JP2020034000A - Hydraulic power generation device using natural fluid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自然流体である水流の流れから電力を取り出す技術分野に関する。The present invention relates to the technical field of extracting electric power from a stream of a natural fluid.
自然流体の定義
自然流体としての水とは、河川の水の流れおよび海流の水の流れが存在している。これらの自然な流体から電力を取り出す方法としては、各種の水力発電などの提案が多数あり、海洋の海水を利用して発電しようとする波力発電の試みや温度差発電の実験、水中プロペラ発電などの方式が試行錯誤され実験結果とともに発表されている。Definition of Natural Fluid Water as a natural fluid includes the flow of river water and the flow of ocean current. There are many proposals for methods of extracting electric power from these natural fluids, such as various types of hydroelectric power generation. Wave power generation attempts to generate power using ocean seawater, temperature difference power generation experiments, underwater propeller power generation These methods have been trial-and-error and published along with experimental results.
従来のタービン式水力発電
従来の水力発電方式においては、河川にダムを設け、水の高低差による水圧を利用して、高圧の水流を発電タービンに導き、発電タービンを高速回転させて発電する方式が一般的であった。しかしながら、ダムからの高圧水流を発電タービンに向かわせるには、配管工事などを伴う作業が必要であり、必要な圧力格差を維持しながら河川の水流を発電機に導くため、ダムの建設、落差の確保、水流パイプ建設など多くの土木建設作業が必要だった。Conventional turbine-type hydroelectric power generation In the conventional hydroelectric power generation system, a dam is installed in a river, the high-pressure water flow is guided to the power generation turbine using the water pressure due to the difference in water level, and the power generation turbine is rotated at high speed to generate power. Was common. However, in order to direct the high-pressure water flow from the dam to the power generation turbine, work such as plumbing is required.To maintain the required pressure gap and guide the river water flow to the generator, the construction of the dam and the head A lot of civil engineering work was needed, such as securing water flow and constructing water pipes.
海水温度差発電
一方、海水から電力を生成しようとする方法としては、試みとしては色々あるが、一例として海水温度差発電などの研究では、海水表面温度の温かい海水を使ってアンモニアなどを加熱して、アンモニアの蒸気によってタービンを回し発電し、この電力で深海の低温海水を汲み上げ、発電に使用した気化アンモニアを深海低温海水により冷却するものである。これには深海から海水を組み上げる動力と、アンモニアを気化させる余分の動力が必要であり、生成した電力は冷水の汲み上げに使われ、ほとんど余分の電力を生み出す力がないという状況であった。On the other hand, there are various attempts to generate electric power from seawater, but as an example, in research on seawater temperature difference power generation, for example, ammonia is heated using seawater with a seawater surface temperature of warm. Then, the turbine is turned by the steam of ammonia to generate power, and this power is used to pump low-temperature low-temperature seawater, and the vaporized ammonia used for power generation is cooled by the low-temperature low-temperature seawater. This required power to assemble seawater from the deep sea and extra power to evaporate ammonia, and the generated power was used for pumping cold water, leaving almost no power to produce extra power.
海流波動発電
そのほかに、海流の波の動きから海水に浮かせた棒状浮体の、蛇のようなうねりを利用して、海面に浮かべた発電体から発電しようとする試みも存在しているが、これは海水表面のわずかなうねりを利用して棒状に浮かべた発電体の屈曲を利用し、発電体の屈曲がシリンダ内部のピストンを動かし、かろうじて発電するという方式であるが、これも発電量は小さく、実用化はほとんどされていない。In addition to ocean current wave power generation, there is also an attempt to generate electricity from a power generator floating on the sea surface using a snake-like swell of a rod-shaped floating body floating in seawater from the movement of ocean current waves, Is a method that uses the bending of a power generator floating in a rod shape using the slight undulation of the seawater surface, and the bending of the power generator moves the piston inside the cylinder, barely generating electricity, but this also generates a small amount of power It has hardly been put to practical use.
水中プロペラ発電
その他、海中にプロペラ付きの発電機を複数並べて、海流の流れのなかで発電する試みも発表されているが、プロペラの一回転によるプロペラ内での水圧変動が存在し、そのほか発電機の水中での完全密閉保持など、効率の面で問題が多く、実用化までには至っていない。Attempts to generate power in the flow of the ocean current by arranging multiple generators with propellers in the sea and underwater propeller power generation, etc. have also been announced, but there are fluctuations in water pressure inside the propeller due to one revolution of the propeller, and other generators There are many problems in terms of efficiency, such as keeping the water completely closed in water, and it has not been put to practical use.
従来のダム式水力発電方式
従来のダム式水力発電方式では、巨大なダムを建設するために、巨大な川を選定しなければならず、そこに巨大ダムを設置するために測量を行い、ダムを建設するための土石、セメントを搬入し、多数の歳月をかけて、重力ダムまたはアーチ式ダムを建設し、得られた水圧を利用して発電するものであり、高圧水流を回転タービンに流し、タービンを高速回転させて発電するものであった。ナイアガラの水力発電、揚子江三峡ダムでの水力発電、ナイル川のアスワンハイダムでの水力発電などがそうであり、水力発電としては一般的な手法であった。Conventional dam-type hydroelectric power generation In conventional dam-type hydroelectric power generation, a huge river must be selected in order to construct a huge dam, and surveying is performed to install a huge dam there. It takes in stone and cement for the construction, constructs a gravity dam or arched dam over many years, and uses the obtained water pressure to generate electricity. The power was generated by rotating the turbine at high speed. Hydroelectric power generation in Niagara, hydropower generation at the Yangtze River Three Gorges Dam, and hydropower generation at the Aswan High Dam on the Nile River were common methods for hydropower generation.
本発明の河川水流発電装置
本発明を河川の水流に応用した河川水力発電装置１７においては、河川流の水流方向は常に一定であるから、水力発電用の発電機７を最高位で高速回転させるには、回転軸１を逆回転させる水流だけを排除すればよく、図２に示す通り、その目的のために逆流防止壁８を設け、その逆流防止壁８は土台９に強固に固定して設置し、激しい水流にも耐えるものを設置する。図１に示す通り、左から流れてくる水流で回転軸１を回転させた場合、回転軸１を上から見て、回転軸１の左回転が正常回転であり、回転軸１を逆回転（右回転）させようとする水流を機械的に排除すればよく、その排除作用を担当するのが逆流防止壁８である。In the river hydroelectric generator 17 in which the present invention is applied to the flow of a river, the direction of the flow of the river flow is always constant, so the
傾斜面での本発明の河川水流水力発電
本発明河川水流力発電装置１７は平坦な水流だけでなく傾斜面でも発電できる。本発明は高圧の噴流による発電ではなく、水の自然流、つまり水の自然重量も利用することができるものであり、傾斜面であっても回転軸を斜面に対して垂直に立て、回転増幅装置６、発電機７を水流の上に出すことができ、発電機７の水没危険性を軽減しておくことができる。また、長い傾斜面であれば、その間に多数の本発明河川水流水力発電装置１７を設置可能であり、水流の持つ位置エネルギーを有効に電力に変換して利用できるものである。水流の持つ位置エネルギーを更に有効活用するためには、回転ブレード３の上下面に円盤の蓋を設けて、水流が飛散しないように工夫すればより効果的である。傾斜面の角度は、重量のある発電装置を設置するので、河川水流発電装置１７の重量を考えて、４５度くらいまでが適切であろう。River water flow hydroelectric power generation of the present invention on an inclined surface The river water hydraulic power generation device 17 of the present invention can generate electric power not only on a flat water flow but also on an inclined surface. The present invention can utilize not the power generation by the high-pressure jet but the natural flow of water, that is, the natural weight of the water. The
本発明海流発電装置
本発明の一つである海流発電装置１８は、図２に示す通り、本発明で「ブロック」１４と称する囲い枠で、水平方向支柱１０で囲まれた二つの正方形と垂直方向支柱１１に隔てられた最小単位の枠組みであるブロック１４による直方体において、縦に貫通する回転軸１に、本発明で定義する「流体制御装置」１５をそれぞれのブロック１４内に取り付けたものである。本発明で定義する流体制御装置１５とは、図２の発電部分の回転軸１、回転増幅装置６、発電機７を取り除いた、回転ブレード３、逆流防止ブレード４、方向制御ブレード５のみで構成したものである。本発明海流発電装置１８はその流体制御装置１５をブロック１４毎に上下共通方向の回転軸１に取り付けて使用するものであり、流体制御装置１５を複数合体された回転軸１は、回転軸ベアリング１２によって各ブロック１４の中央に保持され、上下ブロック１４の共通回転軸１を回転させ、海面上に設けた回転増幅装置６と発電機７を回転させ、垂直回転軸１に同時結合している複数の流体制御装置１５が共同で回転軸１を回転させ発電するものである。As shown in FIG. 2, an ocean current power generation device 18 according to the present invention includes two squares and a vertical wall surrounded by a
本発明海流発電装置１８の特長
本発明の海流発電装置１８は、方向制御ブレード５付き逆流防止ブレード４が回転軸１の周りを３６０度自由回転できるものであり、海流によって方向制御ブレード５付き逆流防止ブレード４が３６０度自由回転し、方向制御ブレード５付き逆流防止ブレード４を最適位置に移動させるものである。つまり、上下共通の１本の回転軸１を複数の流体制御装置１５が、海流の流れを受けて、海流の運動エネルギーを電力エネルギーに変換させるものである。Features of the Ocean Current Generator 18 of the Present Invention The ocean current generator 18 of the present invention is such that the backflow prevention blade 4 with the direction control blade 5 can freely rotate 360 degrees around the rotation axis 1, and the backflow with the direction control blade 5 by the ocean current. The prevention blade 4 rotates 360 degrees freely, and moves the backflow prevention blade 4 with the direction control blade 5 to an optimum position. That is, the plurality of fluid control devices 15 receive the flow of the ocean current and convert the kinetic energy of the ocean current into electric power energy by using the single upper and lower rotating shaft 1.
流体制御装置１５の複合化
図３は、一例として、横方向に２列、前後方向に１列、垂直方向に６列のブロック１４を形成したものの図示であり、縦方向に共有される共通回転軸１は、各ブロック１４内に設けた複数の流体制御装置１５（図では記載省略）によって回転させられ、海上に設けた回転増幅装置６と発電機７を回転させるものである。図３には流体制御装置１５を図示していないが、図示した場合、図２のような表示になる。この一つ一つのブロック１４内で、回転ブレード３の逆流防止ブレード４は、方向性制御ブレード５に一体結合され、回転軸１の周りを３６０度自由回転できるものであり、ブロック数を左右、前後、上下と順次拡張していくことにより、流体制御装置１５の取り付け数を随時増加させ、上下方向に流体制御装置１５を増加させることにより、回転軸１の回転力を増大させることができるものである。FIG. 3 shows an example in which two rows are formed in the horizontal direction, one row is formed in the front-rear direction, and six rows are formed in the vertical direction. The shaft 1 is rotated by a plurality of fluid control devices 15 (not shown in the figure) provided in each block 14 to rotate the rotary amplifying
原子力発電への代替適用
本発明の海流発電装置１８を原子力発電装置と比較した場合、福島第一原子力発電所を例にとれば、この原子力発電所は、１号機４６．０万ＫＷ、２号機７８．４８万ＫＷ、３号機７８．４８万ＫＷ、４号機７８．４８万ＫＷであり、４台の原子力発電機の合計は２８１．４万ＫＷの出力となっていた。これをウィンドパーク波崎風力発電所と比較すれば、この発電所は定格出力０．１９８万ＫＷであるから、常時出力を２０％と計算し、常時０．０３６９万ＫＷの出力であるとする。この時のプロペラの半径は、半径４０メータであり、その時の回転プロペラの面積は、
πｒ２ ＝ ３．１４ ｘ ４０ｍ ｘ ４０ｍ ＝ ５０２４ｍ２
これを本発明で定義した流体制御装置１５で代用するとすれば、回転ブレード３の面積は、３ｍ ｘ ５ｍ ｘ ７８８（水／空気の重量比率）＝１１８２０ｍ２ となるから、ここでの面積比率は １１８２０ ÷ ５０２４ ＝ ２．３５２倍 である。福島第一原子力発電所と波崎風力発電所を比較すれば、
２８１．４万ＫＷ ÷ ０．０３６９万ＫＷ ＝ ７６２６．０２倍
それを流体制御装置１５に対応させれば、
７６２６．０２ ÷ ２．３５２ ＝３２４２倍 となるので、
複合ブロックを、垂直方向に１５０メータとすれば、垂直方向に３０台、
手前方向に１０台、横方向に１１台、にすればよく、
つまり、１５０メータ Ｘ ２００メータ Ｘ ２２０メータ
の複合ブロックの中に流体制御装置１５を配置すれば良い。Alternative Application to Nuclear Power When comparing the ocean current power generator 18 of the present invention with a nuclear power generator, taking the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station as an example, this nuclear power station is the first 46,000 KW, the second The number was 78,480,000 kW, the third unit was 78,480,000 kW, and the fourth was 78,480,000 kW. The total output of the four nuclear power generators was 2814,000 kW. Comparing this with the Wind Park Hasaki Wind Power Station, this power station has a rated output of 0.198 million KW, so the constant output is calculated as 20%, and it is assumed that the constant output is 0.0369,000 KW. The radius of the propeller at this time is 40 meters, and the area of the rotating propeller at that time is
πr 2 = 3.14 × 40mx 40 m = 5024 m 2
If this is replaced by a fluid control device 15 as defined in the present invention, the area of the rotating blades 3, from the 3m x 5m x 788 (weight ratio of water / air) = 11820m 2, the area ratio here is 11820 ÷ 5024 = 2.352 times. If you compare Fukushima Daiichi Nuclear Power Station and Hasaki Wind Power Station,
281.4 million KW ÷ 0.0369 thousand KW = 7626.02 times If it is made to correspond to the fluid control device 15,
7626.02 ÷ 2.352 = 3242 times, so
If the composite block is 150 meters in the vertical direction, 30 units in the vertical direction,
It is sufficient to set 10 units in the front direction and 11 units in the horizontal direction,
That is, the fluid control device 15 may be arranged in a composite block of 150 meters × 200 meters × 220 meters.
ブロック規模の根拠
このときの計算根拠としては、一例として、一個のブロック１４の大きさを、横２０メータ、縦２０メータ、深さ５メータとして、取り付ける流体制御装置１５の回転ブレード３の半径を３メータ、深さ５メータ弱とし、方向制御ブレード５を横７メータ弱、深さ５メータ弱とすれば、一ブロック１４内の回転軸１の周りに流体制御装置１５を一個取り付けることができる。The basis of the block scale As a calculation basis at this time, as an example, the size of one block 14 is set to 20 meters in width, 20 meters in length, and 5 meters in depth, and the radius of the rotating blade 3 of the fluid control device 15 to be mounted is set as follows. If the depth is 3 meters, the depth is less than 5 meters, and the direction control blade 5 is less than 7 meters in width and less than 5 meters in depth, one fluid control device 15 can be mounted around the rotation axis 1 in one block 14. .
海流の永続性
海流の流れは０．５ｍから５ｍ程度（黒潮最大２ｍ、メキシコ湾流最大９ｍ）と言われており、海流には急激な速度変化がなく、エルニーニョなどで海流の方向が経年的に徐々に変化することもあるが、本発明では海流の方向がどのように変わろうとも、３６０度回転可能な逆流防止ブレード４の回転によって最適位置が常に制御されている。It is said that the current of the ocean current is about 0.5m to 5m (Kuroshio maximum 2m, Gulf of Mexico maximum 9m), there is no rapid change in the current, and the direction of the current in El Nino etc. Although it may change gradually, in the present invention, the optimum position is always controlled by the rotation of the backflow prevention blade 4 which can be rotated by 360 degrees regardless of the direction of the ocean current.
排除海流の再利用
逆転防止ブレード４によって排除された海流は、次の回転ブレードに向かい、次の回転軸１を回転させるように働き、運動エネルギーをほぼ電力エネルギーとして換算し回収できる。逆流防止ブレード４によって回転ブレード３から排除された海流は、その運動エネルギーを次の回転ブレード３に導かれ、次の回転ブレード３に運動エネルギーとして回収され、電力生成のために再度利用される。つまり一旦排除された海流の運動エネルギーは次の回転ブレード３で電力エネルギーとして回収される可能性が高く、海流の持つかなりの運動エネルギーが電力エネルギーに変換されると考えて良い。The rejected current re-uses the rejected current by the reversal-prevention blade 4 toward the next rotating blade, rotates the next rotating shaft 1, and converts the kinetic energy into almost electric power and can recover it. The ocean current removed from the rotating blade 3 by the backflow prevention blade 4 is guided to the next rotating blade 3 by its kinetic energy, collected by the next rotating blade 3 as kinetic energy, and reused for power generation. In other words, the kinetic energy of the ocean current once removed is highly likely to be recovered as electric energy by the next rotating blade 3, and it can be considered that considerable kinetic energy of the ocean current is converted to electric energy.
海流発電装置１８の構成
流体制御装置１５を保持する複数のブロックを、上下方向に１５０メータ、横方向に２００メータ、縦方向に２２０メータで構成するとすれば、流体制御装置１５は、深さ方向に３０機設置することができ、この３０機で海上にある一つの発電機７を回転させて発電することができる。このとき発電機７の総数は、縦Ｘ横
を計算して、１０ Ｘ １１ で１１０機の発電機７を動かすことになる。これが福島第一原子力発電所とほぼ同等の出力である。If the plurality of blocks holding the fluid control device 15 of the ocean current power generation device 18 are configured with 150 meters in the vertical direction, 200 meters in the horizontal direction, and 220 meters in the vertical direction, the fluid control device 15 is configured in the depth direction. And 30 generators can be used to rotate one
海流発電装置１８による原子力発電所の代替
このようにブロック１４を増加させ、流体制御装置１５を上下左右に増大していけば、発電力を増大させていくことができ、原子力発電に匹敵する海流発電装置１８を提供することができる。わずか、２００メータ Ｘ ２２０メータの大陸棚面積で、４機の原子力発電機を代替できるのであるから、世界地図で、海岸線と同等の長さを持つ大陸棚の面積を考えれば、ほとんど無限の設置場所があると考えてよく、世界の電力需要１００％の２、３倍を簡単に提供できるものである。Replacement of Nuclear Power Plant with Ocean Current Generator 18 In this way, by increasing the number of blocks 14 and increasing the number of fluid control units 15 up, down, left and right, it is possible to increase the power generation, and the ocean current comparable to nuclear power A power generator 18 can be provided. With only 200 meters X 220 meters of continental shelf area, four nuclear power generators can be substituted, so on a world map, considering the area of the continental shelf with the same length as the shoreline, almost infinite installation It can be considered that there is a place, and can easily provide a few times of 100% of the world electricity demand.
海流
日本の太平洋側には黒潮、寒流の親潮、日本海側には対馬海流、リマン海流などが流れており、西欧諸国にも米国東海岸からのメキシコ湾流が流れている。そのほかにも世界の海流としては、北太平洋海流、北赤道海流、赤道反流、南赤道海流、南インド海流、南大西洋海流、北大西洋海流、南極海流、カリフォルニア海流があり、それぞれの海流は更に多くの支流をもち、本発明の海流発電装置１８を適用できる海流はほとんど無限と言っていいほどである。Currents The Kuroshio Current and the Oyashio Current of the cold current flow on the Pacific side of Japan, the Tsushima Current and the Liman Current flow on the Sea of Japan side, and the Gulf Stream of Mexico from the east coast of the United States also flows to Western Europe. Other currents around the world include the North Pacific Current, the North Equatorial Current, the Equatorial Countercurrent, the South Equatorial Current, the South Indian Current, the South Atlantic Current, the North Atlantic Current, the Antarctic Current, and the California Current. There are many tributaries, and the ocean current to which the ocean current power generation device 18 of the present invention can be applied is almost infinite.
大陸棚
本発明海洋発電装置１８は大陸棚上に設置する方がよく、各国は海岸線と同等の距離の大陸棚を海浜に持ち、大陸棚は平均の深さが１００〜２００メータ、その広がりは海岸線から７２キロメータあり、全海洋面積の７．４％を占めており、海流発電装置１８を設置するための面積は十分すぎるほどあり、大陸棚底面の傾斜角が１度から３度程度しかなく、ここに海流発電装置１８を設置するためには、底辺の垂直方向支柱１１を調整すればよい。Continental shelf The marine power generator 18 of the present invention is preferably installed on a continental shelf, each country has a continental shelf on the beach at a distance equivalent to the coastline, and the continental shelf has an average depth of 100 to 200 meters, and its spread is It is 72 km from the shoreline and occupies 7.4% of the total ocean area, and the area for installing the ocean current generator 18 is too large, and the inclination angle of the continental shelf bottom is only about 1 to 3 degrees. In order to install the ocean current generator 18 here, the vertical support 11 at the bottom may be adjusted.
世界の都市
世界の大都市は臨海地区にあり、巨大な電力需要がありながら、原発の事故や暴走が危険であり、原子力発電所は人口過密地帯から離れた場所に建設されることが多い。本発明海洋発電装置１８は、危険因子がまったくないので、主要な都市に対して近隣の海流から発電して送電することができる。このような都市部での電力需要を、近隣の海流からエネルギーを回収利用することができれば、原子力発電のように、人口過密地帯を避けて過疎地に建設しなければならないという危険性もない。Cities around the world The world's largest cities are located in the seafront, where huge power demands are at stake, and nuclear accidents and runaways are dangerous. Nuclear power plants are often built away from overpopulated areas. Since the marine power generation device 18 of the present invention has no risk factors, it can generate and transmit power from a nearby ocean current to a major city. If power demand in urban areas can be recovered and used from nearby ocean currents, there is no danger of having to build in depopulated areas avoiding overpopulated areas, unlike nuclear power generation.
電気自動車
電気自動車の普及において、動力を電気エネルギーに頼ることになっても、その電力を生成するのに火力発電や原子力発電を使用するのであれば、化石燃料を消費しての電力生成であり、いずれ消滅する資源の利用にすぎないのであるが、河川水流、海洋水流を利用した本発明であれば、自然から提供される動力がほぼ無限であり、自動車のもたらす排気ガスの規制にも十分に役に立つものである。つまり地球温暖化の防止としてのＣＯ２の削減にも役に立つものである。当然ながら、本発明の電気は、自動車だけでなく人の移動に伴う交通手段である列車や電気機関車にも適用可能であり、日常によく使う交通手段の動力として使うことかできる。Electric vehiclesIn the spread of electric vehicles, even if power is relied on electric energy, if thermal power generation or nuclear power generation is used to generate the electric power, fossil fuels are used to generate power. However, in the case of the present invention using river water flow and ocean water flow, power provided from nature is almost infinite, and it is sufficient to regulate exhaust gas brought by automobiles. It is useful for In other words, it is also useful for reducing CO2 as a measure to prevent global warming. Naturally, the electricity of the present invention can be applied not only to automobiles but also to trains and electric locomotives, which are means of transportation accompanying the movement of people, and can be used as power for transportation means frequently used in daily life.
本発明河川水流発電装置１７の利用
本発明河川水流発電装置１７は、装置そのものがコンパクトに仕上がっているので、運搬、移動、設置が容易であり、アラスカのような河川の多い山岳地帯の川の流れのある所に沈めて設置すればよい。河川が渓流であっても４５度くらいまでの勾配なら設置可能である。組み立ては、土台９、逆流防止壁８などを分解組み立て式として運搬し、現場で組み立てる。また、設置箇所が斜面であれば、回転ブレードの上下を板で囲ってバスケット状にすれば、重力の作用がより顕著になり、効率が上がる。Utilization of the River Water Flow Power Generation Device 17 of the Present Invention The river water flow power generation device 17 of the present invention is easy to transport, move and install because the device itself is finished compactly, and can be used for rivers in mountainous areas with many rivers such as Alaska. It may be installed by sinking in a place with a flow. Even if the river is a mountain stream, it can be installed if the slope is up to about 45 degrees. The assembling is carried out by disassembling and assembling the
本発明海洋発電装置１８の組み立て
本発明の海洋発電装置１８においては、まず水平方向支柱１０、垂直方向支柱１１により、図４のようにブロック１４を一段ずつ形成し、最小ブロック１４の中央に回転軸１を設け、回転軸ベアリング１２の設置、ベアリングホールダー１３と回転軸ベアリング１２との組み合わせがあるので、組み立て方法としては、海上面に組み立て用の臨時浮体を浮かべ、一段ずつ組み立てて水中に沈めていく方法が最適である。
● 一段ごとに水平支柱、垂直支柱の組み立て
● ベアリングホルダーの組み立て
● 回転軸の挿入
● 流体制御装置の組み立て取り付け
● 回転ブレードの取り付け
● 密着用ゴムホルダーの取り付け
● ボルトでの密着
● 逆流防止ブレードの取り付け
● 方向制御ブレードの取り付けAssembling the Ocean Power Generation Device 18 of the Present Invention In the ocean power generation device 18 of the present invention, first, the horizontal struts 10 and the vertical struts 11 form the blocks 14 one by one as shown in FIG. Since the shaft 1 is provided, the rotary shaft bearing 12 is installed, and the bearing
● Assembling horizontal and vertical supports for each stage ● Assembling the bearing holder ● Inserting the rotating shaft ● Assembling and installing the fluid control device ● Installing the rotating blade ● Installing the rubber holder for adhesion ● Adhesion with bolts ● For the backflow prevention blade Installation ● Installation of direction control blade
潮流発電
一日に流れの方向が二度変わる潮流に対しては海流発電装置１８を適用すれば、問題なく発電することができる。潮流によって流路が変わる河口付近での発電も同様である。Tidal power generation If the tidal current generator 18 is applied to a tidal current whose flow direction changes twice a day, power can be generated without any problem. The same is true for power generation near the estuary where the flow path changes due to tidal currents.
海流発電装置１８に対する保守
海洋発電装置１８においては、海中に長時間放置される回転ブレード、逆流防止ブレード、方向制御ブレードにフジツボなどの付着物が増加する可能性があるが、海水１００メータ位までは潜水夫による人力清掃、それ以上では清掃ロボットなどを利用して定期的に清掃するようにすれば良い。In the marine power generation device 18, there is a possibility that the rotating blades, the backflow prevention blades, and the direction control blades that are left in the sea for a long time may have an increased amount of deposits such as barnacles. Can be cleaned manually by a diver, and more than that can be cleaned periodically using a cleaning robot or the like.
河川水流発電装置１７の個人使用
本発明の河川流発電装置１７においては、水流のある河川にそのまま回転ブレードの部分を土台９とともに、水没させるだけでよく、すぐに発電が開始できる。本発明はアラスカなどの小河川があるところで山中に個人住宅があるような所での使用に適している。Individual Use of the River Flow Power Generation Device 17 In the river flow power generation device 17 of the present invention, it is only necessary to submerge the rotating blade portion together with the
海流発電装置１８による人口密集地域での発電
これまでの原子力発電は、核分裂による核エネルギーを利用するため、原子炉での不慮の事故を想定しなければならず、原子力の安全を標榜しても、結局は人口密集地帯から離れたところに原子力発電所を建設しなければならないという問題が発生し、東京で使う電力を過疎地の福島で発電しなければならないという問題があり、そのため遠距離送電という問題も発生していた。しかし、本発明の海流発電装置１８では人口密集地の近隣海流で発電して送電する、いわゆる地産地消の典型的な発電が可能である。Power generation in densely populated areas by ocean current power generators 18 In the past, nuclear power generation uses nuclear energy due to nuclear fission, so it is necessary to anticipate accidents in nuclear reactors. In the end, there was a problem that a nuclear power plant had to be constructed away from the densely populated area, and there was a problem that the power used in Tokyo had to be generated in Fukushima, a depopulated area, so long-distance power transmission The problem had occurred. However, the ocean current power generation device 18 of the present invention can generate electric power in the ocean current near a densely populated area and transmit electric power, that is, a typical electric power generation of so-called local production for local consumption.
濾過膜による淡水製造
本発明海洋発電装置１８においては夜間での発電も常時可能であり、昼間の需要に対して余分の電力が生成されるが、その電力は夜間でも無料で生産されるから、濾過膜を通しての淡水製造装置運転に使用すればよい。濾過膜を使った淡水製造装置は電力を大量に消費することで有名であったが、原油などを持っている富裕国に適した手法と思われてきたが、これからは本発明の海流発電装置１８で安い電力を四六時中使うことができるので、余った電力を濾過膜使用淡水製造装置に使用することができる。Freshwater Production by Filtration Membrane The marine power generation device 18 of the present invention can always generate power at night and generate extra power for daytime demand. However, since the power is produced free of charge at night, What is necessary is just to use it for the operation of the fresh water production apparatus through a filtration membrane. Although freshwater production equipment using filtration membranes was famous for consuming a large amount of power, it was considered to be a method suitable for rich countries with crude oil, etc. Since cheap electric power can be used all the time at 18, the surplus electric power can be used for a freshwater production device using a filtration membrane.
淡水での農業生産
濾過膜で製造された淡水は、人々の飲料水に使用するだけでなく、日常生活の水使用にも十分供給できる量を生産すると考えられ、農業での野菜生産、ビニールハウス内での水耕栽培の活用など、水の蒸発離散を防ぎながら淡水を活用していくことができる。入浴にも使用可能な量の淡水も十分提供できる。Agricultural production in freshwater Freshwater produced by filtration membranes is thought to produce not only water for people but also enough to supply water for daily life. It is possible to utilize fresh water while preventing the evaporation of water, such as the use of hydroponics inside the facility. A sufficient amount of fresh water that can be used for bathing can also be provided.
過疎地への住居拡大
本発明は２４時間発電可能であるため、河川水流発電装置を利用して日常的な電気器具を２４時間使用することができる。照明、水道、冷暖房装置、洗濯機、冷蔵庫、電気調理器、入浴施設など、個人の使用に関わる電気器具全てを、個人所有の発電装置の中で自由に使用し、個人の生活を山間部、高原部、草原部、砂漠部、河川部へと拡大することができる。Since the present invention can generate power for 24 hours, everyday electric appliances can be used for 24 hours using the river water flow power generation device. Lighting, water supply, heating and cooling equipment, washing machines, refrigerators, electric cookers, bathing facilities, and all other electrical appliances related to personal use are freely used in privately owned power generation equipment, and personal life is It can be extended to plateaus, grasslands, deserts and rivers.
１ 回転軸
２ ベアリング
３ 回転ブレード
４ 逆流防止ブレード
５ 方向制御ブレード
６ 回転増幅装置
７ 発電機
８ 逆流防止壁
９ 土台
１０ 水平支柱
１１ 垂直支柱
１２ 回転軸ベアリング
１３ ベアリングホルダー
１４ ブロック
１５ 流体制御装置
１６ なし
１７ 河川水流発電装置
１８ 海流発電装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Bearing 3 Rotating blade 4 Backflow prevention blade 5
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4686376A (en) * | 1986-07-22 | 1987-08-11 | Philip Retz | Tide turbine |
| CN201013524Y (en) * | 2007-02-13 | 2008-01-30 | 赵俊明 | Ship-shape water gulf type transform flowing water kinetic energy electric generating apparatus capable of automatically rolling over blade |
| US20080203729A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-08-28 | Zajchowski Thomas T | Floating power generation device and system |
| JP2011033019A (en) * | 2009-07-08 | 2011-02-17 | Kenichi Yamada | Natural energy power plant |
| JP2011064169A (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Seiichi Futaboshi | Vertical-rotation-axis wind turbine and wind power generation device using the same |
| JP2012528970A (en) * | 2009-05-30 | 2012-11-15 | キム，チョン，ホン | Power generation using fluid |
| JP2014058924A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Ehime Univ | Energy converting mechanism |
| JP2015161223A (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 本保 康太 | Vertical shaft type device getting turning force from fluid kinetic energy |
| JP2017137871A (en) * | 2017-05-17 | 2017-08-10 | ミネベアミツミ株式会社 | Blower fan |
| JP3214546U (en) * | 2017-10-25 | 2018-01-25 | 株式会社コスモテック | Hybrid compact power generator |
| JP2018071448A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | Ｋｙｂ株式会社 | Wave power generation device |
-
2019
- 2019-10-15 JP JP2019199352A patent/JP7048925B2/en active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4686376A (en) * | 1986-07-22 | 1987-08-11 | Philip Retz | Tide turbine |
| US20080203729A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-08-28 | Zajchowski Thomas T | Floating power generation device and system |
| CN201013524Y (en) * | 2007-02-13 | 2008-01-30 | 赵俊明 | Ship-shape water gulf type transform flowing water kinetic energy electric generating apparatus capable of automatically rolling over blade |
| JP2012528970A (en) * | 2009-05-30 | 2012-11-15 | キム，チョン，ホン | Power generation using fluid |
| JP2011033019A (en) * | 2009-07-08 | 2011-02-17 | Kenichi Yamada | Natural energy power plant |
| JP2011064169A (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Seiichi Futaboshi | Vertical-rotation-axis wind turbine and wind power generation device using the same |
| JP2014058924A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Ehime Univ | Energy converting mechanism |
| JP2015161223A (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 本保 康太 | Vertical shaft type device getting turning force from fluid kinetic energy |
| JP2018071448A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | Ｋｙｂ株式会社 | Wave power generation device |
| JP2017137871A (en) * | 2017-05-17 | 2017-08-10 | ミネベアミツミ株式会社 | Blower fan |
| JP3214546U (en) * | 2017-10-25 | 2018-01-25 | 株式会社コスモテック | Hybrid compact power generator |
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| Publication number | Publication date |
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