TWI599717B - 海流發電裝置 - Google Patents

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TWI599717B
TWI599717B TW102129254A TW102129254A TWI599717B TW I599717 B TWI599717 B TW I599717B TW 102129254 A TW102129254 A TW 102129254A TW 102129254 A TW102129254 A TW 102129254A TW I599717 B TWI599717 B TW I599717B
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遠藤和男
近藤豊
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原啟股份有限公司
近藤豊
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Description

海流發電裝置
本發明係關於一種海流發電裝置,特別是關於利用海流之能源進行發電之海流發電裝置。
近年來,隨著世界規模之能源需求的急速增大,欲利用無枯竭、公害及汚染之虞之可再生之自然能源的各種研究開發已在進行中,以作為替代目前為止仰頼之化石燃料或原子能的能源。就該可再生之自然能源而言,太陽能及風力雖具代表性,但皆具有容易受到天候或季節所影響之缺點。相對於此,利用大致恆常地不受天候或季節所影響且豐裕、能源密度高之海流以獲得電力之海流發電之具商業性之水準的實用化備受期待。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2002-257023號公報
第25圖係顯示朝實用化而處在研究、開發 階段之水中浮遊體方式之海流發電裝置的示意斜視圖。第25圖所示之海流發電裝置係以一條金屬線101使水中浮遊體方式之發電裝置100從海底SB繋住,以使該發電裝置100浮遊在海中。發電裝置100係使用相對旋轉之雙發動機式之渦輪102、102。
然而,第25圖所示之水中浮遊體方式之海流發電裝置係從設置在海底之巨大之重錘103,以一條金屬線101繋住發電裝置100,由於發電裝置100係利用漂浮調整功能,因此可想見難以達到漂浮平衡且附有由電氣控制所進行之漂浮功能,因此會有萬一故障時與海底撞擊或浮起於海上而與船舶撞擊之虞。此外,當雙發動機式之渦輪102、102之一者因外在原因或內在原因而停止時,抵消之旋轉力會消失,而有如同飛舞在空中之風箏般與海底撞擊而受到破壞之可能性。亦有產生如同在海流發生亂流之現象的可能性。再者,繋住發電裝置之1條金屬線較長,因此巨大之發電裝置會有因少許之潮之密度及速度的影響而大幅甩擺之虞。
第26圖係顯示朝實用化而處在研究、開發階段之海底固定方式之海流發電裝置的示意斜視圖。第26圖所示之海流發電裝置係以固定在海底SB之支持腳111支持發電裝置110。發電裝置110係具備1個渦輪102。第26圖所示之海流發電裝置雖係如於海底放置巨大之電扇之構造,但對於水流阻力之傾覆力距荷重而言,海底之固定方向將成為問題。由於巨大之風車係基礎工程為大規 模,因此在第26圖所示之海流發電裝置中,亦可想見到會有大規模之基礎工程,且可能會有工程困難、成本亦增加之情形。對於一座發電裝置有3個部位需要基礎工程之構造,茲認為從成本、工程難易度之兩方面來看都離實用化之階段還有一段距離。再者,在海底水平地設置巨大之發電裝置的方法,今後還有充分檢討之必要。此外,第26圖所示之海流發電裝置係與第25圖所示之海流發電裝置同樣地,一座之規模較大,故障時之損傷亦大。此外,在維護時將巨大之發電裝置整體拉上至海上之作業,並非錨部之脫離等簡單之作業。
第27圖係顯示日本特許公報(特開2002-257023號公報)中提案之潮流發電裝置的斜視圖。第27圖所示之潮流發電裝置係構成為:透過連通突出於側方之中空之枝棒126,將承受海中之上層部之潮流而旋轉之螺旋葉片125及承受下層部之潮流而旋轉之螺旋葉片125安裝在設置於海底SB之複數個中空之支持棒121,並藉由組裝在支持棒121及枝棒126之旋轉力傳達材130,將螺旋葉片125之旋轉力傳達至設置在支持棒121之上端之海面上的台座122內所設的發電機123。
然而,第27圖所示之潮流發電裝置之構造物係從海底至海上為廣範圍,為了對應海底之深度,雖使支持棒具備伸縮功能,但海底變深時,海流阻力亦會變大,與發電裝置相比較,會成為過大之設備。由於在內部設置有發電機之台座露出在海面上,因此必須對應海上之嚴峻 之氣象條件。此外,藉由鏈條使海流之力集中於一個部位並導入至海上之發電機,而有耐久性之問題。因此,茲認為專利文獻1提案之潮流發電裝置係在機構上、成本上實用化之可能性皆較低。
本發明係鑑於上述情形所研創者,其目的係提供一種海流發電裝置,其設備簡單,且在水中之設置工程及維護容易,每次輸出之建設費及營運費低廉,且可有效率地將海水之流動的能源轉換為電力。
為了達成上述目的,本發明之第1様態之海流發電裝置係在金屬線之兩端部分別設置浮具,並且在前述金屬線之兩端部分別設置至少2條連接用金屬線且將前述金屬線之兩端部連接在埋設於海底的基台,藉此以與海流大致正交之方式將前述金屬線張設於海中,且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在前述金屬線,前述發電單元係具備至少一個由旋轉翼及發電機所構成之發電裝置,前述發電單元係可藉由海流之力以前述金屬線之軸線為中心搖動,以使前述旋轉翼之前表面藉由前述連接部而與海流相對向。
依據本發明,藉由在金屬線之兩端部分別設置浮具,並且在前述金屬線之兩端部分別設置至少2條連接用金屬線且將前述金屬線之兩端部連接在埋設於海底的基台,藉此能以與海流大致正交之方式將前述金屬線張設於海中。因此,在將金屬線張設在海中時,亦可不採用 以支柱(立柱)支持金屬線之兩端的方式,且即使在海底傾斜時,亦可容易地水平地張設金屬線,且因使用施工容易之浮具取代在海中施工困難之柱,故從成本、工程容易性之兩方面來看,容易實用化。此外,即使水深變深,亦只要以金屬線之長度的調節即可將距離海面之距離保持為一定。
依據本發明,發電單元係可藉由海流之力如盪鞦韆般以金屬線之軸線為中心朝上下方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼之前表面與海流相對向。
依據本發明,只要在海中張設金屬線,並且透過連接部將複數個發電單元吊掛在金屬線,即可構築具有所希望之發電能力之海流發電裝置。
本發明之較佳態樣為,分別設置在前述金屬線之兩端部的2條連接用金屬線係具有:朝與海流方向相反之方向延伸且將前述金屬線之端部連接在海底之基台之連接用金屬線;及朝與海流正交之方向延伸且將前述金屬線之端部連接在海底之基台之連接用金屬線。
本發明之較佳態樣為,分別設置在前述金屬線之兩端部之浮具係使前述金屬線之兩端往垂直方向浮起。
本發明之較佳態樣為,前述基台係利用能與母船分離而可在海中作業之挖削機器人進行施工。
依據本發明,可藉由金屬線等使小型之分離型挖削機器人從屬於母船之小型作業船沈降至海底,且藉由分離型 挖削機器人進行海底挖削。依據本發明之分離型挖削工法,母船係為輔助船,挖削係由構造上與母船脫離關係之分離型挖削機器人來進行,相對於一艘母船(小型作業船),挖削機器人係可設置複數個。
本發明之較佳態樣為,在分別將浮具設置在前述金屬線之兩端部後,將浮上劑注入前述浮具且使前述浮具及前述金屬線浮起。
依據本發明,在分別將浮具設置在前述金屬線之兩端部後,藉由將發泡珠等浮上劑注入浮具,浮具會與金屬線一同浮起,且可使金屬線具有張力。
本發明之較佳態樣為,前述發電單元係為了要接近海水之比重而設置浮具而進行浮力調整。
依據本發明,藉由充填發泡材等手段將浮具形成在以包圍旋轉翼之外周緣之方式所設置之圓筒狀構件的內部空間或連結在該圓筒狀構件之管的內部空間,並藉由該浮具進行發電單元之浮力調整,以使發電單元接近海水之比重。
本發明之較佳態樣為,前述發電單元之海水中比重係為0.9至1.1。
依據本發明,藉由以海水之比重(≒1)為基準成為±1之範圍的方式設定發電單元之海水中比重,而可藉由海流之力迅速且確實地使發電單元搖動。
本發明之較佳態樣為,前述連接部係具備:固定在前述金屬線之固定環;嵌合在該固定環且可相對於固定環旋轉之第1可動環;藉由前述第1可動環相對 於前述固定環之旋轉,使前述發電單元以前述金屬線之軸線為中心搖動。
依據本發明,由於發電單元係透過以金屬線之軸線為中心旋轉之第1可動環吊掛在金屬線,因此發電單元係可藉由海流之力如盪鞦韆般以金屬線之軸線為中心朝上下方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼之前表面相對於朝雙方向流動之潮流而與潮流相對向。
本發明之較佳態樣為,前述連接部係具備:連結在前述第1可動環,且相對於前述金屬線之軸線正交而配置之固定銷;嵌合在該固定銷且可相對於固定銷旋轉之第2可動環;藉由前述第2可動環相對於前述固定銷之旋轉,使前述旋轉翼之軸心能以與海流平行之方式進行調芯。
依據本發明,由於發電單元係透過以相對於金屬線正交且朝垂直方向延伸之軸線為中心而旋轉之第2可動環吊掛在金屬線,因此發電單元係以相對於金屬線正交且朝垂直方向延伸之軸線為中心而可朝水平方向搖動(擺動)。因此,即使金屬線受到海流阻力而彎曲時,亦能以使旋轉翼之軸的軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。亦即,使發電單元相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
本發明之較佳態樣為,前述連接部係由球面軸承所構成,該球面軸承具備:固定在前述金屬線且外周面呈球面之固定環;及嵌合在前述固定環且內周面呈球 面之可動環。
依據本發明,固定環之外周面與可動環之內周面係形成在以位於金屬線之軸心之支點為中心的球面且成為球面之滑動接觸,可動環係以支點為中心可相對於固定環朝全方向(360°)旋轉。因此,發電單元係可藉由海流之力如盪鞦韆般以位於金屬線之軸心的支點為中心朝上下方向搖動(擺動),並且能以前述支點為中心朝水平方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼之前表面相對於朝雙方向流動之潮流而與潮流相對向,且即使金屬線受到海流阻力而彎曲時,亦能以使旋轉翼之軸的軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。亦即,使發電單元相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
本發明之較佳態樣為,前述發電單元係以可對應於朝雙方向流動之潮流之方式,可以前述金屬線之軸線為中心搖動180°。
本發明之較佳態樣為,在對前述發電單元進行維護時,能以與前述金屬線之連接部使前述發電單元分離。
依據本發明,在對發電單元進行維護時,以與前述金屬線之連接部使發電單元分離以進行維護作業,在維護作業結束後,若透過連接部將發電單元連接至金屬線,則發電單元係藉由海流之力而搖動,使旋轉翼之前表面與海流相對向。
本發明之較佳態樣為,將由前述旋轉翼與前述發電機所構成之前述發電裝置連結複數個而一體化成 圓形狀或多角形狀,而形成一個單元。
本發明之較佳態樣為,設置將以前述各發電單元所發電之電力予以集電的浮體式變電設備,透過該浮體式變電設備將大容量之電力進行海底送電至消費地。
本發明之第2様態之海流、潮流發電裝置係以與海流或潮流之方向大致正交之方式將金屬線張設在海中,且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在前述金屬線,前述發電單元係至少具備一個由旋轉翼與發電機所構成之發電裝置,前述發電單元係可藉由海流或潮流之力以金屬線之軸線為中心搖動,以藉由前述連接部使前述旋轉翼之前表面與海流或潮流相對向。
依據本發明,發電單元係可藉由海流或潮流之力如盪鞦韆般以金屬線之軸線為中心朝上下方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼之前表面相對於朝雙方向流動之潮流而與潮流相對向。
本發明之較佳態樣為,前述金屬線係張設在2個支柱間。
依據本發明,只要在2個支柱間張設金屬線,且透過連接部將複數個發電單元吊掛在金屬線,即可構築具有所希望之發電能力之海流、潮流發電裝置。
本發明之較佳態樣為,前述發電單元係為了要接近海水之比重而設置浮具而進行浮力調整。
依據本發明,藉由充填發泡材等手段將浮具形成在以包圍旋轉翼之外周緣之方式所設置之圓筒狀構件的內部空 間或連接在該圓筒狀構件之管的內部空間,並藉由該浮具進行發電單元之浮力調整,以使發電單元接近海水之比重。
本發明之較佳態樣為,前述發電單元之海水中比重係為0.9至1.1。
依據本發明,藉由以海水之比重(≒1)為基準成為±1之範圍的方式設定發電單元之海水中比重,而可藉由海流或潮流之力迅速且確實地使發電單元搖動。
本發明之較佳態樣為,前述連接部係具備:固定在前述金屬線之固定環;嵌合在該固定環且可相對於固定環旋轉之第1可動環;藉由前述第1可動環相對於前述固定環之旋轉,使前述發電單元以前述金屬線之軸線為中心搖動。
依據本發明,由於發電單元係透過以金屬線之軸線為中心旋轉之第1可動環吊掛在金屬線,因此發電單元係可藉由海流或潮流之力如盪鞦韆般以金屬線之軸線為中心朝上下方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼之前表面相對於朝雙方向流動之潮流而與潮流相對向。
本發明之較佳態樣為,前述連接部係具備:連結在前述第1可動環,且相對於前述金屬線之軸線正交而配置之固定銷;嵌合在該固定銷且可相對於固定銷旋轉之第2可動環;藉由前述第2可動環相對於前述固定銷之旋轉,使前述旋轉翼之軸心能以與海流或潮流平行之方式進行調芯。
依據本發明,由於發電單元係透過以相對於金屬線正 交且朝垂直方向延伸之軸線為中心旋轉之第2可動環吊掛在金屬線,因此發電單元係可以相對於金屬線正交且朝垂直方向延伸的軸線為中心而朝水平方向搖動(擺動)。因此,即使金屬線受到海流阻力而彎曲時,亦能以使旋轉翼之軸的軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。亦即,使發電單元相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
本發明之較佳態樣為,前述連接部係由球面軸承所構成,該球面軸承具備:固定在前述金屬線且外周面呈球面之固定環;及嵌合在前述固定環且內周面呈球面之可動環。
依據本發明,固定環之外周面與可動環之內周面係形成在以位於金屬線之軸心之支點為中心的球面且成為球面之滑動接觸,可動環係以支點為中心可相對於固定環朝全方向(360°)旋轉。因此,發電單元係可藉由海流或潮流之力如盪鞦韆般以位於金屬線之軸心的支點為中心朝上下方向搖動(擺動),並且能以前述支點為中心朝水平方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼之前表面相對於朝雙方向流動之潮流而與潮流相對向,且即使金屬線受到海流阻力而彎曲時,亦能以使旋轉翼之軸的軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。亦即,使發電單元相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
本發明之較佳態樣為,前述發電單元係以可對應於朝雙方向流動之潮流之形態設為可以前述金屬線為中心搖動 180°。
本發明之較佳態樣為,在對前述發電單元進行維護時,使前述發電單元以前述金屬線之中心搖動,使前述發電單元位在比前述金屬線更上方處。
依據本發明,在對發電單元進行維護時,在使發電單元搖動並位在金屬線之上方的狀態下進行維護作業,在維護作業結束後,若卸下發電單元,則發電單元係藉由海流或潮流之力而搖動,使旋轉翼之前表面與海流或潮流相對向。
本發明之較佳態樣為,將由前述旋轉翼與前述發電機所構成之前述發電裝置連結複數個而一體化成圓形狀或多角形狀,而形成一個單元。
本發明係發揮以下所列舉之效果。
(1)藉由在金屬線之兩端部分別設置浮具,並且在前述金屬線之兩端部分別設置至少2條連接用金屬線且將前述金屬線之兩端部連接在埋設於海底的基台,藉此能以與海流大致正交之方式將金屬線張設於海中。因此,在將金屬線張設在海中時,亦可不採用以支柱(立柱)支持金屬線之兩端的方式,且即使在海底傾斜時,亦可容易地水平地張設金屬線,且因使用施工容易之浮具取代在海中施工困難之柱,故從成本、工程容易性之兩方面來看皆容易實用化。此外,即使水深變深,亦只要以金屬線之長度的調節即可將距離海面之距離保持為一定。
(2)由於發電單元係可藉由海流之力以金屬線之軸線為中心朝上下方向搖動(擺動),因此可使旋轉翼之前表面與海流相對向,再者,由於發電單元係可藉由海流之力以與金屬線之連接部分為中心朝水平方向搖動(擺動),因此即使金屬線受到海流阻力而彎曲時,亦能以使旋轉翼之軸的軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。因此,可使發電單元相對於流動恆常地正對向,且可恆常地獲得最大之發電量。
(3)只要以與海流之方向大致正交之方式將金屬線張設在海中,並且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在金屬線,即可構築海流發電裝置,因此設備極簡單,在水中之設置工程及維護容易,且每次輸出之建設費及營運費低廉。
(4)雖為使發電單元之比重近似於海水之比重並以海流之力使發電單元浮遊的方式,但只要將發電單元吊掛配置在張設於海中之金屬線,則發電單元仍能藉由海流之力搖動而使旋轉翼之前表面與海流相對向。因此,不需要發電單元之姿勢控制或旋轉翼之方向控制等的電氣控制。
(5)在對發電單元進行維護時,在以與金屬線之連接部使前述發電單元分離後,可將發電單元拉上至海面上並進行維護作業。在維護作業之後,只要使發電單元下沈至海面下並以與金屬線之連接部進行連接,則發電單元即藉由海流之力而搖動且相對於海流正對向。因此,維護作業極為容易。
1、101‧‧‧金屬線
2‧‧‧浮具
3‧‧‧基台
4A、4B‧‧‧連接用金屬線
5‧‧‧固定用金屬線
6‧‧‧支柱
10‧‧‧發電單元
11‧‧‧旋轉翼
11f‧‧‧前表面
12、123‧‧‧發電機
13、100‧‧‧發電裝置
14‧‧‧臂
15‧‧‧圓筒狀構件
15a‧‧‧補強材
16‧‧‧軸
17、21、31‧‧‧固定環
18‧‧‧連結構件
19‧‧‧管
20‧‧‧金屬線連接部
22‧‧‧第1可動環
23‧‧‧第1板
24‧‧‧第2板
25‧‧‧支持構件
26‧‧‧固定銷
27‧‧‧第2可動環
32‧‧‧可動環
40‧‧‧海中作業船
41A‧‧‧大型作業船
41B‧‧‧小型作業船
42‧‧‧鑽桿
43‧‧‧挖削機器人
50‧‧‧浮體式變電基地
51‧‧‧送電線
52‧‧‧海底送電線
102‧‧‧渦輪
103‧‧‧重錘
111‧‧‧支持脚
121‧‧‧支持棒
122‧‧‧台座
125‧‧‧螺旋葉片
126‧‧‧枝棒
130‧‧‧旋轉力傳達材
J‧‧‧接頭
O‧‧‧支點
R‧‧‧環
SB‧‧‧海底
第1圖係顯示本發明之海流發電裝置之構成例之圖,且為海流發電裝置之示意前視圖。
第2圖係顯示本發明之海流發電裝置之構成例之圖,且第2圖為海流發電裝置之示意俯視圖。
第3圖係從海流之方向A觀看發電單元之圖,且為發電單元之前視圖。
第4圖係沿著發電單元之海流的剖視圖,且為發電單元之橫剖視圖。
第5圖係發電裝置之詳細圖。
第6圖係金屬線與發電單元之金屬線連接部之詳細圖,且為金屬線連接部的局部剖面俯視圖。
第7圖係金屬線與發電單元之金屬線連接部之詳細圖,且為金屬線連接部的斜視圖。
第8圖係金屬線與發電單元之金屬線連接部之詳細圖,第7圖係為金屬線連接部的斜視圖。
第9圖係顯示發電單元之金屬線連接部之其他實施形態的詳細圖,且為金屬線連接部的剖視圖。
第10圖係顯示發電裝置之姿勢會因屬於發電單元之主要構成構件的複數個發電裝置之重心位置而變化的示意圖。
第11圖係顯示裝卸發電單元時之詳細的圖,且顯示裝卸發電單元時之發電單元與海水作業船之示意圖。
第12圖係顯示將本發明之海流發電裝置設置多數個在海中時之圖,且為示意前視圖。
第13圖係顯示將本發明之海流發電裝置設置多數個在海中時之圖,且為示意俯視圖。
第14圖(a)及(b)係顯示用以將基台設置在海底之挖削工法之圖,第14圖(a)係顯示以往之直接挖削工法的示意圖,第14圖(b)係顯示本發明之分離型挖削工法之示意圖。
第15圖(a)至(c)係顯示將用以支持發電單元用之金屬線拉緊的浮具系統之示意圖。
第16圖係顯示本發明之海流發電裝置之集電、送電方向之示意圖。
第17圖係顯示本發明之海流、潮流發電裝置之構成例之圖,且為海流、潮流發電裝置之示意前視圖。
第18圖係顯示本發明之海流、潮流發電裝置之構成例之圖,且為海流、潮流發電裝置之示意俯視圖。
第19圖係從海流之方向A觀看發電單元之圖,且為發電單元之前視圖。
第20圖係沿著發電單元之海流的剖視圖,且為發電單元之橫剖視圖。
第21圖係發電裝置之詳細圖。
第22圖(a)及(b)係顯示裝卸發電單元時之詳細的圖,第22圖(a)係顯示發電單元之整體之示意圖,第22圖(b)係第22圖(a)之裝卸部詳細圖。
第23圖係顯示將本發明之海流、潮流發電裝置設置多 數個在海中時之圖,且為示意前視圖。
第24圖係顯示將本發明之海流、潮流發電裝置設置多數個在海中時之圖,且為示意俯視圖。
第25圖係顯示朝實用化而處在研究、開發階段之水中浮遊體方式之海流發電裝置的示意斜視圖。
第26圖係顯示朝實用化而處在研究、開發階段之海底固定方式之海流發電裝置的示意斜視圖。
第27圖係顯示日本特許公報1(特開2002-257023號公報)中提案之潮流發電裝置的斜視圖。
以下,參照第1圖至第16圖說明本發明之第1様態之海流發電裝置之實施形態。在第1圖至第16圖中,相同或相當之構成要素係附加同一符號並省略重複之說明。
第1圖、第2圖係顯示本發明之海流發電裝置之構成例之圖,第1圖為海流發電裝置之示意前視圖,第2圖為海流發電裝置之示意俯視圖。如第1圖及第2圖所示,在海中設置有朝大致水平方向延伸且朝與設置海域之海流方向A大致正交之方向延伸之金屬線1。在金屬線1之兩端,固定有用以使金屬線1之兩端朝垂直方向浮上之浮具2、2。並且,在金屬線1之各端部,設置有用以將金屬線1之端部連接在埋設於海底SB之基台3之2條連接用金屬線4A、4B。連接用金屬線4A係將金屬線1之端部朝與海流之方向A相反的方向引拉的金屬線,連接用金屬線4B 係朝將金屬線1之端部朝與海流方向A正交之方向引拉的金屬線。
亦即,金屬線1係藉由設置在兩端之2個浮具2及4條連接用金屬線4A、4B,在海水中朝水平方向張設,並且朝與設置海域之海流方向A大致正交的方向張設。在金屬線1,隔著預定間隔安裝有多數個發電單元10。在金屬線1預先施加有張力,因此金屬線1不會受到海流阻力而大幅彎曲,發電單元10與金屬線1不會干涉。
第3圖係從海流之方向A觀看發電單元10之圖,且為發電單元10之前視圖。第4圖係沿著發電單元10之海流的剖視圖,且為發電單元10之橫剖視圖。如第3圖及第4圖所示,發電單元10係藉由連結複數個由旋轉翼(propeller)11及發電機12所構成之發電裝置13而構成。亦即,6個發電裝置13係以接頭J連接彼此相隣之部分。而且,在6個發電裝置13之中央設置有組裝用之環R。6個發電裝置13係配置在組裝用之環R之周圍。在圖示之實施形態中,發電單元10係將6個發電裝置13配置成為圓形狀而連結相鄰接之發電裝置13而構成。如此,連結複數個發電裝置13而一體化成圓形狀或多角形狀而形成一個單元。發電裝置13係為了取得發電單元10之整體平衡,較佳為具有偶數個。此外,左右成對之2個發電裝置13係如第3圖所示,構成為使旋轉翼11彼此朝相反方向旋轉,以取得力之均衡且謀求穩定性之提升。發電單元10係在中心部具備用以與金屬線1連接之金屬線連接部20, 金屬線連接部20係可相對於金屬線1旋轉,發電單元10係藉由金屬線連接部20吊掛在金屬線1。而且,金屬線連接部20與各接頭J係藉由棒狀之臂14而連結。
藉由上述之構成,發電單元10係可藉由海流之力如盪鞦韆般以金屬線1為中心朝上下方向搖動(擺動(swing))。如第4圖所示之實線,海流方向為右方向時,旋轉翼11之前表面11f可與海流相對向,如第4圖所示之虛線所示,海流方向為左方向時,旋轉翼11之前表面11f可與海流相對向。
第5圖係發電裝置之詳細圖。如第5圖所示,以包圍旋轉翼11之外周緣的方式設置圓筒狀構件15。圓筒狀構件15之外周側係均一之外徑,相對於此,圓筒狀構件15之內周側的內徑係從入口側朝中間部逐漸地變小,內徑在中間部成為均一,且內徑從中間部朝出口側逐漸地變大。藉由上述構成之圓筒狀構件15,海流係在被加速後流入至旋轉翼11,因此可從海流對旋轉翼11賦予大的旋轉轉矩。圓筒狀構件15之基底材係由鍍覆鋼板所構成,且圓筒狀構件15之表層材係由FRP等施予了防水者所構成,且在內部設置有補強材15a。此外,在圓筒狀構件15之中空部注入有發泡氨酯等發泡材。如此,圓筒狀構件15之中空部係發揮作為發電單元10之浮力調整用之浮具的功能。
另一方面,支持旋轉翼11之軸16係藉由固定環17而可旋轉地支持,在固定環17與圓筒狀構件15之 間,設置有複數個棒狀之連結構件18。在軸16連結有發電機12。複數個連結構件18係配置在旋轉翼11之正上游。
第6圖至第8圖係金屬線1與發電單元10之金屬線連接部20之詳細圖,第6圖為金屬線連接部20的局部剖面俯視圖,第7圖為金屬線連接部20的斜視圖,第8圖為第6圖之VIII-VIII線的箭視圖。如第6圖至第8圖所示,金屬線連接部20係具備:固定在金屬線1之固定環21;嵌合在固定環21且可相對於固定環21旋轉之第1可動環22;藉由熔接等而固定於第1可動環22之矩形狀的第1板23。在第1板23,藉由螺栓、螺帽固定有矩形狀之第2板24。在矩形狀之第2板24之兩側端部,立設有由大致三角形狀之平板所構成之支持構件25、25,在該等支持構件25、25間設置有固定銷26。在固定銷26嵌合有第2可動環27,第2可動環27係可相對於固定銷26旋轉。並且,在第2可動環27固定有複數個棒狀臂14,在各臂14之前端支持有發電裝置13(參照第3圖及第4圖)。
藉由如上構成,6個發電裝置13係透過以金屬線1之軸線為中心旋轉之第1可動環22、及以相對於金屬線1正交配置之固定銷26之軸線為中心旋轉之第2可動環27而吊掛在金屬線1。因此,6個發電裝置13係藉由海流之力而可如盪鞦韆般以金屬線1之軸線為中心朝上下方向搖動(擺動),並且可以與金屬線1正交且朝垂直方向延伸之軸線為中心朝水平方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼11之前表面11f相對於朝雙方向流動之潮流而與潮 流相對向,且即使金屬線1受到海流阻力而彎曲時,亦能以使旋轉翼11之軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。亦即,使6個發電裝置13相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
第9圖係顯示發電單元之金屬線連接部之其他實施形態的詳細圖,且為金屬線連接部的局部剖面斜視圖。如第9圖所示,金屬連接部20係由球面軸承所構成,該球面軸承具備:固定在金屬線1且外周面呈球面之固定環31;及嵌合在固定環31且內周面呈球面之可動環32。並且,在可動環32固定有複數個棒狀臂14,在各臂14之前端支持有發電裝置13(參照第3圖及第4圖)。
藉由第9圖所示之構成,固定環31之外周面與可動環32之內周面係形成在以位於金屬線1之軸心之支點O為中心的球面且成為球面之滑動接觸,可動環32係以支點O為中心可相對於固定環31朝全方向(360°)旋轉。因此,6個發電裝置13係可藉由海流之力如盪鞦韆般以位於金屬線1之軸心的支點O為中心朝上下方向搖動(擺動),並且能以支點O為中心朝水平方向搖動(擺動)。藉此,可使旋轉翼11之前表面11f相對於朝雙方向流動之潮流而與潮流相對向,且即使金屬線1受到海流阻力而彎曲時,仍能以使旋轉翼11之軸16的軸心與海流平行之方式自動地進行調芯。亦即,使6個發電裝置13相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
接著,說明本發明之發電單元10之浮力調 整。本發明之發電單元10係為了要接近海水之比重而設置浮具來施加浮力調整。亦即,藉由充填發泡氨酯等發泡材等之手段將浮具形成在以包圍旋轉翼11之外周緣之方式設置之圓筒狀構件15的內部空間或連接在圓筒狀構件15之管19的內部空間,並藉由該浮具進行發電單元10之浮力調整,以使發電單元10接近海水之比重。
在本發明中,發電單元10之海水中比重係設定為0.9至1.1。亦即,藉由以海水之比重(≒1)為基準成為±1之範圍的方式設定發電單元10之海水中比重,而可藉由海流之力迅速且確實地使發電單元10搖動。將發電單元10之海水中比重設定為0.9至1.1之理由係如下所述。
當將一個發電單元之空中重量設為100W而假設為鐵塊時,水中重量係成為約78.2W。為了使該單元與海水之比重(≒1)相同,需要有78.2W之浮力裝置(浮具)。藉由海水之速度,將1個單元所承受之力相對於各自之流速施加大致以下之荷重。
2節(knot)時 20W
3節時 45W
4節時 80W
在此,1節為0.5144m/sec。
若單元之海水中比重為1,雖可得到最大效率之發電量,但單元之海水中比重若偏離1,則發電效率會降低。因此,必須將浮力控制在某種程度之範圍內,考慮到潮流之發電效率,係將單元相對於水流之最大角度設定在6°以 內。
若在流速2節時設定為6°以內,則將浮力設定在78.2W±2.0W=80.2W或76.2W,以比率而言為100±2.55%之範圍。亦即,海水中比重成為1±0.025。
若在流速3節時設定為6°以內,則將浮力設定在78.2W±4.5W=82.7W或73.7W,以比率而言為100±5.82%之範圍。亦即,海水中比重成為1±0.058。
若在流速4節時設定為6°以內,則將浮力設定在78.2W±8.0W=86.2W或70.2W,以比率而言為100±10.23%之範圍。亦即,海水中比重為1±0.102。
以上,係將發電單元之海水中比重設定為0.9至1.1。並且,亦可依據海流之速度,將發電單元之海水中比重設定為0.95至1.05或0.98至1.02。
在本發明之發電單元10中,除了使發電單元10之整體比重接近於海水之比重之外,還將浮具之尺寸、形狀及位置最適化,藉此使屬於發電單元10之主要構成構件之複數個(本實施形態中為6個)的發電裝置13之重心位置成為最適當之位置。
第10圖係顯示發電裝置之姿勢會因屬於發電單元10之主要構成構件的複數個發電裝置13之重心位置而變化的示意圖。在第10圖中右側之圖係顯示發電裝置之重心位置離金屬線1較近之情形,如圖所示,發電裝置之離金屬線1較遠之部分會浮起,而發電裝置會相對於海流傾斜。在第10圖中之中央之圖係顯示發電裝置之重心位置離金 屬線1較遠之情形,如圖所示,發電裝置之離金屬線1較遠之部分會下沈,發電裝置會相對於海流傾斜。在第10圖中左側之圖係顯示發電裝置之重心位置位於距離金屬線1最適當之位置的情形,如圖所示,發電裝置並未相對於海流傾斜而正對向。如此,在本發明中,藉由將浮具之尺寸、形狀及位置最適化,則如第10圖中左側之圖所示,可使發電裝置維持正規之姿勢,亦即使發電單元相對於流動恆常地正對向,而可恆常地獲得最大之發電量。
第11圖係顯示裝卸發電單元時之詳細的圖,且顯示裝卸發電單元時之發電單元與海水作業船之示意圖。
如第11圖所示,在發電裝置之維護時,海中作業船40係於維持使發電裝置10朝海流之方向的發電狀態下保持發電單元10。在此狀態下,海中作業船40將金屬線連接部20分離為金屬線連接側與發電裝置側,且將發電裝置側之單元拉上至母船上。並且,在發電裝置側單元之維護後的安裝時,藉由海中作業船40將發電裝置側單元保持在發電狀態之姿勢,海中作業船40會將發電裝置側之單元固定在金屬線連接側單元,並將金屬線連接部20予以一體化而組裝發電單元10。然後,若使發電單元10從海中作業船40分離,則發電裝置13會相對於海流正對向。
第12圖及第13圖係顯示將本發明之海流發電裝置設置多數個在海中時之圖,第12圖為示意前視圖,第13圖為示意俯視圖。
如第12圖及第13圖所示,在海中張設有多數個金屬線1。在各金屬線之兩端固定有浮具2、2,並且設置有4個連接用金屬線4A、4B,各金屬線1係在海水中朝水平方向張設,並且朝與設置海域之海流方向大致正交之方向張設。亦在各金屬線1之中間部,隔著預定間隔設置有浮具2及連接用金屬線4A。此外,在各金屬線1安裝有多數個發電單元10。如此,將多數條金屬線1張設成多數排,並將多數個發電單元10安裝在金屬線1,藉此可構築具有所希望之發電能力的動力設備(power plant)。
第14圖(a)、(b)係顯示用以將基台3設置在海底之挖削工法之圖,第14圖(a)係顯示以往之直接挖削工法的示意圖,第14圖(b)係顯示本發明之分離型挖削工法之示意圖。
第14圖(a)所示之現有的直接挖削工法中,使鑽桿42從大型作業船41A延伸至海底SB,並藉由鑽桿42進行海底挖削。在第14圖(a)所示之現有的工法中,具有以下之問題點:容易受天候之影響,且母船與基台為一對一,因此效率差,且成本、工期會因水深及流速之不同而改變,母船會大型化等。
在第14圖(b)所示之本發明的分離型挖削工法中,藉由金屬線等使小型之分離型挖削機器人43從屬於母船之小型作業船41B下沈至海底SB,並藉由分離型挖削機器人43進行海底挖削。此外,為了使挖削機器人43位在海底SB之預定作業位置,只要以海中作業船40搬運挖削機器 人43即可。依據本發明之分離型挖削工法,母船係為輔助船,挖削係與由構造上與母船脫離關聯之分離型挖削機器人來進行,相對於一隻母船(小型作業船41B),挖削機器人係可設置複數個。
第15圖係顯示用以將支持發電單元10用之金屬線1拉緊的浮具系統之示意圖。
如15圖(a)所示,在浮具2設置有用以將浮具2固定在金屬線1之端部的固定用金屬線5。浮具2係藉由海中作業船40所保持而搬運至海底SB。此時,浮具2會萎縮而不具浮力。在海底SB,金屬線1與金屬線4A、4B係一體化形成。金屬線4A、4B之端部係固定在基台3。
如15圖(b)所示,由海中作業船40所搬運之浮具2係透過固定用金屬線5分別安裝在金屬線1之兩端部。在將浮具2安裝在金屬線1之兩端部後,將發泡珠從海中作業船40注入浮具2,而使浮具2浮起。
如15圖(c)所示,藉由對浮具2完成發泡珠之注入,浮具2即與金屬線1一同浮起,使金屬線1具有張力,且使金屬線4A、4B拉緊。並且,將複數個發電單元10安裝在具有張力而水平地張設之金屬線1。
第16圖係顯示本發明之海流發電裝置之集電、送電方向之示意圖。如16圖所示,接近海流發電裝置而在海面上設置有浮體式變電基地(浮體式變電設備)50。由各發電單元10所發電之電力係透過沿著金屬線1設置之送電線51集電於浮體式變電基地50。浮體式變電基地50 係由半沈式浮體構造所構成,該半沈式浮體構造係具有以下特徵:不容易受到颱風等氣象之影響,且能承受強力搖動。集電於浮體式變電基地50之大容量之電力係透過海底送電線52送電至消費地。
依據本發明之集電、送電方法,可在不沿著海底之情形下將發電電力集中搬運至海上之變電基地。此外,容易地進行藉由浮體式變電基地50將所發電之大容量電力搬運至消費地的送電。
為了將本發明之海流發電裝置應用在潮流發電,係沿著潮流方向將2條連接用金屬線4A朝彼此相反方向張設在金屬線1之各端部。亦即,將2條連接用金屬線4A配置成與以金屬線1的端部為中心分離180°之位置相對向即可。金屬線4B係與第1圖及第2圖同樣地,朝與潮流正交之方向張設。
接著,參照第17圖至第24圖說明本發明第2態樣之可海流、潮流發電裝置之實施形態。
第17圖及第18圖係顯示本發明第2態樣之海流、潮流發電裝置之構成例之圖,第17圖為海流、潮流發電裝置之示意前視圖,第18圖為海流、潮流發電裝置之示意俯視圖。如第17圖及第18圖所示,在海底SB,隔著預定距離立設有2個支柱6、6,在2個支柱6、6之間張設有預先施加張力之金屬線1。金屬線1係在海中朝水平方向張設,且朝與預設置海域之海流方向A大致正交之方向張設。在金屬線1,隔著預定間隔安裝有多數個發電單元10。由於 在金屬線1預先施加有張力,因此金屬線1不會受到海流阻力而大幅彎曲,且發電單元10與金屬線1不會干涉。
第19圖係從海流之方向A觀看發電單元10之圖,且為發電單元10之前視圖。第20圖係沿著發電單元10之海流的剖視圖,且為發電單元10之橫剖視圖。如第19圖及第20圖所示,發電單元10係藉由連結複數個由旋轉翼(propeller)11及發電機12所構成之發電裝置13而構成。在圖示之實施形態中,發電單元10係利用螺栓及熔接等將使6個發電裝置13配置成圓形狀而相鄰接之發電裝置13予以連結而構成。如此,將複數個發電裝置13連結並一體化成圓形狀或多角形狀而形成一個單元。發電裝置13係為了取得發電單元10之整體平衡,較佳為具有偶數個。發電單元10係在中心部具備用以連接金屬線1之金屬線連接部20,金屬線連接部20係可相對於金屬線1旋轉,發電單元10係藉由金屬線連接部20吊掛在金屬線1。而且,金屬線連接部20與各發電裝置13係藉由棒狀之臂14而連結。
藉由上述之構成,發電單元10係藉由海流、潮流之力而可如盪鞦韆般以金屬線1為中心朝上下方向搖動(擺動)。如第20圖所示之實線,當海流、潮流方向為右方向時,旋轉翼11之前表面11f可與海流、潮流相對向,如第20圖所示之虛線所示,當海流、潮流方向為左方向時,旋轉翼11之前表面11f可與海流、潮流相對向。
第21圖係發電裝置13之詳細圖。如21圖 所示,以包圍旋轉翼11之外周緣的方式設置圓筒狀構件15。圓筒狀構件15之外周側係均一之外徑,相對於此,圓筒狀構件15之內周側的內徑係從入口側朝中間部逐漸地變小,內徑在中間部成為均一,且內徑從中間部朝出口側逐漸地變大。藉由上述構成之圓筒狀構件15,海流係在被加速後流入至旋轉翼11,因此可從海流對旋轉翼11賦予大的旋轉轉矩。圓筒狀構件15之基底材係由鍍覆鋼板所構成,且圓筒狀構件15之表層材係由FRP等施予了防水者所構成,且在內部設置有補強材15a。此外,在圓筒狀構件15之中空部注入有發泡氨酯等發泡材。如此,圓筒狀構件15之中空部係發揮作為發電單元10之浮力調整用之浮具的功能。
另一方面,支持旋轉翼11之軸16係藉由固定環17而可旋轉地支持,在固定環17與圓筒狀構件15之間,設置有複數個棒狀之連結構件18。在軸16連結有發電機12。複數個連結構件18係配置在旋轉翼11之正上游,且在連結構件18之前表面固定有環狀之管19,藉由管19使海流局部地加速,並使海流抵觸於發電效率為最大值附近之翼部分。具體而言,係為位於從距旋轉翼11之軸心朝半徑方向之旋轉翼整體之70%左右之位置的翼部分。在管19內充填有發泡氨酯等發泡材。如此,管19之中空部係發揮作為發電單元10之浮力調整用之浮具的功能。
本發明之第2態樣之金屬線1與發電單元10之金屬線連接部20之詳細係與第6圖至第9圖相同, 故省略圖示及說明。
此外,本發明之第2態樣之發電單元10之浮力調整係與本發明之第1様態相同,故省略說明。
再者,本發明之第2態樣之發電單元10之重心位置之調整係與第10圖相同,故省略圖示及說明。
第22圖(a)、(b)係顯示將本發明之第2態樣之海流、潮流發電裝置中之發電單元裝卸時之詳細的圖,第22圖(a)係顯示發電單元之整體之示意圖,第22圖(b)係第22圖(a)之裝卸部詳細圖。
如第22圖(a)所示,在發電裝置之維護時,於使發電裝置10搖動並使發電裝置10朝上方且位在金屬線1之上方。在此狀態下,將用以固定第1板23與第2板24之螺栓拆下(參照第22圖(b)),並將金屬線連接部20分離為金屬線連接側與發電裝置側,且將位在比第1板23與第2板24之間之裝卸面更上方處的發電裝置側之單元(其包含第2板24、支持材25、固定銷26、臂14、6個發電裝置13)拉上至海面上(參照第22圖(a))。並且,在發電裝置側單元之維護後的安裝時,以朝上之姿勢將發電裝置側單元沈下至海面下,並以螺栓固定第1板23與第2板24,並將金屬線連接部20予以一體化而組裝發電單元10。然後,若拆下發電單元10,則發電單元10係以海流之力搖動而使發電裝置13相對於海流正對向。
第23圖及第24圖係顯示將本發明之第2態樣之海流、潮流發電裝置設置多數個在海中時之圖,第 23圖為示意前視圖,第24圖為示意俯視圖。
如第23圖及第24圖所示,在海底SB隔著間隔在前後左右立設有多數個支柱6。並且,以將多數個支柱6間彼此連接之方式張設有多數條金屬線1。再者,在連接支柱6、6間之各金屬線1,安裝有多數個發電單元10。如此,將多數個支柱6設置成矩陣狀,並將金屬線1張設在支柱6、6間,且在金屬線1安裝多數個發電單元10,藉此即可構築具有所希望之發電能力的動力設備。
以上雖說明本發明之實施形態,但本發明並不限定在上述實施形態,在該術思想的範圍內,當然可在各種不同之形態下實施。
1‧‧‧金屬線
2‧‧‧浮具
3‧‧‧基台
4A、4B‧‧‧連接用金屬線
10‧‧‧發電單元
SB‧‧‧海底

Claims (20)

  1. 一種海流發電裝置,係在金屬線之兩端部分別設置浮具,並且在前述金屬線之兩端部分別設置至少2條連接用金屬線且將前述金屬線之兩端部連接在埋設於海底的基台,藉此以與海流大致正交之方式將前述金屬線張設於海中,且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在前述金屬線,前述發電單元係具備至少一個由旋轉翼及發電機所構成之發電裝置,前述發電單元係可藉由海流之力以前述金屬線之軸線為中心搖動,以使前述旋轉翼之前表面藉由前述連接部而與海流相對向,前述連接部係具備:固定在前述金屬線之固定環;嵌合在該固定環且可相對於固定環旋轉之第1可動環;藉由前述第1可動環相對於前述固定環之旋轉,使前述發電單元以前述金屬線之軸線為中心搖動。
  2. 一種海流發電裝置,係在金屬線之兩端部分別設置浮具,並且在前述金屬線之兩端部分別設置至少2條連接用金屬線且將前述金屬線之兩端部連接在埋設於海底的基台,藉此以與海流大致正交之方式將前述金屬線張設於海中,且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在前述金屬線, 前述發電單元係具備至少一個由旋轉翼及發電機所構成之發電裝置,前述發電單元係可藉由海流之力以前述金屬線之軸線為中心搖動,以使前述旋轉翼之前表面藉由前述連接部而與海流相對向,前述連接部係由球面軸承所構成,該球面軸承具備:固定在前述金屬線且外周面呈球面之固定環;及嵌合在前述固定環且內周面呈球面之可動環。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,分別設置在前述金屬線之兩端部的2條連接用金屬線係具有:朝與海流方向相反之方向延伸且將前述金屬線之端部連接在海底之基底之連接用金屬線;及朝與海流正交之方向延伸且將前述金屬線之端部連接在海底之基台之連接用金屬線。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,前述金屬線之兩端部係分別設置有用以使前述金屬線之兩端往垂直方向浮起之浮具。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,前述發電單元係以接近海水之比重之形態設置有浮具而進行浮力調整。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,前述發電單元之海水中比重係設定為0.9至1.1。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之海流發電裝置,其中, 前述連接部係具備:連結在前述第1可動環,且相對於前述金屬線之軸線正交而配置之固定銷;嵌合在該固定銷且可相對於固定銷旋轉之第2可動環;藉由前述第2可動環相對於前述固定銷之旋轉,使前述旋轉翼之軸心能以與海流平行之方式進行調芯。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,前述發電單元係以可對應於朝雙方向流動之潮流之形態設為能夠以前述金屬線之軸線為中心搖動180°。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,前述連接部係組構成:在對前述發電單元進行維護時,能夠使前述發電單元與前述金屬線分離。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,將由前述旋轉翼與前述發電機所構成之前述發電裝置連結複數個而一體化成圓形狀或多角形狀,而形成一個單元。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之海流發電裝置,其中,設置將以前述各發電單元所發電之電力予以集電的浮體式變電設備,透過該浮體式變電設備將大容量之電力進行海底送電至消費地。
  12. 一種海流、潮流發電裝置,係以與海流或潮流之方向大致正交之方式將金屬線張設在海中,且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在前述金屬線,前述發電單元係至少具備一個由旋轉翼與發電機 所構成之發電裝置,前述發電單元係可藉由海流或潮流之力以前述金屬線之軸線為中心搖動,以藉由前述連接部使前述旋轉翼之前表面與海流或潮流相對向,前述連接部係具備:固定在前述金屬線之固定環;嵌合在該固定環且可相對於固定環旋轉之第1可動環;藉由前述第1可動環相對於前述固定環之旋轉,使前述發電單元以前述金屬線之軸線為中心搖動。
  13. 一種海流、潮流發電裝置,係以與海流或潮流之方向大致正交之方式將金屬線張設在海中,且透過連接部將複數個發電單元吊掛配置在前述金屬線,前述發電單元係至少具備一個由旋轉翼與發電機所構成之發電裝置,前述發電單元係可藉由海流或潮流之力以前述金屬線之軸線為中心搖動,以藉由前述連接部使前述旋轉翼之前表面與海流或潮流相對向,前述連接部係由球面軸承所構成,該球面軸承具備:固定在前述金屬線且外周面呈球面之固定環;及嵌合在前述固定環且內周面呈球面之可動環。
  14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之海流、潮流發電裝置,其中,前述金屬線係張設在2個支柱間。
  15. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之海流、潮流發電裝置,其中,前述發電單元係以接近海水之比重之形態設置有浮具而進行浮力調整。
  16. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之海流、潮流發電裝置,其中,前述發電單元之海水中比重係設定為0.9至1.1。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之海流、潮流發電裝置,其中,前述連接部係具備:連結在前述第1可動環,且相對於前述金屬線之軸線正交而配置之固定銷;嵌合在該固定銷且可相對於固定銷旋轉之第2可動環;藉由前述第2可動環相對於前述固定銷之旋轉,使前述旋轉翼之軸心能以與海流或潮流平行之方式進行調芯。
  18. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之海流、潮流發電裝置,其中,前述發電單元係以可對應於朝雙方向流動之潮流的形態設為能夠以前述金屬線之軸線為中心搖動180°。
  19. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之海流、潮流發電裝置,其中,前述連接部係組構成:在對前述發電單元進行維護時,使前述發電單元以前述金屬線之中心搖動,使前述發電單元位在比前述金屬線更上方處,而使前述金屬線與前述發電單元可分離。
  20. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之海流、潮流發電裝置,其中,將由前述旋轉翼與前述發電機所構成之前述發電裝置連結複數個而一體化成圓形狀或多角形狀,而形成一個單元。
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