JPS60261982A

JPS60261982A - 波力原動機

Info

Publication number: JPS60261982A
Application number: JP59118340A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Manabe; 安弘真鍋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-11
Filing date: 1984-06-11
Publication date: 1985-12-25

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】この発明は波力エネルギーを利用した装置に関する。こ
の発明の目的は、埋蔵エネルギー資源の限界の見えて来
た今日に於て、海洋等の無尽蔵に有る波の運動エネルギ
ーを、水の揚水、送水、電気エネルギー等に変換するこ
とによシ、揚水発電又は、揚水した水を施設用水、工業
用水、飲料水等に利用する事を目的とする。

現在利用されている自然エネルギーの発電装置には、水
力発電が有シ、これ社ローカルエネルギーとして重大な
役務を担っているにもかかわらず、立地東件に限界が有
り、日本国内に於ては、これ以上開発することがむづか
しい状態となって来た。

その理由は、発生電力との経済性を比較した場合、多額
のダム建設費を投入するＫもかかわらず、水の歳が少量
なため発生電力が少ないことになる。

しかしながら、この問題点に関し、本装置を利用するこ
とにより、これ以上不可能とされて来た水力発覚の開発
が一歩前進するものと思われる。又、離島等に波力発電
装置のみを設置した場合は、電力安定供給の意味に於て
も問題が有った。この意味に於ても、揚水装置及び揚水
発電装置を併用することによシ、その問題点は解決出来
る。次にレジャー等水泳グール、水族館等の用水に於て
も、石油等を燃やした電力で、モーターを廻し、ボン１
を作動させ、水を揚水するよシは、無尽蔵に有る波力エ
ネルギーで直接揚水した方が効率良いものとなる。又、
石油、石炭等は貴重な化学工業の資源として、永遠に続
く子孫のために１−日も長く保存するものであって、む
やみやたらに燃やすものではない。

以下本発明を実施した場合の実施例を図面にもとすいて
説明すれば次の通シである。

第１図は本発明の波力原動機の縦断面図である。

この装置の構成は、先ず波により上下動する漂動浮体１
が海面上に、そしてこれにアーム２、ピストンロッド９
、およびピストンロッド２８は図のように連結されてい
るものとする。又、これに対応する支柱３は水中にほぼ
鉛直に海底にアンカーへ　６等で、しっかシと固定され
ているものとする。

そして、この支柱３に筒状体４およびシリンダー２６は
、しっかシと固着され、シリンダー７は筒状体４の中に
取シ付けられ、ピストンの作動油がシリンダー７が充分
に埋まる程度まで筒状体４内とシリンダー７内に入って
いるものとする。又、スライディングシート１２は漂動
浮体の内側に設けられ、これに対応するガイドレールは
支柱３の外側に取シ付けられ、相互間で円滑に上下動が
出来る本のとする。又、スライディングシート１２にけ
ガイド等も取シ付けられているものとする。

次に、電導レー／ｌ’２３はアーム２に、パンタグ２７
２４は支柱３の上部に、碍子等絶縁物で固着され、雨水
等が飛び込まぬようにアーム２は筒状のものとし、筒を
伏せたように取ｐ付け、又海水が波動の衝撃等で下から
電導レール２３等に飛びかからぬように、雨樋状の物を
支柱３又は、アーム２等圧設けであるものとする。又、
パンタグ２７２４は陸地の変電所等と海底ケーブル等で
結ばれているものとし、電導レール２３は後述の発電機
１４等と結ばれているものとする。軸受２９はシ會リンダ−２６の上部で支柱３等に、四−ラー１１は漂動
浮体１等に取シ付けであるものとする。又、シリンダー
２６は海水面下に置かれ充分に海水中にｍｔっているも
のとする。

上述の構成なるこの装置に於て波が来た場合には先ず漂
動浮体１が上下動し、これに連結しであるピストン８お
よびピストン２７は漂動浮体１と共に上下動することは
間違いない事実である。次の説明は第２図によシ説明す
る。

第２図は本発明の構成図及びツローシートであ゛ゐ。こ
の図の構成は先ずピストン８０両側のピストンロッド９
に管１７，１８が接続され、これに逆止弁１９、アキ瓢
−ムレータ−１３、オイルモーター１５、発電機１４が
図のように接続し、オイルモーター１５から出たピスト
ンの作動油が、ピストン８０両側９に戻され、この中を
通って筒状体４内に入るようになっているものとする。

又、次にシリンダー７の上下両側には、図のようにサク
シ璽ンストレーナー２０．逆止弄２１、スプリング式ア
中ニームレータ−２２、等が図のように接続されている
ものとし、後述の管３８等も接続されている。

又、次にシリンダー２６の上下両側に穴をあけ、この六
にサクシ璽ンストレーナー３１、逆止弁３２．３３、弁
３４、ジ言インド３５、管３６が図のように取り付けら
れているものとし、弁３４に後述の弁開閉装置Ｋ於ける
延長棒３７も取シ付けである。管１７，１Ｂの間にはバ
イパス２イン２５を設は管３９．４０．ポンプ１６等も
図のように接続されているものとする。

上述の構成なるこの装置に於て、この装置の作動を以下
に説明する。今、仮にピストン８がシリンダー７内で上
方向に移動したとすると、シリンダー７内に於てピスト
ン８よυ上部に有るピストンの作動油は、管１７、逆止
弁１９、を通ってオイルモーター１５を廻し筒状体４内
に入る。この時ピストン８よシ下部に於ては、筒状体４
内のピストンの作動油を、シリンダー７内にサクシ冒ン
ストレーナー２０、逆止弁２１を介して吸い込む。

又、この時シリンダー２６、及びピストン２７では類似
した作用が起きているはずでおる。すなわち、シリンダ
ー２６内の水はピストン２７より上部では押し出され、
下部ではサクシ冒ンストレーナー３１よシ海水が取り入
れられているはずである。次にピストン８及びピストン
２７が下方向に移動したとしても、ピストンの作動油及
び水は、逆止弁の作用に依ｐオイルモーター１５を廻し
発電し、又シリンダー２６内の水を押し出す作用は前回
と同じである。次にこれ迄の作動に於ては、弁３４は開
と設定して有るとすれば、シリンダー２６内の水はただ
海水を流動させているに過ぎない。すなわち、揚水回路
に於てはニュートラル状態にあるものとする。

次に緩速する弁開閉装置に於【延長棒３７を廻し弁３４
が閉となったとすれば、シリンダー２６内の水は逆止弁
３３、ジ冒インド３５、管３６を通って揚水が始まるの
である。別に発電機１４等に於ける直接発電と揚水回路
を併用する必要の無−い場合には双方の回路を別々に切
シ離しても良い。

ただ、波力エネルギーは非常に不規則なものでちシ、台
風、大波時に於ては、異常なほどの過剰エネルギーを発
生させるものである。この装置けその過剰エネルギーを
効率良く吸収しようとするものである。又、次にポンプ
１６を作動させ、管１７に圧力をかけることによシ、こ
の装置全体を浮上させる仁とが出来る。これはこの装置
の運搬据付時に必要な回路として設けられたものである
。又、海洋上でのメンテナンス時には、ポンプ１６にて
管１８に圧力をかけるならば、漂動浮体１を水面より浮
上させる事が出来る。この動作は漂動浮体１の塗装、修
理、装置内の累殻、海草等の除去作業時に必要な回路と
なる。次の説明は第３図により説明する。

第３図は本発明の弁開閉装置及び自刃式油圧装置の回路
図である。この図の構成は先ず前述した管３８よりシリ
ンダー７内の油をアキニームレータ−４２に圧力コント
ロール弁４１を介して取シ入れ、仁の油が各作動回路の
作動油となっている。

例えば管４３の作動油は三方弁５５、管５７．５Ｂ、シ
リンダー６０等に接続されピストン６１を作動うお、ヨ
ヵ０５６．１ｒ５９ヤ４．アヨウ、４７よ　１戻される
ような仕組になっているものとする。次にピストン６１
には、ピストンロッド６２、ビン６４．６６、アーム６
６、軸６７、アーｊ、６ｇ、軸受６９、等も図のように
接続されているものとする。又、弁３４には延長棒３７
、アーム７０、自在軸受７１等も接続されているものと
する。又、アーム６８には、自在ビン７３、自在ピース
７２等も連結されているものとする。次に７キユームレ
ーター４２を出た油がコントロール弁５１、管４７を介
して三方弁５５．り６を、作動させることが出来るもの
とする。又、アキニ−ムレ−タ２の油は後述する別回路
用として管４４，４５゜４６．４８，４９，５０、コン
トロール弁５２゜５３．５４等も図のように傍続され、
安全弁９４も取シ付けである。

上述なるこの構成に於て今仮に、コントロール弁５１が
信号をキャッチし、この弁が開になったとすると、アキ
ュームレーター４２内の油は、管４７を通力三方弁５５
，５６を作動させる。この時もし三方弁５５．５６の開
閉により、管４３内の油は、管５７を通シシリンダー６
ｏ内に入シ、ピストン６１を押し下げ、シリンダー６０
内でピストン６１よシ下側に有る油は、管５Ｂを介し、
三方弁５６、管５９を通シ筒状体４内に入ったとする。

すなわち、ピストンロッド６２は、下方向に押し下げら
れた事になる。次の説明は第４図によシ説明する。

第４図は第３図の２−２矢視図である。この図の構成は
先ずピストンロッド６２にビン６４、リンク６３、ビン
６５、アーム６６、軸６７、アーム６８は連結され、軸
６７は第３図の軸受６９等で止められ、回転自在となっ
ているものとする。

又、アーム６６、軸６７、アーム６８は溶接等でしっか
りと一体化されているものとする。上述なるこの構成に
於て、ピストン彎ツ□ドロ２は、下方向に移動したとす
ると、アーム６６は軸６７を中心に下方向に回転する。

これと同時にアーム６８は軸６７を中心に左方向すなわ
ち図中点線の方向に回転する。次の説明は第５図によシ
説明する。

第５図は第３図のＹ−Ｙ矢視図である。この図の構成は
延長棒３７に、アーム７ｏと自在軸受７１は溶接等でし
っかシと固着されているものとする。

次にアーム６８の自由端部の軸受に、自在ビン７３が通
され、母上１→蛾横移動自在の仕組みになりているもの
とする。又自在ピン７３０片方にはストッパー等も付け
られ他のもう一方には、自在ピース７２等が挿通されて
いるものとする。上述なるこの構成に於て、今仮に、ア
ーム６８の軸受部が点線の方向に移動したとすると、自
在ビン７３は、横滑シをしながらアーム６８の軸受部に
通された１１点線の方向に移動する。このため、自在ピ
ース７２、自在軸受７１は延長棒３７を中心にプームフ
０の回転半径にて回転運動を起す。

゛すなわち、アーム６８の縦方向回転運動が、アーム７
０に於ては、水平方向の回転運動に変るのである。言い
替えるならば、ピストン６１の上下動により延長棒３７
を回転させることになる。すなわち、第３図における弁
３４の開閉が可能となるものである。この時の延長棒３
７の回転出来る範囲は、約９０程度のものであるため、
弁３４の形式としては、ボール弁か、又は、パタ７２イ
弁等が好ましい。次に説明は前後するが、第３図のコン
ト四−〃弁５１に与える信号が変シ、コントロール弁５
１が閉となったとする。この時に相互リレーによシ管４
７内の圧力が圧抜き弁等で下落したとすれば、三方弁５
５．５６の作動が逆作動となシ管５７．５８では前回と
逆流し、ピストン６１を押し上げ延長棒３７を逆転させ
る。但し、この時三方弁５５，５６はスプリング等を内
蔵したシリンダー弁とし、管４７の圧力が下落した場合
には、自刃で切シ換え出来ることが必要となる。

次の説明は第６図によル説明する。

第６図は本波力原動機のビン挿入装置である。

この図の構成は第３図の管４６，５０よシ接続されてい
るものとする。先ず筒状体４の上部にシリンダー７９が
固着され、その中にピストン８０、ピストンロッド及び
ビン８１が図のような仕組みで取〕付けられるものとす
る。又、ビン８１を支えるものとして、金具８２は筒状
体４等に固着さ　１れているものとする。又、アーム２
の内側に合板８３が固着され、アーム２、台板８３、金
具８２には穴があけられ、この六にピストンロッド及び
ビン８１が挿入出来る仕組みとなっているものとする。

そしてアーム２には蓋板８４、雨除け８５等も取り付け
ておる。又、シリンダーツ９には、管？６．７７、三方
弁７４，７５、管７８，４６．５０が図のように接続さ
れているものとする。

又第１図に於けるＡ部及びＢ部の詳細は、第６図の台板
８３、蓋板８４付近のものとなる。上述なるこの構成に
於て、第３図のコントロール弁５４に信号が中ヤッチさ
れ、この弁が開となったとすると、管５０に圧力がかか
り三方弁７４．７５を作動させ、管４６内の油が三方弁
７４、管７７、を通シシリンダー７９内に入ったとする
。この時、ピストン８０は本図の様な位置迄移動し、シ
リンダー７９内の油は管７６、三方弁７５、管７Ｂを通
シ筒状体４内に入るものとする。すなわち、この時には
、ピストンロッド及びビン８１は金具８２、台板８３等
を図の様な形で挿通する事になる。この動作、作用は本
装置の運搬据付時、メンテナンス時のみに作動させるも
のであシ、それ以外の時には絶対に作動させるものでは
ない。万一作動させたならば、装置を破壊させることＫ
なる。

そのためスイッチ等は厳重に管理する必要が有る。

次に第３図のコントロール弁５４の信号が変シ管５０内
の圧力が下落した場はへ前回と逆作動となシ、ピストン
ロッド及びビン８１は金具８２、台板８３の穴よシ抜き
とられる事になる。すなわち本装置の運転が可能となる
。第６図に依る説明は簡略化したが、＃ｊｓ３図のピス
トン６１を作動させる方法と類似してシシ、その繰シ返
しはしない。

次の説明は第７図により説明する。

第７図は本装置の揚水回路に於ける部分的７ａ−シート
の一例である。この図の構成はシリンダー２６よシ送シ
出された水は、逆止弁３３、ジ冒インド３５、管３６を
通って送シ出される仕組みとなっているものとする。弁
３４　、３４’、　３４’は本図のような位置に配置、
接続しているものとし、この弁の延長棒は筒状体４の上
部迄延長されているものとする。上述なるこの構成に於
て、その操作、作動は以下に説明する。今仮に弁３４を
閉とし、他の弁３４’、　３４’は開となっているとす
るならば、その弁３４に接続されているシリンダーのみ
が働き他のシリンダーはニエートラル状態に有る。すな
わち、波の大きさに依りシリンダーの数を調整し最も効
率良い作動とする手段である。次の説明は第８図によシ
！！明する。

第８図は本発明を実施した場合の構想図である。

この図の構成を以下に説明する。先ず、管３６で送シ出
された水が逆止弁８６、管８７を通り揚水ダム８８に送
り込まれるものとする。又、自然水、雨水等の流入も期
待するため集水水路８９等も設けである。次に揚水ダム
８８内の水は、下降管９０を通シ、水車９１を回転させ
、排水管９２を通シ外部に排出されるものとする。又、
水車９１には発電機９３等も連結されているものとする
。

上述した構成に於て、この図の動作、作用は揚−水発電
の原理であシ、特別に説明する必要はない。

以上の説明によシ本発明の構成、作用、用途、構想等は
把握出来たと思５が、残念なことに本装置は、海水混じ
シの運転となる。その対策として、第８図の排水管９２
の下に水槽を作シ、この水を、第２図に示すサクシ目ン
ストレーナー３１部にバイブ等で接続することによシ、
海水の流入を防止することが出来る。すなわち、真水を
循環させるのである。しかし海洋上での作業コスト、防
蝕対策等を考慮するならば、発電装置のみ、海水揚水装
置のみ、循環装置のみと別々に切シ放した方が、発電効
率の面で得策な場合も生ずるものと思われる。本装置の
特徴としては、先ず第１に鉛直作動であること。とれは
波が装置の中心に来た場合には、機械的に無抵抗の作動
となる。第２に力の作用点けほぼ中心線−直線上にある
。第３に運搬据付が比較的簡単に行える。第４にシリン
ダーが媒体液尋に充分に埋めることが出来る。第５にほ
とんどの操作、作動は自動化、又は、コントロール操作
等にて運転することが出来る。

次に第３図及び第６図に示す０部に於ては、≧ニット装
置とする事が好ましく、このユニットを　）ケーシング
等で包囲するか、又は、筒状体４内等に収納することに
より海水、潮風等に対する腐食を防止することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の波力原動機の縦断面図、第２図は本発
明の構成図及びフローシート、第３図は本発明の弁開閉
装置及び油圧装置の回路図、第４図は第３図の２−２矢視図、第５図は第３図のＹ−Ｙ矢視図、第６図は本波力原動機のビン挿入装置第７図は本装置の揚水回路に於ける７０−シート、第８図は本発明を文飾した場合の構想図である。符号　１・・・漂動浮体２・・・アーム３・・・支柱４・・・筒状体５・・・ベース６・・・７ンカー７・・・シリンダー８…ピストン９・・・ピストン四ツド１０・・・軸受１１・・・ロー２− １２・・・スライディングシート１３・・・アキニームレータ− １４・・・発電機１５・・・オイルそ一ター１６・・・ポンプ１７．１８・・・管１９・・・逆止弁２０・・・サクシ田ンストレーナー２１・・・逆止弁２２・パスプリング式アキニームレータ−２３・・・電
導レール２４・・・パンタグラフ２５・・・バイパスライン２６・・・シリンダー２７・・・ピストン２８・・・ピストンロッド２９．３０・・・軸受３１・・・サク７百ンストレーナー３２．３３・・・逆止弁Ｂ４・・・弁３５・・・ジ冒インド３６・・・管３７・・・延長棒ｚｓ、ａ９，４ｏ・・・管４１・・・圧力コントロール弁４２・・・アキニームレータ− ４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０・・
・管５１．５２，５３．５４・・・コントロール弁５５
．５６・・・三方弁５７．５８，５９・・・管６０・・・シリンダー６１・・・ピストン６２・・・ピストンロッド６３・・・リンクゝ　６４，６５−ｆｙ６６・・・アーム６７・・・軸６８・・・アーム６９・・・軸受７０・・・アーム７１・・・自在軸受７２・・・自在ピース７３・・・自在ビン７４．７５・・・三方弁７６．７７．７８・・・管７９・・・シリンダー８０・・・ピストン８１・・・ピストンロッド及びビン８２・・・金具８３・・・台板８４・・・蓋板８５・・・雨除け８６・・・逆止弁８７・・・管８Ｂ・・・揚水ダム　１８９・・・集水水路９０・・・下降管９１・・・水車９２・・・排水管９３・・・発電機９４・・・安全弁、Ａ及びＢ部はビン挿入装置のアーム
２に取り付けた金具及び蓋板部、０部・・・油圧ユニット特許出願人　真　鍋　安　弘」ヨ」Ｌ會

Claims

【特許請求の範囲】１、　波により上下動する漂動浮体（１）と、水中にほ
ぼ鉛直に静止した支柱（３）と、ピストン（２７）と、
シリンダー（２６）を備え、ピストン（２７）は、アー
ム（２）等を介して漂動浮体（１）に、シリンダー（２
６）は支柱（３）又は、ペース（５）等に取り付けたこ
とを特徴とした波力原動機。２、　シリンダー（７）内の圧力、もしくＶよポンプ（
１６）等の圧力を利用すること罠より、装置内の弁開閉
装置、ビン挿入装置等を作動させることを特徴とした波
力原動機。３、弁開閉装置等に於て、回転自在のアーム（６８）と
、横滑り自在の自在ピン（７３）を、備えたことを特徴
とした波力原動機。