(57)【要約】【課題】塩分による発電機の傷みを極力抑えることができ、液面の昇降の切り替わり時に、発電機の駆動が弱くなったり、停止することを防止した波力発電装置を提供する。【解決手段】エアーポンプと発電機で構成され、エアーポンプはポンプケーシング内を上室及び下室に区画するピストンと、ピストンに接続されたフロートと、上室及び下室に弁を介して接続された送気管及び吸気管とを有し、発電機のダイナモは、送気管から送られてくる加圧空気で回動するタービンで駆動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波で駆動されるエアーポンプ（２）と、エアーポンプで作られる加圧空気で駆動される発電機（３）で構成され、前記エアーポンプ（２）はポンプケーシング（４）と、ポンプケーシング（４）を上室（１０）及び下室（１１）に区画するピストン（５）と、ピストン（５）に桿（６）で接続されたフロート（７）と、上室（１０）と弁（１２）を介して接続され、下室（１１）と弁（１４）を介して接続された送気管（１３）と、上室（１０）と弁（１５）を介して接続され、下室（１１）と弁（１７）を介して接続された吸気管（１６）を有し、前記発電機（３）は、送気管（１３）に接続されたタービン室（１９）と、タービン室（１９）内に設けられたタービン（２２）で駆動されるダイナモ（２４）を有していることを特徴とする波力発電装置（１）。
【請求項２】
送気管（１３）とタービン室（１９）の流入管（２０）とを蓄圧室（１８）を介して接続し、タービン室（１９）の流出管（２１）をポンプケーシング（４）の吸気管（１６）に接続したことを特徴とする請求項１に記載の波力発電装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、海で生じる波の力を利用して発電する波力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  図５に示すように、従来の波の力を利用して発電する波力発電装置（３１）は、海面上に設置される本体（３２）の上部開口（３３）に発電機（３４）を設けている。そして、昇降する液面（Ｌ）により本体（３２）内が加圧・減圧され、この加圧・減圧による空気の流れで発電機（３４）が駆動されるようになっている（文献１）。【０００３】  また図６に示すように、従来の別の波力発電装置（３５）では、海面上に設置される２個の本体（３６）（３７）の上部連結部に発電機（３８）を設け、各本体（３６）（３７）に弁（３９）（４０）を設けている。そして、上昇する液面（Ｌ）により本体（３６）（３７）内が加圧され、加圧された空気により弁（３９）が閉じ、弁（４０）が開き、本体（３６）内の加圧された空気の流れにより発電機（３８）が駆動される。また、下降する液面（Ｌ）により、本体（３６）（３７）内が減圧され、この減圧された空気により弁（３９）が開き、弁（４０）が閉じ、本体（３７）内の減圧された空気の流れにより発電機（３８）が駆動されるようになっている。【０００４】  これらの波力発電装置は有効であるが、発電機が液面に直接的に対面しているので、塩水がかかりやすく、塩分により発電機が傷みやすい不都合がある。また、液面の昇降の切り替わり時に発電機の駆動が弱くなったり、停止したりする等の不都合がある。
【先行技術文献】
【０００５】
【文献１】
「図解  よくわかる自然エネルギーと発電の仕組み」            １４０頁
日本実業出版社  ２０１３年２月１０日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、発電機に塩水がかかることを無くして、塩分による発電機の傷みを極力抑えた波力発電装置を提供する。また、液面の昇降の切り替わり時に、発電機の駆動が弱くなったり、停止したりすることが防止できる波力発電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の波力発電装置（１）は、波で駆動されるエアーポンプ（２）と、エアーポンプで作られる加圧空気で駆動される発電機（３）で構成され、前記エアーポンプ（２）はポンプケーシング（４）と、ポンプケーシング（４）を上室（１０）及び下室（１１）に区画するピストン（５）と、ピストン（５）に桿（６）で接続されたフロート（７）と、上室（１０）と弁（１２）を介して接続され、下室（１１）と弁（１４）を介して接続された送気管（１３）と、上室（１０）と弁（１５）を介して接続され、下室（１１）と弁（１７）を介して接続された吸気管（１６）を有し、前記発電機（３）は、送気管（１３）に接続されたタービン室（１９）と、タービン室（１９）内に設けられたタービン（２２）で駆動されるダイナモ（２４）を有している。【０００８】  また本発明の波力発電装置（１）は、送気管（１３）とタービン室（１９）の流入管（２０）とを蓄圧室（１８）を介して接続し、タービン室（１９）の流出管（２１）をポンプケーシング（４）の吸気管（１６）に接続するのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】  上述した構成を具備する本発明の波力発電装置は、発電機が液面に直接的に対面していないので、発電機に塩水がかかることが無く、塩分による発電機の傷みを極力抑えることができる。【００１０】  また、加圧空気は蓄圧室を介してタービンへ供給されているので、液面の昇降の切り替わりの時に、発電機の駆動が弱くなったり、停止したりすることが防止できる。さらに、タービン室の流出管をエアーポンプの吸気管に接続したので、エアーポンプで生じる陰圧をタービンの駆動に有効に利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の波力発電装置の一部を断面で示す模式図である。
【図２】図１における、Ａ−Ａ矢視図である。
【図３】図１における、Ｂ−Ｂ矢視図である。
【図４】複数台のエアーポンプで発電機を駆動する波力発電装置の斜視図である。
【図５】従来の波力発電装置の模式図である。
【図６】従来の別の波力発電装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１、図２、図３に示すように、本発明の波力発電装置（１）はエアーポンプ（２）及び発電機（３）で構成されている。
【００１３】  エアーポンプ（２）のポンプケーシング（４）は円筒形状であり、ポンプケーシング（４）内にはピストン（５）が可摺動に設けられ、ピストン（５）の桿（６）にはフロート（７）が固定されている。このフロート（７）は複数の支柱（８）に囲まれて位置し、フロート（７）がスムーズに昇降できるように、支柱（８）に当接して回動するローラ（９）が設けられている。
【００１４】  支柱（８）は、大地又は船のような浮体に固定されている。支柱（８）を大地に固定する方法としては、比較的に長い支柱（８）の下部を海底に植設したり、支柱（８）の側面を岸壁に固定する方法が考えられる。そして固定された状態で、波による液面の昇降でフロート（７）が昇降する位置になっている。
【００１５】  ポンプケーシング（４）はピストン（５）により上室（１０）及び下室（１１）に区画され、上室（１０）の上部は弁（１２）を介して送気管（１３）に接続され、下室（１１）の下部は弁（１４）を介して送気管（１３）に接続されている。また、上室（１０）の上部は弁（１５）を介して吸気管（１６）に接続され、下室（１１）の下部は弁（１７）を介して吸気管（１６）に接続されている。
【００１６】  送気管（１３）は蓄圧室（１８）に接続され、蓄圧室（１８）は発電機（３）のタービン室（１９）の流入管（２０）に接続され、タービン室（１９）の流出管（２１）は吸気管（１６）に接続されている。タービン室（１９）内に設けられたタービン（２２）によりダイナモ（２４）が駆動され、ダイナモ（２４）で発電された電力は電線（２５）から送電されるようになっている。
【００１７】  次の本発明の波力発電装置の動作を説明する。
図１において、波により液面（Ｌ）が昇降すと、液面（Ｌ）の昇降につれてフロート（７）も昇降する。フロート（７）は支柱（８）に囲まれ、ローラ（９）が設けられているので、フロート（７）はスムーズに昇降することができる。
【００１８】  液面（Ｌ）が上昇するとフロート（７）が上昇し、桿（６）により一体となっているピストン（５）が上昇する。ピストン（５）の上昇により、ポンプケーシング（４）の上室（１０）内は加圧され、上室（１０）内の加圧された空気は弁（１２）及び送気管（１３）を介して蓄圧室（１８）内へ流入する。また、ピストン（５）の上昇により、ポンプケーシング（４）の下室（１１）内は減圧され、弁（１７）を介して吸気管（１６）内の空気が流入する。
【００１９】  蓄圧室（１８）内の加圧空気は流入管（２０）を介してタービン室（１９）内へ流入し、タービン（２２）を回転し、流出管（２１）から吸気管（１６）へ流出する。タービン（２２）が回転することによりダイナモ（２４）が駆動され、ダイナモ（２４）で発電された電気は電線（２５）から送電される。
【００２０】  一方、液面（Ｌ）が下降するとフロート（７）が下降し、桿（６）により一体となっているピストン（５）が下降する。ピストン（５）の下降により、ポンプケーシング（４）の下室（１１）内は加圧され、下室（１１）内の加圧された空気は弁（１４）及び送気管（１３）を介して蓄圧室（１８）内へ流入する。また、ピストン（５）の下降により、ポンプケーシング（４）の上室（１０）内は減圧され、弁（１５）を介して吸気管（１６）内の空気が流入する。
【００２１】  このように、本発明の波力発電装置は、発電機が液面に直接的に対面していないので、発電機に塩水がかかることが無く、塩分による発電機の傷みを極力抑えることができる。
【００２２】  また、加圧空気は蓄圧室を介してタービンへ供給されているので、液面の昇降の切り替わりの時に、発電機の駆動が弱くなったり、停止したりすることが防止できる。さらに、タービン室の流出管をエアーポンプの吸気管に接続したので、エアーポンプで生じる陰圧をタービンの駆動に有効に利用できる。
【００２３】  なお、エアーポンプ（２）は波の生じる所に設置する必要があるが、送気管（１３）及び吸気管（１６）を伸ばすことにより、蓄圧室（１８）及び発電機（３）を安定した場所に設けることができるようになる。また、エアーポンプ（２）を複数台設け、各エアーポンプ（２）の送気管（１３）を蓄圧室（１８）に接続するようにすれば、より高性能な発電機（３）を駆動でき、強力な電力を得ることができるようになる。
【００２４】    図４は、複数台のエアーポンプで発電機を駆動する、波力発電装置を示す斜視図である。図に示すように、岸壁（Ｍ）の側面には複数台のエアーポンプ２、２・・・が設置され、岸壁（Ｍ）上には発電機（３）が設けられている。各エアーポンプの送気管（１３）は蓄圧室（１８）に接続され、蓄圧室（１８）はタービン室（１９）の流入管（２０）に接続され、流出管（２１）は吸気管（１６）に接続されている。そして、タービン室（１９）内のタービンでダイナモ（２４）は駆動され、ダイナモ（２４）で発電された電気は、電線（２５）から送電される。
【００２５】  このように、送気管（１３）及び吸気管（１６）を伸ばすことにより、蓄圧室（１８）及び発電機（３）を安定した場所に設けることができるようになる。また、エアーポンプ（２）を複数台設け、各エアーポンプ（２）の送気管（１３）を蓄圧室（１８）に接続することにより、より高機能な発電機（３）が駆動でき、強力な電力を得ることができるようになる。
【００２６】  なお、潮の干満の差が大きい海域においては、船のような浮遊体にエアーポンプを取り付け、エアーポンプと発電機をフレキシブルな送気管及び吸気管で接続しても良い。また、波力発電装置の全体を船のような浮遊体上に設けても良い。
【００２７】  図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００２８】  １・・・波力発電装置
２・・・エアーポンプ
３・・・発電機
４・・・ポンプケーシング
５・・・ピストン
６・・・桿
７・・・フロート
８・・・支柱
９・・・ローラ
１０・・・上室
１１・・・下室
１２、１４、１５、１７・・・弁
１３・・・送気管
１６・・・吸気管
１８・・・蓄圧室
１９・・・タービン室
２０・・・流入管
２１・・・流出管
２２・・・タービン
２４・・・ダイナモ
２５・・・電線
Ｌ・・・液面
Ｍ・・・岸壁
【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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