JP2001241374A - 水上用風力発電機設置方法及びその装置 - Google Patents

水上用風力発電機設置方法及びその装置

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JP2001241374A
JP2001241374A JP2000104142A JP2000104142A JP2001241374A JP 2001241374 A JP2001241374 A JP 2001241374A JP 2000104142 A JP2000104142 A JP 2000104142A JP 2000104142 A JP2000104142 A JP 2000104142A JP 2001241374 A JP2001241374 A JP 2001241374A
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water
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floating island
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Yoshiro Shinoda
義朗 信田
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COLCOSE KK
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    • Y02E10/70Wind energy
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 風力発電において色々と研究開発がなされて
いるが、風車の強度的な問題だけでなくその外にも環境
への影響として安全性や騒音或いは電波障害・景観への
影響などにより、その殆どが陸上であるためにより設置
場所が限定されてしまう等の不都合の解消。 【解決手段】 浮揚体3,4を連結してなる浮島2を水
平状態で水中に設けるようにした浮揚手段と、支持具
6,7にて支柱9を浮島2に直立設置するようにした設
置手段と、浮揚体3,4間及び浮揚体3,4と支持具
6,7を揺動自在に連結するようにしてなる連結手段と
の組合せによって、支柱9上部に風力発電機10を設置
して風力発電機10を水面上に設けることが出来るよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水深が大きくなる
程その深さに比例して浮力が大きくなる点を利用し、移
動可能で比較的小さな浮体として水中に設け、この浮体
を用いて風のエネルギーを電気エネルギーにかえる風力
発電機を水上に設けることが出来るようにした水上用風
力発電機設置方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】風力発電は風車の回転力として回転式発
電機を利用して電力に変換しているが、よく使われる風
車は水平軸のプロペラ型と水平軸のダリウス型である。
普通は風速3〜6m/sで始動するが、高速回転のため
20m/s以上では出力を止めるようにして破壊を防ぐ
ようになっている等色々と研究開発されて来ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように研究開発が
なされているが、風車の強度的な問題だけでなくその他
にも環境への影響としての安全性や騒音或いは電波障害
・景観への影響などがあり、実用化されている物のその
殆どが陸上のため設置場所が限定されてしまう等風車設
置上非常に不都合を感じていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不都
合を解消するもので、まず方法について説明する。水上
波の影響を受けない程度の深さの水中に、浮揚体を組合
わせて形成した浮島を水平状態に安定させて沈め、それ
によって生じる大きな浮力を利用して水上に風力発電機
を設置するようにしたものである。
【0005】
【作用】このようにして水上に設けると、物体の浮力は
水深が深くなるほど深さに比例して大きくなるため、逆
に浮島を形成する浮揚体を小さくすることが出来る。こ
の浮島を通常は水面下10〜15mに沈下させるが、こ
の時の浮力は水面の場合の2〜2.5倍になるため逆に
体積は1/2〜2.5で十分な浮力が得られる。又浮体
を水中深く沈下させることによって、海等における水上
波の影響を受けないので必要以上に強度を付けなくても
良いために構造が簡単になる。
【0006】次に装置について説明する。浮揚体を連結
してなる浮島を水平状態で水中に設けるようにした浮揚
手段と、支持具にて支柱を浮島に直立設置するようにし
た設置手段と、浮揚体間及び浮揚体と支持具を揺動自在
に連結するようにしてなる連結手段との組合せによっ
て、支柱上部に風力発電機を設置して風力発電機を水面
上に設けることが出来るようにしたものである。更に垂
錘或いは錨などの移動防止具を浮島下方に吊設して浮島
の移動を防ぐようにしている。
【0007】
【作用】使用に当っては、浮揚体を小さくした浮島でも
風力発電機を水面上に支持することは出来るが、浮島の
組合せが可能なため浮島を複数組み合わせることによっ
て容量の大きい発電が得られると共に、面積が広くなっ
て水平状態の安定が良くなる。そして浮島が水面下にな
るため漁業などに対する影響も少なく小船舶の運航も可
能であり、浮体の大きさの選択によって浮力の調節が出
来、そのために負荷の大小による深度の変化に対応する
ことが出来る。更に海或いは湖の岸より離れた沖合に設
置が出来るため設置場所の限定が無く広い範囲での設置
が可能であり、風力の大きい場所の選択が十分に出来る
ため作動効率を良くし稼働効率を高めることが出来る。
【0008】
【実施の形態】以下本発明の一実施例を図面について説
明する。 (実施例1)本実施例は、風力発電機一個を浮揚する場
合についての説明である。図中1は浮揚手段を具体化し
た浮揚装置を示し、2は浮島てあって、筒体からなる浮
揚体3を6個にて六角形を形成すると共に、中央より放
射状に六個の浮揚体4を隅に向けて設置している。
【0009】5は設置手段を具体化した設置体を示し、
6は支持具であって、浮島2の中央に設けて六個の浮揚
体4を連結している。7は支持具であって、浮島2の六
箇所に設けたブラケット25に一端を連結した補強材8
にて支持し、支持具6上部に設けている。9は支柱であ
って、支持具7と支持具6に挿入し、浮島2に直立設置
している。10は風力発電機であって、支柱9上部に設
けている。なお支持具7は支持具6の上部のみでなく下
部にも設け、補強材8にて支持して補強材8にて浮島2
の上下に同形の立体状を形成し、浮島2を補強すると共
に支柱9の支持をより確実にするようにしても良い。
【0010】11は連結手段を具体化した連結具を示
し、12は先用自在継手であって、一端を開口部13a
他端中央を連結部13bとした継手本体13と、一端を
開口部14a他端を固定部14bとした継手体14を、
開口部13a,14aに連結体15を設けて嵌合し、開
口部13a,14aと連結体15にピン16とこのピン
16に直交して段付ピン17を設け、突出する段付ピン
17に嵌輪18を挿入し、割りピン19を段付ピン17
に設けて段輪18の脱落を防ぎ、継手本体13と継手体
14を連結し、継手体14他端の固定部14bを浮揚体
4一端に固設している。
【0011】20は左右自在継手であって、一端を開口
部21a他端上方を連結部21bとした継手本体21
と、前記継手体14を、開口部21a,14aに連結体
15を設けて嵌合し、開口部21a,14aと連結体1
5にピン16とこのピン16に直交して段付ピン17を
設け、突出する段付ピン17に嵌輪18を挿入し、割り
ピン19を段付ピン17に設けて嵌輪18の脱落を防
ぎ、継手本体21と継手体14を連結し、継手体14他
端の固定部14bを浮揚体3一端に固設している。
【0012】22は左右自在継手であって、一端を開口
部23a他端上方を連結部23bとした継手本体23
と、前記継手体14を、開口部23a,14aに連結体
15を設けて嵌合し、開口部23a,14aと連結体1
5にピン16とこのピン16に直交して段付ピン17を
設け、突出する段付ピン17に嵌輪18を挿入し、割り
ピン19を段付ピン17に設けて嵌輪18の脱落を防
ぎ、継手本体23と継手体14を連結し、継手体14他
端の固定部14bを浮揚体3他端に固設し、連結部13
bを中央にして連結部21bを上に連結部23bを下に
してこの字状り取付体24に嵌入し、止ピン25にて連
結している。
【0013】26はブラケットであって、前記取付体2
4上面に設け補強材8の下端を連結している。27は元
用自在継手であって、一端を開口部28a他端中央を連
結部13bより一端を開口部14a他端を固定部14b
とした継手体14二個の開口部14aに連結体15を嵌
合し、開口部14aと連結体15にピン16とこのピン
16に直交して段付ピン17を設け、突出する段付ピン
17に嵌輪18を挿入し、割りピン19を他段付ピン1
7に設けて嵌輪18の脱落を防ぎ、継手体14を連結し
て一方の継手体14を浮揚体4の他端に、他方の継手体
14を支持具6側面に固設している。28は垂錘からな
る移動防止具であって、浮島2が波によって流されない
ように浮島2下方に設けている。
【0014】使用に当っては、浮島2を水面下15mに
水平に沈下させ、支柱9を直立設置して風力発電機10
を水上になるよう設け、風の吹いている所定の場所に移
動後発電を開始する。浮島2を水面下15mに水平に沈
下させるため、浮島2を形成する浮揚体3,4は小さく
しても風力発電機10を支持する浮力は十分であり、又
水中波による揺れも連結具11によって浮揚体3,4の
揺れを吸収し、風力発電機10への影響を緩和すると共
に、浮島2の外郭を広くすることによって支柱9の転倒
を少なくして安定させることが出来る。そして、移動防
止具28によって波によって流されるのを防いでいる。
【0015】(実施例2)本実施例は、風力発電機7個
を浮揚する場合についての説明である。本実施例は実施
例1を組み合わせて風力発電機を7個設置したことによ
って、容量の大きい発電が得られ且つ浮島の安定性が増
加した点と、移動防止具28の設置の仕方が異なり、更
に連結手段が複雑になる連結手段に付いては色々な構成
があるので説明は省くが、後は実施例1と構成作用も殆
ど同じため説明は省略する。
【0016】
【発明の効果】上述の如く本発明は、浮体を水面下に沈
下させるため小さい浮体を用いても十分浮力が得られる
ため、浮島を小型な構造としても複数の風車を水面上に
支持することが出来ると共に、水中深く沈下させること
によって、海における水上波の影響を受けないので必要
以上に強度を付けなくても良い。又浮島が水面下になる
ため漁業などに対する影響も少なく小船舶の運航にも可
能である。そして海岸より離れた沖合に設置が出来るた
め設置場所の限定が無く広い範囲での設置が可能である
と共に、風力の大きい場所の選択が十分に出来るため作
動効率を良くし稼働効率を高めることが出来る。更に浮
体の大きさの選択によって浮力の調節が出来、そのため
に負荷の大小による深度の変化に対応することが出来
る。このように多くの特長があり産業利用上非常に優れ
た発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例1の正面図である。
【図2】本発明実施例1の平面図である。
【図3】本発明実施例1の連結具を90°に開いた状態
の正面図である。
【図4】本発明実施例1の連結具の平面図である。
【図5】本発明実施例1の連結具の一部を省略した左側
面図である。
【図6】本発明実施例2の正面図である。
【図7】本発明実施例2の平面図である。
【符号の説明】
1 浮揚装置 2 浮島 3 浮揚体 4 浮揚体 5 設置体 6 支持具 7 支持具 8 補強材 9 支柱 10 風力発電機 11 連結具 12 先用自在継手 13 継手本体 13a 開口部 13b 連結部 14 継手体 14a 開口部 14b 固定部 15 連結体 16 ピン 17 段付ピン 18 嵌輪 19 割りピン 20 左用自在継手 21 継手本体 21a 開口部 21b 連結部 22 右用自在継手 23 継手本体 23a 開口部 23b 連結部 24 取付体 25 止ピン 26 ブラケット 27 元用自在継手 28 移動防止具
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年6月6日(2000.6.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】次に装置について説明する。浮揚体を連結
してなる浮島を水平状態で水中に設けるようにした浮揚
手段と、支持具にて支柱を浮島に直立設置するようにし
た設置手段と、浮揚体間及び浮揚体と支持具を揺動自在
に連結するようにしてなる連結手段との組合せによっ
て、支柱上部に風力発電機を設置して風力発電機を水面
上に設けることが出来るようにしたものである。更に
錘或いは錨などの移動防止具を浮島下方に吊設して浮島
の移動を防ぐようにしている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】26はブラケットであって、前記取付体2
4上面に設け補強材8の下端を連結している。27は元
用自在継手であって、一端を開口部28a他端中央を連
結部13bより一端を開口部14a他端を固定部14b
とした継手体14二個の開口部14aに連結体15を嵌
合し、開口部14aと連結体15にピン16とこのピン
16に直交して段付ピン17を設け、突出する段付ピン
17に嵌輪18を挿入し、割りピン19を他段付ピン1
7に設けて嵌輪18の脱落を防ぎ、継手体14を連結し
て一方の継手体14を浮揚体4の他端に、他方の継手体
14を支持具6側面に固設している。28は錘からな
る移動防止具であって、浮島2が波によって流されない
ように浮島2下方に設けている。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年9月1日(2000.9.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 水上用風力発電機設置方法及びその装
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動可能で比較的
小さな浮揚体を組合わせて形成した浮島を一定の深さの
水中に設け、この浮島にて風力発電機を水上に設けるこ
とが出来ようにした水上用風力発電機設置方法及びその
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】風力発電は風車の回転力として回転式発
電機を利用して電力に変換しているが、よく使われる風
車は水平軸のプロペラ型と水平軸のダリウス型である。
普通は風速3〜6m/sで始動するが、高速回転のため
20m/s以上では出力を止めるようにして破壊を防ぐ
ようになっている等色々と研究開発されて来ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように研究開発が
なされているが、風車の強度的な問題だけでなくその他
にも環境への影響としての安全性や騒音或は電波障害・
景観への影響などがあり、実用化されている物のその殆
どが陸上であり。設置場所が限定されてしまう等風車設
置上非常に不都合を感じていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不都
合を解消するもので、まず方法について説明する。水上
波の影響を受けない程度の深さの水中に 浮揚体を組合
わせて形成した浮島を水平状態に安定させて沈め、それ
によって生じる大きな浮力を利用して水上に風力発電機
を設置するようにしたものである。
【0005】
【作用】このように浮揚体を水中深く沈下させることに
よって、海等における水上波の影響を受けないので水上
に設けた風力発電機の揺れを少なくし、移動可能なため
に風力の最も適した場所に設置できるので稼働効率を向
上させると共に、必要以上に強度を付けなくても良いた
めに構造が簡単になる。
【0006】次に装置について説明する。浮揚体を連結
してなる浮島を水平状態で水中に設けるようにした浮揚
手段と、支持具にて支柱を浮島に直立設置するようにし
た設置手段と、浮揚体間及び浮揚体と支持具を揺動自在
に連結するようにしてなる連結手段との組合せによっ
て、支柱上部に風力発電機を設置して風力発電機を水面
上に設けることが出来るようにしたものである。更に重
錘或は錨などの移動防止具を浮島下方に吊設して浮島の
流動を防ぐと同時に浮島の水平の安定性を増加させてい
る。
【0007】
【作用】使用に当っては、浮揚体を小さくした浮島でも
風力発電機を水面上に支持することは出来るが、浮島の
組合せが可能なため浮島を複数組み合わせることによっ
て容量の大きい発電が得られると共に、面積が広くなっ
て水平状態の安定が良くなる。そして浮島が水面下にな
るため漁業などに対する影響も少なく小船舶の運航も可
能であり、浮体の大きさの選択によって浮力の調節が出
来、そのために負荷の大小による深度の変化に対応する
ことが出来る。更に海或は湖の岸より離れた沖合に設置
が出来るため設置場所の限定が無く広い範囲での設置が
可能であり、風力の大きい場所の選択が十分に出来るた
め作動効率を良くし稼働効率を高めることが出来る。
【0008】
【実施の形態】以下本発明の一実施例を図面について説
明する。 (実施例1)本実施例は、風力発電機1個を浮揚する場
合についての説明である図中1は浮揚手段を具体化した
浮揚装置を示し、2は浮島であって、筒体からなる浮揚
体3を6個にて六角形を形成すると共に、中央より放射
状に六個の浮揚体4を隅に向けて設置している。
【0009】5は設置手段を具体化した設置体を示し、
6は支持具であって、浮島2の中央に設けて六個の浮揚
体4を連結している。7は支持具であって、浮島2の六
箇所に設けたブラケット25に一端を連結した補強材8
にて支持し、支持具6上部に設けている。9は支柱であ
って、支持具6と支持具7に挿入し、浮島2に直立設置
している。10は風力発電機であって、支柱9上部に設
けている。なお支持具7は支持具6の上部のみでなく下
部にも設け、補強材8にて支持して補強材8にて浮島2
の上下に同形の立体状を形成し、浮島2を補強すると共
に支柱9の支持をより確実にするようにしても良い。
【0010】11は連結手段を具体化した連結具を示
し、12は先用自在継手であって、一端を開口部13a
他端中央を連結部13bとした継手本体13と、一端を
開口部14a他端を固定部14bとした継手体14を、
開口部13a・14aに連結体15を設けて嵌合し、開
口部13a・14aと連結体15にピン16とこのピン
16に直交して段付ピン17を設け、突出する段付ピン
17に嵌輪18を挿入し、割りピン19を段付ピン17
に設けて嵌輪18の脱落を防ぎ、継手本体13と継手体
14を連結し、継手体14他端の固定部14bを浮揚体
4一端に固設している。
【0011】20は左用自在継手であって、一端を開口
部21a他端上方を連結部21bとした継手本体21
と、前記継手体14を、開口部21a・14aに連結体
15を設けて嵌合し、開口部21a・14aと連結体1
5にピン16とこのピン16に直交して段付ピン17を
設け、突出する段付ピン17に嵌輪18を挿入し、割り
ピン19を段付ピン17に設けて嵌輪18の脱落を防
ぎ、継手本体21と継手体14を連結し、継手体14他
端の固定部14bを浮揚体3一端に固設している。
【0012】22は右用自在継手であって、一端を開口
部23a他端下方を連結部23bとした継手本体23
と、前記継手体14を、開口部23a・14aに連結体
15を設けて嵌合し、開口部23a・14aと連結体1
5にピン16とこのピン16に直交して段付ピン17を
設け、突出する段付ピン17に嵌輪18を挿入し、割り
ピン19を段付ピン17に設けて嵌輪18の脱落を防
ぎ、継手本体23と継手体14を連結し、継手体14他
端の固定部14bを浮揚体3他端に固設し、連結部13
bを中央にして連結部21bを上に連結部23bを下に
してこの字状の取付体24に嵌入し、止ピン25にて連
結している。
【0013】26はブラケットであって、前記取付体2
4上面に設け補強材8の下端を連結している。27は元
用自在継手であって、一端を開口部28a他端中央を連
結部13bよ一端を開口部14a他端を固定部14bと
した継手体14二個の開口部14aに連結体15を嵌合
し、開口部14aと連結体15にピン16とこのピン1
6に直交して段付ピン17を設け、突出する段付ピン1
7に嵌輪18を挿入し、割りピン19を段付ピン17に
設けて嵌輪18の脱落を防ぎ、継手体14を連結して一
方の継手体14を浮揚体4の他端に、他方の継手体14
を支持具6側面に固設している。28は重錘からなる移
動防止具であって、浮島2が波によって流されないよう
に浮島2の下方に設けている。
【0014】使用に当っては、浮島2を水面下15mに
水平に沈下させ、支柱9を直立設置して風力発電機10
を水上になるよう設け、風の吹いている所定の場所に移
動後発電を開始する。浮島2を水面下15mに水平に沈
下させるため、浮島2を形成する浮揚体3・4によって
風力発電機10を支持する浮力は十分にあり、又水中波
による揺れも連結具11によって浮揚体3・4の揺れを
吸収し、風力発電機10への影響を緩和すると共に、浮
島2の外郭を広くすることによって支柱9の傾斜を少な
くして安定させることが出来る。そして、移動防止具2
8によって波によって流されるのを防いでいる。
【0015】(実施例2)本実施例は、風力発電機7個
を浮揚する場合についての説明である。本実施例は実施
例1を組み合わせて風力発電機を7個設置することによ
って、容量の大きい発電が得られ且つ浮島の安定性が増
加した点と、移動防止具28の設置の仕方が異なり、更
に連結手段が複雑になる。連結手段に付いては色々な構
成があるので説明は省くが、後は実施例1と構成作用も
殆ど同じである。
【0016】
【発明の効果】上述の如く本発明は、浮揚体を水面下に
沈下させるため浮揚体による浮力が十分に得られ、浮揚
体を組合わせた浮島にて複数の風車を水面上に支持する
ことが出来ると共に、水中深く沈下させることによっ
て、水上波の影響が少ないので浮島の水平安定性が良く
なる。そのために浮き島上に設置した風力発電機の左右
の揺動が少なく発電効率も高くなる。又浮島が水面下に
なるため漁業などに対する影響も少なく小船舶の運航も
可能である。そして海岸より離れた沖合に設置が出来る
ため設置場所の限定が少なく広い範囲での設置が可能で
あると共に、風力の最適な場所の選択が可能なため作動
効率を良くし稼働効率を高めることが出来る。更に浮体
の大きさの選択によって浮力の調節が出来、そのために
負荷の大小による深度の変化に対応することが出来る。
このように多くの特長があり産業利用上非常に優れた発
明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例1の正面図である
【図2】本発明実施例1の平面図である
【図3】本発明実施例1の連結具を90°に開いた状態
の正面図である
【図4】本発明実施例1の連結具の平面図である
【図5】本発明実施例1の連結具の一部を省略した左側
面図である
【図6】本発明実施例2の正面図である
【図7】本発明実施例2の平面図である
【符号の説明】 1 浮揚装置 2 浮島 3 浮揚体 4 浮揚体 5 設置体 6 支持具 7 支持具 8 補強材 9 支柱 10 風力発電機 11 連結具 12 先用自在継手 13 継手本体 13a 開口部 13b 連結部 14 継手体 14a 開口部 14b 固定部 15 連結体 16 ピン 17 段付ピン 18 嵌輪 19 割りピン 20 左用自在継手 21 継手本体 21a 開口部 21b 連結部 22 右用自在継手 23 継手本体 23a 開口部 23b 連結部 24 取付体 25 止ピン 26 ブラケット 27 元用自在継手 28 移動防止具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水上波の影響を受けない程度の深さの水
    中に、浮揚体を組合わせて形成した浮島を水平状態に安
    定させて沈め、それによって生じる大きな浮力を利用し
    て水上に風力発電機を設置するようにしてことを特徴と
    する水上用風力発電機設置方法。
  2. 【請求項2】 浮揚体を連結してなる浮島を水平状態で
    水中に設けるようにした浮揚手段と、支持具にて支柱を
    浮島に直立設置するようにした設置手段と、浮揚体間及
    び浮揚体と支持具を揺動自在に連結するようにしてなる
    連結手段との組合せによって、支柱上部に風力発電機を
    設置して風力発電機を水面上に設けることが出来るよう
    にしたことを特徴とする水上用風力発電機設置装置。
  3. 【請求項3】 垂錘を浮島下方に吊り設して浮島の移動
    を防ぐようにした請求項1・請求項2記載の水上用風力
    発電機設置方法及びその装置。
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