JP2014058965A - 波エネルギー取込装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】波エネルギー取込装置を提供する。
【解決手段】本発明の波エネルギー取込装置は、プラットフォーム１、浮動部材２、複数の第１の取込部材３及び複数の第２の取込部材４を含む。プラットフォーム１には、水底に固定される基柱１１が設けられる。第１の取込部材３及び第２の取込部材４は、水中に進入し、水流を内部に流入させる。浮動部材２は、プラットフォーム１に対して上下に移動し、第１の取込部材３及び複数の第２の取込部材４内の水流を集水装置内まで上方に移動させる。集水装置の位置水頭を利用してエネルギー変換及びエネルギー貯蔵を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、波エネルギー取込装置に関し、特に、波浪によって発生する波エネルギーの変換装置に関し、位置水頭を電気エネルギーに変換する波エネルギー取込装置に関する。
環境を汚染しない発電は、未来のエネルギー開発の重要項目となっている。従来の核、石炭、石油などの地球資源を消費する発電とは異なり、自然界中に存在する各種のエネルギーを収集し、電気エネルギー、熱エネルギーなどに変換する発電は、環境を汚染しないだけでなく、無限のエネルギーを供給できる可能性がある。このため、多くの学者、業者などは、環境を汚染しない発電の研究開発及び発明を行っている。
一般によく見られる環境を汚染しない発電としては、太陽光発電が挙げられる。太陽光発電は、ソーラーパネルに太陽光を照射し、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。また、風力発電は、風がよく吹く場所に大型の風車を設置し、風で風車を回転させることにより、風力を電気エネルギーに変換するものである。また、波力発電は、波浪の昇降及び衝撃で発電装置を駆動することにより、波力を電気エネルギーに変換するものである。また、他にも、葉緑素を用いた発電なども開発されており、環境を汚染しない発電が科学技術及び我々の生活に徐々に実施されている。
上述の発電方法は、一般によく見られる環境を汚染しない発電である。地球の自然現象は、多様であり、エネルギーが存在すれば、そのエネルギーを採集し、電気エネルギーに変換できる可能性がある。また、１つの自然現象に対し、エネルギーを採集する方式は、限定されない。また、改良及び創造を行い、自然エネルギーを採集する効率を高めたり、エネルギー変換効率を高めたりして、従来の資源を浪費する方法や環境を汚染する方法に代わり、自然エネルギーから効率良く発電を行うことができる技術を開発する必要がある。本発明の発明者は、海水が引力を受けて発生する潮の干満及び波浪現象によるエネルギーをさらに利用するために、波浪によって海水を上昇させ、位置水頭を電気エネルギーに変換する波エネルギー取込装置を案出した。
特許公表２００９−５０４９７７号公報
本発明の目的は、波浪によって海水を上昇させ、位置水頭を電気エネルギーに変換する波エネルギー取込装置を提供することにある。
上述の目的を解決するために、本発明の波エネルギー取込装置は、プラットフォーム、浮動部材、複数の第１の取込部材及び複数の第２の取込部材を含む。
プラットフォームには、水底に固定される基柱が設けられる。
第１の取込部材は、プラットフォームに装着され、第１の導管及び第１の側管が設けられる。第１の導管は、端部が水中に進入する。第１の側管は、第１の導管の側端から上方に延設される。
第２の取込部材は、プラットフォームに装着され、第２の導管及び第２の側管が設けられる。第２の導管は、端部が水中に進入する。第２の側管は、第２の導管の側端から下方に延設される。
浮動部材には、上座、底座及び接続柱が設けられる。上座と底座とは、接続柱の両端に設けられる。上座の外周には、浮具が設置される。浮動部材は、プラットフォームに装着され、プラットフォームに対して上下に移動する。上座からは、第１の側管に進入する複数の第１のピストンが下方に延設される。底座からは、第２の側管に進入する複数の第２のピストンが上方に延設される。上座は、外周側に環状に設置される複数の位置決め溝を有する。位置決め溝は、互いに間隔をあけて設置される。第１の取込部材及び第２の取込部材は、上座の周囲の対応する位置決め溝内に位置する。
波浪が浮具を駆動し、浮動部材を上下に移動させると、水流が第１の導管及び第２の導管中に進入し、浮動部材が移動するのに伴い、第１のピストン及び第２のピストンが第１の導管及び第２の導管中の水流を上方に移動させ、水流がプラットフォーム上方の集水装置内に流れる。集水装置と流動対象との間の位置水頭により、エネルギー変換を行うことができる。
接続柱は、基柱に移動可能に嵌設される。これにより、浮具が波浪を受けて押引されると、接続柱が上座、底座、第１のピストン及び第２のピストンを上下に移動させる。
第１の導管及び第２の導管上には、２つの逆止弁がそれぞれ設けられる。第１の側管と第２の側管とは、２つの逆止弁間において、第１の導管と第２の導管とに接続される。これにより、水流が第１の導管及び第２の導管の端部から進入した際、重力の影響を受けて逆流することがない。
本発明の波エネルギー取込装置は、第１の導管及び第２の導管の外周に設置されるスライドリブをさらに含む。スライドリブは、第１の導管及び第２の導管に装着される。浮具は、一方の側面に間隔をあけて設置される複数のスライドブロックを有する。スライドブロックは、スライドリブに対応して設置される。浮具は、スライドブロックが設置されることにより、スライドリブに対してスライドする。
スライドブロックには、スライドリブの一方の側面に対応する滑車が装着される。
波浪が浮具を駆動し、浮動部材を上下に移動させると、水流が第１の導管及び第２の導管中に進入し、浮動部材が移動するのに伴い、第１のピストン及び第２のピストンが第１の導管及び第２の導管中の水流を上方に移動させ、水流がプラットフォーム上方の集水装置内に流れる。集水装置と流動対象との間の位置水頭により、エネルギー変換を行うことができる。
本発明の波エネルギー取込装置を示す斜視図である。 本発明の波エネルギー取込装置のスライドブロックとスライドリブとの関係を示す斜視図である。 本発明の波エネルギー取込装置の浮動部材を示す斜視図である。 本発明の波エネルギー取込装置の第１の取込部材を示す側面図である。 本発明の波エネルギー取込装置の第２の取込部材を示す側面図である。 本発明の波エネルギー取込装置の使用状態を示す側面図である。 本発明の波エネルギー取込装置の使用状態を示す側面図である。 本発明の波エネルギー取込装置の使用状態を示す側面図である。
本発明は、波エネルギー取込装置を提供するものである。図１、図２及び図５に示すように、本発明の一実施形態による波エネルギー取込装置は、プラットフォーム１、浮動部材２、複数の第１の取込部材３及び複数の第２の取込部材４を含む。
図１及び図５に示すように、プラットフォーム１には、水底に固定される基柱１１が設けられる。基柱１１は、プラットフォーム１の底端に設けられる上、下方に延設され、水底（本実施形態中、海底を例示する）に固定される。これにより、プラットフォーム１は、水底に固定され、波浪によって流されることがない。
第１の取込部材３は、プラットフォーム１に装着される。第１の取込部材３には、第１の導管３１及び第１の側管３２が設けられる。第１の導管３１は、端部が水中に進入する。第１の側管３２は、第１の導管３１の側端から上方に延設される。第２の取込部材４は、プラットフォーム１に装着される。第２の取込部材４には、第２の導管４１及び第２の側管４２が設けられる。第２の導管４１は、端部が水中に進入する。第２の側管４２は、第２の導管４１の側端から下方に延設される。図３及び図４に示すように、第１の取込部材３及び第２の取込部材４は、プラットフォーム１の外周に環状に設けられる。第１の導管３１及び第２の導管４１の端部は、海水中に進入する。第１の導管３１及び第２の導管４１上には、２つの逆止弁５がそれぞれ設けられ、第１の側管３２と第２の側管４２とは、２つの逆止弁５間において、第１の導管３１と第２の導管４１とに接続される。これにより、水流が第１の導管３１及び第２の導管４１の端部から進入した際、重力の影響によって逆流することがない。第１の側管３２は、上方に延設され、第２の側管４２は、下方に延設される。
浮動部材２には、上座２１、底座２２及び接続柱２３が設けられる。上座２１と底座２２とは、接続柱２３の両端に設けられる。上座２１の外周には、浮具２４が設置される。浮動部材２は、プラットフォーム１に装着され、プラットフォーム１に対して上下に移動する。上座２１からは、第１の側管３２に進入する複数の第１のピストン２１１が下方に延設される。底座２２からは、第２の側管４２に進入する複数の第２のピストン２２１が上方に延設される。図１、図２及び図５に示すように、接続柱２３が基柱１１に移動可能に嵌設されるため、浮具２４が波浪によって押引されると、接続柱２３が上座２１、底座２２、第１のピストン２１１及び第２のピストン２２１を上下に移動させる。また、第１のピストン２１１が第１の側管３２中に下方に進入しているため、第１の導管３１内の水を押引し、第２のピストン２２１が第２の側管４２中に上方に進入しているため、第２の導管４１内の水を押引する。
図２に示すように、上座２１は、外周側に環状に設置される複数の位置決め溝２１２を有する。位置決め溝２１２は、互いに間隔をあけて設置される。第１の取込部材３及び第２の取込部材４は、対応する位置決め溝２１２内に位置する。これにより、第１の取込部材３及び第２の取込部材４は、上座２１に環状に設けられ、上座２１の安定性を維持する。
図１及び図５に示すように、本発明の波エネルギー取込装置は、第１の導管３１及び第２の導管４１の外周に設置されるスライドリブ２５をさらに含む。スライドリブ２５は、第１の導管３１及び第２の導管４１に装着される。本実施形態中、第１の導管３１及び第２の導管４１は、円管状である。浮具２４は、一方の側面に間隔をあけて設置される複数のスライドブロック２４１を有する。スライドブロック２４１は、スライドリブ２５に対応して設置される。浮具２４は、スライドブロック２４１が設置されることにより、スライドリブ２５に対してスライドすることができる。また、スライドブロック２４１に、スライドリブ２５の一方の側面に対応する滑車２４１１が装着されることにより、スライドブロック２４１は、スライドリブ２５に対してよりスムーズにスライドする。
図１、図５、図６及び図７に示すように、波浪が浮具２４を駆動し、浮動部材２を上下に移動させると、水流が第１の導管３１及び第２の導管４１中に進入する。また、浮動部材２が移動するのに伴い、第１のピストン２１１及び第２のピストン２２１が第１の導管３１及び第２の導管４１中の水流を上方に移動させ、水流がプラットフォーム１上方の集水装置（図示せず）内に流れる。集水装置の水位が有する位置水頭により、エネルギー変換及びエネルギー貯蔵を行うことができる。例えば、集水装置が下方の装置に移動する際、経路上の機構を通過したり、対象装置に衝突したりすることにより、波エネルギー取込装置のエネルギーを他のエネルギーに変換することができる。エネルギーを採集する方式、機構及び形態は、自由に選択することができる。本発明の第１の目的は、波浪によって海水を上方に貯蔵することにあり、エネルギー変換機構を提供するものではない。即ち、本発明は、浮動部材２により、第１の取込部材３及び第２の取込部材４内の水流を上方に流動させる構造（図６は、低水位状態、図７は、高水位状態を示す）を提供するものである。即ち、本発明は、所定の水位まで水を移動させて貯蔵し、水位差、流動などにより、エネルギーを変換する機能を提供することができる。即ち、本発明の波エネルギー取込装置は、環境を汚染しない発電方式に新たなエネルギー取得方法を提供するものである。
上述の説明は、本発明の技術特徴を示す好適な実施形態を説明したものである。当業者は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において変更および修飾を行うことができ、これらの変更および修飾は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。
１ プラットフォーム
１１ 基柱
２ 浮動部材
２１ 上座
２１１ 第１のピストン
２１２ 位置決め溝
２２ 底座
２２１ 第２のピストン
２３ 接続柱
２４ 浮具
２４１ スライドブロック
２４１１ 滑車
２５ スライドリブ
３ 第１の取込部材
３１ 第１の導管
３２ 第１の側管
４ 第２の取込部材
４１ 第２の導管
４２ 第２の側管
５ 逆止弁

Claims (5)

  1. プラットフォーム、浮動部材、複数の第１の取込部材及び複数の第２の取込部材を備える波エネルギー取込装置であって、
    前記プラットフォームには、水底に固定される基柱が設けられ、
    前記第１の取込部材は、前記プラットフォームに装着され、第１の導管及び第１の側管が設けられ、前記第１の導管は、端部が水中に進入し、前記第１の側管は、前記第１の導管の側端から上方に延設され、
    前記第２の取込部材は、前記プラットフォームに装着され、第２の導管及び第２の側管が設けられ、前記第２の導管は、端部が水中に進入し、前記第２の側管は、前記第２の導管の側端から下方に延設され、
    前記浮動部材には、上座、底座及び接続柱が設けられ、前記上座と前記底座とは、前記接続柱の両端に設けられ、前記上座の外周には、浮具が設置され、前記浮動部材は、前記プラットフォームに装着され、前記プラットフォームに対して上下に移動し、前記上座からは、前記第１の側管に進入する複数の第１のピストンが下方に延設され、前記底座からは、前記第２の側管に進入する複数の第２のピストンが上方に延設され、前記上座は、外周側に環状に設置される複数の位置決め溝を有し、前記位置決め溝は、互いに間隔をあけて設置され、前記第１の取込部材及び前記第２の取込部材は、前記上座の周囲の対応する前記位置決め溝内に位置し、
    波浪が前記浮具を駆動し、前記浮動部材を上下に移動させると、水流が前記第１の導管及び前記第２の導管中に進入し、前記浮動部材が移動するのに伴い、前記第１のピストン及び前記第２のピストンが前記第１の導管及び前記第２の導管中の水流を上方に移動させ、前記水流が前記プラットフォーム上方の集水装置内に流れることを特徴とする波エネルギー取込装置。
  2. 前記接続柱は、前記基柱に移動可能に嵌設されることを特徴とする請求項１に記載の波エネルギー取込装置。
  3. 前記第１の導管及び前記第２の導管上には、２つの逆止弁がそれぞれ設けられ、前記第１の側管と前記第２の側管とは、前記２つの逆止弁間において、前記第１の導管と前記第２の導管とに接続されることを特徴とする請求項１に記載の波エネルギー取込装置。
  4. 前記第１の導管及び前記第２の導管の外周に設置されるスライドリブをさらに備え、前記スライドリブは、前記第１の導管及び前記第２の導管に装着され、前記浮具は、一方の側面に間隔をあけて設置される複数のスライドブロックを有し、前記スライドブロックは、前記スライドリブに対応して設置され、前記浮具は、前記スライドブロックが設置されることにより、前記スライドリブに対してスライドすることを特徴とする請求項１に記載の波エネルギー取込装置。
  5. 前記スライドブロックには、前記スライドリブの一方の側面に対応する滑車が装着されることを特徴とする請求項４に記載の波エネルギー取込装置。
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