JP2021134680A - Water-inducing current power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】 コストパフォーマンスに優れた誘水式潮流発電装置を提供する。【解決手段】 潮流T1、T2に沿って配されるダクト2と、ダクト2の内側に配される発電用タービン3と、ダクト2の内側に流れる作動流体である海水の流量を増大させる誘水装置4とを含む誘水式潮流発電装置1である。ダクト2は、発電用タービン3の周囲に配される中央管2aと、中央管2aの潮流方向の両側に配されかつ中央管2aに向けて内径が漸減する一対の縮径管2Aとを含んでいる。誘水装置3は、ダクト2の外側に配されかつ潮流T1、T2により回転する入力部5と、入力部5により回転しかつダクト2の内側に海水を誘引する誘水部6とを含んでいる。誘水部6は、縮径管2Aの内部に配されている。【選択図】 図1[Problem] To provide an induced water type tidal current power generation device with excellent cost performance. [Solution] A duct 2 arranged along tidal currents T1 and T2, a power generation turbine 3 arranged inside the duct 2, and a water inducer that increases the flow rate of seawater, which is a working fluid, flowing inside the duct 2. This is an induced water tidal current power generation device 1 including a device 4. The duct 2 includes a central pipe 2a disposed around the power generation turbine 3, and a pair of reduced diameter pipes 2A disposed on both sides of the central pipe 2a in the tidal direction and whose inner diameter gradually decreases toward the central pipe 2a. I'm here. The water induction device 3 includes an input section 5 arranged outside the duct 2 and rotated by the tidal currents T1 and T2, and a water induction section 6 rotated by the input section 5 and attracting seawater to the inside of the duct 2. There is. The water induction part 6 is arranged inside the diameter-reduced pipe 2A. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、誘水式潮流発電装置に関する。 The present invention relates to a water-inducing current current power generation device.
近年、二酸化炭素の排出量を削減すべく、国際的な取り組みが議論されている。そして、日本においても、再生可能な海洋エネルギーである潮流を利用して発電する潮流発電装置が種々提案されている。例えば、下記特許文献1は、単純な構造で潮流が第1方向に流れるときも、第1方向とは逆向きの第2方向に流れるときも、タービンを同一方向に回転させ得る潮流発電装置を提案している。
In recent years, international efforts have been discussed to reduce carbon dioxide emissions. In Japan as well, various tidal current power generation devices that generate electricity using tidal currents, which are renewable ocean energy, have been proposed. For example,
しかしながら、一般的に潮流の流速では、良好なコストパフォーマンスを得る潮流発電ができないという問題があった。このため、日本における潮流発電は、未だ実用化の域に達しているとはいえず、より効果的に発電することができる潮流発電装置が望まれていた。 However, in general, there is a problem that tidal current power generation that obtains good cost performance cannot be performed at the tidal current flow velocity. For this reason, tidal current power generation in Japan has not yet reached the stage of practical use, and a tidal current power generation device capable of generating power more effectively has been desired.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、コストパフォーマンスに優れた誘水式潮流発電装置を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a water-inducing current power generation device having excellent cost performance.
本発明は、誘水式潮流発電装置であって、潮流に沿って配されるダクトと、前記ダクトの内側に配される発電用タービンと、前記ダクトの内側に流れる作動流体である海水の流量を増大させる誘水装置とを含み、前記ダクトは、前記発電用タービンの周囲に配される中央管と、前記中央管の潮流方向の両側に配されかつ前記中央管に向けて内径が漸減する一対の縮径管とを含み、前記誘水装置は、前記ダクトの外側に配されかつ前記潮流により回転する入力部と、前記入力部により回転しかつ前記ダクトの内側に前記海水を誘引する誘水部とを含み、前記誘水部は、前記縮径管の内部に配されることを特徴とする。 The present invention is a water-inducing tidal current power generation device, in which a duct arranged along the tidal current, a power generation turbine arranged inside the duct, and a flow rate of seawater which is a working fluid flowing inside the duct. The duct is arranged on both sides of the central pipe arranged around the power generation turbine and the central pipe in the tidal current direction, and the inner diameter gradually decreases toward the central pipe. The water attracting device includes a pair of reduced diameter pipes, and the water attracting device includes an input portion arranged outside the duct and rotated by the tidal current, and an attracting portion rotating by the input portion and attracting the seawater inside the duct. The water attracting part includes a water part, and the water attracting part is arranged inside the reduced diameter pipe.
本発明の誘水式潮流発電装置において、前記誘水装置は、前記入力部の回転を前記誘水部に伝達する伝達部を含むのが望ましい。 In the water-inducing current power generation device of the present invention, it is desirable that the water-inducing device includes a transmission unit that transmits the rotation of the input unit to the water-inducing unit.
本発明の誘水式潮流発電装置において、前記伝達部は、前記入力部の回転を増速して伝達する増速機構を含むのが望ましい。 In the water-inducing current power generation device of the present invention, it is desirable that the transmission unit includes a speed-increasing mechanism that accelerates and transmits the rotation of the input unit.
本発明の誘水式潮流発電装置において、前記入力部は、複数のタービンを含み、前記誘水部は、前記海水を誘引するプロペラを含むのが望ましい。 In the water-inducing tidal current power generation device of the present invention, it is desirable that the input unit includes a plurality of turbines, and the water-inducing unit includes a propeller that attracts the seawater.
本発明の誘水式潮流発電装置において、前記縮径管は、前記中央管の一方側に配される第1縮径管と、前記中央管の他方側に配される第2縮径管とを含み、前記誘水装置は、前記第1縮径管側に配される第1誘水装置と、前記第2縮径管側に配される第2誘水装置とを含むのが望ましい。 In the water-inducing tidal current power generation device of the present invention, the diameter-reduced pipe includes a first diameter-reduced pipe arranged on one side of the central pipe and a second diameter-reduced pipe arranged on the other side of the central pipe. It is desirable that the water attracting device includes a first water attracting device arranged on the first diameter-reduced pipe side and a second water attracting device arranged on the second diameter-reduced pipe side.
本発明の誘水式潮流発電装置において、前記入力部は、前記第1誘水装置に設けられる第1入力部と、前記第2誘水装置に設けられる第2入力部とを含み、前記第2入力部は、前記第1入力部に関する前記潮流の流線に干渉しない位置に配されるのが望ましい。 In the water-inducing type tidal current power generation device of the present invention, the input unit includes a first input unit provided in the first water-inducing device and a second input unit provided in the second water-inducing device. It is desirable that the two input units are arranged at positions that do not interfere with the streamline of the tidal current with respect to the first input unit.
本発明の誘水式潮流発電装置において、前記誘水部は、前記第1誘水装置に設けられる第1誘水部と、前記第2誘水装置に設けられる第2誘水部とを含み、前記第1誘水部は、前記第1縮径管の内部に配され、前記第2誘水部は、前記第2縮径管の内部に配されるのが望ましい。 In the water-inducing type tidal current power generation device of the present invention, the water-inducing part includes a first water-inducing part provided in the first water-inducing device and a second water-inducing part provided in the second water-inducing device. It is desirable that the first water attracting portion is arranged inside the first reduced diameter pipe, and the second water attracting portion is arranged inside the second reduced diameter pipe.
本発明の誘水式潮流発電装置は、潮流に沿って配されるダクトと、前記ダクトの内側に配される発電用タービンと、前記ダクトの内側に流れる作動流体である海水の流量を増大させる誘水装置とを含み、前記ダクトは、前記発電用タービンの周囲に配される中央管と、前記中央管の潮流方向の両側に配されかつ前記中央管に向けて内径が漸減する一対の縮径管とを含み、前記誘水装置は、前記ダクトの外側に配されかつ前記潮流により回転する入力部と、前記入力部により回転しかつ前記ダクトの内側に前記海水を誘引する誘水部とを含み、前記誘水部は、前記縮径管の内部に配されている。 The water-inducing tidal current power generation device of the present invention increases the flow rate of a duct arranged along the tidal current, a power generation turbine arranged inside the duct, and seawater which is a working fluid flowing inside the duct. The duct includes a water attracting device, a central pipe arranged around the power generation turbine, and a pair of contractions arranged on both sides of the central pipe in the tidal current direction and whose inner diameter gradually decreases toward the central pipe. The water attracting device includes an input portion arranged outside the duct and rotated by the tidal current, and a water attracting portion rotating by the input portion and attracting the seawater inside the duct. The water attracting portion is arranged inside the reduced diameter pipe.
このような誘水装置は、縮径管の内部に配された誘水部により、ダクトの外側の潮流の海水を、より多くダクトの内側に誘引することができるので、ダクトの内側に流れる作動流体である海水の流量を増大させることができる。このため、本発明の誘水式潮流発電装置は、潮流で効果的に発電することができ、コストパフォーマンスに優れている。 Such a water attracting device can attract more seawater of the tidal current outside the duct to the inside of the duct by the water attracting portion arranged inside the reduced diameter pipe, so that the operation of flowing inside the duct can be performed. The flow rate of seawater, which is a fluid, can be increased. Therefore, the water-inducing tidal current power generation device of the present invention can effectively generate electricity by the tidal current and is excellent in cost performance.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図1は、本実施形態の誘水式潮流発電装置1を示す断面側面図であり、図2は、誘水式潮流発電装置1の断面平面図である。図1は、図2のA−A線の断面図に相当し、図2は、図1のB−B線の断面図に相当する。また、図3は、誘水式潮流発電装置1の部分断面斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing the water-inducing type tidal current
図1ないし図3に示されるように、誘水式潮流発電装置1(以下、単に「潮流発電装置1」ということがある。)は、時間に応じて、第1方向の潮流T1と、第1方向と逆方向の第2方向の潮流T2とが流れる海底近傍に設置されるのが望ましい。ここで、第1方向及び第2方向は、それぞれ、満潮時及び干潮時の潮流T1、T2の方向である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the water-inducing current power generation device 1 (hereinafter, may be simply referred to as “tidal current
本実施形態の潮流発電装置1は、潮流T1、T2に沿って配されるダクト2と、ダクト2の内側に配される発電用タービン3とを含んでいる。本実施形態の潮流発電装置1は、ダクト2の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させる誘水装置4を更に含んでいる。
The tidal current
ダクト2は、発電用タービン3の周囲に配される中央管2aと、中央管2aの潮流方向の両側に配されかつ中央管2aに向けて内径が漸減する一対の縮径管2Aとを含むのが望ましい。
The
本実施形態の誘水装置4は、ダクト2の外側に配されかつ潮流T1、T2により回転する入力部5と、入力部5により回転しかつダクト2の内側に海水を誘引する誘水部6とを含んでいる。誘水部6は、縮径管2Aの内部に配されるのが望ましい。このような誘水部6は、縮径管2Aの内部に配されているので、ダクト2の外側の潮流T1、T2の海水を、より多くダクト2の内側に誘引することができる。
The
このような誘水装置4は、縮径管2Aの内部に配された誘水部6の誘水作用により、ダクト2の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させることができる。その結果、本実施形態の誘水装置4は、水流T3、T4の流速を増加させることができ、ひいては発電用タービン3を回転させる水流エネルギーを増大させることができる。このため、本実施形態の潮流発電装置1は、潮流T1、T2で効果的に発電することができ、コストパフォーマンスに優れている。
Such a
ここで、潮流T1、T2の上流側に位置する縮径管2Aは、一般的に縮径管2Aの内側に流入する海水の水流T3、T4を阻害する特性がある。これは、潮流T1、T2の上流側に位置する縮径管2Aの内側を流れる水流T3、T4が、均等に層流状態で流れるのではなく、縮径管2Aの内壁面に沿って、乱流や渦流を発生させて流れることにより、水流T3、T4の流れを阻害するためである。このため、一般的に潮流T1、T2は、中央管2aの開口断面に相当する部分のみがスムーズに流れ、その他の大部分は、上流側の縮径管2Aの外側へ溢れ出していた。
Here, the diameter-reduced
一方、本実施形態の誘水装置4は、この水流T3、T4を阻害する特性を排除して、ダクト2の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させ、発電用タービン3の出力を増加させるものである。
On the other hand, the
本実施形態の誘水部6は、後述するプロペラ9の作用により、海水の水流T3、T4を阻害する乱流や渦流の発生を抑制し、これまで上流側の縮径管2Aの外側へ溢れ出していた潮流T1、T2をダクト2の内側に誘引する誘水作用を奏することができる。このため、本実施形態の潮流発電装置1は、作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させることができ、装置全体におけるコストパフォーマンスを改善することができる。
The
このとき、潮流T1、T2の下流側に位置する縮径管2Aは、ディフューザーとして機能し、その内部に配された誘水部6と共に、上流側の縮径管2Aとその内部に配された誘水部6とによる誘水作用を補助することができる。ここで、潮流方向の両側に配された一対の縮径管2Aは、潮流T1、T2の干満の変化に伴い、交互に上流側と下流側とを交代する。このため、上述の誘水作用は、潮流T1、T2の干満に関係なく、滞りなく奏することができる。
At this time, the reduced
より好ましい態様として、縮径管2Aは、中央管2aの一方側に配される第1縮径管2bと、中央管2aの他方側に配される第2縮径管2cとを含んでいる。本実施形態の第1縮径管2b及び第2縮径管2cは、それぞれ、中央管2aに向けて内径が漸減している。このようなダクト2は、中央管2aの下流側のディフューザー効果により、中央管2aの内側を流れる海水による水流T3、T4の流量を増大させかつ流速を増加させることに役立つ。
In a more preferred embodiment, the reduced
ダクト2は、例えば、潮流方向の両側の端部2eに、ダクト2の外側に向けて突出するフランジ部2dを有している。フランジ部2dは、潮流T1、T2の上流側で折り畳まれ、下流側で展開するのが望ましい。このようなフランジ部2dは、潮流T1、T2の下流側のディフューザー効果をより向上させることができる。
The
発電用タービン3は、第1方向の潮流T1及び第2方向の潮流T2のいずれでも同一の方向に回転可能であるように、各ブレードのピッチ角が変更可能であるのが望ましい。発電用タービン3は、例えば、ダクト2の内部又は外部に配された発電機(図示省略)に連結されている。このような発電用タービン3は、低コストで効果的な発電をすることに役立つ。
It is desirable that the pitch angle of each blade of the
本実施形態の誘水装置4は、入力部5の回転を誘水部6に伝達する伝達部7を更に含んでいる。本実施形態の伝達部7は、後述するシャフト10と歯車機構11とにより、機械的に伝達している。伝達部7は、例えば、電気的に伝達するものであってもよく、油圧等の液圧により伝達するものであってもよい。
The
誘水装置4は、第1縮径管2b側に配される第1誘水装置4Aと、第2縮径管2c側に配される第2誘水装置4Bとを含むのが望ましい。本実施形態の第1誘水装置4A及び第2誘水装置4Bは、それぞれ、入力部5と誘水部6と伝達部7とを有している。
It is desirable that the
このような誘水装置4は、発電用タービン3の上流側と下流側とで、中央管2aの内側に流れる海水に作用させることができるので、中央管2aの内側の水流T3、T4の流量を効率よく増大させることができる。このため、本実施形態の潮流発電装置1は、潮流T1、T2により効果的に発電をすることができ、優れたコストパフォーマンスを発揮することができる。
Since such a
図4は、本実施形態の潮流T1の上流側から視た正面図である。図1ないし図4に示されるように、本実施形態の入力部5は、潮流T1、T2により回転するタービン8を含んでいる。タービン8は、例えば、3枚のブレード8aを含んでいる。タービン8のブレード8aの枚数は、これに限定されるものではなく、例えば、2枚であってもよく、4枚以上であってもよい。
FIG. 4 is a front view seen from the upstream side of the tidal current T1 of the present embodiment. As shown in FIGS. 1 to 4, the
タービン8のブレード8aは、それぞれ、ピッチ角が変更可能であるのが望ましい。このようなタービン8は、第1方向の潮流T1及び第2方向の潮流T2のいずれでも効率よく回転させることができる。なお、入力部5は、タービン8に限定されるものではなく、例えば、ダリウス水車のように潮流T1、T2の方向によらず、一定方向に回転するものであってもよい。
It is desirable that the pitch angle of each of the
本実施形態の誘水部6は、潮流T1、T2の海水を誘引するプロペラ9を含んでいる。プロペラ9は、例えば、4枚のブレード9aを含んでいる。プロペラ9のブレード9aの枚数は、これに限定されるものではなく、例えば、2枚又は3枚であってもよく、5枚以上であってもよい。
The
プロペラ9のブレード9aは、それぞれ、ピッチ角が変更可能であるのが望ましい。このようなプロペラ9は、第1方向の潮流T1及び第2方向の潮流T2のいずれでも、誘水作用によりダクト2の内側の水流T3、T4の流量を効率よく増大させることができる。
It is desirable that the pitch angle of each of the
誘水部6のダクト2の端部2eからの距離L1は、好ましくは、第1縮径管2b又は第2縮径管2cの潮流方向の長さL2の50%〜80%である。このような誘水部6は、中央管2aの内側の水流T3、T4の流量を効率よく増大させるのに好適である。
The distance L1 from the
入力部5は、複数の、本実施形態では2つのタービン8を含んでいる。本実施形態の誘水部6は、海水を誘引する1つのプロペラ9を含んでいる。このような入力部5及び誘水部6は、複数のタービン8のエネルギーを合わせてプロペラ9を回転させることができるので、中央管2aの内側の水流T3、T4の流量を効率よく増大させることができる。なお、タービン8及びプロペラ9の数は、これに限定されるものではなく、任意の数が適宜採用され得るが、タービン8の数がプロペラ9の数よりも多い方が望ましい。
The
タービン8の直径D1は、プロペラ9の直径D2よりも大きいのが望ましい。この場合のタービン8の回転面積S1は、プロペラ9の回転面積S2よりも大きい。このような誘水装置4は、入力側のタービン8で大きなエネルギーを取り込むことができ、中央管2aの内側の水流T3、T4の流量を効率よく増大させることができる。
It is desirable that the diameter D1 of the
伝達部7は、入力部5のタービン8の回転を誘水部6のプロペラ9に機械的に伝達するシャフト10と歯車機構11とを含むのが望ましい。このような伝達部7は、伝達効率が良好であり、入力部5の回転を誘水部6に伝達するときのエネルギーロスを低減することができる。
It is desirable that the
伝達部7の歯車機構11は、例えば、入力部5のタービン8からの回転軸の向きを変換して伝達するベベル機構11aと、入力部5のタービン8の回転を増速して伝達する増速機構11bとを含んでいる。本実施形態の歯車機構11は、4つのベベル機構11aと1つの増速機構11bとを含んでいる。このような歯車機構11は、タービン8の回転を増速してプロペラ9に伝達することができる。シャフト10は、このような複数のベベル機構11a及び増速機構11bの間を連結するのに適している。なお、伝達部7が電気的又は液圧により伝達するものである場合には、図示とは異なる増速機構を含むのが望ましい。
The
増速機構11bの増速率nは、例えば、入力部5のタービン8の回転面積S1の総和と誘水部6のプロペラ9の回転面積S2とにより規定される。ここで、入力部5のタービン8の回転面積S1の総和は、タービン8の回転面積S1とタービン8の数との積として求められ、本実施形態では2×S1に相当する。
The speed-up rate n of the speed-increasing
増速機構11bの増速率nは、プロペラ9の回転面積S2に対するタービン8の回転面積S1の総和(2×S1)の比の3乗根より大きいのが望ましい。すなわち、本実施形態の増速機構11bの増速率nは、以下の数1を満たしている。
本実施形態の誘水装置4は、2つのタービン8の回転が、それぞれ、ベベル機構11aに入力される。ベベル機構11aで潮流方向に直交する方向に変換された回転は、幅方向に延びるシャフト10を介して中央のベベル機構11aで合流されるのが望ましい。合流された回転は、下方向に延びるシャフト10及び増速機構11bを介して、プロペラ9の回転軸に設けられたベベル機構11aに入力される。このような誘水装置4は、ダクト2を横切るシャフト10が少なく、ダクト2の内側に誘引される海水の抵抗を小さくすることができる。
In the
本実施形態の入力部5は、第1誘水装置4Aに設けられる第1入力部5Aと、第2誘水装置4Bに設けられる第2入力部5Bとを含んでいる。また、本実施形態の誘水部6は、第1誘水装置4Aに設けられる第1誘水部6Aと、第2誘水装置4Bに設けられる第2誘水部6Bとを含んでいる。さらに、本実施形態の伝達部7は、第1誘水装置4Aに設けられる第1伝達部7Aと、第2誘水装置4Bに設けられる第2伝達部7Bとを含んでいる。
The
すなわち、本実施形態の第1誘水装置4Aは、ダクト2の外側の潮流T1、T2により回転する第1入力部5Aと、ダクト2の内側に海水を誘引する第1誘水部6Aと、第1入力部5Aの回転を第1誘水部6Aに伝達する第1伝達部7Aとを有している。また、本実施形態の第2誘水装置4Bは、ダクト2の外側の潮流T1、T2により回転する第2入力部5Bと、ダクト2の内側に海水を誘引する第2誘水部6Bと、第2入力部5Bの回転を第2誘水部6Bに伝達する第2伝達部7Bとを有している。
That is, the first
第2入力部5Bは、第1入力部5Aに関する潮流T1、T2の流線に干渉しない位置に配されるのが望ましい。このような入力部5は、潮流T1、T2の上流側に位置する入力部5によるT1、T2の乱れが、下流側に位置する入力部5に影響を与えるおそれがない。このため、本実施形態の誘水装置4は、潮流T1、T2の上流側及び下流側の入力部5の両方を、効率よく回転させることができる。
It is desirable that the
第1誘水部6Aは、第1縮径管2bの内部に配されるのが望ましい。第1誘水部6Aの第1縮径管2bの端部2eからの距離L1は、好ましくは、第1縮径管2bの潮流方向の長さL2の50%〜80%である。第2誘水部6Bは、第2縮径管2cの内部に配されるのが望ましい。第2誘水部6Bの第2縮径管2cの端部2eからの距離L1は、好ましくは、第2縮径管2cの潮流方向の長さL2の50%〜80%である。このような第1誘水部6A及び第2誘水部6Bは、中央管2aの内側の水流T3、T4の流量を効率よく増大させるのに好適である。
It is desirable that the first
本実施形態の潮流発電装置1は、土台12を介して海底に設置されている。このような潮流発電装置1は、位置の固定が容易であり、計画的な発電を行うことができる。なお、土台12は、例えば、固定具(図示省略)を海底に差し込むことで、その位置を確実に固定してもよい。
The tidal current
図5は、他の実施形態の誘水式潮流発電装置20の斜視図である。上述の実施形態と同一の機能を有する要素には、同一の符号が付され、その説明が省略される。図5に示されるように、この実施形態の誘水式潮流発電装置20は、潮流T1、T2に沿って配されるダクト2と、ダクト2の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させる誘水装置21とを少なくとも含んでいる。
FIG. 5 is a perspective view of the water-inducing current
この実施形態の誘水装置21は、ダクト2の外側の潮流T1、T2により回転する入力部5と、ダクト2の内側に海水を誘引する誘水部6と、入力部5の回転を誘水部6に伝達する伝達部22とを有している。
The
このような誘水式潮流発電装置20は、誘水部6によりダクト2の外側の潮流T1、T2の海水を、より多くダクト2の内側に誘引することができるので、ダクト2の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させることができる。このため、この実施形態の誘水式潮流発電装置20は、潮流T1、T2で効果的に発電することができ、コストパフォーマンスに優れている。
In such a water-inducing type tidal current
伝達部22は、タービン8の回転をプロペラ9に機械的に伝達するシャフト10と歯車機構23とを含むのが望ましい。この実施形態の歯車機構23は、タービン8からの回転軸の向きを変換して伝達するベベル機能と、タービン8の回転を増速して伝達する増速機能とを有している。このような伝達部22は、歯車機構23の数を少なくすることができ、入力部5の回転を誘水部6に伝達するときのエネルギーロスを、より低減することができる。
The
この実施形態の誘水装置21は、2つのタービン8の回転が、それぞれ、歯車機構23に入力される。歯車機構23で潮流方向に直交する方向に変換された回転は、幅方向に斜めに延びるシャフト10を介してプロペラ9の回転軸に設けられた歯車機構23で合流されるのが望ましい。
In the
回転の増速は、例えば、タービン8側の歯車機構23で行われてもよく、プロペラ9側の歯車機構23で行われてもよい。また、2つの歯車機構23の両方が、増速機能を有していてもよい。このような誘水装置21は、歯車機構23の数を少なくすることができ、入力部5の回転を誘水部6に伝達するときのエネルギーロスを、より低減することができる。
The speed increase of rotation may be performed by, for example, the
図6は、更に他の実施形態の誘水式潮流発電装置30の斜視図である。上述の実施形態と同一の機能を有する要素には、同一の符号が付され、その説明が省略される。図6に示されるように、この実施形態の誘水式潮流発電装置30は、潮流T1、T2に沿って配されるダクト31と、ダクト31の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させる誘水装置32とを少なくとも含んでいる。
FIG. 6 is a perspective view of the water-inducing current
この実施形態の誘水装置32は、ダクト31の外側の潮流T1、T2により回転する入力部5と、ダクト31の内側に海水を誘引する誘水部6と、入力部5の回転を誘水部6に伝達する伝達部33とを有している。
The
このような誘水式潮流発電装置30は、誘水部6によりダクト31の外側の潮流T1、T2の海水を、より多くダクト31の内側に誘引することができるので、ダクト31の内側に流れる作動流体である海水による水流T3、T4の流量を増大させることができる。このため、この実施形態の誘水式潮流発電装置30は、潮流T1、T2で効果的に発電することができ、コストパフォーマンスに優れている。
In such a water-inducing type tidal current
この実施形態のダクト31は、入力部5のタービン8を支持する支持部材31aを有している。伝達部33は、タービン8の回転をプロペラ9に機械的に伝達するシャフト34と歯車機構35とを含むのが望ましい。この実施形態のシャフト34は、支持部材31aの内部に配されている。このような誘水装置32は、潮流T1、T2に接触する伝達部33を低減させることができ、水流T3、T4の流量を効率よく増大させるのに適している。
The
この実施形態の歯車機構35は、タービン8からの回転軸の向きを変換して伝達するベベル機能と、タービン8の回転を増速して伝達する増速機能とを有している。歯車機構35の少なくとも一部は、支持部材31aの内部に配されるのが望ましい。このような伝達部33は、歯車機構35の数を少なくすることができ、入力部5の回転を誘水部6に伝達するときのエネルギーロスを、より低減することができる。
The
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。 Although the particularly preferable embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified into various embodiments.
1 潮流発電装置
2 ダクト
2a 中央管
2A 縮径管
3 発電用タービン
4 誘水装置
5 入力部
6 誘水部
1 Tidal current
Claims (7)
潮流に沿って配されるダクトと、前記ダクトの内側に配される発電用タービンと、前記ダクトの内側に流れる作動流体である海水の流量を増大させる誘水装置とを含み、
前記ダクトは、前記発電用タービンの周囲に配される中央管と、前記中央管の潮流方向の両側に配されかつ前記中央管に向けて内径が漸減する一対の縮径管とを含み、
前記誘水装置は、前記ダクトの外側に配されかつ前記潮流により回転する入力部と、前記入力部により回転しかつ前記ダクトの内側に前記海水を誘引する誘水部とを含み、
前記誘水部は、前記縮径管の内部に配される、
誘水式潮流発電装置。 It is a water-inducing current power generator
It includes a duct arranged along the tidal current, a power generation turbine arranged inside the duct, and a water attracting device for increasing the flow rate of seawater which is a working fluid flowing inside the duct.
The duct includes a central pipe arranged around the power generation turbine and a pair of reduced diameter pipes arranged on both sides of the central pipe in the tidal current direction and whose inner diameter gradually decreases toward the central pipe.
The water attracting device includes an input portion arranged outside the duct and rotated by the tidal current, and a water attracting portion rotating by the input portion and attracting the seawater inside the duct.
The water attracting portion is arranged inside the reduced diameter pipe.
Water-inducing current power generator.
前記誘水部は、前記海水を誘引するプロペラを含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の誘水式潮流発電装置。 The input section includes a plurality of turbines and includes a plurality of turbines.
The water attracting type tidal current power generation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the water attracting unit includes a propeller that attracts seawater.
前記誘水装置は、前記第1縮径管側に配される第1誘水装置と、前記第2縮径管側に配される第2誘水装置とを含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の誘水式潮流発電装置。 The diameter-reduced tube includes a first-diameter tube arranged on one side of the central tube and a second-diameter tube arranged on the other side of the central tube.
3. The water-inducing tidal current power generation device according to any one of the items.
前記第2入力部は、前記第1入力部に関する前記潮流の流線に干渉しない位置に配される、請求項5に記載の誘水式潮流発電装置。 The input unit includes a first input unit provided in the first water attracting device and a second input unit provided in the second water attracting device.
The water-inducing tidal current power generation device according to claim 5, wherein the second input unit is arranged at a position that does not interfere with the streamline of the tidal current with respect to the first input unit.
前記第1誘水部は、前記第1縮径管の内部に配され、
前記第2誘水部は、前記第2縮径管の内部に配される、請求項5又は6に記載の誘水式潮流発電装置。 The water attracting part includes a first water attracting part provided in the first water attracting device and a second water attracting part provided in the second water attracting device.
The first water attracting portion is arranged inside the first reduced diameter pipe, and is arranged inside the first reduced diameter pipe.
The water-inducing current power generation device according to claim 5 or 6, wherein the second water-inducing unit is arranged inside the second-diameter pipe.
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