JPS61255277A - 波力ポンプ - Google Patents

波力ポンプ

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JPS61255277A
JPS61255277A JP60095963A JP9596385A JPS61255277A JP S61255277 A JPS61255277 A JP S61255277A JP 60095963 A JP60095963 A JP 60095963A JP 9596385 A JP9596385 A JP 9596385A JP S61255277 A JPS61255277 A JP S61255277A
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piston
cylinder
water
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wave pump
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Yasuhiro Manabe
安弘 真鍋
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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
    • F03B13/16Adaptations 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"
    • 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
    • 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
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

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、海洋等の無尽蔵に有る波の運動エネル
ギーを利用し、水の揚水、送水、電気エネルギー等に変
換するこ七によシ、揚水発電、または揚水した水を海洋
牧場等の施設用水、工業用水、飲料水、および製塩プラ
ント等に利用することを目的とした。
現在利用されている揚水ポンプの原動機には、内燃機関
、電気モーター、蒸気タービン、空気タービン、種々さ
まざまに有るが、これらのエネルギー源のほとんどが、
石油、石炭、原子力等化石エネルギー資源を利用したも
のであシ、いずれも埋蔵量が有限のものと思われる。ま
た、これらのエネルギー供給の難易な場所、すなわち、
無人島、離島、半島端等においてはエネルギー供給の面
で問題が有った。この意味においても本装置は、波力エ
ネルギーを利用することによ)、比較的簡単に送水する
ことが出来る。また、エネルギー変換効率の意味におい
ても、石油、石炭等を燃やし、水を緩め、蒸気を作力、
タービンを廻し、発電機を作動させて発電し、この電気
でモーターを廻し、ポンプを回転させて送水するよhは
、波力エネルギーで直接シリンダー中のピストンを作動
させて送水した方が効率良いものとなる。
以下本発明を実施した場合の夾施例を図面にもとすいて
説明すれば次の通〃である。
第1図は本発明の波カボンブの構成および縦断面図であ
る。この図の構成は、まず波によジ動揺するフロート1
が海面上もしくけ、その海面に少し没した程度の位置に
置かれているものとした。
つぎに海底にアンカーまたはベースブロック2を置き、
その上にサドル3等がこれに固着されている。このサド
ルの上部に軸受け4を設け、この軸受に後述するジョイ
ントリング5が回転自在に取シ付けられている。どのジ
ヨイントリング5の中心部にシリンダー6が設けられ、
このシリンダーとジョイントリングがカップリング7部
にて回転自在となっている。シリンダー内の水は後述す
るノズル8よ〃ジヨイントリング5内を経て接続管9に
連絡され、この水路にて水がシリンダー6内に出入力出
来るものとした。つぎに、シリンダー6内にピストンロ
ッド10およびピストン11を設ケ、ピストンロッドの
上部には圧力キヤツジ12、チェーン16等も取〃付け
られている。また、下部にはおもり14、鎖止め15、
チェーン16等も図のように備えられている。鎖止め1
5はピストンおよびピストンロッドとの回転を避けるた
めの手段も設けられている。一方鎖16の下端はペース
ブロック2等に取力付けられ、ピストン11が上方向に
移動した場合、これがブレーキ装置の役目になるものと
した。また、軸受4およびカップリング7部を軸心に、
シリンダー6が動揺した場合には、チェーン16の作用
により、規定以上の動揺を拘束出来るものとした。シリ
ンダー6の下部にはガイド17等も、接続管9にけ逆止
弁18、サクシ1ンストレーナー19、管20も図のよ
うに取力付けもしくI/i接続されている。
上述の構成なるこの装置において、との動作を以下に説
明する。まずフロートに波が来た場合、とのフロートが
上方向に移動する。すなわち、ピストン11、おもjD
14およびチェーン16は上向に移動する。この時シリ
ンダー6内の水はジヨイントリング5、接続管9を経て
逆止弁18を通シ管20に送られる。この時もし、台風
、大波等でフロート1が水平方向に移動した場合には、
チェーン13の引張力により、シリンダーは鉛直性を失
うが、チェーン16の作用である程度以上の傾きけ避け
られるものと思われる。つぎに波が通シ過ぎフロート1
が下方向に移動し、たとしたと、ピストンロッド、ピス
トン、おもJ14、もしくけチェーン16等の自重で、
ピストンは下方向に引き下げられる。すなわち、水がサ
クシジンストレーナ19、逆止弁18、接続管9、ジョ
イントリング5を過多シリンダー6内に吸い込まれる。
つぎの説明は第2図によシ行う。
第2図は第1図のA−A断面図である。この図の構成は
第1図のサドル3の上部に軸受4が設けられ、この軸受
の中にジョイントリング5の支持軸が通され、この支持
軸の一方のみに穴があけられ、この穴と接続管9等が図
の様に取シ付けられ、この支持軸と接続管9は回転自在
となっている。
この時、水の漏れを防ぐ手段としてパツキン21等も取
シ付けられている。また、水圧力及び回転力等で破戒防
止のための手段と[2てユニオンナット22、カラー2
3等も設けられている。つぎに、ジヨイントリング5の
中心部にシリンダー6をおき、このシリンダーの水出入
口部すなわちノズル8が、ジヨイントリングの内側に設
けられた分岐管状の接続部とが同心上の突合せ状態にあ
る。この両者を保護するだめにカップリング7が設けら
れ、このカップリングとその両者が、それぞれ回転自在
になっている。この時の水の漏れを防ぐ手段としてパツ
キン24等も設けである。また、組み立て手順の都合と
して、カップリング7はニラ割)とし、ボルト等で環状
になるように固着[2ている。この時のカップリング7
には、装置の運転中過大な力が作用するため、ボルト締
めには充分注意する必要がある。上述なるこの構成にお
l/)で、シリンダー6とジヨイントリング5の可動性
、ジヨイントリング5と軸受4および接続管9との可動
性を説明したが、簡単に説明するならば、第2図の図面
上において、前者はX−X方向を軸心とした可動性、後
者はY−Y方向を軸心とした可動性のものである。すな
わち、この両者の組み合せによ)、動揺するシリンダー
7内の水が、サドル等にサポート等で固定した接続管9
を介して第1図の逆止弁18、サクションストレーナ1
9、または管20等に出入力出来るものである。つぎの
説明は第3図により説明する。
第3図はシリンダ6と、その中に配置されるピストン1
1、ピストンロッド10、および圧力キャップ12の組
み合せ図である。この図の構成は、波により上下動する
ピストンロッド10けシリンダー6の軸受部に通され、
このロンドにピストン11および圧力キャップ12が図
の要領で固着しているものとした。ピストン11には時
と場合によっては孔25等も、また、圧力キャップの内
面には溝等が設けられている。つぎにこの動作を説明す
る。まずピストンロッド10が上方向に引き上げられた
としたと、シリンダー6内の水は、ピストン11の上方
向移動により、ノズル8よ〕シリンダーの外部に送力用
される。なおピストン11が上方向に移動するならば、
ピストンはノズル8を通り過ぎこの穴を塞いでしまう。
すなわち、シリンダー内には急激に圧力がかかカビスト
ンは停止する。このときにこの加圧水は、ピストンに設
けられた孔、25よシ噴射する。すなわちこの穴25は
シリンダーとピストンの隙間によって決定されるが、あ
ま多大きな孔をあけると、性能劣化につながる可能性が
ある。つぎに波が通〃過ぎピストンロッドおよびピスト
ンが下方向に移動しようとしても、シリンダー6内の加
圧水がこの段階ではバキューム作用を起し、急激には下
方向移動が出来ない。そのうちにピストンとシリンダー
の隙間および孔25等の作用によカビストン11は下落
する。つぎにピストン11およびピストンロッド10が
、規定ストローク以上の作動で下方向に移動[、たとし
たと、圧力キャップ12が、シリンダー6の上部にある
軸受のボス26部に被せられる。
間よル噴射する。すなわち、ピストンは円滑に停止スる
。つぎにピストンロッド10が上方向に移動しようとし
ても、圧力キャップ12内の水は、噴射したため急激に
は動けないが、この噴射口より水を吸い込み除々に上方
向に移動する。上述の繰力返しによシこの装置は作動す
るのであるが、加圧水の噴射口はある程度大きくした方
がスムーズに作動するものと思われる。また、圧力キャ
ップ12の内面に溝を設けることにより、加圧水の噴射
時およびその後の吸い込み時において、各溝ごとに水の
渦流を生じさせ、ブレーキ装置およびその後の吸い込み
作用において、効率良い手段となるものである。つぎに
ピストン11およびシリンダー6の軸受部において、溝
等を設けであるのも前述と同じ作用を利用したものであ
るが、この溝にピストンリングや0リング等を用いるこ
とも効率アップの手段と々る。
第4図はノズル8に曲管を用いた場合の一例を示す図で
あるが、これはチェーン13でピストンロッド10を斜
め方向に引張った場合、シリンダー6をその方向に傾斜
させるための手段の一例である。この手段を用いること
によ多、装置の耐久性を増すものである。
以上の説明によシ明らかiごとく、シリンダーを動揺自
在にすることによ)耐久性を増し、このほとんどの作動
が自動的に行えるため、装置の保守9点検等の手間もか
からず、無人島、離島、半島端等においては、この装置
は比較的簡単に、安価に1エネルギー源を生み出すもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の波力ポンプの構成および縦断面図、第
2図は第1図のA−A断面図、第3図はシリンダー6と
、その中に配置されるピストン11、ピストンロッド1
0、および圧力キャップ120組み合せ図、第4図はノ
ズル8に曲管を用いた場合の一例を示す図である。 1・・・・・・フロート、   2・・・・・・ベース
ブロック、3・・・・・・サドル、    4・・・・
・・軸 受、5・・・・・・ジ冒インドリング、 6・・・・・・シリンダー、  7・・・・・・カップ
リング8・・・・・・ノズル、    9・・・・・・
接続管、12・・・・・・圧力キャップ、 13・・・
・・・チェーン、14・・・・・・おも)15・・・・
・・鎖止め16・・・・・・チェーン、17・・・・・
・ガイド18・・・・・・逆止弁、19・・・・・・サ
クシランストレーナ−,20・・・・・・管、21・・
・・・・パツキン、22・・・・・・ユニオンナット、
23・・・・・・カラー、24・・・・・・パツキン、
25・・・・・・孔、26・・・・・・ボス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、波により動揺するフロートと、水中に動揺自在のシ
    リンダーと、その中に配置されるピストンを備え、波の
    動揺にてシリンダー内のピストンを作動させて、水を送
    出することを特徴とした波力ポンプ。 2、水中に固定したベースブロックおよびサドルと、シ
    リンダーの間に、ジョイントリング(5)を備えること
    により、シリンダーを動揺自在に可能ならしめることを
    特徴とした波力ポンプ。 3、動揺自在のジョイントリング(5)に管等を用いて
    、この中を水路としたことを特徴とした波力ポンプ。 4、ピストンの復元力としておもり(14)、チェーン
    (16)もしくは、ピストンおよびピストンロッドの自
    重等を利用することを特徴とした波力ポンプ。 5、チェーン(16)を備えることにより、動揺自在の
    シリンダーが規定以上の動揺に対し拘束されることを特
    徴とした波力ポンプ。 6、圧力キャップを備えることにより、ピストンおよび
    ピストンロッドが規定ストローク以上の往復動に対し、
    円滑に停止可能ならしめることを特徴とした波力ポンプ
    。 7、圧力キャップの内面に溝を設けたことを特徴とした
    特許請求第6項記載の圧力キャップ。 8、シリンダーに取り付けたノズル8に、曲管等を用い
    ることにより、シリンダーの動揺性を増すことを特徴と
    した波力ポンプ。
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