特許ウォッチ

公開番号2024042757
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022147542
出願日2022-09-16
発明の名称水流発電装置
出願人株式会社日本海洋発電
代理人個人,個人,個人
主分類F03B 13/12 20060101AFI20240322BHJP(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】水中において、防水性を確保しつつ、安定して水流から効率よく発電する水流発電装置を提供する。
【解決手段】水流により回転する回転体と、回転体に固定され回転体と一体となって回転するシャフトと、発電機及び発電機に繋がるシャフトの一部を収容するポッドを備え、回転体の内側に配置された回転体側磁石とシャフトの外周であって回転体側磁石と対向する位置に配置されたシャフト側磁石との反発力により回転体を支持する、ことを特徴とする水流発電装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
水流により回転する回転体と、
前記回転体に固定され前記回転体と一体となって回転するシャフトと、
発電機及び前記発電機に繋がるシャフトの一部を収容するポッドを備え、
前記回転体の内側に配置された回転体側磁石と前記シャフトの外周であって前記回転体側磁石と対向する位置に配置されたシャフト側磁石との反発力により前記回転体を支持する、
ことを特徴とする水流発電装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
水流により回転する回転体と、
発電機及び前記発電機に繋がるシャフトを収容するポッドを備え、
前記回転体の内側に配置された回転体側磁石と前記シャフトの外周であって前記回転体側磁石と対向する位置に配置されたシャフト側磁石との吸引力により前記回転体の回転をシャフトに伝える、
ことを特徴とする水流発電装置。
【請求項３】
前記ポッドから径方向外側に向けて突出した凸部と前記回転体の内側の凹部とが対峙することにより前記回転体を回転可能に支持する、
ことを特徴とする請求項２に記載の水流発電装置。
【請求項４】
前記ポッドは、中間部にくびれを形成しており、
前記くびれの空間に前記回転体が配置されることにより、前記ポッド及び前記回転体の外側表面が、前方から後方にかけて流線形状を形成している、
ことを特徴とする請求項２に記載の水流発電装置。
【請求項５】
水平方向に並列に配置された複数の前記ポッドを繋ぐ連結部と、
前記連結部の中央に係留索を連結する中央支持部材と、
前記中央支持部材に繋がれた係留索は、水上のステーションと水底のアンカーを繋ぐ係留索に繋がれている、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の水流発電装置。
【請求項６】
前記回転体は、周囲にのこぎり状の起伏を有する表面を有する円筒であり、のこぎり状の起伏の谷に連結したブレードを備え、
前記ブレードは、前記回転体とのなす角度が、水流により変化することで、回転体を回転させる、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の水流発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水流発電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、海や河川の水流の中でプロペラ等の回転体を回転させることにより、水流の運動エネルギーを電気エネルギーに変換させて発電させる技術は存在する。
【０００３】
特許文献１には、水流により回転するタービンに取り付けられたタービンシャフトが発電ポッドのタービン側の壁に設けられた開口部を貫通し、発電ポッド内部の発電機と繋がっている水流発電装置が記載されている。この水流発電装置は、海底のシンカーに係留索で固定されている状態で、浮力を調整しつつ海中に姿勢を制御しながら発電を行う浮体式発電装置である。そして、発電ポッドの開口部を取り囲むように配置された伸縮可能な蛇腹状のベローズは、発電ポッド内への海水の浸入を防止する。
【０００４】
特許文献２には、海底に固定した垂直材に水中回転体を配置し、海流が水中回転体を回転させた回転エネルギーを海上の発電機に伝達する技術が記載されている。水中回転体と支持部とはユニバーサルジョイント機構で接続されているため、回転体は上下左右の自在の方向に向きを変えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１９９８６１号公報
特開２００９－１２１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明は、ベローズが配置されているものの、ベローズが破損した場合、発電ポッドの壁に設けられた開口部から発電ポッド内に海水が浸入するおそれがある。また、浮体式発電装置が海流の影響を受けやすく振動や揺動にさらされているため、発電効率の低下に繋がるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２の発明は、海流の流れの向きの変化に応じて、水中回転体の向きを自在に変化させることはできるが、ユニバーサルジョイント機構という小さな接点で連結されているため、水中回転体の水中における振動や揺動の影響がジョイントに集中し、ジョイントが破損するリスクがある。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、水中において、防水性を確保しつつ、安定して水流から効率よく発電する水流発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載された発明は、水流により回転する回転体と、前記回転体に固定され前記回転体と一体となって回転するシャフトと、発電機及び前記発電機に繋がるシャフトの一部を収容するポッドを備え、前記回転体の内側に配置された回転体側磁石と前記シャフトの外周であって前記回転体側磁石と対向する位置に配置されたシャフト側磁石との反発力により前記回転体を支持する、ことを特徴とする水流発電装置である。
請求項２に記載された発明は、水流により回転する回転体と、発電機及び前記発電機に繋がるシャフトを収容するポッドを備え、前記回転体の内側に配置された回転体側磁石と前記シャフトの外周であって前記回転体側磁石と対向する位置に配置されたシャフト側磁石との吸引力により前記回転体の回転をシャフトに伝える、ことを特徴とする水流発電装置。
請求項３に記載された発明は、前記ポッドから径方向外側に向けて突出した凸部と前記回転体の内側の凹部とが対峙することにより前記回転体を回転可能に支持する、ことを特徴とする請求項２に記載の水流発電装置である。
請求項４に記載された発明は、前記ポッドは、中間部にくびれを形成しており、前記くびれの空間に前記回転体が配置されることにより、前記ポッド及び前記回転体の外側表面が、前方から後方にかけて流線形状を形成している、ことを特徴とする請求項２に記載の水流発電装置である。
請求項５に記載された発明は、水平方向に並列に配置された複数の前記ポッドを繋ぐ連結部と、前記連結部の中央に係留索を連結する中央支持部材と、前記中央支持部材に繋がれた係留索は、水上のステーションと水底のアンカーを繋ぐ係留索に繋がれている、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の水流発電装置である。
請求項６に記載された発明は、前記回転体は、周囲にのこぎり状の起伏を有する表面を有する円筒であり、のこぎり状の起伏の谷に連結したブレードを備え、前記ブレードは、前記回転体とのなす角度が、水流により変化することで、回転体を回転させる、ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の水流発電装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水中において、防水性を確保しつつ、安定して水流から効率よく発電する水流発電装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許