JPH02271032A - 水中設置用圧縮空気貯蔵装置及びその沈設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、夜間の余剰電力を利用して圧縮空気を貯蔵し
、昼間の電力需要ピーク時に、貯蔵した空気を利用して
電力を供給する技術に関するものであり、特にその圧縮
空気貯蔵タンクを大深度の海中に設置するための水中設
置用圧縮空気貯蔵装置及びその沈設方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、夜間の余剰電力を利用して、圧縮空気を海中など
に設置した圧縮空気貯蔵タンク内に貯蔵し、昼間の電力
需要ピーク時に、貯蔵した空気を利用して電力を供給す
ることが考えられてはいるが、実用的な装置及びその沈
設方法については、まだ具体化されていない。

すなわち、このような水中設置用の圧縮空気貯蔵タンク
として大重量のケーソンを沈設することが考えられるが
、この場合、そのケーソンの規模が大きくなり、その沈
設が非常に大変であり、沈設コストがかさむという問題
があり、実用的でない。

また、膜状ゴムから形成された圧縮空気貯蔵タンクを水
中に設置するとなると、その浮力をいかにしておさえて
水底に固定するかという問題があり、これも実用的でな
い。

（発明の解決しようとする課題〕 本発明は前記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、水中への沈設作業及びその水底への固定が容
易に行なえる実用的な水中設置用圧縮空気貯蔵装置及び
その沈設方法を提供することを解決課題としたものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するための手段として、本発明の水中
設置用圧縮空気貯蔵装置は、地上及び水中でそれぞれ所
定の耐圧強度を有する圧縮空気貯蔵タンクを複数個パイ
プで連結して組込んだ主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部
と、その下方に剛結され、かつ上記圧縮空気貯蔵タンク
に圧縮空気の移動が可能なように開閉バルブを介したパ
イプで連結された底無しの殻構造のメイン圧縮空気貯蔵
タンク部と、上記のメイン圧縮空気貯蔵タンク部の下側
に剛結され、内部に水中コンクリートを打設可能な追加
重量付加部とから構成されており、主浮力利用圧縮空気
貯蔵タンク部とメイン圧縮空気貯蔵タンク部により、水
底沈設状態で圧縮空気の貯蔵を行なうと共に、メイン圧
縮空気貯蔵タンク部の空気の出し入れによりこの貯蔵タ
ンクの沈設位置までの曳航及びその位置までの沈設を容
易に行なうことができ、また下部の追加重量付加部によ
って沈設後の固定が確実に行なわれる。

また、上記の圧縮空気貯蔵装置の沈設方法としては、上
記の主浮力利用空気貯蔵タンクに所定圧力の圧縮空気を
充填し、かつその下部のメ・　イン圧縮空気貯蔵タンク
部にも曳航に必要な空気を注入し、その主浮力利用圧縮
空気貯蔵タンク部の上部に作業台船を乗せて仮留めした
状態で沈設位置まで曳航し、作業台船上から水底に張架
したアンカーにより係船した後、メイン圧縮空気貯蔵タ
ンク部内から所要量の空気を抜き、作業台船の仮留めを
切離し、作業台船上のウィンチで主浮力利用圧縮空気貯
蔵タンク部の上部に連結したワイヤーを作業台船上のウ
ィンチで繰り出しながら軟着底させて、最下部の追加重
量付加部に水中コンクリートを打設することを特徴とし
たものであり、作業台船上のウィンチにかかる荷重は小
さいので安全な沈設作業ができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第１図
は本発明の水中設置用圧縮空気貯蔵装置の一実施例にお
ける要部側面図、第２図は第１図の圧縮空気貯蔵タンク
の設置例を示す配置図である。

まず、この圧縮空気貯蔵装置１は、大深度用大規模設備
として、第２図に示す水深Ｈの海底Ｂに設置され、陸上
のコンプレッサー２からの圧縮空気を配管３を介して海
底Ｂに貯蔵し、それを使用してタービン２１を駆動し発
電するのに利用される。

そこで、この圧縮空気貯蔵装置１は、第１図のごとく主
浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４、メイン圧縮空気貯蔵
タンク部５、追加重量付加部６から構成されており、こ
れらのそれぞれの構造は次のとおりである。

まず、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４は、適宜な大
きさのパイプまたは球状の耐圧型の複数の圧縮空気貯蔵
タンク４Ａを、所定数鋼殻の中に組込み、各圧縮空気貯
蔵タンク４Ａを図示されていないパイプで連結している
。

上記それぞれの圧縮空気貯蔵タンク４Ａの強度は、大気
中で圧縮空気を詰めた状態、海底Ｂに沈設された状態の
いずれでも耐えうる強度とするが、最も安全なのは、海
底Ｂの水圧と同じ圧力の圧縮空気を大気中で詰めた場合
に必要とされる強度を有する場合である。

なお、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４の浮力は、圧
縮空気貯蔵装置１の全体、即ち追加重量付加部６に水中
コンクリートを打設する前の重量の水中重量より、わず
かに小さい浮力となるように各耐圧型の圧縮空気貯蔵タ
ンク４Ａの数と大きさを適宜決定する。

さらに、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４は、その下
部にあるメイン圧縮空気貯蔵タンク部５と剛結され、ま
た、図示されていないパイプ等で空気の移動が可能に連
絡され、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４とメイン圧
縮空気貯蔵タンク部５との連絡は、圧縮空気貯蔵装置１
の全体が沈設された後に、そのパイプに設けたバルブを
開くことにより行なわれるようになっている。

次に、メイン圧縮空気貯蔵タンク部５は、曳航及び据付
時に必要な強度をもった上面と側面とを鋼板またはコン
クリートと、鋼板のハイブリッド版からなる底無しの殻
構造としており、鋼板またはハイブリッド版は、メイン
圧縮空気貯蔵タンク部５内に貯蔵する圧縮空気の圧力を
海底Ｂの水圧とほぼ同じにするので、空気圧に対する強
度は必要ないが、曳航及び据付時の外力に対抗できる厚
さとし、据付後の腐食対策を適宜施すものとしている。

また、追加重量付加部６とメイン空気貯蔵タンク部５と
の間には、圧縮空気の出し入れに伴いメイン空気貯蔵タ
ンク部５内の水を注排水するための空隙を設けるが、必
要ならば、この実施例のごとくこの下端付近に注排水管
９を設け、メイン空気貯蔵タンク部５内の水を注排水す
るものとする。

更に、追加重量付加部６は、メイン圧縮空気貯蔵タンク
部５の下側に剛結し、底部と側面とを鋼板等で囲った構
造とし、追加する重量にうしてメイン圧縮空気貯蔵タン
ク部５より適宜幅を広げ、メイン圧縮空気貯蔵タンク部
５と補強材１４で剛結補強している。

また、上記圧縮空気貯蔵装置１本体を沈設した後に、流
動性の良い特殊水中コンクリート２０をこの追加重量付
加部６内に打設するため、打設用のパイプを水上の作業
台船１５がら配置しておき、作業台船１５がら水中コン
クリート２０を打設するようにしている。　　　。

なお、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４とメイン圧縮
空気貯蔵タンク部５に、圧縮空気を満たした時の全体の
浮力以上の重量になるように、追加重量付加部６の大き
さを決定するものとする。

次に、上記構造の水中設置用の圧縮空気貯蔵装置１の沈
設方法につき説明する。

まず、造船所のドック等で上記圧縮空気貯蔵装置１の全
体を製作した後、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４に
所定の圧力の圧縮空気を充填し、メイン圧縮空気貯蔵タ
ンク部５にも曳航上必要な空気を注入し、全体を浮かせ
る。

次に、沈設用の作業台船１５をフローティングクレーン
等で吊り、主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部４の上に乗
せ、仮留めを行なった後、沈設予定位置まで曳航する。

そこで、作業台船１５上から海底Ｂのアンカーを打ち、
アンカーワイヤー７を張り、洋上の所定位置に係船する
。

次に、作業台船１５上のウィンチ１６と、主浮力利用圧
縮空気貯蔵タンク部４の上部とを、ワイヤー８で連結し
、メイン圧縮空気貯蔵タンク部５の空気を装置全体が僅
かに沈む程度に抜いた後に、作業台船１５と主浮力利用
圧縮空気貯蔵タンク部４との仮留めを切離し、作業台船
１５上のウィンチ１６繰り出しながら、全体を水平に保
ちながら降ろし、海底Ｂに軟着底させる。

その後、作業台船１５から図示されていないパイプを通
じ、追加重量付加部６内に特殊水中コンクリート２０を
打設して沈設が完了することになる。

〔発明の効果〕

以上に説明した本発明の水中設置用圧縮空気貯蔵装置及
びその沈設方法によれば、主浮力利用圧縮空気貯蔵タン
ク部の各タンクは、沈設位置の水圧に応じた圧力に耐え
る強度で充分であり、その形状がパイプ状または球状の
ものを多数配置することにより、従来の技術で充分対応
できると共に、メイン圧縮空気貯蔵タンク部は、底無し
の構造なので、水圧に対して強度上はとんど考慮する必
要がなく、部材を節約できるという効果がある。

また、圧縮空気貯蔵装置全体を沈設する際に、タンク全
体が僅かに沈むようにメイン圧縮空気貯蔵タンク部の空
気を抜くので、作業台船にかかる荷重が小さく、作業台
船の規模を小さくでき、経済的である。

さらに、追加重量付加部に流動性の良い特殊水中コンク
リートを打設すれば、コンクリートを均さなくても、コ
ンクリートが均一にゆきわたるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水中設置用の圧縮空気貯蔵装置の一実
施例における要部側面図、第２図は第１図の圧縮空気貯
蔵装置の設置例を示す配置図である。 １・・・圧縮空気貯蔵装置、４・・・主浮力利用圧縮空
気貯蔵タンク部、４Ａ・・・圧縮空気貯蔵タンク、５・
・・メイン圧縮空気貯蔵タンク部、６・・・追加重量付
加部、７・・・アンカーワイヤー、８・・・ワイヤー、
１５・・・作業台船、１６・・・ウィンチ、２０・・・
水中コンクリート、Ｂ・・・海底。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の耐圧強度を有する圧縮空気貯蔵タンクの複数
   個をパイプで連結して組込んだ主浮力利用圧縮空気貯蔵
   タンク部と、その下方に剛結され、かつ上記圧縮空気貯
   蔵タンクと圧縮空気の移動が可能に連結された底無しの
   殻構造のメイン圧縮空気貯蔵タンク部と、上記のメイン
   圧縮空気貯蔵タンク部の下側に剛結され、内部に水中コ
   ンクリートを打設可能な追加重量付加部とから構成され
   る水中設置用圧縮空気貯蔵装置。 ２、上部の主浮力利用空気貯蔵タンクに所定圧力の圧縮
   空気を充填し、かつその下部に剛結したメイン圧縮空気
   貯蔵タンク部にも曳航上必要な空気を注入した状態で、
   その主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部の上部に作業台船
   を乗せて仮留めした状態で沈設位置まで曳航して係船し
   た後、メイン圧縮空気貯蔵タンク部内から所要量の空気
   を抜き、上記作業台船の仮留めを切離し、作業台船上の
   ウインチで主浮力利用圧縮空気貯蔵タンク部の上部に連
   結したワイヤーを作業台船上のウインチで繰り出しなが
   ら軟着底させ、最下部に剛結された追加重量付加部に水
   中コンクリートを打設する水中設置用圧縮空気貯蔵装置
   の沈設方法。