JP6090540B2 - 潮流発電装置 - Google Patents
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Description
本発明は、潮流発電装置に関する。
近年、世界規模でのエネルギー需要の拡大に伴い、化石燃料に代わるエネルギーとして、潮汐によって生じる海水の流れを利用して発電を行う潮流発電が注目されている(例えば、特許文献1を参照)。
潮流発電は、海水の流れ(潮流)を電気エネルギーに変換することから、如何に海水の流れのエネルギーを捕捉するかが、発電効率の向上に直結する。
そこで、本発明は、潮流発電の発電効率を向上させるべく、海水の流れのエネルギーをより効率的に捕捉する潮流発電装置を提供することを目的とする。
前述した課題を解決する主たる本発明は、海中の上流側及び下流側を結ぶ方向とは交差する方向において隣接して配設される第1及び第2構造物の間の間隙に配設され、上流側から下流側へ向かう潮流を受けて回転する回転体と、前記回転体の回転力に基づいて発電を行う発電装置と、下流側から上流側へ向かうにつれてV字型又はU字型に広がる形状を呈し、下流側の先端部が前記間隙に臨むように配設され、前記海中の前記回転体よりも低い位置において前記潮流が前記回転体に向かうように前記潮流を誘導する傾斜面を有する誘導装置と、を備えることを特徴とする潮流発電装置である。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
本発明によれば、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
<第1実施形態>
===潮流発電装置の構成について===
本実施形態に係る潮流発電装置の構成の一例を、図1、図2、図3に示す。
<第1実施形態>
===潮流発電装置の構成について===
本実施形態に係る潮流発電装置の構成の一例を、図1、図2、図3に示す。
図1は潮流発電装置の斜視図、図2は潮流発電装置の平面図、図3は潮流発電装置の側面図を表す。尚、図中の矢印Fは、潮流の流れ方向を示す。又、図中において、Z軸は、海底Bと海面の間の高さ方向を示す軸であり、X軸は、潮流の流れ方向(上流側と下流側を結ぶ方向)を示す軸であり、Y軸は、X軸及びZ軸に対して直交する方向(上流側及び下流側を結ぶ方向とは交差する方向)を示す軸である。尚、以下の説明では、それぞれ単に「X方向」、「Y方向」、「Z方向」と表し、矢印の示す方向を+方向、矢印と逆の方向を−方向を表す。又、海底Bから海面へ向かう方向(+Z方向)を、位置関係として「高い」及び「上」と表す。
本実施形態に係る潮流発電装置は、海中に配設され、誘導装置100、橋脚200A、200B、回転体300、発電装置400とから構成される。そして、本実施形態に係る潮流発電装置は、誘導装置100と橋脚200A、200Bとで潮流の流れを変化させ、発電装置400の発電効率を向上させる設備である。
橋脚200A、200Bは、海上の橋を支持する基礎部であり、例えば、海底B下の埋設された領域から海面方向に伸びる円柱形状のコンクリート構造物である。そして、橋脚200Aと橋脚200Bは、Y方向に隣接して配設され、橋脚200Aと橋脚200Bの間にY方向に間隙Mを形成している。
回転体300は、発電装置400の前面部分に取り付けられた3つ板状体、及び後面部分に取り付けられた3つ板状体により構成されるプロペラである。そして、回転体300の前面部分及び後面部分の3つ板状体は、上流側から下流側へ向かう潮流Fを受けて回転して、発電装置400の筐体内に伸びる軸受に回転力を伝達する。尚、本実施形態に係る回転体300は、前面部分と後面部分にプロペラを有することにより、軸受の回転力を増大させている。
発電装置400は、回転体300の回転力に基づいて発電を行う発電機であり、例えば、永久磁石式発電機である。発電装置400は、回転体300により回転させられる軸受を、永久磁石により発生する磁界内に設置することで、軸受に巻いた導線に起電力を発生させ、発電を行っている。そして、発電装置400は、発電した電力をパワーコンディショナーにより所定の周波数の交流電力に変換して、送電線(図示せず)により、地上の変電所に送電している。
尚、発電装置400は、橋脚200Aに固定部材を介して固定されている。そして、発電装置400に取り付けられた回転体300は、橋脚200Aと橋脚200Bの間の間隙Mに設置されている。
誘導装置100は、回転体300に向けて潮流Fを誘導するとともに、橋脚200A、200Bに対する洗掘を防止する装置である。誘導装置100は、例えば、海底Bにコンクリートにより形成された1m程度の高さを有する堰である。そして、誘導装置100は、海底Bから立設する橋脚200A、200Bの上流側に、橋脚200A、200Bと隣接して配設されている。尚、本実施形態では、洗掘をより効果的に防止するため、誘導装置100と橋脚200A、200Bの潮流Fの流れ方向の間隔は、各隣接位置で橋脚200A、200Bの径Rよりも短い距離となっている。尚、誘導装置100と橋脚200A、200Bの潮流Fの流れ方向の間隔とは、図2中のH1、H2、H3、H4、H5で表すように、誘導装置100の下流側の面(図3中に示すb面)から潮流Fの流れ方向に橋脚200A、200Bの表面位置に直線を伸ばしたときの当該直線距離を意味する。
ここで、誘導装置100は、海底B付近の潮流Fを回転体300に向かって上昇するように誘導する誘導部110と、誘導部110から+Y方向に伸びる第1端部111、誘導部110から−Y方向に伸びる第2端部112により構成される。
誘導装置100の誘導部110は、上流側と対向する面に傾斜面(図3中に示すa面)を有するとともに、下流側から上流側へ向かうにつれて広がるV字型の形状を呈する。
誘導部110の傾斜面は、誘導装置100の上流側と対向する面に形成された面であり、当該傾斜方向の延長線上に回転体300が設置されるようにして、海底B付近の潮流Fを回転体300に向かうように誘導する。尚、傾斜方向の延長線上とは、略延長線上との意味であり、回転体300の位置で通過する水量が増加するようにとの意味である。尚、本実施形態では、洗掘をより効果的に防止するため、傾斜面(a面)は、例えば、海底Bに対して下流側に向かって略20〜45度の角度(図3中に示すθ)で形成される。尚、誘導部110の潮流Fに対して下流側の面(図3中に示すb面)は、海底Bに対して上流側に向かって傾斜する形状を呈する。
又、誘導部110のV字型の形状も、潮流Fを回転体300に向かうように誘導するべく、下流側の先端部が、間隙Mに臨むように、すなわち回転体300の設置方向に臨むように配設されている。
誘導装置100の第1端部111は、誘導装置100の誘導部110から+Y方向に伸びる部分である。又、誘導装置100の第2端部112は、誘導装置100の誘導部110から−Y方向に伸びる部分である。そして、第1端部111及び第2端部112は、橋脚200A、200Bを洗掘から保護するべく、間隙Mから離れるにつれて上流側から下流側へ向かう形状を呈する。又、第1端部111及び第2端部112は、誘導部110と同様に、上流側と対向する面に、海底Bに対して下流側に上向く傾斜面を有している。
尚、本実施形態では、潮の満ち引きに応じて潮流Fの向きが逆向きとなることから、逆向きからの潮流に対する上流側の位置にも、同様の構造の誘導装置100’を配設している。すなわち、潮流は、満潮時には沖側から岸側に向かうが、干潮時には岸側から沖側に向かう。そのため、本実施形態に係る潮流発電装置は、満潮時の潮流Fに対応するべく誘導装置100を配設し、干潮時の潮流F’に対応するべく誘導装置100’を配設する。そして、誘導装置100’は、岸側から沖側に向かう潮流F’を回転体300に向かうように誘導する誘導部110’と、誘導部110’から+Y方向に伸びる第1端部111’、誘導部110’から−Y方向に伸びる第2端部112’により構成され、回転体300に向けて潮流F’を誘導するとともに、橋脚200A、200Bに対する洗掘を防止する(誘導装置100’は、誘導装置100と同様の構造であるから、以下、総称して「誘導装置100」と言う。尚、図1中では誘導装置100’を省略して表している。)。
尚、岸側から沖側に向かう潮流F’を発電に利用する場合、回転体300の水平方向の向きを潮流の方向に応じて自由に変更できる構成とする。例えば、回転体300及び発電装置400を水平方向(XY方向)に自由に旋回運動する基礎部で支持し、潮流の流れ方向の応力を利用して当該基礎部を旋回する構成とすればよい。
又、岸側から沖側に向かう潮流F’を発電に利用する他の方法として、岸側から沖側に向かう潮流F’となった場合は沖側から岸側に向かう潮流Fの場合と逆方向に回転する回転体300と、逆方向の回転によっても整流できるパワーコンディショナーを有する発電装置400により構成してもよい。この場合、上記の回転体300及び発電装置400を旋回させる構成は不要である。
尚、誘導装置100は、例えば、上記の形状に成形するための型枠を海底Bに配設し、当該型枠にノズルを介して生コンクリートを流し込み、海中で固化させることによって形成されている。
===潮流の流れ方向の変化について===
次に、図1、図2、図3を参照して、本実施形態に係る潮流発電装置による潮流の流れ方向の変化について説明する。
===潮流の流れ方向の変化について===
次に、図1、図2、図3を参照して、本実施形態に係る潮流発電装置による潮流の流れ方向の変化について説明する。
本実施形態に係る潮流発電装置では、誘導装置100と、橋脚200A、200Bによって、潮流Fの流れを変化させることで、回転体300が潮流Fのエネルギーを捕捉しやすくしている。
第1に、誘導装置100の誘導部110は、上流側と対向する面に傾斜面を有するとともに、下流側から上流側へ向かうにつれて広がるV字型を呈している。これにより、海底B付近の潮流Fは、傾斜面の傾斜方向へ誘導されることになる。又、海底B付近の潮流Fは、水平方向では、V字型の形状の収束する方向へ誘導されることになる。そのため、垂直方向及び水平方向から潮流Fが誘導され、当該誘導位置に配設された回転体300付近で流速を上昇させることができる。
第2に、回転体300は、橋脚200Aと橋脚200Bの間隙Mに配置されている。間隙Mでは流路が狭まることから、潮流Fの流速が上昇する。特に、本実施形態では、橋脚200Aと橋脚200Bは円柱形状をなすことから、間隙Mには潮流Fの流れ方向に向かって収束する領域(Y方向の間隔が狭くなっていく領域)が形成されているため、四角柱形状で形成されている場合に比して、流速を上昇させることができる。
又、本実施形態に係る潮流発電装置では、誘導装置100によって、橋脚200A、橋脚200Bの海底B付近の潮流Fの流れを変化させることで、橋脚200A及び橋脚200Bの付近における洗掘を防止している。
一般に、橋脚の洗掘は、図4に示すように、橋脚に衝突した潮流が下降流及び渦流を生み、これが海底の砂礫を巻き上げ、砂礫が押し流されることによって生じる。
この点、本実施形態によれば、第1に、誘導装置100の誘導部110は下流側の先端部が間隙Mに臨むV字型の形状を呈するとともに、第1端部111及び第2端部112は間隙Mから離れるにつれて、上流側から下流側へ向かう形状を呈する。これにより、橋脚200A、200Bへ向かう潮流Fは、流れ方向が橋脚200A、200Bへ向かう方向から外れることになり、強力な下降流が発生にくくなる。
第2に、誘導装置100の誘導部110、第1端部111、第2端部112は、下流側に上向く傾斜面により上方向に向かう潮流Fを生じさせ、橋脚200A、200Bの上層で衝突した潮流Fの下降流を相殺する。すなわち、誘導装置100と橋脚200A、200Bとの間の領域は、よどみ点となる。
以上、本実施形態に係る潮流発電装置によれば、潮流の流れを変化させることで、潮流発電の発電効率を向上させるとともに、及び橋脚に対する洗掘を防止することができる。
尚、上記実施形態では、誘導装置100の誘導部110の傾斜面の傾斜角を海底Bから略20〜45度の角度とし、誘導装置100と橋脚200A、200Bの間の流れ方向の間隔を橋脚200A、200Bの径Rよりも短い距離となるように配設した。この条件を満たす場合、上方向に向かう潮流Fにより、橋脚200A、200Bの上層で衝突した潮流Fの下降流を相殺しやすいため、洗掘防止の観点では望ましいが、潮流Fを回転体300に向けて誘導しやすいように設計変更してもよい。
尚、上記実施形態では、誘導装置100をコンクリートにより形成する態様を示したが、その材料は任意であり、例えば、外形が誘導装置100の形状となった金網に石を詰めて構成してもよい。又、複数個の部材を海底Bに設置して、誘導装置100の形状を成形してもよい。
又、上記実施形態では、潮の満ち引きに応じて潮流Fの向きが逆向きとなることから、誘導装置100、誘導装置100’を配設する態様とした。しかし、潮流Fの流れが、一方向のみ強い場合であれば、一方向のみに対応する誘導装置100を配設するものであってもよい。
又、上記実施形態では、誘導装置100の誘導部110を上流側と対向する面に海底Bから下流側へ傾斜する傾斜面を備え、下流側から上流側へ向かうにつれてV字型に広がる形状を呈する態様を示した。しかし、誘導部110の形状は、潮流Fを効率的に回転体300に向かうように誘導することができれば、他の形状であってもよい。例えば、下流側から上流側へ向かうにつれてU字型に広がる形状であってもよい。又、誘導部110の上流側と対向する側のみに下流側から上流側へ向かうにつれてV字型に広がる形状を呈するものであってもよい。
<第2実施形態>
本実施形態に係る潮流発電装置は、粒状物の堆積により誘導装置100Bを形成する点で、第1実施形態と異なっている。本実施形態によれば、第1実施形態と同様に潮流の流れ方向に変化を起こし、第1実施形態と同様の効果を得ることができることに加え、橋脚200A、200Bを配設する支持地盤の洗掘を防止できること、及び環境負荷を低減できることから有用である。尚、第1実施形態と共通する構成については説明を省略する。
<第2実施形態>
本実施形態に係る潮流発電装置は、粒状物の堆積により誘導装置100Bを形成する点で、第1実施形態と異なっている。本実施形態によれば、第1実施形態と同様に潮流の流れ方向に変化を起こし、第1実施形態と同様の効果を得ることができることに加え、橋脚200A、200Bを配設する支持地盤の洗掘を防止できること、及び環境負荷を低減できることから有用である。尚、第1実施形態と共通する構成については説明を省略する。
本実施形態に係る潮流発電装置の構成の一例を、図5、図6、図7に示す。尚、図5は潮流発電装置の斜視図、図6は潮流発電装置を海面方向から見た平面図、図7は潮流発電装置を発電装置の位置から見た側面図を表す。
本実施形態に係る潮流発電装置は、誘導装置100B、橋脚200A、200B、回転体300、発電装置400とから構成される。そして、橋脚200A、200B、回転体300、発電装置400の構成は、第1実施形態と同様である。
一方、本実施形態に係る誘導装置100Bは、粒径20mm程度の粒状物、例えば、石炭灰造粒物が堆積されることにより形成される。
石炭灰造粒物とは、石炭を燃焼することで産出される石炭灰(フライアッシュ)に、セメント、水を混合して撹拌等することにより形成された石炭灰を主成分とする粒状物である。
石炭灰造粒物は、粒径を大きくすることが可能であることに加えて、天然の砂以上のせん断強さ、粘着度を有するため、すべりが生じにくい。又、石炭灰造粒物は、高い強度を有し、盛土材等に用いられても安定した土壌を形成できる。又、石炭灰造粒物は、石炭灰が主成分となっていることから、海底の蓄積されたリンを固形化して水中に溶出するのを防止する水質改善効果も有し、海中にコンクリートの構造物を形成するよりも、環境負荷が少ない。そこで、本実施形態では、石炭灰造粒物を用いて誘導装置100Bを形成することにより、支持地盤の洗掘防止及び環境負荷の低減を図る。
本実施形態に係る誘導装置100Bは、海底Bに配設され、誘導部110B、第1堆積部120B、第2堆積部130Bにより構成される。尚、図6の囲み線T1、T2、T3、T4、T5、T6は、海底Bに粒状物を堆積することにより形成された誘導装置100Bの等高線を表す。すなわち、囲み線T1が最も高い位置を表し、高い順に囲み線T2、T3、T4、T5、T6と表している。
第1堆積部120B、第2堆積部130Bは、それぞれ橋脚200A、橋脚200Bの上流側の手前位置に配設された山なりの形状の粒状物の山である。第1堆積部120B、第2堆積部130Bは、それぞれの頂点位置付近に、粒状物を集中的に投下することによって形成される。
又、第1堆積部120B、第2堆積部130Bの底面の直径N2は、略同一となるように形成されている。又、第1堆積部120B、第2堆積部130Bの底面の直径N2は、橋脚200A、橋脚200Bに対する洗掘を防止するべく、橋脚200A、橋脚200Bの径Rよりも大きくなるように形成されている。尚、第1堆積部120B、第2堆積部130Bの底面の直径N2とは、山なりの形状の頂点位置から山なりの傾斜方向に伸ばした線分と海底Bの交わる位置を底面としたときに形成される略円形状の直径である。
又、第1堆積部120B、第2堆積部130Bの間の領域に誘導部110Bが形成されるように、第1堆積部120Bの頂点と第2堆積部130Bの頂点の間の距離N1は、第1堆積部120B及び第2堆積部130Bの山なりの形状の底面の直径N2の2倍以下となるようにしている。誘導部110Bは、山なりの形状の第1堆積部120Bと第2堆積部130Bを形成する際に、第1堆積部120Bと第2堆積部130Bの間の領域、すなわち山と山が交わる領域に形成される。そして、誘導部110Bの上流側と対向する面に、潮流Fを回転体300に誘導するように傾斜面(図7中のa面)が形成されている。尚、誘導部110Bの形成方法の一例は後述するが、粒状物で第1堆積部120Bを形成する際に生じる崩落と、粒状物で第2堆積部130Bを形成する際に生じる崩落により、結果的に傾斜面を有する誘導部110Bが形成される。
このとき、粒状物の雪崩れにより形成される誘導部110Bは、上流と対向する側に、図6中のU線で示すように、第1堆積部120Bの等高線T3と、第2堆積部130Bの等高線T3との間の領域を高さ位置の頂点として、下流側へ上向く傾斜面を形成する。そして、誘導部110Bは、水平方向において下流側から上流側に向かってU字型に広がる形状を呈している。又、誘導部110BのU字型の形状の下流側の先端部は、間隙Mに臨むように配設される。
又、誘導装置100Bは、海底Bに形成された凹部B’の上に形成される(図6中の囲み線T6は、凹部B’の溝形状を表す。)。
尚、海底Bに形成された凹部B’は、橋脚200A、200Bを配設する支持地盤を露出するため、海底Bの表層の軟質層を掘削して形成された橋脚200A、橋脚200Bを配設する位置の周囲に形成された溝である(図6、図7を参照)。尚、図5では、凹部B’を省略して表している。
そして、本実施形態では、凹部B’の上に粒状物を堆積することによって、支持地盤の底質材の吸出し防止のフィルターの役割を果たすことで、橋脚200A、200B付近の洗掘を防止する。従って、粒状物の粒径は、既知のフィルター理論に基づいて、支持地盤の底質材の粒径の3〜5倍と設定するのが望ましい。又、粒状物自体が潮流により流れ出すのを防止するため、粒径が10mm以上のものを使用するのが望ましい。
又、本実施形態に係る潮流発電装置も、第1実施形態と同様に、橋脚200A、200Bの逆向きの潮流に対する手前位置に、同様の構造の誘導装置100B’を配設している(図5中では誘導装置100B’を省略して表している)。
ここで、図8を参照して、誘導装置100Bを形成する工程の一例について説明する。
始めに、橋脚200A、200Bを配設する位置の海底Bの軟質層を掘削し支持地盤となる層が露出されるように凹部B’を形成する。
そして、凹部B’に海面上に突出する高さの橋脚200A及び橋脚200B形成用のケーソンKを立設する。
ケーソンKを立設した後、粒径20mm程度の石炭灰造粒物を凹部B’に埋設するように誘導装置100Bの第1堆積部120B、第2堆積部130Bを形成する。ここで、石炭灰造粒物の投下は、例えば、石炭灰造粒物をバケットLに入れて、海上の資材台船PからバケットLを海面下に投下することにより行う。又、このとき、凹部B’に石炭灰造粒物を投下することにより、凹部B’を埋設し、支持地盤の底質材を露出させないようにする。
そして、バケットLからノズルを介して、第1堆積部120B及び第2堆積部130Bの頂点とすべき位置の付近で集中的に石炭灰造粒物を投下することにより、山なりの形状の第1堆積部120B及び第2堆積部130Bを形成することができる。
具体的には、石炭灰造粒物を海面下に投下したとき、石炭灰造粒物の重力と石炭灰造粒物間の摩擦力の関係に基づいて、第1堆積部120B、第2堆積部130Bの頂点位置から周囲に崩落が生じることで、略山なりの形状の第1堆積部120B及び第2堆積部130Bが形成される。又、第1堆積部120Bと第2堆積部130Bの間の領域には、第1堆積部120Bを形成したときに生じる崩落と第2堆積部130Bを形成したときに生じる崩落とにより、傾斜面を有する誘導部110Bが形成される。
その後、ケーソンKに生コンクリートを供給し固化することで、橋脚200A、200Bを形成している。尚、橋脚200A、200Bの形成方法は、周知のケーソン施工によるため詳細は省略する。
以上、本実施形態に係る潮流発電装置によれば、潮流の流れを変化させることで、潮流発電の発電効率の向上、及び橋脚に対する洗掘を防止することができる。
又、橋脚を配設する支持地盤に石炭灰造粒物を堆積させるため、支持地盤の洗掘防止の機能も向上させることができる。又、石炭灰造粒物を用いることにより、コンクリートを海中に形成することによる環境負荷を低減するとともに、水質を改善することができる。
尚、上記実施形態では、支持地盤となる層の凹部B’にケーソンKを立設した後、石炭灰造粒物を埋設した。しかし、これに代えて、凹部B’に石炭灰造粒物を埋設した後、ケーソンKを立設する態様であってもよい。石炭灰造粒物は、高い一軸圧縮強さも有しているため、この場合、ケーソンKの下地の支持地盤を強化することもできる。
<その他の実施形態>
尚、上記実施形態では、発電装置400を橋脚200Aに取り付ける態様を示したが、発電装置400を配設する態様は任意である。例えば、橋脚200A、200Bとは独立して海底Bに配設してもよいし、海面にフロートさせて配設してもよい。
<その他の実施形態>
尚、上記実施形態では、発電装置400を橋脚200Aに取り付ける態様を示したが、発電装置400を配設する態様は任意である。例えば、橋脚200A、200Bとは独立して海底Bに配設してもよいし、海面にフロートさせて配設してもよい。
又、上記実施形態では、回転体300を橋脚200A、200Bの間隙Mに設置する態様を示したが、必ずしも橋脚200A、200Bの間隙Mに設置する必要はない。すなわち、本発明に係る潮流発電装置は、誘導装置100、100B、回転体300、発電装置400のみから構成されてもよい。この場合であっても、回転体300付近の潮流Fの流速を上昇させ、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
又、上記実施形態では、回転体300の構造を発電装置400の前面及び後面に取り付けられる3本の板状体から構成される態様を示したが、回転体300の構造は、任意である。例えば、図9に示すダリウス水車を用いてもよい。
===結言===
以上より、上記各実施形態は、次のように記載できる。
===結言===
以上より、上記各実施形態は、次のように記載できる。
海中において上流側から下流側へ向かう潮流Fを受けて回転する回転体300と、回転体300の回転力に基づいて発電を行う発電装置400と、海中の回転体300よりも低い位置において潮流Fが回転体300に向かうように潮流Fを誘導する傾斜面(誘導部110のa面、誘導部110Bのa面)を有する誘導装置100、100Bと、を備えることを特徴とする潮流発電装置を開示するものである。これによって、傾斜面の傾斜方向に海底B付近の潮流Fの流れを変化させ、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
ここで、誘導装置100、100B(誘導部110、110B)は、下流側から上流側へ向かうにつれて広がる形状を呈し、傾斜面(誘導部110のa面、誘導部110Bのa面)は誘導装置100、100Bの上流側と対向する面に形成されるものであってもよい。これによって、水平方向に海底B付近の潮流Fの流れを変化させ、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
又、傾斜面(誘導部110のa面、誘導部110Bのa面)は、誘導装置100、100Bの上流側と対向する面のうち、少なくとも下流側に近い面に形成されるものであってもよい。これによって、傾斜面の傾斜方向に海底B付近の潮流Fの流れを変化させ、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
又、誘導装置100、100B(誘導部110、110B)は、下流側から上流側へ向かうにつれてV字型又はU字型に広がる形状を呈するものであってもよい。これによって、水平方向に海底B付近の潮流Fの流れを変化させ、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
又、回転体300は、上流側及び下流側を結ぶ方向とは交差する方向(Y方向)において隣接して配設される第1及び第2構造物200A、200Bの間の間隙Mに配設され、誘導装置100、100B(誘導部110、110B)は、下流側の先端部が間隙Mに臨むように配設されてもよい。これによって、水平方向に海底B付近の潮流Fの流速を上昇させ、潮流発電の発電効率を向上させることができる。
又、第1及び第2構造物200A、200Bは、海上の橋を支持する橋脚であってもよい。これによって、誘導装置100、100Bは、橋脚200A、200Bに対する洗掘も防止することができる。
又、誘導装置100、100Bは、第1及び第2構造物200A、200Bと隣接するように海底Bに配設されてもよい。これによって、誘導装置100、100Bは、橋脚200A、200Bに対する洗掘をより効果的に防止することができる。
又、誘導装置100の上流側及び下流側を結ぶ方向と交差する方向(Y方向)に伸びる両端部111、112は、間隙Mから離れるにつれて、上流側から下流側へ向かう形状を呈するものであってもよい。これによって、橋脚200A、200Bへ向かう潮流Fは、流れ方向が橋脚200A、200Bへ向かう方向から外れることになり、強力な下降流が発生にくくなり、橋脚200A、200Bに対する洗掘をより効果的に防止することができる。
又、誘導装置100Bは、第1及び第2構造物200A、200B各々の上流側の位置に形成された二つの山なり形状の堆積部120B、130Bと、二つの堆積部120B、130Bの間の位置に形成された傾斜面aを有する誘導部110Bとにより構成されるものであってもよい。
又、二つの山なりの形状の堆積部120B、130Bは、石炭灰造粒物によって形成されるものであってもよい。
又、誘導装置100Bは、海底Bの第1及び第2構造物200A、200Bの周囲の凹部B’の上に形成されてもよい。これによって、橋脚200A、200Bの支持地盤の洗掘を防止することができるとともに、環境負荷を低減することができる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
100、100B…誘導装置
110、110B…誘導部
111…第1端部
112…第2端部
120B…第1堆積部
130B…第2堆積部
200A、200B…橋脚
300…回転体
400…発電装置
F…潮流
B…海底
B’…凹部
M…間隙
110、110B…誘導部
111…第1端部
112…第2端部
120B…第1堆積部
130B…第2堆積部
200A、200B…橋脚
300…回転体
400…発電装置
F…潮流
B…海底
B’…凹部
M…間隙
Claims (9)
- 海中の上流側及び下流側を結ぶ方向とは交差する方向において隣接して配設される第1及び第2構造物の間の間隙に配設され、上流側から下流側へ向かう潮流を受けて回転する回転体と、
前記回転体の回転力に基づいて発電を行う発電装置と、
下流側から上流側へ向かうにつれてV字型又はU字型に広がる形状を呈し、下流側の先端部が前記間隙に臨むように配設され、前記海中の前記回転体よりも低い位置において前記潮流が前記回転体に向かうように前記潮流を誘導する傾斜面を有する誘導装置と、
を備えることを特徴とする潮流発電装置。 - 前記傾斜面は、前記誘導装置の上流側と対向する面に形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の潮流発電装置。 - 前記傾斜面は、前記誘導装置の上流側と対向する面のうち、少なくとも下流側に近い面に形成される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の潮流発電装置。 - 前記第1及び第2構造物は、海上の橋を支持する橋脚である
ことを特徴とする請求項1に記載の潮流発電装置。 - 前記誘導装置は、前記第1及び第2構造物と隣接するように海底に配設される
ことを特徴とする請求項1又は4に記載の潮流発電装置。 - 前記誘導装置の上流側及び下流側を結ぶ方向と交差する方向に伸びる両端部は、前記間隙から離れるにつれて、上流側から下流側へ向かう形状を呈する
ことを特徴とする請求項5に記載の潮流発電装置。 - 前記誘導装置は、前記第1及び第2構造物各々の上流側の位置に形成された二つの山なり形状の堆積部と、前記二つの堆積部の間の位置に形成された前記傾斜面を有する誘導部と、を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の潮流発電装置。 - 前記二つの山なり形状の堆積部は、石炭灰造粒物により形成される
ことを特徴とする請求項7に記載の潮流発電装置。 - 前記誘導装置は、海底の前記第1及び第2構造物の周囲の凹部の上に形成される
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の潮流発電装置。
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