JPH08502111A - 浮標に基づく波力利用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は浮標ベースの波発電機用装置に関するもので、本装置においては浮標は海底に係留されたシリンダ／ピストン装置とともに作用し、また、シリンダ／ピストン装置はシリンダ／ピストン棒のピストン（３２）とおそらくはピストン棒（３３）の中を流体が貫いて流れることを可能にする弁装置（３４，３５）を備えており、圧力が浮標（３０）の上方移動の間シリンダ／ピストン装置の一つのチャンバー（３７）の中で形成され、同時に吸引がスノーケルまたは一点集中流入装置（３０’，４４，４７）を経由して、ピストンの頂面に隣接し、第二のチャンバー（３６）を形成するシリンダの部分の中に向かって行われる。ピストン棒（３３）は沈水浮標（２９）または沈水部材（８０）を備えており、海底ベース部材（４０，８１）に関節状にまたは可撓的に（４６）連結されている。シリンダ（３１）は浮標（３０，５５，６７）に固定するか、または関節状（６８）に連結することができる。浮標（３０）は大きな波が来た時に水を受け入れる凹部／容器（４２）を備えており、受け入れられた水は波のトラフの中に浮標が戻る間自己排水流路（４３）を通って排水される。リニア誘導発電機を延長ピストン棒（８５）とガイド・チューブ（８７）の間の滑動部分、すなわち浮標の上に設置することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 浮標に基づく波力利用装置 本発明は浮標に基づく波力利用装置に関するもので、浮標は海底に係留された シリンダ・ピストン装置とともに作用し、シリンダ・ピストン装置はその装置の 中でピストンそしておそらくはピストン棒を貫いて流体が流れることを可能にす る弁装置を備えている。 米国特許第４２１８１９２号はこのタイプの装置を開示しており、ここでは流 体はピストンとピストン棒を貫いて流れることができ、発電装置自体は浮標の中 に取り付けられており、また、外側では可撓ホースがクローズド・システムの中 で流れる流体の循環のために配置されている。ピストンの先端側では圧力が発生 するようになっている。この装置は浮標の重量に起因する下降ストロークでのみ エネルギを発生する。構造物は海底にしっかりと固定されており、悪天候におい ても沈むことができないので、シリンダ内をピストン棒が運動する際に損傷、さ らには摩耗を非常に受け易い。また、この既知の装置に関する特定の問題は発生 したエネルギが浮標に取り付けられたケーブルによって海岸に運ばれることであ る。したがってこのケーブルは大きな動力学的応力を受け、損傷または完全な損 壊を受け易い。 先行技術をさらに解明するために米国特許第４，７４２，２４１号を参照する 。この特許はピストンとピストン棒の中を流体が流通する実施例を開示しており 、ピス トン棒は両端で固定フレームにはまり込み、複数の円筒状の浮標が同じフレーム 装置内で作動する。ピストン棒は流入室と圧力室の両方を貫いて伸びている。加 えて、ピストン内に特殊タイプの弁制御装置が取り付けられている。 米国特許第４，９１４，９１５号はピストンに内蔵されたタービンによって流 体が貫流する海底固定装置に関するものである。ピストン棒はここでは装置の頂 部に取り付けられた発電機に接続するコンパクトな回転軸として作動する。浮標 はシリンダの外側に取り付けられ、シリンダに沿って上下運動することが可能で あり、それによりピストンと同様に発電機やタービンも浮標の運動と同期的に運 動することが可能である。装置は海底から伸び出し、波の最大高さより高い位置 にある大きなコンクリートの構造物を含む。したがって、装置はいつも海面より 十分上に伸び出さなければならず、浮標はコンクリートの構造物のシリンダ面の 内側とローラ接続するようデザインされている。 英国特許第１４７８３１２号は自在継手を介してシリンダ／ピストン装置に接 続されている浮標を有する装置に関するものであり、水は浮標の運動中にシリン ダの頂部または底部からポンプで排出されることができる。加えてシリンダは回 転できないように海底に係留されている。 波力利用装置や水面下の構造物の係留装置に関する先 行技術をさらに解明するために国際出願ＷＯ８１／０３３５８（ＰＣＴ／ＧＢ８ ０／０００９１）及びノルウェー特許出願第８５０，６０２号及びノルウェー特 許第１４８，６５０号を参照する。 これらの先行技術の実施例のいずれもが安価で単純な発電、適切な設置、そし て補修作業に関連した便利な解体作業のすぐれた可能性を特徴とする波力利用装 置を実現することはできないでいる。そのシステムは種々の分野の用途、例えば 加圧空気の製造、揚水、発電、液浸透原理による圧力生成、音の形成（例えば加 圧空気による）、点灯浮標等に適応し易い。 本発明の特徴は後述の請求の範囲及び本発明に関し本発明による装置の制限さ れない実施例を示す添付図面を参照して行う以下の説明から明らかになるだろう 。 第１図は本発明による装置の第一実施例を示す。 第２図は本発明による装置の第二実施例を示す。 第３図は本発明による装置の第三実施例を示す。 第４図は本発明による装置の第四実施例を示す。 第５図は本発明による装置の第五実施例を示す。 第６図は本発明による装置の第六実施例を示す。 第７図は本発明による装置の第七実施例を示す。 第８図は本発明による装置の第八実施例を示す。 第９図は本発明による装置の第九実施例を示す。 第１０図は本発明による装置の第十実施例を示す。 第１１図は満潮フェーズにおける貯水タンクと生産タ ンクを経由する波ポンプ駆動及び潮流駆動の組合せ循環装置を示す。 第１２図は干潮フェーズにおける第１１図と同じ装置を示す。 第１図はピストン３とピストン棒４を囲むシリンダ２を備えた浮標１を断面で 示している。背圧弁５，６がピストンの内側に取り付けられており、この場合ス ノーケル７経由で流入する空気により図示されている流体を加圧するのに役立ち 、スノーケルは万一スノーケルが水面下に来た時閉鎖する流入弁８を備えている 。ピストン棒４はピストン３の内側にある背圧弁６と連通する内部流路４’を有 する。液体を使用することにより、弁５はボールに浮力を持たせることにより負 荷をかけるばねを使用することなしに機能する。ボール６は沈むだろう。加えて 弁のボールは関連するボール座に海草が成長しないように保持するだろう。ピス トン棒４は下端において潜水浮標９に接続している。潜水浮標９は可撓接続具、 例えばワイヤー、チェーン、その他の関節状接続具９”を介して海底１１に設置 されたベース部材１０に接続している。ピストン棒の内側の流路４’は潜水浮標 における接続具９’を介して例えば発電機を稼働するために例えば陸設備に流体 （例えば空気）を陸揚げするためのホース１２に接続している。 浮標が上方へ移動する時、シリンダ・チャンバー１４（圧力チャンバー）は容 積を減らし、背圧弁６を介し、 そしてピストン棒４を介して流体を圧送する。同時に流体はチャンバー１３の中 に吸引され、浮標１及びシリンダ２の下向きストロークに際してピストン内の背 圧弁５を介して、そして容積を増大する加圧チャンバー１４の中に流体は吸入さ れる。チャンバー１３は加圧されるべき次の上向きストロークに備えてすなわち 圧力を形成する。 第２図は本発明の第二実施例であり、ピストン３２とピストン棒３３を囲むシ リンダ３１に接続する浮標３０を断面で示している。シリンダ３１の底部のピス トン棒が貫通する部分２８においては、浮標／シリンダ３０，３１の重心をシリ ンダ３１の底部４１に集中させるために調整重錘４１が一体成形されている。背 圧弁３４，３５はピストン３２の中に取り付けられており、この場合シリンダの 上部３１における一点集中流入型の溝、穴及び／または流路４７を経由して流入 する水の形式で図示されている流体の貫流と加圧を付与することに役立ち、シリ ンダの上部３１においては一点集中流入装置４４はシリンダ３１の吸入チャンバ ー３６の中へ水を一点集中的に流入させることに役立つよう取り付けられている 。一点集中流入型の溝、穴及び／または流路、そして一点集中流入装置４７，４ ４は浮標３０内及び／またはシリンダ３１上に配置し得るものと解すべきである 。ピストン棒３３はピストン３２内の背圧弁３５と加圧チャンバー３７に連通す る内部流路３３’を有する。弁３５は 調整された沈水重量によって機能する。戻り弁３４は調整された浮力によって機 能する。空気の流入に際しては弁３４がばねで片寄せられるかまたは流路がボー ルがその戻り重量によりシールする水トラップ流路のように構成されなければな らない。 ピストン棒３３は最下部においてピストン棒３３回りに固定された潜水浮標２ ９を貫通しており、ピストン棒３３の最下端において海底のベース部材／錨４０ に対する可撓連結物例えばワイヤ、チェーンまたはその他の関節性連結部材のた めの付属物３９が配置されている。錨４０はブロック／滑車４５を備えており、 それを介してワイヤ４６が付属物３９と例えば陸設置のウィンチ２８とを連結し ている。 ピストン棒３３の下端には、装置から海底設置または陸設置のエネルギ変換装 置へ、または加圧流体の他の用途のために、加圧流体を運び去るのに役立てる可 撓ホース３８が配置されている。 浮標３０が上方に移動する時、加圧チャンバー３７は容積を減らし、背圧弁３ ５を介し、そしてピストン棒３３’を介して流体を圧送する。同時に流体はチャ ンバー３６の中に吸入され、チャンバー３６は下方への移動に際してピストン３ ２内の背圧弁３４を介して、容積を増加する加圧室３７の中に流体を送り、加圧 されるべき次の上方移動ストロークに備えて、すなわち圧力を形成する。 水の流入が起こる浮標３０とシリンダ３１の間の遷移部分３０’において、浮 標部分３０は開いた傘のように構成され、その開いた傘の中で前記の溝、穴及び ／または流路、そして一点集中流入装置３０’，４７，４４は、波が外側シリン ダ壁３１に沿って上方へ移動してきた時、水を中央に集め、入口チャンバー３６ の中に向かって加速する。 上方移動ストロークの後に浮標／シリンダ３０，３１の可能な最も早い戻り運 動を確保するために、浮標の表面３０”は、波が浮標の上を洗う時、水が浮標の 容器部／凹部４２の中に満たされ、その重量が浮標／シリンダ３０，３１の早戻 り運動（フェーズ・コントロール）に寄与するように構成される。浮標３０が波 の次の貫流に祭して下方に戻るので、入って来た水は自己排水路装置４３により 海へ流れ去り、浮標の凹部３０”は空となって次の浮上に備えるようになる。こ のシステムはまた、凹部が水で満たされる時浮標の引張り力は中立となる点で破 損の防止に寄与する。 第３図は第１図の実施例の一変形であり、本発明による装置の第三実施例を示 す。 この実施例は同様に第２図における実施例に使用される要素も含んでいるが、 しかしここでは循環システムを示している。スノーケル７はここではチャンバー １３の中を大気圧に維持するための換気パイプを表わす。浮標１が下方へ移動す る時、チャンバー１３の容積は減少し、 これに対してチャンバー１４の容積は増加する。流体はこの場合例えば空気であ り、背圧弁５を介して流入し、チャンバー１４を満たす。 浮標が波の運動に起因して上方へ移動する時、チャンバー１４は容積を減らし 、それにより流体は流路１７の中へ押し下げられ、潜水浮標９の中の圧力容器２ １の中へ流入し、次に隔壁２３のノズル２２の中に流入し、ノズル２２の奥には タービン・ホイール２４があって加圧流体がそのタービン・ホイールを回転させ る。タービン・ホイールはシャフトを介して発電機２６に連結され、発電機２６ はケーブル２７を介して電流を例えば陸設置の設備に供給する。タービン・ホイ ール２４を離れた空気は流路１６を経由してチャンバー１３に返送される。この システムはまたクローズド・システムの液体を使っても操作することができる。 第４図は本発明の第四変形実施例を示す。その操作は本質的に第３図のものと 同様であるが、例外として流体供給はここではホース４８を介して行われ、流体 はピストン棒５０内の流路４９を経由して吸入チャンバー３６’の中へ流入し、 ピストン棒５０内の流路５１を経由して圧力チャンバー３７から押し出される。 前記流路５１は流路４９から分割されており、流体は潜水浮標２９を経由してさ らにホース５２を通過し、ピストン棒５０からの距離が調整できる変換装置５３ に流入する。 第５図は本発明による第五実施例を示し、ここでは浮 標は点灯浮標として示されている。第５図は第２図に示す実施例の一変形であり 、操作は第２図のものに類似するが、例外として、加圧流体は圧力チャンバー３ ７’からシリンダ３１”の外側に取り付けられ、そして圧力チャンバー３７’の 底部から浮標５５まで伸び出しているパイプ５４を経由して流出するようになっ ている。浮標５５においては、圧力はエネルギ変換装置、例えば水タービン発電 機５６，５７に導かれ、電流に変換されて浮標５５の点灯装置５８に送られる。 第２図における背圧弁３５はここでは浮標５５に取り付けられている圧力管５４ の中に設置されている背圧弁５９に置換されている。弁３４はここでは同じ機能 を有する。ピストン棒６０はこの変形実施例においては流体を通さない。この変 形実施例は残りの変形実施例にはその補助的機能として適用することができると 解すべきである。 第６図は第１図における装置の一変形であり、他の実施例で示されるものと異 なったピストン機能を示す。第６図はピストン６３とピストン棒６４の中に取り 付けられたタービン発電機６１，６２の形式のエネルギ変換装置である。電気ケ ーブル６５は発電機６５から導き出されて中空ピストン棒６４を経由して装置外 へ送られる。タービン６１の羽根は受動ピッチ特性を有しており、そこでは流体 は交互の効果のための中立位置を左右するのでタービン６１は流体の流れの方向 とは無関係に同一方向に回転する。ピストン内での他の形式のタービンやタ ービンへの流体の弁コントロールも使用することができる。 逆浸透の原理により作動する脱塩装置をピストンまたはピストン棒の中に配置 することができ、純化した水はピストン棒を経由して陸揚げされ、濃縮塩水は海 へ戻るようにすることができると解してもよい。 第７図は第２図に示すような装置の一変形を示し、本発明の第七実施例を示す 。この変形は深海水を例えば養魚場までポンプで揚水する場合に関連している。 ピストンの機能は第２図のものと類似するが、この変形実施例においては、浮標 ６７はロッド７０または可撓連結体によりシリンダ６９にがっちり固定されるか 、関節的に連結されている。流体はシリンダ６９の上方移動に際して吸入チャン バー７１の中に開口する一点集中流入装置／流路７２を経由して吸入室７１の中 に流入する。この変形実施例においては、シリンダ６９の下方移動に際してシリ ンダ・チャンバー７４へ水を直接流入させるためにシリンダ・チャンバー７４の 底部に配置された臨時の弁７３も示されている。 さらに、第８図は本発明の第八実施例を示す。この装置は第１図に示すような ポンプ機能を有し、したがって技術的機能については詳しく説明しない。第１図 と第８図の間の相違は潜水浮標が、ここでは参照番号８０で表示され、底に面す る部分が球面であり、ベース部材８１におけるベッド８２の中で前後に転動する よう意図され た（浮標の最大浮力より重くなければならない）沈水重量物またはバラストによ って置換されている点にある。ベッド８２は沈水重量物材８０より大きい半径の 曲線を有する。この解決は第１図に示すようなチェーン、ワイヤ、またはその類 似品９”を使用する代わりに、ベース部材８１を海底に設置することができ、そ の後で沈水重量部材８０を含むこの装置を凹部８２の中に設置するので、波発電 機がベース部材８１から離れて漂流する危険性なしにベース部材８１に対して前 後に傾くことができることを意味する。この装置は表面において３６０度の自由 度を持つ運動を可能にする。すなわち、この装置は運動に際してほとんど、円錐 の頂点がバラスト内に位置する逆円錐の母線を形成する。ここではまた、ピスト ン棒３３、５０、６０、６４は自在継手、例えばボール・ジョイントを介してベ ース部材に、またはボトム・べース部材に設置されたワイヤ用溝車にするベッド に直接連結してもよいと解すべきである。 第９図は第２図に示す装置の一変形であり、ピストン機能が異なる。第９図に おいては、チャンバー３７’は満潮と干潮に対応できるチャンバーとして機能す るのみである。背圧弁３４’は浮漂３０の浮力に対して逆向きの圧力を生じるチ ャンバー３７”の中の液面を制御するように作用する。シリンダ３１とピストン ８３の間の小さい流路により、浮漂／シリンダ３０、３１は自動的に満潮と干潮 に適応するだろう。圧力は波の上向き水流を 一点集中流入４７させることにより発生し、その水流は圧力チャンバーとして機 能するチャンバー３６”の中に導入され、圧力はチャンバー３６”からピストン ８３の頂部を経由して直接ピストン棒２３’の中に伝達される。ピストン８３及 び／または陸揚げ用パイプ３８は背圧弁８４を備えている。第１３図に示すよう な第９図の変形実施例においては、ピストン機能、ピストン棒機能及び沈水浮漂 機能はシリンダ１０１の底部に設けられた圧力弁によって置換され、その圧力弁 は検定された浮力ボール１０２を有し、そこから一点集中流入装置１０３、１０ ４において形成される圧力はシリンダ１０１の底部に設けられた搬送パイプ１０ ５を経由して装置の外に伝達され、搬送パイプ１０５またはおそらくはシリンダ １０１は、この変形実施例によって浮漂１００が常に沈まないように十分の長さ を持たなければならない係留ライン１０７のための付属装置１０６を有する。 第１０図は第２図の実施例に等しいポンプ機能を備えた本発明の一変形である 。第１０図においては、加えてピストンの頂部から伸び出し、浮漂８６を貫いて その上まで伸びているピストン棒８５が示されている。ピストン棒８５のための ガイド・チューブ８７が浮漂８６の上に配置されており、そのガイド・チューブ ８７はシリンダ３１の最大ストロークを賄うだけの十分の長さを有している。ピ ストン棒８５とガイド・チユーブ８７の間にはリニア誘導発電機８８が配置され ている。発生する電 流はガイド・チューブ８７を経由して例えばガイド・チューブ８７の頂端にある 信号装置に送られるか、伸び出したピストン棒８５からピストン３２を経由して 流体搬送パイプ３３’を通り抜け、他の設備に送られる。 第１１図はタンク、例えば深海水を必要とする養魚用タンクを介しての潮流作 動循環装置を示す。満潮のフェーズにおいては、水は供給パイプ９２及び背圧弁 ９１を経由してタンク９３に圧送され、潮流は波作動ポンプ８９によって増幅さ れ、そのポンプの吐出管は背圧弁９７を介して主パイプ９２に接続されている。 サイホン管９４がタンク９３から海へ水が戻るように連絡している。サイホン管 ９４は戻りの水流を利用するタービン発電機９６を有する。干潮においては、水 はタンク９３から吸引され、サイホン管９４を経由して海９０へ戻る。こうして 、タンク９３への、そして同時作動の波ポンプ８９によって増幅される一方向潮 流作動深海水供給が得られる。サイホン管９４は背圧弁９５を有する。 第１１図においては、満潮フェーズにおける水流を矢印で示しており、満潮フ ェーズにおいて共通供給水路９２、９２を経由して深海水で満たされる貯水タン ク９９も図示されている。海が干潮フェーズに変わる時、新鮮な深海水が貯水タ ンク９９からサイホン水路９８を経由して及び／または供給管９２を経由してタ ンク９３に返流する。 第１２図は第１１図と同じシステムを示すが、ここで は矢印は干潮フェーズにおける水流を示す。干潮フェーズにおいては、背圧弁９ １は、このフェーズではパイプ９２の中の圧力がその周辺の海の圧力より高いの で、すなわち波ポンプ８９のみが干潮フェーズにおける圧力発生部であるので、 閉鎖するだろう。もし優れた波活動の結果として波ポンプにより発生する圧力が 満潮時の海からの圧力より大きいなら、背圧弁９１は満潮フェーズの期間閉鎖し てもよいということも認識しておくべきである。 本装置は波発電を使用する装置に関してこれまで知られていない多くの性質を 有する。本装置は大容量の生産にしては単純で安価であり、全装置をあらかじめ 陸地で製造することができる。海中で設置したり、解体したりするのに潜水夫の 利用は不要である。そのような作業は船上で、または陸設置のウィンチを使用し て岸で行うことができる。さらに、本装置は摩耗を受ける最少限の構成要素を備 えている。装置はほとんど不可視的であり、自然との如何なる矛盾をも意味する ものではない。こうして、あらゆるタイプの海岸及び陸地社会に関連する可能な 居住地について制限をすることはない。 本装置はまた、シリンダの適応した長さに関し、潮位の違いに対する自己調整 用として非常に適している。脈動を緩和するために、変換装置のためのフライホ ィールを使用すること、及び／または二つ以上の装置に種々の波動周波数につい ての仕事をさせることは有利であるか もしれない。 図示され、説明されている海底ベッド係留のタイプでは、運動に大きな自由度 を可能にし、そのことは浮標ベースの波発電機に絶対必要である。 示されている装置が漂流を打ち消し、そして海底に対し約９０度の角度の方向 に自己整列するよう機能するための条件は、圧力が浮標の上方移動フェーズの間 ピストン棒を囲むチャンバー内で発生すること、そして浮標が下方移動フェーズ において迅速に戻ることである。この自己調整フェーズ・コントロールに寄与す る他のファクターはシリンダの底部に存在する浮標（重錘がその中に一体成形さ れている）の重心の位置である。 特殊な応力がある場合、シリンダに対して固定された浮標を使用する際、シリ ンダとピストン棒の間のスライド・ジョイントにおいて或程度の側面応力が得ら れるだろう。浮標とシリンダの間に自在継手を使用すれば、そのような応力は大 幅に減少するだろう。しかしながら、不利な点は継手に摩耗が起こることである 。装置の構成要素は例えばポリエチレン、ステンレス鋼またはそれらの類似品の ような耐海水性の材料から製造することができる。ポリエチレンに対しては、海 水は潤滑剤のように作用し、そしてプラスチック材料の回転モールド成形を受け る時はピストンにおいて非常に単純でメンテ・フリーな流路と弁の構造が得られ る。浮標の部分はまた特に回転モールド成形に適し、発泡プラスチック材料で充 填される。これらの材料は軽量で安価である。 浮標はそれが与えられた波の高さと与えられたシリンダ内圧力を超える最大の 浮力を与え、その後に浮標が水を受ける結果として波の中に引き下ろされるよう にデザインされ、そして、発生圧力が浮力に等しくなるようにデザインされる。 このことは損傷に耐える装置の一助となる。 本発明による装置の今一つの利点は、それが蓄電地充電または例えば逆浸透に よる海水脱塩用の小住宅サイズから、消費者単位へ加圧流体または変換エネルギ を供給する多くのポンプの一連の集合体を備えた大型スケールまでに至る種々の スケールにわたって作られることである。 或条件の下では、設置場所を移すことに関連して空気中でポンプ圧送するため に海底ベース部材やおそらくは沈水重量部材をパンクさせることに適しているか もしれない。 本発明はすでに述べたことに加えて多くの用途に使用でき、そして本発明によ れば本装置の典型的用途は例えば点灯浮標の形式で、或は電力及び／加圧流体を 陸揚げする型式で、海中に設置されたような装置自体の内部で波エネルギを電力 に変換することであろう。水は養魚場内を循環し、そして水及び／または空気は 海面から海底へ搬送され、そして水は例えば脱塩設備へ搬送及び揚水できる。本 装置はまた単なる空気圧縮機としても使用で きる。 従来技術との実質的な相違点は浮標とシリンダが波で動く部分であること、そ してこの特徴が波における水流を一点集中的に流入させてシリンダの中へ導入し 、それにより実質的にポンプ効率を増大させることである。この一点集中流入の 特徴がまたピストン機能なしの圧力発生ポンプとして機能する。 先行技術との今一つの実質的な相違は浮標の重心をシリンダの底部に置く可能 性である。このことはフェーズ・コントロール、垂直位置への自己整列に寄与し 、ピストン棒における運動量に起因する応力を排除する。さらに、ピストン棒は 沈水浮標を取り付けていること、そしてピストン棒は流体を陸揚げするための流 体輸送パイプまたはケーブルを表わしていることは従来無かったことである。 さらに、係留装置に取り付けられた溝車や陸上に設置されたウィンチにより陸 から設置作業をする方法が新しく示された。 検定された浮力または沈水重量を有する自由浮上ボールを備えたピストン機能 に関する従来技術はない。このことは自動フェーズ・コントロールのために非常 に重要であり、摩耗のない弁機能を呈する。 本発明によれば波作動ポンプはタンクやエネルギ回収装置を介しての潮流駆動 の循環と連動することができることがさらに示されている。 装置と海底ベース部材４０の間にさらに安全ワイヤ１０８を使用すること、そ して、装置が第１３図に示すように浮上する時に損傷が発生すれば作動するよう にワイヤの長さが調整されていることは適切であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ 【要約の続き】 流路（４３）を通って排水される。リニア誘導発電機を 延長ピストン棒（８５）とガイド・チューブ（８７）の 間の滑動部分、すなわち浮標の上に設置することができ る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．浮標が、海底に係留されたシリンダ・ピストン装置と協働し、シリンダ・ ピストン装置のピストンに、流体が流れることを可能にした弁装置を設け、 浮標が上方に動く時に、シリンダにおけるピストンのスカート部側にありピス トン棒を囲んでいる圧縮部分に圧力を発生し、同時に、ピストンの頂面に隣接し たシリンダの吸引部分に流体を吸引し、浮標及びシリンダが下方へ移動している 間に、吸引した流体をシリンダの吸引部分からシリンダの圧縮部分に移動するよ うにした浮標を基礎とした波力利用装置において、シリンダがその下端に鋳造成 形された調節重量物を有し、浮標をシリンダに固定、関節接合又はフレキシブル に連結し、ピストン棒を海底ベース部材又は海底の何れかに関節接合又はフレキ シブルに連結し、ピストン棒が、浮標・シリンダが下方へ移動する時にピストン 及びピストン棒に作用する摩擦力及び圧力に耐えうる十分な浮力を有する沈水式 浮標を有するか、又はピストン棒を、海底に配置された沈水重量部材上に配置し 、その沈水重量部材を浮標の最大浮力より重くしたことを特徴とする浮標に基づ く波力利用装置。 ２．ピストン棒を中空にして、変換エネルギを装置から他の設備へ送るための 流体またはケーブル用通路になるように設計したことを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の浮標に基づく波力利用装置。 ３．弁のボールが流体の流れに影響されて、調整された浮力または沈水重力を 与えられることにより海底に対して開いたり閉じたりするよう配置されているこ とを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載された浮標に基づく波力利 用装置。 ４．空気が浮標に取り付けられたスノーケルを経由してシリンダの吸引部分に 進入できるようにし、かつ空気と水が必要に応じて混合可能であることを特徴と する請求の範囲第１項〜第３項の何れか一項に記載された浮標に基づく波力利用 装置。 ５．一点集中流入手段が浮標及び／またはシリンダに配置されており、前記一 点集中流入手段が波の上方移動水流を集め、そして加速し、入口穴、溝及び／ま たは通路を介して入口チャンバーに導くことを特徴とする請求の範囲第１項〜第 ４項の何れか一項に記載された浮標に基づく波力利用装置。 ６．浮標の上表面に凹部／容器を設け、かつ排水路が前記凹部／容器から前記 浮標の外側へ通じるようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項の何 れか一項に記載された浮標に基づく波力利用装置。 ７．海底ベース部材にワイヤ・ガイド、例えば溝車を設け、前記ワイヤの一端 をピストン棒の下部に取り付け、他端を岸に設置されたウィンチ装置またはその 類似品に接続したことを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項の何れか一項に記 載された浮標に基づく波力利用装置。 ８．ピストン棒の下部と海底ベース部材の間に安全ワイヤを配置し、沈水浮標 を備えた前記ピストン棒が主係留が外れ、その後表面位置に到達した時に前記安 全ワイヤが作用することを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項の何れか一項に 記載された浮標に基づく波力利用装置。 ９．沈水部材の底面部を球面にし、かつ該底面部を海底ベース部材のベッド部 分の中に設け、前記海底ベース部材において前記べッド部分の曲面半径を前記沈 水部材の曲面半径より大きくしたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項の 何れか一項に記載された浮標に基づく波力利用装置。 １０．シリンダ底部の圧力チャンバーに、浮標・シリンダの下方移動に際して 開く背圧弁を備えた臨時吸入路を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第 ９項の何れか一項に記載された浮標に基づく波力利用装置。 １１．シリンダ内の圧力チャンバーから浮標に通じる流体供給路を配置し、前 記流体供給路を浮標に設置されたエネルギ変換装置に接続する前に、前記流体供 給路の内部に背圧弁を取り付け、かつ前記エネルギ変換装置で例えば前記浮標の 外側に取り付けられた点灯装置へ送るための電気を発生することを特徴とする請 求の範囲第１項〜第１０項の何れか一項に記載された浮標に基づく波力利用装置 。 １２．浮標とシリンダの間の固定、または関節状に若しくはフレキシブルな連 結を伸びるように構成してシリ ンダがさらに深く沈めるようにし、前記シリンダの上方移動に際して入口チャン バーへの水流を増大させる上方に面する一点集中流入手段を前記シリンダに設け たことを特徴とする請求の範囲第１項〜第１１項の何れか一項に記載された浮標 に基づく波力利用装置。 １３．エネルギ変換装置をピストン及び／又はピストン棒に配置し、かつオー プンまたはクローズド・システムで浮標が上方移動する間に前記ピストン内の流 れをコントロールする弁を操作するためのタービンが配置されていることを特徴 とする請求の範囲第１項〜第１２項の何れか一項に記載された浮標に基づく波力 利用装置。 １４．エネルギ変換装置をピストンまたはピストン棒に配置し、タービン・プ ロペラの羽根を、中立位置から交互に作用する流体で羽根が作動されるピッチ配 列とすることで前記流体の流れの方向と無関係に前記タービン・プロペラが同一 方向に回転するように配置することにより上方移動及び下方移動によって生じる クローズド・システムでタービンが作動するようにし、かつ弁が浮標またはシリ ンダ壁に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１３項の何れか 一項に記載された浮標に基づく波力利用装置。 １５．例えば逆浸透タイプの脱塩装置をピストンの中に配置し、かつ海水が背 圧弁を経由して直接圧力チャンバーの中に流入し、この圧力チャンバーから海水 が前記ピストン中の脱塩装置を通過して圧送され、そこから脱 塩後の水がピストン棒を経由して岸へ送られ、濃縮塩水は前記ピストンの頂面及 びその隣接のチャンバーを経由して海へ返送されることを特徴とする請求の範囲 第１項〜第１４項の何れか一項に記載された浮標に基づく波力利用装置。 １６．ピストン棒は二つの相互に分割された流体エスケープ流路を有し、そこ では流体は浮標の上方移動に際して前記ピストン棒内の第一のエスケープ流路を 経由して装置内に流入し、さらにシリンダの最頂部の吸入チャンバーの中へ、さ らにまたピストン内の背圧弁を通り抜けて、ピストンの前記ピストン棒側圧力チ ャンバーの中へ流入し、前記流体は前記ピストン棒内の第二のエスケープ流路を 通り抜けて圧送され、前記エスケープ流路は沈水浮標、沈水部材またはそこから 選択された距離にある循環パイプ／ホース・システムに関連して配置されている エネルギ変換装置に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項 までに記載された浮標に基づく波力利用装置。 １７．リニア誘導発電機をピストン棒及び前記ピストン棒用ガイド・チューブ に配置し、前記ピストン棒がピストン頂面から伸び出して前記ガイド・チューブ を取り付けている浮標を貫いてその上まで達するようにして、前記リニア誘導発 電機をピストン／ピストン棒とシリンダの間の全滑面に配置可能にしたことを特 徴とする請求の範囲第１項〜第１６項の何れか一項に記載された浮標 に基づく波力利用装置。 １８．浮標が海底に係留されたシリンダ・ピストン装置とともに作用し、そし て前記シリンダ／ピストン装置のピストンの部分が水流を通過させる弁装置を備 えている請求の範囲第１項〜第１７項の何れか一項に記載された浮標に基づく波 力利用装置において、前記浮標及び／またはシリンダは波の上方移動に際して加 圧水を前記シリンダの入口チャンバーの中に案内する一点集中流入装置を有する こと、前記加圧水はさらに前記ピストンの中を通り抜け、背圧弁を経由して直接 ピストン棒の中に送られること、及び前記ピストンは背圧弁を備えた流路を有し 、前記流路は入口チャンバーと前記ピストン棒の回りに設けられた潮流水調整チ ャンバーに連通していることを特徴とする浮標に基づく波力利用装置。 １９．浮標／シリンダがフレキシブル連結部材を介して海底に連結されている 浮標に基づく波力利用装置において、前記浮標／シリンダが波の上方移動に際し 加圧水を前記シリンダの中に一点集中的に流入させる一点集中流入手段を有し、 前記加圧水を、さらに前記シリンダから、シリンダ底部に取り付けられ背圧弁を 有する搬送パイプに送り、かつ係留ラインを前記シリンダの底部または前記搬送 パイプに取り付けられた付属装置に配置したことを特徴とする浮標に基づく波力 利用装置。 ２０．新鮮な海水を入れた一つ以上のタンクを備え、加えて水循環が電力に変 換される、波作動ポンプと潮流 水で駆動される循環システムのための装置において、背圧弁を備えた一つ以上の 前記波作動ポンプが海底に取り付けられ、前記タンクに通じる供給パイプに接続 され、前記供給パイプは海中の最も離れた位置にある端部において背圧弁を有す ること、及び深海水が前記供給パイプを経由して前記タンクの中に圧送され、前 記タンクから前記深海水が背圧弁とエネルギ変換装置を内蔵するサイフォン流路 を経由して海へ返送されることを特徴とする波作動ポンプと潮流水で駆動される 循環システムのための装置。 ２１．満潮フェーズにおいて供給パイプを経由して貯水タンクへ引き入れた深 海水は干潮フェーズにおいて生産タンクへ返送されることを特徴とする請求の範 囲第２０項に記載された波作動ポンプと潮流水で駆動される循環システムのため の装置。