特開 2023-152207 自然エネルギーの、潮汐の力で、人工的に空気の圧縮・吸引をして、風圧発電、風力発電を、長時間できる技術の提供を致します。

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152207

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】自然エネルギーの、潮汐の力で、人工的に空気の圧縮・吸引をして、風圧発電、風力発電を、長時間できる技術の提供を致します。

(51)【国際特許分類】

   F03D 3/02 20060101AFI20231005BHJP

   F03B 13/26 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

F03D3/02 A

F03B13/26

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2022067927

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】522046966

【氏名又は名称】舩田 三千▲徳▼

(71)【出願人】

【識別番号】522046977

【氏名又は名称】舩田 文恵

(71)【出願人】

【識別番号】522046988

【氏名又は名称】舩田 眞世

(72)【発明者】

【氏名】舩田 雅▲徳▼

【テーマコード（参考）】

3H074

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H074AA06

3H074AA15

3H074BB11

3H074CC11

3H178AA18

3H178AA40

3H178AA43

3H178BB31

3H178CC01

3H178DD12Z

3H178DD70X

(57)【要約】      （修正有）

【課題】潮汐の力で、人工的に空気の圧縮・吸引をして風を起こし、風力、風圧発電のできる風力、風圧発電装置を提供する。
【解決手段】高床式構造物内部の空気を、潮汐により吸引空気を圧縮する。潮汐の力で圧縮した空気のエネルギーを利用して、風力、風圧発電を行う。年間を通して安定した、自然エネルギーを利用することにより、安定した電力の供給が可能となる。また、多段式プロペラ構造として、風力、風圧を受けることにより、エネルギー効率を向上する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潮汐の力で、高床式構造物内部の空気を圧縮し、風圧エネルギーとします。

【請求項2】

人工的に作り出した風圧で、水車、ランナー、バケットに直接風圧を掛け水車の回転をします。水車円周の２～３ヶ所に風圧を掛け回転の安定と、より力強い圧力とします。

【請求項3】

人工的に作り出す風圧は、配管内の事でありますから、エネルギー効率の改善の為に、多段式プロペラの設置をして、より安定した風力、風圧発電をします。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

周年を通して１日２回あります潮汐の干満は６ｈｒ毎にあります。この潮汐の力で空気の圧縮、吸引の圧力を人工的に作り出す高床式構造物を作り、風圧発電、風力発電のエネルギー源と致します。潮汐の干満の圧力となりますと、風波のない穏やかな安定をした、圧縮力、吸引力が必要となりますので、波浪の影響を受けない、密閉をされた高床式構造物を作ります。広大な高床式構造物が必要となります。海洋、内陸部でありましても、潮汐の及ぶ所であればエネルギー源とする事ができます。高床式構造物内部の空気を潮汐の力で、圧縮、吸引致します。圧力が掛かりますので、上面、側面も鉄筋コンクリートで丈夫に作ります。上面には内部の圧縮空気を流通させ、風力発電、風圧発電とする為の、連結管を作ります。また、バイパス配管、排気口、調整バルブ等を取り付けます。風圧発電装置、水車、発電機、変圧器、機械室等、上屋も設置します。側面は内部の空気が風波の影響を受けない安定した作りとする事から海洋の場所環境にもよりますが、干満時、水位よりも何メートルも低く作ることが必要となります。この事から海洋、内陸地でありましても、側面壁を海底に埋め、地下海水としての、潮汐力を受けますと、より安定した仕事ができます。１日２回６ｈｒ毎に干潮、満潮があります。この潮汐の動きが、波浪の影響を受けずに、静かに安定をしますので、計画的に長時間の作業ができる事となります。風圧発電の場合、配管内の圧力の掛かった風でありますから、水力発電に使われます。水車、ランナー、バケットとする事で、直接、風圧をバケットに当てますので、エネルギーのロスの軽減となります。また、圧力を受ける面積を、羽根板、バケット全体として軽く作り、エネルギーの有効活用、且つまた、人工的に作り出す風ですから、水車の周囲ランナー、バケットに１、２、３ヶ所と多くの風圧を当てる事ができます。水車回転の安定の為に、鉄リング、フライ、ホイル等を取り付け補助とします。配管内、風力発電の場合、プロペラ（風車）のピッチを風圧に耐えられるよう、航空機に近い形と致します。また、プロペラを多段式とする事で、効率を高めることもできます。この高床式構造物を作りますと、潮汐の力で人工的に空気の圧縮、吸引ができ、風圧発電、風力発電を長時間、周年を通し安定的に稼動させることができます。潮汐の力を空気エネルギーに変換して、無動力で人工的に風を起こし、エネルギー供給に貢献ができる技術の提供を致します。

【産業上の利用可能性】

【0002】

宇宙の法則、月と地球の自転と引力の関係であります。潮汐の力は、永遠と続き、また海洋の海水も無限大であります。この潮汐の干満差を利用して、人々の生活に欠かせないエネルギーに変換させ、安定した水力、風力、風圧エネルギーとして社会に役立つ技術の提供を致します。まず海洋または内陸地の潮汐の及ぶ所に、高床式の広大な丈夫な構造物を作ります。海洋でありますと波高の高さにより、高床式構造物内部の海水に影響を及ぼします為に、側面壁は干潮時よりも、波高の何ｍも低く作る必要があります。また、側面壁を地中に埋め地下海水と致しますと、外海と高床式内部の水位誤差が数％でありますと十分活用できます。底質土の関係が多分にあります。大、小、石、砂等であれば、天然の濾過水と言えます程、海水の浄化をされ透き通った透明度の高い海水で、海面は明鏡止水の如しとなり外海の影響は全くありません。この安定した海水面が潮汐の力で上下をして、内部の空気を圧縮、吸引する事で水力、風圧（風力）のエネルギーに変換されます。１日２回６ｈｒ毎に、干潮、満潮があります。干潮時、満潮時の約３０分間位は海水は動きませんが、他２２ｈｒ位は潮汐エネルギーとして稼動致します。この潮汐エネルギーは波動のない静かな環境を作り、大きなエネルギーを生み出す技術であり、水力、風圧でありましても、波動のない静かな圧力でありますから、エネルギー変換も長時間休みなく、安定的に設備機器に故障がなければ、周年を通し稼動をしますので、計算のできる自然エネルギーと言えます。

【課題を解決する為の手段】

【0003】

海洋、内陸部で潮汐の効果のある方法と致します。海洋でありますと側面壁を干潮時より何ｍも深くする事で波浪の影響は受け難いと思いますが、万全を期す為には、側面壁を海底、地中に埋める事で、高床式構造物内と外海が遮断され、地下海水として高床式構造物内部の空気を、圧縮、吸引を致します。波の影響での空気の波動がありませんので、高床式構造物内部の圧縮空気エネルギー源として安定的に、圧縮、吸引を致します。内陸部での潮汐の及ぶ所で、底質土の状態を見極め、外海と水位差のない、数％程度の誤差で、海水の流通できる事が必要でありますので、粘土質等があれば大、小、石、砂等で、海水の流通に難のない造りとします。高床式構造物の造りは鉄筋コンクリートで密閉した造りとします。波浪、内部圧に耐えられる造りとします。且つまた、安全面に留意して、空気口、調整バルブ、水門の設備も必要であります。広大な高床式構造物でありましても、空気の量に限りがありますので、効率の良い方法とする事が必要であり、速度の早い圧縮空気と致しますので、水力発電用の水車ランナー、バケットとする事でエネルギーのロスの軽減を致します。また人工の風圧でありますから、水車ランナー、バケットに何ヶ所も直接風圧を当て、強圧力と致します。例えますと高床式構造物内の体積を一辺５００ｍの正方形と致しますと１ｍの高さで２５０．０００ｍ^３、３ｍの高さで７５０．０００ｍ^３、５ｍの高さで１．２５０．０００ｍ^３となります。１ｍ四方１ｍ^２の配管でありますと、風速６９．５／秒となり、時速２５０ｋｍ／ｈｒとなります。２ｍ四方４ｍ^２の配管で１ｈｒで排出を致しますのと同じ計算前となります。この風圧を水車ランナー、バケットで風圧を受け効率の良い風圧発電ができると考えました。
水力発電用としておおよその見当であれば
Ｐ＝（６．０～７．６）ＨＱで良いとあります。Ｈ＝高さ Ｑ＝流量

となります。
また、風力、風圧発電と致しましても、羽根車プロペラのピッチを変え、強度を付ける事が必要であります。このプロペラを多段式とする事で、通常の１．５倍、１．８倍とエネルギー効率が上がるのではないかと考えました。
風圧発電の場合

面積０．５７×０．５７×３．１４＝１．０２０ｍ^２

面積１．１４×１．１４×３．１４＝４．０８ｍ^２

計算上ではありますが１ｍ^３→４ｍ^３と４倍となればｋｗも４倍となります。
水力用計算式６０％効率と比較を致しますと、風力計算式の場合、約１ｍ^３、約４ｍ^３共に水力用計算式の約１／２の効率となりますので、配管内の事でありますから、プロペラのピッチを変え、２段、３段と多段化する事で、エネルギー効率を高める事ができます。

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

広大な高床式構造物内部の空気を、潮汐の力、圧力で圧縮、吸引を致します。１日２回６ｈｒ毎に干満のあります潮汐力は、引力、宇宙の法則でありますから、年間を通し安定しており、計算できる自然エネルギーであります。この潮汐の力で圧縮をした空気エネルギーで風力、風圧発電を行えると考えました。いかに広大な高床式構造物とは言え、自然の風ではなく人工的に作る風でありますので、風量ではなく、風圧で水車、ランナー、バケット先端に圧力を掛け水車を回転させようと考えました。例えになりますが、私達の真っ直ぐに伸ばした腕の力も肩に近い所でありますと、自分の体重と同等位の重さに耐えられますが、手の先に行く程１０ｋｇの物さえ支える事が難しくなります。このような事から水車、ランナー、バケットに直接圧力を掛けます。更に人工的に作り出す風圧ですから、配管の向きを変え水車の回転、方向、数ヶ所に風圧を掛けますと、安定した力強い回転力を得る事ができます。一方、吸引圧力で配管内、風力、風圧発電の場合、プロペラ、ピッチ角度の変更と圧力に耐えられる材質と致し、安全の確保をします。また、エネルギー効率の上昇を考え、多段式プロペラとして、すり抜ける風を受け有効エネルギーに転換致します。この２つの方式の風圧、風力発電は、潮汐エネルギーの変換によって、人工的に角度、方向を変えられる風圧エネルギーとなります。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】（図１） （ア）水車です。（イ）配管です。（強圧ノズル） （ウ）空気漏れを防ぐカバーです。（ＦＲＰ、鉄） （エ）水門です。（オ）排気口、換気口です。（カ）発電機です。（キ）増速機です。（ク）風力発電のプロペラです。（ケ）吸引、配管です。

【図2】（図２） （ア）水車です。（イ）配管です。（強圧ノズル） （ウ）空気漏れを防ぐカバーです。（ＦＲＰ、鉄） （エ）水門です。（オ）排気口、換気口です。（カ）発電機です。（キ）増速機です。（ク）風力発電のプロペラです。（ケ）吸引、配管です。（コ）海底です。（サ）海面です。（シ）外海、海面です。（ス）最大満潮時の水位です。（セ）高床式構造物の上屋です。

【図3】（図３） （ア）水車です。（イ）配管です。（強圧ノズル） （ウ）空気漏れを防ぐカバーです。（ＦＲＰ、鉄）

【図4】（図４） （キ）増速機です。（ク）風力発電のプロペラです。（ケ）吸引、配管です。（ソ）プロペラ、シャフトを支える補助具です。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】