JPH086677B2 - 波力ポンプ - Google Patents

波力ポンプ

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JPH086677B2
JPH086677B2 JP60095963A JP9596385A JPH086677B2 JP H086677 B2 JPH086677 B2 JP H086677B2 JP 60095963 A JP60095963 A JP 60095963A JP 9596385 A JP9596385 A JP 9596385A JP H086677 B2 JPH086677 B2 JP H086677B2
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JPS61255277A (ja
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安弘 真鍋
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有限会社大洋プラント工業
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • F03B13/14Adaptations 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
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    • F03B13/18Adaptations 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
    • F03B13/1885Adaptations 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 tied to the rem
    • F03B13/189Adaptations 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 tied to the rem acting directly on the piston of a pump
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  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は海洋や湖面等に発生する波力エネルギーを利
用して水の揚水、送水を行うポンプ装置に関するもので
ある。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] 海洋浄化、魚の養殖場、海洋牧場の施設用水、工業用
水、飲料水及び製塩プラントの実現には水の揚水、送水
を行うポンプ装置が必要不可欠なものである。
このようなポンプ装置の動力源として現在利用されて
いるものには内燃機関、電気モータ、蒸気タービン、空
気タービン等種々様々にあるが、これらのエネルギー源
の殆どは石油、石炭等の化石燃料を利用するものか、あ
るいは、原子力エネルギーを利用したものである。
しかしながら、このような石油石炭等の化石燃料はい
ずれも埋蔵量が有限のものと思われ、しかも化学工業な
どの貴重な原料資源である上に、地球温暖化防止のため
にも、上述したような動力源として利用することは極力
避けるべきである。また、永遠に続く子孫のためにも、
少しでも多くこの資源を保存する必要がある。
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するた
めに案出されたものであり、その主な目的は上述したよ
うな動力源を用いることなく、効果的に海水等の揚水や
送水を行うことができる新規な波力ポンプを提供するも
のである。
[課題を解決するための手段及び作用] 上記課題を解決するために本発明は、水面に浮上し、
水面の上下に伴って上下動するフロートと、このフロー
ト下方の水底に固定したサドルと、このサドルに揺動自
在に軸支されたリング体と、そのリング体に、リング体
の揺動方向と交差する方向に揺動自在に軸支されたシリ
ンダと、このシリンダ内に往復動自在に設けられ、その
シリンダ内上部にポンプ室を区画形成するピストンと、
上記フロートとピストンとを連結するチェーンと、上記
シリンダ内のポンプ室と貯水部側とを連結すると共に、
このピストンの上昇にてポンプ室内の水を逆止弁を介し
て貯水部側に送る送水管と、上記シリンダ内のポンプ室
に連結し、ピストンの下降にて逆止弁を介してそのポン
プ室内に水を吸い込むための給水管とを備えてなるもの
である。
本発明は上述したように構成したことから、先ず、水
面に浮上しているフロートが水面の上昇、すなわち波の
上昇に伴って上昇すると、このフロートにチェーンを介
して接続されたピストンが上昇してシリンダ内のポンプ
室を圧縮する方向に動き、これによってポンプ室の水圧
が増大する。すると、このシリンダに接続された送水管
の逆止弁が開き、ポンプ室内の水がこの送水管を通過し
て水面上等に設けられた貯水部に送水される。次に、波
の降下に伴ってこのフロートが下降すると、チェーンが
弛み、ピストンの自重によってピストンが下降してポン
プ室の圧力が低下する。すると、この送水管の逆止弁が
閉じて貯水部への送水とその逆流が停止すると同時に、
これに接続された一方の給水管に設けられた逆止弁が開
いて、この給水管から水がポンプ室内に流れ込んだ後、
再びこのフロートが上昇することによって、上述したよ
うに、このポンプ室内に取り込まれた水が送水管を通過
して貯水部に送水される。そして、このようなフロート
の上下動を繰り返すことによって給水管先端の水が順次
貯水部側へ送水されることになる。
また、このシリンダは上述したように、サドルに揺動
自在に軸支されたリング体内に、リング体の揺動方向と
交差する方向に揺動自在に軸支されていることから、シ
リンダの軸が略全方向に移動自在となる。従って、水面
に浮上しているフロートが、潮流や風によって、シリン
ダの直上から移動してもシリンダの軸がそのフロートの
方向に揺動して追従するため、フロートの上昇時に伴う
チェーンの引力が効果的にピストン側に伝わると同時
に、ピストンロッドの曲げ作用も少なくなる。
さらに、上記リング体の内部に水路を形成すると共
に、この水路とポンプ室とを、シリンダをリング体に揺
動自在に支持する軸部を介して連通すると共に、この水
路と送水管及び給水管とを、リング体をサドルに揺動自
在に支持する軸部を介して連通することにより、これら
送水管及び給水管のシリンダのポンプ室との連通がシリ
ンダの揺動に悪影響を及ぼすことなく容易に行われる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照しながら詳
述する。
第1図は本発明に係る波力ポンプの構成を示した縦断
面図である。図示するように、この波力ポンプは、水面
Sに浮上し、水面Sの上下動に伴って上下するフロート
1と、このフロート1の下方の水底側に固定されたサド
ル2と、このサドル2の上端部にユニバーサルジョイン
ト10を介して支持された円筒状のシリンダ3と、このシ
リンダ3内にポンプ室7を区画形成すると共にそのシリ
ンダ3内を往復動するピストン4と、このピストン4と
上記フロート1とを連結するチェーン6と、一端が上記
シリンダ3側に接続され、他端が水面上に位置する貯水
部16側に接続された送水管11と、この送水管11に一端が
接続され、他端が水中に開口した給水管12と、上記ピス
トン4の下部ピストンロッド4bに設けられた錘8とから
主に構成されている。
このサドル2は、水底に沈んで不動状態となっている
ベースブロック5上に固定立設されたものであり、第2
図に示すように、頂部に軸孔23が形成された一対の脚部
2a、2bをその軸孔23が同軸上になるように対向させて構
成されている。また、このサドル2にシリンダ3を支持
するためのユニバーサルジョイント10は、第2図に示す
ように、この脚部2a、2bの軸受け23,23に、軸部18,18が
挿入されて揺動自在に軸支されたリング体17の内側に、
この軸部18,18と交差するように設けられたシリンダ3
側の軸部19、19をカップリング21を介して軸支してなる
ものであり、このリング体17が図中Y−Yを軸として揺
動すると共に、シリンダ3がこのY−Y軸と直交するX
−Xを軸として揺動することで、シリンダ3の頂部を前
後左右360゜に揺動させることができるようになってい
る。
また、第1図に示すように、チェーン6の下端部に
は、圧力キャップ15と、上部ピストンロッド4aが連結さ
れており、このピストンロッド4aの下端部がシリンダ3
の頂部に形成された貫通孔3aとポンプ室7を通過してピ
ストン4側に、そのピストンロッド4bと略同軸になるよ
うに接続されている。また、このピストンロッド4bの下
端部に設けられた錘8はポンプ室7の容積を増大させる
べくピストンロッド4bを重力方向に付勢させるのもので
あるが、その重さはピストン4全体の重さがフロート1
の浮力を上回らない程度の重量に設定されている。さら
に、このピストンロッド4bの下端部にはフランジリング
24が設けられており、このフランジリング24に連結され
たチェーン9によってピストンロッド4bの上昇量が規制
されている。尚、第3図に示すように、シリンダ3の頂
部にはボス25が形成されており、これに上述した圧力キ
ャップ15が着脱自在に嵌合するようになっている。
また、第2図に示すように、ユニバーサルジョイント
10を構成するリング体17の内部には環状の水路20が形成
されており、さらに、この水路20は、リング体17の一方
の軸部18とノズル22を介して送水管11と連通されている
と共に、シリンダ3の両軸部19,19を介してシリンダ3
のポンプ室7と連通されている。すなわち、このポンプ
室7と第1図に示すような水面上に設けられた貯水部16
とは水路20、ノズル22、送水管11を介して送水自在に連
通されている。尚、この軸部18とノズル22はカップリン
グ26を介して接続されており、ノズル22を固定した状態
であっても軸部18の回動が規制されないようになってい
る。
また、第1図に示すようにこの送水管11には、シリン
ダ3内のポンプ室7の水を貯水部16側へ送るための逆止
弁14aが設けられており、さらに、この逆止弁14aの上流
側には、給水管12がこの送水管11より分岐して設けられ
ている。そして、送水管11と同様に、この給水管12にも
水をポンプ室7側へ送るための逆止弁14bが備えられて
いる。また、この給水管12の開口端部にはサクションス
トレーナー13が設けられており、その開口端部からシリ
ンダ3側へ異物が混入しないように給水を濾過するよう
になっている。
次に、本実施例の作用を説明する。
先ず、第1図に示すような状態で波が隆起し、これに
伴ってフロート1が上昇すると、シリンダ3がサドル2
に固定されていることから、シリンダ3内のピストン4
のみが、チェーン6、圧力キャップ15、ピストンロッド
4aを介して上方に引っ張られ、シリンダ3内を上昇す
る。すると、シリンダ3内のポンプ室7が圧縮されて水
圧が上昇し、これによって、このポンプ室7に連通され
た送水管11の逆止弁14aが開いてポンプ室7内の水がこ
の送水管11を通過して水面上の貯水部16側に送水され
る。
次に、波が降下し、これに伴ってフロート1が降下す
ると、チェーン6が弛み、シリンダ3内のピストン4が
錘8によって降下してポンプ室7が減圧する。すると、
送水管11の逆止弁14aが閉じて送水が停止すると同時
に、給水管12側の逆止弁14bが開いて給水管12の吸込口
付近の水がサクションストレーナ13を介し、給水管12か
ら水路20、軸部19を通過してシリンダ3内のポンプ室7
に吸い込まれる。尚、この時、第3図に示すように、圧
力キャップ15がシリンダ3の頂部に形成されたボス部25
に嵌合することになるが、この嵌合の際に圧力キャップ
25内の水がボス部25との隙間から徐々に抜けることによ
り、ピストン4の降下時の衝撃を効果的に緩衝する働き
を成す。
そして、波が隆起し、フロート1が上昇すると、シリ
ンダ3内のピストン4が再び引き揚げられることによっ
て再びポンプ室7内の水が送水管11を通過して貯水部16
へ送水される。その後、フロート1が再び降下して上述
と同様なピストン4の往復動を繰り返すことでシリンダ
1周囲の水が貯水部16へ送水されることになる。
このように本発明の波力ポンプは水面に発生する波の
上下動のエネルギーを水底に固定されたシリンダ内のピ
ストンの往復動の動力源として用いたため、貴重な化石
燃料を使用することなく、海水を等を水面上に汲み上げ
ることが可能となる。また、このシリンダ3をユニバー
サルジョイント10を用いてサドル2側に揺動自在に支持
したため、風や潮流等によってフロート1がシリンダ3
の直上から移動したとしてもこれに追従してシリンダ3
の上端部がフロート1の方向へ追従することになる。従
って、チェーン6の引っ張り方向とピストンロッド4bが
略同一方向に位置することとなって、フロート1の引張
り力が効果的にピストン4側に伝達され、良好な水の汲
み上げ作業が達成される。
また、第2図に示すように、シリンダ3のポンプ室7
内の水の給送水を行うための送水管11や給水管12を直接
シリンダ3に接続するのではなく、図示するようにユニ
バーサルジョイント10を構成するリング体17内に形成し
た水路20やノズル22を介して接続したため、シリンダ3
の揺動に悪影響を及ぼすことがなくなる。
[発明の効果] 以上本発明によれば、動力源として海面などに発生す
る波の上下動のエネルギーを用いることができるため、
石油石炭等の化石燃料を用いる際の不都合、例えば、上
述したように、地球温暖化や環境破壊の防止や省資源に
大きく貢献することができることは勿論、離島などの輸
送やメンテナンスが困難な地域での使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の波力ポンプの構成を示した装置の縦断
面図、第2図は第1図のA−A断面図、第3図はシリン
ダの頂部付近を示す拡大断面図である。 1……フロート、2……サドル、3……シリンダ、4…
…ピストン、6……チェーン、7……ポンプ室、8……
錘、10……ユニバーサルジョイント、11……送水管、12
……給水管、14a,14b……逆止弁、16……貯水部、17…
…リング体、20……水路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水面に浮上し、水面の上下に伴って上下動
    するフロートと、このフロート下方の水底に固定したサ
    ドルと、このサドルに揺動自在に軸支されたリング体
    と、そのリング体に、リング体の揺動方向と交差する方
    向に揺動自在に軸支されたシリンダと、このシリンダ内
    に往復動自在に設けられ、そのシリンダ内上部にポンプ
    室を区画形成するピストンと、上記フロートとピストン
    とを連結するチェーンと、上記シリンダ内のポンプ室と
    貯水部側とを連結すると共に、このピストンの上昇にて
    ポンプ室内の水を逆止弁を介して貯水部側に送る送水管
    と、上記シリンダ内のポンプ室に連結し、ピストンの下
    降にて逆止弁を介してそのポンプ室内に水を吸い込むた
    めの給水管とを備えてなることを特徴とする波力ポン
    プ。
  2. 【請求項2】上記リング体の内部に水路を形成すると共
    に、この水路とポンプ室とを、シリンダをリング体に揺
    動自在に支持する軸部を介して連通すると共に、この水
    路と送水管及び給水管とを、リング体をサドルに揺動自
    在に支持する軸部を介して連通したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の波力ポンプ。
JP60095963A 1985-05-08 1985-05-08 波力ポンプ Expired - Fee Related JPH086677B2 (ja)

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JP5879641B1 (ja) * 2015-04-21 2016-03-08 株式会社サンエイ 海底水域への酸素補給装置

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