特許 6161154 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】6161154

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】波力発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03B 13/22 20060101AFI20170703BHJP

【ＦＩ】

   F03B13/22

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-102463(P2013-102463)

(22)【出願日】2013年5月14日

(65)【公開番号】特開2014-222063(P2014-222063A)

(43)【公開日】2014年11月27日

【審査請求日】2016年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】513119440

【氏名又は名称】渋谷 明

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 明

【審査官】 冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１５５３２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０３−０６３７８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−１８４４７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｂ １３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

海面から所定の距離を有して海面の上方に設置した基板と、
この基板と略平行に当該基板の中央上部に支持された回転軸と、
前記基板に設置され、前記回転軸の回転が伝動される出力軸を有する発電機と、
前記回転軸に一方の方向にのみ回転を伝達するラチェット装置を介して、基端部を前記回転軸に連結し、先端部が相反する向きに向かう一対以上のクランクアームと、
このクランクアームの先端部に一端部が回動可能に連結し、他端部が海面に向かって垂下する揺動リンクと、
この揺動リンクの他端部と上部が回動可能に連結し、当該揺動リンクを介して、前記クランクアームの先端部に吊り下げられた円筒状の浮力体と、
上端縁を前記基板の下面に固定し、前記浮力体が波の力で昇降自在及び遊動自在に運動できるように、当該浮力体を囲うと共に、両端面を開口した筒状のシリンダ部材と、を備え、
前記回転軸は、正四角柱状に形成された回り止用の軸部を中間部に備え、
前記ラチェット装置は、
前記回転軸の軸部に嵌合する正四角状の嵌合開口を中心部に形成し、複数のラチェット歯を外周に形成したラチェット車と、
前記クランクアームの動作に連動して、前記回転軸が一方の方向のみに回転するように、前記ラチェット歯に係止する戻り止用の爪と、を備える、波力発電装置。

【請求項2】

前記シリンダ部材は、波が外周方向から内部を通過容易な複数の通水穴を外周に開口している請求項１記載の波力発電装置。

【請求項3】

前記回転軸は、歯数の多い大歯車を一方の端部に有し、
前記発電機の出力軸は、前記大歯車と噛み合う、歯数の少ない小歯車を有する請求項１又は２記載の波力発電装置。

【請求項4】

前記大歯車は、前記回転軸と同軸上にフライホイールを固定している請求項３記載の波力発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、波力発電装置に関する。特に、短期的かつ不定期に昇降する波の運動エネルギーを機械的な回転エネルギーに一次変換して発電する波力発電装置の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電は、石油を代表とする化石燃料を燃焼して得られた熱エネルギーを電力に変換して発電している。しかし、火力発電に用いるこれらの化石燃料は、いずれ枯渇することが予測されている。原子力発電は、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素を排出しないことが利点であるが、核廃棄物の処理が問題点の一つとして取り上げられている。

【0003】

太陽光発電又は風力発電は、太陽光又は風力といった自然エネルギーを利用しており、地球温暖化への影響が少ない発電方法である。しかし、四方を海に囲まれた我が国において、波エネルギーを利用した波力発電が進展すれば、その恩恵は我が国にとって大きいものとなる。

【0004】

このような、波エネルギーを利用した波力発電としては、波力が瞬間的に作用する場合にも、安定した作動状態を維持して、安定した発電状態を維持できる波力発電装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２００７−５２８４６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１による波力発電装置は、扁平な箱状の浮力構造物の両端部に立設された一対の門型の固定フレームと、一端部が一方の固定フレームに回転自在に支持され、他端部が他方の固定フレームに固定された発電機の入力軸と同軸上に連結した回転軸と、回転軸が一方の方向にのみ回転するように回転軸と連結したワンウェイクラッチを有し、回転軸の軸方向に連設された複数のプーリと、プーリの両翼に配置され、所定の円弧軌跡を描くように、固定フレームに対して揺動可能に連結された一対の浮きと、一端部側が引張りコイルばねを介してプーリに巻かれ、他端部を浮き側に係留して、浮きの揺動運動をプーリの回転運動に変換するロープと、を備えている。

【0007】

特許文献１による波力発電装置は、基端部に回転支持部を有し、海中に向かって延びる先端部に浮きを固定する揺動腕を十分長くすると共に、この揺動腕の浮き側にロープの他端部を係留することで、揺動腕に生ずる大きな回転モーメントをプーリに伝動できる、としている。なお、特許文献１では、上記の揺動腕を３点リンクと記載している。

【0008】

又、特許文献１による波力発電装置は、回転軸の他端部と発電機の入力軸にフライホイールを介在して、回転軸と入力軸を連結することで、安定した発電状態を維持できると、している。

【0009】

しかしながら、特許文献１による波力発電装置は、部品点数も多く、構成を複雑にしているという問題がある。波力発電装置の構成を簡易にして、製造原価の低減に寄与できれば、この波力発電装置の普及が促進されると考えられる。

【0010】

又、波の挙動は、所定の周期で波高が変化する縦波と波が伝播する方向に変化する横波が合成されたものと考えられる。そして、特許文献１による波力発電装置は、３点リンクの回転の際における揺れを防止するため、３点リンクの中央リンクの前後方向に一対の支持部材を取り付け、中央リンクを補強している（特許文献１の段落［００２４］、及び図４、参照）。

【0011】

このように、特許文献１による波力発電装置は、複数の浮きに作用する横波のエネルギーが装置全体を波が伝播する方向に移動させる力として消費され、波エネルギーを有効に活用していない、という問題がある。波エネルギーを有効に活用した波力発電装置が求められている。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

【0012】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、構成が簡易であると共に、波エネルギーを有効に活用した波力発電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明者は、発電機の入力軸と連結した回転軸に一方の方向にのみ回転を伝達するラチェット装置を介して、相反する向きに向かう一対のクランクアームの基端部を連結し、これらのクランクアームの先端部に揺動リンクを介して円筒状の浮力体を吊り下げると共に、波の力で浮力体が昇降自在及び遊動自在に運動できるように、両端面が開口された筒状のシリンダ部材で囲うことで、これらの課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たな波力発電装置を発明するに至った。

【0014】

（１）本発明による波力発電装置は、海面から所定の距離を有して海面の上方に設置した基板と、この基板と略平行に当該基板の中央上部に支持された回転軸と、前記基板に設置され、前記回転軸の回転が伝動される出力軸を有する発電機と、前記回転軸に一方の方向にのみ回転を伝達するラチェット装置を介して、基端部を前記回転軸に連結し、先端部が相反する向きに向かう一対以上のクランクアームと、このクランクアームの先端部に一端部が回動可能に連結し、他端部が海面に向かって垂下する揺動リンクと、この揺動リンクの他端部と上部が回動可能に連結し、当該揺動リンクを介して、前記クランクアームの先端部に吊り下げられた円筒状の浮力体と、上端縁を前記基板の下面に固定し、前記浮力体が波の力で昇降自在及び遊動自在に運動できるように、当該浮力体を囲うと共に、両端面を開口した筒状のシリンダ部材と、を備える。

【0015】

（２）前記シリンダ部材は、波が外周方向から内部を通過容易な複数の通水穴を外周に開口していることが好ましい。

【0016】

（３）前記回転軸は、歯数の多い大歯車を一方の端部に有し、前記発電機の出力軸は、前記大歯車と噛み合う、歯数の少ない小歯車を有することが好ましい。

【0017】

（４）前記大歯車は、前記回転軸と同軸上にフライホイールを固定していることが好ましい。

【0018】

（５）前記回転軸は、正四角柱状に形成された回り止用の軸部を中間部に備え、前記ラチェット装置は、前記回転軸の軸部に嵌合する正四角状の嵌合開口を中心部に形成し、複数のラチェット歯を外周に形成したラチェット車と、前記クランクアームの動作に連動して、前記回転軸が一方の方向のみに回転するように、前記ラチェット歯に係止する戻り止用の爪と、を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明による波力発電装置は、構成が簡易であると共に、波の力で浮力体が昇降自在及び遊動自在に運動できるように、浮力体を囲う筒状のシリンダ部材を備えているので、波の挙動を大幅に阻止することなく、波エネルギーを有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態による波力発電装置の構成を示す斜視図である。

【図2】前記実施形態による波力発電装置の構成を示す正面図である。

【図3】前記実施形態による波力発電装置の構成を示す平面図である。

【図4】前記実施形態による波力発電装置の要部を拡大した斜視図である。

【図5】前記実施形態による波力発電装置の構成を示す斜視分解組立図である。

【図6】前記実施形態による波力発電装置に備わる一方のクランクアームの基端部に設けたラチェット装置の縦断面図である。

【図7】前記実施形態による波力発電装置に備わる他方のクランクアームの基端部に設けたラチェット装置の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［波力発電装置の構成］
最初に、本発明の一実施形態による波力発電装置の構成を説明する。

【0022】

図１は、本発明の一実施形態による波力発電装置の構成を示す斜視図である。図２は、前記実施形態による波力発電装置の構成を示す正面図である。図３は、前記実施形態による波力発電装置の構成を示す平面図である。

【0023】

（全体構成）
図１から図３を参照すると、本発明の一実施形態による波力発電装置１０は、基板１、回転軸２、及び発電機３を備えている。又、波力発電装置１０は、ラチェット装置４ａ・４ｂを介して、基端部が回転軸２に連結した一対一組のクランクアーム５ａ・５ｂと四つの揺動リンク６を備えている。更に、波力発電装置１０は、四つの円筒状の浮力体７と四つの筒状のシリンダ部材８を備えている。

【0024】

図１から図３を参照して、基板１は、例えば、海岸に設けた堤防から片持ち状に支持することができ、海面Ｗｆから所定の距離を有して海面Ｗｆの上方に設置できる（図２参照）。又、基板１の両翼にフロート（図示せず）設けて、海面Ｗｆから所定の距離を有して海面Ｗｆの上方に基板１を設置してもよい（図２参照）。

【0025】

図１から図３を参照すると、回転軸２は、基板１と略平行に、基板１の中央上部に支持されている。基板１は、所定の距離に離間した一対の支持部材２１・２１を立設している。回転軸２は、その両端部が一対の支持部材２１・２１に回転支持されている。回転軸２の両端部は、オイルレスメタルなどの軸受部材２１ａを介して（図１又は図４参照）、一対の支持部材２１・２１に回転支持されることが好ましい。

【0026】

図１から図３を参照すると、発電機３は、発電機本体３ｍと取り付け台３ｎで構成している。発電機本体３ｍは、取り付け台３ｎを介して、基板１に設置されている。又、発電機本体３ｍは、一方の端部に突出した出力軸３１ｍを有している。そして、出力軸３１ｍに回転軸２の回転が伝動されることで、発電機本体３ｍを発電できる。

【0027】

図１から図３を参照すると、ラチェット装置４ａは、一方のクランクアーム５ａの先端部が下降すると、クランクアーム５ａの基端部が回転軸２に連結でき、クランクアーム５ａの先端部が上昇すると、クランクアーム５ａの基端部と回転軸２の連結が解除され、回転軸２を時計方向Ｒにのみ回転できる。

【0028】

一方、図１から図３を参照すると、ラチェット装置４ｂは、他方のクランクアーム５ｂの先端部が下降すると、クランクアーム５ｂの基端部と回転軸２の連結が解除され、クランクアーム５ｂの先端部が上昇すると、クランクアーム５ｂの基端部が回転軸２に連結でき、回転軸２を時計方向Ｒにのみ回転できる。なお、クランクアーム５ａとクランクアーム５ｂとは、配置が異なるだけで、実質的に同じものであることから、クランクアーム５ａを代表して説明することがある。

【0029】

図１から図３を参照すると、揺動リンク６は、クランクアーム５ａの先端部に一端部が回動可能に連結している。一方、揺動リンク６は、基板１に設けた開口１ｈを介して、他端部が海面Ｗｆに向かって垂下している（図２参照）。

【0030】

図１から図３を参照すると、浮力体７は、その上部が揺動リンク６の他端部と回動可能に連結している。又、浮力体７は、揺動リンク６を介して、クランクアーム５ａの先端部に吊り下げられている。

【0031】

図１から図３を参照すると、シリンダ部材８と、その上端縁にフランジ８ｆを設けて基板１の下面に固定している。シリンダ部材８は、浮力体７が波Ｗｅの力で昇降自在及び遊動自在に運動できるように、浮力体７を囲うと共に、両端面を開口している。

【0032】

引き続き、実施形態による波力発電装置１０の構成を説明する。図４は、前記実施形態による波力発電装置の要部を拡大した斜視図である。図５は、前記実施形態による波力発電装置の構成を示す斜視分解組立図である。

【0033】

図６は、前記実施形態による波力発電装置に備わる一方のクランクアームの基端部に設けたラチェット装置の縦断面図である。図７は、前記実施形態による波力発電装置に備わる他方のクランクアームの基端部に設けたラチェット装置の縦断面図である。

【0034】

（回転軸の構成）
図１から図４を参照すると、回転軸２は、正四角柱状に形成された回り止用の軸部２ａを中間部に備えている。軸部２ａは、後述するラチェット車４１の中心部に嵌合できる（図６又は図７参照）。軸部２ａのスラスト方向（軸方向）の適宜な位置にラチェット車４１を固定することで、ラチェット車４１の回転を軸部２ａに確実に伝達できる。

【0035】

（歯車伝動装置の構成）
図１から図３を参照すると、回転軸２は、歯数の多い大歯車２１ｇを一方の端部に取り付けている。大歯車２１ｇは、発電機３の出力軸３１ｍに固定された歯数の少ない小歯車３１ｇと噛み合っている。そして、大歯車２１ｇは、小歯車３１ｇと噛み合うことで、回転軸２の回転を増速して発電機３の出力軸３１ｍに伝動できる。大歯車２１ｇと小歯車３１ｇは、回転運動を確実に伝動する歯車伝動装置を構成している。

【0036】

（フライホイールの構成）
図１から図３を参照すると、大歯車２１ｇは、回転軸２と同軸上にフライホイール２ｗを固定している。なお、実態形態では、フライホイール２ｗを回転軸２と同軸上に固定し、大歯車２１ｇをフライホイール２ｗに固定している。フライホイール２ｗは、回転軸２の間欠的な回転エネルギーを蓄勢すると共に、回転軸２の間欠的な回転運動を比較的円滑な回転運動に変化できる。フライホイール２ｗは、外縁側に質量が偏るように構成することが好ましい。又、大歯車２１ｇに回転軸２を直結することなく、図示しないトルクリミッタを用いて、大歯車２１ｇと回転軸２を連結することで、回転軸２が急激に回転したときに、大歯車２１ｇへの過剰なトルク伝達を制限できる。これにより、例えば、大歯車２１ｇの歯、又は小歯車３１ｇの歯に対する衝撃荷重を緩和できる。

【0037】

（発電機の構成）
図１から図３を参照すると、発電機３は、発電機本体３ｍの内部に複数のコイルを配置している。一方、出力軸３１ｍは、複数のコイルに囲まれた永久磁石を直結している。回転軸２の回転に連動して、永久磁石が回転すると電磁誘導現象により、コイルに電流が流れ、発電機３は、交流電力を出力できる。そして、発電機本体３ｍには、交流電力を取り出すための端子台３ｔを設けている（図３参照）。なお、発電機３は、中心軸にコイルを配置し、このコイルを囲う外筒の内部に永久磁石を配置し、外筒を回転することで、中心軸側から交流電力を取り出す交流発電機を用いてもよい。又、発電機３は、直流発電機を用いてもよい。

【0038】

（ラチェット装置の構成）
図１又は図４及び図６を参照すると、ラチェット装置４ａは、クランクアーム５ａの基端部に取り付けている。ラチェット装置４ａは、ラチェット車（爪車）４１と板カム状の揺動レバー４２で構成している。ラチェット車４１は、ラジアル方向（円周方向）には回転が可能であるが、スラスト方向（軸方向）には移動が困難なように、クランクアーム５ａの基端部に保持されている。ラチェット車４１は、連続する複数の台形歯４１ａを外周上に形成している。揺動レバー４２は、台形歯４１ａに係合する戻り止用の爪４２ａを一方の端部に形成している。

【0039】

一方、図１又は図４及び図７を参照すると、ラチェット装置４ｂは、クランクアーム５ｂの基端部に取り付けている。ラチェット装置４ｂは、ラチェット車４１と板カム状の揺動レバー４３で構成している。ラチェット車４１は、ラジアル方向（円周方向）には回転が可能であるが、スラスト方向（軸方向）には移動が困難なように、クランクアーム５ｂの基端部に保持されている。ラチェット車４１は、連続する複数の台形歯４１ａを外周上に形成している。揺動レバー４３は、台形歯４１ａに係合する戻り止用の爪４３ａを一方の端部に形成している。

【0040】

図６を参照すると、揺動レバー４２は、軸４ｓによって揺動可能に支持されている。軸４ｓは、ラチェット車４１の外周円の接線方向に配置されている。そして、ラチェット車４１を中心にクランクアーム５ａの先端部がＲ方向（時計方向）に回転すると、戻り止用の爪４２ａが台形歯４１ａに係止して、回転軸２をＲ方向に回転できる。

【0041】

一方、図６を参照すると、ラチェット車４１を中心にクランクアーム５ａの先端部がＬ方向（反時計方向）に回転すると、戻り止用の爪４２ａが台形歯４１ａから逃げるように回動するので、回転軸２を回転することなく、クランクアーム５ａの先端部がＬ方向（反時計方向）に回転することを許容できる。

【0042】

図６を参照すると、揺動レバー４２は、半円弧状に形成された隅部４２ｂを端部に設けている。一方、クランクアーム５ａは、隅部４２ｂに当接するボール４４と、ボール４４を隅部４２ｂに向けて力を付勢する圧縮コイルばね４５を備えている。

【0043】

図６を参照すると、ボール４４及び圧縮コイルばね４５は、揺動レバー４２の揺動運動（間欠運動）を担保している。ラチェット車４１を中心にクランクアーム５ａの先端部がＬ方向に回転すると、戻り止用の爪４２ａが一つの台形歯４１ａを乗り越えるが、ボール４４に付勢され、戻り止用の爪４２ａを次の台形歯４１ａに移動できる。

【0044】

図７を参照すると、揺動レバー４３は、軸４ｓによって揺動可能に支持されている。軸４ｓは、ラチェット車４１の外周円の接線方向に配置されている。そして、ラチェット車４１を中心にクランクアーム５ｂの先端部がＲ方向（時計方向）に回転すると、戻り止用の爪４３ａが台形歯４１ａに係止して、回転軸２をＲ方向に回転できる。

【0045】

一方、図７を参照すると、ラチェット車４１を中心にクランクアーム５ｂの先端部がＬ方向（反時計方向）に回転すると、戻り止用の爪４３ａが台形歯４１ａから逃げるように回動するので、回転軸２を回転することなく、クランクアーム５ｂの先端部がＬ方向（反時計方向）に回転することを許容できる。

【0046】

図７を参照すると、ボール４４及び圧縮コイルばね４５は、揺動レバー４３の揺動運動（間欠運動）を担保している。ラチェット車４１を中心にクランクアーム５ｂの先端部がＬ方向に回転すると、戻り止用の爪４３ａが一つの台形歯４１ａを乗り越えるが、ボール４４に付勢され、戻り止用の爪４３ａを次の台形歯４１ａに移動できる。

【0047】

このように、図１又は図４を参照すると、ラチェット装置４ａは、クランクアーム５ａの先端部が下降するときには、回転軸２をＲ方向に回転でき、クランクアーム５ａの先端部が上昇するときは、回転軸２への回転伝動が解除され、回転軸２を一方の方向のみに回転できる（図１又は図２参照）。

【0048】

同様に、図１又は図４を参照すると、ラチェット装置４ｂは、クランクアーム５ｂの先端部が上昇するときには、回転軸２をＲ方向に回転でき、クランクアーム５ｂの先端部が下降するときは、回転軸２への回転伝動が解除され、回転軸２を一方の方向のみに回転できる（図１又は図２参照）。

【0049】

（揺動リンクの構成）
図５を参照すると、揺動リンク６は、圧入穴６ｈを両端部に開口している。一方、クランクアーム５ａ又はクランクアーム５ｂは、二山クレビス形の軸受部５１を先端部に備えている（図１又は図２参照）。軸受部５１に貫通した軸穴５１ｈの中心と一方の圧入穴６ｈの中心を一致させて、軸ピン６１ｐを圧入することで、クランクアーム５ａ又はクランクアーム５ｂの先端部と揺動リンク６の一方の端部を回動自在に連結できる（図１又は図２参照）。

【0050】

図５を参照すると、キャップ部材７２は、浮力体本体７１の上部を封止している。キャップ部材７２は、その上部に二山クレビス形の軸受部７２１を備えている。軸受部７２１に貫通した軸穴７２ｈの中心と他方の圧入穴６ｈの中心を一致させて、軸ピン６２ｐを圧入することで、浮力体７の上部と揺動リンク６の他方の端部を回動自在に連結できる（図１又は図２参照）。

【0051】

（浮力体の構成）
図２又は図５を参照すると、浮力体７は、円筒状の浮力体本体７１、キャップ部材７２、及び調整錘７３を備えている。雌ねじ部７１ａは、内部に空洞を有し、上部が開口された筒型容器からなっている。浮力体本体７１は、上部に雌ねじ部７１ａを設けている。シールリング７１ｒを介して、キャップ部材７２を雌ねじ部７１ａに締結することで、浸水が困難に浮力体本体７１を密閉できる。そして、浮力体７に所定の浮力を付与できる。

【0052】

図２又は図５を参照すると、浮力体本体７１は、下部に雄ねじ部７１ｂを設けている。調整錘７３を雄ねじ部７１ｂに締結することで、浮力体７の重量を増加させて、浮力体７を所定の喫水に下げることができ、浮力体７の重心を下げて、復原性を増加することもできる。

【0053】

図２又は図５を参照すると、浮力体本体７１は、内部にバラスト水を充填して、重量と浮力のバランスを調整できる。この場合、浮力体本体７１を透明な合成樹脂などで構成することが好ましく、浮力体本体７１の内部に充填したバラスト水の容量を容易に確認できるので便利である。更に、浮力体本体７１の外部又は内部に目盛りを設けると、更に便利である。

【0054】

（シリンダ部材の構成）
図１又は図２及び図５を参照すると、シリンダ部材８は、フランジ８ｆを上部に備えている。ビスなどの締結部材を用いて、フランジ８ｆを基板１の下面に固定できる。又、シリンダ部材８は、複数の通水穴８ｈを外周に開口している。これらの通水穴８ｈには、波Ｗｅがシリンダ部材８の外周方向から内部を容易に通過できる。

【0055】

［波力発電装置の作用］
次に、実施形態による波力発電装置１０の作用及び効果を説明する。図１から図３を参照すると、実施形態による波力発電装置１０は、クランクアーム５ａとクランクアーム５ｂを共用できるなど、従来技術により波力発電装置と比較して、構成が簡易であり、製造原価の低減に寄与できる。

【0056】

図１から図３を参照すると、波力発電装置１０は、「てこの原理」を利用して回転軸２を回転させている。波力発電装置１０は、クランクアーム５ａ又はクランクアーム５ｂの各先端部に働く波Ｗｅの小さな力をクランクアーム５ａ・５ｂの長さに依存した大きな回転モーメントに増幅して回転軸２に作用している。

【0057】

図２を参照すると、クランクアーム５ａ又はクランクアーム５ｂの全長を長くすることで、回転軸２に作用する回転モーメントを大きくできるが、波Ｗｅの波高が同じであれば、回転軸２の回動角度（ステップ角）が小さくなる。この場合、図１又は図３に示すように、先端部が相反する向きに向かう一対のクランクアーム５ａ・５ｂを回転軸２の軸方向に連設することで、回転軸２の回動角度を累積することで解決できる。波Ｗｅの想定される特性に対応して、クランクアーム５ａ・５ｂの全長と配列数を均衡させることが好ましい。

【0058】

図１又は図２及び図５を参照すると、波力発電装置１０は、クランクアーム５ａ又はクランクアーム５ｂ、揺動リンク６、浮力体７、及びシリンダ部材８で構成されるリンク機構がフレキシブルである。例えば、シリンダ部材８は、浮力体７が波Ｗｅの力で昇降自在及び遊動自在に運動できるように、浮力体７を囲っている。これにより、縦波と横波が混在した波Ｗｅの挙動をクランクアーム５ａ又はクランクアーム５ｂの揺動運動に確実に変換でき、波エネルギーを有効に活用できる。

【0059】

又、図１又は図２及び図５を参照すると、シリンダ部材８は、波Ｗｅが外周方向から内部を通過容易な複数の通水穴８ｈを外周に開口しているので、縦波と横波が混在した波Ｗｅの挙動が浮力体７に伝えることができ、波エネルギーを有効に活用できる。シリンダ部材８の強度が保障される範囲内において、通水穴８ｈの面積を大きくすることが好ましく、通水穴８ｈの個数を確保することが好ましい。

【0060】

本発明による波力発電装置は、高価なタービン又は大掛かりな設備工事を必要とせず、波エネルギーを有効に活用した、費用対効果の大きい波力発電装置である。又、本発明による波力発電装置は、火力発電又は原子力発電と異なり、海面に発生するクリーンな波エネルギーを利用しており、安心かつ安全に発電できる。

【符号の説明】

【0061】

１ 基板
２ 回転軸
３ 発電機
４ａ・４ｂ ラチェット装置
５ａ・５ｂ クランクアーム
６ 揺動リンク
７ 浮力体
８ シリンダ部材
１０ 波力発電装置
３１ｍ 出力軸
Ｗｅ 波
Ｗｆ 海面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】