JP5419887B2 - 発電機 - Google Patents
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Description
流入する流動中体を向く先端部と、流体の流動方向を向くために先端部から離間する後端部と、先端部及び後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、回転軸回りでほぼ螺旋式に配置されたブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、ブレード配列体に接続されており、取付構造部それぞれが、その回転軸回りで回転するために当該ブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、電力発電機組立体を貫流する流体が、ブレード配列体と相互作用し、当該ブレード組立体をその回転軸回りで回転させる、ブレード組立体と、
ブレード配列体と共に回転するためにブレード配列体に接続された少なくとも1つの第1コイルであって、少なくとも1つの当該第1コイルが、電流を流すことが可能であり、かつ使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用してブレード組立体の回転に反応して発電するように構成されている、少なくとも1つの第1コイルと、
を有する。
流入する流動流体を向く先端部と、流体の流動方向を向くために先端部から離間する後端部と、先端部及び後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、回転軸回りにほぼ螺旋式に配置されたブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、ブレード配列体に接続されており、取付構造部それぞれが、その回転軸回りに回転するために当該ブレード組立体に取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、当該電力発電機を貫流する流体が、ブレード配列体と相互作用して当該ブレード組立体をその回転軸回りに回転させる、ブレード組立体と、
ブレード配列体と共に回転するためにブレード配列体に接続された少なくとも1つの永久磁石であって、少なくとも1つの当該永久磁石が、使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用してブレード組立体の回転に反応して発電するように構成されている、少なくとも1つの永久磁石と、
を有する。
固定子は、好ましくは、間隔が調整可能な1以上のブレードを有する。
流入する流動流体を向く先端部と、流体の流動方向を向くために先端部から離間する後端部と、先端部及び後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、回転軸の長さに沿って離間した複数のブレードを有するブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、ブレード配列体に接続されており、取付構造部それぞれが、当該ブレード組立体の回転軸回りで回転するためにブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、電力発電機組立体を貫流する流体が、ブレード配列体と相互作用して当該ブレード組立体をその回転軸回りに回転させる、ブレード組立体と、
ブレード配列体と共に回転するためにブレード配列体に接続された少なくとも1つの第1コイルであって、当該第1コイルが、電流を流すことが可能であり、かつ使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用してブレード組立体の回転に反応して発電するように構成されている、少なくとも1つの第1コイルと、
を有する。
流入する流動流体を向く先端部と、流動流体の方向を向くために先端部から離間する後端部と、先端部及び後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、回転軸回りにほぼ螺旋式に配置されたブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、ブレード配列体に接続されており、取付構造部それぞれが、当該ブレード組立体の回転軸回りで回転するためにブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、当該ブレード組立体の回転軸回りにおける当該ブレード組立体の回転が、電力発電機組立体を貫流する流体と相互作用する、ブレード組立体と、
ブレード配列体と共に回転するためにブレード配列体に接続された少なくとも1つの第1コイルであって、少なくとも1つの当該第1コイルが、使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用し、少なくとも1つの固定した上記第2コイルに印加された電力に反応してブレード組立体の回転を発生させるように構成されている、少なくとも1つの第1コイルと、
を有する。
Claims (47)
- 流動流体からの運動エネルギーを用いて発電するための電力発電機組立体であって、当該電力発電機組立体は、
流入する前記流動流体を向く先端部と、前記流動流体の流動方向を向くために前記先端部から離間する後端部と、前記先端部及び前記後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、前記回転軸回りにほぼ螺旋式に配置されたブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、前記ブレード配列体に接続されており、前記取付構造部それぞれが、当該ブレード組立体の回転軸回りで回転するためにブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、当該電力発電機組立体を貫流する前記流動流体が、前記ブレード配列体と相互作用して当該ブレード組立体を当該ブレード組立体の回転軸回りに回転させる、ブレード組立体と、
シュラウドであって、当該シュラウドに前記流動流体が入る先端セクションと、前記流動流体が当該シュラウドから出る後端セクションと、前記先端セクション及び前記後端セクションの間に延在する細長い中間セクションと、を有する、シュラウドと、
前記ブレード配列体と共に回転するために前記ブレード配列体に接続された少なくとも1つの第1コイルであって、少なくとも1つの当該第1コイルが、電流を流すことが可能であり、かつ使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用して前記ブレード組立体の回転に反応して発電するように構成されている、少なくとも1つの第1コイルと、
を有し、
当該電力発電機組立体は、前記シュラウドの後方にスロットが形成された排出器配置部を有することを特徴とする電力発電機組立体。 - 当該電力発電機組立体は、複数の前記第1コイルを有しており、
前記第1コイルそれぞれは、ブレードの1つに対して当該ブレードの先端にまたは当該ブレードの先端に近接して接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電力発電機組立体。 - 電力発電機は、前記第1コイルそれぞれに電流を流して前記第1コイルそれぞれの回りに磁界を誘導するために、前記第1コイルそれぞれに電気的に接続された電流供給部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の電力発電機組立体。
- 電力発電機は、前記第2コイルそれぞれに電流を流して前記第1コイルそれぞれに電流を誘導する磁界を誘導するために、前記第2コイルそれぞれに電気的に接続された電流供給部を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の電力発電機組立体。
- 電力発電機は、前記第1コイルそれぞれに電流が流されると前記第1コイルそれぞれと磁気的に接続するために、少なくとも1つの固定された第2コイルをさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- 電力発電機は、複数の前記第2コイルを有することを特徴とする請求項5に記載の電力発電機組立体。
- 流動流体からの運動エネルギーを用いて発電するための電力発電機組立体であって、当該電力発電機組立体は、
流入する前記流動流体を向く先端部と、前記流動流体の流動方向を向くために前記先端部から離間する後端部と、前記先端部及び前記後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、前記回転軸回りにほぼ螺旋式に配置されたブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、前記ブレード配列体に接続されており、前記取付構造部それぞれが、当該ブレード組立体の回転軸回りで回転するためにブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、当該電力発電機組立体を貫流する前記流動流体が、前記ブレード配列体と相互作用して当該ブレード組立体を当該ブレード組立体の回転軸回りに回転させる、ブレード組立体と、
シュラウドであって、当該シュラウドに前記流動流体が入る先端セクションと、前記流動流体が当該シュラウドから出る後端セクションと、前記先端セクション及び前記後端セクションの間に延在する細長い中間セクションと、を有する、シュラウドと、
前記ブレード配列体と共に回転するために前記ブレード配列体に接続された少なくとも1つの永久磁石であって、少なくとも1つの当該永久磁石が、使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用して前記ブレード組立体の回転に反応して発電するように構成されている、少なくとも1つの永久磁石と、
を有し、
当該電力発電機組立体は、前記シュラウドの後方にスロットが形成された排出器配置部を有することを特徴とする電力発電機組立体。 - 前記ブレード組立体は、当該ブレード組立体の前記先端部及び前記後端部の間に延在する細長いシャフトを有し、
前記シャフトは、前記ブレード組立体の前記回転軸を形成する長手方向軸を有し、
前記ブレード配列体は、前記シャフトに取り付けられかつ前記シャフトから径方向に延在することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。 - 前記ブレード配列体は、前記取付構造それぞれが前記シャフトの端部部分によってもたらされる状態で前記シャフトの端部の後方で終端し、
使用時において、前記シャフトひいては前記ブレード組立体は、回転可能に取り付けられまたは支持されていることを特徴とする請求項8に記載の電力発電機組立体。 - 前記取付構造それぞれは、前記シャフトに取り付けられたベアリング素子を有し、支持構造体に接続されるように構成されており、前記支持構造体に対して前記ブレード組立体が回転することを可能とすることを特徴とする請求項8または9に記載の電力発電機組立体。
- 前記ブレード配列体は、前記シャフトに沿って前記螺旋式に長手方向に離間している複数のビームを有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- 前記ビームそれぞれは、当該ビームが前記シャフトの回転軸回りで回転可能に調整されるように前記シャフトに取り付けられており、前記ブレード組立体の間隔の調整を可能とすることを特徴とする請求項11に記載の電力発電機組立体。
- 前記ブレード配列体は、一対の隣り合う前記ビームの長さに沿って延在しかつ一対の前記ビームに接続されるウェブまたは表皮部をさらに有し、前記ブレード配列体は、前記ビームそれぞれの間隔に拘らず、当該ブレード配列体の表面にわたって連続していることを特徴とする請求項11または12に記載の電力発電機組立体。
- 前記ブレード配列体は、1以上の連続する螺旋状ブレードを有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- 前記ブレード配列体は、側面図において、当該ブレード配列体の前記先端部から当該ブレード配列体の前記後端部に向けて漸次細くなっていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- 前記シュラウドは、細長くかつ端部開口しており、前記ブレード組立体の前記先端部及び前記後端部の間に延在し、
前記シュラウドは、前記ブレード組立体に接続されかつ前記ブレード組立体を囲んでおり、前記シュラウドは、使用時において前記ブレード組立体と共に回転することを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。 - 前記シュラウドは、先端部と後端部とを有することを特徴とする請求項16に記載の電力発電機組立体。
- 前記シュラウドは、前記ブレード配列体の前記ブレードそれぞれの先端に接続されており、
前記シュラウドと前記ブレードそれぞれとの間の接続は、ほぼ流体不透過性の接続となっていることを特徴とする請求項16または17に記載の電力発電機組立体。 - 前記ブレード配列体は、複数の前記ビームと、前記ウェブまたは表皮部と、を有しており、
前記ウェブまたは表皮部それぞれの先端は、前記シュラウドに接続されていることを特徴とする請求項16または17に記載の電力発電機組立体。 - 前記ウェブまたは表皮部と前記シュラウドとの間の接続は、ほぼ流体不透過性の接続となっていることを特徴とする請求項19に記載の電力発電機組立体。
- 使用時において、前記流動流体は、前記ブレード配列体と相互作用して当該電力発電機組立体を回転させ、そのため前記シュラウドの先端部から前記シュラウドに入りそして前記シュラウドの後端部を介して出ることを特徴とする請求項16から20のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- 前記シュラウドは、薄壁構造からなり、当該シュラウドの先端部から当該シュラウドの後端部までの当該シュラウドの長さの少なくとも一部に沿って収束し、
前記収束は、前記ブレード組立体の先細りと対応することを特徴とする請求項16から21のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。 - 前記シュラウドは、複数セクションまたは一体成形の構造をなしていることを特徴とする請求項16から22のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- 前記シュラウドの前記先端セクションは、前記中間セクションに向けて収束し、
前記後端セクションは、前記中間セクションから離間して拡散しており、
前記シュラウドは、前記中間セクションによって画定された収束する細長い喉部を有する収束−発散ベンチュリ管の形態をほぼなすことを特徴とする請求項1から23のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。 - 前記シュラウドは、円形の断面外形を有しており、
前記シュラウドの前記先端セクション及び前記後端セクションは、釣鐘口式に広がっていることを特徴とする請求項23または24に記載の電力発電機組立体。 - 前記取付構造部それぞれは、前記シャフトの端部セクションに接続されるベアリング素子を有し、
前記ベアリング素子は、使用時において、固定された支持構造体に取り付けられており、
当該電力発電機組立体は、前記支持構造体に対して回転することを特徴とする請求項1から25のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。 - 当該電力発電機組立体は、前記シュラウドの前方に固定子を有することを特徴とする請求項1から26のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- スロットが形成された前記排出器配置部は、前記シュラウドの後端セクションに隣り合っていることを特徴とする請求項1に記載の電力発電機組立体。
- スロットが形成された前記排出器配置部は、前記シュラウドに接続されかつ前記シュラウドと共に回転することを特徴とする請求項1または28に記載の電力発電機組立体。
- スロットが形成された前記排出器配置部は、前記シュラウドに接続されずかつ前記シュラウドと共には回転しないことを特徴とする請求項1または28に記載の電力発電機組立体。
- スロットが形成された前記排出器配置部は、複数の離間した管状セクションを有することを特徴とする請求項1または請求項28から30のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- スロットが形成された前記排出器配置部は、当該排出器配置部に螺旋状のスロットを有する一体構造をなしていることを特徴とする請求項1または請求項28から30のいずれか1項に記載の電力発電機組立体。
- スロットが形成された前記排出器配置部は、前記シュラウドから径方向に離間して拡散していることを特徴とする請求項31または32に記載の電力発電機組立体。
- 当該電力発電機組立体は、スロットが形成された前記排出器配置部の軸方向長さを変化させるように構成された駆動手段を有することを特徴とする請求項32または33に記載の電力発電機組立体。
- 当該電力発電機組立体は、スロットが形成された前記排出器配置部の軸方向長さ及び径方向幅を変化させるように構成された駆動手段を有することを特徴とする請求項32または33に記載の電力発電機組立体。
- 流動流体からの運動エネルギーを用いて発電するための電力発電機組立体であって、当該電力発電機組立体は、
流入する前記流動流体を向く先端部と、前記流動流体の流動方向を向くために前記先端部から離間する後端部と、前記先端部及び前記後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、前記回転軸の長さに沿って離間した複数のブレードを有するブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、前記ブレード配列体に接続されており、前記取付構造部それぞれが、当該ブレード組立体の回転軸回りで回転するためにブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、当該電力発電機組立体を貫流する前記流動流体が、前記ブレード配列体と相互作用して当該ブレード組立体を当該ブレード組立体の回転軸回りに回転させる、ブレード組立体と、
シュラウドであって、当該シュラウドに前記流動流体が入る先端セクションと、前記流動流体が当該シュラウドから出る後端セクションと、前記先端セクション及び前記後端セクションの間に延在する細長い中間セクションと、を有する、シュラウドと、
前記ブレード配列体と共に回転するために前記ブレード配列体に接続された少なくとも1つの第1コイルであって、当該第1コイルが、電流を流すことが可能であり、かつ使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用して前記ブレード組立体の回転に反応して発電するように構成されている、少なくとも1つの第1コイルと、
を有し、
当該電力発電機組立体は、前記シュラウドの後方にスロットが形成された排出器配置部を有することを特徴とする電力発電機組立体。 - 電力発電機設備であって、当該電力発電機設備は、
少なくとも1つの第2コイルを有する請求項1から36のいずれか1項に記載の電力発電機組立体と、
支持構造体であって、前記電力発電機組立体が、前記ブレード配列体を前記ブレード配列体の回転軸回りで回転させるために、前記ブレード配列体の前記取付構造それぞれを用いて当該支持構造体に取り付けられ、前記電力発電機組立体の前記第2コイルそれぞれが、取付構造体に取り付けられている、支持構造体と、
を有することを特徴とする電力発電機設備。 - 前記電力発電機組立体は、海洋中に沈められていることを特徴とする請求項37に記載の電力発電機設備。
- 前記電力発電機組立体は、河川または流動流水中に沈められていることを特徴とする請求項37に記載の電力発電機設備。
- 前記電力発電機組立体は、風が吹いているときに当該電力発電機組立体が空気の流動にさらされる開放領域に配置されていることを特徴とする請求項37に記載の電力発電機設備。
- 前記支持構造体は、屈曲性素子のネットワークを有することを特徴とする請求項37から40のいずれか1項に記載の電力発電機設備。
- 前記屈曲性素子の前記ネットワークは、(重い)鎖またはケーブルを有することを特徴とする請求項41に記載の電力発電機設備。
- 前記屈曲性素子の前記ネットワークは、前記シュラウドの入口端が前記流動流体の流動方向と対向するように前記電力発電機組立体が配列されるように構成されていることを特徴とする請求項41または42に記載の電力発電機設備。
- 前記電力発電機組立体は、前記流動流体の流動方向にしたがって当該電力発電機組立体自体を配列することを特徴とする請求項43に記載の電力発電機設備。
- 前記屈曲性素子の前記ネットワークは、前記電力発電機組立体が吹流しの一般的な方法で当該ネットワークに取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項41から44のいずれか1項に記載の電力発電機設備。
- 前記支持構造体は、非屈曲性素子のネットワークを有する非屈曲性構造体であることを特徴とする請求項37から40のいずれか1項に記載の電力発電機設備。
- 流体を排出するように構成された推進または送出デバイスであって、当該推進または送出デバイスは、
流入する前記流動流体を向く先端部と、前記流動流体の流動方向を向くために前記先端部から離間する後端部と、前記先端部及び前記後端部の間に延在する回転軸と、を有するブレード組立体であって、当該ブレード組立体が、前記回転軸回りにほぼ螺旋式に配置されたブレード配列体を有し、少なくとも1つの取付構造部が、前記ブレード配列体に接続されており、前記取付構造部それぞれが、当該ブレード組立体の回転軸回りで回転するためにブレード組立体を取り付けることを可能とするように構成されており、使用時において、当該ブレード組立体の回転軸回りにおける当該ブレード組立体の回転が、電力発電機組立体を貫流する前記流動流体と相互作用する、ブレード組立体と、
シュラウドであって、当該シュラウドに前記流動流体が入る先端セクションと、前記流動流体が当該シュラウドから出る後端セクションと、前記先端セクション及び前記後端セクションの間に延在する細長い中間セクションと、を有する、シュラウドと、
前記ブレード配列体と共に回転するために前記ブレード配列体に接続された少なくとも1つの第1コイルであって、少なくとも1つの当該第1コイルが、使用時において少なくとも1つの固定された第2コイルと相互作用し、少なくとも1つの固定した前記第2コイルに印加された電力に反応して前記ブレード組立体の回転を発生させるように構成されている、少なくとも1つの第1コイルと、
を有し、
前記シュラウドの後方にスロットが形成された排出器配置部が設けられていることを特徴とする推進または送出デバイス。
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