(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）であって、
波と同相で上下に移動するフロートと、
前記フロートの上下の移動を誘導するスパーであって、上部分および下部分を有し、前記スパーの前記下部分は、前記ＷＥＣが動作中であるとき、永久的に水没されることを意図される、スパーと、
前記フロートと前記スパーの相対運動を有効エネルギーに変換するために、前記フロートと前記スパーとの間に結合された動力取出（ＰＴＯ）デバイスであって、
（ａ）前記フロート内に回転可能に搭載された回転軸を有するドラム、および、
（ｂ）前記フロートの上下運動に応じて前記ドラムを回転させるために、前記ドラムと前記スパーとの間に接続されたケーブリング手段を含み、前記ケーブリング手段は各々が２つの端部を有する第１および第２のケーブルを含み、前記第１のケーブルは前記ドラムに巻き付けられ、一端を前記スパーの前記上部分に、他端を前記ドラムに接続され、前記第２のケーブルは前記ドラムに巻き付けられ、一端を前記スパーの前記下部分に、他端を前記ドラムに接続され、前記ケーブルの接続と前記ドラムへの巻き付けは前記フロートの上下運動に応じて前記ドラムを回転させるＰＴＯデバイスとを備えるＷＥＣ。
【請求項２】
発電機は、前記ドラムが回転するにつれて前記発電機が電気エネルギーを生成するように前記ドラムに結合される請求項１に記載のＷＥＣ。
【請求項３】
前記発電機は、前記発電機の回転速度を上げるためにギアボックスを介して前記ドラムに結合される請求項２に記載のＷＥＣ。
【請求項４】
前記ドラムは、時計方向または反時計方向に自由に回転しながら、前記フロートの上面と下面との間に固定して配置される請求項１に記載のＷＥＣ。
【請求項５】
前記ドラムは、電気エネルギーを生成する発電機にギアボックスを介して結合される請求項４に記載のＷＥＣ。
【請求項６】
波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）であって、
波と同相で上下に移動するフロートと、
前記フロートの上下の移動を誘導するスパーであって、上部分および下部分を有し、前記下部分は、前記ＷＥＣが動作中であるとき、永久的に水没されることを意図される、スパーと、
前記フロートと前記スパーの相対運動を有効エネルギーに変換するために、前記フロートと前記スパーとの間に結合された動力取出（ＰＴＯ）デバイスであって、
（ａ）前記フロート内に回転可能に搭載されたドラム、および、
（ｂ）それぞれが２つの端部を有する第１および第２のケーブルであって、前記第１のケーブルは前記ドラムに巻き付けられ、一端を前記スパーの前記上部分に、他端を前記ドラムに接続され、前記第２のケーブルは前記ドラムに巻き付けられ、一端を前記スパーの前記下部分に、他端を前記ドラムに接続され、前記ドラムに対する前記ケーブルの接続は、前記フロートの上下運動に応じて前記ドラムを回転させる、第１および第２のケーブルを備える、ＰＴＯデバイスとを備える波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）。
【請求項７】
前記ドラムは、電気エネルギーを生成する発電機に結合した軸を有する請求項６に記載の波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）。
【請求項８】
波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）であって、
波と同相で上下に移動するフロートと、
前記フロートの上下の移動を誘導するスパーであって、上部分および下部分を有し、前記下部分は、前記ＷＥＣが動作中であるとき、永久的に水没されることを意図される、スパーと、
前記フロートと前記スパーの相対運動を有効エネルギーに変換するために、前記フロートと前記スパーとの間に結合された動力取出（ＰＴＯ）デバイスであって、
（ａ）それぞれが前記スパーの一部分に搭載され、回転可能な第１および第２のドラム、および、
（ｂ）それぞれが２つの端部を有する第１および第２のケーブルであって、前記第１のケーブルは前記第１のドラムに巻き付けられるように一端を前記第１のドラムに接続されかつ他端を前記フロートに接続され、前記第２のケーブルは前記第２のドラムに巻き付けられるように一端を前記第２のドラムに接続されかつ他端を前記フロートに接続され、そして前記フロートの上下運動に応じて前記第１および第２のドラムを回転させることができる第１および第２のケーブルを備える、ＰＴＯデバイスとを備える波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）。
【請求項９】
波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）であって、
波と同相で上下に移動するフロートと、
前記フロートの上下の移動を誘導するスパーであって、上部分および下部分を有し、前記下部分は、前記ＷＥＣが動作中であるとき、永久的に水没されることを意図される、スパーと、
前記フロートと前記スパーの相対運動を有効エネルギーに変換するために、前記フロートと前記スパーとの間に結合された動力取出（ＰＴＯ）デバイスであって、
（ａ）前記スパーの前記上部分と前記下部分との間に延在するリンク・チェーン、および、前記フロート内に位置しかつ前記チェーンに接触する回転可能スプロケット機構、および、前記フロートの上下運動に応じて前記回転可能スプロケット機構を回転させる前記チェーンのリンクを含む、ＰＴＯデバイスとを備える波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）。
【請求項１０】
発電機は、前記回転可能スプロケット機構が回転するにつれて前記発電機が電気エネルギーを生成するように前記スプロケット機構に結合される請求項９に記載のＷＥＣ。
【請求項１１】
前記スプロケット機構は、前記フロート内に回転可能に搭載された少なくとも２つのスプロケットを含み、前記チェーンは、前記フロート内に延在しかつ前記スプロケットを回転させるように前記スプロケットに係合的に結合する請求項９に記載のＷＥＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その教示が参照により本明細書に組込まれる、「ＰＯＷＥＲ  ＴＡＫＥ  ＯＦＦ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  Ａ  ＷＥＣ」という名称の２００９年３月３０日に出願された仮出願番号第６１／２１１，４３９号および「ＰＯＷＥＲ  ＴＯＷＥＲ  ＦＯＲ  ＷＡＶＥ  ＥＮＥＲＧＹ  ＣＯＮＶＥＲＴＥＲ」という名称の２００９年３月３０日に出願された仮出願番号第６１／２１１，４４０号から優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、波力エネルギー変換システム（ＷＥＣ）で使用するための改良型動力取出デバイス（ＰＴＯ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、ＷＥＣは、（ａ）波と同相で移動するフロート（シェル）と、（ｂ）フロートに対して固定しているか、または、フロートと異なる位相で移動するスパーまたは支柱と、（ｃ）フロートとスパーの相対運動を有効な形態のエネルギー（たとえば、電力）に変換するためにフロートとスパーとの間に結合された動力取出(power take off)デバイス（ＰＴＯ）とを含む。
【０００４】
多くの異なるタイプのＰＴＯが提案されてきた。しかし、現在知られているＰＴＯに比べて、より効率的で、より信頼性があり、より経済的なＰＴＯを有する必要性が存在する。
【０００５】
現在のＷＥＣ技術は、波表面に沿ってかつ波表面と同相であるが、スパーによって誘導されて移動するフロートに依存し、スパーは、スパーを相対的に固定させる海床またはヒーブ板に接続された水没状態の端部を有する。フロートとスパーとの間の相対的な直線運動は、スパー内に位置する動力取出システムを駆動するために、リニア・スラスト・ロッドを通して伝達される。動力取出システムが、一般にスパー内に設置されるため、液密かつ気密のチャンバがスパー内に、また、リニア・シールがスパーの上部に形成される必要がある。
【０００６】
現在の設計に関する問題は、リニア・シール・システムが、スラスト・ロッドにインタフェースするためにスパーの上部に設置され、また、スパー内に水および空気が入らないことを保証しなければならないことである。シール・システムはまた、スラスト・ロッドを誘導するリニア軸受システムとして役立つ。リニア・シールは、信頼性のあるシールを提供することが著しく難しいため、システムにおけるもろいリンクである。目的は、リニア・シール・システムについての必要性をなくすことである。より発展しかつ信頼性がある回転シール・タイプ・システムでリニア・シールを置換えることが望ましい。
【０００７】
現在の設計に関する別の問題は、スラスト・ロッドが、リニア・シールにインタフェースしながら、フロートとスパーとの間で相対的直線運動を伝達する必要があることである。一般にストローク長を制限することに加えて、スラスト・ロッドは、圧縮時と伸張時の両方において、かなりの負荷を処理しなければならず、高い耐磨耗性も有しなければならない。リニア・スラスト・ロッドは、現在のＷＥＣ設計において最も費用がかかりかつ最ももろい品目のうちの１つである。スラスト・ロッドはまた、大型システムにおいてスケーラビリティが制限される。したがって、スラスト・ロッドを、より信頼性がありかつ経済的なシステムで置換えることが望ましい。
【０００８】
スラスト・ロッドおよびリニア・シールに関する問題は、本発明を具現化するシステムにおいて回避される。本発明を具現化するＷＥＣシステムでは、スラスト・ロッドを介したフロート運動の伝達ならびにリニア・シールについての必要性がなくされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】仮出願番号第６１／２１１，４３９号
【特許文献２】仮出願番号第６１／２１１，４４０号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明を具現化するＷＥＣは、波に応答してスパーの全長に沿って（停止部が形成される場所まで）移動し得るフロートを含む。動力取出（ＰＴＯ）デバイスは、フロートとスパーの相対運動を有効エネルギーに変換するために、フロートとスパーとの間に結合される。
【００１１】
一般に、ＰＴＯは、（ａ）フロートとスパーの一方の内に回転可能に搭載された回転軸を有する任意の回転可能物体（たとえば、ドラム、ボビン、スプール）、および、（ｂ）フロートの上下運動に応じて回転可能物体（たとえば、ドラム）を回転させるまたはスピンさせるために、回転可能物体（たとえば、ドラム）と、フロートとスパーの他方との間に接続されたケーブリング手段を含む。
【００１２】
本発明の一実施形態では、ＰＴＯの回転可能物体は、フロート内に回転可能に搭載されているドラムである。第１のケーブルは、一端をスパーの上部領域に取付けられ、ドラムに巻き付けられ、他端をドラムに取付けられる。第２のケーブルは、一端をスパーの底部領域に取付けられ、ドラムに巻き付けられ、他端を前記ドラムに取付けられる。フロートが上下に移動するにつれて、第１および第２のケーブルは、張力差をドラムに加え、ドラムを回転させる。ドラムは、電気エネルギーを生成する発電機に、直接にまたはギアボックスを介して接続された軸を有する。発電機は、試験のため、または、共振を確立し、それにより、最適なパワー捕捉を達成するために、フロートにパワーを戻すように駆動するために、モータ・モードで使用され得ることに留意されたい。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、ドラムは、スパーに、または、スパー内に回転可能に搭載されてもよく、また、ケーブルは、波運動に応答して、フロートがスパーに対して上下に移動するにつれてドラムを回転させるように、ドラムとフロートとの間に結合されてもよい。
【００１４】
次に続く説明および添付特許請求の範囲では、構造の表面に適用される用語「歯付き(toothed)」は、一般に、その機能が主に運動または移動を伝えるためのものである、任意のコグズ、隆起、および／または表面に直角な任意のタイプの伸張部を含むことを意図される。用語「スプロケット(sprocket)」（「スプロケット・ホイール(sprocket wheel)」とも呼ばれる）は、運動を伝えるかあるいは速度または方向を変えるために、別の歯付き要素に歯合する歯付きホイールまたはシリンダあるいは他の機械要素を指す。本明細書でまた添付特許請求の範囲で使用される用語「ドラム(drum)」は、制限はしないが、ボビン、スプール、またはリールなどの、フロートまたはスパー内に搭載可能な、任意のそれ以外の仕方で回転可能な物体を指す。
【００１５】
本発明のなお別の態様によれば、ＰＴＯは、フロート内に回転可能に搭載された少なくとも１つ（または複数）のスプロケット・ホイールの周りに係合的に接続された、適切に張力をかけたチェーン（たとえば、コンベアまたは伝送部)を含む。チェーンの２つの端部は、スパーのそれぞれの上領域と下領域に固定して接続される。スパーに対してフロートが移動するにつれて、少なくとも１つのスプロケット・ホイールが回転する。スプロケット・ホイールの軸は、電力を生成するために、直接にまたはギアボックスを介して発電機／モータの軸に結合される。
【００１６】
あるいは、フロートが上下に移動するにつれてスプロケット・ホイールを回転させるために、スプロケット・ホイールがスパー上にまたはスパー内に回転可能に搭載され、チェーンがフロートに接続され得る。上述したように、スプロケット・ホイールが回転するにつれて電力を生成する発電機が、スプロケット・ホイールに接続される。
【００１７】
本発明を具現化するシステムは、フロートまたはスパー内部に複数のＰＴＯモジュールを含んでもよい。複数のＰＴＯモジュールを使用する利点は、任意のモジュールが故障した場合、残りのモジュールが、依然として動作可能である可能性があることである。
【００１８】
本発明の特徴は、ＰＴＯが、回転機械式駆動メカニズムに依存し、また、回転軸受および回転シールを含むことである。したがって、スラスト・ロッドまたはリニア・シールについての必要性がなくなる。したがって、本発明の利点は、機械式剛性リンク機構リニア駆動システムで使用されるものより軽量のコンポーネントの使用、リニア・シールに比べてより発展しかつ信頼性がある回転軸受および回転シールの使用、および、費用がかかりかつ信頼性がないスラスト・ロッドの削除を含むが、それに限定されない。
【００１９】
添付図面（必ずしも一定比例尺に従って描かれていない）では、同じ参照文字が同じコンポーネントを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】非展開状態の、本発明と共に使用するためのＷＥＣの図である。
【図１Ｂ】スパーが完全に拡張したときの、本発明と共に使用するためのＷＥＣの図である。
【図２】フロートがスパーに対して上下に移動するにつれてドラムが回転できるように、フロート内に位置するまたは搭載されるドラム組立体であって、ドラムは、ドラムに巻き付けられ、かつ、スパーに沿って対向点で終端するプルアップおよびプルダウン・ケーブルによって回転させられる、ドラム組立体を含む、本発明を具現化するＰＴＯの一部の略切開図である。
【図２Ａ】本発明による、ケーブルがドラムに巻き付けられ、かつ、スパーに取付けられた状態で、フロート内に搭載されたドラムの例証的な図である。
【図２Ｂ】本発明を実施するために使用され得るケーブル−ドラム組立体の図である。
【図２Ｃ】本発明に従って形成されたケーブルおよびドラム組立体を有するスパーおよびフロートの概念図である。
【図３】本発明による、発電機を駆動する回転速度を上げるための、ギアボックスに対するドラム−ケーブル組立体の結合を示す例証的な図である。
【図４】スパーとフロートとの間に結合された、本発明を具現化する４つのＰＴＯモジュール（すなわち、４つのドラム、ギアボックス、および発電機組立体）を有するＷＥＣシステムの平面図である。
【図５】本発明による、プーリを使用してドラムを駆動する、スパーおよびフロート内のドラム組立体の配置を示す図である。
【図５Ａ】図５に示す実施形態の側面図である。
【図６】スパーの上端および下端に沿って配置されたドラム組立体を駆動するフロートを示す図である。
【図７（ａ）】チェーンおよびスプロケットＰＴＯがスパーとフロートとの間に接続された、スパーおよびフロートの略断面図である。
【図７（ｂ）】図７（ａ）のＰＴＯの部品の詳細図である。
【図７（ｃ）】図７（ａ）のＰＴＯの部品の詳細図である。
【図７（ｄ）】図７（ａ）のＰＴＯの部品の詳細図である。
【図７（ｅ）】図７（ａ）のＰＴＯの部品の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１Ａは、波に応じて、かつ、波と同相で、スパー２０に対して上下に移動し得るフロート１０を備える波力エネルギー変換器（ＷＥＣ）８を示す。ヒーブ板７０は、スパー２０の底部部分に接続されて示される。図１Ａでは、深海におけるＷＥＣの牽引および展開を容易にするために、スパーの一部が折り重ねられる。図１Ｂは、水塊内で展開されるときのＷＥＣ８を示す。展開寸法は、スパーが完全に拡張されている可能性があることを示すことを意味する。スパーの底部部分は、水没させられ、ＷＥＣが動作中であるときに水没したままであることになる。
【００２２】
図２および２Ａは、ドラムに取付けられ、かつ、ドラムから軸方向に外側に延在するスピンドル（軸または心棒）３０１ａおよび３０１ｂを有するドラムを示す。軸３０１ａ、３０１ｂは、各リング３０２ａ、３０２ｂの中を通過し、リング３０２ａ、３０２ｂは、フロートの上部表面と底部表面との間に位置し懸垂され、ドラムが、時計方向または反時計方向に回転することを可能にする。リング３０２ａ、３０２ｂは、フロート１０の上部に取付けられたそれぞれの上ロッド３０３ａおよびフロート１０の底部に取付けられたそれぞれの下ロッド３０３ｂを介して、固定して所定場所に保持される。こうして搭載されて、ドラム３０は、いずれかの方向に比較的自由に回転し得る。ドラムは、フロート内で（固定して）所定場所に保持されながら、自由に回転することに留意されたい。ロープ／ケーブル３１０は、一端をドラム上の固定点３２０に接続されて示される。ロープ／ケーブル３１０は、ドラムに巻き付けられ、他端をスパー上の上地点２００ａ（地点２００ａはフロートの上にある）に接続される。ロープ／ケーブル３１２は、ドラム上の固定点３２２に接続され、ドラムに巻き付けられ、その後、フロートの下でスパー上の地点２００ｂに接続されて示される。
【００２３】
ケーブル３１０および３１２は、フロートが移動するときはいつでも、ドラム３０の回転（スピニング）を引起すように、張力を与えられた状態で保持されることになる。適切な張力が存在することを保証するために、ばねが、ケーブルの端部に取付けられてもよい。
【００２４】
通常、波の移動によって、フロート１０は、上下に、一般に、波と同相に移動することになる。フロートの移動によって、引張力がケーブル３１０および３１２に加えられる。ケーブルに加えられる引張力の差は、ドラム３０の回転（スピニング）をもたらす。フロート１０が上に移動すると、下のロープ／ケーブル３１２は、さらなる引張力に遭遇し、一方、上のケーブルの引張力が減少することになる。上のケーブルと下のケーブルとの引張力の差によって、ドラムがスピン（回転)する。ドラム３０の軸３０１（ａまたはｂ）は、図３に示すように、発電機／モータ３４を駆動するためにギアボックス３２を介して結合される。ギアボックス３２は、回転速度を上げるように機能するため、発電機は、より高速で回転し、また、より効率的に動作し得る。
【００２５】
フロート１０が下に移動すると、上のロープ／ケーブル３１０は、さらなる引張力に遭遇し、一方、下のケーブルの引張力が減少することになる。上のケーブルと下のケーブルとの引張力の差によって、ドラムがスピン（回転)し、ドラムは、発電機を駆動するようにスピン（回転）することになる。
【００２６】
フロートが下に移動する場合のドラムの回転方向は、フロートが上に移動する場合の回転と逆になることになる。ドラムが、その出力が整流される交流発電機を駆動する場合、回転方向の変化は、電力生成に影響を及ぼさない。単方向回転を有することが望ましい場合、ドラム、ギアボックス、および発電機を備える組立体に沿う適切な地点に、クラッチ組立体が結合され得る。
【００２７】
図３は、ドラム３０がギアボックス３２に結合し、ギアボックス３２が、次に、モータ／発電機３４に接続されることを示す。図３では、ロープ１およびロープ２としても表示される２本のロープ［３１０（１）、３１０（２）］が、ドラム上の固定点［３２０（１）、３２０（２）］と、スパー２０の上部分に沿う地点（または複数の地点）２００ａとの間にほぼ平行に接続されて示される。対称方式で、ロープ３およびロープ４としても表示される２本のロープ［３１２（１）、３１２（２）］が、ドラム上の固定点［３２２（１）、３２２（２）］と、スパー２０の下部分に沿う地点（または複数の地点）２００（ｂ）との間にほぼ平行に接続されて示される。平行に接続されるロープの数は、必要とされる安全係数によって決定される、かつ／または、システムの信頼性のある動作のために設定される。ＷＥＣシステムにおいて必要とされる負荷が増加すると、ロープの数が増加され得る、かつ／または、ロープ・サイズが増大され得る。このシステムは、軽い負荷設計から重い負荷設計までのＷＥＣのスケーラビリティを可能にする。この複数ロープ・システムはまた、冗長性の利益を提供し得る。
【００２８】
各ロープは、ロープとドラムとの間の緊密な接触を維持するために、プレロードされてもよい。同様に、各ロープは、クリープおよび同様な作用を補償するために、スパーに対するばね取付け（図示せず）を有してもよい。
【００２９】
図４は、複数のＰＴＯモジュールがスパーとフロートとの間に接続され得ることを示すために、フロート１０およびスパー２０を通した例証的な図である。例証のために、複数のドラム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄ）およびその対応するモータ／発電機組立体（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、および３４ｄ）を駆動するその関連するギアボックス（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、および３２ｄ）が示される。これは、電力生成が、２つ以上のＰＴＯモジュールの間で分散され得ることを示す。そのため、１つのモジュールが故障するかまたは動作不能になる場合、残りのモジュールが、動作可能のままであり、電力を提供するまたは生成する。図４では、円断面を有するスパーおよびフロートが示される。これは、例証だけのためである。これらのコンポーネントは、任意の数の異なりかつ適した形状を使用して形成されてもよい。
【００３０】
システムは、異なるロープ・サイズ、ロープ材料、およびロープの数を選択するためにかなりの自由度を提供し、その組合せは、ＷＥＣ設計自体に大幅な影響を及ぼすことなく、設計最適化を満たすように容易に調整され得る。ケーブル自体はまた、適した材料で形成されてもよい。
【００３１】
図１から図４では、ＰＴＯは、フロート内に位置する。本発明はまた、スパー内またはスパーの周りに位置する、図３に示す要素に相当し、また、要素を有するＰＴＯモジュール２７によって実施されてもよい。
【００３２】
たとえば、図５および図５Ａでは、ＰＴＯモジュール２７は、スパー２０内に位置する。相互接続ケーブル（またはチェーン、ベルト、またはロープ）は、上プーリ２９、および、ＰＴＯモジュール２７が接続される下の回転可能ドラム（またはプーリ）１２７に巻き付けられる。上プーリ２９は、回転可能であるかまたは固定され（すなわち、回転可能でなく）てもよく、一方、ドラム１２７は、ＰＴＯモジュールを駆動するために常に回転可能である。いずれの場合も、プーリ２９および回転可能ドラム１２７は共に、スパーに対して（かつスパーに沿って）固定垂直位置を有する。ケーブル３１１は、一端３１２をフロートの上部面に終端させ、プーリ２９およびドラム１２７に巻き付き、他端３１３をフロートの底部面に終端させる。説明を容易にするために、フロートの上のケーブル部分は、３１１ａとして特定され、フロートの下の部分は、３１１ｂとして特定される。フロートがスパー２０に対して上に移動すると、ケーブルは引張力に遭遇し、ドラム１２７が第１の方向に回転させられる。フロートがスパー２０に対して下に移動すると、ケーブルは引張力に遭遇し、ドラム１２７が、第１の方向と逆の第２の方向に回転させられる。ドラム１２７の回転は、電力を生成する発電機を通常含む、対応するＰＴＯモジュールに与えられる。
【００３３】
図６は、フロート１０が、スパーの上部分に沿ってまたは上部分内に位置する上ＰＴＯ２７ａを駆動し、同様に、スパーの下部分に沿ってまたは下部分内に位置する下ＰＴＯ２７ｂを駆動するために使用されてもよいことを示す。すなわち、図５の上プーリ・システムは、別のドラム（たとえば、３０ｅ）とＰＴＯモジュールの組合せで置換えられてもよい。図６では、各ドラム（３０ｅ、３０ｆ）は、発電機に接続されるギアボックスに接続された軸３０１を有する。ドラムは、スパーに対するフロートの移動に起因する上ケーブルと下ケーブルの引張力の差によって回転させられる。
【００３４】
機械式駆動システムは、知られている油圧システムに比べてより高い効率および信頼性を提供することが理解されるべきである。特に、述べられる発明は、回転運動に依存し、回転運動は、共により信頼性がありかつより経済的であると考えられる回転シールおよび回転軸受の利用をもたらす。一般に、油圧システムは、油圧シリンダの直線運動が始まるとすぐに漏洩する傾向がある。特に、油圧効率は、油圧シールが劣化し始めると大幅に低下することになる。
【００３５】
示したタイプのドラム−プーリ・ケーブル・システムは、高い安全係数を持ってコンパクトにされ得る。設計は、安価でかつ信頼性がある傾向がある回転シールおよび回転軸受を使用することに依存する。ギアボックスは、発電機が、より高速でかつより効率的に動作することを可能にする。ＰＴＯのコンポーネントは、モジュール式であり、現場での保守および交換を可能にしてもよい。
【００３６】
ケーブル・ドラムＰＴＯシステムはまた、ワイヤおよびプーリＰＴＯシステムと呼ばれてもよい。このシステムは、潮位範囲およびフロートの保守（高い）位置と暴風雨（低い）位置との距離を可能にする非常に長い（約２５ｍ）ストロークに適する。その結果、本明細書で述べる新規なＰＴＯ技法は、ここでも述べるＷＥＣのタイプと共に使用するために望ましい非常に長いストロークに対処する。
【００３７】
既に述べたように、ワイヤおよびプーリＰＴＯは、フロートが上下に移動するにつれて回転させられる回転ドラムを含む。ドラムは、プーリに巻き付けられたいくつかのワイヤを介して接続され、プーリは、次に、ギアボックスを介してまたは直接に発電機／モータに接続される。発電機／モータは、フロートまたはスパー内に位置してもよい。波に応答して、フロートが上下に移動するにつれて、ＷＥＣは、電力を生成する発電機を駆動するために使用される。これは、フロートが上下に移動するにつれてパワーが捕捉され変換されることになる発電機モードを規定する。あるいは、発電機／モータは、モータとして動作し（モータ・モード）得、モータは、その後、フロートを保守位置まで上方に(波の上に)、または、暴風雨位置まで下方に（完全な水没状態に）駆動するために使用され得る。モータ／発電機はまた、試験のため、または、共振を確立し、それにより、最適なパワー捕捉を達成するために、フロートにパワーを戻すように駆動するために、モータ・モードで使用され得る。
【００３８】
図７（ａ）は、本発明を具現化するＰＴＯシステムが、スパーの上部分から延在し、かつ、フロート内に位置するスプロケット・ホイール（およびアイドラ）に係合的に巻き付き、次に、スパーの下部分まで延在する予め張力を与えられたローラ・チェーンまたはコンベア・チェーンを使用して形成されてもよいことを示す。発電機およびギアボックスの軸は、チェーンに係合するスプロケット・ホイールの軸に接続される。フロートが上下に移動すると、スプロケット・ホイールは、回転し、発電機および／またはギアボックスを駆動する。図７（ａ）から７（ｅ）は、スパー２０の上地点２００ａに接続され、フロート１０内に回転可能に搭載されたスプロケット・ホイール（７１、７３、７５）に巻き付けられたリンク・チェーン（たとえば、コンベアまたは伝送部）６９を有するＰＴＯを示す。スプロケット・ホイールのスプロケットは、スパーの下部分２００ｂに接続されるチェーンに係合するように設計される。フロートが上下に移動するにつれて、スプロケット・ホイールは、回転し、スプロケット・ホイールに結合した発電機３４が、電力を生成するために回転するようにさせる。図７（図７（ａ）および７（ｅ）を参照）に示す本発明の実施形態では、スプロケット・ホイール（７１、７３、７５）は、図２Ａのドラムについて示す方法と同様な方法で、フロート１０内で所定場所に保持されながら、自由に回転する。図７（ａ）では、１本のチェーンおよび３つのスプロケットが示される。３つのスプロケットのうちの２つは、スプロケットの張力および回転を保証するために、プレロードされ、リンク・チェーンに係合する。図４に示す方法と同様な方法でスパーとフロートとの間に結合された２組以上のチェーンおよびスプロケット・ホイールが存在してもよいことが理解されるべきである。図７（ｂ）は典型的なリンク・チェーンを示す。図７（ｃ）は、軸上にスプロケット・ホイールを搭載する軸穴および所定場所にスプロケットを保持することを保証するキー溝付きセクションを有するスプロケット・ホイールを示す。図７（ｄ）は、そのスプロケットがチェーンのリンクに係合するスプロケット・ホイールを示す。図７（ｅ）は、所定場所に搭載され保持されるが、発電機３４を回転させターニングさせることが可能なスプロケット・ホイールを示す。示す機構は、例証に過ぎず、他の機構が、本発明を実施するために使用されてもよい。
【００３９】
あるいは、示す実施形態に対して、スプロケット・ホイールは、スパーに対するフロートの移動に応答してスプロケット・ホイールの回転をもたらすために、スパー上にまたはスパーに沿って搭載され、フロートの周りに接続されたチェーンに係合保持するように設計されてもよい。
【図１Ａ】
0005778658.tif 000002
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図７（ｃ）】
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【図７（ｄ）】
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【図７（ｅ）】
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