JP2002138941A

JP2002138941A - 波浪エネルギーの回収方法及び装置

Info

Publication number: JP2002138941A
Application number: JP2000338719A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Nishide; 洋一西出
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2000-11-07
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、波浪エネルギーを効率よく回
収する。【解決手段】水面Ｓ上に３以上の浮体３４を浮かべ、
これら浮体３４同士を伸縮シリンダ３２を介して連結す
る。前記水面Ｓでの波浪による前記浮体３４同士の相対
運動によって前記各伸縮シリンダ３２を伸縮させ、この
伸縮により各伸縮シリンダ３２から出力される流体圧を
回収して電気エネルギー等に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海洋等における水
面上で発生する波浪のエネルギーを効率よく回収するた
めの方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、波浪エネルギーを回収するための
方法及び装置として、次のようなものが知られている。

【０００３】Ａ）水平軸回りに揺動可能な揺動部材をケ
ーソンに支持し、波による前記揺動部材の揺動エネルギ
ーを伸縮シリンダによって流体圧エネルギーに変換する
（実開昭５７−１６２９６９号マイクロフィルム）。

【０００４】Ｂ）一対の舟形構造物の間に前後一対の浮
体を配し、各浮体を各船形構造物にリンク機構を介して
連結し、各浮体の運動に伴うリンク機構の運動のエネル
ギーを回収する（実開昭５８−１２２７９１号マイクロ
フィルム）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】Ａ）の技術は、単一の
揺動部材の揺動エネルギーを回収するものであるため、
揺動部材が大型であるわりには回収できるエネルギーが
少なく、効率が低い。特に、水面上が穏やかで波浪が小
さい時にはほとんどエネルギーの回収が望めない。

【０００６】これに対してＢ）の技術は、複数の浮体を
用いるものであって、単一の浮体を用いる場合よりもエ
ネルギーの回収量は増えるが、波浪による各浮体の運動
エネルギーを各浮体ごとに個別に回収するだけなので、
浮体の個数を増やしてもそれにより得られる回収エネル
ギーは当該浮体の増加分だけ単純に増えるに過ぎない。
すなわち、浮体を増やすことによる相乗効果は全く期待
できない。従って、前記浮体の個数を増やして設備を大
掛かりにしてもそれによって得られるエネルギーの増加
分は少なく、Ａ）と同様に飛躍的なエネルギー回収効率
の向上は望めない。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な構造
で波浪エネルギーを効率よく回収することができる方法
及び装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】水面に波浪が生じたと
き、その水位は水平位置によって大きく変化する。従っ
て、複数の浮体を並べて浮かべた水面上に波浪が生じた
時、個々の浮体が運動することはもちろんのこと、それ
以上に浮体同士の激しい相対運動が生ずることになる。

【０００９】本発明は、このような浮体同士の激しい相
対運動のエネルギーに着目してなされたものであり、水
面上に３以上の浮体を浮かべてこれら浮体同士を伸縮シ
リンダを介して連結し、前記水面での波浪による前記浮
体同士の相対運動によって前記各伸縮シリンダを伸縮さ
せ、この伸縮により各伸縮シリンダから出力される流体
圧を回収する波浪エネルギーの回収方法である。

【００１０】また本発明は、水面上に浮かべられる３以
上の浮体と、これらの浮体同士を連結する伸縮シリンダ
とを備え、これらの伸縮シリンダの伸縮により当該伸縮
シリンダから流体圧が出力されるように構成されている
波浪エネルギーの回収装置である。

【００１１】これらの構成によれば、水面上に浮かぶ３
以上の浮体同士の間にエネルギー回収用の伸縮シリンダ
が介在しているため、波浪による各浮体同士の激しい相
対運動のエネルギーが各伸縮シリンダによって回収され
る。従って、各浮体の運動エネルギーを個別に回収する
のみの従来技術（すなわち浮体同士の相対運動のエネル
ギーは回収しない従来技術）に比べ、より効率の高いエ
ネルギー回収が実現される。

【００１２】前記装置では、各浮体の下方に配置される
床部を有する支持部材と、この支持部材の床部と前記各
浮体とを上下方向に連結する伸縮シリンダとを備え、こ
れらの伸縮シリンダの伸縮により当該伸縮シリンダから
流体圧が出力されるように構成されていることが、より
好ましい。

【００１３】この構成によれば、各浮体がその下方の床
部に伸縮シリンダを介して拘束されているため、この伸
縮シリンダによっても各浮体のエネルギーを有効に回収
することができる。また、前記床部が浮体の下方にいわ
ゆる浅瀬を形成するため、当該床部がない場合よりも各
浮体を揺り動かす波のエネルギーを大きくすることがで
きる。

【００１４】この効果は、前記床部が前記水面と略平行
な平面状の床面を有する場合に、より顕著となる。

【００１５】前記床部は単独でもよいが、水面下に配せ
られる第１床部材と、この第１床部材と前記各浮体との
間に配せられる第２床部材と、これら第１床部材と第２
床部材との間及び第２床部材と各浮体との間にそれぞれ
介設される伸縮シリンダとを備え、これらの伸縮シリン
ダの伸縮により当該伸縮シリンダから流体圧が出力され
るように構成したものが、より好ましい。

【００１６】この構成によれば、水面上の波のエネルギ
ーだけでなく、水面下の流れについても、その流れによ
る第１床部材と第２床部材との相対運動（特に上下運
動）を利用して両床部材間の伸縮シリンダからエネルギ
ーを効率良く回収することができる。また、第２床部材
の上下運動により、この第２床部材と各浮体との間に介
在する伸縮シリンダの伸縮も顕著となり、より効率の高
いエネルギー回収ができる。

【００１７】また、前記支持部材の内部に各伸縮シリン
ダから出力される流体圧を集める集圧室を形成すれば、
支持部材の内部空間を利用したコンパクトな構造で流体
圧の回収ができる。

【００１８】前記支持部材は、さらに、各浮体の上方に
配置される上側支持部を有し、この上側支持部と前記各
浮体との間に伸縮シリンダが介設され、これらの伸縮シ
リンダの伸縮により当該伸縮シリンダから流体圧が出力
されるように構成されているのが、より好ましい。

【００１９】この構成により、波浪で揺れる浮体と上側
支持部との相対運動についてもそのエネルギーを流体圧
として回収でき、効率がさらに高まる。

【００２０】さらに、前記上側支持部を支持部材の本体
に対して昇降可能に構成すれば、例えば波が強すぎて伸
縮シリンダや浮体に破損のおそれがある場合などに、各
浮体と床部とを切り離して上側支持部を上昇させること
により、この上側支持部と一体に各浮体を一斉に水面か
ら上方へ撤去することができる。

【００２１】本発明では、前記各浮体よりも波浪方向下
流側の位置で波を止める止波壁が設けられているのが、
より好ましい。この構成によれば、各浮体が浮かぶ領域
を過ぎた波が前記止波壁ではね返り、反射波として再び
各浮体を揺り動かすので、さらに効率の高いエネルギー
回収ができる。

【００２２】ここで、前記止波壁を開閉可能にすれば、
波が非常に強いときや、逆に波がほとんどなくて潮流を
利用したい場合には、前記止波壁を開いて水の流れを素
通りさせることができる。

【００２３】本発明では、さらに、前記各浮体よりも波
浪方向上流側の位置で水面上に浮かべられ、かつ、前記
支持部材にその波浪方向に沿って移動可能となるように
連結される受波浮体と、この受波浮体と前記各浮体のう
ちのいずれかの浮体とを連結する伸縮シリンダとを備
え、この伸縮シリンダの伸縮により当該伸縮シリンダか
ら流体圧が出力されるように構成するのが、より好まし
い。

【００２４】この構成によれば、装置に向かって押し寄
せる波がまず前記受波浮体に当たり、その衝撃力で当該
受波浮体が急速に後退することにより、この受波浮体と
その後方の浮体との間に介在する伸縮シリンダが急速に
収縮するため、この伸縮シリンダから高い流体圧を取り
出すことができる。

【００２５】本発明において、前記各浮体を支持する支
持部材は水底等に固設されたものでもよいが、この支持
部材自体が水面上に浮かぶように構成すれば、その水位
にかかわらず常に各浮体を水面に対して好適な相対高さ
位置（すなわち水面上に浮体が浮かぶ高さ位置）に保持
することができる。

【００２６】この場合、前記支持部材の外側にバランス
調節用浮体を張り出せば、支持部材の傾斜を抑制してそ
の浮遊状態を安定させることができる。

【００２７】また、複数の支持部材が水平面上に並べて
浮かべられるとともに、これらの支持部材同士の間に伸
縮シリンダが介設され、これらの伸縮シリンダの伸縮に
より当該伸縮シリンダから流体圧が出力されるように構
成すれば、各支持部材での浮体の動きだけでなく、波浪
による支持部材同士の相対運動のエネルギーも回収する
ことができる。

【００２８】また本発明は、以上記した波浪エネルギー
の回収装置と、この回収装置で生成される流体圧を回収
する集圧タンクと、この集圧タンクに回収された流体圧
を電気エネルギーに変換するエネルギー変換装置とを備
えた波浪エネルギーの回収システムである。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図１４に基づいて説明する。

【００３０】図１において、複数のエネルギー回収ブロ
ック（本発明にいう支持部材；以下、単に「ブロック」
と称する。）１０が波浪方向と略直交する方向に並べて
浮かべられており、適当なブロック１０が錨で水底につ
ながれている。また、各ブロック１０同士の間にはエネ
ルギー回収用の伸縮シリンダ１２が介設されている。

【００３１】なお、本願の図面では各伸縮シリンダを便
宜上菱形のマークで表示する。また、各伸縮シリンダ１
２の構造については後に詳述する。

【００３２】各ブロック１０の構造の詳細を図２〜図９
に示す。

【００３３】各ブロック１０は、水面下に配される矩形
平板状の第１床タンク１４を備え、この第１床タンク１
４の左右両縁部上にバランス用タンク１６が立設される
とともに、同第１床タンク１４の後縁部上には背壁１８
が立設されている。

【００３４】前記第１床タンク１４の上方において、前
記両バランス用タンク１６及び背壁１８で囲まれた領域
には、前記第１床タンク１４よりも一回り小さい矩形平
板状の第２床タンク３６が第１床タンク１４と略平行な
状態で水面下に配され、この第２床タンク３６と第１床
タンク１４との間に上下方向に伸縮可能なエネルギー回
収用の伸縮シリンダ３２が介設されている。この伸縮シ
リンダ３２の構造についても後に詳述する。

【００３５】なお、前記第２床タンク３６の後端には、
この第２床タンク３６と背壁１８との間を塞ぐようにゴ
ム板からなる弁体４７が固定されている。この弁体４７
は、第２床タンク３６の下方から当該第２床タンク３６
と背壁１８との間を上向きに流れる水の力によって上向
きに撓み変形し（図９実線）、この撓み変形によって前
記上向きの流れを許容する一方、下向きの流れは規制す
るように構成されている。

【００３６】前記両床タンク１４，３６及びバランス用
タンク１６は中空状であり、それ自体が水面Ｓ上に浮か
ぶ浮体として構成されている。また、第２床タンク３６
の上面は水面Ｓと平行な床面を構成している。

【００３７】各バランス用タンク１６上には複数本の支
柱２０が立てられる一方、背壁１８の左右両端部の上面
にはチャンネル（コ字状断面をもつ鋼材）からなる支柱
２１が立てられ、これら支柱２１同士の間にはＨ型鋼か
らなる支柱２２が立てられている。これら支柱２０〜２
２によって中空の作業室２４が下から支えられるととも
に、この作業室２４の上に制御室２６が設置されてい
る。

【００３８】前記作業室２４内の四隅には図略のウイン
チが設置され、各ウインチから下方に引き出された索体
（例えばチェーン）２８の下端に矩形状の天板（上側支
持部）３０の四隅がつながれている。すなわち、天板３
０は前記ウインチから索体２８を介して吊り下げ支持さ
れており、各ウインチの作動によって適宜昇降可能とな
っている。そして、この天板３０の周縁部が金具２９を
介して支柱２０の中間部に着脱可能に連結されるように
なっている。すなわち、天板３０は適当な高さ位置（図
２などに示す位置）で支柱２０側に係止されるようにな
っている。

【００３９】以上のように構成されたブロック１０にお
いて、その天板３０と第２床タンク３６との間の空間
に、多数の浮体３４が縦横に配列された状態で設けられ
ている。

【００４０】これらの浮体３４は、中空状をなし、その
上端及び下端がそれぞれ前記天板３０及び第２床タンク
３６に伸縮シリンダ３２を介して連結されている。ま
た、浮体３４同士も伸縮シリンダ３２を介して水平方向
に連結され、左右両外側の浮体３４はバランス用タンク
１６の内側に形成された突出部１７に伸縮シリンダ３２
を介して左右方向に連結されている。また、最後方の浮
体３４は後部の支柱２１，２２に伸縮シリンダ３２を介
して前後方向に連結されている。

【００４１】前記各浮体３４は、水面Ｓ上に浮かぶよう
にその重量が設定されており、かつ、これらの浮体３４
がちょうど水面上に浮かぶ高さに位置決めされるよう
に、第１床タンク１４及び第２床タンク３６の浮力が設
定されるようになっている。その構成を図４及び図５に
示す。

【００４２】図４に示すように、前記第１床タンク１４
内は、左右一対の前記バランスタンク１６と、前後一対
のバランスタンク１４ａと、これらのバランスタンク１
６及び１４ａに囲まれた複数の集圧室１４ｂと、これら
集圧室１４ｂのさらに内側に形成されたタンク中央の浮
力調節室１４ｃとを有している。

【００４３】前記バランスタンク１６，１４ａは、その
中にエアが密封されて流体の出入りが無いものであり、
第１床タンク１４を水平状態にバランスさせるためのも
のである。

【００４４】集圧室１４ｂには、前記各伸縮シリンダ３
２から出力される空気圧が集められる。

【００４５】浮力調節室１４ｃの底面には、互いに逆向
きの逆止弁３７Ａ，３７Ｂが設けられ、浮力調節室１４
ｃ内とタンク周囲との間で水が往来できるように構成さ
れるとともに、同調節室１４ｃ内に給排管３８を通じて
エアが給排されるようになっている。そして、前記給排
管３８から浮力調節室１４ｃ内にエアが供給されること
により、その供給分だけ浮力調節室１４ｃ内の水が逆止
弁３７Ａを通じて室外へ押し出されてその分第１床タン
ク１４の浮力が高まる一方、前記浮力調節室１４ｃ内が
給排管３８を通じて排気されることにより、その分だけ
タンク周囲から逆止弁３７Ｂを通じて浮力調節室１４ｃ
内に水が流入し、その分だけ第１床タンクの浮力が低下
するようになっている。

【００４６】このエアの給排は、前記制御室２６に設け
られたコンピュータによって制御されるようになってい
る。このコンピュータは、図略の液面センサから入力さ
れる液面レベル信号を読み込み、その液面レベルを当該
液面上で前記各浮体３４が浮かぶようなレベルに保つよ
うにフィードバック制御する（すなわちエアの給排を調
節する）ように構成されている。

【００４７】一方、図５に示すように、前記第２床タン
ク３６内は、その外周部に形成された集圧室３６ａと、
その内側に形成されたタンク中央の浮力調節室３６ｂと
を有し、集圧室１４ｂ内に前記各伸縮シリンダ３２から
出力される空気圧が回収される一方、浮力調節室３６ｂ
の底面に互いに逆向きの逆止弁３７Ａ，３７Ｂが設けら
れ、前記浮力調節室１４ｃと同様、浮力調節室３６ｂ内
にエアが給排されることによって第２床タンク３６の浮
力が制御可能に構成されている。

【００４８】図７等に示すように、支柱２１と支柱２２
との間、及び支柱２２同士の間には、開閉可能なシャッ
タ（止波壁）４０が設けられている。各シャッタ４０は
水平なＨ型鋼を上下につなぎあわせることにより構成さ
れ、前記作業室２４内に設けられたウインチにより上方
へ巻き取られることにより支柱間を開放する一方、前記
ウインチにより巻き下げられることにより支柱間をふさ
ぐように構成されている。

【００４９】ブロック１０の前後には、バランス調節用
浮体４６が張り出されている。詳しくは、前後の支柱２
０同士をつなぐ梁４２の前後両端部に左右方向のピン４
３を介してアーム４４の一端が回動可能に連結され、こ
のアーム４４の他端に同じく左右方向のピン４５を介し
て前記浮体４６が回動可能に連結されている。そして、
これら前後の浮体４６が水面Ｓ上に浮かべられることに
よって、ブロック１０全体が前後に傾くことが抑止され
るようになっている。

【００５０】なお、この構造において前記アーム４４と
ブロック１０との間にも伸縮シリンダ３２を介在させて
アーム４４の回動エネルギーを回収することがより好ま
しい。

【００５１】次に、前記各伸縮シリンダ３２の構造を図
１０に示す。

【００５２】伸縮シリンダ３２のシリンダ本体２内に
は、一対のピストン４が装填され、各ピストン４から互
いに反対の向きにロッド６が延びている。各ロッド６の
先端部には、当該シリンダ３２とこのシリンダを連結す
べき部材とを結合するためのピンが挿通されるピン挿通
孔７が形成されている。

【００５３】シリンダ本体２内において、各ピストン４
の外側に形成された作動室３内は、逆止弁８Ａを介して
大気に連通されるとともに、逆止弁８Ｂを介して前記各
床タンク１４，３６の集圧室１４ｂ，３６ａに接続され
ている。従って、この伸縮シリンダ３２が収縮する際
に、各作動室３内が膨張して大気が逆止弁８Ａを通じて
各作動室３内に吸入され、その後伸縮シリンダ３２が膨
張する際に各作動室３内が圧縮されて当該作動室３内の
エアが逆止弁８Ｂを通じて前記集圧室１４ｂ，３６ａに
圧送される。このようにして伸縮シリンダ３２の伸縮が
繰り返されることにより、各集圧室１４ｂ，３６ａ内に
空気圧が貯められていくこととなる。

【００５４】なお、ブロック１０同士をつなぐ伸縮シリ
ンダ１２の構造も、基本的に図１０に示したものと同等
である。

【００５５】また、本発明ではエネルギー回収用伸縮シ
リンダの具体的な構造を問わず、例えば単一のピストン
をもつ伸縮シリンダを用いるようにしてもよい。要は、
その伸縮によって流体圧を生成できるものであればよ
い。また、作動流体は空気に限らず、例えば油圧や水圧
に変換するものであってもよい。

【００５６】図１１は、前記各伸縮シリンダ１２，３２
が出力する空気圧を回収して電気エネルギーに変換する
システムを示したものである。

【００５７】図示のように、各ブロック１０中に設けら
れた伸縮シリンダ３２の出力する空気圧は、当該ブロッ
ク１０に設けられている床タンク１４，３２の集圧室１
４ｂ，３２ａに一旦回収される。すなわち、各ブロック
１０ごとに空気圧の回収が行われる。そして、これらブ
ロック１０で回収された空気圧及びブロック１０同士を
つなぐ伸縮シリンダ１２の出力する空気圧が、共通の集
圧タンク７０に集められる。

【００５８】この集圧タンク７０から抜き出される空気
圧によって膨張タービン７２が駆動され、当該空気圧が
電気エネルギーに変換される。そして、この膨張タービ
ン７２の排圧が各装置吸気口（伸縮シリンダ１２，３２
の吸気側につながる入口）へフィードバックされるとと
もに、前述した各浮力調節室１４ｃ，３２ｂのエア供給
に活用される。

【００５９】なお、前記膨張タービン７２は単段でもよ
いし、例えば高圧、中圧、低圧の順に複数段の膨張ター
ビン７２を直列に設置するようにしてもよい。

【００６０】さらにこの装置では、図３等に示すよう
に、前記各ブロック１０における浮体３４のうちの最前
列の浮体３４に、当該浮体３４よりも前方の位置で水面
上に浮かべられる受波浮体４８が連結機構５０を介して
連結されている。

【００６１】この連結機構５０は、図１１に示すよう
に、最前列の浮体３４に取付けられた伸縮シリンダ３２
と前記受波浮体４８とをつなぐ３本のリンク５１，５
２，５３と、前側支柱２０同士を左右につなぐ梁１７の
下面に設けられたスライダ５６とを備え、このスライダ
５６は前記梁１７に対して前後方向にスライド可能に取
付けられている。そして、このスライダ５６と、前記リ
ンク５１〜５３のうちリンク５１，５２同士をつなぐピ
ン５４との間に上下方向の伸縮シリンダ３２が介設され
ている。

【００６２】前記スライダ５６の取付構造を図１３
（ａ）（ｂ）に示す。前記梁１７の下面には、前方に開
口するケース６０が固定され、このケース６０内にブロ
ック状のスライダ５６が前後方向にスライド可能に装填
されている。スライダ５６の下面には突出部５６ａが形
成され、この突出部５６ａがピン５８を介して伸縮シリ
ンダ３２におけるロッド６の上端に連結されている。

【００６３】一方、前記ケース６０の底壁には、前記突
出部５６ａの通過を許容する前後方向の貫通溝６２が形
成されるとともに、その奥方にスライダ５６の後退位置
を規制するストッパ６６が突設されている。さらに、ス
ライダ５６の後端面とケース６０の奥壁との間に圧縮コ
イルばね６４が装填され、その弾発力によってスライダ
５６が前方に付勢されている。

【００６４】次に、この装置の作用を説明する。

【００６５】各ブロック１０の前方から押し寄せる波
は、まず第１波として先頭の受波浮体４８に当たり（図
１４（ａ）の矢印Ｗ１）、この受波浮体４８さらにはこ
れにつながるスライダ５６を圧縮コイルばね６４の弾発
力に抗して強い力で後方にスライドさせる。このスライ
ドによってリンク５１（図１２）と最前列の浮体３４と
の間に介在する伸縮シリンダ３２が素早く収縮し、これ
により高い空気圧が同シリンダ３２から出力される。ま
た、前記スライダ５６の後退に伴ってリンク５１，５
２，５３が連鎖運動をし、リンク５１，５２同士をつな
ぐピン５４が上昇することにより、このピン５４とスラ
イダ５６とをつなぐ伸縮シリンダ３２も収縮して高い空
気圧を出力する。

【００６６】前記各受波浮体４８の間を抜けた波は、第
２波として浮体３４が浮かぶ空間内に侵入する（図１４
（ａ）の矢印Ｗ２）。この波によって各浮体３４は上下
左右に素早く揺れるのに対し、ブロック１０を構成する
各タンク１４，１６，３６等の揺れは遅いので、その相
対運動によって前記各タンク１４，１６，３６等と各浮
体３４とをつなぐ伸縮シリンダ３２（例えば各浮体３４
の上下に設けられた伸縮シリンダ３２や外側の浮体３４
とタンク等とをつなぐ伸縮シリンダ３２）が伸縮し、高
い空気圧を出力する。

【００６７】さらに、各浮体３４の動きはその浮体３４
の浮かぶ位置によって大きく異なるため、浮体３４同士
は激しく相対運動することになる。従って、これら浮体
３４同士をつなぐ水平方向の伸縮シリンダ３２も激しく
伸縮し、高い空気圧を出力する。

【００６８】しかも、各浮体３４の下方に設けられた第
２床タンク３６の上面が、浅瀬を形成する床面の役割を
果たすため、当該床面がない場合に比べて各浮体３４を
揺らす波のエネルギーはさらに大きくなる。

【００６９】一方、水面下の流れに着目すると、その流
れは図９に示すように第２床タンク３６の上下に分かれ
て大きな第２床タンク３６を上下に揺らすため、この第
２床タンク３６と第１床タンク１４との相対的な上下運
動によって両床タンク３６，１４を結ぶ伸縮シリンダ３
２が伸縮するとともに、第２床タンク３６と各浮体３４
とを結ぶ伸縮シリンダ３２の伸縮もより著しいものにな
る。従って、これらの伸縮シリンダ３２からも効率良く
エネルギーが回収されることになる。

【００７０】さらに、図９に示すように各支柱２１，２
２，…間のシャッタ（止波壁）４０を降ろしている場合
には、浮体３４の浮かぶ領域を抜けた波や水面下での水
の流れが前記シャッタ４０や背壁１８に当たり、反射波
としても各浮体３４を揺らすことになる（図９二点鎖線
及び図１４（ａ）の矢印Ｗ３，Ｗ４）。これにより、波
浪エネルギーの回収効率はさらに高められることにな
る。

【００７１】なお、波が強すぎて各伸縮シリンダ３２に
破損のおそれがある場合や、逆に波がほとんどなくて潮
流を利用するような場合には、前記シャッタ４０を上げ
て後方空間を開放するようにすればよい。また潮流を利
用する場合には、図１４（ａ）に示すように各浮体３４
を縦横に整列させて流れを素通りさせるよりも、同図
（ｂ）に示すように浮体３４を千鳥状に配して流れを複
雑にした方が、各浮体３４から伸縮シリンダ３２を通じ
てエネルギーを回収する効率がより高まる。

【００７２】さらに、前記シャッタ４０を開いても破損
等のおそれがあるほど波が強い場合には、各浮体３４と
伸縮シリンダ３２とを切り離し、かつ、天板３０を支柱
２０側に係止する金具２９を取り外して作業室２４内の
ウインチで天板３０を巻き上げるようにすればよい。こ
れにより、当該天板３０につながっている各浮体３４を
一斉に引き上げてその破損などを事前に回避することが
できる。

【００７３】本発明の第２の実施の形態を図１５及び図
１６に示す。

【００７４】ここでは、複数の舟形タンク１００が互い
に平行な状態で並べて浮かべられ、各舟形タンク１００
の船先が波浪と対向するように向けられている。

【００７５】各舟形タンク１００の底部には下向きの突
出部１００ａが形成され、これら突出部１００ａ同士の
間に底板１０２が介在するとともに、各底板１０２と突
出部１００ａとの間にエネルギー回収用の伸縮シリンダ
３２が介設されている。各底板１０２の上方であって水
面下の高さ位置には、前記第１の実施の形態で示した第
２床タンク３６と同等の構成をもつ床タンク１０３が設
けられ、この床タンク１０３と底板１０２との間に複数
の伸縮シリンダ３２が介在している。

【００７６】一方、各舟形タンク１００の上方において
は、当該タンク１００同士の間に天板１０４が配設され
ている。各天板１０４の端部は、伸縮シリンダ３２を介
して下方の舟形タンク１００の上面に連結されるととも
に、伸縮シリンダ３２を介して隣接する天板１０４の端
部にも連結されている。また、左右両外側の天板１０４
の外側端部は、左右両外側の舟形タンク１００の上面か
ら突出する突出部１００ｂに伸縮シリンダ３２を介して
連結されている。

【００７７】そして、この天板１０４と前記床タンク１
０３との間に、前記第１の実施の形態で示した浮体３４
と同等の多数の浮体３４が設けられている。各浮体３４
は、下側の床タンク３６に伸縮シリンダ３２を介して連
結されるとともに、上側の天板１０４から垂下された支
持棒１０６の下端にも伸縮シリンダ３２を介して連結さ
れている。また、浮体３４同士も水平方向の伸縮シリン
ダ３２を介して相互連結され、左右両外側の浮体３４は
伸縮シリンダ３２を介して前記舟形タンク１００の側壁
に連結されている。

【００７８】各舟形タンク１００は中空状をなし、その
内部に、前記各伸縮シリンダ３２から出力される空気圧
を回収する集圧室（図示せず）が形成されている。ま
た、各舟形タンク１００の浮力は、前記各浮体３４がち
ょうど水面Ｓ上で浮かぶ高さ位置に保持されるように設
定されている。

【００７９】このような構成においても、波浪による浮
体３４同士の相対運動のエネルギーや、舟形タンク１０
０同士の相対運動のエネルギーを、各伸縮シリンダ３２
から出力される空気圧として効率良く回収することがで
きる。

【００８０】本発明にかかる波浪エネルギー回収装置の
用途は広く、発電装置その他のエネルギー回収装置とし
て使用できることは勿論のこと、多数のブロック１０を
組み合わせることにより、大型プラント、エアターミナ
ル、漁業施設、海洋資源開発、海洋調査研究、洋上保安
保全、洋上生産工場、洋上生物研究、さらには波防施設
としても活用することができる。

【００８１】図１７は、前記ブロック１０を組み合わせ
た洋上プラントの一例を示したものである。各ブロック
１０の上には発電室・制御室２６が設けられ、さらにそ
の上に、集圧タンク７０やヘリポート７４が設置されて
いる。

【００８２】なお、本発明では各浮体の形状や具体的な
個数を問わない。また、これを支持する支持部材につい
ても、その形状は自由に設定が可能である。

【００８３】また本発明において、床部は単独でもよ
く、例えば前記第２床タンク３６や床タンク１０３を適
宜省略することも可能である。また、各浮体を支持する
支持部材を水底等に固設するようにしてもよい。この場
合、水位の変化によって支持部材及び浮体の高さ位置を
変化させる高さアジャスト装置を支持部材に付設するこ
とが好ましい。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明は、水面上に３以上
の浮体を浮かべてこれら浮体同士を伸縮シリンダを介し
て連結し、前記水面での波浪による前記浮体同士の相対
運動によって前記各伸縮シリンダを伸縮させ、この伸縮
により各伸縮シリンダから出力される流体圧を回収する
ようにしたものであるので、簡単な構造で波浪エネルギ
ーを効率よく回収することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる波浪エネルギー回収装置の全体
図である。

【図２】前記回収装置にかかる各ブロックの一部断面正
面図である。

【図３】前記ブロックの一部断面側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図２のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】図２のＤ−Ｄ線断面図である。

【図８】前記ブロックの背面図である。

【図９】前記ブロックの下部構造の詳細断面図である。

【図１０】前記エネルギー回収装置に設けられる各伸縮
シリンダの断面図である。

【図１１】前記エネルギー回収装置における空気圧回収
及び発電システムを示す図である。

【図１２】前記ブロックに設けられる受波浮体及びその
設置構造を示す一部断面側面図である。

【図１３】（ａ）は図１２に示すスライダの取付構造を
示す断面側面図、（ｂ）はその一部断面正面図である。

【図１４】（ａ）（ｂ）は前記ブロックにおける浮体の
レイアウト例を示す模式平面図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態にかかるエネルギ
ー回収装置の平面図である。

【図１６】図１５の装置の正面図である。

【図１７】本発明にかかるエネルギー回収装置を利用し
た洋上プラントの一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０波浪エネルギー回収ブロック（支持部材）１２，３２伸縮シリンダ１４第１床タンク（第１床部材）１４ｂ集圧室３０天板（上側支持部）３４浮体３６第２床タンク（第２床部材）３６ａ集圧室４０シャッタ（止波壁）４６バランス調節用浮体４８受波浮体５０連結機構７０集圧タンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水面上に３以上の浮体を浮かべてこれら
浮体同士を伸縮シリンダを介して連結し、前記水面での
波浪による前記浮体同士の相対運動によって前記各伸縮
シリンダを伸縮させ、この伸縮により各伸縮シリンダか
ら出力される流体圧を回収することを特徴とする波浪エ
ネルギーの回収方法。
【請求項２】水面上に浮かべられる３以上の浮体と、
これらの浮体同士を連結する伸縮シリンダとを備え、こ
れらの伸縮シリンダの伸縮により当該伸縮シリンダから
流体圧が出力されるように構成されていることを特徴と
する波浪エネルギーの回収装置。
【請求項３】請求項２記載の波浪エネルギーの回収装
置において、前記各浮体の下方に配置される床部を有す
る支持部材と、この支持部材の床部と前記各浮体とを上
下方向に連結する伸縮シリンダとを備え、これらの伸縮
シリンダの伸縮により当該伸縮シリンダから流体圧が出
力されるように構成されていることを特徴とする波浪エ
ネルギーの回収装置。
【請求項４】請求項３記載の波浪エネルギーの回収装
置において、前記床部は前記水面と略平行な平面状の床
面を有することを特徴とする波浪エネルギーの回収装
置。
【請求項５】請求項３または４記載の波浪エネルギー
の回収装置において、前記床部は、水面下に配せられる
第１床部材と、この第１床部材と前記各浮体との間に配
せられる第２床部材と、これら第１床部材と第２床部材
との間及び第２床部材と各浮体との間にそれぞれ介設さ
れる伸縮シリンダとを備え、これらの伸縮シリンダの伸
縮により当該伸縮シリンダから流体圧が出力されるよう
に構成されていることを特徴とする波浪エネルギーの回
収装置。
【請求項６】請求項３〜５のいずれかに記載の波浪エ
ネルギーの回収装置において、前記支持部材の内部に各
伸縮シリンダから出力される流体圧を集める集圧室が形
成されていることを特徴とする波浪エネルギーの回収装
置。
【請求項７】請求項３〜６のいずれかに記載の波浪エ
ネルギーの回収装置において、前記支持部材は、各浮体
の上方に配置される上側支持部を有し、この上側支持部
と前記各浮体との間に伸縮シリンダが介設され、これら
の伸縮シリンダの伸縮により当該伸縮シリンダから流体
圧が出力されるように構成されていることを特徴とする
波浪エネルギーの回収装置。
【請求項８】請求項７記載の波浪エネルギーの回収装
置において、前記上側支持部が支持部材の本体に対して
昇降可能に構成されていることを特徴とする波浪エネル
ギーの回収装置。
【請求項９】請求項３〜８のいずれかに記載の波浪エ
ネルギーの回収装置において、前記各浮体よりも波浪方
向下流側の位置で波を止める止波壁が設けられているこ
とを特徴とする波浪エネルギーの回収装置。
【請求項１０】請求項９記載の波浪エネルギーの回収
装置において、前記止波壁が開閉可能であることを特徴
とする波浪エネルギーの回収装置。
【請求項１１】請求項３〜１０のいずれかに記載の波
浪エネルギーの回収装置において、前記各浮体よりも波
浪方向上流側の位置で水面上に浮かべられ、かつ、前記
支持部材にその波浪方向に沿って移動可能となるように
連結される受波浮体と、この受波浮体と前記各浮体のう
ちのいずれかの浮体とを連結する伸縮シリンダとを備
え、この伸縮シリンダの伸縮により当該伸縮シリンダか
ら流体圧が出力されるように構成されていることを特徴
とする波浪エネルギーの回収装置。
【請求項１２】請求項３〜１１のいずれかに記載の波
浪エネルギーの回収装置において、前記支持部材自体が
水面上に浮かぶように構成されていることを特徴とする
波浪エネルギーの回収装置。
【請求項１３】請求項１２記載の波浪エネルギーの回
収装置において、前記支持部材の外側にバランス調節用
浮体が張り出されていることを特徴とする波浪エネルギ
ーの回収装置。
【請求項１４】請求項１２または１３記載の波浪エネ
ルギーの回収装置において、複数の支持部材が水平面上
に並べて浮かべられるとともに、これらの支持部材同士
の間に伸縮シリンダが介設され、これらの伸縮シリンダ
の伸縮により当該伸縮シリンダから流体圧が出力される
ように構成されていることを特徴とする波浪エネルギー
の回収装置。
【請求項１５】請求項２〜１４のいずれかに記載の波
浪エネルギーの回収装置と、この回収装置で生成される
流体圧を回収する集圧タンクと、この集圧タンクに回収
された流体圧を電気エネルギーに変換するエネルギー変
換装置とを備えたことを特徴とする波浪エネルギーの回
収システム。