特許ウォッチ

公開番号2024030272
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022133024
出願日2022-08-24
発明の名称潮汐発電装置
出願人個人
代理人
主分類F03B 13/26 20060101AFI20240229BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】これまでの日本では、エネルギー資源が無いため、輸入した化石燃料での火力発電が主流であった。そのため電気代が高く、地球温暖化で世界各国から温室効果ガスの削減を要請されていた。
【解決手段】港湾内で浅瀬の海底に、外海を仕切る箱型貯水槽を沈めて設置する。その貯水槽内に、同設備、同容量の貯水路ゲートと貯水槽を対面に設置して、二つの装備を交互に時間差作動させる。その貯水路ゲート内の水路口両端に、水路幅より広くて深い水槽に、水路遮断用フロートタンクを、中央の水槽に発電装置のフロートタンクを浮かべ、その3つのフロートタンクを水導管と連結ピンで連動させる。その水路には潮の満ち引きによって水流が発生すると、海面が高くなる方の狭い水路口をフロートタンクが水圧で遮断、外と内の海面差が大きくなる。その海面落差の水流を水導管で中央のフロートタンクに装備した発電装置の水導室に誘導させ、その水車軸と結合した上の立型発電機を、フルに回転させて発電させる水導管フロート式の潮汐発電装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
港湾内で浅瀬の海底に、潮汐海水を貯める箱型貯水槽を沈めて設置し、前記その貯水槽内に、貯めた海水の出し入れをする貯放水路ゲートを設置して、前記その貯水槽と外海の潮汐により発生する海面差の水流を利用して発電させる貯放水路ゲート内であって、互いに隣接して配置された第１～３の水槽と、前記第１～３の水槽のそれぞれの内部に配置された、底が無い第１～３のフロートタンクと、前記第１～３のフロートタンクに対して浮力用圧縮空気の注排気を行って、前記第１～３のフロートタンクを前記第１～３の水槽内で浮沈させる注排気手段と、前記第２のフロートタンク上に搭載された水力発電装置と、前記第１の水槽内の海水を前記水力発電装置に導く第１の水導管と、前記水力発電装置を通過した海水を前記第３の水槽に導く第２の水導管と、を備えるとともに、前記第１の水導管の前記第１の水槽に接続される接続部は前記第１の水槽に対して昇降自在に取り付けられ、前記第２の水導管の前記第３の水槽に接続される接続部は前記第３の水槽に対して昇降自在に取り付けられ、前記第１の水槽と前記第２の水槽の間にあって、両者の間を連絡する第１の連絡水路と、前記第２の水槽と前記第３の水槽の間にあって、両者の間を連絡する第２の連絡水路と、を備え、更に、前記第１のフロートタンクの浮沈に従って、前記第１の水導管の前記第１の水槽に接続される接続部を前記第１の水槽に対して昇降させる第１の接続部昇降手段と、前記第３のフロートタンクの浮沈に従って、前記第２の水導管の前記第３の水槽に接続される接続部を前記第３の水槽に対して昇降させる第２の接続部昇降手段と、前記第１のフロートタンクの浮沈に従って、前記第１の連絡水路を開閉する第１の水路開閉手段と、前記第３のフロートタンクの浮沈に従って、前記第２の連絡水路を開閉する第２の水路開閉手段を備えて、潮汐による外海と貯水槽内の海面差の水流で発電ができる貯放水路ゲートの潮汐発電装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１に記載の貯放水路ゲートで貯放水する貯水槽の容量を倍にして、中央で仕切り、第1第2の貯水槽を造り、前記同設備の第２の貯放水路ゲートを対面に配置されるとともに、前記２台の貯放水路ゲートで交互に時間差貯放水して、前記どちらかの貯放水路ゲートが潮止まりで発電が停止しても、前記もう片方の貯放水路ゲートと貯水槽で発電が継続できる潮汐発電装置。
【請求項３】
前記第2フロートタンク上の水力発電装置は、前記海水の流れを受けて回転する水車と、前記海水が流れる方向に応じて、前記水車の前記海水が衝突する部位を同回転に変更する反射板を備える、請求項１又は請求項２に記載の潮汐発電装置。
【請求項４】
前記潮汐発電装置全体の海底設置と構造において、貯水槽外壁板の底板は、海底の基礎アンカーに潜水作業無しで取付け、取外し出来るアームを備え、前記貯放水路ゲートと貯水槽上の暗渠は、平らな多目的広場などを設け、前記平らな多目的広場には岸壁から車の出入りできるライトウエイ兼ハッチを備え、前記広場と、前記上甲板には本装置が稼働させられる全ての装置有する設備など、発電から送受電設備までを、一つに有する潮汐発電装置を請求項とする。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、港湾内で波静かな浅瀬の海底に、潮汐海水を貯める箱形貯水槽を沈めて設置する。その貯水槽内に、貯めた海水の出し入れをする第1貯放水路ゲート１Aの第1貯水槽２Bと、貯水槽隔壁１Eの対面には、同設備、同容量の第2貯放水路ゲート１Bの第2貯水槽２Cを設置する。その二つの貯放水路ゲート内それぞれに、第1～3の水槽と水槽間の水路に上が開放された縦長の水路を施工すると、その水路には潮汐の水流が発生する。
続きを表示（約 1,300 文字）【０００２】
その水路の出入口両側に、水路幅より大きくて深い水槽を設けて、その水槽に水路幅より大きい上部水路遮断用第1フロートタンク10Aと、その下中に１より小さな下部水路遮断用フロートタンク12Aを浮かべ、その12Aの下中に、12Aより小さな13Aと、13Aの中に重り14Aを収納して浮かべ、その1上には中央の水力発電装置を稼働させる水導管口10A3を設ける。その両端の水導管口と中央の水力発電装置を装備したフロートタンクの3台を水導管と1連結が左右2か所の連結ピン５で連結して浮かべる。
【０００３】
海面が高くなる方の水路を水路幅より大きいタンクが海面差の水圧で上下の水路口を遮断、内海と外海の海面差が大きくなる。その海面差の水流を水導管3Aで中央のフロートタンク中部に装着した水力発電装置の水導室９Aに誘導すると、中の水車が回り、その水車軸と連結された上の立型発電機を、回転させて発電させる水導管フロート式の潮汐発電装置である。
【背景技術】
【０００４】
これまでの潮汐発電に関する文献調査で近い文献の形態を書くと、
海岸線に沿い人工池・湖（これより「流水池」と称す）を設け、海と流水池との間を結ぶ流水管内部の水車で発電する。水流管には海水の流れを制御するためにゲートを設置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開2018-13069
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この文献1から察するに、堰中の流水管内部の水車と発電機の取付け図が無く、ゲートの作動をどんな装置で行うのか説明不足で、本考案との比較ができないので、本発明で解決しようとする課題を説明する。
【０００７】
この発明は、干満差の大小関係なく、外海と貯水槽内の海面差が発生した時から発電可能なので発電効率が良く、世界中の波静かな浅瀬の港湾内であれば何処でも、貯水槽内の水量で発電量が決まるので計算がし易い。動力源が全て自己製造で、大気中の空気をコンプレッサーで圧縮貯蔵された圧縮空気と電磁弁を作動させる電源だけの自動制御なので発電コストが安い。
【０００８】
満潮干潮時には、水路を開放するので、自然環境に優しい。また、発電装置が水上に浮いているので、装備している発電機や制御用機器のメンテナンスがし易い。外板の強度が大きいので、上に発電所や変電所、送電設備などが造られる。
【０００９】
これまで艤装岸壁としか使用されていなかった造船所の海岸縁に設置すると、高額の電気代支払いが無くなり、時間外の余った電気を売れば会社の収入源にもなる。また埠頭に停泊する船舶の電気として使用すると燃料の節約にもなる。それからコンテナ埠頭の敷地に装備のクレーンなどの動力源として使用できる。
【００１０】
満潮から干潮、干潮から満潮に変化する時は、海面差がなくなるので、貯放水路ゲートの発電は一旦停止するが、対面に同設備第2の貯放水路ゲートと第2の貯水槽を造ることで、遅延稼働をさせて、一日中フルに発電された電気を供給することが出来る。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許