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技術 海流発電システム

出願人 丁景信
発明者 丁景信
出願日 2016年6月3日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-111650
公開日 2017年1月5日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2017-002905
状態 特許登録済
技術分野 波力利用等のその他の液体機械又は機関
主要キーワード 保守費 排出流 位置エネルギー 排水流 回転ブレード コンセントレータ タービン発電機 摩擦損失
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年1月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

海中タービン発電機を使用せず、より低いコストで建設されることができ、必要な保守費がより低い海流発電システムを提供する。

解決手段

発電のために海面の槽2へ海流を導くために給水管を使用する海流発電システムであって、水が槽内に流入しその中に貯められるときに海流の運動エネルギー位置エネルギーへ変えられ、排水管3又は排水路は貯められた水を排出して海へ戻し、発電機4又はタービンは発電するために排出路に設置される、海流発電システム。

概要

背景

概して、本海流発電システムは、ブレードを備える海中タービン発電機を、海流運動エネルギーを集めて発電するために使用し、電力海中電力ケーブルへ送る。海中タービン発電機は、防水であり、海中で電力ケーブルに接続されなければならない。想像し得るとおり、海中タービン発電機は、高い水圧、強い海流、及び塩水の腐食に耐えなければならず、そのためこれは建設するのが高価であり維持するのが難しい。回転ブレードは、また漁場への影響をもたらす。漁船漁網、又はワイヤが海中タービン発電機のブレードと絡まらないようにしなければならない。また、海中電力ケーブル、及びタービン発電機は、海洋生物に対して磁界の影響を与える。コスト、及び技術の限界に基づき、海流発電機ステムは、大部分は依然として開発中である。

したがって、海流発電をより利用可能とするために、低コストの発電機を使用し、維持し易く、かつ最も重要なことには環境に優しい低コストシステムを提供することが重要な主題である。

概要

海中タービン発電機を使用せず、より低いコストで建設されることができ、必要な保守費がより低い海流発電システムを提供する。発電のために海面の槽2へ海流を導くために給水管を使用する海流発電システムであって、水が槽内に流入しその中に貯められるときに海流の運動エネルギーは位置エネルギーへ変えられ、排水管3又は排水路は貯められた水を排出して海へ戻し、発電機4又はタービンは発電するために排出路に設置される、海流発電システム。

目的

したがって、海流発電をより利用可能とするために、低コストの発電機を使用し、維持し易く、かつ最も重要なことには環境に優しい低コストシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

水流を集めるために海流の近くに配置される少なくとも1つの給水口を有し、水を海水位まで流れるよう導く給水管と、前記海水位に配置され、前記給水管の出口に接続される水槽であって、前記給水管からの流入水は前記水槽に貯められ、前記水槽に貯められた前記水の水位は、前記海水位より高い水槽と、前記水槽に接続され海への排水口を有する排水管又は排水路であって、前記水槽の水は、前記排水管又は排水路を通じて排出され前記海へ戻される、排水管又は排水路と、前記排水管又は排水路の排出路に配置され、発電するために排水流を使用する発電機と、を含む海流発電システム

請求項2

前記水槽は、に配置される、請求項1に記載の海流発電システム。

請求項3

前記水槽は、海面に配置され、支持枠により固定されるか、又は海底に固定される、請求項1に記載の海流発電システム。

技術分野

0001

関連出願の相互参照
本特許出願は、中華民国台湾において2015年6月5日に出願された特許出願番号第104118274号(その内容全体がここに参照により援用される)について、優先権を主張する。

0002

本発明は海流発電システムに関する。

背景技術

0003

概して、本海流発電システムは、ブレードを備える海中タービン発電機を、海流運動エネルギーを集めて発電するために使用し、電力海中電力ケーブルへ送る。海中タービン発電機は、防水であり、海中で電力ケーブルに接続されなければならない。想像し得るとおり、海中タービン発電機は、高い水圧、強い海流、及び塩水の腐食に耐えなければならず、そのためこれは建設するのが高価であり維持するのが難しい。回転ブレードは、また漁場への影響をもたらす。漁船漁網、又はワイヤが海中タービン発電機のブレードと絡まらないようにしなければならない。また、海中電力ケーブル、及びタービン発電機は、海洋生物に対して磁界の影響を与える。コスト、及び技術の限界に基づき、海流発電機ステムは、大部分は依然として開発中である。

0004

したがって、海流発電をより利用可能とするために、低コストの発電機を使用し、維持し易く、かつ最も重要なことには環境に優しい低コストシステムを提供することが重要な主題である。

発明が解決しようとする課題

0005

上記に鑑みて、本発明の目的は、海中タービン発電機を使用せず、より低いコストで建設されることができ、必要な保守費がより低い海流発電システムを提供することである。本発明の別の目的は、従来の漁場への影響がほとんどなく、海洋生物に対して磁界の影響を与えない海流発電システムを提供することである。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するために、本発明は海流発電システムを開示する。海流発電システムは、給水管と、水槽と、排水管(又は排水路)と、発電機とを含む。給水管は、水流を集めるために海流の近くに配置される少なくとも1つの給水口を有し、水を海水位まで流れるよう導く。水槽は海水位に配置され、給水管の出口に接続される。給水管からの流入水は水槽に貯められる。水槽に貯められた水の水位は、海水位より高い。排水管(又は排水路)は、水槽に接続され、海への排水口を有する。水槽の水は、排水管、又は排水路を通じて排出され海へ戻される。発電機は、排水管、又は排水路の排出路に配置され、発電するために排水流を使用する。

0007

本発明の一実施形態において、水槽はに配置される。

0008

本発明の一実施形態において、水槽は海面に配置され、支持枠により固定されるか、又は海底に固定される。

0009

上述したとおり、本発明の海流発電システムには海中発電機(タービン)は不要で、海中にある主要部分は、定期的な保守を必要とせず寿命が長い給水管及び排水管(又は排水路)である。電力ケーブル及び発電機は、岸に置かれることができ、高い水圧及び塩水による腐食に耐える必要は無い。したがって、システムコスト及び保守費の削減の目標は達成される。また、海洋生物への磁界の影響はなく、従来の漁場への影響はほとんど無い。

0010

本発明は、説明のためにだけに提供され、本発明を限定するものではない、詳細な説明及び添付図面からより完全に理解されるようになる。

図面の簡単な説明

0011

図1は、本発明の第1実施形態による海流発電システムを示す系統図である。
図2は、本発明の第2実施形態による海流発電システムを示す系統図である。

実施例

0012

本発明は、添付図面を参照して進める以下の詳細な説明から明らかとなり、ここで同じ参照符号は同じ要素を指す。

0013

図1は、本発明の第1実施形態による海流発電システムの系統図である。

0014

図1を参照すると、海流発電システム100は、給水管1と、水槽2と、排水管3と、発電機4と、を含む。給水管1の給水口は、海流5の近くに配置され、給水管1は、海流5を集めて、水槽2へ流れるよう導く。水槽2は、岸8の近くに設置され、流入水を貯める。水槽2内に貯められた水の水位7は、海水位6より高く、そのため流入水の運動エネルギーは位置エネルギーに変わる。水槽2内に貯められた水は、排水管3を通じて排出され海へ戻される。発電機4は、排出路に設置され、発電するために排水流を使用する。排水管3は、海へ開いた排水路により置き換えられ得る。

0015

海流発電システム100は、海流を海面の水槽2へ流れるよう導くために給水管1を使用し、水が槽内に貯められると海流の運動エネルギーを位置エネルギーへ変える。海流発電システム100は、貯められた水を排出して海へ戻すために海へ接続された排水管3(又は排水路)を使用し、したがって、水槽2内に貯められた水の位置エネルギーは、次いで、発電機4の作動のための運動エネルギーに再び変わり、次いでこのような運動エネルギーは、発電機4により電力へ変えられる。詳細には、海流が水槽2へ導かれ、槽内に貯められると、その運動エネルギーは位置エネルギーへ以下の式に従って変えられる。
1/2MV2=Mgh

0016

ここでM=水の質量、V=水の速度、g=9.8m/s2、及びh=貯められた水位7と海水位6との間の高さの差である。
例えば、毎秒3メートル流速を有する海流は、海水位より0.46メートル高い水を生じさせる(管内の摩擦損失を無視する場合)、そのため槽内に貯められた水位は海水位より高さが0.46メートルだけ高い。水が排出されて海へ戻ると、貯められた位置エネルギーは運動エネルギーへ変えられ、次いで発電機で電力へ変えられる。

0017

給水管1内の水流速を上げるために、給水管1の給水口は(コンセントレータ又はシュラウドで)拡大され得るか、複数の給水口が1つの給水管1がより多くの海流を集めるよう設置され得る。海流は大面積で一定速度の水流であるため、拡大された給水口又は複数の給水口は海流により押され、集められた流水集結させられ、給水管へ流入すると、給水管1内の水流速は効果的に上げられ得る。したがって、水槽2の流入水速度は上がり、そのため排出流出水速度は上がることができ、最終的に、生成される電力は増加され得る。

0018

図2は、本発明の第2実施形態による海流発電システムの系統図である。

0019

図2を参照すると、本発明の第2実施形態による海流発電システム200は、給水管1と、水槽2と、排水管3と、発電機4と、を含む。海流発電システム200は、ほとんどの部品において海流発電システム100と実質的に同じである。海流発電システム200は、以下のように説明されるとおり図1の海流発電システム100と異なる。図2における水槽2は、海流5の近くの支持枠9により海面に設置される。海流発電システム100の対照物と同様に、水槽2内に貯められた水の水位7は海水位6より高く、水槽2内の水は排水管3を通じて排出され海に戻される。発電機4は排出路に設置され、発電するために排水流を使用する。図2において支持枠9は海底に建設されているが、水槽2は、海に浮かんだ状態にされること、及び海底に固定されることは可能である。排水管3は、海へ開いた排水路により置き換えられ得る。

0020

要約すると、本発明の海流発電システムは、水流を海水位へ流れるよう導くために管を使用し、運動エネルギーを位置エネルギーへ、次いで電気エネルギーへ変える。好ましい実施形態は、費用のかかる海中タービン発電機を使用せず、システムコストがより低い、寿命がより長い、及び保守がより容易であるという利点を有し、環境により優しい。

0021

本発明は特定の実施形態を参照して説明されたが、この説明は、限定的な意味で解釈されるものではない。開示された実施形態の様々な修正形態、及び代替的実施形態は当業者には明らかとなる。したがって、添付の特許請求の範囲は本発明の真の範囲にある全ての修正形態をカバーすると考えられる。

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