【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は波動発電装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wave power generator.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の波動発電装置としては、 波の圧力によって水車やプロペラなどを回転させるこ
とにより発電するもの 波の上下運動により浮遊体を上下運動させ、その上下
運動により回転運動を発生し、この回転運動により発電
するもの などが一般的に知られている。2. Description of the Related Art A conventional wave power generator generates power by rotating a water turbine or a propeller by the pressure of a wave. A floating body is moved up and down by the up and down movement of the wave, and a rotational movement is generated by the up and down movement. It is generally known that power is generated by this rotational motion.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の波動発電装置は、いずれも回転運動を電気エネルギ
に変換するものである。つまり、装置として回転体を有
し、さらに、回転を電気エネルギに変換するための変換
器も必要となり、装置全体が大型となっていた。However, all of the above-described conventional wave power generation devices convert rotational motion into electric energy. That is, the apparatus has a rotating body, and further, a converter for converting rotation into electric energy is required, and the entire apparatus is large.
【0004】また、水車やプロペラなどの羽根部分に汚
れが存在すると、波から受けることのできる圧力の大き
さも小さくなるため、羽根の表面を定期的に清掃しなけ
ればならない。しかし、羽根形状は一般的に複雑であ
り、清掃等のメンテナンスに多大な労務を費やすことに
なりコスト高となっていた。[0004] Further, if dirt is present on a blade portion of a water wheel, a propeller, or the like, the magnitude of pressure that can be received from a wave is reduced, and the surface of the blade must be periodically cleaned. However, the shape of the blade is generally complicated, and a great deal of labor is required for maintenance such as cleaning, resulting in high cost.
【0005】さらに、回転体の回転がなめらかである必
要もあり、回転体の回転軸のメンテナンスも必要とな
り、これもコスト高の要因となっていた。[0005] Furthermore, the rotation of the rotating body needs to be smooth, and maintenance of the rotating shaft of the rotating body is also required, which also causes an increase in cost.
【0006】本発明は上記問題点を解決することを目的
とするもので、小型化され、メンテナンスも容易な波動
発電装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wave power generation device that is small in size and easy to maintain.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、波の運動エネルギを電気エネルギに変換
する波動発電装置であって、一方主面で波を受ける波受
け基板と、波受け基板の他方主面に配設され、前記波受
け基板が波を受けたときに生じる変位を電気信号に変換
する圧電素子と、からなることを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a wave power generation device for converting kinetic energy of a wave into electric energy, the wave receiving substrate receiving a wave on one main surface; And a piezoelectric element disposed on the other main surface of the wave receiving substrate and converting a displacement generated when the wave receiving substrate receives a wave into an electric signal.
【0008】また、波受け基板は、圧電素子との接触面
において平面でありかつ一方主面を凹面形状としたこと
を特徴としている。Further, the wave receiving substrate is characterized in that it is flat on the contact surface with the piezoelectric element and one main surface is concave.
【0009】これにより、波動発電装置が1枚の波受け
基板と圧電素子のみで構成され、かつ、圧電素子自体で
変位を電気エネルギに変換するため、装置全体の小型化
が図れる。Thus, the wave power generation device is composed of only one wave receiving substrate and the piezoelectric element, and the piezoelectric element itself converts displacement into electric energy, so that the entire device can be downsized.
【0010】また、波受け基板の一方主面に凹部を設け
ることにより波の逃げが無くなり、波の圧力を電気エネ
ルギに変換する効率が高まるばかりでなく、波の圧力の
向きと波受け基板の平面が垂直でなくても十分な波の圧
力が得られ、電気エネルギへの変換効率も安定する。Further, by providing a concave portion on one main surface of the wave receiving substrate, the escape of the wave is eliminated, and not only the efficiency of converting the pressure of the wave into electric energy is increased, but also the direction of the wave pressure and the direction of the wave receiving substrate. Even if the plane is not vertical, a sufficient wave pressure can be obtained, and the conversion efficiency into electric energy is stabilized.
【0011】さらに、波受け基板が平面または凹面の連
続面であるため、清掃等のメンテナンスも容易である。Furthermore, since the wave receiving substrate is a continuous surface of a flat surface or a concave surface, maintenance such as cleaning is easy.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1,図2に本発明の第1の実施
の形態に係る波動発電装置10を示す。波動発生装置1
0は、円形状の波受け基板1と、波受け基板1の他方主
面の略中央部に配設された円柱状の圧電素子2と、圧電
素子2を波受け基板1とともに狭持するための取付基板
3と、圧電素子2の側面と間隔を持って側面周囲を覆う
包囲材4とから構成され、波動発電装置10は固定台5
に取付基板3を接着することにより固定される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a wave power generator 10 according to a first embodiment of the present invention. Wave generator 1
Numeral 0 denotes a circular wave receiving substrate 1, a columnar piezoelectric element 2 disposed substantially at the center of the other main surface of the wave receiving substrate 1, and the piezoelectric element 2 sandwiched together with the wave receiving substrate 1. Of the piezoelectric element 2 and a surrounding member 4 that covers the periphery of the piezoelectric element 2 with an interval from the side surface of the piezoelectric element 2.
Is fixed by adhering the mounting substrate 3 to the substrate.
【0013】円柱状の圧電素子2には、上面および下面
にそれぞれ電極2a,2bが形成されており、上面から
下面に向かって、または、その逆方向に向かって分極さ
れている。Electrodes 2a and 2b are formed on the upper and lower surfaces of the columnar piezoelectric element 2, respectively, and are polarized from the upper surface to the lower surface or in the opposite direction.
【0014】ここで、波受け基板1の一方主面に波の圧
力が加わると波受け基板1が変位する。この波受け基板
1の変位が圧電素子2に伝達し、圧電素子2から電気エ
ネルギが発生する。この電気エネルギを電極2a,2b
からリード線(図示せず)などにより取り出して波動発
電装置10が発電装置として機能する。Here, when a wave pressure is applied to one main surface of the wave receiving substrate 1, the wave receiving substrate 1 is displaced. The displacement of the wave receiving substrate 1 is transmitted to the piezoelectric element 2, and the piezoelectric element 2 generates electric energy. This electric energy is applied to the electrodes 2a, 2b
The power generation device 10 is taken out from the device by a lead wire (not shown) and functions as a power generation device.
【0015】次に、図3に本発明の第2の実施の形態に
係る波動発電装置20を示す。波動発生装置20は、円
形状の波受け基板21と、波受け基板21の他方主面の
略中央部に配設された円柱状の圧電素子22と、圧電素
子22を波受け基板21とともに狭持するための取付基
板23と、圧電素子22の側面と間隔を持って側面周囲
を覆う包囲材24とから構成され、波動発電装置20は
固定台25に取付基板23を接着することにより固定さ
れる。Next, FIG. 3 shows a wave power generator 20 according to a second embodiment of the present invention. The wave generation device 20 includes a circular wave receiving substrate 21, a columnar piezoelectric element 22 disposed substantially at the center of the other main surface of the wave receiving substrate 21, and a narrow piezoelectric element 22 together with the wave receiving substrate 21. And a surrounding member 24 covering the periphery of the piezoelectric element 22 at a distance from the side surface of the piezoelectric element 22. The wave power generation device 20 is fixed to the fixing base 25 by bonding the mounting substrate 23. You.
【0016】波受け基板21は、圧電素子22と接触し
ている部分で平面形状を有しており、かつ、波受け基板
21の一方主面に凹面形状を有する構造となっている。The wave receiving substrate 21 has a planar shape at a portion in contact with the piezoelectric element 22 and has a concave shape on one main surface of the wave receiving substrate 21.
【0017】円柱状の圧電素子22には、上面および下
面にそれぞれ電極22a,22bが形成されており、上
面から下面に向かって、または、その逆方向に向かって
分極されている。Electrodes 22a and 22b are formed on the upper and lower surfaces of the columnar piezoelectric element 22, respectively, and are polarized from the upper surface to the lower surface or in the opposite direction.
【0018】ここで、波受け基板21の一方主面に波の
圧力が加わると波受け基板21が変位する。この波受け
基板1の変位が圧電素子22に伝達し、圧電素子22か
ら電気エネルギが発生する。この電気エネルギを電極2
2a,22bからリード線(図示せず)などで取り出し
て波動発電装置20が発電装置として機能する。Here, when a wave pressure is applied to one main surface of the wave receiving substrate 21, the wave receiving substrate 21 is displaced. The displacement of the wave receiving substrate 1 is transmitted to the piezoelectric element 22, and electric energy is generated from the piezoelectric element 22. This electric energy is transferred to the electrode 2
The wave power generation device 20 functions as a power generation device by taking out from the 2a, 22b with a lead wire (not shown) or the like.
【0019】上述の実施の形態で示した波動発電装置
は、図面で示すとおり簡単な構成からなり、かつ、圧電
素子自体で変位を電気エネルギに変換するため、装置全
体が小型化される。The wave power generation device shown in the above embodiment has a simple configuration as shown in the drawings, and the piezoelectric element itself converts displacement into electric energy, so that the entire device is downsized.
【0020】また、波を受ける部分が平面または1方向
の凹面であるため、清掃等のメンテナンスも容易であ
る。Further, since the portion receiving the waves is a flat surface or a concave surface in one direction, maintenance such as cleaning is easy.
【0021】さらに、第2の実施の形態においては、波
受け基板に凹部を設けることにより波の逃げが無くな
り、波の圧力を電気エネルギに変換する効率が高まるば
かりでなく、波の圧力の向きと波受け基板の平面が垂直
でなくても十分な波の圧力が得られ、電気エネルギへの
変換効率も安定する。Further, in the second embodiment, the provision of the concave portion in the wave receiving substrate eliminates the escape of the wave, not only increases the efficiency of converting the pressure of the wave into electric energy, but also increases the direction of the pressure of the wave. Even if the plane of the wave receiving substrate is not vertical, a sufficient wave pressure can be obtained, and the conversion efficiency into electric energy is stabilized.
【0022】尚、上述の実施の形態で示した波動発電装
置において、波受け基板1は円形状のものを示したが、
四角形状や他の多角形状でもよく、構造は特に限定され
るものではない。また、材質についても特に限定される
ものではないが、波受け基板自体が変位を吸収しない材
質、例えば、ステンレス板などが好ましい。In the wave power generation device described in the above embodiment, the wave receiving substrate 1 has a circular shape.
The shape may be a square shape or another polygonal shape, and the structure is not particularly limited. Also, the material is not particularly limited, but a material in which the wave receiving substrate itself does not absorb the displacement, for example, a stainless plate is preferable.
【0023】また、圧電素子の形状も円柱形状に限定さ
れるものではなく、四角柱状などの多角柱形状でもよ
く、また、圧電素子を多層構造としてもよく、目的・用
途に応じて適宜選択できるものである。The shape of the piezoelectric element is not limited to a cylindrical shape, but may be a polygonal shape such as a quadrangular prism, or a multilayered structure of the piezoelectric element, which can be appropriately selected according to the purpose and application. Things.
【0024】また、取付基板と固定台は別体で形成され
ているが、一体形成されていてもよい。つまり、固定台
が取付基板を兼用してもよい。Although the mounting board and the fixing base are formed separately, they may be formed integrally. That is, the fixing base may double as the mounting board.
【0025】また、波動発電装置は水中に配置されて使
用されるものであるため、包囲材としてはシリコンリン
グやシリコン樹脂などの、波動発電装置内部の防水性を
高めるものを用いるのが好ましい。Further, since the wave power generation device is used by being placed in water, it is preferable to use a material such as a silicon ring or a silicone resin which enhances the waterproof property inside the wave power generation device.
【0026】なお、第2の実施の形態で示した波動発電
装置20において、波受け基板21が凹部を有した構造
となっているが、第1の実施の形態に示す波受け基板1
の一方主面上に凹状となる部材を別途設けて波受け基板
全体を凹状としてもよい。In the wave power generation device 20 shown in the second embodiment, the wave receiving substrate 21 has a structure having a concave portion, but the wave receiving substrate 1 shown in the first embodiment has a concave portion.
Alternatively, a concave member may be separately provided on one main surface to make the entire wave receiving substrate concave.
【0027】また大電力を必要とする場合は、本発明の
波動発電装置を、固定台上にタイル貼りのように複数個
接続して配置してもよい。If a large amount of power is required, a plurality of wave power generating devices of the present invention may be connected and arranged on a fixed base like a tile.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように、本発明による波動発電装
置では、波動発電装置が1枚の波受け基板と圧電素子の
みで構成され、かつ、圧電素子自体で変位を電気エネル
ギに変換するため、装置全体の小型化が図れる。As described above, in the wave power generation device according to the present invention, the wave power generation device is constituted by only one wave receiving substrate and the piezoelectric element, and the piezoelectric element itself converts displacement into electric energy. Thus, the size of the entire apparatus can be reduced.
【0029】また、波受け基板の一方主面に凹部を設け
ることにより波の逃げが無くなり、波の圧力を電気エネ
ルギに変換する効率が高まるばかりでなく、波の圧力の
向きと波受け基板の平面が垂直でなくても十分な波の圧
力が得られ、電気エネルギへの変換効率も安定する。Further, by providing a concave portion on one main surface of the wave receiving substrate, the escape of the wave is eliminated, so that not only the efficiency of converting the pressure of the wave into electric energy is improved, but also the direction of the wave pressure and the direction of the wave receiving substrate. Even if the plane is not vertical, a sufficient wave pressure can be obtained, and the conversion efficiency into electric energy is stabilized.
【0030】さらに、波受け基板が平面または凹面の連
続面であるため、清掃等のメンテナンスも容易である。Further, since the wave receiving substrate is a continuous surface of a flat surface or a concave surface, maintenance such as cleaning is easy.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る波動発電装置
の構造を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a structure of a wave power generation device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1におけるA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る波動発電装置
の構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a wave power generation device according to a second embodiment of the present invention.
1,21 波受け基板 2,22 圧電素子 10,20 波動発電装置 1,21 Wave receiving substrate 2,22 Piezoelectric element 10,20 Wave generator
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8251556AJPH10103215A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Wave motion generator |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8251556AJPH10103215A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Wave motion generator |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103215Atrue JPH10103215A (en) | 1998-04-21 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8251556APendingJPH10103215A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Wave motion generator |
| Country | Link |
|---|---|
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