JP5120905B1 - 満潮と干潮の水位差利用水力発電システム。 - Google Patents

Abstract

【課題】
海に取り囲まれている日本で、満潮と干潮のエネルギーから電気エネルギーを取り出しきれば、その効果は、計り知れない者が有ります。
【解決手段】
図２の図面は、満潮水位確保装置イメージ図２で、上の図面が、満潮水位確保装置６の平面図で、満潮水位確保ゲート5が、開くと、海水の出入りが自由にできて、締まると海水の出入りが、出来無くなります。
下の図面は、１度、満潮になり、満潮水位確保装置６に海水が貯まり、満潮水位確保ゲート５が、閉められ、引潮になり、満潮水位確保装置６に貯まった海水をサイフォン状に配管した、送水管の減圧装置２を駆動させ、水位の低い方に送り、送水管の端末に設けられた水力発電機１で発電します。
送水を完了したら、海上移動式は、海上を移動して、海路を開放します。
【選択図】 図２

Description

近年、原子力発電の神話が揺らぎ、電力不足に陥り、節電の重要性と、必然性
が叫ばれています。最近は、企業のみならず、一般家庭でも、節電への協力、
努力が、不可欠と成って来ています。太陽光発電や照明のLED化等、いろんな
形で節電が実施されています。

電力不足を補う為に、休止中の火力発電所を再稼働させたりしていますが、
燃料代が高い為に、電気料金値上げなどの声も上がって来ています。燃料費が安く、効率のよい発電が切に求められています。

平成24年7月1日から、再生可能エネルギーの買取制度が スタートしました。自然エネルギーを高い効率で回収することが、 今後の大きなテーマです。その方法、若しくは、技術確率する事が、大きな課題です。

特開平11-351119が、潮流発電装置を利用した水力発電システムが、述べられています。

特開2011-1920が、潮流発電装置を利用した水力発電システムが、述べられています。

特開平11-351119 特開2011-1920

海水の満潮と干潮は、周りが海に取り囲まれている日本の海岸でも、確実に1日2回起こっています。この潜在エネルギーは、膨大なものです。本発明は、この潜在自然エネルギーから電気エネルギーを取り出す方法を開発する事を課題とします。

満潮で水位が、高くなった時、海水の出口を塞ぐと、引潮が始まっても、海水
が出られないので、水位が高いままに成ります。引潮が、始まると、その他は、
水位が低くなるので、水位が高い方から、水位が低い方にサイフォン配管を
して、低い方に放流して、発電します。
高い満潮と干潮を繰返す海水を利用し、前記満潮で水位が、高く成った時、限
られた部分だけ、前記海水の高さを保持する方法を有し、前記限られた部分以
外で、引き潮になり、前記水位が低くなったところへ、サイフォン状に配管さ
れた送水管を使い、前記海水を送水し、発電する事を特徴とします。

満潮水位確保装置は、海上移動式若しくは固定式で、前記海水が流入する開口部、満潮水位確保ゲートと前記送水管を有する事を特徴とします。
送水が完了したら、海上を移動して、海路を開放します。

前記海水の高さを保持する前記方法の２つ目、入江が、前記満潮に成った時、防波堤用満潮確保ゲート、若しくは、海上移動式の防波堤満潮水位確保装置が、防波堤間にセットされ、前記干潮が始まった時、前記入江内の前記海水が、前記防波堤から、外に出ないように確保する事を特徴とします。
送水が完了したら、防波堤用満潮確保ゲートは、開放します。
海上移動式の防波堤満潮水位確保装置は、海上を移動して、海路を開放します。

前記海水の高さを保持する前記方法の３つ目、沈降式満潮水位確保装置は、曳
航されたり、自走出来る装置で、前記送水管2式、沈降式満潮水位放流ゲート
と沈降式満潮水位確保装置用浮上補助具を有し、前記送水管2式のうちの1式
は、前記満潮で水位が、高く成った前記海水を引き潮で低くなった方へ、前記
海水を送水したり、前記満潮に成った前記海水を前記沈降式満潮水位確保装置
に取り込んだり、前記沈降式満潮水位確保装置に取り込んだ前記海水の重量で、
前記沈降式満潮水位確保装置を前記海中に沈め、前記送水管2式のうちの他の1
式は、前記干潮に成り、前記沈降式満潮水位確保装置の周りの前記水位が、下
がった時、前記水位が低い方へ送水する事を特徴とします。

前記送水管は、前記海中から、鉛直に立ち上がり、海上上部で水平に成り、其の侭、放流予定地点に向かい、前記放流予定地点の上で鉛直に下り、前記送水管の吸込側に仕切弁と吐出側に前記仕切弁、減圧装置、水力発電機を取り付けし、前記減圧装置の稼働により、前記送水管は、送水を開始し、発電する事を特徴とします。この考えは、私の特願2012-023800他9箇所で採用しています。

海に取り囲まれている日本で、満潮と干潮のエネルギーから電気エネルギーを取
り出しきれば、その効果は、計り知れない者が有ります。

満潮水位確保装置イメージ図１ 満潮水位確保装置イメージ図２ 港町入江、防波堤イメージ図 港町入江満潮、干潮イメージ図 防波堤用満潮確保ゲートイメージ図 サイフォン管送水イメージ図 防波堤満潮水位確保装置イメージ図１ 防波堤満潮水位確保装置イメージ図２ 沈降式満潮水位確保装置イメージ図１ 沈降式満潮水位確保装置イメージ図２ 沈降式満潮水位確保装置イメージ図３

１ 水力発電機
２ 減圧装置
３ 仕切弁
４ 防波堤
５ 満潮水位確保ゲート
６ 満潮水位確保装置
７ 防波堤満潮水位確保ゲート
８ 防波堤満潮水位確保装置
９ 沈降式満潮水位確保装置
１０ 沈降式満潮水位放流ゲート
１１ 沈降式満潮水位確保装置用浮上補助具

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明します。
図１の図面は、満潮水位確保装置イメージ図１です。
満潮水位確保装置６は、海上移動式若しくは固定式で、前記海水が流入する開口部、満潮水位確保ゲート５と送水管で構成されます。

図１の上の図は、満潮水位確保装置６が、海中に置かれた状態で、干潮なので
海面は、まだ、満潮水位確保装置６の下に有ります。
図１の下の図は、満潮になったので、満潮水位確保装置６迄、充分に海水が入っています。

図２の図面は、満潮水位確保装置イメージ図２で、上の図面が、満潮水位確保装置６の平面図で、満潮水位確保ゲート5が、開くと、海水の出入りが自由にできて、締まると海水の出入りが、出来無くなります。
下の図面は、１度、満潮になり、満潮水位確保装置６に海水が貯まり、満潮水位確保ゲート５が、閉められ、引潮になり、満潮水位確保装置６に貯まった海水をサイフォン状に配管した、送水管の減圧装置２を駆動させ、水位の低い方に送り、送水管の端末に設けられた水力発電機１で発電します。
送水を完了したら、海上移動式は、海上を移動して、海路を開放します。

図３は、港町入江、防波堤イメージ図です。
図４は、港町入江満潮、干潮イメージ図です。上の図面が、干潮時のイメージ
図で、下の図面が、満潮のイメージ図です。
図５は、防波堤用満潮確保ゲートイメージ図です。実際は、入江の入口をこんな感じで閉められませんが、解り易く書いています。
図6は、サイフォン管送水イメージ図です。入江が、満潮の時、防波堤満潮水位確保ゲート７を閉めます。干潮が始まっても、防波堤から外側の海水の水位が下がり、入江側の水位は、満潮時の水位のまま、高い位置にあります。
ここで、送水管で、入江内の高い水位の海水を防波堤の外側の低い水位側へ、
送水します。送水管は、海中から、鉛直に立ち上がり、海上上部で水平に成り、其の侭、放流予定地点に向かい、放流予定地点の上で鉛直に下り、前記送水管の吸込側に仕切弁３と吐出側に仕切弁３、減圧装置２、水力発電機１を取り付けし、減圧装置２の稼働により、送水管は、送水を開始し、発電します。

図７は、防波堤満潮水位確保装置イメージ図１です。
入江が、満潮の時、先程は、防波堤満潮水位確保ゲート７を閉めましたが、防波堤満潮水位確保ゲート７の代わりに、海上移動式の防波堤満潮水位確保装置８を防波堤と防波堤の間に配置します。
図８は、防波堤満潮水位確保装置イメージ図２です。
満潮の海水を、防波堤満潮水位確保装置８の中に送水管で送水しながら発電します。防波堤満潮水位確保装置８は、海水が入って沈み、入江内の満潮時の海水を入江外に出さなくなります。
他の場所の満潮時の海水を水位が低い方に送りながら発電し、送り終わったら、防波堤満潮水位確保装置内８の海水を干潮側に送りながら発電し、送り終わったら、防波堤満潮水位確保装置８を海上移動して、開放します。

図9は、沈降式満潮水位確保装置イメージ図１です。
沈降式満潮水位確保装置９は、曳航されたり、自走出来る装置で、通常は、浮
かんでいて、送水管2式、沈降式満潮水位放流ゲート１０と沈降式満潮水位確
保装置用浮上補助具１１を有し、送水管2式のうちの1式は、満潮で水位が、
高く成った海水を引き潮で低くなった方へ、海水を送水したり、満潮に成った
海水を沈降式満潮水位確保装置９に取り込んだり、沈降式満潮水位確保装置９
に取り込んだ海水の重量で、沈降式満潮水位確保装置９を海中に沈め、送水管2
式のうちの他の1式は、干潮に成り、沈降式満潮水位確保装置９の周りの水位
が、下がった時、水位が低い方へ送水します。送水は、減圧装置２の駆動で始
まり、送水の時、放流側の水力発電機で、発電します。
送水が完了したら、海上を移動して、海路を開放します。

図１０は、沈降式満潮水位確保装置イメージ図２です。
入江の1部に、沈降式満潮水位確保装置９を２台並べて、1部を開放しています。
図１１は、沈降式満潮水位確保装置イメージ図３です。
入江が満潮になり、沈降式満潮水位確保装置９を１台並べて、満潮エリアを確
保しました。防波堤４と沈降式満潮水位確保装置９で囲まれた区域のみが、満
潮の水位を保つ事に成ります。

この発明の実施には、いくつかの、検討を要する、問題があります。
海が荒れる事、塩害、満潮と干潮が1日2回ある事や漁業権等、様々考えられ
ます。しかし、港で発電した電気を港の基礎電力にすれば、様々な問題も、良
い方向で、解決できると考えます。

Claims (5)

1. 満潮と干潮を繰返す海水を利用し、前記満潮で水位が、高く成った時、限られ
   た部分だけ、前記海水の高さを保持する方法を有し、防波堤満潮水位確保装置、
   又は、沈降式満潮水位確保装置は、前記満潮時の水位が高くなった前記海水を
   サイフォン状に配管された吸水管により、前記装置により区画した範囲内の水
   位が、満潮水位と同じになるまで吸引しながら発電し、前記防波堤満潮水位確
   保装置や前記沈降式満潮水位確保装置は、前記海水の重量で沈み、限られた部
   分以外で、引き潮になり、引潮で水位が低くなったところへ、サイフォン状に
   配管された送水管を使い、前記範囲内に吸引した海水を送水し、
   発電する事を特徴とする
   満潮と干潮の水位差利用水力発電システム。
2. 前記海水の水位の高さを保持する前記方法の1つ目、前記満潮水位確保装置は、海上移動式若しくは固定式で、前記海水が流入する開口部、満潮水位確保ゲートと前記送水管を有し、潮が満ち、前記海水の水位が前記開口部の高さ以上に上昇した事によって、前記海水が流入し、前記満潮水位確保ゲートを用いて満潮時に前記開口部を閉じ、前記開口部から流入した前記海水の逆流を防止し、前記海水が、満潮時の高さを保持する事を特徴とする請求項１に記載の
   満潮と干潮の水位差利用水力発電システム。
3. 前記海水の高さを保持する前記方法の２つ目、入江が、前記満潮に成った時、開閉の位置の範囲以外の移動をしない防波堤用満潮確保ゲート、若しくは、海上移動式の前記防波堤満潮水位確保装置が、防波堤間にセットされ、前記干潮が始まった時、前記入江内の前記満潮により水位が高く成った前記海水が、前記防波堤から、水位の低い方に逆流しないように確保する
   事を特徴とする請求項１項に記載の
   満潮と干潮の水位差利用水力発電システム。
4. 前記海水の高さを保持する前記方法の３つ目、前記沈降式満潮水位確保装置は、
   曳航されたり、自走出来る装置で、前記吸水管、前記送水管を有し、前記吸水
   管は、前記満潮に成って水位が高く成った前記海水を前記沈降式満潮水位確保
   装置に取り込み、前記沈降式満潮水位確保装置に取り込んだ前記海水の重量で
   前記沈降式満潮水位確保装置が前記海中に沈み、前記送水管は、前記干潮に成
   り、前記沈降式満潮水位確保装置の周りの前記水位が、下がった時、前記水位
   が低い方へ前記送水管により送水し発電する
   事を特徴とする
   請求項１項に記載の
   満潮と干潮の水位差利用水力発電システム。
5. 前記吸水管は、前記防波堤満潮水位確保装置、又は、前記沈降式満潮水位確保
   装置にセットされ、前記海中から、鉛直に立ち上がり、海上上部で水平に成り、
   其の侭、放流予定地点に向かい、前記放流予定地点の上で鉛直に下り、前記吸
   水管の吸込側に仕切弁と吐出側に仕切弁、減圧装置、水力発電機を取り付けし、 前記減圧装置の稼働により、前記送水管内の圧力が下がり、サイフォンを形成
   した時に、前記吸水管は、吸水を開始し、発電し、前記送水管は、前記満潮水
   位確保装置、前記防波堤満潮水位確保装置、又は、前記沈降式満潮水位確保装 置にセットされ、装置の周りの前記水位が、下がった時、各装置内の前記海水
   を前記水位が低い方へ前記送水管により送水し、前記送水管は、各装置内より 鉛直に立ち上がり、上部で水平に成り、其の侭、放流予定地点に向かい、前記 放流予定地点の上で鉛直に下り、前記送水管の吸 込側に仕切弁と吐出側に仕 切弁、減圧装置、水力発電機を取り付けし、前記減圧装置の稼働により、前記
   送水管内の圧力が下がり、サイフォンを形成した時に、前記送水管は、送水を 開始し、発電する事を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の
   満潮と干潮の水位差利用水力発電システム。