JP3146208U - 海流発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】海流の向きや大きさにかかわらず常に良好に発電を行うことができる海流発電装置を提供する。
【解決手段】発電機７〜１０に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置において、係留手段によって姿勢変更可能に係留した船体の側方に水路１６を形成するとともに、水路に水車３〜６を配設し、水車の前後に水路を縮幅するための左右一対の整流体２３〜３８を配設する。また、前記係留手段は、海底に埋設した海底ケーブルと、発電機に接続した送電線と、これら海底ケーブルと送電線とを接続するコネクタで構成する。
【選択図】図１

Description

本考案は、発電機に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置に関するものである。

従来より、化石エネルギーである石油の枯渇や燃焼による炭酸ガスの排出などの社会的な問題を受けて、火力発電装置に代わる太陽光や風力や海流などの自然エネルギーを利用した発電装置が開発されている。

その中でも、全周を海で囲まれる日本においては、海流を利用した発電装置が、気候に左右されずに安定して発電できるものと考えられている。

そのため、たとえば特許文献１に見られるように、従来より海流を利用した発電装置（海流発電装置）が考案されている。

特開平７−２５９０６４号公報

ところが、上記従来の海流発電装置では、海中に沈めた筒体の内部に水車を配置した構造となっていたために、海流の向きや大きさによっては発電が良好に行えないおそれがあった。

そこで、請求項１に係る本考案では、発電機に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置において、係留手段によって姿勢変更可能に係留した双胴船の中央に水路を形成するとともに、水路に水車を配設し、水車の前後に水路を縮幅するための左右一対の整流体を配設することにした。

また、請求項２に係る本考案では、前記請求項１に係る本考案において、前記水車及び発電機を偶数個設け、水車及び発電機を左右の船体に均等に配設するとともに、発電機に接続した蓄電池を左右の船体の間に跨設した連結体の内部に配設することにした。

また、請求項３に係る本考案では、発電機に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置において、係留手段によって姿勢変更可能に係留した船体の側方に水路を形成するとともに、水路に水車を配設し、水車の前後に水路を縮幅するための左右一対の整流体を配設することにした。

また、請求項４に係る本考案では、前記請求項１〜請求項３のいずれかに係る本考案において、前記係留手段は、海底に埋設した海底ケーブルと、発電機に接続した送電線と、これら海底ケーブルと送電線とを接続するコネクタで構成することにした。

そして、本考案では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、本考案では、発電機に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置において、水路に配設した水車の前後に水路を縮幅するための左右一対の整流体を配設しているために、海流の向きや大きさにかかわらず常に良好に発電を行うことができる。

また、本考案では、海底に埋設した海底ケーブルと発電機に接続した送電線とこれら海底ケーブルと送電線とを接続するコネクタで係留手段を構成しているために、送電手段と係留手段とを兼用することができ、海流発電装置の構成を簡素化し製造コストを低減することができる。

また、本考案では、水車及び発電機を偶数個設け、水車及び発電機を左右の船体に均等に配設するとともに、発電機に接続した蓄電池を左右の船体の間に跨設した連結体の内部に配設しているために、左右の重量バランスを平衡に保つことができ、海流の向きや大きさに応じて双胴船の向きを良好に変更させることができる。

以下に、本考案に係る海流発電装置の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

［実施例１］
図１〜図３に示すように、実施例１に係る海流発電装置１は、双胴船２に第１〜第４の水車3〜6を接続した第１〜第４の発電機7〜10を搭載して構成している。

海流発電装置１は、左右一対の船体11,12とこれらの間に跨設した連結体13で双胴船２を構成しており、各船体11,12の後端部に推進機14,15を取付けている。

また、海流発電装置１は、左右の船体11,12の間に海流が通過する一定幅の水路16を形成するとともに、左右の船体11,12の間に第１〜第４の回転軸17〜20を前後に等しい間隔をあけて回動自在に架設し、第１〜第４の回転軸17〜20の中央部に第１〜第４の水車3〜6を取付けることによって第１〜第４の水車3〜6を水路16の中央部に配置している。

そして、海流発電装置１は、第１〜第４の水車3〜6の前方に位置する左右の船体11,12の側壁21,22に水路16の幅を縮める（縮幅する）ための左右一対の整流体23〜30を回動自在に取付けるとともに、第１〜第４の水車3〜6の後方に位置する左右の船体11,12の側壁21,22に水路16の幅を縮める（縮幅する）ための左右一対の整流体31〜38を回動自在に取付けている。

また、海流発電装置１は、第１及び第３の回転軸17,19の右舷側端部に第１及び第３の発電機7,9を接続するとともに、第２及び第４の回転軸18,20の左舷側端部に第２及び第４の発電機8,10を接続している。これにより、海流発電装置１は、左右の船体11,12のうちの左舷側の船体11に第２及び第４の発電機8,10を搭載する一方、右舷側の船体12に第１及び第３の発電機7,9を搭載して、左右の船体11,12の重量バランスを平衡に保持するようにしている。

また、海流発電装置１は、連結体13の内部に２個の蓄電池39,40を前後に間隔をあけて収容し、前側の蓄電池39に第１及び第２の発電機7,8を接続する一方、後側の蓄電池40に第３及び第４の発電機9,10を接続している。

さらに、海流発電装置１は、海底41に埋設した左右一対の海底ケーブル42,43の所要位置にコネクタ44〜47を取付ける一方、前後の蓄電池39,40に左右一対の送電線48〜51を接続するとともに、各送電線48〜51の端部にコネクタ52〜55を接続し、海底ケーブル側のコネクタ44〜47と送電線側のコネクタ52〜55とを水平回動可能に接続している。これにより、海流発電装置１は、海上に双胴船２を係留することができるので、海底ケーブル42,43と送電線48〜51と海底ケーブル側のコネクタ44〜47と送電線側のコネクタ52〜55とで双胴船２の係留手段56を構成している。なお、海流発電装置１は、前側の蓄電池39の左右前端部に送電線48,49を接続するとともに、後側の蓄電池40の左右後端部に送電線50,51を接続し、各送電線48〜51の基端部に巻取り機を設けて各送電線48〜51を所定の張力によってある程度撓ませた状態で双胴船２の四方において海底ケーブル42,43に接続しており、これにより、双胴船２が海流の向きや大きさによって自然に姿勢を変更でき、或いは、双胴船２が左右の推進機14,15の推進力によって強制的に姿勢を変更できるようになっている。

海流発電装置１は、以上に説明したように構成しており、海上に係留手段56によって係留され、水路16を流れる海流によって第１〜第４の水車3〜6が回転し、これにより、第１〜第４の発電機7〜10で発電し、それを前後の蓄電池39,40で蓄電し、送電線48〜51及び海底ケーブル42,43を介して陸地に送電される。

その際に、上記海流発電装置１では、海流が双胴船２の前方側から後方側へ向けて流れている場合、図４に示すように、第１〜第４の水車3〜6の前方側に配置した左右の整流体23〜30を左右の船体11,12の側壁21,22から内側の水路16に向けて均等に回動させる。すると、水路16を流れる海流が左右の整流体23〜30に衝突し、左右の整流体23〜30が受ける衝突力の差に応じて左右の衝突力が同一となるように双胴船２が自然に姿勢を変更する。そして、左右の整流体23〜30によって水路16の幅が縮められることによって水流が増加し、第１〜第４の水車3〜6を良好に回転させ、第１〜第４の発電機7〜10で良好に発電することができる。

また、上記海流発電装置１では、海流が双胴船２の後方側から前方側へ向けて流れている場合、図５に示すように、第１〜第４の水車3〜6の後方側に配置した左右の整流体31〜38を左右の船体11,12の側壁21,22から内側の水路16に向けて均等に回動させる。すると、水路16を流れる海流が左右の整流体31〜38に衝突し、左右の整流体31〜38が受ける衝突力の差に応じて左右の衝突力が同一となるように双胴船２が自然に姿勢を変更する。そして、左右の整流体31〜38によって水路16の幅が縮められることによって水流が増加し、第１〜第４の水車3〜6を良好に回転させ、第１〜第４の発電機7〜10で良好に発電することができる。

以上に説明したように、上記海流発電装置１は、双胴船２に係留手段56を設け、双胴船２を構成する左右一対の船体11,12の間に水路16を形成するとともに、左右の船体11,12の間に第１〜第４の水車3〜6を前後回動可能に配設し、第１〜第４の水車3〜6の前後に水路16を縮幅するための左右一対の整流体23〜38を配設した構成となっている。

そのため、上記構成の海流発電装置１では、上述したように左右の整流体23〜38の作用によって、第１〜第４の水車3〜6に流れ込む海流の力が最大となるように双胴船２の姿勢が変更され、これにより、海流の向きや大きさにかかわらず常に良好に発電を行うことができる。

また、上記海流発電装置１では、海底41に埋設した海底ケーブル42,43と第１〜第４の発電機7〜10に接続した送電線48〜51とこれら海底ケーブル42,43と送電線48〜51とを接続するコネクタ44〜47,52〜55で係留手段56を構成している。

そのため、上記構成の海流発電装置１では、送電手段と係留手段56とを別個に設けることなく送電手段で係留手段56を兼用することができ、海流発電装置１の構成を簡素化し製造コストを低減することができる。

また、上記海流発電装置１では、第１〜第４の水車3〜6及び第１〜第４の発電機7〜10を偶数個（４個）設け、第１〜第４の水車3〜6及び第１〜第４の発電機7〜10を左右の船体11,12に均等に（重量が等しくなるように）配設するとともに、第１〜第４の発電機7〜10に接続した蓄電池39,40を左右の船体11,12の間に跨設した連結体13の内部に配設した構成となっている。

そのため、上記構成の海流発電装置１では、左右の重量バランスを平衡に保つことができ、生流体23〜38の作用によって海流の向きや大きさに応じて双胴船２の向きを良好に変更させることができるので、海流の向きや大きさにかかわらず常に良好に発電を行うことができる。

［実施例２］
図６〜図８に示すように、実施例２に係る海流発電装置57は、船体58に第１〜第８の水車59〜66を接続した第１〜第８の発電機67〜74を搭載して構成している。

海流発電装置57は、船体58の後端部に推進機75を取付けるとともに、船体58の左右側部に一定幅をあけて矩形板状の水路板76,77を前後一対の支持体78,79を介して取付けて、船体58の左右側部に海流が通過する一定幅の水路80を形成するとともに、船体58の左右側部と水路板76,77との間に第１〜第８の回転軸81〜88を前後に等しい間隔をあけて回動自在に架設し、第１〜第８の回転軸81〜88の中央部に第１〜第８の水車59〜66を取付けることによって第１〜第８の水車59〜66を水路80の中央部に配置している。

そして、海流発電装置57は、第１〜第８の水車59〜66の前方に位置する船体58の左右の側壁89,90と左右の水路板76,77に水路80の幅を縮める（縮幅する）ための左右一対の整流体91〜106を回動自在に取付けるとともに、第１〜第８の水車59〜66の後方に位置する船体58の左右の側壁89,90と左右の水路板76,77に水路80の幅を縮める（縮幅する）ための左右一対の整流体107〜122を回動自在に取付けている。

また、海流発電装置57は、船体58の上部に船室123を形成し、船室123の内部に蓄電池124を収容し、蓄電池124に第１〜第８の発電機67〜74を接続している。

さらに、海流発電装置57は、海底125に埋設した左右一対の海底ケーブル126,127の所要位置にコネクタ128,129を取付ける一方、蓄電池124の左右後端部に左右一対の送電線130,131を接続するとともに、各送電線130,131の端部にコネクタ132,133を接続し、海底ケーブル側のコネクタ128,129と送電線側のコネクタ132,133とを水平回動可能に接続している。これにより、海流発電装置57は、海上に船体58を係留することができるので、海底ケーブル126,127と送電線130,131と海底ケーブル側のコネクタ128,129と送電線側のコネクタ132,133とで船体58の係留手段134を構成している。なお、海流発電装置57は、各送電線130,131の基端部に巻取り機を設けて各送電線130,131を所定の張力によってある程度撓ませた状態で船体58の後方において海底ケーブル126,127に接続しており、これにより、船体58が海流の向きや大きさによって自然に姿勢を変更でき、或いは、船体58が推進機75の推進力によって強制的に姿勢を変更できるようになっている。

海流発電装置57は、以上に説明したように構成しており、海上に係留手段134によって係留され、水路80を流れる海流によって第１〜第８の水車59〜66が回転し、これにより、第１〜第８の発電機67〜74で発電し、それを蓄電池124で蓄電し、送電線130,131及び海底ケーブル126,127を介して陸地に送電される。

その際に、上記海流発電装置57では、実施例１に係る海流発電装置１と同様に、左右の整流体91〜120の作用によって、第１〜第８の水車59〜66に流れ込む海流の力が最大となるように船体58の姿勢が変更され、これにより、海流の向きや大きさにかかわらず常に良好に発電を行うことができる。

［実施例３］
図９に示すように、実施例３に係る海流発電装置135は、実施例２に係る海流発電装置57を左右に複数個（ここでは）並べ、前後一対の連結体136,137で連結して構成している。

この場合にも、実施例１又は実施例２に係る海流発電装置1,57と同様に、各海流発電装置57に設けた左右の整流体91〜122の作用によって、各海流発電装置57に設けた第１〜第８の水車59〜66に流れ込む海流の力が最大となるように各海流発電装置57の船体58の姿勢が変更され、これにより、海流の向きや大きさにかかわらず常に良好に発電を行うことができる。

実施例１に係る海流発電装置を示す平面図。 同正面図。 同側面断面図。 前側からの海流の場合に海流発電装置の動作を示す説明図。 後側からの海流の場合に海流発電装置の動作を示す説明図。 実施例２に係る海流発電装置を示す平面図。 同正面図。 同側面断面図。 実施例２に係る海流発電装置を示す平面図。

符号の説明

１ 海流発電装置 ２ 双胴船
3〜6 水車 7〜10 発電機
11,12 船体 13 連結体
14,15 推進機 16 水路
17〜20 回転軸 21,22 側壁
23〜38 整流体 39,40 蓄電池
41 海底 42,43 海底ケーブル
44〜47 コネクタ 48〜51 送電線
52〜55 コネクタ 56 係留手段
57 海流発電装置 58 船体
59〜66 第１〜第８の水車 67〜74 第１〜第８の発電機
75 推進機 76,77 水路板
78,79 支持体 80 水路
81〜88 第１〜第８の回転軸 89,90 側壁
91〜122 整流体 123 船室
124 蓄電池 125 海底
126,127 海底ケーブル 128,129 コネクタ
130,131 送電線 132,133 コネクタ
134 係留手段 135 海流発電装置
136,137 連結体

Claims (4)

1. 発電機に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置において、
   係留手段によって姿勢変更可能に係留した双胴船の中央に水路を形成するとともに、水路に水車を配設し、水車の前後に水路を縮幅するための左右一対の整流体を配設したことを特徴とする海流発電装置。
2. 前記水車及び発電機を偶数個設け、水車及び発電機を左右の船体に均等に配設するとともに、発電機に接続した蓄電池を左右の船体の間に跨設した連結体の内部に配設したことを特徴とする請求項１に記載の海流発電装置。
3. 発電機に接続した水車を海流によって回転させて発電する海流発電装置において、
   係留手段によって姿勢変更可能に係留した船体の側方に水路を形成するとともに、水路に水車を配設し、水車の前後に水路を縮幅するための左右一対の整流体を配設したことを特徴とする海流発電装置。
4. 前記係留手段は、海底に埋設した海底ケーブルと、発電機に接続した送電線と、これら海底ケーブルと送電線とを接続するコネクタで構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の海流発電装置。

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