JPS5818571A - 波力、風力エネルギ取出装置 - Google Patents

波力、風力エネルギ取出装置

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JPS5818571A
JPS5818571A JP56117957A JP11795781A JPS5818571A JP S5818571 A JPS5818571 A JP S5818571A JP 56117957 A JP56117957 A JP 56117957A JP 11795781 A JP11795781 A JP 11795781A JP S5818571 A JPS5818571 A JP S5818571A
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JP
Japan
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tower
wind
air
wave
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Pending
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JP56117957A
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English (en)
Inventor
Makoto Tsuchiya
信 土屋
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HIROSHIGE MARIKO
Original Assignee
HIROSHIGE MARIKO
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/008Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with water energy converters, e.g. a water turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

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】 この発明は波力、風力エネルギ取出装置に関する。
従来、海洋の波動エネルギを取り出し、これを有効に利
用したり、あるいは、風力エネルギを取り出し、これを
有効に利用することが種々試みられ、かつ一部では実用
化されるに至っている。
ところで、波動エネルギを取り出すための手段としては
海中に中空円筒を立設し、この中空円筒内における波動
により中空筒内に生じる吸排気流を利用してタービン等
を回転させることなどが最も一般的に行われており、こ
の場合、中空筒内における波動は、その振巾が大きいほ
ど効率が良くなるため、中空円筒を下方向へ拡径した中
空円錐台状の筒とし、筒内における波高を高くすること
が行われる場合がある。
ところで、上述のように中空円筒を円錐台状に形成し、
そのテーパ角を大きくした場合、波高上昇時には、高水
面位置を得ることができ都合が良いのであるが、波高下
降時には内壁に沿って海水が落下するとき渦が生じ、下
降流の流れが悪くなる場合がある。
一方、波動は一般に風力と比例した関係にあり、特に風
力が大きくなれば波動も大きくなる関係にある。
本願発明者は、上記に鑑み、従来別々に利用されていた
波動エネルギと、風力エネルギとの両者を利用して、波
動エネルギの取出しの効率向上を図り、同時に風力が一
定以上になれば、波動エネルギに相乗的に風力エネルギ
をも付加させて取出すことのできる装置について種々考
案の結果本発明をなすに至ったものである。
次に、この発明を実施例により説明する。
第1図はこの発明の実施例の断面図である。
この発明の波力、風力エネルギ取出装置Aは、大別して
中空とされた筒塔主体A−1、この筒塔主体から風力を
取出すための波力、風力取出口A−2、筒塔主体内に設
けられた動力発生部A−3、並びにこの動力発生部によ
り作動する、エネルギ取出の効率向上を図るための増巾
装置A−4とから構成され′ている。
次に、各部の構成について説明する。
筒塔主体A−1は、全体が中空筒をなし、海底(図示せ
ず)に脚11.11を介して垂直に支えられ、水面W下
へと延出する下端12°方向へ拡径した円錐台状の中空
筒12並びに中空筒上端開口に一体に形成された中空筒
13の上端開口縁13゛に垂直軸線N周囲に回転可能に
接続され、水平方向H方向に開口する風取入口14を有
して構成されている。
この筒塔主体A−1は、鋼材、軽金属等を用いて堅固に
製造され、塩分による錆の対策としてビニールライニン
グや、防錆塗装が施され、又、風浪に耐え得るよう少な
くとも三本以上の脚11゜11.11により強固に海底
に取付けられる。
波力、風力取出口A−2は、筒塔主体A−1の上方開口
端近傍に設けられ、筒塔主体上部を開閉する弁蓋21が
、中空筒13の直径を水平回転軸21’として、点線で
示すように軸21゛−周囲に900回転可能に支持され
ており、この弁蓋21の閉鎖平面21Sより上部の周壁
に逆止弁22を介して第1の風力取出口23が、又、閉
鎖平面21Sより下部の周壁に逆止弁24を介して第2
の風力取出口25が設けられ、これら第1.第2の風力
取出口は管26により筒塔外部で送風管27に一体に結
合されている。
上記逆止弁22.24の流通方向はいずれも矢印Xで示
すように筒塔内部−より送風管27方向へ向う方向とさ
れ、逆方向へは流通しないように構成されている。
動力発生部A−3は、後述する増巾装置A−4の駆動源
となるものであり、波動を利用して正逆の回転運動を発
生するよう構成されており、筒塔主体A−1の内部中心
軸線に沿って回転軸31が適宜手段により筒塔主体A−
1内に軸支され、水面W下における下端にはスクリュー
プロペラ32が取付けられている。この回転軸31及び
スクリュープロペラ32の周囲には、筒塔主体A−1の
内面との間に整流用中空筒33が配置され、その下端3
3゛は筒塔主体A−1の下端開口面12′より下方べと
延出されている。
そして、回転軸31上端511にはギヤ34を介して増
巾装置A−4が接続されている。
増巾装置、A−4は空気ポンプ装置41、並びにこのポ
ンプ装置により発生される圧縮空気を配給する管系統と
からなる。
上記空気ポンプ装置41としては、回転方向により正逆
二方向の圧縮を行うことのできるスクリューポンプ等が
用いられる。
このポンプ装置41は、逆止弁42.43を介して筒塔
A−1外部から取り入れられる空気を圧縮送気する構成
とされ、それぞれの逆止弁42゜43には、これの開閉
作動に連動する弁蓋開閉用パイロットノズル44.45
が、又海水面の上下時にその上下を付勢する加圧送気管
47.45が接続されている。
上記パイロットノズル44.45のうち、−4(44)
は、閉鎖状態にある弁蓋21の裏面側に設けられ、ノズ
ル44がら空気S噴出されれば、この圧力により点線で
示すように弁蓋21が開放されるようにされ、又、他方
(45)は開放状態K アル弁蓋21の裏面側に設けら
れ、ノズル45がら空気が噴出されれば点線位置より弁
蓋21が閉鎖方向に付勢する構成とされている。
又、加圧送気管46.47のうち、一方(46)はポン
プ装置41より逆止弁48を介して筒塔主体A−1の海
面上の内部空間内に開放され、又他方(47)は逆止弁
49を介して筒塔主体A−1の中心軸に沿って海面下へ
と導かれ、筒塔主体A−1の下端12’において放射状
の分岐管471に接続され、これらそれぞれの分岐管4
7゛の末端部は、整流筒33と筒塔主体A−1内壁間に
上方へ向ケて開口されている。
この増巾装置A−4における逆止弁42,43けポンプ
41より圧が加わったときけ閉じ、逆の場合が開となる
ようにされ、又逆止弁48,49はポンプ側より圧が加
わったときは開、逆の場合に閉となるようにされている
尚、ポンプ装置41に給気を行う空気取入口50は、筒
塔主体A−1外壁の恒風の当る方向に設けられ、集【効
果を上げるため、パラボラ状の形状とされている。
次に、この発明の作動について説明する。
まず、筒塔主体A−1最上部にある風取入口14がその
風向きにより向きを変え、開口部を風向に対して対面さ
せる。
このとき、弁蓋21が閉鎖状態である場合(第8図)風
力による風圧が一定以上のときは逆止弁22が圧力によ
り開かれ、第1の風力取出口23より送風管26内へと
空気が流入する。
次に、第2図に矢印W1で示すように波動により水面が
上昇すると、筒塔主体A−1内に生じる上昇水流によっ
てスクリュープロペラ32が回転され、軸31及びギヤ
34を介して増速されてスクリューポンプ41が回転さ
れる。
ポンプ41により矢印E方向に気流が生じ、この気流に
より背圧を受ける逆上弁42が開き、ポンプへと送気を
行うと同時に他方の逆止弁43は閉じ、この気流により
パイロットノズル45から空気が噴出され、開いていた
弁蓋21を閉じる方向へ回転させ、筒塔主体A−1上面
を蓋閉する。
一方、ポンプ41よりの圧縮空気は加圧送気管47、及
び分岐管4プを介して筒塔主体A−1下端部へ導かれ、
ここより噴出して筒塔主体内の水位上昇を助ける。
筒塔主体A−4はその上部は弁蓋21により閉鎖され、
又、筒塔主体A−1内に満ち上げてくる波高は、円錐状
内面の形状、及び噴出気泡によりその上昇勢いが付勢さ
れているので、上昇速度が増加され、その結果筒塔A−
1内の圧力は急激に高まり、この圧力により逆止弁24
が開き、第2の風力取出口25より送風管27へと気流
が流入する。
波が最高位に達し、下降しだすと、第3図に示すように
、矢印W2方向の水位の低下と共に、スクリュープロペ
ラ32が逆回転し、スクリューポンプ41も同時に逆回
転し始め、これにより生じる圧力により逆止弁42が閉
じると同時に他方の逆止弁43が開き、さらに開となっ
ていた逆止弁49が閉じ、他方の逆止弁48が開き、こ
の開閉作動によりパイロットノズル44がら空気が噴出
され、この勢いにより弁蓋21が開き、筒塔主体A−4
上端が開放され風力に応じた圧力が主体A−1内の上昇
水面上に加わり、さらに送気管46を介してポンプ41
より圧送される空気圧がこれに加えられて海面を下方向
へと押圧する。
又、下降する海水は、筒塔主体A−1下部の円錐状に広
がる形状のためその内壁面に沿った部分で渦を生じ下降
速度を遅延させるおそれがあるが、整流筒33により中
心部分における氷塊はスムースな下降流となり、その中
心部に軸状に送気管47が設けられているため、これが
案内棒となり、下降はきわめてスムースに行われる。
尚、このとき第1.第2の風力取出口23.25は逆止
弁22.24により閉じられている。
そして、波高が最下点に達し−1再び上昇すれば、第2
図の状態゛となり、以下同様の作動か繰り返されるので
ある。
尚、上記作動において弁蓋21は、波動に応じて開閉動
作を行うため、そのストッパーにはゴムなどの緩衝材が
設けられ、衝撃による破損、この発明は以上のように構
成され、かつ作用するので、筒塔主体内を上下する波動
は、その円錐台状形状をなす形状的要因に加え、波動運
動を利用して駆動されるポンプ装置から発生される空気
圧によりその動きが増巾され、筒塔主体内での波動振巾
がいわゆる共鳴現象によりいちじるしく大きくなり、波
動エネルギを充分に増巾して取り出すことができるので
ある。又、整流筒の採用により水面下降速度が速められ
るため、エネルギの損失も少なく、有効に波動エネルギ
を取り出すことができるのである。
さらに、この発明によれば、波動、風力エネルギを圧縮
空気として取り出すから、蓄積しておくことも容易であ
り、適当な配管により陸上設備へ導き、これを任意に利
用できるといった効果を有する3
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の断面図、第2図、第3図は
この発明の実施例の作動説明図である。 A・・・波力、風力エネルギ取出装置、A−’l・・・
筒塔主体、A−2・・・波力、風力取出口、A−3・・
・動力発生部、A−4・・・増巾装置、11・・・脚、
12・・・円錐台状の中空筒、13・・・中空円筒部、
14・・・入風口、21・・・弁蓋、23・・・第1の
風力取出口、25・・・第2の風力取出口、22.24
・・・逆止弁、31・・・駆動軸、32・・・スクリュ
ープロペラ、33・・・整流用円筒、41・・・ポンプ
装置、44.45・・・パイロットノズル、46.47
・・・増巾用管路、W・・・水面。 了/1 r2σ T3rfJ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(イ)下方向に広がる円錐台状の中空筒と、該中
    空筒上端開口に一体に形成された中空円筒部と、該中空
    円筒部の上端開口縁に、垂直軸線周囲に回転可能に接続
    され、水平方向に開口した風取入口を有し、その下部開
    口を海中に開口させ、脚を介して垂直に海底に支持され
    る筒塔主体と、 (ロ)該筒塔主体の上部中空筒内において、該中空筒直
    径を水平回転軸として軸周囲に90’回転可能に支持さ
    れた弁蓋、及び該弁蓋の閉鎖平面より上部の前記筒塔主
    体周壁に逆止弁を介して開口する第1の風力取出口、又
    前記閉鎖平面より下部の前記筒塔主体周壁に逆止弁を介
    して開口する第2の風力取出口からなる波力、風力取出
    口と、 rt  前記筒塔主体の中心軸線に沿って海水面下へと
    延出され、下端にスクリュープロペラを有する駆動軸、
    及び該駆動軸並びにプロペラ周囲を囲繞し、下端は前記
    筒塔主体より下方へと延出された整流用中空筒とからな
    る動力発生部と、 に)該動力発生部の駆動軸に連結され、前記筒塔主体側
    面より空気を取り入れてこれを圧送するポンプ装置、及
    び該ポンプ装置により発生される圧縮空気により前記弁
    蓋を開閉させるパイロットノズル、さらに、筒塔主体内
    において上下する海水面の波動を増強させる方向に逆止
    弁を介して前記ポンプ装置よりの圧送空気を噴出する増
    巾装置の 上記(イ)、(ロ)、(ハ)、に)からなることを特徴
    とする波力、風力エネルギ取出装置。     −
JP56117957A 1981-07-27 1981-07-27 波力、風力エネルギ取出装置 Pending JPS5818571A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012501405A (ja) * 2008-08-29 2012-01-19 ハン‐オーシャン テクノロジー ピーティーイー リミテッド 波エネルギー変換装置
CN104158377A (zh) * 2014-08-25 2014-11-19 电子科技大学 一种应用于海上平台的风浪开关磁阻发电机系统
RU200508U1 (ru) * 2020-06-09 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Пневмогидравлическая электростанция

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JP2012501405A (ja) * 2008-08-29 2012-01-19 ハン‐オーシャン テクノロジー ピーティーイー リミテッド 波エネルギー変換装置
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RU200508U1 (ru) * 2020-06-09 2020-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Пневмогидравлическая электростанция

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