JPS6234947B2 - - Google Patents
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- JPS6234947B2 JPS6234947B2 JP53074634A JP7463478A JPS6234947B2 JP S6234947 B2 JPS6234947 B2 JP S6234947B2 JP 53074634 A JP53074634 A JP 53074634A JP 7463478 A JP7463478 A JP 7463478A JP S6234947 B2 JPS6234947 B2 JP S6234947B2
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- Japan
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- propeller
- water turbine
- power generation
- mooring
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
- F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は潮流発電設備の改良に関する。
最近になり新しいエネルギー源として例えば黒
潮の如き潮流の運動エネルギーを利用して発電を
行う、いわゆる潮流発電が注目されつつある。例
えば潮流として日本近海における黒潮を利用して
潮流発電を行う場合の条件としては次の如くであ
る。
潮の如き潮流の運動エネルギーを利用して発電を
行う、いわゆる潮流発電が注目されつつある。例
えば潮流として日本近海における黒潮を利用して
潮流発電を行う場合の条件としては次の如くであ
る。
流速：2m／ｓ〜1.5m／ｓ、水深：約200m、陸
地との距離：約30Km、発電機単機出力：10MW以
上発生電力は海底ケーブルにより陸地へ向けて送
電される。また水車としては例えばプロペラ、或
いはサボニアスロータなどが採用される。
地との距離：約30Km、発電機単機出力：10MW以
上発生電力は海底ケーブルにより陸地へ向けて送
電される。また水車としては例えばプロペラ、或
いはサボニアスロータなどが採用される。
頭記潮流発電設備として、既にいくつかの方式
が提唱されている。その一例を述べれば、海底に
構築した基礎の上に鉄塔を組み、この鉄塔の上端
に発電機を格納したケーシングおよびプロペラ水
車が据付けられている。なおプロペラ水車は潮流
の方向に追従できるよう、鉄塔に対して回動自在
に据付けられている。
が提唱されている。その一例を述べれば、海底に
構築した基礎の上に鉄塔を組み、この鉄塔の上端
に発電機を格納したケーシングおよびプロペラ水
車が据付けられている。なおプロペラ水車は潮流
の方向に追従できるよう、鉄塔に対して回動自在
に据付けられている。
しかしながら、この方式では水深の浅い箇所に
しか設置できず、頭記条件のように水深の深い場
所では実用化が殆ど不可能である。更に他の方式
として、第１図および第２図に示す如く、ブイと
係留索を用いて発電設備の係留を行う方式も提唱
されている。図において１Ａ，１Ｂは並べて配置
されたプロペラ水車、２，３は各プロペラ水車
１，２の上流および下流側に設置されたプロペ
ラ、４はプロペラ水車１Ａと１Ｂを相互に連結す
る水平梁、５はブイ、６はブイ５と各プロペラ水
車とを連結する縦梁、７はブイ６内に格納された
発電機、８，９は各プロペラ水車１，２の軸と発
電機７の軸との間に介挿された増速歯車、１０は
上記発電設備を海底に係留するための係留索であ
る。潮流の方向は符号Ａで示される。なお潮流の
方向Ａはしばしば僅かながら変動することがあ
る。ところで図示の如く従来の潮流発電設備で
は、プロペラ水車の向きを潮流の方向に追従させ
る必要性から、全設備が１本の係留索で係留され
ている。しかしながらこの方式では、係留索の張
力荷重は極めて大となり、この結果、係留索の製
作、敷設作業などが困難となるほか、係留索の張
度条件がそのまま発電設備の出力を制限すること
になるため、現在の係留索製作技術の範囲では発
電設備の大容量化が困難である。更に加えて詳細
を後述する如く係留索が１本であると実際の運転
状態では、例えば波浪の影響を受けて発電設備の
横揺れ、片揺れなどが生じ、運転姿勢が不安定と
なる欠点がある。また１基のプロペラ水車に対
し、潮流の上流側、および下流側にそれぞれプロ
ペラ２，３を設置した構造では、運転中、特に下
流側のプロペラ３が上流側のプロペラ２の干渉を
受け、その出力係数Cp＝Ｐ／（１／２）（ρ
Av3）（但しＰ：出力、ρ：海水の比重、Ａ：プ
ロペラの面積、ｖ：潮流速度）が低下する。この
ため発電設備全体としても運転効率が低くなる欠
点がある。
しか設置できず、頭記条件のように水深の深い場
所では実用化が殆ど不可能である。更に他の方式
として、第１図および第２図に示す如く、ブイと
係留索を用いて発電設備の係留を行う方式も提唱
されている。図において１Ａ，１Ｂは並べて配置
されたプロペラ水車、２，３は各プロペラ水車
１，２の上流および下流側に設置されたプロペ
ラ、４はプロペラ水車１Ａと１Ｂを相互に連結す
る水平梁、５はブイ、６はブイ５と各プロペラ水
車とを連結する縦梁、７はブイ６内に格納された
発電機、８，９は各プロペラ水車１，２の軸と発
電機７の軸との間に介挿された増速歯車、１０は
上記発電設備を海底に係留するための係留索であ
る。潮流の方向は符号Ａで示される。なお潮流の
方向Ａはしばしば僅かながら変動することがあ
る。ところで図示の如く従来の潮流発電設備で
は、プロペラ水車の向きを潮流の方向に追従させ
る必要性から、全設備が１本の係留索で係留され
ている。しかしながらこの方式では、係留索の張
力荷重は極めて大となり、この結果、係留索の製
作、敷設作業などが困難となるほか、係留索の張
度条件がそのまま発電設備の出力を制限すること
になるため、現在の係留索製作技術の範囲では発
電設備の大容量化が困難である。更に加えて詳細
を後述する如く係留索が１本であると実際の運転
状態では、例えば波浪の影響を受けて発電設備の
横揺れ、片揺れなどが生じ、運転姿勢が不安定と
なる欠点がある。また１基のプロペラ水車に対
し、潮流の上流側、および下流側にそれぞれプロ
ペラ２，３を設置した構造では、運転中、特に下
流側のプロペラ３が上流側のプロペラ２の干渉を
受け、その出力係数Cp＝Ｐ／（１／２）（ρ
Av3）（但しＰ：出力、ρ：海水の比重、Ａ：プ
ロペラの面積、ｖ：潮流速度）が低下する。この
ため発電設備全体としても運転効率が低くなる欠
点がある。
上記の点にかんがみ本発明は前記従来方式の欠
点を解消して水車の出力係数低下を無くし、また
発電設備の係留が安全かつ容易に行えるととも
に、併けて運転姿勢の安定性を向上できる新規な
潮流発電設備を提供することを目的としたもので
あり、本発明による潮流発電装置は潮流方向の変
化が少なく潮流方向が安定した海域に適するもの
である。従つて係留索が多くとも互にからみ合う
ことはない。
点を解消して水車の出力係数低下を無くし、また
発電設備の係留が安全かつ容易に行えるととも
に、併けて運転姿勢の安定性を向上できる新規な
潮流発電設備を提供することを目的としたもので
あり、本発明による潮流発電装置は潮流方向の変
化が少なく潮流方向が安定した海域に適するもの
である。従つて係留索が多くとも互にからみ合う
ことはない。
本発明は、１基につき１台のプロペラ水車を装
備した偶数基の水車発電装置に対し、すべての水
車が回転軸を平行にして潮流の流れ方向とほぼ直
角な水平線上に並んで配列される如く前記各水車
発電装置のケーシングを水平梁で相互連結し、か
つ前記相互連結された水車発電装置のケーシング
が同じく横に並べて分散配置された係留索にそれ
ぞれ結合して係留され、さらにブイの下端の標高
を水車プロペラの天端の標高とほぼ同じ標高位置
に定めるとともに、Ｏ点をプロペラ３のスラスト
ＦAを含む発電設備全体にかかる潮流方向の抗力
nFA＋ＦBとブイによる浮力ＦCと各係留索にかか
る張力ＦDの和のそれぞれの作用線の交点、Ｐ点
を係留索の結合点、Ｒ点をプロペラスラストの作
用点、l1をＯ点とＰ点との距離、l3をＯ点とＲ点
との距離とすれば、l1がプロペラ半径の約1/3に
なる如くＰ点を潮流の上流側に定め、l3がプロペ
ラ半径の約1/3になる如くＲ点を潮流の下流側に
定めて構成した。
備した偶数基の水車発電装置に対し、すべての水
車が回転軸を平行にして潮流の流れ方向とほぼ直
角な水平線上に並んで配列される如く前記各水車
発電装置のケーシングを水平梁で相互連結し、か
つ前記相互連結された水車発電装置のケーシング
が同じく横に並べて分散配置された係留索にそれ
ぞれ結合して係留され、さらにブイの下端の標高
を水車プロペラの天端の標高とほぼ同じ標高位置
に定めるとともに、Ｏ点をプロペラ３のスラスト
ＦAを含む発電設備全体にかかる潮流方向の抗力
nFA＋ＦBとブイによる浮力ＦCと各係留索にかか
る張力ＦDの和のそれぞれの作用線の交点、Ｐ点
を係留索の結合点、Ｒ点をプロペラスラストの作
用点、l1をＯ点とＰ点との距離、l3をＯ点とＲ点
との距離とすれば、l1がプロペラ半径の約1/3に
なる如くＰ点を潮流の上流側に定め、l3がプロペ
ラ半径の約1/3になる如くＲ点を潮流の下流側に
定めて構成した。
本発明によれば、１基にすき１台のプロペラ水
車を装備した偶数基の水車発電装置が回転軸を平
行にしてケーシングを水車梁で相互連結され全体
のトルクがバランスを保ち、かつ前記ケーシング
が横に並べて分散配置された係留索にそれぞれ結
合して係留されているので波浪などによる水平面
内での片揺れ或いは潮流に直角な面での横揺れに
対し復原力が働き、さらにブイの下端の標高、水
車プロペラの取付位置及び係留索の結合位置を指
定することによつて潮流と平行な鉛直面内での縦
揺れに対して安定性を有する。
車を装備した偶数基の水車発電装置が回転軸を平
行にしてケーシングを水車梁で相互連結され全体
のトルクがバランスを保ち、かつ前記ケーシング
が横に並べて分散配置された係留索にそれぞれ結
合して係留されているので波浪などによる水平面
内での片揺れ或いは潮流に直角な面での横揺れに
対し復原力が働き、さらにブイの下端の標高、水
車プロペラの取付位置及び係留索の結合位置を指
定することによつて潮流と平行な鉛直面内での縦
揺れに対して安定性を有する。
以下本発明の構成を図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
先ず第３図ないし第５図で本発明実施例による
潮流発電設備の構成を説明する。なお図示例はプ
ロペラ水車を４台備えた場合について示す。図に
おいて１１Ａ〜１１Ｄはそれぞれ潮流Ａに対し、
左右平行に配列された水車発電装置であり、本発
明により発電設備は偶数基の水車発電装置より構
成されている。各水車発電装置１１Ａ〜１１Ｄは
１基につき１台のプロペラ水車１２、発電室ケー
シング１３、ケーシング１３内に格納された発電
機１４、水車と発電機の間に介在された増速歯車
１５より構成されている。各水車発電装置１１Ａ
〜１１Ｄのケーシング１３は各プロペラ水車１２
の回転軸が平行に、かつ潮流の流れ方向Ａに対し
ほぼ直角な線上に並んで配列される如く相互間が
水平梁１６を介して連結され更に縦方向の接続梁
１７を介してブイ１８に連結されており、このブ
イ１８により海面下に吊下げ保持されて浮遊体を
形成する。
潮流発電設備の構成を説明する。なお図示例はプ
ロペラ水車を４台備えた場合について示す。図に
おいて１１Ａ〜１１Ｄはそれぞれ潮流Ａに対し、
左右平行に配列された水車発電装置であり、本発
明により発電設備は偶数基の水車発電装置より構
成されている。各水車発電装置１１Ａ〜１１Ｄは
１基につき１台のプロペラ水車１２、発電室ケー
シング１３、ケーシング１３内に格納された発電
機１４、水車と発電機の間に介在された増速歯車
１５より構成されている。各水車発電装置１１Ａ
〜１１Ｄのケーシング１３は各プロペラ水車１２
の回転軸が平行に、かつ潮流の流れ方向Ａに対し
ほぼ直角な線上に並んで配列される如く相互間が
水平梁１６を介して連結され更に縦方向の接続梁
１７を介してブイ１８に連結されており、このブ
イ１８により海面下に吊下げ保持されて浮遊体を
形成する。
１９はケーシング１３の上流側に設けた係留脚
であり、各ケーシング１３はそれぞれ個別に係留
索２０Ａ〜２０Ｄを介して海底の係留基礎台２１
に係留されている。しかもブイ１８は各水車発電
装置１１Ａ〜１１Ｄと水平梁１６との水平組立体
に対し、浮力が第４図の如く正面から見て組立体
の水平バランスを保つよう左右中央に働くよう位
置を定めるとともに、第５図の如く発電設備を側
方から見て潮流内に係留された水車発電装置の運
転状態における姿勢が水平となるような位置に定
めて連結されている。また各水車発電装置１１Ａ
〜１１Ｄには潮流Ａの下流側に位置を定めて１台
のプロペラ水車１２が設置されており、しかも相
隣れるプロペラ水車はその回転方向を逆向きに設
定し、発電設備全体としてプロペラによるトルク
のバランスが得られるよう定められている。なお
ブイ１８は一部が海面上に露出しており、保守員
の出入に利用されるとともに、内部空間は変電制
御室として各種機器２２が設備されている。また
水平梁１６、接続梁１７はいづれも流水抵抗をで
きる限り低く抑えるために流線形断面形状とされ
更に各梁の内部には保守員の通路が確保されてい
る。
であり、各ケーシング１３はそれぞれ個別に係留
索２０Ａ〜２０Ｄを介して海底の係留基礎台２１
に係留されている。しかもブイ１８は各水車発電
装置１１Ａ〜１１Ｄと水平梁１６との水平組立体
に対し、浮力が第４図の如く正面から見て組立体
の水平バランスを保つよう左右中央に働くよう位
置を定めるとともに、第５図の如く発電設備を側
方から見て潮流内に係留された水車発電装置の運
転状態における姿勢が水平となるような位置に定
めて連結されている。また各水車発電装置１１Ａ
〜１１Ｄには潮流Ａの下流側に位置を定めて１台
のプロペラ水車１２が設置されており、しかも相
隣れるプロペラ水車はその回転方向を逆向きに設
定し、発電設備全体としてプロペラによるトルク
のバランスが得られるよう定められている。なお
ブイ１８は一部が海面上に露出しており、保守員
の出入に利用されるとともに、内部空間は変電制
御室として各種機器２２が設備されている。また
水平梁１６、接続梁１７はいづれも流水抵抗をで
きる限り低く抑えるために流線形断面形状とされ
更に各梁の内部には保守員の通路が確保されてい
る。
加えて各ケーシング１３、水平梁１６などには
バラストが収容されており、このバラストの量に
よつて浮力の調整が行われる。浮遊体は、水車の
回転軸を水平にした状態で浮遊体の浮力ＦCと重
さとの作用線OQがほぼ一鉛直線になるように構
成され、各プロペラ水車の回転軸が潮流の方向Ａ
と一致するように横に並べて分散配置された複数
本の係留索２０Ａ〜２０Ｄに結ばれて海中に係留
され、潮流によつて水力発電が行われる。ここで
Ｏ点はプロペラのスラストＦAを含む発電設備全
体にかかる潮流方向の抗力nFA＋ＦBと浮力ＦCと
係留索にかかる抗力ＦDの和のそれぞれの作用線
の交点、Ｑ点は浮力ＦC）の作用点である。
バラストが収容されており、このバラストの量に
よつて浮力の調整が行われる。浮遊体は、水車の
回転軸を水平にした状態で浮遊体の浮力ＦCと重
さとの作用線OQがほぼ一鉛直線になるように構
成され、各プロペラ水車の回転軸が潮流の方向Ａ
と一致するように横に並べて分散配置された複数
本の係留索２０Ａ〜２０Ｄに結ばれて海中に係留
され、潮流によつて水力発電が行われる。ここで
Ｏ点はプロペラのスラストＦAを含む発電設備全
体にかかる潮流方向の抗力nFA＋ＦBと浮力ＦCと
係留索にかかる抗力ＦDの和のそれぞれの作用線
の交点、Ｑ点は浮力ＦC）の作用点である。
なお図示例では係留索２０Ａ〜２０Ｄが各基の
水車発電装置１１Ａ〜１１Ｄに１本づつ結合され
た例を示したが、この係留索の本数を水車発電装
置の台数より少ない複数本とし、各係留索を発電
設備全体に分散した位置に結合させてもよい。
水車発電装置１１Ａ〜１１Ｄに１本づつ結合され
た例を示したが、この係留索の本数を水車発電装
置の台数より少ない複数本とし、各係留索を発電
設備全体に分散した位置に結合させてもよい。
上記本発明による構成の発電設備によれば、プ
ロペラ水車１２はすべて各発電ケーシング１３に
対して１台づつ設置され、かつ各プロペラ１２ａ
は潮流Ａに対して直角な水平線上に並べて配置さ
れており、従来方式の如く潮流に対し上下流に並
べてプロペラ２，３が設置された方式と較べて、
各プロペラの相互間では出力係数を低下させるよ
うな干渉が生じない。それ故、従来と同じプロペ
ラ台数であつても各プロペラの出力低下の恐れが
なく、従つて発電設備の運転効率の向上を図るこ
とができる。しかも発電設備における水車発電装
置の基数は偶数基に定められ、かつ相隣れる装置
のプロペラの回転方向が逆向きに選定されている
ので、各プロペラ水車が同じ出力、同じ回転数で
運転される限り、発電設備全体としてもトルクが
バランスし水平姿勢を保持させることができる。
仮に１台のプロペラ水車が故障停止した場合で
も、発電設備内における故障プロペラ水車と対称
位置にあるプロペラ水車を運転停止すれば、発電
設備全体としてトルクがバランスし、水平姿勢を
保つことができる。
ロペラ水車１２はすべて各発電ケーシング１３に
対して１台づつ設置され、かつ各プロペラ１２ａ
は潮流Ａに対して直角な水平線上に並べて配置さ
れており、従来方式の如く潮流に対し上下流に並
べてプロペラ２，３が設置された方式と較べて、
各プロペラの相互間では出力係数を低下させるよ
うな干渉が生じない。それ故、従来と同じプロペ
ラ台数であつても各プロペラの出力低下の恐れが
なく、従つて発電設備の運転効率の向上を図るこ
とができる。しかも発電設備における水車発電装
置の基数は偶数基に定められ、かつ相隣れる装置
のプロペラの回転方向が逆向きに選定されている
ので、各プロペラ水車が同じ出力、同じ回転数で
運転される限り、発電設備全体としてもトルクが
バランスし水平姿勢を保持させることができる。
仮に１台のプロペラ水車が故障停止した場合で
も、発電設備内における故障プロペラ水車と対称
位置にあるプロペラ水車を運転停止すれば、発電
設備全体としてトルクがバランスし、水平姿勢を
保つことができる。
また従来方式では発電設備全体が集中的に１本
の係留索１０で係留されているのに対し、本発明
では複数本の係留索２０Ａ〜２０Ｄを分散配置し
て設備全体を係留している。従つて係留索１本当
りの張力は軽減されることになり、係留索の製
作、敷設作業も容易に実施できる。更に複数本の
係留索により発電設備全体としての耐張力を増大
できるので、それだけ従来よりも発電設備の出力
増大化が図れることになる。しかも発電設備の運
転姿勢に対する安定性の面でも、次に述べる如く
従来の１本の係留索による集中係留方式と較べて
安定性を向上できる。即ち波浪などによる水平面
内での片揺れに対しては、係留索が複数本分散配
置されているので、係留索による復原力が働き、
従来の１本係留方式に較べてはるかに安定性を向
上できる。また潮流Ａに直角な面内での横揺れに
対しても、ブイの浮力による復原力に加えて、片
揺れと同様に複数本の係留索による復原力が働い
て良好に横揺れを防止することができる。なお係
留索が複数本であると潮流の方向が変動した際
に、潮流方向とプロペラ軸の向きとがずれる恐れ
があると考えられるが、水車発電装置の相互の横
の間隔に比べて係留索が長いのでこのずれは、実
用上無視できる。従つて潮流方向が多少変動して
も、これによりプロペラ水車の出力係数は殆ど影
響を受けることがない。
の係留索１０で係留されているのに対し、本発明
では複数本の係留索２０Ａ〜２０Ｄを分散配置し
て設備全体を係留している。従つて係留索１本当
りの張力は軽減されることになり、係留索の製
作、敷設作業も容易に実施できる。更に複数本の
係留索により発電設備全体としての耐張力を増大
できるので、それだけ従来よりも発電設備の出力
増大化が図れることになる。しかも発電設備の運
転姿勢に対する安定性の面でも、次に述べる如く
従来の１本の係留索による集中係留方式と較べて
安定性を向上できる。即ち波浪などによる水平面
内での片揺れに対しては、係留索が複数本分散配
置されているので、係留索による復原力が働き、
従来の１本係留方式に較べてはるかに安定性を向
上できる。また潮流Ａに直角な面内での横揺れに
対しても、ブイの浮力による復原力に加えて、片
揺れと同様に複数本の係留索による復原力が働い
て良好に横揺れを防止することができる。なお係
留索が複数本であると潮流の方向が変動した際
に、潮流方向とプロペラ軸の向きとがずれる恐れ
があると考えられるが、水車発電装置の相互の横
の間隔に比べて係留索が長いのでこのずれは、実
用上無視できる。従つて潮流方向が多少変動して
も、これによりプロペラ水車の出力係数は殆ど影
響を受けることがない。
次に潮流に平行な鉛直面内での縦揺れに対する
安定性について考察する。そのために先ず第５図
において、プロペラのスラスト、潮流による発電
設備の抗力、ブイの浮力、係留索の張力などの各
ベクトル、および設計上の各種寸法などを次の如
く規定する。即ち図中、ＦAはプロペラ１２ａの
１台分に働く潮流方向のスラスト、ＦBはプロペ
ラ１２ａを除く発電設備の構成部材に働く潮流に
よる潮流方向の抗力、ＦCはブイ１８による浮
力、ＦDは各係留索２０Ａ〜２０Ｄの個々に加わ
る張力の和であり、またａ、ｂ、ｃをそれぞれＦ
A、ＦB、ＦCの係留索の取付点Ｐに対する作用半
径、αを係留索の水平に対する角度、ｎをプロペ
ラの台数、点Ｏを発電設備全体にかかる潮流方向
の抗力ｎ・ＦA＋ＦBと前記ＦCとＦDと作用線交
点、ＲをプロペラのスラストＦAの作用点、点Ｓ
をＯ点を通る垂直線とＦBとの交点、l1をＯ点と
Ｐ点との間の距離、l2をＯ点とブイ浮力ＦCの作
用点との間の距離、l3をＯ点とＲ点との間の距
離、γを直線ORとプロペラ軸との間の角度とす
る。なお当然のことながらプロペラのスラストＦ
Aは潮流の流速およびプロペラ水車出力によつて
大幅に変動し、また抗力ＦBは潮流の流速により
変動し、これに伴つて張力ＦDも変化する。
安定性について考察する。そのために先ず第５図
において、プロペラのスラスト、潮流による発電
設備の抗力、ブイの浮力、係留索の張力などの各
ベクトル、および設計上の各種寸法などを次の如
く規定する。即ち図中、ＦAはプロペラ１２ａの
１台分に働く潮流方向のスラスト、ＦBはプロペ
ラ１２ａを除く発電設備の構成部材に働く潮流に
よる潮流方向の抗力、ＦCはブイ１８による浮
力、ＦDは各係留索２０Ａ〜２０Ｄの個々に加わ
る張力の和であり、またａ、ｂ、ｃをそれぞれＦ
A、ＦB、ＦCの係留索の取付点Ｐに対する作用半
径、αを係留索の水平に対する角度、ｎをプロペ
ラの台数、点Ｏを発電設備全体にかかる潮流方向
の抗力ｎ・ＦA＋ＦBと前記ＦCとＦDと作用線交
点、ＲをプロペラのスラストＦAの作用点、点Ｓ
をＯ点を通る垂直線とＦBとの交点、l1をＯ点と
Ｐ点との間の距離、l2をＯ点とブイ浮力ＦCの作
用点との間の距離、l3をＯ点とＲ点との間の距
離、γを直線ORとプロペラ軸との間の角度とす
る。なお当然のことながらプロペラのスラストＦ
Aは潮流の流速およびプロペラ水車出力によつて
大幅に変動し、また抗力ＦBは潮流の流速により
変動し、これに伴つて張力ＦDも変化する。
発電設備の設計段階では、予じめ与えられた設
計流速、設計出力による条件で、発電設備が水中
に水平姿勢を保つように設計される。なお以下の
説明ではブイ以外の構成部材の重心と浮力の中心
は同じ鉛直線上に一致するものとする。即ち前記
の設計条件からＰ点まわりのモーメント（時計方
向を正とする）Mpは次の通りである。
計流速、設計出力による条件で、発電設備が水中
に水平姿勢を保つように設計される。なお以下の
説明ではブイ以外の構成部材の重心と浮力の中心
は同じ鉛直線上に一致するものとする。即ち前記
の設計条件からＰ点まわりのモーメント（時計方
向を正とする）Mpは次の通りである。
Mp＝（ａ・ｎ・ＦA＋ｂ・ＦB）
＝ｃ（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα ……(1)式
従つて
ｃ・tanα＝ａ＋（ｂ−ａ）（ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ
）……(2) 式 の関係が保たれるよう設計される。なお(2)式の右
辺は発電設備全体にかかる潮流方向の力（ｎ・Ｆ
A＋ＦB）のＰ点に対する作用半径を示す。
）……(2) 式 の関係が保たれるよう設計される。なお(2)式の右
辺は発電設備全体にかかる潮流方向の力（ｎ・Ｆ
A＋ＦB）のＰ点に対する作用半径を示す。
次に上記設計条件に対し、波浪などにより発電
設備が潮流と平行な鉛直面内で縦揺れした場合の
安定性について考察する。先ず第６図において発
電設備全体が鉛直軸より時計方向に角度βだけ回
動した場合には、第５図と較べてａ、ｂ、ｃは
a′、b′、c′に変化し、 Mp＝（a′・ｎ・ＦA＋b′・ＦB） −c′（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα ……(3)式 ここで、a′＝ａ＋△ａ、b′＝ｂ＋△ｂ、c′＝ｃ＋
△ｃとすれば Mp＝△ａ・ｎ・ＦA＋△ｂ・ＦB−△ｃ（ｎ・
ＦA ＋ＦB）tanα △ａ＝l1｛sin（α−β）−sinα｝ −l3｛sin（γ＋β）−sinγ｝ ≒−l1cosαsinβ−l3cosγsinβ ≒−sinβ（l1cosα＋l3cosγ） △ｂ＝l1｛sin（α−β）−sinα｝ ≒−l1cosαsinβ △ｃ＝l2sinβ＋l1｛cos（α−β） −cosα｝ ≒l2sinβ＋l1sinαsinβ ≒（l2＋l1sinα）sinβ を代入すれば Mp＝−｛（l3cosγ＋l1cosα）・ｎ・ＦA ＋l1cosα・ＦB＋（l2＋l1sinα） ×（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα｝sinβ ……(4)式 の如き復原力として働くモーメントが生じる。こ
こでMp＜Ｏであることは時計方向の傾動に対し
てこれを戻すような復原力が働くことを示してい
る。
設備が潮流と平行な鉛直面内で縦揺れした場合の
安定性について考察する。先ず第６図において発
電設備全体が鉛直軸より時計方向に角度βだけ回
動した場合には、第５図と較べてａ、ｂ、ｃは
a′、b′、c′に変化し、 Mp＝（a′・ｎ・ＦA＋b′・ＦB） −c′（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα ……(3)式 ここで、a′＝ａ＋△ａ、b′＝ｂ＋△ｂ、c′＝ｃ＋
△ｃとすれば Mp＝△ａ・ｎ・ＦA＋△ｂ・ＦB−△ｃ（ｎ・
ＦA ＋ＦB）tanα △ａ＝l1｛sin（α−β）−sinα｝ −l3｛sin（γ＋β）−sinγ｝ ≒−l1cosαsinβ−l3cosγsinβ ≒−sinβ（l1cosα＋l3cosγ） △ｂ＝l1｛sin（α−β）−sinα｝ ≒−l1cosαsinβ △ｃ＝l2sinβ＋l1｛cos（α−β） −cosα｝ ≒l2sinβ＋l1sinαsinβ ≒（l2＋l1sinα）sinβ を代入すれば Mp＝−｛（l3cosγ＋l1cosα）・ｎ・ＦA ＋l1cosα・ＦB＋（l2＋l1sinα） ×（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα｝sinβ ……(4)式 の如き復原力として働くモーメントが生じる。こ
こでMp＜Ｏであることは時計方向の傾動に対し
てこれを戻すような復原力が働くことを示してい
る。
また復原力
∂Ｍ／∂β＝−｛（l3cosγ＋l1cosα）・ｎ
・ＦA＋l1cosα・ＦB＋（l2＋l1sinα）
×（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα｝cosβ
を大きくするためには寸法l1、l2、l3および角α
を大きく選定すればよいが、このうちl2を大に選
ぶことは後述の如く好ましくなくまたαを大にす
ると係留索張力ＦDおよび必要なブイ浮力ＦCが過
大となり好ましくない。第７図は第６図図と反対
に反時計方向に傾動した場合を示す。この場合に
は第５図と較べてａ、ｂ、ｃはa″、b″、c″に変
化し、第６図と同様にしてモーメントMpを算出
すれば、 Mp＝｛（l3cosγ＋l1cosα）ｎ・ＦA ＋l1cosα・ＦB＋（l2＋l1sinα） ×（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα｝sinβ ……(5)式 となり、このモーメントMpが復原力として働く
ことになる。
を大きく選定すればよいが、このうちl2を大に選
ぶことは後述の如く好ましくなくまたαを大にす
ると係留索張力ＦDおよび必要なブイ浮力ＦCが過
大となり好ましくない。第７図は第６図図と反対
に反時計方向に傾動した場合を示す。この場合に
は第５図と較べてａ、ｂ、ｃはa″、b″、c″に変
化し、第６図と同様にしてモーメントMpを算出
すれば、 Mp＝｛（l3cosγ＋l1cosα）ｎ・ＦA ＋l1cosα・ＦB＋（l2＋l1sinα） ×（ｎ・ＦA＋ＦB）tanα｝sinβ ……(5)式 となり、このモーメントMpが復原力として働く
ことになる。
次に潮流の流速が変らずプロペラのスラストＦ
Aが変化した場合の安定性について考察する。最
悪の場合としてプロペラのスラストＦA＝０とな
つた際には、Ｐ点のまわりのモーメントは ＦB×l1sinα＝ＦC×l1cosαなので ＦC＝ＦB×ｓｉｎα／ｃｏｓα＝ＦB・tanα……(6)
式となり 通常の運転状態より浮力ＦCが小さくなる。この
ために発電設備全体は若干浮上量が増すがＰ点と
海底までの距離に較べて殆ど無視できるため角α
の変化は０と考えてよい。
Aが変化した場合の安定性について考察する。最
悪の場合としてプロペラのスラストＦA＝０とな
つた際には、Ｐ点のまわりのモーメントは ＦB×l1sinα＝ＦC×l1cosαなので ＦC＝ＦB×ｓｉｎα／ｃｏｓα＝ＦB・tanα……(6)
式となり 通常の運転状態より浮力ＦCが小さくなる。この
ために発電設備全体は若干浮上量が増すがＰ点と
海底までの距離に較べて殆ど無視できるため角α
の変化は０と考えてよい。
またこの状態で設備全体が鉛直方向から角度β
だけ傾いてバランスしたとすれば(3)式より Mp＝b′FB−c′FBtanα＝０ ……(7)式 従つて ｂ＋△ｂ＝（ｃ＋△ｃ）tanα これに(2)式を代入すれば −△ｂ＋△ｃ・tanα＝ｂ−ｃ・tanα＝ｂ −｛ａ＋（ｂ−ａ）×ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ ＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ △ｂ＝−l1cosαsinβ △ｃ＝（l2＋l1sinα）sinβを代入すると l1cosαsinβ＋（l2＋l1sinα）sinβtanα ＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ sinβ｛l1cosα＋（l2＋l1sinα）tanα｝ ＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ sinβ｛l1（cosα＋sinα・tanα） ＋l2tanα｝＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ
｝ 以上のことからプロペラのスラストＦAの減少
に伴う設備全体の傾斜角βを小さくして安定性を
高めるには寸法l1を大きく設定し更にｂ−ａを小
さくすればよい。
だけ傾いてバランスしたとすれば(3)式より Mp＝b′FB−c′FBtanα＝０ ……(7)式 従つて ｂ＋△ｂ＝（ｃ＋△ｃ）tanα これに(2)式を代入すれば −△ｂ＋△ｃ・tanα＝ｂ−ｃ・tanα＝ｂ −｛ａ＋（ｂ−ａ）×ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ ＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ △ｂ＝−l1cosαsinβ △ｃ＝（l2＋l1sinα）sinβを代入すると l1cosαsinβ＋（l2＋l1sinα）sinβtanα ＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ sinβ｛l1cosα＋（l2＋l1sinα）tanα｝ ＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ｝ sinβ｛l1（cosα＋sinα・tanα） ＋l2tanα｝＝（ｂ−ａ）｛１−ＦＢ／ｎ・ＦＡ＋ＦＢ
｝ 以上のことからプロペラのスラストＦAの減少
に伴う設備全体の傾斜角βを小さくして安定性を
高めるには寸法l1を大きく設定し更にｂ−ａを小
さくすればよい。
実施例として水平に配置された偶数基のプロペ
ラ水車のうち２台のプロペラ水車を吊下げ保持す
るように接続梁をブイに連結して浮遊体を構成し
た場合、ブイの下端と２台のプロペラ水車の中心
から形成される三角形について水平梁のまわりの
モーメントを考えると、 （ｂ−ａ）×ＦB＝（l2−ｄ）×ブイにかかる抗力 ＋２×ｌ２−ｄ／２×接続梁にかかる抗力 ＝（l2−ｄ）×（ブイにかかる抗力＋接続梁にか かる抗力） が成立するので、上記式においてＦB、ブイにか
かる抗力および接続梁にかかる抗力を一定にすれ
ば、ｂ−ａはl2−ｄに比例する。
ラ水車のうち２台のプロペラ水車を吊下げ保持す
るように接続梁をブイに連結して浮遊体を構成し
た場合、ブイの下端と２台のプロペラ水車の中心
から形成される三角形について水平梁のまわりの
モーメントを考えると、 （ｂ−ａ）×ＦB＝（l2−ｄ）×ブイにかかる抗力 ＋２×ｌ２−ｄ／２×接続梁にかかる抗力 ＝（l2−ｄ）×（ブイにかかる抗力＋接続梁にか かる抗力） が成立するので、上記式においてＦB、ブイにか
かる抗力および接続梁にかかる抗力を一定にすれ
ば、ｂ−ａはl2−ｄに比例する。
従つてｂ−ａを小さくするにはl2を小にしてブ
イ１８をプロペラ１２ａの中心へ向けて近づける
よう設置するのがよい。
イ１８をプロペラ１２ａの中心へ向けて近づける
よう設置するのがよい。
ここでｄはブイ１８の下端から浮力ＦCの作用
点Ｑまでの距離である。なおプロペラ１２の運転
条件から、プロペラ１２ａが海面に出てはまずく
前記l2の設定に際してはブイ１８の下端の標高を
プロペラ１２ａの天端標高とほぼ同じにするのが
よい。
点Ｑまでの距離である。なおプロペラ１２の運転
条件から、プロペラ１２ａが海面に出てはまずく
前記l2の設定に際してはブイ１８の下端の標高を
プロペラ１２ａの天端標高とほぼ同じにするのが
よい。
なお計算例として(8)式にて例えばα＝50゜、l1
＝l2、ＦA＝ＦB、ｎ＝４と定めるならば β＝sin-1｛0.211（ｂ−ａ）／ｌ１｝ ここでl1＝２（ｂ−ａ）とするとβ＝６゜ また l1＝４（ｂ−ａ）とするとβ＝３゜とな
る。
＝l2、ＦA＝ＦB、ｎ＝４と定めるならば β＝sin-1｛0.211（ｂ−ａ）／ｌ１｝ ここでl1＝２（ｂ−ａ）とするとβ＝６゜ また l1＝４（ｂ−ａ）とするとβ＝３゜とな
る。
以下プロペラ水車のモデルについて、縦揺れに
対する条件が最もきびしく作用する場合即ち最大
出力で運転していたプロペラ水車が故障等の理由
で停止しプロペラ推力ＦA＝０となつた場合の潮
流発電設備の傾斜角βを求める。
対する条件が最もきびしく作用する場合即ち最大
出力で運転していたプロペラ水車が故障等の理由
で停止しプロペラ推力ＦA＝０となつた場合の潮
流発電設備の傾斜角βを求める。
モデルのプロペラ水車はプロペラ個数ｎ＝２ま
たは４、プロペラ直径53m、プロペラ回転数
3.3rpm、潮流速さｖ＝０〜2m／sec、設計流速
Vo＝1.5m／sec、最大出力係数Cp＝0.4、最大流
速時出力係数Cp＝0.3、最大出力5000KW／台と
すれば最大出力時のプロペラにかかるスラストＦ
A＝200トン／台となり、水平梁および接続粱にか
かる抗力（Ｄ＝ρ／２ｇ・v2・d0・ｌ・CdここでＤ： 抗力、ｇ：重力の加速度、ρ：海水の比重、ｖ：
潮流の速さ、d0：梁の断面積、ｌ：梁の長さ、
Cd：梁の抵抗係数）は30トン／梁１本となり、
発電機ケーシングは直径10.4m、抵抗係数0.3とし
て発電機ケーシングにかかる抗力は５トン／台、
ブイは直径12mの円柱、抵抗係数0.8とすればＦA
max＝200トンのときブイの水面下の深さの増加
によるブイにかかる抗力はｎ＝４のとき15トン、
ｎ＝２のとき7.5トンとなる。
たは４、プロペラ直径53m、プロペラ回転数
3.3rpm、潮流速さｖ＝０〜2m／sec、設計流速
Vo＝1.5m／sec、最大出力係数Cp＝0.4、最大流
速時出力係数Cp＝0.3、最大出力5000KW／台と
すれば最大出力時のプロペラにかかるスラストＦ
A＝200トン／台となり、水平梁および接続粱にか
かる抗力（Ｄ＝ρ／２ｇ・v2・d0・ｌ・CdここでＤ： 抗力、ｇ：重力の加速度、ρ：海水の比重、ｖ：
潮流の速さ、d0：梁の断面積、ｌ：梁の長さ、
Cd：梁の抵抗係数）は30トン／梁１本となり、
発電機ケーシングは直径10.4m、抵抗係数0.3とし
て発電機ケーシングにかかる抗力は５トン／台、
ブイは直径12mの円柱、抵抗係数0.8とすればＦA
max＝200トンのときブイの水面下の深さの増加
によるブイにかかる抗力はｎ＝４のとき15トン、
ｎ＝２のとき7.5トンとなる。
これらの数値に基いて(8)式からβを求めるた
め、 α＝50゜、l1＝ｒ／３、l2＝ｒと仮定し、 ｎ＝４のときnFA＝800トン、ＦB＝185トン、 ｂ−ａ＝0.243r ｎ＝２のときnFA＝400トン、ＦB＝107.5トン、 ｂ−ａ＝0.349r を代入すればｎ＝４のときβ＝６゜36′ ｎ＝２のときβ＝９゜16′となる。
め、 α＝50゜、l1＝ｒ／３、l2＝ｒと仮定し、 ｎ＝４のときnFA＝800トン、ＦB＝185トン、 ｂ−ａ＝0.243r ｎ＝２のときnFA＝400トン、ＦB＝107.5トン、 ｂ−ａ＝0.349r を代入すればｎ＝４のときβ＝６゜36′ ｎ＝２のときβ＝９゜16′となる。
即ちこのモデルは最大出力で運転しているとき
プロペラ推力が０となつた場合においても、プロ
ペラ４台を備えた設備は傾斜角が６゜36′、プロ
ペラ２台を備えた設備は傾斜角が９゜16′なの
で、傾斜は僅かであり縦揺れに対し安定してい
る。
プロペラ推力が０となつた場合においても、プロ
ペラ４台を備えた設備は傾斜角が６゜36′、プロ
ペラ２台を備えた設備は傾斜角が９゜16′なの
で、傾斜は僅かであり縦揺れに対し安定してい
る。
以上の縦揺れに対する安定性の各種考察結果を
総合することにより、縦揺れに対する発電設備の
実用的な安定度を得るためには、プロペラ１２ａ
の半径をｒ、ブイ１８の下端から浮力ＦCの作用
点Ｑまでの距離をｄとして、l1≧ｒ／３、1.4r＋
ｄ≧l2≧0.8r＋d. α≦50゜に選定するのがよい。
総合することにより、縦揺れに対する発電設備の
実用的な安定度を得るためには、プロペラ１２ａ
の半径をｒ、ブイ１８の下端から浮力ＦCの作用
点Ｑまでの距離をｄとして、l1≧ｒ／３、1.4r＋
ｄ≧l2≧0.8r＋d. α≦50゜に選定するのがよい。
なおl3はl1と同じ距離に選定しl3≧ｒ／３とす
る。即ち本発明によりl3の条件からl3がプロペラ
半径ｒの約1/3になる如くプロペラ１２ａの取付
け位置Ｒを潮流Ａの下流側に定め、またl1の条件
からl1がプロペラ半径ｒの約1/3になる如く係留
索２０Ａ〜２０Ｄの結合点Ｐを潮流Ａの上流側に
定め、更にl2の条件からｄを消去しブイ１８の下
端標高をプロペラ１２ａの先端標高とほぼ同じに
定めたことによつて縦揺れに対して安定性の充分
高い発電設備を製作することができる。
る。即ち本発明によりl3の条件からl3がプロペラ
半径ｒの約1/3になる如くプロペラ１２ａの取付
け位置Ｒを潮流Ａの下流側に定め、またl1の条件
からl1がプロペラ半径ｒの約1/3になる如く係留
索２０Ａ〜２０Ｄの結合点Ｐを潮流Ａの上流側に
定め、更にl2の条件からｄを消去しブイ１８の下
端標高をプロペラ１２ａの先端標高とほぼ同じに
定めたことによつて縦揺れに対して安定性の充分
高い発電設備を製作することができる。
以上詳記した如く、本発明によれば潮流発電設
備としてプロペラ水車の出力係数を低下させるこ
とがなく、更に発電設備の係留索に加わる張力荷
重が軽減できて係留索の製作、敷設が容易に行
え、しかも横揺れ、片揺れ、縦揺れなどに対する
運転姿勢の安定性を向上できる従来にない新規で
かつ有利な潮流発電設備を提供することができ
る。
備としてプロペラ水車の出力係数を低下させるこ
とがなく、更に発電設備の係留索に加わる張力荷
重が軽減できて係留索の製作、敷設が容易に行
え、しかも横揺れ、片揺れ、縦揺れなどに対する
運転姿勢の安定性を向上できる従来にない新規で
かつ有利な潮流発電設備を提供することができ
る。
第１図および第２図は従来方式による潮流発電
設備の概要を示す側面図および正面図、第３図な
いし第５図は本発明実施例の構成を示す平面図、
正面図、および側面図、第６図、第７図はそれぞ
れ異なる方向への縦揺れ状態を示す側面図であ
る。 １１Ａ〜１１Ｄ：水車発電装置、１２：プロペ
ラ水車、１２ａ：プロペラ、１３：発電室ケーシ
ング、１４：発電機、１５：増速歯車、１６：水
平梁、１７：接続梁、１８：ブイ、１９：係留
脚、２０Ａ〜２０Ｄ：係留索、２１：海底の係留
基礎台、Ａ：潮流の流れ方向、ＦA：プロペラ１
台分のスラスト、ＦB：プロペラを除く発電設備
部材に働く抗力、ＦC：ブイによる浮力、ＦD：係
留索に働く張力、Ｏ：ＦA〜ＦDの合成力作用線の
交点、Ｐ：係留索の結合点、Ｑ：浮力の作用点、
Ｒ：プロペラスラストの作用点、Ｓ：Ｏ点を通る
垂直線とＦBとの交点、ａ：ＦAのＰ点に対する作
用半径、ｂ：ＦBのＰ点に対する作用半径、l1：
Ｏ点と係留索結合点との間の距離、l2：Ｏ点とブ
イの浮力作用点との間の距離、l3：Ｏ点とプロペ
ラ位置との間の距離、ｄ：浮力作用点からブイの
下端までの距離、ｒ：プロペラの半径。
設備の概要を示す側面図および正面図、第３図な
いし第５図は本発明実施例の構成を示す平面図、
正面図、および側面図、第６図、第７図はそれぞ
れ異なる方向への縦揺れ状態を示す側面図であ
る。 １１Ａ〜１１Ｄ：水車発電装置、１２：プロペ
ラ水車、１２ａ：プロペラ、１３：発電室ケーシ
ング、１４：発電機、１５：増速歯車、１６：水
平梁、１７：接続梁、１８：ブイ、１９：係留
脚、２０Ａ〜２０Ｄ：係留索、２１：海底の係留
基礎台、Ａ：潮流の流れ方向、ＦA：プロペラ１
台分のスラスト、ＦB：プロペラを除く発電設備
部材に働く抗力、ＦC：ブイによる浮力、ＦD：係
留索に働く張力、Ｏ：ＦA〜ＦDの合成力作用線の
交点、Ｐ：係留索の結合点、Ｑ：浮力の作用点、
Ｒ：プロペラスラストの作用点、Ｓ：Ｏ点を通る
垂直線とＦBとの交点、ａ：ＦAのＰ点に対する作
用半径、ｂ：ＦBのＰ点に対する作用半径、l1：
Ｏ点と係留索結合点との間の距離、l2：Ｏ点とブ
イの浮力作用点との間の距離、l3：Ｏ点とプロペ
ラ位置との間の距離、ｄ：浮力作用点からブイの
下端までの距離、ｒ：プロペラの半径。
Claims (1)
- １ 水車および水車で駆動される発電機を格納し
た発電室ケーシングからなる水車発電装置と、水
車発電装置を潮流の海面下に吊下げ保持するよう
に接続梁で連結されたブイとから浮遊体を形成し
て水車の回転軸を水平にした状態で浮遊体の浮力
と重さとの作用線がほぼ一鉛直線になるように
し、かつ一端を海底に固定した係留索に結合して
係留した潮流発電設備において、１基につき１台
のプロペラ水車を装備した偶数基の水車発電装置
に対し、すべての水車が回転軸を平行にして潮流
の流れ方向とほぼ直角な水平線上に並んで配列さ
れる如く前記各水車発電装置のケーシングを水平
梁で相互連結し、かつ前記相互連結された水車発
電装置のケーシングが同じく横に並べて分散配置
された係留索にそれぞれ結合して係留され、さら
にブイの下端の標高を水車プロペラの天端の標高
とほぼ同じ標高位置に定めるとともに、Ｏ点をプ
ロペラのスラストＦAを含む発電設備全体にかか
る潮流方向の抗力nFA＋ＦBとブイによる浮力ＦC
と各係留索にかかる張力ＦDの和のそれぞれの作
用線の交点、Ｐ点を係留索の結合点、Ｒ点をプロ
ペラスラストの作用点、l1をＯ点とＰ点との距
離、l3をＯ点とＲ点との距離とすれば、l1がプロ
ペラ半径の約1/3になる如くＰ点を潮流の上流側
に定め、l3がプロペラ半径の約1/3になる如くＲ
点を潮流の下流側に定めたことを特徴とする潮流
発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7463478A JPS551445A (en) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | Tide generating facilities |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7463478A JPS551445A (en) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | Tide generating facilities |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS551445A JPS551445A (en) | 1980-01-08 |
| JPS6234947B2 true JPS6234947B2 (ja) | 1987-07-29 |
Family
ID=13552826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7463478A Granted JPS551445A (en) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | Tide generating facilities |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS551445A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0523213Y2 (ja) * | 1988-05-16 | 1993-06-15 | ||
| JP5905984B1 (ja) * | 2015-07-30 | 2016-04-20 | 日本システム企画株式会社 | 水中設置型水流発電システム |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138780Y2 (ja) * | 1980-12-23 | 1986-11-07 | ||
| DK155454C (da) * | 1986-12-03 | 1989-08-07 | Hans Marius Pedersen | Flydende vandkraftvaerk til anbringelse i hav- og flodstroemme for energiindvirkning |
| KR20030050836A (ko) * | 2001-12-19 | 2003-06-25 | 학교법인 인하학원 | 부유식 해류발전 장치 |
| KR20030050835A (ko) * | 2001-12-19 | 2003-06-25 | 학교법인 인하학원 | 교량부착식 해류발전 시스템 |
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