JPS60129313A - 消波装置 - 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】 本発明杜、波のエネルギーを水中に設置された空気袋群
の変形運動にょシ減衰させ消波する装置の改良に関する
ものである。

従来性なわれている海の波の消波装置としては、防波堤
や潜堤、或は護岸などの構造物を構築したシ、また、ま
れには空気防波堤を用いたシしている。これら′杜波の
エネルギーを反射または消滅して静穏な信地を得ること
或は波の破壊作用を防止する目的で造られるもので、半
永久的な構造物として極め・て多額□の建設費を要する
ものであり、また建設後は容易に移動または撤去するこ
とは出来ない装置である。

こζに述べる消波装置唸これを極めて簡単な原理と構造
により従来の方法における諸欠点を排除して、空気袋を
海中または海底に設置してそれらを適当な管で連結する
だけで波の進行を遮断する機能をもつ消波装置を提供す
るものであシ、従来の消波装置と紘全く異なる原理を利
用して海面上にその装置の姿を現はすことなく極めて低
摩な費用を以て容易に建設すると楔の出来る特異な消波
装置である。

この消波装置の原理について説明すると、第１図は、波
の進行方向に波の山と谷が並んでいる様子を側面図によ
って示したものでちゃ、波は水面ｏｘにおいて品の方向
に進んでいるとする。このとき、水深をｈとし、水底面
をＯ’）ｌ’で示し水底面上に波の波長りの約μ即ち約
Ｖ２だけ離れた２点Ａ、Ｂに、適当な大きさの柔軟で可
撓性があり、通気性１通水性のない布または膜などで外
部の水と隔離され元領域（以下これを流体室と称する）
を設置し、その中に作業流体として適当な量の空気また
は・ガスなどの気体或は水または油などの液体を満して
おき、波がないときは第１図点線で表した１および２の
如：く、流体室はある程度縮んだ状態にあり、との場合
双方の流体室１，２はほぼ同じ大きさであ□るとする。

このときは双方の流体室内の作業流体の圧力は同じであ
って、水深りにおける静水圧Ｐｇｈ　（ただしｐは外部
の水の密度、ｇは重力の加速度でおる）に等しい。そし
て作業流体は静止している。

ここで第１図に示すように図の左方からｏｘ力方向波が
進行してきて、点Ａの位置に波の山がきたときには、そ
れより　Ｌ／２だけ右方の点Ｂには波の谷があることに
なる。この場合杜点Ａにおけ□る左方流体室１の外部周
囲の水の圧力ｐ。

は波がないときの圧力よシΔｐだけ大きくｐ１＝ｐｇｈ
＋Δｐと表わされる。これに対して点Ｂにおける右方流
体室２の外部周囲の水の圧力ｐ２　は波がないときの圧
力よシΔｐだけ小さくｐ２＝ρｇｈ−Δｐと表わされる
。そこで左右の流体室を通気管５．５で連結し、双方の
流体室内の作業流体の流通を許すことにすると、管５内
には、その両端での圧力差２・Δｐによって作業流体の
流れが起り、左方の流体室１は収縮して３の形となり、
着方の流体室２は同じ量だけ膨張して４の形となる。こ
うして左方の些体室の１と３の形の差または右方の流体
室の２と４の形の差に等しい容量の作業流体が管５を通
って左から右に図示矢印のように流動することになる。

第２図は第１図よシも半周期即ち波の周期の半分の時間
だけが経過したときの状態を示すもので、点Ａの所は波
の谷となシ点Ｂには波の山が位置することになる。そし
て左方の流体室１□の外部周囲の水の圧力は波がないと
きよシも低くなっておシ、反対に右方の流体室２の外部
周囲の水′の圧力は波がないとき・よりも高くなってい
るので、第１図と反対の形で右方の流体室２は収縮し、
左方の流体室１．は膨張し、管５内では□右′から左へ
図示矢印の如く作業流体の流れが起るこすとなる。

以上の如く、波の波長の約Ａの間隔にて水中に設けた１
対の流体室の中の作業流体は、波の通過にともなって１
周期毎に往復流動をくり返すことになる。換言すれば波
のもっているエネルギー即ち水の運動エネルギーと位置
エネルギーが、可撓性を有する布や膜などによって外部
の水と隔離された流体室をエネルギー交換器として作業
流体の流れのエネルギーに変換されたことになる。

しかしこのままでは、波のエネルギーの形態が変っただ
けで波がもっているエネルギーとエネルギー交換器内の
作業流体のもっているエネルギーとの総和には変りがな
いので、波は減衰することはなく、従って消波効果は存
在しない。

そこで通気管５の中に流れに対する抵抗室６を設け、こ
の中でエネルギー損失を発生させることにすると波のも
っているエネルギーがエネルギー交換器を通して消滅す
ることになり、波の減衰即ち消波の現象が起ることとな
る。

以上説明した如〈従来の消波装置が波にともなう水の運
動を、直接うず運動或は乱流運動に変える・ことによ２
てエネルギー消滅をおこない、波を減・衰させる装置で
あるのに対して本発明の特徴は：適当な作業流体をもつ
エネルギー交換器を波運動を行う水中に設けて、波運動
によって誘起される作業流体の流れのエネルギーに変換
し、このエネルギーを例えば抵抗室によシ消滅させると
いう間接的方法をとることによシ極めて低置にしてまた
建設、移動、撤去などを容易に行いうる簡便にして更に
消波効果の優れ九消波装置である。

しかしながら本消波装置が例えば暴風時など波浪が大き
い場合には、たとえ装置が水中に係留されているとはい
え、多大の水平力が作用することが考えられる。ここで
構造的にこれらの力に耐えられるような消波装置や係留
装置、係留索、アンカーなどを製作することは多大な費
用を要し、経済的とは云えない。ここで波高がある一定
の大きさ例えば消波装置の消波対象の波高の１．５倍乃
至２倍の値（以下この値を１４ａとする）以上になった
場合紘空気袋の空気を抜き、その浮力を減じて消波装置
全体を一時的に海底に沈下せしめ波浪などによる衝撃を
減するようにすれば消波装置の工費は安価となシ従来の
防波堤などに比較して経済的となる。

本発明は上記の趣旨に鑑みなされたものでその構成は水
面下に設置され、波高による圧力変化により容積を変化
する空気袋複数個を単列または複数列の公判をなすよう
に潜函に取付けて空気袋群とし、該空気袋群の公判が波
の進行方向に直角にしてかつ空気袋群を一定間隔をもっ
て複数列配置し、各隣接する空気袋群の潜函を夫々通気
管によって連結し構成せられた消波装置において前記空
気袋に連通した通気部に伸縮可能なホースの一端を接続
し、ホースの他端には開閉バルブを設けるとともに該開
閉パルプを浮子によシ水面上に浮上するように構成せら
れた消波装置であり、その実施例を第３図（ト）、　（
Ｂ）　。

（Ｏにおいて示している。

第３図面において空気袋群３１，３２，３３はアンカ４
０、および４１によ多水中に係留されている。５６は空
気袋群３１の潜函３４よシ水面上に立上げられた伸縮可
能なホースであり、その水面上の先端には開閉パルプ５
７およびフロート５８が取付けられており開閉パルプ５
７は常に水面を浮遊するとともに、また通常はこのバル
ブは閉ぢられているので、とこより海水が消波装置内に
侵入することはない。

ここでこの海域の波高が、ある一定の大きさくＨａ）　
以上になった場合は、例えば支援船上の作業員或は遠隔
操作によシ開閉バルブ５７が開けられる。ついで水圧に
よシ各空気袋群の空気袋中の空気は潜函を経てホース５
６を通υ開閉パルプ５７よ多気中に排出される。このた
めに消波装置は浮力を失い第３図（Ｂ）の如く海底に沈
み込む。波浪などによる水平力は水面より海底に向うに
従って小さくなり、海底部における水平力は水面に較べ
て非常に小さいだめに海底に沈下させておけば暴風時な
どの強力な波力によって消゛波装置が破損されることは
永い。海域が静穏になったのちには、第３図（Ｃ）の如
く支援船によシホース５６よシ送気するとともに同時に
、例えば通気管に設けたバルブ５９に接讐された排水ホ
ース６０よシ装置内に溜った海水を排氷しつつ、消波装
置を所定の位置に再設置する。

以上の如く、従来の浮消波堤と異なシ操作が容易におこ
なわれるので海象が激しい外洋においても使用が可能と
なシ、波浪などの衝撃により装置が損傷を被ることはな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は消波装置の原理説明図、第３図（イ）
、　（１３）　、　（Ｃ）は本発明の実施例の作用をあ
られす側面図である。 １１・・・空気袋　３１，３２．３３・・・空気袋群３
４・・・潜函　４０．４１・・・アンカ５６・・・ホー
ス　５７・・・開閉パルプ５８・・・〉ロート　５９・
・・バルブ６０・・・ホース 出　願　人　井　島　武　干 出　願　人　沖　政　和 式　理　人　弁理士　高　雄次部・′几−゛・、・、１
；− 手続補装置　（自発） 昭和５９年　２月２０日 昭和５８年　特許　願第ｚｍｔ２ｅｘ　号２、発明の名
称　消波装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　福岡市西区今宿青木９７９番地氏　名（名称）
　井　島　武　士　（他１名）４、　代　理　人　〒１
０３ ６、　補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 ８、補正の内容 （１）　明細書の特許請求の範囲を別紙の通シ訂正する
。 （２）　本願明細書中、下記の個所を各々次の通シ訂正
する。 頁　行　訂正前　訂正後 −一一−■■―−一−−一一一一■■１７　１７　潜函
　空気室 ７　２０　潜函　空気室 ８　１０　潜函　空気室 ９　１　潜函　空気室 １０　３　潜函　空気室 １０　３　アンカ　アンカー （別　紙） 特許請求の範囲 （１）水面下に設置され、波高による圧力変化によシ容
積を変化する空気袋複数個を単列または複数列の装動を
なすように空気室に取付けて空気袋群とし、該空気袋群
の装動が波の進行方向に直角にしてかつ空気袋群を一定
間隔をもって複数列配置し、各隣接する空気袋群の空気
室を夫々通気管によって連結し構成せられた消波装置に
おいて前記空気袋に連通した通気部に伸縮可能なホース
の一端を接続し、ホースの他端には開閉パルプを設ける
とともに該開閉バルブ浮子により水面上に浮上するよう
に構成せられた消波装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　水面下に設置され、波高による・圧力変化によ
   り容積を変化する空気袋複数個を単列または複数列の製
   列をなすように潜函に取付けて空気袋群とし、該空気袋
   群の製列が波の進行方向に直＾にしてかつ空気袋群を一
   定間隔をもって複数□列配置し、各隣接する空気袋群の
   潜函を夫々通気管によって連結し構成せられた消波装置
   に訃いて前記空気袋に連通した通気部に伸縮可能なホー
   スの一端を接続し、ホースの他端には開閉バルブを設け
   るとともに該開閉バルブを浮子によシ水面上に浮上する
   ように構成せられた消波□装置。