JP7241357B2 - 波力利用装置および波力利用装置の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、波の持つ運動エネルギーを活用することで圧縮効果を高め、圧縮空気を生成することを可能とする波力利用装置および波力利用装置の制御方法を提供することを目的とする。
海水の波の押し引きを受ける波受け箱入口部を備え、前記波受け箱入口部から流入する前記海水が充填される空間を備える波受け箱と、
前記波受け箱内に連通するように接続され、下部開口が上部開口よりも流路断面積が広く設定され、前記下部開口と前記上部開口とをテーパ状に接続する絞り部を備え、前記波受け箱内に引き込まれた前記波を前記絞り部を介して引き込む波引き込み部と前記引き込んだ波により空気を圧縮する空気圧縮部とを備える中空の圧縮管と、
前記波引き込み部の上部に接続され、開動作時に空気または海水が流入出可能とする気液導入開閉弁と、
前記空気圧縮部の上部に接続され、前記空気圧縮部からの下流側の方向のみの空気の流れを許容する逆止弁を備える空気排出管と、
前記空気排出管の流路の下流側に接続されて、前記空気圧縮部で圧縮された空気が充填される圧縮空気貯蔵タンクと、
前記空気圧縮部に空気を導入する空気導入手段と、
前記空気導入手段と前記空気圧縮部とを接続する空気導入配管と、
前記空気導入配管の途中に備えられ、開動作時に前記空気導入手段から前記空気圧縮部に空気導入可能な空気導入開閉弁と、
前記圧縮空気貯蔵タンクの下流側の流路に設けられ、圧縮空気を活用する圧縮空気活用部と、を有する波力利用装置を提供する。
図1は、本発明の実施の形態における波力利用装置の構成を示した図である。
図2A、図2B、図2C、図2Dは本発明の実施の形態における、波201が押し寄せた際の海水202の挙動を示した図であり、圧縮管104の上部が海水面202aより高い位置にある場合である。図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。ここで、圧縮管104の上部が海水面202aより高い位置にある場合とは、圧縮管104の上部下端であって波引き込み部105と空気圧縮部106とが互いに連通する部分が、海水面202aより上側に位置する場合を意味している。
図2Aにおいて、波201に押された海水202が、波受け箱入口部102より波受け箱101内に流入し始める。この際、気液導入開閉弁107は開いており、圧縮管104内の圧力は大気圧である。
なお、本実施の形態において、空気導入手段111による空気の導入を圧力検知手段115の検知結果に基づいて制御部141によって判定することができるが、空気圧縮部106内に水位検知センサなどの水位検知手段140を設置し、水位検知手段140で海水面202cの水位を検知して制御部141で空気の導入を判定してもよい。
図5Aおよび図5Bは、本発明の実施形態における波力利用装置の圧縮管104の平面図および正面断面図を示している。
101a 空間
102 波受け箱入口部
103 絞り部
104 圧縮管
104a 内管
104b 外管
104c 壁
105 波引き込み部
106 空気圧縮部
107 気液導入開閉弁
108 空気排出管
109 逆止弁
110 圧縮空気貯蔵タンク
111 空気導入手段
112 空気導入配管
113 空気導入開閉弁
114 圧縮空気活用部
115 圧力検知手段
140 水位検知手段
141 制御部
201 波
202 海水
202a,202b 海水面
401 固定部
402 バネ
403 板
404 開放部
405 回転固定部
406 絞りストッパー
407 球状栓
408 保持部
Claims (7)
- 海水の波の押し引きを受ける波受け箱入口部を備え、前記波受け箱入口部から流入する前記海水が充填される空間を備える波受け箱と、
前記波受け箱内に連通するように接続され、下部開口が上部開口よりも流路断面積が広く設定され、前記下部開口と前記上部開口とをテーパ状に接続する絞り部を備え、前記波受け箱内に引き込まれた前記波を前記絞り部を介して引き込む波引き込み部と前記引き込んだ波により空気を圧縮する空気圧縮部とを備える中空の圧縮管と、
前記波引き込み部の上部に接続され、開動作時に空気または海水が流入出可能とする気液導入開閉弁と、
前記空気圧縮部の上部に接続され、前記空気圧縮部からの下流側の方向のみの空気の流れを許容する逆止弁を備える空気排出管と、
前記空気排出管の流路の下流側に接続されて、前記空気圧縮部で圧縮された空気が充填される圧縮空気貯蔵タンクと、
前記空気圧縮部に空気を導入する空気導入手段と、
前記空気導入手段と前記空気圧縮部とを接続する空気導入配管と、
前記空気導入配管の途中に備えられ、開動作時に前記空気導入手段から前記空気圧縮部に空気導入可能な空気導入開閉弁と、
前記圧縮空気貯蔵タンクの下流側の流路に設けられ、圧縮空気を活用する圧縮空気活用部と、を有する波力利用装置。 - 前記圧縮管において前記波引き込み部と前記空気圧縮部とは壁で仕切られて隣接し、
前記波引き込み部と前記空気圧縮部とは前記圧縮管の下部側でのみ互いに連通している、請求項1に記載の波力利用装置。 - 前記圧縮管は、内管および外管を有する二重管で構成され、
前記内管および前記外管のいずれか一方が前記波引き込み部であり、他方が前記空気圧縮部であるとともに、
前記波引き込み部と前記空気圧縮部とは前記内管の管壁で仕切られて隣接し、
前記波引き込み部と前記空気圧縮部とは前記圧縮管の下部側でのみ互いに連通している、請求項1に記載の波力利用装置。 - 前記気液導入開閉弁は、前記波引き込み部内に引き込まれた空気または海水の圧力により開閉動作すると弁体を有して、前記弁体の開動作時に空気または海水が流入出可能とする、請求項1~3のいずれか1つに記載の波力利用装置。
- 海水の波の押し引きを受ける波受け箱入口部を備え、前記波受け箱入口部から流入する前記海水が充填される空間を備える波受け箱と、
前記波受け箱内に連通するように接続され、下部開口が上部開口よりも流路断面積が広く設定され、前記下部開口と前記上部開口とをテーパ状に接続する絞り部を備え、前記波受け箱内に引き込まれた前記波を前記絞り部を介して引き込む波引き込み部と前記引き込んだ波により空気を圧縮する空気圧縮部とを備える中空の圧縮管と、
前記波引き込み部の上部に接続され、開動作時に空気または海水が流入出可能とする気液導入開閉弁と、
前記空気圧縮部の上部に接続され、前記空気圧縮部からの下流側の方向のみの空気の流れを許容する逆止弁を備える空気排出管と、
前記空気排出管の流路の下流側に接続されて、前記空気圧縮部で圧縮された空気が充填される圧縮空気貯蔵タンクと、
前記空気圧縮部に空気を導入する空気導入手段と、
前記空気導入手段と前記空気圧縮部とを接続する空気導入配管と、
前記空気導入配管の途中に備えられ、開動作時に前記空気導入手段から前記空気圧縮部に空気導入可能な空気導入開閉弁と、
前記圧縮空気貯蔵タンクの下流側の流路に設けられ、圧縮空気を活用する圧縮空気活用部と、を有する波力利用装置の制御方法であって、
引き波の際に前記気液導入開閉弁から空気もしくは海水が前記圧縮管の外部から前記圧縮管の内部に吸入され、押し波の際に前記波受け箱に速度を持った波が流入し、
流入した波が前記空気圧縮部の空気を押し込む際に前記気液導入開閉弁を閉じて前記空気圧縮部で前記空気を圧縮する、波力利用装置の制御方法。 - 前記空気圧縮部に、前記空気圧縮部内の圧力を検知する圧力検知手段が設置され、
前記圧力検知手段によって検知された前記空気圧縮部内の圧力により、前記気液導入開閉弁および前記空気導入開閉弁の開閉を制御する、請求項5に記載の波力利用装置の制御方法。 - 前記空気圧縮部に水位を検知する水位検知手段が設置され、
前記水位検知手段によって検知された水位により、前記気液導入開閉弁および前記空気導入開閉弁の開閉を制御する、請求項5に記載の波力利用装置の制御方法。
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