特許 6032421 地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6032421

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤

(51)【国際特許分類】

   E02B 3/06 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   E02B3/06 301

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-10596(P2013-10596)

(22)【出願日】2013年1月3日

(65)【公開番号】特開2014-132147(P2014-132147A)

(43)【公開日】2014年7月17日

【審査請求日】2015年12月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】592212102

【氏名又は名称】有限会社日本環境電装

(72)【発明者】

【氏名】高橋 彰

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−５６９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１２０３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−７０９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−６２３７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ ３／０４− ３／１４

Ｆ０３Ｂ １３／００−１３／２６

Ｆ０３Ｂ １７／００−１７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水の自然エネルギーを受けることが出来る堤の内部に二層の外壁を設け空間を作り、該空間に電力浪費防止装置の制御により任意で開閉する自動扉を設置し、該電力浪費防止装置で制御されている水位を感知出来る水位センサーを備えた発電機を該自動扉に設置して、該電力浪費防止装置の制御にて任意に水の高低差を該堤に作るための堤防専用ポンプが併設されている該堤を立体的に複数層作り、該空間に海面上昇対応可動フロアを設置して、上下可動させる事で水位の調節が出来て該堤に注水と放水をすることで該発電機は稼働し、該堤全体の発電及び消費電力の制御も該電力浪費防止装置が行い、それを介して総合蓄電装置に蓄電させることにより尽きることのなく脈脈と続く潮汐や高低差を利用して、二酸化炭素を排出せずに自然を利用することで効率よく発電できる安定したエネルギーを供給するように構成されている地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤。

【請求項2】

請求項１の、堤の空間の堤外の外壁部分に、該空間側に向けて開くようにした加速度センサーを内蔵した自然災害用ドレンハッチを複数台設置し、地震の振動圧力やその外壁部分にかかる水の衝撃圧力を該加速度センサーが感知したら請求項１の電力浪費防止装置は該自然災害用ドレンハッチにて該堤の内部の残留水を一旦排水させ、さらに押し寄せる水の衝撃圧力を感知することで、該自然災害用ドレンハッチを開き、該堤は浸水することで、その衝撃圧力を緩衝させ、繰返し襲来する水の衝撃圧力を該加速度センサーが感知して、衝撃圧力と連動して該自然災害用ドレンハッチを開閉運動させることで、既に該空間を浸している水による液体の流通抵抗を利用して衝撃を緩衝させるよう構成して、前記該空間の堤外の防波堤外壁と提内の防波堤外壁を連結するように連結補強フレームを設置して、水の衝撃圧力を受けた場合に該連結補強フレームで該空間を補強し、想定外の巨大な衝撃圧力を受けた場合には、該連結補強フレームと堤外の外壁は、衝撃圧力を吸収しながら押しつぶれ、該提内の外壁には被害が及ばないように構成され、該加速度センサーの感知により該電力浪費防止装置は請求項１の稼働電力の蓄電をするための制御を一旦解除して、水の衝撃圧力が止むまでは自然災害用ドレンハッチの稼働を続けるようにしていることを特徴とする請求項１記載の地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤に関するものである。

【背景技術】

【0002】

海洋発電として直接海面上により波の波動を利用した潮流をエネルギーとしている発電装置や、入江などの地形を利用した潮位差による発電や海水面下の潮流を利用した水中発電も周知のとおり在り、また特許文献１は水門などに発電機を置いて、台風など災害時からは避難させる為に発電機を動かせる構造のものとか、特許文献２は潮の干満を利用して、潮の通路や調整池を造り、特許文献３は夜間電力を買電して調整池に水を送り発電するというものもある。地球温暖化による異常気象や海面上昇はここ数年において顕著で確実に起こっており、平成十六年八月三十日の台風十六号による広範囲に及んだ瀬戸内海沿岸の高潮被害は、高松港において、ＴＴ２．４６ｍと大きく実測最高潮位が上がり大被害をもたらした。平成二十三年三月十一日の東日本大震災において、堤防や町全体が巨大地震により発生した巨大津波により軒並み壊滅状態になってしまい、原子力発電所まで崩壊してしまった未曾有の大被害となり、平成二十四年夏には、グリーンランドの氷床が完全に溶けて、我が国でも海岸線における満潮時の潮位が驚異的に高くなったり、地球温暖化が引き金となっている大型台風による高波高潮に備え、現在の堤防の上に継ぎ足しの堤防を重ねてみたり、高さのある巨大な防波堤などが大津波に備えて建設されている。

【特許文献1】特開２０１０−０６５６７５

【特許文献2】特開２０１２−１４５０９０

【特許文献3】特開平１１−０２９９２１

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかし、上記原子力発電所の事故による止む終えない事情もある我が国において、世界最先端技術の化石燃料を用いた石炭ガス化複合発電ＩＧＣＣや最新鋭火力発電システムＭＡＣＣによる火力発電所をもってしても、化石燃料を燃やして二酸化炭素を排出することで地球温暖化の一因になることや、放射能汚染でふるさとが消滅してしまう危険性がある原子力発電に替わる将来のエネルギー供給源の有り方が大いに議論されている。また潮流の波による波動をエネルギーとしている発電装置や海水面下の潮流を利用したり、また特許文献１は水門などに発電機を置いて、台風の暴風波浪などに合わせて災害時は発電機を非難させながら発電する方法では、その度に発電を止め移動させる必要があり、人件コストも相当かかり、制御しにくいことや、水門の在る所でしか可動できないことや、水上や水中で破壊されるリスクも高く不十分である。特許文献２は潮の干満を利用したとしても、入江など特定の場所でしか出来ないものや、新たに水路、池を造ったとしても不安定で、それらが地震や津波台風時などの自然災害時にはまた新たな二次災害を及ぼす恐れが出来るので不十分である。特許文献３は調整池を造ってポンプでそこに安価な夜間電力を買電して水を送ったとしても、狭いわが国においては土地を有効利用するには設置場所も限られ不十分であり、そこに水が溜まるのを待つ間は発電できず、発電するために漠然と買電して発電するという方法では、発電コストが明瞭に出来ていなくて安定した発電も見込めない上、発電するという本来の目的は達成できずに本末転倒となってしまう場合も想定でき、単に潮流、潮汐を利用するというだけでは不十分である。地球温暖化が引き起こした手のつけられないほどに侵攻している海面上昇による人命に係わる危機的な環境破壊は世界的な大問題となっていて、現在の堤防に継ぎ足して堤防を重ねる方法ではもっと潮位が上がることが想定される将来に向けて強度的にもほとんど対応できず、ビルのような巨大堤防では、津波の圧力にはその自重が災いしてかどうか不明ではあるが、衝撃を吸収もできずに崩壊してしまうことになったことも先の東日本大震災ではあったので不十分である。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、このような従来の構成が有していた問題点を解決しようとするものであり、該堤を総表して防波堤１としてさらに主堤防３第二堤防４第三堤防５と分割して立体的に複数層設置することで潮汐や水の高低差による複合の発電を脈脈と段階的に続けるようにするため、防波堤１の間に隙間を開けて空間を作り外壁が二重になることで強化された該空間の横蓋となる様に前記主堤防３の該空間に水の注水と放水による水位より任意に発電が出来るように上下可動する主堤防用自動扉６を据付けて、第二堤防４にも前記同様に上下可動する第二堤防用自動扉７を据付けて、第三堤防５にも前記同様に上下可動する第三堤防用自動扉８を据付けて、主堤防用自動扉６の上部に海面１７の潮位と該空間の水位の差を検出できる主潮位センサー９を装着している主堤防用発電機１０を設置して、第二堤防用自動扉７の上部には該空間の水位の検出ができる第二水位センサー１１を装着している第二堤防用発電機１２を設置して、第三堤防用自動扉８の上部には該空間の水位の検出ができる第三水位センサー１３を装着している第三堤防用発電機１４を設置している。

【0005】

第三堤防５に水を満水に注水した場合、該空間の満水状態から全放水したときの第三堤防用発電機１４の満水あたりの総発電量の半分の電力で第三堤防５を満水にできる第三堤防専用ポンプ１６を第三堤防５に装備して、防波堤１における上記各発電機からの発電された電力を蓄電出来る総合蓄電装置１５を第三堤防５に装備して、上記各水位センサー、主潮位センサーの潮位や水位を検出することで上記の各自動扉や前記第三堤防専用ポンプ１６などの稼動用消費電力を使う為の指示及び他すべての稼動の指示や、総蓄電量から任意に何分の一かだけで使うように規制制御している電力浪費防止装置１８を介して総合蓄電装置１５より稼動用消費電力を使えるようにしている。

【0006】

閉じている主堤防３の主堤防用自動扉６から満潮時に該空間に海水を注水して主堤防発電機１０は発電を開始、第三堤防専用ポンプ１６が第三堤防５に注水する事で、第三堤防用自動扉８より第二堤防４に放水して第三堤防用発電機１４は発電を開始、干潮に向けて潮位が下がり主堤防３の該空間の水位が同調して発電が停止した場合、主潮位センサー９が同調を検出すると第二堤防４の第二堤防用自動扉７は前記主堤防３に放水を開始して第二堤防用発電機１２にて発電を開始、同時に主堤防用自動扉６を上昇させることで、前記第三堤防用発電機１４と共に高低差による段階的な複合の発電をしながら前記主堤防３の該空間の水位を上げることが出来、それにて該空間と海面１７の水位差を検出した主潮位センサー９にて主堤防用自動扉６から放水されることで主堤防用発電機１０は潮汐による発電の再稼動ができ、総合蓄電装置１５の蓄電量は効率良く増えるようにしている。

【0007】

将来海面が上昇した場合海面上昇対応可動フロア２を海面上昇時に合わせて可動させた時に主堤防３の該空間の高さを調整できる海面上昇時高さ調整用アタッチメント１９を装着することと、其のときに合わせて該アタッチメントのサイズは誂えることで更に海面が上昇しても永続的に発電できることを特徴としている。

【0008】

本発明は、従来の堤防が有していた問題点を解決しようとするものであり、津波や暴風波浪の水による想定外の水の衝撃圧力に対し強度不足にならないように防波堤１の外壁に間隔をとり二重にする事で強度を倍加させ該空間に衝撃を吸収出来るようにした連結補強フレームＣを設置して補強したことにより、水の衝撃圧力で提内までその被害が及ばないようにして、地震による津波や台風などによる暴風波浪の高波や高潮が襲来したときに堤外の防波堤の外壁Ａにその巨大な衝撃を受け止め緩和させるようにしたことで構成され、地震の振動やその外壁にかかる波の衝撃圧力を感知したら該空間に向けて開くようにしている加速度センサーが内蔵された自然災害用ドレンハッチＤを第二堤防４と第三堤防５の堤外の防波堤の外壁Ａに複数台設置して、地震による振動や高波高潮の衝撃圧力を感知すれば前記自然災害用ドレンハッチＤは即座に開いて、内部に海水が残っていた場合一旦排水することで次に襲来してくる水に備えて、やがて到達するその水の最高衝撃圧力を検出したら、該空間へ自然災害用ドレンハッチＤが即座に開くことで、浸水して衝撃圧力を緩衝して、さらに何度も繰り返し襲来する水の運動エネルギーに対して前記加速度センサーによりその運動エネルギーと連動するように自然災害用ドレンハッチＤの開閉を繰り返すようにしたことで、内部に浸水している水による液体の流通抵抗を利用している所謂ショックアブソーバーとしての役目を持たせて衝撃圧力を緩衝させるように構成されている。

【発明の効果】

【0009】

上述の通り本発明の、地球温暖化による海面上昇が続いた場合に海面上昇対応フロア２を上記防波堤１の主堤防３と第二堤防４の間に組み込んだことで、その潮位に合わせて前記海面上昇対応フロア２を上昇させて、主堤防３の上部に海面上昇時高さ調整用アタッチメント１９を装着することで、主堤防用自動扉６は前記潮位に合わせて更に上昇することができ、その上部に据付けられた主堤防用発電機１０は潮位に合わせて発電を続行できるようになることで、地球温暖化による海面上昇があっても本発明の自然を利用したその発電を止め処なく、すべての働きにより脈脈と発電でき絶えずおこなわれる新たな発電の波動を起こす生命体のようなものとして、安全と地球環境の悪化を食い止めることが出来る地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤である。

【0010】

それぞれの上記各堤防の自動扉で効率よく注水、放水させることで上記各発電機は発電を繰り返し、総合蓄電装置１５に蓄電の上、電力浪費防止装置１８を介して稼動用消費電力を使えるようにしているので確実に蓄電でき、毎日尽きることなく続く潮汐や水の高低差を上手く使うことで、地震の津波や暴風や台風などの自然災害の影響もあまり受けず、日を重ねるごとに蓄電量は増すようになり非常に効率の良い、どこにもない唯一無二の本当に安全なエネルギー源となっている。

【0011】

総合蓄電装置１５や電力浪費防止装置１８、第三堤防専用ポンプ１６は、海抜の一番高い第三堤防５に設置されているので、津波や高波、高潮の災害時でも波に前記第三堤防５が水没しない場合において主堤防３と第二堤防４や第三堤防５が上記のとおり放水できる状態であれば災害時でも発電を続行することが出来、その場合には提内が浸水したとしても第三堤防専用ポンプ１６はその浸水した海水を第三堤防５に送水することで浸水の被害を復旧することになり災害時は究極の必須装置であり日常の必需エネルギー源である。

【0012】

防波堤に掛かる災害時の水による衝撃圧力を跳ね返す事や、耐える様にするのでは無く、二層にして隙間を空けることで防波堤１の強度は倍加し、自然災害用ドレンハッチＤにより波の持つ巨大な衝撃圧力を分散させ徐々に圧力を消そうとする地震津波台風高潮対応の防波堤であり、水の襲来が止むまで自然災害用ドレンハッチＤはその稼動をやり遂げるよう構成され、想像を絶するような想定外の巨大な衝撃圧力の水が襲来した場合、止む終えず堤外の防波堤の外壁がたとえ損壊されたとしても、防波堤１の内部に設置された連結補強フレームＣは前記損壊時に衝撃を吸収しながら押しつぶされることで、提内には極力影響は及ばないようにしてあり、すなわち人命救助に基づいた最新鋭の地球温暖化と地震津波台風高潮対応の蓄電型発電防波堤の形としている。

【発明を実施する為の最良の形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。
図１、図２、図４においては、主堤防用動自動扉６は、干潮時から閉じたままで満潮を待ち、満潮時には主潮位センサー９で満潮を感知したら主堤防用自動扉６が水位を調整しながら主堤防３の空間に向けて注水することで主堤防用発電機１０は発電を開始、干潮に向けて潮位が下がり、注水により水位が上がった主堤防３の空間の水位と潮位が同調して、主堤防用発電機１０が停止しても、電力浪費防止装置１８を介して潮汐に関係なく第三堤防専用ポンプ１６で送水された第三堤防５の水位の高さを検出した第三水位センサー１３の信号により第三堤防用自動扉８から第二堤防４に放水されることで、第三堤防用発電機１４は発電を開始して、第二堤防４は、第二水位センサー１１が放水可能水位を検出したら主堤防３に向けて放水させる信号を出すことで主潮位センサー９が主堤防用自動扉６を上昇させて海側より高い水位の差が出るように可動して第二堤防４からの放水で主堤防３の水位が上昇したら主潮位センサー９により水位と潮位との差を検出することで、海面１７に向けて放水することで第二堤防用発電機１２と主堤防用発電機１０は干潮まで発電を続けることが出来、上記動作を日々繰り返すことができるので総合蓄電装置１５の蓄電量は日増しに増える。

【0014】

図４にある第二堤防４の海面上昇対応フロア２は海面上昇に合わせて上部に可動した状態になっており、海面上昇時高さ調整用アタッチメント１９が主堤防３の上部に装着されたことにより主堤防用自動扉６は更に上昇することができ主堤防用発電機１０に装備されている主潮位センサー９が潮汐や水位を正常に検出できることで、防波堤１における発電を永続的にできる。

【0015】

図３は、第二堤防４であるが連結補強フレームＣは、防波堤１における主堤防３、第二堤防４、第三堤防５の各空間に設置されているもので、堤外の防波堤外壁Ａ、提内の防波堤外壁Ｂにより倍加された強度の防波堤１に更に強度を持たせながら、想定外の巨大な衝撃圧力の波が襲来して堤外の防波堤の外壁Ａが損壊されたとしても、連結補強フレームＣは押しつぶされることで衝撃を吸収して、提内の防波堤外壁Ｂにはその衝撃圧力を伝えないよう極力影響を及ばせないようにしたうえ、損壊しない場合は水の襲来が止むまで自然災害用ドレンハッチＤは上述のとおりその稼動をやり遂げるよう構成されている。

【発明の効果】

【0016】

上述の通り、各発電機の発電の繰り返しにより総合蓄電装置１５の蓄電量が増加することで上記稼働用消費電力は多くとれることになり、そのことで、第三堤防専用ポンプ１６や総合蓄電装置１５の台数を増やすことや、第二堤防４も立体的に増やすことにすれば、余裕をもって更に発電は早く多く出来る、使うたびに効率よく増加し自然の力を利用して災害などに左右されず、安定して発電できるようになる。潮汐という自然エネルギーを受けられるところならどこにでも設置して発電できることで、わが国等海洋に面した国にはとても有利であり、勿論世界中においても地球温暖化による海面上昇を逆手にとってエネルギーに変えることが出来る本特許にて、安全で強力なな発電所にすることが出来るうえ、河川などにも高低差を利用して延々と設置することで同様に発電所とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態を示す防波堤の堤外から見た構成図

【図2】本発明の実施形態を示す防波堤の提内から見た構成図

【図3】第二堤防の堤内断面図

【図4】主堤防、第二堤防、主堤防用自動扉、主堤防用発電機、主潮位センサー、海面上昇時高さ調整用アタッチメント、海面上昇対応可動フロア立体図

【符号の説明】

【0018】

１、防波堤
２、海面上昇対応可動フロア
３、主堤防
４、第二堤防
５、第三堤防
６、主堤防用自動扉
７、第二堤防用自動扉
８、第三堤防用自動扉
９、主潮位センサー
１０、主堤防用発電機
１１、第二水位センサー
１２、第二堤防用発電機
１３、第三水位センサー
１４、第三堤防用発電機
１５、総合蓄電装置
１６、第三堤防専用ポンプ
１７、海面
１８、電力浪費防止装置
１９、海面上昇時高さ調整用アタッチメント
Ａ、堤外の防波堤外壁
Ｂ、提内の防波堤外壁
Ｃ、連結補強フレーム
Ｄ、自然災害用ドレンハッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】