JP2002021699A - 洋上水力空気圧縮機 - Google Patents
洋上水力空気圧縮機Info
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- JP2002021699A JP2002021699A JP2000203126A JP2000203126A JP2002021699A JP 2002021699 A JP2002021699 A JP 2002021699A JP 2000203126 A JP2000203126 A JP 2000203126A JP 2000203126 A JP2000203126 A JP 2000203126A JP 2002021699 A JP2002021699 A JP 2002021699A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 立地条件に自由度がある洋上で、波浪エネル
ギーを利用して空気を圧縮できる洋上水力空気圧縮機を
提供する。 【解決手段】 海底１５に空気分離槽１６を設け、その
海上に上池１１を設けると共にその上池１１に海水を導
く集波板１０を設け、上池１１と空気分離槽１６とを結
んで上池１０の海水を空気と共に空気分離槽１６に流下
させるダウンカマー１７を設け、その空気分離槽１６内
の水層部２０の海水を排水するライザー管１９を設け、
上記空気分離槽１６に、その空気層部２１の圧縮空気を
取り出す圧縮空気取出管２２を接続したものである。
ギーを利用して空気を圧縮できる洋上水力空気圧縮機を
提供する。 【解決手段】 海底１５に空気分離槽１６を設け、その
海上に上池１１を設けると共にその上池１１に海水を導
く集波板１０を設け、上池１１と空気分離槽１６とを結
んで上池１０の海水を空気と共に空気分離槽１６に流下
させるダウンカマー１７を設け、その空気分離槽１６内
の水層部２０の海水を排水するライザー管１９を設け、
上記空気分離槽１６に、その空気層部２１の圧縮空気を
取り出す圧縮空気取出管２２を接続したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
用いることなく波浪エネルギーを利用して空気を圧縮す
るための洋上水力空気圧縮機に関するものである。
用いることなく波浪エネルギーを利用して空気を圧縮す
るための洋上水力空気圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、水頭差を利用して空気を圧縮する
水力空気圧縮機は、図２に示すように上池３０から下池
３１に放流する際に、その地中深くに空気分離槽３２を
設け、上池３０と空気分離槽３２とをダウンカマー３３
で連結し、空気分離槽３２と下池３０とをライザー管３
４で接続し、空気分離槽３２の上部に圧縮空気取出管３
５を接続して構成される。
水力空気圧縮機は、図２に示すように上池３０から下池
３１に放流する際に、その地中深くに空気分離槽３２を
設け、上池３０と空気分離槽３２とをダウンカマー３３
で連結し、空気分離槽３２と下池３０とをライザー管３
４で接続し、空気分離槽３２の上部に圧縮空気取出管３
５を接続して構成される。
【０００３】この水力空気圧縮機は、上池３０と下池３
１の水頭差Ｈｙを利用し、上池３０の水（或いは海水）
ｗを、ダウンカマー３３から空気分離槽３２に流下さ
せ、その際に、ダウンカマー３３の上端に設けた空気吸
込ノズル３６から空気を吸引して水ｗと共に空気分離槽
３２に流下させる。
１の水頭差Ｈｙを利用し、上池３０の水（或いは海水）
ｗを、ダウンカマー３３から空気分離槽３２に流下さ
せ、その際に、ダウンカマー３３の上端に設けた空気吸
込ノズル３６から空気を吸引して水ｗと共に空気分離槽
３２に流下させる。
【０００４】これにより、空気分離槽３２内では、水層
部３７と空気層部３８とに分離される。空気分離槽３２
内の圧力は、水層部３７と上池３０の高さＨａの水頭圧
に見合った圧力となり、その圧力で、水層部３７の水ｗ
をライザー管３４にて下池３１に放流する。また空気層
部３８の圧縮空気は、圧縮空気取出管３５から随時取り
出だされ、この圧縮空気を、ガスタービンの圧縮空気源
などに用いている。
部３７と空気層部３８とに分離される。空気分離槽３２
内の圧力は、水層部３７と上池３０の高さＨａの水頭圧
に見合った圧力となり、その圧力で、水層部３７の水ｗ
をライザー管３４にて下池３１に放流する。また空気層
部３８の圧縮空気は、圧縮空気取出管３５から随時取り
出だされ、この圧縮空気を、ガスタービンの圧縮空気源
などに用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮比を大
きく取るためには、空気分離槽３２を地中深くに設定す
る必要がある。例えば、圧縮比１８を得るためには、上
池と空気分離槽３２の水位差は約２００Ｍ必要であり、
空気分離槽３２を設置するには、水利があり、地下壕の
ある鉱山跡など特殊な立地条件のある場所に限られてし
まう問題がある。
きく取るためには、空気分離槽３２を地中深くに設定す
る必要がある。例えば、圧縮比１８を得るためには、上
池と空気分離槽３２の水位差は約２００Ｍ必要であり、
空気分離槽３２を設置するには、水利があり、地下壕の
ある鉱山跡など特殊な立地条件のある場所に限られてし
まう問題がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、立地条件に自由度がある洋上で、波浪エネルギーを
利用して空気を圧縮できる洋上水力空気圧縮機を提供す
ることにある。
し、立地条件に自由度がある洋上で、波浪エネルギーを
利用して空気を圧縮できる洋上水力空気圧縮機を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、海底に空気分離槽を設け、その
海上に上池を設けると共にその上池に海水を導く集波板
を設け、上池と空気分離槽とを結んで上池の海水を空気
と共に空気分離槽に流下させるダウンカマーを設け、そ
の空気分離槽内の水層部の海水を排水するライザー管を
設け、上記空気分離槽に、その空気層部の圧縮空気を取
り出す圧縮空気取出管を接続した洋上水力空気圧縮機で
ある。
に、請求項１の発明は、海底に空気分離槽を設け、その
海上に上池を設けると共にその上池に海水を導く集波板
を設け、上池と空気分離槽とを結んで上池の海水を空気
と共に空気分離槽に流下させるダウンカマーを設け、そ
の空気分離槽内の水層部の海水を排水するライザー管を
設け、上記空気分離槽に、その空気層部の圧縮空気を取
り出す圧縮空気取出管を接続した洋上水力空気圧縮機で
ある。
【０００８】請求項２の発明は、集波板は円錐状に形成
され、その頂部に上池が設けられる請求項１記載の洋上
水力空気圧縮機である。
され、その頂部に上池が設けられる請求項１記載の洋上
水力空気圧縮機である。
【０００９】請求項３の発明は、集波板には、海面の上
下に位置して集波板内外を連通する上弁と下弁が設けら
れる請求項１又は２記載の水力空気圧縮機である。
下に位置して集波板内外を連通する上弁と下弁が設けら
れる請求項１又は２記載の水力空気圧縮機である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】図１において、１０は、円錐状、球形に形
成した集波板であり、その集波板１０の頂部に上池１１
が設けられる。この上池１１は、海１２の海面Ｓ12に対
して十分な水頭差Ｈｙを有するように集波板１０と共に
洋上に固定して設けられる。
成した集波板であり、その集波板１０の頂部に上池１１
が設けられる。この上池１１は、海１２の海面Ｓ12に対
して十分な水頭差Ｈｙを有するように集波板１０と共に
洋上に固定して設けられる。
【００１２】集波板１０には、海面Ｓ12の上下に位置し
て集波板１０の内外を連通する上弁１３と下弁１４が設
けられる。
て集波板１０の内外を連通する上弁１３と下弁１４が設
けられる。
【００１３】上池１１の直下の海底１５には、十分な容
量の密閉された空気分離槽１６が設置される。空気分離
槽１６は、新設する他に、廃船となったタンカー等を沈
めて、その油槽を利用して形成する。
量の密閉された空気分離槽１６が設置される。空気分離
槽１６は、新設する他に、廃船となったタンカー等を沈
めて、その油槽を利用して形成する。
【００１４】上池１１と空気分離槽１６とを結び、上池
１１の水ｗを空気分離槽１６に流下させるダウンカマー
１７が設けられる。ダウンカマー１７の上端は、上池１
１の底部に連結され、その下端１６ｂは、空気分離槽１
６内の底部に位置するように設けられると共にフレア状
に拡げて形成される。
１１の水ｗを空気分離槽１６に流下させるダウンカマー
１７が設けられる。ダウンカマー１７の上端は、上池１
１の底部に連結され、その下端１６ｂは、空気分離槽１
６内の底部に位置するように設けられると共にフレア状
に拡げて形成される。
【００１５】また上池１１よりダウンカマー１７の上端
に臨んで、海水の流下と共に空気を吸い込む空気吸込ノ
ズル１８が設けられる。
に臨んで、海水の流下と共に空気を吸い込む空気吸込ノ
ズル１８が設けられる。
【００１６】空気分離槽１６には、下端が空気分離槽１
６の底部に位置し、上端が集波板１０内の海面Ｓ10に臨
むようにライザー管１９が設けられ、このライザー管１
９で、空気分離槽１６内に形成された水層部２０の海水
を排水するようになっている。
６の底部に位置し、上端が集波板１０内の海面Ｓ10に臨
むようにライザー管１９が設けられ、このライザー管１
９で、空気分離槽１６内に形成された水層部２０の海水
を排水するようになっている。
【００１７】また空気分離槽１６の上部には、その空気
分離槽１６内の上部に形成された空気層部２１の圧縮空
気を海上まで送る圧縮空気取出管２２が接続される。
分離槽１６内の上部に形成された空気層部２１の圧縮空
気を海上まで送る圧縮空気取出管２２が接続される。
【００１８】次に本発明の作用を説明する。
【００１９】先ず、集波板１０の上弁１３と下弁１４を
開いた状態としておく。
開いた状態としておく。
【００２０】集波板１０には、常時波が打ち寄せてお
り、これが集波板１０によって集積されて高い波高ＢＷ
となり、その波が上池１１に、波浪エネルギーによっ
て、汲み上げられ溜まる。
り、これが集波板１０によって集積されて高い波高ＢＷ
となり、その波が上池１１に、波浪エネルギーによっ
て、汲み上げられ溜まる。
【００２１】上池１１に溜まった海水ｗは、ダウンカマ
ー１７を流下し、その際に空気吸込ノズル１８から空気
が吸引される。吸引された空気は気泡Ｂとなって海水ｗ
と共に流下し、空気分離槽１６内に流れる。
ー１７を流下し、その際に空気吸込ノズル１８から空気
が吸引される。吸引された空気は気泡Ｂとなって海水ｗ
と共に流下し、空気分離槽１６内に流れる。
【００２２】空気分離槽１６内で、海水ｗと気泡Ｂとは
重力で気液分離し、下部に水層部２０が形成され、上部
に空気層部２１が形成される。
重力で気液分離し、下部に水層部２０が形成され、上部
に空気層部２１が形成される。
【００２３】この空気分離槽１６の圧力は、上池１１と
水層部２０の高さに見合った圧力となり、かつライザー
管１９の上部海面Ｓ10の水頭圧より、上池１１と海面Ｓ
10の水頭差Ｈｙ分高いため、水層部２０の海水は、ライ
ザー管１９から集波板１０内海面に排水される。
水層部２０の高さに見合った圧力となり、かつライザー
管１９の上部海面Ｓ10の水頭圧より、上池１１と海面Ｓ
10の水頭差Ｈｙ分高いため、水層部２０の海水は、ライ
ザー管１９から集波板１０内海面に排水される。
【００２４】また空気層部２１に溜まった圧縮空気は、
圧縮空気取出管２２より、地上に送って、圧縮空気源と
して、例えばガスタービンの燃焼室に送る圧縮空気とし
て使用することができる。
圧縮空気取出管２２より、地上に送って、圧縮空気源と
して、例えばガスタービンの燃焼室に送る圧縮空気とし
て使用することができる。
【００２５】ダウンカマー１７を流下する速度とライザ
ー管１９を上昇する速度は、上池１１と海面Ｓ11の水頭
差Ｈｙにより決まるが、波により海面が上下動するた
め、上弁１３と下弁１４とを適宜開閉することで、集波
板１０の外側の海面Ｓ12と内側の海面Ｓ10の高さを変
え、ポンプ効果によってダウンカマー１７からの空気吸
引効果とライザー管１９の吸い上げ効果を促進すること
ができる。
ー管１９を上昇する速度は、上池１１と海面Ｓ11の水頭
差Ｈｙにより決まるが、波により海面が上下動するた
め、上弁１３と下弁１４とを適宜開閉することで、集波
板１０の外側の海面Ｓ12と内側の海面Ｓ10の高さを変
え、ポンプ効果によってダウンカマー１７からの空気吸
引効果とライザー管１９の吸い上げ効果を促進すること
ができる。
【００２６】以上のように空気分離槽１６は、従来のよ
うに地下に設けるのに対して海底１５に設置するため、
設置が容易であり、空気分離槽１６の内外の圧力差は、
上池１１と海面の水頭差Ｈｙで常にバランスしているた
め、構造的な問題がない。
うに地下に設けるのに対して海底１５に設置するため、
設置が容易であり、空気分離槽１６の内外の圧力差は、
上池１１と海面の水頭差Ｈｙで常にバランスしているた
め、構造的な問題がない。
【００２７】従って、廃船となるタンカーの油槽を利用
することができる。
することができる。
【００２８】また、空気分離槽１６を海底１５に設置す
るため、立地条件に制約がなく、自由に設置することが
可能である。
るため、立地条件に制約がなく、自由に設置することが
可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、空気分離
槽を海底に設置するため、設置が容易となると共に立地
の制約が少なくて済む。また内外の圧力差が少ないた
め、耐圧構造とする必要がなく、廃船となるタンカーな
どを使用できる。さらに、上池には集波板を利用し、波
のエネルギーを利用して海水を供給することができる。
槽を海底に設置するため、設置が容易となると共に立地
の制約が少なくて済む。また内外の圧力差が少ないた
め、耐圧構造とする必要がなく、廃船となるタンカーな
どを使用できる。さらに、上池には集波板を利用し、波
のエネルギーを利用して海水を供給することができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】従来例を示す図である。
１０ 集波板 １１ 上池 １５ 海底 １６ 空気分離槽 １７ ダウンカマー １９ ライザー管 ２０ 水層部 ２１ 空気層部 ２２ 圧縮空気取出管
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H074 AA04 AA11 AA15 AA20 BB10 BB30 CC46 CC50
Claims (3)
- 【請求項１】 海底に空気分離槽を設け、その海上に上
池を設けると共にその上池に海水を導く集波板を設け、
上池と空気分離槽とを結んで上池の海水を空気と共に空
気分離槽に流下させるダウンカマーを設け、その空気分
離槽内の水層部の海水を排水するライザー管を設け、上
記空気分離槽に、その空気層部の圧縮空気を取り出す圧
縮空気取出管を接続したことを特徴とする洋上水力空気
圧縮機。 - 【請求項２】 集波板は円錐状に形成され、その頂部に
上池が設けられる請求項１記載の洋上水力空気圧縮機。 - 【請求項３】 集波板には、海面の上下に位置して集波
板内外を連通する上弁と下弁が設けられる請求項１又は
２記載の洋上水力空気圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203126A JP4572451B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 洋上水力空気圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203126A JP4572451B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 洋上水力空気圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002021699A true JP2002021699A (ja) | 2002-01-23 |
| JP4572451B2 JP4572451B2 (ja) | 2010-11-04 |
Family
ID=18700564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000203126A Expired - Fee Related JP4572451B2 (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 洋上水力空気圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4572451B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283648A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Taiyo Plant Kk | 波エネルギー利用装置 |
| JP2013185530A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Takashi Ishii | 気泡上昇水流発生器 |
| US10787783B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-09-29 | Red to Blue Limited | System and method for extracting power from tides |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346534A (en) * | 1976-10-04 | 1978-04-26 | Lagstroem Emil Goeran | Method and apparatus for availing wave energy |
| JPS58217779A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Yukie Ito | 波力発電装置 |
| JPS6210475A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-19 | Nagahisa Koyama | 波力発電方式 |
| JPH02223681A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 波浪発電システム |
| JPH04347377A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 波浪利用式圧縮空気作成装置 |
| JPH0754753A (ja) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 波浪発電システム |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000203126A patent/JP4572451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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| JP4628844B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-02-09 | 大洋プラント株式会社 | 波エネルギー利用装置 |
| JP2013185530A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Takashi Ishii | 気泡上昇水流発生器 |
| US10787783B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-09-29 | Red to Blue Limited | System and method for extracting power from tides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4572451B2 (ja) | 2010-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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