(57)【要約】【課題】  静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高の波を効率良く利用して、発電効率の向上を図ることができる越波式波力発電装置を提供すること。【解決手段】  越波により水を導入する導水口と導入した水を外部に放出する放水口を備えた水槽を、波の来襲方向始端側から終端側に向けて上記導水口の高さが順次高くなるように複数連設し、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波に対応できるようにしたもの。【選択図】  図１
2015229964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
越波により水を導入する導水口と導入した水を外部に放出する放水口を備えた水槽を、波の来襲方向始端側から終端側に向けて上記導水口の高さが順次高くなるように複数連設し、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波に対応できるようにしたことを特徴とする越波式波力発電装置。
【請求項２】
請求項１記載の越波式波力発電装置において、
上記水槽は２段又は３段で連設・配置されていることを特徴とする越波式波力発電装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の越波式波力発電装置において、
上記複数の水槽の導水口側には波を上記導水口に向けて遡上させる傾斜板がそれぞれ設置されていることを特徴とする越波式波力発電装置。
【請求項４】
請求項３記載の越波式波力発電装置において、
上記それぞれの傾斜板の頂点の高さは波の来襲方向始端側から終端側に向けて順次高くなるように設定されていることを特徴とする越波式波力発電装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載の越波式波力発電装置において、
波の来襲方向始端側に設置されている傾斜板の波の来襲方向始端側の端部は水中に延長・浸漬されていることを特徴とする越波式波力発電装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の越波式波力発電装置において、
波の来襲方向終端に配置されている水槽の背面側壁の上端は上方に突出されていて飛来する波を衝突させて手前に落下させるようにしたことを特徴とする越波式波力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、越波式波力発電装置に係り、特に、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高（Ｈ）の波を効率良く利用して、発電効率の向上を図ることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
越波式波力発電装置の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、等がある。
まず、特許文献１に記載された発明による「波力発電装置」の場合には、コンクリート製の水槽が設置されていて、その水槽の縁を越波した海水が水槽内に流入する。また、水槽内には浮体が上下動可能に収容されていて、この浮体の作用により水槽内の液面を一定に保持している。上記水槽には放水口が設けられていて、そこに発電機が設置されている。そして、放水口を介して放水される海水により発電機を回転させて発電する構成になっている。
【０００３】
次に、特許文献２に記載された発明による「波力エネルギー変換装置」の場合には、上部蓄水槽と下部蓄水槽があり、上部蓄水槽内にディフェーザ通路を介して海水が流入する。上記上部蓄水槽と下部蓄水槽は配管を介して接続されている。この配管には発電機が設置されている。そして、上部蓄水槽から配管を介して上記下部蓄水槽に移動される海水により発電機を回転させて発電する構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５３５６７号公報
【特許文献２】特開平４−１９３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
特許文献１に記載されている「波力発電装置」の場合、特許文献２に開示されている「波力エネルギー変換装置」の場合には、何れも、水槽（貯水槽、蓄水槽）内に海水を貯留し、その貯留した海水のエネルギを利用して発電機を回転させて発電する構成になっている。
しかしながら、水槽内に貯留される海水のエネルギを必ずしも効率良く利用しているとはいえず、その改善が要求されていた。
例えば、特許文献１に記載された発明の場合には、水槽の縁の高さが一定に設定されているが、波高は静穏時には低く荒天時には高くなる。静穏時、荒天時の何れの場合でも波が入り込むようにするためには、水槽の縁を低くすることになるが、それでは、水頭差が小さくなってしまう。一方、水槽の縁を高くすれば、荒天時の波は入り込むが、静穏時の波は入り込まなくなってしまう。結局、静穏時、荒天時の両方の波を有効に利用することはできないという問題があった。
また、特許文献２に記載された発明の場合には、上部蓄水槽の底面の高さは一定に設定されている。例えば、静穏時、荒天時でも波が入り込むようにするためには、上記上部蓄水槽の底面の高さを低くすることになるが、それでは、下部蓄水槽側との水頭差が小さくなってしまう。一方、上記上部蓄水槽の底面を高くすれば、荒天時の波は入り込むが、静穏時には波が入り込まなくなってしまう。結局、この場合も、静穏時、荒天時の両方の波を有効に利用することはできないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高（Ｈ）の波を効率良く利用して、発電効率の向上を図ることができる越波式波力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による越波式波力発電装置は、越波により水を導入する導水口と導入した水を外部に放出する放水口を備えた水槽を、波の来襲方向始端側から終端側に向けて上記導水口の高さが順次高くなるように複数連設し、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波に対応できるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２による越波式波力発電装置は、請求項１記載の越波式波力発電装置において、上記水槽は２段又は３段で連設・配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３による越波式波力発電装置は、請求項１又は請求項２記載の越波式波力発電装置において、上記複数の水槽の導水口側には波を上記導水口に向けて遡上させる傾斜板がそれぞれ設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４による越波式波力発電装置は、請求項３記載の越波式波力発電装置において、上記それぞれの傾斜板の頂点の高さは波の来襲方向始端側から終端側に向けて順次高くなるように設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項５による越波式波力発電装置は、請求項３又は請求項４記載の越波式波力発電装置において、波の来襲方向始端側に設置されている傾斜板の波の来襲方向始端側の端部は水中に延長・浸漬されていることを特徴とするものである。
また、請求項６による越波式波力発電装置は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の越波式波力発電装置において、波の来襲方向終端に配置されている水槽の背面側壁の上端は上方に突出されていて飛来する波を衝突させて手前に落下させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように本発明の請求項１による越波式波力発電装置によると、越波により水を導入する導水口と導入した水を外部に放出する放水口を備えた水槽を、波の来襲方向始端側から終端側に向けて上記導水口の高さが順次高くなるように複数連設し、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波に対応できるようにしたので、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高の波を効率良く利用して、発電効率の向上を図ることができる。
また、請求項２による越波式波力発電装置によると、請求項１記載の越波式波力発電装置において、上記水槽は２段又は３段で連設・配置されているので、簡単な構成で上記効果を得ることができる。
また、請求項３による越波式波力発電装置によると、請求項１又は請求項２記載の越波式波力発電装置において、上記複数の水槽の導水口側には波を上記導水口に向けて遡上させる傾斜板がそれぞれ設置されているので、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高の波を効率よく遡上させて各水槽内に導入することができる。
また、請求項４による越波式波力発電装置によると、請求項３記載の越波式波力発電装置において、上記それぞれの傾斜板の頂点の高さは波の来襲方向始端側から終端側に向けて順次高くなるように設定されているので、上記効果を確実に得ることができる。
また、請求項５による越波式波力発電装置によると、請求項３又は請求項４記載の越波式波力発電装置において、波の来襲方向始端側に設置されている傾斜板の波の来襲方向始端側の端部は水中に延長・浸漬されているので、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高の波を効率よく遡上させて各水槽内に導入することができる。
また、請求項６による越波式波力発電装置によると、請求項１〜請求項５の何れかに記載の越波式波力発電装置において、波の来襲方向終端に配置されている水槽の背面側壁の上端は上方に突出されていて飛来する波を衝突させて手前に落下させるようにしたので、水槽を飛び越えて発電に寄与しない海水の量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、越波式波力発電装置の全体の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に波の周期（Ｔ）をとり、縦軸に波高（Ｈ）をとり、その周期（Ｔ）／その波高（Ｈ）の波が年間通して発生した時間を積算した積算時間（ｈ）を数字でプロットするとともにそれを集計処理した結果を示し、且つ、発生頻度と賦存エネルギの強度を濃淡で示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、横軸に波の周期（Ｔ）をとり、縦軸に波高（Ｈ）をとり、賦存エネルギに発生頻度を乗算した結果を濃淡で示した図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図で、越波式波力発電装置の全体の構成を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１乃至図３を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
まず、図１を参照して、越波式波力発電装置１の全体の構成を説明する。本実施の形態による越波式波力発電装置１は、例えば、海岸からさほど遠くない比較的浅い場所に設置されており、背後（図１中左側）には岸壁２がある。
【００１１】
図１に示すように、上記越波式波力発電装置１には、３つの水槽３ａ、３ｂが連設・配置されている。上記水槽３ａは、波Ｗの来襲方向（図１中右側から左側に向かう方向）始端側に設置されており、上記水槽３ｂは、上記水槽３ａの上記波Ｗの来襲方向終端側（図１中左側）に連設されている。
【００１２】
また、上記水槽３ａの図１中上端は開口５ａとなっており、越波した波Ｗがこの開口５ａを介して上記水槽３ａ内に落下し、それによって、海水７が水槽３ａ内に導入・貯留される。同様に、上記水槽３ｂの上端は開口５ｂとなっており、越波した波Ｗがこの開口５ｂを介して上記水槽３ｂ内に落下し、それによって、海水７が水槽３ｂ内に導入・貯留される。
また、図１に示すように、上記水槽３ａ、３ｂは一体に構成されており、複数の支柱９を介して海底１１に設置されている。
【００１３】
上記水槽３ａの上記波Ｗの来襲方向始端側には傾斜板１３ａが設置されている。この傾斜板１３ａは上記水槽３ａの波Ｗの来襲方向始端側の側壁１５ａを跨ぐように設置されている。上記傾斜板１３ａの図１中右側端は海中に延長・浸漬されているとともに、図１中左側端は水槽３ａの奥行方向中央付近まで延長されている。
【００１４】
同様に、上記水槽３ｂの上記波Ｗの来襲方向始端側には傾斜板１３ｂが設置されている。この傾斜板１３ｂは上記水槽３ｂの波Ｗの来襲方向始端側の側壁１５ｂを跨ぐように設置されている。上記傾斜板１３ｂの図１中右側端は上記水槽３ａの奥行方向中央付近まで延長されているとともに、図１中左側端は水槽３ｂの奥行方向中央付近まで延長されている。
【００１５】
また、上記水槽３ｂの上記波Ｗの来襲方向終端側の背面側壁１５ｃには傾斜板１３ｄが設置されている。この傾斜板１３ｄの図１中右側端は上記水槽３ｂの奥行方向中央付近まで延長されている。また、上記水槽３ｂの背面側壁１５ｄの図１中上端は、上記傾斜板１３ｄと上記背面側壁１５ｄの交点位置よりも図１中上側に延長・突出されている。
【００１６】
上記傾斜板１３ａの図１中左側端と傾斜板１３ｂの図１中右側端との間に導水口１７ａが形成されている。
また、上記傾斜板１３ｂの図１中左側端と傾斜板１３ｃの図１中右側端部との間に導水口１７ｂが形成されている。
また、上記傾斜板１３ａの図１中上側の面が傾斜面１９ａであり、上記傾斜板１３ｂの図１中上側の面が傾斜面１９ｂであり、上記傾斜板１３ｃの図１中上側の面が傾斜面１９ｄである。
【００１７】
また、上記傾斜面１９ａ、１９ｂ、１９ｄは、上記波Ｗの来襲方向（図１中右側から左側に向かう方向）に沿って上り勾配になっている。波Ｗは、上記傾斜面１９ａに沿って図１中左上方向に遡上していき、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａを越流する。越流した波Ｗは上記傾斜面１９ｂ上及び上記導水口１７ａ及び開口５ａを介して上記水槽３ａ内に落下する。このようにして、海水７が水槽３ａ内に導入・貯留される。
同様に、波Ｗは、上記傾斜面１９ｂに沿って図１中左上方向に遡上していき、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂを越流する。越流した波Ｗは上記傾斜面１９ｃ上及び上記導水口１７ｂ及び開口５ｂを介して上記水槽３ｂ内に落下する。このようにして、海水７が水槽３ｂ内に導入・貯留される。
【００１８】
また、上記水槽３ａの底壁（図１中下側の壁）２１ａには流出口２２ａが設けられている。同様に、上記水槽３ｂの底壁２１ｂには流出口２２ｂが設けられている。また、上記流出口２２ａには放水管２３ａが連結されていて、この放水管２３ａの先端開口が放水口２４ａとなっている。上記流出口２２ａ及び上記放水管２３ａ及び上記放水口２４ａを介して上記水槽３ａ内の海水７が放出される。同様に、上記流出口２２ｂには放水管２３ｂが連結されていて、この放水管２３ｂの先端開口が放水口２４ｂとなっている。上記流出口２２ｂ及び上記放水管２３ｂ及び上記放出口２４ｂを介して上記水槽３ｂ内の海水７が放出される。
【００１９】
また、上記水槽３ａ及び上記放水管２３ａ内には発電装置２５ａが設置されている。すなわち、上記放水管２３ａ内の上記流出口２２ａ側には、タービン２７ａが設置されており、上記水槽３ａ内には、このタービン２７ａに回転軸２９ａを介して連結された発電機３１ａが設置されている。
同様に、上記水槽３ｂ及び上記放水管２３ｂ内にも発電装置２５ｂが設置されている。すなわち、上記放水管２３ｂ内の上記流出口２２ｂ側には、タービン２７ｂが設置されており、上記水槽３ｂ内には、このタービン２７ｂに回転軸２９ｂを介して連結された発電機３１ｂが設置されている。
【００２０】
上記水槽３ａ内に導入された海水７を、水頭差（Ｈ１）によって、流出口２２ａ及び放水管２３ａ及び放水口２４ａを介して放出させることで、上記放水管２３ａ内に水流を発生させ、上記タービン２７ａひいては発電機３１ａを回転させて発電を行う。同様に、上記水槽３ｂ内に導入された海水７を、水頭差（Ｈ２）によって、流出口２２ｂ及び放水管２３ｂ及び放水口２４ｂを介して放出させることで、上記放水管２３ｂ内に水流を発生させ、上記タービン２７ｂひいては発電機３１ｂを回転させて発電を行う。
【００２１】
図１に示すように、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）の間には、Ｒ２＞Ｒ１の関係がある。
なお、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）が、上記導水口１７ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さになるとともに、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）が、上記導水口１７ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さになる。
【００２２】
上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）は、次のように決定される。
まず、上記越波式波力発電装置１が設置される海域においては、静穏時の穏やかな波Ｗから荒天時の大きな波Ｗに至る様々な波高（Ｈ）の波Ｗが発生している。
なお、上記波Ｗの波高（Ｈ）とは平均海面水位（Ｈ０）からの波Ｗの高さを意味している。
本実施の形態の場合には、上記水槽３ａ、３ｂ内に、静穏時の穏やかな波Ｗから荒天時の大きな波Ｗに至る様々な波高（Ｈ）の波Ｗを効率良く導入することができるように、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）を決定している。以下、図２、図３を参照して詳しく説明する。
【００２３】
図２は横軸に波Ｗの周期（Ｔ、０．０秒〜１６．０秒）をとり、縦軸に波Ｗの波高（Ｈ、０．０ｍ〜６．０ｍ）をとり、その周期（Ｔ）／その波高（Ｈ）の波Ｗが年間通して発生した時間（ｈ）を積算した積算時間（ｈ）を数値でプロットしたものである。上記周期（Ｔ）はいわゆる「有義周期」であり、全波Ｗのうち波高が高い１／３の波Ｗの平均周期を意味している。また、上記波高（Ｈ）はいわゆる「有義波高」であり、全波Ｗのうち波高が高い１／３の波Ｗの平均波高を意味している。
又、横軸、縦軸には、上記プロットされた積算時間（ｈ）を集計処理した数値が記入されている。まず、横軸には、下端から３行目に波Ｗの周期（Ｔ）が記載され、下端から２行目にその周期（Ｔ）の波Ｗが年間通して発生した積算時間（ｈ）が記載され、最下端にその周期（Ｔ）の波Ｗの全波Ｗに対する割合（％）が記載されている。
又、縦軸には、左端から３列目に既に説明した波高（Ｈ）が記載され、左端から２列目にその波高（Ｈ）の波Ｗが年間通して発生した積算時間（ｈ）が記載され、最左端にその波高（Ｈ）の波Ｗの全波Ｗに対する割合（％）が記載されている。
【００２４】
図２によると、大凡、周期（Ｔ）が３．０秒〜１６．０秒、波高（Ｈ）が０．３ｍ〜６．０ｍの範囲で様々な波Ｗが発生している。その中で、周期（Ｔ）が３．５秒〜９．０秒で、波高（Ｈ）が０．４ｍ〜１．４ｍあたりの範囲の波Ｗが発生する頻度が高くなっている。
図２では、発生頻度を濃淡で表していて、図中左右方向中央やや左寄りであって下部の領域の波Ｗの発生頻度が高くなっている。
【００２５】
また、波Ｗの賦存エネルギ（Ｅ）は、次の式（Ｉ）によって表わされる。
Ｅ＝０．４４２・Ｈ１／３２・Ｔ１／３―――（Ｉ）
ただし、
Ｅ ：賦存エネルギ
Ｈ１／３：有義波高（全波のうち波高が高い１／３の波の平均波高）
Ｔ１／３：有義周期（全波のうち波高が高い１／３の波の平均周期）
上記式（Ｉ）によれば、波Ｗの賦存エネルギ（Ｅ）は、図２中左下側の領域においては小さく、図２中右上に向かうほど大きくなっている。
図２では、この賦存エネルギ（Ｅ）の強度についても濃淡で表していて、図２中右上に向かうほど濃くなっていて、賦存エネルギ（Ｅ）の強度が大きくなっている。
ちなみに、賦存エネルギ（Ｅ）の強度が大きいほど波Ｗの遡上高さは高くなる。
【００２６】
また、図３は、上記賦存エネルギ（Ｅ）と発生頻度を乗算した値（賦存エネルギ（Ｅ）の年間積算量を意味する値）を数値で示すとともにその数値の大小を濃淡で表している。
図３の横軸、縦軸においては、上記プロットされた値に基づいて集計処理した数値が記入されている。まず、横軸においては、下端から３行目に既に説明した波Ｗの周期（Ｔ）が記載され、下端から２行目にその周期（Ｔ）の波Ｗについての上記賦存エネルギ（Ｅ）と発生頻度を乗算した値の総計が記載され、最下端にその周期（Ｔ）の波Ｗの上記賦存エネルギ（Ｅ）と発生頻度を乗算した値の全波Ｗに対する割合（％）が記載されている。
又、縦軸においては、左端から３列目に既に説明した波高（Ｈ）が記載され、左端から２列目にその波高（Ｈ）の波Ｗについての上記賦存エネルギ（Ｅ）と発生頻度を乗算した値の総計が記載され、最左端にその波高（Ｈ）の波Ｗの上記賦存エネルギ（Ｅ）と発生頻度を乗算した値の全波Ｗに対する割合（％）が記載されている。
図３に示すように、左下側と右上側にそれぞれ濃い部分、すなわち、賦存エネルギ（Ｅ）に発生頻度を乗算した値が大きい部分がある。左下側の領域が「比較的静穏時」のものであり、一方、右上の領域が「荒天時」のものである。静穏時には、賦存エネルギ（Ｅ）の強度は低いものの発生頻度が高くなり、その結果、賦存エネルギ（Ｅ）に発生頻度を乗算した値が大きくなる。一方、荒天時には、発生頻度は低いものの賦存エネルギ（Ｅ）の強度が高くなり、その結果、この場合も、賦存エネルギ（Ｅ）に発生頻度を乗算した値が大きくなる。
【００２７】
そして、本実施の形態の場合には、図３に示されている波Ｗの上記賦存エネルギ（Ｅ）と発生頻度を乗算した値を考慮して、傾斜面１９ａ、１９ｂの頂点２０ａ、２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、（Ｒ２）を設定している。
まず、傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）を、静穏時において波Ｗのエネルギが集中している部分に対応するように設定している。具体的には、波高（Ｈ）が０．６ｍ〜２．１ｍの範囲に波Ｗのエネルギが集中しており、そこで、傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）を、０．６ｍ〜２．１ｍの範囲の任意の値に設定している。
また、上記傾斜面１９ａよりも波Ｗの来襲方向終端側（図１中左側）に配置されている傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）については、荒天時において波Ｗのエネルギが集中している部分に対応するように設定している。具体的には、波高（Ｈ）が４．５ｍ〜５．８ｍの範囲に波Ｗのエネルギが集中しており、そこで、傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）を４．５ｍ〜５．８ｍの範囲の任意の値に設定している。
なお、上記傾斜面１９ａ、１９ｂの頂点２０ａ、２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、（Ｒ２）の設定はあくまで一例である。
【００２８】
このように、波Ｗの来襲方向に沿って、高さが異なる水槽３ａ、３ｂを連設することにより、静穏時の穏やかな波Ｗから荒天時の大きな波に至る様々な波Ｗを遡上させ、波Ｗのエネルギを有効に利用して効率良く発電を行うようにしている。
【００２９】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、波Ｗは、図１中右側から左側に向かって来襲する。この来襲した波Ｗは、静穏時であれば傾斜面１９ａに沿って図１中左上側に遡上していき、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａを越流して、傾斜面１９ｂ上及び導水口１７ａ及び開口５ａを介して水槽３ａ内に落下する。このようにして、海水７が水槽３ａ内に導入・貯留される。
【００３０】
上記水槽３ａ内に導入・貯留された海水７は、水頭差（Ｈ１）により、流出口２２ａ及び上記放水管２３ａ及び放水口２４ａを介して放出される。そして、上記放水管２３ａ内の水流を利用して、タービン２７ａひいては発電機３１ａを回転させて発電を行う。
【００３１】
上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）は、越波式波力発電装置１が設置された海域での、静穏時における波Ｗのエネルギの集中データに基づいて設定されているので、静穏時に上記水槽３ａ内に海水７が効率良く導入・貯留され、水頭差（Ｈ１）も高く保たれ、効率の良い発電が行われる。
【００３２】
また、荒天時においては、波Ｗは傾斜面１９ａに沿って遡上するだけではなく、さらに、傾斜面１９ｂに沿って図１中左上側にさらに遡上していく。上記傾斜面１９ｂに沿って遡上した波Ｗは先端２０ｃを越流して、傾斜面１９ｄ上及び導水口１７ｂ及び開口５ｂを介して水槽３ｂ内に落下する。このようにして、海水７が水槽３ｂ内に導入・貯留される。
上記水槽３ｂ内に導入・貯留された海水７は、水頭差（Ｈ２）により、流出口２２ｂ及び上記放水管２３ｂ及び放水口２４ｂを介して放出される。そして、上記放水管２３ｂ内の水流を利用して、タービン２７ｂひいては発電機３１ｂを回転させて発電が行われる。
【００３３】
上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）は、越波式波力発電装置１が設置された海域での、荒天時における波Ｗのエネルギの集中データに基づいて設定されているので、上記水槽３ｂ内に海水７が効率良く導入・貯留され、上記水槽３ｂ内の水頭差（Ｈ２）も高く保持され、効率の良い発電が行われる。
また、荒天時に、上記水槽３ａ内に海水７が効率良く導入・貯留されて、水頭差（Ｈ１）が高く保持され、効率の良い発電が行われることは勿論である。
【００３４】
なお、上記傾斜板１３ｂを遡上して、更に、上記水槽３ｂの背面側壁１５ｄまで達してしまった波Ｗは、上記背面側壁１５ｄに衝突して傾斜板１３ｄ上に落下し、導水口１７ｂ及び開口５ｂを介して上記水槽３ｂ内に落下する。
【００３５】
以上、本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、本実施の形態による越波式波力発電装置１によると、静穏時の穏やかな波Ｗから荒天時の大きな波Ｗに至る様々な波高（Ｈ）の波Ｗを効率良く利用して、発電効率の向上を図ることができる。
まず、傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）は、越波式波力発電装置１が設置された海域における、静穏時の波Ｗのエネルギの集中データに基づいて設定されているので、上記水槽３ａ内に海水７を効率よく導入・貯留することができ、上記水槽３ａ内の水頭差（Ｈ１）を高く保持して、発電を効率的に行うことができる。
また、傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）は、荒天時の波Ｗのエネルギの集中データに基づいて設定されているので、上記水槽３ａだけでなく、上記水槽３ｂ内にも高い頻度で海水７を導入・貯留することができ、水槽３ａ内の水頭差（Ｈ１）と水槽３ｂ内の水頭差（Ｈ２）を高く保持して、発電を効率的に行うことができる。
【００３６】
また、傾斜板１３ａの図１中右側端は海中に延長・浸漬されているため、静穏時の穏やかな波Ｗから荒天時の大きな波Ｗに至る様々な波高（Ｈ）の波Ｗを効率よく遡上させて各水槽３ａ、３ｂ内に導入・貯留することができる。
また、上記水槽３ｂの背面側壁１５ｄの図１中上端は、上記傾斜板１３ｄと上記背面側壁１５ｄの交点位置よりも図１中さらに上に延長・突出されているため、上記傾斜板１３ｄを遡上して、上記背面側壁１５ｄまで達してしまった波Ｗを、傾斜板１３ｄ上に落下させ、導水口１７ｂ及び開口５ｂを介して上記水槽３ｂ内に導入・貯留することができ、水槽３ｂを飛び越えて発電に寄与しない海水７の量を少なくすることができる。
【００３７】
次に、図４を参照しながら本発明の第２の実施の形態について説明する。
この第２の実施の形態による越波式波力発電装置３１は、前記第１の実施の形態による越波式波力発電装置１の構成に、水槽３ｃを追加した構成となっている。すなわち、水槽３ｂの波Ｗの来襲方向終端側には、水槽３ｃが連設・配置されている。この水槽３ｃの上端は開口５ｃとなっており、越波した波Ｗはこの開口５ｃを介して水槽３ｃ内に落下する。このようにして、海水７が水槽３ｃ内に導入・貯留される。
【００３８】
また、上記水槽３ｃの上記波Ｗの来襲方向始端側には傾斜板１３ｃが設置されている。この傾斜板１３ｃは上記水槽３ｃの波Ｗの来襲方向始端側の側壁１５ｃを跨ぐように設置されている。上記傾斜板１３ｃの図４中右側端は上記水槽３ｂの奥行方向中央付近まで延長されているとともに、図４中左側端は水槽３ｃの奥行方向中央付近まで延長されている。
【００３９】
また、上記水槽３ｃの上記波Ｗの来襲方向終端側の背面側壁１５ｄには傾斜板１３ｄが設置されている。この傾斜板１３ｄの上記波Ｗの来襲方向始端側の端は上記水槽３ｃの奥行方向中央付近まで延長されている。また、上記水槽３ｃの背面側壁１５ｄの図４中上端は、上記傾斜板１３ｄと上記背面側壁１５ｄの交点位置よりも図４中上側に延長・突出されている。
【００４０】
また、上記傾斜板１３ｃの図４中左側端と傾斜板１３ｄの図４中右側端部との間に導水口１７ｃが形成されている。
【００４１】
また、上記傾斜板１３ｄの図１中上側の面が傾斜面１９ｄであり、この傾斜面１９ｄも、上記波Ｗの来襲方向（図４中右側から左側に向かう方向）に沿って上り勾配になっている。そして、波Ｗは上記傾斜面１９ｃに沿って図１中左上方向に遡上していき、上記傾斜面１９ｃの頂点２０ｃを越流して上記傾斜面１９ｄ上及び上記導水口１７ｃ及び開口５ｃを介して上記水槽３ｃ内に落下する。このようにして、海水７が水槽３ｃ内に導入・貯留される。
【００４２】
また、上記水槽３ｃの底壁（図４中下側の壁）２１ｃには流出口２２ｃが設けられている。上記流出口２２ｃには放水管２３ｃが連結されていて、この放水管２３ｃの先端開口が放水口２４ｃとなっている。上記流出口２２ｃ及び上記放水管２３ｃ及び上記放水口２４ｃを介して上記水槽３ｃ内の海水７が放出される。
【００４３】
また、上記水槽３ｃ及び上記放水管２３ｃ内にも発電装置２５ｃが設置されている。すなわち、上記放水管２３ｃ内の上記流出口２２ｃ側には、タービン２７ｃが設置されており、上記水槽３ｃ内には、このタービン２７ｃに回転軸２９ｃを介して連結された発電機３１ｃが設置されている。そして、上記水槽３ｃ内に導入・貯留された海水７を、水頭差（Ｈ３）によって、流出口２２ｃ及び放水管２３ｃ及び放水口２４ｃを介して放出させ、上記放水管２３ｃ内に水流を発生させて上記タービン２７ｃひいては発電機３１ｃを回転させて発電を行う。
【００４４】
図４に示すように、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）、および、上記傾斜面１９ｃの頂点２０ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ３）の間には、Ｒ３＞Ｒ２＞Ｒ１の関係がある。
なお、上記傾斜面１９ｃの頂点２０ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ３）が、上記導水口１７ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さになる。
【００４５】
また、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）、および、上記傾斜面１９ｃの頂点２０ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ３）は、次のように決定される。
【００４６】
すなわち、前記第１の実施の形態では、波Ｗのエネルギ分布を「比較的静穏時」と「荒天時」の２段階に分け、「比較的静穏時」の波Ｗのエネルギ集中データに基づいて上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）を設定し、「荒天時」の波Ｗのエネルギ集中データに基づいて上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）を設定していた。
この第２の実施の形態では、波Ｗのエネルギ分布を「比較的静穏時」から「荒天時」の間で３段階に分け、それぞれの段階の波Ｗのエネルギ集中データに基づいて、上記傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、上記傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）、および、上記傾斜面１９ｃの頂点２０ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ３）を設定している。
【００４７】
具体的には、傾斜面１９ａの頂点２０ａの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）を０．６ｍ〜２．１ｍの範囲で任意の値に設定し、傾斜面１９ｂの頂点２０ｂの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ２）を２．２ｍ〜４．４ｍの範囲で任意の値に設定し、傾斜面１９ｃの頂点２０ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ３）を４．５ｍ〜５．８ｍの範囲で任意の値に設定している。
なお、上記傾斜面１９ａ、１９ｂ、１９ｃの頂点２０ａ、２０ｂ、２０ｃの平均海面水位（Ｈ０）からの高さ（Ｒ１）、（Ｒ２）、（Ｒ３）の設定はあくまで一例である。
【００４８】
このように、波Ｗの来襲方向に沿って、高さが異なる水槽３ａ、３ｂ、３ｃを３段階にわたって連設することにより、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高（Ｈ）の波を効率良く利用して、効率よく発電を行うようにしている。
なお、前記第１の実施の形態と同一部分については同一符号を付して示しその説明は省略する。
【００４９】
この第２の実施の形態によると、前記第１の実施の形態の場合と略同様の効果を奏することができる。
【００５０】
尚、本発明は前記第１の実施の形態、第２の実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記第１の実施の形態の場合には、２つの水槽３ａ、３ｂを波の来襲方向に沿って連設・配置し、前記第２の実施の形態の場合には、３つの水槽３ａ、３ｂ、３ｃを波の来襲方向に沿って連設・配置した構成を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、水槽を４段以上に連設・配置する場合も考えられる。
また、前記第１の実施の形態の場合には傾斜板１３ａ、１３ｂを設けた構成、第２の実施の形態の場合には傾斜板１３ａ、１３ｂ、１３ｃを設けた構成、をそれぞれ例に挙げて説明したが、傾斜板がない構成も考えられる。
なお、傾斜板を設けない場合には、水槽の開口がそのまま導水口となり、各水槽の開口の波の来襲方向始端側の側壁の頂点の平均海面水位（Ｈ０）からの高さを、静穏時における波Ｗのエネルギ集中データ（Ｅ）や荒天時の波Ｗのエネルギ集中データに基づいてそれぞれ決定することになる。
また、前記第１の実施の形態や第２の実施の形態の場合には、波の来襲方向に直交する方向には水槽を連設・配置しない構成を例に挙げて説明したが、連設・配置するようにしてもよい。
また、前記第１の実施の形態、第２の実施の形態における最も波の来襲方向終端側の傾斜板１３ｄが設けられていない場合も考えられる。この場合、傾斜板１３ｄを超えた波は、側壁１５ｄに衝突した後、又は、直接、上記水槽３ｂ（３ｃ）内に落下・導入されることになる。
また、上記波の来襲方向に隣り合う傾斜板の端部どうしが、上記波の来襲方向に沿って重合されるように構成される場合も考えられる。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、越波式波力発電装置に係り、特に、静穏時の穏やかな波から荒天時の大きな波に至る様々な波高の波を効率良く利用して、発電効率の向上を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、海岸付近に設置される波力発電装置に好適である。
【符号の説明】
【００５２】
１  越波式波力発電装置
３ａ、３ｂ、３ｃ  水槽
７  海水（水）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  傾斜板
１５ｃ  側壁（背面側壁）
１５ｄ  側壁（背面側壁）
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ  導水口
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  傾斜板の頂点
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  放水口
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ  発電装置
３１  越波式波力発電装置
Ｗ  波
【図１】
2015229964.tif 000003
【図２】
2015229964.tif 000004
【図３】
2015229964.tif 000005
【図４】
2015229964.tif 000006