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公開番号2025088802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-12
出願番号2023203507
出願日2023-12-01
発明の名称潮流発電装置および潮流発電方法
出願人個人,個人
代理人個人
主分類F03B 13/26 20060101AFI20250605BHJP(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】潮流を利用した発電を実現可能とする潮流発電装置および潮流発電方法を提供する。特に、潮流の方向が時間によって変動する海域において、潮流の方向が変動しても効率的に発電を継続することができる潮流発電装置および潮流発電方法を提供する。
【解決手段】潮流を用いて電力を発電する潮流発電装置であって、潮流発電装置に潮流を導入する第1の開口および第2の開口と、第1の開口または第2の開口から潮流が潮流発電装置に導入されるときに潮流によって回転する回転体と、第1の開口および第2の開口に設けられ潮流が潮流発電装置に導入されるときに潮流によって第1の開口および第2の開口の一部を開閉する第1の開閉扉および第2の開閉扉と、回転体の回転を電気に変換する発電機と、を有する潮流発電装置およびこれを利用した潮流発電方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
潮流を用いて電力を発電する潮流発電装置であって、
前記潮流発電装置の一方側において開口して前記潮流発電装置に前記潮流を導入する第１の開口と、
前記潮流発電装置の他方側において開口して前記潮流発電装置に前記潮流を導入する第２の開口と、
前記第１の開口または前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって回転する回転体と、
前記第１の開口に設けられ、前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって前記第１の開口の一部を閉鎖するとともに、前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって前記第１の開口を開放する第１の開閉扉と、
前記第２の開口に設けられ、前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記前記潮流によって第２の開口の一部を閉鎖するとともに、前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって前記第２の開口を開放する第２の開閉扉と、
前記回転体の回転を電気に変換する発電機と、を有する潮流発電装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１の開口と前記第２の開口とは、互いに反対方向に向けて開口することを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項３】
前記第１の開閉扉は、第１の回転軸を中心に回転可能に構成され、前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流により回転して第１のストッパにより回転が止められることで前記第１の開口の一部を閉鎖するように構成され、
前記第２の開閉扉は、第２の回転軸を中心に回転可能に構成され、前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流により回転して第２のストッパにより回転が止められることで前記第２の開口の一部を閉鎖するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項４】
前記第１の開閉扉は、第１の回転軸を中心に回転可能に構成され、
前記第１の開閉扉の回転を前記潮流と平行な位置までは回転させないように制限する回転制限機構が前記第１の回転軸に設けられ、
前記第２の開閉扉は、第２の回転軸を中心に回転可能に構成され、
前記第２の開閉扉の回転を前記潮流と平行な位置までは回転させないように制限する回転制限機構が前記第２の回転軸に設けられることを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項５】
前記第１の開閉扉は、前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流を受ける向きに配置された第１の面と、前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流を受ける向きに配置された第２の面とを有し、
前記第２の開閉扉は、前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流を受ける向きに配置された第３の面と、前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流を受ける向きに配置された第４の面とを有することを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項６】
前記回転体は、前記潮流を受けて回転する回転翼を有し、
前記回転翼は、回転軸に固定された固定部と該固定部に対して回動可能に構成された回動部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項７】
前記回転体を海中に浮揚させるための浮揚体をさらに備え、
前記浮揚体の浮力により前記回転体を水面よりも下に浮揚させるように構成することを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項８】
前記潮流発電装置を複数配置し、
前記回転体毎に前記第１の開口と前記第２の開口を設置し、
前記第１の開口が開口する向きは複数の前記潮流発電装置の間で同じであり、
前記第２の開口が開口する向きは複数の前記潮流発電装置の間で同じであることを特徴とする請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項９】
潮流を用いて電力を発電する潮流発電装置であって、
第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに、前記第１の開口に設けられた第１の開閉扉により前記第１の開口の一部を閉鎖しつつ第２の開口に設けられた第２の開閉扉を開放した状態で、前記潮流発電装置に前記第１の開口から前記潮流を導入する工程と、
前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに、前記第２の開閉扉により前記第２の開口の前記一部を閉鎖しつつ前記第１の開閉扉を開放した状態で、前記潮流発電装置に前記第２の開口から前記潮流を導入する工程と、
前記第１の開口または前記第２の開口から前記潮流を前記潮流発電装置に導入して前記潮流によって回転体を回転させる工程と、
前記回転体の回転を発電機により電気に変換する工程と、を有する潮流発電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、潮流発電装置および潮流発電方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
河川等の水流を利用して水車を回転させることにより電力を発生させる水力発電が従来から利用されている。一般的な水力発電においては、ダム等に貯蓄した水を利用して水流を発生させるため、設置場所や水量等の制限が大きい。
【０００３】
一方、海洋には潮流が生じており、海洋は地球の表面積の７０％以上を占めている。潮流を利用して発電をすることができれば、より広い範囲で発電をすることができる。しかしながら、非特許文献１に示すように、コスト面等の問題により潮力発電が実用化されるまでには至っていない。
【０００４】
潮流の方向は時間によって変動する。例えば、非特許文献２に示すように、関門海峡においては、東向きの潮流である東流と西向きの潮流である西流が交互に繰り返される。潮流を利用して効率的に発電するためには、このような潮流の方向の変動に対応することが重要である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
https://pps-net.org/column/111084
https://www1.kaiho.mlit.go.jp/KAN7/kaisyo/stream_hayatomo1.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、潮流を利用した発電を実現可能とする潮流発電装置および潮流発電方法を提供する。特に、潮流の方向が時間によって変動する海域において、潮流の方向が変動しても効率的に発電を効率的に継続することができる潮流発電装置および潮流発電方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、潮流を用いて電力を発電する潮流発電装置であって、前記潮流発電装置の一方側において開口して前記潮流発電装置に前記潮流を導入する第１の開口と、前記潮流発電装置の他方側において開口して前記潮流発電装置に前記潮流を導入する第２の開口と、前記第１の開口または前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって回転する回転体と、前記第１の開口に設けられ前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって前記第１の開口の一部を閉鎖するとともに前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって前記第１の開口を開放する第１の開閉扉と、前記第２の開口に設けられ前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記前記潮流によって第２の開口の一部を閉鎖するとともに前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流によって前記第２の開口を開放する第２の開閉扉と、前記回転体の回転を電気に変換する発電機と、を有する潮流発電装置を提供する。
上記のように構成された潮流発電装置では、潮流の方向の変化により、一方側に設けられた第１の開口から潮流発電装置に潮流が流入する時間帯と他方側に設けられた第２の開口から潮流発電装置に潮流が流入する時間帯とが存在する。第１の開口から潮流発電装置に潮流が流入するときには、潮流によって第１の開口の一部を閉鎖するとともに第２の開口を開放する。一方、第２の開口から潮流発電装置に潮流が流入するときには、潮流によって第２の開口の一部を閉鎖するとともに第１の開口を開放する。導入側の開口の一部を閉鎖することにより潮流を回転体に作用させるとともに、排出側の開口を開放することにより潮流を排出する。潮流発電装置に導入された潮流によって回転体を回転させ、回転体の回転運動を発電機によって電気エネルギーに変換する。
【０００８】
前記構成において、前記第１の開口と前記第２の開口とは、互いに反対方向に向けて開口する構成としてもよい。
上記のように構成された潮流発電装置では、潮流の方向が時間によって反対方向に変化する海域において、第１の開口と第２の開口から効率的に潮流発電装置に潮流を流入させる。
【０００９】
前記構成において、前記第１の開閉扉は第１の回転軸を中心に回転可能に構成され前記第１の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流により回転して第１のストッパにより回転が止められることで前記第１の開口の一部を閉鎖するように構成され、前記第２の開閉扉は第２の回転軸を中心に回転可能に構成され前記第２の開口から前記潮流が前記潮流発電装置に導入されるときに前記潮流により回転して第２のストッパにより回転が止められることで前記第２の開口の一部を閉鎖するように構成される構成としてもよい。
上記のように構成された潮流発電装置では、潮流を導入する側の開口に設けられた開閉扉が潮流により回転してストッパにより所定の位置で回転が止められることで、開口の一部を閉鎖する。
【００１０】
前記構成において、前記第１の開閉扉は、第１の回転軸を中心に回転可能に構成され、前記第１の開閉扉の回転を前記潮流と平行な位置までは回転させないように制限する回転制限機構が前記第１の回転軸に設けられ、前記第２の開閉扉は、第２の回転軸を中心に回転可能に構成され、前記第２の開閉扉の回転を前記潮流と平行な位置までは回転させないように制限する回転制限機構が前記第２の回転軸に設けられる構成としてもよい。
上記のように構成された潮流発電装置では、潮流を導入するときに回転扉が潮流を受けて回転扉が回転することで開口の一部を閉鎖する。
（【００１１】以降は省略されています）

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