(57)【要約】軸方向圧縮下で作用する円筒形蛇腹式エラストマ部材であり、波力エネルギー変換装置の波動に対する反動を減衰させる手段を含む、波力エネルギー変換装置（ＷＥＣ）。
2012505349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）波浪に応答して運動することのできる第１の部材と；
（ｂ）前記第１の部材に機械的に連結され、前記波浪の影響下で前記第１の部材に関して相対的動作を行なうことのできる第２の部材であって、前記相対的動作が電気エネルギーへと変換される、第２の部材と；
（ｃ）極限波条件下で前記相対的動作を減衰させることのできる少なくとも１つの減衰手段と；
を含む波力エネルギー変換装置であって、前記減衰手段が、軸方向圧縮下で作用する円筒形蛇腹式エラストマ部材である、波力エネルギー変換装置。
【請求項２】
前記減衰手段が中空である、請求項１に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項３】
前記減衰手段が、その側壁に蛇腹を有する中空円筒である、請求項１に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項４】
前記減衰手段が、使用中、
（ａ）−２０℃〜＋６０℃で１５％より高い、ＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定された破断点伸び；
（ｂ）５〜１００ＭＰａの、ＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定された降伏点引張応力；かつ
（ｃ）２００００ＭＰａ未満の、ＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定された引張弾性係数；
という特性を有する熱可塑性材料であるエラストマ材料で作られている、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項５】
前記減衰手段が、エステルリンケージを介して頭−尾接合されている多数の反復長鎖エステル単位および短鎖エステル単位を有するコポリマーであるコポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルで作られており、前記長鎖エステル単位が、
【化１】
2012505349.tif 000011
という構造式（Ａ）により表わされ、前記短鎖エステル単位が、
【化２】
2012505349.tif 000012
という構造式（Ｂ）によって表わされ、式中、
−  Ｇは、好ましくは約４００〜約６０００の数平均分子量を有するポリ（アルキレンオキシド）グリコールから末端水酸基を除去した後に残る二価ラジカルであり；
−  Ｒは、約３００未満の分子量を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後に残る二価ラジカルであり；かつ
−  Ｄは、好ましくは約２５０未満の分子量を有するジオールから水酸基を除去した後に残る二価ラジカルであり、かつ前記コポリエーテルエステルが好ましくは約１５〜約９９重量％の短鎖エステル単位および約１〜約８５重量％の長鎖エステル単位を含む、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項６】
前記減衰手段が、
【化３】
2012505349.tif 000013
という構造式（Ｃ）によって表わされる、第１のジイソシアネートと短鎖グリコールとを含む硬質セグメントおよび第２のジイソシアネートと長鎖ポリオールとを含む軟質セグメントで構成された直鎖セグメント化ブロックコポリマーからなる熱可塑性ポリウレタンで作られており、
式中、
−  Ｘは、前記第１のジイソシアネートおよび短鎖グリコールを含む前記硬質セグメントを表わし；
−  Ｚは、前記第２のジイソシアネートおよび長鎖ポリオールを含む前記軟質セグメントを表わし；かつ
−  Ｙは、前記ＸおよびＺセグメントをリンクする前記ウレタン結合の前記ジイソシアネート化合物の前記残基を表わす、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項７】
前記減衰手段が、
【化４】
2012505349.tif 000014
という一般構造式（Ｄ）により表わされる、直鎖飽和脂肪族ポリアミドセグメントと、エーテルおよびエステルリンケージの両方をもつ可撓性ポリエーテルまたはポリエステル軟質セグメントとからなる熱可塑性ポリアミドブロックコポリマーで作られており、
式中、
−  ＰＡは、直鎖飽和脂肪族ポリアミド配列を表わし；かつ
−  ＰＥは、エーテルリンケージを伴う直鎖脂肪族ポリオキシアルキレングリコール、エステルリンケージを伴うポリオキシアルキレングリコール、エーテルおよびエステルリンケージを伴うポリオキシアルキレングリコール、エーテルリンケージを伴う分岐ポリオキシアルキレングリコール、エステルリンケージを伴う分岐ポリオキシアルキレングリコール、エーテルおよびエステルリンケージを伴う分岐ポリオキシアルキレングリコール、エーテルリンケージを伴う長鎖ポリオール、エステルリンケージを伴う長鎖ポリオール、エーテルおよびエステルリンケージを伴う長鎖ポリオール、それらの混合物、それらから誘導されたコポリエーテル、およびそれらから誘導されたコポリエステルからなる群から選択された部分から形成されたポリオキシアルキレン配列を表わす、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項８】
前記減衰手段が、熱可塑性加硫物で作られている、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項９】
前記減衰手段が、熱可塑性ポリオレフィンエラストマで作られている、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項１０】
前記減衰手段が、スチレン熱可塑性エラストマ（ＴＰＳ）で作られている、請求項１または２に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項１１】
前記装置が、前記減衰手段の一方または両方の端部に非係合空間をさらに含むことにより、前記減衰手段は、前記第１および第２の部材の相対的動作の限定的範囲内において係合されない、請求項１に記載の波力エネルギー変換装置。
【請求項１２】
前記減衰手段がハウジング内に保護されており、前記ハウジングが非係合空間を提供することにより、前記減衰手段は、前記第１および第２の部材の相対的動作の限定的範囲内において係合されない、請求項１に記載の波力エネルギー変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本発明は、２００８年１０月９日に出願され現在係属中の米国仮特許出願第６１／１９５６７３号明細書に対する優先権を請求する。
【０００２】
本発明は、波力エネルギー変換装置、そして詳細には、波力エネルギー変換装置用の減衰装置および減衰用構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のエネルギー源に関する懸念が増大していることから、代替の再生可能なエネルギー源についての調査が促されてきた。海洋の波力由来のエネルギーは、莫大な量の電気を生産することのできる再生可能なエネルギー源である。
【０００４】
波力エネルギーとは、海洋表面波のエネルギーおよび発電を目的としたこのエネルギーの捕捉を意味する。一般に波浪が大きくなるほど、それが含むエネルギーは大きくなり、したがって、それから得ることのできるエネルギーも大きくなる。具体的には、波浪から得られ得るエネルギーの量は、波高、波速、波長および水密度により決定される。
【０００５】
波力エネルギーを捕捉するためには、複数のタイプの波力エネルギー変換装置（ＷＥＣ）を使用してよい。これらの装置は全て、類似の原理に基づいて作動する。波力は吸収用部材に作用し、この部材は、この部材に対して相対的に動作できる第２の部材と連結されている。第２の部材も同様に吸収用部材であり得る。波力は、結果としてこの第２の部材と吸収用部材の相対的動作をもたらし、この運動を電気エネルギーに変換することが可能である。
【０００６】
公知のエネルギー吸収装置に付随する欠点がいくつか存在する。極限波（すなわち、平均的潮流波状態に比べて例外的に大きい波浪、または急速に変化する波浪）は、他の点では穏やかな階級の波浪の間に発生し得る。このような大きい波浪は、吸収用部材と第２の部材の間の結合または連結に対し過度の力を及ぼす原因となる可能性がある。これは結果として、リニアエネルギー変換器などの、自然な減衰が一切無い装置において特に、連結の破断をもたらす可能性がある。したがって、これらの装置のサバイバビリティは、通常の波浪条件においてさえ低い。
【０００７】
公知の波力エネルギー変換器に付随するさらなる欠点は、エネルギー捕捉効率が低いことにある。典型的な装置は、比較的狭い範囲の波浪周波数およびエネルギー状態にわたってのみ波力エネルギーを捕捉することができる。より進歩した装置ではその応答を同調させて任意の所与の波浪状態由来のエネルギー捕捉を最適化することができ、このような低速同調は通常、その波浪状態の平均的なパワースペクトルに対してのみ良好な応答を送出する。或る１つの風浪階級内で個々の周波数に充分迅速に応答できる装置はほとんどない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
サバイバビリティを改善しかつ／またはエネルギー抽出効率を改善するために、波力エネルギー変換装置が極限波を切り抜けることができると同時に波浪周波数スペクトルへの迅速な応答を可能にする、減衰手段を有する波力エネルギー変換装置（ＷＥＣ）に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様において、本発明は、
（ａ）波浪に応答して運動することのできる第１の部材と；
（ｂ）第１の部材に機械的に連結され、波浪の影響下で第１の部材に関して相対的動作を行なうことのできる第２の部材であって、相対的動作が電気エネルギーへと変換される、第２の部材と；
（ｃ）極限波条件下で相対的動作を減衰させることのできる少なくとも１つの減衰手段と；
を含む波力エネルギー変換装置であって、減衰手段が、軸方向圧縮下で作用（作動）する円筒形蛇腹式エラストマ部材である、波力エネルギー変換装置を提供する。
【００１０】
本発明の別の態様において、上述の波力エネルギー変換装置内の減衰手段は中空である。本発明のさらに別の対応において、減衰手段は、その側壁に蛇腹を有する中空円筒である。
【００１１】
上述の本発明の一実施形態において、減衰手段は、使用中、
（ａ）−２０℃〜＋６０℃で１５％より高い、ＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定された破断点伸び；
（ｂ）５〜１００ＭＰａの、ＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定された降伏点引張応力；
（ｃ）２００００ＭＰａ未満の、ＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定された引張弾性係数；
いう特性を有する熱可塑性材料であるエラストマ材料で作られている。
【００１２】
上述の波力エネルギー変換装置の別の実施形態において、減衰手段は、エステルリンケージを介して頭−尾接合されている多数の反復長鎖エステル単位と短鎖エステル単位を有するコポリマーであるコポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルで作られており、前記長鎖エステル単位は、
【００１３】
【化１】
2012505349.tif 000003
【００１４】
という構造式（Ａ）により表わされ、前記短鎖エステル単位は、
【００１５】
【化２】
2012505349.tif 000004
【００１６】
という構造式（Ｂ）によって表わされ、式中、
−  Ｇは、好ましくは約４００〜約６０００の数平均分子量を有するポリ（アルキレンオキシド）グリコールから末端水酸基を除去した後に残る二価ラジカルであり；
−  Ｒは、約３００未満の分子量を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後に残る二価ラジカルであり；かつ
−  Ｄは、好ましくは約２５０未満の分子量を有するジオールから水酸基を除去した後に残る二価ラジカルであり、
前記コポリエーテルエステルは、好ましくは約１５〜約９９重量％の短鎖エステル単位および約１〜約８５重量％の長鎖エステル単位を含む。
【００１７】
上述の波力エネルギー変換装置のさらに別の実施形態において、減衰手段は、
【００１８】
【化３】
2012505349.tif 000005
【００１９】
という構造式（Ｃ）によって表わされる、第１のジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質セグメントおよび第２のジイソシアネートおよび長鎖ポリオールを含む軟質セグメントで構成された直鎖セグメント化ブロックコポリマーからなる熱可塑性ポリウレタンで作られており、
式中、
−  Ｘは、第１のジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質セグメントを表わし；
−  Ｚは、第２のジイソシアネートと長鎖ポリオールを含む軟質セグメントを表わし；
−  Ｙは、ＸおよびＺセグメントをリンクするウレタン結合のジイソシアネート化合物の残基を表わす。
【００２０】
上述の波力エネルギー変換装置のさらに別の実施形態において、減衰手段は、
【００２１】
【化４】
2012505349.tif 000006
【００２２】
という一般構造式（Ｄ）により表わされる、直鎖飽和脂肪族ポリアミドセグメントと、エーテルおよびエステルリンケージの両方をもつ可撓性ポリエーテルまたはポリエステル軟質セグメントとからなる熱可塑性ポリアミドブロックコポリマーで作られており、
式中、
−  ＰＡは、直鎖飽和脂肪族ポリアミド配列を表わし；かつ
−  ＰＥは、エーテルリンケージを伴う直鎖脂肪族ポリオキシアルキレングリコール、エステルリンケージを伴うポリオキシアルキレングリコール、エーテルおよびエステルリンケージを伴うポリオキシアルキレングリコール、エーテルリンケージを伴う分岐ポリオキシアルキレングリコール、エステルリンケージを伴う分岐ポリオキシアルキレングリコール、エーテルおよびエステルリンケージを伴う分岐ポリオキシアルキレングリコール、エーテルリンケージを伴う長鎖ポリオール、エステルリンケージを伴う長鎖ポリオール、エーテルおよびエステルリンケージを伴う長鎖ポリオール、それらの混合物、それらから誘導されたコポリエーテル、およびそれらから誘導されたコポリエステルからなる群から選択された部分から形成されたポリオキシアルキレン配列を表わす。
【００２３】
上述の波力エネルギー変換装置のさらに別の実施形態において、減衰手段は、熱可塑性加硫物で作られている。上述の波力エネルギー変換装置の別の実施形態において、減衰手段は、熱可塑性ポリオレフィンエラストマで作られている。上述の波力エネルギー変換装置のさらに別の実施形態において、減衰手段は、スチレン熱可塑性エラストマで作られている。上述の波力エネルギー変換装置のさらに別の実施形態において、装置は、減衰手段の一方または両方の端部に非係合空間をさらに含むことにより、減衰手段は、第１および第２の部材の相対的動作の限定的範囲内において係合されない。上述の波力エネルギー変換装置の別の実施形態において、減衰手段は、ハウジング内に保護されており、ハウジングは非係合空間を提供することにより、減衰手段は、第１および第２の部材の相対的動作の限定的範囲内において係合されない。
【００２４】
本明細書中で記述されているＷＥＣおよび減衰手段は、添付図面によりさらに例証される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】可逆的非線形応力ひずみ応答を有する材料についての、作用力（Ｆ２）と反作用力（Ｆ１）の関係を示すグラフである。図１の領域Ａは、通常の波浪条件下での理想的応答を示し、領域Ｂは、極限条件下での理想的応答を示し、領域Ｃは、条件が非常に極限的になったために保護機能が必要である場合の理想的応答を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る減衰用構造を含む波力エネルギー変換装置の斜視図である。
【図３】図２に示されている減衰手段の詳細である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る波力エネルギー変換装置を表わす。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る波力エネルギー変換装置を表わす。
【図６】減衰手段の概略的破断図である。ラインＡ−Ｂは、減衰手段の対称軸を表わす。
【図７】減衰手段を記述する全てのパラメータを含む減衰手段の概略的破断図である。ラインＡ−Ｂは、減衰手段の対称軸を表わし、Ｔは厚みを表わし、Ｐはピッチを表わし、ａ）は山を表わし、ｂ）は谷を表わし、Ｒｉｎｔは谷の直径を表わし、Ｒｏｕｔは山の直径を表わし、ｒｃは蛇腹の最小外径におけるフィレット半径を表わし、ｒｓは、蛇腹の最大外径におけるフィレット半径を表わす。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
発明人らは、軸方向圧縮（すなわち減衰手段の長手方向軸に作用する圧縮力）下で作用する円筒形蛇腹式エラストマ部材である減衰手段を有するＷＥＣが、極限波を切り抜けかつ波浪周波数スペクトルに対する応答を改善することでエネルギー抽出を改善する上で特に有利である、ということを発見した。
【００２７】
第１の部材は典型的には、波動と共に上昇下降してその浮揚レベルを維持する浮揚性形態（「フロート」）である。このようなフロートは、海面自体の上に存在する必要はなく、実質的には海面下でそれでも波動が起こるレベルに存在していてよい。
【００２８】
第２の部材は、波浪の影響下で第１の部材に関して相対的に動作できるかぎりにおいて海底または別の定留点に錨で固定されるかロープで繋留されていてもよいし、あるいは移動可能であってよい。例えば、この部材は移動可能であるものの第１の部材に関して波動によるその運動を削減するのに充分な固有慣性を有し、こうして第１の部材の大きな運動および第２の部材のより小さな運動を結果としてもたらすものであってよい。あるいは、この部材は、第１の部材に対する異なる周波数応答に同調されてもよい。
【００２９】
第２の部材は、波動がＷＥＣの第２の部材と第１の部材の間の相対的運動をひき起こすように、波動に対する充分な耐久性を有しているべきである。第２の部材は、充分な慣性を提供することのできるあらゆる構造を含んでいてよい。このような慣性は、例えば、相互連結されたＷＥＣ装置のいかだ様の構造によって提供されるかもしれない。あるいは、慣性は、波力発電所内の複数のＷＥＣ装置のための第２の部材として作用する単一の剛性浮動上部構造によって提供されてよく、この上部構造は、充分な慣性を得るため波浪の波長よりもはるかに大きい長さを有する。
【００３０】
一部の実施形態において、第１の部材と第２の部材は、波動に対する異なる周波数応答を示し、波浪がこれらに入射している場合にその間に相対的動体をひき起こす。これらの実施形態では、第１および第２の部材の両方共がＷＥＣ装置の第１の部材であってよい。
【００３１】
第１の部材は、第１の部材と第２の部材の間の相対的動作から電気エネルギーが生成され得るような形で第２の部材に連結されている。連結手段は、第１の部材と第２の部材の間の相対的動作を電気エネルギーに変換するための動力取出装置を含む。動力取出装置は例えば、リニア発電機であってよい。
【００３２】
減衰手段は、第１および第２の部材の相対的移動を制限する円筒形蛇腹式エラストマ部材である。蛇腹およびエラストマ材料自体は、力の作用下で軸方向に圧縮し、その結果非線形応答がもたらされ、こうして減衰手段を圧縮するのに必要な力は、図１の応力−ひずみ曲線に示されているように圧縮の開始時点ではゆっくりと、そして圧縮度が増すにつれてより急勾配で増大するようになっている。減衰手段は中実の円筒であってよいが、減衰手段は、側壁に蛇腹を有する中空円筒または管の形をとるのが好ましい。
【００３３】
本明細書で使用されている「円筒」および「円筒形」という用語は、軸方向に減衰手段に沿って移動した場合に恒常な平均横断面外周をもつ管のみならず、円錐形円筒および円錐台など、軸方向に減衰手段に沿って移動した場合に変化する横断面外周を有する円筒をも含んでいる。好ましい実施形態において、減衰手段は、側壁に外周方向蛇腹を有する中空円錐台の形をしている（すなわち、蛇腹の平均横断面外周は、減衰手段に沿って軸方向に移動するにつれて増大する）。あるいは、減衰手段は、側壁に外周方向蛇腹を有する中空管の形をしていてよい（すなわち蛇腹の平均横断面外周は、減衰手段に沿って軸方向に移動するにつれて実質的に増大しない）。この用語は同様に、例えば楕円形の横断面または多角形横断面などの非円形横断面（例えば正方形、矩形、六角形、八角形など）を有する形状をも含んでいる。非中空円筒も同様に含まれる。
【００３４】
減衰手段の壁厚を変動させること（図７、Ｔ）、山の直径／半径（図７、Ｒｅｘｔ）および谷の直径／半径（図７、Ｒｉｎｔ）を変動させて山の直径対谷の直径の比率を変動させること、蛇腹／包旋の数を変動させること、ピッチを変動させること（図７、Ｐ）または蛇腹の最小外径におけるフィレット半径（図７、ｒｃ）および蛇腹の最大外径におけるフィレット半径（図２、ｒｓ）を変動させること、によって、減衰手段を変動させることも同様に可能である。減衰手段は、全てその長さに沿って外周方向波形、蛇腹または包旋を含むことができ、または平滑な領域により中断されている波形、蛇腹または包旋を含むことができる。
【００３５】
好ましい実施形態において、本発明に係る波力エネルギー変換装置内で使用するための減衰手段は、以下の相対的寸法を有する：Ｐ＝Ｐ、Ｒｅｘｔ＝４ｐ〜５．５Ｐ、好ましくは４．８Ｐ、Ｔ＝０．１Ｐ〜０．５Ｐ、好ましくは０．２Ｐ、ｒｃ＝０．０８Ｐ〜０．１Ｐ、好ましくは０．０８３Ｐ、ｒｓ＝０．２５Ｐ〜０．４Ｐ、好ましくは０．３Ｐ（図６および７に関して定義）。
【００３６】
減衰手段は、例えば、減衰手段の端部と第１および第２の部材などの減衰手段が作用する本体との間に空間を提供することなどによって、減衰手段が係合されていない第２の部材と第１の部材の間に一定の範囲の相対的動作が存在するような形で設計されてよい。これにより、制限された範囲内での第１および第２の部材の妨害の無い相対的動作が可能となる。ひとたびこの範囲を超過すると（例えば高い風浪階級で）、減衰手段の端部が係合されて圧縮性減衰が始まる。
【００３７】
減衰手段は、熱可塑性または熱硬化性であってよいエラストマ材料から作られる。好ましくは減衰手段は、生産が容易になり生産コストが削減されるという理由で、熱可塑性材料で製造される。好ましいエラストマ材料は、使用中以下の特性を有する熱可塑性材料である：
（ａ）供試体タイプ１Ａ、試験速度５ｍｍ／分、周囲温度２３℃および相対湿度５０％でＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定した場合に、−２０℃〜＋６０℃の間で１５％より高い、好ましくは５０％より高い、破断点伸び；
（ｂ）供試体タイプ１Ａ、試験速度５ｍｍ／分、周囲温度２３℃および相対湿度５０％でＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定した場合に、５〜１００ＭＰａの降伏点引張り応力；および
（ｃ）供試体タイプ１Ａ、試験速度５ｍｍ／分、周囲温度２３℃および相対湿度５０％でＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定した場合に、２００００ＭＰａ未満、好ましくは２５Ｍｐａ〜１２００Ｍｐａ、最も好ましくは１００Ｍｐａ〜６００Ｍｐａの引張り弾性係数。
【００３８】
減衰手段のエラストマ特性は、エラストマ材料自体のエラストマ特性によってのみならず、減衰手段の設計によっても得られる。例えば、蛇腹式中空管を使用することができ、これによると、蛇腹は減衰手段に対してエラストマ圧縮性を付与する。
【００３９】
記述されたエラストマ特性に加えて、減衰手段が４０％未満、好ましくは３０％未満そしてより好ましくは１０％未満のヒステリシスを有することが好適である。「ヒステリシス」とは、５０ｍｍ／分の圧縮速度および２３℃で少なくとも３回のサイクル後の、減衰手段の圧縮および緩和サイクル間のエネルギー損失を意味する。このようなヒステリシスは、エラストマ材料の特性によってのみならず、減衰手段の設計によっても支配される。
【００４０】
一般に、エラストマ材料から１サイクルあたりに失われるエネルギーが、相対動作から１サイクルあたりに獲得されるエネルギーよりも確実に低くなるように、低いヒステリシスが望まれる。一部の設計では、例えば部材の相対的動作が最大許容動作に近い場合に極限減衰を可能にするようにヒステリシスを増大させることが望ましいかもしれず、エネルギー損失はエネルギー利得よりも大きいことが必要である。
【００４１】
より好ましくは、減衰手段は、エステルリンケージを介して頭−尾接合されている多数の反復長鎖エステル単位と短鎖エステル単位を有するコポリマーであるコポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルなどのコポリエステル熱可塑性エラストマ（ＴＰＣ）を含むポリマーまたはポリマー配合物で作られており、前記長鎖エステル単位は、
【００４２】
【化５】
2012505349.tif 000007
【００４３】
という構造式（Ａ）により表わされ、前記短鎖エステル単位が、
【００４４】
【化６】
2012505349.tif 000008
【００４５】
という構造式（Ｂ）によって表わされ、式中、
−  Ｇは、好ましくは約４００〜約６０００の数平均分子量を有するポリ（アルキレンオキシド）グリコールから末端水酸基を除去した後に残る二価ラジカルであり；
−  Ｒは、約３００未満の分子量を有するジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後に残る二価ラジカルであり；かつ
−  Ｄは、好ましくは約２５０未満の分子量を有するジオールから水酸基を除去した後に残る二価ラジカルであり、
前記コポリエーテルエステルは、好ましくは約１５〜約９９重量％の短鎖エステル単位および約１〜約８５重量％の長鎖エステル単位を含む。
【００４６】
本明細書で使用される、ポリマー鎖内の単位に適用される「長鎖エステル単位」という用語は、長鎖グリコールとジカルボン酸の反応生成物を意味する。適切な長鎖グリコールは、末端（または可能な限り末端に近い）水酸基を有しかつ約４００〜約６０００そして好ましくは約６００〜約３０００の数平均分子量を有するポリ（アルキレンオキシド）グリコールである。好ましいポリ（アルキレンオキシド）グリコールとしては、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（トリメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、これらのアルキレンオキシド類のコポリマーグリコール類、およびブロックコポリマー類、例えばエチレンオキシドキャップされたポリ（プロピレンオキシド）グリコールがある。これらのグリコールの２つ以上の混合物を使用することが可能である。
【００４７】
コポリエーテルエステル類のポリマー鎖内の単位に適用される「短鎖エステル単位」という用語は、低分子量の化合物またはポリマー鎖単位を意味する。これらは、低分子量ジオールまたはジオール類の混合物とジカルボン酸を反応させて上述の構造式（Ｂ）により表わされるエステル単位を形成させることによって作られる。反応してコポリエーテルエステル類の調製に使用するのに適した短鎖エステル単位を形成させる低分子量ジオール類の中に含まれるのは、非環式、脂環式および芳香族ジヒドロキシ化合物である。好ましい化合物は、約２〜１５個の炭素原子を伴うジオール類、例えばエチレン、プロピレン、イソブチレン、テトラメチレン、１，４−ペンタメチレン、２，２−ジメチルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール類、ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、１，５−ジヒドロキシナフタレンなどである。特に好ましいジオール類は、２〜８個の炭素原子を含む脂肪族ジオール類であり、より好ましいジオールは１，４−ブタンジオールである。
【００４８】
本発明の減衰手段の製造のために有利に使用することのできるコポリエーテルエステル類は、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）の商標でＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅから市販されている。
【００４９】
別の好ましい実施形態においては、減衰手段は、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）から作られる。ＴＰＶは、内部に加硫されたエラストマの相を伴う連続熱可塑性相で構成されている。本明細書中で使用される加硫物および「加硫物ゴム」という語句は、硬化されたまたは部分的に硬化された、架橋されたまたは架橋性のゴムならびに架橋ゴムの硬化可能な前駆体に総称的なものとして意図されており、したがって、エラストマ、ゴム状物質およびいわゆる軟質加硫物を含む。ＴＰＶは、熱可塑性エラストマの加工性などの一部の特性をもつ架橋ゴムの数多くの所望の特性を組合せている。例えばＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ’ｓおよびＤＳＭからそれぞれ市販されているＳａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）およびＳａｒｌｉｎｋ（登録商標）（エチレン−プロピレン−ジエンコポリマーおよびポリプロピレンをベースとするＴＰＶ）；Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓから市販されているＮｅｘｔｒｉｌｅ  ＴＭ（ニトリルゴムおよびポリプロピレンをベースとするＴＰＶ）；Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＺｅｏｔｈｅｒｍ（登録商標）（アクリレートエラストマおよびポリアミドをベースとするＴＰＶ）；および国際公開第２００４０２９１５５号パンフレット内に記載されているＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＤｕｐｏｎｔＴＭ  ＥＴＰＶ（ゴムが、過酸化物を含まないラジカル開始剤および有機ジエン補助試薬と動的に架橋されている、１５〜６０重量％のポリアルキレンフタレートポリエステルポリマーまたはコポリマーおよび４０〜８５重量％の架橋性ポリ（メト）アクリレートまたはポリエチレン／（メト）アクリレートゴム分散相を含む熱可塑性配合物）などのいくつかの市販のＴＰＶが存在する。
【００５０】
別の好ましい実施形態においては、減衰装置は、ゴムと共に、プロピレンまたはポリエチレンなどのオレフィンタイプからなる熱可塑性ポリオレフィンエラストマ（ＴＰＯ）から作られる。一般的なゴムには、ＥＰＲ（エチレン−プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、エチレン−ヘキサン、エチレン−オクテン（例えばＤｏｗ社から市販されているＥｎｇａｇｅ（登録商標））およびエチレン−ブタジエンが含まれる。
【００５１】
別の好ましい実施形態においては、減衰装置は、ゴム状ポリマー材料例えばポリブタジエン、水素化ポリブタンジエンとポリブタジエンの混合物、ポリ（エチレン−プロピレン）および水素化ポリイソプレンとポリスチレンとのブロックコポリマーからなるスチレン熱可塑性エラストマ（ＴＰＳ）から作られている。
【００５２】
別の好ましい実施形態において、減衰手段は、
【００５３】
【化７】
2012505349.tif 000009
【００５４】
という一般構造式によって表わされる、ジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質セグメントおよびジイソシアネートおよび長鎖ポリオールを含む軟質セグメントで構成された直鎖セグメント化ブロックコポリマーからなる熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）で作られており、
式中、
“Ｘ”は、ジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質セグメントを表わし；“Ｚ”は、ジイソシアネートと長鎖ポリオールを含む軟質セグメントを表わし；“Ｙ”は、ＸおよびＺセグメントを結合するウレタン結合のジイソシアネート化合物の残基を表わす。長鎖ポリオールには、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールなどのポリエーテルタイプのものまたはポリエステルタイプのものが含まれる。
【００５５】
熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ）は、
【００５６】
【化８】
2012505349.tif 000010
【００５７】
という一般構造式により表わされる、ポリアミドセグメントの規則的な線状鎖とエーテルおよびエステルリンケージの両方を伴う可撓性ポリエーテルまたはポリエステルセグメントまたは軟質セグメントとからなり、式中、
“ＰＡ”は直鎖飽和脂肪族ポリアミド配列を表わし、“ＰＥ”は例えば、エーテルまたはエステルリンケージのいずれかまたは両方を伴う直鎖または分岐脂肪族ポリオキシアルキレングリコール類または長鎖ポリオール、およびそれらの混合物またはそれらから誘導されたコポリエーテル類コポリエステル類で形成されたポリオキシアルキレン配列を表わす。コポリエーテルアミドまたはコポリエステルアミドブロックコポリマーの柔軟性は、一般に、ポリアミド単位の相対量が増大するにつれて低下する。
【００５８】
本発明において使用するための熱可塑性ポリアミドブロックコポリマーの適切な例としては、Ｐｅｂａｘ（登録商標）の商標でＡｒｋｅｍａまたはＥｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍから市販されている。
【００５９】
架橋ゴム、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ネオプレンＣＲ、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＥＶＡ、ＣＭ、ＣＳＭ、ＣＯのような熱硬化性およびエラストマ材料も同様に使用してよい。
【００６０】
減衰装置は、エラストマ物品を形成するための任意の手段、例えば射出成形、ブロー成形（射出ブロー成形を含む）および押出加工（特に波形押出し加工）によって作られてよい。減衰装置の幾何形状およびサイズ、生産性および許容度要件に基づいて、押出加工が適切な技術であり、詳細には波形押出加工は、包旋を有する中空管の容易でかつ費用効果性の高い製造を可能にした。
【００６１】
減衰装置のための適切な材料は、熱可塑性エラストマである。好ましい実施形態において、減衰装置は、ポリマー融点またはそれより約３０℃高い加工温度で１０００ｓ−１のせん断速度下でＩＳＯ１１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された１５０Ｐａ・ｓより高い見かけ溶融粘度を有する熱可塑性エラストマで作られている。このような材料は、押出加工、射出成形およびブロー成形のために使用可能であることから、好まれる。
【００６２】
ブロー成形について、好ましい材料は、２７５Ｐａ・ｓより高い見かけ溶融粘度を有する熱可塑性エラストマである。押出加工方法について、好ましい材料は、１８０Ｐａ・ｓより高い見かけ溶融粘度を有する熱可塑性エラストマである。射出成形について、好ましい材料は、８０Ｐａ・ｓより高い見かけ溶融粘度を有する熱可塑性エラストマである。見かけ溶融粘度は、ポリマー融点またはそれより約３０℃高い加工温度で１０００ｓ−１のせん断速度下でＩＳＯ１１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定される。
【００６３】
減衰装置は、ＷＥＣ装置の第２の部材および第１の部材に連結可能である。この連結は、直接的または間接的であってよい。
【００６４】
減衰装置は好ましくは、部材の具体的要件およびこれらの部材が受けることになる力に適合するように設計された、場合に応じた非線形応力−ひずみ応答を有するべきである。すなわち、減衰装置が及ぼす反作用力は、それに作用する力およびこのような力の適用速度に対し非線形的に関係づけされる。その上、部材の所要の相対的動作および力に基づいて正確な非線形応答を、調整する必要がある。本発明においては、波動に応答した第１の部材の運動が減衰装置に対して力を及ぼす。減衰装置が第１の部材に及ぼす反作用力は、作用力およびこの力の作用速度に対し非線形的に関係づけされる。本発明の減衰装置は、最小のヒステリシスで、作用力に応答して圧縮しかつ力が除去された時点でその当初の形状に戻ることによって、可逆的非線形応力−ひずみ応答を示し、システムの出力を最適化するため最大のエネルギーを提供する。減衰装置は、必要に応じて非線形応答の正確な形状を調整できるようその設計を修正することができる。
【００６５】
例えば、中空円筒形減衰装置においては、減衰装置の壁厚を変動させることによって（図７、Ｔ）、山の直径／半径（図７、Ｒｅｘｔ）および谷の直径／半径（図７、Ｒｉｎｔ）を変動させることで山の直径対谷の直径の比率を変動させることによって、蛇腹／包旋の数を変動させることによって、ピッチを変動させることによって（図７、Ｐ）または蛇腹の最小外径におけるフィレット半径（図７、ｒｃ）および蛇腹の最大外径におけるフィレット半径（図２、ｒｓ）を変動させることによって、減衰装置の応答を調整することが可能である。減衰装置の応答は、材料の選択によっても調整することができる。
【００６６】
好ましくは、減衰装置は、作用力またはその速度が、それ以上になると作用力の増大と共に及ぼされた反作用力が急激に増大することになる閾値を超えるまで、低い（またはゼロ）反作用力を及ぼす。このような応答の一例が、図１に示されており、ここでＦ２は作用力であり、Ｆ１は減衰装置により及ぼされる反作用力である。図１の領域Ａは、図１の領域Ａは、通常の波浪条件下での理想的応答を示し、領域Ｂは、極限条件下での理想的応答を示し、領域Ｃは、条件が非常に極限的になったために保護機能が必要である場合の理想的応答を示す；領域間の境界点は好ましくは、部材の設計および予想上の作用力に基づいて調整される。領域Ａと領域Ｂの間の閾値は、作用力が、そうでなければＷＥＣに対する損傷が発生する確率が高いと思われるレベルに近づいた時点で対抗力が急激に増大するような形で調整される。このような増大は、部材内に高い打撃または衝撃を導くほど急速ではなく、領域Ｂと領域Ｃの間の第２の閾値点で、作用力が部材間の予想最大相対力以上となることを保証するのに充分なほど急激であることが好ましい。高い衝撃力は、従来のＷＥＣ装置においては故障の原因になるかもしれない。
【００６７】
領域Ａ内では、装置の正常な作動が影響を受けず、エラストマ材料中でいかなるエネルギーも失われないように反作用力がほぼゼロであることが望ましい。領域Ａ内の反作用力を低く抑えるための一つの方法は、例えば減衰装置のいずれか一方または両方の端部において、減衰装置の端部と第１および第２の部材などの減衰装置が対抗して作用する本体との間に非係合空間を具備することによって、第１および第２の部材の間に減衰装置が係合しない相対的動作の一範囲が存在するような形で減衰装置を設計することにある。これにより、制限された範囲内で第１および第２の部材が妨害を受けずに相対的に動作することが可能になる。ひとたびこの範囲を超過すると（例えば風浪階級が高い場合）、減衰装置の端部は係合され、圧縮減衰が開始する（領域Ｂ）。この種の配置の非限定的な例が、本発明の一実施形態に関連して図３に示されており、ここで１０ａおよび１０ｂはそれぞれ減衰装置７ａおよび７ｂの端部における自由空間を表わしている。第１および第２の部材の初期相対運動中、減衰装置７ａおよび７ｂは、それぞれにハウジングまたは外被９ａおよび９ｂに接していないため、係合されない。相対運動がより極限的になった場合、減衰装置７ａおよび７ｂはそれぞれ外被９ａおよび９ｂに接して、圧縮減衰が係合される。
【００６８】
減衰装置は、それをハウジングまたは外被内に収納することによって保護されてよい。ハウジングまたは外被は、非係合空間を提供するかもしれない。このようなハウジングまたは外被は、それらの相対する端部が互いに向かって引張られている引張り構成で減衰装置を使用できるようにするためにも用いられてよい。
【００６９】
複数の減衰装置を提供してよく、この場合各々の減衰装置は、実質的に１本の軸に沿ってのみＷＥＣの運動を減衰するように配置される。減衰装置はまた、引張減衰部材すなわち牽引下で作用する減衰装置と併用されてもよい。各々の減衰装置の整列および／または設計により、減衰装置または減衰用構造は異なる軸に沿って異なる応力−ひずみ応答を提供できることになるかもしれない。ヒーブ（垂直方向）、ピッチ（回転方向）、およびサージ（横方向）力のうちの少なくとも１つそして望ましくは全てに応答するように減衰装置を整列させることが望ましい。
【００７０】
垂直点吸収体（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｐｏｉｎｔ  ａｂｓｏｒｂｅｒ）タイプの装置（相対垂直動作からそのエネルギーが捕捉されるもの）についての好ましい実施形態においては、サージ（横方向）力を減衰するように配置された減衰装置が、装置の最大横方向応答を制限するために使用される。減衰装置は、その減衰効果ができるかぎりサージ力に対し適用されるような形で適切に位置づけまたは整列される。（ＷＥＣ装置の構成要素間の）ヒーブ（垂直方向）力を減衰するように配置されたさらなる減衰装置を使用して装置の最大垂直方向拡張を制限してもよい。同様にして、この減衰装置は、その減衰効果がヒーブ力に適用されるような形で位置づけまたは整列される。装置に作用する別個の力を独立して制御することで、装置を保護しエネルギー捕捉を最大限にするために減衰用構造の全体的応答をより正確に条件に合わせて調整することができる。
【００７１】
本発明は、公知のＷＥＣ装置に比べていくつかの利点を提供する。減衰用構造の性質により、極限波によるＷＥＣ装置の破損を防止する増強された構造的安定性および弾力性が提供される。
【００７２】
この構造は同様に、より効率の良いエネルギー捕捉も提供する。海洋波浪は決して単一の周波数ではなく、つねに主周波数成分に加えてより高い周波数成分を含む。主周波数成分は風浪階級と共に変化し、一部の装置はこの周波数に同調するためにその応答を調整することができるが、単一の風浪階級内のより周波数の高い波浪成分からエネルギーを捕捉するのに充分迅速に反応できるＷＥＣ装置はほとんどない。減衰装置は、波浪のより周波数の高い成分に反応することができ、したがってＷＥＣ装置が波浪のより周波数の高い成分からエネルギーを捕捉できるようにする。さらに、非線形応答を調整しＷＥＣが極限波のシナリオに耐えることができるようにすることによって、ＷＥＣを実際に、さらに荒れた海の中で作動させて、装置がエネルギーを捕捉できる波浪状態の数および全体的エネルギー捕捉を増大させることができる。
【００７３】
本発明は同様に、現行のＷＥＣ装置に比べた追加の利点をも提供する。減衰装置は望ましくは、横方向および垂直方向の両方の成分を有する反作用力を作用させて、自動的に第１の部材を真っ直ぐに維持するように作用し、こうして、使用中波浪に対する最適な整列すなわち一般的には波浪の進行方向に対して垂直な整列を維持する。これにより、ＷＥＣ装置の第１のおよび第２の部材の間の角度差由来の応力によってひき起こされるＷＥＣ装置の連結システムに対する損傷の危険性は低下する。
【００７４】
好ましい実施形態においては、エラストマ材料は、任意のＷＥＣ装置の２つの部材間に挿入するための構成要素として調整され製造され、装置に本発明の増強された性能特性を付与する。
【００７５】
好ましい実施形態においては、第２の部材は、波力エネルギー変換装置の第１の部材（慣性の低い部材）のまわりに実質的に同心的に配置されるように適合された実質的に剛性の環である。この環は、円形、正方形、矩形またはあらゆるその他の多角形形状を含めた任意の適切な形状であってよい。
【００７６】
第２の部材は複数のリンクされたセグメントを含んでいてよい。あるいは、第２の部材は、少なくとも１つのその他のＷＥＣ装置を含んでいてよい。いくつかのＷＥＣ装置は相互連結されていかだ様の構造を形成してよい。装置は実質的に剛性であってよい第２の部材によってリンクされてよい。あるいは、装置は、減衰用部材によってリンクされていてよい。
【００７７】
第２の部材のサイズおよび断面形状は、部材間の相対的動作を最大限にするように選択される。ＷＥＣ装置の第１の部材が波浪の最高点にある場合、第２の部材と第１の部材の間に形成される角度は約４５度未満であることが望ましい。こうして、横方向サージ力に対抗するのに充分な水平方向反作用力を提供しながら、第１の部材に対して適用される力の垂直方向成分は最大限になる。
【００７８】
単一の連結されていないＷＥＣ装置については、第２の部材は好ましくは、ＷＥＣ装置の第１の部材と環の間に有意な相対的運動が確実に存在するように比較的大きな直径を有する環である。例えば、波浪の高さ変動が５〜８メートルである波浪条件下にある装置については、適切な環直径は第１の部材よりも１０〜２０メートル大きい。一般に、環のサイズは、波浪の高さに基づく。環のサイズは、ヒーブを制限するための反作用力の大きい垂直成分（小さい方の環）ならびにサージを補正するのに充分な横方向力（大きい方の環）の間の均衡を確保するように選択されてよい。
【００７９】
相互連結された複数のＷＥＣ装置については、環とフロートの間の相互作用を回避しヒーブを補正するためのより大きい環直径に対する要件と所要角度を達成するための小さい環直径に対する要件の平衡を保つことが必要である。
【００８０】
好ましくは、第２の部材のサイズおよび形状は、それが海面の直下を浮動するような形で選択される。一実施形態において、第２の部材は、ＷＥＣ装置の第１の部材が水中で存在する地点よりも約３メートル下を浮動するように配置された環である。
【００８１】
図面の詳細な説明
本発明の減衰装置は、いくつかのタイプのＷＥＣ装置に対して同等に適用可能である。ここでは、本発明の減衰装置を使用することのできるこれらのＷＥＣ装置のいくつかについて記述する。
【００８２】
図面の図２および３を参照すると、本発明に係る減衰用構造２を含む、点吸収体タイプのＷＥＣ装置１の一実施形態が示されている。このタイプのＷＥＣ装置は、波浪状態中の海洋表面の垂直方向運動由来のエネルギーを電気エネルギーに変換する。本発明の減衰装置は、その他のタイプのＷＥＣ装置にも同等に応用可能である。
【００８３】
図２中、破線は水面を表わしている。装置１は、波動に対して異なる応答を有する第１の部材３と第２の部材４を含む。２つの部材の相対的運動からエネルギーが抽出される。部材は、形状、密度および／または質量が異なるために異なる波浪応答を有する。
【００８４】
あるいは、第２の部材４を例えば海底に錨で固定するかまたはロープで繋留してもよい。使用中、第２の部材４は、海面下に沈められている。第１の部材３の浮力は、それが海面上またはその近くで浮動するように選択される。第１の部材３および第２の部材４の間にはリンケージまたは連結器５が提供される。リンケージ５は、第１の部材３と第２の部材４の間の相対的動作を電気エネルギーに変換するための動力取出装置を含む。動力取出装置は、例えばリニア発電機であってよい。
【００８５】
減衰用構造２は、安定化部材６（６ａおよび６ｂ）および減衰装置７（７ａおよび７ｂ）を含む。安定化部材６は、装置１の第１の部材３のまわりで実質的に同心に配置された実質的に剛性の外部環６ａおよび外部環６ａに対しいずれかの端部で取付けられ第１の部材３の上を通過する実質的に剛性の半環６ｂを含む逆バスケット形状の構造である。減衰装置７ａおよび７ｂは、軸方向（図２に両頭矢印で表わされている方向）に圧縮下で作用する円筒形蛇腹式エラストマ部材である。安定化部材６は、この場合剛性ロッドの形をとる連結用部材８を用いて減衰装置７ａおよび７ｂに連結されている。一般に、減衰装置は波浪のヒーブ動作に対処するべく垂直方向におよび／または横方向および半径方向を向いている。
【００８６】
使用中、装置は、第２の部材４が海面下に沈められるような形で配置される。第１の部材３は、それが海面上またはその近くを浮動するように配置されている。波浪が装置１に接近すると、第１の部材の浮力により装置は水面と共に上向きに移動させられる。第２の部材４は波動に対する抵抗性を有し、したがって比較的静止状態にとどまる。したがって第１の部材３は第２の部材４に関して移動する。動力取出装置はこの相対的動作を電気エネルギーに変換する。波浪が装置１を通過すると、第１の部材３は第２の部材４に関して下向きに移動する。動力取出装置はこの相対的動作も電気エネルギーに変換する。
【００８７】
各々の場合における第１の部材３の運動は、減衰用構造２に対して力を及ぼす。環６ａは波動に対する実質的抵抗性を有し、したがって比較的静止状態にとどまる。波浪が装置１を通過すると、第１の部材３の上向きの運動は、選択された移動度が達成された時点で減衰装置７ａに対しヒーブ力を及ぼす。波浪の進行方向動作も同様に、ＷＥＣに対し横方向サージ力を及ぼし、これは、減衰装置７ｂにより変調される。角度力も２つの部材の相対的回転を回避するように、同じ減衰用部材によって制御される。
【００８８】
図４に示されているように、減衰用部材７ａおよび７ｂの一方の端部には自由空間１０（１０ａおよび１０ｂ）が存在する。こうして、減衰装置７ａおよび７ｂの圧縮作用が係合される前に、第１の部材３と第２の部材４の間に一定度の相対的動作が可能になる。これは、図１の領域Ａ内に示されている通り定義された範囲内第１の部材３と第２の部材４が妨害されずに相対的に動作することを可能にする。
【００８９】
減衰装置７ａおよび７ｂが蛇腹式構造であることおよびこれらのエラストマ材料で作られているという事実により、減衰反作用力が、作用力およびこの力の変化速度の両方に関して非線形的に増大することが可能となる。通常波については、減衰反作用力は非常に低く、波浪に応答したフロート３の運動に対する実質的な影響はない。しかしながら、作用力（またはこの力の変化速度）が、例えば極限波の場合など、閾値を超過した場合、減衰反作用力ははるかに高く、したがって第１の部材３の極度の運動は妨げられる。こうして減衰装置は第１の部材３と第２の部材４の間のリンケージ５の破断を防止する。
【００９０】
減衰装置７ａおよび７ｂは入射波浪のより高い周波数成分に対し反応することができることから、減衰用構造２はより効率の良いエネルギー捕捉をも提供し、こうして、ＷＥＣ装置が波浪のより高い周波数成分からのエネルギーを捕捉できるようにしている。これは同様に、従来のシステムを停止させるかまたは損傷させていた高い風浪階級からのエネルギー捕捉をも可能にする。
【００９１】
さらに、減衰装置７ａおよび７ｂは、横方向成分および垂直成分の両方を有する反作用力を作用させることから、これらは第１の部材３を真っ直ぐに維持するように作用する。これにより、ＷＥＣ装置１が海洋中で傾斜した位置または向きにとどまることが妨げられ、こうして波浪に対する最適な整列が維持され、エネルギー変換に用いられる垂直な変位は最大限になる。こうして、ＷＥＣ装置の第１の部材３と第２の部材４の間の角度差に由来する応力によってひき起こされるＷＥＣ装置１の連結システム５に対する損傷の危険性は低下する。
【００９２】
図３は、第１の部材３に接している場合の減衰装置７ｂを示す図２の詳細図である。第１の部材３は減衰装置７ｂに関して上下に移動することから、減衰装置は連接を用いて第１の部材３に連結されてよい。この場合、連接された形で外部環６ａにロッド８を取付けなくてはならない。または、減衰装置７ｂは単純に第１の部材３に接して、第１の部材３が上下に自由に移動し、減衰装置７ｂの端部を通過して滑動できるようになっていてもよい。減衰装置７ａおよび７ｂを保護するため、これらの手段を保護用ハウジングまたは外被９（９ａおよび９ｂ）内に収容してもよい。
【００９３】
以上で言及した通り、保護用外被（９ａおよび９ｂ）は自由空間１０（１０ａおよび１０ｂ）を有していてよく、これは低い風浪階級について、第１の部材３および第２の部材４の自由な相対的動作を可能にする。
【００９４】
図４を参照すると、別の好ましい実施形態において、ＷＥＣ４０１は「ウォーム」タイプのものであり、ここで第１の部材４０３および第２の部材４０４は、共に水面を浮動し端と端を接した状態で連結されている細長い本体である（アッテネータタイプの装置）。波浪は、第１の部材と第２の部材が異なる時点で上昇および下降することを理由として、これら２つの部材の間に相対的動作をひき起こす。減衰装置４０７は、圧縮下で波力を減衰させ２つの部材の相対的な変位を制限する円筒形蛇腹式エラストマ管である。所望される場合本体の間の許容回転軸を制御するため、ヒンジを使用することができる。
【００９５】
図５を参照すると、別の好ましい実施形態において、ＷＥＣ装置５０１は上部部材５０３と下部部材５０４を含む。上部および下部部材５０３および５０４は、可撓性管５１１を用いて連結されている。上部および下部部材は、波浪が装置５０１上に入射した時点で相対的に移動する。部材５０４が海底に錨で固定されるかまたは外部構造に固定されていると仮定すると、フロート５０１は波動に起因してその独自の運動を有し、極限波の場合にはフロート５０１の変位を制限し可撓性管５１１を保護するために減衰用システム５０７が使用される。相対的動作は、管を交互に圧縮および弛緩し、それを通して水を圧送する。圧送された水は、装置からエネルギーを捕捉するために用いられる。
【００９６】
図２〜５に示されている装置は、減衰装置の作動方法を例証するようにのみ意図されたものである。第１の部材と第２の部材の間にはその他の数多くの形態が可能である。減衰装置が圧縮下で作用する円筒形蛇腹式エラストマ部材であるかぎり、ＷＥＣは本発明により包含される。
【００９７】
「〜を含む（Ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語および「〜を有する／〜を含む（ｈａｖｉｎｇ／ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書中で本発明に関して使用される場合、記述された特徴、整数値、ステップまたは構成要素の存在を特定するために使用されるが、１つ以上の他の特徴、整数値、ステップまたは構成要素またはそれらの群の存在または追加を除外しない。
【００９８】
明確さを期して別個の実施形態に関連して記述されている本発明の一部の特徴は、単一の実施形態内で組合せた形で提供されてもよい、ということが認識される。反対に、簡略化のため単一の実施形態に関して記述されている本発明のさまざまな特徴を、別個にまたは任意の適切な下位組合せの形で提供してもよい。
【００９９】
以下の実施例は、本発明をさらに詳細に記述し、本発明を実施するために現在企図されている好ましい態様を説明しているが、本発明を例証するよう意図されたものであってそれを制限するように意図されたものではない。
【実施例】
【０１００】
以下の寸法を有するように波形押出加工により減衰装置を作製した：Ｐ＝６ｍｍ、Ｒｅｘｔ＝２９ｍｍ、Ｔ＝１．２ｍｍ、ｒｃ＝０．５ｍｍ、ｒｓ＝１．８ｍｍ（図６および７に関して定義）。使用された材料は、ＰＢＴ硬質セグメントとポリ（テトラメチレンジオール）軟質セグメントを有するコポリエーテルエステルであった。コポリエーテルエステルは、以下の物理的／化学的特性を有していた：
（ａ）供試体タイプ１Ａ、試験速度５ｍｍ／分、周囲温度２３℃および相対湿度５０％でＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定した場合に、５０％より高い破断点伸び；
（ｂ）供試体タイプ１Ａ、試験速度５ｍｍ／分、周囲温度２３℃および相対湿度５０％でＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定した場合に、１０ＭＰａ降伏点引張り応力；および
（ｃ）供試体タイプ１Ａ、試験速度５ｍｍ／分、周囲温度２３℃および相対湿度５０％でＩＳＯ５２７−１／−２に準拠して測定した場合に、１５０Ｍｐａの引張り弾性係数。
【０１０１】
減衰装置を、対になった引張ストリング（ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｉｎｇ）システムを加えて、図２および３に示されたタイプのものと類似の要領で１／６０縮尺モデルの形で組立てた。装置を、Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ａｎｄ  Ｍａｒｉｔｉｍｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｒｅ（Ｃｏｒｋ，Ｉｒｅｌａｎｄ）（ＨＭＲＣ）において造波水槽中の波に付した。異なる力の測定には、ロードセルを使用した。
【０１０２】
このシステムは、圧縮ストリング（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ  ｓｔｒｉｎｇ）がヒーブ動作により影響を受けないようにするため垂直な整列状態に保たれた８基の圧縮減衰装置を使用することにより、サージとピッチをうまく除去した。結果は、波形圧縮エラストマ減衰装置の使用を通してこの構造がうまくサージおよびピッチ力を除去するということを示した。
【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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【国際調査報告】
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