JPS622151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は海岸に設置する波力発電施設のため
の波高増幅を目的とした堤体ユニツト及び堤体シ
ステムに係り、海岸に放物面等よりなる波を反射
収斂させる不透過性堤体を設けてなる波力発電用
反射収斂堤に関するものである。

＜従来の技術＞ 海岸へ打寄せる波のエネルギーは莫大であるが
これを発電に利用するとなると波高１〜２ｍ以上
の波しか対象にならないのが現状である。一方、
通常海岸へ打寄せる波の波高は、0.5〜2.0ｍ程度
であり、海が荒れたときに２ｍ以上の波高が発生
する程度である。

従つて、現段階では海岸に設置する波力発電施
設に利用可能な波エネルギーは極めてわずかで定
常的な波力発電は不可能とされていた。

一方、暴風時等には過大な波高の波が発生し、
発電施設の損傷をもたらす可能性があつた。従つ
て、この場合は波をさえぎり発電施設を保護する
必要があり、施設費用が莫大である等の問題があ
つた。このように波高が小さすぎたり過度に大き
かつたりする波を除くと、波の潜在エネルギーが
莫大であるにもかかわらず利用できる波高範囲は
極くわずかにならざるを得なかつた。

そこで従来は海域の所定範囲を堤体で囲み、沖
側の堤体の開口部より波を入射させ、堤体内の海
水を副振動させ、波高の増幅をはかるとともに、
開口部を小さくすることで、暴風時の過大な波高
に対する発電施設の保護をはかる堤体ユニツトな
どが使用されていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記のような堤体ユニツトは堤
体の開口部を小さくすると、海岸へ打寄せる波の
一部しか利用できないという根本的な問題点や、
広大な海域を堤体で囲むための経費がかかりす
ぎ、しかも海域の沖側は水深も深くなるため堤体
設置には莫大な経費がかかるなどの実用上の問題
点を有していた。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、上述した事情に基づいてなされた
ものであり、海岸に沿つて海側にその沖側面に波
の入射方向に向つて波を反射収斂させる不透過性
の放物面を形成する反射収斂堤体を設け、その放
物面の焦点にあたる点で入射波と反射波或いは反
射波相互の重複により波高の増幅をはかるととも
に、上記反射収斂堤体の沖側に波の入射方向を横
断して透過性堤体を設置し、平常時の入射波は抵
抗なく通過させ、暴風時の入射波は過大な波高を
減少させて上記不透過性堤体に到達せしめる。ま
た、上記透過性堤体は平常時の入射波に対してこ
の堤体と不透過性堤体との間に副振動を助長し、
また沖合からの入射波の卓越周期を選択的に通過
し、これからはずれた周期の入射波をさえぎる作
用をする。このため重複波、副振動に不規則性が
介入することが少なくなり、しかも入射波と反射
波による波高の増幅効果を大きく利用できるか
ら、この上記反射収斂堤体と上記透過性堤体間の
上記放物面の焦点位置に波力発電装置を設置すれ
ば、効率のよい発電が行われるものである。

＜実施例＞ 以下、この発明による実施例を添付した図面に
基づいて具体的に説明する。第１図ないし第２図
はこの発明の堤体ユニツトの配置を示す平面図及
びＡ−Ａ断面図であり、海岸の海側にはその沖側
面に波の入射方向に向つて不透過性の放物面２ａ
を形成する反射収斂堤体２が設置され、反射収斂
堤体２の沖側にはフイルター効果を有する透過性
堤体１が波の入射方向を横断して設置されてい
る。また、反射収斂堤体２と透過性堤体１間の上
記放物面２ａの焦点位置には、波力発電装置３が
設置されている。ここで、波長Ｌの沖波はフイル
ター効果を有する透過性堤体１を経て入射波とし
て反射収斂堤体２へ進入し、この反射収斂堤体２
の放物面２ａに反射してその焦点へ反射波が集中
する。これにより入射波と反射波による重複波が
発生して上記放物面２ａの焦点付近は波のエネル
ギーの集中により波高が増幅される。この海面の
上下運動を利用することにより、沖波をそのまま
利用するよりも有効な波エネルギーの利用が可能
であり、上記放物面２ａの焦点位置に波力発電装
置３を設置すれば効果的に波エネルギーを電気エ
ネルギーに変換できるものである。第２図は上述
の説明による重複波の状況を示してある。

ここで、上記反射収斂堤体２の構造は従来海岸
に設置される防波堤、護岸の構造体と同様である
が、自然条件、施工条光、経済性、社会条件など
により直立堤体、混成堤体、鋼矢板堤体等を採用
することが可能である。また、この発明による透
過性堤体１と反射収斂堤体２と波力発電装置３と
の関係は第１図の如く設置されることが望まし
く、実験によつて確認されている。すなわち、透
過性堤体１の海岸側面の中心部１ａが反射収斂堤
体２の放物面２ａの中心部２ｂと沖側の波長Ｌに
相当する間隔を維持して設置され、波力発電装置
３が反射収斂堤体２の放物面２ａの中心部２ｂと
透過性堤体１の海岸側面の中心部１ａとから等距
離の地点に設置されることが望ましく、また反射
収斂堤体２の長さは沖波の波長Ｌの２倍の長さに
されることが望ましい。

また、発電施設全体の低コスト化のためには水
深を浅くとり鋼矢板堤体等の簡単な構造で反射収
斂堤体２とするのが望ましいが、静隠海域の確保
や背後地の保全との多目的利用においては反射収
斂堤体２の構造形式、コストは別の観点より検討
されることにより発電施設全体のコストに占める
反射収斂堤体のコストを僅少にでき、発電コスト
を低く抑えることができる。

一方、透過性堤体１については卓越周期をもつ
た波に対して抵抗が少なく、反面暴風時の波高現
象のために強靭な構造である必要から必ずしも一
定のものが適用されるわけではなく、第２図に示
す如く主として平均海面上に水平板を有する水平
板式堤体も一例として考えられる。

第３図ないし第４図はこの発明の反射収斂堤体
を海岸線に平行に連続して設置し発電能力の増大
とともに静穏海域の確保や背後地保全などの多目
的利用をはかつた実施態様である。すなわち、波
エネルギーは１メートル当り数キロワツト〜数10
キロワツト（KW）と想定されており、そこで、
現段階での電気エネルギーへの変換効率を0.1〜
0.3程度と想定するとこれを海岸線に沿つて１キ
ロメートル設置すれば500〜5000KW、10キロメ
ートル設置すれば5000〜50000KWの出力が得ら
れるものである。

＜発明の効果＞ 以上詳細に説明したように、この発明は透過性
堤体と反射収斂堤体と波力発電装置との上記のよ
うな組合せによつて、海岸へ打寄せる波のエネル
ギーを最大限に利用した簡単な構造の波力発電施
設を提供するものである。従つて、上記波力発電
施設の経済的建設が可能となり、無公害発電、無
資源発電に大いに貢献するとともに、静穏海域の
確保や背後地の多目的利用等沿岸開発を促進し、
建設産業に寄与するという著しい効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例を示す堤体ユ
ニツトの平面配置図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図ないし第４図はこの発明による堤
体ユニツトを連続配置した平面図である。 １……透過性堤体、１ａ……透過性堤体の海岸
側面の中心部、２……反射収斂堤体、２ａ……放
物面、２ｂ……放物面の中心部、３……波力発電
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海岸の海側に設置されその沖側面に波の入射
   方向に向つて不透過性の放物面を形成して該放物
   面の焦点に反射波を反射させてなる反射収斂堤体
   と、該反射収斂堤体の沖側に波の入射方向を横断
   して設置され入射波を透過させてなる透過性堤体
   と、上記反射収斂堤体と上記透化性堤体間の上記
   放物面の焦点位置に設置され該焦点位置の波高が
   上記反射波と上記入射波の重複により増幅される
   波力発電装置とから構成されることを特徴とする
   波力発電用反射収斂堤。 ２ 上記透過性堤体の海岸側面の中心部が上記反
   射収斂堤体の上記放物面の中心部と沖波の波長に
   相当する間隔を維持して設置されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の波力発電用反射
   収斂提。 ３ 上記波力発電装置が上記反射収斂堤体の上記
   放物面の中心部と上記透過性堤体の海岸側面の中
   心部とから等距離の地点に設置されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の波力発電用反
   射収斂堤。