JP2005180351A - Water surface wind power generating device - Google Patents

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JP2005180351A JP2003423655A JP2003423655A JP2005180351A JP 2005180351 A JP2005180351 A JP 2005180351A JP 2003423655 A JP2003423655 A JP 2003423655A JP 2003423655 A JP2003423655 A JP 2003423655A JP 2005180351 A JP2005180351 A JP 2005180351A
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義朗 信田
Shigeki Imao
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water surface wind power generating device capable of suppressing lateral movement for maintaining a stable attitude with respect to a wave surface when a force is applied in the lateral direction relative to water surface. <P>SOLUTION: A supporting column 100 equipped with a main float 130 in the bottom, penetrates through a sub-float 200 so as to be freely vertically movable. Therefore, when the supporting column 100 is moved vertically on the water surface by a wave force without a lateral force being applied, the water surface wind power generating device vertically moves without being interrupted by the sub-float 200. When the lateral force is applied to the supporting column 100 by the wave force, the lateral force acts on the sub-float 200. The sub-float 200 affected by the lateral force moves resisting to resistance of water, thus suppressing the lateral movement of the water surface wind power generating device as compared with a case where there is the absence of the sub-float 200. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水上用風力発電装置に関する。   The present invention relates to a wind power generator for water.

風力発電装置は、自然エネルギーの効果的利用の一環として最近注目を浴びている。風力発電装置は陸上タイプのものと、水上タイプ（洋上タイプ）のものがあり、水上タイプは、陸上タイプとは異なり、洋上における安定した風量が期待できる。水上タイプとしては、海底に固定する設置する形式があるが、海底に設置する形式では、海の深さや、海底地形に影響されるため、これらの影響を受けない浮揚形式のものも提案されている。   Wind turbines have recently attracted attention as part of the effective use of natural energy. There are two types of wind power generators, one on land type and one on water type (offshore type). Unlike the land type, the water type can expect a stable air volume on the ocean. There are types that are fixed on the sea floor, but the type that is installed on the sea floor is affected by the depth of the sea and the seafloor topography. Yes.

浮揚形式のものでは、例えば、図５及び図６のものを本出願人が提案している。なお、この形式のものは、例えば特許文献１に開示されている。図５及び図６の構成について簡単に説明する。   For the levitation type, for example, the present applicant has proposed ones shown in FIGS. This type is disclosed in Patent Document 1, for example. The configuration of FIGS. 5 and 6 will be briefly described.

支柱１０は棒状に形成されており、その下部にバラストウエイト１５が一体に固定され、上部には風力発電機２０が設けられている。支柱１０の下部と中央部の間には、フロート３０が設けられている。フロート３０は円形をなすリング状に形成され、連結材３５を介して支柱１０に連結されている。支柱１０は、複数の索条４０（図５では、１つのみ図示）を介して、海底に設置されるアンカー４５に連結されている。そして、バラストウエイト１５が支柱１０の下部に設けられて、重心位置が装置の下部側に位置することにより、フロート３０の上方に風力発電機２０を配置しても、支柱１０は常に鉛直な姿勢となる復元力を有している。
特開２００２−１８８５５７号公報 The column 10 is formed in a rod shape, and a ballast weight 15 is integrally fixed at a lower portion thereof, and a wind power generator 20 is provided at an upper portion thereof. A float 30 is provided between the lower portion and the center portion of the support column 10. The float 30 is formed in a circular ring shape and is connected to the support column 10 via a connecting member 35. The strut 10 is connected to an anchor 45 installed on the seabed via a plurality of ropes 40 (only one is shown in FIG. 5). And since the ballast weight 15 is provided in the lower part of the support | pillar 10 and a gravity center position is located in the lower part side of an apparatus, even if it arrange | positions the wind power generator 20 above the float 30, the support | pillar 10 is always a vertical attitude | position. It has the restoring power to become.
JP 2002-188557 A

しかし、上記の構成のものは、風力により生じた波や、船舶が近くを通ったときに生ずる波により横方向に力が加わった際、その装置全体の横方向の揺れを規制するものがなく、上下方向の変動に対しても浮力の増減が支柱の部分のみに依存するため、比較的弱い力でも上下に動きやすく、姿勢が不安定になる虞があった。   However, in the above configuration, when a force is applied in the lateral direction by a wave generated by wind force or a wave generated when a ship passes nearby, there is no one that regulates the lateral vibration of the entire device. Since the increase or decrease in buoyancy depends only on the column portion even with respect to fluctuations in the vertical direction, it is easy to move up and down even with relatively weak force, and the posture may become unstable.

本発明の目的は、水上用風力発電装置が水平面方向の力が加わったとき、横方向の動きを抑制して波面に対して安定した姿勢をとることができる水上用風力発電装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a floating wind power generator capable of taking a stable posture with respect to a wavefront by suppressing lateral movement when a wind power generator is applied in a horizontal plane direction. It is in.

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、支柱部の下部側に主浮体及びウエイトを備え、前記支柱部の上部に風力発電手段を備えた水上用風力発電装置において、前記支柱部に対して上下動自在に貫通され、水面又は水中に浮揚時に前記支柱部の横方向の移動を抑制する副浮体を備えたことを特徴とする水上用風力発電装置を要旨とするものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is a floating wind power generator including a main floating body and a weight on a lower side of a support column, and a wind power generation unit on an upper portion of the support column. A gist of a wind power generator for water use, which is provided with a sub-floating body that is vertically movable with respect to the support column and that suppresses lateral movement of the support column when floating on the water surface or in water. It is.

請求項２の発明は、請求項１において、前記副浮体は、索条を介してアンカー手段に連結されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記支柱部には、前記支柱部の下動を制限する第１規制手段を設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the sub-floating body is connected to anchor means via a rope.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the support portion is provided with a first restricting means for restricting the downward movement of the support portion.

請求項４の発明は、請求項３において、前記副浮体は、前記支柱部、ウエイト、風力発電手段の合計重量が少なくともかかった場合において、水上に浮く浮力を生ずるように形成されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the sub-floating body is formed so as to generate a buoyancy that floats on water when at least a total weight of the support portion, the weight, and the wind power generation means is applied. Features.

請求項５の発明は、請求項３又は請求項４において、前記第１規制手段は、前記風力発電手段が備えるプロペラの回転軌跡よりも下方に位置するように前記支柱部に設けられていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the first restricting means is provided on the support column so as to be positioned below a rotation trajectory of a propeller included in the wind power generation means. It is characterized by.

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項において、前記支柱部には、前記支柱部の上動を制限する第２規制手段を設けたことを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項において、前記副浮体は、前記支柱部に対して全周囲を囲むように配置されたフロート手段を含むことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the column portion is provided with a second restricting means for restricting the upward movement of the column portion.
A seventh aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to sixth aspects, the sub-floating body includes float means arranged so as to surround the entire periphery with respect to the support column. To do.

（作用）
請求項１の発明によれば、主浮体を下部に備えた支柱部が、横方向の力が加わることがなく水面を上下動したときは、副浮体に対しては上下動自在に貫通されているため、副浮体により邪魔されることなしに、上下動する。又、横方向の力が支柱部に加わったときは、支柱部を介して副浮体に横方向の力が加わる。横方向に力が加わった副浮体は水の抵抗に抗して移動するため、副浮体がない場合に比して、横方向への運動が抑制される。 (Function)
According to the first aspect of the present invention, when the column part having the main floating body at the lower part moves up and down the water surface without applying a lateral force, it is penetrated through the auxiliary floating body so as to be movable up and down. Therefore, it moves up and down without being disturbed by the auxiliary floating body. Further, when a lateral force is applied to the support column, a lateral force is applied to the auxiliary floating body via the support column. Since the sub-floating body to which the force is applied in the lateral direction moves against the resistance of water, the lateral movement is suppressed as compared with the case where there is no sub-floating body.

請求項２の発明によれば、索条を介して連結されたアンカー手段により、副浮体は波上の動きが規制されているため、横方向の力が加わった支柱部が副浮体に当たったとき、波上の動きが規制された副浮体により、支柱部の横方向の動きを抑制する。   According to the invention of claim 2, since the sub-floating body is restricted from moving on the waves by the anchor means connected via the rope, the strut portion to which a lateral force is applied hits the sub-floating body. At the time, the lateral movement of the support column is suppressed by the sub-floating body whose movement on the wave is restricted.

請求項３の発明によれば、主浮体を下部に備えた支柱部が、水面を下動したとき、第１規制手段にて、支柱部の下動の動きを規制する。
請求項４の発明によれば、主浮体に異常が生じてその浮力が減少し、支柱部が下動した場合、第１規制手段を介して支柱部、ウエイト、風力発電手段の合計重量が少なくとも副浮体にかかる。この状態になった場合、副浮体の浮力により、装置全体は、水上に浮かび続ける。 According to invention of Claim 3, when the support | pillar part which provided the main floating body in the lower part moves down the water surface, a 1st control means controls the downward motion of a support | pillar part.
According to the invention of claim 4, when an abnormality occurs in the main floating body, the buoyancy is reduced, and the support column is moved down, the total weight of the support unit, the weight, and the wind power generation unit is at least through the first restricting unit. It takes on the secondary floating body. In this state, the entire device continues to float on the water due to the buoyancy of the sub-floating body.

請求項５の発明によれば、第１規制手段は、風力発電手段のプロペラの回転軌跡よりも下方に位置しているため、支柱部が下動した場合、第１規制手段の位置から下方には、プロペラが位置しないため、支柱部の下動に伴うプロペラの副浮体や、水面に対する接触が抑制される。   According to the invention of claim 5, since the first restricting means is located below the rotation trajectory of the propeller of the wind power generating means, the first restricting means is moved downward from the position of the first restricting means when the column portion is moved downward. Since the propeller is not located, contact of the propeller with the sub-floating body and the water surface accompanying the downward movement of the support column is suppressed.

請求項６の発明によれば、主浮体を下部に備えた支柱部が、水面を上動したとき、第２規制手段にて、支柱部の上動の動きを規制する。又、ウエイトが脱落したときは、主浮体の浮力より、支柱部が上動するが、水に浮かんでいる副浮体が、第２規制手段を介して支柱部に対し係合するため、支柱部の水面に対する倒れ等が抑制される。   According to invention of Claim 6, when the support | pillar part which equipped the main floating body in the lower part moves up the water surface, a 2nd control means controls the motion of the upward movement of a support | pillar part. Further, when the weight falls off, the column part moves up due to the buoyancy of the main floating body, but the sub-floating body floating in the water engages with the column part via the second restricting means. The fall of the water surface is suppressed.

請求項７の発明によれば、支柱部に対して全周囲を囲むように配置されたフロート手段を備えることにより、横方向に加わる力が３６０°周囲のいずれの方向であっても、請求項１の作用が実現される。又、主浮体を備えた風力発電装置本体を船舶や洋上浮遊物から守ることができる。   According to the invention of claim 7, by providing the float means arranged so as to surround the entire periphery with respect to the support column, the force applied in the lateral direction is any direction around 360 °. 1 action is realized. Moreover, the wind power generator main body provided with the main floating body can be protected from ships and offshore floating objects.

以上詳述したように、請求項１乃至請求項７の発明によれば、風力発電装置が水面に対して横方向に力が加わったとき、横の動きを抑制して波面に対して安定した姿勢をとることができる効果を奏する。特に、風力により生じた波や、船舶が近くを通ったときに生ずる波があっても、発電装置の横方向の揺れを防止でき、安定させることができる。   As described above in detail, according to the inventions of claims 1 to 7, when a force is applied in a lateral direction with respect to the water surface, the wind power generation apparatus is suppressed with respect to the wave surface by suppressing lateral movement. The effect which can take a posture is produced. In particular, even if there is a wave generated by wind power or a wave generated when a ship passes nearby, the power generator can be prevented from shaking in the lateral direction and stabilized.

請求項２の発明によれば、横方向の力が加わった支柱部が副浮体に当たったとき、波上の動きが規制された副浮体により、支柱部の横方向の動きが抑制できる。
請求項３の発明によれば、主浮体を下部に備えた支柱部が、水面を下動したとき、第１規制手段にて、支柱部の下動の動きが規制できる。 According to invention of Claim 2, when the support | pillar part to which the force of the horizontal direction was added hit | subjected the auxiliary | assistant floating body, the horizontal movement of the support | pillar part can be suppressed by the auxiliary | assistant floating body by which the motion on the wave was controlled.
According to invention of Claim 3, when the support | pillar part which provided the main floating body in the lower part moved down the water surface, the downward motion of a support | pillar part can be controlled by the 1st control means.

請求項４の発明によれば、主浮体に異常が生じてその浮力が減少し、支柱部が下動した場合、副浮体の浮力により、装置全体は、水上に浮かび続けることができる。
請求項５の発明によれば、支柱部の上下動に伴うプロペラの副浮体や、水面に対する接触を抑制できる。 According to the fourth aspect of the present invention, when an abnormality occurs in the main floating body, the buoyancy is reduced, and the support column is moved down, the entire apparatus can continue to float on the water by the buoyancy of the sub floating body.
According to the invention of claim 5, it is possible to suppress the contact of the propeller with the sub-floating body and the water surface accompanying the vertical movement of the support column.

請求項６の発明によれば、主浮体を下部に備えた支柱部が、水面を上動したとき、第２規制手段にて、支柱部の上動の動きを規制する。又、ウエイトが脱落したとき、副浮体が、第２規制手段を介して支柱部に対し係合するため、支柱部の水面に対する倒れ等が抑制できる。   According to invention of Claim 6, when the support | pillar part which equipped the main floating body in the lower part moves up the water surface, a 2nd control means controls the motion of the upward movement of a support | pillar part. In addition, when the weight falls off, the sub-floating body engages with the support column via the second restricting means, so that the tilt of the support column with respect to the water surface can be suppressed.

請求項７の発明によれば、横方向に加わる力が３６０°周囲のいずれの方向であっても、請求項１の作用を実現することができる。   According to the invention of claim 7, the action of claim 1 can be realized regardless of the direction of the force applied in the lateral direction around 360 °.

（第１実施形態）
以下、本発明を、具体化した第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。図１は水上用風力発電装置の正断面図、図２は副フロート２００の平面図、図３は主フロート１３０の同じく平断面図である。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front sectional view of a wind power generator for water, FIG. 2 is a plan view of a sub-float 200, and FIG.

水上用風力発電装置は、支柱１００、バラストウエイト１１５、風力発電機１２０、主フロート１３０、副フロート２００を備えている。支柱部としての支柱１００は棒状に形成されており、その下部にバラストウエイト１１５が一体に固定されている。支柱１００の上部には風力発電機１２０が設けられている。風力発電手段としての風力発電機１２０は、支柱１００上端部に固定した発電機本体１２１と、発電機本体１２１の水平軸となる回転軸に固定したプロペラ型風車１２２とから構成されている。プロペラ型風車１２２のプロペラ先端の回転軌跡は図１のＲで示す。バラストウエイト１１５はウェイトに相当する。   The floating wind power generator includes a support column 100, a ballast weight 115, a wind power generator 120, a main float 130, and a sub float 200. A support column 100 as a support column is formed in a rod shape, and a ballast weight 115 is integrally fixed to a lower portion thereof. A wind power generator 120 is provided on the top of the support column 100. The wind power generator 120 as the wind power generation means includes a generator main body 121 fixed to the upper end portion of the support column 100 and a propeller type windmill 122 fixed to a rotating shaft that is a horizontal axis of the generator main body 121. The rotation trajectory of the propeller tip of the propeller type windmill 122 is indicated by R in FIG. The ballast weight 115 corresponds to a weight.

支柱１００の中央部よりも下部側寄り位置には、主浮体としての主フロート１３０が設けられている。主フロート１３０は円形をなすリング状に形成され、連結材１３５を介して支柱１００に連結されている。主フロート１３０は、密閉空間を有する管材から形成されている。管材は鉄材からなり、表面に防錆塗装がなされている。主フロート１３０の浮力と、主フロート１３０、支柱１００、バラストウエイト１１５、及び風力発電機１２０の合計重量とが釣り合って、喫水線が支柱１００の略中央部よりも若干上側寄り位置に位置するように、主フロート１３０の大きさが設定されている。   A main float 130 as a main floating body is provided at a position closer to the lower side than the central portion of the support column 100. The main float 130 is formed in a circular ring shape and is connected to the support column 100 via a connecting member 135. The main float 130 is formed from a tube material having a sealed space. The pipe is made of iron and has a rust-proof coating on the surface. The buoyancy of the main float 130 is balanced with the total weight of the main float 130, the support column 100, the ballast weight 115, and the wind power generator 120, so that the water line is positioned slightly above the substantially central portion of the support column 100. The size of the main float 130 is set.

本実施形態では、主フロート１３０は、水中に位置するように設けられている。これは、主浮体を備えた風力発電装置本体が水上の波の影響を受けにくい構造とするためである。一般に水上波の影響はその波長の１／２の水深まで及び、それ以上の深さでは水上波の影響を受けない。本実施形態では、主フロート１３０を通常は水面下１０〜１５ｍに沈下させるようにしている。従って、主フロート１３０は波長が２０〜３０ｍまでの水上の波に対して、水中で揺れることなく安定した姿勢を保つことができる。そして、バラストウエイト１１５が支柱１００の下部に設けられて、重心位置が水上用風力発電装置の中央部よりも下部側に位置することにより、主フロート１３０の上方に風力発電装置２０を配置しても、支柱１００は常に鉛直な姿勢となる復元力を有している。   In the present embodiment, the main float 130 is provided so as to be located in water. This is because the wind power generator body provided with the main floating body has a structure that is not easily affected by waves on the water. In general, the influence of water waves extends to a half depth of the wavelength, and is not affected by water waves at depths higher than that. In this embodiment, the main float 130 is normally submerged 10-15 m below the water surface. Therefore, the main float 130 can maintain a stable posture with respect to waves on the water with a wavelength of 20 to 30 m without shaking in water. And the ballast weight 115 is provided in the lower part of the support | pillar 100, and the wind power generator 20 is arrange | positioned above the main float 130 because a gravity center position is located in the lower part rather than the center part of the water-based wind power generator. Also, the support column 100 has a restoring force that always takes a vertical posture.

支柱１００において、前記喫水線（図１における水面Ｗに対応する部分）を中心として上下へ略等距離の部位には、それぞれ第１係止フランジ１４０と第２係止フランジ１５０とが形成されている。   In the support column 100, a first locking flange 140 and a second locking flange 150 are formed at approximately equal distances in the vertical direction around the waterline (portion corresponding to the water surface W in FIG. 1). .

副浮体としての副フロート２００は、フロート手段としてのフロート体２１０と軸承２２０とを備えている。フロート体２１０は円形をなすリング状に形成されており、密閉空間を有する管材から形成されている。管材は鉄材からなり、表面に防錆塗装がなされている。従って、支柱１００に対して、フロート体２１０は、全周囲を囲むように配置されている。又、フロート体２１０の半径は主フロート１３０の半径よりも大きくされるとともに、前記喫水線から発電機本体１２１のプロペラ型風車１２２の回転軸までの高さとは略同じ値となるようにされている。なお、フロート体２１０の半径は長いほど、フロート体２１０の安定性が向上する。軸承２２０はフロート体２１０の中心に位置するように、連結部材２３０を介してフロート体２１０に連結されている。軸承２２０は筒状に形成され、支柱１００が上下動自在に挿通されている。軸承２２０は、支柱１００の軸心と軸承２２０の軸心とが常時一致するような長さに設定されている。ここで、常時一致するとは、支柱１００と軸承２２０が上下に相対移動したときも含める趣旨である。そして、軸承２２０の上端及び下端は、第１係止フランジ１４０と第２係止フランジ１５０に対してそれぞれ当接可能な大きさに形成されている。   The sub float 200 as a sub float includes a float body 210 and a bearing 220 as float means. The float body 210 is formed in a circular ring shape, and is formed of a tube material having a sealed space. The pipe is made of iron and has a rust-proof coating on the surface. Therefore, the float body 210 is disposed so as to surround the entire periphery of the support column 100. Further, the radius of the float body 210 is made larger than the radius of the main float 130, and the height from the water line to the rotating shaft of the propeller-type windmill 122 of the generator body 121 is set to be substantially the same value. . Note that the longer the radius of the float body 210 is, the more stable the float body 210 is. The bearing 220 is coupled to the float body 210 via a coupling member 230 so as to be positioned at the center of the float body 210. The bearing 220 is formed in a cylindrical shape, and the support column 100 is inserted so as to be movable up and down. The bearing 220 is set to such a length that the axis of the support column 100 and the axis of the bearing 220 always coincide. Here, “always match” is intended to include the case where the support column 100 and the bearing 220 are relatively moved up and down. And the upper end and lower end of the bearing 220 are formed in the magnitude | size which can contact | abut with respect to the 1st locking flange 140 and the 2nd locking flange 150, respectively.

第１係止フランジ１４０は第１規制手段を構成する。第２係止フランジ１５０は第２規制手段を構成する。
副フロート２００のフロート体２１０は、支柱１００、バラストウエイト１１５、風力発電機１２０の合計重量がかかった場合においても、水上に浮く浮力を生ずる大きさに形成されている。本実施形態では、副フロート２００は水面Ｗに浮くようにしている。副フロート２００は、フロート体２１０に連結された複数の索条３００（図１では、２つのみ図示）を介して、海底に設置されるアンカー手段としてのアンカー３５０に連結されている。索条３００は、ワイヤ、ロープ、チェーン等からなる。なお、アンカー３５０を３つとした場合は水上用風力発電装置の周囲１２０°毎に設けて、索条３００を介して連結すると、装置全体を安定させることができる。なお、アンカー３５０の数は、３つに限定するものではなく、必要に応じて、その数を決定すればよい。 The 1st latching flange 140 comprises a 1st control means. The second locking flange 150 constitutes a second restricting means.
The float body 210 of the sub-float 200 is formed in a size that produces buoyancy that floats on the water even when the total weight of the support column 100, the ballast weight 115, and the wind power generator 120 is applied. In this embodiment, the sub float 200 is made to float on the water surface W. The sub float 200 is connected to an anchor 350 as anchor means installed on the seabed via a plurality of ropes 300 (only two are shown in FIG. 1) connected to the float body 210. The rope 300 is made of a wire, a rope, a chain, or the like. In addition, when the number of anchors 350 is three, if it is provided every 120 ° around the wind power generator for water and connected via the rope 300, the entire apparatus can be stabilized. Note that the number of anchors 350 is not limited to three, and the number may be determined as necessary.

なお、図示はしていないが、発電機本体１２１には、送電ケーブルが接続されており、地上の変電所に接続されている。
さて、上記のように構成された水上用風力発電装置の作用を説明する。 Although not shown, a power transmission cable is connected to the generator main body 121 and is connected to a substation on the ground.
Now, the operation of the above-described wind power generator for water will be described.

本実施形態では、波の力により、影響を受けてフロート体２１０が水面Ｗを上下動したとき、主フロート１３０は水中深く沈下させるているため、海等における水上の波の影響を主フロート１３０は受けにくい。このため、両者に上下の相対移動が生ずる。このとき、主フロート１３０を下部に備えた支柱１００が、副フロート２００に対して上下動自在に貫通されていることから、副フロート２００により邪魔されることなしに、支柱１００は上下動する。   In this embodiment, when the float body 210 moves up and down the water surface W due to the influence of the wave force, the main float 130 is submerged deeply in the water. Is hard to receive. For this reason, up and down relative movement occurs in both. At this time, since the column 100 having the main float 130 at the lower part is penetrated so as to be movable up and down with respect to the sub-float 200, the column 100 moves up and down without being obstructed by the sub-float 200.

このとき、波の力により、横方向の力が支柱１００に加わったときは、軸承２２０を介して副フロート２００に横方向の力が加わることになる。横方向に力が加わった副フロート２００は水の抵抗に抗して移動するため、副フロート２００がない場合に比して、横方向への運動が抑制される。   At this time, when a lateral force is applied to the support column 100 due to the wave force, a lateral force is applied to the auxiliary float 200 via the bearing 220. Since the auxiliary float 200 to which the force is applied in the lateral direction moves against the resistance of water, the movement in the lateral direction is suppressed as compared to the case without the auxiliary float 200.

又、本実施形態では、アンカー３５０及び索条３００を介して、副フロート２００は波上の動きが規制されているため、横方向の力が加わった支柱１００が副フロート２００の軸承２２０に当たったとき、波上の動きが規制された副フロート２００により、支柱１００の横方向の動きが抑制される。この結果、支柱１００の傾きが抑制できる。さらに、本実施形態では、主フロート１３０を下部に備えた支柱１００が、波の動きによって水面Ｗを下動したとき、第１係止フランジ１４０が副フロート２００の軸承２２０に当たることにより、支柱１００の下動が規制される。又、本実施形態では、主フロート１３０を下部に備えた支柱１００が、波の動きによって水面Ｗを上動したとき、第２係止フランジ１５０が副フロート２００の軸承２２０に当たることにより、支柱１００の上動が規制される。   Further, in this embodiment, since the movement of the sub float 200 is restricted via the anchor 350 and the rope 300, the support column 100 to which a lateral force is applied hits the bearing 220 of the sub float 200. Then, the sub-float 200 in which the movement on the wave is restricted suppresses the lateral movement of the support column 100. As a result, the inclination of the column 100 can be suppressed. Furthermore, in this embodiment, when the support column 100 having the main float 130 at the lower part moves down the water surface W by the wave motion, the first locking flange 140 hits the bearing 220 of the sub-float 200, thereby the support column 100. Downside is regulated. Further, in the present embodiment, when the column 100 having the main float 130 at the lower part moves up the water surface W by the wave motion, the second locking flange 150 hits the bearing 220 of the sub-float 200, whereby the column 100. The upswing is regulated.

なお、バラストウエイト１１５が支柱１００から脱落したときは、支柱１００は、バラストウエイト１１５分の重量が軽くなって上動するが、このとき、副フロート２００の軸承２２０が、第２係止フランジ１５０を介して支柱１００に対し係合するため、支柱１００の水面Ｗに対する倒れ等が抑制される。   When the ballast weight 115 is dropped from the support column 100, the support column 100 moves up with the weight of the ballast weight 115 lightened. At this time, the bearing 220 of the sub float 200 is moved to the second locking flange 150. Since the column 100 is engaged with the column 100, the column 100 can be prevented from being tilted with respect to the water surface W.

又、本実施形態では、主フロート１３０に異常が生じてその浮力が減少し、支柱１００が下動した場合、第１係止フランジ１４０を介して支柱１００、バラストウエイト１１５、風力発電機１２０の合計重量が副フロート２００の軸承２２０にかかる。この状態になった場合、副フロート２００の浮力により、装置全体は、水上に浮かび続ける。又、本実施形態では、第１係止フランジ１４０は、風力発電機１２０のプロペラの回転軌跡Ｒよりも下方に位置しているため、支柱１００が下動した場合、第１係止フランジ１４０の位置から下方には、プロペラが位置しないため、支柱１００の下動に伴うプロペラの副フロート２００や、水面Ｗに対する接触が抑制される。   Further, in this embodiment, when an abnormality occurs in the main float 130 and its buoyancy is reduced and the support 100 is moved downward, the support 100, the ballast weight 115, and the wind power generator 120 are connected via the first locking flange 140. The total weight is applied to the bearing 220 of the secondary float 200. In this state, the entire apparatus continues to float on the water due to the buoyancy of the sub float 200. In the present embodiment, since the first locking flange 140 is positioned below the rotation trajectory R of the propeller of the wind power generator 120, the first locking flange 140 of the first locking flange 140 is moved when the column 100 moves downward. Since the propeller is not located below the position, contact of the propeller with the sub float 200 and the water surface W accompanying the downward movement of the support column 100 is suppressed.

又、本実施形態では、支柱１００に対して全周囲を囲むように配置されたフロート体２１０を備えているため、波によって横方向に加わる力が３６０°周囲のいずれの方向であっても、支柱１００の横の動きを抑制して波面に対して安定した姿勢をとることができる。そして、風力発電装置本体を船舶や洋上浮遊物から守ることができる。   Further, in the present embodiment, since the float body 210 is disposed so as to surround the entire periphery with respect to the support column 100, the force applied in the lateral direction by the wave is in any direction around 360 °. It is possible to suppress the lateral movement of the support column 100 and take a stable posture with respect to the wavefront. And a wind power generator main body can be protected from a ship and an offshore floating substance.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一構成又は相当する構成については同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを中心に説明する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, or the structure which respond | corresponds, the same code | symbol is attached | subjected, the description is abbreviate | omitted, and it demonstrates centering on a different point.

第２実施形態では、主フロート１３０は、連結材１３５の代わりに、連結材１４５を介して、バラストウエイト１１５に対して連結されている。こうすることにより、バラストウエイト１１５が、支柱１００から脱落したとき、主フロート１３０も同時に一緒に脱落する。すると、主フロート１３０により、水上に浮かんでいた支柱１００及び風力発電機１２０は一体となって自重により下動する。しかし、支柱１００が下動すると、第１係止フランジ１４０が軸承２２０に係止し、副フロート２００の浮力により、バラストウエイト１１５と主フロート１３０以外の装置は、水上に浮かび続ける。このことにより、バラストウエイト１１５の脱落時における、水上用風力発電装置の不安定な状態が回避できる。   In the second embodiment, the main float 130 is connected to the ballast weight 115 via the connecting material 145 instead of the connecting material 135. By doing so, when the ballast weight 115 falls off the support column 100, the main float 130 also falls off at the same time. As a result, the main float 130 and the wind power generator 120 that have floated on the water are moved downward by their own weight by the main float 130. However, when the support column 100 moves downward, the first locking flange 140 is locked to the bearing 220, and the devices other than the ballast weight 115 and the main float 130 continue to float on the water due to the buoyancy of the sub float 200. Thereby, the unstable state of the wind power generator for water when the ballast weight 115 is dropped can be avoided.

又、本実施形態では、フロート体２１０の下面には、９０°間隔毎に４個の邪魔板２０５が、水中に位置するように設けられている。横方向にフロート体２１０に力が加わった際、邪魔板２０５により、水の抵抗が増加するため、フロート体２１０の横移動が抑制できる。なお、邪魔板２０５は、フロート体２１０の下面全体に亘って全周囲に１つ設けても良い。なお、邪魔板２０５の個数は、適宜の数でよく、個数を限定するものではない。   Further, in the present embodiment, four baffle plates 205 are provided on the lower surface of the float body 210 so as to be located in the water every 90 ° intervals. When a force is applied to the float body 210 in the lateral direction, the baffle plate 205 increases the resistance of water, so that the lateral movement of the float body 210 can be suppressed. One baffle plate 205 may be provided around the entire lower surface of the float body 210. The number of baffle plates 205 may be an appropriate number and is not limited.

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 副浮体としての副フロート２００には、慣性力を大きくするために、サブウエイトを設けてもよい。こうすると、横方向に支柱１００が副フロート２００に当接したときに、サブウエイトを備えた副フロート２００はサブウエイトがない場合に比して、慣性力が、大きくなっているため、支柱１００の横揺れを可及的に抑制することができる。 In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In order to increase the inertial force, the sub float 200 as the sub floating body may be provided with a sub weight. In this way, when the support column 100 abuts against the auxiliary float 200 in the lateral direction, the inertial force of the auxiliary float 200 with the subweight is larger than that without the subweight. Can be suppressed as much as possible.

○ 前記実施形態では、１つの水上用風力発電装置を設けたが、この装置を複数個並設してもよい。この場合には、副フロート２００により、他の装置との間隔が保持できる。
○ 前記実施形態では、連結部材２３０の上には何も設けていないが、連結部材２３０の上に足場を設けてもよい。このようにすると、装置のメンテナンスが容易となる。 In the above embodiment, a single wind power generator for water is provided, but a plurality of such wind power generators may be provided side by side. In this case, the sub-float 200 can maintain a distance from other devices.
In the embodiment, nothing is provided on the connecting member 230, but a scaffold may be provided on the connecting member 230. This facilitates maintenance of the apparatus.

○ 前記実施形態では、索条３００、アンカー３５０は、副フロート２００に連結するようにしたが、支柱１００側にも索条を介して、アンカーを連結してもよい。
○ 副フロート２００は、前記実施形態では、水面に浮くようにしたが、水中に浮くようにしてもよい。 In the above embodiment, the rope 300 and the anchor 350 are connected to the auxiliary float 200, but the anchor may be connected to the support 100 via the rope.
In the above embodiment, the auxiliary float 200 floats on the water surface, but may float on the water.

本発明を具体化した実施形態の水上用風力発電装置の正断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 同じく副フロート２００の平面図。The top view of subfloat 200 similarly. 同じく主フロート１３０の平面図。The top view of the main float 130 similarly. 他の実施形態の水上用風力発電装置の正断面図。The front sectional view of the wind power generator for water of other embodiments. 従来の水上用風力発電装置の正断面図。The front sectional view of the conventional wind power generator for water. 同じくフロート３０の平面図。The top view of the float 30 similarly.

符号の説明Explanation of symbols

１００…支柱（支柱部）
１１５…バラストウエイト（ウエイト）
１２０…風力発電機（風力発電手段）
１２１…発電機本体
１２２…プロペラ型風車
１３０…主フロート（主浮体）
１４０…第１係止フランジ（第１規制手段）
１５０…第２係止フランジ（第２規制手段）
２００…副フロート（副浮体）
２１０…フロート体（フロート手段）
２２０…軸承 100 ... support (support)
115 ... Ballast weight (weight)
120 ... Wind power generator (wind power generation means)
121 ... Generator body 122 ... Propeller type windmill 130 ... Main float (main float)
140... First locking flange (first regulating means)
150 ... second locking flange (second regulating means)
200 ... Sub-float (sub-float)
210 ... float body (float means)
220 ... bearing

Claims (7)

支柱部の下部側に主浮体及びウエイトを備え、前記支柱部の上部に風力発電手段を備えた水上用風力発電装置において、
前記支柱部に対して上下動自在に貫通され、水面又は水中に浮揚時に前記支柱部の横方向の移動を抑制する副浮体を備えたことを特徴とする水上用風力発電装置。 In the wind power generator for water provided with a main floating body and a weight on the lower side of the column part, and provided with wind power generation means on the upper part of the column part,
A floating wind power generator for water, comprising a sub-floating body that penetrates the column portion so as to be movable up and down and suppresses lateral movement of the column portion when floating on the water surface or in water. 前記副浮体は、索条を介してアンカー手段に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の水上用風力発電装置。 2. The wind power generator for water according to claim 1, wherein the sub-floating body is connected to anchor means via a rope. 前記支柱部には、前記支柱部の下動を制限する第１規制手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水上用風力発電装置。 3. The offshore wind power generator according to claim 1, wherein the support portion is provided with first restriction means for restricting the downward movement of the support portion. 前記副浮体は、前記支柱部、ウエイト、風力発電手段の合計重量が少なくともかかった場合において、水上に浮く浮力を生ずるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の水上用風力発電装置。 4. The wind power for floating according to claim 3, wherein the sub-floating body is formed so as to generate a buoyancy that floats on water when at least a total weight of the support portion, the weight, and the wind power generation means is applied. 5. Power generation device. 前記第１規制手段は、前記風力発電手段が備えるプロペラの回転軌跡よりも下方に位置するように前記支柱部に設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の水上用風力発電装置。 5. The water surface according to claim 3, wherein the first restricting unit is provided on the support column so as to be positioned below a rotation trajectory of a propeller included in the wind power generation unit. Wind power generator. 前記支柱部には、前記支柱部の上動を制限する第２規制手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の水上用風力発電装置。 6. The offshore wind power generator according to claim 1, wherein the support portion is provided with second restriction means for restricting the upward movement of the support portion. 前記副浮体は、前記支柱部に対して全周囲を囲むように配置されたフロート手段を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の水上用風力発電装置。 The floating wind power generator for water according to any one of claims 1 to 6, wherein the sub-floating body includes float means arranged to surround the entire periphery with respect to the support column. .
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