(57)【要約】      （修正有）【課題】飛翔してくる異物から風車を保護して損傷を防止し、ひいては高い発電効率を得ることができる船型風力発電装置を提供する。【解決手段】水面上に配置する船体１０と、船体１０上に立設された複数の支柱２０と、支柱に配置され、水平方向に沿う風で回転駆動される回転翼を備えた風車３０と、風車３０で駆動され電気エネルギーを発生する発電機４０と、風車を支柱の軸回りに回動させて、風に対する効率が高い位置に向ける回転駆動装置６０と、船体１０内に配置され発電機が発生した電気エネルギーを蓄える蓄電装置７０と、前記風車の回転翼を覆って異物の侵入を防ぐガードケース５０とを備える。【選択図】図１
0003179637.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水面上に配置する船体と、
該船体上に立設された支柱と、
該支柱に配置され、水平方向に沿う風で回転駆動される回転翼を備えた風車と、
該風車で駆動され電気エネルギーを発生する発電機と、
前記風車を前記支柱の軸回りに回動させて、風に対する効率が高い位置に向ける回転駆動装置と、
前記船体内に配置され前記発電機が発生した電気エネルギーを蓄える蓄電装置と、
前記風車の回転翼を覆って異物の侵入を防ぐガードケースと、
を備えることを特徴とする船型風力発電装置。
【請求項２】
前記支柱は複数配置され、各支柱に風車を備えることを特徴とする請求項１に記載の船型風力発電装置。
【請求項３】
前記船体の移動を制限する投錨装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船型風力発電装置。
【請求項４】
近接して配置した前記船体どうしを連結する連結装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船型風力発電装置。
【請求項５】
前記船体を水面上で移動させる推進装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船型風力発電装置。
【請求項６】
地上に配置した配電装置に前記蓄電装置が蓄えた電気エネルギーを送出する電力配送装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の船型風力発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、船型風力発電装置に係り、特に水面上に配置した船体に風車とこの風車で駆動する発電装置とを備えた船型風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電装置として立設軸に配置した風車と、この風車で駆動される発電機とを備えたものが提案されている。このような風力発電装置は、変化する風向に対応して、風車の向き立設軸回りに３６０度回転できるようにしている（特許文献１参照）。この風力発電装置によれば、風向きに合わせて風車を回転することができ、高い発電効率を実現することができる。
【０００３】
また、このような風力発電装置を海上に浮かぶ船体に配置したものが提案されている（特許文献２参照）。このような装置によれば、洋上の風の強い領域に船体を配置することにより高い発電効率を得ることができる。
【特許文献１】特開２００７−１４６８５８号公報参照
【特許文献２】特開２００９−４１４７７号公報参照
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した各装置にあっては、風車がむき出しで配置されているため、風で運ばれてくる塵芥や、飛翔する鳥が衝突することがあり、このような場合風車が損傷してしまうという問題がある。このような問題は、風車の修理作業がより困難となる洋上での風力発電装置ではより顕著にあらわれる。
【０００５】
本考案は上述した課題にかんがみてなされたものであり、飛翔してくる異物から風車を保護して風車の損傷を防止し、ひいては高い発電効率を得ることができる船型風力発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する請求項１に記載の考案は、船型風力発電装置において、水面上に配置する船体と、該船体上に立設された支柱と、該支柱に配置され、水平方向に沿う風で回転駆動される回転翼を備えた風車と、該風車で駆動され電気エネルギーを発生する発電機と、前記風車を前記支柱の軸回りに回動させて、風に対する効率が高い位置に向ける回転駆動装置と、前記船体内に配置され前記発電機が発生した電気エネルギーを蓄える蓄電装置と、前記風車の回転翼を覆って異物の侵入を防ぐガードケースと、を備えることを特徴とする船型風力発電装置である。
本考案によれば、ガードケースで風車を保護することができ、飛翔してくる異物で風車が破損するのを防止することができ、ひいては洋上における風力発電の発電効率を高いものとして維持できる。
【０００７】
同じく請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の船型風力発電装置において、前記支柱は複数配置され、各支柱に風車を備えることを特徴とする。
本考案によれば、複数の風車および発電機を備えることができ、高い発電力を実現することができる。
【０００８】
同じく請求項３に記載の考案は、請求項２に記載の船型風力発電装置において、前記船体の移動を制限する投錨装置を備えることを特徴とする。
本考案によれば、船体の移動を制限し、船体の移動による発電効率の低下、および他の船舶との接触事故を防止できる。
【０００９】
同じく請求項４に記載の考案は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船型風力発電装置において、近接して配置した前記船体どうしを連結する連結装置を備えることを特徴とする。
本考案によれば、複数の船体を連結装置で連結して一群のものとでき、少ない労力で複数の船体を運用することができる。
【００１０】
同じく請求項５に記載の考案は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船型風力発電装置において、船体を水面上で移動させる推進装置を備えることを特徴とする。
本考案によれば、水面、より具体的には海上の風力が強い高い発電力を発揮できる地点に船体を移動させることができる。
【００１１】
同じく請求項６に記載の考案は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の船型風力発電装置において、地上に配置した配電装置に前記蓄電装置が蓄えた電気エネルギーを送出する電力配送装置を備えることを特徴とする。
本考案によれば、船型風力発電装置で得た電機エネルギーを地上に配送することができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案に係る船型風力発電装置によれば、ガードケースで回転翼を保護することができ、飛翔してくる異物で回転翼が破損するのを防止することができ、ひいては低周波発生等に起因する公害の発生のない洋上における風力発電の発電効率を高く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る船型風力発電装置の構成を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】同船型風力発電装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同船型風力発電装置の運用状態を示す模式図である。
【図４】実施形態２に係る船型風力発電装置の構成を示す側面図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案を実施するための形態（以下では単に実施形態と記載する）に係る船型風力発電装置について説明する。
【００１５】
＜実施形態１＞
以下実施形態１に係る船型風力発電装置を図面に基づいて説明する。図１は実施形態１に係る船型風力発電装置の構成を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。船型風力発電装置１３０は、水面ＷＬに浮く船体１０に、複数本例えば４本の支柱２０を立設し、この支柱２０上に風車３０と発電機４０とを配置して構成している。風車３０は、例えば６枚の回転翼を備えた水平軸のプロペラ型である。また、風車３０の回転翼のピッチは必要に応じて変更することができる。なお、この風車３０の形状はこの例に限らず必要に応じて回転翼の枚数や形状を変更することができる。
【００１６】
発電機４０は、風車３０の回転軸に接続され、この風車３０の回転駆動力で電力を発生する。発電機４０は交流発電器または直流発電機を使用することができる。発電機４０は、風車３０の回転駆動力に応じて適切なものを選択する。
【００１７】
発電機４０は、支柱２０上に回転駆動装置６０を介して配置する。回転駆動装置６０は風車３０を支柱２０の軸回りに３６０°回動させることができ、風車３０を風に対する効率が高い位置に向ける。すなわち、風に対して平行となるよう風車３０の軸を配置する。
【００１８】
ここで、支柱２０の高さ、風車３０の大きさ、発電機４０の発電能力は、船体の大きさに対応して選択する必要がある。船体１０に対して風車３０が大きすぎると船体１０の安定性が損なわれる。
【００１９】
風車３０には、この風車３０を覆うガードケース５０を配置する。このガードケース５０は、例えば金属線、例えばステンレス鋼線を網状に組み合わせて形成したものである。ガードケース５０は、鳥や風に飛ばされた異物が侵入して風車３０に衝突するのを防ぐ。なお、ガードケース５０は、金属製に限らず合成樹脂製とすることができる。
【００２０】
船体１０内には、発電機４０からの電気エネルギーを蓄える蓄電装置７０を備える。蓄電装置７０には、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池を備える。二次電池の種類は、コスト、発電器の発電能力、船体の大きさ等を考慮して選択する。発電機として交流発電機を使用する場合には、蓄電装置７０には、二次電池に入力する電力を直流とする整流装置を配置する。
【００２１】
また、船体１０には、蓄電装置７０からの電力を外部に送出する電力配送装置８０を備える。電力配送装置８０から送出される電力は船体１０の甲板に配置した送出装置８１に出力できる。
【００２２】
また、船体１０には、船体１０を運行させる推進装置９０を備える。推進装置９０としては内燃機関、外燃機関の他、蓄電装置７０からの電力を利用する電機モーターを使用することができる。推進装置９０には、スクリュー９１が接続される。なお、図中符号９２は船体１０の進行方向を制御する舵を示している。
【００２３】
さらに船体１０には、船体１０の移動を制限するための投錨装置１１０を備える、投錨装置１１０は、碇鎖１１２に接続した碇１１１を投げ入れたり、引き上げたりする。碇１１１は、停泊時の他、船体１０を発電領域から移動しないようにするため用いる。
【００２４】
さらに船体１０には、前後に配置された他の船体１０を接続する連結装置１０１、１０２を備える。また、船体１０の後部には、推進装置９０、舵９２の操作や、風車３０、発電機４０、回転駆動装置６０、蓄電装置７０の操作を行うコントロールルームを備える船橋１０３を備える。
【００２５】
次に船型風力発電装置１３０の運用について説明する。図２は同船型風力発電装置の構成を示すブロック図、図３は同船型風力発電装置の運用状態を示す模式図である。船型風力発電装置１３０において、風車３０、発電機４０、回転駆動装置６０、電力配送装置８０、および推進装置９０は、図３に示すように、制御装置１２０で制御する。制御装置１２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、表示装置、入力装置等を備えたコンピュータでソフトウエアを処理することにより、各部の制御を実行する。
【００２６】
制御装置１２０は、風車３０の回転翼のピッチ制御、回転駆動装置６０による風車の向きの制御、電力配送装置８０の出力制御を行う。さらに推進装置９０の制御を行うことができる。
【００２７】
図３に示すように、船型風力発電装置１３０が所定の発電領域３００で発電を行い、蓄電装置７０に所定の電力を蓄電する。このとき、制御装置１２０の制御により、風車３０が風に対して最も効率が高くなるよう方向を調整する。
【００２８】
発電領域３００は、基地２００に近く、発電に適した風が安定的に吹いている領域であることが望ましい。発電領域が岸から離れていれば、風車の回転による低周波に起因する被害を防止できる。蓄電装置７０に所定量の電力を蓄えた後、船型風力発電装置１３０は、基地２００に帰還して停泊する。
【００２９】
基地２００には、送電設備２１０が配置されている。送電設備２１０は、例えば船型風力発電装置１３０からの電力を受けて蓄電する蓄電設備２１１と、蓄電設備２１１に蓄電した直流電力を所定の周波数、電圧の交流に変換して、送電用の電力線２１３から送出する変電設備２１２とを備える。
【００３０】
船型風力発電装置１３０の蓄電装置７０に蓄電された電力は、制御装置１２０の制御により、電力配送装置８０、送出装置８１を経て、基地２００の蓄電設備２１１に送出される。船型風力発電装置１３０は、蓄電装置７０の電力を放出した後、再度発電領域３００に移動して風力発電を行う。船型風力発電装置１３０は、発電領域３００と基地２００とを行き来して発電、送電を行う。
【００３１】
基地２００では、蓄電設備２１１の直流電力を変電設備２１２で所定の周波数、電圧の交流に変換し電力線２１３から送出する。
【００３２】
実施形態１に係る船型風力発電装置１３０は、以下の効果を備える。すなわち、ガードケースで風車を保護することができ、飛翔してくる異物で風車が破損するのを防止することができ、ひいては洋上における風力発電の発電効率を高いものできる。また、この電気エネルギーを基地から配送することができる。
【００３３】
複数の風車および発電機を備えるので、高い発電力を実現することができる。さらに、投錨を行うことにより、船体の移動を制限し、船体の移動による発電効率の低下、および他の船舶への接触事故の発生を防止できる。そして、推進装置を備えるので、水面、より具体的には海上の風力が強い高い発電力を発揮できる地点に船体を移動させることができ、基地との間を必要に応じて往復できる。
【００３４】
＜実施形態２＞
次に実施形態２に係る船型風力発電装置について説明する。図４は実施形態２に係る船型風力発電装置の構成を示す側面図である。実施形態２は、複数の船型風力発電装置１３０を使用し、これら船型風力発電装置１３０に配置した連結装置１０１、１０２を接続具１０４で連結したものである。図４には、３台の船型風力発電装置１３０を連結した例を示したが、２台または４台以上の船型風力発電装置１３０を連結することができる。
【００３５】
実施形態２によれば、複数の船体を連結装置で連結して一群のものとでき、少ない労力で複数の船体を運用し、一回の運用で大きな電力を得ることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０：船体
２０：支柱
３０：風車
４０：発電機
５０：ガードケース
６０：回転駆動装置
７０：蓄電装置
８０：電力配送装置
８１：送出装置
９０：推進装置
９１：スクリュー
９２：舵
１０１、１０２：連結装置
１０３：船橋
１０４：接続具
１１０：投錨装置
１１１：碇
１１２：碇鎖
１２０：制御装置
１３０：船型風力発電装置
２００：基地
２１０：送電装置
２１１：蓄電設備
２１２：変電設備
２１３：電力線
３００：発電領域
ＷＬ：水面
【図１】
0003179637.tif 000003
【図２】
0003179637.tif 000004
【図３】
0003179637.tif 000005
【図４】
0003179637.tif 000006