JPH03294663A - 連続空気室を用いる波力発電方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、波の持つエネルギーを利用する発電方法及
びその装置に関するものであって、詳しくは、連続空気
室を用いる波力発電方法及びその装置に関するものであ
る。

１− − 将来のクリーンなエネルギーの確保の立場から、波力を
利用して電気を起すことは、必至のことと考えられるが
、この発明は在来の波力発電方式に比較して特に高能率
な波力発電技術を提供するものである。

そしてこの発明は、波の持つエネルギーを高能率で電気
エネルギーに変換するものであるから、残る波のエネル
ギーは入射波に比較すると大幅に低減されるので、副次
的にはこのこの発明は透過式消波構造物ともなる。

（従来の技術） 従来の波力発電方式は、波の進行方向に単一の空気室が
あり、１回の波によって空気室内の空気は１回だけ圧縮
及び膨張をする方式である。

波の波長には大小あり、同一波高の波であってもその波
長の大小によってそのエネルギーも大小である。在来の
単一の空気室では、この波の持つエネルギーの全部を利
用することが出来ず、一部しか利用していない。

（発明が解決しようとする課題） 波長が大きな場合でも、波の持つエネルギーの大部分を
電気エネルギーに変換することが出来ないか、というこ
とは現在そして将来しこ渡って大きな課題である。

この発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は波の持つエネルギーをできるだけ高能率で利
用することが出来る波力発電方法及びその装置を提供す
ることである。

（課題を解決するための手段及び作用）発明者は、波の
持つエネルギーを高能率で利用する手段として、波山及
び波谷の移動によって圧縮空気及び吸引空気を得る際に
、空気室を波の進行方向に多数個直列に設けることに着
目した。

即ちこの発明の要旨は下記の通りである。

四側壁、天井及び波の進行方向に直角に設けられた複数
の隔壁によって出来る連続した複数の底なしの空気室（
形状、寸法は同一とは限らない）からなる箱を１ユニッ
トとする。この箱を平均水面より一部水没する状態で波
の進行方向に水平に設置する。

− ４− 波の進行に伴って順次各空気室内に上昇する波山によっ
て圧縮された空気は、各空気室の天井に設けられた外側
にのみ開く排気弁から外部に取り出され、排気管を通じ
てタービンに導かれ、タービンと直結した発電機を廻転
して発電する。

次に各空気室内を下降する波谷によって吸引される空気
は、同じく各空気室の天井に設けられた内側にのみ開く
吸気弁を通じて吸入される。この吸入される空気は、タ
ービンと空気室とを連結する吸気管を通じて、タービン
を通過した空気を空気室に流入するので、同じくタービ
ンを廻転し発電をする。

従って、一つの波の進行に伴って複数の空気室内の大量
の空気を順次利用するので、発電量は増大し、発電力は
安定化し、発電効率を高上する。

又波の持つエネルギーは各空気室を通過する毎に電気エ
ネルギーに変換されるので、箱を通過した波のエネルギ
ーは入射波に比較すると大幅に減衰することになり、従
ってその波高は減少し、副次的には消波の効果があるこ
とになる。

この１ユニットの箱を波の進行方向しこ直角の方向に多
数並列させることによって大きな波力発電プラン１へを
造ることが出来ると同時に、透過式消波構造物とするこ
とが出来る。

（実施例） 第１図は箱の縦断面図、第２図は箱の天井上部で切った
平面図、第３図は空気室から排出された空気の流れを説
明する模式図である。

縦横の隔壁（１）と天井（２）を有する底なしの長い箱
（３）を１ユニットとし、これを海底（４）から柱（５
）又はこれに類する支持物上に隔壁（１）の一部が平均
水面（６）より下がるように水平に設置する。

隔壁（１）と天井（２）とで仕切られる複数の空気室（
７）が出来る。そして各空気室（７）の天井（２）には
外側にのみ開く排気弁（８）があり、排気管（９）を通
じて排気を低圧タンク（１０）に送る。又同じく各空気
室（７）の天井（２）に内側にのみ開く吸気弁（１１）
があり、吸気管（１３）によってタービン（１２）とつ
ながる。

そして、波山（１４）が空気室（７）内を上昇すると、
室内の空気は圧縮されて排気弁（８）を開いて排気管（
９）を流れ、定圧タンク（１０）に送られる。定圧タン
ク（１０）で定圧にされた空気はタービン（１２）を廻
転し、同軸の発電機を廻転して電気を起す。空気室（７
）内で波山（１４）の頂上が下降し始めると、排気弁（
８）は閉じ、波谷（１５）によって室内の空気の圧力は
下がり、吸気弁（１１）を開き、吸気管（１３）を通じ
て空気を吸引する。この空気もタービン（１２）に廻転
力を与え発電をする。

波山（１４）によってタービン（１２）を廻転しても、
次に来る波谷（１５）が小さい場合には、空気が余るの
で、この余分な空気は外側にのみ開く補助排気弁（１６
）より大気に放出される。又波山（１４）が小さくて排
気が少ない後に大きな波谷（１５）が来る場合には、吸
気が不足するので内側にのみ開く補助吸気弁（１７）を
通じて大気を吸引し、タービン（１２）を廻転して後空
気室（７）に空気を補給する。

何れにしても各空気室（７）の圧縮、膨張によってター
ビン（１２）は廻転し、且つ空気室（７）が複数である
ので、単一の空気室による従来の発電方式に較べれば発
電量は増大し、発電力は安定する。

この１ユニットの箱（３）を波の進行方向に直角の方向
に数多く並べると消波の効果がある。即ちこの装置で波
の持つエネルギーを電気エネルギーに変えることによっ
て、波の持つエネルギーは著しく減少するので、その結
果として透過波の波高が減少する。従って、この発明は
波力発電の効率の高上と同時に波の消波にも役に立つ。

上述の通り１ユニットの箱（３）を数多く並べる場合の
定圧タンク（１０）及びタービン（１２）は１ユニット
毎に設けてもよし、数ユニット毎にまとめて設けてもよ
い。極端な場合は、各空気室毎に発電してもよい。この
場合にはタービンの選定によっては、吸排気孔は１個で
もよく、弁は不要となり又定圧タンクも不要である。

構造物を支持する柱（５）の他に波の進行方向に平行な
壁のようなもの、又は有脚式海上都市等の建造物の脚部
を支持物として用いてもよし、又は平均水面近くに浮か
ぶ浮体構造物例えば浮体式海上都市、浮体式飛行場等に
附属させて設けること７− が出来、何れにおいても本願発明の要旨を逸脱するもの
ではない。

（発明の効果） この発明によれば、波長が大きな波の場合でも、波の持
つエネルギーの大部分を電気エネルギーに変換すること
ができる。そして、複数の空気室による発電装置である
ため、従来方式に較べ発電量が増大し、発電力も安定す
る。

従って、将来のクリーンなエネルギーの確保の立場から
、極めて有用な波力発電技術を提供することになる。

またこの発明の副次的な効果として、波の持つエネルギ
ーを電気エネルギーに変えることによって、波のエネル
ギーが著しく減少するので、透過波の波高が減少する。

従って、この発明の装置は透過式消波構造物とすること
ができるので、−石二鳥と言うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す縦断面図，第２図は箱
の天井上部で切った平面図、第３図は空気室から排出さ
れた空気の流れを説明する模式図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）四側壁、天井及び波の進行方向に直角に設けられ
   た複数の隔壁によって形成される連続した複数の底なし
   の空気室を持つ箱を、平均水面より一部水没する状態で
   、波の進行方向に水平に設置し、波の進行に伴って、各
   空気室内に順次上昇する波山によって圧縮される空気を
   各空気室の天井に設けた外側にのみ開く排気弁より外部
   に取り出し、排気管によってエアータービン発電機に導
   き、これを廻転して発電し、続いて各空気室内を順次下
   降する波谷によって吸引される空気を、同じく各空気室
   の天井に設けた内側にのみ開く吸気弁を通じて吸入し、
   この吸気弁とタービンとを吸気管で連結し、この吸気で
   タービンを廻転して発電することを特徴とする連続空気
   室を用いる波力発電方法
2. （２）四側壁、天井及び波の進行方向に直角に設けられ
   た複数の隔壁によって形成される連続した複数の底なし
   の空気室を持つ箱を１ユニットとし、１ユニット又は波
   の進行方向に直角の方向に並べた複数ユニットを海底の
   基礎上に立つ柱、又はこれに類する支持物の上に固定し
   、或いは平均水面近くに浮く浮体構造物に組み込み、平
   均水面より一部水没する状態で波の進行方向に水平に設
   置し、波の進行に伴って、各空気室内に順次上昇する波
   山によって圧縮される空気、続いて各空気室内を下降す
   る波谷によって吸引される空気を１空気室毎又は１ユニ
   ット毎或いは数ユニット毎にまとめてエアータービンに
   導き、これを廻転して発電することを特徴とする連続空
   気室を用いる波力発電装置。