(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部にエレベータシャフト部（２ａ）を有する縦長の中心シャフト部（２）と，中心シャフト部（２）の最下方位置に設けた小球体状の高圧作業空間（３ｃ）と，中心シャフト部（２）の下端を支持固定する海底基台（４）と，中心シャフト部（２）の上端部に固定されて海面上に浮かべた複数個の貯槽から成る浮きドック（５）と，中心シャフト部（２）の上端部に固定した機器収容空間部（６）と，前記高圧作業空間（３ｃ）内に位置されて深海水ＷLを駆動源とする水車発電機（３１）を備えた海水圧発電設備（９）と，中心シャフト部（２）と並行に相互に近接して立設した２本のガイドパイプ（２１ａ）・（２１ｂ）と、前記両ガイドパイプ（２１ａ）・（２１ｂ）を通して上・下のスプロケット（２２ａ）・（２２ｂ）に巻回されて前記上部スプロケット（２２ａ）を回転駆動するエンドレスチェーン（２３）、前記上部スプロケット（２２ａ）の回転により回転駆動される前記機器収容空間部（６）に設けた発電機（８ａ）、前記ガイドパイプ（２１ａ）の下方よりその内部へ高圧圧縮空気流Ａｒを噴射する噴射ノズル（２５）及び前記エンドレスチェーン（２３）に所定の間隔で固定され前記噴射された空気流Ａｒの気泡水流により開放される傘体（２４）とから成る気泡流発電設備（８）と，前記中心シャフト部（２）を通して導入された深海水Ｗ1を冷熱源とすると共に海面Ｌの海水を加熱源とする前記機器収容空間部（６）に設けたスターリング原動機により発電機を回転駆動するスターリング発電設備（７）とから構成したことを特徴とする発電プラントを備えた深海用構築物。
【請求項２】
中心シャフト部（２）の上方位置の海中に厚円盤状の低圧作業空間（３ｃ）を、また、中心シャフト部（２）の中央位置の海中に厚円盤状の中圧作業空間（３ｂ）を固設する構成とした請求項１に記載の発電プラントを備えた深海用構築物。
【請求項３】
高圧作業空間（３ｃ）に、高圧作業空間（３ｃ）に連通する内側出入口（１５）を気密に開閉する内扉（１３ｂ）と、深海中に連通する外側出入口（１４）を気密に開閉する外扉（１３ａ）とを備えた潜航艇収容空間（１３）を配設する構成とした請求項１に記載の発電プラントを備えた深海用構築物。
【請求項４】
エンドレスチェーン（２３）の両側部に、エンドレスチェーン（２３）を挟んで二つの傘体（２４）、（２４）を対向状に固設し、両傘体（２４）（２４）を気泡水流により、２分割された落下傘の形態に拡張する構成とした請求項１に記載の発電プラントを備えた深海用構築物。
【請求項５】
エレベータシャフト部（２ａ）内を真空引きし、真空高速エレベータを設ける構成とした請求項１に記載の発電プラントを備えた深海用構築物。
【請求項６】
潜航艇収容空間（１３）に、内部の深海水（Ｗ）を排水する排水管（１３ｃ）と、内部へ深海水（Ｗ）を導入する注水管（１３ｄ）を設ける構成とした請求項３に記載の発電プラントを備えた深海用構築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深海中に設置する新規な発電プラントを備えた構築物とこれに付設する新規な気泡水流発電設備に関するものであり、深海の総合的な開発研究等に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界各国に於いて海底資源の探索等が行われている。海底には多種多様の鉱物や油、ガス、メタンハイドレート等のエネルギー源が多量に存在するからである。
【０００３】
また、深海底の鉱物資源の開発に先立って、深海水を人間の飲料用や魚介類の養殖用に利用したり、深海の海水圧を利用して発電を行う技術の開発が進められている。
【０００４】
図８は、海水圧を駆動源として利用する海水圧発電プラントの一例を示すものであり、所定深さの深海域に、水深よりも背丈の高い耐圧構造物Ａを沈設すると共に、当該構造物Ａの底部に立軸フランシス水車Ｂを備えた発電機Ｃを設置し、取水管Ｄより導入した高圧水Ｗｈによって水車Ｂを回転駆動させて発電を行い、使用後の海水Ｗは排水管Ｅ及び排水ポンプＦを通して海面Ｌ上へ排出するよう構成されている。尚、図８に於いて、Ｇはスクリーン、Ｈはクレーン設備、Ｉは送電設備である。
【０００５】
また、図９に示すように、海水中に上昇気水流管Ｊを配設し、その下方より圧縮空気流を噴出して気泡流を発生させ、上昇気水流管Ｊの内・外の密度差による煙突効果を利用して上昇気泡流を発生させ、上昇気水流管Ｊ内を上昇する気泡流のエネルギーを利用して発電機Ｋを回転させるものである（特開平７−７５３９５号）。
尚、図９に於いて、Ｑは空気圧送ポンプ、Ｍは空気圧送パイプ、Ｎは気泡、Ｏはタービン、Ｐは回転シャフトである。
【０００６】
上記図８の海水圧発電プラントは、海水圧を駆動源とするため省資源が図れ、化石エネルギーの消費削減が可能になると云う優れた効用を奏するものである。
しかし、当該海水圧発電プラントにも解決すべき問題が多く残されており、その中でも特に、耐圧構造物Ａの構築に費用が掛かり過ぎること及び構造物の底部に海水圧駆動型水車による発電プラントのみを設置するものであるため、耐圧構造物Ａの利用効率が低いこと等が、問題点として残されている。
【０００７】
同様に、前記図９の気泡流発電プラントに於いても、上昇気泡水流の流速が十分でないためにタービンＯの出力を高めることが困難で、発電機Ｋの出力源を図り難いうえ、空気圧送ポンプＱの消費動力に対して発電力が相対的に低く、所謂エネルギ回収効率が低いと云う問題が残されている。
【特許文献１】特開平７−７５３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従前の海水圧発電プラントや気泡流水発電に於ける上述の如き問題、即ち耐圧構造物Ａの構築に費用が掛かり過ぎること、耐圧構造物Ａの利用性が低いこと、及び気泡流水発電のエネルギ回収効率が低いこと等の問題を解決せんとするものであり、耐圧構造物Ａの総内容積を削減させてその構築を容易なものにすると共に、設置する発電機を多様化して、総合的なエネルギー利用率の向上を可能にした発電プラントを備えた深海用構築物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従前の図８に示した海水圧発電プラントにあっては、陸上ドックで構築した躯体構造物を設置海域まで洩航し、海水充填によりこれを沈降せしめて所定位置に固設したあと海水を排出し、最後に各種機器類を構造物内へ搬入、設置すると云う工法が採られている。
そのため、構造物の形状が所謂円筒状又は角柱状となり、横断面積が必然的に高さ方向にほぼ一定となるため内部に所謂大きなデッドスペースが生ずることになる。
【００１０】
そこで、本願発明者は、上記躯体構造物の内部空間に生ずるデッドスペースを可能な限り少なくすることにより、耐圧構築物の内容積の削減を図ると共に、従前の水車原動機による発電方式だけでなしに、スターリング原動機や気泡水流を利用した傘車の新規な原動機を用いた発電方式を併用することにより、深海に設置する構築物の小型化と深海水エネルギー利用率の一層の向上を図ることを着想した。
【００１１】
本願発明は、上記着想に基づいて創作されたものであり、請求項１の発明は、中心部にエレベータシャフト部２ａを有する縦長の中心シャフト部２と，中心シャフト部２の最下方位置に設けた小球体状の高圧作業空間３ｃと，中心シャフト部２の下端を支持固定する海底基台４と，中心シャフト部２の上端部に固定されて海面上に浮かべた複数個の貯槽から成る浮きドック５と，中心シャフト部２の上端部に固定した機器収容空間部６と，前記高圧作業空間３ｃ内に位置されて深海水ＷLを駆動源とする水車発電機３１を備えた海水圧発電設備９と，中心シャフト部２と並行に相互に近接して立設した２本のガイドパイプ２１ａ・２１ｂと、前記両ガイドパイプ２１ａ・２１ｂを通して上・下のスプロケット２２ａ・２２ｂに巻回されて前記上部スプロケット２２ａを回転駆動するエンドレスチェーン２３、前記上部スプロケット２２ａの回転により回転駆動される前記機器収容空間部６に設けた発電機８ａ、前記ガイドパイプ２１ａの下方よりその内部へ高圧圧縮空気流Ａｒを噴射する噴射ノズル２５及び前記エンドレスチェーン２３に所定の間隔で固定され前記噴射された空気流Ａｒの気泡水流により開放される傘体２４とから成る気泡流発電設備８と，前記中心シャフト部２を通して導入された深海水Ｗ1を冷熱源とすると共に海面Ｌの海水を加熱源とする前記機器収容空間部６に設けたスターリング原動機により発電機を回転駆動するスターリング発電設備７とを発明の基本構成とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて、中心シャフト部２の上方位置の海中に厚円盤状の低圧作業空間３ｃを、また、中心シャフト部２の中央位置の海中に厚円盤状の中圧作業空間３ｂを固設するようにしたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、高圧作業空間３ｃに、高圧作業空間３ｃに連通する内側出入口１５を気密に開閉する内扉１３ｂと、深海中に連通する外側出入口１４を気密に開閉する外扉１３ａとを備えた潜航艇収容空間１３を配設するようにしたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、エンドレスチェーン２３の両側部に、エンドレスチェーン２３を挟んで二つの傘体２４、２４を対向状に固設し、両傘体２４２４を気泡水流により、２分割された落下傘の形態に拡張するものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、エレベータシャフト部２ａ内を真空引きし、真空高速エレベータを設けるようにしたものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項３の発明において、潜航艇収容空間１３に、内部の深海水Ｗを排水する排水管１３ｃと、内部へ深海水Ｗを導入する注水管１３ｄを設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に於いては、深海中に設置する作業用空間を形成する構造物を分割構造とすると共に、分割した構造物の耐圧強度を設置する海中深度に応じて調整し、下端部を海底に固定して立設した適宜の間隔を置いて前記各分割構造物を固定すると共に、分割構造物の内部と中心シャフト部の内部とを気密に連通させる構成としている。
その結果、作業用空間を形成する各分割構造物の内容積を必要最小限度に設置することができ、従前の海水圧発電プラントの構築物に比較して大幅な小型化が図れると共に、構築物の建造費の削減が可能となる。
【００１８】
また、発電方式としてスターリング原動機を使用したり、気泡水流を利用する傘車式原動機を用いた発電方式を採用しているため、従前の海水圧駆動型水車発電機のみを使用する場合に比較して発電容量の増加及び深海水のエネルギー利用効率の向上を図ることが出来る。
【００１９】
更に、海底近傍に位置する作業空間部（分割構造物）内に深海中を移動可能な調査潜航艇を収容する構造とし、当該作業空間部を調査潜航艇の基地として活用する構成としている。その結果、深海艇の観察、調査、試料採取等が容易となり、深海の開発研究が大幅に推進されることになる。
【００２０】
加えて、構築物の中心シャフト部に縦長の真空エレベータシャフトを形成し、ここにエレベータケージを配設することにより真空エレベータを構成している。
その結果、所謂エレベータケージの高速移動が可能となり、構築物の活用効率が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る発電プラントを備えた深海用構築物の一部を省略した縦断面概要図である。当該深海用構築物１は中心シャフト部２、作業空間部３、海底基台４、浮きドック部５及び機器収容空間部６等からその主要部が形成されており、これにスターリング発電設備７、気泡流発電設備８、海水圧発電設備９等の各発電設備が設けられている。
【００２２】
前記中心シャフト部２は、下端部を海底基台４へ支持固定した耐圧円筒体であり、その内部には、図２に示すように、エレベータシャフト部２ａ、水系統シャフト部２ｂ、電気系統シャフト部２ｃ、空気系統シャフト部２ｄ、エアーシュータ系シャフト部２ｅ及び油圧系シャフト部２ｆが夫々区画形成されている。
また、当該中心シャフト部２には、厚円盤状の低圧作業空間部３ａ及び中圧作業空間部３ｂ並びに小球体状の高圧作業空間部３ｃから成る作業用空間部３が所定の間隔で配設されており、中心シャフト部２の内部及びエレベータシャフト部２ａの内部と夫々連通可能に設けられている。
【００２３】
当該中心シャフト部２は、鋼板製の外殻１０ａと内殻１０ｂと両者の間に介設した支持部材１０ｃとから縦長の円筒形に形成されており、その下端部は海底に形成した基台４に支持固定されている。
また、中心シャフト部２の上端部は海面Ｌ上へ突出されており、これに浮きドック部５及び機器収容空間部６が固定されている。即ち、海底基台４によって中心シャフト部２、機器収容部６及び浮きドック部５が、所定位置に支持固定されている。
【００２４】
上記中心シャフト部２の長さ寸法は１０００〜２０００ｍに選定されており、設置場所の海底深さや各作業空間部３ａ、３ｂ、３ｃに於ける作業内容に応じて適宜にその長さ寸法が選定される。
【００２５】
同様に、中心シャフト部２の外径寸法は、その長さ寸法に対応して適宜に選定され、海底深度が大きいほど中心シャフト部２の外径寸法は耐圧性の点から必然的に縮経されることになる。
【００２６】
前記各作業空間部３ａ、３ｂ、３ｃは、各種実験室や機器収容室等を形成する空間部であり、本実施形態にあっては低圧作業空間部３ａ、中圧作業用空間部３ｂ及び高圧作用空間部３ｃが夫々設けられている。
【００２７】
前記低圧作用用空間部３ａは、各種ポンプや補機類等の設置に供されると共に、主として海中上層部の観察等に使用されるものである。当該空間部３ａとエレベータシャフト部２ａとの間には、気密を保持した状態で連通が可能な開口部が設けられており、作業員はエレベータケージ１１を介して地上及び他の作業空間部３ｂ、３ｃへ出入りできるようになっている。
【００２８】
前記中圧作業用空間部３ｂは低圧作業用空間部３ａとほぼ同じ用途に使用されるものであり、耐圧性を高めるために厚円盤状の空間部３ｂを形成する構造物の構成が、若干低圧作業空間部３ａと異なっている。
【００２９】
前記小球状の高圧作業用空間３ｃは、主として海水発電設備９や気泡流発電設備８の設置並びに深海調査潜航艇１２の収容等に使用されるものである。
即ち、深海調査潜航艇１２を収容するための潜航艇収容空間１３は、図３に示す如く筒状の本体１３ｅと、外側出入口１４を形成する外扉１３ａと、内側出入口１５を形成する内扉１３ｂと、外扉１３ａ及び内扉１３ｂを開閉する油圧シリンダー装置（図示省略）等から構成されており、本体１３ｅ内から深海水Ｗを排出する排水管１３ｃ及び本体１３ｅ内へ深海水Ｗを注入する注水管１３ｄが夫々設けられている。
【００３０】
また、前記外扉１３ａ及び内扉１３ｂは、夫々気密に外側出入口１４及び内側出入口１５を自動開閉可能な構造に形成されており、本実施形態では油圧シリンダー装置により外扉１３ａ及び内扉１３ｂが自動開閉される。
【００３１】
具体的には、常時は内扉１３ｂにより内側出入口１５が気密に閉鎖されており、潜航艇収容空間１３内には深海水Ｗが充満している。尚、外側出入口１４は外扉１３ａにより閉鎖されており、また、注水パルプＶ13及び排水バルブＶ12も夫々閉鎖されている。
【００３２】
潜航艇１２を収容する場合には、先ず外扉１３ａを開放し、外側出入口１３を通して潜航艇１２を所定位置まで導入する。次に、外扉１３ａを閉鎖したあと、排水弁１３ｃを開として排水ポンプ（図示省略）を運転し、排水管１３ｃを通して収容空間１３内の深温水Ｗを海面Ｌ上へ排出する。
収容空間１３内の減水と共に外扉１３ａにかかる深海水圧は上昇する。一方、内扉１３ｂにかかる海水圧は減少し、これによって内扉１３ｂの開放作動が容易となる。
【００３３】
潜航艇収容空間１３内の圧力が高圧作業用空間３ｃ内の内圧（略１気圧）に近づくと、潜航艇１２への出入口及び内扉１３ｂを開放する。尚、１３ｆは支持架台であり、この上に潜航艇１２が載置されることになる。
【００３４】
前記潜航艇１２の出動に際しては、先ず注水バルブＶ13を開にして注水管１３ｄを通して深海水Ｗを収容空間１３内へ充填し、空間１３内の水圧を深海水圧まで上昇させる。その後、外扉１３ａを開放し、外側出入口１４を通して潜航艇１２を収容空間１３外へ導出する。
【００３５】
尚、収容空間１３内の水圧の上昇により、外扉１３ａの開放が容易になると共に、内側出入口１４を閉鎖する内扉１３ｂの気密性が向上する。
また、深海調査潜航艇１２としては、通常無人遠隔操作式の所謂ロボット型潜航艇が使用されるが、有人の潜航艇であってもよいことは勿論である。
【００３６】
前記海底基台４は、深海底に形成された剛体製の基台であり、本実施形態に於いては陸上で予め形成された複数の基台片を海底へ沈積させ、水中硬化モルタルを介して相互に一体化させることにより所定の形状の海底基台４を形成するようにしている。
【００３７】
前記浮きドック部５は、海中に浮かべた所定内容積の方形の淡水貯槽５ａと深海水貯槽５ｂとから形成されており、図１に示す如く、中心シャフト部２の上端部の最外側に位置して配設固定されている。即ち、浮きドック部５を形成する各方形貯槽５ａ、５ｂは、機器収容空間部６を介して中心シャフト部２に連結された状態で海面Ｌ上に浮かべられている。また、この方形貯槽５ａ、５ｂは、夫々の上端面がほぼ水平面上に位置するよう注・排水式の自動浮力調整装置１６によって浮力調整されており、これによって、浮きドック部５ｉの上方に設けた各居住空間５ｃは、常に水平状態に保持されている。
【００３８】
前記機器収容空間部６は、海面Ｌの上方に位置して中心シャフト部２に固定されており、具体的には、前記方形貯槽６ａは真空ポンプ設備３４の設置スペースに、方形貯槽６ｂは予備電源設備の設置スペースに、方形貯槽６ｃは淡水化プラントの設置スペースに、方形貯槽６ｄはスターリング発電設備７及び空気圧縮機設備２７の設置スペースに、方形貯槽６ｅは気泡流発電設備８及び電気関係機器の設置スペースに、方形貯槽６ｆは油圧機器設備の設置スペース等に夫々利用されており、これ等各設置スペースの上方に前記居住空間５ｉや太陽光発電設備１７、風力発電設備１８、ヘリポート（図示省略）等が設けられている。
【００３９】
前記深海用構築物１を形成する中心シャフト部２、各作業空間部３ａ、３ｂ、３ｃ等は適宜に分割した状態で工場製作され、設置海域へ曳航される。設置海域では、先ず海底基台４を構築する。
次に一定長さに分割された中心シャフト部片を継ぎ足しし乍ら順次その内部へ海水を注入し、これを沈降させて行く。また、中心シャフト部の縦方向の所定位置には各作業用空間部３ａ、３ｂ、３ｃを取り付け固定する。尚、後述する気泡流発電設備８を構成するガイドパイプ２１ａ・２１ｂ、下部スプロケット２２ｄ及びエンドレスチェー２３等の諸機材も前記中心シャフト部２の形成と並行に海中へ沈降させて行く。
【００４０】
中心シャフト部２の下端部の固定、各作業用空間３ａ・３ｂ・３ｃの設置、浮きドック部５及び機器収容空間部６の固定が終われば、中心シャフト部２及び作業用空間３ｄ、３ｂ、３ｃ内の排水を行うと共に、浮きドック部５の自動浮力調整装置１６を作動させ、海中構造物の浮力調整をする。尚、中心シャフト部２の下端部は海底基台４へ堅固に支持固定されているので、内部の海水を排出してもこれ等構造物が浮上すると云うことは無い。
【００４１】
その後、エレベータケージ１１を介して各発電設備等に必要とする機材を中空シャフト部２及び各作業用空間３ａ、３ｂ、３ｃ内へ搬入し、その組み立てを行う。
【００４２】
前記スターリング発電設備６は、シリンダーと、ディスプレーサ及びパワーピストンと、フライホールと、高温熱源（ヒータ）及び低温熱源（クーラ）とから成る公知のスターリングエンジンを駆動部とするものであり、深海からの低温深海水Ｗを低温熱源としてクーラ側へ供給すると共に、海面Ｌ近傍の高温海水Ｗｈをヒータ側へ供給し、低温深海水Ｗと高温海水ＷLとの間の温度差（例えば、赤道下に於ける水深約１０００の低温深海水Ｗと高温海水ＷLとの間には、年間を通じて平均約２４℃の温度差が存在する）を利用して前記フライホール軸に回転力を発生させ、これを動力源として発電機を回転駆動させるものである。
【００４３】
図１を参照して、上記スターリング発電設備７は機器収容空間部６を構成する方形貯槽６ｄ内に設置されており、スタリング発電用深海水取水管１９を通して取水した深海水Ｗが、深海水Ｗ自体の水圧及び吸水ポンプ２０ａ・２０ｂを用いて発電設備６へ連続供給される。
尚、深海水Ｗは、深海水自体の圧力により海水面Ｌまで自然上昇するが、取水管１９内の圧力損や深海水Ｗの流量を所要値に確保するために、中間に吸水ポンプ２０ａ・２０ｂを設置する構成としている。
【００４４】
また、前記吸水ポンプ２０ａ・２０ｂに代えて、取水管１９の上端部を海水面Ｌより上方へ僅かに立上げしたあとその先端を方形貯槽６ｄ内へ位置せしめ、前記取水管１９の上端部を真空引きすることにより、所謂サイホン作用により深海水Ｗを連続的にスターリング発電設備６へ供給することも可能である。
更に、スターリング発電用深海水取水管１９を利用して汲み上げられた深海水Ｗは、必要に応じて深海水貯留スペース５ｂへ供給されることは勿論である。
【００４５】
前記気泡流発電設備８は、図１に示すように海中へ立設した２本のガイドパイプ２１ａ・２１ｂと、両ガイドパイプ２１ａ・２１ｂの上端部及び下端部に設けたスプロケット２２ａ・２２ｂと、両ガイドパイプ２１ａ・２１ｂ内を挿通して前記両スプロケット２２ａ・２２ｂにエンドレス状に巻回したエンドレスチェーン２３と、エンドレスチェーン２３の両側に開閉可能に固定した傘体２４と、ガイドパイプ２１ａの下端へ圧縮空気を噴出する噴射ノズル２５と、上部スプロケット２２ａの駆動軸２６により回転駆動される発電機８ａ等から構成されている。
【００４６】
前記ガイドパイプ２１ａ・２ｂは、適宜の内径例えば直径３００〜５００ｍｍφの鋼管又は高質合成樹脂管であって、海中に並列に立設されており、中心シャフト部２又は各作業空間部３ａ・３ｂ・３ｃへ支持固定されている。
また、前記スプロケット２２ａ・２２ｂにはエンドレスチェーン２３が噛合せ可能に巻回されており、後述するようにエンドレスチェーン２３が矢印方向へ回動することにより、駆動軸２６を介して発電機２７が回転駆動される。
【００４７】
前記傘体２４は、合成樹脂シート材により落下傘を二つ割りにしたような形態に形成したものであり、図４及び図５に示すように、圧縮空気流Ａｒの噴射によって気泡水流Ｗａが形成され、これが上昇流となることにより、落下傘を２分割した如き形状に拡大される。また、ガイドパイプ２１ｂの内方位置等の気泡水流の無い領域に於いては、図４や図５に示すように、傘体２４は傘を折り畳みしたような縮小状態となる。
【００４８】
尚、当該傘体２４はエンドレスチェーン２３を挟んでその両側に配設固定されており、上・下の各スプロケット２２ａ、２２ｂの両側と摺接しつつ円滑に相対移動できるようにエンドレスチェーン２３の両側部に固定されている。
【００４９】
具体的には、図５に示すように噴射ノズル２５よりガイドパイプ２１ａの下方より上方へ向けて高圧圧縮空気流Ａｒを噴出すると、ガイドパイプ２１ａ内に密度差による上昇気泡水流Ｗａが発生すると共に、当該圧縮空気流Ａｒによってエンドレスチェーン２３の両側に固定した傘体２４・２４が拡径膨張され、あたかも落下傘が全開し如き状態となって、エンドレスチェーン２３を矢印方向へ押し上げ駆動する。
これにより、上部スプロケット２２ａを介して駆動軸２６が大きな回転力でもって駆動されることになり、発電機８ａの出力増が図れることになる。
【００５０】
一方、傘体２４、２４がガイドパイプ２１の上端から外方へ出ると、上昇気泡水流Ｗａが無く成ることにより、図６及び図７に示す如く拡張された傘体２４、２４は圧縮されて傘を折り畳みした如き状態となり、ガイドパイプ２１ｂ内を通って順次下方向へ移動して行く。
【００５１】
尚、傘体２４は約２．５〜５．０ｍの間隔で配設されており、適宜量の高圧圧縮空気流Ａｒを噴出させることにより、傘体２４・２４の存在しない場合に比較して発電機出力を約１．５〜２．０倍程度増加できることが確かめられている。
また、前記噴射ノズル２５から噴出する高圧圧縮空気流Ａｒは、方形貯槽６ａ内に設けた空気圧縮設備２７から連続供給され、圧縮空気供給管２８および空気流制御装置２９を通して噴射ノズル２５へ供給される。
【００５２】
前記海水圧発電設備９は、高圧作業用空間３ｃ内に設置されており、水車駆動用深海水取水管３０を通した導入した深海水Ｗの水圧を利用して水車発電機３１を回転駆動すると共に、水車からの排水Ｗを排水管３２及び排水ポンプ３３ａ、３３ｂ等を介して深海水貯槽５ｄ等へ排出する。
【００５３】
尚、上記海水圧発電設備９については公知であるため、その詳細な説明は省略する。同様に、風力発電設備や太陽光発電設備等についても公知であるため、ここではその説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、深海底の開発調査基地としてのみならず、エネルギ供給基地や海中公園、海中研究室、海底埋蔵資源の採取基地等としても、広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】発電プラントを備えた深海用構築物の一部を省略した縦断面概要図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面概要図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面概要図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１のＢ部の拡大概要図である。
【図６】図１のＡ部の拡大概要図である。
【図７】図１のＤ−Ｄ視概要図である。
【図８】従前の海水圧発電プラントの概要図である。
【図９】従前の気泡流発電プラントの概要図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｌは海面
Ｗは深海水
Ｗｈは海面近傍の高温海水
Ｗａは気泡水流
Ａｒは圧縮空気流
１は発電用プラントを備えた深海用構築物
２は中心シャフト部
２ａはエレベータシャフト部２ａ
２ｂは水系統シャフト部
２ｃは電気系統シャフト部
２ｄは空気系統シャフト部
２ｅはエアーシュータ系シャフト部
２ｆは油圧系統シャフト部
２ｇはエレベータ駆動部
３は作業空間部
３ａは低圧作業用空間部
３ｂは中圧作業用空間部
３ｃは高圧作業用空間部
４は海底基台
５は浮きドック部
６は機器収容空間部
５ａは貯槽（淡水貯留スペース）
５ｂは貯槽（深海水貯留スペース）
５ｉは居住空間
６は機器収容空間部
６ａは貯槽（真空ポンプ設備の設置スペース）
６ｂは貯槽（予備電源設備の設置スペース）
６ｃは貯槽（淡水化プラントの設置スペース）
６ｄは貯槽（スタ−リング発電設備・空気圧縮機設備の設置スペース）
６ｅは貯槽（気泡流発電設備・電気関係機器設備の設置スペース）
６ｆは貯槽（油圧機器設備の設置スペース）
７はスターリング発電設備
８は気泡流発電設備
８ａは発電機
９は海水圧発電設備
１０ａは外殻
１０ｂは内殻
１０ｃは支持部材
１１はエレベータケージ
１２は深海調査潜航艇
１３は潜航艇収容空間
１３ａは外扉
１３ｂは内扉
１３ｃは排水管
１３ｄは注水管
１３ｅは本体
１３ｆは支持架台
Ｖ12は排水バルブ
Ｖ13は注水バルブ
１４は内側出入口
１５は外側出入口
１６は自動浮力調整装置
１７は太陽光発電設備
１８は風力発電設備
１９はスターリング発電用深海水取水管
２０ａ・２０ｂは給水ポンプ
２１ａ・２１ｂはガイドパイプ
２２ａ・２２ｂはスプロケット
２３はエンドレスチェーン
２４は傘体
２５は噴射ノズル
２６は駆動軸
２７は空気圧圧縮設備
２８は圧縮空気供給管
２９は空気流制御装置
３０は水車駆動用深海水取水管
３１は水車発電機
３２は排水管
３３ａ・３３ｂは排水ポンプ
３４は真空ポンプ設備
【図１】
0005119056.tif 000002
【図２】
0005119056.tif 000003
【図３】
0005119056.tif 000004
【図４】
0005119056.tif 000005
【図５】
0005119056.tif 000006
【図６】
0005119056.tif 000007
【図７】
0005119056.tif 000008
【図８】
0005119056.tif 000009
【図９】
0005119056.tif 000010