(57)【要約】  建設コストの低減とエネルギー利得を増大することができる遊水室構造体を提供する。  水面の上下運動を利用して波エネルギーを機械的エネルギーに変換する波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体であって、構造物の設置面に平行に鉛直向きの平行壁を配置するとともに、前記設置面と前記平行壁との間の空間を鉛直向きの仕切り壁によって区画することで、前記設置面に沿って複数の遊水室を並設してなる遊水室群を形成し、前記遊水室を並設する方向が波の進行方向と同じ向きとなるよう構成するとともに、前記遊水室群の端部に、前記平行壁の端部と前記設置面とを斜めに連結し該遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑える鉛直向きの導波壁を配置する。
2013176171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面の上下運動を利用して波エネルギーを機械的エネルギーに変換する波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体であって、
構造物の設置面に平行に鉛直向きの平行壁を配置するとともに、前記設置面と前記平行壁との間の空間を鉛直向きの複数の仕切り壁によって区画することにより、前記設置面に沿って、前記遊水室の配置方向が波の進行方向と同じ方向に、かつ複数の遊水室を並べて配置された遊水室群と、
前記遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑えるために、前記遊水室群の一方、又は両方の端部に、前記平行壁の端部と前記設置面との間で、前記進行方向と角度を有して連結された鉛直向きに配置された導波壁と
からなることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項２】
請求項１に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記構造物の設置面は、船体状の浮体構造物の舷側であって、前記浮体構造物を長手方向の一端または両端の一点または複数の点において緩く係留することで、前記遊水室を並設する方向が前記進行方向と同じ向きとなるよう構成する
ことを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項３】
請求項１に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記構造物の設置面は、防波堤、護岸、突堤、防潮堤、防砂堤、岸壁、及び河口導流堤から選択される一つの固定構造物の壁面であることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項４】
請求項３に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室を並設する方向が、一定期間の観測から得られる平均の卓越波向であって、該卓越波向と±４５度以内の範囲であることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項５】
請求項３に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、ケーソンで形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項６】
請求項３に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、直径の異なる二つのコルゲート管を同心に配置して、隙間をコンクリートで固めて形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項７】
請求項３に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、鋼製枠とパネルで形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記遊水室は、前記遊水室群の並設方向における長さを、波長の１／１０未満とすることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項９】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記平行壁の喫水深を、前記遊水室内における水塊運動が共振状態となるよう、波の周期に基づいて決定することを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【請求項１０】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された波力発電用遊水室構造体において、
前記波力エネルギー変換装置に浮体釣合錘式波力発電機構を用いることを特徴とする波力発電用遊水室構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋、湖水等の波力を利用したエネルギー変換装置であり、詳しくは、波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、波力発電用の波力エネルギー変換装置は、波のエネルギーを機械的エネルギーに変換する１次変換装置と、この変換された機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する２次変換装置とで構成されている。そして、前記１次変換装置の主要な方式として、可動物体型と振動水柱型が知られている。【０００３】
前記可動物体型の方式を利用した波力エネルギー変換装置には、遊水室に浮遊する可動物体であるフロートを水面の上下運動により上下方向に運動させ、該フロートの上下方向運動を動力として取り出し、これを機械的エネルギーに変換し、更にこれを電気的エネルギーに変換するものがある（特許文献１参照）。【０００４】
一方、前記振動水柱型の方式を利用した波力エネルギー変換装置には、空気室に閉じ込められた空気を水面の上下運動により加圧・減圧し、その空気圧で空気タービンを駆動し、この動力で発電機を駆動して電気エネルギーに変換するものがある（特許文献２参照）。【０００５】
ところで、特許文献１に記載された遊水室や特許文献２に記載された空気室（以下、ともに「遊水室」という。）は、防波堤等の構造物の壁面に、これと平行に一定間隔を置いて長い平行壁を配置し、前記構造物の壁面と前記平行壁との間の空間を仕切り壁によって区画することで、前記構造物の壁面に沿って複数が並設される構造である。【０００６】
ところが、上記従来の遊水室構造体は、波を正面から受けるよう、波の進行方向に対しほぼ直角となる方向に前記長い平行壁が配置され、前記波の進行方向に対し直角となる方向に複数の遊水室が並設されるものである。そのため、上記従来の遊水室構造は、波の大きな衝撃力が前記長い平行壁に作用するため、該平行壁の厚みを増して強固なものとする必要があることから、建設コストの増大は免れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０３７４０１号公報
【特許文献２】特開昭５０−１２５１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、建設コストの低減を図ることができる遊水室構造体を提供することを目的とする。
また、本発明は、エネルギー利得を増大することができる遊水室構造体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】
【０００９】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、水面の上下運動を利用して波エネルギーを機械的エネルギーに変換する波力発電用の波力エネルギー変換装置のための遊水室構造体であって、
構造物の設置面に平行に鉛直向きの平行壁を配置するとともに、前記設置面と前記平行壁との間の空間を鉛直向きの複数の仕切り壁によって区画することにより、前記設置面に沿って、前記遊水室の配置方向が波の進行方向と同じ方向に、かつ複数の遊水室を並べて配置された遊水室群と、
前記遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑えるために、前記遊水室群の一方、又は両方の端部に、前記平行壁の端部と前記設置面との間で、前記進行方向と角度を有して連結された鉛直向きに配置された導波壁とからなることを特徴とする。【００１０】
ここで、本発明において、「遊水室」は、可動物体型波力エネルギー変換装置の「遊水室」と、振動水柱型波力エネルギー変換装置の「空気室」の両方に適用可能なものである。【００１１】
第２番目の発明は、第１番目の発明の波力発電用遊水室構造体において、前記構造物の設置面は、船体状の浮体構造物の舷側であって、前記浮体構造物を長手方向の一端または両端の一点または複数の点において緩く係留することで、前記遊水室を並設する方向が前記進行方向と同じ向きとなるよう構成することを特徴とする。【００１２】
第３番目の発明は、第１番目の発明の波力発電用遊水室構造体において、前記構造物の設置面は、防波堤、護岸、突堤、防潮堤、防砂堤、岸壁、及び河口導流堤から選択される一つの固定構造物の壁面であることを特徴とする。
第４番目の発明は、第３番目の発明の波力発電用遊水室構造体において、前記遊水室を並設する方向が、一定期間の観測から得られる平均の卓越波向であって、該卓越波向と±４５度以内の範囲であることを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。【００１３】
ここで、本発明において、「卓越波向」とは最大のエネルギーをもつ波の向きである。
第５番目の発明は、第３番目の発明の波力発電用遊水室構造体において、前記遊水室がケーソンで形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。【００１４】
第６番目の発明は、第３番目の発明の波力発電用遊水室構造体において、前記遊水室が、直径の異なる二つのコルゲート管を同心に配置して、隙間をコンクリートで固めて形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。【００１５】
第７番目の発明は、第３番目の発明の波力発電用遊水室構造体において、前記遊水室が鋼製枠とパネルで形成されていることを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。【００１６】
第８番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明の波力発電用遊水室構造体において、前記複数の各遊水室の並設方向における長さを波長の１／１０未満とすることを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。【００１７】
第９番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明の波力発電用遊水室構造体において、前記平行壁の喫水深を、前記遊水室内における水塊運動が共振状態となるよう、波の周期に基づいて決定することを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。【００１８】
第１０番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明の波力発電用遊水室構造体において、前記波力エネルギー変換装置に浮体釣合錘式波力発電機構を用いることを特徴とする波力発電用遊水室構造体である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の遊水室構造体は、遊水室を並設する方向が波の進行方向と同じ向きとなるよう構成することにより、遊水室の平行壁に波の大きな衝撃力が作用しない。また、本発明の遊水室構造体は、遊水室群の端部に、平行壁の端部と設置面とを斜めに連結する導波壁を配置することにより、遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑えることができる。したがって、本発明によれば、遊水室の平行壁や遊水室群の端部の壁を、従来のように強固なものとする必要がなく、建設コストを低減できる。【００２０】
本発明の遊水室構造体は、前記平行壁の喫水深を、前記遊水室内における水塊運動が共振状態となるよう、波の周期に基づいて決定することとすれば、前記遊水室内における水面の上下運動を増幅させることができるため、エネルギー利得を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、突堤式防波堤の壁面に沿って設けられる本発明の実施例１の遊水室構造体の概念図である。
【図２】図２は、図１の遊水室構造体の拡大平面図である。
【図３】図３は、図１の遊水室構造体の側面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５は、図４の遊水室内における水塊運動の模式図である。
【図６】図６は、実験装置における遊水室の構造と波高計の設置位置の説明図である。
【図７】図７は、本発明の実施例１の浮体釣合錘式波力発電機構を示す概念図である。
【図８】図８は、波の周期と遊水室内における水面の上下運動の増幅率の関係の実験結果を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の実施例２の遊水室の具体的な設置形態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例３の遊水室の具体的な設置形態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例４の遊水室の具体的な設置形態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、船体状の浮体構造物の舷側に設けられた本発明の実施例５の遊水室構造体の概念図を示し、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の側面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、図１２（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図１３（ｂ）は、図１２（ａ）の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例５を説明する。
【実施例１】
【００２３】
まず、本発明における「遊水室」は、波力発電用の可動物体型波力エネルギー変換装置のための「遊水室」と、振動水柱型波力エネルギー変換装置のための「空気室」の両方に利用することを意図するものである。前記各波力エネルギー変換装置において、波のエネルギーを機械的エネルギーに変換し、この変換された機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する機構については、例えば特許文献１、特許文献２に記載されているような従来周知のものを利用することができる。【００２４】
図１は、突堤式防波堤の壁面に沿って設けられる本発明の実施例１の遊水室構造体の概念図を示す。図１に示すように、本発明の実施例１の遊水室構造は、突堤式防波堤等の構造物１の壁面１１に沿って並設される複数の遊水室２からなる遊水室群を基本構造とし、前記遊水室群の長手方向、即ち前記複数の遊水室２を一列に並設する方向が、波の進行方向Ｗと同じ向きとなるよう構成されている。【００２５】
ここで、本発明の実施例１において、「波の進行方向」とは、一定期間（例えば１年間）の観測から得られる平均の卓越波向であって、ここでは当該卓越波向と±４５度以内、好ましくは±２２．５度以内、より好ましくは±１１．２５度以内の範囲を含むものと定義する。なお、「卓越波向」とは、エネルギー密度の最も大きい成分波の向きである。図２は図１の遊水室構造体の拡大平面図を示す。図３は図１の遊水室構造体の側面図を示す。図４は図２のＢ−Ｂ断面図を示す。図２に示すように、遊水室群は、平面視において長方形の水域空間を仕切る枠状の構造体を、複数のほぼ正方形の筒状空間からなる遊水室２に区画することにより構成される。【００２６】
枠状の構造体は、鉛直に築いた擁壁である防波堤等の構造物１の壁面１１に設置されている。この枠状の構造体は、構造物１の壁面１１に対し一定の間隔を置いて平行に配置される長い平行壁３と、構造物１の壁面１１と平行壁３とに直交し平行壁３の端部と構造物の壁面１１とを連結する直交壁４により構成されている。遊水室２は、構造物１の壁面１１と平行壁３との間の空間を、これらと直交して配置される仕切り壁５によって複数のほぼ正方形の筒状空間に区画して形成される。【００２７】
遊水室群の端部には、平行壁３の端部と構造物１の壁面１１とを斜めに連結する導波壁６が配置される。導波壁６は、遊水室群の両端部に配置されてもよく、また、波の進行方向に対向して位置する一方の端部にのみ配置されてもよい。平行壁３、直交壁４、仕切り壁５及び導波壁６は、いずれも略鉛直方向に向く壁であり、コンクリートや金属等により構成されている。【００２８】
図３、４に示すように、遊水室２の下部は開口した構造であり、遊水室２内の水面は、波の運動により上下動を生じる。これにより、遊水室２を、可動物体型波力エネルギー変換装置のための「遊水室」として利用する場合、遊水室２内に浮遊する可動物体であるフロートは、遊水室２内の水面の上下動によって上下方向に運動する。【００２９】
図７は、本発明の実施例１の浮体釣合錘式波力発電機構（つるべ式波力発電機構）を示す概念図である。図７に示すように、フロート１９の上部には、ワイヤ１２の一端が連結されている。このワイヤ１２は駆動輪１３に巻かれており、他端はワイヤ１２に張力を与えるためのカウンタウェイト１４に連結されている。このフロート１９は、上下運動することにより上部に設置されたエネルギー変換装置の一部である回転軸１５を駆動し、波浪の上下運動エネルギーは、一方向クラッチ等の回転変換機構１６と増速機１７により回転力に変換され、更にこの回転力により発電機１８を回転駆動して電気的エネルギーに変換される。また、前記遊水室２を、振動水柱型波力エネルギー変換装置のための「空気室」として利用する場合、該空気室に閉じ込められた空気は、前記水面の上下動によって加圧・減圧される。【００３０】
本発明の実施例１における遊水室構造体は、図１〜３に示すように、遊水室群の長手方向、即ち複数の遊水室２を並設する方向が、波の進行方向Ｗと同じ向きとなるよう構成されるため、強い波が沿い波となり、遊水室群を構成する平行壁３に波の大きな衝撃力が作用しない。また、沿い波となるため、隣接する遊水室２で水位変動の位相が異なる。また、本発明の実施例１における遊水室構造体は、遊水室群の端部に、平行壁３の端部と構造物１の壁面１１とを斜めに連結する導波壁６を配置することで、遊水室群の端部に作用する波の衝撃力の発生を抑えることができる。したがって、本発明の実施例１における遊水室構造体によれば、遊水室群を構成する平行壁３や直交壁４を、従来のように強固なものとする必要がなく、建設コストを低減できる。【００３１】
上記本発明の実施例１における遊水室構造体は、防波堤の壁面に沿って配置する場合を例として説明したが、遊水室群の長手方向、即ち複数の遊水室２を並設する方向を、波の進行方向Ｗと同じ向きにできるのであれば、防波堤、護岸、突堤、防潮堤、防砂堤、岸壁、河口導流堤、その他の固定構造物の壁面に沿って配置するものであってもよい。【００３２】
また、上記本発明の実施例１における遊水室構造体は、遊水室群の長手方向、即ち複数の遊水室２を並設する方向を、波の進行方向Ｗと同じ向きにできるのであれば、固定構造物に限らず、各種浮体構造物の壁面に配置することもできる。次に、本発明の実施例１における遊水室構造体において、遊水室２内における水面の上下運動を増幅させる条件について検討する。【００３３】
図５は、図４の遊水室内における水塊運動の模式図を示す。図５において、Ｄは平行壁３の喫水深、Ａは遊水室２の底部開口面積、ηは遊水室２内における水位の外部水位からの上昇量を表す。そして、遊水室２内における水塊運動がもたらす遊水室２内水塊の体積変化にともなう遊水室２内水塊の質量変化を無視すると、前記遊水室２内における水塊の運動方程式は次式により与えられる。
2013176171.tif 000003
ここで、ρは水の密度、ｇは重力加速度を示す。【００３４】
これより、前記遊水室２内における水塊運動の固有周期Ｔｒは次式のようになる。
2013176171.tif 000004
これより、波の周期Ｔと上記水塊運動の固有周期Ｔｒが一致するよう前記平行壁３の喫水深Ｄを決定すれば、前記遊水室２内における水塊運動が共振状態となることが理解できる。そこで、波の周期Ｔと遊水室２内における水面の上下運動の増幅率の関係を確認するため、以下の実験を行った。【００３５】
図６は、実験装置における遊水室の構造と波高計の設置位置の説明図を示す。実験は、造波・廻流水路７(全長４１．０ｍ、幅０．８ｍ、最大水深１．２ｍ）を用いて行った。実験には、図６に示す全長２．２２５ｍのアクリル製の遊水室模型８を用いた。これは、一辺０．２ｍの正方形の水平断面をもつ高さ０．４５ｍの遊水室９を６つ（９−１、９−２、９−３、９−４、９−５、９−６）連結したものである。これを前記水路７の側壁１０の内面に固定した。【００３６】
遊水室模型８の設置位置は、その中心が図示しない造波板から２９．８３ｍ(遊水室模型８の波上側先端は同じく２８．７２ｍ)とした。また、遊水室９内と水路７内の合計６か所（図６中に示した各位置（１）〜（６））に波高計を設置した。以下、各位置（１）〜（６）にそれぞれの位置に設置した波高計を波高計（１）〜（６）と称する。波高計（１）は遊水室模型８の先端から１．７２ｍだけ波上側の水路中央、波高計（３）は遊水室模型８の中央であって遊水室外側面と水路側壁との中央、波高計（６）は遊水室模型８の後端より波下側０．８６ｍの水路中央に配置した。【００３７】
本実験では、前記造波機を稼働して波を発生させ、波高計により水面変動を測定し、波高計（１）で計測された波高と、波高計（２）、（４）、（５）で計測された波高の比より、遊水室９−１（Ｎｏ．１）、遊水室９−３（Ｎｏ．３）、遊水室９−５（Ｎｏ．５）における水面の上下運動の増幅率を求めた。【００３８】
実験条件は、水深ｈと遊水室の喫水深Ｄの関係を、水深ｈ＝０．５０ｍ（喫水深Ｄ＝０．０５ｍ）、水深ｈ＝０．５５ｍ（喫水深Ｄ＝０．１０ｍ）、水深ｈ＝０．６０ｍ（喫水深Ｄ＝０．１５ｍ）の３通りとし、その各々に対する波条件を、周期Ｔ（波長Ｌ）の組で、周期Ｔ＝１秒（波長Ｌ＝約１．５ｍ）、周期Ｔ＝２秒（波長Ｌ＝約４．０ｍ）、周期Ｔ＝３秒（波長Ｌ＝約６．４ｍ）の３通りとした。【００３９】
図８は、波の周期と遊水室内における水面の上下運動の増幅率の関係のグラフを示す。図８（ａ）は遊水室９−１（Ｎｏ．１）、図８（ｂ）は遊水室９−３（Ｎｏ．３）、図８（ｃ）は遊水室９−５（Ｎｏ．５）についてのグラフである。図８（ａ）〜（ｃ）から、何れの遊水室においても、遊水室内における水塊運動の固有周期Ｔｒと波の周期Ｔの比（周期比）Ｔ／Ｔｒが４．４程度の値から減少して１に近づくにつれ、水面の上下運動の増幅率が増加する傾向が見てとれる。特に、周期比Ｔ／Ｔｒが３以下の場合において増幅率が１を超え、遊水室内における水塊が徐々に共振状態を生じつつあることが分かる。【００４０】
上記実験結果から、波の周期Ｔが遊水室内における水塊運動の固有周期Ｔｒに近づくにつれて、遊水室内における水塊が徐々に共振状態を生じ、水面の上下運動の増幅率が増加することが確認できた。したがって、本発明の実施例１における遊水室構造体は、平行壁３の喫水深Ｄを、遊水室２内における水塊運動が共振状態となるよう、波の周期に基づいて決定することとすれば、エネルギー利得を増大させることができる。【００４１】
また、本発明の実施例１における遊水室構造では、遊水室内で水面が均一に上下して、フロート１９が傾かないようにし、エネルギーロスを少なくすることが必要である。すなわち、各遊水室の並設方向の長さが波長Ｌに比べてある程度以上長いと、遊水室内の水面が傾きその傾斜の向きが反転を繰り返す状態になり、フロート１９も同様の運動をするため、エネルギー変換に際してロスが大きくなる。フロート１９が傾きその傾斜の向きが反転することを防ぐためには、各遊水室の並設方向の長さが波長Ｌに比べて小さいことが必要であり、各遊水室の並設方向の長さを、波長Ｌの１／１０未満に形成することが望ましい。【００４２】
また、本発明の実施例１における遊水室構造体は、複数のフロート１９の上下運動で一つの回転軸１５を回転させて発電する連結方式である。また、沿い波を利用するため隣接する遊水室２で水位変動の位相が異なり、隣接するフロート１９が上下運動するタイミングが異なるため、複数のフロート１９が回転軸１５に回転力を付与するタイミングが異なる。従って、発電機１８の発電量の変動が均される。発電機１８の発電量が変動するのを少なくするためには、海面の上下運動のうちの一方の運動を発電に利用する場合には、遊水室群の全長を波長Ｌ以上に形成することが望ましい。また、海面の上下運動の両方の運動を発電に利用する場合には、遊水室群の全長を波長Ｌの１／２以上に形成することが望ましい。
【実施例２】
【００４３】
次に本発明の実施例２について説明する。図９は本発明の実施例２の遊水室構造体の具体的な設置形態を示す斜視図である。図９に示すように、複数の遊水室２１、２１、２１と両端の導波壁室（図示せず）をコンクリート製の単体ケーソンとして各々製作し、起重機船で所定の位置に沈設する。単体ケーソンは、直径３ｍのフロートを使用できるような、内部が正方向の空洞を有する直方体である。遊水室２１、２１、２１の平行壁２１１、２１１、２１１と両側の仕切り壁２１２、２１２、２１２の下部には、矩形の開口部２１３、２１３、２１３、２１４、２１４、２１４が各々形成されていて、各遊水室２１、２１、２１内の水面は、波の運動により上下動を生じるようにしている。【００４４】
単体ケーソンは、専用ドックまたは造船ドックで製作する方法と、沈設する場所の近傍の陸上で製作する方法の２種類がある。沈設する場所の近傍の陸上で製作する方法の方が安価に製作できる。単体ケーソンの沈設完了後に、単体ケーソンの天端と護岸部を鋼材でつなぎ、ケーソンの安定と設備の設置等に利用する。ケーソンの沈設の前には、海底面を平坦にする。
【実施例３】
【００４５】
次に本発明の実施例３について説明する。図１０は本発明の実施例３の遊水室構造体の具体的な設置形態を示す斜視図である。図１０に示す複数の遊水室３１、３１、３１は、直径の異なる二つのコルゲート管（管壁が波形、又は蛇腹になっている管）を同心に配置し、外側の管と内側の管との隙間に鉄筋カゴを挿入し、更にこの隙間にコンクリートを充填して固めて形成したものである。本例のコルゲート管は、直径３ｍのフロートを使用できるような、内部が円形の空洞を有する円筒体である。遊水室３１、３１、３１への通水のために、海底面に設置した鋼製架台３２、３２、３２の上に、遊水室３１、３１、３１を取り付ける。コルゲート管を鉛直に配置するために、鋼製架台３２、３２、３２の設置前には、海底面を平坦にする。遊水室３１、３１、３１の配置が完了したら、両端の導波壁室（図示せず）用の鋼製枠とパネルを護岸壁面に固定し、最後にコルゲート管の天端と護岸部を鋼製枠でつなぎ、遊水室３１、３１、３１の安定と設備の設置等に利用する。コルゲート管以外の鋼材には、重防食塗装を施す。
【実施例４】
【００４６】
次に、本発明の実施例４について説明する。図１１は本発明の実施例４の遊水室構造体の具体的な設置形態を示す斜視図である。図１１に示す複数の遊水室４１、４１、４１は、鋼製枠とパネルを組み合わせて形成している。すなわち、鋼製枠４２を護岸壁面に固定し、遊水室４１、４１、４１の平行壁４１１、４１１、４１１と両側の仕切り壁４１２、４１２、４１２を、ＰＣ板または鋼製補強板のパネルで形成して、鋼製枠４２に固定する。一般にＰＣ（プレストレスト・コンクリート）板で製作した方が安価である。鋼製枠４２を護岸壁面に安定して固定するために、護岸壁面をＲＣによって不陸（不揃い）調整する。鋼材には重防食塗装を施すと良い。
【実施例５】
【００４７】
次に、本発明の実施例５について説明する。図１２は船体状の浮体構造物の舷側に設けられた本発明の実施例５の遊水室構造体の概念図を示し、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の側面図である。図１３（ａ）は図１２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図１２、図１３（ａ）に示すように、本発明の実施例５の遊水室構造体は、船体状の浮体構造物５１の両側の舷側５１１、５１１に沿って並設された複数の遊水室６１で構成されている。すなわち、遊水室６１は、船体状の浮体構造物５１の両側の舷側５１１、５１１と、両側の舷側５１１、５１１に対し一定の間隔を置いて平行に配置される長い平行壁６１１、６１１と、両側の舷側５１１、５１１と平行壁６１１、６１１とに直交し、平行壁６１１、６１１の端部と両側の舷側５１１、５１１とを連結する直交壁６１２、６１２により構成される。【００４８】
遊水室６１は、両側の舷側５１１、５１１と平行壁６１１、６１１との間の空間を、これらと直交して配置される仕切り壁６１３、６１３によって、１０個のほぼ正方形の筒状空間に区画して形成される。遊水室群の端部には、平行壁６１１、６１１の端部と両側の舷側５１１、５１１とを斜めに連結する導波壁６１４、６１４が配置される。導波壁６１４、６１４は、遊水室群の両端部に配置されてもよく、また、波の進行方向に対向して位置する一方の端部にのみ配置されてもよい。平行壁６１１、６１１、直交壁６１２、６１２、仕切り壁６１３、６１３及び導波壁６１４、６１４は、いずれも略鉛直方向に向く壁であり、船体状の浮体構造物５１と同一の金属により構成される。【００４９】
船体状の浮体構造物５１を長手方向の一端（図１２の左端）において、海底５１２にワイヤ５１３で緩く一点係留することで、遊水室６１を並設する方向が波の進行方向Ｗと同じ向きとなるように構成している。浮体構造物５１を複数の点で海底５１２にワイヤ５１３で係留してもよく、また、浮体構造物５１を長手方向の両端で海底５１２にワイヤ５１３で係留してもよい。遊水室６１の下部は開口した構造であり、遊水室６１内の水面は、波の運動により上下動を生じる。図１２、図１３（ａ）に示すように、本発明の実施例５の浮体釣合錘式波力発電機構（つるべ式波力発電機構）は、全ての遊水室６１に設置されたフロート７１、７１の上部には、ワイヤ７２、７２の一端が連結されている。このワイヤ７２、７２は駆動輪７３、７３に巻かれており、他端はワイヤ７２、７２に張力を与えるためのカウンタウェイト７４、７４に連結されている。【００５０】
このフロート７１、７１は、上下運動することにより上部に設置されたエネルギー変換装置の一部である回転軸７５、７５を駆動し、波浪の上下運動エネルギーは、図示しない一方向クラッチと増速機７７、７７により回転力に変換され、更にこの回転力により２箇所の発電機７８、７８を回転駆動して電気的エネルギーに変換される。個々のフロート７１からの時差のあるトルク入力を合計するため、図示しない一方向クラッチは、駆動輪７３とセットで、個々のフロート７１とカウンタウェイト７４のペアに対して１個ずつ配置されている。【００５１】
図１３（ｂ）は図１３（ａ）の変形例である。図１３（ａ）では、全ての遊水室６１にフロート７１が設置されているが、図１３（ｂ）では、遊水室６１を並設する方向に沿って、フロート７１とカウンタウェイト７４を交互に配置している。そして、船体状の浮体構造物５１の幅方向の中央部の１箇所に駆動輪７３を配置して回転軸を駆動し、図示しない１箇所の増速機により回転力に変換し、更にこの回転力により１箇所の発電機を回転駆動して電気的エネルギーに変換する。【００５２】
本発明の実施例５の遊水室構造体では、船体状の浮体構造物５１を一点係留するため、遊水室６１を並設する方向が波の進行方向Ｗと常時同じ向きになる。従って、遊水室６１の平行壁６１１に波の大きな衝撃力が作用するのを確実に防止することができ、遊水室６１の平行壁６１１や遊水室群の端部の導波壁６１４を、防波堤等の固定構造物に設置する場合と比較して強固なものとする必要がなく、建設コストを更に低減することができる。また、船体状の浮体構造物５１は全体としての比重が大きく、ヒービング（上下揺れ）の固有周期が長く、船体状の浮体構造物５１の全長を波長に比べて相対的に長くとると、効率的な発電を行うことができる。【００５３】
なお、本発明は、上記実施例に限るものでなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいてその構成を適宜変更できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の遊水室構造体は、強い波が沿い波となり、遊水室の壁に波の大きな衝撃力が作用しないため、建設コストを低減できるものであり、極めて実用的価値が高い。
【符号の説明】
【００５５】
１  構造物（突堤式防波堤）
１１  壁面
２  遊水室
３  平行壁
４  直交壁
５  仕切り壁
６  導波壁
７  水路
８  遊水室模型
９  遊水室
１０  側壁
１２  ワイヤ
１３  駆動輪
１４  カウンタウェイト
１５  回転軸
１６  回転変換機構
１７  増速機
１８  発電機
１９  フロート
２１  遊水室
２１１  平行壁
２１２  仕切り壁
２１３、２１４  開口部
３１  遊水室
３２  鋼製架台
４１  遊水室
４２  鋼製枠
４１１  平行壁
４１２  仕切り壁
５１  浮体構造物
５１１  舷側
５１２  海底
５１３  ワイヤ
６１  遊水室
６１１  平行壁
６１２  直交壁
６１３  仕切り壁
６１４  導波壁
７１  フロート
７２  ワイヤ
７３  駆動輪
７４  カウンタウェイト
７５  回転軸
７７  増速機
７８  発電機
【図１】
2013176171.tif 000005
【図２】
2013176171.tif 000006
【図３】
2013176171.tif 000007
【図４】
2013176171.tif 000008
【図５】
2013176171.tif 000009
【図６】
2013176171.tif 000010
【図７】
2013176171.tif 000011
【図８】
2013176171.tif 000012
【図９】
2013176171.tif 000013
【図１０】
2013176171.tif 000014
【図１１】
2013176171.tif 000015
【図１２】
2013176171.tif 000016
【図１３】
2013176171.tif 000017
【国際調査報告】
2013176171.tif 000018
2013176171.tif 000019