方向而於一定的方向旋轉之水車。從而，即使是對不穿透壁10的沖擊波時、即使是退出波時，各水車20皆是在相同的方向旋轉而供給發電。又，如圖1所示，本實施形態相關之各水車20具有：在具有共通的旋轉軸21之上下方向上被積層而成的複數段(在本實施形態中為三段)之桶形水車20A~20C。從而，水車20具有可當做桶形水車的一般的性質，並具有容易以低旋轉產生大扭力、及容易以低流速運作之性質。另外，在其他的實施形態中，亦能夠將各水車20以一段構成。本實施形態相關之水車20，在一般的氣象條件下，於上下方向並列的桶形水車20A~20C中之至少一部為被配置成在任何時刻皆在海面下。從而，波力發電系統1就不會受到波之漲退影響，而能夠使全部的水車20經常地旋轉。
如圖2所示，本實施形態相關之桶形水車20A~20C分別具有2片之橫剖面視時呈半圓狀之水車翼22。此等2片之水車翼22係被配置成具有當如一方繞著旋轉軸21的周圍180°旋轉時，就變成與另一方重疊這樣的位置關係。又，於上下方向相鄰接的桶形水車之水車翼22為被配置在旋轉軸21的周圍只以預定的角度偏離的位置，藉此使得水車20全體的旋轉成為平順。另外，在本實施形態中，此種的偏離角度係設定為：將360°除以桶形水車的段數之3所得到之120°，以使旋轉之平順度成為最適化。
又，如圖2所示，本實施形態相關之水車列2中所含的相鄰之2台水車20係構成為以相反的方向旋轉。即，在水車列2，順時針旋轉之水車20、與逆時針旋轉之水車20為交互地配列。該結果，在相鄰接的水車20間，波就可不干涉水車20的作動、或者不干涉隨著水流的走向，並能夠平順地通過水車列2。另外，水車列2中所含的複數個水車20，除了相鄰之2台水車的旋轉方向不同之點以外，皆具有相同的構造。
另外，水車列2中所含的相鄰之2台水車以相反的方向旋轉之構成(以下，互不相同旋轉構成)，不只能夠採用本實施形態相關之波力發電系統1而已，也能夠採用各種的波力發電系統。例如，即使是對於如專利文獻1所記載的這類之在不穿透壁的受大海一側中具有穿透性的前壁之防波堤的遊水室內所配置之水車列而言，也能夠適用互不相同旋轉構成。
如以上所述，當水車20由於波之作用而旋轉時，發電機3為通過旋轉軸21而承受該旋轉力來進行發電。另外，對於將水車的旋轉能量轉換成電力的發電機之構成，由於是眾所周知 的，因而在本文中省略其詳細說明。發電機3，只要是能夠將旋轉軸21的旋轉能量轉換成電力即可，不論其構成為何均可。關於發電機3的配置也是同樣，不限定於旋轉軸21的上方，可以設置在任何位置。
此外，發電機3所發電的電力，通過未圖示的送電設備而送電至陸地側的變電所等。波力發電系統1由於應當發揮防波堤的機能而通常設置於近海，因而就可抑制因送電所導致之電力損失。
如以上，經由波力發電系統1，波之能量被有效地轉換成水車20的旋轉能量，該旋轉能量被發電機3轉換成電力。因此，波之能量就能夠消散，能夠有效地進行消波，並且能夠從波之能量有效率地進行發電。
<1-2.特徴>
在波力發電系統1中，於防波堤中之不穿透壁10的受大海一側，省略穿透性的前壁而設置水車列2來代替它。因此，波之能量就不會如具備有穿透性的前壁之習用的波力發電系統一樣，不因在前壁的透水孔之附近所發生的旋渦而被消散，因而可有效率地利用水車列2之旋轉。即，從消波之觀點來看，即使用做水車列2之旋轉能量的波之能量被消散，也是可防止從發電的觀點來看之因發生旋渦所導致之能量損失。從而，波力發電系統1即可保持靜穩性並且可提高發電效率。
波力發電系統1能夠用做例如漁港、商業港、避難港等之港灣施設來實現。又，波力發電系統1，若是在因既有的防 波堤劣化等而發生有需要置換的情況等，亦能夠達成比較圓滑地導入之目標。
<2.第2實施形態>
其次，說明第2實施形態相關之波力發電系統101。圖3為波力發電系統101的縱斷面圖；圖4為圖3之IV-IV剖面圖。波力發電系統101為設置於海中、具有用做防波堤之機能及用做發電系統之機能的構造物，與第1實施形態相關之波力發電系統1在許多的特點上是共通的。以下，以和第1實施形態之相異點為中心來說明，對於和第1實施形態相同樣的構成附註相同的參照符號並省略其詳細說明。
波力發電系統101，除了與第1實施形態同樣地具備不穿透壁10、屋頂部12(上壁部)、底部13、基座11、水車列2及發電機3以外，還具備第1整流構件150及第2整流構件160。本實施形態相關之波力發電系統101、與第1實施形態相關之波力發電系統1間之主要的相異點係在於第1整流構件50及第2整流構件60之存在與否。
又，第2實施形態相關之水車列2為與第1實施形態同樣地構成為：將複數個水車120(旋轉體)自不穿透壁10起隔著一定的間隔，並在平面視時為沿著不穿透壁10的延伸方向配列。然而，各水車120為與第1實施形態相異，桶形水車不是形成於上下方向積層的複數段構成而是一段構成。但，亦能夠將第2實施形態的桶形水車120形成多段構成。
水車120，於上下方向自上方起依序具有軸上部131、 翼部132及軸下部133。翼部132為包括上法蘭134、下法蘭135及一對的水車翼136。
各水車翼136為半圓筒形狀；水車120為桶形型，其2片之水車翼136被對稱地配置在相對於水車120的旋轉軸121之180°旋轉。因而，與第1實施形態同樣地，水車120也能夠只在一方向上旋轉。各水車翼136，上端部連結有上法蘭134，下端部連結有下法蘭135；雖然是達到兩法蘭134、135的外周，然而不從外周而往外側突出。又，水車翼136的上部在一般的氣象條件下經常是露出於水面114還更上方處。軸上部131及軸下部133為平行於不穿透壁10，並從不穿透壁10起隔著一定的距離被配置而成。
上法蘭134的上面之中心為連結於軸上部131的下端部；軸上部131與上法蘭134為同軸。軸上部131為於垂直方向延伸，其上端部可插入被設在屋頂部12之貫通孔115內而被旋轉自如地軸支撐著。同樣地，下法蘭135的下面之中心為連結於軸下部133的上端部，軸下部133與下法蘭135為同軸。軸下部133為於垂直方向延伸，其下端部為可插入被設在底部13的上面之軸受孔116內而被旋轉自如地軸支撐著。
又，如圖4所示，本實施形態相關之相鄰的2台水車120也是構成為以相反的方向旋轉。即，在平面視時繞著逆時針旋轉的水車120(以下，有時也稱為第1水車120A)、與在平面視時繞著順時針旋轉的水車(以下，有時亦稱為第2水車120B)為沿著水車120的配列方向交互地配列。在橫剖面視時，相鄰之第1水車120A與第2水車120B具有相對於距兩水車120A、120B的 旋轉軸121為等距離之直線而言為線對稱的形狀。當波通過水車列2之間時，第1水車120A之2片的水車翼136，各自為按押著波，而使得該第1水車120A在平面視時為繞著逆時針旋轉。同樣地，第2水車120B之2片的水車翼136也是各自按押著波，而使得該第2水車120B在平面視時繞著順時針旋轉。
如以上所述，相鄰之水車120、120B之旋轉方向係互為逆向。因而，相鄰之第1水車120A的旋轉軸121、與第2水車120B的旋轉軸121之間就成為：波F1從受大海一側起流入不穿透壁10側所通過之流入區域118、或者波F2從不穿透壁側往受大海一側流出所通過之流出區域119。流入區域118與流出區域119為沿著水車120的配列方向交互地形成。
在本實施形態中，第1整流構件150為複數存在而形成列；第2整流構件160也是複數存在而形成列。第1整流構件150及第2整流構件160係各自於垂直方向延伸，個別的上端部為固定於屋頂部12之下面，個別的下端部為固定於底部13的上面。第1整流構件150及第2整流構件160為長方體形狀；如圖4所示，橫剖面(水平方向的剖面)形狀為正方形。第1整流構件150及第2整流構件160的正方形之橫剖面的對角線之尺寸為幾乎與水車120的上法蘭134及下法蘭135的直徑相同。
第1整流構件150為配置在流出區域119的受大海一側之附近，該橫剖面的4個頂點中之1個(以下，稱為第1頂點151)向著流出區域119側。更詳細而言，第1整流構件150為配置成，在橫剖面視時，通過第1整流構件150的第1頂點151與該對角的第2頂點152之假想線142將會通過假想線段141的 中點或其附近，該假想線段141係通過分別與相鄰之第1水車120A及第2水車120B的旋轉軸121相對應的點之線段。假想線142及假想線段141為相互垂直。第1頂點151雖然是比假想線段141還更靠近受大海一側，然而第1整流構件150則插入在相鄰之第1水車120A與第2水車120B之間所形成的間隙內。
第2整流構件160為配置在流入區域118的不穿透壁10側之附近，其橫剖面的4個頂點中之1個(以下，稱為第1頂點161)向著流入區域118側。更詳細而言，第2整流構件160為配置成使得通過在橫剖面視時通過第2整流構件160的第1頂點161與其對角的第2頂點162之假想線144將會通過：那通過分別與相鄰之第1水車120A及第2水車120B之旋轉軸121相對應的點之假想線段143的中點或其附近。假想線144及假想線段143為相互垂直。第1頂點161雖然是比假想線段143還更靠近不穿透壁10側，然而第2整流構件160為插入相鄰之水車120間所形成的空隙內。
其次，說明波力發電系統101對於波一面消波一面發電之構成。圖4所示，流入不穿透壁10側的波F1打擊被配置在流出區域119的下游側的第1整流構件150之與位於受大海一側的第2頂點152相對應之角部，而被分成左右(圖4中之上下方向，以下相同)導入流入區域118。然後，波F1擠押第1水車120A及第2水車120B之水車翼136的內周面而使得兩水車120A、120B旋轉。此時，在平面視時第1水車120A為繞著逆時針旋轉，而第2水車120B為繞著順時針旋轉。波F1在使第1水車120A及第2水車120B旋轉之後，就打擊被配置在流入區域118的下游側之第 2整流構件160的與位於受大海一側之第1頂點161相對應之角部，而未淀止地往流出區域119流入。
又，從不穿透壁10側流出的波F2打擊被配置在流入區域118的下游側之第2整流構件160的與位於不穿透壁10側之第2頂點162相對應的角部，而被分成左右導入流出區域119。然後，波F2擠押第1水車120A及第2水車120B的水車翼136的內周面而使得兩水車120A、120B旋轉。此時，在平面視時，第1水車120A為繞著逆時針旋轉；而第2水車120B為繞著順時針旋轉。波F2在使第1水車120A及第2水車120B旋轉之後，打擊被配置在流出區域119的下游側之與位於第1整流構件150的不穿透壁10側之第1頂點151相對應的角部，而未淀止地往受大海一側流出。
如此，流入出之波F1、F2的全體就能夠被第1整流構件150及第2整流構件160而導入流入區域118及流出區域119，並能夠使第1水車120A及第2水車120B於單一方向旋轉。亦即，此種防波堤能夠將多數的波之能量轉換成水車120的旋轉能量，並使之消波。又，波F1、F2雖然是藉由第1整流構件150及第2整流構件160而將水流導入水車120的水車翼136之內周面，然而由於未引導水流至水車翼136的外周面，所以就不會對水車120之旋轉造成阻力。
當水車120如以上進行旋轉時，發電機3經由軸上部131而承受該旋轉力來進行發電。另外，如圖3所示，在本實施形態中，發電機3雖然是配置在屋頂部12上，然而與第1實施形態同樣地也可以是配置在屋頂部12的下方。在本實施形態中， 也與第1實施形態同樣是能夠適當地選擇發電機3之配置及構成。發電機3所發電的電力可經由未圖示的送電設備而送電至陸地側之變電所等。另外，也能夠如圖3所示地將不穿透壁10設置成與海岸125相接或大致相接。
<3.第3實施形態>
接著，說明第3實施形態相關之波力發電系統201。圖5為波力發電系統201的橫剖面圖。波力發電系統201為與第1及第2實施形態相關之波力發電系統1、101有許多的點是共通的。以下，以第1及第2實施形態之相異點為中心進行說明，而對於和第1及第2實施形態同樣的構成附註相同的參照符號並省略其詳細說明。
波力發電系統201，除了與第1及第2實施形態同樣地具備有：不穿透壁10、屋頂部12(上壁部)、底部13、基座11、水車列2及發電機3以外，還具備第1整流構件250及第2整流構件260。本實施形態相關之波力發電系統201、與第2實施形態相關之波力發電系統101間之主要的相異點係在於水車列2中所含的水車120間的距離。
更具體而言，在本實施形態中，將相鄰之第1水車120A與第2水車120B之間置成實質上無間隙。藉由如此設置，就能夠減少：幾乎不使水車120A、120B旋轉之快速滑過第1水車120A與第2水車120B之間的間隙的波之量。即，能夠提高發電效率。
在本實施形態中，第1整流構件250為複數存在而 形成列；而第2整流構件260也是複數存在而形成列。與第2實施形態相關之第1及第2整流構件150、160相比較之下，第1及第2整流構件250、260僅有橫剖面形狀是相異的，而在其餘的點則具有同樣的構成。
如圖5所示，第1整流構件250之橫剖面形狀為具有由一對相鄰接的曲線253及一對相鄰接的線段254所圍的4個頂點之形狀。第1整流構件250為被配置在流出區域119的受大海一側之附近，該橫剖面的4個頂點中之1個的一對曲線253之交點(以下，稱為第1頂點251)為向著流出區域119側。第2頂點252為一對線段254的交點。更詳細而言，第1整流構件250為被配置成使得通過在橫剖面視時第1整流構件250的第1頂點251與該對角的第2頂點252之假想線242，將會通過：那通過分別與為相鄰之第1水車120A及第2水車120B的旋轉軸121相對應之點的假想線段241之中點或其附近。又，假想線242及假想線段241為相互垂直。第1頂點251雖然是比假想線段241還靠近受大海一側，然而第1整流構件250為插入在相鄰之水車120間所形成的間隙內。在第1整流構件250的橫剖面之4個頂點之中，所剩下的不是第1頂點251及第2頂點252之頂點間的尺寸法為與水車120的上法蘭134及下法蘭135的直徑幾乎相同。在第1整流構件250的橫剖面內，從與第1頂點251相對應的角部於左右方向(圖5中之上下方向，以下相同)延伸的曲線253為與水車120的上法蘭134及下法蘭135之中心同心，僅些微比直徑大的圓弧狀。
第2整流構件260的橫剖面形狀為具有一對相鄰接 之曲線263及一對相鄰接的線段264所圍的4個頂點之形狀。第2整流構件260為被配置在流入區域118的不穿透壁10側之附近，該橫剖面的4個頂點中之1個是一對曲線263的交點(以下，稱為第1頂點261)為向著流入區域118側。第2頂點262為一對的線段264之交點。更詳細而言，第2整流構件260為被配置成使得在橫剖面視時通過第2整流構件260的第1頂點261與該對角的第2頂點262之假想線244將會通過：那通過分別與相鄰之第1水車120A及第2水車120B之旋轉軸121相對應的點之假想線段243的中點或其附近。又、假想線244及假想線段243為相互垂直。第1頂點261雖然是比假想線段243還靠近不穿透壁10側，然而第2整流構件260為插入在相鄰之水車120間所形成的間隙內。在第2整流構件260的橫剖面之4個頂點之中，所剩下之不是第1頂點261及第2頂點262的頂點間之尺寸為與水車120的上法蘭134及下法蘭135的直徑幾乎相同。在第2整流構件260之橫剖面中，從與第1頂點261相對應的角部起於左右方向(圖5中之上下方向，以下相同。)延伸的曲線263為與水車120的上法蘭134及下法蘭135之中心同心，僅些微比直徑大的圓弧狀。
藉由以上之構成，第3實施形態相關之波力發電系統201就會比已經敘述的波力發電系統1、101還更能夠提高發電效率。
<4.第4實施形態>
其次，說明第4實施形態相關之波力發電系統301。圖6為波力發電系統301的橫剖面圖。波力發電系統301為與第1~第3 實施形態相關之波力發電系統1、101、201有許多的點是共通的。以下，以第1~第3實施形態之相異點為中心來進行說明，對於和第1~第3實施形態同樣的構成則附註同樣的參照符號並省略其詳細說明。
波力發電系統301為除了與第1~第3實施形態同樣地具備不穿透壁10、屋頂部12(上壁部)、底部13、基座11、水車列2及發電機3以外，還具備第1整流構件350及第2整流構件360。本實施形態相關之波力發電系統301與、第2及第3實施形態相關之波力發電系統101、202間之主要的相異點為在於水車列2中所含的水車120間之距離。
更具體而言，在波力發電系統301中，水車列2中所含的水車120為以不等間隔配列而成。尤其，在本實施形態中，水車列2中所含的水車120為隔著不相同的間隔被配列在：流入區域118相對應的位置與流出區域119相對應的位置。與流出區域119相對應的位置之相鄰之水車120間的間隔為比與流入區域118對應的位置之相鄰之水車120間的間隔還更寬廣，也可以是與如圖7所示者相反之構成。
在本實施形態中，由於防波堤在不穿透壁10之受大海一側是不具有穿透性的前壁，所以水車120的設置位置之自由度高。從而，在每一個設置場所能夠判斷往如用以提高發電效率這類的防波堤流入流出之波的流入量及流出量，並分別單獨設定水車列2中所含的相鄰之水車120間的各間隔。尤其，能夠分別地設定與流入區域118相對應的位置之間隔、及與流出區域119相對應的位置之間隔是特別有意義的。
<5.變形例>
以上，雖然已針對本發明之一實施形態進行說明了，然而本發明並未限定於上述實施形態而已，只要不脫離該意旨，就能夠可以進行各種之變更。例如，可以是以下之變更。又，以下之變形例的要旨是能夠加以適當組合的。
<5-1>
在上述實施形態中，雖然是使用桶形水車來當做旋轉體，然而不受限於此而已，亦能夠使用其他種類的水車。但，從發電效率的觀點來看，較佳為使用在沖擊波時或引退波時皆能夠容易發電，且不隨著波之方向而是於一定的方向旋轉之水車。諸如此類之水車的例子，除了桶形水車以外，舉例來說，例如，交錯流動水車。又，在上述實施形態的水車中，亦能夠使用經變形而成為具有3片、4片等之不同片數之水車翼的水車。
<5-2>
在上述實施形態中，雖然水車列2係成為相互不同的旋轉構成，不受限於此而已，例如，也可以是全部的水車20皆在相同的方向旋轉之構成。
<5-3>
在上述實施形態中，雖然水車的旋轉軸之上下為被軸支撐著，然而也可以是只有上部或只有下部被軸支撐著。
<5-4>
在上述實施形態中，水車的旋轉軸雖然是直接連結於發電機，然而也可以通過例如油壓泵等之其他的機器而間接地連結於發電機。
<5-5>
在第2至第4實施形態中，雖然旋轉軸之中央翼部為被分成上與下所配置而成，然而也可以貫穿翼部132。
<5-6>
在第2至第4實施形態中，雖然翼部132的上部是電出於高於水面的更上方，然而也可以是使之經常沒入水中。
<5-7>
在上述實施形態中，波力發電系統雖然是設置在海中，然而也可以設置於河川及湖泊等。
<5-8>
在第2至第4實施形態中，也可以省略第1整流構件及第2整流構件中之任一者。
<5-9>
在上述實施形態中，基座11的受大海一側係構成為形成有於 垂直方向傾斜之斜面。然而，也可以設置如圖8所示之在受大海一側具有垂直面111A的基座11A，來代替基座11。又，可以如圖9所示之在基座11上所設的底部13上，更進一步地形成基座11B。圖9之基座11B，雖然是一種只被形成在大致為水車20的下方處，並在縱斷面視時未達到不穿透壁10的長方體狀之基座，然而亦能夠將此種基座11B用做倒達不穿透壁10為止的基座。另外，如本變形例所示，在縱斷面視時，基座不是形成如圖1所示之梯形型，而是成為長方形型的情況，則在水車20的正下方且在受大海一側之附近就形成水深急劇變化之高低差，流入的波之波長變化而使流速變快速。從而，在此種情況下，就可期待降低波之反射率的效果及提高發電效率的效果將更為提高。
【實施例1】
以下，說明本發明之實施例1。但，本發明不限定於以下的實施例1而已。
<1.實驗條件>
在此處，使用造波水槽，作成如圖10所示的波力發電系統來做為實施例1。具體說明時，造波水槽的尺寸是長度為20.00m、寬度為0.50m、高度為0.50m，並設定水深h=0.40m之一定值。在造波水槽的長度方向的一端側(受大海一側)設置造波板，按照使得水車的旋轉軸為位於從造波板至另一端側(岸邊側)分離13.68m的位置的方式，來設置水車列。水車列中所含的各水車為與如在第1實施形態所說明者同樣的三段構成之桶形水車。另外，準備3種的水車列，將各水車列的桶形水車之直徑Ds[m]各設定為Ds=0.084、 0.140、0.210。水車列中所含的水車數為與造波水槽之寬度有關；在Ds=0.084的情況設定為5台(參照圖11A)；在Ds=0.140的情況設定為3台(參照圖11B)；在Ds=0.210的情況設定為2台(參照圖11C)。對於每個水車列也設定成相互不同的旋轉構成。水車間距離D=Ds+2a(2a為相鄰接的水車之翼端間的距離)係設定成2a/D=0.11(一定值)，水車高度Hw係被設定而使得Hw/h大致成為0.8之一定值。又，距水車列為1[m]=0.38岸邊側更進一步地設置不穿透壁。
又，在實施例1相關之波力發電系統中，設置如圖12所示之動力計測系統來取代發電機。水車之旋轉軸(水車軸)為使用滾珠軸承軸受，以使得摩擦成為極少的方式支撐其下端。水車軸的上端為連結於磁控剎車片，藉由該磁控剎車片對水車軸提供負荷扭力Tq[N．m]。磁控剎車片為使用日本創販株式會社製之Perma-Tork HC01-1。又，於水車軸上固定加速度計，在以採樣頻率100Hz造波開始後的30秒~80秒之間測定水車的旋轉速度(角速度)RE[rps]。又，距水車軸約3.5m的受大海一側設置2支容量式波高計，測定水位變動。又，距水車軸0.18m的受大海一側設置1支容量式波高計，測定水車列附近的水位變動。波高計之採樣頻率分別設為100Hz。作用波設定為周期T[s]=0.81~1.67、波形梯度H/L=0.01之規則波。另外，H為波高；L為波長。
<2.實驗結果及評價> <2-1.反射率>
在Tq=1.1×10-3N．m的情況之反射率Kr為如於圖13A~圖13C 中以「點」所示的結果。圖13A~圖13C係分別顯示在Ds/h=0.215、0.350、0.525的情況之數據。另外，反射率Kr為基於在距水車列約3.5m的受大海一側之2支容量式波高計所測定的結果，使用入．反射波分離推定法(合田等，1976年，不規則波之入．反射波之分離推定法，港灣技術研究所資料，No.248)來計算的。又，假定在使用圓柱列來替代水車列的情況(其他的條件為與上述的實施例1相同)之縱向狹縫直立消波工的模型(比較例)，依照以往研究的理論解來計算出該比較例之反射率Kr時，結果為如在圖13A~圖13C中以「曲線」所示。另外，該比較列中之圓柱列為由與上述的水車列相同的徑之圓柱以相同的間隔所配列而成。
由圖13A~圖13C可明白：實施例1具有比較例之反射率Kr還低的傾向。此種傾向，在短周期側是特別顯著。這可推想是因為水流通過存在水面下的水車之上面而發生大的剪切流，而造成能量損失所致。又，可推斷是水車的直徑Ds愈大則水車上面的面積就變愈大，愈多的波之能量消散而致使反射率Kr的減低。即，可明白：即便不設置穿透性的前壁，藉由水車列亦能夠充分地進行消波。又，可明白：為了保持海域的靜穩性，可以根據水深及波浪的周期來決定水車的直徑。又，在水車的直徑為水深之20%~50%左右的情況下，也能夠實現30%~80%左右的反射率；尤其，特別是在水車的直徑為水深的50%左右之情況下，亦能夠實現30%~50%左右之反射率。
又，在上述實施形態相關之波力發電系統中，由於是將發電機裝設在水車軸上，因發電機施加負荷(剎車片)於水車軸，則可預想水車軸的旋轉速度變小。因此，為了評價此種影響，在 測定相對於各種的負荷扭力Tq之旋轉速度RE及反射率Kr時，可得到如圖14A~圖14C所示的結果。圖14A~圖14C係分別顯示在Ds/h=0.215、0.350、0.525的情況之數據。
由圖14A~圖14C可明白：當負荷扭力Tq增加時，雖然旋轉速度RE一併減少，然而未發現反射率Kr產生有意義的變化。即，可明白反射率不受發電機的負荷之影響，而是可根據構造條件(水深、水車的直徑、周期、波長等的波浪條件)等來決定。又，因為反射率不隨著發電機的負荷所限而是成為一定值，所以可明白：由於在水車周圍發生形成的旋渦所導致被消散的能量之量、與為了使水車旋轉而使用的能量所構成之能量的總消散量與發電機的負荷無關而成為一定值。
<2-2.獲得動力>
在按照下式來算出對於各種的水車之直徑Ds的獲得動力效率Ke時，可得到如圖15A~圖15C所示的結果。圖15A~圖15C係分別顯示在Ds/h=0.215、0.350、0.525的情況之數據。以下之Pp為藉由水車之旋轉所得到的平均單位寬度之獲得動力；Pw為平均單位寬度之波之能量。另外，ρ為水之密度；g為重力加速度。又，在以下式中之RE為平均旋轉速度。
【數1】
根據過往之研究，以利用桶形水車獲得波之能量為對象之發電效率(獲得動力效率)為5%左右。另一方面，可明白：在實施例1相關之波力發電系統為如圖15A~圖15C所示，相對於任何的水車之直徑Ds而言，獲得動力效率Ke的最大值為在10%以上，可期待發電效率是高的。
又，從發電的安定性之觀點來看，則要求水車的旋轉速度之變動是少的。因此，調查在距水車軸0.18m的受大海一側之推移變動η、與水車的旋轉速度RE之關係時，可得到如圖16A~圖16C所示的結果。圖16A~圖16C係分別顯示在Ds/h=0.215、0.350、0.525的情況之數據。
如圖16A所示，在Ds/h=0.215的情況，對於1波而言，出現第2次旋轉速度的波峰值。諸如此種的傾向，可以推想是旋轉速度在入射波通過水車列之際增大，於穿透壁反射的反射波傳播至受大海一側之際再增大所致。又，如圖16B及圖16C所示，隨著Ds/h變大成為0.350、0.525時，旋轉速度RE的變動也變小了。即，當水車的直徑為大時，水車一旦開始旋轉後，慣性力矩產生作用而致使難以受到波之周波特性，因而成為以安定的速度旋轉。從而，從發電的安定性之觀點來看，可以說是水車的 直徑愈大者愈有利；但水車的直徑較佳為設定成水深的30%以上之尺寸；特佳為設定成50%以上之尺寸。
【實施例2】
以下，說明本發明之實施例2。但，本發明不限定於以下的實施例2而已。
<1.實驗條件>
在此處，使用造波水槽作成如圖17、圖18A及圖18B所示的波力發電系統，來做為實施例2。具體說明時，造波水槽之尺寸係設定成長度為20.00m、寬度為0.50m、高度為0.60m，而將最大水深h=0.40m設定為一定值。在造波水槽之長度方向的一端側(受大海一側)設置造波板，從造波板到另一端側(岸邊側)分離約14m的位置上設置水車列的旋轉軸。又，距水車列的旋轉軸為1[m]岸邊側更進一步地設置不穿透壁。桶形水車的直徑設為Ds[m]=0.072。水車列中所含的水車數設為6台；將水車列構成為：相鄰接的水車逆旋轉時互不相同的旋轉。又，水車間距離設為D[m]=1.1Ds。水車列中所含的各水車係如將在第1實施形態說明的三段構成之桶形水車變更為二段構成之構成。又，從不穿透壁起到受大海一側擴展l’[m]，在寬度方向準備：只有造波水槽的寬度擴展之長方體的台階11A，在該台階11A上配置水車列。
又，在實施例2相關之波力發電系統中，來代替發電機，設置與圖12同樣的動力計測系統，對水車軸提供負荷扭力Tq[N．m]。又，在水車間(受大海一側)且靜水面下0.08m的位置設置亞歷克電子社製之電磁流速計，來計算測量水車間的流速。又， 使用裝設於水車軸的上端之ATR促進株式會社製之加速度計(感測器控制器)，以採樣頻率100Hz來計算測量水車的旋轉速度ω。另外，在距水車的旋轉軸約3.5m受大海一側設置2支容量式波高計，使用入．反射波分離推定法(合田等，1976年，不規則波之入．反射波之分離推定法，港灣技術研究所資料，No.248)來求得入射波之波高H[m]及反射率Kr。又，可求出一次轉換效率E，而求得當做相對於作用於一台水車的波能量D．Pω(Pω=ρgH2/8)與水車的獲得動力P之比，進而求得將它換算成水車的平均單位長度之能量轉換效率E’=E/Hs。另外，Hs[m]為水車的高度。作用波係周期T[s]=0.73~1.71、波形梯度H/L=0.020的規則波。另外，H為波高；L為波長。
接著，準備僅有台階11A的條件下(例1：比較例)、僅有水車列的條件下(例2：實施例)、及如圖17所示的台階11A及水車列之兩者的條件下(例3：實施例)中，設定l’=l+0.04，一邊改變l=0.20m、0.30m、0.40m一邊進行實驗。另外，設定l’=0.44(一定值)，改變l/l’來進行實驗。另外，例1之波力發電系統為從圖17的波力發電系統除去水車列而成者。又，例2之波力發電系統為從圖17的波力發電系統除去台階11A、並將二段構成的水車列變更成三段構成而成者。例1~例3中之hs/h及水車的高度Hs有關的實驗條件為如下表所述。另外，hs[m]為在水車的設置位置之水深。
<2.實驗結果及評價>
台階長(岸-沖方向的台階11A之長度)l’變化成l’=0.24、0.34、0.44m的情況之反射率Kr及通過水車間之最大流速Vmax(僅有台階11A的情況下為在水車的設置位置之計測值)係分別如圖19A~圖19C所示之結果。圖中之umax係表示在水深h=0.40m時之由微小振幅波理論所求出的最大速度振幅。由同圖可明白：在僅有台階11A的例1中，大致具有反射率Kr為0.6以上之高的傾向。在僅有水車列的例2，在任何的l’條件下，皆比在例1的反射率還低。此外，可明白：在台階11A上設有水車列的例3中，於短周期帶內，雖然Kr變成幾乎與例2，然而在長周期帶內，則可見到Kr大幅降低的傾向；台階11A愈長，此種傾向也愈顯著。另一方面，例3之Vmax/umax為比例2的還大。從而，可推想：藉由在台階11A上設置水車，可使得通過水車間之流速變快速，能量逸散變大，並且反射率Kr減低。
從以上可確認：反射率Kr具有在例3為最低，在例2為次低，在例1為最大的傾向。從而，可以確認：藉由水車列可提高消波性能，而將水車列進一步地設置在台階11A上的情況下，消波性能可更進一步地提高。
圖20A及圖20B係分別顯示：在設定台階長l’=0.44(一定值)來提供負荷扭力Tq時之例2及例3的能量轉換效率E’。 從同圖可明白：在例3之E’的極大值為0.6左右；在例2為0.4左右；在例3的能量轉換效率E’為大致皆比在例2的情況還高。從而，可明白藉由將水車列設置在台階11A上，將可提高發電效率。更詳細地來說，可明白除了設置台階11A之外並設置水車列的情況下，能量轉換效率E’大致皆提高、並且對於任一者之周期的波而言，在一定的負荷扭力(Tq=0.003N．m左右)下幾乎皆可取得最大能量轉換效率。這種事態意味著：用來效率良好地獲得能量之最適負荷扭力為與對象波之周期無關而是一定值，在對於二次轉換機構(使發電機等作動用之機構)的設計而言，可以說是得到非常有用的知識。
圖21係顯示在台階長l’=0.44(一定)的條件下，變化成l/l’=0.45、0.68、0.91時之反射率Kr及通過水車間之最大流速Vmax。從同圖可確認當l/l’變愈大時，即，水車列的設置位置為愈在台階11A的受大海一側時，Kr的極小值會有變愈小的傾向。從而，可明白：從消波之觀點來看，較佳為水車列是配列在台階11A的受大海一側端之附近。
圖22A及圖22B係分別顯示l/l’=0.91、0.45的情況之一次轉換效率E。由同圖可確認：l/l’變得愈大，即，水車列的設置位置愈靠近台階11A的受大海一側時，則一次轉換效率E的極大值會有變愈大的傾向。從而，可明白：從發電效率的觀點來看，較佳者也是水車列被配列在台階11A的受大海一側端之附近。
1‧‧‧波力發電系統
3‧‧‧發電機
10‧‧‧不穿透壁
11‧‧‧基座(台階)
12‧‧‧屋頂部(上壁部)
13‧‧‧底部
20‧‧‧水車(旋轉體)
20A、20B、20C‧‧‧桶形水車
21‧‧‧旋轉軸

Claims (12)

  1. 一種波力發電系統，其為可設置於水中；雖具有不穿透壁，但前述不穿透壁的受大海一側可與不具有穿透性的前壁之防波堤一起使用，以便使波的能量消散、並以前述波的能量來進行發電之波力發電系統；其中前述不穿透壁的受大海一側具備：平面視時沿著前述不穿透壁的延伸方向配列之複數個旋轉體構成的旋轉體列；將前述複數個旋轉體的旋轉能量轉換成電力之發電機。
  2. 如請求項1所記載之波力發電系統，前述旋轉體列所含的相鄰之旋轉體係構成為以相反的方向旋轉。
  3. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，在前述旋轉體列所含的相鄰之旋轉體的旋轉軸間係成為：從受大海一側流入前述不穿透壁側的波所通過之流入區域、或從前述從不穿透壁側往受大海一側流出的波所通過之流出區域；前述流入區域及前述流出區域係各至少形成1個，並配置在前述流入區域的大海一側的下述構件中之至少一者：第1整流構件，配置在前述流出區域之受大海一側的附近傍，將從受大海一側流入前述不穿透壁側的波附入前述流入區域；及第2整流構件，配置在前述流入區域的前述不穿透壁側之附近，將從前述不穿透壁側往受大海一側流出的波導入前述流出區域。
  4. 如請求項3所記載之波力發電系統，其中前述旋轉體列中所含的旋轉體係被分隔著與前述流入區域相對應的位置及前述流出區域相對應的位置不同之間隔所配列而成。
  5. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，其中前述旋轉體列中所含的旋轉體為以不等間隔配列。
  6. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，其中更進一步具備上壁部，該上壁部係從前述不穿透壁往水平方向擴展並支持前述旋轉體。
  7. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，其中更進一步具備沉箱，該沉箱具有：前述不穿透壁、與從前述不穿透壁的下部及上部分別延伸至受大海一側的底部及上壁部。
  8. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，其中更進一步具備可供前述旋轉體列設置之基座、且藉由該基座以便使得前述旋轉體列之設置位置的水深為比受大海一側的位置之水深還淺。
  9. 如請求項8所記載之波力發電系統，其中前述基座係具有面向受大海一側的垂直面。
  10. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，其中前述旋轉體為不隨著波的方向而於一定的方向上旋轉之水車。
  11. 如請求項10所記載之波力發電系統，其中前述旋轉體為桶形水車。
  12. 如請求項1或2所記載之波力發電系統，其中前述旋轉體的旋轉軸為於垂直方向延伸。
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