JP3058418B2 - 圧縮空気発電装置 - Google Patents
圧縮空気発電装置Info
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- JP3058418B2 JP3058418B2 JP63168093A JP16809388A JP3058418B2 JP 3058418 B2 JP3058418 B2 JP 3058418B2 JP 63168093 A JP63168093 A JP 63168093A JP 16809388 A JP16809388 A JP 16809388A JP 3058418 B2 JP3058418 B2 JP 3058418B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮空気発電装置に係り、特に余剰電力を利
用して水中に圧縮空気を貯蔵した後圧縮空気を利用して
発電する圧縮空気発電装置に関する。
用して水中に圧縮空気を貯蔵した後圧縮空気を利用して
発電する圧縮空気発電装置に関する。
近時、ルームクーラー等の家電製品の普及に伴って、
電力需要の日変化、季節変動が大きくなっている。この
ため、夜間等の余剰電力を貯蔵し、昼間等の電力消費量
がピークとなるときの需要に対応することの必要性が高
まってきている。従来の電力貯蔵方式としては、大規模
なものでは揚水発電方式と岩盤内圧縮空気貯蔵方式とが
ある。揚水発電は、山岳地帯の高低差の大きい一対の貯
水池を利用し、電力を水の位置エネルギに変換して蓄え
るシステムである。しかしながら、山岳地帯における大
規模な用地の確保や建設工事を必要とするため、経済効
率が低くさらに電力需要が大きな都市部から離れた山岳
地帯に建設する必要があるため、送電設備、送電損失等
の点で問題がある。岩盤内圧縮空気貯蔵方式は、立地条
件によっては建設時に多大な費用が必要となり、経済性
に問題が残る。このため本出願人は、電力を利用して水
中に圧縮空気を貯蔵し、貯蔵された圧縮空気を利用して
発電するシステムを既に提案している（特願昭62−7377
0号）。この発電システムは、海底や湖底に設置された
圧縮空気貯蔵槽と、水上の船または陸上に設置されたコ
ンプレツサ及び発電機を備えた圧縮空気発電装置とを送
気管で連通し、圧縮空気貯蔵時には余剰電力によってコ
ンプレツサを作動させ送気管を介して圧縮空気貯蔵槽に
空気を供給して圧縮空気を貯蔵し、発電時には送気管を
介して圧縮空気を発電機に供給して発電するものであ
る。
電力需要の日変化、季節変動が大きくなっている。この
ため、夜間等の余剰電力を貯蔵し、昼間等の電力消費量
がピークとなるときの需要に対応することの必要性が高
まってきている。従来の電力貯蔵方式としては、大規模
なものでは揚水発電方式と岩盤内圧縮空気貯蔵方式とが
ある。揚水発電は、山岳地帯の高低差の大きい一対の貯
水池を利用し、電力を水の位置エネルギに変換して蓄え
るシステムである。しかしながら、山岳地帯における大
規模な用地の確保や建設工事を必要とするため、経済効
率が低くさらに電力需要が大きな都市部から離れた山岳
地帯に建設する必要があるため、送電設備、送電損失等
の点で問題がある。岩盤内圧縮空気貯蔵方式は、立地条
件によっては建設時に多大な費用が必要となり、経済性
に問題が残る。このため本出願人は、電力を利用して水
中に圧縮空気を貯蔵し、貯蔵された圧縮空気を利用して
発電するシステムを既に提案している（特願昭62−7377
0号）。この発電システムは、海底や湖底に設置された
圧縮空気貯蔵槽と、水上の船または陸上に設置されたコ
ンプレツサ及び発電機を備えた圧縮空気発電装置とを送
気管で連通し、圧縮空気貯蔵時には余剰電力によってコ
ンプレツサを作動させ送気管を介して圧縮空気貯蔵槽に
空気を供給して圧縮空気を貯蔵し、発電時には送気管を
介して圧縮空気を発電機に供給して発電するものであ
る。
上記の圧縮空気発電装置によって充分な発電能力を得
るためには、圧縮空気貯蔵槽を水深300〜500mの位置に
設置する必要がある。しかしながら、このような水深が
得られる位置は陸上から遠く、このため陸上に圧縮空気
発電装置を設置する場合には、圧縮空気発電装置と圧縮
空気貯蔵槽とを連通する送気管の長さが長くなり、送気
管が破損しやすくなると共に、コストが高くなるという
問題が発生する。一方、圧縮空気発電装置を船上に設置
する場合には、波の影響等によって船が上下動するため
船上に設置された圧縮空気発電装置と圧縮空気貯蔵槽に
連通された送気管との連結部分に過大な荷重が作用する
ため連結部分が金属疲労等によって破損し易くなるとい
う問題が発生する。
るためには、圧縮空気貯蔵槽を水深300〜500mの位置に
設置する必要がある。しかしながら、このような水深が
得られる位置は陸上から遠く、このため陸上に圧縮空気
発電装置を設置する場合には、圧縮空気発電装置と圧縮
空気貯蔵槽とを連通する送気管の長さが長くなり、送気
管が破損しやすくなると共に、コストが高くなるという
問題が発生する。一方、圧縮空気発電装置を船上に設置
する場合には、波の影響等によって船が上下動するため
船上に設置された圧縮空気発電装置と圧縮空気貯蔵槽に
連通された送気管との連結部分に過大な荷重が作用する
ため連結部分が金属疲労等によって破損し易くなるとい
う問題が発生する。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、船上に設置された圧縮空気発電装置と送気管とを連
結する連結部分が容易に破損しないようにした圧縮空気
発電装置を提供することを目的とする。
で、船上に設置された圧縮空気発電装置と送気管とを連
結する連結部分が容易に破損しないようにした圧縮空気
発電装置を提供することを目的とする。
上記を目的を達成するために本発明は、水中に設置さ
れた圧縮空気貯蔵槽と、一端が前記圧縮空気貯蔵槽内部
に連通されかつ他端が水上に突出されるよう前記圧縮空
気貯蔵槽に取付けられた内管と、前記内管を囲みかつ内
圧が大気圧と前記圧縮空気貯蔵槽内の圧縮空気の圧力と
の平均値程度の値に設定された密閉構造の外管と、前記
内管を介して前記圧縮空気貯蔵槽へ圧縮空気を送るため
のコンプレツサおよび前記内管を介して送られる圧縮空
気によって発電する圧縮空気発電装置が搭載された発電
船と、前記内管と前記発電船とが相対的に変位すること
を許容する変位許容部を備えかつ送気可能に前記内管の
他端と前記圧縮空気発電装置とを連結する連結管と、を
含んで構成したものである。
れた圧縮空気貯蔵槽と、一端が前記圧縮空気貯蔵槽内部
に連通されかつ他端が水上に突出されるよう前記圧縮空
気貯蔵槽に取付けられた内管と、前記内管を囲みかつ内
圧が大気圧と前記圧縮空気貯蔵槽内の圧縮空気の圧力と
の平均値程度の値に設定された密閉構造の外管と、前記
内管を介して前記圧縮空気貯蔵槽へ圧縮空気を送るため
のコンプレツサおよび前記内管を介して送られる圧縮空
気によって発電する圧縮空気発電装置が搭載された発電
船と、前記内管と前記発電船とが相対的に変位すること
を許容する変位許容部を備えかつ送気可能に前記内管の
他端と前記圧縮空気発電装置とを連結する連結管と、を
含んで構成したものである。
本発明によれば、発電船に搭載された圧縮空気発電装
置のコンプレツサによって、内管を介して水中の圧縮空
気貯蔵槽に圧縮空気が貯蔵される。圧縮空気貯蔵槽に貯
蔵された圧縮空気は、内管を介して発電船に搭載された
発電機に供給され、発電のためのエネルギとして利用さ
れる。圧縮空気貯蔵槽に取付けられた内管と発電船に搭
載された圧縮空気発電装置とは、内管と発電船とが相対
的に変位することを許容する変位許容部を備えた連結管
によって連結されている。したがって、波等の影響によ
って発電船が内管に対して相対移動した場合においても
変位許容部によって相対移動が許容されるため、連結管
や内管に過大な荷重が作用することがなく、これによっ
て連結管や内管の破損を容易に防止することができる。
また、内管を密閉構造の外管で囲んで二重構造とし、外
管の内圧を大気圧と圧縮空気貯蔵槽内の圧縮空気の圧力
との平均値程度の値に設定したので、内管と外管の肉厚
を薄くすることができる。
置のコンプレツサによって、内管を介して水中の圧縮空
気貯蔵槽に圧縮空気が貯蔵される。圧縮空気貯蔵槽に貯
蔵された圧縮空気は、内管を介して発電船に搭載された
発電機に供給され、発電のためのエネルギとして利用さ
れる。圧縮空気貯蔵槽に取付けられた内管と発電船に搭
載された圧縮空気発電装置とは、内管と発電船とが相対
的に変位することを許容する変位許容部を備えた連結管
によって連結されている。したがって、波等の影響によ
って発電船が内管に対して相対移動した場合においても
変位許容部によって相対移動が許容されるため、連結管
や内管に過大な荷重が作用することがなく、これによっ
て連結管や内管の破損を容易に防止することができる。
また、内管を密閉構造の外管で囲んで二重構造とし、外
管の内圧を大気圧と圧縮空気貯蔵槽内の圧縮空気の圧力
との平均値程度の値に設定したので、内管と外管の肉厚
を薄くすることができる。
以上説明したように本発明によれば、圧縮空気貯蔵槽
に取付けられた送気管と発電船に搭載された圧縮空気発
電装置とを、送気管と発電船との相対移動を許容する相
対移動許容部を備えた連結管で連結したため、波等の影
響によって発電船が変位する場合においても連結管や送
気管に過大な荷重がかかることがなく、送気管や連結管
の破損を容易に防止することができると共に、内管を密
閉構造の外管で囲んで二重構造とし、外管の内圧を大気
圧と圧縮空気貯蔵槽内の圧縮空気の圧力との平均値程度
の値に設定したので、内管と外管の肉厚を薄くすること
ができる、という効果が得られる。
に取付けられた送気管と発電船に搭載された圧縮空気発
電装置とを、送気管と発電船との相対移動を許容する相
対移動許容部を備えた連結管で連結したため、波等の影
響によって発電船が変位する場合においても連結管や送
気管に過大な荷重がかかることがなく、送気管や連結管
の破損を容易に防止することができると共に、内管を密
閉構造の外管で囲んで二重構造とし、外管の内圧を大気
圧と圧縮空気貯蔵槽内の圧縮空気の圧力との平均値程度
の値に設定したので、内管と外管の肉厚を薄くすること
ができる、という効果が得られる。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第２図は本発明の実施例の圧縮空気発電装置の概略
図を示すものである。海底10には、コンクリートで構成
された中空の圧縮空気貯蔵槽12が移動不能に設置されて
いる。圧縮空気貯蔵槽12の底面側側壁には、海水の出入
を可能にする海水出入口14が穿設されている。圧縮空気
貯蔵槽12の上面には送気管が取付けられている。この送
気管は内管16と外管18とから構成されている。内管16の
一端は圧縮空気貯蔵槽12の上面を貫通して圧縮空気貯蔵
槽12内部に連通されており、他端は海面30上に突出され
ている。外管18は、内管16を囲むように内管16と同心状
に配置されている。外管18の海底10側端部はコンクリー
ト等の固定部材26によって圧縮空気貯蔵槽12に固定され
ており、他端は海面30上に突出されている。この外管18
は密閉構造で、内圧が大気圧と圧縮空気貯蔵槽12内の圧
縮空気の圧力との平均値程度の大きさに設定されてい
る。このように、送気管を内管16と外管18との二重構造
にすることにより安全性を高くすることができ、また外
管18の内圧を上記のように設定することにより、内管16
に直接水圧が作用しないようにすることができると共に
外管18の内圧を圧縮空気の圧力よりも小さくしているた
め内管16と外管18との内圧と外圧との差を小さくして壁
面に作用するテンシヨンを従来よりも小さくし、内管と
外管の肉厚を薄くすることができる。外管18の海面30側
端部近傍には浮体24が固定されており、この浮体に作用
する浮力によって送気管の自重による圧縮応力を低減さ
せている。なお、15、19はバルブである。
る。第２図は本発明の実施例の圧縮空気発電装置の概略
図を示すものである。海底10には、コンクリートで構成
された中空の圧縮空気貯蔵槽12が移動不能に設置されて
いる。圧縮空気貯蔵槽12の底面側側壁には、海水の出入
を可能にする海水出入口14が穿設されている。圧縮空気
貯蔵槽12の上面には送気管が取付けられている。この送
気管は内管16と外管18とから構成されている。内管16の
一端は圧縮空気貯蔵槽12の上面を貫通して圧縮空気貯蔵
槽12内部に連通されており、他端は海面30上に突出され
ている。外管18は、内管16を囲むように内管16と同心状
に配置されている。外管18の海底10側端部はコンクリー
ト等の固定部材26によって圧縮空気貯蔵槽12に固定され
ており、他端は海面30上に突出されている。この外管18
は密閉構造で、内圧が大気圧と圧縮空気貯蔵槽12内の圧
縮空気の圧力との平均値程度の大きさに設定されてい
る。このように、送気管を内管16と外管18との二重構造
にすることにより安全性を高くすることができ、また外
管18の内圧を上記のように設定することにより、内管16
に直接水圧が作用しないようにすることができると共に
外管18の内圧を圧縮空気の圧力よりも小さくしているた
め内管16と外管18との内圧と外圧との差を小さくして壁
面に作用するテンシヨンを従来よりも小さくし、内管と
外管の肉厚を薄くすることができる。外管18の海面30側
端部近傍には浮体24が固定されており、この浮体に作用
する浮力によって送気管の自重による圧縮応力を低減さ
せている。なお、15、19はバルブである。
上記のように構成された送気管の海面からの突出部近
傍には発電船34が浮いている、この発電船34には内管16
を介して圧縮空気貯蔵槽12に圧縮空気を送るためのコン
プレツサと圧縮空気貯蔵槽12から内管16を介して送られ
た圧縮空気によって発電をするための発電機とからなる
圧縮空気発電装置36が搭載されている。圧縮空気発電装
置36は送電線28を介して陸上の送電網に接続されてい
る。発電船34は係留索20によって海底10に固定されたア
ンカ22に連結されて係留されている。
傍には発電船34が浮いている、この発電船34には内管16
を介して圧縮空気貯蔵槽12に圧縮空気を送るためのコン
プレツサと圧縮空気貯蔵槽12から内管16を介して送られ
た圧縮空気によって発電をするための発電機とからなる
圧縮空気発電装置36が搭載されている。圧縮空気発電装
置36は送電線28を介して陸上の送電網に接続されてい
る。発電船34は係留索20によって海底10に固定されたア
ンカ22に連結されて係留されている。
上記内管16と圧縮空気発電装置36とは送気が可能な連
結管32によって連結されている。この連結管32には、第
１図に示すように、両端にフランジ31が形成されると共
に、このフランジ31の近傍にフレキシブル部38が形成さ
れている。一方のフランジ31は、内管16の端部に形成さ
れたフランジ17に結合されており、他方のフランジ31は
発電船34の圧縮空気発電装置36に連結された送気管40に
形成されたフランジ35と連結されている。上記のように
連結管32にはフレキシブル部38が形成されているため、
発電船34と内管16とが相対的に変位した場合においても
連結管32、送気管40、内管16に過大な荷重が作用するこ
とがない。
結管32によって連結されている。この連結管32には、第
１図に示すように、両端にフランジ31が形成されると共
に、このフランジ31の近傍にフレキシブル部38が形成さ
れている。一方のフランジ31は、内管16の端部に形成さ
れたフランジ17に結合されており、他方のフランジ31は
発電船34の圧縮空気発電装置36に連結された送気管40に
形成されたフランジ35と連結されている。上記のように
連結管32にはフレキシブル部38が形成されているため、
発電船34と内管16とが相対的に変位した場合においても
連結管32、送気管40、内管16に過大な荷重が作用するこ
とがない。
次に第３図を参照して変位許容部の他の実施例を説明
する。この実施例は変位許容部としてユニバーサルジヨ
イントを用いたものであり、連結管42の一端と内管16の
端部及び連結管42の他端と送気管40の端部とがユニバー
サルジヨイント44によって連結されている。この実施例
では係留索20を介して海底に固定されたアンカに連結さ
れたリング状のブイ50に、ロープ46を介して発電船34を
連結するようにしている。
する。この実施例は変位許容部としてユニバーサルジヨ
イントを用いたものであり、連結管42の一端と内管16の
端部及び連結管42の他端と送気管40の端部とがユニバー
サルジヨイント44によって連結されている。この実施例
では係留索20を介して海底に固定されたアンカに連結さ
れたリング状のブイ50に、ロープ46を介して発電船34を
連結するようにしている。
なお、上記では変位許容部としてフレキシブル部やユ
ニバーサルジヨイントを用いた例について説明したが、
連結管全体をフレキシブルパイプで構成することにより
変位を許容するようにしてもよい。
ニバーサルジヨイントを用いた例について説明したが、
連結管全体をフレキシブルパイプで構成することにより
変位を許容するようにしてもよい。
第１図は第２図の連結管部分の詳細を示す拡大図、第２
図は本発明の実施例の概略図、第３図は連結管の他の例
を示す第１図と同様の拡大図である。 16……内管、 18……外管、 32……連結管、 38……フレキシブル部、 42……連結管、 44……ユニバーサルジヨイント。
図は本発明の実施例の概略図、第３図は連結管の他の例
を示す第１図と同様の拡大図である。 16……内管、 18……外管、 32……連結管、 38……フレキシブル部、 42……連結管、 44……ユニバーサルジヨイント。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持田 哲雄 東京都江東区南砂２丁目５番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 河原林 英彰 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 柿沢 忠弘 東京都江東区南砂２丁目５番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−214608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−6916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−74500（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 6/16 F16L 1/12 F16L 57/00 F17D 5/00
Claims (1)
- 【請求項１】水中に設置された圧縮空気貯蔵槽と、一端
が前記圧縮空気貯蔵槽内部に連通されかつ他端が水上に
突出されるよう前記圧縮空気貯蔵槽に取付けられた内管
と、前記内管を囲みかつ内圧が大気圧と前記圧縮空気貯
蔵槽内の圧縮空気の圧力との平均値程度の値に設定され
た密閉構造の外管と、前記内管を介して前記圧縮空気貯
蔵槽へ圧縮空気を送るためのコンプレッサおよび前記内
管を介して送られる圧縮空気によって発電する圧縮空気
発電装置が搭載された発電船と、前記内管と前記発電船
とが相対的に変位することを許容する変位許容部を備え
かつ送気可能に前記内管の他端と前記圧縮空気発電装置
とを連結する連結管と、を含む圧縮空気発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168093A JP3058418B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 圧縮空気発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168093A JP3058418B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 圧縮空気発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219612A JPH0219612A (ja) | 1990-01-23 |
| JP3058418B2 true JP3058418B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15861716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63168093A Expired - Fee Related JP3058418B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 圧縮空気発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058418B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL237204A0 (en) * | 2015-02-12 | 2015-06-30 | Univ Malta | Hydro-pneumatic energy storage system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5869184U (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-11 | 株式会社武田製作所 | 可動継手 |
| JPS58214608A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-13 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | エネルギ貯蔵装置 |
| JPS6136791U (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-07 | 石川島播磨重工業株式会社 | 伸縮接手 |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63168093A patent/JP3058418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219612A (ja) | 1990-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |