WO2019244753A1 - 波力発電装置 - Google Patents

波力発電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019244753A1
WO2019244753A1 PCT/JP2019/023366 JP2019023366W WO2019244753A1 WO 2019244753 A1 WO2019244753 A1 WO 2019244753A1 JP 2019023366 W JP2019023366 W JP 2019023366W WO 2019244753 A1 WO2019244753 A1 WO 2019244753A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
float
float member
actuator
sea
wave power
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/023366
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博嗣 池田
Original Assignee
日本エフ・アール・ピー株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本エフ・アール・ピー株式会社 filed Critical 日本エフ・アール・ピー株式会社
Priority to JP2020511824A priority Critical patent/JP6695531B1/ja
Publication of WO2019244753A1 publication Critical patent/WO2019244753A1/ja

Links

Images

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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a semi-permanent and automatic small wave power generator that can be installed in a shallow water near a bay shore and that utilizes wave power and tidal power.
  • Wave power generation has the merit of being able to generate power even at night, making it easier to predict wave conditions than wind power, etc., and making it easier to predict the amount of power generation.However, installation costs and maintenance costs are high, and abnormal waves such as typhoons There is also a disadvantage that it is destroyed by the big waves.
  • the types of conventional wave power generation devices are broadly classified according to the power generation method and the installation type. From the viewpoint of the power generation type, they are classified into a vibrating water column type, a movable object type, and an overtopping type. In addition, from the viewpoint of the installation type, the apparatus is classified into a floating type in which the apparatus is suspended on the sea surface or in the sea, and a fixed type in which the apparatus is fixed offshore or along the coast. In addition, the type of wave power generation of the present invention is a movable object type, and the installation type corresponds to a floating type and a fixed type combined type.
  • the vibrating water column type is a method in which an air chamber is provided in a device, and an air turbine is rotated to generate power using an oscillating flow of air generated by vertical movement of the sea surface.
  • the movable object type is a method of converting mechanical energy into mechanical kinetic energy via wave energy, and using the energy as a power source to move a piston such as a hydraulic pressure generator to generate power.
  • the overtopping type is a method of turning over a water wheel installed in a headrace ditches to generate power when a wave is overtopped and stored in a reservoir, and the water is drained to the sea using the head of the sea surface.
  • the vibrating underwater type and the overtopping type are easily enlarged in size, and it is difficult for private citizens or small businesses to participate in power generation like solar power generation. Further, in the future, it is desired to provide an inexpensive and small-output power generation device from the viewpoint of power sale (purchase).
  • the applicant has studied a movable object type which is relatively easy to be reduced in size among the above-mentioned power generation methods, but in the case of the conventional movable object type, utilizing the vertical movement of the ocean wave moving in a circular or elliptical orbit, the movable body type There is a drawback that the method of converting to vibration motion is the mainstream, and the horizontal movement of the ocean surface and the vertical movement in the seawater are not used.
  • both the conventional floating type and the fixed type have drawbacks in terms of the installation type, and in the case of the floating type, since the reaction force of the movable body is obtained from the stationary structure floating on the water surface or in the water, the floating body type When the stationary structure performs the same motion at the same time, there is a disadvantage that the vibration motion of the movable body cannot be efficiently extracted.
  • the conventional fixed type air in the air chamber in the system vibrates as the ocean waves move up and down the sea surface, and the mainstream is a power generation method that turns the air turbine.
  • a wells turbine that can be used is mainly used, but has a drawback that the conversion efficiency into electricity is low and it is difficult to reduce the size.
  • the wave power generator may be destroyed by the surge of abnormal waves such as typhoons or tsunamis caused by earthquakes.To avoid this, the conventional wave power generator must be moved to a high place where waves cannot reach. Although a method of causing the water to sink or sink into the sea has been provided, it has disadvantages such as a complicated structure and high cost.
  • the present invention is to convert the energy of the sea surface and the sea wave and tidal power into electric power with high efficiency while improving the drawbacks of the floating type and the fixed type. It is an object of the present invention to provide a wave power generator having a configuration capable of preventing damage in an emergency such as a typhoon.
  • the present invention is a wave power generation device based on a driving force based on wave power and tide power, wherein at least a plurality of members are pivotally connected to each other, and one end thereof is rockingly rotated and axially rotated with respect to a predetermined position on the sea bottom.
  • a second float member smaller than the float member; and an actuator for converting the movement of the first float member and / or the second float member into a power source for power generation.
  • the wave power generation device of the present invention it is possible to provide a semi-permanent and automatic small power generation device that utilizes wave power and tide power simply by fixing the float member to the sea floor and floating the float member on the sea surface.
  • the present wave power generation device includes a dielectric, two float members floating on the sea surface (or underwater), and an actuator.
  • the end on the sea bottom side of the derivative is installed so as to be able to pivot and swing on the sea bottom, and a large-capacity first float member is pivotally connected to the end on the sea surface side.
  • the second float member having a small capacity is connected to the first float member at a distance from the first float member, and an actuator driven by the movement of the first float member and / or the second float member on the sea surface or in the sea is provided. Power source.
  • the first float member can rotate in all directions and axially with the sea bottom as a fixed end, and the first float member (and the small-capacity second float member connected thereto) can generate omnidirectional wave force and It follows the tidal force and receives the force acting on the fixed seafloor end as the motion of the actuator to use it as a power source for power generation.
  • the first float member connects the second float member having a smaller capacity than the first float member at a distance, so that even if the wave direction changes, the small second float member is blown off (a state like a so-called weathercock).
  • the motion to be transmitted to the actuator can be made smooth, and at the same time, no excessive stress is applied to the swinging member or the like, and damage can be prevented.
  • the present wave power generation device it can be utilized even in the vicinity of a shore having a complicated wave having a short cycle or a tidal current, which is difficult with conventional wave power generation, and can contribute to the expansion of wave power generation. . Further, the present wave power generation device has an advantage that it has a simple structure, can be miniaturized, has low manufacturing and installation costs, and can be easily introduced. Furthermore, in the present wave power generator, it is inevitable that the derivative is rotated on the sea floor, and it is advantageous that the distance to the sea bottom is shorter. Also, the wave motion of the float member floating on the sea surface drives the power generation.
  • the shallow ground near the Gulf is preferable as the installation site. It can be said that what can be applied to the non-candidate sites for power generation equipment installation is provided, which also contributes to the prevention of coastal erosion and the reduction in the number of tetrapods installed.
  • the present wave power generation device can send compressed air generated by an actuator to the land with a hose and generate power with a water turbine (turbine) or an air engine provided on the land.
  • a water turbine turbine
  • an air engine provided on the land.
  • a general hose is inexpensive and has high pressure resistance because it is sufficient, and the turbine and the air engine can be installed on land, which is advantageous in that the maintenance is easy (low cost) and there is no breakage due to waves.
  • the present wave power generation device is small and inexpensive, and can be arranged near the shallow bay shore from the sea bottom, so that, for example, a plurality of offshore or shores can be arranged in a staggered manner along the shoreline. it can.
  • the output power can be adjusted only by increasing or decreasing the number of installed wave power generators, and power adjustment can be performed without replacing or maintaining the equipment like a conventional wave power generator.
  • the number of main wave power generators can be increased along the coastline and extended, and renewable energy will be introduced according to the coastline of the region. It is possible to promote the so-called local production and local digestion of renewable energy.
  • the derivative is A first member whose one end is swingable and axially rotatable with respect to a predetermined position on the sea floor, A second member pivotally connected at one end to the other end of the first member, A third member having one end pivotably connected to the other end of the second member, The first float member is pivotally connected to the other end of the third member, It is preferable that the first float member and the second float member are connected to each other by a connecting member pivotally connected at both ends so as to be swingable in all directions.
  • ⁇ ⁇ In the wave power generation device, it is preferable that three derivatives (a first member, a second member, and a third member) sequentially connected from the seabed to the first float member are so-called hinge-connected.
  • a first member, a second member, and a third member sequentially connected from the seabed to the first float member are so-called hinge-connected.
  • the distance between both ends of the first member and the second member is substantially the same, and the distance between both ends of the third member is from a seabed to a predetermined low tide surface. It is preferable that the height is substantially the same as or higher than the height.
  • the first member and the second member that oscillate (bend) on the sea floor side and receive a tide level difference have substantially the same distance between both ends (between pivot points), and
  • the distance between both ends of the third member on the side (between pivot points) should be approximately the same as or greater than the distance from the seabed to a predetermined low tide surface (such as the average low tide surface of the spring tide in the installation area). preferable.
  • the position of the first float member is lowered to the lowest point.
  • the first member and the second member are most bent and folded, and the third member is approximately at the height of the low tide surface from the seabed. If it is configured to be the same or more, the first float member does not sink into the sea due to only the tide level while reducing the amount of members, and the first member to the third member due to the first float member sinking into the sea during normal power generation (particularly, It is possible to reduce an excessive load on the joints of each other and to avoid a risk of damage.
  • the sum of the distances between both ends of the first member, the second member, and the third member is substantially equal to or greater than the height from the seabed to a predetermined high tide surface.
  • the length of the entire dielectric that is, the length of the first to third members is substantially the same as the height of a predetermined high tide surface (such as an average high tide surface in the installation area) from the sea floor, or It is preferred that it be more.
  • a predetermined high tide surface such as an average high tide surface in the installation area
  • the position of the first float member rises to the highest point, and at this time, the first member to the third member are completely extended, and the height of the tip of the third member is substantially equal to the height of the high tide surface from the sea floor.
  • an actuator serving as a driving source of power generation includes a first actuator based on a displacement of a second float member with respect to a first float member and a second actuator based on a displacement of a third member with respect to the first float member. It is configured and connected so as to convert the swing angle (and / or the vertical movement) between the members into the movement of the driving means, and it is possible to generate electric power using the compressed air generated by the movement of the driving means.
  • the actuator is
  • the internal space of the drive means (for example, the left internal space 32a, the right internal space 32b, and the first to fourth accordions 54, 55, 56, and 57 in the present embodiment) is fluidly connected to the upper part of the sea surface or the sea. (See, for example, the pipes 37, 41, 61, 63, 66, and 68 of the present embodiment) and an outflow pipe that fluidly connects the internal space to the inside of the first float member (for example, the present embodiment).
  • the first float member adjusts the draft by adjusting the stored amount of ballast water inside, and the inflow pipe is By connecting the inner space and above the sea level, the compressed air in the inner space flows from the outflow pipe into the first float member in accordance with the movement of the driving means. According the movement of said driving means by connecting the parts space and sea to flow into seawater flowing into the internal space from the outlet pipe in the interior of the first float member, it is preferable.
  • the wave power generator adjusts buoyancy by adjusting the ballast water inside so that the sea surface is located at the draft position. Normally, outside air above the sea surface flows into the first float member via the driving means in accordance with the movement of the actuator, and power is generated by air released in a state where the waterline is adjusted (a state where the sea surface floats). I do.
  • the inflow pipe is switched to take in seawater from the outside air above the sea surface, and the seawater flows into the first float member via the driving means and the outflow pipe to form
  • the first float member sinks in the sea, and the first to third members are folded in the sea with the sinking of the first float member.
  • the present wave power generation device when seawater and outside air (air) are used as a driving source as in the case of the above-described actuator, unlike in the case of an emergency or the like, even if it is damaged, unlike the case of using a hydraulic type, oil leakage may occur. There is no risk of accompanying marine pollution. This is also advantageous in that it is not necessary to design the seal and to prevent breakage at a high level in order to avoid the risk of oil leakage. As a result, an inexpensive and lightweight device can be provided.
  • the actuator similarly includes a first actuator connected to the third member and the connection member, and a second actuator connected to the third member and the second member.
  • the actuator and the second actuator are moved in accordance with the movement of the connecting member with respect to the third member and the movement of the second member with respect to the third member, respectively, to enlarge and reduce the internal space. It has a driving means for flowing into the space and discharging the seawater in the internal space at the time of reduction, and it is also possible to generate power based on the discharged seawater.
  • the actuator includes a drive unit having a closed flow path that allows a liquid in a separately provided liquid tank to flow into the internal space when the actuator is enlarged and discharges the liquid in the internal space into the liquid tank when the actuator is reduced.
  • power is generated based on a liquid flow in a closed flow path or a flow path branched therefrom.
  • compressed air is used as a driving source.
  • peripheral seawater or a liquid (water or oil) in a separately provided liquid tank may be used. This example is advantageous when the output is insufficient with only the compressed air as the driving source, and may be used in combination with the above-described actuator using the compressed air.
  • the materials of the first float member and the second float member preferably have durability and non-corrosiveness against seawater, and have a low specific gravity with little influence on buoyancy adjustment.
  • a typical example is FRP resin. You.
  • this wave power generator it can be used even in the vicinity of a bay with complicated short-period waves or tidal currents, which was difficult with conventional wave power generation.
  • the wave motion of the float member floating on the sea surface can be efficiently converted into electric power, so that it has a high wave-dissipating property and is suitable for coastal erosion prevention.
  • (iii) is the mean sea level and the normal wavefront is at mid-height
  • (iv) is the lowest sea level and the normal wavefront is at mid-height.
  • (v) shows a state where the sea surface is at the lowest water level and the normal wavefront is lower than the intermediate height
  • (vi) shows a state where each member is submerged in an emergency such as a typhoon.
  • a wave power generation device is exemplified.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate an example of an actuator structure and an arrangement position.
  • FIG. 1A is a schematic diagram illustrating an example of an actuator arrangement position illustrated in FIGS. It is.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an improved example of the actuator of FIG. It is a figure which shows a mode that the pressure of the compressed air discharged
  • FIG. 5 is shown, (a) is an enlarged schematic diagram of a 1st accordion member, (b) 4) is a schematic diagram showing the relationship between each accordion constituting the first accordion member and the pressure of the internal air.
  • (A) is a schematic perspective view for explaining the relationship between the first float member and buoyancy, and (b) is a schematic view showing inflow and outflow of seawater and the like to and from the first float member. It is the schematic which shows the movement of the connection member on the sea surface in a wave power generator, (a) is the longitudinal section from the sea bottom to the sea surface, (b) is the schematic plan view which looked at the sea surface from the upper part.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a mechanism configuration in which a fixed end is positioned on the sea floor as a specific embodiment of the wave power generation equipment of the present invention.
  • the device 10, (2) is a wave power generation device 100 as a specific example 2
  • (3) is a state in which (2) is deformed due to the sea level being at the lowest water level
  • (4) is (2), (3)
  • H.W.L shows the highest water level
  • M.W.L shows the average water level
  • L.W.L shows the lowest water level.
  • a schematic diagram of the time transition of the wavefront (wave height H) is shown in the upper right of FIG.
  • the wave power generator 10 is provided with a fixed end 17 at a predetermined position on the sea bottom, and the lower end of the first member 11 is pivotally connected to the fixed end 17. ).
  • the lower end of the second member 12 is pivotally connected to the upper end of the first member 11, and the second member 12 swings with respect to the upper end of the first member 11.
  • the lower end of the third member 13 is pivotally connected to the upper end of the second member 12, and the third member 13 swings with respect to the upper end of the second member 12.
  • the bottom of the first float member 15 is pivotally connected to the upper end of the third member 1232, and the first float member 15 normally moves on the sea surface while floating on the sea surface.
  • the bottom of the first float member 15 is pivotally connected to one end of the connecting member 14.
  • This pivot point may be a pivot point with the third member 123 or a different point as long as it is the bottom of the first float member 15.
  • the other end of the connecting member 14 is pivotally connected to one end of the bottom of the second float 16.
  • the first float member 15 and the second float member 16 are filled with air in a normal state (the draft of the first float member 15 is adjusted by ballast water or the like as described later). It is a floating body floating on the sea surface.
  • the first float member 15 is larger than the second float member 16 and has a large buoyancy. Note that the length of the first member 11 is a, the length of the second member 12 is b, the length of the third member 13 is c, and the length of the connecting member 14 is d (the length of d is (About 1/2 of the right wave height).
  • FIG. 2 schematically shows the link mechanism of the wave power generation device 10 shown in FIG. 1 for each of various states.
  • FIG. 2 (i) shows a case where the sea surface is at the highest water level and the normal wave surface is usually at the top.
  • the wavefront at the pivot point between the second float member 16 and the connecting member 14 in a normal state (shown as a normal wavefront in the figure) is shown.
  • 2 (ii) shows the case where the sea surface is at the highest water level and the normal wavefront is at an intermediate height
  • FIG. 2 (iii) shows the case where the sea surface is at the average water level and the normal wavefront is at the intermediate height.
  • FIG. 2 (v) indicates the case where the sea level is at the lowest level and the normal wavefront is lower than the middle level
  • FIG. This shows a state where each member is submerged in the sea in an emergency.
  • FIG. 2 (i) exemplifies a case where a normal wavefront (solid line) is at the top, the tide level is at the highest water level, and the linear length from the connecting member 14 to the first member 11 is HWL + H / 2. I have. Therefore, the linear length a + b + c from the first member 11 to the third member 13 is equal to the highest water level (H.W.L).
  • the first float member 15 and the second float member 16 are both floating bodies on the sea surface, in the case of FIG. 2 (i), the first float member 15 is connected to the fixed end 17 at the bottom. Sinks in the sea, and the second float member 16 floats on the wavefront.
  • the tide level falls to the average water level, and the state shown in FIG. 2 (iii) is reached.
  • the third member 13 is in a state of being inclined as shown in FIG.
  • FIGS. 2 (i) to 2 (v) show the case where the wavefront and the tide level at the normal time change.
  • an excessive force acts on the first float member 15 and the second float member 16, which may cause breakage and deformation of each member.
  • each member is settled in advance or urgently in the sea.
  • the first float member 15 is lowered into the sea, and the second float member 16 is lowered accordingly. It is necessary to sink the first member 11, the second member 12, and the third member 13 to near the sea bottom and to fold them substantially parallel to the sea bottom in order to minimize wave and tidal forces even in the sea due to typhoons and the like. (See FIG. 2 (vi)).
  • the first float member 15 is submerged in the sea, the air to be filled therein is discharged and seawater is supplied and filled instead.
  • the air inside the second float member 16 is filled as it is. Therefore, the second float member 16 (its pivot point 22) swings around the pivot point 21 of the first float member 15.
  • the first float member 15 is moved by the energy accumulated by the swing of the second float member 16 (for example, compressed air generated by driving the actuators 30, 31, and 50 described later). Is filled again with air and floated to the sea surface (details will be described later).
  • FIGS. 1 (2) to 1 (4) are schematic diagrams of the wave power generation device 100.
  • FIG. 1 (2) shows the case where the sea surface is at the average water level and the normal wavefront is at the middle height
  • FIG. 1 (3) shows the case where the sea surface is at the lowest water level and the normal wavefront is at the middle height.
  • the fixed end 117, the first member 111, the second member 112, the third member 113, the first float member 115, the connection member 114, and the second float member 116 are similar to the wave power generation device 10.
  • the connection between the fixed end 117 and the first float member 115 includes the first member 111, the second member 112, the separate fourth member 118, and the fifth member 119. Is provided.
  • the fourth member 118 and the fifth member 119 have the same length as the first member 111 and the second member 112, respectively, and like the first member 111 and the second member 112, the lower end of the fourth member 118 is a fixed end.
  • 117, the upper end of the fourth member 118 and the lower end of the fifth member 119, and the fifth member 119 and the bottom of the first float member 114 are pivotally connected to each other to connect the fixed end 117 to the third member 113 in a diamond shape. It has a link structure. With this structure, a smooth and highly durable link operation can be performed between the fixed end 117 and the first flow member 115 where a large wave force and tide force act. Also, as in FIG.
  • FIG. 1A shows a state in which the first float member 115 is settled in an emergency such as a typhoon or the like.
  • the first float member 115 is installed in a shallower water than in FIG. An example is shown in which only 115 is submerged in the sea.
  • FIG. 3 illustrates a wave power generation device 200 as another embodiment of the present invention.
  • This wave power generator 200 is a modification of the above wave power generator 100.
  • the fixed end 217 is a pier, a side wall of a breakwater, a caisson, or the like, and the connection from the fixed end 217 to the third member 213 is expanded and contracted in the horizontal direction. The difference is that a diamond-shaped link structure is used. Specifically, in FIG.
  • the fixed end 217 is located at the average water level, (1) is when the sea level (tide level) is at the highest water level, and the normal wavefront (see the upper right of the paper) is at the middle level, and (2) is If the sea level (tide level) drops to the average water level from (1) and the normal wavefront is at the middle height, (3) the sea level (tide level) drops further to the lowest water level from (2) and the normal wavefront rises to the middle height.
  • (4) shows a case where the first float member 215 is submerged in the sea during an emergency such as a typhoon and the sea level (tide level) is at the lowest water level.
  • the fixed end 217 is clearly shown to be located on the side wall in FIG. 3A, the fixed end 217 and the side wall are not shown in FIGS. Only the height position of the pivot point 228 with the first member 212 (and the fourth member 218) is shown.
  • FIGS. 4A and 4B illustrate the actuator structure and arrangement positions.
  • FIG. 4A shows the arrangement positions of the actuators 30 and 31 in the wave power generation device 10 shown in FIGS. 1A and 1B
  • FIG. 31 is a schematic view showing an example of the structure of FIG.
  • the respective members swing from the first member 11 to the connection member 14 around the pivot points 18, 19, 20, and 21 of each other.
  • the actuators 30 and 31 are driven by the swing between the second member 12 and the third member 13 and the swing between the third member 13 and the connecting member 14, respectively.
  • both ends of the actuator 30 are connected to each other across the second member 12 and the third member 13 (the left end in the figure is connected to the second member 12, and the right end is connected to the third member 13).
  • This is a cylinder structure that horizontally moves by swinging (see arrow C) and vertical movement (see arrow C) of the third member 13 with respect to the second member 12 (see FIG. 4B).
  • the actuator 31 is connected to both ends of the third member 13 and the connecting member 14 with the third member 13 and the connecting member 14 interposed therebetween (the left end side in the figure is connected to the third member 13 and the right end side is connected to the connecting member 14). It has a cylinder structure that moves horizontally by swinging the connecting member 14 (see arrow A) (see FIG. 4B).
  • the actuators 30 and 31 each have a hollow cylindrical portion 32 as shown in FIG. 4B and a piston portion 34 which reciprocates in the longitudinal direction (see arrow D) therein. At least the outer periphery or outer peripheral wall of the end of the histone portion 34 is in sealing contact with the inner wall of the cylindrical portion 32.
  • the piston portion 34 reciprocates, the left hollow portion 32a of the cylindrical portion 32 and the right An internal pressure difference with the hollow portion 32b occurs, and the internal pressure becomes the same due to the inflow and outflow of air and the like to the outside (the first float member 15) described later.
  • the piston portion 34 is connected to the third member 13 and the second member 12, and reciprocates according to the relative movement (swinging (or vertical movement)) of both.
  • An outlet 32f is provided.
  • the inflow ports 32c and 32e are connected to pipes 37 and 41 whose ends are located above the sea surface, respectively, and allow inflow from the outside in the middle of the flow path to allow passage from the left hollow part 32a or the right hollow part 32b.
  • the inlets 32d, 32f are provided with pipes 39, 43 connected to the inside of the first float member 15, and the pipes 39, 43 are provided with pipes 39, 43 extending from the left hollow section 32a or the right hollow section 32b in the middle of the flow path.
  • Check valves 38 and 42 are provided to allow outflow into the one float member 15 and restrict inflow from the inside of the first float member 15 to the left hollow portion 32a or the right hollow portion 32.
  • the piston of the actuator 30 moves to the right, the internal pressure in the left hollow portion 32a decreases, the check valve 36 is opened, and air above the sea surface flows into the left hollow portion 32a through the pipe 37.
  • the air in the right hollow portion 32b is compressed, the internal pressure rises, the check valve 42 is opened, and the air in the right hollow portion 32b is discharged into the first float member 15 through the pipe 43. .
  • the compressed air in the cylindrical portion 32 flows into the first float member 15 throughout the reciprocating process of the piston portion 34, and the second member 12 Regardless of which direction the third member 13 swings or moves up and down, the third member 13 serves as a drive source for sending out compressed air.
  • FIG. 5 is a schematic view of an actuator 50 as an improved example of the actuators 30 and 31 of FIG. 4B.
  • the actuator 50 is connected between the second member 12 and the third member 13 and between the third member 13 and the connecting member 14 like the actuators 30 and 31 in FIG. 4B.
  • the actuator 50 includes a first opening / closing member 52 and a second opening / closing member 53 that pivotally rotate so as to be openable and closable about a pivot point 59 at the end, and a first opening / closing member 52 around the pivot point 59.
  • a plate-like member (or a rod-like member) 58 extending so as to divide a gap between the second opening / closing members 53, and the first opening / closing member 52 being connected to the plate-like member 58, the first opening / closing member 52, and the second opening / closing member 53; And accordion members 54, 55, 56, 57 whose internal space increases and decreases according to the opening and closing of the second opening and closing member 53.
  • the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 are in contact with each other and can be opened and closed in the direction of arrow E within a range of 0 to 180 °.
  • the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 are provided with flange portions 52a, 53a projecting outward at their respective ends.
  • the flange portions 52a, 53a are pivotally connected at a pivot point 59 and are rotatable with each other. It is.
  • the plate-shaped member 58 is pivotally connected to the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 at the pivot point 59, and extends in the direction between both sides of the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53. (Left-right direction in FIG. 5). Note that the plate-shaped member 58 is designed so that the angles of the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 are too wide, and the first accordion member 54 to the fourth accordion member 57 described later are not crushed by water pressure as described later. , Are provided to reduce the length of the arc.
  • the second member 12 and the third member 13 (in the case of the actuator 31, the third member 13 and the connecting member 14) are abutted and connected in parallel with the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53.
  • the flange portions 52a and 53a are not connected to the second member 12 and the third member 13 (the third member 13 and the connecting member 14 in the case of the actuator 31) and may be in a free state.
  • the first accordion member 54 is mounted between the plate-shaped member 58 and the flange 52a of the second opening / closing member (see FIG. 5). Note that the first accordion member 54 is actually composed of a plurality of accordion members having different areas, but this point will be described later with reference to FIG.
  • the first accordion member 54 has a bellows shape provided with a collapsible space therein by being connected to the collar portion 52a and the plate-like member 58, and the second opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 are opened in the arrow E side.
  • the flange portion 52a is crushed between the plate member 58 and the internal space is reduced, and when closed to the opposite side to the arrow E, the gap between the flange portion 52a and the plate member 58 is enlarged.
  • the internal space increases.
  • a bellows-shaped second accordion member 55 is mounted between the plate-shaped member 58 and the brim portion 53a of the first opening / closing member. Is crushed between the plate members 58 to reduce the internal space, and when closed in the direction opposite to the arrow E, the space between the flange 53a and the plate members 58 is enlarged to increase the internal space.
  • the third accordion member 56 and the fourth accordion member 57 having a bellows shape are formed on the upper right side and the lower right side.
  • the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 are closed on the opposite side of the arrow E, the first opening / closing member 52 is opposite to the first accordion member 54 and the second accordion member 55.
  • the lower surface 52b and the upper surface 53b of the second opening / closing member 53 are crushed between the plate-shaped members 58 to reduce the internal space, and when opened to the arrow E side, the internal space is expanded.
  • the first accordion member 54 is provided with an inflow pipe 61 that connects from the inside to above the sea level, and an outflow pipe 62 that connects from the inside of the first accordion member 54 to the inside of a first float member 15 described below.
  • the second accordion member 55 is provided with an inflow pipe 63 connected from the inside thereof to a position above the sea surface, and an outflow pipe 64 connected from the inside of the second accordion member 55 to the inside of the first float member 15, and a third accordion member 56 is provided.
  • An inlet pipe 68 for connecting the parts to the sea surface above, are provided.
  • the inflow pipe 61 has a check valve 70 in the middle of the flow path, which allows inflow from above the sea surface and regulates outflow from the first accordion member 54.
  • the outflow pipe 62 also has a first accordion in the middle of the flow path.
  • the inflow pipe 63 and the outflow pipe 64 are respectively provided with a check valve 72 for allowing inflow from the sea surface in the middle of the flow path and restricting outflow from the second accordion member 55, and a second accordion member 55 in the middle of the flow path.
  • the outflow pipe 65 and the inflow pipe 66 are each provided with a check valve 74 for allowing the outflow from the third accordion member 56 and restricting the inflow from the first float member 15 in the middle of the flow path, and the sea surface in the middle of the flow path.
  • a check valve 75 that allows the inflow from the third accordion member 56 and restricts the outflow from the third accordion member 56.
  • outflow pipe 67 and the inflow pipe 68 are respectively provided with a check valve 76 which allows the outflow from the fourth accordion member 57 and regulates the inflow from the first float member 15 in the middle of the flow path, and the sea surface in the middle of the flow path. And a check valve 77 for allowing the inflow from the fourth accordion member 57 and restricting the outflow from the fourth accordion member 57.
  • the first opening / closing member 52 is accordingly operated.
  • the first accordion member 54 and the second accordion member 55 are opened by being pulled by the flanges 52a and 53a of the second opening / closing member 53 and the plate-shaped member 58, and the inside of the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53, respectively.
  • the third accordion member 56 and the fourth accordion member 57 are closed by being compressed between 52b and 53b and the plate-shaped member 58.
  • the first accordion member 54 to the fourth accordion member 57 are formed in a bellows shape by a plurality of accordions respectively connected to air inflow / outflow pipes as described later with reference to FIG. However, here, a set of inflow / outflow pipes 61 to 68 is shown for each of the first accordion member 54 to the fourth accordion member 57).
  • first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 are opened in the direction of the arrow E, the flange portions 52a and 53a of the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 and the plate member 58 And the first accordion member 54 and the second accordion member 55 are closed, and are pulled by the first opening / closing member 52 and the second opening / closing member 53 and the plate-shaped member 58, respectively.
  • the accordion member 57 opens. At this time, air on the sea surface flows into the third accordion member 56 and the fourth accordion member 57 from the pipes 66 and 68, and the air in the first accordion member 54 and the second accordion member 55 is released by the pipes 62 and 64.
  • the first float member 15 is filled. Therefore, in the case of the configuration of the actuator 50 shown in FIG. 5, air on the sea surface is supplied into the first to fourth accordion members 54 to 57 throughout the opening and closing operations of the first opening and closing member 52 and the second opening and closing member 53, and The compressed air is discharged into the float member 15, and the compressed air flows into the first float member 15 over the entire range of the swing and vertical movement of the third member 13 with respect to the second member 12 and the swing of the connecting member 14 with respect to the third member 13. Is the driving source that sends out
  • FIG. 6 shows a state in which the pressure of the compressed air discharged stepwise changes in each of the accordion members 54, 55, 56, and 57 of the actuator 50 of FIG. 5 according to the swing angle.
  • An enlarged schematic view of the first accordion member 54 among the accordion members 54, 55, 56, 57, and (b) is a schematic diagram showing a relationship between each accordion constituting the first accordion member 54 and the pressure of the internal air.
  • Pascal's principle As a premise.
  • a force is applied to push down one piston in a tube sealed by pistons communicating with each other, a force is generated that pushes up the other piston.
  • the magnitudes of the forces applied to the pistons are balanced in a relationship proportional to the area of the pistons. For example, if the area ratio of the two pistons is 2: 1, a large piston can be balanced with an object that is twice as heavy as a small piston.
  • This principle will be described using the first accordion member 54 of the actuator 50 as an example.
  • the first accordion member 54 is sandwiched between the brim portion 52a of the first opening / closing member 52 and the plate-shaped member 58, and three accordions 54a and 54b, which are closed spaces, respectively. , 54c. Further, as shown in FIG. 6B, the accordions 54a, 54b, 54c are provided with partitions 54d, 54e, respectively, so as to be sealed spaces, and are fluidly connected to the first float member 15 respectively.
  • FIG. 7A is a schematic perspective view for explaining the relationship between the first float member 15 and buoyancy
  • FIG. 7B is a schematic diagram showing the inflow and outflow of seawater and the like into the first float member 15. is there.
  • the first float member 15 is a hollow container having a substantially rectangular parallelepiped shape (a cylindrical shape is also possible) having a hollow inside, and the capacity of the ballast water to be filled therein is equal to the ballast water and the second ballast water.
  • the total weight M from the one member 11 to the first float member 15 and the buoyancy F2 received from seawater to the draft position (buoyancy generated by submergence to the draft line (submergence for V2) (for convenience in FIG. 7A, described later) And F (F1 or F2))).
  • the buoyancy is F
  • the ballast water and the total air weight from the first member to the first float member 15 are M
  • the volume of the first float member 15 from the waterline to the top surface is V1
  • the bottom to the waterline The total weight M from the one member 11 to the first float member 15 and the buoyancy F2 received from seawater to the draft position (buoyancy generated by submergence to the draft line (submergence for V2) (for convenience in FIG. 7A, described later) And F (F1 or F2))).
  • the buoyancy is F
  • the ballast water and the total air weight from the first member to the first float member 15 are M
  • the volume of the first float member 15 is V2, the volume of the ballast water is V3, the volume (air area) in the first float member 15 other than the ballast water is VB, the height from the waterline to the top surface is L1, and the height is from the bottom.
  • the height to the waterline is L2, the specific gravity of seawater is ⁇ , and the weight of the first member 11 to the first float member 15 in water is m.
  • the underwater weight m is the underwater weight (MW1) of the first member 11 to the third member 13, the underwater weight (MW2) below the waterline of the first float member 15, and the air above the draft of the first float member 15. This means the sum with the weight (MA1), but the aerial weight of ⁇ of the connecting member 14 having a small influence is excluded for simplicity and the like (the same applies hereinafter).
  • the buoyancy F1 corresponds to the amount V1 of seawater scraped by the first float member 15 from the waterline to the top. This means that the water level of the wave exceeds the length of the first member 11 to the third member 13 including the height of the first float member 15, that is, the first float member 15 is underwater even at the maximum stroke. The same is true even when the water is sinking.
  • the first float member 15 sinks into the sea in the middle of the stroke, and the maximum force on which the axial force acts from the sea bottom is the state in which the first member 11 to the third member 13 having the maximum stroke are fully extended. Is the length at which the top surface of the first float member 15 sinks to the surface of the sea.
  • the force for compressing the actuator 30 and the like gradually increases, so that the lower end surface of the first float member 15 The distance from the waterline is getting shorter and shorter.
  • the force for contracting the first member 11 to the third member 13 (the force for driving the actuator 30 and the like) when the wave descends from the state where the first member 11 to the third member 13 are fully extended is the first float member 15.
  • underwater weight m underwater weight (MW1) of first member 11 to third member 13; underwater weight (MW2) up to draft of first float member 15; and draft above first float member 15)
  • the air weight of 1/2 of the connecting member 14 is omitted
  • the own weight of the ballast water V3 inside thereof and the state where the draft is most lowered, that is, the first float member
  • the case where the distance between the 15 waterline and the lower end face becomes zero is maximum.
  • F M
  • the first float member 15 is formed of a material having high strength and low corrosion even with a small specific gravity and a small thickness.
  • a material having high strength and low corrosion even with a small specific gravity and a small thickness for example, glass fiber resin (FRP) and the like.
  • the first float member 15 is desirably as lightweight as possible.
  • ⁇ (V2-V1) MW2 + MA1-MA2
  • V2 (MW2 + MA1-MA2) / ⁇ + V1
  • FIG. 7B illustrates the flow of compressed air between the actuators 30 and 31.
  • the air discharged from the actuators 30, 31 flows into the inside from the top surface of the first float member 15 through the pipes 39, 43, and does not flow back into the actuators 30, 31 by the check valves 38, 42, so that the ballast It is filled as compressed air above the water.
  • the internal air is discharged from the top surface of the first float member 15 to power generation means such as a turbine through the pipe 81.
  • a power generation means such as a turbine drives a turbine (or an air engine) or the like with a compressed air flow discharged from the first float 15, and fluidly connects the pipe 81 to the pipe 81 from the first float 15.
  • the power generation means may be a means for rotating one turbine (or air engine) by joining pipes 81 from the first float members 15 of a plurality of wave power generation devices.
  • the pipes 37 and 41 usually have ends above the sea surface.
  • the tubular portion 34 in the actuators 30 and 31 reciprocates right and left, the sea surface is formed on the left hollow portion 32a and the right hollow portion 32b.
  • the upper air flows in, and the air is discharged from the pipes 39 and 43 into the first float member 15.
  • the ends of the pipes 37 and 41 or the ends of the pipes merging with the pipes 37 and 41 are located (or moved) in the sea, and the tubular portion 34 in the actuator 31 (only) is left and right.
  • the seawater is filled into the left hollow portion 32a and the right hollow portion 32b by the reciprocating motion, and discharged into the first float member 15 from the pipes 39 and 43.
  • the ballast water level in the first float member 15 rises, Buoyancy F ⁇ total weight M of first float member 15 and ballast water, that is, ⁇ ⁇ V1 ⁇ ⁇ V3 + m Equation (4)
  • the first float member 15 sinks in the sea, and large wave and tidal forces on the sea surface can be avoided.
  • the sedimentation speed of the first float member 15 into the sea is increased. Also increases. That is, in the event of an emergency such as a typhoon, as the wave on the sea surface increases and the first float member 15 moves more, the sedimentation speed into the sea increases, and according to the present wave power generator, it is possible to avoid the sea in accordance with the degree of emergency. It has a configuration that can be used.
  • the pipe 80 penetrating from the outside to the inside of the bottom surface of the first float member 15 is a pipe for adjusting the amount of ballast water, and the height from the bottom surface is the adjustment height of the ballast water V3. Therefore, in normal times, the amount of ballast water is adjusted by discharging seawater from the end of the pipe 80 to the outside, and when the first float member 15 is submerged in an emergency, the seawater is discharged using the pipe 81.
  • FIG. 8A and 8B are schematic diagrams showing the movement of the connecting member 14 on the sea surface in the wave power generation device 10, wherein FIG. 8A is a vertical cross section from the sea bottom to the sea surface (viewpoint shown in FIG. 2), and FIG. FIG.
  • the first member 11 swings (see the arrow A) and the shaft rotates (see the arrow B) with respect to the fixed end 17 fixed to the sea bottom. Therefore, the connecting member 14 swings around the pivot point 21 and rotates in the horizontal direction with respect to the sea surface (see arrow C). Therefore, as shown in FIG. 8B, when the traveling direction of the wave on the sea surface is indicated by arrow D, the second float member 16 (see FIG.
  • the second float member 16 and the connecting member 14 are in a state of drifting in the traveling direction of the wave and have a so-called weathercock effect, and excessive wave force is concentrated on the device.
  • the durability can be maintained without performing.
  • the connecting member 14 and the second float member 16 can be moved in accordance with the traveling direction of the wave and the height of the wave, the second float member 16 can be located at the breaking point where the wave becomes highest. 31 (see FIG. 4B) is large or frequent, and the power generation efficiency is improved.
  • the present wave power generation device 10 is capable of efficiently converting wave power into electric power and thus has a high wave-dissipating property. In this sense, the effect of preventing coastal erosion is high, and it is possible to reduce damage to the farm and the number of tetrapods installed. It is economical in that it can be done.

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

【課題】　本発明は、波力及び潮力による駆動力に基づく波力発電装置の提供を目的とする。 【解決手段】　本波力発電装置は、少なくとも複数の部材が互いに枢結されて、その一端が海底面の所定位置に対して揺動回転及び軸回転可能なた揺動体と、該誘導体の他端に枢結され、波の運動及び／又は潮の運動で自由運動可能な第１フロート部材と、該第１フロート部材と離間して連結され、第１フロート部材より小さい第２フロート部材と、前記第１フロート部材及び／又は前記第２フロート部材の運動を発電の動力源に変換するアクチュエータとを備える。

Description

波力発電装置
　本発明は、湾岸近傍の浅瀬地にも設置可能であり、波力や潮力を利用して半永久・自動的な小型の波力発電装置に関する。
　近年は再生可能エネルギーへの関心が高まり、単位面積当たりのエネルギーが高い波力発電は注目されている。波力発電は、夜中でも発電可能であるとともに、風力などと比べ波の状況を予測しやすく、発電量の見通しが付けやすいメリットがあるが、設置費用やメンテナンス費用が高く、台風等の異常波浪の大波で破壊されるデメリットもある。
　従来の波力発電装置の種類は、発電方式の観点、設置形式の観点でそれぞれ大別され、発電形式の観点では、振動水柱型、可動物体型、越波型に分類される。また、設置形式の観点からは、装置を海面や海中に浮遊させる浮体式、沖合いや沿岸に固定する固定式に分類される。また、本発明の波力発電の種類は可動物体型で、設置形式は、浮体式と固定式の結合方式に該当する。
まず発電方式について、振動水柱型は、装置内に空気室を設け、海面上下動で発生する空気の振動流を用いて、空気タービンを回転させて発電する方式である。また可動物体型は、波のエネルギーを介し機械的な運動エネルギーに変換し、それを動力源に油圧発生装置などのピストンを動かして発電する方式である。さらに越波型は、波を貯水池に越波させ貯留し、海面水面の落差を利用して海に排水するとき、導水溝に設置した水車を回し発電する方式である。このうち振動水中型や越波型は、装置が大型化し易く太陽光発電のように民間人又は小規模企業の発電参加が困難である。また、将来的、売電（買取）の観点からも安価で小出力の発電装置の提供が望まれる。
出願人は上記発電方式のうち比較的小型化し易い可動物体型について検討してきたが、従来の可動物体型の場合、円または楕円軌道で運動する海洋波の海面上下動を利用し、可動体の振動運動へ変換する方式が主流であり、海洋波の海面水平動や海水中の上下水平運動は利用していない欠点があった。
また、上記設置形式の点でも従来の浮体式、固定式ともに欠点があり、浮体式の場合、可動体の反力を水面若しくは水中に浮遊する静止用構造体から得ているため、可動体と静止用構造体が同時に同じ運動をする場合、可動体の振動運動を効率良く取り出せない欠点があった。一方、従来の固定式の場合、システム内の空気室の空気が海洋波の海面上下動に伴い振動し、空気タービンを回す発電方法が主流であり、空気タービンには往復気流でも一定方向に回転できるウェルズタービンが主に採用されているが電気への変換効率が低く、小型化もし難い欠点があった。
さらに波力発電装置は、台風等の異常波浪の大波や地震時の津波で破壊される恐れがあり、これを回避するため従来の波力発電装置では、装置を波が届かない高所まで移動させたり、海中に沈めたりする方法が提供されているが、構造が複雑、費用が高いなどの欠点があった。
特開２０１３－１５５６１０号公報 特開２０１２－２１５１２０号公報
　以上の事情に鑑みて本発明は創作されたものであり、本発明は浮体式と固定式の欠点を改善しつつ海面及び海中の波力・潮力のエネルギーを高効率よく電力に変換することができ、台風時等緊急時の破損も防止し得る構成を有した波力発電装置を提供することを目的とする。
　本発明は、波力及び潮力による駆動力に基づく波力発電装置であって、少なくとも
　複数の部材が互いに枢結されて、その一端が海底面の所定位置に対して揺動回転及び軸回転可能な揺動体と、該誘導体の他端に枢結され、波の運動及び／又は潮の運動で自由運動可能な第１フロート部材と、該第１フロート部材と離間して連結され、第１フロート部材より小さい第２フロート部材と、前記第１フロート部材及び／又は前記第２フロート部材の運動を発電の動力源に変換するアクチュエータとを備える。
　本発明の波力発電装置によれば、単に海底面に固定しフロート部材を海面に浮かべるだけで波力や潮力を利用する半永久・自動的な小型の発電装置を提供することができる。具体的に本波力発電装置では、誘導体と海面（又は海中）に浮かべる２つのフロート部材とアクチュエータとで構成される。まず誘導体の海底側の端部を海底面で軸回転及び揺動回転可能に設置し、海面側の端部に大容量の第１フロート部材を枢結する。そして、小容量の第２フロート部材を第１フロート部材と距離を空けて連結し、海面又は海中での第１フロート部材及び／又は第２フロート部材の運動により駆動するアクチュエータを設け、アクチュエータを発電の動力源としている。
　したがって、海底面を固定端として第１フロート部材が全方向及び軸回転することができ、第１フロート部材（及びこれに連結される小容量の第２フロート部材）は、全方向の波力や潮力に追従運動し、固定の海底側端部に対して作用する力をアクチュエータの運動として受け止めて発電の動力源としている。また、第１フロート部材は、これより小容量の第２フロート部材を距離を空けて連結しているため波向が変わっても小さい第２フロート部材が吹き流し状態（所謂風見鶏のような状態）になってアクチュエータに伝える運動をスムーズにできるとともに揺動部材等に無理な応力がかからず損壊を防止し得る。
　したがって、本波力発電装置によれば、従来の波力発電では難しかった複雑で周期の短い波や潮流を有する湾岸近傍であっても活用することができ、波力発電の拡大に寄与し得る。また、本波力発電装置は簡単な構造であり小型化でき製造・設置コストも安く導入されやすいという利点もある。さらに、本波力発電装置では、海底で誘導体を回転することが必至であり海底までの距離が短い方が有利であることと、海面上に浮かんでいるフロート部材における波の運動が発電の駆動源となり波高が高い砕波地点近傍にフロート部材が位置する方が発電効率が良いことと、を考慮すればまさに湾岸に近い浅瀬地ほど設置場所として好ましく、その点では従来設置が困難であった波力発電装置設置の非候補地に適用し得るものが提供されたと言え、海岸浸食の防止及びテトラポットの設置数低減にも寄与することとなる。
　また、本波力発電装置は、アクチュエータで発生させた圧縮空気をホースで陸上まで送り、陸上に設けられた水車（タービン）や空気エンジンにて発電することができる。この場合、ホースは一般的なもので足りるため安価であり耐圧力が高く、タービンや空気エンジンを陸上に設置できるためメンテナンス容易（低コスト）で波浪による破損がない点で有利である。
　また、上述するように本波力発電装置は小型かつ安価であり、海底面から浅い湾岸近傍に配設できるものであるため、例えば沖や岸に複数互いに千鳥状に汀線に沿って並べることもできる。このように並べると出力電力を本波力発電装置を配設する個数の増減だけで調整することでき、従来の波力発電装置のように装置の取り換えやメンテナンスをすることなく電力調整が可能となり、ユーザの所望に応じて逐次、導入することも可能となる。また、日本国のような沿岸線が長い地域の場合、本波力発電装置を沿岸線に沿って個数を増加させて延長していくことができ、再生エネルギーを地域の沿岸線に応じて導入し所謂再生エネルギーの地産地消化を促進することが可能となる。
　また、前記誘導体は、
　一端が海底面の所定位置に対して揺動及び軸回転可能な第１部材と、
　該第１部材の他端に対して一端が揺動可能に枢結される第２部材と、
　該第２部材の他端に対して一端が揺動可能に枢結される第３部材とを備え、
　前記第１フロート部材は、前記第３部材の他端に対して枢結され、
　前記第１フロート部材と前記第２フロート部材とは互いに全方向に揺動可能に両者と両端で枢結する連結部材で連結される、ことが好ましい。
　本波力発電装置において海底から第１フロート部材まで連結する誘導体は、３つの略部材（海底側から順に第１部材、第２部材、第３部材）が所謂ヒンジ連結されていることが好ましい。海底側の第１部材と第２部材とを互いの枢結点で揺動（屈曲）させることで第１フロート部材を海面に浮かせた状態で干満時の位置変化を受け止めることができ、連結部材が第１フロート部材の位置での波高と第２フロート部材の位置での波高の差を受け止めることができる。
　また、本波力発電装置において、前記第１部材と前記第２部材とはそれぞれの両端間の距離が略同一であり、前記第３部材は、両端間の距離が海底から所定の干潮面までの高さと略同一又はそれ以上である、ことが好ましい。
　上記波力発電装置において、上記海底側で揺動（屈曲）し、潮位差を受け止める第１部材と第２部材とは、両端部間（枢結点間）の距離が略同一であり、海面側の第３部材の両端間（枢結点間）の距離は、海底から所定の干潮面（設置地域における大潮の平均的な干潮面など）までの距離と略同一又はそれ以上にすることが好ましい。
　干潮時には第１フロート部材の位置が最下点まで下がり、このときに第１部材と第２部材とが最も屈曲し、畳まれる状態になり、第３部材を海底から干潮面の高さと略同一以上に構成すれば部材量を減らしつつ潮位差だけで第１フロート部材が海中に沈むことはなく、通常の発電時に第1フロート部材が海中に沈むことによる第1部材～第3部材（特に互いの連結部）への過大な負荷を減らし損壊リスクを回避することができる。
　また、前記第１部材と前記第２部材と前記第３部材とのそれぞれの両端間の距離の合計は、海底から所定の満潮面までの高さと略同一又はそれ以上である、ことが好ましい。
　上記波力発電装置は、さらに誘導体全体、すなわち第１部材～第３部材までの長さが、海底から所定の満潮面（設置地域における大潮の平均的な満潮面など）の高さと略同一又はそれ以上であることが好ましい。満潮時には第１フロート部材の位置が最上点まで上がり、このときに第１部材から第３部材までが延びきった状態になり、第３部材の先端の高さを海底から満潮面の高さと略同一以上にすれば第１フロート部材が海中に沈む際に生じる過大な負荷を減らし損壊リスクを回避することができる。
　また、前記アクチュエータは、前記第３部材と前記連結部材とに連結される第１アクチュエータと、
　前記第３部材と前記第２部材とに連結される第２アクチュエータとを備え、
　前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記第３部材に対する前記連結部材の運動及び前記第３２部材に対する前記第２部材の運動に従って運動させて内部空間を拡大・縮小することで拡大時には外部空気を該内部空間に流入させ、縮小時には内部空間の空気を圧縮させて前記第１フロート部材内に放出する駆動手段（例えば本実施形態のアクチュエータ３０、３１におけるシリンダ３２内の筒状部３４、アクチュエータ５０における第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３参照）を有し、該第１フロート部材内を経由して放出される空気に基づいて発電する、ことができる。
　本波力発電装置において発電の駆動源となるアクチュエータは、第１フロート部材に対する第２フロート部材の変位に基づく第１アクチュエータと、第１フロート部材に対する第３部材の変位に基づく第２アクチュエータとで構成され、それぞれ部材間の揺動角（及び／又は上下運動）を駆動手段の運動に変換するように連結して、駆動手段の運動により発生した圧縮空気を利用して発電することができる。
　さらに、　前記アクチュエータは、
　前記駆動手段の内部空間（例えば本実施形態の左方内部空間３２ａ、右方内部空間３２ｂ、第１～第４アコーディオン５４，５５，５６，５７参照）と海面上方又は海中とを流体的に接続する流入配管（例えば本実施形態の配管３７、４１、６１，６３，６６，６８参照）と、該内部空間と前記第１フロート部材内とを流体的に接続する流出配管（例えば本実施形態の配管３９、４３、６２、６４、６５、６７参照）とを有し、通常時には、前記第１フロート部材は内部のバラスト水の貯留量を調整することで喫水調整をし、前記流入配管が前記内部空間と海面上方とを接続することで前記駆動手段の運動にしたがって前記内部空間内の圧縮空気を前記流出配管から前記第１フロート部材の内部に流入させ、緊急時には、前記流入配管が前記内部空間と海中とを接続することで前記駆動手段の運動にしたがって前記内部空間内に流入した海水を前記流出配管から前記第１フロート部材の内部に流入させる、ことが好ましい。
　上記波力発電装置は、内部のバラスト水を調整して喫水位置に海面が位置するように浮力調整している。通常時は、アクチュエータの運動にしたがって海面上方の外気を駆動手段を経由して第１フロート部材内に流入させ、喫水線調整がなされた状態（海面浮遊を維持した状態）で放出させた空気により発電を行う。一方、台風や津波等の緊急時には、流入配管は海面上方の外気から海中の海水を取り入れるように切り替えし、その海水を駆動手段・流出配管を経由して第１フロート部材内に流入させて第１フロート部材内部を海水で充満させていくことにより第１フロート部材を海中に沈降させ、第１フロート部材の沈降にともなって第１～第３部材を海中内で折り畳んでいく。これにより本波力発電装置では、通常時には第１フロート部材の浮遊状態を維持しながら発電をさせ、同時に緊急時には破損防止を優先して波力及び潮力の影響が小さい海中に装置を沈降させることができる。
　また本波力発電装置では、上記アクチュエータのように駆動源として海水及び外気（空気）を用いた場合、緊急時等に万一、破損しても油圧式を採用する場合と異なり、油漏れに伴う海洋汚染が発生するリスクもない。このことは同時に油漏れリスクを回避するために高い次元で密閉性確保や破損防止の設計を行う必要がなく、結果、安価、軽量な装置を提供することができる点でも有利である。
　さらに、上記アクチュエータは同様に、前記第３部材と前記連結部材とに連結される第１アクチュエータと、前記第３部材と前記第２部材とに連結される第２アクチュエータとを備え、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記第３部材に対する前記連結部材の運動及び前記第３部材に対する前記第２部材の運動に従って運動させて内部空間を拡大・縮小することで拡大時には海水を該内部空間に流入させ、縮小時には内部空間の海水を放出する駆動手段を有し、放出される海水に基づいて発電することもできる。
　その他のアクチュエータ例として、拡大時には別途設けた液体タンク内の液体を該内部空間に流入させ、縮小時には内部空間の液体を前記液体タンク内に放出する閉流路を備える駆動手段を有し、該閉流路内又はそれから分流された流路内の液体流に基づいて発電する場合もある。
　上述する発電の駆動源となるアクチュエータ例では、駆動源として圧縮空気を用いたが、圧縮空気の替わりに周辺の海水や別途設けた液体タンク内の液体（水や油）を用いることもできる。この例は、駆動源として圧縮空気のみでは出力が不足する場合に有利であり、前述した圧縮空気を用いるアクチュエータとの併用でも良い。
　なお、第１フロート部材、第２フロート部材の素材は、耐久性や海水に対する非腐食性を有し、浮力調整への影響が小さい低比重であることが好ましく、代表的にFRP樹脂が例示される。
　本波力発電装置によれば、従来の波力発電では難しかった複雑で周期の短い波や潮流を有する湾岸近傍であっても活用することができ、簡単かつ小型な構造で製造・設置コストも低減し得、海面上に浮かんでいるフロート部材における波の運動を効率良く電力にエネルギ変換できるため消波性が高く、海岸浸食防止にも適している。
本発明の波力発電設備の具体的な実施形態例として固定端を海底面に位置決めした機構構成を示した略示図であり、（１）は具体例１、（２）は具体例２、（３）は海面が最低水位になって（２）が変形した様子、（４）は波浪時等で（２）（３）がさらに変形した様子を示している。 図１の波力発電装置のリンク機構を種々の状態ごとに模式表示し、（i）は海面が最高水位であり通常波面が最頂部にある場合を示しており、（ii）は海面が最高水位であり通常波面が中間高さにある場合、（iii）は海面が平均水位であり通常波面が中間高さにある場合、（iv）は海面が最低水位であり通常波面が中間高さにある場合、（v）は海面が最低水位であり通常波面が中間高さより下がった状態にある場合、（vi）は台風等緊急時に各部材を海中に沈下させた状態を示している。 本発明の他の実施形態として波力発電装置が例示されており、（１）は海面が最高水位、通常波面が中間高さにある場合、（２）は海面が平均水位、通常波面が中間高さにある場合、（３）海面が最低水位、通常波面が中間高さにある場合、（４）は緊急時に第１フロート部材を海中沈下させた場合、を示している。 アクチュエータ構造及び配設位置が例示されており、（ａ）は図１（1）及び図２に示すアクチュエータの配設位置、（ｂ）は図２に示すアクチュエータの構造の一例を示した模式図である。 図４（ｂ）のアクチュエータの改良例の模式図が示されている。 図５のアクチュエータの各アコーディオン部材において揺動角度に応じて段階的に放出される圧縮空気の圧力が変化する様子を示す図であり、（ａ）は第１アコーディオン部材の拡大模式図、（ｂ）は第１アコーディオン部材を構成する各アコーディオンと内部空気の圧力との関係を示す略図である。 （ａ）は第１フロート部材と浮力との関係を説明するための略斜視図であり、（ｂ）は第１フロート部材への海水等の流出入を示す略図である。 波力発電装置における海面上の連結部材の動きを示す略図であり、（ａ）は海底面から海面までの縦断面、（ｂ）は海面を上方から見た略平面図である。
　図１は、本発明の波力発電設備の具体的な実施形態例として固定端を海底面に位置決めした機構構成を示した略示図であり、（１）は具体例１としての波力発電装置１０、（２）は具体例２としての波力発電装置１００、（３）は海面が最低水位になって（２）が変形した様子、（４）は波浪時等で（２）（３）がさらに変形した様子を示している。図１の左側には海底面からの基準水位を示しており、H.W.Lは最高水位、M.W.Lは平均水位、L.W.Lは最低水位を示している。また、図１の右上方には、波面（波高H）の時間推移の模式図が示されている。
　まず、波力発電装置１０は、海底面の所定位置に固定端１７を設け、この固定端１７に第１部材１１の下端が枢結されており、第１部材１１は海底面（固定端１７）に対して揺動する。また、第１部材１１の上端には第２部材１２の下端が枢結されており、第２部材１２は第１部材１１の上端に対して揺動する。また、第２部材１２の上端には第３部材１３の下端が枢結されており、第３部材１３は第２部材１２の上端に対して揺動する。さらに、第３部材１２３２の上端には第１フロート部材１５の底部が枢結されており、通常時には海面に浮いた状態で第１フロート部材１５は海面上を移動する。
　また、第１フロート部材１５の底部は連結部材１４の一端に枢結される。この枢結点は第１フロート部材１５の底部であれば、上記第３部材１２３との枢結点であっても、異なる点であっても良い。連結部材１４の他端には第２フロート１６の底部の一端に枢結されている。また、第１フロート部材１５と第２フロート部材１６とは、通常状態でその内部に空気が充填される（後述するように第１フロート部材１５はバラスト水等により喫水調整されている）ことで海面に浮く浮遊体である。第１フロート部材１５は、第２フロート部材１６より大きく、浮力が大きい。なお、第１部材１１の長さをａ、第２部材１２の長さをｂ、第３部材１３の長さをｃ、連結部材１４の長さをｄとする（ｄの長さは、有義波高の１/２程度）。
　また、図２は上記図１の波力発電装置１０のリンク機構を種々の状態ごとに模式表示し、（i）は海面が最高水位であり通常波面が最頂部にある場合を示しており、通常時における第２フロート部材１６と連結部材１４との枢結点における波面（図中、通常波面と表示）を示している。また、図２（ii）は海面が最高水位であり通常波面が中間高さにある場合、図２（iii）は海面が平均水位であり通常波面が中間高さにある場合、図２（iv）は海面が最低水位であり通常波面が中間高さにある場合、図２（v）は海面が最低水位であり通常波面が中間高さより下がった状態にある場合、図２（vi）は台風等緊急時に各部材を海中に沈下させた状態を示している。
　まず、図２（i）は通常時の波面（実線）が最頂部で潮位が最高水位にあり、連結部材１４から第１部材１１までの直線長さがH.W.L＋H／２の場合を例示している。したがって、第１部材１１から第３部材１３までの直線長さａ＋ｂ＋ｃ＝最高水位（H.W.L）となる。第１フロート部材１５及び第２フロート部材１６はともに海面に浮遊体であるが、図２（i）の場合、第１部材１１が底部で固定端１７と結合しているため第１フロート部材１５が海中に沈下し、第２フロート部材１６が波面に浮遊している。図２（i）の状態から波面が移動し、これに従って波面を浮遊する第２フロート部材１６が中間高さに降下すると図２（ii）の状態となる。このとき第２フロート部材１６の枢結点２２は、枢結点２１を中心に略９０°揺動している。ここでは連結部材１４の直線長さｄ＝通常時の波高H／２としている。
　また、数時間経過し潮位が平均水位に下がり、図２（iii）の状態となり、さらに数時間経過し潮位が最低水位に下がると第１部材１１と第２部材１２とか折り畳まれて図２（iv）の状態となる（第１部材１１の長さａ＝第２部材１２の長さｂ）。ただし、それ以上に波面高さが変化した場合でも図２（v）に示すように第３部材１３が傾斜した状態になる。
　図２（i）～（v）では通常時の波面及び潮位が変化する場合を示してきたが、固定端１７で海底に結合し各部材の運動に限界があるため台風等の波面や潮位が大幅に変化する際には、第１フロート部材１５や第２フロート部材１６に過大な力が作用し、各部材等の破損や変形を招くおそれがある。このため本波力発電装置１０では、設置場所が台風の進路上にある場合や津波の到着が予想される場合等には事前又は緊急に各部材を海中に沈下させることとしている。
　この場合、図２（vi）に示すように第１フロート部材１５を海中に沈下させ、これに従って第２フロート部材１６を沈下させる。海中においても台風等に波力及び潮力を極力受けないようにするために第１部材１１、第２部材１２及び第３部材１３を海底近くまで沈下させ、海底面に略並行に折り畳む必要がある（図２（vi）参照）。第１フロート部材１５を海中に沈下させる際、内部に充填する空気を放出して替わりに海水を流入・充填する。第２フロート部材１６の内部の空気はそのまま充填されている。したがって、第２フロート部材１６（その枢結点２２）は第１フロート部材１５の枢結点２１を中心に揺動する。台風が通過等して通常時に戻す場合には、第２フロート部材１６の揺動により蓄積したエネルギー(例えば、後述するアクチュエータ３０，３１，５０の駆動で生成する圧縮空気)で第１フロート部材１５の内部に再度空気を充填して海面まで浮上させる（詳細には後述する）。
　また、図１（２）～（４）は、波力発電装置１００の模式図が示されている。図１（２）は、海面が平均水位であり通常波面が中間高さにある場合、図１（３）は海面が最低水位であり通常波面が中間高さにある場合、図１（４）は台風等緊急時に第１フロート部材１１５を海中に沈下させた状態を示している。波力発電装置１００では、波力発電装置１０と同様に固定端１１７、第１部材１１１、第２部材１１２、第３部材１１３、第１フロート部材１１５、連結部材１１４、第２フロート部材１１６が存在し、それぞれの機能、構成はほぼ同様であるが、固定端１１７と第１フロート部材１１５との連結に第１部材１１１と第２部材１１２と別途の第４部材１１８と第５部材１１９とが設けられる点が異なる。
　第４部材１１８と第５部材１１９とはそれぞれ第１部材１１１と第２部材１１２と同じ長さであり、第１部材１１１と第２部材１１２と同様に、第４部材１１８の下端が固定端１１７、第４部材１１８の上端と第５部材１１９の下端、第５部材１１９と第１フロート部材１１４の底部、それぞれが枢結し、固定端１１７から第３部材１１３までの連結をひし形形状のリンク構造としている。この構造により大きな波力及び潮力が作用する固定端１１７・第１フロー部材１１５間でスムーズかつ高耐久なリンク動作を行うことができる。また図１（１）と同様に、第１部材１１１及び第４部材１１８は、固定端１１７との枢結点１２８で揺動できるだけなく、該枢結点１２８を中心に上下方向の軸線周りに回転可能となっている。波力及び潮力が作用することによる捩じり応力を逃がして耐久性を向上させるためである。なお、図１（４）は、台風等の緊急時に第１フロート部材１１５を沈下させた様子であって、図２（iv）よりも浅瀬に設置し潮位が最低水位の場合に第１フロート部材１１５のみ海中沈下させる例を示している。
　また、図３には本発明の他の実施形態として波力発電装置２００が例示されている。この波力発電装置２００は上記波力発電装置１００の変形例であり、固定端２１７を桟橋、防波堤やケーソン等の側壁等にし、固定端２１７から第３部材２１３までの連結を横方向に伸縮するひし形形状のリンク構造としている点が異なる。具体的には、図３では固定端２１７が平均水位に位置し、（１）は海面（潮位）が最高水位にあり通常波面（紙面右上参照）が中間高さにある場合、（２）は（１）から海面（潮位）が平均水位まで降下し通常波面が中間高さにある場合、（３）は（２）からさらに海面（潮位）が最低水位まで降下し通常波面が中間高さにある場合、（４）は台風等の緊急時に第１フロート部材２１５を海中沈下させた状態であり海面（潮位）が最低水位にある場合、を示している。なお、固定端２１７は図３（１）で側壁に位置することが明示されているが、図３（２）～（４）では固定端２１７及び側壁の表示を省略し、固定端２１７と第１部材２１２（及び第４部材２１８）との枢結点２２８の高さ位置のみ明示している。
　次に波力発電装置の発電に要するエネルギを生成するアクチュエータについて説明する。図４はアクチュエータ構造及び配設位置が例示されており、（ａ）は図１（1）及び図２に示す波力発電装置１０におけるアクチュエータ３０、３１の配設位置、（ｂ）はアクチュエータ３０、３１の構造の一例を示した模式図である。
　図４（ａ）に示すように波力発電装置１０は、上述したように第１部材１１から連結部材１４まで各部材が互いの枢結点１８、１９，２０，２１を中心に揺動するが、このうちアクチュエータ３０、３１はそれぞれ、第２部材１２・第３部材１３間の揺動、第３部材１３・連結部材１４間の揺動により駆動する。具体的には、アクチュエータ３０は第２部材１２と第３部材１３とを挟んでそれぞれに両端を連結し（図中左端側を第２部材１２、右端側を第３部材１３に連結し）、第２部材１２に対する第３部材１３の揺動（矢印Ｃ参照）及び上下運動（矢印Ｃ参照）により水平運動するシリンダ構造である（図４（ｂ）参照）。また、アクチュエータ３１は第３部材１３と連結部材１４とを挟んでそれぞれに両端に連結し（図中左端側を第３部材１３、右端側を連結部材１４に連結し）、第３部材１３に対する連結部材１４の揺動（矢印Ａ参照）により水平運動するシリンダ構造である（図４（ｂ）参照）。
　アクチュエータ３０、３１はそれぞれ図４（ｂ）に示すような中空の筒状部３２とその中で長手方向（矢印Ｄ参照）に往復運動するピストン部３４を有している。ヒストン部３４は、少なくともその端部の外周囲又は外周壁は、筒状部３２の内壁に密封当接しており、ピストン部３４が往復運動すると筒状部３２の左方中空部３２ａと右方中空部３２ｂとの内圧差が生じ、後述する外部（第１フロート部材１５）への空気等の流出入により内圧が同じになる。図示しないがピストン部３４は第３部材１３と第２部材１２とに連結し、両者の相対運動（揺動（又は上下運動））に従って往復運動する。
　筒状部３２の左方には左方中空部３２ａから外部に貫通する流入口３２ｃ、流出口３２ｄ、筒状部３２の右方には右方中空部３２ｂから外部に貫通する流入口３２ｅ、流出口３２ｆを設けている。流入口３２ｃ、３２ｅはそれぞれ海面より上方に端部が位置する配管３７、４１に接続しており、流路の途中に外部からの流入を許容し左方中空部３２ａ又は右方中空部３２ｂからの流出を規制する逆止弁３６、４０を有する。また、流入口３２ｄ、３２ｆは第１フロート部材１５内に接続する配管３９、４３が設けられ、配管３９、４３内の流路の途中に左方中空部３２ａ又は右方中空部３２ｂからの第１フロート部材１５内への流出を許容し第１フロート部材１５内から左方中空部３２ａ又は右方中空部３２への流入を規制する逆止弁３８、４２を有する。
　例えば、波力により海面上の第１フロート部材１５が移動し、これにより枢結点２０を中心に第２部材１２に対して第３部材１３が開く側に揺動した場合、アクチュエータ３０のピストン部３４が右方に移動し、左方中空部３２ａの内圧が低下し逆止弁３６が開放されて海面上方の空気が配管３７を通して左方中空部３２ａに流入する。このとき右方中空部３２ｂ内の空気は圧縮されて内圧が上昇し逆止弁４２が開放されて右方中空部３２ｂ内の空気が配管４３を通って第１フロート部材１５内に放出される。一方、第２部材１２に対して第３部材１３が閉じる側に揺動した場合、ピストン部３４が左方に移動し、右方中空部３２ｂの内圧が低下し逆止弁４０が開放されて海面上方の空気が配管４１を通して右方中空部３２ｂに流入する。このとき左方中空部３２ａ内の空気は圧縮されて内圧が上昇し逆止弁３８が開放されて左方中空部３２ａ内の空気が配管３９を通って第１フロート部材１５内に放出される。したがって、図４（ａ）のアクチュエータ３０、３１の構成の場合、ピストン部３４の往復工程全体にわたって筒状部３２内の圧縮空気が第１フロート部材１５内に流入することとなり、第２部材１２に対して第３部材１３がどちらの方向に揺動又は上下動しても圧縮空気を送り出す駆動源となる。
　図５には図４（ｂ）のアクチュエータ３０、３１の改良例としてのアクチュエータ５０の模式図が示されている。アクチュエータ５０は図４（ｂ）のアクチュエータ３０、３１と同様に第２部材１２と第３部材１３との挟間、第３部材１３と連結部材１４との挟間、に連結される。具体的にアクチュエータ５０は、端部の枢結点５９を中心に互いに開閉可能に枢軸回転する第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３と、枢結点５９を中心に第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の挟間を分割するように延びる板状部材（又は棒状部材）５８と、板状部材５８と第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３とに結合して第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の開閉に従って内部空間が増減するアコーディオン部材５４、５５、５６、５７とを備えている。
　例えば、アクチュエータ３０等が図４（ａ）の波力発電装置１０の第２部材１２と第３部材１３との挟間に設置される場合、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３は、第３部材１３及び第２部材１２に当接結合されて矢印Ｅ方向に挟角０～１８０°の範囲で開閉可能である。また、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３はそれぞれの端部で外側に突出するツバ部５２ａ、５３ａが設けられ、ツバ部５２ａ、５３ａは枢結点５９で枢結されて互いに回転自在である。また、上述するように板状部材５８は枢結点５９で第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３と枢結され、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の両側の挟間方向に延びている（図５中左右方向）。なお、板状部材５８は、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の角度が開きすぎて、水圧により後述するように後述する第１アコーディオン部材５４～第４アコーディオン部材５７が潰れないように,弧の長さを短くするために設けられている。なお、アクチュエータ３０の場合、第２部材１２と第３部材１３（アクチュエータ３１の場合は第３部材１３と連結部材１４）が第１開閉部材５２と第２開閉部材５３と平行に当接結合される場合は、ツバ部５２ａ、５３ａは第２部材１２及び第３部材１３（アクチュエータ３１の場合は第３部材１３と連結部材１４）と結合せず、自由な状態であっても差し支えない。
　まず図５中の挟間が大きい（挟角が９０°）以上）の左上側では、板状部材５８と第２開閉部材のツバ部５２ａとの間に第１アコーディオン部材５４が装着されている（なお、実際には第１アコーディオン部材５４は複数の面積の異なるアコーディオン部材で構成されるが、この点は図６を参照して後述する）。第１アコーディオン部材５４はツバ部５２ａと板状部材５８とに結合して内部に収縮可能な空間を設けた蛇腹形状であり、第２開閉部材５２及び第２開閉部材５３が矢印Ｅ側に開いた場合にツバ部５２ａが板状部材５８との挟間でつぶされて内部空間が縮小し、矢印Ｅと逆側に閉じた場合にはツバ部５２ａと板状部材５８との挟間が拡大して内部空間が増大する。また、同様に左下側では、板状部材５８と第１開閉部材のツバ部５３ａとの間に蛇腹形状の第２アコーディオン部材５５が装着されており、矢印Ｅ側に開いた場合にツバ部５３ａが板状部材５８との挟間でつぶされて内部空間が縮小し、矢印Ｅと逆側に閉じた場合にはツバ部５３ａと板状部材５８との挟間が拡大して内部空間が増大する。また、右上側と右下側でも同様に、板状部材５８と第１開閉部材の下面５２ｂ又は第２開閉部材の上面５３ｂとの間に蛇腹形状の第３アコーディオン部材５６、第４アコーディオン部材５７が装着されており、第１アコーディオン部材５４、第２アコーディオン部材５５とは逆に、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３が矢印Ｅ反対側に閉じた場合には第１開閉部材５２の下面５２ｂ及び第２開閉部材５３の上面５３ｂが板状部材５８との挟間でつぶされて内部空間が縮小し、矢印Ｅ側に開いた場合には内部空間が拡大する。
　次にアクチュエータ５０の空気の流出入の構造及び空気の流れについて説明する。第１アコーディオン部材５４にはその内部から海面上方まで接続する流入配管６１と第１アコーディオン部材５４の内部から後述する第１フロート部材１５の内部まで接続する流出配管６２とが設けられ、同様に、第２アコーディオン部材５５にはその内部から海面上方まで接続する流入配管６３と第２アコーディオン部材５５の内部から第１フロート部材１５の内部まで接続する流出配管６４とが設けられ、第３アコーディオン部材５６にはその内部から第１フロート部材１５の内部まで接続する流出配管６５と第３アコーディオン部材５６の内部から海面上方まで接続する流入配管６６とが設けられ、第４アコーディオン部材５７にはその内部から第１フロート部材１５の内部まで接続する流出配管６７と第４アコーディオン部材５７の内部から海面上方まで接続する流入配管６８と、が設けられている。
　流入配管６１は、流路の途中に海面の上方からの流入を許容し第１アコーディオン部材５４からの流出を規制する逆止弁７０を有し、流出配管６２も流路の途中に第１アコーディオン部材５４からの流出を許容し第１フロート部材１５からの流入を規制する逆止弁７１を有している。同様に、流入配管６３、流出配管６４はそれぞれ、流路の途中に海面から流入を許容し第２アコーディオン部材５５からの流出を規制する逆止弁７２、流路の途中に第２アコーディオン部材５５からの流出を許容し第１フロート部材１５からの流入を規制する逆止弁７３を有している。また、流出配管６５、流入配管６６はそれぞれ、流路の途中に第３アコーディオン部材５６からの流出を許容し第１フロート部材１５からの流入を規制する逆止弁７４、流路の途中に海面から流入を許容し第３アコーディオン部材５６からの流出を規制する逆止弁７５を有している。さらに、流出配管６７、流入配管６８はそれぞれ、流路の途中に第４アコーディオン部材５７からの流出を許容し第１フロート部材１５からの流入を規制する逆止弁７６、流路の途中に海面から流入を許容し第４アコーディオン部材５７からの流出を規制する逆止弁７７を有している。
　例えば、波力により海面上の第１フロート部材１５が移動し、これにより第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３が矢印Ｅと反対方向に閉じた場合、これに従って、それぞれ第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３のツバ部５２ａ、５３ａと板状部材５８とに引っ張られて第１アコーディオン部材５４及び第２アコーディオン部材５５が開き、それぞれ第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の内側５２ｂ、５３ｂと板状部材５８との間で圧縮されて第３アコーディオン部材５６及び第４アコーディオン部材５７が閉じていく。このとき配管６１、６３から海面上の空気が第１アコーディオン部材５４及び第２アコーディオン部材５５の内部に流入し、配管６５、６７により第３アコーディオン部材５６及び第４アコーディオン部材５７は閉じて内部の空気が放出され、第１フロート部材１５内に充填される。なお、上記第１アコーディオン部材５４～第４アコーディオン部材５７は、図６（ａ）を参照して後述するようにそれぞれ空気の流出入の配管と連結された複数のアコーディオンで蛇腹状に形成されるが、ここでは第１アコーディオン部材５４～第４アコーディオン部材５７それぞれに一組の流出入用の配管６１～配管６８として表記している）。
　逆に、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３が矢印Ｅ方向に開いた場合、これに従って、それぞれ第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３のツバ部５２ａ、５３ａと板状部材５８との間で圧縮されて第１アコーディオン部材５４及び第２アコーディオン部材５５が閉じ、それぞれ第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３と板状部材５８とに引っ張られて第３アコーディオン部材５６及び第４アコーディオン部材５７が開いていく。このとき配管６６、６８から海面上の空気が第３アコーディオン部材５６及び第４アコーディオン部材５７の内部に流入し、配管６２、６４により第１アコーディオン部材５４及び第２アコーディオン部材５５内の空気が放出され、第１フロート部材１５内に充填される。したがって、図５のアクチュエータ５０の構成の場合、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の開閉動作全体にわたって海面上の空気が第１～第４アコーディオン部材５４～５７内に供給され、第１フロート部材１５内に放出されることとなり、第２部材１２に対する第３部材１３の揺動・上下運動、第３部材１３に対する連結部材１４の揺動の全域にわたって第１フロート部材１５内に圧縮空気を送り出す駆動源となる。
　なお、図５のアクチュエータ５０は、第１開閉部材５２及び第２開閉部材５３の揺動角度に応じて圧縮空気の圧力を替えることができる。以下、具体的に説明する。図６は、図５のアクチュエータ５０の各アコーディオン部材５４、５５、５６、５７において揺動角度に応じて段階的に放出される圧縮空気の圧力が変化する様子が示しており、（ａ）は各アコーディオン部材５４、５５、５６、５７のうち第１アコーディオン部材５４の拡大模式図、（ｂ）は第１アコーディオン部材５４を構成する各アコーディオンと内部空気の圧力との関係を示す略図である。
　ここで前提概念としてパスカルの原理について簡説する。互いに連通するピストンで密閉した管において一方のピストンに押し下げるように力を加えると、もう一方のピストンに押し上げるような力が発生する。このとき互いのピストンにかかる力の大きさはピストンの面積に比例する関係で釣り合っている。たとえば、２つのピストンの面積比を２：１にすると、大きいピストンには小さいピストンの２倍の重量の物体をおいて釣り合わせることができる。この原理をアクチュエータ５０の第１アコーディオン部材５４で例示説明する。
　図６の例では（ａ）に示すように第１アコーディオン部材５４は、第１開閉部材５２のツバ部５２ａと板状部材５８とに挟まれて、それぞれ密閉空間である３つのアコーディオン５４ａ、５４ｂ、５４ｃで構成される。また、図６（ｂ）に示すようにアコーディオン５４ａ、５４ｂ、５４ｃはそれぞれ密閉空間となるべく仕切り５４ｄ、５４ｅが設けられ、互いに第１フロート部材１５に流体的に接続している。ツバ部５２ａ、仕切り５４ｄ、５４ｅ、板状部材５８それぞれに挟まれるアコーディオン５４ａ、５４ｂ、５４ｃの面積比は１：２：４であり、それぞれの面積をＡ、２Ａ、４Ａとし、第１フロート部材１５内の圧力をＰ’とすると、
　アコーディオン５４ａの内圧Ｐは、Ｐ　　＝Ｆ／Ａ
　アコーディオン５４ｂの内圧Ｐは、Ｐ／２＝Ｆ／２Ａ
　アコーディオン５４ｃの内圧Ｐは、Ｐ／４＝Ｆ／４Ａ　　となる。
　したがって、Ｐ＞Ｐ’＞Ｐ／２の場合、
　アコーディオン５４ａから第１フロート部材１５内に圧縮空気が流れるが、アコーディオン５４ｂ、アコーディオン５４ｃ内からは流れず、アコーディオン５４ａが矢印方向に縮むことで第１フロート部材１５の内圧が高くなる。第１開閉部材５２のツバ部５２ａの揺動角度（図６（ａ）矢印方向の揺動角度）が大きくなり、アコーディオン５４ａ内の空気がなくなって揺動で作用する力が２倍（２Ｆ）になると、アコーディオン５４ｂ内の空気が第１フロート部材１５内に流れだし、さらにツバ部５２ａの揺動角度が大きくなり、アコーディオン５４ｂ内の空気がなって揺動で作用する力が４倍（４Ｆ）になると、アコーディオン５４ｃ内の空気が第１フロート部材１５内に流れだす。
　すなわち、段階的に面積が大きくなるアコーディオン５４ａ、５４ｂ、５４ｃを用意すれば、小さな揺動（波や潮位の変化が小さい）でも第１フロート部材１５内に高圧力の圧縮空気を流入させることが可能となる。その結果、小型のアクチュエータ５０であっても大きな電力を得ることができる。
　次に第１フロート部材１５の構造及び圧縮空気等の流出入について説明する。図７（ａ）は第１フロート部材１５と浮力との関係を説明するための略斜視図であり、図７（ｂ）は第１フロート部材１５内への海水等の流出入を示す略図である。図７（ａ）に示すように第１フロート部材１５は、内部を空洞とする略直方体形状（円筒でも可）の中空容器であり、内部に充填されるバラスト水の容量は、バラスト水及び第1部材１１から第１フロート部材１５までの総重量Ｍと、喫水位置までの海水から受ける浮力Ｆ２（喫水線までの水没（Ｖ２分の水没）によって発生する浮力（図７（ａ）では便宜上、後述する浮力Ｆ１と合わせてＦ（Ｆ１ or Ｆ２）と表記））との均衡で調整される。具体的には、浮力をＦ、バラスト水及び第１部材から第１フロート部材１５までの総気中重量をＭ、喫水線から天面までの第１フロート部材１５の容積をＶ１、底部から喫水線までの第１フロート部材１５の容積をＶ２、バラスト水の容積をＶ３、バラスト水以外の第１フロート部材１５内の容積（空気領域）をＶＢ、喫水線から天面までの高さをＬ１、底部から喫水線までの高さをＬ２、海水の比重をρ、第１部材１１から第１フロート部材１５の水中重量ｍ、とする。なお、水中重量ｍは、第１部材１１から第３部材１３の水中重量（ＭＷ１）と第１フロート部材１５の喫水線以下までの水中重量（ＭＷ２）と第１フロート部材１５の喫水以上の気中重量（ＭＡ１）との合算を意味するが、影響の小さい連結部材１４の１／２の気中重量は簡略等のため除外している（以後、同様）。
　まず、浮力Ｆ２は、Ｆ２＝ρ・Ｖ２　…式（１）
　バラスト水及び第１部材１１から第１フロート部材１５の総重量Ｍは、
　Ｍ＝ρ・Ｖ３＋ｍ　…式（２）
　浮力と総重量（重力）は釣り合うため、式（１）（２）から
　ρ・Ｖ２＝ρ・Ｖ３＋ｍ
　ρ（Ｖ２－Ｖ３）＝ｍ　…式（３）
　となる。
　ここで、喫水線とバラスト水の水面との位置について検討する。まず、波により第１フロート部材１５が上昇しようとする場合、その上昇する力の最大力が浮力Ｆ１となる。浮力Ｆ１は、喫水線から天部までの第１フロート部材１５により掻き出した海水の量Ｖ１に相当する。このことは波の水位が、第1フロート部材１５の高さを含めた第１部材１１～第３部材１３が伸びきった長さを超えた状態、すなわち最大ストロークでも第1フロート部材１５が海中に沈降している状態であっても同様である。なお、通常状態では第1フロート部材１５がストロークの途中で海中に沈降して海底面からの軸力が作用する最大力は最大ストロークである第1部材１１～第３部材１３が延びきった状態で第1フロート部材１５の天面が海面ギリギリに沈降する長さである。
　一方、波が通り過ぎて下方に第1フロート部材１５が下がってくると（図２（v）参照）、アクチュエータ３０等を圧縮する力が徐々に大きく作用するため第1フロート部材１５の下端面と喫水線との距離が段々と短くなってくる。第1部材１１～第３部材１３が延びきった状態から波が下方に下がるときに第1部材１１～第３部材１３を縮める力（アクチュエータ３０等を駆動させる力）は、第１フロート部材１５自体（詳細には、水中重量ｍ＝第１部材１１～第３部材１３の水中重量（ＭＷ１）と第１フロート部材１５の喫水以下までの水中重量（ＭＷ２）と第１フロート部材１５の喫水以上の気中重量（ＭＡ１）との合算（連結部材１４の１／２の気中重量は略））及びその内部のバラスト水Ｖ３の自重であり、喫水が最も下降した状態、すなわち第1フロート部材１５の喫水線と下端面との距離がゼロになる場合が最大となる。連結部材１４の２倍以上の大きな波高を条件に、浮力Ｆ１とバラスト水の入った第1フロート部材等の自重（詳細には、水中重量ｍ＝第１部材１１～第３部材１３の水中重量（ＭＷ１）と第１フロート部材１５の喫水以上の気中重量（ＭＡ２：第1フロート部材１５の気中重量）との合算（連結部材１４の１／２の気中重量は略））とが釣り合わなければ第1フロート部材１５は効率よく下方に移動することができることとなる。Ｆ＝Ｍの場合、第１フロート部材１５の上昇と下降との力が同じになり、無駄なく効率的にエネルギーを生成できるので好ましい。第１フロート部材１５は極力軽量であることが望ましい。その一方、波力発電装置としての強度が要求される。したがって、第１フロート部材１５は比重が小さく薄板でも高強度で低腐食の素材で形成されることが望ましい。例えば、ガラス繊維樹脂（ＦＲＰ）などである。
　なお、上述するように第１フロート部材１５は極力軽量であることが望ましい点については、下記の式から理解できる。
ρ（Ｖ２－Ｖ３）＝ｍ＝ＭＷ１＋ＭＷ２＋ＭＡ１
ρ（Ｖ１－Ｖ３）＝ｍ＝ＭＷ１＋ＭＡ２
となる。
　これらの式を差し引くと
ρ（Ｖ２－Ｖ１）＝ＭＷ２＋ＭＡ１―ＭＡ２
となり、この式を変形すると
Ｖ２＝（ＭＷ２＋ＭＡ１―ＭＡ２）/ρ＋Ｖ１　　これを第１フロート部材１５の断面積Ａで割ると
Ｖ２／Ａ＝Ｌ２＝（ＭＷ２＋ＭＡ１―ＭＡ２）/ρ/Ａ＋Ｖ１／Ａ
＝（ＭＷ２＋ＭＡ１―ＭＡ２）/ρ/Ａ＋Ｌ１　となる。
　ここで、Ｌ２とＬ１等しくするほうが、エネルギーも同じとなり、さらに有効となる。従って、（ＭＷ２＋ＭＡ１―ＭＡ２）を小さくすることが好ましく、すなわち第１フロート部材１５は極力軽量であることが望ましいこととなる。
　次に、第１フロート部材１５内への圧縮空気の流出入について説明する。図７（ｂ）ではアクチュエータ３０、３１との間での圧縮空気の流出入で例示する。アクチュエータ３０、３１から放出された空気は配管３９、４３を通って第１フロート部材１５の天面から内部に流入し、逆止弁３８、４２でアクチュエータ３０、３１内に逆流しないことと相まってバラスト水の上方に圧縮空気として充填される。また、第１フロート部材１５の天面から内部の空気が、配管８１を通してタービン等の発電手段に放出される。タービン等の発電手段は本明細書では図示しないが、第１フロート１５から放出される圧縮空気流でタービン（または空気エンジン）等を駆動するものであり、第１フロート１５から配管８１と流体的に接続される。また、この発電手段は複数の波力発電装置の第１フロート部材１５からの配管８１を合流させて１つのタービン（または空気エンジン）を回転させるものであっても良い。
　次に台風等の緊急時に第１フロート部材１５を海中に沈下させる方法及び再浮上させる方法について説明する。上述してきたように配管３７、４１は通常、海面上方に端部があり、通常、アクチュエータ３０、３１内の筒状部３４が左右往復運動すると左方中空部３２ａ及び右方中空部３２ｂに海面上方の空気が流入し、配管３９、４３から第１フロート部材１５内に空気が放出される。一方、緊急時には、配管３７、４１の端部又は配管３７、４１と合流する配管の端部が海中に位置（又は移動して位置）し、アクチュエータ３１（のみ）内の筒状部３４が左右往復運動により左方中空部３２ａ及び右方中空部３２ｂの内部に海水が充填され、配管３９、４３から第１フロート部材１５内に放出される。配管３９、４３から海水が流入すると第１フロート部材１５内のバラスト水の水位が上昇し、
　浮力Ｆ＜第１フロート部材１５及びバラスト水の総重量Ｍ、すなわち
　ρ・Ｖ１＜ρ・Ｖ３＋ｍ　…式（４）
　になると、図２（vi）に示したように第１フロート部材１５が海中に沈下し、海面上の大きな波力や潮力を避けることができる。
　なお、第１フロート部材１５内に放出される水量が多くなり、バラスト水量が大きくなるほど（式（４）の右辺と左辺との差が大きくなるほど）、第１フロート部材１５の海中への沈降速度も大きくなる。すなわち、台風等緊急時に海面の波が大きくなり第１フロート部材１５が大きく動くほど、海中への沈降速度も大きくなり、本波力発電装置によれば緊急度に応じた海中への回避対応ができる構成となっている。また、第１フロート部材１５の底面外部から貫通して内部に至る配管８０は、バラスト水量を調節するための管であり、その底面からの高さはバラスト水Ｖ３の調整高さとなる。従って、通常時は、配管８０の先端から海水が外部に排出されることでバラスト水量が調節され、緊急時に第１フロート部材１５を水没させたときには配管８１を使って海水を排出する。
　図８は波力発電装置１０における海面上の連結部材１４の動きを示す略図であり、（ａ）は海底面から海面までの縦断面（図２に示す視点）、（ｂ）は海面を上方から見た略平面図である。波力発電装置１０は、上述してきたように海底面に固定する固定端１７に対して第１部材１１が揺動（矢印Ａ参照）及び軸回転（矢印Ｂ参照）する。したがって、連結部材１４は枢結点２１を基準に揺動するとともに海面と水平方向に回転（矢印Ｃ参照）する。したがって、図８（ｂ）に示すように海面上の波の進行方向が矢印Ｄのときにはこれに従って第２フロート部材１６（図１参照）も流され、連結部材は実線１４に位置する。また、波の進行方向が矢印Ｄ’に変わったときにはこれに従って第２フロート部材１６（図１参照）も流され、連結部材は矢印Ｃ方向に回転し点線１４’に移動する。
　すなわち、波力発電装置１０の構成を採用すると第２フロート部材１６及び連結部材１４は、波の進行方向に対する吹き流し状態になって所謂風見鶏の効果を有することとなり、装置に過大な波力が集中することなく耐久性を維持することができる。また、連結部材１４及び第２フロート部材１６を波の進行方向及び波の高さに合わせて移動できることとすると、第２フロート部材１６を波が最も高くなる砕波地点に位置することができるためアクチュエータ３１（図４（ｂ）参照）が大きく又は頻繁に動き発電効率が向上する。本波力発電装置１０は、波力を効率良く電力にエネルギ変換できるため消波性も高く、その意味では海岸浸食防止の効果も高く、養殖場への被害やテトラポット設置数を減らすことができる点でも経済性が高い。
１０、１００、２００　波力発電装置
１１、１１１、２１１　第１部材
１２、１１２、２１２　第２部材
１３、１１３、２１３　第３部材
１４、１１４、２１４　連結部材
１５、１１５、２１５　第１フロート部材
１６、１１６、２１６　第２フロート部材
１７、１１７、２１７　固定端
３０、３１、５０　アクチュエータ
 

Claims (8)

  1. 　波力及び潮力による駆動力に基づく波力発電装置であって、
    　少なくとも
    　複数の部材が互いに枢結されて、その一端が海底面の所定位置に対して揺動回転及び軸回転可能な揺動体と、
    　該誘導体の他端に枢結され、波の運動及び／又は潮の運動で自由運動可能な第１フロート部材と、
    　該第１フロート部材と離間して連結され、第１フロート部材より小さい第２フロート部材と、
    　前記第１フロート部材及び／又は前記第２フロート部材の運動を発電の動力源に変換するアクチュエータとを備える、波力発電装置。
  2. 　前記誘導体は、
    　一端が海底面の所定位置に対して揺動及び軸回転可能な第１部材と、
    　該第１部材の他端に対して一端が揺動可能に枢結される第２部材と、
    　該第２部材の他端に対して一端が揺動可能に枢結される第３部材とを備え、
    　前記第１フロート部材は、前記第３部材の他端に対して枢結され、
    　前記第１フロート部材と前記第２フロート部材とは互いに全方向に揺動可能に両者と両端で枢結する連結部材で連結される、請求項１に記載の波力発電装置。
  3. 　前記第１部材と前記第２部材とはそれぞれの両端間の距離が略同一であり、
    　前記第３部材は、両端間の距離が海底から所定の干潮面までの高さと略同一又はそれ以上である、請求項２に記載の波力発電装置。
  4. 　前記第１部材と前記第２部材と前記第３部材とのそれぞれの両端間の距離の合計は、海底から所定の満潮面までの高さと略同一又はそれ以上である、請求項３に記載の波力発電装置。
  5. 　前記アクチュエータは、前記第３部材と前記連結部材とに連結される第１アクチュエータと、
    　前記第３部材と前記第２部材とに連結される第２アクチュエータとを備え、
    　前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記第３部材に対する前記連結部材の運動及び前記第３部材に対する前記第２部材の運動に従って運動させて内部空間を拡大・縮小することで拡大時には外部空気を該内部空間に流入させ、縮小時には内部空間の空気を圧縮させて前記第１フロート部材内に放出する駆動手段を有し、該第１フロート部材内を経由して放出される空気に基づいて発電する、請求項２～４のいずれか１項に記載の波力発電装置。
  6. 　前記アクチュエータは、
    　前記駆動手段の内部空間と海面上方又は海中とを流体的に接続する流入配管と、
    　該内部空間と前記第１フロート部材内とを流体的に接続する流出配管とを有し、
    　通常時には、前記第１フロート部材は内部のバラスト水の貯留量を調整することで喫水調整をし、前記流入配管が前記内部空間と海面上方とを接続することで前記駆動手段の運動にしたがって前記内部空間内の圧縮空気を前記流出配管から前記第１フロート部材の内部に流入させ、
    　緊急時には、前記流入配管が前記内部空間と海中とを接続することで前記駆動手段の運動にしたがって前記内部空間内に流入した海水を前記流出配管から前記第１フロート部材の内部に流入させる、請求項５に記載の波力発電装置。
  7. 　前記アクチュエータは、前記第３部材と前記連結部材とに連結される第１アクチュエータと、
    　前記第３部材と前記第２部材とに連結される第２アクチュエータとを備え、
    　前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記第３部材に対する前記連結部材の運動及び前記第３部材に対する前記第２部材の運動に従って運動させて内部空間を拡大・縮小することで拡大時には海水を該内部空間に流入させ、縮小時には内部空間の海水を放出する駆動手段を有し、放出される海水に基づいて発電する、請求項２～４のいずれか１項に記載の波力発電装置。
  8. 　前記アクチュエータは、前記第３部材と前記連結部材とに連結される第１アクチュエータと、
    　前記第３部材と前記第２部材とに連結される第２アクチュエータとを備え、
    　前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータはそれぞれ、前記第３部材に対する前記連結部材の運動及び前記第３部材に対する前記第２部材の運動に従って運動させて内部空間を拡大・縮小することで拡大時には別途設けた液体タンク内の液体を該内部空間に流入させ、縮小時には内部空間の液体を前記液体タンク内に放出する閉流路を備える駆動手段を有し、該閉流路内又はそれから分流された流路内の液体流に基づいて発電する、請求項２～４のいずれか１項に記載の波力発電装置。
PCT/JP2019/023366 2018-06-19 2019-06-12 波力発電装置 WO2019244753A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020511824A JP6695531B1 (ja) 2018-06-19 2019-06-12 波力発電装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-116151 2018-06-19
JP2018116151 2018-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019244753A1 true WO2019244753A1 (ja) 2019-12-26

Family

ID=68982723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/023366 WO2019244753A1 (ja) 2018-06-19 2019-06-12 波力発電装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6695531B1 (ja)
WO (1) WO2019244753A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113007003A (zh) * 2021-04-13 2021-06-22 自然资源部第一海洋研究所 自动适应潮位的波浪能发电装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150152836A1 (en) * 2012-06-08 2015-06-04 M4 Wavepower Ltd. Wave energy converter
JP2017172465A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 三井造船株式会社 波力発電装置および波力発電方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150152836A1 (en) * 2012-06-08 2015-06-04 M4 Wavepower Ltd. Wave energy converter
JP2017172465A (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 三井造船株式会社 波力発電装置および波力発電方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113007003A (zh) * 2021-04-13 2021-06-22 自然资源部第一海洋研究所 自动适应潮位的波浪能发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019244753A1 (ja) 2020-07-16
JP6695531B1 (ja) 2020-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7339285B2 (en) Hydroelectric wave-energy conversion system
AU2009272416B2 (en) Wave powered generator
CA2809174C (en) Apparatus and control system for generating power from wave energy
JP5574298B2 (ja) 波作動式ポンプおよびそれを海底に接続する手段
US7980832B2 (en) Wave energy converter
US9523346B2 (en) Modular array type energy converter
JP2020045904A (ja) 波エネルギー変換装置
US20120032444A1 (en) Wave Catcher
JP2008536045A (ja) 波力装置を備えた設備及びそのサポート構造
AU2010315193A1 (en) Wave energy conversion device
WO2013033667A1 (en) Ocean wave energy converter with multple capture modes
AU4067685A (en) Wave powered generator
JP2009536289A (ja) 海の波からの電気エネルギーの生産
CN103133232A (zh) 带铰接斜滑杆振荡浮子波浪能装置
WO2019244753A1 (ja) 波力発電装置
US8584454B2 (en) Power capture device
GB2540615A (en) Wave energy converter
GB2414771A (en) A wave power generator apparatus
GB2506452A (en) Dynamic tuning for wave energy conversion
GB2459441A (en) Oscillating-water-column wave-energy device having a helical column
WO2016177858A1 (en) A wave-powered electrical energy generation device
JP2001336470A (ja) 波力利用発電装置
AU2005203089B2 (en) Wave energy converter
WO2008067572A2 (en) Energy from wave motion
CA3220095A1 (en) Hermetic cap tidal pulse responder

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19823646

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020511824

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19823646

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1