JPH0454284A - 海中を自立的に上下移動し、海水の上下交換及び温度差発電を行う装置 - Google Patents
海中を自立的に上下移動し、海水の上下交換及び温度差発電を行う装置Info
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- JPH0454284A JPH0454284A JP2161378A JP16137890A JPH0454284A JP H0454284 A JPH0454284 A JP H0454284A JP 2161378 A JP2161378 A JP 2161378A JP 16137890 A JP16137890 A JP 16137890A JP H0454284 A JPH0454284 A JP H0454284A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
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。
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、海洋深層水の表層での利用、表層水の深層で
の利用、海洋浄化、ＣＯａの海洋吸収、及び海中動力源
に利用可能である。
の利用、海洋浄化、ＣＯａの海洋吸収、及び海中動力源
に利用可能である。
［従来の技術］
上下移動を前提とした装置の検肘例は無い。
［発明が解決しようとする譚ＭＥ
本装置は、下記の目的により表層水と深層水の交換を行
うものである。
うものである。
・栄養分、有用物質を含む深層水を表層まで汲み上げ、
昇温する。
昇温する。
・酸素富化した海水を深層へ運ぶ。
・汚染の少ない深層水を汲み上げる。
・Ｃｏｘ ４１度の高い表層水を深層に運び、逆ｒ：ｃ
（ｈ吸収能力の高い深層水を汲み上げる。
（ｈ吸収能力の高い深層水を汲み上げる。
・以上を、外部から燃料等のエネルギ供給なしに、任意
の海域で自動的に行う。
の海域で自動的に行う。
・別に余剰の電気エネルギを生み出す。
［ｌｌ！１題点を解決するための手段１本ａｔの基本構
成は、第１１４１に示すように、温度差発電装置２、蓄
電装置５、浮力ａｍピストン６、ピストン駆動装置７、
制御装置８、−ゴムなどの柔軟な断熱壁で覆った海水収
容部ｌからなっている。圧力壁に収める必要のあるもの
番よ収め、それ以外のものは外圧とバランスさせている
。
成は、第１１４１に示すように、温度差発電装置２、蓄
電装置５、浮力ａｍピストン６、ピストン駆動装置７、
制御装置８、−ゴムなどの柔軟な断熱壁で覆った海水収
容部ｌからなっている。圧力壁に収める必要のあるもの
番よ収め、それ以外のものは外圧とバランスさせている
。
深層で海水収容部に海水を取り込んで上昇し、表層で温
度差発電後それを放出し、逆に表層水を取り込んで下降
、深層で温度差発電後それを放出するという縁り返しに
より、海水を循環する。海水収容部の大きさは目的によ
り任意である。
度差発電後それを放出し、逆に表層水を取り込んで下降
、深層で温度差発電後それを放出するという縁り返しに
より、海水を循環する。海水収容部の大きさは目的によ
り任意である。
温度差発電装置に関しては、従来の海洋温度差発電に用
いられているタービン発電機等を利用する。この発生電
力によって、浮力調整し、上昇力、下降力を得る。
いられているタービン発電機等を利用する。この発生電
力によって、浮力調整し、上昇力、下降力を得る。
［作用］
浮力調整ピストンは、装置全体の体積を変化させ、その
比重を変えるためのものである。第１図のようにピスト
ンがｂの位置にあるとき、装置全体が海水とバランスす
るように設計する。厳密には、海水の比重が温度によっ
て変わるため、バランス点は表層と深層で異なった点に
なる。
比重を変えるためのものである。第１図のようにピスト
ンがｂの位置にあるとき、装置全体が海水とバランスす
るように設計する。厳密には、海水の比重が温度によっ
て変わるため、バランス点は表層と深層で異なった点に
なる。
■発電： まず、装置が深層にある場合から考える。
ピストンはｂの位置にあり、装置は外部とバランスして
静止している。ちょうど表層から降りてきたばかりの状
態で、表層で取り込んだ比較的高温の水が装置内に収容
されている。このとき弁Ａ １０、弁Ｂｌｌは閉じ、弁
ＣＩ２は開いている。ここで温度差ｇｅ電装置により、
周りの低温の深層水との間で発電を行い、蓄電装置に充
電していく。内部水は伝熱の効率を上げるため、循環ポ
ンプ９を用いて循環させる。外部水に対しても、必要が
有れば対流を促進させる機構をつける。内部水は徐々に
濃度が下がって行くので、外部との温度差が小さくなっ
たら、弁Ａ、弁Ｂを開放し、弁Ｃを閉じ、循環ポンプを
駆動して内部の水を外部とすべて入れ換える。完全に入
れ替わったら、また弁Ａ、弁Ｂを閉じ、弁Ｃを開く、こ
れで、装置内には低温の深層水が保持される。
静止している。ちょうど表層から降りてきたばかりの状
態で、表層で取り込んだ比較的高温の水が装置内に収容
されている。このとき弁Ａ １０、弁Ｂｌｌは閉じ、弁
ＣＩ２は開いている。ここで温度差ｇｅ電装置により、
周りの低温の深層水との間で発電を行い、蓄電装置に充
電していく。内部水は伝熱の効率を上げるため、循環ポ
ンプ９を用いて循環させる。外部水に対しても、必要が
有れば対流を促進させる機構をつける。内部水は徐々に
濃度が下がって行くので、外部との温度差が小さくなっ
たら、弁Ａ、弁Ｂを開放し、弁Ｃを閉じ、循環ポンプを
駆動して内部の水を外部とすべて入れ換える。完全に入
れ替わったら、また弁Ａ、弁Ｂを閉じ、弁Ｃを開く、こ
れで、装置内には低温の深層水が保持される。
■上昇： 次に、充電したエネルギの一部を使って、ピ
ストンをａまで上げ、浮力のバランスを崩して上昇する
。ピストンの掃引体積を大きく設計すれば、その分だけ
動かすのに要するエネルギは大きくなるが、一方浮力が
大きくなり、高速で移動できるので往復回数の面で有利
である。
ストンをａまで上げ、浮力のバランスを崩して上昇する
。ピストンの掃引体積を大きく設計すれば、その分だけ
動かすのに要するエネルギは大きくなるが、一方浮力が
大きくなり、高速で移動できるので往復回数の面で有利
である。
表層に達したら、ピストンをｂに戻し、周囲の水とバラ
ンスさせる。
ンスさせる。
■発電； 装置内部の水と外部の水との間で、■と同様
に温度差発電を行う。この場合、高温、低温が■とは逆
になるので、発電機には伝熱管流路の切換え機能が必要
である。内部の水温が上昇し、外部との温度差が小さく
なったら、■と同様に内部の水をすべて入れ換える。深
層水が表層で放出さ枳 装置内には高温の表層水が保持
される。
に温度差発電を行う。この場合、高温、低温が■とは逆
になるので、発電機には伝熱管流路の切換え機能が必要
である。内部の水温が上昇し、外部との温度差が小さく
なったら、■と同様に内部の水をすべて入れ換える。深
層水が表層で放出さ枳 装置内には高温の表層水が保持
される。
■下降： ピストンをＣに動かし、下降する。目的の深
度に達したらピストンをｂに動かし、静止する。海水の
比重は下はど重いため、比重がｌＩ！密に一致しなくと
もそのまま沈んでしまうようなことはなく、目的深度近
傍のある位置で安定に静止する。
度に達したらピストンをｂに動かし、静止する。海水の
比重は下はど重いため、比重がｌＩ！密に一致しなくと
もそのまま沈んでしまうようなことはなく、目的深度近
傍のある位置で安定に静止する。
あとは■に返って、繰り返しとなる。
異体的な装置寸法（収容水量）等を与えて、単位時間当
りの交換水量、発電電力を試算したものを示す。
りの交換水量、発電電力を試算したものを示す。
■試算条件
・水深Ｏｍ（３００１１〜６Ｇ（ｌ諺（２８０に＋の往
復とする。
復とする。
・装置収容水量をｌｏ”ｆｍ’ｌとする。
・温度差発電は温度差が１０゛Ｃになるまで行うものと
する。また、その効率は、カルノー効率の１／４と見積
る０表層または深層での１回の発電に要する時間は、１
０分とする。
する。また、その効率は、カルノー効率の１／４と見積
る０表層または深層での１回の発電に要する時間は、１
０分とする。
・発電で得た電気エネルギの半分を上下移動の仕事に用
う。
う。
・海水収容部の断熱材は厚さ５ｃｌのゴムとする。
■試算結果
・表層−深層の１往復で得られるエネルギは１ｘ１８會
（Ｊ）となる。
（Ｊ）となる。
・ピストンの移動による上昇力、下降ガは約４工１０’
（Ｍｌとなり、６００厘の移動に要する時間は５分程
度となる。従って発電時間と併せて、ｌ往復に要する時
間は約３０分である。これより、１時間あたりの交換水
量は、２１１０’ （１”／ｈｌ となる。
（Ｍｌとなり、６００厘の移動に要する時間は５分程
度となる。従って発電時間と併せて、ｌ往復に要する時
間は約３０分である。これより、１時間あたりの交換水
量は、２１１０’ （１”／ｈｌ となる。
・発電量のうち、移動に費やす分収外は、１往復でＯ，
Ｓｘ ＩＱ’ ｉＪｌとなる。これを蓄電装置を利用し
て均すと、約２８０（［１の電力を常時供給できる。
Ｓｘ ＩＱ’ ｉＪｌとなる。これを蓄電装置を利用し
て均すと、約２８０（［１の電力を常時供給できる。
なお、表層−深層の海水比重差のために、若干よけいに
移動エネルギが必要になるが、その大きさは発電量に比
べてわずかである。
移動エネルギが必要になるが、その大きさは発電量に比
べてわずかである。
Ｃ０２濃度の高い表層水を継続的に深層に運び、逆にＣ
Ｏ２吸収能力の高い深層水を汲み上げることによって、
その海洋への吸収促進に寄与する。
Ｏ２吸収能力の高い深層水を汲み上げることによって、
その海洋への吸収促進に寄与する。
・装置が発電する電気エネルギを利用して、海洋情報の
収集をおこなう装置その他をシステムに付加し、運用す
る。
収集をおこなう装置その他をシステムに付加し、運用す
る。
・本装置の形状はコンパクトであり、任意の海域に運ん
で使用することができる。
で使用することができる。
本発明により、エネルギ供給無しに次のことが行える。
・栄養分、有用物質を含む深層水を汲み上げ、昇温して
、生物ｉ［Ｉ開発等に利用する。
、生物ｉ［Ｉ開発等に利用する。
・海水浄化を目的として、酸素富化した海水を深層に送
り込み、鍍業欠乏状態を解消させる。場合によっては、
逆に汚染の少ない深層水を汲み上げ、表層水の汚染を緩
和する。
り込み、鍍業欠乏状態を解消させる。場合によっては、
逆に汚染の少ない深層水を汲み上げ、表層水の汚染を緩
和する。
・ＣＯ２による大気の温暖化間Ｕの対策として、海洋の
ＣＯ２吸収能力の利用が提案されており、
ＣＯ２吸収能力の利用が提案されており、
第１図は、本装置の構成を示す図である。
１：
３：
６：
８：
１１：
１４：
海水収容部
伝熱管Ａ ４：
浮力調整ビス
ｍｓ装置 ９：
弁Ｂ １２：
断熱壁 １
２： 温度差発電装置
伝熱管Ｂ５：Ｗ電装室
トン ７： ピストン駆動装置
＃環ポンプ １０； 弁Ａ
弁Ｃ１３： フィルタ
５： 圧力壁
Claims (1)
- （１）海水を装置内部に収容して海中を自立的に上下移
動する装置で、表層水と深層水の交換を行い、同時に装
置内部と外部の海水の温度差から、自己の移動及びその
他の用途のための電気エネルギをとりだす装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161378A JP2526391B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 海中を自立的に上下移動し、海水の上下交換及び温度差発電を行う装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161378A JP2526391B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 海中を自立的に上下移動し、海水の上下交換及び温度差発電を行う装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454284A true JPH0454284A (ja) | 1992-02-21 |
| JP2526391B2 JP2526391B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=15733954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2161378A Expired - Lifetime JP2526391B2 (ja) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | 海中を自立的に上下移動し、海水の上下交換及び温度差発電を行う装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526391B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998045598A1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Fothergill Energy Technologies Limited | Method and apparatus for converting thermal energy of a natural water source |
| CN107087565A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-25 | 苏州市职业大学 | 一种温差供电式增氧装置 |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP2161378A patent/JP2526391B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998045598A1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Fothergill Energy Technologies Limited | Method and apparatus for converting thermal energy of a natural water source |
| CN107087565A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-25 | 苏州市职业大学 | 一种温差供电式增氧装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2526391B2 (ja) | 1996-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |