BR112014010317B1

BR112014010317B1 - sistema utilizando força dinâmica de fluído em estrutura flutuante e embarcação de propulsão eólica

Info

Publication number: BR112014010317B1
Application number: BR112014010317-8A
Authority: BR
Inventors: Takuju Nakamura; Hiromichi Akimoto
Original assignee: Takuju Nakamura
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2021-03-16
Also published as: AU2012333478A8; EP2775140A1; CA2854072A1; JP5918503B2; EP2775140A4; CN104040170A; SG11201402000QA; KR101640386B1; CA2854072C; PT3333417T; US9751602B2; BR112014010317A2; EP3333417A1; AU2012333478A1; RU2607713C2; ES2726010T3; AU2012333478B2; WO2013065826A1; KR20140075766A; EP3333417B1

Abstract

SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE E EMBARCAÇÃO DE PROPULSÃO EÓLICA. Um sistema utilizando a força dinamica de fluído em estrutura flutuante e uma embarcação de propulsão eólica que utiliza o sistema através do qual é possível compensar o momento de reviravolta pela força dinâmica de fluidos e para aliviar tanto a inclinação e aumentar de tamanho de uma estrutura flutuante. Um sistema utilizando força dinâmica de fluido em flutuante (1) compreende um conjunto (12) que extrai energia a partir do vento ou da água, e uma estrutura flutuante (13), que suporta o conjunto (12). O conjunto (12) compreende ainda uma parte de recebimento vento (10) que recebe força dinâmica de fluidos, e uma coluna de suporte (11) que suporta a parte de recebimento de vento (10). O conjunto (12) está posicionado com o centro de gravidade (15) da mesma por baixo da linha de água e é suportado para ser capaz de oscilar em um sentido arbitrário sobre a estrutura flutuante (13).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema utilizando a força dinâmica de fluído em estrutura flutuante e embarcação de propulsão eólica usando o mesmo.

Estado da Técnica

[0002] Como um sistema de geração de energia eólica, os moinhos de vento de eixo horizontal são largamente utilizados em terra. Países com o mercado de moinhos de vento amadurecidos possuem têm enfrentado a escassez de locais adequados para instalação de moinhos de vento com suficiente energia eólica. Conseqüentemente, nos referidos países, se faz necessário instalar moinhos de vento em alto mar onde a força do vento estável pode ser obtida e grandes áreas são disponíveis. Entretanto, como agora, moinhos de vento tem sido instalados em alto mar apenas por um método no qual, como no caso daqueles sobre a terra, um moinho de vento é instalado sobre uma fundação para dentro de um solo oceânico em uma área marítima próxima a faixa costeira com profundidade da água bem baixa em cerca de 10 m.

[0003] Uma vez que existe uma expectativa para ainda aumentar a instalação em alto mar no futuro, desenvolvimento de um método prático para instalação de um moinho de vento com estrutura flutuante é requerido.

[0004] Já que a energia elétrica é requerida em terra, a energia elétrica precisa ser provida na terra através de fios elétricos. Para reduzir a perda durante a transmissão, os moinhos de vento precisam ser instalados perto da terra, e devem ser instalados em uma área marítima rasa. Para flutuação de uma estrutura do tipo de geração de energia eólica, a qual é esperada como um método de instalação de moinho de vento em alto mar de próxima geração, um método primeiramente desejado o qual capacita uma instalação econômica em uma área marítima rasa com uma profundidade de água de cerca de 20 a 30 m.

[0005] Quando um moinho de vento converte energia eólica para força de rotação, o moinho recebe uma força forte de vento. A força forte do vento gera um momento o qual faz o moinho de vento girar. O moinho de vento de eixo horizontal, o qual é desenvolvido para uso em terra, recebe a força do vento em um ponto por uma haste horizontal suportada em uma alta posição no ar. Por isso, um enorme momento de reviravolta é gerado na base de uma coluna de sustentação vertical do moinho de vento de eixo horizontal. No moinho de vento de eixo horizontal, o moinho de vento é fixado para girar ao redor das proximidades de uma extremidade superior da coluna de sustentação do moinho de vento, e o moinho tem que continuar a mudar sua orientação de modo que o moinho de vento possa sempre ficar de frente para o vento. Por isso, é impossível prover cabos de sustentação para suportar a coluna de sustentação para receber o acima descrito momento enorme de vento. Desta forma, a coluna de sustentação do moinho de vento de eixo horizontal tem que ser fixada no terreno tão firme quanto possível, e é difícil girar o moinho de vento junto com a coluna de sustentação para alterar a direção do moinho de vento. Se um prato giratório for provido sobre o nível do terreno, o momento da reviravolta da coluna de sustentação não pode ser receaido, a menos que, o diâmetro do prato giratório seja excessivamente aumentado. Por esta razão, em geral, o prato giratório de um moinho de vento de eixo horizontal é provido imediatamente abaixo de uma nacela provida em uma extremidade superior da coluna de sustentação. Neste meio tempo, provê funções necessárias para o eixo horizontal gerar de energia eólica, e é necessário prover dispositivos, tais como um sistema de sustentação de rolamento do eixo horizontal, uma engrenagem de reforço, um gerador de energia, um breque, e um dispositivo de controle do arremesso da lamina, ao redor do eixo de rotação do moinho de vento. Estes dispositivos são desejavelmente providos mais próximos ao moinho de vento do que da parte giratória, para evitar a flutuação no torque da rotação e a interferência com a rotação da parte giratória.

[0006] Não apenas a maioria destes dispositivos, mas também os dispositivos periféricos incluindo um sistema de óleo lubrificante, um painel de controle, ou similares são providos na nacela no ar. Consequentemente, o centro da gravidade do moinho de vento de eixo horizontal está localizado em uma posição extremamente alta. Em adição, quando o moinho de vento de eixo horizontal é fixado firmemente em uma estrutura flutuante, o cilindro centrado na estrutura flutuante é ampliado na extremidade superior da coluna de sustentação, e então uma força G lateral excessiva é gerada. Por isso, é desvantajoso que os dispositivos dispostos em uma nacela tenham que ter pontos fortes, sistemas de lubrificação, e similares para suportar a referida força lateral G.

[0007] A figura 17 esquematicamente mostra, como Exemplo Comparativo 1, uma relação entre o momento de inclinação e estabilidade em um caso onde um moinho de vento de eixo horizontal é colocado sobre uma estrutura flutuante.

[0008] Em geral, para que uma estrutura flutuante tenha um momento de estabilidade, o centro de gravidade necessita estar em uma posição mais baixa do que o metacentro (o ponto de intersecção entre a linha de flutuabilidade e a linha central da estrutura flutuante ) localizado próximo da estrutura flutuante . Em um moinho de vento de eixo horizontal 200 configurado como descrito acima, dispositivos pesados estão todos localizados em altas posições no ar, e por consequência o centro de gravidade G sendo então mais alto do que o moinho de vento de eixo horizontal 200 não pode ter momento de estabilidade. Suponha um caso onde o moinho de vento de eixo horizontal 200 de um tipo de terra seja instalado por fixação em uma estrutura flutuante 201. No referido caso, mesmo se a inclinação da estrutura flutuante 201 for leve a força da gravidade F1 atua do lado externo da flutuabilidade F2 agindo sobre a estrutura flutuante 201, por causa de um alto centro de gravidade G com mostrado na Figura 17. Por consequência, uma força atua para ainda inclinar a estrutura flutuante 201. Ainda mais, a estrutura flutuante 201 recebe momento de enormes reviravoltas oscilantes, por causa de uma força de vento F3 recebida em uma alta posição como mostrada na figura 17.

[0009] Em outras palavras, desde que a estrutura flutuante 201 não tenha a necessidade de um momento de estabilidade, e receba um enorme momento de reviravoltas oscilantes por causa da força do vento F3, existe um problema que a referida estrutura seja impraticável como uma estrutura flutuante.

[00010] Para resolver estes problemas, é necessário prover a maioria de todas dispositivos em posições baixas sobre a estrutura flutuante, de modo que o centro de gravidade G e as áreas de trabalho para manutenção estejam mais baixo possível.

[00011] No caso do moinho de vento de eixo horizontal 200, o giratório tem que estar disposto em uma extremidade superior da coluna de sustentação do moinho de vento 202, a menos que a necessidade para uma fixação firme da coluna de sustentação do moinho de vento 202 na estrutura flutuante 201, como visto no exemplo do moinho de vento em terra possa ser mais cedo eliminada. Consequentemente, todos os dispositivos acima são colocados em uma nacela 203 acima do giratório, e assim é difícil reduzir o centro de gravidade G.

[00012] A figura 18 esquematicamente mostra, como Exemplo Comparativo 2, um relacionamento entre a inclinação e o momento de estabilidade em um caso, onde o moinho de vento de eixo vertical é colocado sobre uma estrutura flutuante , onde a parte (a) mostra um estado com uma inclinação aumentada, e a parte (c) mostra um estado com a inclinação mais aumentada.

[00013] Em contraste o moinho de vento de eixo horizontal 200 do Exemplo Comparativo 1, o centro de gravidade G de um moinho de vento de eixo vertical 300 como mostrado na figura 18 deverá ser mais reduzido para uma grande medida, por que todos os dispositivos pesados podem ser providos não alto no ar mas sobre uma estrutura flutuante 301 como no caso da terra onde os dispositivos pesados são providos em geral sobre uma base. Entretanto, como visto em um exemplo sobre a terra, em um caso de um moinho de vento de eixo vertical 300 no qual a coluna de sustentação 302 por si só gira com um rotor, é difícil fixar a coluna de sustentação 302 de uma referida maneira que resista um momento de reviravolta devido a força do vento F3, e é necessário prover cabos de sustentação (não ilustrado) nas quatro direções para suportar uma extremidade superior da coluna de sustentação 302. Isto necessita de uma estrutura flutuante possuindo uma superfície de convés ampla não menor do que um tamanho necessário para um corpo flutuante. Em adição, a parte d problema dos cabos de sustentação, a redução da força da gravidade para esta dimensão causa o seguinte problema. Especificamente, quando a inclinação da estrutura de flutuação 301 devido a força do vento F3 ou similar é menor do que mostrado na parte (a) da figura 18, um momento de estabilidade é exercido por que a quantidade do desvio lateral do centro de flutuação C é maior do que a quantidade do desvio lateral da gravidade G pela inclinação. Como a inclinação ainda aumenta, como mostrado na parte (b) da figura 18, o desvio lateral do cetro de gravidade G eventualmente se torna igual ao desvio lateral do centro de flutuação C, e o momento de estabilidade é perdido. Com mais inclinação, uma força causa mais inclinação atua como mostrado na parte (c) da figura 18. Para colocá-la diferentemente, existe um problema que o momento de estabilidade seja perdido e a estrutura de flutuação 301 seja derrubada quando o ângulo de inclinação exceda um determinado valor. Este é um fenômeno que ocorre por causa da seguinte razão. Especificamente, quando o centro de gravidade G é localizado acima da estrutura flutuante 301, o centro de gravidade G é desviado lateralmente, quando a inclinação aumenta.

[00014] Aqui o centro de flutuação C não pode ser localizado do lado externo da estrutura flutuante, o desvio lateral do centro de gravidade G excede o desvio lateral do centro de flutuação C. Este problema é inevitável, a menos que o centro de gravidade G seja localizado não acima da linha da água da estrutura flutuante 301.

[00015] A figura 19 esquematicamente mostra, como Exemplo Comparativo 3, um relação entre a inclinação e o momento de estabilidade em um caso onde o moinho de vento de eixo vertical é suportado para ser incapaz de inclinar com relação a estrutura flutuante, e um lastro é provido na água.

[00016] Para um iate comum, um sistema de estabilidade tem sido alcançado no qual um lastro é provido na água de modo que um momento de estabilidade é exercido com qualquer inclinação. Pela aplicação de um referido sistema de estabilidade de um iate, um moinho de vento de eixo vertical 400 é concebível no qual, uma coluna de sustentação 403 é suportada ara ser incapaz de inclinar com relação a uma estrutura de flutuação 401, e um lastro 402 é provida na água, como mostrado na figura 19. Moinho de vento de eixo vertical 400 pode ser alcançado por causa do centro de gravidade G ser mais baixa do que o centro de rotação (centro de flutuação C) do momento de inclinação nas proximidades da estrutura flutuante 401. Entretanto, desta forma, uma tensão excessiva é colocada sobre uma parte de ligação 401a da coluna de sustentação 403 para a estrutura flutuante 401. E então é impraticável para suportar a coluna de sustentação 403 somente pela parte de ligação 401a. Esta forma pode ser alcançada apenas quando os cabos (não ilustrados) chamado estai de proa ou estai de proa suportam a coluna de sustentação 403 são providos nas três ou quatro direções, como no caso dos cabos de sustentação do moinho de vento de eixo vertical. Em adição, quando esta ocorrência é diretamente aplicada ao sistema de geração de energia do vento operado quando ancorado no mar, operadores são expostos ao perigo por que a estrutura flutuante 401 é muito inclinada com a coluna de sustentação 403. Em adição, a carga sobre o sistema de monitoramento o qual é influenciado pela inclinação da estrutura flutuante 401 excessivamente aumenta particularmente nas áreas rasas.

[00017] Vários métodos têm sido estudados até o momento para superar a insuficiência no momento de instabilidade da referida estrutura flutuante. Exemplos de métodos propostos inclui um método nos quais múltiplos moinhos de vento de eixo horizontal são todos dispostos sobre uma única e grande estrutura flutuante; um método no qual múltiplos moinhos de vento de eixo horizontal são dispostos e estruturas flutuantes suportando os moinhos de vento de eixo horizontal, respetivamente, são rigidamente ligados entre si (veja, por exemplo, o Documento de Patente 1); um método no qual a estabilidade e obtida pelo uso de uma estrutura flutuante, chamada de mastro, possuindo um formato cilíndrico alongado na direção longitudinal e estendendo-se profundamente abaixo da água. (veja, por exemplo, o Documento de Patente 2), um método chamado TLP no qual uma estrutura d flutuação é estabilidade sendo puxada em direção ao solo oceânico por canos de metal chamados tendões ou similares (veja, por exemplo, o Documento de Patente 3); e o similar.

[00018] No entanto, cada um dos métodos possui uma referida desvantagem em que o tamanho da estrutura flutuante seja muito grande para a quantidade de energia captada pelo sistema a partir da força do vento, a assim os custos na construção e os custos na instalação são demasiados, fazendo com que o método economicamente seja impraticável. Entretanto, cada um dos métodos é baseado em uma concepção na qual uma determinada profundidade de água seja necessária, considerando a alteração no projeto da grande estrutura devido a agitação, o projeto da estrutura alongada verticalmente, a faixa de movimento geométrico dos tendões puxando na direção longitudinal, e similar. Por consequência, estes métodos possuem a referida desvantagem que estes métodos sejam não adequados para instalação próximas às áreas rasas próximas da terra onde a energia elétrica é requerida como mencionado acima.

Estado da Técnica Documentos de Prioridade

[00019] Documento de Patente 1: pedido de patente Japonês publicação Kokai No. 2010-216273

[00020] Documento de Patente 2: pedido de patente Japonês publicação Kokai No. 2009-248792

[00021] Documento de Patente 3: pedido de patente Japonês publicação Kokai No. 2010-030379

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00022] PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[00023] A presente invenção tem sido desenvolvida levando em conta as circunstancias acima descritas o objetivo prover um sistema de uso da força dinâmica de fluídos na estrutura flutuante que seja capaz de responder ao momento de reviravolta devido à força dinâmica de fluídos e suprimir a inclinação e fazer com que aumente o tamanho de uma estrutura flutuante, e a embarcação por propulsão eólica usando o sistema de uso da força dinâmica em estrutura flutuante.

[00024] Meios para resolver os problemas

[00025] A presente invenção prove um sistema de uso da força dinâmica de fluídos na estrutura flutuante compreendendo a montagem para a extração de energia a partir da água ou do vento; uma estrutura flutuante para suportar a montagem, o conjunto inclui uma parte de recebimento de força dinâmica do fluido e uma coluna de sustentação para suportar a parte de recebimento de força, e o conjunto possui um centro de gravidade estabelecido abaixo e é suportado inclinavelmente em qualquer direção com relação a estrutura flutuante.

[00026] De acordo com a presente invenção, o centro de gravidade do conjunto é estabelecido abaixo da água, e o conjunto é suportado inclinavelmente em qualquer direção com relação à estrutura flutuante. Por consequência, o conjunto é inclinado em qualquer direção sob a recebimento de uma força dinâmica de fluido, enquanto uma força da gravidade age sobre o centro de gravidade presente abaixo da água gerando um momento de estabilidade o qual é centrado em uma parte de sustentação de uma haste de inclinação e a qual age para corrigir a inclinação. Como a inclinação aumenta, o momento de estabilidade aumenta, e nunca perde. Assim, o conjunto por si mesmo pode lidar com o momento de reviravolta do conjunto. Por esta razão, a estrutura flutuante não precisa dividir o momento de reviravolta, e assim se faz desnecessário prover cabos de sustentação, de modo que o tamanho da estrutura flutuante possa ser reduzida. Ademais, uma vez que estrutura flutuante o conjunto é suportado inclinavelmente com relação à estrutura flutuante, a inclinação do conjunto não causa inclinação da estrutura flutuante.

[00027] Note-se que, é possível para qualquer uma das velas, uma lâmina fixada, e um moinho de vento horizontal ou vertical, que recebe o vento, que o fluxo da maré força a vela, uma quilha, uma roda horizontal ou vertical de água, que recebe a força do fluxo das marés, e semelhante é utilizado como a parte de recebimento de força.

[00028] Além disso, a configuração pode ser empregada, em que o conjunto é suportado oscilantemente em relação à estrutura flutuante com qualquer um dos pinos de ligação, uma junta universal, um rolamento esférico bola tipo almofada, e um mecanismo de sustentação do corpo elástico provida entre elas.

[00029] De acordo com esta configuração, um conjunto possuindo um peso pesado pode ser suportado por uma estrutura flutuante de uma maneira simples e confiável, ao mesmo tempo que é permitido balançar.

[00030] Além disso, uma configuração pode ser empregada, em que o conjunto é suportado rotativamente em torno de um eixo central da coluna de sustentação no que diz respeito à estrutura flutuante.

[00031] De acordo com esta configuração, quando a parte de recebimento de força é de um tipo que tem de girar, a parte de recebimento de força é permitida a rodar, enquanto que todo o conjunto está sendo integralmente montada.

[00032] Além disso, a configuração pode ser utilizada na qual pelo menos a força do vento é usado como a energia de um fluido, a parte de recebimento de força inclui uma parte de recebimento de vento para receber a força do vento no ar, e a coluna de sustentação inclui uma coluna de sustentação superior apoiando a parte de recebimento de vento e uma coluna de sustentação inferior apoiando um lastro fixado abaixo da água.

[00033] De acordo com esta configuração, a parte de recebimento de força inclui a parte de recebimento de vento para receber a força do vento no ar, ea coluna de sustentação inclui a coluna de sustentação superior apoiando a parte de recebimento do vento e da coluna sustentação inferior apoiando um lastro fixado abaixo água. Assim, enquanto que a parte de recebimento do vento e do lastro são suportados pelo conjunto de colunas de sustentação, de modo a penetrar através da estrutura flutuante, todo o conjunto pode ser suportado inclinavelmente e rotativamente em relação à estrutura flutuante.

[00034] Note-se que, por exemplo, quando a parte de recebimento de vento é uma lâmina fixa, é necessário mudar a direção da parte de recebimento de força de acordo com a direção do vento. A este respeito, se o lastro mantiver o equilíbrio em água tem uma forma cilíndrica ou esférica (uma forma com simetria de rotação relativamente ao eixo da coluna de sustentação de rotação), a coluna de sustentação superior que prende a parte de recebimento de força no ar e a coluna de sustentação inferior, segurando o lastro na água podem ser integradas entre si.

[00035] Adicionalmente, uma configuração pode ser utilizada em que a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior estejam ligadas entre si de modo coaxial rotativamente em relação uma a outra num estado de rigidez com respeito a um eixo central da coluna de sustentação com um rolamento provido entre as mesmas.

[00036] De acordo com esta configuração, a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior são conectadas entre si de modo coaxial rotativamente em relação uma a outra em um estado de rigidez com relação ao eixo central da coluna de sustentação, com o rolamento provido entre elas. Assim, a coluna de sustentação inferior e o lastro podem ser configurados para não rodar mesmo quando a coluna de sustentação superior e a parte de recebimento de força estejam em rotação. Por esta razão, por exemplo, é possível evitar que a coluna de sustentação inferior e o lastro capturem objetos flutuantes. Além disso, por exemplo, também, quando uma lâmina fixa é provida sobre a superfície da água e uma quilha e um lastro são providos abaixo água, estes podem ser mantidos em ângulos ótimos.

[00037] Além disso, a parte de recebimento de força de preferência, inclui um moinho de vento de eixo horizontal ou de um moinho de vento de eixo vertical.

[00038] De acordo com a configuração, mesmo quando a parte de recebimento de força é constituída por um moinho de vento de eixo horizontal ou por um moinho de vento de eixo vertical, o centro de gravidade do conjunto é ajustado abaixo de água, e todo o conjunto, incluindo o moinho de vento é suportado com inclinabilidade com relação à estrutura flutuante. Assim, o conjunto pode lidar com o momento de reviravolta e reprimir a inclinação e o aumento da estrutura flutuante.

[00039] Além disso, uma configuração pode ser utilizada em que a parte de recebimento de força inclui uma roda de eixo horizontal de água ou de uma roda de água de eixo vertical, a roda de água e de eixo horizontal ou a roda de água de eixo vertical é fixada abaixo da água e funciona como um lastro ou parte de um lastro.

[00040] De acordo com esta configuração, mesmo quando a parte de recebimento de força é constituída por uma roda de água de eixo horizontal ou por uma roda de água de eixo vertical, o centro de gravidade do conjunto é ajustado abaixo de água, e todo o conjunto, incluindo a roda de água é suportado inclinavelmente em relação com a estrutura flutuante. Por isso, o momento da reviravolta pode ser lidado, e a inclinação e o aumento da estrutura flutuante podem ser suprimidos.

[00041] Além disso, uma vez que a roda de água de eixo horizontal ou da roda da água de eixo vertical funciona como um lastro ou parte de um lastro, não é necessário proporcionar um lastro em separado, e a estrutura pode ser simplificada. Além disso, é possível empregar uma configuração na qual um moinho de vento e a roda de água sejam providas nas porções superior e coluna de sustentação.

[00042] Além disso, a configuração pode ser utilizada em que a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior são ligadas entre si com um sistema de engrenagens fornecida entre as mesmas, de modo a rodar coaxialmente, mantendo uma relação rotativa relativa predeterminada, e são suportadas de modo rotativo e oscilante com relação à estrutura flutuante.

[00043] De acordo com esta configuração, a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior são conectadas entre si com o sistema de engrenagens provida entre as mesmas. Assim, rodam coaxialmente uma com a outra, mantendo uma relação rotativa relativa predeterminada. Portanto, é possível empregar uma configuração pela qual, quando o projeto da taxa de fluxo de corrente e o projeto da velocidade do vento são diferentes entre si, a energia pode ser extraída a partir do moinho de vento e a roda de água, que são rotacionados pelo número de suas reviravoltas em que o moinho de vento e da roda de água são eficientes.

[00044] Por exemplo, suponhamos que um caso em que uma referida configuração seja empregada em que a parte de recebimento de vento é um moinho de vento com eixo vertical, a parte de lastro é uma roda de água de eixo vertical, e a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior estejam conectadas entre si com um sistema de rolamentos e engrenagens planetárias ou um sistema de engrenagens diferencial fornecida entre os mesmos, sendo rígida com respeito ao eixo, de modo que a coluna de sustentação superior e a parte de recebimento de vento sejam giradas várias vezes, durante uma única rotação sustentação de coluna inferior e a roda de água de eixo vertical. Em tal caso, a energia pode ser eficientemente extraída a partir de ambas.

[00045] Além disso, uma configuração pode ser utilizada em que a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior tenha um mecanismo através do qual a rotação de uma das colunas de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior seja transmitida para a outra sob uma condição pré-determinada, enquanto a rotação de uma da coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior não seja transmitida para a outra sob uma outra condição.

[00046] De acordo com esta configuração, através da incorporação de, por exemplo, uma roda dentada, uma embreagem, um acoplamento viscoso, um limitador de torque, ou similar entre a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior, as rotações podem ser independentes entre si, a rotação pode ser transmitida apenas em uma direção, a velocidade excessiva pode ser evitada, ou a rotação relativa pode ser bloqueada.

[00047] Além disso, a configuração pode ser empregada em que o conjunto inclui uma parte de extração de energia de rotação para extração de energia de rotação de rotação da parte de recebimento de força, a coluna de sustentação superior e coluna de sustentação inferior são configurados para girar coaxialmente uma com a outra em direções uma de frente para a outra, e a parte de extração de energia de rotação é definida de forma a permitir torques gerados mediante a extração de energia de rotação a partir da coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior para se anularem mutuamente.

[00048] De acordo com esta configuração, a coluna de sustentação superior e coluna de sustentação inferior são configuradas para girar coaxialmente uma com a outra em direções opostas, e a parte de extração de energia de rotação é fixada de modo a permitir torques gerados mediante a extração das energias para anularem mutualmente. Assim, a rotação da estrutura flutuante e a carga sobre o sistema de ancoragem da estrutura flutuante pode ser reduzida.

[00049] Mais especificamente, por exemplo, quando a energia é extraída a partir de um meio de rotação da roda de água, por exemplo, em sentido horário quando visto a partir de cima para a estrutura flutuante, um torque para girar a estrutura flutuante no sentido horário é gerado. Do mesmo modo, quando a energia é extraída a partir de um moinho de vento com eixo vertical de rotação, um torque para girar a estrutura flutuante do conjunto é gerado. Nestes casos, a estrutura flutuante gira, e um sistema de ancoragem do mesmo é torcido. Em alguns casos, a tensão do sistema de ancoragem aumenta porque o sistema de ancoragem é enrolado em torno de faces laterais da estrutura flutuante. A rotação da estrutura flutuante não para até que o equilíbrio é alcançado através da geração de um contador de torque que se contrapõe ao torque. Isso causa uma flexão excessiva, fadiga no uso dos componentes do sistema de ancoragem. A este respeito, como na presente invenção, por exemplo, as direções de percurso das pás do moinho de vento com eixo vertical e a água roda de eixo vertical são definidas, ou um sistema de engrenagens de rotação do contador é proporcionada entre a coluna de sustentação superior e a coluna de sustentação inferior, de modo que, por exemplo, a coluna de sustentação inferior provida com a roda de água e a coluna de sustentação superior provida com o moinho de vento possam sempre girarrodar em sentidos opostos. Em tal caso, os torques se anulam, e o problema pode ser resolvido ou reduzido.

[00050] Além disso, uma configuração pode ser empregada em que a parte de extração de energia de rotação é um gerador de energia, incluindo um rotor e um estator, o rotor está ligado a qualquer uma das colunas de sustentação coluna de sustentação superior e ciluna de sustentação inferior enquanto que o estator está conectado na outra, e o gerador de energia gera energia elétrica com base em movimento diferencial entre o rotor e o estator.

[00051] De acordo com esta configuração, o rotor está ligado a uma coluna de sustentação superior e coluna de sustentação inferior, enquanto que o estator está ligado na outra, e a energia elétrica é gerada com base na deteção de movimento diferencial. Quando a energia de rotação é convertida em energia elétrica e extraída, esta configuração faz com que seja possível para cancelar os torques de uns com os outros e utilizar um gerador de energia menor, porque um relativamente alto número de revoluções pode ser alcançado, de modo que, por exemplo, o número de pólos do gerador de energia pode ser reduzida.

[00052] Além disso, a configuração pode ser empregada em que a parte de recebimento de força inclui um moinho de vento com eixo vertical do tipo elevador e uma rcom roda de água de eixo vertical do tipo draga, e o moinho de vento com eixo vertical é ativado pela rotação da roda de água do eixo vertical.

[00053] De acordo com esta configuração, um moinho de vento de eixo vertical do tipo de elevador, que é geralmente pobre em propriedade autopartida, pode ser ativado por uma roda de água de eixo vertical do tipo draga que tem relativamente boa propriedade de partida. Além disso, uma vez que a roda de água de eixo vertical é provida abaixo da água, o fluxo de vento que sopra para o moinho de vento com eixo vertical não é influenciado, e a redução da eficiência da rotação do moinho de vento pode ser suprimida.

[00054] Mais especificamente, entre os moinhos de vento de eixo vertical, moinhos de vento do tipo elevador tipificados pelos moinhos de vento Darrieus são geralmente eficiente, e possuem uma vantagem que os moinhos de vento do tipo elevador não requerem qualquer ajuste no vento que sopra em qualquer direção do vento. No entanto, moinhos de vento do tipo elevador possuem uma desvantagem onde os moinhos de vento do tipo elevador não pode ser iniciados por si só, requerendi rotação durante a partida. Para superar esta desvantagem, um moinho de vento do tipo gyromill é desenvolvido que pode ser iniciado por si só, adicionando-o um mecanismo de ligação através do qual os ângulos de ataque são variados entre as posições, como uma posição contra o vento e uma posição a favor do vento. No entanto, o tipo moinho de vento gyromill requer um ajuste feito de acordo com a direção do vento e da relação entre a velocidade de rotação ea velocidade do vento. Além disso, os moinhos de vento de tipo elevador possuem a desvantagem já que o mecanismo é montado em uma posição fora do alcance e, por conseguinte, a manutenção do dispositivo é difícil em alto mar. Uma abordagem tem sido posta em prática em que a insuficiência de força de autopartida é complementada pelo emprego de um moinho de vento Darrieus como um rotor principal, e em combinação de um moinho de vento Savonius, que tem uma baixa eficiência, mas tem uma boa característica de partida, ou similarmente disposto no interior do moinho de vento Darrieus.

[00055] No entanto, esta abordagem tem uma referida desvantagem que o moinho Savonius atrapalha o fluxo de vento que sopra para o moinho Darrieus e diminui a eficiência. Na presente invenção, por exemplo, um moinho de vento Darrieus é utilizado, e o moinho Darrieus pode ser iniciado por meio de uma roda de água Savonius para a força de fluxo de maré sob a superfície da água. Com essa configuração, a roda de água Savonius não atrapalha o fluxo de fluido de sopro para o moinho de vento Darrieus.

[00056] Além disso, uma configuração pode ser utilizada em que a parte de recebimento de força inclui um moinho de vento com eixo vertical do tipo elevador e uma roda de água com eixo vertical do tipo draga, a água roda de eixo vertical está ligada ao moinho de eixo vertical com um dispositivo de step-up fornecida entre as mesmas, e o dispositivo reforçador provido entre os mesmos, e o dispositivo reforçador transmite a rotação do moinho de vento de eixo-vertical quando uma velocidade de rotação do moinho de vento com eixo vertical após reforço não for maior do que a velocidade de rotação da roda de água eixo vertical mas não transmite a rotação do moinho de vento de eixo vertical para a água roda de eixo vertical, quando a velocidade de rotação do moinho de vento de eixo vertical após o reforço for maior do que a velocidade de rotação da roda de água de eixo vertical.

[00057] De acordo com esta configuração, a rotação da roda de água de eixo vertical é transmitida para o moinho de vento de eixo vertical, quando a velocidade de rotação do moinho de vento de eixo vertical após o reforço não for maior do que a velocidade de rotação da roda de água de eixo vertical. Assim, a propriedade de ativação moinho de vento de eixo vertical do tipo elevador pode ser melhorada. Entretanto, a rotação do moinho de vento com eixo vertical não é transmitida para a roda de água de eixo vertical, quando a velocidade de rotação do moinho de vento com eixo vertical após a intensificação for maior do que a velocidade de rotação da roda de água de eixo vertical. Assim, a roda de água de eixo vertical não atua como uma resistência.

[00058] Mais especificamente, em geral, o projeto da velocidade de fluxo das marés é muito menor do que o projeto da velocidade do vento. Além disso, um rotor Savonius é eficiente quando a velocidade periférica de uma peça com um diâmetro máximo do rotor é aproximadamente igual à velocidade do fluído, enquanto que um rotor Darrieus é eficiente quando a velocidade periférica é de cerca de 4 a 6 vezes a velocidade do vento. Assim, a rotação axial da roda de água Savonius é preferivelmente transmitida para a rotação axial do moinho de vento Darrieus após ter sido intensificada. Entretanto, quando a velocidade do vento aumenta, é preferível que a rotação axial do moinho de vento seja separada a partir da transmissão de rotação, de modo que a roda de água não sirva como um breque, ou a transmissão seja conduzida apenas em uma única direção. Observe que, como a taxa de fluxo das marés é geralmente muito baixa, mas a água possui um peso específico de 800 vezes maior do que a do ar, um moinho de vento Darrieus no ar pode ser iniciado pela disposição de uma roda de água Savonius para dar o arranque na água tendo um de tamanho aproximadamente igual ao de um moinho de vento Savonius para ativação disposta no ar. Esta configuração é especialmente útil em áreas marítimas, incluindo as áreas de mar perto de Japão, que possuem características em que o fluxo das marés tem uma baixa taxa de fluxo, mas é relativamente freqüente, que a velocidade do vento seja rápida quando sopra um vento, mas o vento muitas vezes se esvai, e que a direção do vento não é constante, e assim por diante.

[00059] Além disso, uma configuração pode ser empregada, na qual o conjunto possui uma flutuabilidade quase igual ao próprio peso do conjunto e é suportado verticalmente de forma móvel em relação à estrutura flutuante, e um movimento vertical da peça de extração de energia é proporcionado para extrair energia a partir de movimentos relativamente verticais entre a montagem e a estrutura flutuante.

[00060] De acordo com esta configuração, o conjunto tem uma flutuabilidade quase igual ao próprio peso do conjunto e é suportado verticalmente de forma móvel com relação à estrutura flutuante. Assim, quando a flutuabilidade atua sobre os dois, flutuam devido a uma onda, os dois se movem verticalmente um com relação ao outro por causa da diferença de flutuabilidade da estrutura flutuante, com relação aos dois.

[00061] Então, o movimento vertical parte extração de energia extrai energia (energia das ondas) do movimento vertical com relaçao da estrutura flutuante e do conjunto.

[00062] Note-se que o conjunto é submetido à mudança relativamente pequena na flutuabilidade devido ao projeto de flutuação, e verticalmente percorre com um longo período, porque seu peso relativamente grande e a parte da penetração da superfície da água relativamente pequena. Enquanto isso, a estrutura flutuante segue bem as ondas devido ao seu relativamente pequeno peso e pela parte de penetração da superfície da água ser grande. Assim, o movimento vertical relativo é gerado pelas ondas.

[00063] Além disso, uma configuração pode ser empregada, em que o movimento vertical da peça de extração de energia é um gerador linear que inclui um tradutor e um estator, o tradutor está conectado a qualquer parte do conjunto e da estrutura flutuante, enquanto o estator está ligado com a outra, e o gerador linear gera energia elétrica com base no movimento diferencial entre o tradutor e o estator.

[00064] De acordo com esta configuração, o movimento vertical da peça de extração de energia é um gerador linear que inclui um tradutor e um estator, e, no gerador linear, em que o tradutor está conectado a qualquer um do conjunto e da estrutura flutuante, enquanto o estator está conectado na outra. Assim, a energia elétrica pode ser gerada diretamente do movimento vertical relativo entre o conjunto e a estrutura flutuante.

[00065] Além disso, uma configuração pode ser empregada, em que o movimento vertical da peça de extração de energia inclui um mecanismo de conversão da força de rotação, incluindo qualquer parafuso de esferas, de uma cremalheira e pinhão, um mecanismo de biela-manivela de conexão, e um giroscópio.

[00066] De acordo com esta configuração, o mecanismo de conversão da força de rotação, tal como um parafuso de esferas, de uma cremalheira e pinhão, um mecanismo de biela-manivela de conexão, ou de um giroscópio converte o movimento vertical de rotação. Assim, a energia de movimento vertical pode ser utilizada para a geração de energia em um gerador, mais eficiente, de energia do tipo de rotação.

[00067] Além disso, uma configuração pode ser empregada em que a parte de recebimento de força inclui pelo menos qualquer moinho de vento de eixo vertical do tipo elevador e de roda de água do tipo de eixo vertical do tipo elevador, e é ativado pela força de rotação obtida pelo mecanismo de conversão da força de rotação.

[00068] De acordo com esta configuração, a força de rotação, obtida pelo mecanismo de conversão da força de rotação pode ser transmitida ao moinho Darrieus ou uma roda de água Darrieus, e utilizada para o arranque do moinho Darrieus ou da roda de água Darrieus. Além disso, a energia eólica e a energia da força do fluxo das marés podem ser integradas e utilizadas para geração de energia em um gerador de energia do tipo rotação.

[00069] Além disso, a presente invenção proporciona uma embarcação de propulsão eólica compreendendo o acima descrito sistema de uso da força dinâmica fluido na estrutura flutuante, na qual a estrutura flutuante é um casco, a parte de recebimento de força inclui uma parte de recebimento de vento para receber a força do vento no ar, a coluna de sustentação inclui uma coluna de sustentação superior apoiando a parte de recebimento de vento e uma coluna de sustentação inferior apoiando um lastro fixado abaixo da água, navio de propulsão eólica inclui uma hélice que é definida abaixo da água e que é girada pela força do vento recebida pela parte de recebimento do vento substancialmente em torno de um eixo horizontal.

[00070] De acordo com esta configuração, o casco pode ser propelido pela hélice rotacionada substancialmente em torno do eixo horizontal, por a força do vento recebida pela parte de recebimento de vento. Aqui, o conjunto, incluindo a parte de recebimento de vento, e a coluna de sustentação estão configurados para ser inclináveis em relação ao casco, e o centro de gravidade do conjunto fixado abaixo de água. Assim, mesmo quando um moinho de vento possuindo uma grande parte de recebimento de força o bastante para obter impulso suficiente é descartado, uma embarcação de propulsão eólica segura possuindo momento de estabilidade suficiente pode ser obtida, e a inclinação e o aumento de tamanho do casco podem ser suprimidos.

[00071] Note-se que, durante a navegação, o conjunto é de preferência restrito para ser inclinável apenas na direção do rolo do casco por um dispositivo de restrição para restringir a direção da inclinação do conjunto.

[00072] Além disso, uma configuração pode ser empregada em que a hélice da embarcaçãp propelida a vento está disposta no lastro.

[00073] De acordo com esta configuração, por exemplo, a rotação do moinho de vento com eixo vertical é reforçada e transmitida a uma haste que penetra no interior do lastro para o fundo, e convertida para o eixo de rotação horizontal, por uma engrenagem cônica provida no interior do lastro. Em seguida, a hélice pode ser girada pela propulsão através da rotação do eixo horizontal.

[00074] Além disso, uma configuração pode ser empregada, em que o lastro ou a coluna de sustentação inferior funcione como uma quilha do tipo elevador.

[00075] De acordo com esta configuração, o lastro ou a coluna de sustentação inferior funciona, como uma quilha do tipo elevador. Assim, o ângulo de ataque da quilha pode ser ajustado pela rotação da coluna de sustentação inferior.

[00076] Mais especificamente, quando uma embarcação movida pelo recebimento de uma grande energia eólica navega em um vento cruzado, a embarcação nageva, enquanto desliza na direção à favor do vento sendo empurrada pelo mesmo. O mesmo se aplica para um iate. No caso de um iate de alto desempenho, uma quilha na água tem um ângulo de ataque por causa de uma velocidade combinada de uma velocidade lateral-derrapante e uma velocidade à frente em linha reta, e o equilíbrio é mantido por causa de um elevador para empurrar o iate contra o vento é gerado na quilha. No entanto, o equilíbrio é alcançado apenas quando o deslizamento lateral ocorre em um certo grau. Assim, o aumento da resistência do casco para o deslizamento lateral é inevitável. Na presente invenção, o sistema de lastro quilha rotativamente suportado torna possível proporcionar um ângulo de ataque para a quilha, de modo que um elevador para empurrar contra o vento pode ser gerado na quilha mesmo quando não ocorre deslizamento lateral. Assim, o casco pode navegar para frente, enquanto enfrenta o sentido da marcha, e a resistência do casco pode ser reduzida.

[00077] Além disso, a configuração pode ser empregada em que o navio de propulsão eólica inclui dois conjuntos, cada um dos quais é o conjunto, estabelecido na frente e na traseira do casco, e as duas quilhas giram para ter ângulos de ataque na mesma direção durante a navegação para frente em um vento cruzado, enquanto a quilha em uma extremidade frontal e a qulha em uma estremidade traseira possui angulos de ataque em direções opostas uma da outra durante a viragem.

[00078] De acordo com esta configuração, as duas quilhas giram para possuirem ângulos de ataque na mesma direção durante a navegação para frente em um vento cruzado, enquanto a quilha na extremidade dianteira e a quilha na extremidade traseira giram para possuirem ângulos de ataque em direções opostas a partir de uns aos outros durante a viragem. Assim, uma embarcação movida pela alta performance do vento com uma baixa resistência pode ser conseguida através da eliminação de um leme. Efeitos da Invenção

[00079] Como descrito acima, no sistema de uso da força dinâmica em estrutura flutuante da presente invenção, o conjunto possui o centro de gravidade na água é inclinavelmente suportado pela estrutura flutuante. Assim, a presente invenção pode alcançar tais efeitos podendo lidar em momentos de reviravoltas, devido à enorme e força de fluido dinâmico e flutuante com que a estrutura flutuante não é inclinada, mesmo quando a parte de recebimento de força no ar recebe uma grande força e está inclinada, de modo a que o momento de estabilidade da estrutura flutuante pode ser sempre mantido, e que o acesso seguro para inspeção, e ações similares podem ser provindas por um operador.

[00080] Além disso, quando a parte de recebimento de força no ar ou na água é exposta a uma velocidade excessiva de fluido, a parte de recebimento de força espontanamente se inclina para liberar a força dinamica fluida. Também neste caso, e possível alcançar um referido efeito na estrutura de flutuação que não esteja inclinada e retenha o momento de estabilidade.

[00081] Além disso, de acordo com a presente invenção, uma vez que não é necessário dispor cabos de aço, o aumento do tamanho da estrutura flutuante pode ser suprida. Além disso, seja o moinho do tipo de eixo horizontal ou do tipo de eixo vertical, a maioria dos principais dispositivos, tais como uma caixa de engrenagens, uma placa giratória, e um gerador de energia pode ser disposto sobre a estrutura flutuante. Isso facilita a inspeção e manutenção, e além disso pode reduzir o trabalho em altura utilizando um guindaste necessário para a instalação e os períodos de operação, tanto quanto possível.

[00082] Além disso, uma vez que o sistema é autosuportado e estável mesmo sem ancoragem pode ser alcançado, o sistema pode ser puxado depois de ter sido montado num cais. Assim, os custos de instalação podem ser bastante reduzidos. Além disso, utilizando esta característica, a presente invenção pode alcançar um referido efeito em que uma embarcação propelida por vento altamente eficiente e grande pode ser alcançado, o qual é provido com uma recebimento de força facilitando o recebimento da flutuabilidade suficiente para ser a maior parte da propulsão e a qual pode navegar para frente e reto sem rolo ou deslizamento lateral, mesmo em um vento cruzado.

Breve Descrição dos Desenhos

[00083] [Fig. 1] A Fig. 1 esquematicamente mostra uma relação entre a inclinação e momento de estabilidade no caso de um moinho de vento com eixo vertical estar inlinavelmente suportado por uma estrutura flutuante de um sistema de fluido de estrutura flutuante utilizando força dinâmica de acordo com uma primeira configuração.

[00084] [Fig. 2] A Fig. 2 mostra vistas em corte transversal alargada de uma parte de conexão entre um conjunto e a estrutura flutuante da primeira configuração, em que a parte (a) mostra um estado em pé, e a parte (b) mostra um estado inclinado.

[00085] [Fig. 3] Fig. 3 mostra uma estrutura de sustentação oscilante suportando o conjunto com relação à primeira configuração, em que a parte (a) é uma vista em corte transversal, a parte (b) é uma vista em perspectiva, e a parte (c) é uma vista em perspectiva explodida.

[00086] [Fig. 4] Fig. 4 mostra esquematicamente o caso de um moinho de vento de eixo horizontal é inclinavelmente suportado por uma estrutura flutuante em um sistema utilizando a força dinâmica em estrutura flutuante de acordo com a segunda configuração, em que a parte (a) mostra um estado em pé, e a parte (b) mostra um estado inclinado.

[00087] [Fig. 5] Fig. 5 mostra vistas planas sistema utilizando a força dinâmica em estrutura flutuante de acordo com a segunda configuração, em que a parte (a) mostra um estado antes da rotação, e a parte (b) mostra um estado depois da rotação.

[00088] [Fig. 6] Fig. 6 mostra vistas em corte transversal ampliada de uma parte de conexão entre um conjunto e a estrutura flutuante da segunda configuração, em que a parte (a) mostra um estado em pé, e a parte (b) mostra um estado inclinado.

[00089] [Fig. 7] Fig. 7 mostra esquematicamente o caso de um moinho de vento com eixo vertical e uma roda de água de eixo vertical sendo inclinavelmente suportados por uma estrutura flutuante em sistema utilizando a força dinâmica em estrutura flutuante de acordo com uma terceira configuração, em que a parte (a) é uma vista lateral de um estado em pé e a parte (b) é uma vista plana do estado em pé, e a parte (c) é uma vista em corte transversal da roda de água.

[00090] [Fig. 8] Fig. 8 mostra vista em corte transversal ampliada evidenciando uma parte de conexão entre um conjunto flutuante e a estrutura da terceira configuração, em que a parte (a) mostra um estado em pé, e a parte (b) mostra um estado inclinado.

[00091] [Fig. 9] Fig. 9 é uma vista lateral esquemática mostrando um estado onde o sistema utilizando a força dinâmica em estrutura flutuante está de acordo com uma terceira configuração onde é tomada uma medida preventiva contra um vento forte.

[00092] [Fig. 10] Fig. 10 mostra esquematicamente vistas laterais mostrando um caso em que uma roda de água vertical para ser ativado por um movimento vertical é inclinavelmente suportada por uma estrutura flutuante em um sistema utilizando a força dinâmica em estrutura flutuante está de acordo com uma quarta configuração onde a parte (a) mostra um estado em pé, e parte (b) mostra um estado inclinado.

[00093] [Fig. 11] Fig. 11 mostra vista em corte transversal ampliada de uma parte de conexão entre um conjunto e da estrutura flutuante de quarta configuração, onde a parte (a) mostra um estado em pé, e a parte (b) mostra um estado inclinado.

[00094] [Fig. 12] Fig. 12 mostra esquematicamente mostra uma embarcação de propulsão eólica de acordo com uma quinta configuração, em que a parte (a) mostra uma vista lateral, parte (b) mostra uma vista em corte transversal de um estado em pé, e a parte (c) mostra uma vista em corte transversal de um estado inclinado.

[00095] [Fig. 13] Fig. 13 mostra esquematicamente um caso em que dois moinhos de vento de eixo vertical são montados em uma embarcação de propulsão eólica de acordo com uma sexta configuração, em que a parte (a) mostra uma vista de lado, e a parte (b) mostra uma vista plana.

[00096] [Fig. 14] Fig. 14 mostra vista em corte transvesal da embarcação propulsão eólica de acordo com a sexta configuração, onde a parte (a) mostra um estado construído, e a parte (b) mostra um estado inclinado.

[00097] [Fig. 15] Fig. 15 é uma vista em corte transversal ampliada mostrando a parte de conexão entre um conjunto e um casco com relação à sexta configuração.

[00098] [Fig. 16] Fig. 16 mostra vistas do fundo da embarcação de propulsão eólica de acordo com a sexta configuração, onde parte (a) mostra um estado de quilhas durante navegação para à frente em um vento cruzado, e parte (b) mostra um estado de quilhas na curva.

[00099] [Fig. 17] Fig. 17 mostra esquematicamente, como no Exemplo Comparativo 1, uma relação entre a inclinação e momento de estabilidade no caso de um moinho de eixo horizontal ser colocado sobre uma estrutura flutuante.

[000100] [Fig. 18] Fig. 18 mostra esquematicamente, como no Exemplo Comparativo 2, a relação entre a inclinação e momento de estabilidade no caso de um moinho de vento com eixo vertical estar colocado sobre uma estrutura flutuante, em que a parte (a) mostra um estado com uma ligeira inclinação, parte (b) mostra um estado com um aumento da inclinação, e uma parte (c) mostra um estado com mais um aumento da inclinação.

[000101] [Fig. 19] Fig. 19 mostra esquematicamente, como Exemplo Comparativo 3, uma relação entre a inclinação e momento de estabilidade no caso de um moinho de vento com eixo vertical é suportada para ser incapaz de inclinação em relação a uma estrutura flutuante e um lastro é proporcionado em água. Formas para Conduzir esta Invenção <Primeira Configuração>

[000102] Um sistema utilizando a força dinâmica em estrutura flutuante 1 de acordo com uma primeira configuração inclui, como mostrado na fig. 1, um conjunto 12, incluindo uma parte de recebimento de vento 10, a qual é fixada no ar para receber o vento e uma coluna de sustentação 11; e uma estrutura flutuante 13 inclinavelmente sustentando o conjunto. O conjunto 12 inclui um lastro 14 para a fixação de um centro de gravidade 15 do conjunto 12 abaixo água. O lastro 14 está localizado numa parte da extremidade inferior da coluna de sustentação 11. Note-se que a estrutura flutuante 13 é conectada a âncoras não ilustradas com linhas de ancoragem 13a.

[000103] A estrutura de sustentação para inclinavelmente suportar o conjunto 12 sobre a estrutura flutuante 13 pode ser pinos de ligação, uma junta universal, um apoio esférico, um sustentação para o corpo elástico, ou similar. Na descrição seguinte, um caso em que um corpo elástico da estrutura de sustentação é feita como um exemplo é descrito com referência às Figs. 2 e 3.

[000104] Como mostrado na fig. 2, a coluna de sustentação 11 inclui uma coluna de sustentação superior 11a suportando a parte de recebimento de vento 10, uma coluna de sustentação inferior 11b apoiando o lastro de 14, e uma parte esférica 17 provida entre a coluna de sustentação superior 11a e a coluna sustentação inferior 11b. A coluna de sustentação 11 está disposta na parte de abertura 13b provida substancialmente em um centro da estrutura flutuante 13, de modo a penetrar a estrutura flutuante 13. A parte de abertura 13b é formada em uma forma cônica com um diâmetro interno que aumenta para baixo. A estrutura de sustentação 20 para apoiar a coluna de sustentação 11 é colocada sobre a parte de abertura 13b.

[000105] Como mostrado nas Figs. 2 e 3, a parte esférica 17 é montada sobre um sustentação de borracha elástica em forma de rosca 18 e ligado ao mesmo por vulcanização. Um sustentação de borracha elástica em forma de rosca 19 é montado também na parte esférica 17 e aos mesmos ligados por vulcanização. Além disso, partes de extremidade externas de ambos os sustentaçãos elásticos de borracha 18 e 19 são ligados por meio de vulcanização em uma forma esférica 20a da superfície interior da armação de sustentação 20. A superfície interna esférica 20a é formada de uma forma concêntrica com a parte esférica 17.

[000106] Os sustentaçãos de borracha elástica 18 e 19 são, por exemplo, membros usados para sustentaçãos de isolamento de base sísmica dos edifícios, e cada um inclui placas de borracha e placas de metal empilhadas em uma direção (uma direção radial da parte esférica 17) esquematicamente mostradas em vista em corte transversal da parte (a) da fig. 3. Os sustentaçãos de borracha elástica 18 e 19 têm essa característica que os sustentaçãos de borracha elástica 18 e 19 deformam de forma flexível em resposta a força de cisalhamento, mas tem alta rigidez sob compressão. Assim, o movimento vertical, o movimento horizontal, e similares da parte esférica 17 são fortemente restringidos por causa da característica de compressão da borracha em forma de rosca. No entanto, a parte esférica 17 está apoiada de forma flexível em relação à rotação em torno de um centro de rotação, o qual coincide com o centro da parte esférica 17 e a superfície esférica 20a interior, devido à característica de deformação de cisalhamento da borracha em forma de rosca. Por esta razão, como mostrado na parte (b) da fig. 2, o conjunto 12 pode ser suportado inclinavelmente com relação à estrutura flutuante 13.

[000107] Como mostrado na fig. 2, a estrutura de sustentação 20 está conectada à estrutura flutuante 13 com molas helicoidais 21 fornecidas entre elas para suportar o conjunto flexível 12, que de outro modo inclina para uma faixa que excede o projeto da faixa de inclinação. Note-se que as molas helicoidais 21 são providas, apenas quando necessário, e podem ser omitidas. <Segunda Configuração>

[000108] Um sistema utilizando a força dinâmica de fluído em estrutura flutuante 1A de acordo com uma segunda configuração é diferente da primeira configuração acima descrita, principalmente, em que um eixo horizontal moinho 30 é utilizado como uma parte de recebimento de força e que a coluna de sustentação superior 11 e o da coluna de sustentação inferior 11b estão conectadas entre si de uma maneira relativamente rotativo.

[000109] Na descrição seguinte, as diferenças da primeira forma de realização são descritas, principalmente, e os elementos comuns são designados pelos mesmos números de referência e não são descritas.

[000110] Tal como mostrado na parte (a) da fig. 4, um conjunto 12 sistema utilizando a força dinâmica de fluído em estrutura flutuante 1A tem o eixo horizontal do moinho de vento 30 numa extremidade superior da coluna de sustentação superior 11a. Além disso, a coluna de sustentação superior 11a encontra-se giratoriamente conectada à coluna de sustentação inferior 11b em um estado rígido com relação à um eixo central da coluna de sustentação 11. Em uma parte da extremidade inferior da coluna de sustentação inferior 11b, um lastro 14 é provido para a criação de um centro de gravidade do conjunto 12 abaixo da água. O conjunto 12 é suportado inclinavelmente com relação a uma estrutura flutuante 13.

[000111] Em relação ao conjunto 12 do sistema utilizando a força dinâmica de fluidos em estrutura flutuante 1A, quando o moinho de vento de eixo horizontal 30 é exposto a uma velocidade de vento excessiva, o conjunto 12, incluindo a coluna de sustentação superior 11a que suporta o moinho é inclinado, enquanto a estrutura flutuante 13 é estável horizontalmente, como mostrado na parte (b) da fig. 4.

[000112] Essa inclinação atinge um efeito de cortar o vento e um efeito de reduzir a parte de recebimento de vento para uma altura em que a velocidade do vento é baixa. Assim, a força do vento recebida pelo moinho de vento de eixo horizontal 30 pode ser grandemente reduzido. Isto pode reduzir a possibilidade de que o moinho de vento de eixo horizontal 30 venha ser danificado devido ao vento forte, e consequentemente atingir um efeito que não um sistema de controle de afastamento, nem um sistema de breque é necessariamente exigido.

[000113] Além disso, uma vez que o conjunto 12 do sistema utilização força dinâmica de fluidos em estrutura flutuante 1A ele mesmo possui um momento de estabilidade, não é necessário apoiar firmemente a coluna de sustentação superior 11a da estrutura flutuante 13. Assim, como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 5, o moinho de vento de eixo horizontal 30 pode ser suportado, de modo a poder rodar em conjunto com a coluna de sustentação 11a superior, com relação à estrutura flutuante 13. Por esta razão, uma plataforma giratória 31, é necessária para um moinho de vento de eixo horizontal, para que o moinho de vento gire com a direção do vento pode ser provida não imediatamente abaixo de uma nacela 32 no ar, mas perto de uma parte superior de um pavimento da estrutura flutuante 13 (em uma parte da extremidade superior da parte inferior da coluna de sustentação 11b), como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 6.

[000114] Note-se que quando uma coluna de sustentação do moinho de vento é girada, em geral é necessário para manter a coluna de sustentação, fornecendo cabos de aço nas quatro direções como visto em um moinho de vento de eixo vertical Darrieus em terra, porque a coluna de sustentação é difícil de corrigir em uma extreminada inferior. No entanto, no sistema de utilização força dinâmica de fluído em estrutura flutuante de acordo com a segunda configuração, em um momento de reviravolta da coluna de sustentação 11 é diretamente suportada por um momento a estabilidade do lastro 14 provida para penetrar a estrutura flutuante 13, e, consequentemente, a necessidade para a obtenção uma força contrária ao momento de reviravolta da estrutura flutuante 13 é eliminada. Assim, esta configuração torna-se possível.

[000115] Além disso, convencionalmente, uma engrenagem de reforço, um gerador de energia, e semelhante (não ilustrados), que são necessários para estarem dispostos sobre a nacela 32, é desejável adicioná-los numa posição mais próxima das pás do moinho de vento do que a posição da placa giratória 31 é, pode ser provido imediatamente por cima da placa giratória 31, ou seja, em um quarto da máquina 33 (ver parte (a) da fig. 6) perto do topo da plataforma da estrutura flutuante 13. Neste caso, o eixo de rotação horizontal, no ar pode ser convertido em um eixo de rotação vertical por engrenagens cônicas providas dentro da nacela 32 para rodar uma haste de transmissão no interior da coluna de sustentação superior, 11a e pode ser transmitido para a engrenagem de reforço e a energia geradora na sala da máquina 33. De acordo com esta configuração, cada um de um sistema de controle de afastamento, uma engrenagem de reforço um sistema de óleo lubrificante para os mesmos, um gerador de energia, um painel de controle para os mesmos, um sistema de breque, e uma plataforma giratória, a qual está provida na nacela 32 no ar em um moinho de vento de eixo horizontal típico, pode ser provida sobre a plataforma perto da estrutura flutuante 13 ou pode ser eliminado. Portanto, essa configuração atinge um grande efeito na melhoria centro de gravidade, bem como os efeitos, como relaxamento de condições marinhas onde a manutenção pode ser realizada, redução de custos e riscos associados à manutenção, o relaxamento das condições de design, tais como forças laterais G em máquinas, e na prevenção de falhas devido à força G ou semelhantes.

[000116] Tal como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 6, a sala das máquinas 33 e a parte da haste inserção 34 são providos em uma parte da extremidade inferior da coluna de sustentação superior 11a. Além disso, a placa rotativa 31 é provida na parte de extremidade superior da parte da coluna de sustentação inferior de 11b. Um furo de eixo 35 é provido no centro da plataforma giratória 31, e rolamentos 35a e 35a suportam rotativamente a parte da haste de inserção 34 são fixados em uma extremidade superior e uma extremidade inferior do furo de eixo 35. Além disso, uma parte esférica 17 é provida integralmente em uma face superior da parte inferior da coluna de sustentação 11b. Assim, no conjunto 12, a totalidade da coluna de sustentação 11 é apoiado inclinavelmente com respeito à estrutura flutuante 13, e a coluna de sustentação superior 11 e o moinho de vento de eixo horizontal 30 são suportadas rotativamente em relação à estrutura flutuante 13. <Terceira Configuração>

[000117] Um sistema utilizando força dinâmica de fluido em estrutura flutuante 1B de acordo com uma terceira configiração se difere das primeira e segunda configurações, principalmente nos três pontos seguintes: (1) um moinho de veto Darrieus 40 é utilizado como uma parte de recebimento de força; (2) uma roda de água Savonius 50 é empregada como o lastro 14; e (3) a coluna de sustentação inferior 11b também é configuradagirar com relação à estrutura flutuante 13.

[000118] Na descrição seguinte, as diferenças em relação as primeira e segunda confiurações são descritas, principalmente, e os elementos comuns são designados pelos mesmos números de referência e não são descritos.

[000119] Tal como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 7, 1B sistema utilizando força dinâmica de fluido em estrutura flutuante de acordo com a terceira configuração inclui, como uma parte de recebimento de força, o moinho de vento Darrieus 40, que é um dos moinhos de vento de eixo vertical do tipo elevador. O moinho de vento Darrieus 40 inclui uma coluna de sustentação 11a superior que serve como um eixo vertical, e três lâminas 41 previstas em torno da coluna de sustentação superior 11a, em intervalos regulares. Partes de extremidade superior 41a e inferior 41b partes de extremidade das lâminas 41 são suportadas rotativamente por um sustentação superior 42 provida em uma parte da extremidade superior da coluna de sustentação superior 11a e um sustentação inferior 43 provida em um lado da extremidade inferior da coluna de sustentação superior 11a em uma direção vertical.

[000120] Partes centrais 41c das lâminas 41 são configurados em uma estrutura de articulação. Além disso, o sustentação inferior 43 é configurado para poder deslizar em relação à coluna de sustentação superior 11a. As lâminas 41 estão configuradas de tal modo que o raio r de rotação das pás 41 pode ser alterado fazendo deslizar o elemento de sustentação inferior 43 verticalmente para dobrar as partes centrais 41c das lâminas 41.

[000121] A roda de água Savonius 50 também tem uma função de lastro 14, e tem uma parte da extremidade superior suportada pelo sustentação inferior da coluna 11b. Tal como mostrado na parte (c) da fig. 7, a roda de água Savonius 50 inclui lâminas 51 e 51, tendo tais formas que um cilindro dividido em duas metades, na direção axial. As duas lâminas 51 e 51 são unidas uma à outra ao longo do plano dividido em uma forma que se desloquem uma da outra. A roda de água Savonius 50 gira quando um fluxo de corrente passa através de uma 51a do espaço cercado pelas lâminas 51 e 51. A roda de água Savonius 50 de acordo com a terceira configuração tem uma estrutura em que cada uma das quais duas fases tais lâminas 51 e 51 estão verticalmente apostadas umas sobre as outras e reguladas de modo a que as fases das mesmas sejam deslocadas entre si por 90 graus.

[000122] Por exemplo, a configuração, a dimensão, a massa, e similares, da roda de água Savonius 50 são ajustados de modo que o produto da distância a partir do centro de inclinação da coluna de sustentação 11 para o centro de gravidade da roda de água Savonius 50 e o peso em água da roda de água Savonius 50 pode ser maior do que o produto da distância a partir do centro de inclinação da coluna de sustentação 11 para o centro de gravidade do moinho de vento Darrieus 40 e do peso no ar do moinho de vento Darrieus 40. Assim, a roda de água Savonius 50 também funciona como o lastro 14, de modo que o centro de gravidade do conjunto 12 fique abaixo de água, e um momento de estabilidade pode ser obtido.

[000123] Em seguida, uma estrutura de sustentação do conjunto 12 na terceira configuração é descrita com referência às partes (a) e (b) da fig. 8.

[000124] Tal como mostrado na parte (a) da fig. 8, o sustentação 11a superior da coluna, a coluna de sustentação inferior 11b, e a parte esférica 17 são conectados uns aos outros de uma maneira relativamente rotativa, na terceira configuração.

[000125] Uma parte da extremidade inferior da coluna de sustentação superior 11a está integralmente unida a uma parte superior de um componente de ligação 11c, por meio de uma haste de cone. A extremidade inferior do membro de conexão 11c é inserida na parte de extremidade superior da coluna de sustentação inferior 11b e rotativamente ligada à mesma. Além disso, uma extremidade superior do membro de conexão 11c é formada possuindo uma forma afunilada com um diâmetro decrescente para cima, e inserido num furo da peça 11a1 sendo formado na parte da extremidade inferior da coluna de sustentação superior 11â possuindo uma forma cônica invertida. Um fio de rosca é formado numa parte de extremidade superior 11c1 do membro de conexão 11c.. Apertando a porca N faz o membro de conexão 11c mover a coluna de sustentação inferior 11b para a coluna de sustentação superior 11a, e estas são integralmente unidas umas às outras. Rolamentos B são dispostos em posições adequadas entre o elemento de conexão 11c e a coluna de sustentação inferior 11b, e o membro de conexão 11c e a parte da coluna de sustentação inferior 11b podem rodar entre si. Além disso, a parte esférica 17 é adaptada em uma outra parte do lado de fora da parte de extremidade superior da parte da coluna de sustentação inferior 11b. Um rolamento de B é provido entre a parte esférica 17 e a parte da coluna de sustentação inferior 11b, e a parte esférica 17 e a parte da coluna de sustentação inferior 11b podem rodar com relação umas as outras. A parte esférica 17 é inclinavelmente suportada por uma armação de sustentação 20 com sustentaçãos elásticos de borracha 18 e 19 fornecida entre elas. Assim, a coluna de sustentação superior 11a, a coluna de sustentação inferior 11b, e a parte esférica 17 podem rodar uma em relação à outra, enquanto estão firmemente conectados uns aos outros num estado rígido na direção axial, e são basculante com relação à estrutura flutuante 13, como mostrado na parte (b) da fig. 8.

[000126] Uma parte cilíndrica 11d possuindo uma forma cilíndrica e uma parte superior aberta é formada numa parte da extremidade superior da parte inferior do sustentação da coluna de 11b. Além disso, um sistema de engrenagem 60 e um dispositivo de geração de energia 70 estão dispostos entre a parte cilíndrica 11d e 11c do componente de conexão (isto é, entre a coluna de sustentação superior e coluna de sustentação de inferior da11b).

[000127] O sistema de engrenagens 60 inclui, por exemplo, um sistema de engrenagem planetário, e possui uma função de rotação coaxial com relação à coluna de sustentação superior 11a e a coluna de sustentação inferior 11b em direcções opostas uma da outra. O sistema de engrenagens 60 inclui uma engrenagem solar 61 entalhada em torno do elemento de liconexão 11c, uma engrenagem de coroa 62 conectada à parte cilíndrica 11d com um mecanismo de catraca 64 descrito mais tarde e interposto entre as mesmas, e várias engrenagens planetárias 63 adaptados entre a engrenagem solar 61 e o anel engrenagem 62. As engrenagens planetárias 63 são conectadas à parte esférica 17 de uma maneira inamovível por um transportador não ilustrada. Assim, por exemplo, quando a roda de água Savonius 50 e o sustentação inferior da coluna 11b visto de cima começam a rodar no sentido horário por causa de um fluxo de corrente, o sistema de engrenagem 60 faz com que a coluna de sustentação superior 11 e a moinho de vento Darrieus 40 visto de cima inicie a rotação (é ativado) em sentido anti-horário. Isso pode melhorar uma propriedade de ativação do moinho de vento Darrieus 40.

[000128] Além disso, o sistema de engrenagem 60 também tem uma função de um dispositivo de reforço para intensificar a rotação da coluna de sustentação inferior 11b e transmitir a rotação reforçada para a coluna de sustentação superior 11a. Por exemplo, ajustando uma relação de transmissão do sistema de engrenagem planetário, um ajuste pode ser feito, em que, quando a roda de água Savonius 50 (isto é, a coroa dentada 62) é rodada uma vez, o moinho de vento Darrieus 40 (ou seja, a engrenagem solar 61 ) pode ser rodado várias vezes (por exemplo, oito vezes). Assim, a velocidade de rotação do projeto do moinho de vento e a velocidade de rotação do projeto da roda de água podem ser ajustadas de forma apropriada de acordo com a velocidade do vento e da taxa de fluxo.

[000129] Por exemplo, um caso em que um projeto onde uma taxa de fluxo de maré durante a ativação é de 0,3 m /s e é descrita uma velocidade do vento durante a ativação de 3 m/s. Para que o moinho de vento Darrieus 40 iniciar a rotação espontânea, que é necessária para ativar o moinho de vento Darrieus 40, de modo que a velocidade periférica do moinho de vento Darrieus 40 fique a cerca de três vezes a velocidade do vento ou mais elevadas, ou seja, cerca de 9 m/s ou superior. Quando o raio r de rotação do moinho de vento Darrieus 40 é de 20 m, que é necessária para rodar o moinho de vento Darrieus 40 em 4,3 rpm. Por outro lado, a roda de água Savonius 50 gira somente a uma velocidade periférica aproximadamente a mesma que o fluxo de corrente. Quando a roda de água Savonius 50 tem um raio de 5m, a velocidade periférica é de cerca de 0,6 rpm.

[000130] Assim, a velocidade de rotação da roda de água Savonius 50 é intensificada 8 vezes pelo sistema de engrenagem planetário proporcionado entre a coluna sustentação superior 11a , que é o eixo do moinho de vento, e a parte da coluna de sustentação inferior 11b, que é o eixo de roda de água, e a rotação intensificada é transmitida para o moinho de vento 40 Darrieus. Neste caso, a velocidade do fluido é reduzida a 1/10 quando comparado com um caso em que a roda de água Savonius 50 é provida no ar. Assim, se os pesos específicos dos fluidos são iguais, o binário gerado é de 1/100, que é o quadrado de 1/10, e o binário é mais reduzido a 1/8, devido à intensificação. Portanto, o torque para ativar o moinho de vento Darrieus 40 é de 1/800. No entanto, uma vez que a gravidade específica dos fluidos aumenta por 800 vezes, na realidade, o moinho de vento Darrieus 40 pode ser ativado por uma roda de água Savonius 50 num tamanho aproximadamente o mesmo que o de um tipo de terra.

[000131] O mecanismo de roquete 64 tem uma função de não transmitir a rotação da coluna de sustentação superior 11a para a parte da coluna de sustentação inferior 11b sob uma condição pré-determinada. Especificamente, quando a roda de água Savonius 50 em um estado parado começa a rodar, a rotação da roda de água Savonius 50 é transmitida à engrenagem de anel 62, através do mecanismo de roquete 64. Com a rotação da engrenagem de anel 62, o moinho de vento Darrieus 40 ligado para a engrenagem solar 61 começa a rodar a uma velocidade oito vezes maior do que a roda de água Savonius 50 numa direção oposta. Então, a velocidade de rotação do moinho de vento Darrieus 40 alcançou uma velocidade que é oito vezes maior do que a roda de água Savonius 50 ou superior (ou seja, a velocidade de rotação intensificou da roda de água Savonius 50 ou superior) por causa do vento força, a engrenagem de anel 62 é executada osciosamente no que diz respeito ao mecanismo de roquete 64. Assim, a rotação do moinho de vento Darrieus 40 não é mais transmitida à roda de água Savonius 50. Assim, a roda d'água Savonius 50 não serve como uma carga (de freio) moinho de vento Darrieus 40.

[000132] O dispositivo de geração de energia 70 possuindo um rotor 71 e um estator 72 é disposto no interior da parte cilíndrica 11d e por baixo do sistema de engrenagem 60. O rotor 71 está fixado ao elemento de conexão 11c, e o estator 72 é fixado à parte cilíndrica 11d. Por conseguinte, o rotor 71 e o estator 72 rodam nas direções opostas, no dispositivo de geração de energia 70. Assim, o dispositivo de geração de energia 70 pode gerar eficientemente energia elétrica a partir da diferença de velocidades entre o rotor 71 e o estator 72.

[000133] Aqui, um contador de torque age entre o rotor 71 e o estator 72. No entanto, o rotor 71 e o estator 72 são fixados, respectivamente na coluna de sustentação superior 11 e na coluna de sustentação inferior 11b, que rodam em sentidos opostos. Assim, o contador de torque é cancelado. Por esta razão, uma estrutura de ancoragem para evitar a rotação da estrutura flutuante 13 pode ser simplificada e ter tamanho reduzido.

[000134] Note-se que, na terceiraconfiguração, um roquete 75 é disposto também entre a parte cilíndrica 11d e a parte esférica 17. Assim, mesmo quando, por exemplo, não existe fluxo de corrente, a energia elétrica pode ser gerada sem corrotação da coluna de sustentação inferior 11b com a coluna de sustentação superior 11a.

[000135] Em seguida, um mecanismo retrator do moinho de vento Darrieus 40 na terceira configuração é descrita com referência à fig. 9.

[000136] Como mostrado na fig. 9, as lâminas 41 do moinho de vento Darrieus 40 pode ser deformado em formas de linha reta, deslizando o elemento de sustentação inferior 43 para baixo em relação à coluna de sustentação superior 11a. Assim, o raio r de rotação do moinho de vento Darrieus 40 pode ser feito, substancialmente em zero, de modo que as lâminas 41 podem ser impedidas de ser danificadas por um vento forte, o momento de reviravolta pode ser reduzido, reduzindo a área de recebimento de vento. <Quarta Configuração>

[000137] Um sistema utilizando força dinâmica de fluido em estrutura flutuante 1C sistema de acordo com uma quarta configuração é diferente daquelas da primeira e da terceira configurações principalmente pelo fato de um conjunto 80 ter por si só, flutuabilidade, que a energia elétrica é gerada com base na diferença de movimento vertical, devido às ondas entre o conjunto 80 e uma estrutura flutuante 13.

[000138] Como mostrado na fig. 10, a estrutura flutuante 1C o sistema utilizando força dinâmica de fluidos de acordo com a quarta configuração inclui o conjunto 80 possuindo flutuabilidade, e a estrutura flutuante 13 suportando o conjunto 80 inclinavelmente, de modo rotativo, e de modo verticalmente móvel.

[000139] O conjunto 80 inclui, essencialmente, por exemplo, uma roda de água Darrieus de eixo vertical 81 e uma coluna de sustentação 82 que serve como um eixo de rotação. O conjunto 80 tem uma flutuabilidade suficiente para o conjunto 80 por si só flutuar sobre uma superfície de água por, por exemplo, formando a coluna de sustentação 82 por um membro oco. O conjunto 80 é formado de uma forma verticalmente alongada, e, portanto, é menos susceptível de ser influenciado pelo movimento vertical da superfície da água, devido às ondas. Por outro lado, a estrutura flutuante 13 é mais suscetível de ser influenciada pelo movimento vertical da superfície da água, devido às ondas do que o conjunto 80. Por esta razão, o conjunto 80 e a estrutura flutuante 13 se movem verticalmente um com relação à outra, dependendo da diferença entre as velocidades de resposta às ondas.

[000140] O conjunto 80 é inclinavelmente suportado pela estrutura flutuante 13. Portanto, mesmo quando uma grande força de fluxo de corrente é exercida, o conjunto 80 pode ser inclinado para libertar a força de fluxo de maré, como mostrado na parte (b) da fig. 10. Além disso, uma vez que as rodas de água de eixo vertical 81 funcionam como lastro, o conjunto 80 pode restaurar um estado vertical.

[000141] Além disso, uma vez que o conjunto 80 é suportado de forma rotativa em relação à estrutura flutuante 13, o fluxo de energia das marés pode ser extraído quando o dispositivo de geração de energia 70 descrito posteriormente (ver fig. 11) é rodado pela rotação do conjunto 80.

[000142] Além disso, o conjunto montagem 80 é suportado verticalmente de forma móvel em relação à estrutura flutuante, e inclui um mecanismo de conversão da força de rotação 88, para converter o movimento vertical de força de rotação. Assim, o movimento vertical relativo ao conjunto 80 pode ser convertido em movimento de rotação, e usado como a força de ativação da roda de água de eixo vertical Darrieus 81.

[000143] Em seguida, uma estrutura de sustentação da estrutura flutuante 1C sistema utilizando força dinâmica de fluidos de acordo com a quarta configuração é descrita com referência à fig. 11.

[000144] Tal como mostrado na parte (a) da fig. 11, uma parte esférica 17 do conjunto 80 é inclinavelmente suportada por uma armação de sustentação 20 com sustentaçãos elásticos de borracha 18 e 19 providas entre eles, como no caso das outras configurações descritas acima. Uma extremidade superior 83 da parte coluna de sustentação 82 serve como uma haste de rotação da roda de água de eixo vertical de rotação 81 está situada numa parte central da parte esférica 17 de uma forma verticalmente penetrante.

[000145] Uma bucha linear de esfera 86, que é um rolamento de movimento linear, está adaptado na parte de extremidade superior 83 da coluna de sustentação 82. Bucha linear de esfera 86 está disposta de modo móvel na direção vertical (direção axial), em relação à extremidade superior parte 83 da coluna de sustentação 82. Por outro lado, a bucha liner de esfera 86 é segura pela parte esférica 17 de uma forma vertical imóvel. Além disso, a bucha linear de esfera 86 engata com uma ranhura 86a ranhura entalhada na parte de extremidade superior 83 da coluna de sustentação 82, e, portanto, é configurado para rodar com a coluna de sustentação 82. Um rotor 71 do dispositivo de geração de energia 70 é fixado # 86, e um estator 72 é fixado a uma superfície periférica interna da parte esférica 17. Assim, quando a roda de água de eixo vertical Darrieus 81 gira o rotor 71 roda em conjunto com a bucha linear de esfera 86. O estator 72 não roda porque está fixado na parte esférica 17. Assim, a energia elétrica é gerada com base na rotação relativa entre o rotor 71 e o estator 72. Note-se que um contador de torque gerado no estator 72 é carregado sobre um sistema de ancoragem da estrutura flutuante 13.

[000146] Uma válvula de rosca 83a é esculpida em uma parte da parte da extremidade superior 83 da coluna de sustentação 82 que se estende para além da parte esférica 17 e uma porca 84 é fixada na peça. Assim, o então chamado mecanismo de esfera-parafuso é formado. Por outro lado, uma porca de retenção da peça cilíndrica 17 é formada em uma parte superior da parte esférica 17 de uma forma saliente, e mantém a porca 84 de modo rotativo numa direção vertical e inamovível, com um mecanismo de catraca 85 provida entre elas. A rosca 83a, a porca 84, o mecanismo de catraca 85, e a parte 17a constitue o mecanismo de conversao de força de rotação 88. Este mecanismo de conversão de força de rotação 88 ativa a roda de água de eixo vertical 81.

[000147] Especificamente, por exemplo, o mecanismo de catraca 85 é fornecido de modo a que a porca 84 visto a partir de cima pode rodar para a esquerda (torna-se livre no que diz respeito a catraca), mas não pode girar no sentido horário. Além disso, a roda de água de eixo vertical Darrieus 81 é proporcionado para rotação anti-horário. Além disso, a rosca do parafuso 83a é esculpida de modo que, quando a coluna de sustentação 82 vista a partir de cima é girada para a esquerda em relação à porca 84, a coluna de sustentação 82 se move para baixo em relação à porca 84.

[000148] Então, quando o conjunto 80 move-se para cima com relação à porca 84 (a estrutura flutuante 13) com a roda de água de eixo vertical 81 estando em um estado parado, a porca 84 roda em sentido contrário, devido à direção da rosca do parafuso 83a. Aqui, o mecanismo de catraca 85 percorre ocioso.

[000149] Por outro lado, quando o conjunto 80 move-se para baixo em relação à porca 84 com a roda de água de eixo vertical 81 estando em um estado parado, a porca 84 tenta girar no sentido horário por causa da direção da rosca 83a, mas não pode rodar devido à restrição pelo mecanismo de catraca 85. Por este motivo,

[000150] roda de água de eixo vertical 81 gira no sentido antihorário e se move para baixo. Assim, a roda de água de eixo vertical 81 é ativada.

[000151] Após a roda de água de eixo vertical 81, ser ativada e começar a rodar para a esquerda, a roda água de eixo vertical 81 tenta mover-se para baixo em relação à porca 84. No entanto, a roda de água de eixo vertical 81 tem flutuabilidade, e, por conseguinte, fica em um estado onde a roda de água de eixo vertical 81 não pode mais se mover na direção vertical depois de se mover para baixo em algum grau. Neste estado, como a roda de água de eixo vertical 8, a porca 84 roda no sentido contrário para manter a relação de posição relativa com a roda de água de eixo vertical 81. Aqui, o mecanismo de catraca 85 percorre ocioso.

[000152] Assim, a roda de água de eixo vertical 81 roda, e o dispositivo de geração de energia 70 geram energia elétrica.

[000153] Note-se que, embora não ilustrado, um dispositivo de geração de auxiliar incluindo um gerador linear (não ilustrados) podem ser colocados entre a bucha linear de esfera 86 e a coluna de sustentação 82. No gerador linear, por exemplo, um tradutor está ligado à bucha linear de esfera 86, e um estator está ligado com a parte de extremidade superior 83 da coluna de sustentação 82. Com esta configuração, a energia elétrica pode ser gerada utilizando o movimento vertical com relação à bucha linear de esfera 86 e a coluna de sustentação 82.

[000154] Além disso, na quarta configuração, o mecanismo de esfera- parafuso, incluindo a rosca de parafuso 83a e a porca 84 é empregada como mecanismo de conversão da força de rotação. Entretanto, um mecanismo de catraca e pinhão, um mecanismo de conexão com haste de manivela, um mecanismo de giro, ou semelhantes, podem ser empregados em vez do mecanismo esfera-parafuso.

[000155] Em seguida, uma ambarcação propelido pelo vento 100 de acordo com uma quinta configuração de sistema utilizando força dinâmica de fluido em estrutura flutuante é descrito com referência à fig. 12.

[000156] Como mostrado na fig. 12, na embarcação de propulsão eólica 100 de acordo com a quinta configuração então chamada de iate, e inclui um casco 101 que serve como uma estrutura flutuante e uma lâmina fixa 102 que serve como um conjunto. A lâmina fixa 102 tem um conjunto de coluna de sustentação 103 determinada para penetrar no casco 101. A coluna de sustentação 103 é inclinavelmente e rotativamente suportada pelo casco 101. Além disso, a coluna de sustentação 103 inclui uma coluna de sustentação superior 103a sobre um lado superior de um mecanismo de sustentação 101a do casco 101 e uma coluna de sustentação inferior 103b em um lado inferior do mecanismo de sustentação. A coluna de sustentação inferior 103b é uma parte a qual é formada para ser ampla nas direções dianteira-traseira e funciona como uma quilha. Um lastro 104 está disposto em uma parte da extremidade inferior do sustentação inferior da coluna 103b. Devido ao lastro 104, o centro de gravidade da lâmina fixa 102 está definida abaixo da água. Um dispositivo amortecedor 105 para restringir a inclinação da coluna de sustentação 103 na direção dianteira-traseira é disposto no interior do casco 101. Uma extremidade de base do dispositivo amortecedor 105 é conectada ao casco 101, e uma extremidade da ponta do dispositivo amortecedor 105 está conectada a uma parte superior da quilha da parte da coluna de sustentação inferior 103b.

[000157] Note-se que o mecanismo de sustentação 101a qual inclinavelmente suporta rotativamente a coluna de sustentação 103 não se encontra particularmente limitado, e, por exemplo, os mecanismos de sustentação, descritos na segunda à quarta configurações podem ser empregados conforme apropriado.

[000158] Quando a embarcação de propulsão eólica 100 navega em vento cruzado a quilha do sustentação inferior da coluna 103b é girada para criar um ângulo de elevação, de modo que deslize lateralmente para que o vento cruzado possa ser evitado. Então a embarcação de propulsão eólica 100 pode navegar, com o casco 101 voltado para direção afrente. Além disso, em relação ao navio movido pelo vento 100, mesmo quando a lâmina fixa 102 recebe uma grande força correspondente à força do vento e é inclinada, o casco 101 não gira, e a coluna de supor inferior 103b e o lastro 104 são inclinados para propiciar um momento de estabilidade. Isto pode evitar a perda de confortabilidade devido à inclinação do casco 101, o aumento da resistência do casco, aumento da resistência devido a um comando verificação necessária porque o centro de resistência é deslocado na direção transversal, o que torna possível conseguir um iate eficiente.

[000159] Note-se que, quando a coluna de sustentação superior 103a é rotativo, a coluna de sustentação é difícil de fixar a extremidade inferior. Assim, em geral, que é necessário para proporcionar um estai de proa e um estai lateral como visto em um iate convencional e cabos de aço, como visto no moinho de vento de eixo vertical Darrieus em terra. No entanto, a embarcação de propulsão eólica 100, o momento de reviravolta da coluna de sustentação superior 103a é diretamente suportado pelo momento estabilidade do lastro 104 e da coluna de sustentação inferior 103b provida para penetrar no casco 101. Desta forma, o casco 101 não tem que suportar o momento, e, portanto, estes podem ser omitidos.

[000160] Em seguida, uma embarcação de propulsão eólica 110 de acordo com uma sexta configuração é descrita com referência às Figs. 13 a 16 O navio propelido pelo vento 110 de acordo com a sexta configuração é diferente do navio propelido pelo vento 100 acima descrito de acordo com a quinta configuração principalmente pelo fato da parte de recebimento de vento incluir moinhos de vento Darrieus 40 e onde hélices 116 rodadas pela rotação do moinho de vento Darrieus 40 são providas.

[000161] Tal como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 13, a embarcação de propulsão eólica 110 inclui dois conjuntos 112 e 112 em uma dianteira e em uma traseira de um casco 111. Cada um dos conjuntos 112 é suportado inclinavelmente e rotativamente em relação ao casco 111, com um mecanismo de sustentação 111a provido entre elas. Cada um dos conjuntos 112, principalmente inclui uma coluna de sustentação 113 suportanfo uma parte de recebimento de força do moinho de vento Darrieus 40 como uma parte de recebimento de força. A estrutura do moinho de vento Darrieus 40 é a mesma que da terceira configuração e não será descrito em detalhes.

[000162] A coluna de sustentação 113 inclui uma coluna de sustentação superior 113a e uma coluna de sustentação inferior 113b. A coluna de sustentação superior 113a é uma parte que funciona como um eixo de rotação do moinho de vento Darrieus 40. A coluna de sustentação inferior 113b é uma parte que é formado para ser grande na direção e funções dianteiro-traseiro como uma quilha. Um lastro 115 está disposto em uma parte da extremidade inferior da coluna de sustentação inferior 113b. O lastro 115 tem uma hélice 116, que gira com a rotação do moinho de vento Darrieus 40. A coluna de sustentação 113 é configurada para inclinar apenas em uma direção de rolamento por um dispositivo de restrição 117. O dispositivo de restrição 117 inclui, por exemplo, um amortecedor hidráulico ou similar.

[000163] Tal como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 14, o conjunto 112 é configurado para ser inclinável em relação ao casco 111. Quanto à embarcação de propulsão eólica 110, mesmo quando os conjuntos 112 recebem uma grande força correspondente à força do vento, e são inclinados, o casco 111 não rola, e colunas de sustentação inferior 113b e os lastros 115 são inclinados a criar um momento de estabilidade. Isto pode prevenir a perda de confortabilidade devido à inclinação do casco 111, o aumento da resistência do casco, e após o aumento da resistência devido a um comando verificação necessária porque o centro de resistência é lançado na direção transversal, o que torna possível a obtenção de uma eficiente embarcação de propulsão eólica.

[000164] Como mostrado na fig. 15, o mecanismo de sustentação 111a inclui uma parte 113c esférica formada numa parte da extremidade superior da parte da coluna de sustentação inferior 113b, de borracha elástica suporta 18 e 19 inclinavelmente suportando a 113c parte esférica, e uma armação de sustentação 20 que apoia o sustentação de borracha elástico 18 e 19 .

[000165] Uma parte cilíndrica 113d aberta para baixo é formada em uma parte da extremidade inferior da coluna de sustentação superior 113a. A parte cilíndrica 113d é rotativamente segura pela 113c parte esférica. Um dispositivo de reforço 120 está disposto no interior do 113d parte cilíndrica. O dispositivo de reforço 120 inclui uma engrenagem de coroa 121, as engrenagens planetárias 122, e uma engrenagem solar 123. A engrenagem em anel 121 está conectada à peça cilíndrica 113d com uma catraca 124 fornecida entre elas. As engrenagens planetárias 122 são conectadas à parte esférica 113c por uma transportadora não ilustrada de forma imóvel. A engrenagem solar 123 está entalhada numa superfície periférica exterior haste da rotação 131 descrito posteriormente. Assim, quando a coluna de sustentação superior 113a gira, o eixo de rotação da roda 131 com uma relação de afastamento predeterminada.

[000166] Na parte da extremidade inferior da coluna de sustentação superior 113a, um eixo de rotação 131 é suportado de forma rotativa, de forma suspensa. O eixo de rotação 131 penetra a parte esférica 113c e o apoio inferior da coluna 113b e atinge o lastro 115. Uma engrenagem cônica 132 é proporcionada em uma parte de extremidade inferior do eixo de rotação 131. A engrenagem cônica 132 engata com duas engrenagens cônicas 116b provida em uma extremidade dianteira de um eixo horizontal 116a da hélice 116. Assim, a rotação do eixo de rotação 131 é convertida para o eixo de rotação horizontal do 116a eixo horizontal, e a rotação da hélice 116 gera propulsão.

[000167] Um dispositivo de geração de energia 70 é colocado no interior da parte esférica 113c e abaixo do dispositivo de reforço 120. Um rotor 71 do dispositivo de geração de energia 70 está fixado a uma superfície periférica exterior da haste de rotação 131, e um estator 72 do dispositivo de geração de energia 70 é fixado à parte esférica 113c. O rotor 71 roda com a rotação do eixo de rotação 131, de modo que o dispositivo de geração de energia 70 gera energia elétrica. Na âncora, os conjuntos 112 são possíveis inclinar cerca de dois eixos em direções rolo e afastamento soltando o dispositivo de restrição 117 (ver a fig. 13), e a energia elétrica é gerada pelo vento recebida pelos moinhos de vento Darrieus 40.

[000168] Note-se que, durante a navegação, o dispositivo de geração de energia 70 é configurado para funcionar como um motor para completar força de rotação, obtido a partir da força do vento.

[000169] Quando a embarcação de propulsão eólica 110 navega para frente em um vento lateral, colunas de sustentação inferior 113b funcionam como quilhas são inclinadas em paralelo umas as outras, como mostrado na parte (a) da fig. 16. Assim, as quilhas constituídas de colunas de sustentação inferior 113b têm ângulos de elevação e um elevador para impedir que o deslizamento lateral possa ser gerado.

[000170] Além disso, quando a embarcação de propulsão eólica 110 volta, a coluna de sustentação inferior 113b funcionando como quilhas e são inclinadas em sentidos opostos entre si, como mostrado na parte (b) da fig. 16. Assim, o raio de viragem pode ser reduzido.

[000171] As configurações acima da presente invenção são descritas em detalhes com referência aos desenhos. No entanto, a presente invenção não está limitada a estas formas de configuração, mas pode ser alterada, conforme o caso, dentro de um ambito que não se afaste do escopo da invenção.

[000172] Por exemplo, o mecanismo de movimento vertical da quarta configuraçõ pode ser adicionada ao mecanismo do sistema de utilização de força dinâmica de fluidos em estrutura flutuante sistema utilização 1B de acordo com a terceira configuração. Com esta configuração, o moinho de vento Darrieus 40 do sistema utilizado força dinâmica de fluidos em estrutura flutuante 1B pode ser ativado pelo movimento vertical do conjunto 12 em relação à estrutura flutuante 13. Da mesma forma, pode ser adicionado o mecanismo de movimento vertical da quarta configuração aos mecanismos de apoio 111a da embarcação de propulsão eólica de 110 de acordo com a sexta configuração.

[000173] Além disso, na terceira confguração, o sistema de engrenagens 60 e o mecanismo de catraca 64 estão dispostos entre a coluna de sustentação superior 11 da coluna de sustentação inferior 11b, como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 8.

[000174] No entanto, quando não é necessário para intensificar a rotação da parte da coluna de sustentação inferior 11b, o sistema de engrenagem 60 podendo ser omitido, e apenas o mecanismo de catraca 64 pode ser definida entre a coluna de sustentação superior 11 e a coluna de sustentação inferior 11b. Esta configuração faz com que seja possível transmitir a rotação apenas numa direção ou evitar velocidade excessiva.

[000175] Além disso, como mostrado nas partes (a) e (b) da fig. 8, a coluna de sustentação superior 11 e a coluna de sustentação inferior 11b são configuradas para rodar coaxialmente em sentidos opostos, proporcionando o sistema de engrenagem 60 entre a coluna de sustentação superior 11 e a coluna de sustentação inferior 11b na terceira configuração. No entanto, quando não é necessário ativar o moinho de vento pela roda de água, o sistema de engrenagem 60 pode ser omitido, definindo as direções das pás do moinho de vento e da roda de água para que o moinho de vento e a roda de água possam girar em direções opostas entre si.

[000176] Além disso, na embarcação de propulsão eólica 110 de acordo com a sexta configuração, cada coluna de sustentação inferior 113b funciona como uma quilha e o lastro 115 está configurado para rodar integralmente um com o outro em relação ao casco 111. No entanto, a presente invenção é não limitada a esta configuração. Apenas as colunas de sustentação inferior 113b serve como quilhas podem ser configuradas para rodar.

[000177] Note-se que, como um exemplo de referência da presente invenção, em um caso em que um conjunto não se incline em relação a uma estrutura flutuante é descrita.

[000178] Por exemplo, na configuração da terceira configuração da presente invenção, o moinho de vento Darrieus 40, que é um moinho de vento de eixo vertical do tipo elevador, é provido para a coluna de sustentação superior 11, e a roda de água Savonius 50, que é uma roda de água com eixo vertical do tipo draga é provida na coluna de sustentação inferior 11b, conforme mostrado na figura. 7. Além disso, como mostrado na fig. 8, a coluna de sustentação 11 é suportada inclinavelmente com respeito à estrutura flutuante 13. No entanto, por exemplo, quando a roda de água Savonius 50 é suficientemente grande, é possível utilizar uma tal configuração em que a coluna de sustentação 11 é suportada para que seja incapaz de inclinação com relação à estrutura flutuante 13. Em outras palavras, por exemplo, numa área de mar, com uma grande profundidade de água ou semelhante, é fácil de aumentar suficientemente o tamanho da roda de água Savonius 50. Assim, mesmo quando o moinho de vento Darrieus 40 recebe a força do vento, o momento de reiravolta, devido à força do vento pode ser suficientemente enfrentado. Portanto, se não for necessário empregar tal peso definindo que a inclinação ocorra após a recebimento de uma força de vento ou força excessiva fluxo das marés, a fim de afastar o excesso de força do vento ou da força do fluxo das marés, ou algo semelhante, a coluna de sustentação 11 nao necessariamente tem que ser suportada inclinavelmente pela estrutura flutuante 13. Neste caso, é suficiente para prender a coluna de sustentação 11 de forma rotativa em relação à armação de sustentação 20. Assim, o mecanismo de sustentação pode ser simplificado por omissão da parte esférica 17 e dos sustentaçãos de borrachas elásticas 18 e 19.

[000179] Além disso, na configuração da quarta configuração, apenas a roda de água é provida. Assim, se não é necessário empregar o referido peso definindo para que a inclinação ocorra após a recebimento de uma força excessiva fluxo das marés, a fim de afastar a força excessiva do fluxo das marés, ou algo semelhante, a coluna de sustentação 11 não tem necessariamente de ser tinclinavelmente suportada pela estrutura flutuante 13. Neste caso, é possível empregar a referida configuração para a coluna de sustentação 11 estar giratoriamente ligada à estrutura de sustentação 20 da quarta configuração, e a parte esférica 17 e os sustentaçãos de borracha elásticas 18 e 19 são omitidos. Explicação das Referências Numéricas 1 sistema utilizando a força dinamica de fluidos em estrutura flutuante 10 parte de recebimento do vento 11 coluna de sustentação 12 conjunto 13 estrutura flutuante 14 lastro 15 centro de gravidade

Claims

1 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” compreendendo um conjunto (12, 80, 112) para extração de energia vinda do vento ou da água, e uma estrutura flutuante de sustentação do conjunto, caracterizado por o conjunto 12, 80, 112) incluir uma parte para o recebimento de força para o recebimento da força dinâmica de fluído e uma coluna de suporte (11, 103, 113) sustentando parte de recebimento de força, e o conjunto (12, 80, 112) possuindo um centro de gravidade definido abaixo da água, e por pelo menos a força do vento ser usada como fluido de energia, a parte de recebimento de força inclui uma parte de recebimento de vento (10) para receber a força do vento no ar, e a coluna de sustentação incluir uma coluna de suporte superior sustentando a parte de recebimento do vento (10) e uma coluna de sustentação inferior sustentar um conjunto de lastro abaixo da água, e uma roda d’água com eixo horizontal ou uma roda d’água com eixo vertical (81), e por a roda d’água com eixo horizontal ou a roda d’água com eixo vertical estarem abaixo da água e funcionarem como um lastro ou uma parte de lastro, a coluna de sustentação (11, 103, 113) superior e a coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) sustentam a parte de recebimento do vento (10) e uma coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) sustenta um conjunto de lastro abaixo da água, e o conjunto (12, 80, 112) é sustentado de modo a girar ao redor de seu eixo central da coluna de sustentação (11, 103, 113) com relação a estrutura flutuante, e a coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e uma coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) serem conectadas entre si coaxialmente girando uma com relação a outra em um estado rígido com relação a um eixo central da coluna de sustentação (11, 103, 113) com um rolamento provido entre as mesmas.

2 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto (12, 80, 112) ser sustentado de forma inclinável com relação à estrutura flutuante (13) por qualquer um, seja pinos de junção, uma junção universal, um rolamento esférico de suporte do tipo-bola, um mecanismo de suporte de corpo elástico provido entre os mesmos.

3 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a parte de recebimento de força incluir um moinho de vento de eixo horizontal (30) e um moinho de vento de eixo vertical (300).

4 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e a coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) serem conectadas entre si com um sistema de engrenagem (60) provido entre as mesmas de modo a coaxialmente girar enquanto mantém uma relação rotacional proporcionalmente predeterminada, e são giratoriamente sustentadas e oscilantes com relação a estrutura flutuante (13).

5 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e a coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) possuírem um mecanismo pelo qual a rotação da coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e da coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) é transmitida para outra em uma predeterminada condição, enquanto a rotação da coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e da coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) não é transmitida para outra sob outra condição.

6 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto (12, 80, 112) incluir uma parte de extração de energia de rotação para extrair a energia de rotação a partir da rotação da parte de recebimento de força, a coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e a coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) serem configuradas para girarem coaxialmente entre si em direções opostas, e a parte de extração de energia de rotação ser estabelecida de modo a capacitar torques gerados sob a extração de energias de rotação a partir da coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) e da coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) para que uma cancelar a outra.

7 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a parte de extração de energia de rotação ser um gerador de energia (70) incluindo um rotor (71) e um estator (72) o rotor (71) é conectado em qualquer uma das colunas seja na coluna de sustentação (11a, 103a, 113a) e da coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b), enquanto o estator (72) é conectado na outra, e o gerador de energia (70) gera energia elétrica baseada no movimento diferencial entre o rotor (71) e um estator (72).

8 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a parte de recebimento de força incluir um moinho de vento com eixo vertical do tipo-elevador e um moinho d’água com eixo vertical do tipo- arrasto, e o moinho de vento com eixo vertical (300) ser ativado pela rotação da roda d’água com eixo vertical (81).

9 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a parte de recebimento de força incluir o moinho de vento com eixo vertical do tipo-elevador e o moinho d’água com eixo vertical do tipo-arrasto (81), estando o referido o moinho d’água com eixo vertical do tipo-arrasto (81), conectado ao moinho de vento com eixo vertical do tipo-elevador (300) com um dispositivo intensificador entre os mesmos, e o dispositivo intensificador transmite a rotação do moinho de água com eixo vertical do tipo-elevador (300) para o moinho d’água com eixo vertical do tipo-arrasto (81), quando a velocidade da rotação do moinho de vento com eixo vertical do tipo-elevador elevador (300) não é maior do que a velocidade da rotação do moinho d’água com eixo vertical do tipo-arrasto (81), após intensificada, mas não transmite a rotação do moinho de água com eixo vertical do tipo- elevador (300) para o moinho de vento com eixo vertical do tipo-arrasto (81), quando a velocidade da rotação do moinho de vento com eixo vertical do tipo-elevador (300) é maior do que a velocidade da rotação do moinho d’água com eixo vertical do tipo-arrasto (81),após intensificada.

10 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto (12, 80, 112) possuir uma flutuabilidade aproximadamente igual ao próprio peso do conjunto (12, 80, 112) e ser sustentado por verticalmente móvel com relação a estrutura flutuante (13), e a parte de extração de energia por movimento vertical ser provida para extração de energia a partir do movimento vertical relativo entre o conjunto (12, 80, 112) e a estrutura flutuante (13) .

11 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a parte de extração de energia por movimento vertical ser um gerador linear incluindo um tradutor e um estator (72), o tradutor é conectado no conjunto (12, 80, 112) ou na estrutura flutuante (13), enquanto o estator (72) é conectado no outro e o gerador linear gera energia elétrica com base mo movimento diferencial entre o tradutor e o estator (72).

12 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a parte de extração de energia por movimento vertical incluir um mecanismo de conversão de força de rotação (88) incluindo um parafuso com esfera, uma cremalheira ou um pinhão, um mecanismos de conexão do tipo haste de manivela, e giroscópio.

13 .- “SISTEMA UTILIZANDO FORÇA DINÂMICA DE FLUÍDO EM ESTRUTURA FLUTUANTE” de acordo com a reivindicação 12 caracterizado por a parte de recebimento de força incluir pelo menos um moinho de vento com eixo vertical do tipo elevador (300) e um moinho de água com eixo vertical do tipo-arrasto (81), e é ativada uma força de rotação obtida pelo mecanismo de conversão de força de rotação.

14 .- “EMBARCAÇÃO DE PROPULSÃO EÓLICA” compreendendo um sistema de uso de força dinâmica de fluído em estrutura flutuante (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por a estrutura flutuante (13) ser um casco (101, 111), e a parte de força de recebimento incluir uma parte de recebimento de vento para receber a força do vento no ar, e a coluna de sustentação (11, 103, 113) incluir uma coluna de sustentação superior (11a, 103a, 113a) sustentando a parte de recebimento do vento e uma coluna de sustentação inferior (11b, 103b, 113b) sustentando um lastro (104, 105) colocado em baixo da água, e o navio propelido por vento (100, 110) incluir um propulsor (116) o qual é colocado abaixo da água e o qual é girado pela força do vento recebida pela parte de recebimento de vento substancialmente ao redor de um eixo horizontal, e a força do vento ser usada como pelo menos uma parte da energia para girar o propulsor (116).

15 .- “EMBARCAÇÃO DE PROPULSÃO EÓLICA de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o propulsor (116) estar disposto no lastro (104, 105).

16 .- “EMBARCAÇÃO DE PROPULSÃO EÓLICA” de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o lastro ou a coluna de sustentação inferior (11b, 103b) funcionar como uma quilha.

17 .- “EMBARCAÇÃO DE PROPULSÃO EÓLICA” de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o navio propelido por vento (100, 110) incluir dois conjuntos (112, 112), cada um dos quais ser o conjunto (112, 112), colocado na dianteira e na traseira do casco (101,111), e as duas quilhas girarem para possuir ângulos de ataque na mesma direção durante uma navegação para frente sob vento cruzado, enquanto a quilha em uma extremidade dianteira e a quilha em uma extremidade traseira giram para possuir ângulos de ataque em direções opostas entre si durante a rotação.