JP2009073455A - 玄武船による海流発電新工法。 - Google Patents

Abstract

【課題】近来化石燃料等の価格高騰、及び乱獲乱掘による自然破壊は文明が発達すればするほど、顕著に原資の枯渇問題が深刻になって来る。此処に玄武船（海亀船）による海流発電（潮流発電）を新たに加え、限られた範囲の世界から無限のエネルギー開発へ大きく転換する。
【解決手段】船舶の底部に水力タービンプロペラを設置し、海流の中に差し込む。船底に流れる海流格差あるいは潮流と船舶の推進力の差異を回転するタービンにつたえ、その回転力を発電機に伝動させ、起電する複合的自然エネルギー型環境配慮の発電システムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は海中に海流している潮流を利用して、海流の自然力を活性利用化していく発電に関する技術改良に関するものである。

本発明は海流発電技術に関して新方式玄武船を使用して船底に流れる海流格差あるいは潮流と船舶の推進力の差異を回転するタービンに伝えて、タービンが廻す回転力を発電機に伝動させ、その回転で発電を起電していくことを可能にした複合的自然エネルギー型環境配慮新エネルギー技術による発電の新方式を提供する。

本発明は玄武船構造物の海中面を利用し、その海流格差を利用していく電力エネルギー技術革新であり、それぞれの各部品キッドを個別に船体に取り付けていき、総合的に船全体の発電装置を成し得る海流および建造船の技術改良の結果より強く、早期に蓄電池に充電を可能にしたあるいはその蓄電池を大量にしかも１ヶ所に集積して充電して、集電後は直に陸上に移動をしてコンテナー等による。多方面にその充電したバッテリーを配布して更にそのバッテリーを個別に自動車等に搭載電機自動車あるいは他の燃料との併合エネルギーとして活用出来るようにした複合的新エネルギー利用工法に関するものである。

従来から社会環境における電力供給方法は多く考案され又実施されている、自然エネルギー発電の分野においても様々な工法が実施されている、しかしながらその多くは現存する発電装置をそのまま風力、水力、地熱、波浮力に固定装置していく方法が多く採用されている、又は別途植栽されたバイオエネルギーの植物利用を取り入れ他のエネルギーに組み入れていく方法が多く採用されている。

近来、環境破壊は問題化されて久しい、ＣＯ２削減の為、あるいは化石燃料枯渇問題等々省エネルギーを施した消費の技術に関する研究は急速に進歩している。またエコロジーを施した自動車を運転しその自動車のオーナーとなる者はステータスも高く様々な恩典を受けることが可能である、しかしながらその燃料技術に関してはまだ緒についたばかりで自然エネルギーを導入した電気は技術的にはこれから始まっていくものと考える。又自然エネルギーの利用価値により未来のエネルギー事情を成長させ技術促進していくような新エネルギー対策をして解決していく。

従来の自然エネルギー特に電力に関しては太陽光発電、風力発電、地熱発電、燃料電池発電、波力発電、廃棄物発電、バイオマス発電等の方法がとられてきた。本発明ではこれら発電に玄武船に搭載した海流発電を追加して特に自動車等のバッテリーを充電する際その電気エネルギーを個別に充電し易いようその海流の力で電気を作り更にコンテナー等に個別集合体を造り、それぞれ個別に充電することにより直接海流から個に分別されたバッテリーの集合体を集団充電していく新工法を提供する。更にその集団充電を複数あわせることにより、全体的にコンテナー内に収めていくため、充電作業、集積、配達、個別販売をするスピードを一挙に複合的のやる為に速めていく、又本来のガソリンスタンド等で充電器等による個別に充電していた工法を改良した発明である為その分量は多く今後増加していく電気自動車のバッテリー充電部分をより堅実に且また大量にしかも不均等充電等の弊害をも防いでいくことができる。さらにコンテナー集積であると同時にコンテナー内部に積載された侭、個別充電を可能にしている為にコンテナーをそのままバッテリー供給地に運び込む為に輸送コストは大幅に削減出来る等の基本定着流通機構体であるので、空バッテリーの集荷から充電バッテリーの配達作業がコンテナーを使用することにより、同時着、送（充電地、玄武船積み下ろし、輸送、集貨、製品供給地共）同時施工となり従来の個別バッテリー充電施設と異なり。その後の取り扱い数量が大量にしかも低コストで出来るのでそのバッテリー充電交換装置あるいは充電バッテリーリース等でその経済効果、電気自動車の美観、ヒートアイランドの抑制、Ｃｏ２の削減、地球温暖化対策等々。更に発電元の海流は自然供給である為にその発電コストはタダであり、その設備費、人件費、陸上輸送コストのみが計上する経費である為、その発明効果は計り知れない

この様な問題を解決していくために玄武船を創り、そのコンテナー丸ごと充電バッテリー搭載をして出荷、あるいは空バッテリーを集荷したコンテナーの丸ごと（個の集積）充電施工方式でさらに流通に関する量とスピードを進化させていく方法でより合理的に個別バッテリーを集合させていく。コンテナーと玄武船海流発電船の大型充電の接着度を増し更に短時間で大量の個別充電バッテリーの集合体にする事で人件費等の余剰不利益分を出さない経済的でより環境に適応した大型バッテリー充電玄武船を提供していくと同時に無公害電気自動車をより推進していく。

本発明の形状について説明する平面的に見て１の玄武船平面部分は２階建てになっており１階部分が船体となっており２階部分が甲板となる。この船体内は発電装置が据えつけて在ります。その発電装置は船の大きさ、形状により、異なり発電装置の搭載数も１個から複数個になる、その船体事情に比例し決まる。更にこの発電装置は円錐形で船体部分に収まり、この中には発電機とタービン及びプロペラが供わっており、その中心の軸を介して上下にそれぞれの役目を持つ同円錐型の中に各機能体が存在する。この円錐型の取り付け位置は船底に密着して取り付け、そのプロペラシャフトのみ船底より、海底に向い伸びる、当然そこには防水処理が施され、海水は船内に浸入できない構造となる。このプロペラシャフトの先には潮流を受け流ししていく羽根がシャフトの回転に潮流の抵抗で回転していくその動力を伝えていく。この際回転を受ける船体方向であるが、前後逆でも良い。その理由は潮流にある。黒潮等は潮の流れがきつく遠くから見るとその流れの部分が盛り上がって見える、その実、海流は３ノット〜４ノットで南から北へと流れている、時速換算すると６弱キロ〜８弱キロで悠然と流れていてこの潮流を利用するとなると、潮の流れに逆らう強力なエンジンで遡っていかねば為らない。この場合は潮の流れに乗り、むしろブレーキを掛ける様に船底以下の発電用プロペラを回さなければならず。反対に潮の流れのない海流は帆を張った風の抵抗を利用してその風速度と潮流速度の差異による抵抗力を利用して発電用プロペラを回転させていく。その際船首と船尾は同じ形をしたものが適誼である。船体は上下に薄くその船体は発電用円錐型装置が入り、なお且つ作業員が作業するスペースがあれば良く。むしろ沈没防止に密封出来る様な、構造が良い、更に横幅は広く、コンテナーが多く搭載出来る様にする。そして前後の船首、船尾は同形状として、運転はその船体方向が逆になっても通用する様な、運転スペースを設ける。更に船体の安定を保つ為に、大型のキールを船底より海底に向けて昇降機等で上下させる。このキールの特徴は深海等の外洋を航行する場合はその大型キールを深く船外に突き下げて船体の横揺れを防御する。そして湾内や岸壁等の浅瀬ではその大型キールを吊り上げクレーン等で吊り上げ船底は浅瀬で航行出来る様な構造となる。その際そのキールは複数枚に分離逐次外枠の中に収納出来る様にすると良い。船上においてはコンテナー移動の為の固定式クレーンが備え付けてあり、遂次コンテナーを移動可能とする。更にこの固定式クレーンの構造体は鉄骨フレームで出来ており、必要に応じて帆柱の役目を兼用するもので、帆布を風のより利用すると共に。その推進力はエンジンによる推進と併用することを特徴とした玄武船。より詳しくは、風力船にエンジン推進の機能を持ち合わせた、船でその目的は海流を利用して発電用タービンを回し、その回転エネルギーを電力に変えていく装置を兼ね備えた船でその甲板には多数の個別販売用バッテリーを内蔵したコンテナーを複数搭載、そのバッテリーに集団的充電を施していく、総合船を提供する。この大きなグランドデザインを搭載した玄武船はやがて化石燃料に頼っていた、エネルギー問題を根本から変えていく、総合的環境問題解決の道筋となる。

平面的に見て船体１の甲板上に構造体９の鉄柱及び梁が建てられて、そこに荷揚げ、降ろし、移動の併用クレーン１１が備え付けられる。その鉄柱及び梁を利用して、帆布８が張られて、そこに風１２が吹きつけて船が推進していく。進行方向が逆の場合もそのシステム活用が逆になるだけで、使用目的は同じである。その鉄柱を前後に適宜建ててその間に左右等間隔でコンテナー１０を配置配列していく。そのコンテナー１０には船体発電所から、発電している、電流が充電機を通して適宜、コンテナー１０内に収められた、個個のバッテリーに順次蓄電されていく。この船上にある、コンテナー１０内の蓄電池が満杯になった時点で１回の作業は終り。指定の寄港先に行き、コンテナー１０毎に陸揚げをして、コンテナー１０毎に中味のバッテリーを各消費施設へ運び販売する。この電力個別販売に対する流通経費及びそのコストを抑える事の国力高揚、実質経費の減少に役立つ。

コンテナー１０は甲板のセンター部分を中心に左右に２等分して別れておりその中間部にキール保護レールによりキール１７が上下する構造で波による影響、あるいは風による影響に於いてそのキール１７を深く出せる様に調整が出来る。このキール１７はキール１７の両端をはさんで背中部分を上下する装置７でつながっている、操舵室２より前面部分に伸びた甲板１は操舵室２の視界がコンテナー１０より高い位置にあり操舵室２の指示でキール１７の操作、帆架け作業、等は自動的におこなわれる。

潮流水力タービン４から発電機３へは円錐型発電装置で連結していて船底の平板を堺に防水装置を施し、タービンプロペラ５は水中に伸び、その海流と推進力により回転していく、その回転方法はタービンプロペラ５の羽根の向きと軸には常に力を加えないニュートラルの状況の中で海流のパワーで回転する、更にその回転軸から、パワーをもらった発電装置３で発電した電力は変電所を通り、電力安定供給機１８から充電装置とコンテナーの中に列置してある、個別販売用バッテリーへ向う。その機能を得ることにより、短時間におおくの充電バッテリーが出来上がる事が可能となる。

コンテナー内に治められた各バッテリーとバッテリーは特殊な緊結材リブ、ターミナル受け台１９を通しつなぐ、ＡのバッテリーからＢのバッテリーへと電流は流れていき更にＣ・Ｄ・Ｅ・〜への次元で連続して最終バッテリーまでその充電用電流は流れて行き。その多くの接点で漏電等を防いでいく、特殊緊結装置リブ２０が必要になって来る。

強化絶縁リブ１９の左右の一方を個別バッテリーの下部に取り付けられた充電用受電ターミナル２１に長孔付絶縁放電用特殊リブ１９で固めこの放電用特殊リブ１９へ受電用バッテリーターミナル２１との装置を総じて特殊緊結装置２０と称する。相対する反対側にも、現説明の反転した装置が用意されており。この装置事態が連続しており。コンテナー１０内を縦横上下無尽にその収納出来る範囲で設置していく。ここまでが一つのコンテナー１０の構造体で甲板上の平面位置１にはその内容の複合コンテナー１０が、これも縦横計算された位置にコンテナー用特殊クレーンで揚置していく事を特徴とした玄武船。を提供する。

先ず現在の発電設備は殆どの発電施設は大掛かりな設備施設を備えた地球に反抗するようなしっかりした施設、及び設備が必要であった、しかしながらこの海流発電は海流その物の規模が人間の英知を以ってしても、大きすぎてこの発想自体が皆無に等しい。そこで転覆不可な玄武船（玄武とは海亀の別称である）を創り、波の上下にも充分対応出来る。発電船に仕上げて、先ず化石燃料の枯渇していく現状に救済の手を差し伸べ。自然エネルギーを活用、低コストで電気自動車等の蓄電池を必要とする分野で電力を供給する事を始める。このエネルギーは枯渇する事無く永遠に続くエネルギーなので将来の地球規模エネルギー供給の原資となる。

本発明による玄武船発電方式はその効果として経済面から見るとその発電から個別のバッテリー充電及び自動車等の蓄電池を必要とする供給までのスピードの面において、従来の発電、送電、変電、送電、変圧、更に整流、充電の細い作業あるいはそこに携わる多くの機器、作業者、管理者、施設、危険性。廃棄物処理等の多くの問題点を省略していく画期的なプロジェクトでその効果は計り知れない。新エネルギーを供給する新工法である。

また地球温暖化におけるＣＯ２の削減。ヒートアイランドの緩和、省エネルギー工法であるため廃棄物の制御等環境にやさしい工法を提供する。 益々自動車は世界中に後進国の発展と共に溢れるような勢いで増え続ける。この問題を解決して行き。将来の世界に於ける電気自動車の普及と幸福感の達成を目的とする、未開発地域の電気自動車の普及及びそのステータスを考え合わすとこの発明の意図の大きさがみえてくる。

本発明はあらゆる移動式バッテリーの一括充電工法として、あるいは一括バッテリー交換及び販売方法として自動車、電気製品、特殊機器、無配線の電気施設のない地域の電力供給等広く活用する事が可能で化石燃料、原子力発電の供給節減等々その需要は計り知れない。

以下、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る船体立面図であり、甲板床部分とそこに立ち上がる上部構造体部分あるいは船体内部円錐形発電装置の断面姿図であるが、甲板床部分にはコンテナー１０があり、その内部には個別の販売用バッテリーが整列されており。その個別バッテリーを連結しやすい装置のバッテリー置きセット台が複数設置されており。そこから充電用コードが連結されていて各バッテリーに遂次充電出来る様に繋がっている、コンテナー部分は中身等の一括出し入れが可能な構造となっており陸上補給基地等でフォークリフト等を利用すれば中身のみが一括して出し入れが可能となり。そのまま保管棚として置くだけで利用できる構造となる。又コンテナーそのものを倉庫として利用できる。

風力推進用に帆布８が帆柱とクレーン兼用の構造体９、梁９等に連続して組み込まれて各柱の横列間に帆吊用の横パイプを設置し帆布８を張る事によって推進用帆架装置の設置は完成する、その際各構造体９内の骨格あるいはコンテナー１０はそれぞれが横波、転覆等の防止の為しっかりと船体に固定せねば為らない。推進用の機能として動力用スクリュウ推進装置２０を兼用する。又その後ろに舵１９が付く。

玄武船発電装置は海流に逆らう形でその風力方向と潮流の差異でこの発電システムは潮流水圧をタービンプロペラーに受けてその圧力で稼動していく為、常に海流に向かい合う形で風向きを探す必要性がある。あるいは動力エンジンと併用する場合もある。このためその海流の強さ、速度と風力の強さ、との調整を常にその許容範囲の中でしていなくてはならずその帆の匙加減で事故も置きうる。そこで調整可能な帆を取り付ける。方法として帆全体８を軽量素材のグラスファイバー等で構成し固定式して風力調整をその帆に付けられた風穴に自動的に開閉角度を調整できる帆とする。この際強風の場合はその開閉装置を全開することによって風は帆を吹き抜け、その負荷は骨部分の躯体のみ掛かる。なをこの帆布は固定式でなくとも、自在に帆布できる素材であれば良い。

（感知システム）本発明の海流発電装置全体の各センサーにおける機能は自然エネルギー発電システムとコンテナー内蓄電池充電システムに２分する。自然エネルギー発電システムは海流の水圧がタービンプロペラーに伝わり、その回転力で発電機が起動していく。そこで発電されたエネルギーは変電システムに行き。さらに整流されて充電エネルギーとなり、バッテリーへ流れ込む。個個のバッテリーが満電となると、センサーが起動して、船底に設けられたタービンプロペラーはニートラルになり。その機能を停止する。同時に玄武船（海亀船）は海上での役目を終え、陸揚げの寄港地へ向う。

本発明は産業上様々な利用価値がある、まずその発想上自然エネルギー業界の変革は特に自動車分野においては発想、計画、設計、実施、管理共様々な分野において画期的な改革をもたらす、また環境汚染問題においてもクリーンエネルギーにおける供給が著しく増え、化石燃料に頼っていた現在の最悪的公害並びに資源枯渇問題の推移をほう助する施策に対して意識革命が必要になってくる。詳しくは専門家にゆだねるとしても予想される部門だけでもエネルギー自動車の増進施策、環境緑地確保の法規制、世界エネルギー問題、騒音、物流革命、化石燃料保護政策、等々様々な分野でプラス思考の前向きな改革をもたらす。他の分野においてもハイテクノロジーの改革進歩技術、雇用、新蓄電池問題の振興、やる気のある世界の活性化等々、又環境問題も大きく変わってくる京都議定書における温暖化対策目標達成に具体化対策として本発明の海流発電の構想は大いに役立つ、本発明の実施が他の蓄電池業界はもとより、固定型玄武船による大掛かりな発電装置等により様々な形態の海流発電を製造することは自由である。また本技術を幅広く活用して海洋開発や海底開発等々その産業上の利用可能性は高い。

本発明に係る発電装置搭載船の各システム関連断面イメージ図である。 本発明の平面イメージ図である。 本発明に係る船体平面図である。 本発明に係る船底以下の平面図である。 本発明の正面図である。 本発明の個別バッテリー用コンテナー内断面イメージ図である。 本発明の大型総合バッテリーコンテナー内断面イメージ図である。 本発明のバッテリー瞬間接点開通電方式のイメージ断面図である。 本発明に係る発電から充電までのトータルイメージ図である。

符号の説明

１ 船体甲板部分
２ 操舵室
３ 発電装置
４ 変電施設
５ タービン用羽根
６ 充電用機器
７ 整流装置
８ 帆布
９ 構造体・柱・梁
１０ コンテナー
１１ 吊り荷用ホイスト
１２ 風力方向
１３ 海流方向
１４ 操舵用舵
１５ 推進用スクリュー
１６ キール上下用縦レール
１７ 下部位置在キール位置
１８ 上部位置在キール位置
１９ 個別バッテリーターミナル受け台
２０ 特殊連結リブ
２１ バッテリー側ターミナル
２２ コンテナー内バッテリー群
２３ 地域貢献型大型バッテリー蓄電池

Claims (9)

1. 玄武船、別名海亀船とも言う、この船の特徴は不沈没船である。全体の特徴は上下に薄型で機能空間の数値が出来れば、その船体の高さは出来るだけ薄い方が良い、全体の加重と船体重量、積荷の予想荷重を予測海水の浮力との因果関係からその船体の容積が決まることを特徴とした貨物船、この際船体は波高く、自然災害の恐れが請じる場合はその甲板のハッチを封鎖する事により、完全防水船となり、自然災害から自らの船体を沈没から守る事を特徴とした、作業船兼貨物船。この際転倒防止に対応する為にその船巾は出来るだけ幅広の船体型となる事を特徴としている玄武船。
2. 上記［請求項１］の原型船に船体の真ん中に縦列にキール受け溝を擁し、そのキール受け溝の中を船全体の機能に対応出来る、用量のキールが甲板上の起重装置により、上下作用が可能となり、湾の寄港地付近の浅瀬ではそのキールのその下限を船底近くまで引き上げ、反対に大洋あるいは海流の激しい海域ではそのキールを最下限まで降下させ船体の横転を防ぐ事を特徴とした玄武船。
3. 上記、玄武船を母体に船底部より水力タービンプロペラーを海流の中に差し込んでそこで発生する、回転動力を得た芯棒が船体内に設置された、発電装置にその回転動力を伝える、そこで発生された電力は変電装置へと向うことを特徴とした、玄武船海流発電装置。
4. ［請求項３］で発生した電力を整流機装置にその電流を通し、電流を調整した後備え付けの充電装置より、コンテナー内に整列設置された個のバッテリー群の集合体に順次充電流を蓄電させていく海流発電システム蓄電装置のシステム特許。この際バッテリー群は一括して大きな固体としてコンテナーに自由に出し入れ出来る様にする装置。
5. 充填後はその集合体であるコンテナー群毎、近郊の寄港地に行く。更にそこから荷揚げされた、バッテリー群は個々にしかるべき販売ルートより販売されていくビジネス特許。
6. 上記バッテリー充電に変って一括大型蓄電池に大量の蓄電をして、僻地等の通常電力の無い地方等に電力を供給出来る。大型蓄電池とその供給システムのシステム。
7. バッテリーターミナルを下部に付けたバッテリーは広く海外で運用されているが、そのバッテリー蓄電装置に於いて、そのターミナルを受ける受けターミナルをコンテナー本体の中に収まる大きさのバッテリー群をまとめて大量に充電出来る様にした、受けターミナルを含めそれを繋ぐ特殊緊結装置リブの複合体。
8. 玄武船の帆布推進機能の帆布に関する、帆布に開閉式の小窓を大量に帆布一面に開孔させ、強風時にはその開閉式の小窓がその風力に応じ遂次開閉を繰り返すシステム。
9. 本発明による、玄武船の発電システムからコンテナーの陸揚げ、供給、回収、複船、再充電。この繰り返しのビジネススタイル、クリーンエネルギーのリサイクルスタイルを提供するシステム。

Images