JP4128241B2 - 波のエネルギーで作動する波力ポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地球温暖化ならびに地球環境破壊、エネルギー資源の枯渇化等が大きな問題となっている今日において、クリーンな自然エネルギーである波のエネルギーを利用して作動させ、海洋やダム湖沼等の水を送水することで養殖場の給水、海水揚水発電、海水淡水化等を行うことや、閉鎖性水域で外海水と内海水を換水させて浄化すること、上層水と底層水を循環させて浄化させること、または、湖沼等で葦林等の再奥部にこの湖沼等の底層部にある汚染水を送水し、この水が葦林の中を流れ出るその間に、植生の呼吸作用等を利用して水を浄化させることのできる高効率の波力ポンプに関するものである。
【０００２】
そして、港湾の換水、海洋及びダム湖沼、水源等を浄化させることにより、人類の生活に欠かすことのできない魚介類や海草類等の水産資源ならびに、飲料水等の水資源を確保する分野にも関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
港湾等、外洋から隔離されて一部閉鎖されている水域にあっては、水の流れが緩慢で水面と水底の水が混ざり難いため、水底近傍に形成される層（以下、底層という）に酸素が行き届かずに澱みやすい。また、水面近傍に形成される層（以下、上層という）にはプランクトンの生長に欠かせない栄養が乏しくなりがちである。
【０００４】
このため、上述のような閉鎖性水域にあっては上層水と底層水とを混合することが望まれる。
【０００５】
一方、自然エネルギーを利用したもので海水等の送水手段としては、波力を利用して送水する「波力ポンプ」（特公平８−６６７７号公報）が一般的に知られている。この波力ポンプ１１０は、図９に示すように、水中に支持されたシリンダ１１１の中にピストン１１２を上下摺動自在に配置し、このピストン１１２を、チェーン１１３を介して連結されたフロート１１４で上下動させて送水するものである。
【０００６】
波力ポンプ１１０は、波の上下動を利用して作動するものであるため、石油等環境汚染につながるエネルギー源を一切必要とせず、一旦設置した後は半永久的に作動しつづける非常に優れたポンプである。
【０００７】
よって、閉鎖性水域の上層水と底層水とを混合する送水手段として波力ポンプ１１０を用いた場合、安価な費用で半永久的に上層水と底層水とを混合し続けることが期待できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この波力ポンプ１１０で上層水を取水するためには、取水口を水面近くに位置させなくてはならないため、取水管１１５を水面近傍に届く長さに形成すると共に別個のブイ等に吊らなければならない。また、これとは逆に底層水を上層水に送水する場合にも同じことが言える。このため、装置全体が雑然となると共に送水効率が落ち、製作費もかさむという課題がある。
【０００９】
また、このポンプはフロート１１４の力をチェーン１１３を介してピストン１１２に伝えているために、チェーン等の摩耗が激しく破壊されやすいという課題があった。
【００１０】
つぎに、このポンプはチェーン等でフロートを係留しているために防波堤等のコンクリートケーソンの中に組み込むにはポンプ出力の割りにクンクリートケーソンが大きくなり過ぎる等の課題があった。
【００１１】
そして、シリンダ１１１の外周にジョイントリングのリング管１１６が形成されているために、これに対する曲げモーメントやねじりモーメント等の強度上の課題だけでなく、この中を流れる流体の脈動流による慣性力の抵抗が大きくなり、送水効率が劣化するという課題もあった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡易な構造で効率よく半永久的に上層水と底層水とを混合し続けることや、空気に接触し、酸素の多く含まれた上層水を養殖場やそれ以外の送水目的の場所に送水すること、または、本発明の装置より得られる圧力水を利用して、海水揚水発電や海水淡水化等を行うことにより、省エネルギー、省資源の効果を発揮することのできる波力ポンプを提供することにある。
【００１３】
【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、下部が水中に設けた管と連通すると共に、上部が水面に向かって起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設け、上記水中に設けた管の中に水の流れを生じさせる波力ポンプにおいて、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００１４】
また、上記シリンダに、水を取水するための取水用逆止弁を接続し、この取水用逆止弁を介してシリンダ室に導水するとよい。
【００１７】
そして、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁と送水用逆止弁に連通すると共に、上記取水用逆止弁と送水用逆止弁の連通管の途中より、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設けた波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００１８】
また、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁に接続する取水管と連通すると共に、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダの上部に排水用逆止弁と、シリンダを上下動させるためのフロートを設けた波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００２１】
そして、下部が水中に設けた管と連通し、上部が水面に向かって起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設け、上記シリンダの上部に、シリンダ内に上記中空ピストン管を吊り上げるための索を挿通させる開閉可能なハッチを上下方向に貫通して形成した波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００２２】
また、上記シリンダ室と上記ハッチとの間に上記シリンダ室内の水を上記ハッチ内へ流すための流路を形成すると共に、上記ハッチの上部に開閉可能な蓋を設け、上記ハッチの下部に自重で閉じる弁を設け、上記ハッチ内に水を充たすことにより上記弁に背圧をかけて締めるようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１に示すように、波力ポンプ１Ａは、海洋上もしくは閉鎖性水域等である港湾内にベースブロック２を介して設置されている。
【００２５】
波力ポンプ１Ａは、水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３と、中空ピストン管３の上部外周に形成されたピストン部４と、ピストン部４の上方にシリンダ室５ａを区画するシリンダ６ａと、シリンダ６ａの上部に固定して設けられたフロート７ａと、シリンダ室５ａに上層水を導水する取水管８ａとからなる。
【００２６】
中空ピストン管３は、ピストンロッド状の管であり、内部にはシリンダ室５ａと後述する送水管１７とを結ぶ水路９が形成されている。また、中空ピストン管３は、ベースブロック２に強固に固定されたサドル１０にその下部をユニバーサル機構１１（自在継手）を介して傾倒可能に支持されている。
【００２７】
ユニバーサル機構１１は、具体的には、中空ピストン管３の外周を環状に囲むリングの径方向内方と外方とにそれぞれ平面視十字状に交叉するように内軸１２及び外軸１３を突出させてリング体１４を形成し、リング体１４の径方向内方に突出する内軸１２を中空ピストン管３の下部外周に形成された軸受１５に回動可能に支持させると共に、リング体１４の径方向外方に突出する外軸１３をそれぞれサドル１０に回動可能に支持させてなる自在継手である。
【００２８】
サドル１０は、リング体１４の径方向外側を挟むようにベースブロック２に起立して固着された一対の支持脚であり、それぞれサドル１０の上部には、リング体１４の外軸１３を回動可能に支持するための軸穴１６が互いに向き合うように形成されている。
【００２９】
また、中空ピストン管３の下部は、水底に沿って設けられた送水管１７に屈曲可能な伸縮管１８を介して接続されている。送水管１７には送水用逆止弁１９が接続されており、シリンダ室５ａの水は中空ピストン管３から流出する方向だけに水を流すようになっている。
【００３０】
中空ピストン管３内の上端には中空ピストン管３を吊るための吊金具２０が設けられている。吊金具２０は、中空ピストン管３の管内上端を十字に区画するようにして中空ピストン管３の管内上端に固定されており、管内を流れる水の流通を妨げないようになっている。
【００３１】
ピストン部４は、中空ピストン管３の上部外周を拡径するようにして、かつ、上下方向の長さを直径程度に長く形成されており、シリンダ６ａ内で円滑に往復動するようになっている。ピストン部４は、上下方向に分割されてなる上部ピストン部２１及び下部ピストン部２２と、上部ピストン部２１及び下部ピストン部２２の中間部分に設けられた浮体２３とからなり、浮体２３の浮力により中空ピストン管３をほぼ鉛直に起立させるようになっている。
【００３２】
また、上部ピストン部２１の外周上部には、鋭角をした刃物状の付着物除去装置２４が配置されており、シリンダ６ａの内部を擦り付けてシリンダ６ａ内部に付着した付着物を刮ぎ落とすようになっている。そして、付着物除去装置２４、上部ピストン部２１、浮体２３及び下部ピストン部２２は、互いに重ね合わされた状態のままこれらを上下に貫通する締結ボルト２５で十分に締め付けられており、常に一体になっている。また、締結ボルト２５が浮体２３内を通過する部分には、図示しない管が溶接して設けられており、浮体２３内に水が入らないようになっている。
【００３３】
シリンダ６ａは、起立した筒体の上端に天井部２６ａを形成して塞いだ形状を有し、ピストン部４の外周に上下摺動自在に嵌合されている。天井部２６ａの中央には、中空ピストン管３の吊金具２０を吊る索を通すためのハッチ２７が設けられている。
【００３４】
ハッチ２７はシリンダ６ａの天井部２６ａに上下方向に貫通する長い孔を形成してなるものであり、上端はフロート７ａの上方に突出している。また、ハッチ２７の上端は取り外し可能な蓋板２８で閉じられると共に、下端には自重で閉じる弁２９が設けられている。弁２９は、ハッチ２７下端を縮径させて形成された弁座３０と、弁座３０上に載置されて弁座３０を液密に塞ぐ重い弁体３１とからなる。
【００３５】
ハッチ２７内側方にはシリンダ室５ａにつながるバイパス管３２（流路）が設けられると共に、バイパス管３２にはシリンダ室５ａから流出する方向にのみ水を流す逆止弁３３が設けられ、シリンダ室５ａ内に水が満ちているときにはハッチ２７内を水で満たすようになっている。また、蓋板２８には上方に貫通する空気抜き管３４が設けられると共に空気抜き管３４には空気のみを外部に放出する自動空気抜き弁３５が設けられている。
【００３６】
そして、シリンダ６ａの下端にはリング状のストッパー３６が設けられている。このストッパー３６の内径は、ピストン部４の外径よりも小さく形成されており、万一、フロート７ａが予測外に大きな上下動をおこしても、ストッパー３６がピストン部４に当たってピストン部４からシリンダ６ａが抜けないようになっている。
【００３７】
また、シリンダ６ａの下部外周には、ウェート３７が設けられており、シリンダ６ａを常にほぼ鉛直に起立させておくようになっている。
【００３８】
フロート７ａは、シリンダ６ａの上部を覆うように、かつハッチ２７を上方に突出させるようにしてシリンダ６ａと一体に設けられた浮きであり、水面Ｓに浮かされて、水面Ｓの上下動に伴って上下動するようになっている。そして、浮力のあるフロート７ａの下に、重量があってあまり浮力のないシリンダ６ａを位置させることにより、浮心を重心の真上に位置させ、シリンダ６ａの姿勢をほぼ鉛直に保つようになっている。
【００３９】
取水管８ａは、シリンダ室５ａの上側部から径方向放射状に延びるように接続されると共に、中間から下方に屈曲されてシリンダ６ａに沿って下方に延びている管であり、フロート７ａ内に一体に埋め込まれてシリンダ６ａの上側部に接続されている。取水管８ａの延長端には、上層水を取り込むための取水口３８が下方を向いて形成されている。
【００４０】
また、取水口３８には、サクションストレーナー３９が設けられると共に取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが設けられている。サクションストレーナー３９は、取水を整流する共に取水管８ａ内への異物の混入を防ぐためのものであり、取水口３８に一体に設けられている。取水用逆止弁４０ａ，４０ｂは、シリンダ室５ａに流入する方向だけに水を流すようにするためのものであり、サクションストレーナー３９の下流側に設けられている。
【００４１】
また、波力ポンプ１Ａの下部には、中空ピストン管３の傾斜角度を制限するための傾斜角度規制手段４１が設けられている。傾斜角度規制手段４１は、中空ピストン管３の下部から径方向外方に突出して設けられたストッパー４２と、このストッパー４２を受け止めるためのサドル４３とからなる。
【００４２】
ストッパー４２は、中空ピストン管３から同心状に径方向外方に延びるフレーム４４の突端に環状の止め部材４５を設けてなるものであり、中空ピストン管３が所定角度まで傾倒すると止め部材４５がサドル４３に当たってそれ以上は中空ピストン管３を傾倒させないようになっている。止め部材４５の下端には、ゴム等からなる緩衝材（図示せず）が設けられており、止め部材４５がサドル４３に当たった際の衝撃を吸収するようになっている。
【００４３】
サドル４３は、ベースブロック２に固着されて設けられた受け台であり、中空ピストン管３が所定角度まで傾倒したときに止め部材４５が当る位置に、中空ピストン管３の外周を囲むようにリング状に設けられている。止め部材４５が当るサドル４３の上面にはゴム等からなる緩衝材（図示せず）が設けられており、止め部材４５がサドル４３上面に当たった際の衝撃を更に吸収するようになっている。
【００４４】
また、ストッパー４２の上部には降下するシリンダ６ａの下端を受け止めるための停止サドル４６が設けられており、シリンダ６ａが降下しすぎたときにシリンダ６ａ下端のストッパー３６を受け止めてシリンダ６ａの降下を止めるようになっている。そして、停止サドル４６の上面にもゴムシート等からなる緩衝材（図示せず）が設けられている。
【００４５】
次に作用を述べる。
【００４６】
波により水面Ｓが上昇した場合、水面Ｓに浮いているフロート７ａも水面Ｓの上昇に伴って上昇する。このとき、シリンダ６ａも同時に上昇し、シリンダ６ａ内に区画形成されているシリンダ室５ａの容積も大きくなる。そして、シリンダ室５ａ内は膨張され、バキューム作用が生じる。このため、シリンダ室５ａ内の水圧は下がり、取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが開いてサクションストレーナー３９及び取水管８ａを介して水がシリンダ室５ａ内に流入する。このとき、送水用逆止弁１９は閉じたままであり、送水管１７側から中空ピストン管３内に水が逆流することはない。
【００４７】
そして、波が引き、水面Ｓが下降した場合、水面Ｓに浮いているフロート７ａは、水面Ｓの下降に伴って下降する。このとき、シリンダ６ａも同時に降下し、シリンダ室５ａ内の水に圧縮方向の力が働いて取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが閉じる。そして、シリンダ室５ａ内の水が、中空ピストン管３内に押し込まれ、中空ピストン管３内の水は、送水管１７内に押し込まれる。このため、送水管１７内の水圧は上がり、送水用逆止弁１９が開いて送水管１７内の水が目的地に送水されることとなる。このとき、取水用逆止弁４０ａ，４０ｂは閉じたままであり、取水管８ａからシリンダ室５ａ内の水が流れ出ることはない。
【００４８】
ただし、送水管１７に接続する送水用逆止弁１９の下流側にアキュムレーター等を設けて送水管１７内の流体の慣性力等を有効に利用して送水する場合には、上述の作用と一致しない場合もある。
【００４９】
また、シリンダ６ａが降下する際、シリンダ６ａの内面は、ピストン部４の上部に取り付けられた付着物除去装置２４に擦られ、シリンダ６ａの内面に付着した付着物が刮ぎ落とされる。そして、刮ぎ落とされた付着物は中空ピストン管３の内部を落下して、送水管１７内に流れ込むこととなる。なお、シリンダ６ａは波と共に常に上下動しており、取水に異物が混入することもないため、シリンダ６ａ内に大きな付着物が付着することはない。
【００５０】
そして、波風等によりフロート７ａ、シリンダ６ａ及び中空ピストン管３に横向きの力がかかった場合、中空ピストン管３は、ユニバーサル機構１１を中心にして傾倒し、その横向きの力を逃がす。そして、中空ピストン管３が所定角度以上傾きそうになると、ストッパー４２がサドル４３に当たり、それ以上の傾倒を規制する。このため、中空ピストン管３にリング体１４が当ったり、伸縮管１８を限界以上に伸縮させる等して波力ポンプ１Ａを破壊させることはない。なお、安全のために、フロート７ａの要所には、ゴム等の緩衝材を設けるとなおさら安全である。
【００５１】
また、水面Ｓが下降しすぎた場合、シリンダ６ａ下端のストッパー３６が停止サドル４６に当たってシリンダ６ａの下降を制限することからシリンダ６ａが下降しすぎて波力ポンプ１Ａを破損させることもない。
【００５２】
このように、下部が水底近傍に設けた送水用逆止弁１９に接続する送水管１７と連通すると共に上部が水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室５ａを区画するシリンダ６ａを上下摺動自在に嵌合し、シリンダ６ａに、そのシリンダ６ａを上下動させるためのフロート７ａを設け、上記シリンダ６ａに、水を取水するための取水用逆止弁４０ａ，４０ｂを介してシリンダ室５ａに導水する取水管８ａを接続して波力ポンプ１Ａを構成したため、簡易な構造で効率よく水を送水し続けることができる。
【００５３】
また、中空ピストン管３の下端を、サドル１０に設けた自在継手で傾倒自在に連結し、そのサドル１０が設置されているベースブロック２に送水管１７を設けると共に、送水管１７と中空ピストン管３とを伸縮管１８で連結し、送水用逆止弁１９を送水管１７に接続したため、フロート７ａ及びシリンダ６ａ等にかかる横向きの力を逃がすことができ、波力ポンプ１Ａに無理な力がかかるのを防ぐことができる。
【００５４】
そして、ピストン部４の上端外周に鋭利な刃物状の付着物除去装置２４を設けたために、シリンダ６ａ内の付着物を波力を利用して自動的に除去でき、シリンダ６ａ内に付着物が付着するのを防ぐことができる。
【００５５】
また、ピストン部４を上部ピストン部２１、下部ピストン部２２及び浮体２３とからなるものとし、ピストン部４の下方に延びる中空ピストン管３の下端をユニバーサル機構１１を介して揺動自在に支持するために、中空ピストン管３をほぼ鉛直に起立させることができ、さらにピストン部４の上下方向の長さを直径程度に長く形成するため、ピストン部４をシリンダ６ａ内で円滑に相対的往復動させることができる。
【００５６】
そして、中空ピストン管３の内側に水路９を形成し、水路９の下方にシリンダ室５ａの水を出入りさせて送水するようにしたため、フロート７ａの上下動によりシリンダ室５ａ内の水の圧力が圧縮、バキューム作用を繰り返しても、この圧縮、バキューム作用の全ての力を中空ピストン管３に直接作用させて支持するのではなくて、水路９内の水に作用させて取水管８ａから送水管１７へ水を送水させるためのエネルギーに変換されるために、中空ピストン管３の耐久力を著しく増すことができる。
【００５７】
また、フロート７ａ内に取水管８ａを一体に設けたため、非常に簡単な手段で安定した取水をすることができる。
【００５８】
そして、シリンダ６ａの上部に開閉可能なハッチ２７を設けたため、ハッチ２７を開いて索を通し、中空ピストン管３を吊り上げることで非常に簡単な手段で装置を運搬することができる。
【００５９】
また、ハッチ２７に逆止弁３３を有するバイパス管３２を設けたため、シリンダ６ａ内の圧力水をハッチ２７内に押し込むことができ、ハッチ２７内に設けた弁２９を強固に締め付けることができる。
【００６０】
次に他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【００６１】
図２に示す波力ポンプ１Ｂは、図１に示す波力ポンプ１Ａのシリンダ６ａと、取水系（取水口３８、サクションストレーナー３９、取水用逆止弁４０ａ、４０ｂ）と、フロート７ａに変更を加えたものである。
【００６２】
波力ポンプ１Ｂのフロート７ｂは、略環状の形状を有し、後述するシリンダ６ｂ上に固定されている。
【００６３】
シリンダ６ｂは、起立した筒体の上端に天井部２６ｂを形成して塞いだ形状を有し、この天井部２６ｂのほぼ中央部に空気抜管３４とその上端には自動空気抜き弁３５が設けられている。天井部２６ｂは、シリンダから径方向外方に延出するように形成されており、天井部２６ｂのシリンダから延出される部分とシリンダとの間にはリブ１２０等のサポート部材が設けられており、天井部２６ｂの変形を防止するようになっている。
【００６４】
そして、天井部２６ｂの上面中央にはフロート７ｂを保持するための第１締め付けパイプ４７ａが起立して設けられている。第１締め付けパイプ４７ａは、フロート７ｂの中央に形成された穴部１２１に挿入できる程度の外径に形成されており、第１締め付けパイプ４７ａを穴部１２１に挿入することによりフロート７ｂの水平方向の移動を規制するようになっている。また、第１締め付けパイプ４７ａの上端には締め付けボルト４７ｃを係合させるための第１つば部１２２が径方向内方に延出して形成されている。
【００６５】
そして、フロート７ｂの上にはフロート７ｂを挟んで固定するための押え蓋４８が設けられている。押え蓋４８は、環状に形成された板であり、フロート７ｂと同等の外径に形成されている。押え蓋４８の中央には第１締め付けパイプ４７ａと同径の第２締め付けパイプ４７ｂが垂下して形成されており、フロート７ｂの穴部１２１に挿入されている。
【００６６】
第２締め付けパイプ４７ｂの上端には締め付けボルト４７ｃを係合させるための第２つば部１２３が径方向内方に延出して形成されており、第１つば部１２２と第２つば部１２３に締め付けボルト４７ｃを貫通させて締め付けることにより押え蓋４８と天井部２６ｂとでフロート７ｂを挟んで固定するようになっている。
【００６７】
また、押え蓋４８の外周端は、フロート７ｂの形状に沿うように下方に折り曲げられており、フロート７ｂを更に確実に保持するようになっている。
【００６８】
取水管８ｂは、平面視放射状となるようにシリンダ６ｂの上部から径方向外方に延出されており、その延出端にサクションストレーナー３９が設けられて取水口３８が形成されている。また、取水管８ｂの中間には流入方向にのみ水を流す取水用逆止弁４０ｂがそれぞれ設けられており、シリンダ室５ｂ内の水が取水管８ｂから流出しないようになっている。
【００６９】
次にこの実施の形態の作用を述べる。
【００７０】
フロート７ｂをシリンダ６ｂに固定する場合、まず、天井部２６ｂの上にフロート７ｂを載置し、その上に押え蓋４８を載せる。つぎに、第１締め付けパイプ４７ａと第２締め付けパイプ４７ｂとを締め付けボルト４７ｃで強固に締め付ける。その結果、フロート７ｂは天井部２６ｂの上にしっかりと固定され、フロート７ｂとシリンダ６ｂは、ほぼ一体となって波の上下動に俊敏に応答することとなる。
【００７１】
このように、シリンダ６ｂの上にフロート７ｂを押え蓋４８で挟んで固定するようにしたため、シリンダ６ｂに対してフロート７ｂを着脱自在とすることができ、用途に応じて高さの異なるフロート７ｂに換えることができる。
【００７２】
そして更に、他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【００７３】
図３に示す波力ポンプ１Ｃは、図２に示す波力ポンプ１Ｂのシリンダ６ｂ及びフロート７ｂに変更を加えたものである。
【００７４】
シリンダの６ｃの上端には天井部２６ｃが一体に形成されており、天井部２６ｃの上には略円筒形の形状を有するフロート７ｃが固定されている。
【００７５】
天井部２６ｃは、フロート７ｃの下部に沿うように湾曲して形成されており、シリンダ６ｃの最上部左右両側にはシリンダ６ｃ内の気泡を抜き取るためのベントホール４９が形成されている。
【００７６】
また、フロート７ｃと天井部２６ｃとは、ワイヤー、ロープ、チェーンもしくはバンド等の索１２４でしっかりと締め付けられて一体化されている。
【００７７】
取水管８ｂ、サクションストレーナー３９は、図２に示す波力ポンプ１Ｂのものと同じである。
【００７８】
つぎにこの実施の形態の作用を述べる。
【００７９】
シリンダ内に気泡が入った場合、気泡は天井部２６ｃに沿ってベントホール４９のある側方に集められる。そして、水面Ｓが下降してシリンダ室５ｃの容積が縮小されるときに気泡はベントホール４９を通じてシリンダ６ｃ外に押し出される。
【００８０】
このため、シリンダ室５ｃに入った気泡は速やかにシリンダ６ｃ内から除去され、シリンダ室５ｃに気泡が蓄積されてポンプ機能を大きく劣化させることはない。
【００８１】
また、シリンダ６ｃの上下動によってシリンダ室５ｃ内に給排水する際、ベントホール４９を通じて水が出入りすることもあるが、装置の規模（大きさ）に比してベントホール４９は十分小さな径に形成されているため、ベントホール４９を通じて出入りする水量は極僅かであり、ポンプ効率に影響を及ぼすことはない。
【００８２】
このように、天井部２６ｃを湾曲させてシリンダ６ｃの側方に気泡を集めるようにすると共にシリンダの最上部にベントホール４９を形成したため、気泡をベントホール４９のある位置に集めてベントホール４９からシリンダ６ｃ外に排出することができ、シリンダ６ｃに気泡が溜って給排水できなくなるというピストンポンプにとって致命的ともいえる問題を回避することができる。
【００８３】
図４に示す波力ポンプ５０は、図１に示す波力ポンプ１Ａのシリンダ６、フロート７、取水管８及び送水系（送水管１７，伸縮管１８，送水用逆止弁１９）に変更を加えたものであり、平面視略矩形状に形成されたベースブロック２の中央の位置に載置して設けられている。
【００８４】
シリンダ５１は、起立した筒体の上端に天井部５２を設けて塞いだ形状を有し、ピストン部４の外周に上下摺動自在に嵌合されている。天井部５２は、中央近傍が最も高くなるように緩やかな傾斜が形成されており、シリンダ室５３内の気泡を中央近傍に集めるようになっている。また、天井部５２の中央近傍には、中空ピストン管３の吊金具２０を吊る索を通すためのハッチ５４が設けられている。
【００８５】
ハッチ５４はシリンダ５１の天井部５２に上下方向に貫通する長い孔を形成してなるものであり、ハッチ５４の上端は取り外し可能な蓋板２８で閉じられると共に、下端には自重で閉じる弁２９が設けられている。弁２９は、ハッチ５４下端に形成された弁座３０と、弁座３０上に載置される弁体３１とからなる。そして、ハッチ５４内側方には逆止弁３３を有するバイパス管３２が設けられ、蓋板２８には自動空気抜き弁３５を有する空気抜き管３４が設けられている。
【００８６】
また、ハッチ５４の上下方向中間には水平方向に延びてシリンダ５１の径方向外方に突出するフランジ状の受け板５５が設けられており、受け板５５を介してフロート５７をシリンダ５１に固定するようになっている。
【００８７】
そして、シリンダ５１の外周にはシリンダ５１の上端から下端近傍まで延びるガイドレール５６が複数並行に設けられている。これらガイドレール５６は、シリンダ５１からフロート５７を取り外した後シリンダ５１を吊り上げて装置を引き上げる時に、水面Ｓに浮いた状態のフロート５７の中で昇降するシリンダ５１をガイドするためのものであり、十分に強固にシリンダ５１に固定されている。
【００８８】
フロート５７はほぼ環状の形状をしており、その内周面５８でシリンダ５１の外周を所定の隙間を隔てて囲むように設けられている。フロート５７の内周面５８にはガイドレール５６に沿って昇降するためのガイド部（図示せず）が設けられており、シリンダ５１に沿って円滑に昇降するようになっている。またフロート５７の内周上端には外側に捲り上がった当て板５９が設けられており、シリンダ５１の受け板５５に当たってフロート５７がシリンダ５１の上方に抜けないように、かつ、稼動時には受け板５５に当て板５９をボルト（図示せず）等で十分に締め付けて固定するようになっている。
【００８９】
取水管６０は、シリンダ室５３の上側部から径方向放射状に延びるように接続されると共に、接続部からすぐに下方に屈曲されてシリンダ５１の外周面６１に沿って下方に延びている管であり、ガイドレール５６の径方向内側に位置されてシリンダ５１の外周面６１とフロート５７の内周面５８との隙間にしかもフロート５７と接触しないように配置されている。取水管６０の延長端には、取水口６２が形成されており、取水口６２にはサクションストレーナー３９及び取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが設けられている。
【００９０】
図４及び図５に示すように、送水系６３は、ベースブロック２の略中央に固定された送水室６４と、送水室６４に中空ピストン管３を揺動可能に接続する伸縮管６５と、送水室６４からベースブロック２に沿って放射状に分岐された４本の送水管６６と、これら送水管６６を再度集合する集合管６７とからなる。
【００９１】
送水管６６には、それぞれ送水用逆止弁６８が接続され、送水用逆止弁６８の下流側には中空ピストン管３から送り出される水の脈動流を整流して平滑流とするアキュムレーター６９が設けられている。アキュムレーター６９は、ベースブロック２の上に平面視前後左右対称となるように配置されて固定されている。
【００９２】
集合管６７は、上流端がベースブロック２の上に位置され、ベースブロック２の外方に延びている。また、集合管６７の中間には伸縮管７２が接続されており、設置位置の誤差を吸収して設置工事を容易なものとすると共に、水温の変化等による管の熱伸縮を吸収するようになっている。
【００９３】
この実施の形態の作用を述べる。
【００９４】
水面Ｓの動きに伴ってフロート５７が上方に動いた場合、この上方への動きがフロート５７の当て板５９からシリンダ５１の受け板５５に伝わってシリンダ５１を上方に引き上げる。このとき、ハッチ５４の中には水が充填されており、弁体３１に背圧がかかっていることや、シリンダ室５３内の圧力は負の圧力であるために、弁２９が勝手に開くことはない。そしてフロート５７が下方に動いた場合、シリンダ５１はフロート５７によって強制的に下降させられる。このときシリンダ室５３の水圧がハッチ５４内の水圧より高くなった場合には、シリンダ室５３内の水がバイパス管３２及び逆止弁３３を通過してハッチ５４内に入り、ハッチ５４内の水圧が上昇し、弁体３１にかかる背圧が上昇するために、弁２９は開くことはない。そして、万一ハッチ５４内に気泡が入っても、気泡は空気抜き管３４及び自動空気抜き弁３５を通過して外部に放出される。
【００９５】
波力ポンプ５０を運搬する場合、フロート５７の上方に仮架台７０をシリンダ５１上を跨ぐように掛け渡して取り付けると共に、仮架台７０に中空ピストン管３を吊り上げるための電動ウィンチ（図示せず）をシリンダ５１の真上に位置させるように取り付ける。そして、サドルの上に運搬用架台７１を設け、運搬用架台７１の上端にフロート５７の底面に当たるゴム板等の緩衝材（図示せず）を設ける。このとき、装置の設計次第によっては、運搬用架台７１を設けないでシリンダ５１の下部に設けたストッパ３６をシリンダ５１の停止サドル４６に直接当ててもよい。
【００９６】
つぎに、アキュムレーター６９内に空気を注入して水を抜き、浮力を生じさせる。そして、蓋板２８をハッチ５４から取り外すと共に弁体３１を弁座３０上から外す。この時、はじめてシリンダ室５３内の圧力が無負荷（ニュートラル）状態となる。つぎに、前述したフロート５７の当て板５９とシリンダ５１の上端に設けた受け板５５を締め付けてあるボルトを取り除く。
【００９７】
そして、ハッチ５４内に電動ウィンチに巻かれた索（図示せず）を通す。索の先端にあるフックを吊金具２０に引っ掛けたら、電動ウィンチを巻き、中空ピストン管３を吊り上げる。このとき、波力ポンプ５０がベースブロック２の中央近傍に配置されていると共に、アキュムレーター６９がベースブロック２上に平面視前後左右対称となるように配置されて固定されているため、波力ポンプ５０は設置時の姿勢を保ったまま上昇されることとなる。
【００９８】
シリンダ５１内のピストン部４ならびに中空ピストン管３が上方に移動して運搬用架台７１がシリンダ５１の下部に設けたストッパ３６に当たったら、運搬用架台７１にシリンダ５１の下部を万力（シャコマン）等を用いて仮締め付けをする。そして、更に電動ウィンチを巻くと、シリンダ５１は、受け板５５をフロート５７の当て板５９から次第に離しながら上昇し、最上部に達するまで巻き上がる。このとき、シリンダ５１は、ガイドレール５６を介してフロート５７側に接するため、取水管６０がフロート５７側に接することはない。
【００９９】
そして、運搬時の最低水深等を確認した上で、フロート５７の上部に設けた当て板５９とシリンダ５１上部に設けた受け板５５間に固定サポート（図示せず）等を設けて固着させ、運搬する。
【０１００】
このように、シリンダ５１に環状のフロート５７を隙間をおいて連結し、シリンダ５１に、水を取水するための取水用逆止弁４０ａ，４０ｂを介してシリンダ室５３に導水する取水管６０を接続すると共に、その取水管６０をシリンダ５１と環状のフロート５７の隙間を利用して下向きに延ばして設けたため、フロート５７及びシリンダ５１を簡易かつ強固な構造とすることができると共に、取水高さの変更を取水管６０の長さを変更するだけででき、用途に応じた給水を容易にすることができる。
【０１０１】
また、送水管６６にアキュムレーター６９を接続したため、中空ピストン管３から送り出される水の脈動流を整流して平滑流とすることができる。
【０１０２】
そして、更に他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【０１０３】
図６に示すように、波力ポンプ７５は、水底近傍の低層水を水底近傍に配置した取水管７７を介して取り込み、送水するものである。
【０１０４】
波力ポンプ７５は、取水管７７と送水管１２５の間に接続された連通管８０と、連通管８０より水面Ｓに向って起立して設けられた中空ピストン管３と、中空ピストン管３の上部外周に形成されたピストン部４と、ピストン部４の上方にシリンダ室８１を区画するシリンダ８２と、シリンダ８２の上部にほぼ一体に固定されて設けられたフロート７ｂ（図２に示す波力ポンプ１Ｂのものと同じ）とからなる。
【０１０５】
取水管７７は、水底近傍に敷設されており、中空ピストン管３の下端に伸縮管１８を介して接続されている。取水管７７の中間には連通管８０及び中空ピストン管３に向けて流入する方向にのみ水を流す取水用逆止弁７８が設けられている。取水管７７の先端は上方に折れ曲がるように屈曲されており、その先端にサクションストレーナー７６が設けられている。
【０１０６】
中空ピストン管３は、ピストンロッド状の管であり、シリンダ室８１と、連通管８０とを結ぶ水路９が形成されている。また、中空ピストン管３は、サドル１０にユニバーサル機構１１を介して傾倒可能に支持されており、中空ピストン管３の下部は水底に沿って設けられた連通管８０の中間に伸縮管１８を介して接続されている。
【０１０７】
シリンダ８２の上端に設けた天井部２６ｂには空気抜き管３４ならびに自動空気抜き弁３５等も設けられている。
【０１０８】
また、波力ポンプ７５の下部には傾倒角度規制手段４１が設けられている。傾倒角度規制手段４１は、中空ピストン管３の下部に設けられたストッパー４２とベースブロック２に固定されてストッパー４２を受け止めるサドル４３とからなる。
【０１０９】
つぎに作用を述べる。
【０１１０】
波により水面Ｓが上昇した場合、フロート７ｂとシリンダ８２は上昇し、シリンダ室８１内が膨脹され、バキューム作用が生じる。このため、シリンダ室８１内の水圧は下がり、取水用逆止弁７８が開いて底層近傍の水が、サクションストレーナー７６及び取水管７７を介して中空ピストン管３内の水路９に入り、水路９内の水がシリンダ室８１に流入する。このとき、送水用逆止弁７９は閉じたままであり、送水管１２５から水が逆流することはない。
【０１１１】
水面Ｓが下降した場合、フロート７ｂとシリンダ８２は下降し、シリンダ室８１内の水に圧縮方向の力が働いて取水用逆止弁７８が閉じる。
【０１１２】
そして、シリンダ室８１内の水の圧力が上がり送水用逆止弁７９が開き送水される。また、このとき取水用逆止弁７８は閉じたままであり、取水管７７からシリンダ室８１内の水が逆流することはない。
【０１１３】
このように、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁７８と送水用逆止弁７９に連通すると共に、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室８１を区画するシリンダ８２を上下摺動自在に嵌合し、シリンダ８２に、そのシリンダ８２を上下動させるためのフロート７ｂを設けたために、簡易な機構で容易かつ効率よく水を送水することができる。
【０１１４】
さらに、他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【０１１５】
図７に示すように、波力ポンプ９０Ａは、水底近傍の底層水を汲み上げて水面Ｓ近傍の上層水と混合するものであり、水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３と、中空ピストン管３の上部外周に形成されたピストン部４と、ピストン部４の上方にシリンダ室９１ａを区画するシリンダ９２ａと、シリンダ９２ａの上部に一体に固定して設けられたフロート９３ａと、シリンダ室９１ａ内の底層水を水面Ｓ近傍に流す排水管９４とからなる。
【０１１６】
中空ピストン管３は、ピストンロッド状の管であり、内部にはシリンダ室９１ａと後述する取水管９５とを結ぶ水路９が形成されている。また、中空ピストン管３は、サドル１０にユニバーサル機構１１を介して傾倒可能に支持されており、中空ピストン管３の下部は、水底に沿って設けられた取水管９５に伸縮管１８を介して接続されている。
【０１１７】
取水管９５の先端にはサクションストレーナー９６が設けられており、サクションストレーナー９６の下流側には中空ピストン管３に流入する方向にだけ水を流す取水用逆止弁９７が設けられている。サクションストレーナー９６は、取水を整流する共に取水管９５内への異物の混入を防ぐためのものであり、取水管９５に一体に設けられている。
【０１１８】
また、中空ピストン管３内上端には吊金具２０が設けられている。
【０１１９】
シリンダ９２ａは、起立した筒体の上端に天井部９８ａを形成して塞いだ形状を有し、ピストン部４の外周に上下摺動自在に嵌合されている。天井部９８ａの中央には、ハッチ２７が設けられている。ハッチ２７の上端は取り外し可能な蓋板２８で閉じられると共に、下端には自重で閉じる弁２９が設けられている。
【０１２０】
ハッチ２７内にはシリンダ室９１ａにつながるバイパス管３２が設けられると共に、バイパス管３２にはシリンダ室９１ａから流出する方向にのみ水を流す逆止弁３３が設けられている。蓋板２８には上方に貫通する空気抜き管３４が設けられると共に空気抜き管３４には空気のみを外部に放出する自動空気抜き弁３５が設けられている。
【０１２１】
そして、シリンダ９２ａの下端にはストッパー３６が設けられており、シリンダ９２ａの下部外周には、ウェート３７が設けられている。
【０１２２】
フロート９３ａは、シリンダ９２ａの上部を覆うように、かつハッチ２７を上方に突出させるようにしてシリンダ９２ａと一体に設けられた浮きであり、水面Ｓに浮かされて、水面Ｓの上下動に伴って上下動するようになっている。
【０１２３】
排水管９４は、天井部９８ａから上方に延びるように接続されると共に、中間から径方向外方に屈曲されて平面視放射状に延びる管であり、フロート９３ａ内に一体に埋め込まれている。排水管９４の延長端には、水を排出するための排水口９９が水平方向を向いて形成されており、排水口９９は水面Ｓ乃至水面Ｓ下に位置されている。また、この排水口９９には異物等が入らぬような対策もとられている。
【０１２４】
シリンダ９２ａの天井部９８ａ近傍には、シリンダ室９１ａから流出する方向にのみ水を流す排水用逆止弁１００ａ，１００ｂが設けられており、上層水がシリンダ室９１ａ内に逆流しないようになっている。
【０１２５】
また、波力ポンプ９０Ａの下部には、傾斜角度規制手段４１が設けられている。傾斜角度規制手段４１は、中空ピストン管３の下部に設けられたストッパー４２と、ベースブロック２に固定されてストッパー４２を受け止めるサドル４３とからなる。ストッパー４２の上部には停止サドル４６が設けられており、シリンダ９２ａ下端のストッパー３６を受け止めてシリンダ９２ａの降下を止めるようになっている。そして、停止サドル４６の上面にもゴムシート等からなる緩衝材（図示せず）が設けられている。
【０１２６】
次に作用を述べる。
【０１２７】
波により水面Ｓが上昇した場合、フロート９３ａとシリンダ９２ａは上昇し、シリンダ室９１ａ内が膨張され、バキューム作用が生じる。このため、シリンダ室９１ａ内の水圧は下がり、取水用逆止弁９７が開いてサクションストレーナー９６及び取水管９５を介して底層水が中空ピストン管３及びシリンダ室９１ａ内に流入する。このとき、排水用逆止弁１００ａ，１００ｂは閉じたままであり、排水管９４側から中空ピストン管３内に上層水が逆流することはない。
【０１２８】
水面Ｓが下降した場合、フロート９３ａとシリンダ９２ａは下降し、シリンダ室９１ａ内の水に圧縮方向の力が働いて取水用逆止弁９７が閉じる。そして、シリンダ室９１ａ内の水の水圧が上がり、排水用逆止弁１００ａ，１００ｂが開き、排水管９４内の水が水面Ｓ近傍に排出される。このとき、排水口９９が水面Ｓ乃至水面Ｓ下に位置されているためヘッド差によるロスはなく、かつ、中空ピストン管３が上下方向に動くこともないため、安定して送水されることとなる。また、このとき取水用逆止弁９７は閉じたままであり、取水管９５からシリンダ室９１ａ内の水が流れ出ることはない。
【０１２９】
ただし、図１に示す波力ポンプ１Ａと同様に、排水管９４に設けた排水用逆止弁１００ａ，１００ｂの下流側にアキュムレーター等を設けて排水管９４内の流体の慣性力等を有効に利用して送水する場合には、上述の作用と一致しない場合がある。
【０１３０】
このように、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁９７に接続する取水管９５と連通すると共に、上部が水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室９１ａを区画するシリンダ９２ａを上下摺動自在に嵌合し、シリンダ９２ａに、そのシリンダ９２ａを上下動させるためのフロート９３ａを設け、上記シリンダ９２ａに、シリンダ室９１ａ内の底層水を排水用逆止弁１００ａ，１００ｂを介して上層水に流す排水管９４を接続して波力ポンプ９０Ａを構成したため、簡易な構造で容易かつ効率良く底層水を水面Ｓ近傍まで汲み上げることができる。
【０１３１】
また、排水口９９を水面Ｓ乃至水面Ｓ下に位置させたため、ヘッド差によるロスはなく、大量の底層水を効率よく、かつ、安定して上層水に混合させることができる。
【０１３２】
そして、中空ピストン管３をユニバーサル機構１１（自在継手）及びサドル１０を介してベースブロック２に連結したため、中空ピストン管３が上下方向に動くことがなく、シリンダ９２ａの上下動を効率よく利用することができ、大量の底層水を効率よく、かつ、安定して上層水に混合させることができる。
【０１３３】
そして、更に他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【０１３４】
図８に示す波力ポンプ９０Ｂは、図７に示す波力ポンプ９０Ａの天井部９８ａ、フロート９３ａ、排水系（排水口９９、排水管９４、排水用逆止弁１００ａ，１００ｂ）及び取水系（取水管９５、サクションストレーナー９６）に変更を加えたものである。
【０１３５】
波力ポンプ９０Ｂの天井部２６ｂ、フロート７ｂは、図２に示す波力ポンプ１Ｂのものと同じものであり、フロート７ｂは押え蓋４８と天井部２６ｂとに挟まれて締め付けボルト４７ｃに締め付けられることにより固定されるようになっている。
【０１３６】
排水管１０６は、平面視放射状となるようにシリンダ９２ｂの上部から径方向外方に延出されており、その延出端に排水用防護網１０８が設けられて排水口１０５が形成されている。また、排水管１０６の中間には流出方向にのみ水を流す排水用逆止弁１０７がそれぞれ設けられており、シリンダ室９１ｂ内に外部の水が排水管１０６から流入しないようになっている。
【０１３７】
取水管７７は、水底近傍に敷設されており、中空ピストン管３の下端に伸縮管１８を介して接続されている。取水管７７の中間には中空ピストン管３に向けて流入する方向にのみ水を流す取水用逆止弁７８が設けられている。取水管７７の先端は上方に折れ曲がるように屈曲されており、その先端にサクションストレーナー７６が設けられている。
【０１３８】
つぎに作用を述べる。
【０１３９】
水面Ｓが上昇した場合、フロート７ｂと共にシリンダ９２ｂが上昇してシリンダ室９１ｂの容積が拡がり、サクションストレーナー７６から取水管７７及び中空ピストン管３を介してシリンダ室９１ｂ内に水が流入する。このとき、取水用逆止弁７８は開いた状態となり、排水用逆止弁１０７は閉じた状態となっており、水が排水口１０５からシリンダ９２ｂ内に逆流することはない。
【０１４０】
水面Ｓが下降した場合、フロート７ｂと共にシリンダ９２ｂが下降してシリンダ室９１ｂ内の容積が小さくなり、シリンダ室９１ｂ内の水が排水管１０６を介してシリンダ９２ｂの外に排出される。このとき、排水用逆止弁１０７は開いた状態となり、取水用逆止弁７８は閉じた状態となっており、シリンダ９２ｂ内の水が取水管７７を通じて排出されることはない。
【０１４１】
このように、下部が取水管７７と連通すると共に、上部が水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室９１ｂを区画するシリンダ９２ｂを上下摺動自在に嵌合し、シリンダ９２ｂに、そのシリンダ９２ｂを上下動させるためのフロート７ａを設け、上記シリンダ９２ｂに、シリンダ室９１ｂ内の底層水を排水用逆止弁１０７介して上層水に流す排水管１０６を接続して波力ポンプ９０Ｂを構成したため、簡易な構造で容易かつ効率良く底層水を水面Ｓ近傍まで汲み上げることができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
【０１４３】
本発明によれば、波のエネルギーを有効に利用して水の流れを生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図５】図４のV −V 線矢視平面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図９】従来の波力ポンプの側断面図である。
【符号の説明】
１Ａ 波力ポンプ
１Ｂ 波力ポンプ
１Ｃ 波力ポンプ
３ 中空ピストン管
４ ピストン部
５ａ シリンダ室
５ｂ シリンダ室
５ｃ シリンダ室
６ａ シリンダ
６ｂ シリンダ
６ｃ シリンダ
７ａ フロート
７ｂ フロート
７ｃ フロート
８ａ 取水管
８ｂ 取水管
１０ サドル
１１ ユニバーサル機構（自在継手）
１７ 送水管
１８ 伸縮管
１９ 排水用逆止弁
２０ 吊金具
２３ 浮体
２７ ハッチ
２８ 蓋板
２９ 弁
３０ 弁座
３１ 弁体
３２ バイパス管（流路）
３３ 逆止弁
３４ 空気抜き管
３５ 自動空気抜き弁
４０ａ 取水用逆止弁
４０ｂ 取水用逆止弁
５０ 波力ポンプ
５１ シリンダ
５３ シリンダ室
５４ ハッチ
５７ フロート
６０ 取水管
６５ 伸縮管
６６ 送水管
６８ 送水用逆止弁
６９ アキュムレーター
７２ 伸縮管
７５ 波力ポンプ
７７ 取水管
７８ 取水用逆止弁
７９ 送水用逆止弁
８０ 連通管
８１ シリンダ室
８２ シリンダ
９０Ａ 波力ポンプ
９０Ｂ 波力ポンプ
９１ａ シリンダ室
９１ｂ シリンダ室
９２ａ シリンダ
９２ｂ シリンダ
９３ａ フロート
９４ 排水管
９５ 取水管
９７ 取水用逆止弁
１００ａ 排水用逆止弁
１００ｂ 排水用逆止弁
１０６ 排水管
１０７ 排水用逆止弁
１２５ 送水管
Ｓ 水面
【発明の属する技術分野】
本発明は、地球温暖化ならびに地球環境破壊、エネルギー資源の枯渇化等が大きな問題となっている今日において、クリーンな自然エネルギーである波のエネルギーを利用して作動させ、海洋やダム湖沼等の水を送水することで養殖場の給水、海水揚水発電、海水淡水化等を行うことや、閉鎖性水域で外海水と内海水を換水させて浄化すること、上層水と底層水を循環させて浄化させること、または、湖沼等で葦林等の再奥部にこの湖沼等の底層部にある汚染水を送水し、この水が葦林の中を流れ出るその間に、植生の呼吸作用等を利用して水を浄化させることのできる高効率の波力ポンプに関するものである。
【０００２】
そして、港湾の換水、海洋及びダム湖沼、水源等を浄化させることにより、人類の生活に欠かすことのできない魚介類や海草類等の水産資源ならびに、飲料水等の水資源を確保する分野にも関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
港湾等、外洋から隔離されて一部閉鎖されている水域にあっては、水の流れが緩慢で水面と水底の水が混ざり難いため、水底近傍に形成される層（以下、底層という）に酸素が行き届かずに澱みやすい。また、水面近傍に形成される層（以下、上層という）にはプランクトンの生長に欠かせない栄養が乏しくなりがちである。
【０００４】
このため、上述のような閉鎖性水域にあっては上層水と底層水とを混合することが望まれる。
【０００５】
一方、自然エネルギーを利用したもので海水等の送水手段としては、波力を利用して送水する「波力ポンプ」（特公平８−６６７７号公報）が一般的に知られている。この波力ポンプ１１０は、図９に示すように、水中に支持されたシリンダ１１１の中にピストン１１２を上下摺動自在に配置し、このピストン１１２を、チェーン１１３を介して連結されたフロート１１４で上下動させて送水するものである。
【０００６】
波力ポンプ１１０は、波の上下動を利用して作動するものであるため、石油等環境汚染につながるエネルギー源を一切必要とせず、一旦設置した後は半永久的に作動しつづける非常に優れたポンプである。
【０００７】
よって、閉鎖性水域の上層水と底層水とを混合する送水手段として波力ポンプ１１０を用いた場合、安価な費用で半永久的に上層水と底層水とを混合し続けることが期待できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この波力ポンプ１１０で上層水を取水するためには、取水口を水面近くに位置させなくてはならないため、取水管１１５を水面近傍に届く長さに形成すると共に別個のブイ等に吊らなければならない。また、これとは逆に底層水を上層水に送水する場合にも同じことが言える。このため、装置全体が雑然となると共に送水効率が落ち、製作費もかさむという課題がある。
【０００９】
また、このポンプはフロート１１４の力をチェーン１１３を介してピストン１１２に伝えているために、チェーン等の摩耗が激しく破壊されやすいという課題があった。
【００１０】
つぎに、このポンプはチェーン等でフロートを係留しているために防波堤等のコンクリートケーソンの中に組み込むにはポンプ出力の割りにクンクリートケーソンが大きくなり過ぎる等の課題があった。
【００１１】
そして、シリンダ１１１の外周にジョイントリングのリング管１１６が形成されているために、これに対する曲げモーメントやねじりモーメント等の強度上の課題だけでなく、この中を流れる流体の脈動流による慣性力の抵抗が大きくなり、送水効率が劣化するという課題もあった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡易な構造で効率よく半永久的に上層水と底層水とを混合し続けることや、空気に接触し、酸素の多く含まれた上層水を養殖場やそれ以外の送水目的の場所に送水すること、または、本発明の装置より得られる圧力水を利用して、海水揚水発電や海水淡水化等を行うことにより、省エネルギー、省資源の効果を発揮することのできる波力ポンプを提供することにある。
【００１３】
【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、下部が水中に設けた管と連通すると共に、上部が水面に向かって起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設け、上記水中に設けた管の中に水の流れを生じさせる波力ポンプにおいて、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００１４】
また、上記シリンダに、水を取水するための取水用逆止弁を接続し、この取水用逆止弁を介してシリンダ室に導水するとよい。
【００１７】
そして、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁と送水用逆止弁に連通すると共に、上記取水用逆止弁と送水用逆止弁の連通管の途中より、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設けた波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００１８】
また、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁に接続する取水管と連通すると共に、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダの上部に排水用逆止弁と、シリンダを上下動させるためのフロートを設けた波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００２１】
そして、下部が水中に設けた管と連通し、上部が水面に向かって起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設け、上記シリンダの上部に、シリンダ内に上記中空ピストン管を吊り上げるための索を挿通させる開閉可能なハッチを上下方向に貫通して形成した波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたものである。
【００２２】
また、上記シリンダ室と上記ハッチとの間に上記シリンダ室内の水を上記ハッチ内へ流すための流路を形成すると共に、上記ハッチの上部に開閉可能な蓋を設け、上記ハッチの下部に自重で閉じる弁を設け、上記ハッチ内に水を充たすことにより上記弁に背圧をかけて締めるようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１に示すように、波力ポンプ１Ａは、海洋上もしくは閉鎖性水域等である港湾内にベースブロック２を介して設置されている。
【００２５】
波力ポンプ１Ａは、水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３と、中空ピストン管３の上部外周に形成されたピストン部４と、ピストン部４の上方にシリンダ室５ａを区画するシリンダ６ａと、シリンダ６ａの上部に固定して設けられたフロート７ａと、シリンダ室５ａに上層水を導水する取水管８ａとからなる。
【００２６】
中空ピストン管３は、ピストンロッド状の管であり、内部にはシリンダ室５ａと後述する送水管１７とを結ぶ水路９が形成されている。また、中空ピストン管３は、ベースブロック２に強固に固定されたサドル１０にその下部をユニバーサル機構１１（自在継手）を介して傾倒可能に支持されている。
【００２７】
ユニバーサル機構１１は、具体的には、中空ピストン管３の外周を環状に囲むリングの径方向内方と外方とにそれぞれ平面視十字状に交叉するように内軸１２及び外軸１３を突出させてリング体１４を形成し、リング体１４の径方向内方に突出する内軸１２を中空ピストン管３の下部外周に形成された軸受１５に回動可能に支持させると共に、リング体１４の径方向外方に突出する外軸１３をそれぞれサドル１０に回動可能に支持させてなる自在継手である。
【００２８】
サドル１０は、リング体１４の径方向外側を挟むようにベースブロック２に起立して固着された一対の支持脚であり、それぞれサドル１０の上部には、リング体１４の外軸１３を回動可能に支持するための軸穴１６が互いに向き合うように形成されている。
【００２９】
また、中空ピストン管３の下部は、水底に沿って設けられた送水管１７に屈曲可能な伸縮管１８を介して接続されている。送水管１７には送水用逆止弁１９が接続されており、シリンダ室５ａの水は中空ピストン管３から流出する方向だけに水を流すようになっている。
【００３０】
中空ピストン管３内の上端には中空ピストン管３を吊るための吊金具２０が設けられている。吊金具２０は、中空ピストン管３の管内上端を十字に区画するようにして中空ピストン管３の管内上端に固定されており、管内を流れる水の流通を妨げないようになっている。
【００３１】
ピストン部４は、中空ピストン管３の上部外周を拡径するようにして、かつ、上下方向の長さを直径程度に長く形成されており、シリンダ６ａ内で円滑に往復動するようになっている。ピストン部４は、上下方向に分割されてなる上部ピストン部２１及び下部ピストン部２２と、上部ピストン部２１及び下部ピストン部２２の中間部分に設けられた浮体２３とからなり、浮体２３の浮力により中空ピストン管３をほぼ鉛直に起立させるようになっている。
【００３２】
また、上部ピストン部２１の外周上部には、鋭角をした刃物状の付着物除去装置２４が配置されており、シリンダ６ａの内部を擦り付けてシリンダ６ａ内部に付着した付着物を刮ぎ落とすようになっている。そして、付着物除去装置２４、上部ピストン部２１、浮体２３及び下部ピストン部２２は、互いに重ね合わされた状態のままこれらを上下に貫通する締結ボルト２５で十分に締め付けられており、常に一体になっている。また、締結ボルト２５が浮体２３内を通過する部分には、図示しない管が溶接して設けられており、浮体２３内に水が入らないようになっている。
【００３３】
シリンダ６ａは、起立した筒体の上端に天井部２６ａを形成して塞いだ形状を有し、ピストン部４の外周に上下摺動自在に嵌合されている。天井部２６ａの中央には、中空ピストン管３の吊金具２０を吊る索を通すためのハッチ２７が設けられている。
【００３４】
ハッチ２７はシリンダ６ａの天井部２６ａに上下方向に貫通する長い孔を形成してなるものであり、上端はフロート７ａの上方に突出している。また、ハッチ２７の上端は取り外し可能な蓋板２８で閉じられると共に、下端には自重で閉じる弁２９が設けられている。弁２９は、ハッチ２７下端を縮径させて形成された弁座３０と、弁座３０上に載置されて弁座３０を液密に塞ぐ重い弁体３１とからなる。
【００３５】
ハッチ２７内側方にはシリンダ室５ａにつながるバイパス管３２（流路）が設けられると共に、バイパス管３２にはシリンダ室５ａから流出する方向にのみ水を流す逆止弁３３が設けられ、シリンダ室５ａ内に水が満ちているときにはハッチ２７内を水で満たすようになっている。また、蓋板２８には上方に貫通する空気抜き管３４が設けられると共に空気抜き管３４には空気のみを外部に放出する自動空気抜き弁３５が設けられている。
【００３６】
そして、シリンダ６ａの下端にはリング状のストッパー３６が設けられている。このストッパー３６の内径は、ピストン部４の外径よりも小さく形成されており、万一、フロート７ａが予測外に大きな上下動をおこしても、ストッパー３６がピストン部４に当たってピストン部４からシリンダ６ａが抜けないようになっている。
【００３７】
また、シリンダ６ａの下部外周には、ウェート３７が設けられており、シリンダ６ａを常にほぼ鉛直に起立させておくようになっている。
【００３８】
フロート７ａは、シリンダ６ａの上部を覆うように、かつハッチ２７を上方に突出させるようにしてシリンダ６ａと一体に設けられた浮きであり、水面Ｓに浮かされて、水面Ｓの上下動に伴って上下動するようになっている。そして、浮力のあるフロート７ａの下に、重量があってあまり浮力のないシリンダ６ａを位置させることにより、浮心を重心の真上に位置させ、シリンダ６ａの姿勢をほぼ鉛直に保つようになっている。
【００３９】
取水管８ａは、シリンダ室５ａの上側部から径方向放射状に延びるように接続されると共に、中間から下方に屈曲されてシリンダ６ａに沿って下方に延びている管であり、フロート７ａ内に一体に埋め込まれてシリンダ６ａの上側部に接続されている。取水管８ａの延長端には、上層水を取り込むための取水口３８が下方を向いて形成されている。
【００４０】
また、取水口３８には、サクションストレーナー３９が設けられると共に取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが設けられている。サクションストレーナー３９は、取水を整流する共に取水管８ａ内への異物の混入を防ぐためのものであり、取水口３８に一体に設けられている。取水用逆止弁４０ａ，４０ｂは、シリンダ室５ａに流入する方向だけに水を流すようにするためのものであり、サクションストレーナー３９の下流側に設けられている。
【００４１】
また、波力ポンプ１Ａの下部には、中空ピストン管３の傾斜角度を制限するための傾斜角度規制手段４１が設けられている。傾斜角度規制手段４１は、中空ピストン管３の下部から径方向外方に突出して設けられたストッパー４２と、このストッパー４２を受け止めるためのサドル４３とからなる。
【００４２】
ストッパー４２は、中空ピストン管３から同心状に径方向外方に延びるフレーム４４の突端に環状の止め部材４５を設けてなるものであり、中空ピストン管３が所定角度まで傾倒すると止め部材４５がサドル４３に当たってそれ以上は中空ピストン管３を傾倒させないようになっている。止め部材４５の下端には、ゴム等からなる緩衝材（図示せず）が設けられており、止め部材４５がサドル４３に当たった際の衝撃を吸収するようになっている。
【００４３】
サドル４３は、ベースブロック２に固着されて設けられた受け台であり、中空ピストン管３が所定角度まで傾倒したときに止め部材４５が当る位置に、中空ピストン管３の外周を囲むようにリング状に設けられている。止め部材４５が当るサドル４３の上面にはゴム等からなる緩衝材（図示せず）が設けられており、止め部材４５がサドル４３上面に当たった際の衝撃を更に吸収するようになっている。
【００４４】
また、ストッパー４２の上部には降下するシリンダ６ａの下端を受け止めるための停止サドル４６が設けられており、シリンダ６ａが降下しすぎたときにシリンダ６ａ下端のストッパー３６を受け止めてシリンダ６ａの降下を止めるようになっている。そして、停止サドル４６の上面にもゴムシート等からなる緩衝材（図示せず）が設けられている。
【００４５】
次に作用を述べる。
【００４６】
波により水面Ｓが上昇した場合、水面Ｓに浮いているフロート７ａも水面Ｓの上昇に伴って上昇する。このとき、シリンダ６ａも同時に上昇し、シリンダ６ａ内に区画形成されているシリンダ室５ａの容積も大きくなる。そして、シリンダ室５ａ内は膨張され、バキューム作用が生じる。このため、シリンダ室５ａ内の水圧は下がり、取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが開いてサクションストレーナー３９及び取水管８ａを介して水がシリンダ室５ａ内に流入する。このとき、送水用逆止弁１９は閉じたままであり、送水管１７側から中空ピストン管３内に水が逆流することはない。
【００４７】
そして、波が引き、水面Ｓが下降した場合、水面Ｓに浮いているフロート７ａは、水面Ｓの下降に伴って下降する。このとき、シリンダ６ａも同時に降下し、シリンダ室５ａ内の水に圧縮方向の力が働いて取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが閉じる。そして、シリンダ室５ａ内の水が、中空ピストン管３内に押し込まれ、中空ピストン管３内の水は、送水管１７内に押し込まれる。このため、送水管１７内の水圧は上がり、送水用逆止弁１９が開いて送水管１７内の水が目的地に送水されることとなる。このとき、取水用逆止弁４０ａ，４０ｂは閉じたままであり、取水管８ａからシリンダ室５ａ内の水が流れ出ることはない。
【００４８】
ただし、送水管１７に接続する送水用逆止弁１９の下流側にアキュムレーター等を設けて送水管１７内の流体の慣性力等を有効に利用して送水する場合には、上述の作用と一致しない場合もある。
【００４９】
また、シリンダ６ａが降下する際、シリンダ６ａの内面は、ピストン部４の上部に取り付けられた付着物除去装置２４に擦られ、シリンダ６ａの内面に付着した付着物が刮ぎ落とされる。そして、刮ぎ落とされた付着物は中空ピストン管３の内部を落下して、送水管１７内に流れ込むこととなる。なお、シリンダ６ａは波と共に常に上下動しており、取水に異物が混入することもないため、シリンダ６ａ内に大きな付着物が付着することはない。
【００５０】
そして、波風等によりフロート７ａ、シリンダ６ａ及び中空ピストン管３に横向きの力がかかった場合、中空ピストン管３は、ユニバーサル機構１１を中心にして傾倒し、その横向きの力を逃がす。そして、中空ピストン管３が所定角度以上傾きそうになると、ストッパー４２がサドル４３に当たり、それ以上の傾倒を規制する。このため、中空ピストン管３にリング体１４が当ったり、伸縮管１８を限界以上に伸縮させる等して波力ポンプ１Ａを破壊させることはない。なお、安全のために、フロート７ａの要所には、ゴム等の緩衝材を設けるとなおさら安全である。
【００５１】
また、水面Ｓが下降しすぎた場合、シリンダ６ａ下端のストッパー３６が停止サドル４６に当たってシリンダ６ａの下降を制限することからシリンダ６ａが下降しすぎて波力ポンプ１Ａを破損させることもない。
【００５２】
このように、下部が水底近傍に設けた送水用逆止弁１９に接続する送水管１７と連通すると共に上部が水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室５ａを区画するシリンダ６ａを上下摺動自在に嵌合し、シリンダ６ａに、そのシリンダ６ａを上下動させるためのフロート７ａを設け、上記シリンダ６ａに、水を取水するための取水用逆止弁４０ａ，４０ｂを介してシリンダ室５ａに導水する取水管８ａを接続して波力ポンプ１Ａを構成したため、簡易な構造で効率よく水を送水し続けることができる。
【００５３】
また、中空ピストン管３の下端を、サドル１０に設けた自在継手で傾倒自在に連結し、そのサドル１０が設置されているベースブロック２に送水管１７を設けると共に、送水管１７と中空ピストン管３とを伸縮管１８で連結し、送水用逆止弁１９を送水管１７に接続したため、フロート７ａ及びシリンダ６ａ等にかかる横向きの力を逃がすことができ、波力ポンプ１Ａに無理な力がかかるのを防ぐことができる。
【００５４】
そして、ピストン部４の上端外周に鋭利な刃物状の付着物除去装置２４を設けたために、シリンダ６ａ内の付着物を波力を利用して自動的に除去でき、シリンダ６ａ内に付着物が付着するのを防ぐことができる。
【００５５】
また、ピストン部４を上部ピストン部２１、下部ピストン部２２及び浮体２３とからなるものとし、ピストン部４の下方に延びる中空ピストン管３の下端をユニバーサル機構１１を介して揺動自在に支持するために、中空ピストン管３をほぼ鉛直に起立させることができ、さらにピストン部４の上下方向の長さを直径程度に長く形成するため、ピストン部４をシリンダ６ａ内で円滑に相対的往復動させることができる。
【００５６】
そして、中空ピストン管３の内側に水路９を形成し、水路９の下方にシリンダ室５ａの水を出入りさせて送水するようにしたため、フロート７ａの上下動によりシリンダ室５ａ内の水の圧力が圧縮、バキューム作用を繰り返しても、この圧縮、バキューム作用の全ての力を中空ピストン管３に直接作用させて支持するのではなくて、水路９内の水に作用させて取水管８ａから送水管１７へ水を送水させるためのエネルギーに変換されるために、中空ピストン管３の耐久力を著しく増すことができる。
【００５７】
また、フロート７ａ内に取水管８ａを一体に設けたため、非常に簡単な手段で安定した取水をすることができる。
【００５８】
そして、シリンダ６ａの上部に開閉可能なハッチ２７を設けたため、ハッチ２７を開いて索を通し、中空ピストン管３を吊り上げることで非常に簡単な手段で装置を運搬することができる。
【００５９】
また、ハッチ２７に逆止弁３３を有するバイパス管３２を設けたため、シリンダ６ａ内の圧力水をハッチ２７内に押し込むことができ、ハッチ２７内に設けた弁２９を強固に締め付けることができる。
【００６０】
次に他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【００６１】
図２に示す波力ポンプ１Ｂは、図１に示す波力ポンプ１Ａのシリンダ６ａと、取水系（取水口３８、サクションストレーナー３９、取水用逆止弁４０ａ、４０ｂ）と、フロート７ａに変更を加えたものである。
【００６２】
波力ポンプ１Ｂのフロート７ｂは、略環状の形状を有し、後述するシリンダ６ｂ上に固定されている。
【００６３】
シリンダ６ｂは、起立した筒体の上端に天井部２６ｂを形成して塞いだ形状を有し、この天井部２６ｂのほぼ中央部に空気抜管３４とその上端には自動空気抜き弁３５が設けられている。天井部２６ｂは、シリンダから径方向外方に延出するように形成されており、天井部２６ｂのシリンダから延出される部分とシリンダとの間にはリブ１２０等のサポート部材が設けられており、天井部２６ｂの変形を防止するようになっている。
【００６４】
そして、天井部２６ｂの上面中央にはフロート７ｂを保持するための第１締め付けパイプ４７ａが起立して設けられている。第１締め付けパイプ４７ａは、フロート７ｂの中央に形成された穴部１２１に挿入できる程度の外径に形成されており、第１締め付けパイプ４７ａを穴部１２１に挿入することによりフロート７ｂの水平方向の移動を規制するようになっている。また、第１締め付けパイプ４７ａの上端には締め付けボルト４７ｃを係合させるための第１つば部１２２が径方向内方に延出して形成されている。
【００６５】
そして、フロート７ｂの上にはフロート７ｂを挟んで固定するための押え蓋４８が設けられている。押え蓋４８は、環状に形成された板であり、フロート７ｂと同等の外径に形成されている。押え蓋４８の中央には第１締め付けパイプ４７ａと同径の第２締め付けパイプ４７ｂが垂下して形成されており、フロート７ｂの穴部１２１に挿入されている。
【００６６】
第２締め付けパイプ４７ｂの上端には締め付けボルト４７ｃを係合させるための第２つば部１２３が径方向内方に延出して形成されており、第１つば部１２２と第２つば部１２３に締め付けボルト４７ｃを貫通させて締め付けることにより押え蓋４８と天井部２６ｂとでフロート７ｂを挟んで固定するようになっている。
【００６７】
また、押え蓋４８の外周端は、フロート７ｂの形状に沿うように下方に折り曲げられており、フロート７ｂを更に確実に保持するようになっている。
【００６８】
取水管８ｂは、平面視放射状となるようにシリンダ６ｂの上部から径方向外方に延出されており、その延出端にサクションストレーナー３９が設けられて取水口３８が形成されている。また、取水管８ｂの中間には流入方向にのみ水を流す取水用逆止弁４０ｂがそれぞれ設けられており、シリンダ室５ｂ内の水が取水管８ｂから流出しないようになっている。
【００６９】
次にこの実施の形態の作用を述べる。
【００７０】
フロート７ｂをシリンダ６ｂに固定する場合、まず、天井部２６ｂの上にフロート７ｂを載置し、その上に押え蓋４８を載せる。つぎに、第１締め付けパイプ４７ａと第２締め付けパイプ４７ｂとを締め付けボルト４７ｃで強固に締め付ける。その結果、フロート７ｂは天井部２６ｂの上にしっかりと固定され、フロート７ｂとシリンダ６ｂは、ほぼ一体となって波の上下動に俊敏に応答することとなる。
【００７１】
このように、シリンダ６ｂの上にフロート７ｂを押え蓋４８で挟んで固定するようにしたため、シリンダ６ｂに対してフロート７ｂを着脱自在とすることができ、用途に応じて高さの異なるフロート７ｂに換えることができる。
【００７２】
そして更に、他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【００７３】
図３に示す波力ポンプ１Ｃは、図２に示す波力ポンプ１Ｂのシリンダ６ｂ及びフロート７ｂに変更を加えたものである。
【００７４】
シリンダの６ｃの上端には天井部２６ｃが一体に形成されており、天井部２６ｃの上には略円筒形の形状を有するフロート７ｃが固定されている。
【００７５】
天井部２６ｃは、フロート７ｃの下部に沿うように湾曲して形成されており、シリンダ６ｃの最上部左右両側にはシリンダ６ｃ内の気泡を抜き取るためのベントホール４９が形成されている。
【００７６】
また、フロート７ｃと天井部２６ｃとは、ワイヤー、ロープ、チェーンもしくはバンド等の索１２４でしっかりと締め付けられて一体化されている。
【００７７】
取水管８ｂ、サクションストレーナー３９は、図２に示す波力ポンプ１Ｂのものと同じである。
【００７８】
つぎにこの実施の形態の作用を述べる。
【００７９】
シリンダ内に気泡が入った場合、気泡は天井部２６ｃに沿ってベントホール４９のある側方に集められる。そして、水面Ｓが下降してシリンダ室５ｃの容積が縮小されるときに気泡はベントホール４９を通じてシリンダ６ｃ外に押し出される。
【００８０】
このため、シリンダ室５ｃに入った気泡は速やかにシリンダ６ｃ内から除去され、シリンダ室５ｃに気泡が蓄積されてポンプ機能を大きく劣化させることはない。
【００８１】
また、シリンダ６ｃの上下動によってシリンダ室５ｃ内に給排水する際、ベントホール４９を通じて水が出入りすることもあるが、装置の規模（大きさ）に比してベントホール４９は十分小さな径に形成されているため、ベントホール４９を通じて出入りする水量は極僅かであり、ポンプ効率に影響を及ぼすことはない。
【００８２】
このように、天井部２６ｃを湾曲させてシリンダ６ｃの側方に気泡を集めるようにすると共にシリンダの最上部にベントホール４９を形成したため、気泡をベントホール４９のある位置に集めてベントホール４９からシリンダ６ｃ外に排出することができ、シリンダ６ｃに気泡が溜って給排水できなくなるというピストンポンプにとって致命的ともいえる問題を回避することができる。
【００８３】
図４に示す波力ポンプ５０は、図１に示す波力ポンプ１Ａのシリンダ６、フロート７、取水管８及び送水系（送水管１７，伸縮管１８，送水用逆止弁１９）に変更を加えたものであり、平面視略矩形状に形成されたベースブロック２の中央の位置に載置して設けられている。
【００８４】
シリンダ５１は、起立した筒体の上端に天井部５２を設けて塞いだ形状を有し、ピストン部４の外周に上下摺動自在に嵌合されている。天井部５２は、中央近傍が最も高くなるように緩やかな傾斜が形成されており、シリンダ室５３内の気泡を中央近傍に集めるようになっている。また、天井部５２の中央近傍には、中空ピストン管３の吊金具２０を吊る索を通すためのハッチ５４が設けられている。
【００８５】
ハッチ５４はシリンダ５１の天井部５２に上下方向に貫通する長い孔を形成してなるものであり、ハッチ５４の上端は取り外し可能な蓋板２８で閉じられると共に、下端には自重で閉じる弁２９が設けられている。弁２９は、ハッチ５４下端に形成された弁座３０と、弁座３０上に載置される弁体３１とからなる。そして、ハッチ５４内側方には逆止弁３３を有するバイパス管３２が設けられ、蓋板２８には自動空気抜き弁３５を有する空気抜き管３４が設けられている。
【００８６】
また、ハッチ５４の上下方向中間には水平方向に延びてシリンダ５１の径方向外方に突出するフランジ状の受け板５５が設けられており、受け板５５を介してフロート５７をシリンダ５１に固定するようになっている。
【００８７】
そして、シリンダ５１の外周にはシリンダ５１の上端から下端近傍まで延びるガイドレール５６が複数並行に設けられている。これらガイドレール５６は、シリンダ５１からフロート５７を取り外した後シリンダ５１を吊り上げて装置を引き上げる時に、水面Ｓに浮いた状態のフロート５７の中で昇降するシリンダ５１をガイドするためのものであり、十分に強固にシリンダ５１に固定されている。
【００８８】
フロート５７はほぼ環状の形状をしており、その内周面５８でシリンダ５１の外周を所定の隙間を隔てて囲むように設けられている。フロート５７の内周面５８にはガイドレール５６に沿って昇降するためのガイド部（図示せず）が設けられており、シリンダ５１に沿って円滑に昇降するようになっている。またフロート５７の内周上端には外側に捲り上がった当て板５９が設けられており、シリンダ５１の受け板５５に当たってフロート５７がシリンダ５１の上方に抜けないように、かつ、稼動時には受け板５５に当て板５９をボルト（図示せず）等で十分に締め付けて固定するようになっている。
【００８９】
取水管６０は、シリンダ室５３の上側部から径方向放射状に延びるように接続されると共に、接続部からすぐに下方に屈曲されてシリンダ５１の外周面６１に沿って下方に延びている管であり、ガイドレール５６の径方向内側に位置されてシリンダ５１の外周面６１とフロート５７の内周面５８との隙間にしかもフロート５７と接触しないように配置されている。取水管６０の延長端には、取水口６２が形成されており、取水口６２にはサクションストレーナー３９及び取水用逆止弁４０ａ，４０ｂが設けられている。
【００９０】
図４及び図５に示すように、送水系６３は、ベースブロック２の略中央に固定された送水室６４と、送水室６４に中空ピストン管３を揺動可能に接続する伸縮管６５と、送水室６４からベースブロック２に沿って放射状に分岐された４本の送水管６６と、これら送水管６６を再度集合する集合管６７とからなる。
【００９１】
送水管６６には、それぞれ送水用逆止弁６８が接続され、送水用逆止弁６８の下流側には中空ピストン管３から送り出される水の脈動流を整流して平滑流とするアキュムレーター６９が設けられている。アキュムレーター６９は、ベースブロック２の上に平面視前後左右対称となるように配置されて固定されている。
【００９２】
集合管６７は、上流端がベースブロック２の上に位置され、ベースブロック２の外方に延びている。また、集合管６７の中間には伸縮管７２が接続されており、設置位置の誤差を吸収して設置工事を容易なものとすると共に、水温の変化等による管の熱伸縮を吸収するようになっている。
【００９３】
この実施の形態の作用を述べる。
【００９４】
水面Ｓの動きに伴ってフロート５７が上方に動いた場合、この上方への動きがフロート５７の当て板５９からシリンダ５１の受け板５５に伝わってシリンダ５１を上方に引き上げる。このとき、ハッチ５４の中には水が充填されており、弁体３１に背圧がかかっていることや、シリンダ室５３内の圧力は負の圧力であるために、弁２９が勝手に開くことはない。そしてフロート５７が下方に動いた場合、シリンダ５１はフロート５７によって強制的に下降させられる。このときシリンダ室５３の水圧がハッチ５４内の水圧より高くなった場合には、シリンダ室５３内の水がバイパス管３２及び逆止弁３３を通過してハッチ５４内に入り、ハッチ５４内の水圧が上昇し、弁体３１にかかる背圧が上昇するために、弁２９は開くことはない。そして、万一ハッチ５４内に気泡が入っても、気泡は空気抜き管３４及び自動空気抜き弁３５を通過して外部に放出される。
【００９５】
波力ポンプ５０を運搬する場合、フロート５７の上方に仮架台７０をシリンダ５１上を跨ぐように掛け渡して取り付けると共に、仮架台７０に中空ピストン管３を吊り上げるための電動ウィンチ（図示せず）をシリンダ５１の真上に位置させるように取り付ける。そして、サドルの上に運搬用架台７１を設け、運搬用架台７１の上端にフロート５７の底面に当たるゴム板等の緩衝材（図示せず）を設ける。このとき、装置の設計次第によっては、運搬用架台７１を設けないでシリンダ５１の下部に設けたストッパ３６をシリンダ５１の停止サドル４６に直接当ててもよい。
【００９６】
つぎに、アキュムレーター６９内に空気を注入して水を抜き、浮力を生じさせる。そして、蓋板２８をハッチ５４から取り外すと共に弁体３１を弁座３０上から外す。この時、はじめてシリンダ室５３内の圧力が無負荷（ニュートラル）状態となる。つぎに、前述したフロート５７の当て板５９とシリンダ５１の上端に設けた受け板５５を締め付けてあるボルトを取り除く。
【００９７】
そして、ハッチ５４内に電動ウィンチに巻かれた索（図示せず）を通す。索の先端にあるフックを吊金具２０に引っ掛けたら、電動ウィンチを巻き、中空ピストン管３を吊り上げる。このとき、波力ポンプ５０がベースブロック２の中央近傍に配置されていると共に、アキュムレーター６９がベースブロック２上に平面視前後左右対称となるように配置されて固定されているため、波力ポンプ５０は設置時の姿勢を保ったまま上昇されることとなる。
【００９８】
シリンダ５１内のピストン部４ならびに中空ピストン管３が上方に移動して運搬用架台７１がシリンダ５１の下部に設けたストッパ３６に当たったら、運搬用架台７１にシリンダ５１の下部を万力（シャコマン）等を用いて仮締め付けをする。そして、更に電動ウィンチを巻くと、シリンダ５１は、受け板５５をフロート５７の当て板５９から次第に離しながら上昇し、最上部に達するまで巻き上がる。このとき、シリンダ５１は、ガイドレール５６を介してフロート５７側に接するため、取水管６０がフロート５７側に接することはない。
【００９９】
そして、運搬時の最低水深等を確認した上で、フロート５７の上部に設けた当て板５９とシリンダ５１上部に設けた受け板５５間に固定サポート（図示せず）等を設けて固着させ、運搬する。
【０１００】
このように、シリンダ５１に環状のフロート５７を隙間をおいて連結し、シリンダ５１に、水を取水するための取水用逆止弁４０ａ，４０ｂを介してシリンダ室５３に導水する取水管６０を接続すると共に、その取水管６０をシリンダ５１と環状のフロート５７の隙間を利用して下向きに延ばして設けたため、フロート５７及びシリンダ５１を簡易かつ強固な構造とすることができると共に、取水高さの変更を取水管６０の長さを変更するだけででき、用途に応じた給水を容易にすることができる。
【０１０１】
また、送水管６６にアキュムレーター６９を接続したため、中空ピストン管３から送り出される水の脈動流を整流して平滑流とすることができる。
【０１０２】
そして、更に他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【０１０３】
図６に示すように、波力ポンプ７５は、水底近傍の低層水を水底近傍に配置した取水管７７を介して取り込み、送水するものである。
【０１０４】
波力ポンプ７５は、取水管７７と送水管１２５の間に接続された連通管８０と、連通管８０より水面Ｓに向って起立して設けられた中空ピストン管３と、中空ピストン管３の上部外周に形成されたピストン部４と、ピストン部４の上方にシリンダ室８１を区画するシリンダ８２と、シリンダ８２の上部にほぼ一体に固定されて設けられたフロート７ｂ（図２に示す波力ポンプ１Ｂのものと同じ）とからなる。
【０１０５】
取水管７７は、水底近傍に敷設されており、中空ピストン管３の下端に伸縮管１８を介して接続されている。取水管７７の中間には連通管８０及び中空ピストン管３に向けて流入する方向にのみ水を流す取水用逆止弁７８が設けられている。取水管７７の先端は上方に折れ曲がるように屈曲されており、その先端にサクションストレーナー７６が設けられている。
【０１０６】
中空ピストン管３は、ピストンロッド状の管であり、シリンダ室８１と、連通管８０とを結ぶ水路９が形成されている。また、中空ピストン管３は、サドル１０にユニバーサル機構１１を介して傾倒可能に支持されており、中空ピストン管３の下部は水底に沿って設けられた連通管８０の中間に伸縮管１８を介して接続されている。
【０１０７】
シリンダ８２の上端に設けた天井部２６ｂには空気抜き管３４ならびに自動空気抜き弁３５等も設けられている。
【０１０８】
また、波力ポンプ７５の下部には傾倒角度規制手段４１が設けられている。傾倒角度規制手段４１は、中空ピストン管３の下部に設けられたストッパー４２とベースブロック２に固定されてストッパー４２を受け止めるサドル４３とからなる。
【０１０９】
つぎに作用を述べる。
【０１１０】
波により水面Ｓが上昇した場合、フロート７ｂとシリンダ８２は上昇し、シリンダ室８１内が膨脹され、バキューム作用が生じる。このため、シリンダ室８１内の水圧は下がり、取水用逆止弁７８が開いて底層近傍の水が、サクションストレーナー７６及び取水管７７を介して中空ピストン管３内の水路９に入り、水路９内の水がシリンダ室８１に流入する。このとき、送水用逆止弁７９は閉じたままであり、送水管１２５から水が逆流することはない。
【０１１１】
水面Ｓが下降した場合、フロート７ｂとシリンダ８２は下降し、シリンダ室８１内の水に圧縮方向の力が働いて取水用逆止弁７８が閉じる。
【０１１２】
そして、シリンダ室８１内の水の圧力が上がり送水用逆止弁７９が開き送水される。また、このとき取水用逆止弁７８は閉じたままであり、取水管７７からシリンダ室８１内の水が逆流することはない。
【０１１３】
このように、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁７８と送水用逆止弁７９に連通すると共に、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室８１を区画するシリンダ８２を上下摺動自在に嵌合し、シリンダ８２に、そのシリンダ８２を上下動させるためのフロート７ｂを設けたために、簡易な機構で容易かつ効率よく水を送水することができる。
【０１１４】
さらに、他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【０１１５】
図７に示すように、波力ポンプ９０Ａは、水底近傍の底層水を汲み上げて水面Ｓ近傍の上層水と混合するものであり、水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３と、中空ピストン管３の上部外周に形成されたピストン部４と、ピストン部４の上方にシリンダ室９１ａを区画するシリンダ９２ａと、シリンダ９２ａの上部に一体に固定して設けられたフロート９３ａと、シリンダ室９１ａ内の底層水を水面Ｓ近傍に流す排水管９４とからなる。
【０１１６】
中空ピストン管３は、ピストンロッド状の管であり、内部にはシリンダ室９１ａと後述する取水管９５とを結ぶ水路９が形成されている。また、中空ピストン管３は、サドル１０にユニバーサル機構１１を介して傾倒可能に支持されており、中空ピストン管３の下部は、水底に沿って設けられた取水管９５に伸縮管１８を介して接続されている。
【０１１７】
取水管９５の先端にはサクションストレーナー９６が設けられており、サクションストレーナー９６の下流側には中空ピストン管３に流入する方向にだけ水を流す取水用逆止弁９７が設けられている。サクションストレーナー９６は、取水を整流する共に取水管９５内への異物の混入を防ぐためのものであり、取水管９５に一体に設けられている。
【０１１８】
また、中空ピストン管３内上端には吊金具２０が設けられている。
【０１１９】
シリンダ９２ａは、起立した筒体の上端に天井部９８ａを形成して塞いだ形状を有し、ピストン部４の外周に上下摺動自在に嵌合されている。天井部９８ａの中央には、ハッチ２７が設けられている。ハッチ２７の上端は取り外し可能な蓋板２８で閉じられると共に、下端には自重で閉じる弁２９が設けられている。
【０１２０】
ハッチ２７内にはシリンダ室９１ａにつながるバイパス管３２が設けられると共に、バイパス管３２にはシリンダ室９１ａから流出する方向にのみ水を流す逆止弁３３が設けられている。蓋板２８には上方に貫通する空気抜き管３４が設けられると共に空気抜き管３４には空気のみを外部に放出する自動空気抜き弁３５が設けられている。
【０１２１】
そして、シリンダ９２ａの下端にはストッパー３６が設けられており、シリンダ９２ａの下部外周には、ウェート３７が設けられている。
【０１２２】
フロート９３ａは、シリンダ９２ａの上部を覆うように、かつハッチ２７を上方に突出させるようにしてシリンダ９２ａと一体に設けられた浮きであり、水面Ｓに浮かされて、水面Ｓの上下動に伴って上下動するようになっている。
【０１２３】
排水管９４は、天井部９８ａから上方に延びるように接続されると共に、中間から径方向外方に屈曲されて平面視放射状に延びる管であり、フロート９３ａ内に一体に埋め込まれている。排水管９４の延長端には、水を排出するための排水口９９が水平方向を向いて形成されており、排水口９９は水面Ｓ乃至水面Ｓ下に位置されている。また、この排水口９９には異物等が入らぬような対策もとられている。
【０１２４】
シリンダ９２ａの天井部９８ａ近傍には、シリンダ室９１ａから流出する方向にのみ水を流す排水用逆止弁１００ａ，１００ｂが設けられており、上層水がシリンダ室９１ａ内に逆流しないようになっている。
【０１２５】
また、波力ポンプ９０Ａの下部には、傾斜角度規制手段４１が設けられている。傾斜角度規制手段４１は、中空ピストン管３の下部に設けられたストッパー４２と、ベースブロック２に固定されてストッパー４２を受け止めるサドル４３とからなる。ストッパー４２の上部には停止サドル４６が設けられており、シリンダ９２ａ下端のストッパー３６を受け止めてシリンダ９２ａの降下を止めるようになっている。そして、停止サドル４６の上面にもゴムシート等からなる緩衝材（図示せず）が設けられている。
【０１２６】
次に作用を述べる。
【０１２７】
波により水面Ｓが上昇した場合、フロート９３ａとシリンダ９２ａは上昇し、シリンダ室９１ａ内が膨張され、バキューム作用が生じる。このため、シリンダ室９１ａ内の水圧は下がり、取水用逆止弁９７が開いてサクションストレーナー９６及び取水管９５を介して底層水が中空ピストン管３及びシリンダ室９１ａ内に流入する。このとき、排水用逆止弁１００ａ，１００ｂは閉じたままであり、排水管９４側から中空ピストン管３内に上層水が逆流することはない。
【０１２８】
水面Ｓが下降した場合、フロート９３ａとシリンダ９２ａは下降し、シリンダ室９１ａ内の水に圧縮方向の力が働いて取水用逆止弁９７が閉じる。そして、シリンダ室９１ａ内の水の水圧が上がり、排水用逆止弁１００ａ，１００ｂが開き、排水管９４内の水が水面Ｓ近傍に排出される。このとき、排水口９９が水面Ｓ乃至水面Ｓ下に位置されているためヘッド差によるロスはなく、かつ、中空ピストン管３が上下方向に動くこともないため、安定して送水されることとなる。また、このとき取水用逆止弁９７は閉じたままであり、取水管９５からシリンダ室９１ａ内の水が流れ出ることはない。
【０１２９】
ただし、図１に示す波力ポンプ１Ａと同様に、排水管９４に設けた排水用逆止弁１００ａ，１００ｂの下流側にアキュムレーター等を設けて排水管９４内の流体の慣性力等を有効に利用して送水する場合には、上述の作用と一致しない場合がある。
【０１３０】
このように、下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁９７に接続する取水管９５と連通すると共に、上部が水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室９１ａを区画するシリンダ９２ａを上下摺動自在に嵌合し、シリンダ９２ａに、そのシリンダ９２ａを上下動させるためのフロート９３ａを設け、上記シリンダ９２ａに、シリンダ室９１ａ内の底層水を排水用逆止弁１００ａ，１００ｂを介して上層水に流す排水管９４を接続して波力ポンプ９０Ａを構成したため、簡易な構造で容易かつ効率良く底層水を水面Ｓ近傍まで汲み上げることができる。
【０１３１】
また、排水口９９を水面Ｓ乃至水面Ｓ下に位置させたため、ヘッド差によるロスはなく、大量の底層水を効率よく、かつ、安定して上層水に混合させることができる。
【０１３２】
そして、中空ピストン管３をユニバーサル機構１１（自在継手）及びサドル１０を介してベースブロック２に連結したため、中空ピストン管３が上下方向に動くことがなく、シリンダ９２ａの上下動を効率よく利用することができ、大量の底層水を効率よく、かつ、安定して上層水に混合させることができる。
【０１３３】
そして、更に他の実施の形態を添付図面に基づいて述べる。
【０１３４】
図８に示す波力ポンプ９０Ｂは、図７に示す波力ポンプ９０Ａの天井部９８ａ、フロート９３ａ、排水系（排水口９９、排水管９４、排水用逆止弁１００ａ，１００ｂ）及び取水系（取水管９５、サクションストレーナー９６）に変更を加えたものである。
【０１３５】
波力ポンプ９０Ｂの天井部２６ｂ、フロート７ｂは、図２に示す波力ポンプ１Ｂのものと同じものであり、フロート７ｂは押え蓋４８と天井部２６ｂとに挟まれて締め付けボルト４７ｃに締め付けられることにより固定されるようになっている。
【０１３６】
排水管１０６は、平面視放射状となるようにシリンダ９２ｂの上部から径方向外方に延出されており、その延出端に排水用防護網１０８が設けられて排水口１０５が形成されている。また、排水管１０６の中間には流出方向にのみ水を流す排水用逆止弁１０７がそれぞれ設けられており、シリンダ室９１ｂ内に外部の水が排水管１０６から流入しないようになっている。
【０１３７】
取水管７７は、水底近傍に敷設されており、中空ピストン管３の下端に伸縮管１８を介して接続されている。取水管７７の中間には中空ピストン管３に向けて流入する方向にのみ水を流す取水用逆止弁７８が設けられている。取水管７７の先端は上方に折れ曲がるように屈曲されており、その先端にサクションストレーナー７６が設けられている。
【０１３８】
つぎに作用を述べる。
【０１３９】
水面Ｓが上昇した場合、フロート７ｂと共にシリンダ９２ｂが上昇してシリンダ室９１ｂの容積が拡がり、サクションストレーナー７６から取水管７７及び中空ピストン管３を介してシリンダ室９１ｂ内に水が流入する。このとき、取水用逆止弁７８は開いた状態となり、排水用逆止弁１０７は閉じた状態となっており、水が排水口１０５からシリンダ９２ｂ内に逆流することはない。
【０１４０】
水面Ｓが下降した場合、フロート７ｂと共にシリンダ９２ｂが下降してシリンダ室９１ｂ内の容積が小さくなり、シリンダ室９１ｂ内の水が排水管１０６を介してシリンダ９２ｂの外に排出される。このとき、排水用逆止弁１０７は開いた状態となり、取水用逆止弁７８は閉じた状態となっており、シリンダ９２ｂ内の水が取水管７７を通じて排出されることはない。
【０１４１】
このように、下部が取水管７７と連通すると共に、上部が水面Ｓに向って起立して延びる中空ピストン管３を傾倒可能に設け、中空ピストン管３の上部外周にピストン部４を形成し、ピストン部４の外周に、その上方にシリンダ室９１ｂを区画するシリンダ９２ｂを上下摺動自在に嵌合し、シリンダ９２ｂに、そのシリンダ９２ｂを上下動させるためのフロート７ａを設け、上記シリンダ９２ｂに、シリンダ室９１ｂ内の底層水を排水用逆止弁１０７介して上層水に流す排水管１０６を接続して波力ポンプ９０Ｂを構成したため、簡易な構造で容易かつ効率良く底層水を水面Ｓ近傍まで汲み上げることができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
【０１４３】
本発明によれば、波のエネルギーを有効に利用して水の流れを生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図５】図４のV −V 線矢視平面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す波力ポンプの側断面図である。
【図９】従来の波力ポンプの側断面図である。
【符号の説明】
１Ａ 波力ポンプ
１Ｂ 波力ポンプ
１Ｃ 波力ポンプ
３ 中空ピストン管
４ ピストン部
５ａ シリンダ室
５ｂ シリンダ室
５ｃ シリンダ室
６ａ シリンダ
６ｂ シリンダ
６ｃ シリンダ
７ａ フロート
７ｂ フロート
７ｃ フロート
８ａ 取水管
８ｂ 取水管
１０ サドル
１１ ユニバーサル機構（自在継手）
１７ 送水管
１８ 伸縮管
１９ 排水用逆止弁
２０ 吊金具
２３ 浮体
２７ ハッチ
２８ 蓋板
２９ 弁
３０ 弁座
３１ 弁体
３２ バイパス管（流路）
３３ 逆止弁
３４ 空気抜き管
３５ 自動空気抜き弁
４０ａ 取水用逆止弁
４０ｂ 取水用逆止弁
５０ 波力ポンプ
５１ シリンダ
５３ シリンダ室
５４ ハッチ
５７ フロート
６０ 取水管
６５ 伸縮管
６６ 送水管
６８ 送水用逆止弁
６９ アキュムレーター
７２ 伸縮管
７５ 波力ポンプ
７７ 取水管
７８ 取水用逆止弁
７９ 送水用逆止弁
８０ 連通管
８１ シリンダ室
８２ シリンダ
９０Ａ 波力ポンプ
９０Ｂ 波力ポンプ
９１ａ シリンダ室
９１ｂ シリンダ室
９２ａ シリンダ
９２ｂ シリンダ
９３ａ フロート
９４ 排水管
９５ 取水管
９７ 取水用逆止弁
１００ａ 排水用逆止弁
１００ｂ 排水用逆止弁
１０６ 排水管
１０７ 排水用逆止弁
１２５ 送水管
Ｓ 水面
Claims (6)
- 下部が水中に設けた管と連通すると共に、上部が水面に向かって起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設け、上記水中に設けた管の中に水の流れを生じさせる波力ポンプにおいて、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたことを特徴とする波力ポンプ。
- 上記シリンダに、水を取水するための取水用逆止弁を接続し、この取水用逆止弁を介してシリンダ室に導水することを特徴とする請求項１に記載の波力ポンプ。
- 下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁と送水用逆止弁に連通すると共に、上記取水用逆止弁と送水用逆止弁の連通管の途中より、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設けた波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたことを特徴とする波力ポンプ。
- 下部が水底近傍に設けた取水用逆止弁に接続する取水管と連通すると共に、上部が水面に向って起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダの上部に排水用逆止弁と、シリンダを上下動させるためのフロートを設けた波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたことを特徴とする波力ポンプ。
- 下部が水中に設けた管と連通し、上部が水面に向かって起立して延びる中空ピストン管を傾倒可能に設け、該中空ピストン管の上部外周にピストン部を形成し、該ピストン部の外周に、その上方にシリンダ室を区画するシリンダを上下摺動自在に嵌合し、該シリンダに、そのシリンダを上下動させるためのフロートを設け、上記シリンダの上部に、シリンダ内に上記中空ピストン管を吊り上げるための索を挿通させる開閉可能なハッチを上下方向に貫通して形成した波力ポンプであって、上記中空ピストン管の下方の水底にベースブロックを設け、このベースブロック上に一対の支持脚からなるサドルを設け、その一対の支持脚内に外軸を介してリング体をその外軸の水平軸回りに回動自在に設け、そのリング体の内周に、上記外軸と直交する位置で内軸を設け、そのリング体に上記中空ピストン管の下端を挿通すると共に、その中空ピストン管の下部外周に形成された軸受を上記内軸に回動可能に支持し、中空ピストン管を傾倒可能に支持すると共に、水面に向かって起立させて支持し、他方、上記一対の支持脚内でかつ中空ピストン管下方のベースブロック上に上記水中に設けた管を配置し、この管に屈曲可能な伸縮管の下端を接続すると共に、その屈曲可能な伸縮管の上端を、上記中空ピストン管の下部に接続して上記リング体の中心部でかつ、上記内軸で軸受を介して支持した中空ピストン管の内側に、上記屈曲可能な伸縮管を貫通させたことを特徴とする波力ポンプ。
- 上記シリンダ室と上記ハッチとの間に上記シリンダ室内の水を上記ハッチ内へ流すための流路を形成すると共に、上記ハッチの上部に開閉可能な蓋を設け、上記ハッチの下部に自重で閉じる弁を設け、上記ハッチ内に水を充たすことにより上記弁に背圧をかけて締めるようにした請求項５に記載の波力ポンプ。
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