JP2015017550A - Ocean flow power generator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ocean flow power generator in which its installation work and maintenance work in sea water can be easily carried out, a construction expenditure and an operation expenditure per output are less-expensive and energies of both normal and reverse ocean flows can be efficiently changed into electrical power.SOLUTION: Each of both ends of a wire 1 is provided with a float 2, respectively. Each of both ends of the wire 1 is provided with at least two connection wires 4A and 4B, respectively. Both ends of the wire 1 are connected to foundations 3 buried at the sea bottom, thereby the wire 1 is tensioned in the sea so as to cross substantially at a right angle with respect to the ocean current. A plurality of power generator units 10 are hung at the wire 1 through their connection parts and arranged there. The power generator units 10 are provided with at least one power generator including rotary blades and a power generator. The power generator units 10 can be oscillated around an axis of the wire by a force of ocean flow in such a way that the front surfaces of the rotary blades may be faced against the ocean flow by the connected portions.

Description

本発明は、海流発電装置に係り、特に海流のエネルギーを利用して発電する海流発電装置に関するものである。   The present invention relates to an ocean current power generation device, and more particularly to an ocean current power generation device that generates electricity using the energy of an ocean current.

近年、世界規模でのエネルギー需要の急速な増大に伴い、これまで依存してきた化石燃料や原子力に代わるエネルギー源として、枯渇、公害および汚染の恐れのない再生可能な自然エネルギーを利用しようとする様々な研究開発が進められている。このような再生可能な自然エネルギーとしては、太陽光および風力が代表的であるが、いずれも天候や季節に左右されやすいという欠点を有している。これに対して、天候や季節に左右されないでほぼ恒常的であり、しかも豊富でエネルギー密度の高い海流を利用して電力を得る海流発電の商業性のあるレベルでの実用化が望まれている。   In recent years, with the rapid increase in energy demand on a global scale, various renewable energy sources that are free from depletion, pollution, and pollution are used as alternative energy sources to fossil fuels and nuclear power. R & D is ongoing. As such renewable natural energy, sunlight and wind power are typical, but both have the disadvantage that they are easily influenced by the weather and seasons. On the other hand, the commercialization of ocean current power generation, which is almost constant regardless of the weather and seasons and obtains power using abundant and high energy density ocean current, is desired. .

特開2002−257023号公報JP 2002-257003 A

図17は、実用化に向けて研究・開発段階にある水中浮遊体方式の海流発電装置を示す模式的斜視図である。図17に示す海流発電装置は、水中浮遊体方式の発電装置100を1本のワイヤー101で海底SBから係留し、海中に浮遊させるようにしている。発電装置100は、対向回転する双発式のタービン102,102を用いている。
しかしながら、図17に示す水中浮遊体方式の海流発電装置は、海底に設置された巨大な重り103から、1本のワイヤー101で発電装置100を係留し、発電装置100はフロート調整機能を使っているため、フロートバランスが難しく且つ電気制御によるフロート機能がついていると想定されることから、万が一故障した時に海底に激突するか或いは海上に浮かびあがり船舶と衝突する恐れがある。また、双発式のタービン102,102の一方が外的要因・内的要因を問わず停止してしまった場合には、打ち消す回転力がなくなり、大空に舞う凧のように海底に激突して破壊してしまう可能性がある。海流に乱流が発生した場合にも似たような現象がおこる可能性がある。さらに、発電装置を係留するワイヤーが長く1本のため、巨大な発電装置は僅かな潮の密度及び速度の影響で大きく蛇行する恐れがある。
FIG. 17 is a schematic perspective view showing an underwater floating-type ocean current power generation device in a research and development stage for practical use. In the ocean current power generation device shown in FIG. 17, an underwater floating body type power generation device 100 is moored from the seabed SB with a single wire 101 so as to float in the sea. The power generation apparatus 100 uses twin-engine turbines 102 and 102 that rotate opposite to each other.
However, the underwater floating-type ocean current power generation device shown in FIG. 17 moores the power generation device 100 with a single wire 101 from a huge weight 103 installed on the seabed, and the power generation device 100 uses a float adjustment function. Therefore, since it is assumed that the float balance is difficult and the float function by electric control is attached, there is a risk of crashing into the seabed or floating on the sea and colliding with a ship in the event of failure. Also, if one of the twin-engine turbines 102, 102 stops, regardless of external or internal factors, there will be no rotational force to cancel out, and it will crash into the seabed like a kite flying in the sky. There is a possibility that. A similar phenomenon can occur when turbulence occurs in the ocean current. Further, since the wire for mooring the power generation device is one long, the huge power generation device may meander significantly due to the influence of slight tide density and speed.

図18は、実用化に向けて研究・開発段階にある海底固定方式の海流発電装置を示す模式的斜視図である。図18に示す海流発電装置は、発電装置110を海底SBに固定された支持脚111で支持するようにしている。発電装置110は1個のタービン112を備えている。図18に示す海流発電装置は、海底に巨大な扇風機を置いたような構造であるが、水流抵抗の転倒モーメント荷重に対して、海底の固定方法が問題となる。巨大な風車は基礎工事が大掛かりになっていることから、図18に示す海流発電装置においても、実施にあたって、大掛かりな基礎工事が想定され、難工事が予想され、コストも増大すると考えられる。発電装置一基に対し、基礎工事が3ヶ所必要になる構造は、コスト・工事難易度の両面から、実用化への道のりは遠いと考えられる。また、海底で巨大な発電装置を水平に設置する工法は今後十分な検討が必要と思われる。さらに、図18に示す海流発電装置は、図17に示す海流発電装置と同様に一基の規模が大きく、故障した時のダメージが大きい。また、メンテナンスの際に、巨大な発電装置全体を海上に引き上げることは、アンカー部の離脱等、簡単な作業では無い。   FIG. 18 is a schematic perspective view showing a submarine fixed-type ocean current power generation device in a research and development stage for practical use. The ocean current power generation device shown in FIG. 18 supports the power generation device 110 with support legs 111 fixed to the seabed SB. The power generation device 110 includes one turbine 112. The ocean current power generation device shown in FIG. 18 has a structure in which a huge electric fan is placed on the ocean floor, but the method of fixing the ocean floor becomes a problem with respect to the overturning moment load of the ocean current resistance. Since a huge windmill requires a large amount of foundation work, in the ocean current power generation apparatus shown in FIG. 18, it is assumed that a large-scale foundation work is assumed, difficult construction is expected, and costs are increased. A structure that requires three foundation works for a single power generation device is considered to have a long way to commercialization in terms of both cost and construction difficulty. In addition, the method of installing a huge power generator horizontally on the seabed will need to be fully studied in the future. Further, the ocean current power generation device shown in FIG. 18 has a large scale as in the case of the ocean current power generation device shown in FIG. Moreover, it is not a simple task to lift the entire huge power generation apparatus to the sea during maintenance, such as removal of the anchor portion.

図19は、特許公報1(特開2002−257023号公報)において提案されている潮流発電装置を示す斜視図である。図19に示す潮流発電装置は、海底SBに設置された複数の中空な支持棹121に、海中の上層部の潮流を受けて回転するスクリュー羽根125および下層部の潮流を受けて回転するスクリュー羽根125を、側方に連通突出した中空な枝棹126を介して装着し、スクリュー羽根125の回転力を、支持棹121及び枝棹126内に組み込んだ回転力伝達材130により、支持棹121の上端の海面上に設けられたステーション122内に設置した発電機123に伝達するように構成している。   FIG. 19 is a perspective view showing a tidal current power generation apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-257023. The tidal current power generation device shown in FIG. 19 has a screw blade 125 that rotates by receiving a tidal current in the upper layer in the ocean and a screw blade that rotates by receiving a tidal current in the lower layer on a plurality of hollow support rods 121 installed on the seabed SB. 125 is mounted via a hollow branch 126 that protrudes in the lateral direction, and the rotational force of the screw blade 125 is supported by the support rod 121 and the rotational force transmitting material 130 incorporated in the branch 126. The power is transmitted to a generator 123 installed in a station 122 provided on the sea surface at the upper end.

しかしながら、図19に示す潮流発電装置は、構造物が海底から海上まで広範囲であり、海底の深さに対応する為に、支持棹に伸縮機能まで持たせているが、海底が深くなると、海流抵抗も大きくなり、発電装置に比較して、過大な設備となってしまう。発電機を内部に設置したステーションが海面上に出ているため、海上の厳しい気象条件に対応しなくてはならない。また、海流の力をチェーンにより一ヶ所に集中させ海上の発電機へと導いていて、耐久性に問題がある。したがって、特許文献1で提案されている潮流発電装置は、機構的にもコスト的にも実用化の可能性は低いものと考えられる。   However, the tidal current power generation device shown in FIG. 19 has a wide range of structures from the sea floor to the sea, and the support rod is provided with a telescopic function in order to cope with the depth of the sea floor. The resistance also increases, resulting in excessive facilities compared to the power generation device. The station with the generator inside is on the surface of the sea, so it must cope with severe weather conditions at sea. In addition, there is a problem in durability because the power of the ocean current is concentrated in one place by a chain and led to an offshore generator. Therefore, it is considered that the tidal current power generation apparatus proposed in Patent Document 1 has a low possibility of practical use in terms of mechanism and cost.

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、設備が簡素であり、かつ水中での設置工事および保守が容易であり、出力あたりの建設費および運営費が廉価であり、海水の流れのエネルギーを効率よく電力に変換することのできる海流発電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, has simple facilities, is easy to install and maintain in water, has low construction costs and operating costs per output, and is free from the flow of seawater. An object of the present invention is to provide an ocean current power generation apparatus capable of efficiently converting energy into electric power.

上述の目的を達成するため、本発明の海流発電装置は、ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを設けるとともに、前記ワイヤーの両端部にそれぞれ少なくとも2本の接続用ワイヤーを設けて前記ワイヤーの両端部を海底に埋設された基礎に接続することにより、海中に前記ワイヤーを海流に対して略直交するように張設し、前記ワイヤーに複数の発電ユニットを接続部を介して吊り下げて配置し、前記発電ユニットは回転翼と発電機とからなる発電装置を少なくとも1つ備え、前記発電ユニットは、前記接続部により前記回転翼の前面が海流に対向するように海流の力により前記ワイヤーの軸線を中心として揺動可能であることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the ocean current power generation device of the present invention is provided with floats at both ends of the wires, and at least two connecting wires at both ends of the wires, respectively. By connecting to the foundation embedded in the sea floor, the wire is stretched in the sea so as to be substantially orthogonal to the ocean current, and a plurality of power generation units are suspended from the wire via a connecting portion and arranged, The power generation unit includes at least one power generation device including a rotor blade and a generator, and the power generation unit is centered on the axis of the wire by the force of the ocean current so that the front surface of the rotor blade is opposed to the ocean current by the connection portion. It can be swung as a feature.

本発明によれば、ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを設けるとともに、前記ワイヤーの両端部にそれぞれ少なくとも2本の接続用ワイヤーを設けて前記ワイヤーの両端部を海底に埋設された基礎に接続することにより、海中に前記ワイヤーを海流に対して略直交するように張設することができる。したがって、海中にワイヤーを張設するに際して、ワイヤーの両端を支柱(立柱)で支持する方式を採用しなくて済み、海底が斜めの場合でもワイヤーを容易に水平に張ることができ、海中で施工が困難な柱の替わりに施工が容易なフロートを用いるため、コスト・工事容易性の両面から実用化が容易である。また、水深が深くても海面からの距離をワイヤーの長さの調節のみで一定に保つことができる。
本発明によれば、発電ユニットは、海流の力によりワイヤーの軸線を中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)することができる。これにより、回転翼の前面を海流に対向させることができる。
本発明によれば、海中にワイヤーを張設し、ワイヤーに複数の発電ユニットを接続部を介して吊り下げるだけで所望の発電能力を有した海流発電装置を構築することができる。
According to the present invention, floats are provided at both ends of the wire, and at least two connection wires are provided at both ends of the wire, and both ends of the wire are connected to a foundation embedded in the seabed. Thus, the wire can be stretched in the sea so as to be substantially orthogonal to the ocean current. Therefore, when stretching the wire in the sea, it is not necessary to use a system that supports both ends of the wire with pillars (stands), and even when the seabed is slanted, the wire can be easily stretched horizontally and installed in the sea. Because a float that is easy to construct is used instead of a column that is difficult to implement, it is easy to put to practical use in terms of both cost and ease of construction. Moreover, even if the water depth is deep, the distance from the sea surface can be kept constant only by adjusting the length of the wire.
According to the present invention, the power generation unit can swing (swing) like a swing in the vertical direction about the axis of the wire by the force of the ocean current. Thereby, the front surface of a rotary blade can be made to oppose an ocean current.
According to the present invention, it is possible to construct an ocean current power generation apparatus having a desired power generation capability by simply stretching a wire in the sea and suspending a plurality of power generation units on the wire via a connecting portion.

本発明の好ましい態様は、前記ワイヤーの両端部にそれぞれ設けられた2本の接続用ワイヤーは、海流の方向と反対の方向に延びて前記ワイヤーの端部を海底の基礎に接続する接続用ワイヤーと、海流と直交する方向に延びて前記ワイヤーの端部を海底の基礎に接続する接続用ワイヤーとからなることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the two connecting wires provided at both ends of the wire extend in the direction opposite to the direction of the ocean current and connect the end of the wire to the foundation of the seabed. And a connecting wire that extends in a direction perpendicular to the ocean current and connects the end of the wire to the foundation of the seabed.

本発明の好ましい態様は、前記ワイヤーの両端部にそれぞれ設けられたフロートは、前記ワイヤーの両端を垂直方向に浮上させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基礎は、母船と分離されて海中で作業可能な掘削ロボットを用いて施工することを特徴とする。
本発明によれば、母船となる小型作業船からワイヤー等によって小型のセパレート型掘削ロボットを海底に降ろし、セパレート型掘削ロボットにより海底掘削を行うことができる。本発明のセパレート型掘削工法によれば、母船は補助船であり、掘削は母船と構造的に縁を切ったセパレート型掘削ロボットが行い、一隻の母船(小型作業船)に対し掘削ロボットは複数台設置可能である。
In a preferred aspect of the present invention, the floats provided at both ends of the wire float both ends of the wire in the vertical direction.
In a preferred aspect of the present invention, the foundation is constructed using an excavation robot that is separated from the mother ship and can work in the sea.
According to the present invention, a small separate excavation robot can be lowered from the small work ship serving as a mother ship to the sea floor with a wire or the like, and the seabed excavation can be performed by the separate excavation robot. According to the separate excavation method of the present invention, the mother ship is an auxiliary ship, and the excavation is performed by a separate excavation robot that is structurally separated from the mother ship. Multiple units can be installed.

本発明の好ましい態様は、前記ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを取り付けた後に、前記フロートに浮上剤を注入して前記フロートおよび前記ワイヤーを浮上させることを特徴とする。
本発明によれば、ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを取り付けた後に、フロートに発泡ビーズ等の浮上剤を注入することにより、フロートはワイヤーとともに浮上し、ワイヤーに張力を持たせることができる。
In a preferred aspect of the present invention, a float is attached to both ends of the wire, and then a floatation agent is injected into the float to float the float and the wire.
According to the present invention, after the float is attached to both ends of the wire, the float floats together with the wire by injecting a floatation agent such as foam beads into the float, and the wire can be given tension.

本発明の好ましい態様は、前記発電ユニットは、海水の比重に近づけるためにフロートを設けて浮力調整を施していることを特徴とする。
本発明によれば、回転翼の外周縁を囲むように設置された円筒状部材の内部空間や該円筒状部材に連結されたパイプの内部空間に発泡材を充填するなどの手段によりフロートを形成し、該フロートにより発電ユニットの浮力調整を行って発電ユニットを海水の比重に近づけるようにしている。
In a preferred aspect of the present invention, the power generation unit is provided with a float to adjust buoyancy so as to approach the specific gravity of seawater.
According to the present invention, the float is formed by a means such as filling the internal space of the cylindrical member installed so as to surround the outer peripheral edge of the rotor blade or the internal space of the pipe connected to the cylindrical member. The buoyancy of the power generation unit is adjusted by the float so that the power generation unit approaches the specific gravity of seawater.

本発明の好ましい態様は、前記発電ユニットの海水中比重は0.9〜1.1であることを特徴とする。
本発明によれば、海水の比重(≒1)を基準として±0.1の範囲になるように、発電ユニットの海水中比重を設定することにより、発電ユニットを海流の力により迅速に且つ確実に揺動させることができる。
In a preferred aspect of the present invention, the power generation unit has a specific gravity in seawater of 0.9 to 1.1.
According to the present invention, by setting the specific gravity in the seawater of the power generation unit to be within a range of ± 0.1 with respect to the specific gravity of seawater (≈1), the power generation unit can be quickly and reliably secured by the force of the ocean current. Can be swung.

本発明の好ましい態様は、前記接続部は、前記ワイヤーに固定された固定リングと、該固定リングに嵌合されるとともに固定リングに対して回転可能になっている第1可動リングとを備え、前記第1可動リングが前記固定リングに対して回転することにより前記発電ユニットは前記ワイヤーの軸線を中心として揺動することを特徴とする。
本発明によれば、発電ユニットはワイヤーの軸線を中心として回転する第1可動リングを介してワイヤーに吊り下げられているため、発電ユニットは海流の力によりワイヤーの軸線を中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)することができる。これにより、双方向に流れる潮流に対して、回転翼の前面を潮流に対向させることができる。
In a preferred aspect of the present invention, the connection portion includes a fixed ring fixed to the wire, and a first movable ring that is fitted to the fixed ring and is rotatable with respect to the fixed ring, The power generation unit swings about the axis of the wire as the first movable ring rotates with respect to the fixed ring.
According to the present invention, since the power generation unit is suspended from the wire via the first movable ring that rotates about the axis of the wire, the power generation unit swings in the vertical direction about the axis of the wire by the force of the ocean current. Can be swung as shown in FIG. Thereby, the front surface of a rotary blade can be made to oppose a tidal current with respect to the tidal current which flows bidirectionally.

本発明の好ましい態様は、前記接続部は、前記第1可動リングに連結されるとともに前記ワイヤーの軸線に対して直交して配置された固定ピンと、該固定ピンに嵌合されるとともに固定ピンに対して回転可能になっている第2可動リングとを備え、前記第2可動リングが前記固定ピンに対して回転することにより前記回転翼の軸心が海流と平行になるように調芯可能であることを特徴とする。
本発明によれば、発電ユニットはワイヤーに対して直交して垂直方向に延びる軸線を中心として回転する第2可動リングを介してワイヤーに吊り下げられているため、発電ユニットはワイヤーに対して直交して垂直方向に延びる軸線を中心として水平方向に揺動(スイング)することができる。これにより、ワイヤーが海流抵抗を受けて撓んだ場合でも、回転翼のシャフトの軸心が海流と平行になるように自動的に調芯できる。すなわち、発電ユニットを流れに対して常に正対させ、常に最大の発電量を得ることができる。
In a preferred aspect of the present invention, the connecting portion is connected to the first movable ring and fixed to the fixing pin, and is fixed to the fixing pin and arranged perpendicular to the axis of the wire. A second movable ring that is rotatable relative to the fixed pin, and the second movable ring can be aligned so that the axis of the rotor blade is parallel to the ocean current by rotating relative to the fixed pin. It is characterized by being.
According to the present invention, since the power generation unit is suspended from the wire via the second movable ring that rotates about the axis extending in the vertical direction perpendicular to the wire, the power generation unit is orthogonal to the wire. Thus, it can swing (swing) in the horizontal direction about the axis extending in the vertical direction. As a result, even when the wire is bent due to ocean current resistance, it can be automatically aligned so that the axis of the shaft of the rotor blade is parallel to the ocean current. That is, the power generation unit can always face the flow and the maximum power generation amount can always be obtained.

本発明の好ましい態様は、前記接続部は、前記ワイヤーに固定されるとともに外周面が球面になっている固定リングと、前記固定リングに嵌合されるとともに内周面が球面になっている可動リングとを備えた球面軸受からなることを特徴とする。
本発明によれば、固定リングの外周面と可動リングの内周面は、ワイヤーの軸心にある支点を中心とした球面に形成されて球面の滑り接触になっており、可動リングは支点を中心として固定リングに対して全方向(360°)に回転可能となっている。したがって、発電ユニットは、海流の力によりワイヤーの軸心にある支点を中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)するとともに前記支点を中心として水平方向に揺動(スイング)することができる。これにより、双方向に流れる潮流に対して、回転翼の前面を潮流に対向させることができ、また、ワイヤーが海流抵抗を受けて撓んだ場合でも、回転翼のシャフトの軸心が海流と平行になるように自動的に調芯できる。すなわち、発電ユニットを流れに対して常に正対させ、常に最大の発電量を得ることができる。
In a preferred aspect of the present invention, the connecting portion is fixed to the wire and has a fixed ring whose outer peripheral surface is a spherical surface, and a movable ring which is fitted to the fixed ring and whose inner peripheral surface is a spherical surface. It consists of a spherical bearing provided with a ring.
According to the present invention, the outer peripheral surface of the fixed ring and the inner peripheral surface of the movable ring are formed into a spherical surface centered on a fulcrum at the center of the wire and are in sliding contact with the spherical surface. It can rotate in all directions (360 °) with respect to the fixed ring as a center. Therefore, the power generation unit swings (swings) like a swing in the vertical direction around the fulcrum at the axis of the wire by the force of the ocean current and swings (swings) horizontally around the fulcrum. it can. As a result, the front surface of the rotor blade can be opposed to the tidal current against a tidal current flowing in both directions, and even if the wire is bent due to ocean current resistance, the shaft center of the rotor blade is the ocean current. It can be automatically aligned to be parallel. That is, the power generation unit can always face the flow and the maximum power generation amount can always be obtained.

本発明の好ましい態様は、前記発電ユニットは、双方向に流れる潮流に対して対応可能なように、前記ワイヤーの軸線を中心として180°揺動可能であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記発電ユニットをメンテナンスする際、前記発電ユニットを前記ワイヤーとの接続部で分離可能であることを特徴とする。
本発明によれば、発電ユニットをメンテナンスする際に、発電ユニットを前記ワイヤーとの接続部で分離させてメンテナンス作業を行い、メンテナンス作業の終了後に発電ユニットを接続部を介してワイヤーに接続すれば、発電ユニットは海流の力により揺動して、回転翼の前面が海流に対向するようになる。
In a preferred aspect of the present invention, the power generation unit is capable of swinging 180 ° about the axis of the wire so as to be able to cope with a tidal current flowing in both directions.
In a preferred aspect of the present invention, when the power generation unit is maintained, the power generation unit can be separated at a connection portion with the wire.
According to the present invention, when the power generation unit is maintained, the power generation unit is separated at the connection portion with the wire to perform maintenance work, and after the maintenance work is completed, the power generation unit is connected to the wire through the connection portion. The power generation unit is swung by the force of the ocean current so that the front surface of the rotor blade faces the ocean current.

本発明の好ましい態様は、前記回転翼と前記発電機とからなる前記発電装置を複数個連結して円形状又は多角形状に一体化して一つのユニットを形成したことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記各発電ユニットで発電された電力を集電する浮体式変電設備を設け、該浮体式変電設備を介して大容量の電力を消費地に海底送電するようにしたことを特徴とする。
A preferred aspect of the present invention is characterized in that a plurality of the power generation devices composed of the rotor blades and the generator are connected and integrated into a circular shape or a polygonal shape to form one unit.
According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a floating body substation facility that collects the electric power generated by each of the power generation units, and a large amount of power is transmitted to the seafloor to the consumption area via the floating body substation facility. It is characterized by.

本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを設けるとともに、前記ワイヤーの両端部にそれぞれ少なくとも2本の接続用ワイヤーを設けて前記ワイヤーの両端部を海底に埋設された基礎に接続することにより、海中に前記ワイヤーを海流に対して略直交するように張設することができる。したがって、海中にワイヤーを張設するに際して、ワイヤーの両端を支柱(立柱)で支持する方式を採用しなくて済み、海底が斜めの場合でもワイヤーを容易に水平に張ることができ、海中で施工が困難な柱の替わりに施工が容易なフロートを用いるため、コスト・工事容易性の両面から実用化が容易である。また、水深が深くても海面からの距離をワイヤーの長さの調節のみで一定に保つことができる。
(2)発電ユニットは、海流の力によりワイヤーの軸線を中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)することができるため、回転翼の前面を海流に対向させることができる。また、発電ユニットは、海流の力によりワイヤーとの接続部分を中心として水平方向に揺動(スイング)することができるため、ワイヤーが海流抵抗を受けて撓んだ場合でも回転翼のシャフトの軸心が海流と平行になるように自動的に調芯できる。したがって、発電装置を流れに対して常に正対させ、常に最大の発電量を得ることができる。
(3)海中にワイヤーを海流の方向に対して略直交するように張設し、ワイヤーに複数の発電ユニットを接続部を介して吊り下げて配置するだけで、海流発電装置を構築することができるため、設備がきわめて簡素であり、水中での設置工事および保守が容易であり、出力あたりの建設費および運営費が廉価である。
(4)発電ユニットの比重を海水の比重に近似させて発電ユニットを海流の力で浮遊させるようにした方式であるにも拘わらず、発電ユニットを海中に張設されたワイヤーに吊り下げて配置するだけで発電ユニットは海流の力により揺動して回転翼の前面が海流に対向するようになる。したがって、発電ユニットの姿勢制御や回転翼の方向制御などの電気制御は不要である。
(5)発電ユニットをメンテナンスする際、発電ユニットをワイヤーとの接続部で分離した後に、発電ユニットを海面上に引き上げてメンテナンスを行うことができる。メンテナンス後には発電ユニットを海面下に沈めてワイヤーとの接続部で接続するだけで、発電ユニットは海流の力で揺動して海流に対して正対する。したがって、メンテナンス作業がきわめて容易である。
The present invention has the following effects.
(1) Underwater by providing floats at both ends of the wire and providing at least two connecting wires at both ends of the wire and connecting the ends of the wires to the foundation embedded in the seabed. The wire can be stretched so as to be substantially orthogonal to the ocean current. Therefore, when stretching the wire in the sea, it is not necessary to use a system that supports both ends of the wire with pillars (stands), and even when the seabed is slanted, the wire can be easily stretched horizontally and installed in the sea. Because a float that is easy to construct is used instead of a column that is difficult to implement, it is easy to put to practical use in terms of both cost and ease of construction. Moreover, even if the water depth is deep, the distance from the sea surface can be kept constant only by adjusting the length of the wire.
(2) Since the power generation unit can swing (swing) like a swing in the vertical direction about the axis of the wire by the force of the ocean current, the front surface of the rotor blade can be opposed to the ocean current. In addition, since the power generation unit can swing (swing) in the horizontal direction around the connection part with the wire due to the force of the ocean current, the shaft of the rotor blade shaft even when the wire is bent due to ocean current resistance It can be automatically aligned so that the mind is parallel to the ocean current. Therefore, the power generation device can always face the flow and the maximum power generation amount can always be obtained.
(3) It is possible to construct an ocean current power generation apparatus by simply laying a wire in the sea so as to be substantially orthogonal to the direction of the ocean current and suspending a plurality of power generation units from the wire via connection portions. Therefore, the equipment is very simple, installation work and maintenance in water are easy, and construction cost and operation cost per output are low.
(4) Despite being a method in which the specific gravity of the power generation unit is approximated to the specific gravity of seawater and the power generation unit is suspended by the force of the ocean current, the power generation unit is suspended from a wire stretched in the sea By simply doing so, the power generation unit is swung by the force of the ocean current so that the front surface of the rotor blade faces the ocean current. Therefore, electrical control such as attitude control of the power generation unit and direction control of the rotor blades is unnecessary.
(5) When maintaining the power generation unit, after the power generation unit is separated at the connection portion with the wire, the power generation unit can be pulled up on the sea surface for maintenance. After maintenance, just sink the power generation unit below the sea surface and connect it at the connection with the wire, and the power generation unit will swing by the force of the ocean current and face the ocean current. Therefore, maintenance work is very easy.

図1は、本発明の海流発電装置の構成例を示す図であり、海流発電装置の模式的正面図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the ocean current power generation device of the present invention, and is a schematic front view of the ocean current power generation device. 図2は、本発明の海流発電装置の構成例を示す図であり、図2は海流発電装置の模式的平面図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the ocean current power generation device of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of the ocean current power generation device. 図3は、発電ユニットを海流の方向Aから見た図であり、発電ユニットの正面図である。FIG. 3 is a view of the power generation unit as viewed from the direction A of the ocean current, and is a front view of the power generation unit. 図4は、発電ユニットの海流にそった断面図であり、発電ユニットの横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view along the ocean current of the power generation unit, and is a cross-sectional view of the power generation unit. 図5は、発電装置の詳細図である。FIG. 5 is a detailed view of the power generator. 図6は、ワイヤーと発電ユニットのワイヤー接続部の詳細図であり、ワイヤー接続部の部分断面平面図である。FIG. 6 is a detailed view of the wire connection portion of the wire and the power generation unit, and is a partial cross-sectional plan view of the wire connection portion. 図7は、ワイヤーと発電ユニットのワイヤー接続部の詳細図であり、ワイヤー接続部の斜視図である。FIG. 7 is a detailed view of the wire connection portion between the wire and the power generation unit, and is a perspective view of the wire connection portion. 図8は、ワイヤーと発電ユニットのワイヤー接続部の詳細図であり、図7はワイヤー接続部の斜視図である。FIG. 8 is a detailed view of the wire connection portion between the wire and the power generation unit, and FIG. 7 is a perspective view of the wire connection portion. 図9は、発電ユニットのワイヤー接続部の他の実施形態を示す詳細図であり、ワイヤー接続部の断面図である。FIG. 9 is a detailed view showing another embodiment of the wire connection portion of the power generation unit, and is a cross-sectional view of the wire connection portion. 図10は、発電ユニットの主要構成部材である複数の発電装置の重心位置により発電装置の姿勢が変化することを示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing that the posture of the power generation device changes depending on the position of the center of gravity of a plurality of power generation devices that are main components of the power generation unit. 図11は、発電ユニットを脱着する場合の詳細を示す図であり、発電ユニットを脱着する際の発電ユニットと海水作業船を示す模式図である。FIG. 11 is a diagram showing details when the power generation unit is detached, and is a schematic diagram showing the power generation unit and the seawater work boat when the power generation unit is detached. 図12は、本発明の海流発電装置を多数海中に設置する場合を示す図であり、模式的正面図である。FIG. 12 is a schematic front view showing a case where many ocean current power generation devices of the present invention are installed in the sea. 図13は、本発明の海流発電装置を多数海中に設置する場合を示す図であり、模式的平面図である。FIG. 13 is a schematic plan view showing a case where many ocean current power generation devices of the present invention are installed in the sea. 図14(a),(b)は、海底に基礎を設置するための掘削工法を示す図であり、図14(a)は在来の直接掘削工法を示す模式図であり、図14(b)は本発明によるセパレート型掘削工法を示す模式図である。14 (a) and 14 (b) are diagrams showing an excavation method for installing a foundation on the seabed, and FIG. 14 (a) is a schematic diagram showing a conventional direct excavation method, and FIG. ) Is a schematic view showing a separate excavation method according to the present invention. 図15は、発電ユニットを支持するためのワイヤーを緊張するためのフロートシステムを示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram showing a float system for tensioning a wire for supporting the power generation unit. 図16は、本発明の海流発電装置における集電・送電方法を示す模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram showing a current collection / power transmission method in the ocean current power generation apparatus of the present invention. 図17は、実用化に向けて研究・開発段階にある水中浮遊体方式の海流発電装置を示す模式的斜視図である。FIG. 17 is a schematic perspective view showing an underwater floating-type ocean current power generation device in a research and development stage for practical use. 図18は、実用化に向けて研究・開発段階にある海底固定方式の海流発電装置を示す模式的斜視図である。FIG. 18 is a schematic perspective view showing a submarine fixed-type ocean current power generation device in a research and development stage for practical use. 図19は、特許公報1(特開2002−257023号公報)において提案されている潮流発電装置を示す斜視図である。FIG. 19 is a perspective view showing a tidal current power generation apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-257023.

以下、本発明に係る海流発電装置の実施形態を図1乃至図16を参照して説明する。図1乃至図16において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1および図2は、本発明の海流発電装置の構成例を示す図であり、図1は海流発電装置の模式的正面図、図2は海流発電装置の模式的平面図である。図1および図2に示すように、海中には、略水平方向に延びるとともに設置海域の海流の方向Aに対して略直交する方向に延びるワイヤー1が設置されている。ワイヤー1の両端には、ワイヤー1の両端を垂直方向に浮上させるためのフロート2,2が固定されている。また、ワイヤー1の各端部には、ワイヤー1の端部を海底SBに埋設された基礎3に接続するための2本の接続用ワイヤー4A,4Bが設置されている。接続用ワイヤー4Aは、ワイヤー1の端部を海流の方向Aと反対の方向に引張するワイヤーであり、接続用ワイヤー4Bは、ワイヤー1の端部を海流の方向Aに対して直交する方向に引張するワイヤーである。
すなわち、ワイヤー1は、両端に設けられた2個のフロート2と4本の接続用ワイヤー4A,4Bとにより、海水中で水平方向に張設されるとともに設置海域の海流の方向Aに対して略直交する方向に張設されている。ワイヤー1には、所定間隔をおいて多数の発電ユニット10が取り付けられている。ワイヤー1には、予め張力が掛けられているため、ワイヤー1が海流抵抗を受けて大きく撓むようなことはなく、発電ユニット10とワイヤー1とが干渉することがない。
Hereinafter, an embodiment of an ocean current power generation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 16. 1 to 16, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
1 and 2 are diagrams showing a configuration example of the ocean current power generation device of the present invention. FIG. 1 is a schematic front view of the ocean current power generation device, and FIG. 2 is a schematic plan view of the ocean current power generation device. As shown in FIGS. 1 and 2, a wire 1 is installed in the sea, extending in a substantially horizontal direction and extending in a direction substantially orthogonal to the direction A of the ocean current in the installation sea area. Floats 2 and 2 for floating both ends of the wire 1 in the vertical direction are fixed to both ends of the wire 1. Further, at each end of the wire 1, two connection wires 4 </ b> A and 4 </ b> B for connecting the end of the wire 1 to the foundation 3 embedded in the seabed SB are installed. The connection wire 4A is a wire that pulls the end of the wire 1 in the direction opposite to the direction A of the ocean current, and the connection wire 4B is in a direction orthogonal to the direction A of the ocean current. The wire to be pulled.
That is, the wire 1 is stretched horizontally in seawater by two floats 2 provided at both ends and four connecting wires 4A and 4B, and with respect to the direction A of the ocean current in the installation sea area. It is stretched in a substantially orthogonal direction. A number of power generation units 10 are attached to the wire 1 at a predetermined interval. Since tension is applied to the wire 1 in advance, the wire 1 is not greatly bent due to ocean current resistance, and the power generation unit 10 and the wire 1 do not interfere with each other.

図3は、発電ユニット10を海流の方向Aから見た図であり、発電ユニット10の正面図である。図4は、発電ユニット10の海流にそった断面図であり、発電ユニット10の横断面図である。図3および図4に示すように、発電ユニット10は、回転翼(プロペラ)11と発電機12とからなる発電装置13を複数個連結することにより構成されている。すなわち、6個の発電装置13は、互いに隣接する部分をジョイントJで接続している。また、6個の発電装置13の中央には組立用のリングRが設けられている。6個の発電装置13は、組立用のリングRの周りに配置されている。図示の実施形態においては、発電ユニット10は、6個の発電装置13を円形状に配置して相隣接する発電装置13を連結して構成されている。このように、複数の発電装置13を連結して円形状又は多角形状に一体化して一つのユニットを形成する。発電装置13は、発電ユニット10の全体のバランスをとるためには偶数であることが好ましい。また、左右に対をなす2つの発電装置13は、図3に示すように、回転翼11が互いに反対方向に回転するように構成されており、力のバランスをとって安定性の向上を図っている。発電ユニット10は中心部にワイヤー1と接続するためのワイヤー接続部20を備えており、ワイヤー接続部20はワイヤー1に対して回転可能になっており、発電ユニット10はワイヤー接続部20によってワイヤー1に吊り下げられている。そして、ワイヤー接続部20と各ジョイントJとは棒状のアーム14により連結されている。   FIG. 3 is a view of the power generation unit 10 as viewed from the direction A of the ocean current, and is a front view of the power generation unit 10. FIG. 4 is a cross-sectional view along the ocean current of the power generation unit 10, and is a cross-sectional view of the power generation unit 10. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the power generation unit 10 is configured by connecting a plurality of power generation devices 13 including rotor blades (propellers) 11 and a generator 12. In other words, the six power generation devices 13 are connected to each other by joints J adjacent to each other. An assembly ring R is provided at the center of the six power generation devices 13. The six power generation devices 13 are arranged around the ring R for assembly. In the illustrated embodiment, the power generation unit 10 is configured by connecting six power generation devices 13 in a circular shape and connecting adjacent power generation devices 13. In this way, a plurality of power generators 13 are connected and integrated into a circular shape or a polygonal shape to form one unit. The power generation device 13 is preferably an even number in order to balance the entire power generation unit 10. Further, as shown in FIG. 3, the two power generators 13 that are paired on the left and right sides are configured such that the rotor blades 11 rotate in opposite directions to improve the stability by balancing the forces. ing. The power generation unit 10 includes a wire connection portion 20 for connecting to the wire 1 at the center, the wire connection portion 20 is rotatable with respect to the wire 1, and the power generation unit 10 is wired by the wire connection portion 20. 1 is suspended. And the wire connection part 20 and each joint J are connected by the rod-shaped arm 14. FIG.

上述のように構成することにより、発電ユニット10は、海流の力によりワイヤー1を中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)できるようになっており、図4の実線で示すように海流の方向が右方向である場合には回転翼11の前面11fが海流に対向することができ、海流の方向が左方向である場合には図4の点線で示すように回転翼11の前面11fが海流に対向することができる。   By configuring as described above, the power generation unit 10 can swing like a swing in the vertical direction around the wire 1 by the force of the ocean current, as shown by the solid line in FIG. When the direction of the ocean current is the right direction, the front surface 11f of the rotor blade 11 can face the ocean current, and when the direction of the ocean current is the left direction, as shown by the dotted line in FIG. 11f can face the ocean current.

図5は、発電装置13の詳細図である。図5に示すように、回転翼11の外周縁を囲むように円筒状部材15が設置されている。円筒状部材15の外周側は均一な外径であるのに対し、円筒状部材15の内周側は入口側から中間部に向かって内径が次第に小さくなり、中間部で内径が均一になり、中間部から出口側に向かって内径が次第に大きくなっている。このように構成された円筒状部材15により、海流は加速された後に回転翼11に流入するため、海流から回転翼11に大きな回転トルクを付与することができる。円筒状部材15は、下地材がメッキ鋼板からなり、表層材がFRP等の防水を施したものからなり、内部には補強材15aが設けられている。また、円筒状部材15の中空部には発泡ウレタン等の発泡材が注入されている。このように、円筒状部材15の中空部は発電ユニット10の浮力調整のためのフロートとして機能する。   FIG. 5 is a detailed view of the power generation device 13. As shown in FIG. 5, a cylindrical member 15 is installed so as to surround the outer peripheral edge of the rotary blade 11. The outer peripheral side of the cylindrical member 15 has a uniform outer diameter, whereas the inner peripheral side of the cylindrical member 15 gradually decreases in inner diameter from the inlet side toward the intermediate part, and the inner diameter becomes uniform in the intermediate part. The inner diameter gradually increases from the intermediate part toward the outlet side. The cylindrical member 15 configured in this manner allows the ocean current to flow into the rotor blade 11 after being accelerated, so that a large rotational torque can be applied to the rotor blade 11 from the ocean current. The cylindrical member 15 is made of a plated steel plate as a base material, waterproofed with FRP or the like as a surface layer material, and a reinforcing material 15a is provided inside. In addition, a foam material such as urethane foam is injected into the hollow portion of the cylindrical member 15. Thus, the hollow part of the cylindrical member 15 functions as a float for adjusting the buoyancy of the power generation unit 10.

一方、回転翼11を支持するシャフト16は固定リング17により回転可能に支持されており、固定リング17と円筒状部材15との間には複数の棒状の連結部材18が設けられている。シャフト16には発電機12が連結されている。複数の連結部材18は、回転翼11の直上流に配置されている。   On the other hand, the shaft 16 that supports the rotor blade 11 is rotatably supported by a fixed ring 17, and a plurality of rod-shaped connecting members 18 are provided between the fixed ring 17 and the cylindrical member 15. A generator 12 is connected to the shaft 16. The plurality of connecting members 18 are disposed immediately upstream of the rotor blade 11.

図6乃至図8はワイヤー1と発電ユニット10のワイヤー接続部20の詳細図であり、図6はワイヤー接続部20の部分断面平面図、図7はワイヤー接続部20の斜視図、図8は図6のVIII−VIII線矢視図である。図6乃至図8に示すように、ワイヤー接続部20は、ワイヤー1に固定された固定リング21と、固定リング21に嵌合されるとともに固定リング21に対して回転可能になっている第1可動リング22と、第1可動リング22に溶接等によって固定された矩形状の第1プレート23とを備えている。第1プレート23にはボルト・ナットにより矩形状の第2プレート24が固定されている。矩形状の第2プレート24の両側端部には概略三角形状の平板からなる支持部材25,25が立設されており、これら支持部材25,25間に固定ピン26が設けられている。固定ピン26には第2可動リング27が嵌合されており、第2可動リング27は固定ピン26に対して回転可能になっている。そして、第2可動リング27には複数の棒状のアーム14が固定されており、各アーム14の先端に発電装置13が支持されている(図3および図4参照)。   6 to 8 are detailed views of the wire connection part 20 of the wire 1 and the power generation unit 10, FIG. 6 is a partial sectional plan view of the wire connection part 20, FIG. 7 is a perspective view of the wire connection part 20, and FIG. It is a VIII-VIII arrow directional view of FIG. As shown in FIGS. 6 to 8, the wire connecting portion 20 is fixed to the wire 1, and the first is fitted to the fixing ring 21 and is rotatable with respect to the fixing ring 21. A movable ring 22 and a rectangular first plate 23 fixed to the first movable ring 22 by welding or the like are provided. A rectangular second plate 24 is fixed to the first plate 23 by bolts and nuts. Support members 25 and 25 made of a substantially triangular flat plate are erected on both side ends of the rectangular second plate 24, and a fixing pin 26 is provided between the support members 25 and 25. A second movable ring 27 is fitted to the fixed pin 26, and the second movable ring 27 is rotatable with respect to the fixed pin 26. A plurality of rod-shaped arms 14 are fixed to the second movable ring 27, and the power generation device 13 is supported at the tip of each arm 14 (see FIGS. 3 and 4).

上述のように構成することにより、6個の発電装置13は、ワイヤー1の軸線を中心として回転する第1可動リング22とワイヤー1に対して直交して配置された固定ピン26の軸線を中心として回転する第2可動リング27を介してワイヤー1に吊り下げられていることになる。したがって、6個の発電装置13は、海流の力によりワイヤー1の軸線を中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)するとともにワイヤー1に対して直交して垂直方向に延びる軸線を中心として水平方向に揺動(スイング)することができる。これにより、双方向に流れる潮流に対して、回転翼11の前面11fを潮流に対向させることができ、また、ワイヤー1が海流抵抗を受けて撓んだ場合でも、回転翼11のシャフト16の軸心が海流と平行になるように自動的に調芯できる。すなわち、6個の発電装置13を流れに対して常に正対させ、常に最大の発電量を得ることができる。   By configuring as described above, the six power generators 13 are centered on the axis of the first movable ring 22 that rotates about the axis of the wire 1 and the axis of the fixed pin 26 that is arranged orthogonal to the wire 1. Is suspended from the wire 1 via the second movable ring 27 that rotates. Accordingly, the six power generating devices 13 swing around like a swing in the vertical direction around the axis of the wire 1 by the force of the ocean current, and center on the axis extending perpendicularly to the wire 1 in the vertical direction. Can be swung horizontally. Accordingly, the front surface 11f of the rotor blade 11 can be opposed to the tidal current against the tidal current flowing in both directions, and even when the wire 1 is bent due to ocean current resistance, the shaft 16 of the rotor blade 11 Automatic alignment is possible so that the axis is parallel to the ocean current. That is, the six power generation devices 13 can always be directly opposed to the flow, and the maximum power generation amount can always be obtained.

図9は、発電ユニットのワイヤー接続部の他の実施形態を示す詳細図であり、ワイヤー接続部の部分断面斜視図である。図9に示すように、ワイヤー接続部20は、ワイヤー1に固定されるとともに外周面が球面になっている固定リング31と、固定リング31に嵌合されるとともに内周面が球面になっている可動リング32とを備えた球面軸受から構成されている。そして、可動リング32には複数の棒状アーム14が固定されており、各アーム14の先端に発電装置13が支持されている(図3および図4参照)。   FIG. 9 is a detailed view showing another embodiment of the wire connecting portion of the power generation unit, and is a partial cross-sectional perspective view of the wire connecting portion. As shown in FIG. 9, the wire connecting portion 20 is fixed to the wire 1 and has a fixed ring 31 whose outer peripheral surface is a spherical surface, and is fitted to the fixed ring 31 and has an inner peripheral surface of a spherical surface. And a spherical bearing provided with a movable ring 32. A plurality of rod-like arms 14 are fixed to the movable ring 32, and the power generation device 13 is supported at the tip of each arm 14 (see FIGS. 3 and 4).

図9に示すように構成することにより、固定リング31の外周面と可動リング32の内周面とは、ワイヤー1の軸心にある支点Oを中心とした球面に形成されて球面の滑り接触になっており、可動リング32は、支点Oを中心として固定リング31に対して全方向(360°)に回転可能となっている。したがって、6個の発電装置13は、海流の力によりワイヤー1の軸心にある支点Oを中心として上下方向にブランコのように揺動(スイング)するとともに支点Oを中心として水平方向に揺動(スイング)することができる。これにより、双方向に流れる潮流に対して、回転翼11の前面11fを潮流に対向させることができ、また、ワイヤー1が海流抵抗を受けて撓んだ場合でも、回転翼11のシャフト16の軸心が海流と平行になるように自動的に調芯できる。すなわち、6個の発電装置13を流れに対して常に正対させ、常に最大の発電量を得ることができる。   By configuring as shown in FIG. 9, the outer peripheral surface of the fixed ring 31 and the inner peripheral surface of the movable ring 32 are formed into a spherical surface centered on a fulcrum O at the axis of the wire 1, and a spherical sliding contact is formed. The movable ring 32 is rotatable about the fulcrum O in all directions (360 °) with respect to the fixed ring 31. Accordingly, the six power generation devices 13 swing like a swing in the vertical direction about the fulcrum O at the center of the wire 1 by the force of the ocean current and swing in the horizontal direction about the fulcrum O. (Swing) can be. Accordingly, the front surface 11f of the rotor blade 11 can be opposed to the tidal current against the tidal current flowing in both directions, and even when the wire 1 is bent due to ocean current resistance, the shaft 16 of the rotor blade 11 Automatic alignment is possible so that the axis is parallel to the ocean current. That is, the six power generation devices 13 can always be directly opposed to the flow, and the maximum power generation amount can always be obtained.

次に、本発明の発電ユニット10の浮力調整について説明する。本発明の発電ユニット10は、海水の比重に近似させるためにフロートを設けて浮力調整を施している。すなわち、回転翼11の外周縁を囲むように設置された円筒状部材15の内部空間や円筒状部材15に連結されたパイプ19の内部空間に発泡ウレタン等の発泡材を充填するなどの手段によりフロートを形成し、該フロートにより発電ユニット10の浮力調整を行うことにより発電ユニット10を海水の比重に近づけるようにしている。
本発明では、発電ユニット10の海水中比重は、0.9〜1.1に設定している。すなわち、海水の比重(≒1)を基準として±0.1の範囲になるように、発電ユニット10の海水中比重を設定することにより、発電ユニット10を海流の力により迅速に且つ確実に揺動させることができるようにしている。発電ユニット10の海水中比重を0.9〜1.1に設定する理由は、以下のとおりである。
1つの発電ユニットの空中重量を100Wとして鉄の塊と仮定すると、水中重量は約78.2Wとなる。このユニットを海水の比重(≒1)と同一にする為には78.2Wの浮力装置(フロート)が必要となる。海流の速度により、1つのユニットが受ける力をそれぞれの流速に対して大凡下記の荷重が掛かる。
2ノット時 20W
3ノット時 45W
4ノット時 80W
ここで1ノットは0.5144m/secである。
ユニットの海水中比重が1となれば最大効率の発電量が得られるが、ユニットの海水中比重が1からずれることで発電効率は低下する。従って、ある程度の範囲で浮力を制御する必要があり、ユニットの水流に対する最大角度を潮流の発電効率を考慮して6°以内に設定する。
流速2ノット時で6°以内に設定すると、浮力を78.2W±2.0W=80.2W又は76.2Wとし、比率にすると100±2.55%の範囲となる。すなわち、海水中比重は1±0.025となる。
流速3ノット時で6°以内に設定すると、浮力を78.2W±4.5W=82.7W又は73.7Wとし、比率にすると100±5.82%の範囲となる。すなわち、海水中比重は1±0.058となる。
流速4ノット時で6°以内に設定すると、浮力を78.2W±8.0W=86.2W又は70.2Wとし、比率にすると100±10.23%の範囲となる。すなわち、海水中比重は1±0.102となる。
以上より、発電ユニットの海水中比重を0.9〜1.1に設定している。そして、海流の速度に応じて、発電ユニットの海水中比重を0.95〜1.05や0.98〜1.02に設定してもよい。
Next, buoyancy adjustment of the power generation unit 10 of the present invention will be described. The power generation unit 10 of the present invention performs floatation adjustment by providing a float in order to approximate the specific gravity of seawater. That is, by means such as filling the internal space of the cylindrical member 15 installed so as to surround the outer peripheral edge of the rotor blade 11 or the internal space of the pipe 19 connected to the cylindrical member 15 with a foam material such as urethane foam. By forming a float and adjusting the buoyancy of the power generation unit 10 with the float, the power generation unit 10 is brought close to the specific gravity of seawater.
In the present invention, the specific gravity in seawater of the power generation unit 10 is set to 0.9 to 1.1. In other words, by setting the specific gravity in the seawater of the power generation unit 10 to be within a range of ± 0.1 with respect to the specific gravity of seawater (≈1), the power generation unit 10 is quickly and reliably shaken by the force of the ocean current. It can be moved. The reason why the specific gravity in the seawater of the power generation unit 10 is set to 0.9 to 1.1 is as follows.
Assuming that the aerial weight of one power generation unit is 100 W and that it is an iron lump, the underwater weight is about 78.2 W. In order to make this unit the same as the specific gravity of seawater (≈1), a 78.2 W buoyancy device (float) is required. Depending on the velocity of the ocean current, the force received by one unit is generally subject to the following load for each flow velocity.
20W at 2 knots
45W at 3 knots
4 knots 80W
Here, 1 knot is 0.5144 m / sec.
If the specific gravity of the unit in seawater is 1, the maximum amount of power generation can be obtained, but if the specific gravity of the unit in seawater deviates from 1, the power generation efficiency decreases. Therefore, it is necessary to control the buoyancy within a certain range, and the maximum angle of the unit with respect to the water flow is set within 6 ° in consideration of the power generation efficiency of the tidal current.
When it is set within 6 ° at a flow rate of 2 knots, the buoyancy is 78.2 W ± 2.0 W = 80.2 W or 76.2 W, and the ratio is in the range of 100 ± 2.55%. That is, the specific gravity in seawater is 1 ± 0.025.
If it is set within 6 ° at a flow rate of 3 knots, the buoyancy is 78.2 W ± 4.5 W = 82.7 W or 73.7 W, and the ratio is in the range of 100 ± 5.82%. That is, the specific gravity in seawater is 1 ± 0.058.
When it is set within 6 ° at a flow rate of 4 knots, the buoyancy is 78.2 W ± 8.0 W = 86.2 W or 70.2 W, and the ratio is in the range of 100 ± 10.23%. That is, the specific gravity in seawater is 1 ± 0.102.
From the above, the specific gravity in seawater of the power generation unit is set to 0.9 to 1.1. And according to the speed of an ocean current, you may set the specific gravity in the seawater of a power generation unit to 0.95-1.05 or 0.98-1.02.

本発明の発電ユニット10においては、発電ユニット10の全体の比重を海水の比重に近似させることに加えて、フロートのサイズ、形状および位置を最適化することにより、発電ユニット10の主要構成部材である複数(本実施形態では6個)の発電装置13の重心位置が最適な位置になるようにしている。
図10は、発電ユニット10の主要構成部材である複数の発電装置13の重心位置により発電装置13の姿勢が変化することを示す模式図である。図10において右側の図は、発電装置の重心の位置がワイヤー1から近い場合を示し、図示するように発電装置のワイヤー1から遠い部分が浮き上がって発電装置が海流に対して傾いてしまう。図10において中央の図は、発電装置の重心の位置がワイヤー1から遠い場合を示し、図示するように発電装置のワイヤー1から遠い部分が沈み込んで発電装置が海流に対して傾いてしまう。図10において左側の図は、発電装置の重心の位置がワイヤー1から最適な位置にある場合を示し、図示するように発電装置は海流に対して傾くことなく正対する。このように、本発明においては、フロートのサイズ、形状および位置を最適化することにより、図10において左側の図に示すように発電装置が正規の姿勢を維持できるようにし、すなわち発電装置が海流に対して常に正対するようにし、常に最大の発電量を得るようにしている。
In the power generation unit 10 of the present invention, in addition to approximating the specific gravity of the power generation unit 10 to the specific gravity of seawater, the size, shape and position of the float are optimized, so that the main components of the power generation unit 10 The position of the center of gravity of a plurality of (six in this embodiment) power generators 13 is set to an optimum position.
FIG. 10 is a schematic diagram showing that the posture of the power generation device 13 changes depending on the position of the center of gravity of the plurality of power generation devices 13 that are main constituent members of the power generation unit 10. 10 shows a case where the position of the center of gravity of the power generation device is close to the wire 1, and the portion far from the wire 1 of the power generation device is lifted as shown in the figure, and the power generation device is inclined with respect to the ocean current. 10 shows a case where the position of the center of gravity of the power generation device is far from the wire 1, and the portion far from the wire 1 of the power generation device sinks and the power generation device is inclined with respect to the ocean current. 10 shows a case where the position of the center of gravity of the power generation device is at an optimum position from the wire 1, and the power generation device faces the ocean current without being inclined as shown in the figure. As described above, in the present invention, by optimizing the size, shape and position of the float, the power generator can maintain a normal posture as shown in the left figure in FIG. Are always facing each other, and the maximum amount of power generation is always obtained.

図11は、発電ユニットを脱着する場合の詳細を示す図であり、発電ユニットを脱着する際の発電ユニットと海水作業船を示す模式図である。
図11に示すように、発電装置のメンテナンス時には、発電ユニット10を海流の方向に向けた発電状態のままで海中作業船40が発電ユニット10を保持する。この状態で海中作業船40がワイヤー接続部20をワイヤー接続側と発電装置側に分離し、発電装置側のユニットを母船上に引き上げる。そして、発電装置側ユニットのメンテナンス後の取付時には、発電装置側ユニットを発電状態の姿勢で海中作業船40により保持し、海中作業船40が発電装置側のユニットをワイヤー接続側ユニットに固定し、ワイヤー接続部20を一体化して発電ユニット10を組み上げる。その後、海中作業船40から発電ユニット10を放せば、発電装置13が海流に対して正対する。
FIG. 11 is a diagram showing details when the power generation unit is detached, and is a schematic diagram showing the power generation unit and the seawater work boat when the power generation unit is detached.
As shown in FIG. 11, at the time of maintenance of the power generation apparatus, the underwater work boat 40 holds the power generation unit 10 while keeping the power generation unit 10 in the power generation state in the direction of the ocean current. In this state, the underwater work boat 40 separates the wire connection portion 20 into the wire connection side and the power generation device side, and lifts the unit on the power generation device side onto the mother ship. And at the time of installation after the maintenance of the power generator unit, the power generator unit is held by the submersible work boat 40 in the power generation state posture, and the submersible work vessel 40 fixes the power generator unit to the wire connection unit, The power generation unit 10 is assembled by integrating the wire connection portion 20. Thereafter, when the power generation unit 10 is released from the underwater work boat 40, the power generation device 13 faces the ocean current.

図12および図13は、本発明の海流発電装置を海中に多数設置する場合を示す図であり、図12は模式的正面図、図13は模式的平面図である。
図12および図13に示すように、海中には、多数のワイヤー1が張設されている。各ワイヤー1の両端には、フロート2,2が固定されるとともに、4本の接続用ワイヤー4A,4Bが設けられており、各ワイヤー1は海水中で水平方向に張設されるとともに設置海域の海流の方向に対して略直交する方向に張設されている。各ワイヤー1の中間部にも、所定の間隔をおいてフロート2と接続用ワイヤー4Aとが設けられている。そして、各ワイヤー1には、多数の発電ユニット10が取り付けられている。このように、多数のワイヤー1を多列に張設し、ワイヤー1に多数の発電ユニット10を取り付けることにより、所望の発電能力を有するパワープラントを構築できる。
12 and 13 are diagrams showing a case where a large number of ocean current power generation apparatuses of the present invention are installed in the sea. FIG. 12 is a schematic front view, and FIG. 13 is a schematic plan view.
As shown in FIGS. 12 and 13, a large number of wires 1 are stretched in the sea. Floats 2 and 2 are fixed to both ends of each wire 1 and four connection wires 4A and 4B are provided. Each wire 1 is stretched horizontally in seawater and installed in a sea area. It is stretched in a direction substantially perpendicular to the direction of the ocean current. A float 2 and a connecting wire 4 </ b> A are also provided at a predetermined interval at an intermediate portion of each wire 1. A large number of power generation units 10 are attached to each wire 1. Thus, a power plant having a desired power generation capability can be constructed by stretching a large number of wires 1 in multiple rows and attaching a large number of power generation units 10 to the wires 1.

図14(a),(b)は、海底に基礎3を設置するための掘削工法を示す図であり、図14(a)は在来の直接掘削工法を示す模式図であり、図14(b)は本発明によるセパレート型掘削工法を示す模式図である。
図14(a)に示す在来の直接掘削工法では、大型作業船41Aからドリルパイプ42を海底SBまで延ばし、ドリルパイプ42により海底掘削を行っている。図14(a)に示すような在来の工法では、天候の影響を受けやすい、母船と基礎が一対一のため非効率である、水深及び流速の違いによりコスト・工期が変わる、母船が大型になる等の問題点があった。
図14(b)に示す本発明によるセパレート型掘削工法では、母船となる小型作業船41Bからワイヤー等によって小型のセパレート型掘削ロボット43を海底SBに降ろし、セパレート型掘削ロボット43により海底掘削を行う。なお、掘削ロボット43を海底SBの所定の作業位置に位置させるためには、海中作業船40で掘削ロボット43を運ぶようにすればよい。本発明のセパレート型掘削工法によれば、母船は補助船であり、掘削は母船と構造的に縁を切ったセパレート型掘削ロボットが行い、一隻の母船(小型作業船41B)に対し掘削ロボットは複数台設置可能である。
14 (a) and 14 (b) are diagrams showing an excavation method for installing the foundation 3 on the seabed, and FIG. 14 (a) is a schematic diagram showing a conventional direct excavation method. b) is a schematic diagram showing a separate type excavation method according to the present invention.
In the conventional direct excavation method shown in FIG. 14A, the drill pipe 42 is extended from the large work boat 41 </ b> A to the sea floor SB, and the seabed excavation is performed by the drill pipe 42. In the conventional construction method as shown in FIG. 14 (a), the mother ship and the foundation are inefficient because of the one-to-one relationship between the mother ship and the foundation. There were problems such as becoming.
In the separate excavation method according to the present invention shown in FIG. 14B, the small separate excavation robot 43 is lowered to the seabed SB from the small work ship 41B as a mother ship by a wire or the like, and the seabed excavation is performed by the separate excavation robot 43. . In order to position the excavation robot 43 at a predetermined work position on the seabed SB, the excavation robot 43 may be carried by the underwater work boat 40. According to the separate excavation method of the present invention, the mother ship is an auxiliary ship, and the excavation is performed by a separate excavation robot that is structurally cut off from the mother ship, and the excavation robot is applied to one mother ship (small work ship 41B). Multiple units can be installed.

図15は、発電ユニット10を支持するためのワイヤー1を緊張するためのフロートシステムを示す模式図である。
図15(a)に示すように、フロート2には、フロート2をワイヤー1の端部に固定するための固定用ワイヤー5が設けられている。フロート 2は海中作業船40により保持されて海底SBに運ばれる。このとき、フロート2は萎んでいて浮力は働かない。海底SBには、ワイヤー1とワイヤー4A,4Bとが一体化されている。ワイヤー4A,4Bの端部は基礎3に固定されている。
図15(b)に示すように、海中作業船40により運ばれたフロート2は、固定用ワイヤー5を介してワイヤー1の両端部にそれぞれ取り付けられる。フロート2をワイヤー1の両端部に取り付けた後に、海中作業船40からフロート2に発泡ビーズを注入し、フロート2を浮上させる。
図15(c)に示すように、フロート2への発泡ビーズ注入完了により、フロート2はワイヤー1とともに浮上し、ワイヤー1に張力を持たせるとともにワイヤー4A,4Bを緊張させる。そして、張力を持って水平に張設されたワイヤー1に複数の発電ユニット10を取り付ける。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a float system for tensioning the wire 1 for supporting the power generation unit 10.
As shown in FIG. 15A, the float 2 is provided with a fixing wire 5 for fixing the float 2 to the end of the wire 1. The float 2 is held by the underwater work boat 40 and is carried to the seabed SB. At this time, float 2 is deflated and buoyancy does not work. The wire 1 and the wires 4A and 4B are integrated with the seabed SB. The ends of the wires 4A and 4B are fixed to the foundation 3.
As shown in FIG. 15B, the float 2 carried by the underwater work boat 40 is attached to both ends of the wire 1 via the fixing wire 5. After attaching the float 2 to both ends of the wire 1, foam beads are injected into the float 2 from the underwater work boat 40 to float the float 2.
As shown in FIG. 15C, when the foam bead injection into the float 2 is completed, the float 2 floats together with the wire 1, imparts tension to the wire 1 and tensions the wires 4 </ b> A and 4 </ b> B. And the several electric power generation unit 10 is attached to the wire 1 stretched horizontally with the tension | tensile_strength.

図16は、本発明の海流発電装置における集電・送電方法を示す模式図である。図16に示すように、海流発電装置に近接して海面上には浮体式変電基地(浮体式変電設備)50が設置されている。各発電ユニット10で発電された電力は、ワイヤー1に沿って設置された送電線51を介して浮体式変電基地50に集電されるようになっている。浮体式変電基地50はセミサブ式浮体構造から構成されており、このセミサブ式浮体構造は台風等の気象に影響されにくくきわめて揺れに強いという特徴をもっている。浮体式変電基地50に集電された大容量の電力は海底送電線52を介して消費地へ送電される。
本発明の集電・送電方法によれば、発電電力を海底に這わすことなく集約して海上の変電基地へ運ぶことが容易である。また、浮体式変電基地50で発電した大容量の電力を消費地へ運ぶ送電が容易である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a current collection / power transmission method in the ocean current power generation apparatus of the present invention. As shown in FIG. 16, a floating substation (floating substation) 50 is installed on the sea surface in the vicinity of the ocean current power generation device. The electric power generated by each power generation unit 10 is collected by the floating substation 50 via a power transmission line 51 installed along the wire 1. The floating substation 50 is composed of a semi-sub floating structure, and this semi-sub floating structure is not easily affected by weather such as typhoons and is extremely resistant to shaking. Large-capacity electric power collected at the floating substation 50 is transmitted to the consumption area via the submarine transmission line 52.
According to the power collection / transmission method of the present invention, it is easy to collect the generated power without transporting it to the sea floor and transport it to a substation on the sea. Moreover, the power transmission which carries the large capacity | capacitance electric power generated with the floating type substation 50 to a consumption place is easy.

本発明の海流発電装置を潮流発電に適用するためには、ワイヤー1の各端部に2本の接続用ワイヤー4Aを潮流の方向に沿って互いに反対方向に張設する。すなわち、2本の接続用ワイヤー4Aをワイヤー1の端部を中心として180°離間した位置に対向するように配置すればよい。ワイヤー4Bは、図1および図2と同様に、潮流に対して直交する方向に張設する。   In order to apply the ocean current power generation apparatus of the present invention to tidal current power generation, two connecting wires 4A are stretched in opposite directions along the tidal current direction at each end of the wire 1. That is, the two connection wires 4A may be arranged so as to face the positions separated from each other by 180 ° with the end portion of the wire 1 as the center. The wire 4B is stretched in a direction orthogonal to the tidal current, as in FIGS.

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。   Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.

1 ワイヤー
2 フロート
3 基礎
4A 接続用ワイヤー
4B 接続用ワイヤー
5 固定用ワイヤー
10 発電ユニット
11 回転翼(プロペラ)
11f 前面
12 発電機
13 発電装置
14 アーム
15 円筒状部材
15a 補強材
16 シャフト
17 固定リング
18 連結部材
19 パイプ
20 ワイヤー接続部
21 固定リング
22 第1可動リング
23 第1プレート
24 第2プレート
25 支持部材
26 固定ピン
27 第2可動リング
31 固定リング
32 可動リング
40 海中作業船
41A 大型作業船
41B 小型作業船
42 ドリルパイプ
43 掘削ロボット
50 浮体式変電基地
51 送電線
52 海底送電線
100,110 発電装置
101 ワイヤー
102 タービン
103 重り
111 支持脚
112 タービン
121 支持棹
122 ステーション
123 発電機
125 スクリュー羽根
126 枝棹
130 回転力伝達材
J ジョイント
O 支点
R リング
SB 海底
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wire 2 Float 3 Foundation 4A Connection wire 4B Connection wire 5 Fixing wire 10 Power generation unit 11 Rotor blade (propeller)
11f Front surface 12 Generator 13 Power generation device 14 Arm 15 Cylindrical member 15a Reinforcement material 16 Shaft 17 Fixed ring 18 Connecting member 19 Pipe 20 Wire connection portion 21 Fixed ring 22 First movable ring 23 First plate 24 Second plate 25 Support member DESCRIPTION OF SYMBOLS 26 Fixed pin 27 2nd movable ring 31 Fixed ring 32 Movable ring 40 Underwater work ship 41A Large work ship 41B Small work ship 42 Drill pipe 43 Drilling robot 50 Floating-type substation 51 Transmission line 52 Submarine transmission line 100,110 Power generation apparatus 101 Wire 102 Turbine 103 Weight 111 Support leg 112 Turbine 121 Support rod 122 Station 123 Generator 125 Screw blade 126 Branch rod 130 Rotating force transmission material J Joint O Support point R Ring SB Submarine

Claims (14)

ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを設けるとともに、前記ワイヤーの両端部にそれぞれ少なくとも2本の接続用ワイヤーを設けて前記ワイヤーの両端部を海底に埋設された基礎に接続することにより、海中に前記ワイヤーを海流に対して略直交するように張設し、
前記ワイヤーに複数の発電ユニットを接続部を介して吊り下げて配置し、
前記発電ユニットは回転翼と発電機とからなる発電装置を少なくとも1つ備え、
前記発電ユニットは、前記接続部により前記回転翼の前面が海流に対向するように海流の力により前記ワイヤーの軸線を中心として揺動可能であることを特徴とする海流発電装置。
By providing floats at both ends of the wire, and by providing at least two connecting wires at both ends of the wire and connecting both ends of the wires to a foundation embedded in the seabed, the wires Is stretched so as to be substantially perpendicular to the ocean current,
A plurality of power generation units are suspended from the wire via the connection portion and arranged.
The power generation unit includes at least one power generation device including a rotor blade and a generator,
The current generator unit is capable of swinging about the axis of the wire by the force of an ocean current so that the front surface of the rotor blade is opposed to the ocean current by the connecting portion.
前記ワイヤーの両端部にそれぞれ設けられた2本の接続用ワイヤーは、海流の方向と反対の方向に延びて前記ワイヤーの端部を海底の基礎に接続する接続用ワイヤーと、海流と直交する方向に延びて前記ワイヤーの端部を海底の基礎に接続する接続用ワイヤーとからなることを特徴とする請求項1に記載の海流発電装置。   The two connecting wires provided at both ends of the wire extend in a direction opposite to the direction of the ocean current and connect the end of the wire to the foundation of the seabed, and a direction orthogonal to the ocean current. The ocean current power generation device according to claim 1, further comprising a connection wire extending to the bottom and connecting an end portion of the wire to a foundation of the seabed. 前記ワイヤーの両端部にそれぞれ設けられたフロートは、前記ワイヤーの両端を垂直方向に浮上させることを特徴とする請求項1または2に記載の海流発電装置。   The ocean current power generator according to claim 1 or 2, wherein the floats respectively provided at both ends of the wire float both ends of the wire in a vertical direction. 前記基礎は、母船と分離されて海中で作業可能な掘削ロボットを用いて施工することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The ocean current power generation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the foundation is constructed using an excavation robot that is separated from a mother ship and can work in the sea. 前記ワイヤーの両端部にそれぞれフロートを取り付けた後に、前記フロートに浮上剤を注入して前記フロートおよび前記ワイヤーを浮上させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The ocean current power generation according to any one of claims 1 to 4, wherein after the float is attached to both ends of the wire, a floatation agent is injected into the float to float the float and the wire. apparatus. 前記発電ユニットは、海水の比重に近づけるためにフロートを設けて浮力調整を施していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の海流発電装置。   6. The ocean current power generation apparatus according to claim 1, wherein the power generation unit is provided with a float to adjust buoyancy in order to approach the specific gravity of seawater. 前記発電ユニットの海水中比重は0.9〜1.1であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The ocean current power generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the power generation unit has a specific gravity in seawater of 0.9 to 1.1. 前記接続部は、前記ワイヤーに固定された固定リングと、該固定リングに嵌合されるとともに固定リングに対して回転可能になっている第1可動リングとを備え、前記第1可動リングが前記固定リングに対して回転することにより前記発電ユニットは前記ワイヤーの軸線を中心として揺動することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The connecting portion includes a fixed ring fixed to the wire, and a first movable ring that is fitted to the fixed ring and is rotatable with respect to the fixed ring, wherein the first movable ring is The ocean current power generation device according to any one of claims 1 to 7, wherein the power generation unit swings about an axis of the wire by rotating with respect to a fixing ring. 前記接続部は、前記第1可動リングに連結されるとともに前記ワイヤーの軸線に対して直交して配置された固定ピンと、該固定ピンに嵌合されるとともに固定ピンに対して回転可能になっている第2可動リングとを備え、前記第2可動リングが前記固定ピンに対して回転することにより前記回転翼の軸心が海流と平行になるように調芯可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The connecting portion is connected to the first movable ring and is fixed to the fixing pin disposed orthogonal to the wire axis, and is fitted to the fixing pin and is rotatable with respect to the fixing pin. A second movable ring is provided, and the second movable ring rotates with respect to the fixed pin, and can be aligned so that the axis of the rotor blade is parallel to the ocean current. Item 9. The ocean current power generation device according to any one of Items 1 to 8. 前記接続部は、前記ワイヤーに固定されるとともに外周面が球面になっている固定リングと、前記固定リングに嵌合されるとともに内周面が球面になっている可動リングとを備えた球面軸受からなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The connecting portion is a spherical bearing having a fixed ring fixed to the wire and having a spherical outer peripheral surface, and a movable ring fitted to the fixed ring and having a spherical inner peripheral surface. The ocean current power generation device according to any one of claims 1 to 7, characterized by comprising: 前記発電ユニットは、双方向に流れる潮流に対して対応可能なように、前記ワイヤーの軸線を中心として180°揺動可能であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The said power generation unit is rockable | swiveled 180 degree | times centering | focusing on the axis line of the said wire so that it can respond to the tidal current which flows bidirectionally. Ocean current power generator. 前記発電ユニットをメンテナンスする際、前記発電ユニットを前記ワイヤーとの接続部で分離可能であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The ocean current power generation device according to any one of claims 1 to 11, wherein when the power generation unit is maintained, the power generation unit can be separated at a connection portion with the wire. 前記回転翼と前記発電機とからなる前記発電装置を複数個連結して円形状又は多角形状に一体化して一つのユニットを形成したことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の海流発電装置。   The unit according to any one of claims 1 to 12, wherein a plurality of the power generation devices including the rotor blades and the generator are connected and integrated into a circular shape or a polygonal shape to form one unit. The ocean current power generator described. 前記各発電ユニットで発電された電力を集電する浮体式変電設備を設け、該浮体式変電設備を介して大容量の電力を消費地に海底送電するようにしたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の海流発電装置。   2. A floating type substation facility that collects the electric power generated by each of the power generation units is provided, and a large amount of electric power is transmitted to a submarine through a floating type substation facility to a consumption area. The ocean current power generation device according to any one of 1 to 13.
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