JPH02252976A

JPH02252976A - 潮位発電装置

Info

Publication number: JPH02252976A
Application number: JP1073653A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Murazaki; 和雄村崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-25
Filing date: 1989-03-25
Publication date: 1990-10-11

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、潮の干満を利用して発電する装置に関する。

（従来の技術）従来の潮位発電装置は、例えば特開昭５１−４２８４２
号公報に記載されているように、一般に潮位の変動をタ
ンクの空気圧に変換し、圧搾空気によってタービンを回
転させて発電させるものであった。

（発明が解決しようとする課題）しかし、空気圧を利用するものは、小型で出力の大きな
発電装置を構成することか困難であるという問題点があ
った。

本発明は、このような問題点に鑑み、小型の装置により
大きな出力が得られる潮位発電装置を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の潮位発電装置は、上述の目的を達成するため、
第１、第２のフロートと、第１、第２のフロートにそれ
ぞれ一端が接続され、他端が地表面または海底に対して
固定された第１、第２の油圧シリンダ群と、これらの油
圧シリンダ群からの圧油により駆動される原動機と、該
原動機により駆動される発電機と、前記第１の油圧シリ
ンダ群からの第１のフロートの浮力により発生させる圧
油な潮位上昇時に前記原動機に供給し、前記第２の油圧
シリンダ群からの前記第２のフロートの重力により発生
させる圧油を潮位下降時に前記原動機に供給するように
構成された切換弁を含む油圧回路とにより構成したもの
である。

本発明において、前記フロートは、箱状に形成する場合
のみならず、前記第１のフロートを上方から下方にわた
って浮力を受ける部分の水平断面積が漸次広くなるよう
に形成し、前記第２のフロートを上方から下方にわたっ
て浮力を受ける部分の水平断面積が漸次狭くなるように
形成する場合がある。

（作用）本発明においては、第１の油圧シリンダ群が第１のフロ
ートの浮力により潮位上昇時に圧油を発生させてタービ
ン等の原動機を回し、潮位下降時には第２のフロートの
重量により第２の油圧シリンダ群で圧油な発生させ、原
動機を回す。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、ｌ、２
はそれぞれ第１、第２のフロート、３．４はそれぞれ第
１、第２の油圧シリンダ群を構成する油圧シリンダであ
り、その各一端（下端）はそれぞれ第１、第２のフロー
トｌ、２に直接あるいは中継ロット等を介して連結され
、他端（上端）が地面あるいは海底に固定して設置され
る静止体５に固定されて縦に取付けられる。これらの油
圧シリンダ３．４はそれぞれ油圧シリンダ３．４のサイ
ズや目的とする発電出力に応じて例えば数十水ないしは
数百本備えられる。

６は圧油により作動するタービンあるいは油圧モータ等
の原動機、７は原動機６により駆動される発電機、８は
第１の油圧シリンダ３からの圧油と、第２の油圧シリン
ダ４からの圧油を原動機６へ切換え供給する切換弁であ
る。

前記第１の油圧シリンダ３は、各下室（本実施例におい
てはピストン室）ａが枝管９および母管１０を介して油
タンク１１に接続され、各上室（ボトム室）ｂは枝管１
３および母管１４を介して前記切換弁８の一方の入口ボ
ートに接続される。また、母管１Ｏ１１４間は、逆止弁
１２を有する管路３５を介して接続されている。

前記第２の油圧シリンダ４は、各下室（ピストン室）ａ
が、枝管１６と、逆止弁１５を有する管路１７と、母管
１８とを介して油タンク１１に接続されると共に、枝管
１６と管路１７との間を母管２０を介して前記切換弁８
の他方の入口ボートに接続され、各上室（ボトム室）ｂ
は枝管２２および前記母管１８を介して油タンク１１に
接続される。

２３．２４は前記切換弁８の入口ボートにつながる母管
１４．２０の最高圧を設定して油圧シリンダ３．４や管
路１３．１４．１６．１７．２０．３５等の破損を防止
する安全弁としてのりリーフ弁、２５．２６は母管１４
．２０の油圧の急激な変動を抑制し、蓄圧するアキュム
レータであり、３２．３３は母管１４．２０の油圧を表
示する油圧計である。

２７は切換弁８を切換える制御装置であり、本実施例に
おいては、前記母管１４．２０に設けた流量計（圧力計
であっても良い）２８．２９の出力信号により切換弁８
を切換えるものである。

この構成において、第２図のＡに示す潮位ＷＬ（なお第
２図においては、ＷＬはピストンｃ１．　Ｃ２の高さに
揃えて描いである）の上昇時においては、切換弁８は図
示の左位置にあり、第１、第２の油圧シリンダ３．４の
ピストンＣ１、Ｃ２が押し上げられる。この場合、第２
の油圧シリンダ４の上室すの油は枝管２２を通り、逆止
弁１５を有する管路１７および枝管１６を介して下室ａ
に入り、残りは母管１８を介して油タンク１１に流れる
。そして、第２の油圧シリンダ４のピストンＣ２は、主
として、枝管１６．２２および管路１７を介する上室す
から下室ａへの還流抵抗を受けながら、潮位ＷＬの上昇
量と同じ上昇量で上昇する。

一方、第１の油圧シリンダ３のピストンＣＩが、フロー
トｌに作用する浮力Ｆ１からフロート重量Ｗ１を減じた
値を第１の油圧シリンダ３の本数Ｎ１で割った力（Ｆｉ
ｌｌ）　／Ｍｌで押し上げられることにより、上室すの
油圧は上昇し、枝管１３、母管１４、切換弁８を介して
原動機６に導かれ、原動機６を動かし、これにより発電
機７が駆動されて発電し、油圧シリンダ３の下室ａには
、油タンクｌｌから母管１０、枝管９を介して油か流入
する。

この場合、原動機６により消費される油圧が母管１４に
生じるので、第１のフロートｌおよびピストンｃ１は、
第２図のｃｌに示すように、潮位社の上昇に遅れて上昇
する。このように、ピストンｃｌは、潮位ＷＬの上昇に
遅れるため、満潮ピーク時ｔ１を過ぎても第１のフロー
トｌには浮力がかかり、このため、第１の油圧シリンダ
３のピストンＣ１は上昇を続け、満潮ピーク時ｔ１から
Ｂの時間が経過して第１のフロートｌの浮力が低下し、
流量計２８により検出される流量（または油圧）が所定
値以下になると、ｔ２の時点で制御装置２７は切換弁８
を右位置に切換え、母管２０を！１に動機６に連通させ
る。

ここで、切換弁８か右位置に切換わる前は、第２の油圧
シリンダ４の下室ａは逆止弁１５により油タンク１１へ
の油の流出を阻止され、かつ母管２０は切換弁８により
原動＠ａに対して遮断されているので、満潮ピーク時ｔ
１が過ぎ、潮位ＷＬが上昇から下降に転じても、ピスト
ンｃ２は上昇から下降に移行することができず、満潮ピ
ーク時ｔ１が過ぎると、第２のフロート２の重量Ｗ２か
ら該フロート２にかかっている浮力Ｆ２を減じた荷重（
Ｗｌ−Ｆ２）を第２の油圧シリンダ４の本ａＮ２で割っ
た荷重（Ｗｌ−Ｆ２）　／Ｎ２に相当する油圧が各第２
の油圧シリンダ４の下室ａにかかる。この状態で第２図
のｔ２の時点で切換弁８が右位置に切換えられると、第
２図において、フロート２の重量ｗ２か浮、力Ｆ２と一
致したときのフロート２の高さと、実際の高さとの差Δ
ｈに相当する油圧により、第２の油圧シリンダ４の下室
ａの圧油が枝管１６、母管２０、切換弁８を介して原動
機６に供給され、駆動される。このように、第２図のＣ
の潮位下降時には、第２のフロート２の重量を利用して
原動機６が駆動される。

この潮位下降時Ｃにおいて、第１の油圧シリンダ３の下
室ａの油は枝管９を通り、逆止弁１２を有する管路３５
および枝管１３を介して上室すに入り、残りは母管ｌＯ
を介して油タンク１１に流れる。そして、第１の油圧シ
リンダ３のピストンＣＩは、主として、枝管９．１３お
よび管路３５を介する下室ａから上室すへの還流抵抗を
受けながら、潮位ＷＬの下降量と同じ下降量で下降する
。

潮位下降時Ｃの運転においても、原動機６により消費さ
れる油圧が母管２０に生じるので、第２のフロート２お
よびピストンｃ２は、第２図のｃｌに示すように、潮位
ＷＬの下降に遅れて下降する。このように、ピストンｃ
２は、潮位Ｗｔの下降に遅れるため、干潮ピーク時ｔ３
を過ぎても第２のフロート２は重量が浮力に勝り、この
ため、第２の油圧シリンダ４のピストンｃ２は下降を続
け、干潮ピーク時ｔ３からＤの時間が経過して第２のフ
ロート２の下降力が低下し、流量計２９により検出され
る流量（または油圧）が所定値以下になると、　ｔ４の
時点で制御装置２７は切換弁８を図示の左位置に切換え
る。

一方、第２図のＤの潮位上昇始めの期間において、第１
の油圧シリンダ３の上室すの油は、逆止弁１２により油
タンク１１への油の流出を阻止され、かつ母管１４は切
換弁８により原動機６に対して遮断されているので、干
潮ピーク時ｔ３が過ぎ、潮位ＷＬが上昇し始めても、ピ
ストンＣ１は下降から上昇に移行することはできず、干
潮ピーク時ｔ３が過ぎると、第１のフロートｌにかかっ
ている浮力Ｆ１から重量ｗ１を減じた値（Ｆｌ−Ｗｌ）
に第１の油圧シリンダ３の本数Ｎ１で割った荷重（Ｆｌ
−Ｗｌ）／Ｎｌに相当する油圧が各第１の油圧シリンダ
３の上室すにかかる。この状態で、ｔ４の時点において
、切換弁８が左位置に切換えられると、第２図において
、第１のフロート１の重量Ｗ１が浮力Ｆ１と一致したと
きのフロート１の高さと、実際の高さとの差Δｈに相当
する油圧により、第１の油圧シリンダ３の上室すの圧油
が枝管１３、母管１４、切換弁８を介して原動機６に供
給され、駆動される。このように、ｔ４時点を経たＥの
潮位上昇時には、第１のフロートｌに作用する浮力を利
用して原動機６が駆動される。

第３図は本発明の他の実施例であり、第１のフロート３
０を、上方から下方にわたって浮力を受ける部分の水平
断面積が漸次広くなるように形成し、前記第２のフロー
ト３１を上方から下方にわたって浮力を受ける部分の水
平断面積が漸次狭くなるように形成したものである。

第３図の構成によれば、第４図に示すように、各フロー
ト３０．３１の浮力Ｆ３、Ｆ４と重量Ｗ３、Ｗ４とか等
しい状態からフロートか浮いた量、あるいは潜んだ量に
対するフロート３０．３１の上昇力あるいは下降力の増
大は緩和される。このため、潮位変動が激しいためにフ
ロート３０．３１の潜み量あるいは浮き量か大となって
も、正味浮力（Ｆ３−Ｗ４）による第１のシリンダ３に
作用する力、あるいは正味重力（Ｗ４−Ｆ４）が第２の
シリンダ４に作用する力が過大となることが防止される
。

上記実施例においては、切換弁８の切換手段として油の
流れあるいは圧力の変化を用いたが、その代わりにフロ
ート自体の動き量の変化自体を演算器を用いて解析した
り、発電出力の低下から経験則により制御したり、手動
により切換えるようにしても良い。また、潮位そのもの
ではなく、波浪による潮位の変動やフロートの横移動を
抑制する等の対策をとることも考えられる。また、各フ
ロートｌ、２，３０．３１はそれぞれ１個ではなく、複
数個のものを用いても良く、各油圧シリンダ３．４毎に
フロート１．２または３０．３１を設けても良い。また
、油圧シリンダ３．４は、方または双方のボトム側を下
にした構造としても良い。また、干潮ピーク時と満潮ピ
ーク時の潮位差の大小により、タービン６への流量を調
整する等の補助装置を加えたり、リリーフ弁２３．２４
の設定圧を変化させる等の対策をとることができる。

（発明の効果）請求項１によれば、フロートの上下動を油圧シ。

リンダの圧油に変換して原動機を駆動させるようにした
ので、小型で出力の大きな潮位発電装置が実現できる。

また、第１、第２のフロートを備え、第１のフロートは
浮力を利用し、第２のフロートは重量を利用して発電す
るようにしたので、発電の切れ目なく運転することがで
きる。

請求項２によれば、第１、第２のフロートの形状をそれ
ぞれ上細り、子細りになるようにしたので、潮位変動が
激しい際にフロートの潜み量あるいは浮き量が増加した
場合に〜おいて、第１のフロートにより第１のシリンダ
に作用する力や、第２のフロートにより第２のシリンダ
に作用する力が過大となることが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による潮位発電装置の一実施例の工程を
示す構成図、第２図は該実施例の運転の説明図、第３図
は本発明の他の実施例を示す構成図、第４図は第１図の
実施例と第３図の実施例の特性比較図である。 ■、３０：第１のフロート、２．３１：第２のフロート
、３：第１の油圧シリンダ１４：第２の油圧シリンダ、
６：原動機、７：発電機、８：切換弁

Claims

【特許請求の範囲】１、第１、第２のフロートと、第１、第２のフロートに
それぞれ一端が接続され、他端が地表面または海底に対
して固定された第１、第２の油圧シリンダ群と、これら
の油圧シリンダ群からの圧油により駆動される原動機と
、該原動機により駆動される発電機と、前記第１の油圧
シリンダ群からの第１のフロートの浮力により発生させ
る圧油を潮位上昇時に前記原動機に供給し、前記第２の
油圧シリンダ群からの前記第２のフロートの重力により
発生させる圧油を潮位下降時に前記原動機に供給するよ
うに構成された切換弁を含む油圧回路とからなることを
特徴とする潮位発電装置。２、前記第１のフロートを上方から下方にわたって浮力
を受ける部分の水平断面積が漸次広くなるように形成し
、前記第２のフロートを上方から下方にわたって浮力を
受ける部分の水平断面積が漸次狭くなるように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の潮位発電装置。