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波力発電用遊水室構造体

国内特許コード P160012772
整理番号 (S2012-0688-N0)
掲載日 2016年2月10日
出願番号 特願2014-516827
出願日 平成25年5月22日(2013.5.22)
国際出願番号 JP2013064194
国際公開番号 WO2013176171
国際出願日 平成25年5月22日(2013.5.22)
国際公開日 平成25年11月28日(2013.11.28)
優先権データ
  • 特願2012-118066 (2012.5.23) JP
発明者
  • 羽田野 袈裟義
  • 菅 洋一
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 波力発電用遊水室構造体
発明の概要 建設コストの低減とエネルギー利得を増大することができる遊水室構造体を提供する。
水面の上下運動を利用して波エネルギーを機械的エネルギーに変換する波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体であって、構造物の設置面に平行に鉛直向きの平行壁を配置するとともに、前記設置面と前記平行壁との間の空間を鉛直向きの仕切り壁によって区画することで、前記設置面に沿って複数の遊水室を並設してなる遊水室群を形成し、前記遊水室を並設する方向が波の進行方向と同じ向きとなるよう構成するとともに、前記遊水室群の端部に、前記平行壁の端部と前記設置面とを斜めに連結し該遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑える鉛直向きの導波壁を配置する。
従来技術、競合技術の概要


一般に、波力発電用の波力エネルギー変換装置は、波のエネルギーを機械的エネルギーに変換する1次変換装置と、この変換された機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する2次変換装置とで構成されている。そして、前記1次変換装置の主要な方式として、可動物体型と振動水柱型が知られている。



前記可動物体型の方式を利用した波力エネルギー変換装置には、遊水室に浮遊する可動物体であるフロートを水面の上下運動により上下方向に運動させ、該フロートの上下方向運動を動力として取り出し、これを機械的エネルギーに変換し、更にこれを電気的エネルギーに変換するものがある(特許文献1参照)。



一方、前記振動水柱型の方式を利用した波力エネルギー変換装置には、空気室に閉じ込められた空気を水面の上下運動により加圧・減圧し、その空気圧で空気タービンを駆動し、この動力で発電機を駆動して電気エネルギーに変換するものがある(特許文献2参照)。



ところで、特許文献1に記載された遊水室や特許文献2に記載された空気室(以下、ともに「遊水室」という。)は、防波堤等の構造物の壁面に、これと平行に一定間隔を置いて長い平行壁を配置し、前記構造物の壁面と前記平行壁との間の空間を仕切り壁によって区画することで、前記構造物の壁面に沿って複数が並設される構造である。



ところが、上記従来の遊水室構造体は、波を正面から受けるよう、波の進行方向に対しほぼ直角となる方向に前記長い平行壁が配置され、前記波の進行方向に対し直角となる方向に複数の遊水室が並設されるものである。そのため、上記従来の遊水室構造は、波の大きな衝撃力が前記長い平行壁に作用するため、該平行壁の厚みを増して強固なものとする必要があることから、建設コストの増大は免れない。

産業上の利用分野


本発明は、海洋、湖水等の波力を利用したエネルギー変換装置であり、詳しくは、波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水面の上下運動を利用して波エネルギーを機械的エネルギーに変換する波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体であって、
構造物の設置面に平行に鉛直向きの平行壁を配置するとともに、前記設置面と前記平行壁との間の空間を鉛直向きの複数の仕切り壁によって区画することにより、前記設置面に沿って、前記遊水室の配置方向が波の進行方向と同じ方向に、かつ複数の遊水室を並べて配置された遊水室群と、
前記遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑えるために、前記遊水室群の一方、又は両方の端部に、前記平行壁の端部と前記設置面との間で、前記進行方向と角度を有して連結された鉛直向きに配置された導波壁と
からなることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項2】
請求項1に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記構造物の設置面は、船体状の浮体構造物の舷側であって、前記浮体構造物を長手方向の一端または両端の一点または複数の点において緩く係留することで、前記遊水室を並設する方向が前記進行方向と同じ向きとなるよう構成する
ことを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項3】
請求項1に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記構造物の設置面は、防波堤、護岸、突堤、防潮堤、防砂堤、岸壁、及び河口導流堤から選択される一つの固定構造物の壁面であることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項4】
請求項3に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室を並設する方向が、一定期間の観測から得られる平均の卓越波向であって、該卓越波向と±45度以内の範囲であることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項5】
請求項3に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、ケーソンで形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項6】
請求項3に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、直径の異なる二つのコルゲート管を同心に配置して、隙間をコンクリートで固めて形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項7】
請求項3に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、鋼製枠とパネルで形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項8】
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、前記遊水室群の並設方向における長さを、波長の1/10未満とすることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項9】
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記平行壁の喫水深を、前記遊水室内における水塊運動が共振状態となるよう、波の周期に基づいて決定することを特徴とする波力発電用遊水室構造体。

【請求項10】
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記波力エネルギー変換装置に浮体釣合錘式波力発電機構を用いることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2014516827thum.jpg
出願権利状態 公開


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