JPS58220972A - 海洋エネルギ−変換装置 - Google Patents

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】 本発明は海洋波浪、水面下流または表面流のエネルギー
を他の形のエネルギー、例えば、電気に変換する為の装
置に関する。より詳しくは本発明は、それによって、は
ぼ乗直な運動、叩ち、例えば波浪の上下運動を利用し、
欲す原形のエネルギーに変換する装置に関するものであ
る。

本発明はその最も広い面に於て、□浮力性体と、閉じた
経路内に連鎖にして置かれ、浮力性体に支持されていて
浮力性体上への波浪作用の影響またはバケツ手段」：へ
の大洋の流れの影９下に循環するようになっているバケ
ツ手段と、バケツ手段の車端の循環の運動エネルギーを
他の形のエネルギーへき変換する手段上から成る海洋エ
ネルギー変換装置を提供する。

鏝初のより狭い而に於て、本発明は、浮力性体と、浮力
性体に固定してとめられて居り、波浪作用からはほぼ自
由な深さ迄伸びている骨組と、閉じられた経路内に連情
になって置かれ、骨組の下な部分上に一方の方向に循環
するように取付けられているバケツ手段で、そのバケツ
手段は水を通り運動すると一方の方向には他方の方向よ
りもより大なる抵抗を呈するようになり、それによって
バケツ手段の連鎖は浮力性体上への波浪作用の影響下に
上昇する時もｔＰ　、ｈ外体上への波浪作用の影響下に
沈下する時も双方共に同じ方向に循環するようになるも
のと、バケツ手段の仲鎖の循環の１囃勅エネルギーを他
の形のエネルギーへと変換する手段とより成る海洋波浪
エネルギー変換装置を提供する。

本発明のこの後者の而は、大洋波浪がただ有限な深さの
ものであり、す痘わち、大洋の表面は波浪作用の故に激
しい運動をして居りうるが、同時に、成る深さでの水は
比較釣橋かであろうとの事実に基いて居り、表面に於て
の水と可成りの深さでの水との・型動のエネルギーの差
を、表面水と共に動く浮力性部材を設け、同じ運動を水
が比咬的穏かである所の深さにあるバケツ手段に分与す
ることによって０Ｊ用する。その深さでのバケツ機構は
、棚かな水の慣性の影響下に循環するように取付けられ
ている。そしてこの循環が他の形のエネルギー、例えば
電気に変換される。

第二の挾い面に於ては、本発明は海洋水面下流エネルギ
ー変換装置を提供する。これは、浮力性体と、浮力性体
にしつかり取付けられていて、水面水流が存在する深さ
迄伸びている骨組構造と、閉じられた経路内に連鎖状に
置かれていて、骨組の一ト方部分上に取付けられている
バケツ手段で、そのバケツ手段は一方の方向より他方の
方間に於て水を通しての運動に対する抵抗がより大なも
の、、を１呈し、それによってバケツ手段の連鎖がバケ
ツ手段上への水面下流の作用によって循環されるものと
、バケツ手段の連鎖の循環の運動のエネルギーを他の形
のエネルギーへと変換する手段とから成っている。

本発明は第三のより快い面では、大洋長而流エネルギー
変換装置を提供し、これは、浮力性体と、浮力性体に固
定してとめられている骨組と、閉じられた経路内に連鎖
状にして瞠かれ、骨組Ｈに取付けられて、バケツ手段上
への表面流の作用により循環されるようになっているバ
ケツ手段と、バケツ手段の連鎖の循環の運動エネルギー
を他の形のエネルギーへと変換する手段とから成ってい
る。

成るべくは該バケツ手段連鎖はバケツ車または無限バケ
ツ鎖を含み、これへ該バケツ手段がとめられている。ま
た好ましくは、バケツは無限ａｔこ蝶番付けに連結され
て居り、それらの背部側が水の流れの方向に逆って向い
た時は鋼上へと折りたたまれるだろうようにする。

本発明を今や、例として、付図を参照し、より詳細に記
述する。

さて、図面をより詳しく参照すると、海洋波浪エネルギ
ー変換装置が描かれていて、これは、ボート等のｔｌｒ
＋き浮力性体１で、線３により錨に係留され、水の表面
上に浮遊するに自由であり１、それの長さがその中型こ
波浪に垂直に伸びている水中に位置をとることが自由に
なっているものを含んでいる。

本体１に固定してとめられて居り、それから下方にぶら
下っていて、剛性の骨組５があり、これはそれの下方端
に水平のシャフト７を回転するようにして支持している
。

シャフト７上に水平軸の周りに回転するように固定的に
取付けられてバケツ車９があり、バケツ車９の各端部に
置かれた複数個の半径方向に外向に伸びているアーム１
１により包含されて居り、γ−ム１１の６対はそれらの
間に細長いバケツ１３を固定して担っている。各バケツ
１３は、バケツの側部及び底部壁を含み、その端部等で
は向き合った端部壁１７により閉ざされている半円筒形
璧１５を有する。各バケツ１３はかくして一方の側では
開き、他の総ての側では閉ざされている。

総てのバケツ１３は同じ方向に開いていて、その方向は
第１図にＱられる如く、左廻りの方向である。従って、
バケツは市の一方の側部で、＋ｌ［の他方の側Ｃｆｌζ
上のバケツよりも、バケツ車が水を通って動いている方
向に従って、水に対し売った抵抗を呈することが判るで
あろう。かくして、第１図に於ける如く配置冴したバケ
ツによって、バケツ車が比較的に穏かな水を通し下方に
動くにつれ、車の左側上のバケツは、車の右側上にあっ
て、やって来る水へそれらの円められた而を呈する相対
的に流線形になったバケツよりもより大きい抵抗を呈し
よう。その結果、車は、穏かな水中に押し下げられると
右向きに回転しよう。

しかしながら、車が表面に向って穏かな水をｉ関し引き
上げられると、車の右側上のバケツはや□園、ｊ見、わ
、如く、東１゜左側上。も。えあよりも、水に対しより
大なる抵抗を呈する、それで再び、車は右へ廻る傾向に
なる。

換イすると、第１図の如く配列されたバケツ１こより、
車の下方連動も市の上方運動も、第１図に見られる如く
、・・車を時計方向に回転させる傾向になる。これは本
発明の非常に重要な９Ｍである、何故ならば、機構の動
いている固体部分の運動エネルギーに打克って、それの
回転または循環の方向を逆転させるようにするエネルギ
ーの浪費がないことを意味するからである。

バケツ車１３のこの連続的な一方向回転運動は、描かれ
ている実施態様では水の表面上へと伸びている伝達列に
よって、他の形のエネルギー、例えば電気的に変換され
る。特に、シャフト７の各端型こあるベベルギヤ１９は
骨組５の各側でシャフト２３の下部端へ固定されたベベ
ルギヤ２１と噛み合って居り、シャフト２３は骨組５の
双方の側部上の支柱２５内のそれらの垂直軸の周りに回
転するように地利けられている。

シャフト２３のキ方端へ固定されているベベルギヤ２７
は浮力性体１上に取付けられたベベルギヤ２９．３１と
噛み合い、浮力性体１により支持されている発電機３３
を駆動するようになっている。発電機３３からの電力は
適切な導体（図示せず）によって岸に伝送されるか、ま
たは、浮力性体上で消輩される。

勿論、代りに、ベベルギア２９．３１はポンプまたはコ
ンプレッサーないし他の水力学的または空気力学的にエ
ネルギーを貯蔵するための装置を駆動し、そのまま、或
いは後に電気エネルギーに変換するのに用いることも出
来よう。

かくして、例えば、もしも発電機３３の運転がベベルギ
ヤ２９．３１により提供されるだろうものよりももつと
中速の回転を必要とするならば、その場合には、圧縮機
などをベベルギヤ装置と発電機の間に介在せしめること
が望ましいであろう。

或修正の時には、バケツ車９は、それの長さが水平にか
垂直番こ置かれ、それのバケツが単一方向的に循環する
ようにされ、かつ、バケツ車９の場合と同じ原理化よる
ものに置換えることが出来る。そうした構造の一例は第
３及び４図に示されて居り、参照されたい。

他の修正（図示せず）では、ベベルギヤ装置１９．２１
は腐蝕ないし腐るのを防ぐために箱組内に封じこまれる
ことができる。

上述の海洋波浪エネルギー変換装置はどんな大きさの海
洋波浪からもエネルギーを抽出し得、また実際高い程、
良い。変換装置は海浜に近く設置でき、また実際、どん
な場所でも、海洋の深さが最高の波の少くとも２倍の所
ならよい。

その１更に、それはモジュール的構造にも良く適合し、
かつ、比較的建設が簡単で安く、維持が容易で安価であ
り、使用するに頑丈で耐久性である。

波浪エネルギーに加えて、表面及び水面下海洋流には莫
大量のエネルギーが貯えられていて、このエネルギーを
抽出するには上記装置の修正変案が使用されうる。

水面下海洋流からエネルギーを抽出するためへの上記装
置の第一の修正に於ては、骨組５は強化されて水面下流
の在る深さ迄伸ばされる（普通１００−２００訳の深さ
）。バケツ車９は骨組の下部端に支持されているシャフ
ト上に取付けられている。しかしながら、シャフトは水
平軸よりもむしろ垂直軸の周りに回転するようにして支
持されていることが好ましく、というのは、これの方が
、どんな水面下流によっても、それらの運動の方向に関
せずに循環されるだろうからである。その１更１こ、水
面下流から抽出されたエネルギーが、単に一対の伝達用
ギヤを備えるだけで直接に浮力性体の頂部へ伝達できる
からである。

より良好な安定性を与えるために、この場合、浮力性体
はＷ字型または、はぼＷ字型の切断面の底を持つように
する。

表面水流からエネルギーを抽出するための装置の更に別
の修正案では、骨組は、バケツ車または各バケツ車のシ
ャフトが水平であり、水の表１ｍ上にあるように設計さ
れる。再び、浮力性五゛ 体の底は、より良い安定性を与えるためになるべくはＷ
字形またはほぼＷ字形断面にし、この場合、浮力性体の
一端に単一のバケツ市を設け、浮力性体の長さ方向が前
述断面に垂直であるか、または、二つのバケツ車を浮力
性体の反対の両側にそ扛ぞれ取付けるこが有利である。

バケツ車の代りに無限バケッ鎖を用いうる。

この後者の場合、無限端は浮力性体の横側に骨組により
支持されている二つの水平に間をあけた車の間に伸びて
いよう。

帽の二本の脚は一方が他方の上にほぼ水平に伸びていて
、下部脚にとめられているバケツのみが、水中にあるよ
う番こなる。浮力性体の前部に最も近い車は、伝達列に
よって浮力性体上の発電機化連結されてもよい。そのよ
うな構造の詳細は後に第３図を参照しつつ説明する。水
面下での使用のための類似構造は第４図に示されていて
、後述する。

第３図には既に詳細に説明した構造原理１こ従って設計
された装置が示されているが、これは無限バケツ搬送鎖
を使用している。第３図の構造は海洋表面での使用を意
図している。図に於て○印の線は水面を表し、矢印りは
流れの方向を表すものとする。かくして、変換装置の該
部分は部分的に水中に沈んでいることが明白となる。

ここでは一対の無限端４０が二対のスプロケット４１　
（図では前にあるもののみが見られる）の周りに吊され
ている。鎖４０にはバケツ４２が、成るべくは特異な具
合に、すなわち、蝶番付けされて、ｒｆｔＩ’＆されて
いる。これのせいで、無限端４０の下部脚にあるパケツ
４２は、それらの凹形の側部でやって来る水流に面し、
または換言すれば、流れの全衝撃を受ける。端４０の上
部脚に於ては、バケツは搬送鏡上に折りたたまれ、かく
して、流れに対してずつと減小した抵抗を呈する。すな
わち、下部脚とそれの付属バケツの運動化ブレーキをか
ける。

さて、第４図に転すると、水面下で使用されるべき海洋
エネルギー変換装置が略図的に示されである。すなわち
、海の表面下の水の流れのみを使用するものである。

全体として数字５０で示されている変換装置は、浮遊し
、かつ、海底にしつかりとめられていてもよく、または
それが１ｌ１５ｆｆした深さの水面下にとどまることを
確実ならしめる重りｌことめられてもよい。

第３図の構造の場合の如くに、バケツ５２は、二対のス
プロケット５４上へ吊されている一対の無限端５３上に
担われている。ここでもまた、バケツ５３は＠５２に蝶
番付けで連結されて居り、この配列の効果は第３図書と
関連して既述したのと同じである。

水の流れまたは波浪からエネルギーを抽出する時は、浮
力性体は、流れに面するか、または、波浪に面する方の
浮力検体端部にある錨にもやされるべきであることが理
解さるべきである。

深さの大なる所にある水面下流からエネルギーを抽出す
るに使われる時は、錨と、骨組下端との間に第二の係留
線が連結さるべきである。

さて、第５図に転すると、本発明の最も重要な変形ない
し発展が示されである。既Ｉこ言及した如く、使用され
るバケツは、バケツ車上でも、または、勲限鋪」二でも
、半円形にカーブした後側と、二つの向き合ってＲかれ
た側部ないし端壁を有する。もしもバケツの前部、すな
わち、開いた側を平らな薄板で封すると、中空の空気を
満した物体が得られる。そうした物体の若干個をにつの
垂直に重畳されたスプロケットの周りに吊されている無
限銅に蝶番付けに同定すると１５組立品（第４図に示さ
れているものとは似ていない）で、第５図に描かれたも
のが得られる。

明白に、前節に言及された封止体の各個は、水中に置か
れたときは浮力性であり、水中では常に上昇するよう駆
り立てられている。該浮力性体へ付与される上向きバイ
アスは、次の二つの分力の結果である。

ａ）空気を満した物体は、同容積の水よりも重量力５や
いよいう。ア、　　“ゝ ｂ）物体を上方に「搬送する」ところの水の間の摩擦接
触。接触面積が大きければ大きい程、−ト向駆動は強い
。

第５図に描いた構造は上述の観測に基いているＯ 無限鎖６１には６２に、中空の空気充満体６３が蝶番付
けされている。物体６３は細長くなっていて、曲線にな
った側部６４と平面側部６５と二つの向き合って置かれ
た平行な端部壁６６（第５図内では端部壁の一つしか見
えない）。

鎖６１は二つのスプロケット６８の周りに吊るされてい
る。

述べた如くに、物体６３は上向きに上昇するよう駆り立
てられている。第５図の例では、左手側の物体は水によ
り持上げられ、最上のスプロケット６８を通ると、銅６
１上へと下降折たたみが始まる。かくして、水に対して
より少い摩擦接融面を呈し、物体６３の流線形になった
側部が水に向けられているせいで、摩擦は更に減少する
。かくして、第５図の左手側で物体上に働かされる上向
き駆動は、右手側にある物体上に作用する上向き駆動に
打克ち、その効果として、物体６３は連続的に右廻りに
動く。

本発明のこの変案では、新しい変換装置は実際の連動（
波浪ないし流れ）に制限されずに、中空の空気充満体の
浮力を利用する。

そのように得られた運動は、固定的に係留された装置ｆ
ｆ　ｈの表面上に設定されうるだろうポンプまたはコン
プレッサーに使用されうる。パイプラインが加圧された
空気ないし水を岸辺へと運搬するだろうし、そこでター
ビンが駆動され−これが代って、電流発生機を運転出来
るだろう

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による海洋波浪エネルギー変換装置の側
部立面図である。 第２図はそれの端部立面図である。 第３図及び第４図は、新しい海洋エネルギー変換装置Ｈ
の変形ならびに成る構造上の詳細とを略図的に描いてい
る。 第５図は更に本発明の他の変形を略図的に描いている。 特許出願人　　　デヴイツド・マイヤー・スロニム 手続補市書 箔ン↓工料Ｎ′−檀椙４ ３、補正をする者 事件との関係　　ｔｒＬ’ｒ＊７８１に４転ツ鉢ｉ市印
ｉ Ｌｅ”　’７．４テ”シ゛イッＹ゛・マイヤー・λａＳ
へ４、代理人 手続補止帯と）八） 昭和（８イ１２月θ　日 之、」功１ｙ”ｔ”−１４妾菟−藺 ３、補正をする者 事件との開、、　　オ￥、を筆太４つ７（５＃＃牢キ＃
所 氏′ｄ峯−一、　　テレ腎、、、）’、マイヤー、２い
ユ４４．４楊理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　浮力性本体と、閉じた径路内に直列に置かれて居
   て、浮力性体上への波の作用の影響下またはバケツ手段
   上への海洋流の影響を受けて循環するようになって浮力
   性体により支持されているバケツ手段と、バケツ手段の
   連鎖の循環の運動エネルギーを他の形のエネルギーへと
   変換する手段とから成る海洋エネルギー変換装置。 ２、浮力性体と、浮力性体重こ固定してとめられて居り
   、波浪作用からはほぼ遊離した深さへ迄伸びている骨組
   と、閉じた経路内に連鎖に置かれていて、骨組の下方部
   益に取付けられ一方の方向に循鑵するよう番こなってい
   るバケツ手段で、そのバケツ手段は水を通り運動するの
   に一方の方向の方が他方向よりもより大きい抵抗を生じ
   、それによって、バッツ手段の連鎖は、浮力性体上への
   波浪作用の影響下に上昇するときも、浮力性体上への波
   浪作用の影智下に下降するとき（２） も、双方共、同方向に循環するようになっているものと
   、バケツ手段の連鎖の循環の運動エネルギーを他の形の
   エネルギーに変換する手段とから成る海洋波浪エネルギ
   ー変換装置。 ３、バケツ手段の該連用が、バケツ手段により回転する
   よう駆動されうる水平シャフトの固り番こ循環するよう
   に取付けられて居り、また、シャフトの回転運動、を浮
   力性体上に置かれた部材の回転ｉ１動に変換、するため
   に機械的手段が設けられているところの、特許請求の範
   囲第２項記戦の海洋波浪エネルギー変換装置。 ４、　少くとも一本の垂直シャフトが該骨組上に取付け
   られて回転するようになって居り、かつ、そ゛れの上端
   と下端とにベベルギヤをつけ、該部材上及び該水平シャ
   フト上のベベルギヤと噛合っているようになっていると
   ころの、特許請求の範囲第３項記載の海洋波浪エネルギ
   ー変換装置。 ５、浮力性体と、浮力性体に固定されていて、水面下流
   の在る深さ迄伸びている骨組構造と、閉じた経絡内に連
   鎖になって置かれていて、骨組の下方部分に取付けられ
   ていて循環するよう−になっているバケツ手段で、その
   バケツ手段は水を「ｍしての運動に一方の方向へは他方
   の方向よりもより大なる抵抗を呈していて、それにより
   バケツ手段の連鎖は、バケツ手段上への水面下流の作用
   により循環されるようになっているものと、バケツ連鎖
   の循環の運動エネルギーを他の形のエネルギーへと変換
   する手段とより成るところの海洋水面下流エネルギー変
   換装置。 ６、　バケツ手段の；ｌ！鎖が、バケツ手段により回転
   するように駆動可能な垂直軸の周りに循環するように取
   付けられているところの、特＃’ｒ［求の範囲第５項記
   載の海洋水面下流エネルギー変換装置。 ７６　　浮力性体と、浮力性体に固定してとめられてい
   る骨組と、閉じられた経、路内に直列になって置かれて
   いて、骨組構造上に取付けられ、バケツ手段上への表面
   流の作用により循環するようになっているバケツ手段と
   バケツ手段の連鎖の循環の運動エネルギーを他の形のエ
   ネルギーへと変換する手段とから成る海洋表面流エネル
   ギー変換装置。 ８、　バケツ手段の該連鎖は、バケツ手段により回転す
   るように駆動可能な水平軸の周りに循環するように取付
   けられて、浮力性体が水上に浮遊している時は水の表面
   上にあるようになっているところの、特許請求の範囲第
   ７項による海洋表面流エネルギー変換装置。 ９、浮力性体の底がＷ形状になっているか、または、は
   ぼＷ形状断面になっているところの、特許請求の範囲第
   ５乃至８項の何れかに記載の海洋流エネルギー変換装置
   。 １０、バケツ手段の該連鎖は、バケツ車輪を含み、これ
   に該バケツ手段が円形連鎖になってとめられているとこ
   ろの、□特許請求の範囲先項何れかに記載の海洋エネル
   ギー変換装置針。 １１、バケツ手段の該連鎖は無限バケツ鎖を含み、それ
   に該バケツ手段がしつかり！Ｅめられているところの特
   許請求の範囲第１．２．５または７項の何れかに記載の
   装置。 １２、無限バケツ鎖が垂直に置かれているところの、特
   許請求の範囲第１又は第２項に従属す゛る時の第１１項
   記載の海洋エネルギー変換装置。 １３、無限バケツ鋼が水平に置かれているところの、特
   許請求の範囲第５又は′７項に従属する時の第１１項記
   載の海洋エネルギー変換装置。 １４、バケツ手段が半円筒状またはほぼ半円筒状で反対
   の端部等が閉じている磯を有する細長いバケツの複数個
   を含んでいるところの特許請求の範囲先行の項の何れか
   □に記載の海洋エネルギー変換装置。 １５、バケツ手段がそれぞれのバケツ搬送手段１こ蝶番
   で連結されているところの、特許、ｉ々求の範囲先行の
   環路て、または何れかに記載の海洋エネルギー変換装置
   。 １６、一対の垂直ζこ重畳されたスプロケットの周り（
   こ吊り下げられた車輪または無限鋼上に担せられた空気
   を満した中空体の着千個を含み、融体の集、りと−それ
   らの搬送部材とが水の本体の底へ底から或距離に浮遊す
   るように係留されていて、該中空体は搬送用車輪または
   鎖に蝶番付けに連結されてい・るようになっているとこ
   ろの、エネルギー変換器の変形。