JPWO2007037401A1 - Reservoir structure of movable object type wave energy converter - Google Patents

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Abstract

【課題】海水の波力エネルギーを安定した上下方向の位置エネルギーに変換できる遊水室の構造である。【解決手段】水面の一部を仕切り周囲を略鉛直壁３で構成される枠体で囲繞して遊水室５を構成する。この遊水室５内に波力エネルギー変換装置の一部である可動物体９を浮動させることができる。水面下は、岸壁１及び鉛直壁３と平行に、複数の平面壁４が一定間隔に配置されている。平面壁４に直交するように、側壁７が一定間隔に配置されている。平面壁４と側壁７で複数の小遊水室６がマトリックス状に配置されている。鉛直壁３の下部に開口部８を有し海水が小遊水室６内に出入り自在である。この小遊水室６の上端部には、遊水室５が配置され、可動物体５が浮かせてある。開口部８から流れ込む海水が、小遊水室６で上下運動エネルギーに変換され、これが遊水室５内の水面上の可動物体９をスムースに昇降させる。[PROBLEMS] To provide a structure of a recreational water chamber capable of converting wave energy of seawater into stable vertical energy. A water reserving chamber is formed by partitioning a part of the water surface and surrounding the periphery with a frame body constituted by a substantially vertical wall. A movable object 9 which is a part of the wave energy conversion device can be floated in the water chamber 5. Below the water surface, a plurality of plane walls 4 are arranged at regular intervals in parallel with the quay wall 1 and the vertical wall 3. Side walls 7 are arranged at regular intervals so as to be orthogonal to the planar wall 4. A plurality of small water chambers 6 are arranged in a matrix form on the flat wall 4 and the side wall 7. An opening 8 is provided at the lower part of the vertical wall 3, and seawater can freely enter and exit from the small play chamber 6. At the upper end portion of the small water reserving chamber 6, a water reserving chamber 5 is arranged, and the movable object 5 is floated. Seawater flowing from the opening 8 is converted into vertical kinetic energy in the small water chamber 6, which moves the movable object 9 on the water surface in the water chamber 5 smoothly up and down.

Description

本発明は、可動物体型波力エネルギー変換装置のための遊水室構造に関し、特に、水面波の運動から安定的にそのエネルギーを取り出すための構造であり、信頼性が高く高効率な波力エネルギー変換装置の遊水室構造に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water reserving chamber structure for a movable object type wave energy conversion device, and more particularly to a structure for taking out the energy stably from the motion of a water surface wave, and a reliable and highly efficient wave energy. The present invention relates to the structure of a regenerative water chamber of a conversion device.

技術背景Technical background

発電のためにエネルギー源として各種のものが現在使用されており、代表的な方式である火力発電では、石油、石炭等の化石燃料が使用されている。この化石燃料を使用する火力発電は、その化石燃料の燃焼に伴い二酸化炭素を発生させ、地球温暖化の原因を作っている。又、原子力発電は、放射性廃棄物の処理コスト、放射能汚染等の危険性があることから問題がある。最近はこれらの問題がないクリーンなエネルギー源を使用する風力発電、波力発電等が注目され、その技術についても種々提案がなされている。   Various types of energy sources are currently used for power generation, and fossil fuels such as oil and coal are used in thermal power generation, which is a typical method. Thermal power generation using this fossil fuel generates carbon dioxide as the fossil fuel burns, causing global warming. Nuclear power generation also has problems due to the risk of radioactive waste disposal costs and radioactive contamination. Recently, wind power generation and wave power generation using a clean energy source that does not have these problems have attracted attention, and various proposals have been made on the technology.

波力エネルギーを利用した発電方式は、海洋又は湖沼の水面波をエネルギー源とするものであるが、前述した現行の火力発電等で問題となる公害はなく、数少ないクリーンエネルギー源の１つである。この波力エネルギーを利用した発電技術を確立しておくことは、仮に地球上の化石燃料が全て枯渇してもエネルギーを確保できることになり、将来に対しては重要な意味をもつことになる。このため、この波力エネルギーを発電に利用するための変換装置について、従来から種々の研究開発が行われており、既に一部は商業ベースで進められている。   The power generation method using wave energy uses the surface wave of the ocean or lake as the energy source, but there is no pollution that causes problems in the above-mentioned current thermal power generation, etc., and it is one of the few clean energy sources. . Establishing the power generation technology using wave energy will ensure energy even if all the fossil fuels on the earth are exhausted, and will have an important meaning for the future. For this reason, various research and development have been conducted on conversion devices for using this wave energy for power generation, and some of them have already been promoted on a commercial basis.

一般に、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。１次変換装置としては、現時点では振動水柱型と可動物体型が代表的である。振動水柱型の装置は、上部に閉じた空気室を有し、下部に海水が出入りする開口部を有する装置であり、海水の波の鉛直方向成分である上下運動で空気室に閉じ込められた空気を加圧し、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し発電する装置である（例えば、特許文献１参照）。   In general, a wave energy conversion device includes a primary conversion device that converts wave energy into mechanical energy, and a secondary conversion device that converts the converted mechanical energy into electrical energy. At present, as the primary conversion device, a vibrating water column type and a movable object type are representative. An oscillating water column type device has an air chamber closed at the top and an opening through which seawater enters and exits, and is confined in the air chamber by the vertical motion that is the vertical component of seawater waves. , The air turbine is driven by the air pressure, and the generator is driven by this power to convert it into electric energy to generate electric power (see, for example, Patent Document 1).

他方、可動物体型の装置として、水面上に浮遊している可動物体であるフロートが、水面波の運動により上下方向に運動する動力として取り出し、これを回転する軸の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して発電する装置が知られている。次に、この後者の技術を詳細に説明する。この技術に関わる装置は、可動物体の周囲の海水域を仕切る構造体である枠体が配置されている。   On the other hand, as a movable object type device, the float, which is a movable object floating on the water surface, takes out as power that moves up and down by the motion of the water surface wave, converts this into mechanical energy of the rotating shaft, Furthermore, an apparatus for generating electric power by converting this into electric energy is known. Next, this latter technique will be described in detail. In a device related to this technique, a frame body that is a structure that partitions a seawater area around a movable object is disposed.

本発明の発明者が提案した、特許文献２に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の枠体は、枠体前方壁の水面下に海水が出入りする開口部を有し、この開口部の後方に開口部を左右に挟む案内側板を、配置したものである。この枠体前方壁と枠体後方壁との間隔は、海水面に形成される波の波長の６分の１を越えないようにしている。更に、枠体前方壁と枠体後方壁との間隔が案内側板の水平方向長さの２倍を越えないようにしている。   The frame of the movable object type wave energy conversion device proposed by the inventor of the present invention described in Patent Document 2 has an opening through which seawater enters and exits below the water surface of the front wall of the frame. A guide side plate that sandwiches the opening portion on the left and right is disposed behind the door. The distance between the front wall of the frame body and the rear wall of the frame body does not exceed one sixth of the wavelength of the wave formed on the sea surface. Further, the distance between the frame front wall and the frame rear wall does not exceed twice the horizontal length of the guide side plate.

枠体は、枠体の開口部外側に、波の作用で開口部より下側から侵入してきた海水を開口部に導入するため、外側を海底方向に傾斜させた案内底板を有する。更に、枠体は、枠体の下端に枠体底板を有し、波の作用で開口部より上側に侵入してきた海水を滑らかに開口部に導入するため、外側を水面方向に傾斜させた案内板を有する。   The frame body has a guide bottom plate whose outer side is inclined toward the sea bottom in order to introduce seawater that has entered from the lower side of the opening part by the action of waves into the opening part. In addition, the frame has a frame bottom plate at the lower end of the frame, and in order to smoothly introduce seawater that has entered above the opening by the action of waves into the opening, the guide is inclined outward in the water surface direction. With a plate.

この構成により、可動物体の周囲に設けた枠体により、可動物体周辺の海水の運動を所望の方向に制御し、可動物体支持部に有害な力が作用するのを回避している。一方、最近、防波堤前面の遊水室内の海水の運動の研究もなされている（例えば、非特許文献１参照）。この遊水室型海水交換防波堤は、反射波による小船舶の災害の防止や港湾域の静穏化を目的としたものであり、堤体の港外側に設けた垂下版と背後壁の間に遊水室を配置したものである。   With this configuration, the movement of the seawater around the movable object is controlled in a desired direction by the frame provided around the movable object, and a harmful force is prevented from acting on the movable object support unit. On the other hand, recently, a study on the movement of seawater in a water reserving room in front of a breakwater has also been made (see Non-Patent Document 1, for example). This water chamber-type seawater exchange breakwater is intended to prevent small ship disasters due to reflected waves and to calm the port area. The water chamber is located between the drooping plate on the outside of the port and the back wall. Is arranged.

この遊水室の底部に通水路を確保し、透過波の低減のために水平版を配置したものである。また、水平版の下部に通水部を配置したものも提案されている。この構造を有する防波堤では、遊水室内に励起されるピストンモードの波動運動の発生、及びその共振現象により、水平版の上部の遊水室では渦流れの増大現象を引き起こし、反射波エネルギーが効果的に減衰されること等を解明している。そして、遊水室内では、遊水室の全体にわたる水の循環流を生じることから、遊水室内の渦の回転エネルギーを水車の回転として取り込み、発電利用への可能性について言及している。   A water passage is secured at the bottom of the water reserving chamber, and a horizontal plate is arranged to reduce transmitted waves. In addition, there is a proposal that has a water flow section at the bottom of the horizontal plate. In the breakwater having this structure, the generation of piston-mode wave motion excited in the diversion chamber and the resonance phenomenon cause an increase in vortex flow in the diversion chamber above the horizontal plate, and the reflected wave energy is effectively reduced. It is clarified that it is attenuated. And since the circulation flow of the water over the whole aquatic chamber is produced in the aquatic chamber, the rotational energy of the vortex in the aquatic chamber is taken in as rotation of a water turbine, and the possibility to use electric power generation is mentioned.

特開平１０−２１３０５９号JP 10-213059 A ＷＯ０２／３８９５１ Ａ１号WO02 / 38951 A1 中村孝幸 外１名：「遊水室型海水交換防波堤の効果と遊水室内渦流れを利用する波エネルギー取得について」、海洋開発論文集、第２１巻、ｐｐ．５４７−５５２（２００５年７月１３，１４日）Takayuki Nakamura and others: “Effects of the seawater exchange type seawater exchange breakwater and wave energy acquisition using the vortex flow in the seawater room”, Ocean Development Papers, Vol. 21, pp. 547-552 (July 13, 14th, 2005)

しかしながら、前述の特許文献、非特許文献で示す従来の技術は、有効に波動エネルギーを取り出すという観点からは、完全なものではなく種々問題があり改良の余地がある。特許文献２で示す技術は、本発明と同一発明者の提案になるものであるが、可動物体の周囲に設けられた水域を仕切る枠体の内側、即ち、遊水室内の水の運動には水平動の成分が存在し、可動物体の鉛直方向の運動を利用する波力エネルギー変換装置が円滑に稼動出来ないという問題点がある。又、非特許文献１に記載されたいる遊水質構造は、遊水室内に強い渦流れがあるために、可動物体の上下動を利用する波力エネルギー変換装置の駆動には適さないことは明らかである。   However, the conventional techniques shown in the above-mentioned patent documents and non-patent documents are not complete and have various problems and room for improvement from the viewpoint of effectively extracting wave energy. The technique shown in Patent Document 2 is proposed by the same inventor as that of the present invention. However, the technique is horizontal for the movement of water inside the frame body that partitions the water area provided around the movable object, that is, the water in the recreational water chamber. There is a problem that a wave energy conversion device using a vertical motion of a movable object cannot be smoothly operated due to a component of motion. In addition, it is clear that the reclaimed water structure described in Non-Patent Document 1 is not suitable for driving a wave energy conversion device that uses the vertical movement of a movable object because there is a strong vortex flow in the reclaimed water chamber. is there.

本発明は、前述の波力エネルギー変換装置に関わる前述の状況に鑑み発明されたものであり、下記の目的を達成する。   The present invention has been invented in view of the above-described situation relating to the above-described wave energy converter, and achieves the following object.

本発明の目的は、遊水室内の海水の動きを、水平動を抑えて略鉛直方向の運動のみにした、可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a water-reserving chamber structure of a movable object type wave energy conversion device in which the movement of seawater in a water-reserving chamber is limited to a movement in a substantially vertical direction while suppressing horizontal movement.

本発明の他の目的は、浮動する可動物体を安定して上下動させ、確実で安定したエネルギー変換を行うことができるように、可動物体を浮かせた遊水室内の下部に複数の小遊水室を配置し、この小遊水室の下部の開口から波を導入できる、可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造の提供にある。   Another object of the present invention is to provide a plurality of small water reserving chambers in the lower part of the water reserving chamber in which the movable object is floated so that the floating movable object can be moved up and down stably and reliable and stable energy conversion can be performed. The present invention is to provide a structure of a water reserving chamber of a movable object type wave energy conversion device that can be disposed and a wave can be introduced from an opening at the bottom of the small water reserving chamber.

本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、遊水室内の水の動きに水平動がなく略鉛直方向のみにすることに成功した。本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。   As a result of intensive studies, the present inventor succeeded in making the movement of the water in the water reserving chamber only in a substantially vertical direction without horizontal movement. The present invention takes the following means in order to achieve the object.

本発明１の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、
遊水室（５）内の水面に浮かべた可動物体であるフロート（９）の上下動により波エネルギーを機械的エネルギー変換する可動物体型波力エネルギー変換装置のための遊水室構造であって、
水面を区画して構成した空間である前記遊水室（５）を構成するために水面の一部を仕切るための枠体（１，３，７）と、
前記枠体（１，３，７）のうち波を受ける側の前記枠体（３）の水面下に形成された開口部（８）と、
前記遊水室（５）の下部の水面下に配置され、上部が前記遊水室（５）に連通して開口し、下部が前記開口部（８）に面して開口しており、鉛直方向に広がる区画空間である複数の小遊水室（６，２４）とからなる。The water chamber structure of the movable object type wave energy converter of the present invention 1 is
A water chamber structure for a movable object type wave energy conversion device that mechanically converts wave energy by vertical movement of a float (9) that is a movable object floating on the water surface in the water chamber (5),
A frame (1, 3, 7) for partitioning a part of the water surface in order to constitute the reclaimed water chamber (5), which is a space configured by partitioning the water surface;
An opening (8) formed below the water surface of the frame (3) on the wave receiving side of the frame (1, 3, 7);
It is arranged below the water surface of the lower part of the water reserving chamber (5), the upper part is open to communicate with the water reserving room (5), and the lower part is opened to face the opening (8). It consists of a plurality of small water-reservoir chambers (6, 24), which are expanded compartment spaces.

本発明２の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明１において、前記小遊水室（６，２４）は、相互に平行に水平方向に隔離して並列に固定して配置された複数の板状部材の平面壁（４）により区画されていることを特徴とする。   The water chamber structure of the movable object type wave energy converter according to the second aspect of the present invention is the same as that of the first aspect, wherein the small water chambers (6, 24) are arranged in parallel with each other in a horizontal direction. It is characterized by being partitioned by the planar walls (4) of the plurality of plate-like members.

本発明３の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明2において、前記複数の平面壁（４）は、上端高さが一致して配列され、下端高さが前記遊水室の奥行き方向に段階的に下がるように配列されていることを特徴とする。   The water reserving chamber structure of the movable object type wave energy converter according to the third aspect of the present invention is the reclaimed water chamber structure according to the second aspect, wherein the plurality of planar walls (4) are arranged such that their upper end heights coincide with each other, It arrange | positions so that it may fall in steps in the depth direction of this.

本発明４の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明２において、前記複数の平面壁（４）は、上端（２１）および下端（２２）を遊水室の奥行き方向に段階的に下げて配列されていることを特徴とする。   The water-reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to the fourth aspect of the present invention is the second aspect of the present invention, wherein the plurality of planar walls (4) have an upper end (21) and a lower end (22) stepped in the depth direction of the water-reserving chamber. It is characterized by being arranged in a lowered manner.

本発明５の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明３又は４において、前記複数の平面壁（４）の下端部には、前記開口部（８）方向に張り出し海水の出入り案内を行うように案内部（１１，２０）が設けられていることを特徴とする。   The water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to the fifth aspect of the present invention is the third or fourth aspect of the present invention, wherein the bottom wall of the plurality of planar walls (4) protrudes in the direction of the opening (8) from the seawater. Guide parts (11, 20) are provided so as to perform entrance and exit guidance.

本発明６の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明３又は４において、前記複数の平面壁（４）の下端部には、前記開口部（８）方向に張り出し海水の出入りを誘導するように案内部（１１，２０）が設けられていることを特徴とする。   In the water reservoir structure of the movable object type wave energy converter according to the present invention 6, in the present invention 3 or 4, the lower end of the plurality of planar walls (4) projects in the direction of the opening (8) and the seawater Guide parts (11, 20) are provided so as to guide entry and exit.

本発明７の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明３又は４において、前記複数の平面壁（４）の上端部は、前記可動物体（９）との衝突を緩衝するために可撓性部材（１３）で構成されていることを特徴とする。   In the water reservoir structure of the movable object type wave energy converter of the seventh aspect of the present invention, in the third or fourth aspect of the present invention, the upper ends of the plurality of planar walls (4) buffer the collision with the movable object (9). Therefore, it is characterized by comprising a flexible member (13).

本発明８の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明３又は４において、前記遊水室（５）は、前記複数の平面壁（５）を横切る方向に跨って複数の側壁（７）が交差して配置され、マトリックス状に複数の前記遊水室（５）を構成するものであることを特徴とする。   The water reserving chamber structure of the movable object type wave energy converter of the present invention 8 is characterized in that, in the present invention 3 or 4, the water reserving chamber (5) has a plurality of side walls extending in a direction crossing the plurality of planar walls (5). (7) are arranged so as to intersect with each other, and constitute a plurality of the water reserving chambers (5) in a matrix.

本発明９の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明６において、前記案内部（１１）は、前記複数の平面壁（４）の下端部が、前記開口部（８）に向けて平面状に張り出して構成されていることを特徴とする。   The water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to the ninth aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention, wherein the guide portion (11) has the lower end portions of the plurality of planar walls (4) at the opening portion (8). It is characterized by being projected in a flat shape toward the surface.

本発明１０の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明６において、前記案内部（２０）は、前記複数の平面壁の下端部が前記開口部（８）に向けて曲面形状で張り出して構成されていることを特徴とする。   The water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to the tenth aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention, wherein the guide portion (20) has a curved surface with lower end portions of the plurality of planar walls facing the opening portion (8). It is characterized by projecting in shape.

本発明１１の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明２において、前記複数の平面壁（４）の全ては、前記下端が海底（１０）に接するように構成され、かつ前記小遊水室（６）間で海水の交換ができるように貫通孔（１２）が形成されていることを特徴とする。   The water chamber structure of the movable object type wave energy converter of the present invention 11 is the present invention 2, wherein all of the plurality of planar walls (4) are configured such that the lower end is in contact with the seabed (10), and A through-hole (12) is formed so that seawater can be exchanged between the small play rooms (6).

本発明１２の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造は、本発明１１において、前記貫通孔（１２）の開口面積は、前記遊水室の奥行き方向に向かって、段階的に小さくなっていることを特徴とする。   In the water reservoir structure of the movable object type wave energy conversion device of the present invention 12, in the present invention 11, the opening area of the through hole (12) gradually decreases in the depth direction of the water reservoir. It is characterized by being.

本発明の遊水室構造は、可動物体を浮かせた遊水室内の下部に複数の小遊水室を配置した構造であるので、その遊水室内の海水は水平動を規制され、上下方向に運動する。このことにより海水面上に浮上している可動物体であるフロートは鉛直方向に安定して浮動することができる。即ち、可動物体およびその支持部に対して水平方向の衝撃力等が作用しないので、可動物体やその支持部を損傷することなく安定して浮動させることができる。   Since the water-reserving chamber structure of the present invention is a structure in which a plurality of small water-reserving chambers are arranged in the lower part of the water-reserving chamber in which a movable object is floated, the seawater in the water-reserving chamber is restricted in horizontal movement and moves in the vertical direction. As a result, the float, which is a movable object floating on the sea surface, can float stably in the vertical direction. That is, since a horizontal impact force or the like does not act on the movable object and its support part, the movable object and its support part can be stably floated without being damaged.

結果的に波浪エネルギーを、可動物体の上下運動により安定的に確実に取り出すことができ、機械的エネルギーに変換する高効率の一次変換装置が得られる。例えば、日本の冬は北風が強いので、波の波高が高く、遊水室内の水面の上下動が大きくなり、多くの電力を得ることができる。この電力はこの時期の暖房用電力の需要に充てることができ極めて効果的である。   As a result, the wave energy can be stably and reliably extracted by the vertical movement of the movable object, and a high-efficiency primary conversion device that converts it into mechanical energy is obtained. For example, since the north wind is strong in winter in Japan, the wave height is high, the vertical movement of the water surface in the water play room increases, and a large amount of electric power can be obtained. This electric power can be allocated to the demand for electric power for heating at this time and is extremely effective.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の基本的構成は、海岸や港湾等の防波堤や岸壁の港湾構造物の前方に配置された遊水室である。この遊水室は、水域を仕切る構造体である枠体により形成されている。遊水室を構成する枠体のうち、沖に面した波を受ける側の枠体の下部は開口となっており、水面波の運動により遊水室内に水面の上下動がおこる。また、遊水室内の水面上には、可動物体であるフロートが浮遊状態で配置され、遊水室内の水面上下動によりこの可動物体の上下動が誘起され、可動物体型の波力エネルギー変換を行なうようになっている。   Embodiments of the present invention will be described below. The basic configuration of the present invention is a water reserving room arranged in front of a breakwater such as a coast or a harbor or a harbor structure on a quay. The water reserving chamber is formed by a frame that is a structure that partitions the water area. The lower part of the frame body that receives the waves facing offshore is an opening in the frame body that constitutes the water chamber, and the water surface moves up and down by the movement of the water surface wave. In addition, a float, which is a movable object, is placed in a floating state on the water surface in the water play chamber, and the vertical motion of the movable object is induced by the vertical movement of the water surface in the water play room, so that wave energy conversion of the movable object type is performed. It has become.

可動物体の上下運動の動力を円滑に抽出するため、遊水室の下部位置には、複数の鉛直な平面壁等で区画される分割空間である小遊水室が配置されている。この小遊水室は、平面板である平面壁により複数の空間に区画されたものであり、断面形状が矩形のマトリックス状のもの、又は断面形状がハニカム構造等である。この小遊水室の平面壁には、多数の貫通孔が開けられたものであっても良い。この貫通孔は、互いに隣接する小遊水室の間で水位差による海水（湖沼の場合は、水である。以下、本発明では同義に用いる。）の交換を行い、遊水室内の水面を水平にする役割を果たす。結果として、この貫通孔により、小遊水室内の水の大局的な運動を略鉛直とするので、この小遊水室の上部の遊水室の水面をほぼ水平な状態で上下方向に昇降させる。   In order to smoothly extract the power of the vertical movement of the movable object, a small water chamber that is a divided space partitioned by a plurality of vertical flat walls or the like is arranged at a lower position of the water chamber. The small water play chamber is partitioned into a plurality of spaces by a flat wall which is a flat plate, and has a matrix shape with a rectangular cross section or a honeycomb structure or the like. A large number of through holes may be formed in the flat wall of the small water play chamber. This through hole exchanges seawater (water in the case of lakes and marshes; hereinafter used synonymously) due to the difference in water level between the adjacent small water chambers, and the water surface in the water chamber is leveled. To play a role. As a result, since the general movement of the water in the small water reserving chamber is made substantially vertical by the through hole, the water surface of the water reserving chamber above the small water reserving chamber is moved up and down in a substantially horizontal state.

防波堤等の岸壁の前方に配置され、遊水室を構成する枠体の構成要素である略鉛直壁は、通常水面下の下半分を水が出入りする構造の開口部を持つが、この開口部を出入りする水の流れは各小遊水室の各々に均等に配分される。尚、遊水室は、通常防波堤や岸壁の港湾構造物の前方に設けるが、海岸から離れた沖の超大型浮遊体構造物（メガフロート）の外周部に配置してもよい。以下、実施例において具体的に詳細に説明する。   The substantially vertical wall, which is a component of the frame that forms the water chamber, is located in front of a quay such as a breakwater, and usually has an opening that allows water to enter and exit the lower half of the water surface. The flow of incoming and outgoing water is evenly distributed to each small aquarium. In addition, although a water reservoir is normally provided in front of a breakwater or a harbor structure of a quay, you may arrange | position in the outer peripheral part of the offshore large-sized floating body structure (mega float) far from the coast. Hereinafter, specific details will be described in Examples.

又、遊水室構造においても、遊水室の奥行き、即ち、海側の鉛直壁と岸壁面との間隔は、波浪の波長の１／６以下で略５ｍ程度が好ましい。この５ｍは、遊水室に浮かぶ可動物体の直径約３ｍ程度が取り扱いやすいという理由からであり、理論的に決まる数値ではない。この可動物体を１列に配置して波力発電装置を行う場合、現場での取り扱いが容易であるという理由からである。なお、海底が水平で平面の場合、波浪の波長は理論的には周期と水深により決まり、周期が長いほど、そして水深が深いほど波長は長くなる。波浪は、通常水深の深い沖から浅い水域に入ってくるので、反射波が強い場合を除けばある場所で生じている波浪の波長は、上記のように周期と水深で決まる値より大きいのが一般的である。   In the structure of the water chamber, the depth of the water chamber, that is, the distance between the vertical wall on the sea side and the quay wall surface is preferably about 5 m or less of 1/6 of the wave wavelength. This 5 m is because it is easy to handle a diameter of about 3 m of a movable object floating in the water play room, and is not a theoretically determined value. This is because, when this movable object is arranged in one row and the wave power generation apparatus is used, it is easy to handle on site. When the sea bottom is horizontal and flat, the wave wavelength is theoretically determined by the period and water depth, and the longer the period and the deeper the water depth, the longer the wavelength. Waves usually enter shallow water from deep offshore water, so the wavelength of waves generated in a certain place is larger than the value determined by the period and water depth as described above, except when the reflected wave is strong. It is common.

以下、本発明の可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造（以下、「遊水室構造」という。）の実施例を、図面に従って説明する。図１は、本発明の遊水室構造の実施例１を示す断面図である。実施例１の遊水室構造は、複数の平面壁４の下端位置を遊水室の奥行き方向に段階的に低下させたものである。図２は、図１のII−II線で切断したときの断面図である。岸壁１、鉛直壁３、側壁７で囲まれた遊水室５内の上部に円筒形のフロートが浮遊状態で配置されている。実施例１の遊水室構造は、コンクリート等で構築された防波堤の岸壁１の側壁面２に隣接して固定配置されたものである。この岸壁１の海側の側壁面２に、これと一定間隔を置いて、これに沿うように鉛直でかつ平行に配置され、しかも板状体の壁面である鉛直壁３が配置されている。   Hereinafter, embodiments of a water reserving chamber structure (hereinafter referred to as “water reserving chamber structure”) of the movable object type wave energy conversion device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a water reserving chamber structure according to the present invention. In the water reserving chamber structure of the first embodiment, the lower end positions of the plurality of flat walls 4 are lowered stepwise in the depth direction of the water reserving chamber. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. A cylindrical float is arranged in a floating state in the upper part of the water drinking chamber 5 surrounded by the quay 1, the vertical wall 3, and the side wall 7. The water chamber structure of Example 1 is fixedly disposed adjacent to the side wall surface 2 of the quay 1 of a breakwater constructed of concrete or the like. On the seaside side wall surface 2 of the quay wall 1, a vertical wall 3 that is a vertical wall and a plate-like body is disposed so as to be perpendicular to and parallel to the side wall surface 2.

岸壁１と鉛直壁３との間の下方の空間には、これらと平行に配置された鉛直の壁面で板状の部材で作られた複数の平面壁４が一定間隔に固定配置され、遊水室５の下方の空間を仕切り区画している。平面壁４の下端は、岸壁１に近いものは、海底１０まで延びており、鉛直壁３に近いものは、鉛直壁３の下端と同じ位置である。従って、図１に示したように、平面壁４の下端は岸壁１に近づくにつれて段階的に海底１０側に延長されている。   In the lower space between the quay wall 1 and the vertical wall 3, a plurality of plane walls 4 made of plate-like members with vertical wall surfaces arranged in parallel to these are fixedly arranged at regular intervals. The space below 5 is divided and partitioned. As for the lower end of the flat wall 4, the one close to the quay 1 extends to the seabed 10, and the one close to the vertical wall 3 is at the same position as the lower end of the vertical wall 3. Therefore, as shown in FIG. 1, the lower end of the flat wall 4 is gradually extended toward the seabed 10 as it approaches the quay 1.

更に、鉛直壁３の側壁面３ａと岸壁面２との間の空間は、これらと直交して配置された鉛直の板状の壁面である複数の側壁７が配置され（図２参照）、平面壁４と共に空間を区画している。この側壁７は、平面壁４の下端から水面より上方まで延びている。側壁７の両端は、鉛直壁３の側壁面３ａと岸壁面２にそれぞれ連結固定されている。結局、平面壁４と側壁７は、岸壁１と鉛直壁２との間の空間を区画し、上部に遊水室５、及び下部にマトリックス状に複数の小遊水室６を区画していることになる。   Furthermore, in the space between the side wall surface 3a of the vertical wall 3 and the quay wall surface 2, a plurality of side walls 7 which are vertical plate-like wall surfaces arranged orthogonally to these are arranged (see FIG. 2). A space is defined together with the wall 4. The side wall 7 extends from the lower end of the flat wall 4 to above the water surface. Both ends of the side wall 7 are connected and fixed to the side wall surface 3 a and the quay wall surface 2 of the vertical wall 3, respectively. After all, the plane wall 4 and the side wall 7 define a space between the quay wall 1 and the vertical wall 2, and define a plurality of small water chambers 6 in a matrix shape in the upper part and in the lower part. Become.

平面壁４及び側壁７は、水面下において断面が矩形で鉛直方向に複数の小遊水室６の空間に分割していることになる。個々の小遊水室６は、鉛直壁３から岸壁１に至るまで、その容積を段階的に変化させたものである。一方、各平面壁４の上端高さは、水面下で同一高さに揃えられている。なお、側壁７は、海底１０まで延長させたものであっても良い。側壁７を海底１０まで延長させたものは、斜め入射波の際における遊水室内の水の運動の岸壁１に沿う方向の成分を遮断することができる。   The flat wall 4 and the side wall 7 have a rectangular cross section below the water surface and are divided into a plurality of small water chambers 6 in the vertical direction. Each small water play chamber 6 has its volume changed stepwise from the vertical wall 3 to the quay wall 1. On the other hand, the upper end height of each planar wall 4 is aligned at the same height below the water surface. Note that the side wall 7 may be extended to the seabed 10. What extended the side wall 7 to the seabed 10 can interrupt | block the component of the direction in alignment with the quay 1 of the motion of the water in a reclaimed water chamber in the case of an oblique incident wave.

鉛直壁３の側面と岸壁面２で区画され上部空間は、空間部である遊水室５に区画されている。この遊水室５内には、可動物体である円筒形の複数のフロートである可動物体９が浮遊状態でそれぞれ配置されている。遊水室５は、この可動物体９の上下運動が可能な空間領域を形成する。鉛直壁３の下部と海底１０との間は、開口部８が形成されている。開口部８は、海洋側からの波浪エネルギーを取り込むための取入口である。このために各小遊水室６は、海側に下端が開口していることになる。各小遊水室６の下端の開口面は、一定角度で開口部８に面していることになる。   The upper space defined by the side surface of the vertical wall 3 and the quay wall surface 2 is partitioned into a water reserving chamber 5 which is a space portion. A movable object 9 that is a plurality of cylindrical floats that are movable objects is disposed in the water reserving chamber 5 in a floating state. The water reserving chamber 5 forms a space region in which the movable object 9 can move up and down. An opening 8 is formed between the lower portion of the vertical wall 3 and the seabed 10. The opening 8 is an intake for taking in wave energy from the ocean side. For this reason, each small recreational water chamber 6 has a lower end opened to the sea side. The opening surface at the lower end of each small water play chamber 6 faces the opening 8 at a certain angle.

なお、各平面壁４には複数の貫通孔（図示せず）を設けておいてもよく、この場合には、各小遊水室６間で海水の交換が行われ、上部空間における水の水平動が抑えられる。また、貫通孔の形状はどのようなものでもよい。各平面壁４を構成する材質は問わないが、一般的にはＦＲＰ等の非金属性の材料が耐腐食性、メイテナンス性等の観点から好ましい。以上の構成において、海から入射波が防波堤の開口部８に向かって浸入してくると、これが各小遊水室６の下部に侵入して海水が上下方向に振動する。   Each flat wall 4 may be provided with a plurality of through holes (not shown). In this case, the seawater is exchanged between the small water reserving chambers 6 and the water in the upper space is leveled. The movement is suppressed. The shape of the through hole may be any shape. Although the material which comprises each plane wall 4 is not ask | required, generally nonmetallic materials, such as FRP, are preferable from viewpoints, such as corrosion resistance and a maintainability. In the above configuration, when an incident wave enters from the sea toward the breakwater opening 8, it enters the lower part of each small water play chamber 6 and the seawater vibrates in the vertical direction.

これと連通している遊水室５の海水面が上下動し、この海水面に浮いて配置されている可動物体９が上下移動する。可動物体９の上下運動エネルギーを電気エネルギーに変換する機構は、周知技術であり、かつ実施例５で説明するのでその説明は省略する。   The seawater surface of the recreational water chamber 5 communicating with this moves up and down, and the movable object 9 arranged floating on the seawater surface moves up and down. The mechanism for converting the vertical kinetic energy of the movable object 9 into electric energy is a well-known technique and will be described in the fifth embodiment, so that the description thereof is omitted.

図３は、本発明の遊水室構造の実施例２を示す断面図である。この実施例２の遊水室構造は、平面壁４の下端位置に水平方向に案内部材１１を設けたものである。実施例２の遊水室構造は、基本的な構造については図１に示す実施例１の遊水室構造と同様である。実施例２の遊水室構造は、図３に示すような平面壁４をなす平面板、若しくは小遊水室６の下端に、海側に向けて水平方向に向いた案内部材１１を、これと一体に設けたものである。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. In the water reserving chamber structure of the second embodiment, a guide member 11 is provided in the horizontal direction at the lower end position of the flat wall 4. The water reserving chamber structure of the second embodiment is the same as the water reserving chamber structure of the first embodiment shown in FIG. The water reserving chamber structure of the second embodiment is integrally formed with a flat plate forming a flat wall 4 as shown in FIG. 3 or a guide member 11 oriented horizontally toward the sea side at the lower end of the small water reserving chamber 6. Is provided.

ただし、案内部材１１は、その傾斜角が６０度程度以下であれば、水平でなく沖側に下がるものであっても良い。このような水平ないしは下向きに傾斜する案内部材１１によって、波浪の鉛直方向の運動エネルギーのみを円滑に小遊水室６の下部に誘導することができる。この場合にも、実施例１の遊水室構造と同様に、平面壁４を構成する各平面板には複数の貫通孔（図示せず）を設けておいてもよい。   However, as long as the inclination angle is about 60 degrees or less, the guide member 11 may be one that is not horizontal but falls offshore. Only the kinetic energy in the vertical direction of the waves can be smoothly guided to the lower part of the small water reserving chamber 6 by the guide member 11 inclined horizontally or downward. Also in this case, a plurality of through holes (not shown) may be provided in each flat plate constituting the flat wall 4 in the same manner as the water chamber structure of the first embodiment.

図４は、本発明の遊水室構造の実施例３を示す断面図である。実施例３の遊水室構造は、平面壁４の開口部１２の大きさを、海側の前面の平面壁４から岸壁面２方向に近づくに従って、大径から小径へと変化させたものである。図４に示す実施例３の遊水室構造は、実施例１の遊水室構造と同様に、複数の平面壁４を岸壁１と鉛直壁３に平行に配置されている。ただし、この平面壁４は、開口８の位置に配置され、しかも海底１０まで延長された長さを有する点で実施例１のものとは異なる。平面壁４の上端は水平に揃えられ、下端は海底１０まで達している。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. In the water reserving chamber structure of the third embodiment, the size of the opening 12 of the flat wall 4 is changed from the large diameter to the small diameter as it approaches the quay wall surface 2 direction from the flat wall 4 on the front side on the sea side. . In the water reserving chamber structure of the third embodiment shown in FIG. 4, the plurality of flat walls 4 are arranged in parallel to the quay wall 1 and the vertical wall 3 in the same manner as the water reserving chamber structure of the first embodiment. However, the planar wall 4 is different from that of the first embodiment in that it is disposed at the position of the opening 8 and has a length that extends to the seabed 10. The upper end of the flat wall 4 is aligned horizontally, and the lower end reaches the seabed 10.

各平面壁４には、円形の貫通孔である開口部１２が形成されている。各平面壁４は、貫通孔である開口部１２が複数個形成されている。この開口部３の開口面積は、海側の鉛直壁２側から岸壁１側に遠ざかるに従って減少している。即ち、平面壁４の全面積に対する全ての開口部１２の面積の比率（開口率）（ａ／Ａ、ただし、ａは開口部１２の面積、Ａは平面壁４の全面積）は、鉛直壁３から岸壁２側方向に行くに従ってほぼ直線的に減少している。   Each planar wall 4 is formed with an opening 12 which is a circular through hole. Each planar wall 4 has a plurality of openings 12 that are through holes. The opening area of the opening 3 decreases with increasing distance from the seaside vertical wall 2 side to the quayside 1 side. That is, the ratio of the area of all the openings 12 to the total area of the plane wall 4 (aperture ratio) (a / A, where a is the area of the opening 12 and A is the total area of the plane wall 4) is the vertical wall It decreases almost linearly from 3 toward the quay 2 side.

即ち、開口率を、海側の鉛直壁１側の平面壁４から岸壁１方向へと後方に遠ざかるに従って、大から小へと変化させるものである。このようにすることで、開口８を出入りする水の流れをほぼ均等に個々の小遊水室６内の流れに配分する。そして遊水室内５の水の上下運動を安定化し、エネルギー変換をより確実にすることができる。又、この開口部１２を有した平面壁４を設けたことにより、小遊室６への海水の出入りの際の勢いを抑制するのにも有効である。   That is, the aperture ratio is changed from large to small as the distance from the plane wall 4 on the seaside vertical wall 1 side toward the quay 1 is increased backward. By doing in this way, the flow of water entering and exiting the opening 8 is almost equally distributed to the flows in the individual small water chambers 6. And the up-and-down movement of the water in the reclaimed water chamber 5 can be stabilized, and energy conversion can be made more reliable. Further, the provision of the flat wall 4 having the opening 12 is effective in suppressing the momentum when seawater enters and exits the small play room 6.

図５は、本発明の遊水室構造の実施例４を示す断面図である。実施例４の遊水室構造は、平面壁４の全体、又は上半部を、可撓性部材１３で構成した実施例４を示す断面図である。即ち、図４に示す実施例４の遊水室構造は、実施例１の遊水室構造と基本的な構造では変わることはない。実施例４の遊水室構造は、平面壁４の上半部を可撓性部材１３で構成し、下半部を剛体部１４としたものである。可撓性部材１３は、合成ゴム、合成樹脂エラストマー等の軟質部材で構成する。図５の拡大図Ａに示すように、可撓性部材１３と剛体部１４の連結は、両側面から板材である連結板１５を当て、リベット１６で固定したものである。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. The reserving water chamber structure of Example 4 is a cross-sectional view showing Example 4 in which the entire flat wall 4 or the upper half portion is configured by a flexible member 13. That is, the water reserving chamber structure of the fourth embodiment shown in FIG. 4 is the same as the water reserving chamber structure of the first embodiment. In the water reserving chamber structure of the fourth embodiment, the upper half portion of the flat wall 4 is configured by the flexible member 13 and the lower half portion is the rigid body portion 14. The flexible member 13 is composed of a soft member such as synthetic rubber or synthetic resin elastomer. As shown in the enlarged view A of FIG. 5, the connection between the flexible member 13 and the rigid body portion 14 is achieved by applying a connecting plate 15 that is a plate material from both side surfaces and fixing with a rivet 16.

なお、平面壁４の全体を可撓性部材１３で構成しても良い。図示していないが、実施例２及び実施例３の遊水室構造においても同様の技術思想で構成することができる。この実施例４の遊水室構造の場合、遊水室５内の可動物体５の上下運動に対して、可動物体９と平面壁４とが接触しても、平面壁４、可動物体９等を損傷することはない。   Note that the entire flat wall 4 may be formed of the flexible member 13. Although not shown in the drawings, the structure of the water chamber of Example 2 and Example 3 can also be configured with the same technical idea. In the case of the water reserving chamber structure of the fourth embodiment, even if the movable object 9 and the flat wall 4 come into contact with the vertical movement of the movable object 5 in the water reserving chamber 5, the flat wall 4 and the movable object 9 are damaged. Never do.

又、上記いずれの実施例の遊水室構造においても、遊水室５の奥行き、即ち、海側の鉛直壁３と岸壁面２との間隔は、前述したように波浪の波長の１／６以下で略５ｍ程度が好ましい。また、可動物体９と、鉛直壁３の側壁面３ａ、及び可動物体９と岸壁１の側壁面２とのクリアランスは、それぞれ１ｍ程度とるようにすれば、可動物体９の上下動に際して、可動物体９と岸壁面２、又は鉛直壁３の側壁面３ａとの衝突を回避することができる。又、可動物体９の周囲を緩衝材で覆うことにより、岸壁１の岸壁面２、又は鉛直壁３の側壁面３ａとの接触・衝突に対処することができる。   Further, in any of the above-described embodiments of the aquatic chamber structure, the depth of the aquatic chamber 5, that is, the distance between the seaside vertical wall 3 and the quay wall surface 2 is 1/6 or less of the wave wavelength as described above. About 5 m is preferable. Further, if the clearance between the movable object 9 and the side wall surface 3a of the vertical wall 3 and the clearance between the movable object 9 and the side wall surface 2 of the quay 1 are about 1 m, respectively, The collision between 9 and the quay wall surface 2 or the side wall surface 3a of the vertical wall 3 can be avoided. Further, by covering the periphery of the movable object 9 with a cushioning material, it is possible to cope with contact / collision with the quay wall surface 2 of the quay wall 1 or the side wall surface 3a of the vertical wall 3.

図６は、本発明の遊水室構造の実施例５を示す断面図である。実施例５の遊水室構造は、平面壁４の下部を曲面状の案内部２０としたものである。図７は、図６のVII−VII線で切断した断面図である。図６に示すように、岸壁１に対し海側に鉛直壁３を配置して遊水室５を構成する点は、前述の実施例１等の遊水室構造と同様である。この岸壁１を鉛直壁３に跨って、複数の平面壁４が等間隔に鉛直方向と平行に並列して設けられている。ただし、実施例５の遊水室構造において平面壁４を等間隔に設けているが、必ずしも等間隔にする必要はない。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. The water reserving chamber structure of the fifth embodiment is such that the lower portion of the flat wall 4 is a curved guide portion 20. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. As shown in FIG. 6, the point in which the vertical wall 3 is arranged on the sea side with respect to the quay wall 1 to form the water chamber 5 is the same as the water chamber structure of the first embodiment described above. A plurality of flat walls 4 are provided in parallel with the vertical direction at equal intervals across the quay 1 across the vertical wall 3. However, although the flat wall 4 is provided at equal intervals in the water reserving chamber structure of the fifth embodiment, it is not always necessary to have equal intervals.

鉛直壁３の下部は開口部８となっていて、海水が小遊水室２４へ自在に出入りできるようになっている。小遊水室２４の上端２１は、水平方向に高さが一致している。下端部２２は、鉛直壁３側から岸壁１側に向かって平面壁４の下端の長さは、相対的に異なっている。この下端部２２は、鉛直壁３から岸壁１に向かって段階的に海底１０側に長く延びており、岸壁面２側の平面壁４の下端は、海底１０側に接した状態となっている。   The lower portion of the vertical wall 3 is an opening 8 so that seawater can freely enter and exit the small water play chamber 24. The height of the upper end 21 of the small drinking water chamber 24 coincides with the horizontal direction. The lower end 22 is relatively different in the length of the lower end of the flat wall 4 from the vertical wall 3 side toward the quay wall 1 side. The lower end portion 22 extends from the vertical wall 3 toward the quay 1 in a stepwise manner toward the seabed 10, and the lower end of the flat wall 4 on the quay wall 2 side is in contact with the seabed 10 side. .

この複数の平面壁４の下端２２は、全て先端が曲面状、又は断面形状が円の１／４の円弧状に海側に張り出しており、これが案内部２０を構成している。この複数枚の平面壁４間は、図７に示すように平面壁４を横切る方向に複数の側壁２３を交差させて接合されている。平面壁４とこの側壁２３との間で複数の小遊水室２４を構成している。側壁２３は図７に示すように平面壁４に対し所定角度で斜めに交差させ結合させている。   The lower ends 22 of the plurality of flat walls 4 all project toward the sea side in the shape of an arc having a curved end or a cross-section of a quarter of a circle, and this constitutes the guide portion 20. As shown in FIG. 7, the plurality of planar walls 4 are joined with a plurality of side walls 23 intersecting in a direction crossing the planar walls 4. A plurality of small water chambers 24 are formed between the flat wall 4 and the side wall 23. As shown in FIG. 7, the side wall 23 is obliquely intersected with the plane wall 4 at a predetermined angle.

従って、小遊水室２４の形状は、三角形あるいは台形の形状を有することになる。図２に示した実施例１の遊水室構造は、側壁７を平面壁４に対し所直角方向に交差させて接合させているので、小遊水室２４は矩形体、又は長方体状の形状となっている。いずれも平面壁４と側壁７とで小遊水室６はハニカム的な構造を構成している。海水は開口部８から出入りする際、平面壁４の下部に設けられた案内部２０の曲面形状によりその流れが規制される。   Therefore, the shape of the small water chamber 24 has a triangular or trapezoidal shape. In the water reserving chamber structure of the first embodiment shown in FIG. 2, the side wall 7 is joined to the plane wall 4 so as to intersect at right angles, so that the small water reserving chamber 24 has a rectangular or rectangular shape. It has become. In any case, the small water chamber 6 is formed of a planar wall 4 and a side wall 7 to form a honeycomb structure. When the seawater enters and exits from the opening 8, the flow of the seawater is restricted by the curved shape of the guide portion 20 provided at the lower portion of the flat wall 4.

この案内部２０の形状に沿って水平方向に海水が流れ込むと、海水は矢印で示すように平面壁４に沿って上昇し各小遊水室２４に流れ、これに伴ない遊水室５の海水面は上昇する。又逆に流れが引く場合には、平面壁４に沿って海水面は下降し、案内部２０の曲線形状に沿って海水は海側へ戻ることになる。   When seawater flows in the horizontal direction along the shape of the guide portion 20, the seawater rises along the flat wall 4 as shown by the arrows and flows into the small play rooms 24, and the sea level of the play room 5 along with this. Will rise. On the other hand, when the flow is drawn, the seawater surface descends along the plane wall 4 and the seawater returns to the sea side along the curved shape of the guide portion 20.

小遊水室２４は、平面壁４と側壁２３が案内通路の機能を有しているので、海水は上下方向のみに規制され流れる。案内部２０を曲線状にしたことで、海水はスムースに水平から上下方向にその流れを変えることになる。この構成により、海水は遊水室５内において、安定し、確実に上下運動を維持することとなる。図６に示すように、海水面上に可動物体９が浮動状態で設置されている。この可動物体９は、水面の上下移動に追随して上下運動する。可動物体９は、常時水面上を浮動しているものであって、例えば内部が密封された空間を有する円筒体である。   In the small water chamber 24, the plane wall 4 and the side wall 23 have the function of a guide passage, so that seawater flows only in the vertical direction. By making the guide portion 20 curved, the seawater smoothly changes its flow from horizontal to vertical. With this configuration, the seawater is stably and surely maintained in the up-and-down motion in the water reserving chamber 5. As shown in FIG. 6, the movable object 9 is installed in a floating state on the seawater surface. The movable object 9 moves up and down following the vertical movement of the water surface. The movable object 9 is always floating on the water surface, and is, for example, a cylindrical body having a sealed space.

この形状は浮体であればどのような形状であってもよい。例えば、球状であってもよく鉄板以外の材質のものでもよい。この可動物体９の上部には、ワイヤ、チェーン等の索条体２５の一端が連結されている。この索条体２５は駆動輪に巻かれており、他端は錘２６、即ち索条体２５に張力を与えるためのカウンタウェイトに連結されている。この可動物体９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２７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機構を有する機械装置２８により回転力に変換され、更にこの回転力により発電機２９を回転駆動して電気的エネルギーに変換される。   This shape may be any shape as long as it is a floating body. For example, it may be spherical or may be made of a material other than an iron plate. One end of a rope body 25 such as a wire or a chain is connected to the upper portion of the movable object 9. The cable body 25 is wound around a drive wheel, and the other end is connected to a weight 26, that is, a counterweight for applying tension to the cable body 25. The movable object 9 moves up and down to drive a rotating shaft 27 that is a part of an energy conversion device installed at the upper portion, and the vertical kinetic energy of the waves is caused by a mechanical device 28 having a mechanism such as a one-way clutch. It is converted into a rotational force, and the generator 29 is rotationally driven by this rotational force to be converted into electrical energy.

これらの装置に関する詳細な説明は本発明の要旨でないので省略するが、可動物体９が上方向に移動しても下方向に移動しても回転軸２７は同一回転方向に駆動され、電気的エネルギーに変換される。可動物体９は、本実施の形態により上下方向のみに浮動するようにしてはいるが、安全のため何らかの形で水平方向の運動も生じることを考慮し、図示していないが可動物体及び岸壁、鉛直壁等に緩衝部材を設け保護対策を講じている。   A detailed description of these devices is omitted because they are not the gist of the present invention, but the rotating shaft 27 is driven in the same rotational direction regardless of whether the movable object 9 moves upward or downward, and the electrical energy is increased. Is converted to Although the movable object 9 floats only in the vertical direction according to the present embodiment, in consideration of the fact that some form of horizontal movement also occurs for safety, although not shown, the movable object and the quay, A cushioning member is provided on the vertical wall to take protective measures.

図８は、本発明の遊水室構造の実施例６を示す断面図である。実施例６の遊水室構造は、平面壁４の下部を曲面状の案内部としたことは実施例５のものと同様であるが、平面壁４の上下方向長さを全て同一にしたものである。小遊水室２４内の複数の平面壁４の上下方向の長さは全て同一である。平面壁４の下端２２の位置は、実施例５と同様に鉛直壁２から岸壁１側に向かって、段階的に海底１０側に延びている。このため、平面壁４の上端２１は、このずらしに応じて鉛直壁３側から岸壁１側にかけて段階的に下方にずれている。鉛直壁３に近接する平面壁４の上端２１は常に水面下になるように設置される。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. The structure of the water reserving chamber of the sixth embodiment is the same as that of the fifth embodiment in that the lower portion of the flat wall 4 is a curved guide portion, but the flat wall 4 has the same vertical length. is there. The vertical lengths of the plurality of planar walls 4 in the small play water chamber 24 are all the same. The position of the lower end 22 of the flat wall 4 extends stepwise from the vertical wall 2 toward the quay 1 as in the fifth embodiment. For this reason, the upper end 21 of the flat wall 4 is shifted downward stepwise from the vertical wall 3 side to the quay wall 1 side in accordance with this shift. The upper end 21 of the flat wall 4 adjacent to the vertical wall 3 is always placed below the water surface.

この実施例６の水の流れも前述したものと同様に、海水が水平方向に開口部８に流れ込むと、平面壁４の案内部２０の曲面形状に沿って小遊水室２４へ取り込まれて遊水室５の上方へ流れ、遊水室５の水面は上昇する。水は小遊水室２４から上方へ出ると、他の小遊水室２４からの水と混じり合うことになり、その範囲は実施例５に比し大きくなるが、水平方向への分力は生じず水面は上昇する。   In the same manner as described above, when the seawater flows into the opening portion 8 in the horizontal direction, the water flow of the sixth embodiment is taken into the small play chamber 24 along the curved surface shape of the guide portion 20 of the flat wall 4. The water flows upward of the chamber 5 and the water surface of the water reserving chamber 5 rises. When the water exits from the small recreational water chamber 24, it mixes with the water from the other small recreational water chambers 24, and the range becomes larger than that in the fifth embodiment, but no horizontal component is generated. The water surface rises.

複数の平面壁４の長さを全て同一にしたことは、この遊水室５を構成する上で、コスト低減できる利点がある。前述の実施例も同様であるが、実際に設置される装置は複数の遊水室５を隣接させ、防波堤等に設けられる構造体となる。従って、個々の部材の使用量は数多いものとなるので、構成を単純化したり部品点数を減らしたりすることはコスト低減になる。側壁７の構成については、図示していないが実施例５と同様な構成である。   The fact that the lengths of the plurality of flat walls 4 are all the same has the advantage that the cost can be reduced when configuring the water reserving chamber 5. The above-described embodiment is the same, but the apparatus actually installed is a structure provided on a breakwater or the like with a plurality of water chambers 5 adjacent to each other. Accordingly, since the amount of each member used is large, it is possible to reduce the cost by simplifying the configuration or reducing the number of parts. The configuration of the side wall 7 is the same as that of the fifth embodiment although not shown.

前述のように、平面壁４の上端２１は常に水面の下になるような位置に設置されていて、干潮で水面が低くなる場合であっても水面下になるようにしている。 以上種々の実施例を説明したが、いずれの実施例においても、遊水室５を構成する枠体の一部として、防波堤の岸壁１を直接利用することで説明した。しかし、岸壁１とは別個の独立した枠体として、遊水室５を構成してもよいことは明らかである。この場合、枠体を防波堤の一部とする形態、あるいは独立した枠体を防波堤、沖合等に設置する形態となる。この遊水室構造は独立して移動可能に構成すれば、他の場所に設置することも可能である。従って、平面壁４の下端と海底１０の間は、空間が形成され海水が自由に通る通水構造となる。   As described above, the upper end 21 of the flat wall 4 is always installed at a position below the water surface so that it is below the water surface even when the water surface becomes low due to low tide. Although various embodiments have been described above, in any of the embodiments, the breakwater quay 1 is used directly as a part of the frame constituting the water reserving chamber 5. However, it is obvious that the water reserving chamber 5 may be configured as an independent frame separate from the quay 1. In this case, the frame body is a part of the breakwater, or an independent frame body is installed on the breakwater, offshore, or the like. If the water chamber structure is configured to be independently movable, it can be installed in another location. Accordingly, a space is formed between the lower end of the flat wall 4 and the sea floor 10 to form a water passage structure through which seawater freely passes.

また、海からの波の波高は年間平均すれば５０ｃｍから１ｍ程度以上と考えられるが、遊水室５の下端、即ち平面壁４の上端の高さは、（大潮時の干潮面―設計波来襲時の遊水室内の水面動揺の振幅―可動物体喫水深）程度とすればよい。前述のいずれの実施例においても、本発明の遊水室構造での海水の上下動に基づく可動物体の上下運動を前述のように回転駆動に置き換え一方向クラッチ機構等の周知の適切な機構により機械的エネルギーに変換し、即、電気などの利用しやすいエネルギーに変換することができる。   In addition, the average wave height from the sea is considered to be about 50 cm to 1 m or more on average per year, but the lower end of the basin 5, that is, the height of the upper end of the flat wall 4 is The amplitude of the water surface fluctuation in the water play room at the time-movable object draft) may be set. In any of the above-described embodiments, the vertical movement of the movable object based on the vertical movement of the seawater in the water chamber structure of the present invention is replaced with a rotational drive as described above, and the machine is operated by a known appropriate mechanism such as a one-way clutch mechanism. It can be converted into energy that is easy to use, such as electricity.

上述の実施例においては、防波堤の前方に設けた遊水室について説明したが、防波堤に限らず、超大型浮体式構造物（メガフロート）の外周部に設けた遊水室についても、同様に本発明を実施することができる。台船状の大型浮遊体構造物を採用した場合には、台風等の際には、曳航することで可動物体型波力エネルギー変換装置を避難することもできる。また、所望の波浪の発生域に移動して効率的にエネルギーを獲得することができる。以上種々の実施例について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されないことはいうまでもない。   In the above-described embodiment, the description has been given of the water reserving chamber provided in front of the breakwater. However, the present invention is not limited to the breakwater but also the water reserving chamber provided in the outer peripheral portion of the super large floating structure (mega float). Can be implemented. In the case of adopting a large carrier-like floating structure, the movable object type wave energy conversion device can be evacuated by towing in the case of a typhoon or the like. Further, energy can be efficiently acquired by moving to a desired wave generation area. Although various embodiments have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments.

産業上の利用の可能性Industrial applicability

以上のように、本発明の遊水室構造は、外洋、湖沼、港湾等において、波浪エネルギーを効率的に機械的エネルギーに変換することができるため、波力発電装置に代表されるエネルギー変換装置のうちの一次変換装置として有効である。更に、港湾内の防波堤や岸壁の前面や前方水域に配置すれば、高波のエネルギーを吸収するために、消波装置としても好適である。   As described above, the water reservoir structure of the present invention can efficiently convert wave energy into mechanical energy in the open ocean, lakes, harbors, etc., so that the energy conversion device represented by the wave power generation device It is effective as a primary conversion device. Furthermore, if it is placed on the breakwater in the harbor, the front of the quay or in the front water area, it absorbs high wave energy and is also suitable as a wave extinguishing device.

図１は、本発明の遊水室構造の実施例１を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a water reserving chamber structure according to the present invention. 図２は、図１のII−II線で切断した断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 図３は、本発明の遊水室構造の実施例２を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. 図４は、本発明の遊水室構造の実施例３を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. 図５は、本発明の遊水室構造の実施例４を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. 図６は、本発明の遊水室構造の実施例５を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention. 図７は、図６のVII−VII線で切断したときの断面図である。7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 図８は、本発明の遊水室構造の実施例６を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the water reserving chamber structure of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

５…遊水室
１…岸壁
２…岸壁面
３…鉛直壁
４…平面壁
５…遊水室
６…小遊水室
７…側壁
８…開口部
９…可動物体（フロート）
１３…可撓性部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Reservoir chamber 1 ... Quay wall 2 ... Quay wall surface 3 ... Vertical wall 4 ... Planar wall 5 ... Reservoir chamber 6 ... Small water reservoir 7 ... Side wall 8 ... Opening 9 ... Movable object (float)
13: Flexible member

Claims (12)

遊水室（５）内の水面に浮かべた可動物体であるフロート（９）の上下運動により波エネルギーを機械的エネルギーに変換する可動物体型波力エネルギー変換装置のための遊水室構造であって、
水面を区画して構成した空間である前記遊水室（５）を構成するために水面の一部を仕切るための枠体（１，３，７）と、
前記枠体（１，３，７）のうち波を受ける側の前記枠体（３）の水面下に形成された開口部（８）と、
前記遊水室（５）の下部の水面下に配置され、上部が前記遊水室（５）に連通して開口し、下部が前記開口部（８）に面して開口しており、鉛直方向に広がる区画空間である複数の小遊水室（６，２４）と
からなる可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。A water chamber structure for a movable object type wave energy conversion device that converts wave energy into mechanical energy by vertical movement of a float (9) that is a movable object floated on the water surface in the water chamber (5),
A frame (1, 3, 7) for partitioning a part of the water surface in order to constitute the reclaimed water chamber (5), which is a space configured by partitioning the water surface;
An opening (8) formed below the water surface of the frame (3) on the wave receiving side of the frame (1, 3, 7);
It is arranged below the water surface of the lower part of the water reserving chamber (5), the upper part is open to communicate with the water reserving room (5), and the lower part is opened to face the opening (8). A water-reservoir structure of a movable object-type wave energy conversion device comprising a plurality of small water-reservoir chambers (6, 24) which are expanded compartment spaces. 請求項１に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記小遊水室（６，２４）は、相互に平行に水平方向に隔離して並列に固定して配置された複数の板状部材の平面壁（４）により区画されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 1,
The small water chamber (6, 24) is partitioned by a plurality of plate-shaped member plane walls (4) arranged parallel to each other in a horizontal direction and fixed in parallel. Reservoir structure of a movable object type wave energy converter. 請求項２に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記複数の平面壁（４）は、上端高さが一致して配列され、下端高さが前記遊水室の奥行き方向に段階的に下がるように配列されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 2,
The plurality of planar walls (4) are arranged such that their upper end heights coincide with each other and their lower end heights are stepwise lowered in the depth direction of the basin. Reservoir structure of force energy converter. 請求項２に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記複数の平面壁（４）は、その上端（２１）および下端（２２）を遊水室の奥行き方向に段階的に下げて配列されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 2,
The plurality of planar walls (4) are arranged such that the upper end (21) and the lower end (22) thereof are stepwise lowered in the depth direction of the water-retarding chamber. Reservoir structure. 請求項３又は４に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記複数の平面壁（４）には、前記小遊水室（６，２４）間で海水の交換ができるように貫通孔が形成されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 3 or 4,
A through-hole is formed in the plurality of planar walls (4) so that seawater can be exchanged between the small water chambers (6, 24). Reservoir structure. 請求項３又は４に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記複数の平面壁（４）の下端部には、前記開口部（８）方向に張り出し海水の出入りを誘導するように案内部（１１，２０）が設けられている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 3 or 4,
Guide parts (11, 20) are provided at the lower ends of the plurality of flat walls (4) so as to project in and out of the seawater projecting in the direction of the opening (8). Reservoir structure of body wave energy converter. 請求項３又は４に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記複数の平面壁（４）の上端部は、前記可動物体（９）との衝突を緩衝するために可撓性部材（１３）で構成されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 3 or 4,
Movable object type wave energy characterized in that upper end portions of the plurality of planar walls (4) are constituted by a flexible member (13) for buffering a collision with the movable object (9). Reservoir structure of the conversion device. 請求項３又は４に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記遊水室（５）は、前記複数の平面壁（５）を横切る方向に跨って複数の側壁（７）が交差して配置され、マトリックス状に複数の前記遊水室（５）を構成するものである
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 3 or 4,
The water reserving chamber (5) includes a plurality of the water reserving chambers (5) arranged in a matrix, with a plurality of side walls (7) intersecting in a direction crossing the plurality of planar walls (5). The structure of the water chamber of the movable object type wave energy converter characterized by 請求項６に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記案内部（１１）は、前記複数の平面壁（４）の下端部が、前記開口部（８）に向けて平面状に張り出して構成されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 6,
The movable part type wave energy characterized in that the guide part (11) is configured such that lower ends of the plurality of planar walls (4) project in a plane toward the opening (8). Reservoir structure of the conversion device. 請求項６に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記案内部（２０）は、前記複数の平面壁の下端部が前記開口部（８）に向けて曲面形状で張り出して構成されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 6,
The guide portion (20) is configured such that lower end portions of the plurality of planar walls protrude in a curved shape toward the opening portion (8). Chamber structure. 請求項２に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記複数の平面壁（４）の全ては、前記下端が海底（１０）に接するように構成され、かつ前記小遊水室（６）間で海水の交換ができるように貫通孔（１２）が形成されている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 2,
All of the plurality of flat walls (4) are configured such that the lower end is in contact with the seabed (10), and a through hole (12) is formed so that seawater can be exchanged between the small water reserving chambers (6). The structure of the water chamber of the movable object type wave energy converter characterized by the above. 請求項１１に記載された可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造において、
前記貫通孔（１２）の開口面積は、前記遊水室の奥行き方向に向かって、段階的に小さくなっている
ことを特徴とする可動物体型波力エネルギー変換装置の遊水室構造。In the water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 11,
The opening area of the through hole (12) is gradually reduced in the depth direction of the water reserving chamber. The water reserving chamber structure of the movable object type wave energy conversion device according to claim 1, wherein
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