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公開番号2025033260
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023138849
出願日2023-08-29
発明の名称浮体式水車装置、及び、浮体式の潮流発電設備
出願人株式会社桧鉄工所
代理人個人,個人,個人
主分類F03B 13/26 20060101AFI20250306BHJP(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】表層潮流エネルギーを効率よく回生することのできる浮体式水車装置、及び、浮体式の潮流発電設備を提供する。
【解決手段】カタマラン構造の浮体11を構成する並置された2つの胴体の間を水路12として開放型下掛け式水車13を設置し、水車後流の水路側壁を流れ方向に拡幅、及び/又は、は水路床面12cを傾斜させた下流側に拡流部12Bを有する水路構造とすることにより、通過流体の比エネルギーを増大させる。このカタマラン構造の浮体11は、1本の係留索30Cを介して海底に固定された係留アンカー32に係留することにより、潮流に対し水路12の拡流部12B側が自動的に下流側になる。さらに、上記開放型下掛け式水車13は、フロート式の水車搭載機構20により、上記カタマラン構造の浮体11に設置することにより、迎え流速によって大きく変動する水路表面形状に追従させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
並置された２つの胴体を備えるカタマラン構造の浮体と、
上記並置された２つの胴体間に設けられ、下流側に拡流部を有する水路と、
上記水路の上流側に設けられる開放型下掛け式水車と
を備え、
上記カタマラン構造の浮体は、浮体重心と上記開放型下掛け式水車の回転軸との中間に位置する浮体側取付け点から引き出される左右の係留索をスイベルにより集合して１本の係留索を介して、海底に固定された係留アンカーに係留される
ことを特徴とする浮体式水車装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
上記水路の拡流部は、水路全長の上流側から１／３程度の位置から水路側壁の拡幅、及び／又は、水路床の傾斜を開始することを特徴とする請求項１に記載の浮体式水車装置。
【請求項３】
上記左右の係留索は、上記カタマラン構造の浮体全長の前縁から１／３程度の位置から引き出されることを特徴とする請求項１に記載の浮体式水車装置。
【請求項４】
上記開放型下掛け式水車は、通過流速により変化する水位に自動的に追従するフロート式の水車搭載機構により、上記水路の上流側に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の浮体式水車装置。
【請求項５】
上記フロート式の水車搭載機構は、
上記水路の前縁部の水路側壁を構成するフロートと、
上記開放型下掛け式水車の回転軸を回転自在に支持する上記フロートにより支持された軸受け部と、
上記フロートの浮力を調整するため浮力調整手段と
からなることを特徴とする請求項４に記載の浮体式水車装置。
【請求項６】
上記浮力調整手段は、
上記浮体上に揺動自在に設けられた揺動レバーを備え、
上記揺動レバーの一端に上記フロートが取り付けられ、上記揺動レバーの他端に錘が取り付けられ、上記揺動レバーの一端側に上記軸受け部が設けられることにより、上記フロートにより上記軸受け部を支持した状態で、上記揺動レバーを介した上記錘とのバランスで上記フロートの浮力を調整することを特徴とする請求項５に記載の浮体式水車装置。
【請求項７】
上記浮力調整手段は、バラスト水にて上記フロートの浮力を調整することを特徴とする請求項６に記載の浮体式水車装置。
【請求項８】
上記開放型下掛け式水車を上記水路の前縁部近傍に設置することによりヘッド差を利用して起動下限流速を下げることを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の浮体式水車装置。
【請求項９】
上記請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の浮体式水車装置と、
上記浮体式水車装置に備えられた開放型下掛け水車の回転により駆動される発電機と
からなることを特徴とする浮体式の潮流発電設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層潮流エネルギーを効率よく回生することのできる浮体式水車装置、及び、浮体式の潮流発電設備に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギーの導入量拡大とエネルギー起源ＣＯ
２
排出量の削減を推進し、地球温暖化対策を強化していくために重要な取組みとして、海洋再生可能エネルギーの実用化が進められている。
【０００３】
その中でも潮流発電は、太陽光や風力発電とは異なり一定の規則性を持った潮汐力により、年間を通じて安定した発電ができる発電方式であることから、広く普及が期待されており、色々な提案がなされ、例えば、発電用の水車と発電機を海中に設けるようにした固定式の潮流発電設備（例えば、特許文献１参照）や浮遊式の潮流発電設備（例えば、許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
また、浮体上に発電用の水車と発電機を設けるようにした浮体式の水力発電設備が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平８－２１０２３７号公報
特開２００５－３５１２０１号公報
特開平７－３０１１７１号公報
特開２００７－９８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記引用文献１、２に開示されているように固定式の潮流発電設備や浮遊式の潮流発電設備では、海中に設けられているので、発電機などが故障した場合に、その修理が難しく、修理コストが高いという問題点がある。
【０００７】
また、上記引用文献３、４に開示されている浮体式の水力発電設備では、双胴型の浮体に発電用の水車と発電機が設けられているので、発電機などが故障して容易に修理することができるのであるが、岸壁に係留することにより双胴型の浮体が固定された姿勢状態に維持されるので、水流の向きに変化があると発電効率が低下するという問題点があり、発電効率の向上を図ることが要望されていた。
【０００８】
表層潮流エネルギーを効率よく回生するためには、発電用の水車を設置する双胴型の浮体の構造を改良して、転流に追従する構造と効率的に水車設置側の水路に潮流を案内する水路構造とを両立させる必要がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述したような従来の実情に鑑み、表層潮流エネルギーを効率よく回生することのできる浮体式水車装置、及び、浮体式の潮流発電設備を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施に形態から一層明らかにされる。
【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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