(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の入射波のエネルギーを電気に変換する装置（１０）であって、
当該装置（１０）は、前部（１１）と、後部（１２）とを有し、
当該装置（１０）は、
可撓性入口弁（１７）と、入口室孔（１８）とを有する入口室（１５）であり、前記可撓性入口弁（１７）は、当該入口室（１５）にできるだけ大量の水が流すことができるように、当該装置（１０）の前記前部（１１）の一方の側から他方の側に延びており、前記可撓性入口弁（１７）によって、当該入口室（１５）にのみ水を流すことができる、入口室（１５）と、
仕切板（１６）によって前記入口室（１５）から隔てられた出口室（１９）であり、前記出口室は、当該装置（１０）の前記一方の側から前記他方の側に延び、かつ前記入口弁（１７）の下方に位置する可撓性出口弁（２０）と、出口室孔（２１）とを有し、前記可撓性出口弁（２０）によって、前記出口室（１９）からのみ水を流すことができ、前記可撓性入口弁（１７）は、運転中、前記入射波にほぼ向かい合っている、出口室（１９）と、
前記入口室（１５）を前記出口室（１９）に接続する連絡管（２２）と、
水の入射波のエネルギーを電気に変換する手段と、
を備え、
前記出口室孔（２１）は上部（１３）後部（１２）に配置され、前記出口室孔（２１）によって、過剰な水が前記出口室（１９）に出入りするのを可能にする、装置。
【請求項２】
前記水の入射波のエネルギーを電気に変換する手段は、発電機（４１）と、前記入射波のエネルギーを電気に変換するために、前記連絡管（２２）を通る水の流れに反応して回転するタービン（２４）であり、
前記発電機（４１）は、シャフト（２５）によって前記タービン（２４）に接続され、前記タービン（２４）は、前記連絡管（２２）に配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可撓性出口弁は下向きである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記連絡管（２２）に流れる水を濾過するフィルタ（５５）をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記前部（１１）は曲面を有し、前記後部（１２）は曲面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記前部（１１）と前記後部（１２）とは略円筒形である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記入口室孔（１８）の高さは、前記入射波の所定の平均波エネルギーに対して、前記入口室（１５）を満たす水位が前記入口室孔（１８）の高さより下になるように、設定されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記入口室（１５）は入口の水面の面積を有し、前記出口室（１９）は出口の水面の面積を有し、前記両水面の面積は、波エネルギーの変動に応じて調節可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記連絡管（２２）の断面積は、水の流れの速度を加速して前記水の流れの運動エネルギーを増すように、前記入口室（１５）の断面積より小さい、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記入口室（１５）は奥行き（３３）を有し、前記出口室（１９）は出口奥行き（３４）を有し、前記奥行き（３３）は前記出口奥行き（３４）と実質的に等しい、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記可撓性入口弁および前記可撓性出口弁（１７、２０）は、メッシュパネル（３５）と、第１の面と第２の面とを有する膜（４２）とを含み、前記第１の面への水圧に反応して、前記膜（４２）は曲がって、前記第１の面から前記第２の面に水が流れることを可能にし、前記第２の面への水圧に反応して、前記膜は前記メッシュパネル（３５）を係合させて、水の流れを制限する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記可撓性入口弁および前記可撓性出口弁（１７、２０）は、それぞれ、複数の開口（３８）とリーフ（３９）とを有するシェル（３７）を備え、前記リーフ（３９）に対する高圧の水が前記リーフを前記開口（３８）に押し付け、その結果前記開口を閉じて、水の流れを制限し、前記圧力が前記リーフ（３９）から除かれると、前記リーフは前記開口から離れて、前記開口を通して水を流すことができる、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
第２のリーフ（３９）をさらに備え、前記シェル（３７）は略円筒形の断面を有し、前記リーフの各々は、高圧の水が当該リーフに導かれると前記開口の一部を通る流れを遮る半円筒形の断面を有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記仕切板は、少なくとも部分的に傾斜している、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記発電機は、前記装置の筐体の上部の、外側および上方に配置されている、請求項２に記載の装置。
【請求項１６】
前記タービンおよび前記発電機は、シャフト（２５）を介して互いに接続され、前記タービンおよび前記シャフトは、前記連絡管に垂直に挿入されかつ垂直に取り外されるうちの１つであることが可能となっている、請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
前記入口室は、前記出口室の水位の面積と等しい水位の面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記入口室の前記奥行き（３３）は、前記入射波の平均波長の約２％〜２０％である、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記発電機は、慣性体を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項２０】
水の入射波のエネルギーを電気に変換する装置であって、
前部（１１）、および、前記前部（１１）の反対側の後部（１２）と、
水の入射波のエネルギーを電気に変換する手段と、
入口室（１５）、前記前部（１１）にある入口弁（１７）であり、水を前記入口室（１５）に一方向に流すことができる入口弁（１７）、および、入口室孔（１８）と、
仕切板（１６）によって前記入口室（１５）から隔てられた出口室（１９）であり、当該出口室（１９）は、出口弁（２０）と、当該出口室（１９）内を大気圧に維持するようになされた出口室孔（２１）とを有し、前記出口弁（２０）によって、水を前記出口室（１９）から一方向に流すことができる出口室（１９）と、
を備え、
前記仕切板は、複数の打ち抜き穴を有し、波エネルギーが引き起こす前記入口室への水の流れに反応して、前記波エネルギーの少なくとも一部を吸収するようになっており、
前記出口室孔（２１）は上部（１３）後部（１２）に配置され、前記出口室孔（２１）によって、過剰な水が前記出口室（１９）に出入りするのを可能にする、装置。
【請求項２１】
前記出口室孔は、前記前部と、前記上部と、前記後部とのうちの１つに配置され、前記入口室孔が配置される箇所、および、前記入口室が、単一の孔を形成するように前記入口室孔と結合される箇所ののうちの１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
タービンを含む発電機が挿入された場合に、水の入射波のエネルギーを電気に変換するハウジング装置（１０）であって、
当該ハウジング装置（１０）は、前部（１１）と、後部（１２）とを有し、
当該ハウジング装置（１０）は、
可撓性入口弁（１７）と、入口室孔（１８）とを有する入口室（１５）であり、前記可撓性入口弁（１７）は、当該入口室（１５）にできるだけ大量の水が流すことができるように、当該ハウジング装置（１０）の前記前部（１１）の一方の側から他方の側に延びており、前記可撓性入口弁（１７）によって、当該入口室（１５）にのみ水を流すことができる、入口室（１５）と、
仕切板（１６）によって前記入口室（１５）から隔てられた出口室（１９）であり、前記出口室（１９）は、当該ハウジング装置（１０）の前記一方の側から前記他方の側に延び、かつ前記入口弁（１７）の下方に配置された可撓性出口弁（２０）と、出口室孔（２１）とを有し、前記可撓性出口弁（２０）によって、前記出口室（１９）からのみ水を流すことができ、前記可撓性入口弁（１７）は、運転中、前記入射波にほぼ向かい合っている、出口室（１９）と、
前記入口室（１５）を前記出口室（１９）に接続する連絡管（２２）と、
を備え、
前記発電機の前記タービンが前記連絡管（２２）内に挿入可能となっており、
前記出口室孔（２１）は上部（１３）後部（１２）に配置され、前記出口室孔（２１）によって、過剰な水が前記出口室（１９）に出入りするのを可能にする、ハウジング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、水の波のエネルギーを他の形のエネルギーに変換する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]今日では、エネルギーへの需要が増している。エネルギー価格の上昇により、様々な代替エネルギー源が考えられるようになった。これら代替エネルギー源には、例えば、水の波のエネルギーの一部を捕らえるものがある。水の波からエネルギーを捕らえる様々な技術が知られている。例えば、畠山氏による特開平１１−１１７８４７公報には、流入室および排出室を有する発電装置が開示されている。流入室の前側壁に、複数の逆流防止板を内側に開くように配置している。排出室の前側壁には、複数の流入防止板を外側に開くように配置している。流入室は、排出室に隣接し、各室は、連通孔を有する仕切板で分けられている。タービンは、排出室内の発電機に接続され、連通孔内に配置されている。排出室には蓋が設けられている。
【０００３】
[0003]Ｂｌｅｉｓｓｅｎｅｒ氏による国際公開第８６／０４３９１号には、波エネルギーを活用するための波エネルギー装置が開示されており、同装置は、入口室と排出室に分かれた、海底に錨止した浮きを備える。堰要素によって、流れは一方向にのみ流れる。入口室と排出室との間の壁に流れ開口を形成し、発電機に接続された水車を各開口に配置する。水は、海の波の山のエリアにある堰要素を通って入口室に入る。水は、波の谷のエリアにある堰要素を通って、排出室から出る。出入りする水によって開けられる堰要素間の圧力差、およびその圧力差によって水車を通って流れる水量によって、エネルギーを発生させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]しかしながら、このような既知の波エネルギー変換装置には、波のエネルギーをできるだけ多く変換する効率という点で、欠点があり、非実用的なものとなっている。波エネルギーをより効率的に電気に変換でき、かつ、信頼性、耐久性があり、費用対効果の高い装置が提供できれば、非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]第一の態様によると、水の波のエネルギーを変換する装置は、前部および前部の反対側の後部、上部および上部の反対側の底部、入口室を備え、入口室は、仕切板、上部と仕切板との間の前部にある入口弁、および入口室孔を有し、入口弁によって、水を入口室に一方向に流すことができる。出口室は、仕切板と底部との間の出口弁、および仕切板と上部との間に配置されて出口室内の空気を大気圧に維持するようになされた出口室孔を有し、出口弁によって、水を出口室から一方向に流すことができる。連絡管は、入口室の仕切板を出口室に接続し、連絡管に少なくとも部分的に配置された発電機が、波エネルギーが引き起こした入口室への水の流れに反応して、電気を生成する。
【０００６】
[0006]以上の開示、およびこれからさらに詳細に記載する様々な好ましい実施形態から、本発明が、水の波のエネルギーを変換する技術に著しい進歩をもたらすことが、当業者には明らかとなろう。特に著しい点は、本発明が水の波のエネルギーを電気に変換する効率のよい、コストのかからない装置を提供することができる可能性である。様々な好ましい実施形態のさらなる特徴および利点は、下記の「発明を実施するための形態」を読めば、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】好ましい実施形態による、水の波のエネルギーを電気に変換する装置の等角図である。
【図２】部分的に波からの水で満たされる入口室および出口室を有する装置の内部を示す、図１の実施形態の等角断面図である。
【図３】入口弁または出口弁のどちらか１つが開いている場合の好ましい実施形態の等角図である。
【図４】図３の弁が閉じている場合の等角図である。
【図５】入口弁または出口弁が閉じている、別の好ましい実施形態の断面図である。
【図６】入口弁または出口弁が開いている、別の好ましい実施形態の等角図である。
【図７】水の波のエネルギーを電気に変換するための、前部が曲面となった装置の好ましい代替実施形態の等角断面図である。
【図８】水の波のエネルギーを電気に変換する装置の、別の好ましい代替実施形態の等角断面図である。
【図９】水面の面積を調節可能な装置の室の第１の実施形態の断面図である。
【図１０】水面の面積を調節可能な装置の室の概略図である。
【図１１】水の波のエネルギーを電気に変換する装置の別の好ましい実施形態の図である。
【図１２】装置が波エネルギーを吸収することを示す追加の実施形態の図である。
【図１３】装置が波エネルギーを吸収することを示す追加の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0019]当然のことながら、添付図面は、本発明の基本原理を示す様々な好ましい特徴を幾分簡略化して表したものであって、必ずしも縮尺どおりでない。本明細書に開示した水の波のエネルギーを変換する装置の具体的な設計的特徴、例えば、入口室および出口室の具体的な寸法などは、個々の用途および使用環境によってある程度決定される。図示の実施形態の一部の特徴は、理解を助けるために、他の部分に比べて、拡大または変形してある。詳細には、例えば、薄い特徴部分は、図を分かりやすくするために厚くしている場合がある。方向および位置に言及している箇所は全て、別段の断りのない限り、図面に示す方向を参照している。
【０００９】
[0020]本明細書に開示の水の波のエネルギーを電気に変換する装置には、多くの使用法および設計上の変更が可能であることは、当業者、すなわち、この技術分野に知識または経験を有する人には明らかであろう。水の波のエネルギーの変換に使用するのに適した装置に関して、様々な代替の好ましい特徴および実施形態を下記に詳細に記載することによって、本発明の一般的な原理を示す。本開示の利点を踏まえれば、他の用途に適する他の実施形態は、当業者には明らかであろう。
【００１０】
[0021]図に戻ると、図１は、水の波のエネルギーを電気に変換する装置１０を示す。装置は、固定または浮いている防波堤などの、波エネルギー吸収装置または反応波減衰装置として機能することができる。装置１０の複数のユニットを、海岸線、あるいは、海上で浮いているポンツーンで、一緒に使ってよい。波の水が、出口室１９の上にある入口室１５に流入する。出口室１９は、図２に示すように、略Ｌ字形の断面を有してよい。装置は、前部１１、前部の反対側の後部１２、上部１３、上部の反対側の底部１４を有する。上部から底部に垂直方向を規定し、この垂直方向は、通常運転では重力の方向に一致する。波の水が、入口室に流入し、水位２７まで満ちる。有利なことには、波のエネルギーは入口室で捕らえられる。水は、入口室１５から、連絡管２２を介して、出口室１９に流入し、発電機４１の一部であるタービン２４を回転させて、電気を生成する。入口室１５は、装置１０の上部１３に入口室孔１８を設け、奥行き３３を有する。出口室１９は、出口室孔２１を設け、出口奥行き３４を有する。
【００１１】
[0022]入口室１５は、入口弁１７を有し、入口弁１７によって、水を入口室１５に一方向に流すことができ、また、有利なことには、同じ弁を通って入口室から水が出るのを抑える。出口室１９は、出口弁２０を有し、出口弁２０によって、水を出口室１９から一方向に流すことができ、また、有利なことには、同じ弁を通って出口室に水が入るのを抑える。入口弁１７および出口弁２０は、装置１０の前部１１に配置することが好ましい。こうすると、弁１７および弁２０は、通常運転時、入射波に向かい合うことになるからである。有利なことには、入口弁１７を、出口弁２０の上方に配置して、通常運転中、出口弁２０を水中に沈めた状態に保つ。嵐の時の波の谷の時のように、大きな波の水位が、出口弁２０の上端より低いときでも、出口弁２０によって、水を出口室１９から一方向に流すことができる。出口室から流すためには、必ずしも出口弁２０を水中に沈める必要はない。
【００１２】
[0023]入口弁１７を、上部１３と仕切板１６との間のどこに配置してもよい。従って、入口弁１７は、上部１３にあってもよく、上部１３と仕切板１６との間にあってもよく、または仕切板１６にあってもよい。出口弁２０を、仕切板１６と底部１４との間のどこに配置してもよい。従って、出口弁２０は、仕切板１６にあってもよく、仕切板１６と底部１４との間にあってもよく、または底部１４にあってもよい。
【００１３】
[0024]入口室１５および出口室１９は、仕切板１６で部分的に隔てられている。図２に示すように、仕切板１６は、装置１０の底部１４に概ね平行な部分を有してもよく、そこに、１つまたは複数のタービンを配置する。あるいは、図１１に示すように、仕切板２１６は、装置の底部１４に概ね垂直な部分を有してもよく、そこに、１つまたは複数のタービンを配置する。装置１０の底部１４は、また、出口室１９の底部１４でもある。
【００１４】
[0025]仕切板１６には、入口室１５を出口室１９につなぐ連絡管２２がある。複数の連絡管を装置に使用してもよい。連絡管を、任意で、水位線の下（すなわち、水中）に配置してもよい。連絡管は、装置内の室の配置に応じてストレート管、曲管、Ｕ字形管など、様々な形であってよい。連絡管２２によって、入口室１５から出口室１９に水を流すことができる。連絡管２２は、連絡管２２を入口室１５および出口室１９に接続する面取りをした端部６６を有する。連絡管の断面積は、入口室の断面積より小さいことが好ましく、そうすることによって、連絡管を通って流れる水の速度を上げることができる。入口室の断面積は、入口室内の液体の表面積によって規定される。連絡管の断面積は、連絡管が仕切板を通る切断線によって形成される面積によって規定される。装置１０の構成に応じて、装置１０は、入口室と出口室との間に複数の連絡管２２を有してよい。
【００１５】
[0026]発電機４１は、タービン２４を備え、連絡管を通る水の流れに反応してタービンが回転することによって生産される電気を、より安定した、恒常的なものにするために、機械式慣性ディスクおよび／またはコンデンサを備えてもよい。図に示すように、発電機４１を、部分的に、入口室１５、出口室１９の外部に配置してよく、シャフト２５を介してタービン２４に接続してよい。タービン２４を、連絡管２２に配置する。タービン２４は、概ね垂直方向の回転軸を有する。タービンの回転によって、電気を生成する。任意で、フィルタ５５も装置に設けてもよい。フィルタ５５を、連絡管２２内、または連絡管２２の上方に配置してよい。フィルタ５５は、連絡管２２に流れる水を濾過する。
【００１６】
[0027]入射波が前部１１で装置１０にぶつかると、水は、入口弁１７を介して入口室１５に入る。出口弁２０は、出口室１９から水を一方向にのみ流すことができるので、出口弁２０を通って出口室１９に入る水は、ほとんど、または全くない。波のエネルギーによって、水は入口室に流れ込む。実際、波のエネルギーは、有利なことに、入口弁によって入口室に閉じ込められる。この追加の水が、入口室と出口室との間に圧力差を生み、水は、連絡管２４を通って、流れることができる唯一の方向に流れる。こうして、タービン２４を回転させる。次に、タービン２４の回転によって、水の波からのエネルギーを、発電機４１を介して電気に変換する。有利なことには、通常運転では、水の流れは重力の方向なので、重力は、水圧と協働して電気の生成を増やす助けをする。次に、水は出口室に流れ込んだ後、出口弁２０を介して出口室１９から流れ出る。出口室１９の外側の水圧が出口室１９の内側の水圧より小さいとき、流れの大部分が生じる。
【００１７】
[0028]入口室１５は、装置１０の上部１３に、入口室孔１８を有する。装置１０の上部１３は、入口室１５の上部でもあることが好ましい。入口室孔１８によって、過剰な水が、入口室１５に出入りすることができる。入口室孔１８はまた、入口室１５内の大気圧を維持するために、空気が入口室１５に自由に出入りすることを可能にする。
【００１８】
[0029]非常に有利な特徴によると、出口室１９は、仕切板１６と上部１３との間に出口室孔２１を有する。図に示す好ましい実施形態においては、出口室孔２１を、図７、８、および１１に示すように、一般に上部１３に隣接して、もしくは上部１３に配置するか、または、図２に示すように、上部の後部１２に配置する。出口室孔２１は、入口室孔１８と同様の働きをする。出口室孔２１によって、過剰な水が、出口室１９に出入りすることができる。出口室孔２１はまた、入口室１５内の大気圧を維持するために、空気が入口室１５に自由に出入りすることを可能にする。これは、閉じられた出口室と比較して、非常に有利である。閉じられた出口室では、空気の逃げ場がない出口室に追加の水が流れ込むと、連絡管を通る水の流れに抵抗する圧力が高まり、水の速度を落とし、結果として、装置の効率が落ちる。非常な高波または嵐などで、装置にぶつかる波が平均よりずっと多くのエネルギーを有する場合などに、入射波からの過剰な水が出口室に流れ込むのを低減、または妨げるために、出口室孔２１を装置１０の後部１２および／または上部１３に配置するのが好ましい。入口室孔１８および出口室孔２１はまた、高波の時に、大波が装置にぶつかった後に水を迅速に放出して、装置１０の耐久性を助ける。
【００１９】
[0030]入口弁１７および出口弁２０の前の前部１１に、格子板７７を任意で取り付け、入口室１５および出口室１９に異物や海洋生物が入るのを防いでもよい。
【００２０】
[0031]水面波または海の波は、位置エネルギーおよび運動エネルギーの両方を持っている。波が、波の主要な伝播方向に垂直な剛体面（例えば、海岸の岩、船の船体、ポンツーンの構造）にぶつかると、反対方向への反射波の形でエネルギーを伝える前に、波の振幅は２倍になる。本明細書に開示の装置は、このような波の運動エネルギーおよび位置エネルギーの両方を捕らえる。入口室および出口室の水位の振動は、入口弁および出口弁と通る波からのエネルギーを吸収、放出する働きをする。最適に機能すると、反射波からのエネルギーが最小限で、柱の間の水の振動が、共鳴現象に達し、装置の効率が最高レベルとなる。
【００２１】
[0032]装置１０は、入口室１５と出口室１９との間の静水圧差または相対的水位を利用して、波頂（正のピーク）位相の間に、入口弁１７を通して入口室１５に波から水を受け取る。入口室１５に流れ込む水は、入口室１５の入口室水位２７を上昇させて、水のエネルギーを捕らえる。この位相の間、出口弁２０は、外側からの圧力が出口室内部からの圧力を超えるので、閉じている。出口室１９の出口室水位２８は、連絡管２２を通る取水によって、上昇する。一般に、水位２７が水位２８を超えると、水は、入口室から出口室に流れる。この過程の間、入射波から得た入口室１５内の水の位置エネルギーを、連絡管２２内部の水の流れを通して運動エネルギーに変換する。連絡管２２の断面積を、入口室１５の断面積より小さく設計する。連絡管の断面積は、タービンのサイズ、発電機の所望の速度、および他の要因を考慮して調節してよい。狭い連絡管は、そこを通って流れる水からの運動エネルギーを集中させて、水の速度を増し、より多くの電力を生産する。
【００２２】
[0033]入射波が波頂位相から波底位相（負のピーク）に変わるとき、室１５、１９の外部の水と、室１５、１９の内部の水の水位差が負になる、すなわち、室１５、１９内の水位が、室外の水位より高くなる。これによって、出口弁２０が開き、入口弁１７は閉じる。この過程で、出口室１９内の水は流れ出し、出口室水位２８は下がる。一方、入口弁１７が閉じているので、入口室水位２７は高い。しかしながら、入口室水位２７は、水が連絡管２２を通って出口室１９内に流れるにつれて、下がる。入口室水位２７と出口室水位２８との差によって、水は連続して流れる。
【００２３】
[0034]フィルタおよび／またはタービン２４は、熱および水の乱流を生じて、波エネルギーの一部を消費する。このようなフィルタは、抑制効果を有してよく、反射波の影響を緩和することができる。一部の例では、こうすることによって、より広い範囲の波の周期にわたって、高いエネルギー吸収効率が可能になる。また、乱流の低減を助けるために、発電機を、入口室の仕切板と底部との間の、出口室の一部の外側に配置するのが好ましい。図に示すように、発電機を、完全に出口室の外側に配置しており、シャフト２５のみを入口室１５内に配置している。
【００２４】
[0035]所定の場所は、平均波エネルギー、平均波長、平均波高、および、平均波周期を有する。非常に有利な特徴によると、装置１０を、所定の波高、波長、および、波周期に合わせて、設計、最適化することができる。すなわち、奥行き３３および出口奥行き３４は、所定の場所に応じて変化してよい。世界には、波の平均エネルギーが高い場所もあれば、低い場所もある。入口室１５は、入射波の平均波長の約２０％から５０％の奥行き３３を有してよい。奥行き３３が、入射波の平均波長の２５％から３３％であればより好ましい。波長は、所定の振動数の伝搬波が繰り返す単位間の距離で定義され、波頂および波底を含む。さらに、入口室１５の奥行き３３が、出口室１９の出口奥行き３４と等しいと好ましい。
【００２５】
[0036]室１５、１９両方の断面積は、等しくすることが好ましい。これは、室を通る流れを比較的一定したものにすることに役立ち、その結果、電力出力をより均一にすることに役立つ。図９および図１０は、入口室または出口室のいずれかの水面の面積８３を変更する概略図である。入口の水面の面積または出口の水面の面積のいずれか、またはその両方が、空中から水中に挿入可能な楔形物体４６、すなわち、曲面物体によって調節可能で、室の水面の面積を変更できることが好ましい（図９参照）。あるいは、調節可能な防水フラップ４７でもよい（図１０参照）。両方の室の水面の面積を、入射波からのセンサのフィードバックに基づいて、かつ、波エネルギーの変動に反応して、自動的に調節してもよい。
【００２６】
[0037]図３および図４は、入口弁および出口弁の好ましい実施形態を示す。入口弁、出口弁は、マトリクス状の弾性膜４２を有するメッシュパネル３５を備える。弾性膜は、第１の面および第２の面を有する。第１の面への水圧に反応して、弾性膜は曲がって、第１の面から第２の面に水が流れることを可能にし、第２の面への水圧に反応して、弾性膜はメッシュパネルに当接し、水の流れを制限する。このようにして、一方向弁として機能する。メッシュパネル３５は、金属製、プラスチック製、または複合材料製などであってよい。弾性膜４２は、長方形であってよい。
【００２７】
[0038]図５は、入口弁および出口弁の代替実施形態を示す。弁は、円筒形のカップ形シェル３７を備える。シェルは、カップの周囲に沿って、水を流すことを可能にする複数のスリット状の開口３８を有する。シェル３７内には、ボール４３がある。ばね４４が、ボール４３をシェル３７のシェル開口４５に押し付けて、効果的に弁を閉じて、水が流れないようにする。水圧が、ボール４３にかかるばね４４の力より大きいとき、ボール４３は押されて、開口４５から離れ、弁が開いて、水を流すことができる。ばね４４の力は、所望の圧力に応じて変更することができる。
【００２８】
[0039]図６は、弁の別の代替実施形態を示す。この弁も、カップ形シェル３７を備え、カップ形シェル３７は、略円筒形の断面を有する。シェルは、カップの周囲に沿って、水を流すことを可能にする複数のスリット状の開口３８を有する。１つまたは複数のリーフ３９を、シェル３７の内側に、概ね円周上に配置する。リーフからシェルに向かう方に、リーフに水圧がかかると、リーフ３９は、開口３８に押し付けられ、その結果、開口を閉じて、水の流れを制限する。水圧がリーフ３９から除かれると、リーフは、開口から離れ、水を、シェルの外側からシェルの内側へ開口３８を通して流すことができる。それぞれのリーフが半円筒形の断面を有する第２のリーフ３９を、シェル内に配置してもよい。この開示の利点を踏まえれば、他の適切な弁は、当業者には明らかであろう。
【００２９】
[0040]弁の様々な実施形態を、単独で、または組み合わせて使用してよい。入口弁および出口弁の両方が、水を優先的に一方向に流すことができるという点で、一方向弁であることが好ましい。入口弁および出口弁の両方を、反対方向に流すことができるように、前部に、整列して配置するのが最も好ましい。使用する弁の数は、装置の前面の表面積に応じて変更してよい。一般的に、使用する弁の数が多くなるほど、弁は独立して開閉して水を流すことができるので、水がより多く流れる。さらに、入口弁１７および出口弁２０の入射波に向かい合う断面積は、同様であることが好ましい。弁の開口のサイズは、弁の量に関連しており、費用対効果によって決定され、全体の流量を最大にするように設計される。一般的に、弁の開口が大きくなるほど、抵抗が少なくなるので、水がより多く流れる。弁は、反応が良くなければならず、例えば、水位の差が短い波長で急速に変動するときに、水の流れを防ぐのに間に合って完全に閉じることができないほど、大きすぎてはならない。
【００３０】
[0041]図７および図８は、前部１１および後部１２に曲面を有する、装置１０の代替実施形態を示す。詳細には、前部および後部は、略円筒形である。波があらゆる方向から打ち寄せる海のエリアでは、これらを用いるのが好ましい。
【００３１】
[0042]図７における装置の代替実施形態は、略円筒形で、ドーナツ形である。図７の装置は、曲前面の前部１１を有し、この部分は、完全に円筒形の表面である。図７の装置は、前部の反対側に、曲後面の後部１２を有する。曲後面は、曲前面に対して、略同心円となっている。通常運転では、図１および図２に示す装置の実施形態と実質的に同様に、発電が行われる。図７に示すように、入口弁１７および出口弁２０は、装置の前部１１にある。入口室孔１１８および出口室孔２１は、装置の上部近くまたは装置の上部に設けられている。出口室孔２１は、入射波からの過剰水が出口室に流れ込むのを低減、または妨げるためのキャップ状構造２１２を、出口室孔２１上に有するのが好ましい。
【００３２】
[0043]図８は、図７と同様、装置が略円筒形である、別の代替実施形態を示す。しかしながら、この装置では、一連の入口室１５および出口室１９を、装置の周囲に配置している。図８に示すように、入口弁１７および出口弁２０は、装置の前部１１にある。入口室孔２１８および出口室孔２１が、装置の上部近く、または装置の上部に設けられている。
【００３３】
[0044]図１１は、波エネルギーを電気に変換する装置の別の代替実施形態を示す。図１１の装置は、他の実施形態と同様に動作する。この実施形態においては、仕切板２１６の一部が、図に示すように図の垂直方向に略垂直である。仕切板２１６の連絡管２２２は、入口室１５を出口室１９に接続する。タービン２２４を、連絡管２２２に配置する。各タービン２２４は、図の垂直方向に略垂直な回転軸を有する。
【００３４】
[0045]装置１０は、稼動部品の数が限られた（すなわち、弁とタービンのみ）簡単な構造を有する。室１５、１９のハウジングは、鋼鉄製、鉄筋コンクリート製、または複合材料製であってよい。弁１７、２０を、取り外し可能なパネルに取り付けることができ、パネルは、垂直方向に設置、取り外すことができて、保守が容易である。製造費用も低く抑えられる。タービン２４、発電機４１、および、慣性ディスク４０は、モジュラーシステムに一体化してもよく、モジュラーシステムを、上部１３から入口室１５に完全に挿入し、必要なときは、保守のために完全に垂直に入口室１５から取り外すことができる。
【００３５】
[0046]図１２および図１３は、追加の実施形態による波エネルギー吸収装置を示す。発電機（単数または複数）、タービン（単数または複数）、および連絡管は、除かれている。入口室と出口室との間の仕切板３１６には、複数の開口３２０が設けられている。仕切板に孔を開けることで、入口室に到達する波のエネルギーを弱める助けになり、そうすることによって、波エネルギーの少なくとも一部を吸収する。上述のものと同様に、入口室にフィルタを使用してもよい。
【００３６】
[0047]上記の一部の好ましい実施形態の開示および詳細な説明から、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、様々な修正、追加、および、他の代替実施形態が可能であることは、明らかであろう。本発明の原理、および、その実際の用途を最も良く例示するために、上述の実施形態を選び、記載したものであって、それによって、当業者は、意図する個々の使用に適切なように、本発明を様々な実施形態で、また様々な修正を加えて、利用することができる。公平、合法的、および公正に権利を得る範囲に従って解釈すると、このような修正および変更は全て、添付請求項によって定義する本発明の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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