(57)【要約】【課題】従来の波力発電とは違った方法で、波のエネルギーを電気に変換することを目的とする。構造物の上に池を造ることによって、エネルギーを蓄え、放水路でエネルギーを取り出す。しかも、波動からは回転運動を取り出して、波のエネルギーを効率良く使う。【解決手段】キャップ形の構造物で、自然の力をそのまま利用して貯水する。位置エネルギーを作ったところで放水され、水車の回転を可能にする。波の往復運動は、パネルの位置をずらして位相差をつけ、なお駆動軸の回転翼も他の回転翼と異なる向きで固定されることで回転運動にかわる。回転翼に当たる爪は片方に倒れることで逆回転を防ぐ。さらに、弾み車で安定した回転とトルクを生み出す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
波が、つばを有する山なりの発電施設の斜面を遡上して、上の池に貯まり、つばの反対側に放水路と水車を具備することを特徴とし、丼を逆さにしたような帽子形の発電施設で、かつ、水面下で波が押し寄せてくる運動エネルギーをも利用することを特徴とする発電施設である。
【請求項２】
請求項１のつばの下に配備した装置の一部で、弱い波でも回転運動を維持させるために、低速回転用はずみ車を駆動軸につけて、大きなトルクを得る装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】波力発電と弾み車
【０００２】
【従来の技術】従来技術は、フロート式がおもで、他は流入弁と排水弁を使ったりしての揚水式であった。波力発電の欠点は、建設費が高いわりに大電力を得られないことである。この発明と同じ考えで、自然の地形を利用して、広大な貯水能力を得、しかも大規模ではあるが設立費は経済的、と云うのはあっても立地条件が必要であるし、水面下の波のエネルギーは利用していない。もっと経済的なものを求めたのが本発明の利点である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は波力発電に関してで、波を水力に変える特徴と波動を回転運動に変える特徴を持つ。扇形あるいはスプーン形にして、波の水を集める方法もあるけれど、位置エネルギーをできるだけ大きくしたいので、技術的課題つまり考え方の範囲はキャップ形である。緩斜面を波がのぼり、波の水を上にある溜め池に集めて、波が遡上した反対側は放水路であり、水は海に戻る。その水路の落差を利用して発電用水車を回す。波と川なので、波水発電とでも言えるような形が課題であった。図で示すと、（図１）平面図、（図２）立面図、（図３）立面図、（図４）立面図となる。つばの前と下に配備した装置は、波の不規則な運動を定方向回転にする装置である。図で示すと、（図５）断面図、（図６）斜視図、（図７）平面図、（図８）立面図、（図９）部分図となる。池の貯水量は少ないし、落差もあまりないから、電力量を増やしたいと云う課題があった。水の押す力と戻る力で、問題となっていた課題を軽減するための装置。本発明のキャップ形は、作用反作用利用装置を持つ発電施設である。上記に於いて、駆動軸は波の周期や振幅に対応して、逆回転防止や連続回転を考慮しなければならない。また、（図１１）立面図は振り子を回転運動にして、低エネルギーで慣性状態を長く持たせるものである。本発明は低速回転なので、遠心力は極めて小さく、鉄球は筒の中を動く。エネルギー保存の法則からいっても、モーメントに片寄りは起きないが、鉄球が動くことに因ってモーメントに位相差が生じ、波の弱い力で回転を継続させるためのものである。筒の長さｌを長くすれば振幅は小さくなり、次の回転方向のモーメントが働くまで回す角度は小さくなる。産業上の利用分野としては、電気を起こして、バッテリ充電や電力会社に電気補給等が考えられる。発明の解決しようとする課題は、効率を上げるために工夫した形と装置である。そして、循環エネルギーの利用である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】（図１）から（図４）に従って、コンクリートで造る。つば突出し部を設けることに因って、弱い波でもベルヌイの定理から流速が増し、波は池に到達する。また、低い波は土手の溝を通り海水は水路に導かれる。ある程度の波でも、溜め池に海水は補給されたり、斜面横の溝を通って水路に海水がまわるように工夫してあり、その形が特徴である。沖側と岸側の水位は同じだから、うねりも同じ所迄上がる。従って、台座に乗った水車は可動するのが望ましい。高浪は上へ、弱い波のときは下へ動くようにしたい。位置エネルギーが小さいため、水車の羽の枚数は多くするかカプランにする。あるいは低速タービンを使用する。波のエネルギーを最大限に利用したいので、（図６）斜視図、（図７）平面図、（図８）立面図の装置を付け、一方の水力に因る発電の少なさを補う。板の下は支点として蝶番で固定され、上方は波の煽りを受ける。波動を受ける板は左右の動きをし、そのパネルは海と機械室の隔壁に在るシリンダ棒を押す。シリンダから駆動軸に直交してのびる棒には、可倒式の爪が付いている。駆動軸に付いた回転翼を、爪が押すことに因って回転を生み出す。爪はシリンダが戻るとき回転翼にあたったとしても倒れるので、駆動軸は逆回転をしない。棒はいっせいに動いて一斉に止まるので、パネルの位置はそれぞれずれることによって、シリンダの動きに時間差が生まれ、爪が回転翼にあたる時間もまちまちとなる。よって、駆動軸は連続して回ろうとする。また、爪の位置が異なっても良いが、本発明の場合はひとつの場所の回転翼と次の場所の回転翼とは角度をずらして、位相差を作って駆動軸に取り付ける。駆動軸に、低速回転用はずみ車を取り付ければ、安定した回転とトルクを引き出せる。駆動軸から発電機まではスプロケットを使用してチェーン駆動である。水車から発電機までと装置から発電機までの伝達速度は異なるし、角速度も異なるので、いかにして発電機を回すか研究課題もある。爪は可倒式となり、パネルは波の動きにさからう心配はない。波のエネルギーを電気に変換する手段として、従来の波力発電とは違った方法で行うのが目的となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】波のエネルギーをポテンシャルエネルギーには変えられるが、いざ実施となると想像の域を出ない。波の強さに対して、少しでも効率を上げるため、大陸棚のようなつばを設け土手に溝を付ける。整地して壁のできている所にその建造物をかぶせる。海水を抜くと、発電機室と機械室となる。台座に水車を設置して、風や飛沫の影響を避けるためカバーをする。機械室の装置は、請求項２の低速回転用弾み車を付ける。波の強弱に対応して、連続して回るように対策してある。フライホイールには、三本の筒が取り付けてあり、筒の支点は正三角形を成している。各支点からフライホイールの中心点を結んだ線は１２０°である。筒である剛体には、同じ質量の鉄球がそれぞれ１つ入っている。回転すると筒は支点を中心に、ピンと円周の縁を行ったり来たりする。鉄球も、筒の動きと関係しながら往復する。円の縁は数箇所に重りが付く。初動に大きな力がいらないこの発明した弾み車で、波の不規則な運動から、定方向の回転と等速の回転を取り出すことを可能にする。ｌ次第で、実際は支点から鉄球の動く距離γで振り子の振幅は変わり、波の不規則なエネルギーに対応できる。満潮時、突き出している部分のつばだけが水面に隠れる。干潮のときはつばは見えてくる。そのように整地してから、この発明の施設を置く。水位センサで判断して、水車は上下に移動できるようにしたいが、水位センサは波で濡れるので難しいのかもしれない。他の困難は発電機室に海水の浸入である。室内はコンクリートの中性化から、耐用年数が長くないこともあり得る。１日の積算電力量はまちまちとなり、使用しにくいと云う問題を有する。
【０００６】
【実施例】沖合２０メートルくらいの所に、本発明の（図１２）斜視図を置く。建造物の中に在る発電機と水車を連動させて電気を起こす。一方、波の押す力と引く力は（図６）斜視図の装置で回転運動にして発電機へもって行く。
【０００７】
【発明の効果】現在は化石燃料や原子力に頼っている。大電力量を求めれば仕方のないことである。水力発電に於いては、環境保護が優先の時代となってしまい、ダム建設は難しい。太陽光発電、風力発電、地熱発電、そして波による発電と代替方式を考えれば、地球温暖化の防止策として期待できる。この発明の施設は波消しブロック代わりにもなる一石二鳥、と二酸化炭素の排出がなく温室効果を防いで環境に最適である。循環エネルギー特有のＣＯ２削減に貢献できることと、建設費が安い。従って数も多く設置できる。定期検査や修理が、他の発電設備と比べて極端に少ない。管理費が安い。設置時も撤去時も、広範囲に渡る環境汚染は考えにくい。発電量は原子力や火力の比ではないが、この発明の設備は寿命が長い。春の海そして凪を考えれば稼働率は悪いけれど、設備自体は長寿で、充電可能な蓄電池的役割を果たし、消雪に尽くしたりお湯を作ったり外燈を点けたりする。
【図面の簡単な説明】
【図１】平面図  寸法は例としてである。左側は海岸、右側は沖、中央部の楕円形はくぼみで溜め池。土手の曲線は溝であり、低い波の水が入って放水路に向かう。右から波が来る図である。
【図２】立面図  つばの最大幅から放水路に引いた線で線対称となり、反対側も同じ図である。
【図３】立面図  沖から見た正面図。下には土台となる構造物があり、中に発電機室や機械室がある。
【図４】立面図  岸から見た後方図。中央は放水路。
【図５】発電施設の断面図  発電施設として機能するに重要な機械類を描いた。
【図６】機械室の斜視図  駆動軸の両端は、スプロケットと低速回転用はずみ車。駆動軸は４箇所に回転翼が付く。１つの箇所と他の箇所の回転翼は１８°ずつずらす。回転翼は別に４枚と限らないわけで、６枚から８枚の方が当たる確率は高く無駄がない。パネルからシリンダを通して来る棒には爪が付いていて、回転翼を押すときは下に向いて、戻るとき回転翼にあたれば倒れる。
【図７】平面図  機械室と海側の図。波のエネルギーを回転運動に変換する装置
【図８】立面図  （図７）と同じ物。
【図９】部分図  回転翼を押すときの爪の状態。
【図１０】部分図  波の反作用で棒が戻り、爪が回転翼にあたったときの様子。
【図１１】側面図  低速回転用はずみ車。重りは３個描いてある。だが、非対称に配置し動輪として活用することもできる。筒の長さｌを最大限にすれば、負荷のかかる角度は小さくて済む。
【図１２】斜視図  発電施設の鳥瞰図。
【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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