JPH0361672A

JPH0361672A - 浮体式波動ポンプ

Info

Publication number: JPH0361672A
Application number: JP63055016A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kawaguchi; 勝之川口; Seiji Kurose; 黒瀬　清治
Original assignee: SHIITEX KK
Current assignee: SHIITEX KK
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1991-03-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野〕本発明は、浮体式波動ポンプに関し、海上に設置され、
揚水あるいは送気を波動の力によって行つことができる
ａ体兼移動式波動ポンプに関する。

［従来の技術〕海洋の波動エネルギーを利用して揚水する波動ポンプが
知られている。このような波動ポンプは、沿岸部に固定
して設けられ、波動と共振するエネルギーを有効利用す
るちのであった。従って、設置個所が固定され、位置を
移動することができず、潮の干満による影響を受けるも
のであった。また、従来の波動ポンプは空気を供給する
ことができなかった。

［発明が解決しようとする課題］本発明は波動エネルギーを利用し駆動動力源が不要で、
海水または空気を供給することができ、浮体式で移動可
能で、また、潮の干満による海水面水位に無関係に作動
するポンプを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は波浪により往復運動するフロートピストンと、
該フロートピストンに連結されたポンプピストンと、上
記フロートピストンおよびポンプピストンがそれぞれ摺
動往復運動するシリンダとから成るケーシングと、該ポ
ンプシリンダに設けた吐出管と、上記ケーシング下部に
設けた波浪取入口と、上記ケーシング廻りに設けられた
フロトと、没水部に設けた波浪安定構造物とから成り、
吸水用逆止弁と空気取入用逆止弁と吐出用逆止弁を備え
たことを特徴とする浮体式波動ポンプである。

Ｃ作用ｊ本発明の浮体式波動ポンプは、波動エネルギーをＩＩ用
して、切り換え方式により、揚水と空気供給を行うこと
ができる。

本発明の波動ポンプは、海上に浮体構造物として設置さ
れるので、移動が可能でかつ潮の干満に影響されない。

また、没水安定構造物を設置したので、ポンプ自身は波
浪に追従した上下運動をせず、安定した位置決めかでき
、ピストンが有効に上下動する。また、この波動ポンプ
は海水取入口に安定板兼用の波浪集合板を備えている。

本発明の浮体式波動ポンプは以上のような特性を有する
ので例えば次の用途に用いることができる。

すなわち、魚類の養殖槽を海岸、沖合を問わず任意の海
域に設け、その養殖槽に海水を供給または回流して魚類
を遊泳させ、魚肉を改善するようにした養魚槽、浮沈式
沖合養殖筏、水槽もしくは養殖海底の清掃、または溶存
酸素供給による海産動植物の養殖密度の増加などに広く
活用することができる。

［実施例］実施例１本発明の実施例の浮体式安定構造物付波動ポンプな第１
図に示した。

フロートピストン１とポンプピストン２は、中空軸３に
よって連結され、ポンプピストン２は、フロートピスト
ン１より直径が小さく、従って各ピストンに対応するシ
リンダも１．　ａ、２ａの如く、波浪取入口４側のシリ
ンダ径が、ポンプピストン側シリンダ２ａよりも大きく
なっている。

両ピストンを連結する前記中空軸３の下部端は、波浪取
入口４に向って開口し、開口軸３の上端部はポンプシリ
ンダ２ａに開口し、逆止弁５を備えている。

ポンプシリング２ａ上面には、逆止弁６を有する海水／
空気吐出管７が接続され、また空気を取入れる空気用逆
止弁８を備えている。上記吐出管７は、例えばフレキシ
ブルで先端にノズル９が付いている。

フロートシリンダｌａの周囲には、フロート１０が設置
され、また前記シリンダ底部には、波浪安定構造物１１
が備えられている。フロートシリンダｌａの波浪取入口
４の両側には、波浪安定兼用の波浪集合板１２が設置さ
れている。

上記フロートピストン１およびポンプピストン２は、そ
れぞれフロートシリンダ１ａおよびポンプシリンダ２ａ
内を自由に往復摺動可能なように構成されている。

また、第２図に示されるように、波浪集合板１２は、放
射状に各方向に取付け、各方向からの波を取入れること
もできる。この場合、海水取入口４は、成る方向に限定
されず、放射状に開口している。

波浪は、波浪取入口４から流入し、フロートピストン１
に上下摺動運動を与え、ピストン面積比に反比例して、
ポンプピストン２上部の流体に供給圧力を与える。

まず、波浪取入口４の波頭が下って、ピストンｌが下降
すると、ポンプシリンダ２ａ内は負圧となり、海水取入
管の役目を兼ねる逆止弁５が開き、海水は中空軸３内を
経て、ポンプシリンダ２ａ内に吸入される。

次に、波頭が高くなると、ピストンｌ、２は上昇し、中
空軸３内の逆止弁５は閉じ、一方ポンプシリンダ２ａ出
口の吐出用逆止弁６が開となり、ポンプシリンダ２ａ内
の海水は、吐出管７を経て、ノズル９により噴出される
。

ピストンのストロークは、はぼ波高に比例するように、
フロートピストンｌの面積を決定することができ゛る。

このように波の上下動を、ピストンの上下運動に変換し
て流体の吸入、吐出を行うことができる。

以上は揚水ポンプとしての作動であり、この場合にはポ
ンプシリンダ上部に設けである空気取入用逆止弁８は全
閉ロックしておく。

空気ポンプとして作動させる場合には、上記空気取入用
逆止弁８を作動させると同時に、海水の吸込逆止弁５を
ロックする。このロックの代りにフロートピストンｌの
下部中空軸下端を何らかの手段で閉じてもよい。

空気ポンプとして作動する場合も、海水ポンプの場合と
同様に、波頭が低い場合に、空気用逆止弁８が開となっ
て、空気がポンプシリンダ２ａ内に吸入され、波頭が高
くなると、逆止弁６が開き、空気用逆止弁８が閉となっ
て、吸込まれた空気は、吐出管７を経て、ノズル９から
噴出される。

波浪の進行方向の変化などに関して、効率よく対応する
ために、波浪取水口４を放射状に開口し、波浪集合板１
２を放射状に設置すると、波浪は一つの取水開口部から
導入され、対向の取水口から流出して伝播し、浮体式波
動ポンプに推力を与えず、また波の伝播方向と直角の波
浪集合板１２がこの推力に対して抵抗として働くので浮
体式波動ポンプは安定して、定位置を保つことになる。

フロートｌＯは構造体全体に浮力を与える支持作用をな
し、フロートシリンダと同心円状にすると製作が容易で
ある。

上下方向の波の運動に対しては、波浪安定構造物１１が
作動する。波浪安定構造物１１は形状は特に限定されな
い。波浪安定構造物１１は上下運動に対して抵抗として
働き、−波の上下動の周期と浮体式波動ポンプの上下運
動の周期を遅らせ、同調しないようにすると同時に上下
運動変位を小さくするので、波動ポンプケーシングｌａ
全体の上下運動が少なくなる。

波浪安定構造物１１の上下運動特性の一例を第３図に示
す。第３図の縦軸は装置全体の上下動を示し、横軸は波
数を示す。波数１は装置に固有の特定の波長で、上下動
しない位置である。波数が１より小となると波長が長く
なり、従って振動緩慢で装置の上下動が波数が０に近づ
くに従い大となる。波数が１より大の範囲では特定の波
長で装置の上下動が大きくなり、それより波長が小さく
なると装置の有効径より波数が大となり上下動は小さく
なる。この特性はフロートと波浪安定構造物の設計によ
り変化し、例えば第３図の実線のような特性や破線のよ
うな特性を付与することができる。すなわち適切な波浪
安定構造物１１を設置することにより、浮体式波動ポン
プ自体の上下運動を適正に減らすことができる。

実施例２浮体式波浪集合装置付波動ポンプの実施例を第４図に示
した。

浮体式波動ポンプの波浪取入口４の両側に波浪集合板１
２が取付けられ、この波浪集合板１２および没水板１４
に浮力を与えるフロート１３が設けられている。波浪集
合板１２の波浪取込部先端には、波浪用安定板１５が取
付けられ、波による上下動を防止すると同時に、浮力を
与える。

没水板１４は、深さ方向に傾斜して取付けられ、波高を
増幅する機能を持つ。深さによって波の伝播速度が異な
るので、適当な深さに配置することによって、波の方向
を変え、集合させることができるのである。この没水板
１４と波Ｂ集合板１２を組合わせると、波高増幅の効果
が大きくなる。

本形式の浮体式波動ポンプを陸上の養魚槽などの給水及
び酸素供給に利用する構成図を第４図に示す。浮体式波
動ポンプの構成及び作用は、実施例１と同様であり、フ
レキシブルな吐出管７が、養魚槽１６の外周部接線方向
海水供給管１７に連結されている。海水供給管１７より
吐出される海水は、養魚槽１６内の水を回流させ、Ｂ魚
に適切な運動を与え、脂肪分を取去り、筋肉質に改善し
て食味の際の歯ざわりをよくし、付加価値を高める。実
験によると、かけ足程度（３０−１００ｃｍ　／　ｓ　
）の遅い速度で、約４週間程度運動させるのみで顕著な
効果がある。

また、このような旋回流水槽において、水槽底中央部に
弁１８を備えた吐出管を設置しておけば、水槽底に堆積
した沈殿物は、旋回流に伴う二次流れによって、水槽底
中央部に集積するので、弁１８を開くことにより、自動
的に沈殿物を除去することができる。オーバーフローは
排出管１９によって排出することができる。

本発明の浮体式波浪ポンプにより空気を水槽に供給する
ことができる。従って、水槽内の溶存酸素を高め、養殖
密度を増し、また揚水と空気供給の切換え方式としたの
で、適宜に酸素または海水を供給することができる。

［発明の効果］従来の固定式波動ポンプでは、潮の干満の差に対する配
慮が構造を複雑にし、高コストの原因となっていたが、
本発明は潮の干満の問題にも十分な解決法を与える６の
である。

本発明の波動ポンプは、沖合でも海岸でもいたる所波高
の高い領域を求めて浮設することができ、波浪エネルギ
ーを効果的に利用することができる。

また、いかなる方向に伝播する波浪に対しても、その上
下運動を効果的にとらえ、ピストン運動に変換すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の浮体式波浪ポンプの実施例の
斜視図、第３図は波浪安定構造物の原理説明図、第４図
は別の実施例の見取図である。 ■−・・フロートピストン１ａ・・・フロートシリング２・−・ポンプピストン２ａ・−・ポンプシリンダ３−・・中空軸４−・波浪取入口５−・−吸水用逆止弁６・・・吐出用逆止弁７−・−吐出管８−・・空気取入用逆止弁９・・・ノズル１０−フロート ■・・・波浪安定構造物２・・・波浪集合板３・・・フロート４・−没水板６・・−養魚槽７・・−海水供給管８・−・弁９・・−排出管出代願理人人株式会社シーテックス

Claims

【特許請求の範囲】

１　波浪により往復運動するフロートピストンと、該フ
ロートピストンに連結されたポンプピストンと、上記フ
ロートピストンおよびポンプピストンがそれぞれ摺動往
復運動するフロートシリンダおよびポンプシリンダを備
えたケーシングと、該ポンプシリンダに設けた吐出管と
、上記ケーシング下部に設けた波浪取入口と、上記ケー
シング廻りに設けたフロートと、没水部に設けた波浪安
定構造物とから成り、吸水用逆止弁と空気取入用逆止弁
と吐出用逆止弁を備えたことを特徴とする浮体式波動ポ
ンプ。