特許ウォッチ

公開番号2024108805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-13
出願番号2023013379
出願日2023-01-31
発明の名称風水力発電装置とその応用システム
出願人個人
代理人
主分類F03D 3/04 20060101AFI20240805BHJP(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】投資効率とエネルギー変換効率が高い風力発電装置を提供する。
【解決手段】洋上、河川上、湖上、地上の風流賦存場所で、間隙率ゼロの形状単位を結合した風流収集制御装置を低い高さに設置し、その集風を混水化し、気水流分離することで、風流機構は縮小化される。その混水化手段で流速は減速するため、その速度維持か増速させるために、混水密度、通流断面縮小制御を数段階行いつつ、気水流分離することで、地上設備縮小化されて、既存の水力発電装置に接続され、発電する。そのため、設備・保守価格は、大幅に低減でき、かつ、高効率な既存の水力発電装置を利用できるので、投資効率とエネルギー変換効率が極めて高くなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
本発明は、風流が大きく賦存する地上、湖上、河川上、船上において、
その風流パワーを収集する間隙率ゼロの形状ユニット単位を結合した風流収集制御装置、
その風流を液流に変換する風液混流制御変換装置、
その混流を一時貯蔵する混流貯蔵制御装置、あるいは、
その混流パワーを制御する速度調整制御装置を有する原動機システムに直接接続する方式の動力源を利用するジェット駆動システム、
さらに、その原動機システムに接続する発電システム、
その発電システムとその発電パワーを貯蔵する蓄電システムからなる発電・蓄電システム、およびその発電システムに商用周波連系接続する連系変電所システム、その発電電力を利用する船内化学工業プラント

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力パワーを風混水パワーに変換して、さらに、その風混水パワーを機械パワーに変換する原動機を介して、蓄発電する発電装置とその応用システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
現行風力発電装置は、通風間隙率が高い集風機能のため、その集風機能と風力パワー変換方式では、極めて変換効率が低く、さらに、風力パワー変換部を機械パワーに変換する原動機機構主部と、その原動機に接続する発電機構の両者が一体構成され、それらが上空にあるため、それら機構に対する風圧のモーメントが大きくなる。そのため、それに耐える基礎構造、本体構造を強固とせざるを得ず、さらに、空気密度が低いため、風および原動機部の設備全体が大型とならざるを得ず、設備コストが高くなるほか、保守コストも高くなるという課題があった。
【０００３】
非常に高い位置にある風車ブレードにより発生する風切り音、低周波音が広範囲に及ぶ騒音公害を引き起こす課題があった。
【０００４】
回転ブレードが頂点に達したブレード可動部が遠方から見え、動態視点を注視する習性が人にあるので、多くの人に、視覚上の不快感を与えるという課題があった。
【０００５】
エネルギー変換効率の悪い多翼型を除き、多数の風力発電の受風は、ブレードの円形可動直径空間であり、かつ、ブレード可動空間占有面積に占めるブレード面積が小さいため、風流間隙率が高い、実際１０％以下の空間利用効率であり、空間利用効率が極めて低いという課題があった。
【０００６】
ブレード本体面積が大きく、ブレード本体が重いこと、さらに、ブレード中心が高く、かつ、高い位置に重い発電構造を有するため、受風時の回転モーメントが大きくなり、基礎構造を強固にする必要があるため、基礎費用が嵩む問題があった。
【０００７】
上空にいくほど風が強くなり、高い位置にあるブレードは、そのブレード強度を高く設計しなくてはならないため、ブレード構造強化のため、建設費用が嵩む問題があった。
【０００８】
受風後のブレードの受風効率を上げるため、ブレード角度可変システムを導入することが一般であり、そのため、そのシステム費用が嵩む問題があった。
【０００９】
風圧は風流速度の２乗に比例する、一方、風は高い地ほど強くなるため、発電設備、ブレード、その支柱が高い位置にあるので、その最大瞬間風速60m/sに耐える高強度な風力設備としなくてはならず、設備費用が高く、さらに、保守コストが嵩むという課題があった。
【００１０】
建設構造物は、建設省告示1458号が適用され、構造物の基礎と構造物本体の強度設計する必要から、と設置地盤調査、基礎構造と設備本体設計、製造、設置はコストが高くなるという課題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許