JP2003511614A - 海流発電設備 - Google Patents

海流発電設備

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Abstract

(57)【要約】 可搬式海流発電設備であって、発電機回転子と発電機固定子とを備えた発電機を格納するハウジングからなる。このハウジング内の発電機は発電機回転子と連結したローターにより駆動されて発電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、海流発電設備に関する。本発明の海流発電設備は、潮汐の落差エネ
ルギーを利用した従来公知の潮汐発電設備のみならず、あらゆる海洋で常時発生
している海流のエネルギーを利用する発電設備にも関わるものである。
【０００２】 （背景技術） 前述の如くの海流は、一般には広面積にわたる定常流であり、海面上における
風による押出し力(吹送流)や、内圧力(傾度流)、地球の回転(コリオリ力)、海底
と海岸の地形などにより発生する。最も重要な海流については北赤道海流、南赤
道海流、黒潮、東オーストラリア海流、メキシコ湾流、ブラジル海流、アガラス
海流、北太平洋海流、北大西洋海流、西風海流、カリフォルニア海流、フンボル
ト海流、カナリア海流、ベンゲラ海流、西オーストラリア海流、赤道反流、アラ
スカ海流、ノルウェー海流、西スピッツベルゲン海流、東グリーンランド海流、
ラブラドル海流、イルミンガー海流、親潮、フォークランド海流などがある。海
洋における既知の表面流以外に、大西洋や太平洋に決然たる赤道亜流があって、
約１００メートルの深度において、西方に流れる南赤道海流の影響で赤道へ向か
って直接西方に流れている。
【０００３】 （発明の開示） 本発明は、海流から流れの運動エネルギーを利用し、これを電気エネルギーに
変換する海流発電設備を設計しようとするものである。その場合、本発明による
海流水力発電設備は、例えば水面下５０メートルの深度の如くの水面下で利用さ
れるものであり、海流の流速が比較的低い、例えば１.５m/secか、それ以下であ
っても比較的大量の電力を発電できるものである。これは、水力発電設備に、例
えば直径が１０メートルかそれ以上、好ましくは３０〜１２０メートルの水車な
いしローター(タービンないしプロペラ)を設けることにより達成できる。
【０００４】 （発明を実施するための最良の形態） 図１は、一例としての本発明による海洋水力発電設備の側断面図を示す。この
発電設備は、強度の非常に高い環状ハウジングを備えている。同時に、この環状
ハウジングはコンセントレータ(ダクト・ケーシング)の形をしていて、このリン
グに流れる海水の流速が増速されるようになっており、このハウジングの中心部
には、海水の流速で駆動される水車ないしローターが備わっている。この水車な
いしローターはこのように回転することで、発電機回転子を駆動するようになっ
ている。この場合、発電機はタービンに連なるシャフトに連結するのではなくて
、発電機回転子のポールホィールが水車の外側に固定されている。従って、発電
設備の水車ないしローターが、水力発電設備のハウジングにおける発電機固定子
により囲繞されている発電用ローターを支持していることになる。水車に作用す
る力は、ハウジングのリング部を貫通する支持用腕に設けたベアリングにより担
持されている。
【０００５】 好ましくは、ローターないし水車と水力発電設備のハウジングの何れか、また
は両方に空洞を持たせ、海水に対する水力発電設備の平衡状態が得られるように
注水できるようになっている。これにより、水力発電設備の支持構造が流れてい
る海水の押出し力に確実に対抗できるようにしている。
【０００６】 前記空洞には、水力発電設備を埋没位置に運搬するときには空気が満たされて
いる。即ち、水力発電設備は空洞内の空気の作用により浮遊するので、そのまま
埋没位置まで曳き船で曳航することができるのである。この水力発電設備が埋没
位置まで運ばれると、その時の要件に応じて空洞内に水、好ましくは海水を注水
して、水力発電設備そのものを緩やかに潜水させる。水力発電設備を取り替えた
り、修理する必要が生じた場合では、空洞から排水すればよい。
【０００７】 この水力発電設備は海底に係留するか、海底に打ち込んだ、或いは適当な構造
体に連結したケーブルないしチェーンで海底から隔離して固定する、何れにして
もよい。
【０００８】 発電機の生ずるエネルギーはケーブルを介して送電網に直接供給する。また、
海洋発電設揖斐が生ずる電力は、淡水化プラントに供給するのに利用することも
できる。
【０００９】 海水流が比較的低速であったとしても、海流の流速がどれほどあるか、また、
発電設備の水車の直径がどれほどあるかに応じて、比較的大量の電力(５００KW
以上)が生産できることは、下記の例から明らかである。
【００１０】 即ち、例えば海流の流速が１.５m/secで水車の直径が２５メートルであれば、
５００KWの電力を生産することができる。この水車の直径を８０メートルとすれ
ば、５MWの出力発電量が得られる。また、水車の直径が３６メートルであれば、
それでも１MWの出力発電量が可能である。ここで、海流速が上がると、出力電力
量はその三倍になる。
【００１１】 （産業上の利用の可能性） 本発明による海流発電設備は、それ自体が環境を悪化させるようなことがない
ようなところで利用できる利点がある。同時に、海流発電設備は、無限のエネル
ギー源として利用できると共に、その挙動についても正確に予期できる。海流発
電設備の規模にしても、空洞内に注排水できることから、海流発電設備をそれに
対する悪影響の少ない海流に正確に位置決めできのみならず、曳き船の通常の喫
水千以下にあることから曳航することができる利点がある。
【００１２】 尚、本発明による海流発電設備は、潮汐に伴って発生する水の落差を利用して
発電することもできる。その場合、ローター羽を、引き潮と満ち潮での逆方向の
流れに対応して可逆回転できるようにするか、または、流れの方向転換で回転す
るようにするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による海洋水力発電設備の側断面図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１１月１６日（２００１．１１．１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発電機回転子と発電機固定子とを備えた発電機を格納するハ
    ウジングからなり、前記発電機が前記発電機回転子と連結したローターにより駆
    動されることよりなる可搬式海流発電設備。
  2. 【請求項２】 発電設備の発電機の発電機回転子を支持する、少なくとも一
    つのローター羽を有するローターを備えた海流発電設備。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のものであって、前記ローター羽(
    プロペラ)が、注排水し得る空洞を少なくとも一つ備えていることを特徴とする
    海流発電設備。
  4. 【請求項４】 請求項１から３までの何れか一項に記載のものであって、発
    電設備のハウジングの少なくとも一部が、発電設備を流れる水流の速度を増加さ
    せるコンセントレータに形成されていることを特徴とする海流発電設備。
  5. 【請求項５】 請求項１から４までの何れか一項に記載のものであって、発
    電設備のハウジングが、注排水し得る閉鎖空洞を有していることを特徴とする海
    流発電設備。
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