JPS6170173A - 波浪エネルギの吸収変換装置 - Google Patents

波浪エネルギの吸収変換装置

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JPS6170173A
JPS6170173A JP59190503A JP19050384A JPS6170173A JP S6170173 A JPS6170173 A JP S6170173A JP 59190503 A JP59190503 A JP 59190503A JP 19050384 A JP19050384 A JP 19050384A JP S6170173 A JPS6170173 A JP S6170173A
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waves
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榎並 昭
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    • 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
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    • F03B13/1815Adaptations 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 using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation with an up-and-down movement
    • 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
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は波浪エネルギの吸収変換装置に係り、殊に海洋
波浪の有しているエネルギを圧縮空気に変換して蓄積す
るものであり、発電等に利用することができる。
(従来の技術) 近年においてはエネルギ資源の開発確保の観点から自然
エネルギの利用が叫ばれており風力と共に波力も利用対
象とされ、例えば発電等への応用が研究開発されつつあ
る。
波浪は河川や湖沼においても発生するがそのエネルギ量
が低いために一般には海における波浪が利用対象とされ
る。
現在において、実用化にf8−)て研究開発が進んでい
る波力利用設備としては発電設備があり、これは平底船
型ステーションを海洋に投錨し、その底部に空気室を形
成しておき、この空気室内の空気を波浪の作用により圧
縮IIWiさせて空気流を生じさせ、この空気流により
エアタービン式発電機を直接的に駆動しようとするもの
である。
(発明が解決しようとする問題点) 従来技術による上述の船型発電ステーションの場合には
、投錨により海洋上に撃留させておく必要性があり、従
って送電は海底ケーブルを敷設して行なわねばならない
不便があり、またこの場合の波力利用は波高時と波低時
の海水の位置エネルギの差を利用するものであり、従っ
て利用効率を高めるためには波の荒い海域に発電ステー
ションの設置が制限されると云う問題点を有している。
(問題点を解決するための手段及び作用)海底の傾斜形
状に依存するが、一般に波浪は沿岸に近づ<Ii!高低
差が大となる。
従って、本発明は、基本的には、沿岸部に設置され、こ
れによって送電に関する問題点及び設置個所の制限に関
する問題点を一挙に解決することにある。
沿岸部に押寄せる波浪は極めて穏やかな場合と、高波の
ような過大な場合とがあり、更に時間的に潮位も著しく
変化する。従って、このように変化に富む沿岸部での波
浪を対象としそのエネルギを吸収してこれを利用可能な
他のエネルギに変換するv41Iとしては第1に潮位変
化に対応し優るものであること、12に穏やかな波浪の
場合に利用効率を高めるためにその増強をもたらし得る
こと、並びに第3には高波等の過大波浪の場合の設備保
護錆が講じられるでいること等の個有の課題がある。
上記の問題点及び課題は、本発明によれば、垂直方向に
案内されていて潮位に応じ上下動するフロートと、該フ
ロートに取付けられていて波浪により動作するピストン
−シリンダ装置と、該ピストン−シリンダ装置の作動に
より発生した圧縮空気を蓄積するエアアキュムレータと
、該エアアキュムレータに接続されていてこのエアアキ
ュムレータからの圧縮空気を駆動隷とするエネルギ発生
装置と、海底に設置されており且つ上記エアアキュムレ
ータに接続されていている散気管とを具備しており、上
記ピストン−シリンダ装置に波浪エネルギの増強吸収部
材が設けられており且つ14浪時に上記エアアキュムレ
ータから圧縮空気の1i1が上記散気管に送られこの空
気泡により高波を抑制することを特徴とする、波浪エネ
ルギの吸収変換装置により解決される。
本発明による装置において、波浪エネルギの増強吸収部
材は正弦波形の波浪を三角波形に変ずる波形変換部材で
あって、急激な上向き傾斜を有するw41銹導路と、比
較的緩やかな上向き傾斜を有している断面ほぼ樋溝状の
第211導路と、急激な上向き傾斜を有し、先細り管状
であって道端がピストン−シリンダ装置のシリンダと連
通している第3誘導路とを具備しているのが有利である
本発明装置において、エアアキュムレータに接続されて
いるエネルギ発生装置はエアタービン式発電機であるこ
とができる。
(発明の効果) 本発明装置によれば、波浪が穏やかな正弦波形から三角
波形に変ぜられてそのエネルギが集中増強された上でピ
ストン−シリンダ装置に作用し、圧縮空気の形でエアア
キュムレータに貯留され、このエアアキュムレータに収
容された圧縮空気がエネルギ発生装置、例えばエアター
ビン付き発電装置に送られて利用可能なエネルギに変ぜ
られるのであり、一方高浪時等には上記エアアキュムレ
ータに収容された圧縮空気の1部が海底に敷設された散
気管を通じて海中に放出されてその空気泡により高波の
抑制消波が達成され、更に上記ピストン−シリンダ装置
がフロートに取付けられており潮位変化にも対応できる
ので、波浪の種類や潮位を問わず、常に安定に作動し波
浪の有しているエネルギを有効に吸収してこれを利用可
能なエネルギに変換し得ると云う効果を有している。
本発明による装置によれば、高浪時には散気管から圧縮
空気が放出されて高波の抑#AM波が行われるが、これ
は波浪に畷される装置設備を保護して耐久性を向上させ
ると云う副次的効果をもたらす。
(実施例) 次に、本発明の1実施形について図面を参照しつつ説明
する。
第1及び2図に示されるように、波浪エネルギの本発明
による吸収変換装置10は沿岸部に、必要に応じ岸壁を
利用して設置される。本装置10にはステーション12
が配置されており、このステーション12は海底SBに
形成された基礎部14に立設された支柱16にて支承さ
れている。
ステーション12の上方にはエアアキュムレータ18が
配置されており、このエアアキュムレータ18はバルブ
■1を介して圧縮空気を発電機20のエアタービン(図
示せず)に送ってこれを駆動させ、又必要であれば主パ
ルプv2及び補助バルブV3、V4を介して圧縮空気を
散気管P1、F2、F3に送って空気泡を海中で噴出さ
せるようになされている。これら散気管は海底に敷設さ
れていて、自体公知の作用即ち波エネルギの弱化をもた
らすものであり、本発明では高浪時に空気泡を噴出させ
てこの高波を抑制乃至消波して設備全体を保護する役目
を果たしている。この実施形において散気管はバルブv
3を介して接続された2本のバイブ(Pl及びF2)と
バルブv4を介して接続された1本のパイプ(F3)の
合計3本からなるが、その敷設本数や散気形式は任意で
あることに留意され度い。但し、高波を合理的に抑制す
るには、これら散気管は図示されているようにステーシ
ョン12の長手方向に且つこれと平行に配設しておくの
が好ましい。
ステーション12の下方には、殊に第2図に明確に示さ
れているように、ピストン−シリンダ装[22が配置さ
れており、そのシリンダ221の下端には波エネルギの
増強吸収部材24が取付られている。この波エネルギ増
強吸収部材24は、8113及び4図に関連して後述す
るように特殊形状を有しており、本発明装置の最も重!
!な部材を構成するものでありで、この部材に内って押
寄せてくる波浪の有しているエネルギを集中強化してピ
ストン−シリンダ装置22のピストン223に作用させ
る役目を果たしている。ピストン−シリンダ装置22の
シリンダ221の上部に設けられているlF225は逆
止弁付き吸気管であり、管227は逆止弁付き排気管で
あり、押寄せる波浪の作用によりピストンが上昇した場
合に(第2図の状態)シリンダ内で圧縮された空気が配
管26を介してエアアキュムレータ18に送られて蓄積
され、一方波が引く場合には@824内から海水が流出
するのでピストン223の下部におけるシリンダ221
の内部は負圧状態となりピストン223は吸引降下せし
められ、これに伴なって吸気管225がら空気がシリン
ダ221内に流入する。
尚、配管26において、ステーション12の長手方向に
設けられた管261は複数個配胃されたピストン−シリ
ンダ装置f22(第1図参照)に共通して接続された共
通管であって、これら複数個のピストン−シリンダ装置
22の作動により生成した圧縮空気をエアアキュムレー
タ18に送るようになされている。配管26のエアアキ
ュムレータ18側には逆止弁Vs (第1図)が設けら
れており、エアアキュムレータ18から配管26への圧
縮空気の逆流は防止されている。
本発明によれば、第2図に示されているように、波浪エ
ネルギ増強吸収部材24は潮位に応じて上下動し、波浪
に対して常に適正な高さレベルに位置するようになされ
ている。この実施形によれば、この部材24が取付けら
れているピストン−シリンダ装置22のシリンダ221
は下部にフロート281を備えた支承部材28に取付は
部材30を介して取付けられており、この支承部材28
はステーション支柱16に隣接された案内!32内に挿
入されていて潮位に応じ該案内管内を上下動するように
なされている。但し、ステーション支柱16に支承部材
28用の案内部材(図示せず、これは上下方向に複数個
設けた支持リングであることもできる)を直接的に取付
け、これによって案内管32の設置を省略することもで
きる。潮位変化に基因する波浪エネルギ増強吸収部材2
4の上下運動を更に円滑ならしめるために、この部材2
4の幅方向両縁部に案内部材を設けることもできる。こ
の案内部材は、第2図に示されるように(第3図をも参
照)、ステーション12と基礎部14とを結ぶ補助支柱
34として構成されていることができる。
次に、波浪エネルギ増強吸収部材24の形状構造につい
て説明する。
この部材24の側面形状は第2図に示される通りであり
、急激な上向き遊端部と、比較的穏やかな上向き中間部
と、シリンダ221の底部に向う急激な上向き末端部と
を有している。第3及び4図に平面形状及び各部の断面
形状が示されているように、この部材24は平面におい
てほぼ櫂状を呈しており、その遊端部は一溝状を呈して
いて(第4A図)、その底面は上向き曲面状(第2図)
であって押寄せる正弦波形を有する波浪を受容れる第1
誘導路241を形成しており、中間部はこの第111専
路241よりも更に深い樋溝状を呈していて(第4B図
)、その底面における上向き傾斜度は第1誘導路241
におけるよりも小になされており(第2図)これによっ
て第1誘導路241に導かれた波1ll(海水)の散逸
を防止する第2誘導路243を形成しており、末端部は
管状であって(第4C図)、先細り状を呈しており且つ
急激な上向き状になされていて(第2図)第3誘導路2
45を形成している。この第3誘導路245は既述のよ
うに先細り状を呈していて急激に立上っているためにこ
の内部に押寄せる海水は檄しい抵抗を受けて波高を増1
大させ所謂三角波状となうじ′ストンーVソゾ!・ て々aンダ亨−承νり装置22のピストン223に作用
するのである。換言すれば、部材24は波浪の波形を穏
やかな正弦波形から荒々しい三角波形に蛮じて波浪の有
しているエネルギを集中させた上でこれをピストン22
3に衝撃的に作用させるのであり、その結果高圧空気を
創生じてエアアキュムレータ18に送る役目を果たすの
である。
従って、第1誘導路241に導かれる波浪は穏やかなも
のであっても、本発明による波浪エネルギの吸収変換装
置10は有効に作動する。
波浪エネルギ増強吸収部材24は第2図に関連して述べ
たようにピストン−シリンダ装置22及び取付は部材3
0を介して支承部材28に取付けられており、これら諸
部材の重量はフロート281の浮力とバランスされ、上
記部材24が潮位に応じて上下動するようになされてい
る。しかしながら上記部材24に受容れられた波の力が
過大であると該部材24により三角波化するこの波の上
昇力により部材24自体が浮上ってしまい、その結果波
力がピストン−シリンダ装置22のピストン221に及
ぼす力は弱まる可能性がある。
この不都合は、部材24が急激に上昇する場合に、この
上昇運動を阻止すれば解消することができ、そのための
機構の1例が第5図に示されている。第5図において、
参照数字281はフロートであり、同心的に起重された
2個のフロートエレメント281A及び281Bとを有
しており、中央フロートエレメント281Aは管部材2
82を介して支承部材28の下端に取付けられている。
外側フロートエレメント281Bの上端には留具281
Cが立設され、該留具には板部材281Dが枢支されて
いる。咳板部材の一端は上記管部材282に枢支され、
その他端にはブレーキシュー281Eが取付けられてい
る。中央フロートエレメント281Aの浮力は外側フロ
ートエレメント281Bの浮力よりも小に設定されてお
り、従って通例では第5図に示される状態を呈し、波浪
エネルギ増強吸収部材24が上下動する場合にこれに応
じてフロート281全体が上下動するようになされてい
る。しかしながら上記部材24が急激に上昇する場合に
は支承部材28、管部材282を介して中央フロートエ
レメント281Aが急激に上昇し、その上昇速度は外側
フロートエレメントの浮力による上昇速度を上回るため
に板部材281Dが回動運動し、咳板部材の遊端に取付
けられたブレーキシュー281Eが案内管32の内面に
接触してフロート281の上昇が、延いては波浪エネル
ギ増強吸収部材24の上昇が阻止されることになる。
尚、高浪時のように波浪が余りにも荒々しく、このため
に設備に被害の発生が予想されるような場合に、第1図
に関連して説明したように、エアアキュムレータ18に
貯留された圧縮空気の1部を散気管P1、P2、P3の
少なくとも1本を通じ空気泡として噴出させて高波の抑
制を行なえば良く、従って本発明による装置は場所を選
ぶことなしに何処の沿岸部にも設置できる。更に必要で
あれば、本発明装置の股間される3!礎構造体即ちステ
ーション12、その基礎部14及びステーション支柱1
6は湾内に防波堤を兼ねるものとして構築することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は波浪エネルギの本発明による吸収変換装置の1
実施形を示す概略平面図、第2図は第1図に示された装
置の要部を示す側面図であって、若干強調して示した図
面であって、第4A、4B及び40図はそれぞれ第3図
中のA−A、B−8及びC−C線に沿う断面図、第5図
はフロート構成の一例を示す部分断面図である。 10・・・・・・波浪エネルギの吸収変換装置、12・
・・・・・ステーション、16・・・・・・(ステーシ
ョン)支柱、18・・・・・・エアアキュムレータ、2
0・・・・・・発電装置、22・・・・・・ピストン−
シリンダ装置、24・・・・・・波浪エネルギの吸収増
強部材、241.243,245・・・・・・第1〜3
誘導路、28・・・・・・支承部材、281・・・・・
・フロート、Pr 、P2.P3・・・・・・散気!。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)垂直方向に案内されていて潮位に応じ上下動する
    フロートと、該フロートに取付けられていて波浪により
    動作するピストン−シリンダ装置と、該ピストン−シリ
    ンダ装置の作動により発生した圧縮空気を蓄積するエア
    アキュムレータと、該エアアキュムレータに接続されて
    いてこのエアアキュムレータからの圧縮空気を駆動源と
    するエネルギ発生装置と、海底に設置されており且つ上
    記エアアキュムレータに接続されていている散気管とを
    具備しており、上記ピストン−シリンダ装置に波浪エネ
    ルギの増強吸収部材が設けられており且つ高浪時に上記
    エアアキュムレータから圧縮空気の1部が上記散気管に
    送られこの空気泡により高波を抑制することを特徴とす
    る、波浪エネルギの吸収変換装置。
  2. (2)波浪エネルギの増強吸収部材が正弦波形の波浪を
    三角波形に変ずる波形変換部材であって、急激な上向き
    傾斜を有する第1誘導路と、比較的緩やかな上向き傾斜
    を有している断面ほぼ樋溝状の第2誘導路と、急激な上
    向き傾斜を有し、先細り管状であつて遊端がピストン−
    シリンダ装置のシリンダと連通している第3誘導路とを
    具備していることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    に記載の波浪エネルギの吸収変換装置。
  3. (3)エアアキュムレータに接続されているエネルギ発
    生装置がエアタービン式発電機であることを特徴とする
    、特許請求の範囲第1又は2項に記載の波浪エネルギの
    吸収変換装置。
JP59190503A 1984-09-13 1984-09-13 波浪エネルギの吸収変換装置 Granted JPS6170173A (ja)

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JPS6365825B2 JPS6365825B2 (ja) 1988-12-16

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008137655A (ja) * 2001-05-14 2008-06-19 Microheat Inc ウィンドシールドを洗浄または除氷するシステムおよび方法
JP2009167925A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Dai Electronics:Kk 潮汐エネルギ利用水力発電方法及び装置

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