特許 6092738 波力発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6092738

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】波力発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03B 13/16 20060101AFI20170227BHJP

【ＦＩ】

   F03B13/16

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-174791(P2013-174791)

(22)【出願日】2013年8月26日

(65)【公開番号】特開2015-42860(P2015-42860A)

(43)【公開日】2015年3月5日

【審査請求日】2015年11月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005902

【氏名又は名称】三井造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100066865

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 信一

(74)【代理人】

【識別番号】100066854

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 賢照

(74)【代理人】

【識別番号】100117938

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 謙二

(74)【代理人】

【識別番号】100138287

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 功

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】中野 訓雄

(72)【発明者】

【氏名】川口 隆

【審査官】 田谷 宗隆

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５１５９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００７３８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｂ １３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

胴体と、該胴体に沿って上下運動するフロートと、該フロートの上下運動を回転運動に変換する変換機構と、該変換機構に連結された発電機と、を有する波力発電装置において、
洋上に設置された浮体構造物に設置される少なくとも２つの該波力発電装置が、該浮体構造物に固定するための連結構造物を有しており、
一方の該波力発電装置の該連結構造物が、該胴体の上方から該浮体構造物に向かって延伸した上部ガイドと、該上部ガイドの端部に設置された上部第１固定バンドと、該胴体の下方から該浮体構造物に向かって延伸した下部ガイドと、該下部ガイドの端部に設置された下部第１固定バンドと、を有しており、
他方の該波力発電装置の該連結構造物が、該胴体の上方から該浮体構造物に向かって延伸した上部ガイドと、該上部ガイドの端部に設置された上部第２固定バンドと、該胴体の下方から該浮体構造物に向かって延伸した下部ガイドと、該下部ガイドの端部に設置された下部第２固定バンドと、を有していて、
前記下部第１固定バンドが前記浮体構造物の一部と接触する面の近傍に設置された永久磁石又は電磁石を有しており、該下部第１固定バンドが該永久磁石又は該電磁石の磁力により該浮体構造物の一部に固定される構成を有していることを特徴とする波力発電装置。

【請求項2】

胴体と、該胴体に沿って上下運動するフロートと、該フロートの上下運動を回転運動に変換する変換機構と、該変換機構に連結された発電機と、を有する波力発電装置において、
該波力発電装置が、洋上に設置された浮体構造物に固定するための連結構造物を有しており、
該連結構造物が、前記胴体の上方に該浮体構造物に対面し且つ略水平となるように設置された補助ガイドと、該補助ガイドの両端近傍からそれぞれ該浮体構造物に向かって延伸した２つの上部ガイドと、２つの該上部ガイドの端部にそれぞれ設置された２つの上部第１固定バンドと、を有しており、
且つ、該胴体の下方に該浮体構造物に対面し且つ略水平となるように設置された補助ガイドと、該補助ガイドの両端近傍からそれぞれ該浮体構造物に向かって延伸した２つの下部ガイドと、２つの該下部ガイドの端部にそれぞれ設置された２つの下部第１固定バンドと、を有していることを特徴とする波力発電装置。

【請求項3】

前記下部第１固定バンドが、前記浮体構造物の一部と接触する面の近傍に設置された永久磁石又は電磁石を有しており、
該下部第１固定バンドが、該永久磁石又は該電磁石の磁力により該浮体構造物の一部に固定される構成を有している請求項２に記載の波力発電装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の波力発電装置の海上輸送方法であって、
該波力発電装置が、前記胴体を挟んで前記下部第１固定バンド又は下部第２固定バンドの反対側となる位置に設置された偏心バラストタンクを有しており、
前記フロートを該胴体の任意の位置に固定するとともに、該偏心バラストタンクの重量の調整により該波力発電装置を水中で直立させ、水中で直立した該波力発電装置を船舶で曳航することを特徴とする海上輸送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、海上に浮かべた発電ブイの運動により、波からエネルギーを取り出し発電を行う波力発電装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自然エネルギーを利用して発電を行う波力発電装置として、ブイ型の波力発電装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。このブイ型の波力発電装置は、波によって上下運動するフロートと、フロートの上下運動を回転運動に変換する変換機構と、変換機構の回転運動により発電を行う発電機を有している。この構成により、波を利用した発電が可能となる。

【0003】

なお、波力発電装置は、海底に打ち込んだ杭を介して固定される杭係留方式（着床方式）や、ワイヤーを介して海底に固定されたアンカーにより係留される単索緊張係留方式により、海域に設置される。

【0004】

しかし、上記の波力発電装置はいくつかの問題点を有している。第１に、波力発電装置の設置コストが高いという問題を有している。これは、例えば杭係留方式が採用された場合は、この杭を海底に打ち込むためのコストが多大となる。また、単索緊張係留方式が採用された場合は、アンカーの設置コスト等が多大となる。特に、波力発電装置を水深の深い海域に設置する際には、杭又はアンカーを設置するコストが増大する。

【0005】

第２に、送電線の敷設コストが高いという問題を有している。特に、沿岸部から離れた場所に波力発電装置を設置する場合は、海底ケーブル等の敷設が必要となり、このコストが多大となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−０４７５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、波からエネルギーを取り出し発電を行う波力発電装置において、設置コストを抑制した波力発電装置を提供することである。また、設置コストを抑制しながら、長期間安定して効率的に発電を行うことができる波力発電装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するための本発明に係る波力発電装置は、胴体と、該胴体に沿って上下運動するフロートと、該フロートの上下運動を回転運動に変換する変換機構と、該変換機構に連結された発電機と、を有する波力発電装置において、洋上に設置された浮体構造物に設置される少なくとも２つの該波力発電装置が、該浮体構造物に固定するための連結構造物を有しており、一方の該波力発電装置の該連結構造物が、該胴体の上方から該浮体構造物に向かって延伸した上部ガイドと、該上部ガイドの端部に設置された上部第１固定バンドと、該胴体の下方から該浮体構造物に向かって延伸した下部ガイドと、該下部ガイドの端部に設置された下部第１固定バンドと、を有しており、他方の該波力発電装置の該連結構造物が、該胴体の上方から該浮体構造物に向かって延伸した上部ガイドと、該上部ガイドの端部に設置された上部第２固定バンドと、該胴体の下方から該浮体構造物に向かって延伸した下部ガイドと、該下部ガイドの端部に設置された下部第２固定バンドと、を有していて、前記下部第１固定バンドが前記浮体構造物の一部と接触する面の近傍に設置された永久磁石又は電磁石を有しており、該下部第１固定バンドが該永久磁石又は該電磁石の磁力により該浮体構造物の一部に固定される構成を有していることを特徴とする。

【0011】

この構成により、波力発電装置の設置コストを大幅に低減できる。これは、波力発電装置を設置するための杭やアンカー等の製造及び設置が不要となるからである。また、浮体構造物が洋上風力発電装置等の送電線を備えた構造物である場合、送電線の敷設コストを大幅に低減できる。これは、風力発電装置の送電線を利用できるからである。

【0012】

浮体構造物の両側から接近させた上部第１固定バンドと上部第２固定バンドが、互いに連結される構成を有しており、浮体構造物の両側から接近させた下部第１固定バンドと下部第２固定バンドが、互いに連結される構成にすることができる。

【0013】

この構成により、波力発電装置の設置コストを更に低減できる。これは、第１固定バンド及び第２固定バンドの形状の変更により、波力発電装置をあらゆる形状の浮体構造物に設置することができるからである。また、波力発電装置の設置コストを抑制しながら、長期間安定した効率的な発電を実現することができる。これは、２つの波力発電装置の一部が直接的に連結される構造により、波力発電装置が浮体構造物を中心として波の力により回転することを防止し、フロートの正面で効率的に波のエネルギーを受けられるからである。

【0014】

下部第１固定バンドが嵌合雄部又は嵌合雌部を有しており、下部第２固定バンドが嵌合雌部又は嵌合雄部を有しており、下部第１固定バンドと下部第２固定バンドの連結が、嵌合雄部と嵌合雌部の嵌合により実現される構成にすることができる。

【0015】

この構成により、波力発電装置の設置コストを更に低減できる。これは、２つの下部固定バンドの連結が嵌合雄部及び嵌合雌部の嵌合により実現でき、下部第１固定バンドと下部第２固定バンドを連結する水中作業が不要となるからである。

【0016】

上記の目的を達成するための本発明に係る波力発電装置は、胴体と、該胴体に沿って上下運動するフロートと、該フロートの上下運動を回転運動に変換する変換機構と、該変換機構に連結された発電機と、を有する波力発電装置において、該波力発電装置が、洋上に設置された浮体構造物に固定するための連結構造物を有しており、該連結構造物が、前記胴体の上方に該浮体構造物に対面し且つ略水平となるように設置された補助ガイドと、該補助ガイドの両端近傍からそれぞれ該浮体構造物に向かって延伸した２つの上部ガイドと
、２つの該上部ガイドの端部にそれぞれ設置された２つの上部第１固定バンドと、を有しており、且つ、該胴体の下方に該浮体構造物に対面し且つ略水平となるように設置された補助ガイドと、該補助ガイドの両端近傍からそれぞれ該浮体構造物に向かって延伸した２つの下部ガイドと、２つの該下部ガイドの端部にそれぞれ設置された２つの下部第１固定バンドと、を有していることを特徴とする。

【0017】

この構成により、波力発電装置の設置コストを大幅に低減できる。これは、波力発電装置を設置するための杭やアンカー等の製造及び設置が不要となるからである。また、浮体構造物が洋上風力発電装置等の送電線を備えた構造物である場合、送電線の敷設コストを大幅に低減できる。これは、風力発電装置の送電線を利用できるからである。更に、波力発電装置の設置コストを抑制しながら、長期間安定した効率的な発電を実現することができる。これは、補助ガイド及び補助ガイドに設置された２つの固定バンドを利用する構成により、波力発電装置が浮体構造物を中心として波の力により回転することを防止し、フロートの正面で効率的に波のエネルギーを受けられるからである。

【0018】

上記の波力発電装置において、前記下部第１固定バンドが、前記浮体構造物の一部と接触する面の近傍に設置された永久磁石又は電磁石を有しており、該下部第１固定バンドが、該永久磁石又は該電磁石の磁力により該浮体構造物の一部に固定される構成を有していることを特徴とする。

【0019】

この構成により、浮体構造物への第２固定バンドの固定が磁力により実現でき、下部第１固定バンドと浮体構造物を連結する水中作業が不要となるからである。

【0020】

上記にいずれかに記載の波力発電装置の海上輸送方法であって、該波力発電装置が、前記胴体を挟んで前記下部第１固定バンド又は下部第２固定バンドの反対側となる位置に設置された偏心バラストタンクを有しており、前記フロートを該胴体の任意の位置に固定するとともに、該偏心バラストタンクの重量の調整により該波力発電装置を水中で直立させ、水中で直立した該波力発電装置を船舶で曳航することを特徴とする。

【0021】

この構成により、水中で直立した波力発電装置を浮体構造物に接近させれば、その後容易に連結することができるため、波力発電装置の設置コストを更に低減することができる。なお、波力発電装置の直立とは、胴体の中心軸が垂直となった状態をいう。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る波力発電装置によれば、設置コストを抑制した波力発電装置を提供することができる。また、設置コストを抑制しながら、長期間安定して効率的に発電を行うことができる波力発電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係る実施の形態の波力発電装置の概略図である。

【図2】本発明に係る実施の形態の波力発電装置の図である。

【図3】本発明に係る実施の形態の波力発電装置の設置例を示した概略図である。

【図4】本発明に係る実施の形態の波力発電装置の一部の断面図である。

【図5】本発明に係る異なる実施の形態の波力発電装置の図である。

【図6】本発明に係る異なる実施の形態の波力発電装置の部分拡大図である。

【図7】本発明に係る異なる実施の形態の波力発電装置の図である。

【図8】本発明に係る異なる実施の形態の波力発電装置の設置例を示した概略図である。

【図9】本発明に係る異なる実施の形態の波力発電装置の図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係る実施の形態の波力発電装置について、図面を参照しながら説明する。図１に本発明の実施の形態の波力発電装置１の概略図を示す。図１の左方に正面、図１の右方に右側面を示している。２つの波力発電装置１は、洋上風力発電装置１０の支持支柱１１の両側に設置されている。ここで、５０は、海面５０を示している。

【0025】

図２に、波力発電装置１の詳細を示す。波力発電装置１は、胴体３と、胴体３に沿って上下運動するフロート４と、フロート４の上下運動を回転運動に変換する変換機構（図示しない）と、変換機構に連結された発電機（図示しない）と、を有している。

【0026】

また、波力発電装置１は、浮体構造物１１（例えば洋上風力発電装置１０の支持支柱１１等）と連結するための連結構造物２を有している。図２左方に示す一方の波力発電装置１の連結構造物２は、胴体３の上方から浮体構造物１１に向かって延伸した上部ガイド２３と、上部ガイド２３の端部に設置されており且つ浮体構造物１１の一部に固定される上部第１固定バンド２１ｕと、胴体３の下方から浮体構造物１１に向かって延伸した下部ガイド２４と、下部ガイド２４の端部に設置されており且つ浮体構造物１１の一部に固定される下部第１固定バンド２１ｄと、を有している。

【0027】

更に、波力発電装置１は、浮体構造物１１に対して２つ以上を１組として設置される。図２右方に示す他方の波力発電装置の連結構造物は、胴体３の上方から浮体構造物１１に向かって延伸した上部ガイド２３と、上部ガイド２３の端部に設置されており且つ浮体構造物１１の一部に固定される上部第２固定バンド２２ｕと、胴体３の下方から浮体構造物１１に向かって延伸した下部ガイド２４と、下部ガイド２４の端部に設置されており且つ浮体構造物１１の一部に固定される下部第２固定バンド２２ｄと、を有している。

【0028】

加えて、浮体構造物１１の両側から接近させた上部第１固定バンド２１ｕと上部第２固定バンド２２ｕが、互いに直接的に連結される構成を有しており、浮体構造物１１の両側から接近させた下部第１固定バンド２１ｄと下部第２固定バンド２２ｄが、互いに直接的に連結される構成を有している。つまり、上部第１固定バンド２１ｕ、上部第２固定バンド２２ｕ、下部第１固定バンド２１ｄ及び下部第２固定バンド２２ｄ（以下、総称する場合は固定バンドとする）は、例えばそれぞれ半円形に形成されており、両側から浮体構造物１１を挟み込むように連結される。

【0029】

このとき、固定バンドは、その端部にフランジ２５を有しており、それぞれに形成されたフランジ２５を複数のボルト等により接合して、浮体構造物１１に固定することができる。なお、上部ガイド２３及び下部ガイド２４は、胴体３から浮体構造物１１に向かって略水平となるように延伸されている。

【0030】

図３に、２つの波力発電装置１を、風力発電装置の支持支柱（浮体構造物）１１に設置した際の概略を示す。図３の左方に波力発電装置１の正面、図３の右方に波力発電装置１の右側面を示す。この２つの波力発電装置１は、フロート４のフロート正面４１が、波Ｆの上流側に面するように配置されることが望ましい。

【0031】

次に、波力発電装置１を、支持支柱１１に設置する方法について説明する。まず、２つの波力発電装置１を、支持支柱１１の両側からそれぞれ接近させる。次に、上部第１固定バンド２１ｕ及び上部第２固定バンド２２ｕを、支持支柱１１を挟み込むように配置し、フランジ２５にボルト等を連通させて互いに連結する。同様に、海水中に位置する下部第１固定バンド２１ｄ及び下部第２固定バンド２２ｄも互いに連結する。この際、水中での連結作業は、ダイバー等が行う必要がある。その後、波力発電装置１の発電機に接続された送電ケーブルを、風力発電装置１０の送電ケーブルに接続する。

【0032】

上記の構成により、本発明の波力発電装置１は以下の作用効果を得ることができる。第１に、波力発電装置の設置コストを大幅に低減できる。これは、波力発電装置を設置するための杭やアンカー等の製造及び設置が不要となるからである。また、固定バンドの形状の変更により、波力発電装置をあらゆる形状の浮体構造物に設置することができるからである。特に、既に設置された洋上風力発電装置や他の浮体構造物等に、容易に波力発電装置を設置することができる。

【0033】

第２に、送電線の敷設コストを大幅に低減できる。これは、洋上風力発電装置１０の送電線等の送電設備を利用できるからである。

【0034】

第３に、波力発電装置１の作動の安定性を向上することができる。これは、２つの波力発電装置１の一部が直接的に連結される構造により、波力発電装置１が支持支柱１１等の浮体構造物を中心として、波の力により回転することを防止できるからである。つまり、図２及び図３右方に示すように、波Ｆの衝突により波力発電装置１に生じたモーメントＭが、第１固定バンドと第２固定バンドの接合部で相殺される。このため、波力発電装置１は、長期間安定して効率的に発電を行うことができる。ここで、モーメントＭにより波力発電装置１が支持支柱１１に対して回転した場合、フロート正面４１に対して波Ｆが斜めに衝突し、波力発電装置１の発電効率が低下する可能性がある。

【0035】

なお、波力発電装置１は、風力発電装置１０が海底に打ち込んだ杭を介して固定される杭係留方式であっても、ワイヤーを介して海底に固定されたアンカーにより係留されるワイヤー係留方式であっても、連結構造物２を介して同様に設置することができる。

【0036】

また、風力発電装置１０に設置される波力発電装置１は、２つに限られない。例えば、波Ｆの方向が変化する海域等では３つの波力発電装置１を設置するように構成してもよい。この場合、波力発電装置１の固定バンドを、それぞれ１２０度の中心角を有する扇形に形成し、３つの固定バンドを連結して円形となるように構成できる。更に、４つ以上の波力発電装置１を設置するように構成してもよい。この場合、波力発電装置１の固定バンドを、それぞれ９０度の中心角を有する扇形に形成する方法、又は１８０度の中心角を有する２組の扇形をそれぞれ連結する方法のいずれも採用可能である。ただし、波力発電装置１のフロート４は、他のフロート４や支持支柱１１の下流側となったとき、発電効率が低下してしまう。

【0037】

図４に、波力発電装置１の断面の概略を示す。図４の左方の波力発電装置１は、波により胴体３に沿って上下運動するフロート４と、フロート４の上下運動を回転運動に変換する変換機構５と、変換機構５に連結された発電機６と、を有している。変換機構５は、フロート４に設置されたラック５１と、ラック５１の直進運動を受けて回転するピニオンギア５２と、を有している。このピニオンギア５２は、その回転力を発電機６に伝達するように構成されている。この波力発電装置１は、フロート４の上下運動に伴い、ラック５１が上下運動し、ピニオンギア５２が回転するように構成されている。

【0038】

この構成により、波力発電装置１を低コストで製造することが可能となる。これは、従来の変換機構５を利用することができるからである。

【0039】

図４の右方に、異なる実施例の波力発電装置１Ａを示す。この波力発電装置１Ａの変換機構５Ａは、フロート４に設置されたフロート側磁石５４と、胴体３内に配置され且つフロート側磁石５４と磁気的に結合可能に構成された胴体側磁石５５と、胴体側磁石５５に固定されたラック５６と、ラック５６の直進運動を受けて回転するピニオンギア５２Ａと、を有している。

【0040】

この波力発電装置１Ａは、フロート４の上下運動に伴い、フロート側磁石５４が上下運動し、この上下運動が磁気結合により胴体側磁石５５に伝達されるように構成されている
。また、波力発電装置１Ａは、胴体側磁石５５の上下運動を、例えば、ラック５６及びピニオンキア５２Ａを介して、発電機６に伝達するように構成されている。

【0041】

この構成により、波力発電装置１Ａは、以下の作用効果を得ることができる。第１に、波力発電装置の設置コストを大幅に低減できる。これは、波力発電装置１Ａを浮体構造物に設置する際の設計の自由度を向上できるからである。具体的には、波力発電装置１Ａは、フロート４が胴体３に沿って移動する空間が確保されれば、発電を行える。そのため、図４の左方に示すように、ラック５１が胴体３の上方に突出するような構成を有さないため、波力発電装置１Ａを浮体構造物に設置する際の制限が生じにくい。

【0042】

第２に、波力発電装置１Ａが故障する可能性を低減し、作動の安定性を向上することができる。これは、胴体側磁石５５及びフロート側磁石５４による磁気結合の利用により、胴体３に水密構造を採用し、胴体３の内部の発電機６等に水がかからない構造を容易に実現できるからである。つまり、波力発電装置１Ａは、図４の左方に示すように胴体３にラック５１を貫通させるための開口部を形成する必要がないため、海水や雨水等が胴体３内へ侵入することを防止できる。

【0043】

なお、波力発電装置１Ａは、磁気結合の代わりに、電磁誘導を利用して発電を行う構成とされてもよい。この構成により、上記と同様の作用効果を得ることができる。

【0044】

図５に、本発明の異なる実施の形態の波力発電装置１Ｂの詳細を示す。この波力発電装置１Ｂは、図２に示した実施例とは異なる連結構造物２Ｂを有している。この連結構造物２Ｂを構成する下部第１固定バンド２１ｄは、下方に突出するように構成された嵌合雄部２７を有している。また、下部第２固定バンド２２ｄは、上方を開口した嵌合雌部２８を有している。図６に、嵌合雄部２７と嵌合雌部２８の近傍の拡大図を示す。

【0045】

次に、波力発電装置１Ｂを、支持支柱１１に設置する際の方法について説明する。まず、２つの波力発電装置１Ｂを、支持支柱１１の両側からそれぞれ接近させる。次に、下部第１固定バンド２１ｄの嵌合雄部２７を、下部第２固定バンド２２ｄの嵌合雌部２８に挿入する。このとき、少なくとも一方の波力発電装置１を傾斜させれば、嵌合雄部２７と嵌合雌部２８の嵌合は容易に実現することができる。その後、上部第１固定バンド２１ｕ及び上部第２固定バンド２２ｕを、支持支柱１１の両側から挟み込むように配置し、フランジ２５にボルト等を連通させて互いに連結する。最後に、波力発電装置１の発電機に接続された送電ケーブルを、洋上風力発電装置１０等の送電ケーブルに接続する。

【0046】

この構成により、波力発電装置の設置コストを更に低減できる。これは、下部第１固定バンド２１ｄと下部第２固定バンド２２ｄの連結が、嵌合雄部２７及び嵌合雌部２８の嵌合により実現でき、水中でボルトを固定する等の作業が不要となるからである。つまり、ダイバーによる水中作業が不要となるため、設置コストを低減することができる。

【0047】

なお、下部第１固定バンド２１ｄに嵌合雄部２７を、下部第２固定バンド２２ｄに嵌合雌部２８を形成した例について説明したが、逆であっても同様の作用効果を得ることができる。また、嵌合部の構造は、上記に限られない。水中での作業を不要とする構造であれば、他の周知の連結構造を採用することができる。

【0048】

更に、図６に示すように、嵌合雄部２７又は嵌合雌部２８の少なくとも一方の近傍に、回転防止プレート２９を設置してもよい。この構成により、図５に示したモーメントＭに抗する力を増大することができる。そのため、図３に示した実施例と同様に、波力発電装置１Ｂの作動の安定性を向上することができる。

【0049】

図７に、本発明の異なる実施の形態の波力発電装置１Ｃの詳細を示す。この波力発電装置１Ｃは、図２及び図５に示した実施例とは異なる連結構造物２Ｃを有している。この連結構造物２Ｃは、胴体３の上方に支持フレーム１２等の浮体構造物に対面し且つ略水平となるように設置された補助ガイド２３ｓと、補助ガイド２３ｓの両端近傍からそれぞれ支持フレーム１２等の浮体構造物に向かって延伸した２つの上部ガイド２３と、２つの上部ガイド２３の端部にそれぞれ設置された２つの上部第１固定バンド２１ｕと、を有している。

【0050】

また、この連結構造物２Ｃは、胴体３の下方に支持フレーム１２等の浮体構造物に対面し且つ略水平となるように設置された補助ガイド２４ｓと、補助ガイド２４ｓの両端近傍からそれぞれ支持フレーム１２等の浮体構造物に向かって延伸した２つの下部ガイド２４と、２つの下部ガイド２４の端部にそれぞれ設置された２つの下部第１固定バンド２１ｄと、を有している。

【0051】

この固定バンドは、前述の例とは異なり、第１固定バンドと第２固定バンドがそれぞれ独立している。それぞれの固定バンドは、円環状を分割した形状に形成されている。この分割された固定バンドは、前述の例と同様にフランジ等を有しており、ボルト等で連結し、浮体構造物の支持フレーム１２等に固定される。

【0052】

図８に、２つの波力発電装置１Ｃを、風力発電装置の支持フレーム（浮体構造物）１２に設置した際の概略を示す。図８の左方に波力発電装置１Ｃの正面、図８の右方に波力発電装置１Ｃの右側面を示す。この２つの波力発電装置１Ｃは、フロート４のフロート正面４１が、波Ｆの上流側に面するように配置されることが望ましい。

【0053】

次に、波力発電装置１Ｃを、支持フレーム１２に設置する際の方法について、図７及び図８を参照しながら説明する。まず、一方の波力発電装置１Ｃを、支持フレーム１２に接近させる。次に、２つの上部第１固定バンド２１ｕでそれぞれ支持フレーム１２を挟み込み、フランジにボルト等を連通させて固定する。同様に、水中に位置する２つの下部第１固定バンド２１ｄも支持フレーム１２に固定する。その後、波力発電装置１Ｃの発電機に接続された送電ケーブルを、洋上風力発電装置１０の送電ケーブルに接続する。上記と同様に、他方の波力発電装置１Ｃも支持フレーム１２に固定する。

【0054】

上記の構成により、波力発電装置１Ｃは以下の作用効果を得ることができる。第１に、波力発電装置１Ｃは、支持フレーム１２等の細い支柱に対しても設置することができる。つまり、波力発電装置１Ｃの設置個所の汎用性を高めることができる。そのため、波力発電装置１Ｃは、例えば洋上で石油の生産等を行う洋上プラットフォームの支持フレーム等にも設置することが可能となる。特に、既に設置された洋上風力発電装置や他の浮体構造物等に、容易に適用させ、波力発電装置を設置することができる。

【0055】

第２に、波力発電装置１Ｃの作動の安定性を向上することができる。これは、補助ガイド２３ｓ及び補助ガイド２３ｓに設置された２つの固定バンドを利用する構成により、波力発電装置１Ｃが支持フレーム１２等の浮体構造物を中心として、波の力により回転することを防止できるからである。つまり、図７及び図８に示すように、波Ｆの衝突により波力発電装置１Ｃに生じたモーメントＭが、補助ガイド２３ｓに設置された２つの固定バンドにより支持される。このため、波力発電装置１Ｃは、長期間安定して効率的に発電を行うことができる。

【0056】

なお、図７に示した下部第２固定バンド２２ｄのように、下部第１固定バンド２１ｄ及び下部第２固定バンド２２ｄを扇形に構成してもよい。この扇形の固定バンドは、支持フレーム１２に接触しているのみで、特に固定されていない状態である。この構成により、
水中作業が不要となり、波力発電装置１Ｃの設置コストを低減することができる。

【0057】

また、上記の扇形の固定バンドに、永久磁石を設置し、支持フレーム１２等の浮体構造物に設置する構成としてもよい。この構成により、水中作業を不要としながら、波力発電装置１Ｃの設置の安定性を向上することができる。

【0058】

更に、上記の扇形の固定バンドに、電磁石を設置する構成としてもよい。この電磁石の電源は、波力発電装置１Ｃの発電機６から供給するように構成することが望ましい。この構成により、支持フレーム１２に対する下部第２固定バンド２２ｄの固定力を制御することができる。具体的には、波力発電装置１Ｃにおける発電量に比例して、電磁石による固定力を向上させるように制御することができる。この場合は、フロート４に波Ｆが衝突し、波力発電装置１Ｃに生じるモーメントＭ等の外力が大きくなるとき、波力発電装置１Ｃにおける発電量も増加し、発電量の増加に伴い、電磁石による固定力を増加させるように構成することができる。また、波が穏やかで、波力発電装置１Ｃに生じるモーメントＭ等の外力が小さくなるときに、発電量が減少し、発電量の減少に伴い電磁石による固定力を減少させるように構成することができる。この構成により、水中作業を不要としながら、波力発電装置１Ｃの設置の安定性を向上することができる。

【0059】

図９に、波力発電装置１を、浮体構造物１１、１２の近傍まで船舶３０により曳航する際の様子を示す。波力発電装置１は、胴体３を挟んで下部第１固定バンド２１ｄの反対側となる位置に設置された偏心バラストタンク３１を有している。この偏心バラストタンク３１には、海水又はコンクリート等のおもりが充填されている。また、フロート４は、胴体３に固定された状態である。

【0060】

上記の偏心バラストタンク３１を設置する構成により、波力発電装置１の設置コストを更に低減することができる。これは、偏心バラストタンク３１により水中で直立するように準備された波力発電装置１は、タグボート等の船舶３０で浮体構造物１１、１２に接近させれば、その後容易に連結することができる。つまり、波力発電装置１を船台等に載置して運搬する場合は、浮体構造物１１、１２への設置作業において、クレーン船等が必要となるが、図９の構成では、クレーン船等が不要となる。そのため、波力発電装置１の設置作業に係る時間及びコストを抑制することができる。

【0061】

また、上記の構成により、波力発電装置１を設置する際の高さ方向の位置合わせを容易に行うことができる。これは、取り付け時の潮位を考慮しつつ、胴体３に対するフロート４の固定位置、及び偏心バラストタンク３１の重量等を調整することにより、浮体構造物１１、１２に対する波力発電装置１の設置位置を決定できるからである。

【0062】

なお、波力発電装置１の設置作業が完了した後は、偏心バラストタンク３１を取り外し回収する構成としてもよく、偏心バラストタンク３１を胴体３に固定したまま波力発電装置１を運用する構成としてもよい。ここで、偏心バラストタンク３１を回収する際は、偏心バラストタンク３１に連結した回収ワイヤー３２を利用して、水中作業を伴わず回収することも可能である。

【符号の説明】

【0063】

１、１Ｂ、１Ｃ 波力発電装置
２、２Ｂ、２Ｃ 連結構造物
３ 胴体
４ フロート
５ 変換機構
６ 発電機
１１ 支持支柱（浮体構造物）
１２ 支持フレーム（浮体構造物）
２１ｕ 上部第１固定バンド
２１ｄ 下部第１固定バンド
２２ｕ 上部第２固定バンド
２２ｄ 下部第２固定バンド
２３ 上部ガイド
２３ｓ 補助ガイド
２４ 下部ガイド
２４ｓ 補助ガイド
２７ 嵌合雄部
２８ 嵌合雌部
２９ 回転防止プレート
３０ 船舶
３１ 偏心バラストタンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】