JP2017528649A - 発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
支持構造体と、
前記支持構造体を回転可能に据え付けるための1つまたは複数の据え付け台であって、前記支持構造体が、第1回転軸の回りに前記据え付け台上で回転可能である、据え付け台と、
それぞれが前記支持構造体に回転可能に据え付けられ、個々の第2回転軸の回りに前記支持構造体に対し回転自在である複数のエーロフォイル・ブレードであって、前記第2回転軸はそれぞれ、前記第1回転軸に実質的に平行であり、前記第1回転軸から半径方向に離間している複数のエーロフォイル・ブレードと、
前記支持構造体が360度回転のサイクルを繰り返す際、作動的に駆動可能であるように、前記エーロフォイル・ブレードが第1方向に揚力を発生させるための第1揚力エーロフォイル・セクションを有し、それによって第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する第1状態、および前記エーロフォイル・ブレードが第2方向に揚力を発生させるための第2揚力エーロフォイル・セクションを有し、前記同じ第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する第2状態の間で前記エーロフォイル・ブレードの各々を駆動する手段とを含み、
前記第1および前記第2揚力エーロフォイル・セクションが(i)互いの反転セクションであり、(ii)反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションであり、故に、使用時に前記エーロフォイル・ブレード上に作用する流体流れが、自動的に、前記流体流れの方向に対して前記エーロフォイル・ブレードの迎え角を設定し、
さらに、前記駆動手段が前記第1および前記第2状態の間で前記エーロフォイル・ブレードを作動可能に変形させるか、または反転させる。
(i)地面に据え付けられ、それによって、前記ハウジングが整列状態に、作動的に回転するのを可能にし、および/または
(ii)浮遊し、水没状態で係留され、それによって、前記ハウジングが整列状態に作動的に漂流するのを可能にする。
(i)カム部材と、
(ii)前記エーロフォイル・ブレードの各々に関連する少なくとも1つのカムフォロアであって、前記支持構造体が前記回転サイクルを介して回転するとき、カムフォロアが前記カム部材の形状に沿って乗るように作動的に往復運動するようにしてなる、カムフォロアと、
(iii)前記個々のエーロフォイル・ブレードの変形または反転を個々に駆動させるための変形または反転アクチュエータと、
(iv)前記カムフォロアの往復運動を前記個々のエーロフォイル・ブレードの前記変形または反転アクチュエータに伝達し、それによって、前記エーロフォイル・ブレードを前記第1または前記第2状態に作動的に保持し、および/または前記移行フェーズの間で前記第1および前記第2状態の間で前記エーロフォイル・ブレードを変形させるかまたは反転させる手段とから構成されている。
(i)前記直径方向軸の第1側面上に横たわりそこから離間し、前記駆動手段によって、前記回転サイクルの一次駆動フェーズ中に前記第1状態に作動的にほぼ保持され、および
(ii)前記直径方向軸の第2側面上に横たわりそこから離間し、前記駆動手段によって、前記回転サイクルの二次駆動フェーズ中に前記第2状態に作動的にほぼ保持されるので、
使用時には、前記回転サイクルは、一次駆動フェーズ−移行フェーズ−二次駆動フェーズ−移行フェーズのシーケンスで構成され、前記駆動フェーズおよび前記移行フェーズは、前記第1回転軸回りに、直径方向の対向する駆動フェーズセグメントおよび前記移行フェーズセグメントに沿って配置されることが理解されるであろう。
(ii)前記エーロフォイル・ブレードが前記第1および前記第2状態との間で変形するように、第1および第2エーロフォイル・セグメントが、前記エーロフォイル・ブレードが通過する対称的な移行状態に向けて、前記エーロフォイル・ブレードを付勢するのに弾性であり、
(iii)前記エーロフォイル・セグメントの臨界座屈荷重が、前記移行状態と前記第1および前記第2状態の間で前記エーロフォイル・セグメントの変形時に前記変形アクチュエータによって前記エーロフォイル・セグメントにおいて発生する圧縮荷重よりも大きいので、
前記エーロフォイル・ブレードが変形したときに、前記エーロフォイル・セグメントの1つの上の2点間の変位が、少なくともそのようなエーロフォイル・セグメントに前記圧縮荷重を生成し、このようなセグメントが、前縁よりも後縁寄りに位置する変曲点を有する反曲キャンバーラインを有する前記反曲キャンバー・エーロフォイル・セクション形態を採用する場合、直径方向軸の両側の前記エーロフォイル・ブレードの後縁は対向方向に向かってフリックされた状態で、このようなエーロフォイル・セグメントは、圧縮荷重に抵抗することができることが理解されるであろう。
(i)それぞれが前記前縁および前記後縁との間にまたがる単一のエーロフォイル部材から形成され、共同で連続閉ループ・エーロフォイル・リブを形成するか、または、
(ii)それぞれが前記前縁および前記後縁との間で末端同士が接続されるか、固定される複数のエーロフォイル部材から形成され、共同で、連続閉ループ・エーロフォイル・リブを形成するか、または、
(iii)前記エーロフォイル・ブレードが、可撓性または半剛性の表皮をその上に支持するための細長いエーロフォイル・ブレード・フレーム構造を画定するように互いに対して離間された複数のエーロフォイル・リブを備え、前記表皮は前記エーロフォイル・ブレード・フレーム構造の後縁と一致する後縁を有する連続閉ループ表皮材であるように、連続閉ループ・エーロフォイル・リブを形成する単一の一体型エーロフォイル部材であるか、または、
(iv)前記中立キャンバーラインに渡って、互いに離間した細長いエーロフォイル・シェルの対抗する第1および第2部材であって、第1および第2部材は、それぞれ、単一のエーロフォイル部材であり、複数のエーロフォイル部材が、連続閉ループ・エーロフォイル・セクションを形成するために、端部同士を連結または固定した、または互いに一体化され、前記シェルの外側表面は、使用中にその上を流体が流動可能である表皮であり、さらに、前記シェルは、自己支持性を有し半剛性であるようにしてなる、細長いエーロフォイル・シェルの第1および第2部材であってもよい。
前記エーロフォイル・ブレードの前記中空内部に配置される一次翼桁と、
それぞれが前記一次翼桁に移動可能に接続された第1端部、および前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメントの1つまたは他方の前記アクチュエータ・ポイントに接続されるかまたは当接する第2端部を有する一対の前記可動駆動部材と、
それぞれの可動駆動部材に関連付けられ、一端で前記可動駆動部材または前記個々のエーロフォイル・セグメントに接続され、反対側の端部で前記固定点に接続される、スプリングの形態の前記付勢手段であって、前記固定点が前記一次翼桁上にあり、前記可動駆動部材が移動可能に前記一次翼桁に接続された点よりも前記エーロフォイル・ブレードの前縁に近いようにしてなる、前記付勢手段とを含む。
前記エーロフォイル・ブレードの前記中空内部に配置された二次翼桁であって、前記一次および二次翼桁は、前記エーロフォイル・ブレードの前記前縁および前記後縁にそれぞれより近くに配置され、前記二次翼桁は、前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメントの1つまたは他の二次アクチュエータ・ポイントに接続または当接するようにしてなる、二次翼桁と、
一端で前記一次翼桁から延びて、前記二次翼桁に枢動可能に接続される第2端部を有する細長い駆動コネクタとを含む。
発電設備が提供される。第1回転軸回りに回転可能である回転可能に据え付けられる支持構造体と、
前記支持構造体に回転自在に据え付けられ、前記第1回転軸に実質的に平行であり、前記第1回転軸から半径方向に離間されるそれぞれの第2回転軸の回りに前記支持構造体に対して、自由に回転可能な複数のエーロフォイル・ブレードであって、
前記支持構造体は、前記エーロフォイル・ブレードによりその上に付与され、前記流体流れ方向にそこを通過する前記流体流れから発生する揚力によって、360度回転のサイクルを繰り返すことで駆動可能であり、
前記エーロフォイル・ブレードが、前記第1回転軸を通る移行ラインが、前記流体流れの方向に対して垂直である前記支持構造体の移行領域内で、
(i)前記回転サイクルの一次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第1方向に揚力を発生させための、第1反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第1状態、および
(ii)前記回転サイクルの二次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第2方向に揚力を発生させための、第2反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第2状態、の間で変形可能または可逆であり、
そしてさらに、前記エーロフォイル・ブレードはそこを通過する流体流れにより前記エーロフォイル・ブレードに誘起される力に応答して、回転サイクル全体で自由に回転可能であるようにしてなる、複数のエーロフォイル・ブレードと、
前記支持構造体の機械的エネルギを作動可能に電気エネルギに変換するための発電手段とを含む。
(A)流体流れに対し支持構造体に回転可能に据え付けられた複数のエーロフォイル・ブレードを露出し、それによって、揚力を発生し、第1回転軸の回りの前記支持構造体を360度回転のサイクルを繰り返すように回転自在に駆動するステップと、
(B)前記第1回転軸を通る移行ラインが、前記流体流れの方向に対して垂直である、前記支持構造体の移行領域において、
(i)前記回転サイクルの一次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第1方向に揚力を発生させための、第1反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第1状態、および
(ii)前記回転サイクルの二次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第2方向に揚力を発生させための、第2反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第2状態、の間で、前記エーロフォイル・ブレードを変形または反転させるステップと、
(C)前記支持構造体の機械的エネルギを電気エネルギに変換するステップとを含み、
前記エーロフォイル・ブレードは、そこを通過する流体流れによって前記エーロフォイル・ブレードに誘起される力に応答して前記回転サイクル中、自由に回転可能である、発電方法を提供する。
例えば、図13および14を参照して、駆動セット:
・16Aは、船のブリッジまたは他の見晴らしの良い地点に据え付けてもよく、風向に関わりなく、風によって給電され、船400の通常のプロペラ推進システムに電力を供給するための電気エネルギを生成する、またはこれに補助電源を提供し、それによって化石燃料の依存度とコストを削減する。
・16Bは船400の甲板レベルで実装してもよく、喫水上の船体の部分がハウジングとして機能し、風を駆動セット16Bに向けるように流体流路を画定する。
・16Cは、喫水以下で船体450のその部分内に据え付けられてもよく、船体はハウジングとして機能し、水を駆動セット16C向けるよう流体流路452を画定する。
・エーロフォイル・ブレードは、自己起動と自己安定特性を持っている。
・駆動セットは、低速および高速流用途に適用可能である。
・合計24台、第1回転軸回りに2つの配列に分割され、2.3メートルのコード長さ、8メータの長さのエーロフォイル・ブレードを有する駆動セットは、単位秒あたり水流速度が約1.4メートルで約8メガワットの電力を生み出すことができる。
・合計12台、第1回転軸回りに離間配置され、4.3メートルのコード長さ、8メータの長さのエーロフォイル・ブレードを有する駆動セットは、単位秒あたり水流速度が約1.4メートルで約27メガワットの電力を生み出すことができる。
Claims (34)
- 支持構造体と、
前記支持構造体を回転可能に据え付けるための1つまたは複数の据え付け台であって、前記支持構造体が、第1回転軸の回りに前記据え付け台上で回転可能である、据え付け台と、
それぞれが前記支持構造体に回転可能に据え付けられ、個々の第2回転軸の回りに前記支持構造体に対し回転自在である複数のエーロフォイル・ブレードであって、前記第2回転軸はそれぞれ、前記第1回転軸に実質的に平行であり、前記第1回転軸から半径方向に離間している複数のエーロフォイル・ブレードと、
前記支持構造体が360度回転のサイクルを繰り返す際、作動的に駆動可能であるように、前記エーロフォイル・ブレードが第1方向に揚力を発生させるための第1揚力エーロフォイル・セクションを有し、それによって第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する第1状態、および前記エーロフォイル・ブレードが第2方向に揚力を発生させるための第2揚力エーロフォイル・セクションを有し、前記同じ第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する第2状態の間で前記エーロフォイル・ブレードの各々を駆動する手段とを含み、
前記第1および前記第2揚力エーロフォイル・セクションが(i)互いの反転セクションであり、(ii)反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションであり、故に、使用時に前記エーロフォイル・ブレード上に作用する流体流れが、自動的に、前記流体流れの方向に対して前記エーロフォイル・ブレードの迎え角を設定し、
さらに、前記駆動手段が前記第1および前記第2状態の間で前記エーロフォイル・ブレードを作動可能に変形させるか、または反転させる、発電装置。 - 整列状態で前記流体流れの方向に対して、前記支持構造体および前記駆動手段を配向させ、それにより、前記駆動手段が、前記回転サイクルに沿って所定の移行領域で前記第1および前記第2状態の間で、および前記流体流れに対し、個々の移行フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードの変形または反転を、作動的に駆動することができる、手段を含む、請求項1に記載の発電装置。
- 前記駆動手段および前記支持構造体は、流体流が作動的に前記ハウジングを通過し、前記支持構造体に衝突することができるために、少なくとも前記支持構造体が、入口、出口、およびそれらの間に延在する流路を画定するハウジング内の前記据え付け台に据え付けられた状態で、互いに固定されており、前記ハウジング上に配置され、使用時の前記配向手段が、整列状態で、前記流路が、前記入口が前記出口の上流であるように、前記流体流れの方向に、実質的に整列されるように、前記ハウジングを配向する、請求項2に記載の発電装置。
- 前記駆動手段は、前記支持構造体に対して回転可能であり、さらに、前記配向手段は、前記駆動手段に接続され、それにより前記駆動手段を前記第1回転軸の回りに移動させるので、前記支持構造体および前記駆動手段の両方は、整列した状態で前記流体流れの方向に作動的に配向され、前記駆動手段が前記回転サイクルに沿った前記所定の移行領域でおよび前記流体流れに対し、前記個々の移行フェーズの間で前記エーロフォイル・ブレードの変形または反転を作動的に駆動することができる、請求項2に記載の発電装置。
- 前記配向手段は、前記ハウジングまたは前記駆動手段を前記整列状態に操縦するための1つまたは複数のフィンであり、前記駆動手段は、電気、電子的または機械的駆動手段である、請求項3または4に記載の発電装置。
- 前記出口その前記入口との間で前記ハウジング内に画定された前記流路は、前記支持構造体がその中または近くに据え付けられる狭窄部を有しており、それによって、前記狭窄部を通過する流れの流量を作動的に増加させる、請求項5に記載の発電装置。
- 前記ハウジングが、
(i)地面に据え付けられ、それによって、前記ハウジングが整列状態に、作動的に回転するのを可能にし、および/または、
(ii)浮遊し、水没状態で係留され、それによって、前記ハウジングが整列状態に作動的に漂流するのを可能にする、請求項6に記載の発電装置。 - 少なくとも前記支持構造体、前記支持構造体上に回転可能に搭載された前記エーロフォイル・ブレードおよび前記駆動手段が、駆動セットを構成し、前記ハウジングが、その中に複数の駆動セットを収納可能である、請求項7に記載の発電装置。
- 前記ハウジングは、所定の最大値よりも大きいサイズの固形物および/または海洋動物が、前記ハウジングおよび/または前記ハウジングの前記出口付近のディフューザに入るのを避けるために、前記入口に、またはその近くにガードを含む、請求項8に記載の発電装置。
- 機械的動作手段が
(i)カム部材と、
(ii)前記エーロフォイル・ブレードの各々に関連する少なくとも1つのカムフォロアであって、前記支持構造体が前記回転サイクルを介して回転するとき、カムフォロアが前記カム部材の形状に沿って乗るように作動的に往復運動するようにしてなる、カムフォロアと、
(iii)前記個々のエーロフォイル・ブレードの変形または反転を個々に駆動させるための変形または反転アクチュエータと、
(iv)前記カムフォロアの往復運動を前記個々のエーロフォイル・ブレードの前記変形または反転アクチュエータに伝達し、それによって、前記エーロフォイル・ブレードを前記第1または前記第2状態に作動的に保持し、および/または前記移行フェーズの間で前記第1および前記第2状態の間で前記エーロフォイル・ブレードを変形させるかまたは反転させる手段とから構成されている、請求項9に記載の発電装置。 - 前記カム部材は、そこを通って通過する前記第1回転軸を有する前記支持構造体から離れて据え付けられており、前記カムフォロアは、前記支持構造体に据え付けられている、請求項10に記載の発電装置。
- 前記第1回転軸を通る直径方向軸に渡り、前記支持構造体の直径方向に対向する側の前記エーロフォイル・ブレードは、移行フェーズの間で前記第1および前記第2状態の間で変形可能または可逆的である、請求項11に記載の発電装置。
- 前記支持構造体の前記エーロフォイル・ブレードは、
(i)前記直径方向軸の第1側面上に横たわりそこから離間し、前記駆動手段によって、前記回転サイクルの一次駆動フェーズ中に前記第1状態に作動的に保持され、および
(ii)前記直径方向軸の第2側面上に横たわりそこから離間し、前記駆動手段によって、前記回転サイクルの二次駆動フェーズ中に前記第2状態に作動的にほぼ保持されるので、
使用時には、前記回転サイクルは、一次駆動フェーズ−移行フェーズ−二次駆動フェーズ−移行フェーズのシーケンスで構成され、前記駆動フェーズおよび前記移行フェーズは、前記第1回転軸回りに、直径方向の対向する駆動フェーズセグメントおよび前記移行フェーズセグメントに沿って配置される、請求項12に記載の発電装置。 - 前記エーロフォイル・ブレードが、それぞれ対向する前縁と後縁とを有し、前記エーロフォイル・ブレードのそれぞれの前縁が前記エーロフォイル・ブレードの後縁の上流になるように、前記エーロフォイル・ブレードが直径方向軸の両側に横たわる状態で、前記エーロフォイル・ブレードで作用する前記流体流れの力の下で作動的に、自動的に迎え角を設定するように回転する、請求項13に記載の発電装置。
- 前記第1回転軸に対し、前記支持構造体は、前記エーロフォイル・ブレードが支持される複数の半径方向に延在する支柱を含み、前記エーロフォイル・ブレードは前記支柱に回転可能かつ枢動可能に据え付けられ、それにより、前記エーロフォイル・ブレードが前記移行フェーズ中に前記反転アクチュエータの駆動の元で反転することを可能にし、さらに、前記エーロフォイル・ブレードは、静的反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有する、請求項14に記載の発電装置。
- 前記エーロフォイル・ブレードは対向する第1および第2端部を有し、これらの端部に渡って前記前縁および後縁が延び、それによりブレードスパンを画定し、さらに、前記エーロフォイル・ブレードは、このようなブレードスパンに渡り、剛性があるかまたは折り畳み可能である、請求項15に記載の発電装置。
- 前記エーロフォイル・ブレードは、変形可能なエーロフォイル・セクションを有し、前記駆動手段によって前記エーロフォイル・ブレードに駆動するとき、完全または増加的に前記第1および前記第2状態の間で変形することができる、請求項14に記載の発電装置。
- 前記変形可能なエーロフォイル・ブレードの前記エーロフォイル・セクションがスライドジョイントを有する、請求項17に記載の発電装置。
- 前記変形可能な前記エーロフォイル・ブレードの前記エーロフォイル・セクションは、連続した閉ループ形態を有し、前記エーロフォイル・セクションの各々は、対向する前縁および後縁で互いに接続または固定された端部を有する第1エーロフォイル・セクションおよび第2エーロフォイル・セクションを含み、それによって、前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメントの端部が互いに対して摺動するのを防止し、前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメントは、前記前縁および前記後縁の間に延在する中立平均キャンバーラインに渡り、それらの長さに沿って互いに離間配置され、前記エーロフォイル・ブレードの前記エーロフォイル・セクションを形成し、さらに前記後縁は、中立キャンバーラインに渡り、自由に移動する、電源装置であって、
(i)前記変形アクチュエータが前記第1および前記第2状態との間で前記エーロフォイル・ブレードを変形させ、
(ii)前記エーロフォイル・ブレードが前記第1および前記第2状態との間で変形するように、第1および第2エーロフォイル・セグメントが、前記エーロフォイル・ブレードが通過する対称的な移行状態に向けて、前記エーロフォイル・ブレードを付勢するのに弾性であり、
(iii)前記エーロフォイル・セグメントの臨界座屈荷重が、前記移行状態と前記第1および前記第2状態の間で前記エーロフォイル・セグメントの変形時に前記変形アクチュエータによって前記エーロフォイル・セグメントにおいて発生する圧縮荷重よりも大きいので、
前記エーロフォイル・ブレードが変形したときに、前記エーロフォイル・セグメントの1つの上の2点間の変位が、少なくともそのようなエーロフォイル・セグメントに前記圧縮荷重を生成し、このようなセグメントが、前縁よりも後縁寄りに位置する変曲点を有する反曲キャンバーラインを有する前記反曲キャンバー・エーロフォイル・セクション形態を採用する場合、直径方向軸の両側の前記エーロフォイル・ブレードの後縁は対向方向に向かってフリックされた状態で、このようなエーロフォイル・セグメントは、圧縮荷重に抵抗することができる、ことを特徴とする、請求項17に記載の発電装置。 - 前記第1および前記第2状態におけるエーロフォイル・セクションの最大厚さの寸法は、前記移行状態における前記エーロフォイル・セクションの最大厚さ寸法よりも大きい、請求項19に記載の発電装置。
- 前記第1および/または前記第2エーロフォイル・セグメントは、
(i)それぞれが前記前縁および前記後縁との間にまたがる単一のエーロフォイル部材から形成され、共同で連続閉ループ・エーロフォイル・リブを形成するか、または、
(ii)それぞれが前記前縁および前記後縁との間で末端同士が接続されるか、固定される複数のエーロフォイル部材から形成され、共同で、連続閉ループ・エーロフォイル・リブを形成するか、または、
(iii)前記エーロフォイル・ブレードが、可撓性または半剛性の表皮をその上に支持するための細長いエーロフォイル・ブレード・フレーム構造を画定するように互いに対して離間された複数のエーロフォイル・リブを備え、前記表皮は前記エーロフォイル・ブレード・フレーム構造の後縁と一致する後縁を有する連続閉ループ表皮材であるように、連続閉ループ・エーロフォイル・リブを形成する単一の一体型エーロフォイル部材であるか、または、
(iv)前記中立キャンバーラインに渡って、互いに離間した細長いエーロフォイル・シェルの対抗する第1および第2部材であって、第1および第2部材は、それぞれ、単一のエーロフォイル部材であり、複数のエーロフォイル部材が、連続閉ループ・エーロフォイル・セクションを形成するために、端部同士を連結または固定した、または互いに一体化され、前記シェルの外側表面は、使用中にその上を流体が流動可能である表皮であり、さらに、前記シェルは、自己支持性を有し半剛性であるようにしてなる、細長いエーロフォイル・シェルの第1および第2部材である、請求項20に記載の発電装置。 - 前記エーロフォイル・ブレードは対向する第1および第2端部を有し、これらの端部に渡って前記前縁および後縁が延び、それによりブレードスパンを画定し、さらに、前記エーロフォイル・ブレードは、このようなブレードスパンに渡り、剛性があるかまたは折り畳み可能である、請求項21に記載の発電装置。
- 前記折り畳み可能なエーロフォイル・ブレードは、前記エーロフォイル・ブレードの前記ブレードスパンに渡り、互いに対して離間された複数のエーロフォイル・リブを含み、さらに、前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2端部は起立状態の間でお互いに移動可能であり、前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2端部が、互いに遠隔に離間され、それによって、その端部の間におよびその間に離間配置された前記エーロフォイル・リブの上に前記表皮材を引き伸ばし、前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2端部が、相互に近接し、結果的に前記エーロフォイル・リブが互いに上または中に折り畳む、請求項22に記載の発電装置。
- 前記変形アクチュエータは、前記個々のエーロフォイル・ブレードの中空内部に実質的に配置され、前記エーロフォイル・ブレード上のアクチュエータ・ポイントに接触または接続された駆動構造の1つまたは複数の可動駆動部材に作用するように構成されてもよく、前記可動駆動部材は、前記駆動手段および前記変形アクチュエータによって前記可動駆動部材上で駆動するとき、移動可能であり、前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメント上の1つまたは複数のアクチュエータ・ポイントを変位させるための一次変形力を付与し、それにより、前記エーロフォイル・ブレードセクションを、前記移行状態および前記第1および/または前記第2反曲キャンバー・エーロフォイル・セクション状態の間で変形する、請求項23に記載の発電装置。
- 前記は、前記アクチュエータ・ポイントの変位を助けるため、前記一次変形力と共に、二次変形力を付与するための一つ以上の付勢手段をことができ、それによって、前記変形アクチュエータの負荷を低減し、前記移行状態と、前記第1および/または前記第2反曲キャンバー・エーロフォイル・セクション状態との間で、前記エーロフォイル・ブレードを変形させ、前記エーロフォイル・ブレードは、弾性的に前記移行状態に付勢される、請求項24に記載の発電装置。
- 前記一つまたは複数の付勢手段は、前記エーロフォイル・ブレードの中空内部の固定点と前記可動駆動部材または前記エーロフォイル・ブレード上の可動点の間で作用するバネである、請求項25に記載の発電装置。
- 前記駆動構造は、
前記エーロフォイル・ブレードの前記中空内部に配置される一次翼桁と、
それぞれが前記一次翼桁に移動可能に接続された第1端部、および前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメントの1つまたは他方の前記アクチュエータ・ポイントに接続されるかまたは当接する第2端部を有する一対の前記可動駆動部材と、
それぞれの可動駆動部材に関連付けられ、一端で前記可動駆動部材または前記個々のエーロフォイル・セグメントに接続され、反対側の端部で前記固定点に接続される、スプリングの形態の前記付勢手段であって、前記固定点が前記一次翼桁上にあり、前記可動駆動部材が移動可能に前記一次翼桁に接続された点よりも前記エーロフォイル・ブレードの前縁に近いようにしてなる、前記付勢手段とを含む、請求項26に記載の発電装置。 - 前記駆動構造はさらに、
前記エーロフォイル・ブレードの前記中空内部に配置された二次翼桁であって、前記一次および二次翼桁は、前記エーロフォイル・ブレードの前記前縁および前記後縁にそれぞれより近くに配置され、前記二次翼桁は、前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2エーロフォイル・セグメントの1つまたは他の二次アクチュエータ・ポイントに接続または当接するようにしてなる、二次翼桁と、
一端で前記一次翼桁から延びて、前記二次翼桁に枢動可能に接続される第2端部を有する細長い駆動コネクタとを含む、請求項27に記載の発電装置。 - 前記駆動構造体は各エーロフォイル・リブ内に構成され、前記一次翼桁は、前記エーロフォイル・ブレードの前記第2回転軸が作動的に貫通して延在する折り畳み式マストの一部であるかまたは当該マスト上で移動可能である、請求項28に記載の発電装置。
- 前記エーロフォイル・ブレードが、(i)マストがその回りで回転可能である据え付けシャフト、または(ii)前記エーロフォイル・ブレードの前記第1および前記第2端部のそれぞれから延在するスタブマストによって、回転可能に、前記支持構造体上に据え付けられる、請求項29に記載の発電装置。
- 前記支持構造体は、その間に回転可能に据え付けられた前記エーロフォイル・ブレードによって離間された一対のディスクであり、さらに前記支持構造体は、前記支持構造体の回転運動を、前記支持構造体の機械的エネルギを作動可能に電気エネルギに変換する発電手段を駆動するために引き出すことが作動的に可能である動力取出装置を含む、請求項30に記載の発電装置。
- 第1回転軸回りに回転可能である回転可能に据え付けられる支持構造体と、
前記支持構造体に回転自在に据え付けられ、前記第1回転軸に実質的に平行であり、前記第1回転軸から半径方向に離間されるそれぞれの第2回転軸の回りに前記支持構造体に対して、自由に回転可能な複数のエーロフォイル・ブレードであって、
前記支持構造体は、前記エーロフォイル・ブレードによりその上に付与され、前記流体流れ方向にそこを通過する前記流体流れから発生する揚力によって、360度回転のサイクルを繰り返すことで駆動可能であり、
前記エーロフォイル・ブレードが、前記第1回転軸を通る移行ラインが、前記流体流れの方向に対して垂直である前記支持構造体の移行領域内で、
(i)前記回転サイクルの一次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第1方向に揚力を発生させための、第1反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第1状態、および
(ii)前記回転サイクルの二次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第2方向に揚力を発生させための、第2反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第2状態、の間で変形可能または可逆であり、
そしてさらに、前記エーロフォイル・ブレードはそこを通過する流体流れにより前記エーロフォイル・ブレードに誘起される力に応答して、回転サイクル全体で自由に回転可能であるようにしてなる、複数のエーロフォイル・ブレードと、
前記支持構造体の機械的エネルギを作動可能に電気エネルギに変換するための発電手段とを含む、発電設備。 - 前記第1回転軸を参照して、前記領域は、前記移行ラインを覆う一対の直径方向に対向する移行セクターである、請求項32に記載の発電設備。
- (A)流体流れに対し支持構造体に回転可能に据え付けられた複数のエーロフォイル・ブレードを露出し、それによって、揚力を発生し、第1回転軸の回りの前記支持構造体を360度回転のサイクルを繰り返すように回転自在に駆動するステップと、
(B)前記第1回転軸を通る移行ラインが、前記流体流れの方向に対して垂直である、前記支持構造体の移行領域において、
(i)前記回転サイクルの一次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第1方向に揚力を発生させための、第1反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第1状態、および
(ii)前記回転サイクルの二次フェーズの間で、前記エーロフォイル・ブレードが第2方向に揚力を発生させための、第2反曲キャンバー・エーロフォイル・セクションを有し、それによって、第1回転方向に前記支持構造体にトルクを付与する、第2状態、の間で、前記エーロフォイル・ブレードを変形または反転させるステップと、
(C)前記支持構造体の機械的エネルギを電気エネルギに変換するステップとを含み、
前記エーロフォイル・ブレードは、そこを通過する流体流れによって前記エーロフォイル・ブレードに誘起される力に応答して前記回転サイクル中、自由に回転可能である、発電方法。
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