(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に浸漬される中空部材と、
前記中空部材の内部を仕切るように配設され、前記中空部材の壁の一部を形成するとともにスライド可能な壁部を備える往復動を伝達するための連結部材が配設された該中空部材の内部を移動可能とする隔壁板とを備え、
前記隔壁板は、複数の穴または該隔壁板の縁部から前記中空部材の内壁に向けて突出する複数の突出部のいずれかが設けられ、前記中空部材は、両端の開口がいずれも水面に向くように設けられ、前記複数の穴のそれぞれに挿通し、前記中空部材の長手方向へ延びる棒部材、または前記複数の突出部を嵌合し、前記長手方向へ延びるように形成された嵌合部が設けられ、
水面から５〜１５ｍの水深に設置され、波高により前記隔壁板の両面にかかる水圧に差を生じさせ、波動により前記隔壁板の両面にかかる前記水圧が変化することにより前記中空部材の内部を仕切りつつ該隔壁板を往復動させることを特徴とする、波エネルギー変換装置。
【請求項２】
前記装置は、波長測定手段を備え、前記中空部材は、前記波長測定手段により略半波長となるように長さを調節することが可能である、請求項１に記載の波エネルギー変換装置。
【請求項３】
前記中空部材は、回転手段上に設置され、前記波の向きによって回転することが可能である、請求項１または２に記載の波エネルギー変換装置。
【請求項４】
前記隔壁板は、前記中空部材の外部に設けられる傾斜板に連結され、前記隔壁板の往復動の方向とは異なる方向への往復動に変換することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の波エネルギー変換装置。
【請求項５】
前記装置は、圧縮機またはポンプを備え、前記隔壁板の往復動により前記圧縮機またはポンプのピストンを往復動させ、気体または液体を圧送する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の波エネルギー変換装置。
【請求項６】
水中に浸漬される中空部材と、前記中空部材の内部を仕切るように配設され、前記中空部材の壁の一部を形成するとともにスライド可能な壁部を備える往復動を伝達するための連結部材が配設された該中空部材の内部を移動可能とする隔壁板とを備え、前記隔壁板には、複数の穴または該隔壁板の縁部から前記中空部材の内壁に向けて突出する複数の突出部のいずれかが設けられ、前記中空部材には、両端の開口がいずれも水面に向くように設けられ、前記複数の穴のそれぞれに挿通し、前記中空部材の長手方向へ延びる棒部材、または前記複数の突出部を嵌合し、前記長手方向へ延びるように形成された嵌合部が設けられた波エネルギー変換装置を、水面から５〜１５ｍの水深に浸漬して設置するステップと、
波高により前記隔壁板の両面にかかる水圧に差を生じさせ、波動により前記隔壁板の両面にかかる前記水圧が変化することにより前記中空部材の内部を仕切りつつ該隔壁板を往復動させるステップとを含む、波エネルギー変換方法。
【請求項７】
前記方法は、波長測定手段により前記中空部材の長さを略半波長となるように調節するステップを含む、請求項６に記載の波エネルギー変換方法。
【請求項８】
前記方法は、波の向きによって前記中空部材を回転させるステップを含む、請求項６または７に記載の波エネルギー変換方法。
【請求項９】
前記方法は、前記中空部材の外部に設けられる傾斜板により、前記隔壁板の往復動の方向とは異なる方向への往復動に変換するステップを含む、請求項６〜８に記載の波エネルギー変換方法。
【請求項１０】
前記方法は、さらに、前記隔壁板の往復動により圧縮機またはポンプのピストンを往復動させるステップと、気体または液体を圧送するステップとを含む、請求項６〜９のいずれか１項に記載の波エネルギー変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波エネルギー変換装置に関し、より詳細には、波高によって隔壁板の両面にかかる水圧に差が生じ、波動によって水圧差が変化することで、隔壁板を往復動させる波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石油危機以来、石油に代わるエネルギー源として様々なエネルギー源が開発、使用されている。現在においては、地球環境の面からクリーンなエネルギー源として海洋エネルギーが見直され、その利用に向かって研究開発が進んでいる。中でも波エネルギーは、大きな資源量を持ち、利用可能性は高くなっている。
【０００３】
波エネルギーの利用は、海洋科学技術センターの「海明」や国土交通省の「波力発電ケーソン防波堤」など古くから試みられているが、これらは水面の波の変動を利用したものであるため、波エネルギー変換装置のコスト面や効率面で多くの問題を抱えている。例えば、波は変動性が大きいため、常に所定量のエネルギーを生み出すことが困難であり、また波エネルギーが大きい場合にエネルギーの一部を蓄積させる方法があるが、大容量のエネルギーを蓄積することができる設備や装置などが未だ開発されていないといった問題がある。
【０００４】
従来、波エネルギーに関しては、波エネルギーを機械エネルギーに変換する変換装置が開示されている。例えば、特開平５−１８３４６号公報に開示の波浪エネルギー変換装置は、浮動体を用いた浮動エネルギーと、通路を次第に狭めることにより得られる横波のエネルギーとを捕捉し、空気圧縮機によって圧縮空気を作り、圧縮空気溜に貯留する装置であることが開示されている。
【０００５】
また、特開平６−９３９５１号公報に開示の空気圧送装置は、水面に浮かぶフロートと、フロートに取り付けられた空気室とが設けられ、波浪によりフロートが上下することで空気室を圧縮する装置であることが開示されている。
【０００６】
さらに、特開２０００−１０４６５３号公報には、波動エネルギーを使用したポンプが開示されている。特開２０００−１０４６５３号公報に開示のポンプは、汲上用のパイプに取水穴が設けられ、パイプ上部に伸縮部と取水弁とが設けられた構造となっており、波浪により取水穴、パイプ、取水弁を通して伸縮部に水が汲み上げられ、排水パイプから汲み上げられた水を放水できるようになっている。
【０００７】
上述した装置は、波の上下運動や、波の進行方向への波動エネルギーを空気圧縮機やポンプにおいて空気や水を圧送するための動力に変換する装置である。
【０００８】
しかしながら、上述した方法や装置は、海水面における波の上下運動や波動エネルギーを利用したものであり、外観上の問題や船舶の通行の妨げとなるといった問題があった。また、水面上に装置が露出していることにより、台風などの外的要因により損傷を受けやすいといった問題もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題に鑑み、波動および波高によって生じる水中の水圧差および水圧の変化を利用するため、水中に設置可能であり、簡単な構造で、低コストとなる波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、本発明の波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法により達成される。
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１の発明によれば、水中に浸漬される中空部材と、前記中空部材の内部を仕切るように配設され、前記中空部材の内部を移動可能とする隔壁板とを備え、
波高により前記隔壁板の両面にかかる水圧に差を生じさせ、波動により前記隔壁板の両面にかかる前記水圧が変化することにより該隔壁板を往復動させることを特徴とする波エネルギー変換装置が提供される。
【００１２】
本発明の請求項２の発明によれば、前記装置は、波長測定手段を備え、前記中空部材は、前記波長測定手段により略半波長となるように長さを調節することが可能である波エネルギー変換装置が提供される。
【００１３】
本発明の請求項３の発明によれば、前記装置は、水面から５〜１５ｍの水深に設置される波エネルギー変換装置が提供される。
【００１４】
本発明の請求項４の発明によれば、前記中空部材は、回転手段上に設置され、前記波の向きによって回転することが可能である波エネルギー変換装置が提供される。
【００１５】
本発明の請求項５の発明によれば、前記中空部材のそれぞれの開口は、水面方向に向くように設けられることを特徴とする波エネルギー変換装置が提供される。
【００１６】
本発明の請求項６の発明によれば、前記隔壁板は、前記中空部材の外部に設けられる傾斜板に連結され、前記隔壁板の往復動の方向とは異なる方向への往復動に変換することを特徴とする波エネルギー変換装置が提供される。
【００１７】
本発明の請求項７の発明によれば、前記装置は、圧縮機またはポンプを備え、前記隔壁板の往復動により前記圧縮機またはポンプのピストンを往復動させ、気体または液体を圧送する波エネルギー変換装置が提供される。
【００１８】
本発明の請求項８の発明によれば、水中に中空部材を浸漬して設置するステップと、波高により前記隔壁板の両面にかかる水圧に差を生じさせ、波動により前記隔壁板の両面にかかる前記水圧が変化することにより該隔壁板を往復動させるステップとを含む波エネルギー変換方法が提供される。
【００１９】
本発明の請求項９の発明によれば、前記方法は、波長測定手段により前記中空部材の長さを略半波長となるように調節するステップを含む波エネルギー変換方法が提供される。
【００２０】
本発明の請求項１０の発明によれば、前記方法は、波の向きによって前記中空部材を回転させるステップを含む波エネルギー変換方法が提供される。
【００２１】
本発明の請求項１１の発明によれば、前記方法は、前記中空部材の外部に設けられる傾斜板により、前記隔壁板の往復動の方向とは異なる方向への往復動に変換するステップを含む波エネルギー変換方法が提供される。
【００２２】
本発明の請求項１２の発明によれば、前記方法は、さらに、前記隔壁板の往復動により圧縮機またはポンプのピストンを往復動させるステップと、気体または液体を圧送するステップとを含む波エネルギー変換方法が提供される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法について図面を参照して詳細に説明する。本発明の波エネルギー変換装置は、沿岸のみならず、海洋のいかなる場所、湖沼など波の発生する場所であれば使用することができる。また、波の変動が小さい場所においては、集波装置を使用して所定の波エネルギーを得ることができる。以下、本発明の波エネルギー変換装置を沿岸部に設置するものとして説明する。
【００２４】
図１は、本発明の波エネルギー変換装置を沿岸に設置したところを示した図である。図１に示す波エネルギー変換装置１は、沿岸の海水中に設置される中空部材２と、中空部材２の内部を仕切るように配設され、中空部材２の内部を仕切られたままの状態で移動可能とされた隔壁板３とから構成されている。図１に示す実施の形態では、中空部材２は、所定の水深となる位置に設けられた平板４上に設置され、中空部材２は、中空部材２のそれぞれの開口が矢線Ａに示す波の進行方向に沿うように設置されている。図１においては、一方の開口が波の向きとされ、他方の開口が波の向きに対向している。また、中空部材２は、海水面に設けられた波長測定手段として波長センサ５により測定された波長の略半分となるように調節可能とされている。また、中空部材２と平板４との間には、回転手段６が設けられていて、上述したようにそれぞれの開口が矢線Ａに示す波の進行方向に沿うように回転させることができるようになっている。
【００２５】
本発明は、波高によって隔壁板３の両面にかかる水圧に差が生じ、波動によって隔壁板３の両面にかかる水圧が変化することにより隔壁板３が往復動することを特徴としている。すなわち、図１に示すように波の高い部分に対応する一方の開口７においては、一方の開口７に向いた隔壁板３の一方の面にかかる水圧が高く、波の低い部分に対応する他方の開口８に向いた隔壁板３の他方の面にかかる水圧は低くなるため、隔壁板３は他方の開口８に向けて移動する。逆に、波が移動して一方の開口７に対応する海水面が低くなり、他方の開口８に対応する海水面が高くなると、隔壁板３は、水圧の低くなる一方の開口７に向けて移動する。このように、波動により海水面の高さが変化し、それに伴ってそれぞれの開口７、８を通して隔壁板３にかかる水圧が変化することにより隔壁板３を往復動させることができる。本発明においては、隔壁板３を往復動させるために波の進行方向の運動エネルギーの影響を受けないように一方の開口７および他方の開口８は、海水面に向くように設けられた中空部材２とすることが好ましい。
【００２６】
本発明の波エネルギー変換装置１に用いられる中空部材２は、内部に移動可能とされた隔壁板３を有するものであれば、いかなる形状、径、個数であっても良い。本発明においては、中空部材２の一方の開口７と他方の開口８とが海水面方向に向くように設けられるのが好ましい。また、図１に示す中空部材２の両端に設けられる開口の距離は、一般に沿岸部での波長が１０ｍ程度であるため、半波長、すなわち５ｍ程度が好ましい。本発明においては、波長測定手段により測定された波長の半分となるように調節できる構造のものを用いることができる。例えば、中空部材２は、２つの中空部材から構成され、片方の中空部材に設けられた嵌合部に他方の中空部材が挿設されるようになっていて、嵌合部に挿入する長さを変えることができるものを用いることができる。図１に示す実施の形態では、両端が開口であるため、中空部材２の長さを５ｍ程度とすることができる。また、本発明に用いられる中空部材２は、海水による浸食や腐食を考慮してコンクリート製とすることができる。本発明においては、プラスチック材料により製作された中空部材２を平板４に固定しても良いし、浸食や腐食しにくい材質の金属を用いることもできる。この場合、中空部材２は、浮力によって浮かないように平板４または平板４に固定された回転手段６に固定することができる。また、本発明においては、中空部材２の内部にフジツボなどの発生や魚の巣とならないようにそれぞれの開口７、８に網などを設けることもできる。さらに、本発明においては、中空部材２は、直接海底に設けることもできる。
【００２７】
本発明において隔壁板３は、上述した水圧差および水圧の変化により中空部材２の内部を移動可能で、軽量のものが好ましい。また、本発明において隔壁板３は、隔壁板３の縁部が中空部材２の内壁に隣接するように設けられていても良いが、波高および波動によって水圧差が生じ、水圧の変化によって適切に隔壁板３を移動させることができる隙間を設けたものとされていても良い。さらに、本発明において隔壁板３は、海水面方向に向けて設けられた中空部材２の内部に配設することもでき、この場合には水圧の変化により隔壁板３が上下に移動することとなる。本発明において隔壁板３は、防食材をコーティングした金属板やアクリル板などのプラスチック板、ステンレス板、チタン板などの耐腐食性のものを用いることができる。また、本発明においては、隔壁板３が中空部材２の内部で倒れることなく、両面にかかる水圧の変化によって適切に移動可能なように隔壁板３と中空部材２の内壁との間にローラや、隔壁板３の周囲に設けられた複数の突出部が嵌合する嵌合溝などを設けることもできる。
【００２８】
また、図１に示す隔壁板３には、隔壁板３の往復動をポンプ９のピストンに伝達するための連結部材１０が設けられている。連結部材１０は、隔壁板３のいずれの位置に配設されていても良く、隔壁板３の往復動を直接伝達できるものでも良いし、隔壁板３の往復動の方向を変更する傾斜板などを介して伝達することもできる。本発明においては、これら以外にいかなる部材の組み合わせにより隔壁板３の往復動をポンプ９に伝達するようにされていても良い。
【００２９】
図１に示す平板４は、浮体４ａが設けられるとともに海底にアンカーワイヤおよびアンカーを用いることにより所定水深に支持することができるようになっている。本発明においては、平板４を配置する水深は、５〜１０ｍが好ましい。本発明において平板４は、中空部材２を設置できる大きさで、海水によって腐食しない材質であればいかなるものでも用いることができる。また、形状および厚さは、いかなるものであっても良い。図１に示す浮体４ａは、平板４および平板４上に設置される中空部材２などを浮かせることができるものであればいかなるものでも良い。また、本発明においては、浮体４ａを有する平板４の代わりに、中空部材２を海底に構築した基礎上に設けることもできる。中空部材２が直接海底に設けられる場合には、平板４を設けなくても良い。
【００３０】
本発明において回転手段６としては、回転台を用いることができる。本発明においては、波の向きを検知する手段を用いて波の向きに沿うように中空部材２を回転させることができる。一般に、沿岸部での波の波長や波の向きは、１年を通じて大きく変化するものでなく、本発明の波エネルギー変換装置１においては、回転手段６は設けなくても良い。
【００３１】
本発明の波エネルギー変換装置１により得られた往復動といった機械エネルギーは、ポンプ９のピストンの往復動として使用し、水底に滞留する栄養塩を海水面へ、海水面付近の豊富な溶存酸素を海底に供給するように循環することができる。このようにすることで、微生物の活動が活性化し、水の浄化を促進することができる。本発明においては、ポンプ９以外に圧縮機などに使用し、圧縮された空気を使用してタービンを回転させて発電することができる。この場合に得られた電気エネルギーは、圧縮機やタービンを作動させるために使用できるほか、その他の用途にも用いることができる。また、本発明の波エネルギー変換装置１により得られた往復動といった機械エネルギーは、クランク機構を用いて回転運動として取り出すこともできる。
【００３２】
図２は、本発明の波エネルギー変換装置の第１の実施の形態を示した図である。図２に示す波エネルギー変換装置１は、海水面に一方の開口７と他方の開口８とが向いたＵ字形をした中空部材２とされている。また、隔壁板３は、一方の開口７から流入する海水が他方の開口８に向けて、または他方の開口８から流入する海水が一方の開口７に向けて流れないように仕切るとともに、両面にかかる水圧の差により中空部材２の内部で左右に移動可能な構造とされている。図２に示す中空部材２には、中空部材２の内壁の所定位置に両端が連結され、隔壁板３に穿設された複数の穴１１に挿通する複数の棒部材１２が設けられている。図２においては、複数の棒部材１２が隔壁板３を挿通することにより転倒することなく、両面にかかる水圧差によって左右に移動することができるようになっている。また、隔壁板３には、隔壁板３の往復動をポンプや圧縮機のピストンに伝達するための連結部材１０が設けられている。本発明においては、往復動を伝達する連結部材１０の途中に増幅装置を設け、増幅装置により増幅されたエネルギーをピストンに伝達することができるようにされていても良い。
【００３３】
図２に示す連結部材１０は、隔壁板３とポンプや圧縮機とを連結するだけではなく、中空部材２の壁の一部を形成するとともにスライド可能な壁部１３を備えており、壁部１３の両端部が中空部材２に設けられた収容部２ａに収容され、隔壁板３の移動によりスライドさせることができるようになっている。また、壁部１３は、スライドさせて移動しても壁部１３と収容部２ａとの間に隙間を生じないようになっている。こうすることで、中空部材２に流入する水がその隙間を通して流れないため、適切に隔壁板３に水圧をかけることができる。図２に示す棒部材１２は、隔壁板３において充分に水圧を受け、棒部材１２による抵抗を少なくするために、径が小さく、かつ配設される本数が少ないほうが好ましい。また、隔壁板３が移動できる棒部材１２の長さは、隔壁板３の両面において受ける水圧差に応じて適宜選択することができる。
【００３４】
図３は、本発明の波エネルギー変換装置１の第２の実施の形態を示した図である。図３（ａ）は、波エネルギー変換装置１の第２の実施の形態の概略図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す波エネルギー変換装置１の切断線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図を示した図である。図３（ａ）に示す波エネルギー変換装置１は、図２と同様、海水面に一方の開口７と他方の開口８とが向いたＵ字形をした中空部材２とされている。また、隔壁板３は、一方の開口７から流入する海水が他方の開口８に向けて、または他方の開口８から流入する海水が一方の開口７に向けて流れないように仕切るとともに、両面にかかる水圧の差により中空部材２の内部で左右に移動可能とされている。中空部材２の内壁には、図３（ｂ）に示すように複数の嵌合部１４が設けられ、図３（ａ）に示すように中空部材２の長さ方向に所定の長さとされている。
【００３５】
図３（ｂ）に示す隔壁板３は、縁部に突出部１５が複数設けられ、中空部材２の内壁に設けられた嵌合部１４に嵌合されている。図３（ｂ）に示す突出部１５は、先端が拡張された形状とされていて、嵌合部１４から外れないようになっている。図３に示す実施の形態では、隔壁板３に水圧差を生じると、隔壁板３に設けられた突出部１５が嵌合部１４を移動する。また、隔壁板３には、突出部１５以外に連結部材１０が配設されていて、隔壁板３の移動とともに連結部材１０も移動し、連結部材１０に連結されるポンプや圧縮機などのピストンを直接往復動させることができる。図３（ｂ）に示す連結部材１０は、隔壁板３とポンプや圧縮機とを連結するだけではなく、中空部材２の壁の一部を形成するとともにスライド可能な壁部１３を備えており、壁部１３の両端部が中空部材２に設けられた収容部２ａに収容され、隔壁板３の移動によりスライドさせることができるようになっている。
【００３６】
本発明において嵌合部１４は、図３に示す断面形状に限らず、円形、楕円形などいかなる形状であっても良い。また、突出部１５は、隔壁板３と同じ材質とすることができる。図３においては、断面に４箇所の嵌合部１４、突出部１５が設けられているが、本発明においては、必要な数設けることができる。また、これら嵌合部１４および突出部１５は、隔壁板３の両面にかかる水圧により適切に移動させることができるように互いに接する部分が平滑であることが好ましい。本発明においては、平滑にするために嵌合部１４および突出部１５にライニングを施すことができる。さらに、本発明においては、嵌合部１４および突出部１５の代わりにローラといった滑動手段を設けることもできる。また、本発明においては、上述した嵌合部１４および突出部１５を設けて、さらにローラなどの滑動手段も設けることができる。
【００３７】
図４は、本発明の波エネルギー変換装置の第３の実施の形態を示した図である。図４に示す波エネルギー変換装置１は、図２および図３と同様に、中空部材２がＵ字形とされ、中空部材２の海水面に向いた部分に隔壁板３が設けられている。図４においては、他方の開口８を有する中空部分２の海水面に向いた部分のみが示されている。図４に示す実施の形態では、隔壁板３を支持する支持部１６が中空部材２の所定位置に設けられていて、隔壁板３の両面にかかる水圧差により浮いたり、支持部１６に支持されたりすることができるようになっている。図４に示す実施の形態では、支持部１６により支持されるため、隔壁板３の往復動の範囲に制限が設けられている。
【００３８】
図４に示す隔壁板３は、円盤とされていて、中空部材２の内壁に配設された支持部１６に支持されている。図４に示す支持部１６は、隔壁板３を支持することができるものであれば、中空部材２の内壁に設けられた枠や複数の突起などいかなる形状であっても良い。また、支持部１６が配設されている位置から開口８までの距離は、水圧差により隔壁板３が浮上する範囲を考慮した長さとすることができる。また、図４に示す隔壁板３には、図２および図３に示す連結部材１０が設けられていて、隔壁板３の往復動に連動してポンプまたは圧縮機などを作動させることができるようになっている。
【００３９】
図５および図６を用いて本発明の波エネルギー変換方法について詳細に説明する。図５は、本発明の波エネルギー変換装置１を海水中に設置したところを示した図である。図５に示す波エネルギー変換装置１は、断面が矩形で、長さが調節できる中空部材２と、中空部材２の中央に中空部材２を仕切るための隔壁板３と、中空部材２を波の向きに回転させるための回転手段６と、回転手段６および中空部材２を支持する平板４と、平板４に下部には平板４を浮かせるための浮体４ａと、中空部材２が所定水深となるように海底に支持するためのアンカーワイヤ１７と、海底に固定するための図示しないアンカーとを含んでいる。
【００４０】
図５に示す実施の形態では、海水中に浮体４ａを備える平板４上に回転手段６を設置し、回転手段６上に隔壁板３を備える中空部材２が設置される。中空部材２を設置した平板４は、海水中に浸漬され、中空部材２が所定水深となるようにアンカーワイヤ１７およびアンカーを用いて海底に固定される。海水面には、図示しない波長測定手段が配置され、波の波長が測定される。測定された波長により中空部材２の長さが略半波長Ｃとなるように調節される。また、波の向きに沿うように中空部材２が回転手段６により調節される。
【００４１】
図５に示す実施の形態では、波が定常波とされていて、一方の開口７が位置する海水面において最高水位Ｄを示し、他方の開口８が位置する海水面において最低水位Ｅを示している。図５に示す波は、半波長Ｃの２倍の波長を有している。波の向きに対向する一方の開口７を通して隔壁板３には、最高水位Ｄにより最大の水圧がかかり、他方の開口８を通して隔壁板３には、最低水位Ｅにより最小の水圧がかかる。これにより、隔壁板３は、他方の開口８へ向けて移動する。波は移動するため、破線Ｆで示すように進行した場合には、他方の開口８を通して隔壁板３にかかる水圧が最大となり、一方の開口７を通して隔壁板３にかかる水圧が最小となる。この場合には、一方の開口７に向けて隔壁板３が移動する。このように波の移動に伴って隔壁板３が左右に移動する。この移動は、波が定常波の場合には一定周期の往復動となる。
【００４２】
図６は、本発明の波エネルギー変換装置１を使用して発電を行っているところを示した図である。図６に示す波エネルギー変換装置１は、海水中に構築された基礎１８上で、中空部材２が所定水深となる位置に設置されている。中空部材２は、矢線Ａに示す波の向きに沿って配置されるように回転手段６によって調節される。また、海水面上の基礎１８上には、発電設備１９が設置されている。図５と同様に、所定水深となるように隔壁板３を備える中空部材２が設置されている。図６に示す実施の形態では、隔壁板３に連結部材１０が連結され、さらに連結部材１０に傾斜板２０が設けられている。また、図６に示す実施の形態では、傾斜板２０に隣接して棒部材２１が設置され、棒部材２１は、発電設備１９内の図示しない空気圧縮機に接続されている。さらに、図６に示す実施の形態では、波の影響を受けないように傾斜板２０および連結部材１０が箱部材２２に、棒部材２１が筒部材２３の内部に設置されている。
【００４３】
上述したように各部材および設備を設置すると、波によって隔壁板３が矢線Ｇ、Ｇ’に示すように往復動を開始する。隔壁板３の往復動は、上述したように波動および波高による隔壁板３の両面にかかる水圧の変化によって生じる。図６においては、隔壁板３の往復動により、隔壁板３に連結される連結部材１０が矢線Ｇ、Ｇ’に示す方向に往復動する。また、連結部材１０に設けられる傾斜板２０も矢線Ｇ、Ｇ’に示す方向に往復動する。図６に示す傾斜板２０は、傾斜が設けられているため、傾斜板２０上に隣接して配置された棒部材２１は、傾斜板２０と接する位置により矢線Ｈに示すように上下運動することとなる。この上下運動により図示しない空気圧縮機のピストンを往復動させて圧縮空気を作るといった発電に必要な動力源として使用される。
【００４４】
本発明の波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法は、上述した実施の形態に限られるものではなく、往復動を必要とする機器、回転運動を必要とする機器に対しても動力を与えることができる。また、本発明の波エネルギー変換装置は、必要とされる動力を得るために必要とされる中空部材および隔壁板を設置することができる。さらに、隔壁板３の往復動を伝達する方法は、これまで知られたいかなる方法でも用いることができる。
【００４５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法は、波動および波高による水圧差を利用して、簡単な装置で波エネルギーを機械エネルギーに変換することができる。また、本発明の波エネルギー変換装置は、水中に設置するため、外観を損なうこともない。さらに、本発明の波エネルギー変換装置は、簡単な装置のために低コストで提供することが可能である。
【００４６】
本発明の波エネルギー変換装置および波エネルギー変換方法は、いかなる往復動機器に対しても動力を与えることができ、例えば、ポンプ、圧縮機などの動力源として使用できる。また、本発明の波エネルギー変換装置は、水底に蓄積した栄養分や水面付近の豊富な溶存酸素を含む水を循環し、微生物を活性化して海水を浄化する装置、波浪制御装置、上昇流発生装置などにも応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の波エネルギー変換装置を沿岸に設置したところを示した図。
【図２】  本発明の波エネルギー変換装置の第１の実施の形態を示した図。
【図３】  本発明の波エネルギー変換装置の第２の実施の形態を示した図。
【図４】  本発明の波エネルギー変換装置の第３の実施の形態を示した図。
【図５】  本発明の波エネルギー変換装置を海水中に設置したところを示した図。
【図６】  本発明の波エネルギー変換装置を使用して発電を行っているところを示した図。
【符号の説明】
１…波エネルギー変換装置
２…中空部材
２ａ…収容部
３…隔壁板
４…平板
４ａ…浮体
５…波長センサ
６…回転手段
７…一方の開口
８…他方の開口
９…ポンプ
１０…連結部材
１１…穴
１２…棒部材
１３…壁部
１４…嵌合部
１５…突出部
１６…支持部
１７…アンカーワイヤ
１８…基礎
１９…発電設備
２０…傾斜板
２１…棒部材
２２…箱部材
２３…筒部材
Ｃ…半波長
Ｄ…最高水位
Ｅ…最低水位
【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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