(57)【要約】【課題】  波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出できる抗力型タービンと、当該抗力型タービンを備える波力発電装置とを提供する。【解決手段】  単バケット抗力型タービンは、半割筒体の単一のバケットと、バケットに対向する釣り合い錘とを備え、波の中の回転運動する流体粒子によって付勢されたバケットと釣り合い錘とが一体となって回転する。バケットに対向するのは釣り合い錘なので、バケットと釣り合い錘とが一体となって回転する際に、バケットと釣り合い錘とが略同位相の流速ベクトルの中に存在しても、釣り合い錘を抵抗の少ない形状にしておけば、バケットが流体粒子から受ける力は釣り合い錘が流体粒子から受ける力よりも遥かに大きくなり、両者は相殺しない。従って、単バケット抗力型タービンは、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出できる。【選択図】図３
2014076782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半割筒体の単一のバケットと、バケットに対向する釣り合い錘とを備え、波の中の回転運動する流体粒子によって付勢されたバケットと釣り合い錘とが一体となって回転することを特徴とする単バケット抗力型タービン。
【請求項２】
バケットは半円筒体であり、釣り合い錘は流線形であることを特徴とする請求項１又に記載の単バケット抗力型タービン。
【請求項３】
バケットの長手方向両端に固定された端板を備え、釣り合い錘は端板に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の単バケット抗力型タービン。
【請求項４】
バケットと釣り合い錘とが一体となって回転する際に、バケットが回転中心よりも下方にある時のバケットから回転中心までの距離が、バケットが回転中心よりも上方にある時のバケットから回転中心までの距離よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の単バケット抗力型タービン。
【請求項５】
端板はリングであり、径方向中央部に回転可能に取り付けられた一対のガイドローラーと中心部を相対回転可能に貫通する固定輪とがリングの内周面に当接する動輪を備え、リングの内直径は固定輪の外直径の２倍であり、リングは固定輪との接点において滑りを生ずることなく固定輪の回りを回転することを特徴とする請求項４に記載の単バケット抗力型タービン。
【請求項６】
リングは内歯歯車として形成され、固定輪のリング内周面との当接部は外歯歯車として形成され、リングの内歯歯車と固定輪の外歯歯車とが噛合することを特徴とする請求項５に記載の単バケット抗力型タービン。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか1項に記載の単バケット抗力型タービンと、単バケット抗力型タービンを回転可能に支持する浮体と、浮体に取り付けられると共に単バケット抗力型タービンによって回転駆動される発電機とを備えることを特徴とする波力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然エネルギー取出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、波Ｗの中で流体粒子は楕円軌道を描いて回転している。楕円軌道を描く流体粒子の流速ベクトルの方向は、波の山の位置では波の進行方向であり、山から谷へ至る中間位置では下方向であり、谷では波の進行方向とは逆方向であり、谷から山へ至る中間位置では上方向である。非特許文献１は、波の中の回転運動する流体粒子によって惹起される、波中に置いた複数のバケットを有する抗力型タービンの回転、に関する基礎的な研究成果を発表している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】モハメド・ファイザル(Mohammed Faizal)、他２名、「波中のオービタルモーションを利用してサボニウスロータを回転駆動することについて(On utilizing the orbital motion in water waves to drive a Savoniusrotor)」、リニューアブルエナジー(Renewable Energy）、２０１０年、第３５巻、１６４〜１６９頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波の中の流体粒子の楕円軌道は水面近くでは円形に近く、その半径は波の片振幅に等しい。前記楕円運動の流速は深さ方向に減衰するので、波の中の回転運動する流体粒子によって抗力型タービンを回転駆動する場合には、バケットの回転半径が波の片振幅に等しい抗力型タービンを水面近くに設置するのが望ましい。
図２に示すように、複数のバケットを有する抗力型タービンであって、バケットの回転半径が波の片振幅に等しい抗力型タービンを水面近くに設置した場合、対向する二つのバケットＡ、Ｂ間の距離は一般に波の波長に比べて遥かに短いので、回転中心Ｃ回りにバケットＡ、Ｂが一体となって回転する際に、バケットＡ、Ｂは略同位相の流速ベクトルＶａ、Ｖｂの中に在ることになり、流体粒子からバケットＡ、Ｂに印加される回転トルクが略相殺し、抗力型タービンが回転運動する流体粒子から抽出できるトルクは、バケットの向きの違いによる抵抗差分だけとなってしまう。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出できる抗力型タービンと、当該抗力型タービンを備える波力発電装置とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、半割筒体の単一のバケットと、バケットに対向する釣り合い錘とを備え、波の中の回転運動する流体粒子によって付勢されたバケットと釣り合い錘とが一体となって回転することを特徴とする単バケット抗力型タービンを提供する。
本発明に係る単バケット抗力型タービンにおいては、図３に示すように、バケットＡに対向するのは釣り合い錘Ｄなので、回転中心Ｃ回りにバケットＡと釣り合い錘Ｄとが一体となって回転する際に、バケットＡと釣り合い錘Ｄとが略同位相の流速ベクトルＶａ、Ｖｄの中に存在しても、釣り合い錘Ｄを抵抗の少ない形状にしておけば、バケットＡが流体粒子から受ける力は釣り合い錘Ｄが流体粒子から受ける力よりも遥かに大きくなり、両者は相殺しない。従って、本発明に係る単バケット抗力型タービンは、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出できる。【０００６】
本発明の好ましい態様においては、バケットは半円筒体であり、釣り合い錘は流線形である。
半円筒体のバケットは抵抗が大きく、流線形の釣り合い錘は抵抗が少ないので、前記形状は本発明に係る単バケット抗力型タービンに好適である。
本発明の好ましい態様においては、単バケット抗力型タービンは、バケットの長手方向両端に固定された端板を備え、釣り合い錘は端板に固定されている。
バケットの長手方向両端に固定された端板は、バケットを通過する波の二次元性を維持し、バケットの安定した回転を維持するのに寄与する。端板を釣り合い錘の固定に利用すれば、別途固定用部材を配設する必要がなくなり、部品数の低減に寄与する。【０００７】
本発明の好ましい態様においては、バケットと釣り合い錘とが一体となって回転する際に、バケットが回転中心よりも下方にある時のバケットから回転中心までの距離が、バケットが回転中心よりも上方にある時のバケットから回転中心までの距離よりも短い。
図１から分かるように、波の中の流体粒子の楕円運動の流速は深さ方向に減衰する。従って、バケットの周速がバケットの回転位置によらず一定であると、バケットが下方位置にある時にバケットの周速が流体粒子の流速よりも大となり、バケット後方に負圧領域ができて流体粒子がバケットの回転運動の抵抗になる場合を生じ得る。図４に示すように、バケットＡをリングＥに固定し、バケットＡを上方へ差し向けてリングＥの内周下端部をリングＥの内直径の半分の外直径を有する固定輪Ｆの外周下端部に当接させ、次いでリングＥと固定輪Ｆとの間の滑りを禁止しつつリングＥを固定輪Ｆの回りに回転させると、バケットＡが１回転する間に、リングＥと固定輪Ｆとの接点は固定輪Ｆを２周し、リングＥと固定輪Ｆとの接点であるバケットＡの回転中心ＣとバケットＡとの距離は、バケットＡが回転中心Ｃの鉛直上方に在る時に最大になり、バケットＡが下降するにつれて減少し、バケットＡが回転中心Ｃの鉛直下方に在る時に最小になる。従って、バケットＡが一定の角速度で回転したとしても、バケットＡが下方位置に在る時にバケットＡの周速が低下して深さ方向に減衰した流体粒子の流速に接近するので、バケットＡの後方に負圧領域が形成される事態の発生が抑制され、流体粒子がバケットＡの回転運動の抵抗になる事態の発生が抑制される。
本発明の好ましい態様においては、端板はリングであり、単バケット抗力型タービンは、径方向中央部に回転可能に取り付けられた一対のガイドローラーと中心部を相対回転可能に貫通する固定輪とがリングの内周面に当接する動輪を備え、リングの内直径は固定輪の外直径の２倍であり、リングは固定輪との接点において滑りを生ずることなく固定輪の回りを回転する。
上記構成によれば、バケットが回転中心よりも下方にある時のバケットから回転中心までの距離を、バケットが回転中心よりも上方にある時のバケットから回転中心までの距離よりも短くできる。
本発明の好ましい態様においては、リングは内歯歯車として形成され、固定輪のリング内周面との当接部は外歯歯車として形成され、リングの内歯歯車と固定輪の外歯歯車とが噛合する。
上記構成によれば、リングと固定輪との接点において滑りを生ずることなく、リングを固定輪の回りに回転させることができる。【０００８】
本発明においては、上記何れかの単バケット抗力型タービンと、単バケット抗力型タービンを回転可能に支持する浮体と、浮体に取り付けられると共に単バケット抗力型タービンによって回転駆動される発電機とを備えることを特徴とする波力発電装置を提供する。
本発明に係る波力発電装置は、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出して電気エネルギーに変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】波の中の流体粒子の軌道を例示す図である。
【図２】波の中に置かれた複数のバケットを有する抗力型タービンと波の中の流体粒子の流速ベクトルとの関係を示す図である。
【図３】波の中に置かれた本発明に係る単バケット抗力型タービンと波の中の流体粒子の流速ベクトルとの関係を示す図である。
【図４】バケットの周速度を波中流体粒子流速の深さ方向の減衰に合わせて変化させる機構の模式図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る単バケット抗力型タービンと、当該タービンを備える波力発電装置の斜視図である。（ａ）は２タービン＋１浮体の構成を示し、（ｂ）は２タービン＋３浮体の構成を示す。
【図６】一波が通過する際の、図５の単バケット抗力型タービンと波力発電装置の作動を時系列的に示す図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る単バケット抗力型タービンと当該タービンを備える波力発電装置の斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る単バケット抗力型タービンと当該タービンを備える波力発電装置の分解斜視図である。
【図９】一波が通過する際の、図７の単バケット抗力型タービンと波力発電装置の作動を時系列的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１０】
図５（ａ）に示すように、回転軸１と、回転軸１に半円形断面の円弧の一端が固定された半円筒体のバケット２と、バケット２の長さ方向の一端に固定された円形の端板３ａと、バケット２の長さ方向の他端に固定された円形の端板３ｂと、回転軸１を間に挟んでバケット２に対向して端板３ａ、３ｂに固定された流線形の釣り合い錘４ａ、４ｂとで、単バケット抗力型タービン５が構成されている。回転軸１は端板３ａ、３ｂの中心を貫通している。端板３ａ、３ｂは回転軸１に直交している。単バケット抗力型タービン５は図３に示した単バケット抗力型タービンの一実施例である。
一対の単バケット抗力型タービン５、５が、回転軸１を互いに整列させ、且つ一方の単バケット抗力型タービン５の回転軸１の端板３ａを貫通した一端を、他方の単バケット抗力型タービン５の回転軸１の端板３ｂを貫通した一端に突き合わせて、一体に結合されている。回転軸１の隣接する端板３ａ、３ｂ間で延在する部分が、浮体６を回転可能に貫通している。浮体６を挟む端板３ａ、３ｂの頂部は、浮体６の頂部よりも上方に在る。
浮体６の頂部に固定された発電機７の駆動軸が、浮体６を挟む端板３ａ、３ｂの頂部に作動係合している。
上記構成部品によって波力発電装置８が構成されている。
波力発電装置８は、海底に設置したテトラポット等の図示しないアンカーに係留索９を介して浮体６が連結され、図５（ａ）に白抜矢印で示す波の進行方向に回転軸１を直交させ、頂部を除く浮体６の大部分を没水させて海面上に浮遊している。波が単バケット抗力型タービン５を通過する際に、単バケット抗力型タービン５の下部は常時没水しているが、単バケット抗力型タービン５の頂部は没水と浮上とを繰り返す。
回転軸１の位置は波によって動揺するが、浮体６の寸法と重量の調整によって動揺の固有周期を波周期からずらして動揺を最小に抑制する。
水深が浅い場合には、着底式の支持構造物で単バケット抗力型タービン５を支持しても良い。
前述のように、流体粒子の楕円運動の最大半径は波の片振幅に等しいので、単バケット抗力型タービン５の直径は、エネルギーを吸収したい最大波高と同程度に設定する。【００１１】
単バケット抗力型タービン５と波力発電装置８の作動を説明する。
図６（ａ）で白抜き矢印で示す進行方向の波Ｗが、波力発電装置８を通過する。一つの波Ｗが波力発電装置８を通過する際に、波Ｗと流体粒子の流速ベクトルＶａ、Ｖｄの位相と、単バケット抗力型タービン５のバケット２と釣り合い錘４ａ、４ｂの位相との関係は、時系列的に図６（ａ）〜６（ｅ）に示すように変化する。図６（ａ）〜６（ｅ）から分かるように、波Ｗの山が単バケット抗力型タービン５の位置に来た時にバケット２は最上位置にあり、波Ｗの通過に伴い流速ベクトルＶａの位相が変化する流体粒子に付勢されてバケット２は回転軸１回りに回転し、波Ｗの谷が単バケット抗力型タービン５の位置に来た時にバケット２は最下位置に到達し、波Ｗが更に通過して次の波Ｗの山が単バケット抗力型タービン５の位置に来た時に、バケット２は一回転して最上位置に戻る。波Ｗの１周期でバケット２は１回転する。
現実の波周期は一定ではないため、波周期とバケット２の回転周期とが同期しない事態が発生し得る。バケット２の回転周期が波周期よりも短くなる事態の発生は、発電機７が単バケット抗力型タービン５に印加する反力としてのトルクにより抑制され、バケット２の回転周期が波周期よりも遅くなる事態の発生は、端板３ａ、３ｂの弾み車としての機能により抑制される。この結果、波周期とバケット２の回転周期との同期が著しく阻害される事態の発生が防止される。
波長が変化すると単バケット抗力型タービン５の回転速度が変化するが、波長による同調、非同調によってエネルギーの吸収効率が大きく変化することはない。【００１２】
バケット２と釣り合い錘４ａ、４ｂとの間の距離は、波Ｗの波長よりも遥かに短いので、図６（ａ）〜６（ｅ）から分かるように、バケット２と釣り合い錘４ａ、４ｂとは略同位相の流速ベクトルＶａ、Ｖｄの中に存在するが、バケット２が流体粒子から受ける力は流線形の釣り合い錘４ａ、４ｂが流体粒子から受ける力よりも遥かに大きく、両者は相殺しない。従って、単バケット抗力型タービン５は、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出して、自身の回転運動エネルギーに変換することができる。
端板３ａ、３ｂはバケット２を通過する波の二次元性を維持し、バケット２の安定した回転を維持するのに寄与する。
前述のように、端板３ａ、３ｂは、弾み車となって単バケット抗力型タービン５の慣性モーメントを増加させ、タービンの回転速度の平準化に寄与する。
単バケット抗力型タービン５の回転運動エネルギーは、浮体６を挟む端板３ａ、３ｂの頂部に駆動軸が作動係合した発電機７を介して電気エネルギーに変換される。従って、波力発電装置８は、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出して電気エネルギーに変換することができる。
図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）の回転軸１の浮体６から離隔する両端部を、それぞれ別の浮体６に連結して浮体数を増やしても良い。
図５（ｂ）の一対の単バケット抗力型タービン５と３個の浮体６の組立体に、更に単バケット抗力型タービン５と浮体６とを組み付けて、単バケット抗力型タービン５の集合体を回転軸１の延在方向に拡大しても良い。
【実施例２】
【００１３】
図７、８に示すように、一対のリング１１ａ、１１ｂと、長手方向の一端がリング１１ａに他端がリング１１ｂに固定された半円筒体のバケット１２と、リング１１ａ、１１ｂの中心を間に挟んでバケット１２に対向してリング１１ａ、１１ｂに固定された流線形の釣り合い錘１３ａ、１３ｂと、径方向中央部に回転可能に取り付けられた一対のガイドローラー１４ａ、１５ａと中心部を相対回転可能に貫通する固定輪１６ａとがリング１１ａの内周面に当接する動輪１７ａと、径方向中央部に回転可能に取り付けられた一対のガイドローラー１４ｂ、１５ｂと中心部を相対回転可能に貫通する固定輪１６ｂとがリング１１ｂの内周面に当接する動輪１７ｂとで、単バケット抗力型タービン１８が構成されている。固定輪１６ａは動輪１７ａを貫通して浮体１９ａに固定され、固定輪１６ｂは動輪１７ｂを貫通して浮体１９ｂに固定されている。リング１１ａ、１１ｂは内歯歯車として形成され、固定輪１６ａ、１６ｂのリング１１ａ、１１ｂとの当接部は外歯歯車として形成されており、両者は噛合している。従って、リング１１ａ、１１ｂは固定輪１６ａ、１６ｂとの接点で滑りを生ずることなく固定輪１６ａ、１６ｂの回りを回転できる。
リング１１ａ、１１ｂの内直径は固定輪１６ａ、１６ｂの外直径の２倍に設定されている。従ってバケット１２が一回転する間にリング１１ａ、１１ｂの内周面と固定輪１６ａ、１６ｂの外周面の接点は、固定輪１６ａ、１６ｂの外周を２周する。リング１１ａ、１１ｂの内周面と固定輪１６ａ、１６ｂの外周面の接点が固定輪１６ａ、１６ｂの外周を２周する間に、リング１１ａ、１１ｂに押されたガイドローラー１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂが固定輪１６ａ、１６ｂの回りを２周し、ひいては動輪１７ａ、１７ｂが固定輪１６ａ、１６ｂの回りを２周する。
単バケット抗力型タービン１８は、図９（ａ）に示すように、バケット１２が最上位置に在る時に、リング１１ａ、１１ｂ内周面と固定輪１６ａ、１６ｂ外周面の接点が形成するバケット１２の回転中心Ｃが最下位置に在るように、組み立てられている。
単バケット抗力型タービン１８は図４に示した深さ方向に減衰する流体粒子の流速に対応した単バケット抗力型タービンの一実施例である。バケット１２は図４のバケットＡに該当し、リング１１ａ、１１ｂは図４のリングＥに該当し、固定輪１６ａ、１６ｂは図４の固定輪Ｆに該当する。
動輪１７ａ、１７ｂの頂部は浮体１９ａ、１９ｂの頂部よりも上方に在る。浮体１９ａ、１９ｂは複数の支柱２０によって相互に連結されている。浮体１９ａ、１９ｂの頂部に固定された発電機２１ａ、２１ｂの駆動軸が、動輪１７ａ、１７ｂの頂部に作動係合している。
上記構成部品によって波力発電装置２２が構成されている。
波力発電装置２２は、海底に設置したテトラポット等の図示しないアンカーに係留索２３ａ、２３ｂを介して浮体１９ａ、１９ｂが連結され、図７に白抜矢印で示す波の進行方向にバケット１２の長手方向を直交させ、頂部を除く浮体１９ａ、１９ｂの大部分を没水させて海面上に浮遊している。波が単バケット抗力型タービン１８を通過する際に、単バケット抗力型タービン１８の下部は常時没水しているが、単バケット抗力型タービン１８の頂部は没水と浮上とを繰り返す。【００１４】
単バケット抗力型タービン１８と波力発電装置２２の作動を説明する。
図９（ａ）で白抜き矢印で示す進行方向の波Ｗが、波力発電装置２２を通過する。一つの波が波力発電装置２２を通過する際に、波Ｗと流体粒子の流速ベクトルＶａ、Ｖｄの位相と、単バケット抗力型タービン１８のバケット１２と釣り合い錘１３ａ、１３ｂの位相との相関関係は、時系列的に図９（ａ）〜９（ｉ）に示すように変化する。図９（ａ）〜９（ｉ）から分かるように、波Ｗの山が単バケット抗力型タービン１８の位置に来た時にバケット１２が最上位置にあると、波Ｗの通過に伴い流速ベクトルＶａの位相が変化する流体粒子に付勢されてバケット１２は固定輪１６ａ、１６ｂ回りに回転し、波Ｗの谷が単バケット抗力型タービン１８の位置に来た時にバケット１２は最下位置に到達し、波Ｗが更に通過して次の波Ｗの山が単バケット抗力型タービン１８の位置に来た時に、バケット１２は一回転して最上位置に戻る。波Ｗの１周期でバケット１２は１回転し、動輪１７ａ、１７ｂは２回転する。
現実の波周期は一定ではないため、波周期とバケット１２の回転周期とが同期しない事態が発生し得る。バケット１２の回転周期が波周期よりも短くなる事態の発生は、発電機２１ａ、２１ｂが単バケット抗力型タービン１８に印加する反力としてのトルクにより抑制され、バケット１２の回転周期が波周期よりも遅くなる事態の発生は、リング１１ａ、１１ｂ、動輪１７ａ、１７ｂの弾み車としての機能により抑制される。この結果、波周期とバケット１２の回転周期との同期が著しく阻害される事態の発生が防止される。【００１５】
バケット１２と釣り合い錘１３ａ、１３ｂとの間の距離は、波Ｗの波長よりも遥かに短いので、図９（ａ）〜９（ｉ）から分かるように、バケット１２と釣り合い錘１３ａ、１３ｂとは略同位相の流速ベクトルＶａ、Ｖｄの中に存在するが、バケット１２が流体粒子から受ける力は流線形の釣り合い錘１３ａ、１３ｂが流体粒子から受ける力よりも遥かに大きく、両者は相殺しない。従って、単バケット抗力型タービン１８は、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出して、自身の回転運動エネルギーに変換することができる。
リング１１ａ、１１ｂ、動輪１７ａ、１７ｂはバケット１２を通過する波の二次元性を維持し、バケット１２の安定した回転を維持するのに寄与する。
前述のように、リング１１ａ、１１ｂ、動輪１７ａ、１７ｂは、弾み車となって単バケット抗力型タービン１８の慣性モーメントを増加させ、タービンの回転速度の平準化に寄与する。
単バケット抗力型タービン１８の回転運動エネルギーは、動輪１７ａ、１７ｂの頂部に駆動軸が作動係合した発電機２１ａ、２１ｂを介して電気エネルギーに変換される。従って、波力発電装置２２は、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出して電気エネルギーに変換することができる。【００１６】
図９（ａ）〜９（ｉ）から分かるように、リング１１ａ、１１ｂ内周面と固定輪１６ａ、１６ｂ外周面の接点が形成するバケット１２の回転中心Ｃとバケット１２との距離は、バケット１２が回転中心Ｃの鉛直上方に在る時に最大になり（図９（ａ）、９（ｉ））、バケット１２が下降するにつれて減少し、バケット１２が回転中心Ｃの鉛直下方に在る時に最小になる（図９（ｅ））。従って、バケット１２が一定の角速度で回転したとしても、バケット１２が下方位置に在る時にバケット１２の周速が低下して深さ方向に減衰した流体粒子の流速に接近するので、バケット１２の後方に負圧領域が形成される事態の発生が抑制され、流体粒子がバケット１２の回転運動の抵抗になる事態の発生が抑制される。【００１７】
バケット２、１２の断面形状は半円形に限定されない。バケット２、１２は、バケット回転方向に突の湾曲或いは屈曲した断面形状を有する半割筒体或いは半割に近い筒体の分割体であれば良い。
釣り合い錘４ａ、４ｂ、１３ａ、１３ｂの形状は流線形に限定されない。流体粒子の流れに対して抵抗の少ない形状であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、波力発電に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ、Ｂ、２、１２  バケット
Ｃ  回転中心
Ｄ、４ａ、４ｂ、１３ａ、１３ｂ  釣り合い錘
５、１８  単バケット抗力型タービン
６、１９ａ、１９ｂ  浮体
７、２１ａ、２１ｂ  発電機
Ｅ、１１ａ、１１ｂ  リング
Ｆ、１６ａ、１６ｂ  固定輪
１７ａ、１７ｂ  動輪
８、２２  波力発電装置
Ｗ  波
Ｖａ、Ｖｂ  流体粒子の流速ベクトル
【図１】
2014076782.tif 000003
【図２】
2014076782.tif 000004
【図３】
2014076782.tif 000005
【図４】
2014076782.tif 000006
【図５】
2014076782.tif 000007
【図６】
2014076782.tif 000008
【図７】
2014076782.tif 000009
【図８】
2014076782.tif 000010
【図９】
2014076782.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月18日(2016.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
半割筒体の単一のバケットと、バケットに対向する釣り合い錘とを備え、浮体によって回転可能に支持されて、波の中の回転運動する流体粒子によって付勢されたバケットと釣り合い錘とが一体となって回転することを特徴とする単バケット抗力型タービン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の単バケット抗力型タービンと、浮体に取り付けられると共に単バケット抗力型タービンによって回転駆動される発電機とを備えることを特徴とする波力発電装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては、半割筒体の単一のバケットと、バケットに対向する釣り合い錘とを備え、浮体によって回転可能に支持されて、波の中の回転運動する流体粒子によって付勢されたバケットと釣り合い錘とが一体となって回転することを特徴とする単バケット抗力型タービンを提供する。
本発明に係る単バケット抗力型タービンにおいては、図３に示すように、バケットＡに対向するのは釣り合い錘Ｄなので、回転中心Ｃ回りにバケットＡと釣り合い錘Ｄとが一体となって回転する際に、バケットＡと釣り合い錘Ｄとが略同位相の流速ベクトルＶａ、Ｖｄの中に存在しても、釣り合い錘Ｄを抵抗の少ない形状にしておけば、バケットＡが流体粒子から受ける力は釣り合い錘Ｄが流体粒子から受ける力よりも遥かに大きくなり、両者は相殺しない。従って、本発明に係る単バケット抗力型タービンは、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明においては、上記何れかの単バケット抗力型タービンと、浮体に取り付けられると共に単バケット抗力型タービンによって回転駆動される発電機とを備えることを特徴とする波力発電装置を提供する。
本発明に係る波力発電装置は、波の中の流体粒子の回転運動エネルギーを効率良く抽出して電気エネルギーに変換することができる。
【国際調査報告】
2014076782.tif 000012
2014076782.tif 000013
2014076782.tif 000014
2014076782.tif 000015