JPH0435582Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は波力式ポンプに係り、殊に波浪を動力
源として空気噴射、揚水等を行うための構造が簡
便で小型の波力式ポンプに係る。

（従来の技術） 海における波浪は無尽蔵のエネルギであり、近
年においてはエネルギ資源確保の観点から自然エ
ネルギの利用が叫ばれ、太陽光や風力と共に波力
も利用対象とされ、例えば発電等への応用が研究
開発されつつある。

波力の利用とは、一般的には波高時と波低時と
における海水の位置エネルギにおける差の利用を
意味するが、個々の波から得られ且つ利用可能な
エネルギ量が小であるために、波力利用設備は大
型なのが通例である。

このために小規模設備に関して波力の利用は従
来考えられておらず、従つて駆動源としては専ら
電動モータが採用されていた。

（考案の目的） 従つて、本考案の目的は動力源として波浪エネ
ルギを利用し、これによつて電動モータ等の付帯
設備の必要性を廃し且つ構造が簡単であつて、廉
価であり、保守も容易な波力式ポンプを提供する
ことにある。

（目的を達成するための手段及び作用） 本考案によれば、上記の目的はフロートと重錘
とにより海中において垂直乃至ほぼ垂直状態に保
たれる筒体であつて、海面上に突出し且つ上部に
逆止弁付きの空気吸入管及び逆止弁付きの排出管
を有している頭部と、頂部に上記のフロートを備
え且つ上部に逆止弁付きの海水吸水管を備えてい
る胴部と、下端部に上記の重錘を備え海水の出入
が自在になされている脚部とを有している筒体
と、この筒体内に配置されたピストン装置であつ
て、ピストンヘツドとしてのピストンフロート
と、このピストンフロートに取り付けられたピス
トンロツドと、このピストンロツドの下部に取り
付けられているピストン重錘であつて、上記ピス
トンフロートがピストン装置に及ぼす浮力を、上
記のフロートが波力式ポンプ全体に及ぼす浮力よ
りも小に保持するピストン重錘とを有するピスト
ン装置とを具備しており、波浪の作用により上記
の筒体と上記のピストン装置とを相対的に運動さ
せ且つ上記の両吸入管の一方を選択使用して上記
の排出管から空気又は海水を間欠的に噴出させる
ことを特徴とする、波力式ポンプにより達成され
る。

この本考案による波力式ポンプによれば、筒体
の胴部に取り付けられたフロートの浮力は極めて
高く設定されており、従つて常に海面部に位置し
ており、筒体は垂直状態乃至ほぼ垂直状態を保ち
ながら、波浪の作用により波高時に上昇し、波低
時に下降する上下動を繰り返すことになる。一
方、この筒体内に配置されているピストン装置に
おいて、その重量とピストンフロートの浮力とは
ほぼバランス状態になされており、ピストン装置
自体は波浪の影響を殆ど受けずに海面下のほぼ一
定の深さレベルに位置するようになされている。
本考案による、このような波力式ポンプにおい
て、波低時から波高時に移行する場合に、筒体と
ピストン装置とは現実には共に上昇するが、筒体
の胴部に取り付けられたフロートの浮力は著しく
高いので、筒体自体は波の移動速度とほぼ等しい
速度で上昇する。これに対して、ピストン装置は
その重量と浮力とが既述のようにほぼバランスさ
れた状態にあり、ピストン装置のピストンフロー
トの頂面は海面下においてほぼ一定の深さレベル
位置に維持されるので、波谷部に存する筒体が波
山部に移動するにつれて上昇する可動筒体に対し
て、ピストン装置は殆ど移動しないので、ピスト
ン装置のピストンフロートは該ピストンフロート
よりも上部における筒体内部に負圧をもたらす。
一方波高時から波低時に移行する場合には、波山
部に存する筒体が波谷部に波の移動速度とほぼ同
速度で下降する可動筒体に対して、ピストン装置
は殆ど移動しないので、ピストン装置のピストン
フロートは該ピストンフロートよりも上部におけ
る筒体内部に、上記とは逆に正圧をもたらすこと
になる。即ち、波浪の作用により筒体内において
ピストン装置が相対的に往復運動し、その結果ポ
ンプ作用がもたらされるのである。

尚、本考案による波力式ポンプにおいて、ポン
プ作用を円滑ならしめ且つ出力を高めるために
は、ピストンフロートを越えて上方に延びる延長
部をピストンロツドに設け、この延長部にラツク
を形成し、一方筒体の胴部における頂部付近にピ
ニオンを設け、このピニオンに上記のラツクを噛
合させ、筒体の頭部内にラツクガイドを設けるの
が好ましい。

（実施例） 次に、本考案の実施の一例について、図面を参
照しつつ説明する。

図面において、第１及び２図は、それぞれ波高
時及び波低時において、本考案による波力式ポン
プ１０が如何なる状態を呈するかを示している。
この波力式ポンプ１０は、基本的には、筒体１２
と、該筒体の内部に収容されているピストン装置
１４と、海中において上記の筒体１２を浮遊状態
に保持するフロート１６と、上記の筒体１２を垂
直乃至ほぼ垂直状態に保持する重錘１８とを具備
している。筒体１２は海面上に突出する頭部１２
１と、上記のフロート１６が頂部に装着されてい
る胴部１２３と（本実施形においては、胴部のフ
ロート装着部と、他の部分とは別体として構成さ
れている）、上記の重錘１８が下端部に装着され
且つ上記のピストン装置１４の下端部を収容して
いる脚部１２５とを具備している。尚、この実施
形において、上記の筒体１２における頭部１２
１、胴部１２３及び脚部１２５はそれぞれ別体と
して構成されており、これらの部品にはフランジ
が形成されており、従つてこれらの部品自体及び
内部に収容されるピストン装置１４の取り付け、
取り脱し、交換等が容易になされている。

上記のピストン装置１４は、中空体であり且つ
ピストン装置用フロートとしての役目を果たすピ
ストンヘツド１４１（以下「ピストンフロート」
と称する）と、このピストンフロートに取り付け
られたピストンロツド１４３と、該ピストンロツ
ドの下端に取り付けられたピストン重錘１４５と
を具備している。上記のピストンロツド１４３は
ピストンフロートを越えて上方に延びており、こ
の延長部にはラツク１４７が取り付けられてい
る。このラツク１４７は筒体１２における胴部１
２３の上部内で回転自在に取り付けられた従動ピ
ニオン１２３ａと噛合しており、第１図と２図と
を比較参照すれば明らかなように、ピストンロツ
ド１４３の上記延長部及びラツク１４７は筒体１
２の頭部１２１内に取り付けられたラツクガイド
１２１ａにより案内されるようになされている。

上記の構成を有するピストン装置１４におい
て、その重量と浮力とはバランスされ、ピストン
フロート１４１の頂面が海面下のほぼ一定深さレ
ベルに位置するようになされている。即ち、ピス
トン装置における浮力は中空体であるピストンフ
ロート１４１によりもたらされるが、ピストン装
置１４全体の自重に起因して浮力が不足し上記の
バランスを保つのが困難な場合には、ピストンロ
ツド１４３を、図示されているように中空管とし
て構成することにより浮力を補うことができる。

筒体１２における頭部１２１の遊端には逆止弁
付きの空気吸入管Ａと、同様に逆止弁付きの排出
管Ｂとが取り付けられている。一方胴部１２３に
は、その上部に逆止弁付きの海水吸入管Ｃが設け
られており、下部には逆止弁を有していない単純
な吸排管Ｄが設けられている。尚、上記の空気吸
入管Ａと海水吸入管Ｃとが同時に使用されること
はなく、何れか一方を選択して使用し、選択され
なかつた吸入管においては管路が弁（図示せず）
にて遮断される。

上記のような構成を有する波力式ポンプ１０に
おいて、ピストン装置１４は、既述のように、そ
のピストンフロート１４１の頂面が海面下のほぼ
一定の深さレベル位置に維持されるのに対して、
筒体１２はその胴部１２３に取り付けられたフロ
ート１６の浮力により波高時には上昇し（第１
図）、波低時には下降し（第２図）波浪に応じて
上下動を繰り返す。即ち、波低時から波高時に移
行する場合に、筒体１２とピストン装置１４とは
現実には共に上昇するが、筒体の胴部１２３に取
り付けられたフロート１６の浮力は著しく高いの
で、筒体自体は波の移動速度とほぼ等しい速度で
上昇する。しかしながら、ピストン装置１４はそ
の重量と浮力とが既述のようにほぼバランスされ
た状態にあり、ピストン装置のピストンフロート
１４１の頂面は海面下においてほぼ一定の深さレ
ベル位置に維持されるので、波谷部から波山部に
移動するにつれて上昇する可動筒体１２に対し
て、ピストン装置は殆ど移動しないので、ピスト
ン装置のピストンフロート１４１は該ピストンフ
ロートよりも上部における筒体内部に負圧をもた
らす。一方波高時から波低時に移行する場合に
は、波山部から波谷部に波の移動速度とほぼ同速
度で下降する可動筒体１２に対して、ピストン装
置１４は殆ど移動しないので、ピストン装置のピ
ストンフロート１４１は該ピストンフロートより
も上部における筒体内部に、上記とは逆に正圧を
もたらすことになる。即ち、波浪の作用により筒
体１２内においてピストン装置１４が相対的に往
復運動することになり、その結果ポンプ作用がも
たらされるのである。

例えば、空気吸入管Ａが選択使用された場合
（この場合には海水吸水管Ｃは既述のように遮断
されている）について説明すれば、波高時には第
１図に示されている状態であつたピストン装置１
４が波低時には第２図に示される状態に変化す
る。即ち、ピストン装置１４は筒体１２内を相対
的に下降する訳であり、空気吸入管Ａから空気を
吸引する。一方波低時から波高時に移行する場合
には、ピストン装置１４が筒体１２内を相対的に
上昇し、ピストンフロート１４１上部の空気を圧
縮し、この圧縮空気は排出管Ｂから噴出される。
波浪の作用により、これが繰り返されるので、圧
縮空気が排出管Ｂから間欠的に噴出されることに
なるので波力式ポンプ１０はエアポンプとして使
用することができ、この圧縮空気は例えば魚介類
用の生簀水槽に導いて水槽水の酸素富化に利用す
ることができる。

一方、海水吸入管Ｃが選択使用される場合に
は、筒体１２内におけるピストン装置１４の相対
的往復乃至上下運動により、海水が排出管Ｂから
間欠的に放出され、従つて波力式ポンプ１０は揚
水ポンプとして使用される。この汲み上げられた
海水は、例えば魚介類用の生簀に送られ、生簀内
の海水を常に新鮮に保つために使用することがで
きる。

筒体１２の胴部１２３の下部に吸排管Ｄが設け
られているのは、波低時から波高時に移行する際
に、筒体１２の上昇に伴いピストン装置１４が相
対的に下降するが、この場合に海水を吸引するこ
とによりピストン重錘１４５の上部に、所謂海水
による重みを加えてピストン装置１４の初動下降
動作を促進するためである（ピストン重錘１４５
が或る程度下降すれば、筒体１２の脚部１２５に
は第１図に示されるようにスロツト状の切り欠き
が形成されており、その内部には海水が出入自在
となつているので、吸排管Ｄの役目は終了する）。

（考案の効果） 本考案による波力式ポンプは、フロートと重錘
とにより筒体を垂直乃至ほぼ垂直状態に維持する
と共に、波浪の作用により上下動させ、一方上記
筒体の内部に収容されたピストン装置に関しては
ピストンヘツドをピストンフロートとして構成
し、これによつてピストン装置の重量と浮力とを
バランスさせ、ピストンフロートの頂面が海面下
のほほ一定の深さレベル位置にあるようになし、
波浪による筒体の上下動によりピストン装置を相
対的に往復運動させてポンプ作用を発揮する。

従つて、電力などの人工的なエネルギは必要と
せず、機械的にも簡便であり、製作コストも僅か
である。

尚、筒体は分割して製作することができ、従つ
て分割製作部品自体及びその内部に収容されるピ
ストン装置の保守、交換等も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による波力式ポンプの一実施
形の要部を断面にて示した側面図であつて、波高
時の状態を示した図面であり、第２図は第１図と
同様の、但し波低時の状態を示した図面である。 １０……波力式ポンプ、１２……筒体、１２１
……頭部、１２３……胴部、１２５……脚部、１
４……ピストン装置、１４１……ピストンフロー
ト（ピストンヘツド）、１４３……ピストンロツ
ド、１４５……ピストン重錘、１６……フロー
ト、１８……重錘。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) フロート１６と重錘１８とにより海中におい
   て垂直乃至ほぼ垂直状態に保たれる筒体１２で
   あつて、海面上に突出し且つ上部に逆止弁付き
   の空気吸入管Ａ及び逆止弁付きの排出管Ｂを有
   している頭部１２１と、頂部に上記のフロート
   を備え且つ上部に逆止弁付きの海水吸入管Ｃを
   備えている胴部１２３と、下端部に上記の重錘
   １８を備え海水の出入が自在になされている脚
   部１２５とを有している筒体１２と、この筒体
   内に配置されたピストン装置１４であつて、ピ
   ストンヘツドとしてのピストンフロート１４１
   と、このピストンフロートに取り付けられたピ
   ストンロツド１４３と、このピストンロツドの
   下部に取り付けられているピストン重錘１４５
   であつて、上記ピストンフロートがピストン装
   置に及ぼす浮力を、上記のフロート１６が波力
   式ポンプ１０全体に及ぼす浮力よりも小に保持
   するピストン重錘１４５とを有するピストン装
   置１４とを具備しており、波浪の作用により上
   記の筒体１２と上記のピストン装置１４とを相
   対的に運動させ且つ上記の吸入管Ａ及びＣの一
   方を選択使用して上記の排出管Ｂから空気又は
   海水を間欠的に噴出させることを特徴とする、
   波力式ポンプ１０。 (2) ピストンロツド１４３がピストンフロート１
   ４１を越えて上方に延びる延長部を有してお
   り、この延長部にラツク１４７が形成されてお
   り、このラツクが筒体１２の胴部１２３内であ
   つて、その頂部付近に配置されたピニオン１２
   ３ａと噛合しており、筒体の頭部１２１内には
   ラツクガイド１２１ａが設けられていることを
   特徴とする、実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の波力式ポンプ。 (3) ピストン装置１４において、その重量と浮力
   とがバランスされ、ピストンフロートの上部が
   海面下のほぼ一定の深さレベル位置に維持され
   ていることを特徴とする、実用新案登録請求の
   範囲第１又は２項に記載の波力式ポンプ。