JPS6123877A - 空気循環式波力発電装置 - Google Patents
空気循環式波力発電装置Info
- Publication number
- JPS6123877A JPS6123877A JP14262084A JP14262084A JPS6123877A JP S6123877 A JPS6123877 A JP S6123877A JP 14262084 A JP14262084 A JP 14262084A JP 14262084 A JP14262084 A JP 14262084A JP S6123877 A JPS6123877 A JP S6123877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- turbine
- negative pressure
- power generation
- positive pressure
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
- F03B13/141—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 with a static energy collector
- F03B13/142—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 with a static energy collector which creates an oscillating water column
-
- 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
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
(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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、水面に発生する波力によって内部の空気圧
が変動する複数の独立した空気室を有し、波の上下動に
よる各空気室の空気流の往復運動を一定方向に整流する
弁機構を備えた空気タービン方式の空気循環式波力発電
装置に関する。
が変動する複数の独立した空気室を有し、波の上下動に
よる各空気室の空気流の往復運動を一定方向に整流する
弁機構を備えた空気タービン方式の空気循環式波力発電
装置に関する。
周知のように、波エネルギーを発電に利用する場合、波
の不規則性による出力電力の平滑化、異常波に対する安
全保護及び弁機構による損失低減等の対策が、重要な問
題となっている。
の不規則性による出力電力の平滑化、異常波に対する安
全保護及び弁機構による損失低減等の対策が、重要な問
題となっている。
第1図及び第2図は、それぞれ従来の波力発電装置を示
すものであり、第1図は固定ケーソン式、第2図はブイ
式の一例を示すものである。すなわち、第1図において
、11は海中に設置された堤体であり、この堤体11に
は海中と連通された空気室12が設けられている。この
空気室12には、外気と連通される弁13及び空気ター
ビン14によって駆動される発電機15が設置されてい
る。このような構成において、波面Wが点線で示す如く
下がった場合、弁13を介して外気が点線で示す矢印の
如く空気室12内に導かれ、波面Wが実線で示す如く上
がった場合、空気室12内の空気は実線で示す矢印の如
く空気タービン14を駆動して外部に排出される。
すものであり、第1図は固定ケーソン式、第2図はブイ
式の一例を示すものである。すなわち、第1図において
、11は海中に設置された堤体であり、この堤体11に
は海中と連通された空気室12が設けられている。この
空気室12には、外気と連通される弁13及び空気ター
ビン14によって駆動される発電機15が設置されてい
る。このような構成において、波面Wが点線で示す如く
下がった場合、弁13を介して外気が点線で示す矢印の
如く空気室12内に導かれ、波面Wが実線で示す如く上
がった場合、空気室12内の空気は実線で示す矢印の如
く空気タービン14を駆動して外部に排出される。
このような波面Wの変化によって生ずる空気流によって
空気タービン14が駆動され、発電1[15により発電
が行なわれるものである。
空気タービン14が駆動され、発電1[15により発電
が行なわれるものである。
また、第2図において、21は海面に係留された浮体で
あり、この浮体21には底部が海中と連通された空気室
22.23が設けられている。この空気室22、23は
、空気タービン24及び発電I!25を介して連通され
ており、空気室22.23それぞれには弁26゜27が
設けられている。このため、波面Wの変化に応じて点線
及び実線で示す空気流が発生され、この空気流によって
空気タービン24が駆動されて発電機25により発電が
行なわれるものである。
あり、この浮体21には底部が海中と連通された空気室
22.23が設けられている。この空気室22、23は
、空気タービン24及び発電I!25を介して連通され
ており、空気室22.23それぞれには弁26゜27が
設けられている。このため、波面Wの変化に応じて点線
及び実線で示す空気流が発生され、この空気流によって
空気タービン24が駆動されて発電機25により発電が
行なわれるものである。
しかしながら、上記のような従来の波力発電装置では、
空気室に生じる圧力変動による空気流を直接空気タービ
ンに供給しているため、波の不規則性に対応して発電機
からの出力電力が大きく変動してしまうという問題があ
る。このため、瞬時の最大発生電力を見越して容量の大
きな、つまり大形の発電機を使用しなければならないと
いう問題が生じる。また、異常波浪時には、海水が空気
タービンや発電機内に侵入する恐れも生じるものである
。さらに、ユニット式のため、設備費等の諸経費が高く
なり、経済的に不利であるという不都合もある。
空気室に生じる圧力変動による空気流を直接空気タービ
ンに供給しているため、波の不規則性に対応して発電機
からの出力電力が大きく変動してしまうという問題があ
る。このため、瞬時の最大発生電力を見越して容量の大
きな、つまり大形の発電機を使用しなければならないと
いう問題が生じる。また、異常波浪時には、海水が空気
タービンや発電機内に侵入する恐れも生じるものである
。さらに、ユニット式のため、設備費等の諸経費が高く
なり、経済的に不利であるという不都合もある。
この発明は上記事情を考慮してなされたもので、波の位
相差を利用して出力電力の安定化を図るとともに、空気
エネルギーを集約化してタービン。
相差を利用して出力電力の安定化を図るとともに、空気
エネルギーを集約化してタービン。
発電機の台数及び容量の増大を抑え、能率の良い発電を
行ない得る極めて良好な空気循環式波力発電装置を提供
することを目的とする。
行ない得る極めて良好な空気循環式波力発電装置を提供
することを目的とする。
以下、この発明の一実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。第3図において、3i、 32゜33は
、それぞれ底部が海中と連通された空気室である。これ
ら空気室31.32.33は、それぞれ正圧用逆止弁3
4.35.36を介して正圧側空気路37に連通される
とともに、負圧用逆止弁38.39.40を介して負圧
側空気路41に連通されている。そして、上記正圧側空
気路37と負圧側空気路41との連結部分には、空気タ
ービン42及び発側13よりなる発電装置44が設置さ
れている。
細に説明する。第3図において、3i、 32゜33は
、それぞれ底部が海中と連通された空気室である。これ
ら空気室31.32.33は、それぞれ正圧用逆止弁3
4.35.36を介して正圧側空気路37に連通される
とともに、負圧用逆止弁38.39.40を介して負圧
側空気路41に連通されている。そして、上記正圧側空
気路37と負圧側空気路41との連結部分には、空気タ
ービン42及び発側13よりなる発電装置44が設置さ
れている。
このような構成によれば、例えば空気室31近傍の海面
W1が定常状態(点線で示す位置)よりも上がり、空気
室33近傍の海面W3が定常状態よりも下がった場合、
空気室31内の空気圧が増加し正圧用逆止弁34が開口
されるとともに、空気室33内の空気圧が減少し負圧用
逆止弁40が開口されるようになる。このため、空気は
、図示矢印のように、正圧側空気路37から負圧側空気
路41に向けて、つまり一方向に整流されて流れるよう
になり、空気タービン42に供給される。そして、空気
タービン42が駆動され、発電機43によって発電が行
なわれるものである。
W1が定常状態(点線で示す位置)よりも上がり、空気
室33近傍の海面W3が定常状態よりも下がった場合、
空気室31内の空気圧が増加し正圧用逆止弁34が開口
されるとともに、空気室33内の空気圧が減少し負圧用
逆止弁40が開口されるようになる。このため、空気は
、図示矢印のように、正圧側空気路37から負圧側空気
路41に向けて、つまり一方向に整流されて流れるよう
になり、空気タービン42に供給される。そして、空気
タービン42が駆動され、発電機43によって発電が行
なわれるものである。
したがって、上記実施例のような構成によれば、空気タ
ービン42には常に一定方向の空気流が供給され、また
正圧側空気路37及び負圧側空気路41内の空気が緩衝
作用を施すので、発電機43からの出力電力を平均化す
ることができるものである。また、波の位相差による各
空気室31.32.33内の増圧及び減圧の相互作用を
利用しているので、小波に対しても空気タービン42を
効率良く駆動させることができる。この場合、各空気v
3t、 32(33は、波長及び波の向き等に合わせて
設置するとより効果的である。
ービン42には常に一定方向の空気流が供給され、また
正圧側空気路37及び負圧側空気路41内の空気が緩衝
作用を施すので、発電機43からの出力電力を平均化す
ることができるものである。また、波の位相差による各
空気室31.32.33内の増圧及び減圧の相互作用を
利用しているので、小波に対しても空気タービン42を
効率良く駆動させることができる。この場合、各空気v
3t、 32(33は、波長及び波の向き等に合わせて
設置するとより効果的である。
また、空気エネルギーの集約化により、空気タービン4
2や発電機43等の容量や台数を減少させることができ
る。さらに、発電装置44は、各空気室31、32.3
3と別個に設置されているので、異常波浪時に発電装置
44内に海水が侵入することを防止することもできるも
のである。
2や発電機43等の容量や台数を減少させることができ
る。さらに、発電装置44は、各空気室31、32.3
3と別個に設置されているので、異常波浪時に発電装置
44内に海水が侵入することを防止することもできるも
のである。
ここで、各空気室31.32.33の容積に対して正圧
側空気路37及び負圧側空気路41の容積が不足して、
出力電力の変動が大きい場合には、第4図に示すように
、正圧倒空気路37に空気槽45を設けるようにすれば
よい。このようにすれば、各空気室31、32.33か
ら送出される余剰の空気は、空気槽45で蓄圧され、ま
た空気流量のサージングや小流量の場合は、空気槽45
から空気を空気タービン42に供給することができる。
側空気路37及び負圧側空気路41の容積が不足して、
出力電力の変動が大きい場合には、第4図に示すように
、正圧倒空気路37に空気槽45を設けるようにすれば
よい。このようにすれば、各空気室31、32.33か
ら送出される余剰の空気は、空気槽45で蓄圧され、ま
た空気流量のサージングや小流量の場合は、空気槽45
から空気を空気タービン42に供給することができる。
さらに、前記正圧用逆止弁34.35.36及び負圧用
逆止弁3g、 39.40としては、第5図及び第6図
に示すように、逆止水弁46〜48及び49〜51を使
用するようにしてもよいものである。この逆止水弁46
〜51は、例えば逆止水弁46について説明すると、水
52の入った容器53の上部が、バイブ54を介して正
圧倒空気路37に連通されており、また空気室31に連
通されたバイブ55が上記水52内に浸されている。そ
して、容器53内におけるバイブ55下部の開口面積と
、バイブ面積を除いた容器53内面積の比が異なるため
、空気室31内の空気圧が増加したとき空気が正圧側空
気路37に流出され、空気圧が減少したとき正圧側空気
路37の空気が空気室31に流入されないようになるも
のである。
逆止弁3g、 39.40としては、第5図及び第6図
に示すように、逆止水弁46〜48及び49〜51を使
用するようにしてもよいものである。この逆止水弁46
〜51は、例えば逆止水弁46について説明すると、水
52の入った容器53の上部が、バイブ54を介して正
圧倒空気路37に連通されており、また空気室31に連
通されたバイブ55が上記水52内に浸されている。そ
して、容器53内におけるバイブ55下部の開口面積と
、バイブ面積を除いた容器53内面積の比が異なるため
、空気室31内の空気圧が増加したとき空気が正圧側空
気路37に流出され、空気圧が減少したとき正圧側空気
路37の空気が空気室31に流入されないようになるも
のである。
このような逆止水弁46〜51を用いることにより、機
械的な弁機構を用いる場合に比して弁故障によるエネル
ギー損失の低減がはかれ、また、弁の寿命を長くし得る
ものである。
械的な弁機構を用いる場合に比して弁故障によるエネル
ギー損失の低減がはかれ、また、弁の寿命を長くし得る
ものである。
また、第5図及び第6図に示すように、正圧倒空気路3
1に設けられる空気槽45としては、水を用いて内部容
積が増減じ得るものを使用するようにしてもよい。この
ようにすれば、アンバランスの空気エネルギーを効果的
に一時貯留することができ効率、出力の向上がはかれ、
また、空気タービン42に供給される空気流lをより一
層安定化させ、出力電力を平滑化することができるもの
である。
1に設けられる空気槽45としては、水を用いて内部容
積が増減じ得るものを使用するようにしてもよい。この
ようにすれば、アンバランスの空気エネルギーを効果的
に一時貯留することができ効率、出力の向上がはかれ、
また、空気タービン42に供給される空気流lをより一
層安定化させ、出力電力を平滑化することができるもの
である。
ここで、第7図及び第8図は、この発明を多方向型固定
式波力発電装置に使用した場合の一実装例を示すもので
ある。すなわち、これは、基台5Gに波エネルギーを空
気エネルギーに変換するための複数の空気室57を略円
弧状に配置し、かつ空気室57を外側にして同心円的に
壁58.59.60が形成され、正圧側空気路61.負
圧側空気路62.空気槽63及び空気タービン室64が
それぞれ形成されている。そして、各空気室57と正圧
側空気路61及び負圧側空気路62との間には、正圧用
逆止水弁65及び負圧用逆止水弁66が設けられている
。このため、空気室57内の空気圧が増加したときには
、空気が正圧用逆止水弁65を介して正圧側空気路61
に流入され、空気室57の空気圧が減少したときには、
空気が負圧用逆止水弁66を介して負圧側空気路62が
ら空気室57内に流入される。また、上記空気タービン
室64内には、空気タービン67及び発電機68が設置
されている。
式波力発電装置に使用した場合の一実装例を示すもので
ある。すなわち、これは、基台5Gに波エネルギーを空
気エネルギーに変換するための複数の空気室57を略円
弧状に配置し、かつ空気室57を外側にして同心円的に
壁58.59.60が形成され、正圧側空気路61.負
圧側空気路62.空気槽63及び空気タービン室64が
それぞれ形成されている。そして、各空気室57と正圧
側空気路61及び負圧側空気路62との間には、正圧用
逆止水弁65及び負圧用逆止水弁66が設けられている
。このため、空気室57内の空気圧が増加したときには
、空気が正圧用逆止水弁65を介して正圧側空気路61
に流入され、空気室57の空気圧が減少したときには、
空気が負圧用逆止水弁66を介して負圧側空気路62が
ら空気室57内に流入される。また、上記空気タービン
室64内には、空気タービン67及び発電機68が設置
されている。
そして、空気は、第7図中矢印で示すように、正圧側空
気路61.空気槽63及び空気タービン室64を介して
負圧側空気路62に流入されるものである。
気路61.空気槽63及び空気タービン室64を介して
負圧側空気路62に流入されるものである。
このため、先に述べたのと同様にして、空気タービン6
7が駆動され、発電が行なわれるものである。
7が駆動され、発電が行なわれるものである。
この場合、空気室57.空気タービンθ7.各空気路6
1.62及び8弁65.66等は、よくマツチングさせ
ることが必要であるが、沿岸波利用の場合、8弁65.
66は水没深が1〜10口程度で、開口比は3〜10程
度が望ましいものである。
1.62及び8弁65.66等は、よくマツチングさせ
ることが必要であるが、沿岸波利用の場合、8弁65.
66は水没深が1〜10口程度で、開口比は3〜10程
度が望ましいものである。
なお、この発明は上記各実施例に限定される、ものでは
なく、例えば固定式、浮体式の空気タービン方式に広く
適用でき、ざらに防波堤等臨海施設と併用するなど、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。
なく、例えば固定式、浮体式の空気タービン方式に広く
適用でき、ざらに防波堤等臨海施設と併用するなど、こ
の発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。
したがって以上詳述したようにこの発明によれば、波の
位相差を利用して出力電力の安定化を図るとともに、空
気エネルギーを集約化してタービン、発電機の台数及び
容量の増大を抑え、能率の良い発電を行ない得る極めて
良好な空気循環式波力発電装置を提供することができる
。
位相差を利用して出力電力の安定化を図るとともに、空
気エネルギーを集約化してタービン、発電機の台数及び
容量の増大を抑え、能率の良い発電を行ない得る極めて
良好な空気循環式波力発電装置を提供することができる
。
第1図及び第2図はそれぞれ従来の波力発電装置を示す
構成図、第3図はこの発明に係る空気循環式波力発電装
置の一実施例を示す側面図、第4図乃至第6図はそれぞ
れ同実施例の変形例を示す側面図、第7図及び第8図は
それぞれこの発明を多方向型固定式波力発電装置に使用
した場合の−実装例を示す断面図である。 31〜33・・・空気室、34〜36・・・正圧用逆止
弁、37・・・正圧側空気路、38〜40・・・負圧用
逆止弁、41・・・負圧側空気路、42・・・空気ター
ビン、43・・・発電機、44・・・発電装置、45・
・・空気槽、46〜51・・・逆止水弁、52・・・水
、53・・・容器、54.55・・・バイブ、56・・
・基台、57・・・空気室、58〜60・・・壁、61
・・・正圧側空気路、62・・・負圧側空気路、63・
・・空気槽、64・・・空気タービン至、65・・・正
圧用逆止水弁、66・・・負圧用逆止水弁、67・・・
空気タービン、68・・・発側り 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 第4図 第5図 4ム 第6図
構成図、第3図はこの発明に係る空気循環式波力発電装
置の一実施例を示す側面図、第4図乃至第6図はそれぞ
れ同実施例の変形例を示す側面図、第7図及び第8図は
それぞれこの発明を多方向型固定式波力発電装置に使用
した場合の−実装例を示す断面図である。 31〜33・・・空気室、34〜36・・・正圧用逆止
弁、37・・・正圧側空気路、38〜40・・・負圧用
逆止弁、41・・・負圧側空気路、42・・・空気ター
ビン、43・・・発電機、44・・・発電装置、45・
・・空気槽、46〜51・・・逆止水弁、52・・・水
、53・・・容器、54.55・・・バイブ、56・・
・基台、57・・・空気室、58〜60・・・壁、61
・・・正圧側空気路、62・・・負圧側空気路、63・
・・空気槽、64・・・空気タービン至、65・・・正
圧用逆止水弁、66・・・負圧用逆止水弁、67・・・
空気タービン、68・・・発側り 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 第4図 第5図 4ム 第6図
Claims (3)
- (1)水面に発生する波力によって内部の空気圧が変動
する複数の独立した空気室と、この複数の空気室にそれ
ぞれ対応して設置され該空気室内部の空気圧の増圧時に
開口される複数の正圧用逆止弁と、前記複数の空気室に
それぞれ対応して設置され該空気室内部の空気圧の減圧
時に開口される複数の負圧用逆止弁と、前記複数の正圧
用逆止弁から流出される空気流を導く正圧側空気路と、
前記複数の負圧用逆止弁に流入される空気流を導く負圧
側空気路と、前記正圧側空気路と前記負圧側空気路との
連結部に設置され空気流によって駆動されるタービンと
、このタービンによって駆動される発電機とを具備し、
前記タービン及び発電機を外気と遮断するようにしてな
ることを特徴とする空気循環式波力発電装置。 - (2)上記正圧側空気路は、空気槽を備えていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気循環式波力
発電装置。 - (3)上記正圧用逆止弁及び負圧用逆止弁は、空気の圧
力差で水位が変動することにより弁作用を行なう水弁を
使用することを特徴とする特許請求の範囲第1項及び第
2項記載の空気循環式波力発電装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14262084A JPS6123877A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 空気循環式波力発電装置 |
GB08509332A GB2161544B (en) | 1984-07-10 | 1985-04-11 | Wave power generating apparatus of air-circulating type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14262084A JPS6123877A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 空気循環式波力発電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6123877A true JPS6123877A (ja) | 1986-02-01 |
JPH0116993B2 JPH0116993B2 (ja) | 1989-03-28 |
Family
ID=15319568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14262084A Granted JPS6123877A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 空気循環式波力発電装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6123877A (ja) |
GB (1) | GB2161544B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63198782A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Tohoku Electric Power Co Inc | 空気出力集約式波力発電装置 |
WO1990003516A1 (en) * | 1988-09-21 | 1990-04-05 | Yuugen Kaisya Parasight | Multiple gaseous phase system tide range power generation method |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61129476A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-17 | Tohoku Electric Power Co Inc | 空気流逆止水弁装置 |
GB2221958A (en) * | 1988-08-04 | 1990-02-21 | Edward Garside | Pipe network for extracting energy from ocean waves and tidal flows |
GB2245031A (en) * | 1990-06-11 | 1991-12-18 | Denis Joseph Rowan | Wave power resonance generator |
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