(57)【要約】【課題】  浮体構造物の横方向への動揺も発電に有効利用する。【解決手段】  ヒンジ１４を介し屈伸可能に連結した上部と下部のケーシング内に、この屈伸動作に連動して伸縮が逆に作動する一対の油圧シリンダをそれぞれ設け、この伸縮が逆に作動する油圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士を流路により連通接続し、更に、該流路の途中位置に設けたタービンと、そのタービン軸に接続した発電機を備えて発電ユニット１３を形成する。発電ユニット１３を上下方向に複数配列して連結部材を介し連結する。最下部の発電ユニット１３の下端側を海底の沈錘１０に、最上部の発電ユニット１３の上端側を海面に浮かぶ浮体構造物９にそれぞれ連結して、浮体構造物９の係留を行う。浮体構造物９の動揺により沈錘１０との間に繋いだ発電ユニット１３の一部又は全部を屈伸動作させることで発電を行わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向の中間部をヒンジにより屈伸可能とし、且つ該ヒンジ部分における屈伸動作と連動して伸縮作動する流体圧シリンダと、該流体圧シリンダの伸縮作動に伴う作動流体の流動により駆動されるタービンと、該タービンのタービン軸に接続した発電機を備えてなる発電ユニットを形成し、該発電ユニットを上下方向に複数配列して隣接する発電ユニット同士を互いに連結してなり、更に、最上部の発電ユニットの上端側を、海面に浮かぶ浮体構造物に、又、最下部の発電ユニットの下端側を、海底の係留構造物にそれぞれ連結するようにした構成を有することを特徴とする係留浮体構造物の動揺による発電装置。
【請求項２】
発電ユニットを、ヒンジを介して屈伸可能に連結した上部と下部のケーシングと、該上部と下部のケーシングの間に配置して上記ヒンジのヒンジピンに連結したピストンロッド当接部材と、上部ケーシングの下部における上記ヒンジを挟む位置にそれぞれ下向きに設けてピストンロッドを上記ピストンロッド当接部材の上面近傍まで突出させた流体圧シリンダと、下部ケーシングの上部における上記ヒンジを挟む位置にそれぞれ上向きに設けてピストンロッドを上記ピストンロッド当接部材の下面近傍まで突出させた流体圧シリンダを有し、且つ上記上部ケーシング内に、該上部ケーシング内の流体圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士をそれぞれ連通接続する流路と、該流路の一方又は双方に取り付けたタービンと、該タービンにより駆動される発電機を設け、更に、上記下部ケーシング内に、該下部ケーシング内の流体圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士をそれぞれ連通接続する流路と、該流路の一方又は双方に取り付けたタービンと、該タービンにより駆動される発電機を設けてなる構成とした請求項１記載の係留浮体構造物の動揺による発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶や海上構造物等の浮体構造物を係留するようにして該浮体構造物に生じる動揺を利用して発電を行うことができるようにするための係留浮体構造物の動揺による発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶や海上構造物等の浮体構造物を係留する手法の１つとして、アンカーと係留索（ワイヤー、鎖を含む）を用いる手法が広く採用されている。
【０００３】
図９はその一例を示すもので、海面に浮かぶ浮体構造物１に係留索２の上端側を接続すると共に、該係留索２の下端側に接続したアンカー３を海底４に沈めて固定し、上記係留索２を一定の力で張るようにしてある。これにより、上記浮体構造物１の動揺を低減すると共に、潮流による浮体構造物１の漂流を防止するようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
又、浮体構造物の別の係留方法としては、図示してないが、たとえば、係船浮標等で用いられている、海面に浮かぶ船舶係留用の浮体（浮体構造物）に上端側を接続した係留索としての浮体鎖の下端側を、アンカーに代えて、海底に沈める沈錘に連結して係留する手法や、上記浮体に接続した係留索としての浮体鎖の下端側に、海底に沈める沈錘を連結し、更に、上記浮体鎖に分岐させるように接続した錨鎖を海底に固定させる係留用のアンカーに連結する方法が広く一般に知られている。
【０００５】
ところで、浮体構造物の波浪による動揺を利用して発電を行うための装置としては、図１０及び図１１にその概略を示す如き発電装置が従来提案されている。
【０００６】
これは、海面にポンツーン５を複数並べて配置すると共に、隣接するポンツーン５の端部同士をヒンジ６を介して上下方向に屈曲可能に連結し、更に、隣接するポンツーン５の端部同士の一方にピストン７を、他方に該ピストン７を受けるシリンダ８をそれぞれ設けてなる構成として、波浪により上記各ポンツーン５がヒンジ６を介して上下方向に屈曲するときに、上記シリンダ８内でストロークするピストン７により図示しない作動流体を加圧し、この加圧された作動流体により発電機に接続されたタービン（図示せず）を駆動して発電を行うようにしてある（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２８９６８６号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第００３５３４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記特許文献１に示されたような浮体構造物１を海底に固定したアンカー３に係留索２を介して係留する手法や、係船浮標等で用いられているような浮体（浮体構造物）を海底に沈めた沈錘、又は、沈錘とアンカーに係留索を介して係留する手法では、浮体構造物の係留とその動揺低減以外に利用する考えは特に提案されていないというのが実状である。
【０００９】
特許文献２に示された発電装置は、海面に浮かぶポンツーン５の波浪による動揺を利用して発電を行うようにしてあるが、これは、ヒンジ６を介して連結されたポンツーン５同士が波浪によりヒンジ６を中心に上下方向へ相対変位するエネルギーしか発電に利用することができない。
【００１０】
しかし、実際には、係留索により係留された状態で海面に浮かぶ浮体構造物では、波浪等の影響により海面に沿う横方向への動揺も多く生じているが、上記特許文献２に示された発電装置では、その構造上、上記したような浮体構造物の横方向への動揺を発電に利用することはできないというのが実状である。
【００１１】
しかも、特許文献２に示された発電装置では、ヒンジ６を介して連結されているのは、双方とも海面に浮かぶポンツーン５であるため、各ポンツーン５に波浪による動揺が生じても、発電に寄与する該各ポンツーン５同士の相対変位が小さく抑えられてしまい、よって、動揺のエネルギーの利用効率をあまり高めることができない。
【００１２】
そこで、本発明は、浮体構造物を係留するように取り付けて該浮体構造物に生じる上下方向や海面に沿う横方向への動揺のエネルギーを有効に活用して、効率よく発電を行うことができる係留浮体構造物の動揺による発電装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、上下方向の中間部をヒンジにより屈伸可能とし、且つ該ヒンジ部分における屈伸動作と連動して伸縮作動する流体圧シリンダと、該流体圧シリンダの伸縮作動に伴う作動流体の流動により駆動されるタービンと、該タービンのタービン軸に接続した発電機を備えてなる発電ユニットを形成し、該発電ユニットを上下方向に複数配列して隣接する発電ユニット同士を互いに連結してなり、更に、最上部の発電ユニットの上端側を、海面に浮かぶ浮体構造物に、又、最下部の発電ユニットの下端側を、海底の係留構造物にそれぞれ連結するようにした構成とする。
【００１４】
又、上記構成において、発電ユニットを、ヒンジを介して屈伸可能に連結した上部と下部のケーシングと、該上部と下部のケーシングの間に配置して上記ヒンジのヒンジピンに連結したピストンロッド当接部材と、上部ケーシングの下部における上記ヒンジを挟む位置にそれぞれ下向きに設けてピストンロッドを上記ピストンロッド当接部材の上面近傍まで突出させた流体圧シリンダと、下部ケーシングの上部における上記ヒンジを挟む位置にそれぞれ上向きに設けてピストンロッドを上記ピストンロッド当接部材の下面近傍まで突出させた流体圧シリンダを有し、且つ上記上部ケーシング内に、該上部ケーシング内の流体圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士をそれぞれ連通接続する流路と、該流路の一方又は双方に取り付けたタービンと、該タービンにより駆動される発電機を設け、更に、上記下部ケーシング内に、該下部ケーシング内の流体圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士をそれぞれ連通接続する流路と、該流路の一方又は双方に取り付けたタービンと、該タービンにより駆動される発電機を設けてなる構成とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の係留浮体構造物の動揺による発電装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。 
（１）上下方向の中間部をヒンジにより屈伸可能とし、且つ該ヒンジ部分における屈伸動作と連動して伸縮作動する流体圧シリンダと、該流体圧シリンダの伸縮作動に伴う作動流体の流動により駆動されるタービンと、該タービンのタービン軸に接続した発電機を備えてなる発電ユニットを形成し、該発電ユニットを上下方向に複数配列して隣接する発電ユニット同士を互いに連結してなり、更に、最上部の発電ユニットの上端側を、海面に浮かぶ浮体構造物に、又、最下部の発電ユニットの下端側を、海底の係留構造物にそれぞれ連結するようにした構成としてあるので、海面に浮かぶ浮体構造物を、海底の係留構造物に対して係留するができる。更に、この状態で、上記浮体構造物に動揺が生じて、上下方向に連結された発電ユニットのうちの一部又は全部の屈曲、伸展動作が生じると、該屈曲、伸展動作する発電ユニットにて発電を行うことができる。したがって、係留された浮体構造物の上下方向の動揺のみならず、該係留された浮体構造物に多く生じる海面に沿う横方向の動揺によっても、上記発電ユニットのいずれかが屈曲、伸展動作を生じることで発電を行うことができる。 
（２）しかも、上下方向に連結された発電ユニットは、その最下部の発電ユニットが海底の係留構造物に連結されて位置変動が小さくなるため、浮体構造物の変位を、相対運動によるロスを低減した状態で各発電ユニットの屈曲、伸展動作に変換できて、各発電ユニットによる発電効率を高めることができる。 
（３）発電ユニットを、ヒンジを介して屈伸可能に連結した上部と下部のケーシングと、該上部と下部のケーシングの間に配置して上記ヒンジのヒンジピンに連結したピストンロッド当接部材と、上部ケーシングの下部における上記ヒンジを挟む位置にそれぞれ下向きに設けてピストンロッドを上記ピストンロッド当接部材の上面近傍まで突出させた流体圧シリンダと、下部ケーシングの上部における上記ヒンジを挟む位置にそれぞれ上向きに設けてピストンロッドを上記ピストンロッド当接部材の下面近傍まで突出させた流体圧シリンダを有し、且つ上記上部ケーシング内に、該上部ケーシング内の流体圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士をそれぞれ連通接続する流路と、該流路の一方又は双方に取り付けたタービンと、該タービンにより駆動される発電機を設け、更に、上記下部ケーシング内に、該下部ケーシング内の流体圧シリンダのキャップ側圧力室同士と、ヘッド側圧力室同士をそれぞれ連通接続する流路と、該流路の一方又は双方に取り付けたタービンと、該タービンにより駆動される発電機を設けてなる構成とすることにより、上記（１）（２）の効果を得るための発電ユニットを容易に実現することができる。 
（４）上記（１）（２）（３）の効果を得る発電ユニットにより発電された電力を浮体構造物に給電することで、浮体構造物の電気系の動力として活用する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の係留浮体構造物の動揺による発電装置の実施の一形態を示すもので、（イ）（ロ）は係留された浮体構造物が海面に沿う横方向への動揺に伴って互いに反対方向へそれぞれ変位し、これにより、本発明の係留浮体構造物の動揺による発電装置の屈曲状態が変化した状態を示す概略側面図である。
【図２】図１の発電装置における発電ユニットを拡大して示す切断側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図４】図２の発電ユニットが屈曲動作した状態を示す切断側面図である。
【図５】本発明の実施の他の形態として、発電ユニットの別の例を示す概略切断側面図である。
【図６】本発明の実施の更に他の形態を示すもので、（イ）は発電ユニットの該略側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図７】本発明の実施の更に他の形態を示すもので、（イ）は発電ユニットの概略側面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【図８】本発明の実施の更に他の形態として、発電ユニット同士の連結構造を示すもので、（イ）は上下に隣接する発電ユニット同士を回転自在に連結した状態を示す概略側面図、（ロ）は上下に隣接する発電ユニットを、各発電ユニットにおけるヒンジを介して屈曲する方向が直交するように連結した状態を示す概略側面図である。
【図９】海面に浮かぶ浮体構造物のアンカーと係留索を用いた係留手法を示す概要図である。
【図１０】従来提案されているポンツーンの波浪による動揺を利用して発電を行う装置の概略を示す側面図である。
【図１１】図１０の装置におけるポンツーン同士のヒンジを介した連結部分を拡大して示す切断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（イ）（ロ）乃至図４は本発明の係留浮体構造物の動揺による発電装置の実施の一形態として、たとえば、海面に浮かぶ船舶係留用の浮体構造物９を、係留構造物としての海底に沈めた沈錘１０及び海底に固定したアンカー１１を用いて係留を行う形式の係船浮標に適用する場合の例を示すもので、以下のようにしてある。
【００１９】
すなわち、本発明の係留浮体構造物の動揺による発電装置（以下、単に本発明の動揺発電装置と云う）１２は、図２に示す如く、上下方向の中間部をヒンジ１４により屈伸可能とし、且つ該ヒンジ１４における屈伸動作と連動して伸縮作動する流体圧シリンダとしての油圧シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、該油圧シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの伸縮作動に伴って流動する作動流体としての作動油１６により駆動されるタービン１７と、該タービン１７のタービン軸１７ａに接続した発電機１８とを備えてなる発電ユニット１３を形成して、該発電ユニット１３を図１に示すように上下方向に複数配置して互いに連結した構成としてあり、最上部の発電ユニット１３の上端側を、海面に浮かぶ浮体構造物９に連結し、且つ最下部の発電ユニット１３の下端側を、海底に沈めた係留構造物としての沈錘１０に連結して、上記海面の浮体構造物９を、上記海底の沈錘１０に、本発明の動揺発電装置１２を介在させた状態で係留させるようにする。
【００２０】
詳述すると、上記発電ユニット１３は、図２に示す如く、上部ケーシング２２の下端面の中央付近に取り付けた上部ブラケット部材１９ａのピン孔２０と、下部ケーシング２３の上端面の中央付近に取り付けた下部ブラケット部材１９ｂのピン孔２０に、横方向に延びるヒンジピン２１を回転自在に挿通させ、これにより、上記上部と下部のケーシング２２と２３を、上記各ブラケット部材１９ａ，１９ｂとヒンジピン２１からなるヒンジ１４を介して接続すると共に、該接続された上部と下部のケーシング２２と２３が、上記ヒンジピン２１を中心として該ヒンジピン２１の軸心に垂直な面内で相対的に屈曲、伸展動作可能となるようにする。
【００２１】
更に、上記ヒンジピン２１の両端部は、上記上部と下部の各ブラケット部材１９ａ，１９ｂよりそれぞれ所要寸法突出させると共に、該ヒンジピン２１の両端部に、上記各ブラケット部材１９ａ，１９ｂを囲むように配置した矩形枠状のピストンロッド当接部材２４の対応する個所が取り付けてある。
【００２２】
上記上部ケーシング２２の下部内側には、上記ヒンジ１４の取付個所を挟む２個所に、片ロッド式の油圧シリンダ１５ａ，１５ｂを下向きに設けて、該各油圧シリンダ１５ａ，１５ｂのピストンロッド２５ａ，２５ｂが、上部ケーシング２２の下端面を貫通して上記ピストンロッド当接部材２４の上面に近接する位置まで下方へ突出するように配置してある。
【００２３】
更に、上記上部ケーシング２２内には、上記各油圧シリンダ１５ａ，１５ｂのキャップ側圧力室２６ａと２６ｂ同士、及び、ヘッド側圧力室２７ａと２７ｂ同士をそれぞれ連通させる密封回路としての流路２８及び２９を設けると共に、上記キャップ側圧力室２６ａと２６ｂ同士を連通接続した流路２８の途中位置に、該流路２８を流通する作動油１６の流れにより駆動されるタービン１７を設け、更に、該タービン１７のタービン軸１７ａに、発電機１８を接続した構成としてある。
【００２４】
又、上記下部ケーシング２３の上部内側には、上記ヒンジ１４の取付個所を挟む２個所に、片ロッド式の油圧シリンダ１５ｃ，１５ｄを、上記上部ケーシング２２に設けた各油圧シリンダ１５ａ，１５ｂとそれぞれ対向するように上向きに設けて、該各油圧シリンダ１５ｃ，１５ｄのピストンロッド２５ｃ、２５ｄが、下部ケーシング２３の上端面を貫通して上記ピストンロッド当接部材２４の下面に近接する位置まで上方へ突出するようにしてある。
【００２５】
更に、上記下部ケーシング２３内には、各油圧シリンダ１５ｃ，１５ｄのキャップ側圧力室２６ｃ、２６ｄ同士、及び、ヘッド側圧力室２７ｃ、２７ｄ同士をそれぞれ連通させる密封回路としての流路２８及び２９を設けると共に、上記キャップ側圧力室２６ｃ、２６ｄ同士を連通接続した流路２８の途中位置に、該流路２８を流通する作動油１６の流れにより駆動されるタービン１７を設け、更に、該タービン１７のタービン軸１７ａに、発電機１８を接続した構成としてある。
【００２６】
以上の構成としてあることにより、上記発電ユニット１３にて、外力により上記上部ケーシング２２と下部ケーシング２３が両者を連結しているヒンジ１４のヒンジピン２１を中心として、たとえば、図４に示すように片側へ屈曲させられると、上記上部と下部の各ケーシング２２と２３にヒンジ１４の取付個所を挟んでそれぞれ２つずつ設けてある各油圧シリンダ１５ａと１５ｂ、各油圧シリンダ，２５ｃと２５ｄのうち、上記ヒンジ１４よりも屈曲側に配置されている各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃのピストンロッド２５ａ，２５ｃの先端部が、それぞれピストンロッド当接部材２４の上面と下面に当接し、更に、上記上部と下部のケーシング２２と２３が屈曲動作させられることにより、該各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃに収縮方向への力が作用するようになる。これにより、上記ヒンジ１４よりも屈曲側に配置された各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃでは各キャップ側圧力室２６ａ，２６ｃにて作動油１６が加圧される一方、各々のヘッド側圧力室２７ａ，２７ｃでは作動油１６の圧が低下する。よって、上記ヒンジ１４よりも屈曲側の各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃの各キャップ側圧力室２６ａ，２６ｃ内の作動油１６が、それぞれ流路２８を通して上記ヒンジ１４よりも屈曲する側とは反対側（反屈曲側）に配置されている各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄの各キャップ側圧力室２６ｂ、２６ｄへ送られる一方、上記ヒンジ１４よりも屈曲側の各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃの各ヘッド側圧力室２７ａ，２７ｃへ、上記ヒンジ１４よりも反屈曲側の各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄの各ヘッド側圧力室２７ｂ，２７ｄより流路２９を通して作動油１６が送られるようになる。したがって、上記発電ユニット１３における上部と下部のケーシング２２と２３がヒンジ１４を介して相対的に屈曲動作するときには、ヒンジ１４よりも屈曲側の各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃが収縮作動させられ、これと同期して上記ヒンジ１４よりも反屈曲側の各油圧シリンダ１５ｂ、１５ｄの伸長作動が行われ、この際、上記流路２８を流通する作動油１６によりタービン１７が駆動されて、該タービン１７のタービン軸１７ａに接続してある発電機１８による発電が行われるようにしてある。
【００２７】
上記のようにして外力により相対的に屈曲する姿勢とされた上記発電ユニット１３の上部と下部のケーシング２２と２３に対し、その後、伸展させる方向への外力が作用するときには、上記とは逆に、上記発電ユニット１３の上部と下部のケーシング２２と２３が相対的に屈曲させられるときにヒンジ１４よりも反屈曲側に配置されていて当初よりも伸長させられた状態の各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄのピストンロッド２５ｂ，２５ｄの先端部が、それぞれピストンロッド当接部材２４に当接し、更に、図３に二点鎖線で示すように、該各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄに収縮方向への力が作用するようになる。これにより、上記当初よりも伸長している各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄでは各キャップ側圧力室２６ｂ，２６ｄにて作動油１６が加圧される一方、各々のヘッド側圧力室２７ｂ，２７ｄでは作動油１６の圧が低下するため、上記当初よりも伸長している各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄの各キャップ側圧力室２６ｂ，２６ｄ内の作動油１６が、流路２８を通して上記発電ユニット１３にてヒンジ１４よりも屈曲している側に配置されていて当初よりも収縮している各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃのキャップ側圧力室２６ａ，２６ｃへ送られる一方、上記当初よりも伸長している各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄの各ヘッド側圧力室２７ｂ，２７ｄへ、上記当初よりも収縮している各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃのヘッド側圧力室より流路２９を通して作動油１６が送られるようになる。したがって、上記発電ユニット１３にて上部と下部のケーシング２２と２３が屈曲状態から伸展動作するときには、屈曲状態となるときに伸長した各油圧シリンダ１５ｂ，１５ｄが収縮作動させられると共に、屈曲状態となるときに収縮した各油圧シリンダ１５ａ，１５ｃが伸長作動させられ、この際、上記流路２８を流通する作動油１６によりタービン１７が駆動されて、そのタービン軸１７ａに接続された発電機１８による発電が行われるようにしてある。
【００２８】
したがって、上記発電ユニット１３では、上記ヒンジ１４を中心として上部と下部の各ケーシング２２と２３の相対的な屈曲動作と伸展動作のいずれが生じる場合にも、上記各発電機１８による発電を行うことができるようにしてある。なお、このとき、上記発電ユニット１３は上記発電機１８に接続した整流装置（図示せず）を備えるようにしてもよい。
【００２９】
上記発電ユニット１３は、列全体の長さ寸法が海上に浮かぶ浮体構造物９と海底に沈める沈錘１０との間を連結するために従来用いられていた係留索と対応する長さ寸法となるように、上下に複数並べて配列すると共に、上下方向に隣接する各発電ユニット１３のうち、上側に配置されている発電ユニット１３の下部ケーシング２３の下端部と、その下側に配置されている発電ユニット１３の上部ケーシング２２の上端部とを、連結部材３０を介し順次連結して本発明の動揺発電装置１２を形成するようにしてあり、更に、該本発明の動揺発電装置１２における最上部に位置する発電ユニット１３の上端側を、浮体構造物９に短い鎖３１を介して連結すると共に、最下部の発電ユニット１３の下端側を、沈錘１０に短い鎖３２を介して連結するようにしてある。上記のように、本発明の動揺発電装置１２の最上部の発電ユニット１３の上端側と浮体構造物９との連結部分、及び、最下部の発電ユニット１３の下端側と沈錘１０との連結部分にそれぞれ短い鎖３１，３２を介在させるようにしたのは、該各連結部分の可動性を高めて、平面視で上記沈錘１０を中心として上記浮体構造物９がその周りを旋回するような動きを許容できるようにするためである。したがって、上記各鎖の３１，３２の長さは、該各鎖３１，３２を介した連結部分に要求される可動性が達成される最低限の長さ寸法に設定すればよい。
【００３０】
更に、上記すべての発電ユニット１３の発電機１８を、上記上下方向に連結された各発電ユニット１３の各ケーシング２２，２３の内部を通すか、あるいは、各発電ユニット１３の外部に沿わせて設けた図示しない電力ケーブルを介して上記浮体構造物９に付設した蓄電装置３３に接続した構成としてある。
【００３１】
なお、図１（イ）（ロ）では、上記と同様の発電ユニット１３を複数連結してなる第２の本発明の動揺発電装置１２ａを形成して、該第２の本発明の動揺発電装置１２ａの上端側を、上記した第１の本発明の動揺発電装置１２における最下部の発電ユニット１３と沈錘１０との間を連結する鎖３２より分岐させた分岐鎖３２ａに連結すると共に、第２の本発明の動揺発電装置１２ａの下端側を、海底に固定させるアンカー１１に連結した構成として、該アンカー１１と上記沈錘１０により上記浮体構造物９を係留できるようにしてある。
【００３２】
又、図１（イ）（ロ）における、本発明の動揺発電装置１２，１２ａ、発電ユニット１３、浮体構造物９、沈錘１０、アンカー１１の寸法や、本発明の動揺発電装置１２，１２ａを構成する発電ユニット１３の連結数は、図示するための便宜的なものであり、実際の寸法や数を反映するものではない。
【００３３】
以上の構成としてある本発明の動揺発電装置１２，１２ａを用いて海底の沈錘１０及びアンカー１１に海上の浮体構造物９を係留した状態では、上記本発明の動揺発電装置１２，１２ａが、自重によりカテナリーに沿う姿勢で安定しようとする。この状態で、波浪等の影響により上記浮体構造物９に、図１（イ）から図１（ロ）に示す状態への変位と、図１（ロ）から図１（イ）に示す状態への変位を繰り返すような横方向への動揺が生じると、上記本発明の動揺発電装置１２，１２ａは海中にあって水の抵抗を多く受けるために、上記浮体構造物９の変位に速やかに追従することができずに、長手方向の全体又は部分的に屈曲したり、伸展したりする変形が生じるようになる。
【００３４】
そのため、上記浮体構造物９が横方向に動揺している間は、本発明の動揺発電装置１２，１２ａの全体又は部分的なの屈曲、伸展の変形が反復して生じることに伴い、各発電ユニット１３の全部あるいは一部において上部と下部のケーシング２２と２３のヒンジ１４を中心とする屈曲、伸展の動作が繰り返し行われるようになることから、上記屈曲、伸展動作する発電ユニット１３では、前述したような各油圧シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの作動に伴い、それぞれ装備された発電機１８による発電が行われるようになる。
【００３５】
更に、図示してないが、上記浮体構造物９に波浪等の影響により上下方向の動揺が生じる場合にも、上記本発明の動揺発電装置１２，１２ａに、長手方向の全体又は部分的に屈曲、伸展の変形が生じさえすれば、各発電ユニット１３の一部あるいは全部において上部と下部のケーシング２２と２３のヒンジ１４を中心とする屈曲、伸展の動作が行われるようになることから、上記屈曲、伸展動作する発電ユニット１３に装備された発電機１８による発電が行われるようになる。
【００３６】
上記のようにして各発電ユニット１３の各発電機１８で発電された電力は、図示しない電力ケーブルを介して上記浮体構造物９に備えた蓄電装置３３に蓄電されるようになる。
【００３７】
このように、本発明の動揺発電装置１２，１２ａによれば、係留された浮体構造物９の上下方向の動揺に加えて、該係留された浮体構造物９に多く生じる海面に沿う横方向の動揺によっても発電を行うことができる。
【００３８】
しかも、上記本発明の動揺発電装置１２，１２ａは、その下端側が海底に沈められた沈錘１０やアンカー１１により位置固定されるため、浮体構造物９の変位を、相対運動によるロスを低減した状態で、該本発明の動揺発電装置１２，１２ａの屈曲、伸展の動きに変換できて、各発電ユニット１３に屈曲、伸展動作を行わせることができるため、発電効率を高めることができる。
【００３９】
更に、上記蓄電装置３３に蓄電された電力は、該蓄電装置３３に接続された図示しない電力機器、たとえば、浮体構造物９自体に装備されている電力機器や、浮体構造物９に係船されている図示しない船舶の電力機器へ給電を適宜行って利用することができる。よって、該電力機器で消費する電力の一部又は全部を、上記浮体構造物９の動揺のエネルギーを電力エネルギーに変換して得た電力によりまかなうことが可能になる。
【００４０】
上記においては、上下方向に配列される各発電ユニット１３を、連結部材３０を介して連結するものとして説明したが、上下方向に配列した複数の発電ユニット１３、たとえば、上下２つの発電ユニット１３を、図５に示すように一体に連結した構成の発電ユニットとしてもよい。なお、図５において、図１（イ）（ロ）乃至図４に示したものと対応するものには対応する符号が付してある。
【００４１】
次に、図６は本発明の実施の他の形態として、図１（イ）（ロ）乃至図４に示したと同様の構成において、発電ユニット１３の応用例を示すもので、図２乃至図３に示したと同様の構成としてある発電ユニット１３の上部と下部の各ケーシング２２，２３におけるヒンジ１４のヒンジピン２１の長手方向両端側に位置する両側面部に、上下方向に延びるフィン３４を、上記ヒンジピン２１の長手方向に沿って外向きに張り出すように取り付けてなる構成としたものである。
【００４２】
その他の構成は図２乃至図４に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００４３】
本実施の形態によれば、上記発電ユニット１３の上部と下部の各ケーシング２２と２３には、上記フィン３４が該各ケーシング２２と２３同士のヒンジ１４を介した屈曲、伸展動作方向と直角方向に張り出す配置となっているため、該各ケーシング２２と２３に設けてあるフィン３４が海中の流れに対して抵抗を生じると、上記発電ユニット１３の各ケーシング２２と２３は、それぞれ対応するフィン３４より上記ヒンジ１４を介し該各ケーシング２２と２３同士を屈曲、伸展動作させる方向への力を受けるようになる。
【００４４】
よって、上記フィン３４を備えた発電ユニット１３では、海中の流れの力を効率よく回収して上記上部と下部の各ケーシング２２と２３同士の屈曲、伸展動作を行わせて、発電を行わせることが可能になるため、発電量を増加させる効果が期待できる。
【００４５】
次いで、図７は本発明の実施の更に他の形態として、図１（イ）（ロ）乃至図４に示したと同様の構成において、発電ユニット１３の別の応用例を示すもので、図２乃至図３に示したと同様の構成としてある発電ユニット１３における上部と下部の各ケーシング２２，２３を、ヒンジ１４のヒンジピン２１の長手方向に沿って長径を有する平面楕円形状のケーシング２２ａ，２３ａとしたものである。
【００４６】
その他の構成は図２乃至図４に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００４７】
本実施の形態によれば、上記発電ユニット１３の上部と下部の各ケーシング２２ａと２３ａが、該各ケーシング２２ａと２３ａ同士のヒンジ１４を介した屈曲、伸展動作方向と直角方向に幅広の形状となっているため、各ケーシング２２ａと２３ａが海中の流れに対して抵抗を生じると、各ケーシング２２と２３が、該各ケーシング２２と２３同士を屈曲、伸展動作させる方向への力を受けるようになる。
【００４８】
よって、上記実施の形態における発電ユニット１３によっても、海中の流れの力を効率よく回収して上記上部と下部の各ケーシング２２ａと２３ａ同士の屈曲、伸展動作を行わせて、発電を行わせることが可能になるため、発電量を増加させる効果が期待できる。
【００４９】
図８（イ）（ロ）は本発明の実施の更に他の形態として、図１（イ）（ロ）乃至図４に示したと同様の構成において、上下に配列された発電ユニット１３同士の別の連結構造を示すもので、以下のようにしてある。
【００５０】
すなわち、図８（イ）では、上下方向に配列された発電ユニット１３同士を、スイベル等の回転可能な連結部材３５を介して連結した構成としてある。
【００５１】
又、図８（ロ）では、上下方向に発電ユニット１３を配列する際に、上下に隣接する発電ユニット１３同士で、ヒンジ１４を介した上部と下部の各ケーシング２２と２３同士の屈曲する方向を９０度ずつずらし、この状態で、上下方向に配列された発電ユニット１３同士を図１（イ）（ロ）に示したと同様の連結部材３０を介して連結した構成としたものである。
【００５２】
図８（イ）（ロ）のいずれの実施の形態によっても、上下方向に配列された発電ユニット１３の個々の発電ユニット１３のヒンジ１４部分での屈曲に基いて、上下方向に配列された発電ユニット１３同士を連結して形成した本発明の動揺発電装置１２，１２ａ全体では、下端部に対して上端側を任意の方位へ曲げることができるようになる。よって、浮体構造物９の潮流や風波等による移動に対する追従性を高めることができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、浮体構造物９を係留するために用いる係留構造物として沈錘１０とアンカー１１のいずれか一方のみを用いる場合に適用してもよい。
【００５４】
図１（イ）（ロ）乃至図４の実施の形態では、浮体構造物９を、係船浮標における浮体構造物９とする場合について示したが、沈錘１０やアンカー１１等の海底の係留構造物に対する係留が行われる浮体構造物９であれば、船舶やその他いかなる形式の浮体構造物９を対象として本発明を適用してもよい。
【００５５】
本発明の動揺発電装置１２，１２ａを構成するための発電ユニット１３の接続数は、海面に浮かぶ浮体構造物９と海底に沈めて位置固定させる係留構造物との間を連結するために必要とされる長さ寸法に応じて適宜変更してよい。
【００５６】
発電ユニット１３は、上下方向の中間部をヒンジ１４により屈伸可能とし、且つ該ヒンジ１４における屈伸動作と連動して伸縮作動する油圧シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、該油圧シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの伸縮作動に伴って流動する作動油１６により駆動されるタービン１７と、該タービン１７のタービン軸１７ａに接続した発電機１８とを備えていれば、上記油圧シリンダの数や配置を変更したり、上部と下部のケーシング２２，２３として平面形状円形のものを用いるようにしたりする等、図示した以外の構成としてもよい。
【００５７】
上部と下部の各ケーシング２２，２３内にて、対応する各油圧シリンダ１５ａと１５ｂのヘッド側圧力室２７ａ，２７ｂ同士、及び、各油圧シリンダ１５ｃ，１５ｄのヘッド側圧力室２７ｃ，２７ｄ同士をそれぞれ連通接続した流路２９に、タービン１７を設けると共に、該タービン１７のタービン軸１７ａに発電機１８を接続した構成として、上記流路２９を作動油１６が流通するときに発電が行われるようにしてもよい。この場合、各油圧シリンダ１５ａと１５ｂのキャップ側圧力室２６ａ，２６ｂ同士、及び、各油圧シリンダ１５ｃ，１５ｄのキャップ側圧力室２６ｃ，２６ｄ同士をそれぞれ連通接続した流路２８に設けた、タービン１７とそのタービン軸１７ａに接続した発電機１８は、併用してもよく、あるいは、省略してもよい。
【００５８】
油圧シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに代えて、作動油１６以外の作動流体を充填した流体圧シリンダを用いるようにしてもよい。
【００５９】
蓄電装置３３は、各発電ユニット１３で発電した電力を蓄電と、電力の供給対象となる電力機器の配置等に応じて浮体構造物９以外のいかなる個所に設けるようにしてもよく、又、複数個所に分散させて設けるようにしてもよい。又、蓄電装置３３を係留構造物としての沈錘１０に設け、図示しない電力ケーブルで浮体構造物９自体に装備されている電力機器や、浮体構造物９に係船されている図示しない船舶の電力機器に給電を行ってもよい。
【００６０】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
９  浮体構造物
１０  沈錘（係留構造物）
１１  アンカー（係留構造物）
１３  発電ユニット
１４  ヒンジ
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
１６  作動油（作動流体）
１７  タービン
１７ａ  タービン軸
１８  発電機
２１  ヒンジピン
２２，２２ａ  上部ケーシング
２３，２３ａ  下部ケーシング
２４  ピストンロッド当接部材
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  ピストンロッド
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  キャップ側圧力室
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ  ヘッド側圧力室
２８  流路
２９  流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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