JP7110926B2 - Attitude adjustment device for floating water current generator - Google Patents
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Description
本開示は、浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置に関する。 The present disclosure relates to an attitude adjustment device for a floating water current generator.
水中で浮遊可能な耐圧容器(浮体)内に発電機を備えた発電装置がある(例えば、特許文献1参照)。このような発電装置は、水流を受けて回転する複数のタービンブレードを備え、タービンブレードの回転駆動力を受けて、浮体内の発電機によって発電する。 2. Description of the Related Art There is a power generation device including a power generator in a water-floatable pressure vessel (floating body) (see, for example, Patent Document 1). Such a power generation device includes a plurality of turbine blades that rotate in response to water flow, receives rotational driving force from the turbine blades, and generates power using a generator within the floating body.
例えば水流に対して浮体の前側が後側よりも低い位置に配置された場合に、水流を受けて浮体に作用する下向きの力が増大することがある。浮体に作用する下向きの力が大きくなると、浮体の姿勢を変更しづらくなり、浮体を浮上させることが困難になるおそれがある。本開示は、浮体の姿勢を変更可能な浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置を提供する。 For example, when the front side of the floating body is positioned lower than the rear side with respect to the water flow, the downward force acting on the floating body due to the water flow may increase. When the downward force acting on the floating body increases, it becomes difficult to change the posture of the floating body, and it may become difficult to float the floating body. The present disclosure provides an attitude adjustment device for a floating water current generator that can change the attitude of a floating body.
本開示の浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置は、浮体の第1位置に設けられた第1接続部と、浮体の第1位置より後方の第2位置に設けられた第2接続部と、緊張状態で、第1接続部に接続された第1係留索と、非緊張状態で、第2接続部に接続された第2係留索と、第1係留索の接続状態を解除可能な接続切替装置と、を備える。 A posture adjustment device for a floating water current power generation device of the present disclosure includes a first connecting portion provided at a first position of a floating body, a second connecting portion provided at a second position behind the first position of the floating body, The first mooring cable connected to the first connection part in a tensioned state, the second mooring cable connected to the second connection part in a non-tensioned state, and the connection switching capable of releasing the connection state of the first mooring cable a device;
この浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置では、接続切替装置によって緊張状態で接続された第1係留索の接続状態を解除し、第2係留索を緊張状態として浮体を係留することができる。この浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置では、係留索が緊張状態で接続される接続部を、水の流れ方向において後方にずらすことができる。これにより、浮体に作用する力を変化させて、浮体の前側を後側よりも高い位置に配置するように浮体の姿勢を変更することができる。その結果、浮体に作用する下向きの力を減少させると共に、浮体に作用する上向きの力を増大させて、浮体を浮上させやすくすることができる。本開示の浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置では、接続切替装置によって第1係留索の接続状態を解除するだけで、浮体の姿勢を変更して、浮体を浮上させることが可能となる。緊張状態とは、浮体を係留可能な張力が作用している状態を含む。非緊張状態とは、緊張状態で作用する張力よりも低い張力が作用している状態を含む。水流の上流側を前方とし、水流の下流側を後方とする。 In this attitude adjustment device for a floating water current generator, the connection switching device can release the connected state of the first mooring cable that has been connected in a tense state, and can moor the floating body with the second mooring cable in a tense state. In this attitude adjustment device for a floating water current power generation device, the connecting portion to which the mooring cable is connected in a taut state can be shifted rearward in the water flow direction. Thereby, the posture of the floating body can be changed so that the front side of the floating body is positioned higher than the rear side by changing the force acting on the floating body. As a result, the downward force acting on the floating body can be reduced and the upward force acting on the floating body can be increased, making it easier to float the floating body. In the attitude adjustment device of the floating water current power generation device of the present disclosure, it is possible to change the attitude of the floating body and float the floating body simply by releasing the connection state of the first mooring cable with the connection switching device. The tension state includes a state in which tension is acting to moor the floating body. A non-tension state includes a state in which a tension lower than that exerted in a tension state is applied. The upstream side of the water stream is the front side, and the downstream side of the water stream is the rear side.
浮体の前後方向において、第1位置と浮体の重心との距離である第1距離は、第2位置と重心との距離である第2距離よりも長くてもよい。第2接続部から重心までの距離を、第1接続部から重心までの距離よりも短くすることができる。これにより、係留索が緊張状態で接続される接続部を、重心に近い位置にずらすことができるので、浮体の前側が上がるように作用する力を増やすことができる。その結果、浮体に作用する下向きの力を減少させると共に、浮体に作用する上向きの力を増大することができる。 A first distance between the first position and the center of gravity of the floating body in the longitudinal direction may be longer than a second distance between the second position and the center of gravity of the floating body. The distance from the second connecting portion to the center of gravity can be shorter than the distance from the first connecting portion to the center of gravity. As a result, the connection portion to which the mooring cable is connected in a tensioned state can be shifted to a position close to the center of gravity, so that the force acting to raise the front side of the float can be increased. As a result, the downward force acting on the floating body can be reduced and the upward force acting on the floating body can be increased.
浮体の前後方向において、第2位置は、第1位置と重心との間の位置でもよい。これにより、係留索が緊張状態で接続される接続部を、第1位置と重心との間で、より重心に近い位置にずらすことができる。その結果、浮体に作用する下向きの力を減少させると共に、浮体に作用する上向きの力を増大することができる。 In the longitudinal direction of the floating body, the second position may be a position between the first position and the center of gravity. As a result, the connecting portion to which the mooring cable is connected under tension can be shifted to a position closer to the center of gravity between the first position and the center of gravity. As a result, the downward force acting on the floating body can be reduced and the upward force acting on the floating body can be increased.
本開示の浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置は、浮体の重心を移動させる姿勢調整機構と、浮体の浮力を調整する浮力調整機構と、を備え、接続切替装置は、姿勢調整機構及び浮力調整機構が作動しない場合に、第1係留索の接続状態を解除することができる。この浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置では、通常時において、第1係留索を緊張状態として浮体を係留しながら、姿勢調整機構及び浮力調整機構を用いて、浮体の姿勢を変更することができる。姿勢調整機構及び浮力調整機構が作動しなくなった場合には、接続切替装置を用いて第1係留索の接続状態を解除するだけで、浮体の姿勢を変更して、浮体を浮上させることが可能となる。 An attitude adjustment device for a floating water current generator of the present disclosure includes an attitude adjustment mechanism for moving the center of gravity of a floating body and a buoyancy adjustment mechanism for adjusting the buoyancy of the floating body, and the connection switching device includes the attitude adjustment mechanism and the buoyancy adjustment. If the mechanism fails, the first mooring line can be disconnected. In this attitude adjustment device for a floating water current power generation device, the attitude of the floating body can be changed by using the attitude adjustment mechanism and the buoyancy adjustment mechanism while mooring the floating body with the first mooring rope in a tensioned state during normal operation. . When the attitude adjustment mechanism and the buoyancy adjustment mechanism stop working, it is possible to change the attitude of the floating body and float the floating body simply by releasing the connection state of the first mooring cable using the connection switching device. becomes.
本開示によれば、緊張状態の係留索が接続される接続部を変更して浮体の姿勢を変更することができる。 According to the present disclosure, it is possible to change the attitude of the floating body by changing the connecting portion to which the mooring cable in a taut state is connected.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
図1に示されるように、水流発電装置(浮遊式水流発電装置)1は、水中に浮体2を浮遊させ、浮体2に設けられたタービン20を水流FWによって回転させ、タービン20の回転によって発電を行う装置である。以下、「水流発電装置1」を「発電装置1」と記す。例えば、発電装置1は、海洋に設置され、海流によって発電する場合に用いられる。浮体2は、係留索3によりアンカ4に係留されている。浮体2は、左右二つの発電用ポッド21をビーム22によって連結して構成されている。ビーム22は、例えば矩形の板状体を水平に配置して設けられる。発電用ポッド21には係留索3の一端が取り付けられ、係留索3の他端が水底に設置されるアンカ4に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a water current power generation device (floating water current power generation device) 1 floats a
係留索3は、浮体2をアンカ4に係留するためのロープ材であり、例えばワイヤロープなどの強靭なロープ材により構成される。係留索3の浮体2側の部分は、分岐点P1で二つに分岐され、左右の発電用ポッド21にそれぞれ接続されている。係留索3の浮体2側の端部は、分岐点P2で分岐され、発電用ポッド21の複数の位置に接続されている。具体的には後述する。
The
アンカ4は、浮体2が水流FWで流されないように保持するための構造物であり、例えばコンクリート製又は金属製のものが用いられる。アンカ4は、重量の大きい構造物の自重により位置を維持するシンカであってもよいし、グラウンドアンカなどの支持力も用いて位置を維持するタイプであってもよい。なお、水流発電装置1には、浮体2で発電された電力を送電するための送電ケーブルが設けられているが、説明の便宜上、図示を省略している。送電ケーブルは、例えば地上の電力系統に接続されている。
The
図2に示すように、発電用ポッド21は、本体211の後部にタービン20を設けて構成されている。発電用ポッド21の本体211は、例えば前部及び後部を閉塞した中空の筒状体により構成される。本実施形態において、「前部」は水流FWの上流側の部分を意味し、「後部」は水流FWの下流側の部分を意味する。「前方」は水流FWの上流側を意味し、「後方」は水流FWの下流側を意味する。浮体2及び発電用ポッド21において、水中で水流FWの上流側に配置される部分が前部であり、水流FWの下流側に配置される部分が後部である。
As shown in FIG. 2 , the
タービン20は、ブレード20a及びハブ20bを備えている。ブレード20aは、水流FWを受けて回転力を発生させる翼部材であり、ハブ20bの外周に径方向へ向けて複数設けられている。図2では、二つのブレード20aを備えたタービン20を示しているが、三つ以上のブレード20aを備えたタービンを用いる場合もある。ハブ20bは、発電用ポッド21の前後方向に向けた軸線を中心に回転可能に設けられ、例えば発電機23の回転軸23aに取り付けられ、回転軸23aと一体に回転する。
The
発電機23は、タービン20の回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する機器であり、タービン20の回転力を受けて発電する。発電機23にはパワーコンディショナが接続されていてもよい。発電機23は、パワーコンディショナに対し発電電力を出力する。パワーコンディショナは、発電機23の発電電力の調整及び発電運転制御を行うことができる。発電電力の調整は、交流電力である発電電力を直流電力に変換し、所望の周波数となるように直流電力を交流電力に変換して行われる。パワーコンディショナには、高圧受電部が接続されていてもよい。高圧受電部は、パワーコンディショナから出力される交流電力を変圧する。
The
発電装置1において、ブレード20aのピッチ角度は可変になっていてもよい。発電装置1は、ブレード20aのピッチ角度を調整可能なブレードピッチ角度調整装置52を備えていてもよい(図6参照)。ブレードピッチ角度調整装置52は、例えば油圧式の駆動装置と、ブレード軸とを備える。より詳細には、各ブレード20aの基端部には、ブレード軸が設けられている。このブレード軸に、駆動装置が連結されている。駆動装置は、例えばハブ20b内に搭載される。駆動装置は、例えば、歯車機構を含んでいる。駆動装置としては、公知の機構を用いることができる。駆動装置は、後述するコントローラ51によって制御されて、ブレード軸を回転させて、ブレード20aのピッチ角度を任意の角度に調整可能である。ブレード軸の駆動法は、油圧でなくとも良く、電動モータ等を用いる電動式の駆動方法でもよい。
In the
図6に示されるように、発電装置1は、浮力調整機構53を備えていてもよい。浮力調整機構53は、例えば発電用ポッド21に搭載されている。浮力調整機構53は、複数の発電用ポッド21間に配置された中央ポッド(他のポッド)に搭載されていてもよい。浮力調整機構53は、海水を注排水することで、浮体2の重量を変化させる。浮力調整機構53は、発電用ポッド21内に設けられたバラストタンクと、バラストタンクと発電用ポッド21の外部とを接続する注排水管と、注排水管に設けられたポンプとを含む。バラストタンクは、所定の容量を有する貯水タンクである。ポンプは、バラストタンクに海水を注排水する。ポンプは、例えば発電機で発電された電力によって駆動される。ポンプは、例えば送電ケーブルを用いて供給された電力によって駆動されるものでもよい。ポンプは、発電用ポッド21に搭載されたバッテリに充電された電力によって駆動されてもよい。
As shown in FIG. 6 , the
発電装置1は、浮体2の姿勢を調整する姿勢調整機構54を備えていてもよい。姿勢調整機構54は、浮体2の重心Gの位置を変えることで、浮体2の姿勢(ピッチ角度)を変化させる。浮体2のピッチ角度θは、水平方向に延在する基準線L1に対する発電用ポッド21の軸線L2の角度とする。軸線L2は、発電用ポッド21の回転軸23aが延在する方向に沿う仮想の直線である。
The
姿勢調整機構54は、例えば発電用ポッド21の前部に配置された貯留タンク(第1貯留部)と、発電用ポッド21の後部に配置された貯留タンク(第2貯留部)と、を含む。姿勢調整機構54は、これらの貯留タンクに接続された配管及びポンプを含む。姿勢調整機構54は、複数の貯留タンク間で油を移動させて、浮体2の重心Gの位置を変更することができる。例えば、発電用ポッド21の全長が20m程度の場合、重心Gの移動範囲は、数十cm程度である。姿勢調整機構54は、油に代えて、水などのその他の液体を移動させてもよい。液体を移動させるためのポンプは、駆動源として電動モータを含む。この電動モータは、例えば、発電用ポッド21に搭載された発電機によって発電された電力によって駆動することができる。電動モータは、地上の電力系統から供給される電力によって駆動されてもよい。
The
例えば、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54の両方が作動不能となると、バラストタンクからの水の排出ができなくなると共に、重心Gの移動ができなくなり、浮体(発電用ポッド21)2の水面への浮上が困難となるおそれがある。例えば、発電用ポッド21及び水流発電装置1において電源供給が絶たれた場合に、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54の両方が作動不能となる。例えば、発電用ポッド21から地上の電力系統へ送電ができない場合に、発電機23を停止させる必要があり、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54への電源供給が絶たれるので、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54の両方が作動不能となる。その結果、浮体2の水面への浮上が困難となる。
For example, if both the
図2に示されるように、発電用ポッド21は、複数の接続部(第1接続部11、第2接続部12)を備え、これらの複数の接続部に係留索(第1係留索31、第2係留索32)が接続されている。発電装置1は、異常時に浮体2の姿勢を調整可能な姿勢調整装置30を含む。発電装置1の姿勢調整装置30は、発電用ポッド21の第1位置P21に設けられた第1接続部11と、発電用ポッド21の第2位置P22に設けられた第2接続部12と、第1接続部11に接続された第1係留索31と、第2接続部12に接続された第2係留索32と、第1係留索31の接続状態を解除可能な接続切替装置33と、を備える。発電装置1の姿勢調整装置30は、通常時において浮体2の姿勢を調整するために使用してもよい。
As shown in FIG. 2, the
第1位置P21及び第2位置P22は、発電用ポッド21の軸線L2が延在する方向において、互いに異なる位置である。軸線L2が延在する方向は、浮体2の前後方向に沿っている。第1位置P21及び第2位置P22は、例えば発電用ポッド21の下側の位置である。第1位置P21は、浮体2の重心Gよりも前側の位置である。浮体2の重心Gは、例えば、発電用ポッド21の軸線L2が延在する方向において、略中央部に配置されていてもよく、中央部からずれた位置でもよい。第1位置P21は、発電用ポッド21の前部に配置されている。
The first position P21 and the second position P22 are different positions in the direction in which the axis L2 of the
第2位置P22は、第1位置P21より後方の位置である。軸線L2が延在する方向において、第1位置P21と重心Gとの距離である第1距離L21は、第2位置P22と重心Gとの距離である第2距離L22よりも長い。軸線L2が延在する方向において、第2位置P22は、第1位置P21と重心Gとの間の位置である。第2位置P22は、例えば、重心Gより後方(タービン20側)の位置でもよい。第2位置P22は、軸線L2が延在する方向において、重心Gと同じ位置でもよい。第1位置P21及び第2位置P22は、例えば発電用ポッド21の周方向において、同じ位置でもよく、異なる位置でもよい。発電用ポッド21の周方向は、軸線L2を中心とする仮想円の周方向である。
The second position P22 is a position behind the first position P21. A first distance L21, which is the distance between the first position P21 and the center of gravity G, is longer than a second distance L22, which is the distance between the second position P22 and the center of gravity G, in the direction in which the axis L2 extends. The second position P22 is a position between the first position P21 and the center of gravity G in the direction in which the axis L2 extends. The second position P22 may be, for example, a position behind the center of gravity G (on the
第1係留索31及び第2係留索32は、係留索3の発電用ポッド21側の端部に設けられている。係留索3は、分岐点P2で分岐された第1係留索31及び第2係留索32を含む。第1係留索31は、通常時において、第1接続部11に対して、緊張状態で接続されている。通常時とは、例えば、発電機23が発電している状態である。通常時は異常時を含まない。異常時は、例えば、停電状態を含み、停電状態は、発電機23が発電できない状態、発電機23で発電した電力を地上側に送電できない状態などを含む。異常時は、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54が作動不能な状態を含む。第1係留索31の緊張状態とは、第1係留索31において、浮体2を係留可能な張力が作用している状態を含む。
The
第2係留索32は、通常時において、第2接続部12に対して非緊張状態で接続されている。第2係留索32の非緊張状態とは、第2係留索32において、緊張状態で作用する張力よりも低い張力が作用している状態を含む。例えば、非緊張状態の第2係留索32に作用する張力は、緊張状態の第1係留索31に作用する張力より低い。通常時において、浮体2は、第1係留索31を介して、アンカ4に対して係留されている。通常時において、第2係留索32には、浮体2を係留するために必要な張力は作用していない。
The
第2接続部12は、第2係留索32を発電用ポッド21に取り付けるための取付具を含む。取付具は、例えばU字型の金具でもよく、リング状のものでもよく、その他の形状のものでもよい。第2接続部12は、発電用ポッド21の外面に溶接等により接合されていてもよい。第2接続部12は、発電用ポッド21と一体として形成されていてもよい。
The
第1接続部11は、第1係留索31を発電用ポッド21に取り付けるための取付具を含む。取付具は、例えばU字型の金具でもよく、リング状のものでもよく、その他の形状のものでもよい。接続切替装置33は、第1接続部11を含んでもよい。
The first connection portion 11 includes a fixture for attaching the
接続切替装置33は、例えば異常時において、第1係留索31の接続状態を解除する。接続切替装置33は、第1接続部11の取付具を発電用ポッド21から取り外すことで、第1係留索31の接続状態を解除してもよい。接続切替装置33として、例えば水中音響切離装置を用いることができる。水中音響切離装置は、音波信号を受信している場合に、第1係留索31を接続しており、音波信号を受信しなくなった場合に、第1係留索31を脱落させることができる。音波信号の送信部は、例えば発電用ポッド21に設けられている。異常時において、例えば、発電機23による発電が停止した場合に、音波信号の送信が停止される。例えば、地上側の指令センタから信号を送信して、水中音響切離装置を作動させて、第1係留索31を脱落させてもよい。
The
接続切替装置33は、例えばコイルを備えた電磁石を含むものでもよい。通常時において、コイルに電流を流して磁力を発生させて、第1接続部11を固定し、異常時において、コイルへの電流の供給を停止して、磁力を減少させて、第1接続部11の固定を解除することができる。これにより、第1係留索31を脱落させる。接続切替装置33は、その他の構成でもよい。接続切替装置33は、異常時を示す信号を受信した場合に、第1係留索31の接続状態を解除してもよい。第1係留索31の接続状態が解除されると、第1係留索31は非緊張状態となり、第2係留索32は緊張状態となる。
The
次に、発電装置1の作用について説明する。発電装置1は、通常時において、水中で浮遊しながら、水流FWを受けて発電する。通常時において、例えば図2に示されるように、発電用ポッド21の軸線L2は、基準線L1に沿うように配置されていてもよい。通常時において、発電用ポッド21の前部は、発電用ポッド21の後部より低い位置に配置されていてよく、発電用ポッド21の前部は、発電用ポッド21の後部よりも高い位置に配置されていてもよい。発電用ポッド21の前部が、後部より低い位置に配置された場合を下向き姿勢という。発電用ポッド21の前部が、後部より高い位置に配置された場合を上向き姿勢という。
Next, the action of the
図3に示されるように、異常時において、発電用ポッド21が下向き姿勢となると、浮体2は、水流FWを受けて下向きの力を受ける。下向きの力が増大すると、浮体2を浮上させることが難しくなるおそれがある。発電装置1では、異常時において、図4に示されるように、接続切替装置33は、第1係留索31の接続状態を解除する。これにより、第2係留索32における張力が増大して、第2係留索32は緊張状態となる。
As shown in FIG. 3, when the
このような発電装置1では、係留索が緊張状態で接続される接続部を、第1接続部11から第2接続部12へ変更し、流れ方向において後方にずらすことができる。これにより、浮体2において、発電用ポッド21の前部を上方へ移動させ、発電用ポッド21の後部を下方へ移動させるモーメントMを発生させることができる。浮体2に作用する力を変化させて、図5に示されるように、発電用ポッド21の前部を上方へ移動させ、発電用ポッド21の後部を下方へ移動させることができる。最終的に、浮体2を上向き姿勢にすることができる。その結果、浮体2に作用する下向きの力を減少させると共に、浮体2に作用する上向きの力を増大させて、浮体2を浮上させることができる。発電装置1では、接続切替装置33によって第1係留索31の接続状態を解除するだけで、浮体2の姿勢を変更して、浮体2を浮上させることが可能となる。
In such a
次に、図6を参照して、発電装置1の姿勢調整装置30を制御可能なコントローラ51について説明する。発電装置1は、コントローラ51を備えていてもよい。コントローラ51は、例えば発電用ポッド21の内部に配置されている。コントローラ51は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)等のハードウェアと、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアとから構成されたコンピュータである。
Next, the
コントローラ51には、各種センサが電気的に接続されている。各種センサは、例えば深度センサ55、姿勢検知センサ56及び停電検知センサ57を含む。深度センサ55は、発電用ポッド21の深度を検出する。深度センサ55としては、例えば、水圧を検知する圧力センサ等を用いることができる。深度センサ55により検出される発電用ポッド21の深度の情報は、コントローラ51に出力される。姿勢検知センサ56は、発電用ポッド21の姿勢を検出する。姿勢検知センサ56としては、例えば、発電用ポッド21のピッチ角度を検出するジャイロセンサを用いることができる。姿勢検知センサ56により検出される発電用ポッド21の姿勢(ピッチ角度)の情報は、コントローラ51に出力される。停電検知センサ57は、発電装置1の停電状態を検出する。停電検知センサ57としては、例えば、電圧センサを用いることができる。電圧センサは、発電装置1の電源部に接続されている。発電装置1の電源部は、発電機23及び電力系統に接続されている。停電検知センサ57により検出される電圧の情報は、コントローラ51に出力される。
Various sensors are electrically connected to the
コントローラ51には、ブレードピッチ角度調整装置52、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54が電気的に接続されていてもよい。ブレードピッチ角度調整装置52、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54は、コントローラ51から出力された指令に基づいて作動することができる。ブレードピッチ角度調整装置52、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54は、コントローラ51とは異なるコントローラから出力された指令に基づいて作動するものでもよい。コントローラ51は、ブレードピッチ角度調整装置52、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54から出力された信号に基づいて、これらのブレードピッチ角度調整装置52、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54が作動可能であるか否かを判定してもよい。
A blade pitch
コントローラ51には、接続切替装置33が電気的に接続されていてもよい。接続切替装置33は、コントローラ51から出力された指令に基づいて作動することができる。また、コントローラ51には、非常用バッテリ35が電気的に接続されていてもよい。コントローラ51は、例えば異常時において、非常用バッテリ35から電力が供給されて作動可能である。非常用バッテリ35は、例えば、接続切替装置33及びブレードピッチ角度調整装置52に電力を供給してもよい。
The
コントローラ51は、制御部58、判定部59及び記憶部60を備える。判定部59は、各種センサ、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54から出力された信号に基づいて、通常時であるか、異常時であるかを判定することができる。制御部58は、例えば異常時において、指令を出力して、接続切替装置33を作動させることができる。これにより、第1係留索31による接続状態を解除することができる。判定部59は、異常時において、浮体2の姿勢に基づいて、第1係留索31による接続状態を解除するか否かを判定してもよい。
The
制御部58は、異常時において、ブレードピッチ角度調整装置52に指令を出力して、ブレード20aのピッチ角度を変更してもよい。例えば、水流を受けないように、ブレード20aのピッチ角度を変更して、タービン20の回転を停止させることができる。記憶部60には、例えば、異常時であるか否かを判定するための判定閾値に関する情報等が保存されている。
The
発電装置1は、コントローラ51において異常時であるか否かを判定して、接続切替装置33を作動させてもよい。接続切替装置33は、コントローラ51による指令によらず、異常時を検知して、作動するものでもよい。
The
発電装置1では、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54が作動しない異常時において、第1係留索31による接続を解除して、浮体2の姿勢を変更することができる。これにより、浮体2が浮上しなくなる状態を回避することができる。発電装置1では、異常時において、浮力調整機構53及び姿勢調整機構54を作動させるためのバッテリを搭載していなくてもよい。そのため、異常時に使用可能なバッテリを最小限にすることができ、浮体2の軽量化を図ることができる。
In the
本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications such as those described below are possible without departing from the gist of the present disclosure.
例えば、上述した各実施形態においては、左右二つの発電用ポッド21をビーム22によって連結した浮体2を用いる場合について説明したが、浮体はこのように構成されるものに限られない。例えば、浮体は、左右二つの発電用ポッド21の間に中央ポッドを備えていてもよいし、一つの発電用ポッド21を備えて構成されていてもよい。また、三つ以上の発電用ポッド21を備えるものであってもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the case of using the floating
また、上述した各実施形態においては、発電用ポッド21に第1係留索31及び第2係留索32が接続される場合について説明したが、第1係留索31及び第2係留索32は、浮体2における発電用ポッド21以外の部分に接続されていてもよい。例えば、第1係留索31及び第2係留索32は、左右の発電用ポッド21の間に設けられるビーム22に接続されていてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the
また、上述した各実施形態においては、水流発電装置が海に設置される場合について説明したが、本発明に係る水流発電装置は、河川や湖などの水中に設置される場合もある。この場合であっても、水流による発電可能であれば、上述した各実施形態に係る水流発電装置と同様な作用効果を得ることができる。 Moreover, in each of the above-described embodiments, the case where the water current power generation device is installed in the sea has been described, but the water current power generation device according to the present invention may also be installed in water such as rivers and lakes. Even in this case, as long as power can be generated by water flow, it is possible to obtain the same effect as the water flow power generator according to each of the above-described embodiments.
また、上述した実施形態では、分岐点P1よりも浮体2に近い分岐点P2から分岐された第1係留索31及び第2係留索32について説明したが、第1係留索31及び第2係留索32は、その他の位置で分岐されたものでもよい。例えば、第1係留索31及び第2係留索32は、分岐点P1において分岐されていてもよい。第1係留索31及び第2係留索32は、分岐点P1よりもアンカ4側に設けられた分岐点から分岐されたものでもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記の実施形態では、アンカ4に接続された係留索3において、第1係留索31及び第2係留索が分岐されているが、第1係留索31及び第2係留索32は、アンカ4に対して別々に接続されているものでもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記の実施形態では、接続切替装置33が第1接続部11を含む場合について説明しているが、接続切替装置33は、第1係留索31の途中に設けられていてもよく、分岐点P2に設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
1 発電装置(浮遊式水流発電装置)
2 浮体
3 係留索
11 第1接続部
12 第2接続部
30 姿勢調整装置
31 第1係留索
32 第2係留索
33 接続切替装置
53 浮力調整機構
54 姿勢調整機構
G 浮体の重心
L21 第1距離
L22 第2距離
P11 第1位置
P12 第2位置
1 power generation device (floating water current power generation device)
2 Floating
Claims (4)
前記浮体の前記第1位置より後方の第2位置に設けられた第2接続部と、
緊張状態で、前記第1接続部に接続された第1係留索と、
非緊張状態で、前記第2接続部に接続された第2係留索と、
前記第1係留索の接続状態を解除可能な接続切替装置と、を備え、
前記浮体は、係留索によって、水底に配置された構造物に係留され、
前記係留索は、分岐点で分岐された前記第1係留索及び前記第2係留索を含み、
前記第1係留索及び前記第2係留索は、前記係留索の前記浮体側の部分に設けられ、
前記接続切替装置によって緊張状態の前記第1係留索の接続状態が解除されると、前記第2係留索は、緊張状態となって前記浮体を係留する、浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置。 a first connecting portion provided at a first position of the floating body;
a second connecting portion provided at a second position behind the first position of the floating body;
A first mooring line connected to the first connection portion in a tensioned state;
a second mooring line connected to the second connection portion in a non-tensioned state;
A connection switching device capable of releasing the connection state of the first mooring cable ,
The floating body is moored to a structure placed on the bottom of the water by a mooring rope,
The mooring rope includes the first mooring rope and the second mooring rope branched at a branch point,
The first mooring rope and the second mooring rope are provided on a portion of the mooring rope on the floating body side,
The attitude adjustment device for a floating water current power generation device, wherein when the connection switching device releases the connected state of the first mooring rope in a tense state, the second mooring rope becomes tense and moors the floating body .
前記浮体の浮力を調整する浮力調整機構と、を備え、
前記接続切替装置は、前記姿勢調整機構及び前記浮力調整機構が作動しない場合に、前記第1係留索の接続状態を解除する、請求項1~3の何れか一項に記載の浮遊式水流発電装置の姿勢調整装置。 an attitude adjustment mechanism that moves the center of gravity of the floating body;
and a buoyancy adjustment mechanism that adjusts the buoyancy of the floating body,
The floating water current power generation according to any one of claims 1 to 3, wherein the connection switching device cancels the connection state of the first mooring rope when the attitude adjustment mechanism and the buoyancy adjustment mechanism do not operate. Device attitude adjustment device.
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