JP2017048729A - Tidal power generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は潮汐発電装置に関するものである。 The present invention relates to a tidal power generator.
特許文献1は従来の潮汐発電装置を開示している。この潮汐発電装置は、フロート、シリンダ装置、及び発電装置を備えている。フロートは海底に立設され海面上に伸びた一対の柱部材の間に上下動自在に取り付けられている。シリンダ装置はフロートの上下動によって伸縮する。発電装置はシリンダ装置が伸縮することによって発電する。この潮汐発電装置は、潮の満ち引きによる水位の上下動に応じてフロートが上下動し、発電することができる。
しかし、特許文献1の潮汐発電装置は、フロートが柱部材の間に上下動自在に取り付けられ露出しているため、フロートが波や潮の流れを多方向から受ける。このため、この潮汐発電装置は、波や水の流れによってフロートに多方向から直接的に力が加わるため、可動部等が損傷しやすく、発電に支障をきたすおそれがある。
However, in the tide power generation device of
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、良好に発電することができる潮汐発電装置を提供することを解決すべき課題としている。 This invention is made | formed in view of the said conventional situation, Comprising: It is set as the problem which should be solved to provide the tidal power generator which can generate | occur | produce electric power favorably.
本発明の潮汐発電装置は、フロート、シリンダ装置、及び発電装置を備えている。フロートは、岸壁に設置された状態で、少なくとも一部が水中に開口する前開口部が形成され、上端部が水面よりも上方に露出する前壁部を有した構造物に収納され、上下動自在に案内される。シリンダ装置はフロートの上下動によって伸縮する。発電装置はシリンダ装置が伸縮することによって発電する。 The tidal power generator of the present invention includes a float, a cylinder device, and a power generator. When the float is installed on the quay, at least a part of the front opening is opened in the water, and the upper end is housed in a structure having a front wall that is exposed above the water surface. Guided freely. The cylinder device expands and contracts by the vertical movement of the float. The power generation device generates power when the cylinder device expands and contracts.
この潮汐発電装置は、前開口部が形成された前壁部を有する構造物にフロートが収納され、上下動自在に案内される。このため、この潮汐発電装置は前開口部から流入出した波や水の流れを構造物内に収納されたフロートが受ける。このため、この潮汐発電装置は、フロートが特定の方向から力を受け、フロートが過剰な波の力や水の流れを受けにくい。また、この潮汐発電装置は、フロートが構造物内に設けられていることでフロートを容易に収納でき、水位の上下動に応じてフロートがスムーズに上下動することができる。このため、この潮汐発電装置は、潮の満ち引きによる水位の上下動のみならず、波による水位の上下動に応じてフロートを上下動させることができる。よって、この潮汐発電装置は、波による水位の上下動によってシリンダ装置が小さいストロークで伸縮し、潮の満ち引きによる水位の上下動によってシリンダ装置が大きいストロークで伸縮して発電することができる。 In this tidal power generation device, a float is housed in a structure having a front wall portion in which a front opening is formed, and is guided to move up and down. For this reason, in this tidal power generation device, the float accommodated in the structure receives the waves and water flowing in and out from the front opening. For this reason, in this tidal power generation device, the float receives a force from a specific direction, and the float does not easily receive excessive wave force or water flow. In addition, since the float is provided in the structure, the tidal power generator can easily store the float, and the float can move up and down smoothly according to the vertical movement of the water level. For this reason, this tide power generation device can move the float up and down not only according to the vertical movement of the water level caused by tides but also according to the vertical movement of the water level caused by waves. Therefore, in this tidal power generation device, the cylinder device can be expanded and contracted with a small stroke due to the vertical movement of the water level due to waves, and the cylinder device can be expanded and contracted with a large stroke due to the vertical movement of the water level due to tide fullness.
したがって、本発明の潮汐発電装置は良好に発電することができる。 Therefore, the tidal power generation device of the present invention can generate electric power satisfactorily.
また、この潮汐発電装置は、構造物へのフロートの収納や、シリンダ装置の固定などを容易に行うことができる。また、この潮汐発電装置は海のみでなく水面が上下動する河川にも設置することができる。 In addition, this tidal power generation device can easily store the float in the structure, fix the cylinder device, and the like. Moreover, this tidal power generation device can be installed not only in the sea but also in rivers where the water surface moves up and down.
本発明の潮汐発電装置において、構造物は内部に遊水室を形成した防波堤であり得る。この場合、この潮汐発電装置は防波堤としての機能を有する。このため、この潮汐発電装置は、フロート、シリンダ装置、及び発電装置を波の力や水の流れによって損傷することを防止することができる。また、この潮汐発電装置は内部に遊水室を形成した既存の防波堤に取り付けて発電することができる。 In the tidal power generator of the present invention, the structure may be a breakwater having a water dwelling chamber formed therein. In this case, the tidal power generator has a function as a breakwater. For this reason, this tidal power generation device can prevent the float, the cylinder device, and the power generation device from being damaged by the force of waves or the flow of water. In addition, this tidal power generation device can be attached to an existing breakwater with a water dwelling chamber inside to generate power.
本発明の潮汐発電装置において、前開口部は、構造物が岸壁に設置された状態で、鉛直方向に伸びたスリット状であり得る。この場合、この潮汐発電装置は、スリット状の前開口部を介して水が流入出するため、波による水位の変動が構造物内(遊水室)で大きくなる。このため、この潮汐発電装置は、波によるフロートの上下動が大きく、効率的に発電することができる。また、この潮汐発電装置は、前開口部が鉛直方向に伸びたスリット状であるため、大きな浮遊物が前開口部を通過し難く、構造物内(遊水室)に大きな浮遊物が侵入することを防止することができる。このため、フロートに大きな浮遊物が接触することがないため、フロートの強度アップを必要としない。 In the tidal power generation device of the present invention, the front opening may be a slit extending in the vertical direction with the structure installed on the quay. In this case, in this tidal power generation device, water flows in and out through the slit-shaped front opening, so that the fluctuation of the water level due to the waves becomes large in the structure (water play chamber). For this reason, this tidal power generation device can generate power efficiently because the float moves up and down by waves. In addition, since this tidal power generation device has a slit shape with the front opening extending in the vertical direction, it is difficult for large floating objects to pass through the front opening, and large floating objects intrude into the structure (flood chamber). Can be prevented. For this reason, since a big floating substance does not contact a float, the intensity | strength improvement of a float is not required.
本発明の潮汐発電装置は蓋部材を備え得る。そして、シリンダ装置は、一方の端部がフロートに連結され、他方の端部が蓋部材に連結し得る。また、蓋部材は、構造物が岸壁に設置された状態で、鉛直方向に開口した上開口部を塞ぐものである。この場合、この潮汐発電装置は、構造物の上開口部を蓋部材で塞ぐため、構造物内(遊水室)へ人や物が落下することを防止することができる。また、この潮汐発電装置において、シリンダ装置をフロートの上下動によって伸縮させるためには、構造物内に収納されたフロートと、構造物の上部に配置された蓋部材との間にシリンダ装置を連結することが適している。 The tidal power generation device of the present invention may include a lid member. The cylinder device may have one end connected to the float and the other end connected to the lid member. The lid member closes the upper opening that opens in the vertical direction in a state where the structure is installed on the quay. In this case, since the tidal power generation device closes the upper opening of the structure with the lid member, it is possible to prevent a person or an object from falling into the structure (flood chamber). Further, in this tidal power generator, in order to expand and contract the cylinder device by the vertical movement of the float, the cylinder device is connected between the float housed in the structure and the lid member arranged on the upper part of the structure. It is suitable to do.
本発明の潮汐発電装置において、蓋部材は、下側の裏面に高低差が形成され、第1裏面と、この第1裏面よりも高い位置に形成された第2裏面とを有し得る。そして、シリンダ装置は他方の端部を第2裏面に連結し得る。この場合、この潮汐発電装置は、シリンダ装置のストロークを長くすることができるため、潮の満ち引きによる水位変動が大きくても、その水位変動に追随してシリンダ装置が伸縮し、発電することができる。 In the tidal power generator of the present invention, the lid member may have a height difference on the lower back surface, and may have a first back surface and a second back surface formed at a position higher than the first back surface. The cylinder device can connect the other end to the second back surface. In this case, since the tide power generation device can increase the stroke of the cylinder device, even if the water level fluctuation due to tide fullness is large, the cylinder device can expand and contract following the water level fluctuation to generate power. it can.
本発明の潮汐発電装置において、フロートは、中空構造であり、上面に内部空間に連通する連通孔が形成されており、連通孔を閉鎖する蓋を有し得る。この場合、この潮汐発電装置はフロート内に水を入れて重量を調整することで浮力を調整することができる。このため、この潮汐発電装置はシリンダ装置の取り付けを容易に行うことができる。また、この潮汐発電装置は、シリンダ装置が良好に伸縮することができ、効率的に発電することができる。 In the tidal power generation device of the present invention, the float has a hollow structure, a communication hole communicating with the internal space is formed on the upper surface, and the float may have a lid for closing the communication hole. In this case, the tide power generator can adjust the buoyancy by putting water in the float and adjusting the weight. For this reason, this tidal power generator can easily attach the cylinder device. Moreover, this tide power generation device can expand and contract well, and can generate electric power efficiently.
本発明の潮汐発電装置において、フロートは、上面に高低差が形成され、第1上面と、この第1上面よりも低い位置に形成された第2上面とを有し得る。そして、シリンダ装置は一方の端部を第2上面に連結し得る。この場合、この潮汐発電装置は、シリンダ装置のストロークを長くすることができるため、潮の満ち引きによる水位変動が大きくても、その水位変動に追随してシリンダ装置が伸縮し、発電することができる。 In the tidal power generator of the present invention, the float may have a height difference on the upper surface, a first upper surface, and a second upper surface formed at a position lower than the first upper surface. The cylinder device can connect one end to the second upper surface. In this case, since the tide power generation device can increase the stroke of the cylinder device, even if the water level fluctuation due to tide fullness is large, the cylinder device can expand and contract following the water level fluctuation to generate power. it can.
本発明の潮汐発電装置を具体化した実施形態1について、図面を参照しつつ説明する。 A first embodiment embodying a tide power generation device of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施形態1>
実施形態1の潮汐発電装置は、図1〜図5に示すように、フロート10、シリンダ装置20、蓋部材30、水車40、水車40の支持部材50、及び発電装置60を備えている。この潮汐発電装置は、図1〜図4に示すように、構造物であるスリット式防波堤70を構成するブロック71に組み付けられている。スリット式防波堤70は複数のブロック71を岸壁に沿って連続的に設置することによって形成される。ブロック71はスリット式防波堤70を構成する一般的な構造を有している。つまり、ブロック71は、岸壁に設置された際、外形状が岸壁に沿って長い直方体形状である。また、ブロック71は、前壁部72、左右壁部73、後壁部74、底壁部75、及びこれらに囲まれた内部空間を複数の遊水室Rに仕切る複数の隔壁部76を有している。
<
As shown in FIGS. 1 to 5, the tide power generator of
前壁部72は、図1及び図2に示すように、ブロック71が岸壁に設置された状態で、上端部が満潮時の水面よりも上方に露出する。前壁部72は、ブロック71が岸壁に設置された状態で、一つの遊水室Rに対して、鉛直方向に伸びる3個のスリット状の前開口部72Aを形成している。一つの遊水室Rに対して設けられた3個の前開口部72Aは、同形状であり、左右中央の前開口部72Aから左右方向に等間隔で1個ずつ平行に配置されている。また、一つの遊水室Rに対して設けられた3個の前開口部72Aは、左右中央の前開口部72Aが遊水室Rの左右中央に配置されている。また、各前開口部72Aは、上端が満潮時の水位よりも高く、下端が干潮時の水位よりも低い。このように、各前開口部72Aは少なくとも一部が水中に常に開口している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
左右壁部73及び隔壁部76は等間隔に形成されている。このため、ブロック71内に形成された複数の遊水室Rは、鉛直方向に長い直方体形状であり、同じ容積を有している。また、左右壁部73及び隔壁部76は隣接する遊水室Rを連通する横開口部73Aが形成されている。後壁部74は、ブロック71が岸壁に設置された状態で、遊水室Rの岸壁側を閉鎖している。底壁部75は、ブロック71が岸壁に設置された状態で、遊水室Rの下側を閉鎖している。遊水室Rの上側は開口している。つまり、ブロック71は遊水室Rごとに鉛直方向に開口した上開口部71Uを形成している。
The left and
潮汐発電装置は各遊水室Rごとに取り付けられる。フロート10はブロック71内に形成された各遊水室R内に1個ずつ収納されている。このフロート10は、中空構造であり、上面11、下面12、前側面13、後側面14、及び左右側面15を有している。このフロート10は、図3に示すように、上方から見た平面視において、外形が遊水室Rよりも僅かに小さい四角形状である。
A tidal power generation device is attached to each recreational water chamber R. One
また、このフロート10は、図1に示すように、上面11が下方に窪んだ凹部11Cを形成している。凹部11Cは、フロート10の左右中央であり、前後中央よりも僅かに後壁部74側に設けられている。ここで、フロート10の左右前後は遊水室R内に収納されたフロート10を前壁部72側から見た左右前後である。また、フロート10は、凹部11Cの周りの上面が第1上面11Aであり、凹部11Cの底面が第2上面11Bである。このように、フロート10は、上面11に高低差が形成され、第1上面11Aと、第1上面11Aよりも低い位置に形成された第2上面11Bとを有している。凹部11Cの底面である第2上面11Bは、後述するシリンダ装置20の一方の端部(ロッド23の先端部)を連結している。このように、フロート10は、シリンダ装置20を後側に配置し、後述する水車40を前側に配置することによって、効率的なレイアウトにすることができる。また、フロート10は、重心位置の近傍にシリンダ装置20の一方の端部を連結する凹部11Cを設けているため、バランスを取りやすい。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、フロート10は、図1及び図3に示すように、第1上面11Aに内部空間に連通する連通孔11Hを形成している。このフロート10は連通孔11Hを閉鎖する蓋16を有している。このフロート10は蓋16を取り外して内部空間に水を注入することができる。このため、このフロート10は、内部空間に注入した水の量によって、重量を調整することで浮力を調整することができる。また、フロート10は設置時にすぐ近くにある海水等を注入することによって浮力の微調整をすることができる。また、フロート10は、運搬時に内部空間に水が注入されていないため、軽く、容易に運搬することができる。蓋16は、常時、フロート10部材に取り付けられ、連通孔11Hを閉鎖している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、フロート10は、図1に示すように、下面12に段差(高低差)が形成され、後側の第1下面12Aと、前側の第1下面12Aよりも高い位置に形成された第2下面12Bとを有している。つまり、このフロート10は、前側(前壁部72側)に、鉛直方向の厚みが薄い(上面11と下面12との間隔が狭い)前端部10Aを有している。このフロート10は、前端部10Aに後述する水車40の回転軸部41が回転自在に挿通された挿通路10Bを形成している。挿通路10Bは、図1〜図3に示すように、前端部10Aの左右及び前後の略中央に鉛直方向に伸びている。水車40は、フロート10の前端部10Aに形成された挿通路10Bを回転軸部41が挿通し、第2下面12Bから吊り下げられている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、フロート10は、図1〜図4に示すように、前端部10Aの前側面13、及び後側面14のそれぞれに一対のローラー17が取り付けられている。一対のローラー17は左右方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。各ローラー17は前側面13及び後側面14に平行であって水平方向に伸びた回転軸周りに回転自在である。前側面13に取り付けられた一対のローラー17は、ブロック71の前壁部72の遊水室R側の面に取り付けられ、鉛直方向に伸びる一対のレール72R上を移動する。後側面14に取り付けられた一対のローラー17は、ブロック71の後壁部74の遊水室R側の面に取り付けられ、鉛直方向に伸びる一対のレール上74Rを移動する。このように、フロート10は、ブロック71内に形成された遊水室R内に収納され、左右方向及び前後方向にずれることなく、水位の変化に応じて上下動自在に案内される。つまり、フロート10は、ブロック71の前壁部72、左右壁部73、後壁部74、及び隔壁部76に衝突せずに、遊水室R内を水位の変化に応じてスムーズに上下動することができる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
シリンダ装置20は、図1及び図5に示すように、シリンダ21、ピストン22、ロッド23、及び図示しないロッドガイドを有している。シリンダ21は有底筒状である。ロッドガイドはシリンダ21の開口部を封鎖している。ピストン22はシリンダ21内に摺動自在に挿入されている。ピストン22はシリンダ21内をロッド側室21Aとピストン側室21Bとに区画している。ロッド側室21A及びピストン側室21Bは作動流体が充填されている。ロッド側室21A及びピストン側室21Bは、後述する作動流体の循環流路63に連通している。ロッド23は、基端部がピストン22に連結し、ロッドガイドを挿通して先端側がシリンダ21の外部へ突出している。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
シリンダ装置20は、図1に示すように、ロッド23の先端部(シリンダ装置20の一方の端部)がフロート10の上面11に形成された凹部11Cの底面である第2上面11Bにボールジョイント23Aを介して連結されている。シリンダ装置20はシリンダ21の底部(シリンダ装置20の他方の端部)が後述する蓋部材30の第2裏面31Bにボールジョイント23Bを介して連結されている。
As shown in FIG. 1, the
蓋部材30は、図1及び図2に示すように、各遊水室Rごとに分けられて設けられ、ブロック71の開口した上開口部71Uを塞いでいる。蓋部材30は、図3に示すように、上方から見た平面視において、外形が各遊水室Rごとに開口した上開口部71Uよりも大きい四角形状である。蓋部材30は裏面31が上方に窪んだ凹部30Cを形成している。凹部30Cは、フロート10に連結され、鉛直方向に立ち上がったシリンダ装置20のシリンダ21の上部を挿入することができる位置に形成されている。蓋部材30は、凹部30Cの周りの裏面31が第1裏面31Aであり、凹部30Cの底面が第2裏面31Bである。このように、蓋部材30は、裏面31に高低差が形成され、第1裏面31Aと、第1裏面31Aよりも高い位置に形成された第2裏面31Bとを有している。また、蓋部材30は凹部30Cが形成された部分の表面32が上方に突出した凸部32Cを形成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
水車40は、図1、図2、及び図4に示すように、回転軸部41と、回転軸部41の周りに形成された回転翼部42とを有している。回転軸部41は、フロート10の挿通路10Bを挿通して上端部がフロート10の前端部10Aの上面11よりも上側に突出している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
回転翼部42は、2個の固定部材42Aと、一対の翼部材42Bとを有している。各固定部材42Aは、円盤形状であり、中心に回転軸部41が貫通している。一対の翼部材42Bのそれぞれは半円筒部材で形成されている。回転翼部42は回転軸部41に固定された固定部材42Aの間に回転軸部41を対称にして一対の翼部材42Bを固定して形成されている。このように、この水車40は、サポニウス型水車であり、一方向に回転する。
The
水車40の支持部材50は、図1及び図2に示すように、溝形鋼材で形成されている。この支持部材50は、上側水平部51、鉛直部52、及び下側水平部53を有している。上側水平部51は、水車40の回転軸部41が挿通し、フロート10の第2下面12Bに前後方向に伸びて固定されている。鉛直部52は上側水平部51の後端縁に連続し鉛直方向に伸びている。また、この鉛直部52は上端部がフロート10の第1下面12Aと第2下面12Bとを連結する前側面13に固定されている。下側水平部53は、鉛直部52の下端縁に連続し、上側水平部51と同じ方向に水平方向に伸びている。下側水平部53は、上面に軸受部材53Aを有しており、水車40の回転軸部41の下端部を回転自在に支持している。このように、水車40の支持部材50は、フロート10から下方に伸び、水車40の下端を回転自在に支持している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
発電装置60は、図5に示すように、流体圧ポンプ61、シリンダ装置20、タンク62、循環流路63、流体圧モーター64、発電機65、及びパワーコンディショナー66から構成されている。流体圧ポンプ61は、図1及び図2に示すように、フロート10の前端部10Aの上面11に取り付けられ、水車40の回転軸部41の上端部に回転軸部61Aが連結されている。流体圧ポンプ61は、図5に示すように、作動流体が流出する流出ポート61Sと、作動流体が流入する流入ポート61Nを有している。流体圧ポンプ61は一方向に作動流体を給排する。
As shown in FIG. 5, the
タンク62は、作動流体を貯留し、貯留された作動流体が空気によって加圧されている。タンク62はフロート10の第1上面11A上に取り付けられている。流体圧モーター64及び発電機65はシリンダ装置20が挿入されて取り付けられている凹部11Cよりも後方のフロート10の第1上面11Aに取り付けられている。流体圧モーター64は、作動流体が流出する流出ポート64Sと、作動流体が流入する流入ポート64Nを有している。流体圧モーター64は一方向に作動流体を給排する。流体圧モーター64及び発電機65はそれぞれの回転軸部64A,65Aが連結されている。このため、流体圧モーター64が回転すると発電機65が発電する。
The
循環流路63は、図5に示すように、流体圧モーター64の流出ポート64Sから流出した作動流体が第1逆止弁63A、タンク62、フィルター63E、流体圧ポンプ61、第2逆止弁63Bの順に流れて流体圧モーター64の流入ポート64Nへ流入する流路である。
As shown in FIG. 5, the
この潮汐発電装置は、シリンダ装置20が収縮すると、ピストン側室21Bから作動流体が流出し、第3逆止弁63Cを介して流体圧モーター64の流入ポート64Nへ作動流体が流入することによって、循環流路63を作動流体が循環する。この際、シリンダ装置20が収縮してロッド側室21Aの容量が拡大するため、タンク62から第1連結流路67Aを介してロッド側室21Aへも作動流体が流れる。
When the
また、この潮汐発電装置は、シリンダ装置20が伸長すると、ロッド側室21Aから作動流体が流出し、タンク62へ作動流体が流入することによって、循環流路63を作動流体が循環する。この際、シリンダ装置20が伸長してピストン側室21Bの容量が拡大するため、タンク62から第4逆止弁63Dが設けられた第2連結流路67Bを介してピストン側室21Bへも作動流体が流れる。
Further, in this tidal power generation device, when the
このように、この潮汐発電装置は、潮の満ち引きによる水位の上下動、及び波による水位の上下動に応じてフロート10が上下動することによってシリンダ装置20が伸縮すると、循環流路63を作動流体が循環する。これによって、流体圧モーター64が回転し、発電機65が発電する。また、この際、流体圧ポンプ61を作動流体が流れるため、流体圧ポンプ61も回転する。
As described above, when the
また、この潮汐発電装置は、スリット状の前開口部72Aを介して遊水室Rに対して流入出する水の流れによって水車40が回転すると、流体圧ポンプ61が回転し、循環流路63を作動流体が循環する。これによっても、この潮汐発電装置は、流体圧モーター64が回転し、発電機65が発電する。
Further, in this tidal power generation device, when the
パワーコンディショナー66は、発電機65に接続されており、直流発電機が発電した電気を家庭で利用することができるように変換する。パワーコンディショナー66はフロート10の第1上面11A上に取り付けられている。このように、発電装置60(流体圧ポンプ61、シリンダ装置20、タンク62、循環流路63、流体圧モーター64、発電機65、及びパワーコンディショナー66)はフロート10に設けられている。
The
以上説明したように、実施形態1の潮汐発電装置は、フロート10、シリンダ装置20、及び発電装置60を備えている。フロート10は、岸壁に設置された状態で、少なくとも一部が水中に開口する前開口部72Aが形成され、上端部が水面よりも上方に露出する前壁部72を有したスリット式防波堤70に収納され、上下動自在に案内される。シリンダ装置20はフロート10の上下動によって伸縮する。発電装置60はシリンダ装置20が伸縮することによって発電する。
As described above, the tidal power generation device of
この潮汐発電装置は、前開口部72Aが形成された前壁部72を有するスリット式防波堤70にフロート10が収納され、上下動自在に案内される。このため、この潮汐発電装置は前開口部72Aから流入出する波や水の流れをスリット式防波堤70内に収納されたフロート10が受ける。このため、この潮汐発電装置は、フロート10が特定の方向から力を受け、フロート10が過剰な波の力や水の流れを受けにくい。また、この潮汐発電装置は、フロート10がスリット式防波堤70内に設けられていることでフロート10を容易に収納でき、水位の上下動に応じてフロート10がスムーズに上下動することができる。このため、この潮汐発電装置は、潮の満ち引きによる水位の上下動のみならず、波による水位の上下動に応じてフロート10を上下動させることができる。よって、この潮汐発電装置は、波による水位の上下動によってシリンダ装置20が小さいストロークで伸縮し、潮の満ち引きによる水位の上下動によってシリンダ装置20が大きいストロークで伸縮して発電することができる。
In this tidal power generation device, the
したがって、実施形態1の潮汐発電装置は良好に発電することができる。
Therefore, the tide power generator of
また、この潮汐発電装置は防波堤としての機能を有する。このため、この潮汐発電装置は、フロート10、シリンダ装置20、及び発電装置60を波の力や水の流れによって損傷することを防止することができる。また、この潮汐発電装置は既存のスリット式防波堤70に取り付けて発電することができる。このように、この潮汐発電装置は、わざわざ構造物(ケーソン)を作る必要がなく、既存のスリット式防波堤70を利用することができる。
Moreover, this tidal power generator has a function as a breakwater. For this reason, this tidal power generation device can prevent the
また、この潮汐発電装置は、スリット状の前開口部72Aを介して水が流入出するため、波による水位の変動が遊水室Rで大きくなる。このため、この潮汐発電装置は、波によるフロート10の上下動が大きく、効率的に発電することができる。また、この潮汐発電装置は、前開口部72Aが鉛直方向に伸びたスリット状であるため、大きな浮遊物が前開口部72Aを通過し難く、構造物内(遊水室R)に大きな浮遊物が侵入することを防止することができる。このため、フロート10に大きな浮遊物が接触することがないため、フロート10の強度アップを必要としない。
Further, in this tide power generation device, water flows in and out through the slit-shaped
また、この潮汐発電装置は蓋部材30を備えている。そして、シリンダ装置20は、ロッド23の先端部(一方の端部)がフロート10に連結され、シリンダ21の底部(他方の端部)が蓋部材30に連結している。また、蓋部材30は、スリット式防波堤70が岸壁に設置された状態で、鉛直方向に開口した上開口部71Uを塞ぐものである。このため、この潮汐発電装置は、スリット式防波堤70の上開口部71Uを蓋部材30で塞ぐため、遊水室Rへ人や物が落下することを防止することができる。また、この潮汐発電装置において、シリンダ装置20をフロート10の上下動によって伸縮させるためには、スリット式防波堤70内(遊水室R)に収納されたフロート10と、スリット式防波堤70の上部に配置された蓋部材30との間にシリンダ装置20を連結することが適している。
The tide power generator includes a
蓋部材30は、下側の裏面31に高低差が形成され、第1裏面31Aと、この第1裏面31Aよりも高い位置に形成された第2裏面31Bとを有している。そして、シリンダ装置20はシリンダ21の底部(他方の端部)を第2裏面31Bに連結している。このため、この潮汐発電装置は、シリンダ装置20のストロークを長くすることができるため、潮の満ち引きによる水位変動が大きくても、その水位変動に追随してシリンダ装置20が伸縮し、発電することができる。
The
フロート10は、中空構造であり、上面11に内部空間に連通する連通孔11Hが形成されており、連通孔11Hを閉鎖する蓋16を有している。このため、この潮汐発電装置はフロート10内に水を入れて重量を調整することで浮力を調整することができる。これによって、この潮汐発電装置はシリンダ装置20の取り付けを容易に行うことができる。また、この潮汐発電装置は、シリンダ装置20が良好に伸縮することができ、効率的に発電することができる。また、フロート10は設置時にすぐ近くにある海水等を注入することによって浮力の微調整をすることができる。また、フロート10は、運搬時に内部空間に水が注入されていないため、軽く、容易に運搬することができる。
The
フロート10は、上面11に高低差が形成され、第1上面11Aと、この第1上面11Aよりも低い位置に形成された第2上面11Bとを有している。そして、シリンダ装置20はロッド23の先端部(一方の端部)を第2上面11Bに連結している。このため、この潮汐発電装置は、シリンダ装置20のストロークを長くすることができるため、潮の満ち引きによる水位変動が大きくても、その水位変動に追随してシリンダ装置20が伸縮し、発電することができる。また、高さ制限のある防波堤に対しても、シリンダ装置20のロッド23の先端部(一方の端部)を第1上面11Aよりも低い位置に形成された第2上面11Bに連結することによって、シリンダ装置20のストローク長を最大限にして有効に利用することができる。
The
この潮汐発電装置は、水車40をフロート10に吊り下げているため、潮の満ち引きによる水位の変化にかかわらず、水車40を常に水中に存在させることができる。このため、この潮汐発電装置は、潮の満ち引きによる水位の変化に影響を受けずに水車40が水の流れを効率的に受けて回転し、発電装置60が発電することができる。また、この潮汐発電装置は、水車40が常に水中に存在するため、水車40に貝等の生物付着がしにくく、また、錆が進みにくい。このため、この潮汐発電装置は、長期間、水の流れを水車40が効率的に受けて回転し、発電装置60が発電することができるとともに、メンテナンスの手間を削減することができる。
In the tide power generation device, the
この潮汐発電装置は、フロート10から下方に伸び、水車40の下端を回転自在に支持する支持部材50を備えている。このため、この潮汐発電装置は水車40を良好に回転させることができる。
This tidal power generator includes a
この潮汐発電装置は、発電装置60をフロート10に設けている。このため、この潮汐発電装置は、フロート10ともに発電装置60が上下動するため、潮の満ち引きによる水位の変化に影響を受けずに発電装置60が発電することができる。
In this tidal power generation device, a
この潮汐発電装置は、前開口部72Aを介して遊水室Rに対して流入出する水の流れが弱くても、潮の満ち引き等による水位の上下動によってフロート10が上下動し、シリンダ装置20が伸縮して発電装置60が発電することができる。また、この潮汐発電装置は、シリンダ装置20が伸縮している状態であれば、そのエネルギーを水車40の起動時のトルクの補助として利用することができる。
In this tide power generation device, even if the flow of water flowing into and out of the reclaimed water chamber R through the
この潮汐発電装置は、フロート10の下面12に高低差が形成され、第1下面12Aと、この第1下面12Aよりも高い位置に形成された第2下面12Bとを有している。そして、水車40は第2下面12Bから吊り下げられている。このため、この潮汐発電装置は水車40の鉛直方向の長さを長くすることができる。よって、この潮汐発電装置は水車40の水の流れを受ける面積が大きくなり、水車40が水の流れを効率的に受けて回転し、発電装置60が発電することができる。
This tidal power generation device has a first lower surface 12A and a second
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態1に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)実施形態1では、既存のスリット式防波堤に潮汐発電装置を組み付けたが、スリット式防波堤に限らず、少なくとも一部が水中に開口する前開口部が形成され、上端部が水面よりも上方に露出する前壁部を有した構造物であればよい。
(2)実施形態1では、水車を備えていたが、水車を備えていなくてもよい。
(3)実施形態1では、蓋部材を備えていたが、蓋部材を備えていなくてもよい。この場合、構造物がシリンダ装置の他方の端部を連結する構造を有していればよい。
(4)実施形態1では、シリンダ装置が1本であったが複数本を組み込んでもよい。この場合、4本のシリンダ装置をフロートの4隅に連結すれば、フロートが安定して上下動し、バランスがよい。また、複数本のシリンダ装置を組み込めば、シリンダ装置の伸縮時のがたつきが抑えられ長寿命化することができる。
(5)実施形態1では、蓋部材の裏面に高低差が形成されていたが、蓋部材の裏面に高低差を形成しなくてもよい。この場合、蓋部材の表面に凸部が形成されない。
(6)実施形態1では、フロートは、中空構造であり、連通孔が形成され、連通孔を閉鎖する蓋を有していたが、フロートは中空構造でなくてもよい。また、中空構造のフロートであっても、連通孔を形成しなくてもよい。
(7)実施形態1では、フロートの上面に高低差が形成されていたが、フロートの上面に高低差を形成しなくてもよい。
(8)実施形態1では、フロートの左右中央であり、前後中央よりも僅かに後壁部側の上面に凹部を設けたが、凹部は任意の位置に設けてもよい。
(9)実施形態1では、フロートの第1上面上に発電装置を取り付けていたが、発電装置をフロート内に設けてもよい。この場合、発電装置に対する塩害を防止したり、劣化を抑制したりすることができる。
The present invention is not limited to the first embodiment described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In
(2) Although the water wheel is provided in the first embodiment, the water wheel may not be provided.
(3) Although the lid member is provided in the first embodiment, the lid member may not be provided. In this case, the structure only needs to have a structure for connecting the other end of the cylinder device.
(4) Although the number of cylinder devices is one in the first embodiment, a plurality of cylinder devices may be incorporated. In this case, if the four cylinder devices are connected to the four corners of the float, the float moves up and down stably, and the balance is good. In addition, if a plurality of cylinder devices are incorporated, rattling during expansion and contraction of the cylinder devices can be suppressed and the life can be extended.
(5) Although the height difference is formed on the back surface of the lid member in the first embodiment, the height difference may not be formed on the back surface of the lid member. In this case, no convex portion is formed on the surface of the lid member.
(6) In the first embodiment, the float has a hollow structure, and the communication hole is formed and the lid for closing the communication hole is provided. However, the float may not have the hollow structure. Moreover, even if it is a float of a hollow structure, it is not necessary to form a communicating hole.
(7) Although the height difference is formed on the upper surface of the float in the first embodiment, the height difference may not be formed on the upper surface of the float.
(8) Although the concave portion is provided on the upper surface on the rear wall side slightly from the front-rear center in
(9) In
10…フロート、11A…第1上面、11B…第2上面、11H…連通孔、12A…第1下面、12B…第2下面、16…蓋、20…シリンダ装置、30…蓋部材、31A…第1裏面、31B…第2裏面、40…水車、50…支持部材、60…発電装置、70…スリット式防波堤(構造物)、72…前壁部、72A…前開口部、R…遊水室
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記フロートの上下動によって伸縮するシリンダ装置と、
前記シリンダ装置が伸縮することによって発電する発電装置と、
を備えていることを特徴とする潮汐発電装置。 When installed on the quay, a front opening is formed, at least a part of which opens into the water, and the upper end is housed in a structure having a front wall that is exposed above the water surface. Float to be
A cylinder device that expands and contracts by the vertical movement of the float;
A power generation device that generates power by expanding and contracting the cylinder device;
A tidal power generator characterized by comprising:
前記シリンダ装置の他方の端部を連結し、前記構造物が岸壁に設置された状態で、鉛直方向に開口した上開口部を塞ぐ蓋部材を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の潮汐発電装置。 The cylinder device has one end connected to the float,
4. A lid member that connects the other end of the cylinder device and closes an upper opening that is open in a vertical direction in a state where the structure is installed on a quay. The tidal power generator according to any one of the above.
前記シリンダ装置は他方の端部を前記第2裏面に連結していることを特徴とする請求項4記載の潮汐発電装置。 The lid member has a height difference formed on the lower back surface, and has a first back surface and a second back surface formed at a position higher than the first back surface,
The tide power generator according to claim 4, wherein the cylinder device has the other end connected to the second back surface.
前記シリンダ装置は一方の端部を前記第2上面に連結していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の潮汐発電装置。 The float has a height difference formed on the upper surface, and has a first upper surface and a second upper surface formed at a position lower than the first upper surface,
The tidal power generator according to any one of claims 1 to 6, wherein one end of the cylinder device is connected to the second upper surface.
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