WO2019035344A1

WO2019035344A1 - 発電装置

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Publication number: WO2019035344A1
Application number: PCT/JP2018/028470
Authority: WO
Inventors: 龍樹古賀; 齊藤　靖; 昌男中島
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2019035362A

Abstract

発電装置（１００）は、第一及び第二エネルギ変換部（１０ａ，１０ｂ）と、第一及び第二ポンプ（２０ａ，２０ｂ）と、第一メインアキュムレータ（５０ａ）と、第一メインアキュムレータ（５０ａ）の所定容量よりも小さい容量を有する第二メインアキュムレータ（５０ｂ）と、第一アンロードリリーフ弁（６０ａ）と、第二メインアキュムレータ（５０ｂ）に貯留された作動流体が、第一メインアキュムレータ（５０ｂ）に貯留された作動流体が所定圧力に達する時間よりも短い時間で所定圧力まで達して開弁する第二アンロードリリーフ弁（６０ｂ）と、第一減圧弁（７０ａ）と、第二アンロードリリーフ弁（６０ｂ）から導かれる作動流体を、第一減圧弁（７０ａ）が減圧する所定圧力値と同じ圧力値まで減圧する第二減圧弁（７０ｂ）と、合流通路（３）から導かれる作動流体により駆動されて発電機（４０）を駆動するモータ（３０）と、を備える。

Description

発電装置

　本発明は、発電装置に関する。

　化石燃料の枯渇や地球温暖化等の環境問題への対策として、再生可能エネルギを利用した発電が注目を集めている。ＪＰ２０１３－１８１４３３Ａには、波力を利用して発電する発電装置が開示される。この発電装置は、波によって動揺する浮体と、浮体の動揺を回転運動に変換する変換機構と、変換機構を介して取り出される回転力により駆動されるポンプと、ポンプから吐出される作動油により駆動するモータと、を備える。モータは発電機に連結され、モータの駆動により発電機が駆動される。

　また、ＪＰ２０１３－１８１４３３Ａに開示される発電装置は、ポンプにより吐出された作動油を貯留するアキュムレータを更に備える。アキュムレータは、波の高さが小さくポンプから吐出される作動油の流量が少ない場合に、貯留した作動油をモータに供給する。これにより、モータを所望の回転数で駆動することができ、所望の発電量を得ることができる。

　ＪＰ２０１３－１８１４３３Ａに開示される発電装置では、波の高さが小さい期間が長いと、アキュムレータに貯留される作動油が減少し、アキュムレータからモータへの作動油の供給が停止する。この場合、ポンプから吐出される作動油をアキュムレータに貯留する必要があり、モータに作動流体を供給することができない。そのため、モータを連続的に駆動することができず、安定した発電が困難になる。

　本発明は、再生可能エネルギを利用して安定して発電することを目的とする。

　本実施形態によれば、発電装置は、再生可能エネルギを機械エネルギに変換する第一及び第二エネルギ変換部と、前記第一エネルギ変換部に接続され、前記第一エネルギ変換部により駆動されて作動流体を吐出する第一ポンプと、前記第二エネルギ変換部に接続され、前記第二エネルギ変換部により駆動されて作動流体を吐出する第二ポンプと、所定容量を有し、前記第一ポンプから吐出される作動流体を貯留する第一メインアキュムレータと、前記第一メインアキュムレータの所定容量よりも小さい容量を有し、前記第二ポンプから吐出される作動流体を貯留する第二メインアキュムレータと、前記第一ポンプ及び前記第一メインアキュムレータの下流に接続され、前記第一メインアキュムレータに貯留された作動流体が所定圧力に達すると開弁する第一アンロードリリーフ弁と、前記第二ポンプ及び前記第二メインアキュムレータの下流に接続され、前記第二メインアキュムレータに貯留された作動流体が、前記第一メインアキュムレータに貯留された作動流体が所定圧力に達する時間よりも短い時間で所定圧力まで達して開弁する第二アンロードリリーフ弁と、前記第一アンロードリリーフ弁の下流に接続され、前記第一アンロードリリーフ弁から導かれる作動流体を所定圧力値まで減圧する第一減圧弁と、前記第二アンロードリリーフ弁の下流に接続され、前記第二アンロードリリーフ弁から導かれる作動流体を、前記第一減圧弁が減圧する所定圧力値と同じ圧力値まで減圧する第二減圧弁と、前記第一減圧弁によって所定圧力値まで減圧された作動流体と前記第二減圧弁によって所定圧力値まで減圧された作動流体とを合流する合流通路から導かれる作動流体により駆動されて発電機を駆動するモータと、を備える。

図１は、本発明の実施形態に係る発電装置の回路図である。図２Ａは、第一及び第二メインアキュムレータ内の作動流体の圧力の変化を示すグラフである。図２Ｂは、第一及び第二供給通路における作動流体の流量の合計の変化を示すグラフである。図２Ｃは、サブアキュムレータ内の作動流体の圧力の変化を示すグラフである。図２Ｄは、モータに供給される作動流体の流量の変化を示すグラフである。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る発電装置１００について説明する。

　まず、発電装置１００の構造について、図１を参照して説明する。

　図１に示すように、発電装置１００は、再生可能エネルギを機械エネルギに変化する第一及び第二エネルギ変換部としての第一及び第二水車１０ａ，１０ｂと、第一及び第二水車１０ａ，１０ｂに接続される第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂと、を備える。第一及び第二水車１０ａ，１０ｂは、回転自在に支持される軸部１１と、軸部１１の外周に設けられる翼部１２と、を有し、海、川又は湖の岸に設置される。翼部１２が波を受けると、第一及び第二水車１０ａ，１０ｂは、軸部１１の周りに一方向に回転する。このように、第一及び第二水車１０ａ，１０ｂは、再生可能エネルギとしての波のエネルギを機械エネルギとしての回転エネルギに変換する。

　第一及び第二水車１０ａ，１０ｂにより得られる回転エネルギは、第一及び第二入力軸２１ａ，２１ｂを介して第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂに伝達される。第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂは、伝達される回転エネルギにより回転駆動され、貯留部１に貯留される作動油を吸い上げて吐出する。

　第一ポンプ２０ａから吐出された作動油は、第一供給通路２ａ及び合流通路３を通じてモータ３０に供給され、モータ３０を駆動する。同様に、第二ポンプ２０ｂから吐出された作動油は、第二供給通路２ｂ及び合流通路３を通じてモータ３０に供給され、モータ３０を駆動する。モータ３０の出力軸３１は発電機４０に連結され、モータ３０により発電機４０が駆動されて発電が行われる。

　このように、発電装置１００は、波のエネルギを利用して発電する。

　また、発電装置１００は、第一供給通路２ａから分岐する第一分岐通路４ａと、第一分岐通路４ａに設けられる第一メインアキュムレータ５０ａと、第一供給通路２ａに設けられる第一アンロードリリーフ弁６０ａと、を備える。第一分岐通路４ａは、第一供給通路２ａにおける第一アンロードリリーフ弁６０ａの上流から分岐する。

　第一メインアキュムレータ５０ａには、第一分岐通路４ａに連通する油室５１ａと、油室５１ａから隔てられる気室５２ａと、が設けられる。油室５１ａは、第一ポンプ２０ａから吐出され第一分岐通路４ａを通じて導かれる作動油を貯留する。気室５２ａには窒素ガスといった気体が封入される。気室５２ａに封入される気体は窒素ガスに限られず、空気といった他の気体であってもよい。また、第一メインアキュムレータ５０ａは、気室５２ａに封入される気体の量を調整できるように形成されていてもよい。

　気室５２ａは、油室５１ａ内の作動油の量に応じて拡縮し、油室５１ａ内の作動油の圧力を変化させる。具体的には、油室５１ａに作動油が流入して油室５１ａ内の作動油が増加すると、気室５２ａは縮小する。このとき、気室５２ａ内の気体が圧縮され、気体の圧力が上昇する。その結果、油室５１ａ内の作動油の圧力が上昇する。油室５１ａから作動油が放出されて油室５１ａ内の作動油が減少すると、気室５２ａは拡大する。このとき、気室５２ａ内の気体が膨張し、気体の圧力が低下する。その結果、油室５１ａ内の作動油の圧力が低下する。なお、油室５１ａの容量と気室５２ａの容量の合計は、第一メインアキュムレータ５０ａの「容量」に相当する。

　このように、第一メインアキュムレータ５０ａは、所定容量を有し、第一ポンプ２０ａから吐出される作動油を貯留すると共に、作動油の貯留量の増加に応じて貯留された作動油の圧力を上昇させる。そして、第一供給通路２ａ内の作動油の圧力が第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力よりも低い場合には、第一メインアキュムレータ５０ａは、作動油を放出して第一供給通路２ａに作動油を供給する。

　第一供給通路２ａにおける第一分岐通路４ａの上流には、第一ポンプ２０ａから第一メインアキュムレータ５０ａへ向かう作動油の流れのみを許容する第一逆止弁２２ａが設けられる。第一逆止弁２２ａが第一メインアキュムレータ５０ａから第一ポンプ２０ａへ向かう作動油の流れを遮断するので、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油が第一ポンプ２０ａを通じて貯留部１に逆流するのを防ぐことができる。

　また、第一供給通路２ａにおける第一アンロードリリーフ弁６０ａの上流には第一リリーフ通路５ａが接続され、第一リリーフ通路５ａには安全弁として第一リリーフ弁２３ａが設けられる。第一リリーフ弁２３ａにより、第一供給通路２ａ内の圧力が第一リリーフ弁２３ａの設定圧力を超えるのを防止することができる。

　第一アンロードリリーフ弁６０ａは、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力に応じて駆動される。

　具体的には、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が所定のカットアウト圧力まで上昇すると、第一アンロードリリーフ弁６０ａは開弁し、第一ポンプ２０ａからモータ３０へ向かう作動油の流れを許容する。このとき、第一供給通路２ａ内の圧力が第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力よりも低い場合には、第一メインアキュムレータ５０ａから第一供給通路２ａに作動油が供給される。つまり、モータ３０には、第一ポンプ２０ａから吐出される作動油に加え、第一メインアキュムレータ５０ａから放出される作動油が供給され、モータ３０が駆動される。第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の減少に伴って、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が低下する。

　第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力がカットアウト圧力よりも低い所定のカットイン圧力まで低下すると、第一アンロードリリーフ弁６０ａは閉弁し、第一ポンプ２０ａからモータ３０へ向かう作動油の流れを遮断する。このとき、第一ポンプ２０ａから吐出された作動油は、第一メインアキュムレータ５０ａに導かれ、第一メインアキュムレータ５０ａに貯留される。第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の増加に伴って、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が上昇する。

　このように、第一アンロードリリーフ弁６０ａは、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力に応じて駆動され、第一供給通路２ａにおける作動油の流れを制御する。そのため、第一メインアキュムレータ５０ａに十分な量の作動油が貯留されていない状態で第一メインアキュムレータ５０ａからモータ３０に作動油が供給されるのを防ぐことができる。

　また、発電装置１００は、第二分岐通路４ｂと、第二メインアキュムレータ５０ｂと、第二アンロードリリーフ弁６０ｂと、第二逆止弁２２ｂと、第二リリーフ通路５ｂと、第二リリーフ弁２３ｂと、を備える。第二メインアキュムレータ５０ｂの構造は、容量を除いて第一メインアキュムレータ５０ａの構造と略同じである。第二アンロードリリーフ弁６０ｂの構造は、第一アンロードリリーフ弁６０ａの構造と略同じであり、カットイン圧力及びカットアウト圧力も同じである。そのため、ここではそれら説明を省略する。また、第二逆止弁２２ｂ、第二リリーフ通路５ｂ及び第二リリーフ弁２３ｂの機能は、第一逆止弁２２ａ、第一リリーフ通路５ａ及び第一リリーフ弁２３ａの機能と略同じであるため、ここではそれらの説明を省略する。なお、第二メインアキュムレータ５０ｂにおける油室５１ｂの容量と気室５２ｂの容量の合計は、第二メインアキュムレータ５０ｂの「容量」に相当する。

　第二メインアキュムレータ５０ｂは、第一メインアキュムレータ５０ａの所定容量よりも小さい容量を有する。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂが閉弁した状態で第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂが略同じ条件で駆動されると、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力よりも速く上昇する。第二アンロードリリーフ弁６０ｂは、第二メインアキュムレータ５０ｂに貯留された作動油が、第一メインアキュムレータ５０ａに貯留された作動油がカットアウト圧力に達する時間よりも短い時間でカットアウト圧力まで達して開弁する。

　換言すれば、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力は異なるタイミングで第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂのカットアウト圧力まで上昇すると共にカットイン圧力まで低下する。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは異なるタイミングで開閉する。したがって、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂの一方に作動油を貯留しつつ他方からモータ３０に作動油を供給することができる。

　また、発電装置１００は、第一供給通路２ａにおける第一アンロードリリーフ弁６０ａの下流に設けられる第一減圧弁７０ａと、第二供給通路２ｂにおける第二アンロードリリーフ弁６０ｂの下流に設けられる第二減圧弁７０ｂと、を備える。第一減圧弁７０ａは、第一供給通路２ａにおける作動油を所定圧力値まで減圧する。第二減圧弁７０ｂは、第二供給通路２ｂにおける作動油を、第一減圧弁７０ａが減圧する所定圧力値と同じ圧力値まで減圧する。そのため、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力が異なる場合でも、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂの下流の圧力は略同じになる。したがって、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂが開弁した場合に、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂの一方から他方に作動油が導かれるのを防ぐことができ、合流通路３に導かれる作動油の流量の変動を軽減することができる。これにより、モータ３０を安定して駆動することができ、安定した発電が可能になる。

　第一供給通路２ａにおける第一アンロードリリーフ弁６０ａと第一減圧弁７０ａとの間には、第一アンロードリリーフ弁６０ａから第一減圧弁７０ａへ向かう作動油の流れのみを許容する第三逆止弁２４ａが設けられる。第三逆止弁２４ａが第一減圧弁７０ａから第一アンロードリリーフ弁６０ａへ向かう作動油の流れを遮断するので、第一アンロードリリーフ弁６０ａの開弁時に第一減圧弁７０ａから第一メインアキュムレータ５０ａへ作動油が逆流するのを防ぐことができる。

　同様に、第二供給通路２ｂにおける第二アンロードリリーフ弁６０ｂと第二減圧弁７０ｂとの間には、第二アンロードリリーフ弁６０ｂから第二減圧弁７０ｂへ向かう作動油の流れのみを許容する第四逆止弁２４ｂが設けられる。第四逆止弁２４ｂにより、第二アンロードリリーフ弁６０ｂの開弁時に第二減圧弁７０ｂから第二メインアキュムレータ５０ｂへ作動油が逆流するのを防ぐことができる。

　合流通路３には、作動油の流量を一定値になるよう制御する流量制御弁８０が設けられる。流量制御弁８０は、合流通路３における作動油の流量を、予め定められた設定流量に調整する。したがって、モータ３０に所定の流量で作動油を供給することができ、モータ３０の回転数を安定させて安定した発電が可能になる。

　合流通路３における流量制御弁８０の上流には、分岐通路９１を介してサブアキュムレータ９０が設けられる。サブアキュムレータ９０は、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂから導かれる作動油を貯留すると共に貯留した作動油を合流通路３へ供給する。具体的には、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける作動油の流量が流量制御弁８０の設定流量を超える場合には、サブアキュムレータ９０は余剰分の作動油を貯留する。第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける作動油の流量が流量制御弁８０の設定流量よりも少ない場合には、サブアキュムレータ９０は作動油を流量制御弁８０へ供給する。したがって、作動油を一定の流量でモータ３０に供給することができ、安定した発電が可能になる。

　次に、発電装置１００の動作について、図１から図２Ｄを参照して説明する。ここでは、第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂが動作を開始した時刻Ｔ０では、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ、並びにサブアキュムレータ９０に作動油が貯留されていない場合を想定する。また、時刻Ｔ０以降は、第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂは、同一条件で動作するものとする。第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂのカットアウト圧力は、値Ｐ１に設定されているものとし、カットイン圧力は、値Ｐ２に設定されているものとする。第一アンロードリリーフ弁６０ａの開弁時に第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａから第一アンロードリリーフ弁６０ａに導かれる作動油の流量Ｑ１は、流量制御弁８０の設定流量Ｑ０と略一致するものとする。加えて、第二アンロードリリーフ弁６０ｂの開弁時に第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂから第二アンロードリリーフ弁６０ｂに導かれる作動油の流量Ｑ２は、流量制御弁８０の設定流量Ｑ０と略一致するものとする。

　時刻Ｔ０では、第一メインアキュムレータ５０ａには作動油が貯留されていないので、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は、第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２よりも低い。そのため、第一アンロードリリーフ弁６０ａは閉弁し、作動油の流れを遮断する。したがって、第一ポンプ２０ａから吐出される作動油は、第一メインアキュムレータ５０ａに貯留される。第一メインアキュムレータ５０ａに貯留される作動油の増加に伴って、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が上昇する。

　第一メインアキュムレータ５０ａと同様に、時刻Ｔ０では、第二メインアキュムレータ５０ｂには作動油が貯留されていないので、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットイン圧力Ｐ２よりも低い。そのため、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは閉弁し、第二ポンプ２０ｂから吐出される作動油は、第二メインアキュムレータ５０ｂに貯留される。第二メインアキュムレータ５０ｂに貯留される作動油の増加に伴って、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が上昇する。第二メインアキュムレータ５０ｂの容量は、第一メインアキュムレータ５０ａの容量よりも小さいので、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力よりも速く上昇する。

　時刻Ｔ１は、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇した時刻である。なお、時刻Ｔ１では、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は、第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇していない。

　時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までは、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力は第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１よりも低い。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは閉弁状態を保ち、作動油の流れを遮断する。したがって、第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂ、並びに第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂのいずれからも、モータ３０に作動油は供給されない。

　また、時刻Ｔ０でサブアキュムレータ９０に作動油は貯留されていない。そのため、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までは、サブアキュムレータ９０から作動油は放出されない。したがって、サブアキュムレータ９０からもモータ３０に作動油は供給されない。

　このように、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までは、第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂ、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ、並びにサブアキュムレータ９０のいずれからも、モータ３０に作動油は供給されない。そのため、発電機４０は駆動されず、発電は行われない。

　時刻Ｔ１では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇するので、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは開弁し、作動油の流れを許容する。そのため、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油は第二供給通路２ｂに放出される。第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の減少に伴って、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が低下する。

　時刻Ｔ２は、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇した時刻である。なお、時刻Ｔ２では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットイン圧力Ｐ２まで低下していない。

　時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までは、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットイン圧力Ｐ２まで低下しない。そのため、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは開弁状態を保ち、作動油の流れを許容する。したがって、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂから第二供給通路２ｂ及び合流通路３を通じてモータ３０に作動油が供給される。これにより、発電機４０が駆動され、発電が行われる。

　一方、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までは、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇しない。そのため、第一アンロードリリーフ弁６０ａは閉弁状態を保ち、作動油の流れを遮断する。したがって、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａからはモータ３０に作動油は供給されない。

　つまり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までは、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂからのみモータ３０に作動油が供給される。そして、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂから第二アンロードリリーフ弁６０ｂに導かれる作動油の流量Ｑ２は、流量制御弁８０の設定流量Ｑ０と略一致するので、全量が流量制御弁８０を通じてモータ３０に供給される。そのため、サブアキュムレータ９０に作動油は導かれず、サブアキュムレータ９０内の作動油は増加しない。

　時刻Ｔ２では、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇するので、第一アンロードリリーフ弁６０ａは開弁し、作動油の流れを許容する。そのため、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油は第一供給通路２ａに放出され、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が低下する。

　時刻Ｔ３は、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力がカットイン圧力Ｐ２まで低下した時刻である。なお、時刻Ｔ３では、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は、第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２まで低下していない。

　時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２まで低下しないので、第一アンロードリリーフ弁６０ａは開弁状態を保ち、作動油の流れを許容する。したがって、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａから第一供給通路２ａ及び合流通路３を通じてモータ３０に作動油が供給される。

　同様に、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットイン圧力Ｐ２まで低下しないので、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは開弁状態を保ち、作動油の流れを許容する。したがって、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂから第二供給通路２ｂ及び合流通路３を通じてモータ３０に作動油が供給される。

　つまり、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａからモータ３０に作動油が供給されると共に、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂからモータ３０に作動油が供給される。したがって、発電機４０が駆動され、発電が行われる。

　時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力よりも高い。このような場合でも、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂの下流の圧力は、第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂによって略同じ圧力まで低下する。したがって、第一供給通路２ａから第二供給通路２ｂに作動油が導かれるのを防ぐことができ、合流通路３に導かれる作動油の流量の変動を軽減することができる。これにより、モータ３０を安定して駆動することができ、安定した発電が可能になる。

　また、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、第一供給通路２ａにおける作動油の流量Ｑ１と第二供給通路２ｂにおける作動油の流量Ｑ２とを合わせた流量は、流量制御弁８０の設定流量Ｑ０を越える。具体的には、流量Ｑ１と流量Ｑ２とを合わせた流量は、流量制御弁８０の設定流量Ｑ０の約２倍である（図２Ｂ参照）。そのため、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂから導かれる作動油の流量の半分が流量制御弁８０を通じてモータ３０に供給される。残りの半分はサブアキュムレータ９０に導かれ、サブアキュムレータ９０に貯留される（図２Ｃ参照）。

　このように、発電装置１００では、流量制御弁８０により合流通路３における作動油の流量が予め定められた設定流量Ｑ０に調整される。したがって、モータ３０に所定の流量で作動油を供給することができ、モータ３０の回転数を安定させて安定した発電が可能になる。

　時刻Ｔ３では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットイン圧力Ｐ２まで低下するので、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは閉弁し、作動油の流れを遮断する。したがって、第二ポンプ２０ｂから吐出される作動油は第二メインアキュムレータ５０ｂ内に貯留され、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が上昇する。

　また、時刻Ｔ３では、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は、第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２まで低下していないので、第一アンロードリリーフ弁６０ａは開弁状態を保ち、作動油の流れを許容する。したがって、第一メインアキュムレータ５０ａから第一供給通路２ａに作動油が放出され、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が低下する。

　時刻Ｔ４は、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２まで低下した時刻である。なお、時刻Ｔ４では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇していない。

　時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２まで低下しない。そのため、第一アンロードリリーフ弁６０ａは開弁状態を保ち、作動油の流れを許容する。したがって、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａから第一供給通路２ａ及び合流通路３を通じてモータ３０に作動油が供給される。これにより、発電機４０が駆動され、発電が行われる。

　一方、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇しない。そのため、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは閉弁状態を保ち、作動油の流れを遮断する。したがって、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂからはモータ３０に作動油が供給されない。

　このように、発電装置１００では、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力は異なるタイミングで第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇すると共にカットイン圧力Ｐ２まで低下する。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは異なるタイミングで開閉する。したがって、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂの一方に作動油を貯留しつつ他方からモータ３０に作動油を供給することができる。

　時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａからのみモータ３０に作動油が供給される。そして、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａから第一アンロードリリーフ弁６０ａに導かれる作動油の流量Ｑ１は、流量制御弁８０の設定流量Ｑ０と略一致するので、全量が流量制御弁８０を通じてモータ３０に供給される。そのため、サブアキュムレータ９０に作動油は導かれず、サブアキュムレータ９０内の作動油は増加しない。

　時刻Ｔ４では、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットイン圧力Ｐ２まで低下するので、第一アンロードリリーフ弁６０ａは閉弁し、作動油の流れが遮断される。したがって、第一ポンプ２０ａから吐出される作動油は第一メインアキュムレータ５０ａ内に貯留され、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が上昇する。

　また、時刻Ｔ４では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇していないので、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは閉弁状態を保ち、作動油の流れを遮断する。したがって、第二ポンプ２０ｂから吐出される作動油は第二メインアキュムレータ５０ｂ内に貯留され続け、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が上昇し続ける。

　時刻Ｔ５は、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで再び上昇した時刻である。なお、時刻Ｔ５では、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力は、第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇していない。

　時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までは、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力は第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１まで上昇しない。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは閉弁状態を保ち、作動油の流れを遮断する。したがって、第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂ、並びに第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂのいずれからも、モータ３０に作動油は供給されない。

　前述のように、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂから導かれる作動油の流量の半分がサブアキュムレータ９０に導かれ、サブアキュムレータ９０に貯留される。時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａからのみモータ３０に作動油が供給されるため、サブアキュムレータ９０から作動油が放出されない。つまり、時刻Ｔ４では、サブアキュムレータ９０に作動油が貯留されている。そのため、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までは、サブアキュムレータ９０から合流通路３を通じてモータ３０に作動油が供給される。したがって、発電機４０が駆動され、発電が行われる。

　このように、発電装置１００では、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける作動油の流量が流量制御弁８０の設定流量を超える場合には、サブアキュムレータ９０は余剰分の作動油を貯留する。第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける作動油の流量が流量制御弁８０の設定流量よりも少ない場合には、サブアキュムレータ９０は作動油を流量制御弁８０へ供給する。したがって、作動油を一定の流量でモータ３０に供給することができ、安定した発電が可能になる。

　時刻Ｔ５では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力がカットアウト圧力Ｐ１まで上昇するので、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは開弁し、作動油の流れを許容する。したがって、第二メインアキュムレータ５０ｂから第二供給通路２ｂに作動油が放出され、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力が低下する。

　時刻Ｔ６は、第一メインアキュムレータ５０ａ内の作動油の圧力が第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１まで再び上昇した時刻である。なお、時刻Ｔ６では、第二メインアキュムレータ５０ｂ内の作動油の圧力は、第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットイン圧力Ｐ２まで低下している。

　時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの発電装置１００の動作は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの発電装置１００の動作と略同じであるため、ここではその説明を省略する。

　以上の本実施形態によれば、以下の効果を奏する。

　発電装置１００では、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力は異なるタイミングで第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂのカットアウト圧力まで上昇すると共にカットイン圧力まで低下する。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは異なるタイミングで開閉する。したがって、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂの一方に作動油を貯留しつつ他方からモータ３０に作動油を供給することができる。

　また、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂ内の作動油の圧力が異なる場合でも、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂにおける第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂの下流の圧力は、第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂにより略同じになる。したがって、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂが開弁した場合に、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂの一方から他方に作動油が導かれるのを防ぐことができ、合流通路３に導かれる作動油の流量の変動を軽減することができる。これにより、モータ３０を安定して駆動することができ、安定した発電が可能になる。

　流量制御弁８０によって、合流通路３における作動油の流量が、予め定められた設定流量に調整される。したがって、モータ３０に所定の流量で作動油を供給することができ、モータ３０の回転数を安定させて安定した発電が可能になる。

　サブアキュムレータ９０によっては、第一及び第二供給通路２ａ，２ｂから導かれる作動油が貯留されると共に貯留した作動油が合流通路３へ供給される。したがって、作動油を一定の流量でモータ３０に供給することができ、安定した発電が可能になる。

　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

　発電装置１００は、波のエネルギを回転エネルギに変換する第一及び第二水車１０ａ，１０ｂと、第一水車１０ａに接続され、第一水車１０ａにより駆動されて作動油を吐出する第一ポンプ２０ａと、第二水車１０ｂに接続され、第二水車１０ｂにより駆動されて作動油を吐出する第二ポンプ２０ｂと、所定容量を有し、第一ポンプ２０ａから吐出される作動油を貯留する第一メインアキュムレータ５０ａと、第一メインアキュムレータ５０ａの所定容量よりも小さい容量を有し、第二ポンプ２０ｂから吐出される作動油を貯留する第二メインアキュムレータ５０ｂと、第一ポンプ２０ａ及び第一メインアキュムレータ５０ａの下流に接続され、第一メインアキュムレータ５０ａに貯留された作動油が所定圧力に達すると開弁する第一アンロードリリーフ弁６０ａと、第二ポンプ２０ｂ及び第二メインアキュムレータ５０ｂの下流に接続され、第二メインアキュムレータ５０ｂに貯留された作動油が、第一メインアキュムレータ５０ａに貯留された作動油が所定圧力に達する時間よりも短い時間で所定圧力まで達して開弁する第二アンロードリリーフ弁６０ｂと、第一アンロードリリーフ弁６０ａの下流に接続され、第一アンロードリリーフ弁６０ａから導かれる作動油を所定圧力値まで減圧する第一減圧弁７０ａと、第二アンロードリリーフ弁６０ｂの下流に接続され、第二アンロードリリーフ弁６０ｂから導かれる作動油を、第一減圧弁７０ａが減圧する所定圧力値と同じ圧力値まで減圧する第二減圧弁７０ｂと、第一減圧弁７０ａによって所定圧力値まで減圧された作動油と第二減圧弁７０ｂによって所定圧力値まで減圧された作動油とを合流する合流通路３から導かれる作動油により駆動されて発電機４０を駆動するモータ３０と、を備える。

　この構成では、第二メインアキュムレータ５０ｂが第一メインアキュムレータ５０ａの所定容量よりも小さい容量を有し、第二アンロードリリーフ弁６０ｂは、第二メインアキュムレータ５０ｂに貯留された作動油が、第一メインアキュムレータ５０ａに貯留された作動油が所定圧力に達する時間よりも短い時間で所定圧力まで達して開弁する。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは異なるタイミングで開弁する。また、第二減圧弁７０ｂは、第二アンロードリリーフ弁６０ｂから導かれる作動油を、第一減圧弁７０ａが減圧する所定圧力値と同じ圧力値まで減圧する。そのため、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂが開弁した場合に、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂの一方から他方に作動油が導かれるのを防ぐことができ、モータ３０に導かれる作動油の流量の変動を軽減することができる。したがって、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂの一方に作動油を貯留しつつ他方からモータ３０に作動油を供給することができモータ３０を安定して駆動することができる。これにより、波のエネルギを利用して安定して発電することができる。

　また、発電装置１００は、合流通路３における作動油の流量を一定値になるよう制御する流量制御弁８０を更に備える。

　この構成では、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂが開弁した状態でも、流量制御弁８０からモータ３０に一定の流量で作動油を供給することができる。したがって、モータ３０を所望の回転数で駆動することができ、安定して発電することができる。

　また、発電装置１００は、第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂによって所定圧力値まで減圧された作動油を貯留すると共に貯留した作動油を流量制御弁８０へ供給するサブアキュムレータ９０を更に備える。

　この構成では、第一及び第二減圧弁７０ａ，７０ｂから導かれる作動油の流量が流量制御弁８０を通過する作動油の流量よりも少ない場合には、サブアキュムレータ９０から流量制御弁８０へ不足分の作動油が供給される。したがって、作動油を一定の流量でモータ３０に供給することができ、安定して発電することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　上記実施形態では、作動流体として、作動油を使用しているが、作動油の代わりに水や水溶液等の非圧縮性流体を使用してもよい。

　上記実施形態では、第一メインアキュムレータ５０ａには２つの第一ポンプ２０ａからの作動油が導かれるが、第一メインアキュムレータ５０ａには１つの第一ポンプ２０ａから作動油が導かれてもよいし、３つ以上の第一ポンプ２０ａから作動油が導かれてもよい。同様に、第二メインアキュムレータ５０ｂには１つの第二ポンプ２０ｂから作動油が導かれてもよいし、３つ以上の第二ポンプ２０ｂから作動油が導かれてもよい。

　上記実施形態では、第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂと、第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂが設けられるが、３つ以上のメインアキュムレータと３つ以上のアンロードリリーフ弁が設けられてもよい。

　上記実施形態では、波のエネルギを回転エネルギに変換する第一及び第二水車１０ａ，１０ｂが用いられるが、第一及び第二水車１０ａ，１０ｂに代えて風車を用い、風のエネルギを回転エネルギに変換してもよい。風力発電においても風力は変化するが、風車により第一及び第二ポンプ２０ａ，２０ｂを駆動して第一及び第二メインアキュムレータ５０ａ，５０ｂの一方に作動油を貯留しつつ他方からモータ３０に作動油を供給することができる。したがって、風のエネルギを利用して安定して発電を行うことができる。

　第一及び第二アンロードリリーフ弁６０ａ，６０ｂは、電磁式の弁であってもよい。

　上記実施形態では、第一アンロードリリーフ弁６０ａのカットアウト圧力Ｐ１及びカットイン圧力Ｐ２は、それぞれ、第二アンロードリリーフ弁６０ｂのカットアウト圧力Ｐ１及びカットイン圧力Ｐ２と略一致するように設定されるが、これらの設定は異なっていてもよい。

　本願は２０１７年８月１４日に日本国特許庁に出願された特願２０１７－１５６６６０に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　再生可能エネルギを機械エネルギに変換する第一及び第二エネルギ変換部と、
　前記第一エネルギ変換部に接続され、前記第一エネルギ変換部により駆動されて作動流体を吐出する第一ポンプと、
　前記第二エネルギ変換部に接続され、前記第二エネルギ変換部により駆動されて作動流体を吐出する第二ポンプと、
　所定容量を有し、前記第一ポンプから吐出される作動流体を貯留する第一メインアキュムレータと、
　前記第一メインアキュムレータの所定容量よりも小さい容量を有し、前記第二ポンプから吐出される作動流体を貯留する第二メインアキュムレータと、
　前記第一ポンプ及び前記第一メインアキュムレータの下流に接続され、前記第一メインアキュムレータに貯留された作動流体が所定圧力に達すると開弁する第一アンロードリリーフ弁と、
　前記第二ポンプ及び前記第二メインアキュムレータの下流に接続され、前記第二メインアキュムレータに貯留された作動流体が、前記第一メインアキュムレータに貯留された作動流体が所定圧力に達する時間よりも短い時間で所定圧力まで達して開弁する第二アンロードリリーフ弁と、
　前記第一アンロードリリーフ弁の下流に接続され、前記第一アンロードリリーフ弁から導かれる作動流体を所定圧力値まで減圧する第一減圧弁と、
　前記第二アンロードリリーフ弁の下流に接続され、前記第二アンロードリリーフ弁から導かれる作動流体を、前記第一減圧弁が減圧する所定圧力値と同じ圧力値まで減圧する第二減圧弁と、
　前記第一減圧弁によって所定圧力値まで減圧された作動流体と前記第二減圧弁によって所定圧力値まで減圧された作動流体とを合流する合流通路から導かれる作動流体により駆動されて発電機を駆動するモータと、を備える発電装置。
　請求項１に記載の発電装置であって、
　前記合流通路における作動流体の流量を一定値になるよう制御する流量制御弁を更に備える発電装置。
　請求項２に記載の発電装置であって、
　前記第一及び第二減圧弁によって所定圧力値まで減圧された作動流体を貯留すると共に貯留した作動流体を前記流量制御弁へ供給するサブアキュムレータを更に備える発電装置。