JP5778753B2 - 海洋温度差エネルギープラント用の冷水汲み上げ用吸引パイプ - Google Patents

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Description

本発明は、海洋温度差エネルギープラント用の冷水汲み上げ用吸引パイプに関する。
海洋温度差エネルギープラントは、一般的に表面水と深層水とでの温度差から発電するための装置が設置されている浮き桟橋を備えていて、また前記桟橋は海底からの冷水汲み上げ用のパイプを形成する装置を伴っている。
そのようなＯＴＥ(海洋温度差エネルギー)設備の作動原理は、海洋の表面水と深層水との間で必然的に存在する温度差を用いることから成る。
熱力学の原理により、満足できる効率を得るためには、そのようなＯＴＥ設備の実施は例えば２０℃より大きい温度差を基にのみ正当化される。
典型的には、海水は例えば表面水で２５℃の温度でそして１０００ｍの深さで５℃の温度であり得る。
我々は、このことでそのような設備の使用が、例えば熱帯地域のような特定の地域に限定されることを理解し得る。
また、冷水は浮桟橋を伴う吸引パイプラインを形成する装置を通って相当の深さのところからポンプで汲み上げられねばならず、一方温水は表面水からポンプで汲み上げられる。
既に、ＯＴＥに基づくエネルギー生産設備を開発するための様々な試みがなされてきた。
例えば、１９３０年代にジョージクロードによる取り組みがなされた。
勿論、それ以後、他の技術者らも試みてきた。
しかしながら、これらの試みの多くは、様々な問題、そして特に遭遇する環境条件が原因で失敗してきた。それは設備の特定要素の機械的強度の問題に起因している。
これらの設備を設置できる地理的領域において、設備の特定部分の劣化あるいは破損さえも引き起こす比較的強い海流、嵐などの特有の気象条件に遭遇し得ることは知られている。
特に、冷水吸引パイプは変形あるいは破損の問題さえも引き起こしてきた。
それゆえ、本発明の目的は、これらの問題を解決することである。
前記目的のために、本発明は、沖合いの海洋温度差エネルギープラント用の冷水汲み上げ用吸引パイプであって、前記パイプがガラス繊維強化材と熱硬化性樹脂とからなる複合材料で製造されていて、且つ前記パイプが下端から上端に向って密度が減少する数個の区画を有していることを特徴とする、前記パイプに関する。
本発明の他の態様によれば、本発明の吸引パイプは１つ以上の以下の特徴：
前記樹脂が、ポリエステル又はイソフタル酸ビニルエステルである、
ハニカム材料の少なくとも１つの層がパイプの壁に組み込まれている、
前記ハニカム材料が三次元の織布で形成されている、
前記織布がガラス繊維で作られている、
前記吸引パイプが、パイプの浮力がゼロであるように海水の密度に合せて前記パイプの密度を適合させるために前記パイプの下端から上端に向って密度が低下する数個の区画を有する、叉は
前記吸引パイプが、前記パイプの下端が６００〜１２００ｍ間の深さに、前記パイプの上端が数ｍ〜数十ｍの深さに、２つの海水の水位間に沈められている
から構成される。
本発明は、単に例として提供されそして添付の図面を参照してなされる以下の記述を用いてより理解される。
図１は、ＯＴＥ設備の全体構造を示す概略図を示している。 図２は、そのような設備の構成に含まれる冷水を汲み上げるためのパイプの壁部の断面図を示している。
一般的に、そのような設備は、表面水と深層水との間の温度差を用いて発電するための複数の装置が設置されて、図１における浮き桟橋１を含む。
これらの装置は、本発明の要素ではなく、以下では詳細に説明されない。
前述したように、そのような設備は、表面からあるいはその近傍の温水をそして例えば６００〜１２００ｍの深さのような相当な深層から冷水をポンプで汲み上げることを必要とする。
次いで、この温水と冷水は、その水域における温度差から発電装置を運転することを可能とする。
その目的のために、浮桟橋１は深層から水を汲み上げるためのパイプを形成する複数の装置を伴っている。
これらの装置は、図１において、２によって表され、そして例えば、各々３および４によって表される２つの部分を含む。
これらの部分のうち、３によって表される１つの部分は、５によって表される硬質管で構成されていて、図１に示すように、下端が例えば６００〜１２００ｍの深層のような相当な深さに、そして上端が例えば数ｍあるいは数十ｍのわずかな深さに、２つの水位間に沈められている。
次いで、前記硬質管のこの上端は、硬質管が正しい位置に保つことを可能とする図面で一般参照６によって表されるブイあるいは支持浮きを形成する装置、および吸引パイプ装置からなる第２の部分を用いて硬質管５の上端を浮き桟橋１に接続可能とする一般参照７によって表される収集装置を伴っていて、前記第２の部分は硬質管の前記上端を浮き桟橋１に接続するための柔軟なパイプによって形成されている。
これらの柔軟なパイプの１つが図１における一般参照８によって表されている。
本発明の主題は、実際、相当な深さから冷たい海水を汲み上げることを可能とする硬質吸引パイプ部分である。
実際、後者の硬質吸引パイプ部分はガラス繊維強化材と熱硬化性樹脂とで構成される複合材料でできている。
この熱硬化性樹脂はポリエステル又はイソフタル酸ビニルエステルでできている。
ハニカム材料の１つ以上の層が本発明のパイプの壁に組み込まれ得ることが指摘される。
このハニカム材料は、例えば登録商標ＰＡＲＡＢＥＡＭと呼ばれ同名の会社で製造される織布などの三次元織布で構成され得る。
実際、この織布はガラス繊維でも構成され得る。
また、そのようなパイプは、対応する製造設備によって対応するマンドレルの周りでの巻きおよび架橋によりその場で製造され得る。
また、本発明のパイプは、例えば海水の密度に合わせてパイプの密度を適合させるために下端から上端に向って密度を低減させ、パイプが実際に浮力０（ゼロ）で終わるような異なる密度の数個の区画を有し得ることが指摘される。
そのような構造は、検討された用途に適合する機械的特性を有しながらパイプのその場製造に適合した製造時間を有する検討された用途に特に適切である。
図２は、一般参照１０によって指定される多層の繊維強化材と、一般参照１１によって指定される三次元織布のようなハニカム材料の複数の層とを有するパイプの例示的な実施形態を示している。
他の実施形態も勿論考慮され得る。

Claims (7)

  1. 沖合いの海洋温度差エネルギープラント用の冷水汲み上げ用吸引パイプであって、前記パイプがガラス繊維強化材と熱硬化性樹脂とからなる複合材料で製造されていて、且つ前記パイプが下端から上端に向って密度が減少する数個の区画を有していることを特徴とする、前記パイプ。
  2. 前記樹脂が、ポリエステル又はイソフタル酸ビニルエステルであることを特徴とする請求項１に記載の吸引パイプ。
  3. ハニカム材料の少なくとも１つの層がパイプの壁に組み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸引パイプ。
  4. 前記ハニカム材料が三次元の織布で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の吸引パイプ。
  5. 前記織布がガラス繊維で作られていることを特徴とする請求項４に記載の吸引パイプ。
  6. 前記吸引パイプが、パイプの浮力がゼロであるように海水の密度に合せて前記パイプの密度を適合させるために前記パイプの下端から上端に向って密度が低下する数個の区画を有する請求項１に記載の吸引パイプ。
  7. 前記吸引パイプが、前記パイプの下端が６００〜１２００ｍ間の深さに、前記パイプの上端が数ｍ〜数十ｍの深さに、２つの海水の水位間に沈められていることを特徴とする請求項１に記載の吸引パイプ。
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