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公開番号2023131477
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-22
出願番号2022036262
出願日2022-03-09
発明の名称水素製造船
出願人個人
代理人個人
主分類B63B 21/00 20060101AFI20230914BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】係留索だけで海底に係留される水素製造船を提供する。
【解決手段】表層海流により駆動される水車型プロペラ2と、この水車型プロペラで駆動される発電装置と、得られた電力により水素を得る水電気分解装置4と、船体を所定位置に留置するための係留索とを具え、この係留索は船底係留鎖6と、係留ロープ7と、表示ブイ8とを具え、船底係留鎖の一端は船底の船体浮力の総合的中心点9に固定され他端は係留ロープの一端に着脱可能に結合され、係留ロープの他端には船体を海底に係留するためのアンカー10を有し、係留ロープと船底係留鎖との結合部には前記表示ブイがロープ81を介して結合される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
表層海流エネルギーを利用した水素製造船であって、表層海流による駆動源と、この駆動源による発電装置と、発電装置からの電力により水素を得る水電気分解装置と、表層海流エネルギーを前記駆動源で採取するため船体を所定位置に留置するための係留索と、水素製造以外に使用する電力を得るための風車発電装置とを具え、前記駆動源は船体の両舷において進行方向の前後に各一対付設したプロペラ水車からなり、前記係留索は船底係留鎖と、係留ロープと、表示ブイとを具え、船底係留鎖の一端は船底の船体浮力の総合的中心点に固定され他端は係留ロープの一端に着脱可能に結合され、係留ロープの他端には船体を海底に係留するためのアンカーを有しており、さらに係留ロープと船底係留鎖との結合部には前記表示ブイがロープを介して結合されてなり、水素製造船本体は、唯一前記係留索だけで海底に係留されていることを特徴とする水素製造船。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１記載の水素製造船において、船体位置制御機構を設け、この船体位置制御機構は、高圧水を産出する複数の高圧ポンプと、この高圧ポンプに対応する複数の高圧水噴出口と、高圧水の噴出を制御して船体の位置を自動的に補正する制御手段とで構成し、プロペラ水車と海流方向との位置関係を適正に保持することを特徴とする水素製造船。
【請求項３】
請求項1又は２記載の水素製造船において、前記係留ロープをカーボンファイバー繊維により形成して、水素製造船の海底への係留時に係留ロープの弛み度合いを縮減できるようにしたことを特徴とする水素製造船。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の水素製造船において、前記プロペラ水車のブレードを交換可能として、地域毎の海流の速度に対応した仰角ピッチを有するブレードを選択できるようにしたことを特徴とする水素製造船。
【請求項５】
請求項１ないし4いずれか記載の水素製造船において、前記係留ロープは、互いに接続・分離自在な上部と下部からなっていて、分離時に下部の上端（アンカーと反対側端部）から補助アンカーを係合させて海底に着座させるようにしたことを特徴とする水素製造船。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、海流エネルギーを電力に変換し、その電力を使用して水素ガスを製造し、又その電力を使用してバッテリー充電に供し、電力エネルギーを水素ガスとバッテリーの形態で保存し、水素ガスは水素燃料電池、又は水素エンジン等の燃料源として使用でき、更に電力をバッテリーの充電に使用し、同じく電力エネルギーをバッテリーの形態で保存して、無限ともいえるカーボンフリーなエネルギーを提供できる技術に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
我が国は、天然資源の乏しい国土において工業立国を目指し、現在では世界屈指の工業国となっている。しかしながら、このことは、世界中から石油、石炭をはじめとする各種化石燃料や鉱物資源を買い求めて、その消費を繰り返しているのが現状である。しかし、このようなことは明らかに地球規模の温暖化の要因であり、今や化石燃料エネルギーから持続可能な再生エネルギーへの転換が喫緊の課題となっている。
その対応策の一つとして、バイオマスジェット機関発電技術があるが、持続可能な総熱量には、限界があり、バイオマスだけでは、必要総量の数％程度に限界点が存在している。
【０００３】
一方、視点を山から海へ転じると、無尽蔵のエネルギー資源が存在する。それは、例えば、黒潮に代表される海流のエネルギーである。
この海流で発電すれば、大きな発電能力（ＭＷ），年間総発電量（数十～百テラＷｈ）も大きくでき、再生可能エネルギーの有力な発電方式として期待される。
そこで、本願発明はこの超巨大エネルギーを活用する具体的技術を提供することを目的としている。
ところで、従来の潮海流発電実用化技術には大別して以下の２種類がある。
１つ目、は海底面（地面）固定据え付け型の潮流エネルギーを電力化する方法。（海底据え付け固定型海底送電線方式）である。
２つ目、は洋上多点固定係留型である。これは、洋上浮体風車発電装置と同じ表層潮流型多点固定支持投錨浮体物係留方法であって、海底送電線方式が採用されている。上記二つの工事工法は、潮流の停止時間の合い間を縫って施工する必要がある。しかしながら、海流には潮止まり、潮間そのものが無く、ただ永々悠々滔々と流れている。事実上千 m を超える海底に多数の定点投錨を行う技術は存在しない。
【０００４】
従来、試みられた幾多の潮流発電方法等は、総て固定設置方式や多点固化定地係留方式や、基礎杭打ち込み海底固定化工法等々で、我が国の太平洋や日本海の外洋における海流エネルギーを採取しようとしても、経済性、工事技術の観点からも、そもそも架空絵空事の事案となってしまい、現実問題として実現不可能であるのが現状である。すなわち、外洋性深海１～４千ｍの海洋面上の工事手段は現実問題として実在しない。
本願発明の趣旨は、外洋の無尽蔵に近い海流エネルギー資源をその厳しい自然環境と妥協共存しながら採集活用する技術であり、荒れ狂う海では操業することもなく、外洋の海底深くに係留された本願水素製造船は、急ぎ母港に帰還し、暴風雨の過ぎ去るのを待つ、退避型、自然調和型の技術である。
【０００５】
すなわち、本発明は上記の何れにも属さないものであり、海流中において「投錨」一つで係留されている水素製造船であって、海流に抗して係留され、風に曝されて、表層海流のエネルギーを採取して発電変換し、更に水素転換する技術である。
そして、例えば、台風発生時には、係留ロープを解舫して、目印の発光、発信、警報謝音、を放する表示ブイ（浮玉）のみ海面に残して母港に自力自走で帰還する。
【０００６】
操業再開は台風の過ぎ去った洋上を母港から自力自走操船で目印である表示ブイの処まで進み、船上の機器類を操作して表示ブイを引き上げ、係留ロープと船底係留鎖とを連結して、水素製造船を元の海面上に係留し、再び海流エネルギーによる発電を開始する。
【０００７】
以上が本願発明に係る技術の背景であるが、具体的な文献としては、後述の特許文献１がある。そしてこの、特許文献１に係る発明は、海中に設置されて、再生可能なクリーンなエネルギーである潮流又は海流を使用して発電できる発電装置Ｇを使用し、発生した電力を使ってその設置海域で、船内の水素ガス製造装置で安価に水素ガスを生産して目的地に海上輸送でき、又は多量の放電したバッテリーを安価に充電して目的地に効率的に輸送できるようにする。
【０００８】
すなわち、潮流を使用して発電する発電装置の近くの海上にフロート基地を設け、発電装置が発生した電力を、海中電力線ケーブルＫでフロート基地まで配線し、同フロート基地の近くに停船した船にフロート基地の海上面に設けた送電線のコネクターに、船側に接続された空中電力線のコネクターを可動アーム装置によって接続して、船内で電力を使用して、水素製造装置で水の電気分解で水素ガスを発生し、これを加圧して水素ガス高圧容器に充填し、陸上に搬送することにより、潮流エネルギーを水素ガスとして利用するものである。したがって、たとえ発電装置と陸上との間に相当の距離があっても長い送電ケーブルは不要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１６－１００９７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記文献に係る従来技術は、装置が複雑かつ重厚長大となり建造コストに難点がある一方、この高価な装置は単に海底に係留する構成のため悪天候に対する対策も講じられていないため、往々にして風波に抗しがたく、台風などに遭遇すれば破壊、沈没するおそれもある。また、潮流、海流の流れ方向と水車との位置関係を正しく保持する手段も講じられていないため、発電効率が悪いという問題もある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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