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公開番号2025030069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023135050
出願日2023-08-22
発明の名称波力エンジン
出願人個人
代理人個人
主分類F03B 13/16 20060101AFI20250228BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】波のエネルギを変換してそのエネルギを好適に保存する技術を提供する。
【解決手段】本開示の波力エンジン1は、海上移動体の動揺を所定のエネルギに変換する。そして、この波力エンジン1は、海上移動体に固設され、該海上移動体の動揺に合わせて動揺する第1コンテナ部21と、第1コンテナ部21の内部に収容され、該第1コンテナ部の内部で移動可能に構成されることで、該第1コンテナ部に対して相対運動を行うウェイト部3と、ウェイト部3の相対運動に基づく運動エネルギを利用して、所定の流体に圧力を付加する油圧ポンプ4と、油圧ポンプ4によって加圧された流体を密閉することで、該流体の圧力を蓄圧する蓄圧タンク31と、を備え、ウェイト部3が、相対運動に伴って、ピストン42を押し込むことで、油圧ポンプ4において該ピストン42がシリンダ41内を摺動し流体に圧力が付加される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
自力又は牽引により海上を移動可能に構成された海上移動体に設置され、該海上移動体の動揺を所定のエネルギに変換する波力エンジンであって、
前記海上移動体に固設され、該海上移動体の動揺に合わせて動揺する第１コンテナ部と、
前記第１コンテナ部の内部に収容され、該第１コンテナ部の内部で移動可能に構成されることで、該第１コンテナ部に対して相対運動を行うウェイト部と、
前記ウェイト部の前記相対運動に基づく運動エネルギを利用して、所定の流体に圧力を付加する加圧部と、
前記加圧部によって加圧された前記流体を密閉することで、該流体の圧力を蓄圧する蓄圧部と、
を備え、
前記加圧部は、シリンダ及びピストンを有する油圧ポンプによって構成され、
前記ウェイト部が、前記相対運動に伴って、前記ピストンを押し込むことで、前記油圧ポンプにおいて該ピストンが前記シリンダ内を摺動し前記流体に圧力が付加される、
波力エンジン。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記加圧部は、４つの油圧ポンプによって構成され、且つ前記油圧ポンプの夫々が直方体に形成された前記第１コンテナ部の四隅に設置され、
前記第１コンテナ部は、所定の第１方向に延在する第１レール及び該第１方向と直交する第２方向に延在する第２レールを含んで構成され、
前記海上移動体の動揺に伴って、前記ウェイト部が前記第１コンテナ部に対して前記第１方向に相対運動を行うと、前記４つの油圧ポンプのうち該第１方向に対向する２組の前記油圧ポンプについて、一方の前記油圧ポンプの組においては、該相対運動に伴って前記ピストンが押し込まれ、他方の前記油圧ポンプの組においては、該相対運動に伴って前記ピストンが引き出され、
前記海上移動体の動揺に伴って、前記ウェイト部が前記第１コンテナ部に対して前記第２方向に相対運動を行うと、前記４つの油圧ポンプのうち該第２方向に対向する２組の前記油圧ポンプについて、一方の前記油圧ポンプの組においては、該相対運動に伴って前記ピストンが押し込まれ、他方の前記油圧ポンプの組においては、該相対運動に伴って前記ピストンが引き出される、
請求項１に記載の波力エンジン。
【請求項３】
前記加圧部が設置される前記第１コンテナ部の四隅には、該加圧部を支持する軸部が設けられ、
前記加圧部は、前記シリンダにおける前記ピストン側とは反対側の端部に形成された孔であって前記軸部が挿入される挿入孔を介して、前記軸部に対して回動可能に支持される、
請求項２に記載の波力エンジン。
【請求項４】
前記ウェイト部は、前記ピストンと接続するためのカップリングを有し、
前記油圧ポンプは、前記ピストンを前記カップリングに向かって付勢する付勢手段を有し、
前記油圧ポンプの夫々が前記第１コンテナ部の四隅に設置された状態において、前記カップリングと前記ピストンとが非締結状態で当接することで、その当接面において該ピストンが該カップリングに対して摺動可能に構成される、
請求項３に記載の波力エンジン。
【請求項５】
前記第１コンテナ部に対して、鉛直上向きに積載された第２コンテナ部と、
前記第２コンテナ部に充填された前記流体を前記油圧ポンプの前記シリンダ内に供給するチューブと、を更に備える、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の波力エンジン。
【請求項６】
前記第１コンテナ部に対して、鉛直上向きに積載された第２コンテナ部と、
前記第２コンテナ部に充填された前記流体を前記第１コンテナ部に供給する流路と、を更に備える、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の波力エンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、海上移動体の動揺を所定のエネルギに変換する波力エンジンに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、波のエネルギを利用して発電する波力発電が実用化されている。そして、波力発電の方式として、波の流体エネルギを直接利用する方式、例えば、水流によりタービンを駆動させることで発電する方式や、水流を波受部材の揺動運動に変換して発電する方式が知られている。また、波力発電の別の方式として、波による作用を利用する方式、例えば、波の動きに合わせて動揺する浮体構造物の運動エネルギを用いて発電する方式が知られている。
【０００３】
ここで、水流を波受部材の揺動運動に変換して発電する方式として、例えば、特許文献１には、波の力を受けて揺動する波受部材を備え、該波受部材の揺動運動に基づいて生成される油圧によって作動する油圧モータを用いて発電する技術が開示されている。
【０００４】
また、波の動きに合わせて動揺する浮体構造物の運動エネルギを用いて発電する方式として、例えば、特許文献２には、浮体構造物の内部に取り付けられて水面の変動に応じて運動するウェイトの運動エネルギを利用して発電する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１０８３４４号公報
特開２０１２－２１５１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来から知られている波の流体エネルギを直接利用する方式において、例えば、水流によりタービンを駆動させることで発電する方式では、船体に水路とタービンを設置することで比較的簡単に発電装置を構成できるものの、これらが該船体の移動抵抗となり易い。また、特許文献１に記載の技術では、波受部材が水流を直接受けて揺動するという構造上、その波受部材の耐久性能が問題となり易い。
【０００７】
一方、波の動きに合わせて動揺する浮体構造物の運動エネルギを用いて発電する方式では、発電装置の構成部品が直接水流を受けることがないため、該水流の影響で該構成部品の耐久性能に問題が生じる虞は少ない。ここで、特許文献２に記載の技術によれば、水面の変動に応じて運動するウェイトの往復直線運動に基づいて発電機が駆動されることで発電可能となるものの、発電量を大きくするためには、大型の発電機を用いたり複数の発電機を用いたりする必要があり、波力発電のために用いられる装置のコストが高くなる傾向にある。このように、波のエネルギを利用して発電する波力発電には未だ種々の課題が残されており、波のエネルギを変換してそのエネルギを好適に保存する技術については、未だ改良の余地を残すものである。
【０００８】
本開示の目的は、波のエネルギを変換してそのエネルギを好適に保存する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の波力エンジンは、自力又は牽引により海上を移動可能に構成された海上移動体に設置され、該海上移動体の動揺を所定のエネルギに変換する波力エンジンである。そして、この波力エンジンは、前記海上移動体に固設され、該海上移動体の動揺に合わせて動揺する第１コンテナ部と、前記第１コンテナ部の内部に収容され、該第１コンテナ部の内部で移動可能に構成されることで、該第１コンテナ部に対して相対運動を行うウェイト部と、前記ウェイト部の前記相対運動に基づく運動エネルギを利用して、所定の流体に圧力を付加する加圧部と、前記加圧部によって加圧された前記流体を密閉することで、該流体の圧力を蓄圧する蓄圧部と、を備え、前記加圧部は、シリンダ及びピストンを有する油圧ポンプによって構成され、前記ウェイト部が、前記相対運動に伴って、前記ピストンを押し込むことで、前記油圧ポンプにおいて該ピストンが前記シリンダ内を摺動し前記流体に圧力が付加される。
【００１０】
上記の波力エンジンは、海上移動体の動揺を所定のエネルギに変換する装置である。ここで、海上移動体とは、自力又は牽引により海上を移動可能に構成された移動体であって、例えば、船舶や、メガフロート等の海上浮体構造物である。そして、このような波力エンジンにおいて、波による海上移動体の動揺に合わせて第１コンテナ部が動揺すると、ウェイト部が第１コンテナ部に対して相対的に移動し、その運動エネルギを利用して加圧部が所定の流体に圧力を付加する。なお、上記の流体とは、例えば、油圧モータ等の油圧装置に利用可能な作動油である。そして、加圧部によって加圧された流体が蓄圧部に導かれることで、該流体の圧力が蓄圧される。これにより、流体の圧力エネルギを蓄圧部に保存することができる。つまり、本開示によれば、波による海上移動体の動揺に伴って第１コンテナ部に対して相対運動するウェイト部の運動エネルギを、流体の圧力エネルギに好適に変換することができる。そして、この圧力エネルギを蓄圧部に保存することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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