JP5118138B2 - ベンチュリ・ポンプとして作用するパイプを用いた波又は流れの流動からエネルギーを変換する装置 - Google Patents
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Description
第1および第2のパイプの構成であって、それぞれの第1のパイプにはその全長に沿って間隔をおいて配置された一連の穴が設けられ、第1のパイプは、第2のパイプに対して、隣接する第1および第2のパイプの壁面の間であって孔の近傍でベンチュリが形成されるように配置された構成と、
入口および出口を有する導管と、
導管の中に配置されたインペラと、
インペラに接続された発電機と、を備え、
そこにおいて、水体から水が入口を介して導管に流入でき、第1及び第2のパイプの構成を通過した水の流動が第1のパイプを第1のパイプの内部から孔を通過する流動を誘導するベンチュリ・ポンプとして作用させ、導管を介して水を吸引しインペラを駆動するように、第1のパイプが導管の出口に接続された装置を提供する。
・下部弦材の流動が高く、その圧力が低いとき、空気クッションは膨張し、そして、カラムを部分的に空にさせ、シュラウドを通過しインペラを通過する流動を軽減し、発電のピークサージを低減する。逆に、波エネルギーサイクルが、その後下部弦材の最小の流動(圧力は高い)を引き起こすとき、膨張していた空気クッションはカラム中に水が逆流することを誘導する。そして、インペラを通過する流動を強化し、生成エネルギーを平滑化する。
・これは、詳細設計において、効率を高めるために利用できる共振現象である。
Claims (43)
- 水体の潮汐又は流れの流動を用いて発電する装置であって、
第1及び第2のパイプの構成であって、それぞれの第1のパイプはその全長に沿って間隔をおいて配置された一連の孔が設けられ、隣接する第1及び第2のパイプの壁面の間にベンチュリを形成するように、前記第1のパイプが前記第2のパイプに対して配置されている構成と、
入口及び出口を有する導管と、
前記導管の中に配置されたインペラと、
前記インペラに接続された発電機と、を備え、
前記水体からの水が前記入口を介して前記導管に導入でき、前記第1及び第2のパイプの構成を通過する水の流動が前記第1のパイプをベンリュリポンプとして機能させ、前記導管を介して水を吸引し前記インペラを駆動するように、前記第1のパイプは前記導管の前記出口に接続された、装置。 - 前記一連の孔は、前記第1のパイプの側面に沿って軸方向に延びる孔の列を備えた、請求項1に記載の装置。
- 一対の平行した左右対称な孔の列を更に備えた、請求項2に記載の装置。
- 前記孔は、長穴の形状に伸長された、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の装置。
- 水が前記第1のパイプから前記孔を通って流出できるが、前記第1のパイプに前記孔を通って流入できないように、前記孔に逆止弁が設けられた、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記逆止弁は、前記第1のパイプの外側に固定され前記孔を覆うように延びた柔軟な材料のフラップを備え、前記フラップは使用中に、誘導された流動が前記フラップを前記孔から持上げて外側への流動を許容するが、逆向きの流動は前記フラップを前記孔に押しつけ、前記孔を通る流動を防止する、請求項5に記載の装置。
- 前記フラップは、複数の前記孔を覆う、請求項6に記載の装置。
- 前記一連の孔は、一対の平行した左右対称な孔の列を備え、前記逆止弁は、それぞれの列を覆って延びる別個のフラップ構成を備えた、請求項7に記載の装置。
- フラップ構成は、前記一対の孔の各側面に固定され、前記フラップの自由端が前記二つの孔の列の間に位置する、請求項8に記載の装置。
- フラップ構成は、前記孔の列の間で前記パイプに固定され、それぞれのフラップがそれぞれの列を覆って延びる、請求項8に記載の装置。
- 前記第1及び第2のパイプは、実質的に垂直である、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1のパイプは、それらの下端部で水平の連結管に接続されていて、前記連結管は導管に接続された、請求項11に記載の装置。
- 前記第1及び第2のパイプは、実質的に水平である、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1のパイプは、垂直の連結管に接続されていて、前記連結管は導管に接続された、請求項13に記載の装置。
- 前記第1及び第2のパイプの構成は、それらの上端部の方に向かいお互いに近づくように傾斜した第1及び第2のセクションを備えた、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の装置。
- 前記導管は、前記インペラを包囲しているシュラウドを画定する、請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の装置。
- 前記インペラは、前記第1及び第2のパイプの構成の下端部近くに設けられた、請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の装置。
- 前記発電機は、前記第1及び第2のパイプの構成の上端部近くに設けられた、請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の装置。
- 前記発電機は、細長い駆動シャフトによって前記インペラに接続された、請求項17又は請求項18のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置が前記水体の中に設置されるとき、前記発電機が水面上になるように前記発電機が装着された、請求項18又は請求項19のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置が、実質的に水没する前記第1及び第2のパイプの構成を用いて、前記水体において浮揚するように配置された浮揚性部材を備えた、請求項1から請求項20のいずれか1項に記載の装置。
- 前記浮揚性部材は、カラム内部の水面上の閉じた空気容積を水で満たすことができる底開型のカラムを備えた、請求項21に記載の装置。
- 前記空気容積を微調整するために前記カラム内の空気圧を調整する手段が設けられた、請求項22に記載の装置。
- 前記導管内の前記流動が速くその圧力が低いとき、前記閉じた空気容積が膨張し、前記カラムを部分的に空にするように前記カラム内の水を前記インペラを通過して前記導管に流出させ、逆に、前記導管内の前記流動が遅くその圧力が高いとき、前記カラム内に水が逆流させるように、カラムが導管に接続された、請求項22又は請求項23のいずれか1項に記載の装置。
- 前記カラムは、前記発電機及び/又はインペラを装着するために使用される、請求項22から請求項24のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置を前記水体の底に設置するために係留ロープが設けられた、請求項21から請求項25のいずれか1項に記載の装置。
- 前記係留ロープは、前記パイプを通過する流動を最適化するため、前記装置の位置合わせを行うために調節可能である、請求項26に記載の装置。
- 前記パイプの構成は、間隔を置かれ平行な構成の中に、第1のパイプの実質的に平面状の配列を含む、請求項1から請求項27のいずれか1項に記載の装置。
- 前記パイプの構成は、間隔を置かれ平行な構成の中に、第2のパイプの実質的に平面状の配列を含む、請求項1から請求項28のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1のパイプの配列の平面は、前記第2のパイプの配列の平面と実質的に並行であり、且つオフセットしている、請求項28又は請求項29のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1及び第2のパイプの配列は、実質的に同一平面であり、1つの配列の前記パイプは他の配列の前記パイプと交互配列されている、請求項28又は請求項29のいずれか1項に記載の装置。
- 前記配列の平面は、垂直、又はそれに近い形状である、請求項28から請求項31のいずれか1項に記載の装置。
- 前記配列は、第1及び第2のパイプの細長いフェンスを画定する、請求項28から請求項32のいずれか1項に記載の装置。
- 一対のフェンスが備えられ、それぞれのフェンスの一端は共通位置に接続され、他端は両フェンスがV字を形成するように間隔を置かれた、請求項33に記載の装置。
- V字の開放端は、潮汐又は流れの流動の主方向に対向する、請求項34に記載の装置。
- 二対のフェンスが備えられ、それぞれのフェンスの一端は共通位置に接続され、他端はX形状を形成するように間隔を置かれた、請求項34又は請求項35のいずれか1項に記載の装置。
- 前記配列を形成している前記パイプは、前記フェンスが潮汐又は流れの流動の効果によって、平面の構成から変形できるように柔軟に接続された、請求項34から請求項36のいずれか1項に記載の装置。
- 前記柔軟な接続は、前記フェンスの下端部の連結管、及び前記連結管より上における一つ又は二つ以上の柔軟なケーブルによって提供され、前記ケーブルは、前記連結管より更に柔軟である、請求項37に記載の装置。
- 前記フェンスが接続された前記共通位置に設けられた貯水タンクを備え、前記導管の前記出口から前記貯水タンクに供給される、請求項34から請求項38のいずれか1項に記載の装置。
- 前記貯水タンクは、潮汐又は流れの流動が低いときに、貯蔵された水を前記装置に放出するように設定された、請求項39に記載の装置。
- 前記インペラは、前記貯水タンクの壁面に装着されている、請求項39又は請求項40のいずれか1項に記載の装置。
- 前記フェンスの外側端は、前記フェンスの端を支持するために用いる別の貯水タンクに接続されている、請求項39から請求項41のいずれか1項に記載の装置。
- 前記発電機によって電力供給されている逆浸透脱塩設備及び輸送パイプライン・システム、淡水化設備、及びパイプライン・システムを備えた、請求項1から請求項42のいずれか1項に記載の装置。
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