JPH08114171A - 波力式ポンプ装置 - Google Patents
波力式ポンプ装置Info
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- JPH08114171A JPH08114171A JP6287092A JP28709294A JPH08114171A JP H08114171 A JPH08114171 A JP H08114171A JP 6287092 A JP6287092 A JP 6287092A JP 28709294 A JP28709294 A JP 28709294A JP H08114171 A JPH08114171 A JP H08114171A
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 13
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- 230000001788 irregular Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】変換効率の高い波力式ポンプ装置を提供する。
【構成】波の上下動に合わせ、受圧板５が振り子の如く
動く波力吸収装置１とし、波力吸収装置と連結したピス
トン１０が往復運動することにより正圧・負圧の圧力に
変換するピストン装置２とする。ピストン装置２と管で
接続することによって、変換した圧力が逆流防止弁１３
ａ，１３ｂに作動し、弁の開閉を順次行い、海水の吸込
・吐出が出来る。
動く波力吸収装置１とし、波力吸収装置と連結したピス
トン１０が往復運動することにより正圧・負圧の圧力に
変換するピストン装置２とする。ピストン装置２と管で
接続することによって、変換した圧力が逆流防止弁１３
ａ，１３ｂに作動し、弁の開閉を順次行い、海水の吸込
・吐出が出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は海洋エネルギーのうち、
波のエネルギーを変換利用して波力発電や、栽培漁業の
揚水等の動力源、または、液体或いは、気体の圧送装置
等として利用可能な波力式ポンプ装置に関する。
波のエネルギーを変換利用して波力発電や、栽培漁業の
揚水等の動力源、または、液体或いは、気体の圧送装置
等として利用可能な波力式ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】資源の乏しいわが国では、自然エネルギ
ーの利用技術の開発が急務であり、特に、オイルショッ
クを契機として、海洋エネルギーの利用技術は温度差や
波力を利用した発電など、各種の研究及び実験が行われ
ている。そして、海洋エネルギーは、一般にエネルギー
密度が小さいこと、海象の不規則性等からエネルギーの
変換装置の開発が難しいと言われている。波のエネルギ
ーを利用した従来の波力式ポンプ（実開平４−３５５８
２）は、波と共振運動するため、エネルギーの変換効率
が低く、海水を高所へ圧送する能力が低い点に問題点が
ある。また、波力ポンプ（実開平４−２９０８８）は、
固定式であるが、構造が複雑であり、波の不規則な動き
に対しフロートの追従性の面からエネルギーの変換効率
に問題点がある。
ーの利用技術の開発が急務であり、特に、オイルショッ
クを契機として、海洋エネルギーの利用技術は温度差や
波力を利用した発電など、各種の研究及び実験が行われ
ている。そして、海洋エネルギーは、一般にエネルギー
密度が小さいこと、海象の不規則性等からエネルギーの
変換装置の開発が難しいと言われている。波のエネルギ
ーを利用した従来の波力式ポンプ（実開平４−３５５８
２）は、波と共振運動するため、エネルギーの変換効率
が低く、海水を高所へ圧送する能力が低い点に問題点が
ある。また、波力ポンプ（実開平４−２９０８８）は、
固定式であるが、構造が複雑であり、波の不規則な動き
に対しフロートの追従性の面からエネルギーの変換効率
に問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の波のエネルギー
を利用する技術について、エネルギー理論の基本式であ
るベルヌーイの定理に基ずき考察すると、前述の２方式
を含め多くの方式は位置エネルギーに着目しており、こ
のことは波の対象が規則性の高い深海域のものであるこ
とを示している。一方、沿岸に於ける浅海域の波は位置
エネルギーと運動エネルギーを有する為、波の不規則性
に加えて、破砕波による衝撃圧や、水粒子運動に伴う異
物混入等、問題の解決が課題となる。本発明の目的は波
のエネルギーの変換を簡素化し、不規則な海象や潮汐に
よる海面水位の変動にも円滑に作動でき、かつ、エネル
ギーの変換効率が高い波力式ポンプ装置を提供すること
にある。
を利用する技術について、エネルギー理論の基本式であ
るベルヌーイの定理に基ずき考察すると、前述の２方式
を含め多くの方式は位置エネルギーに着目しており、こ
のことは波の対象が規則性の高い深海域のものであるこ
とを示している。一方、沿岸に於ける浅海域の波は位置
エネルギーと運動エネルギーを有する為、波の不規則性
に加えて、破砕波による衝撃圧や、水粒子運動に伴う異
物混入等、問題の解決が課題となる。本発明の目的は波
のエネルギーの変換を簡素化し、不規則な海象や潮汐に
よる海面水位の変動にも円滑に作動でき、かつ、エネル
ギーの変換効率が高い波力式ポンプ装置を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
するために、本発明の波力式ポンプ装置は波力吸収装
置、ピストン装置、ポンプ装置、機体とから構成してい
る。
するために、本発明の波力式ポンプ装置は波力吸収装
置、ピストン装置、ポンプ装置、機体とから構成してい
る。
【０００５】
【作用】以上の構成により、海水は整流板１７及び底板
１８により機体内に誘導され、受圧板５を良好に往復作
動させて、波が上昇するとき受圧板５はその前後の水位
差、即ち、位置エネルギーにより、ピストン装置２の側
に押し込まれ、連結してあるピストン１０を作動させ、
シリンダー１１に正圧を生じさせる。また、波が下降す
るときは受圧板５は逆に引き出され、シリンダー１１内
は負圧となる。これによりポンプ装置３は海水を連続的
に吸い込みと吐き出すことができる。
１８により機体内に誘導され、受圧板５を良好に往復作
動させて、波が上昇するとき受圧板５はその前後の水位
差、即ち、位置エネルギーにより、ピストン装置２の側
に押し込まれ、連結してあるピストン１０を作動させ、
シリンダー１１に正圧を生じさせる。また、波が下降す
るときは受圧板５は逆に引き出され、シリンダー１１内
は負圧となる。これによりポンプ装置３は海水を連続的
に吸い込みと吐き出すことができる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例について、図面を参照にして
説明する。第１図に示す実施例は、波のエネルギーを吸
収する波力吸収装置１と吸収したエネルギーを変換する
ピストン装置２と海水を圧送するポンプ装置３等を機体
４に一体的に組み付け構成してなる波力式ポンプ装置で
ある。上記波力吸収装置１は受圧板５、支持杆６、取付
軸７で構成し、底板１８の左右に立設した整流板１７か
ら構成される機体４の中途部に立設した支柱８に装着さ
れている。即ち、上記受圧板５は支柱８の上部に回転可
能に軸支した取付軸７に左右間隔を有して垂下させた支
持杆６の端部に形成され、その両側端を前記整流板１７
との間に小さなゴミ等の異物の通過を許容する適宜な通
過間隙を設けると共に、下端部を前記底板１８と揺動回
動自由となるように近接させている。そして、上記底板
１８には受圧板５の前後の揺動回動範囲を規制するため
のストッパ１９を固設している。
説明する。第１図に示す実施例は、波のエネルギーを吸
収する波力吸収装置１と吸収したエネルギーを変換する
ピストン装置２と海水を圧送するポンプ装置３等を機体
４に一体的に組み付け構成してなる波力式ポンプ装置で
ある。上記波力吸収装置１は受圧板５、支持杆６、取付
軸７で構成し、底板１８の左右に立設した整流板１７か
ら構成される機体４の中途部に立設した支柱８に装着さ
れている。即ち、上記受圧板５は支柱８の上部に回転可
能に軸支した取付軸７に左右間隔を有して垂下させた支
持杆６の端部に形成され、その両側端を前記整流板１７
との間に小さなゴミ等の異物の通過を許容する適宜な通
過間隙を設けると共に、下端部を前記底板１８と揺動回
動自由となるように近接させている。そして、上記底板
１８には受圧板５の前後の揺動回動範囲を規制するため
のストッパ１９を固設している。
【０００７】上記ストッパ１９は波の流動を円滑にする
ため傾斜を形成している。また、ストッパ１９の前後の
間隔は、台風時の高波等による過大波が作用しても受圧
板５の揺動範囲を保たせることにより、該受圧板５の作
動を円滑にし、かつ、安定させる役目を有する。さら
に、後記のピストン装置２のストロークを確保すること
にもなる。
ため傾斜を形成している。また、ストッパ１９の前後の
間隔は、台風時の高波等による過大波が作用しても受圧
板５の揺動範囲を保たせることにより、該受圧板５の作
動を円滑にし、かつ、安定させる役目を有する。さら
に、後記のピストン装置２のストロークを確保すること
にもなる。
【０００８】ピストン装置２は受圧板５に取り付けるピ
ストン連結金具９、ピストン１０、シリンダー１１て構
成されており、波のエネルギーが、上記波力吸収装置１
で往復運動に変換されていることから、受圧板５にピス
トン装置２のピストン連結金具９を取り付けることによ
り、ピストン１０が受圧板５の動きと一体となり、波力
吸収装置１の往復運動をピストン装置２は圧力に変換す
ることが出来る。すなわち、波の上下動に合わせ、ピス
トン１０が往復運動することになり、シリンダー１１は
正圧と負圧の圧力を発生することになる。この圧力はポ
ンプ装置３に伝達される。
ストン連結金具９、ピストン１０、シリンダー１１て構
成されており、波のエネルギーが、上記波力吸収装置１
で往復運動に変換されていることから、受圧板５にピス
トン装置２のピストン連結金具９を取り付けることによ
り、ピストン１０が受圧板５の動きと一体となり、波力
吸収装置１の往復運動をピストン装置２は圧力に変換す
ることが出来る。すなわち、波の上下動に合わせ、ピス
トン１０が往復運動することになり、シリンダー１１は
正圧と負圧の圧力を発生することになる。この圧力はポ
ンプ装置３に伝達される。
【０００９】ポンプ装置３は逆流防止弁１３ａ、１３
ｂ、吸込口１４、吐出口１５、異物混入防止具１６で構
成する。該ポンプ装置３は、上記ピントン装置２より伝
達された圧力が、吸込側と吐出側に設けた逆流防止弁１
３ａ、１３ｂの開閉の駆動源として働き、正圧の場合は
吸込側の逆流防止弁１３ａが閉じ、吐出側の逆流防止弁
１３ｂが開き、海水は吐出口１５から圧力をもって吐き
出される。また、負圧の場合はそれぞれの弁の働きが逆
となり、海水は吸い込まれる。上記により、ポンプ装置
３は波の運動により逆流防止弁１３ａ、１３ｂが連動
し、海水の吸い込みと吐き出しを連続的に繰り返して行
うことが出来るようにしている。
ｂ、吸込口１４、吐出口１５、異物混入防止具１６で構
成する。該ポンプ装置３は、上記ピントン装置２より伝
達された圧力が、吸込側と吐出側に設けた逆流防止弁１
３ａ、１３ｂの開閉の駆動源として働き、正圧の場合は
吸込側の逆流防止弁１３ａが閉じ、吐出側の逆流防止弁
１３ｂが開き、海水は吐出口１５から圧力をもって吐き
出される。また、負圧の場合はそれぞれの弁の働きが逆
となり、海水は吸い込まれる。上記により、ポンプ装置
３は波の運動により逆流防止弁１３ａ、１３ｂが連動
し、海水の吸い込みと吐き出しを連続的に繰り返して行
うことが出来るようにしている。
【００１０】上記構成した本発明によれば、エネルギー
源である波は整流板１７と底板１８により導かれ、波力
吸収装置１の受圧板５に圧力を加える。これにより受圧
板５は支持杆６を介し取付軸７を中心に波の力に合わせ
振り子の如く単振動の往復揺動運動をする。この運動が
ピストン連結金具９を通じてピストン装置２に伝達さ
れ、正圧と負圧の圧力に変換する駆動源となる。
源である波は整流板１７と底板１８により導かれ、波力
吸収装置１の受圧板５に圧力を加える。これにより受圧
板５は支持杆６を介し取付軸７を中心に波の力に合わせ
振り子の如く単振動の往復揺動運動をする。この運動が
ピストン連結金具９を通じてピストン装置２に伝達さ
れ、正圧と負圧の圧力に変換する駆動源となる。
【００１１】上記圧力は、ポンプ装置３の吸込側・吐出
側にそれぞれ取り付けた逆流防止弁１３ａ、１３ｂを作
動させ、波が上昇するときは正圧となり吸込側の逆流防
止弁１３ａは閉じ、吐出側の逆流防止弁１３ｂは開き、
海水はポンプ装置３の吐出口１５より吐き出される。波
が下降するときは負圧となり、先の吸込側・吐出側の逆
流防止弁１３ａ、１３ｂの作動は逆になり、海水はポン
プ装置３の吸込口１４より吸い込まれる。この運動は波
の動きに合わせ波力吸収装置１、ピストン装置２、ポン
プ装置３と伝達されるので、海水は吸い込みと吐き出し
を繰り返し行う事となる。
側にそれぞれ取り付けた逆流防止弁１３ａ、１３ｂを作
動させ、波が上昇するときは正圧となり吸込側の逆流防
止弁１３ａは閉じ、吐出側の逆流防止弁１３ｂは開き、
海水はポンプ装置３の吐出口１５より吐き出される。波
が下降するときは負圧となり、先の吸込側・吐出側の逆
流防止弁１３ａ、１３ｂの作動は逆になり、海水はポン
プ装置３の吸込口１４より吸い込まれる。この運動は波
の動きに合わせ波力吸収装置１、ピストン装置２、ポン
プ装置３と伝達されるので、海水は吸い込みと吐き出し
を繰り返し行う事となる。
【００１２】また、変換効率を高めるため、波の動きに
合わせ作動する波力吸収装置１とピストン装置２のシリ
ンダー１１が共に動かないよう、該シリンダー１１を底
板１８にシリンダー支持金具１２で軸着するとよい。
合わせ作動する波力吸収装置１とピストン装置２のシリ
ンダー１１が共に動かないよう、該シリンダー１１を底
板１８にシリンダー支持金具１２で軸着するとよい。
【００１３】さらに、海面の基準水位が潮汐により変動
するので、この変動に対応が出来るよう支柱８の取付軸
７の支持位置は設置地点の海象を調査し、適宜設計して
定める。
するので、この変動に対応が出来るよう支柱８の取付軸
７の支持位置は設置地点の海象を調査し、適宜設計して
定める。
【００１４】次に第３図について機体４の構成を説明す
る。整流板１７の前面を拡開して、波の導入をよくなる
ようにし、また、前面の拡開部分と後面の開口部分には
浮遊ゴミ等の侵入を防止するためスクリーン２０を取り
付けている。これにより、波力式ポンプ装置はその機体
４を底板１８と整流板１７から形成される上方を開放し
たコの字状にしているので、本体の設置、例えば、海底
に設置する際、据え付け作業を簡単にすることができる
と共に、安定よく設置することができる。さらに、コの
字状の形状は過大な波は上方に逃がすことが出来るた
め、本体の安定性がよくなる。
る。整流板１７の前面を拡開して、波の導入をよくなる
ようにし、また、前面の拡開部分と後面の開口部分には
浮遊ゴミ等の侵入を防止するためスクリーン２０を取り
付けている。これにより、波力式ポンプ装置はその機体
４を底板１８と整流板１７から形成される上方を開放し
たコの字状にしているので、本体の設置、例えば、海底
に設置する際、据え付け作業を簡単にすることができる
と共に、安定よく設置することができる。さらに、コの
字状の形状は過大な波は上方に逃がすことが出来るた
め、本体の安定性がよくなる。
【００１５】また、機体４を防波堤の前面に組み込め
ば、受圧板５が波のエネルギーを吸収し、ピストン装置
２が波のエネルギーを変換することにより、防波堤の波
圧を低減させることが出来る。
ば、受圧板５が波のエネルギーを吸収し、ピストン装置
２が波のエネルギーを変換することにより、防波堤の波
圧を低減させることが出来る。
【００１６】第４図に示す実施例は、ピストン装置２か
ら配管することにより、ポンプ装置３を離隔した所望な
場所に設置できるようにしたものである。
ら配管することにより、ポンプ装置３を離隔した所望な
場所に設置できるようにしたものである。
【００１７】以上は海水（液体）について述べてきた
が、ポンプ装置３の吸込口１４と吐出口１５に空気（気
体）を供給すれば、海水と同様に圧力を有する空気（気
体）が得られ、これを既述と同様に有効利用することが
できる。
が、ポンプ装置３の吸込口１４と吐出口１５に空気（気
体）を供給すれば、海水と同様に圧力を有する空気（気
体）が得られ、これを既述と同様に有効利用することが
できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上の構成により以下の効果を
奏する。請求項１により、多様な波に対しそのエネルギ
ーの吸収効率を高めるように対応できるので、各種動力
装置或いは、液体や気体の圧送装置として、用途に応じ
て適切に構成することが出来ることから、波力発電の駆
動力とした大型のものから栽培漁業の循環水の揚水装置
など小型のものまで、多方面に利用することが出来る。
奏する。請求項１により、多様な波に対しそのエネルギ
ーの吸収効率を高めるように対応できるので、各種動力
装置或いは、液体や気体の圧送装置として、用途に応じ
て適切に構成することが出来ることから、波力発電の駆
動力とした大型のものから栽培漁業の循環水の揚水装置
など小型のものまで、多方面に利用することが出来る。
【００１９】請求項２により、機体は底板と整流板とか
らなる上方開放のコの字状の形状であり、本形状は波力
等外力に対し力学的な安定性が高く、例えば、海底に設
置する場合、複雑に変動する波力に対し、機体の自重、
また、自重が不足すればコンクリート基礎に固着するこ
とにより安定を得ることが出来る。
らなる上方開放のコの字状の形状であり、本形状は波力
等外力に対し力学的な安定性が高く、例えば、海底に設
置する場合、複雑に変動する波力に対し、機体の自重、
また、自重が不足すればコンクリート基礎に固着するこ
とにより安定を得ることが出来る。
【００２０】また、上記のように構成される装置は簡潔
な構造であり、分割制作が容易なことから工期が短く制
作コストも安価となる。また、維持管理が容易であり、
台風などによる被害が発生しても復旧を短期間、かつ簡
単に行うことができる。
な構造であり、分割制作が容易なことから工期が短く制
作コストも安価となる。また、維持管理が容易であり、
台風などによる被害が発生しても復旧を短期間、かつ簡
単に行うことができる。
【００２１】さらに、自然エネルギーを活用するので電
力や化石燃料が不要になることから、離島に於いては省
エネルギーによる経費節減は大きい。
力や化石燃料が不要になることから、離島に於いては省
エネルギーによる経費節減は大きい。
【図１】 本発明の斜視図である。
【図２】 図１の側面図である。
【図３】 機体の斜視図である。
【図４】 ピストン装置からポンプ装置へ配管する他の
実施例を示す。
実施例を示す。
１ 波力吸収装置 ２ ピストン装置 ３ ポンプ装置 ４ 機体 ５ 受圧板 ６ 支持杆 ７ 取付軸 ８ 支 柱 ９ ピストン連結金具 １０ ピストン １１ シリンダー １２ シリンダー支持金具 １３ａ 逆流防止弁（吸込側） １３ｂ 逆流防止弁（吐出側） １４ 吸込口 １５ 吐出口 １６ 異物混入防止具 １７ 整流板 １８ 底 板 １９ ストッパ ２０ スクリーン
Claims (2)
- 【請求項１】取付軸を支点に往復動可能に作動すること
により波のエネルギーを吸収する受圧板を備えた波力吸
収装置と、吸収したエネルギーを圧力に変換するシリン
ダー及びピストンを備えたピストン装置と、該ピストン
装置により変換された圧力によって逆流防止弁を作動さ
せて、一側から他側に向けて液体或いは、気体を圧送す
るポンプ装置とからなる波力式ポンプ装置。 - 【請求項２】取付軸を支点に往復動可能に作動すること
により波のエネルギーを吸収する受圧板を備えた波力吸
収装置と、吸収したエネルギーを圧力に変換するシリン
ダー及びピストンを備えたピストン装置と、該ピストン
装置により変換された圧力によって逆流防止弁を作動さ
せて、一側から他側に向けて液体或いは、気体を圧送す
るポンプ装置とからなる波力式ポンプ装置を、底板の両
側に立設した整流板で形成された機体内に設け、該機体
の中途部上方に受圧板を揺動回動可能に軸支して波力吸
収装置を設置し、この後方にピストン装置、及び、ポン
プ装置を配設したことを特徴とする波力式ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287092A JP2992978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 波力式ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287092A JP2992978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 波力式ポンプ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11137580A Division JP2000002173A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 波力式ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114171A true JPH08114171A (ja) | 1996-05-07 |
| JP2992978B2 JP2992978B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=17712956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6287092A Expired - Fee Related JP2992978B2 (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 波力式ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2992978B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009148235A3 (ko) * | 2008-06-02 | 2010-03-04 | Song Ki-Suk | 파도력 발전장치 |
| CN103775276A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-05-07 | 华北水利水电大学 | 一种利用海洋波浪能的液压电磁混合能量转换装置 |
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1994
- 1994-10-13 JP JP6287092A patent/JP2992978B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2992978B2 (ja) | 1999-12-20 |
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