JP7138220B2 - 流体流から電力を抽出するための装置 - Google Patents
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Description
本開示は概して再生可能エネルギーに関する。より具体的には、本開示は、流体流から電力を抽出するための装置および方法を記載する。
流体流からの電力抽出は優れた再生可能エネルギー源である。主要な例は風力および水力を含む。
本開示の例は、上述で特定した不都合を解消する、流体流から電力を抽出するための装置および方法に関する。例示的な利点として、装置の規模は2乗3乗の法則によって制限され得ない。もう一つの例示的な利点として、装置および方法は、テザー抗力および/またはコサイン損失を受け得ない。もう一つの例示的な利点として、装置は、規制目的のための「飛行型装置」とは分類され得ない。
[本発明1001]
第一および第二の伸長区間を含むトラック;
該第一の伸長区間と該第二の伸長区間に交互に結合されている場合に反対方向に移動可能であるエーロフォイルであって、該第一の区間の長さが、該第一の伸長区間から該第二の伸長区間までの経路の半径の少なくとも25倍である、エーロフォイル;および
該エーロフォイルの動きを通して大気風から電力を回収するための発電機
を含む、電力を抽出するための装置。
[本発明1002]
第一の区間の長さが、第一の伸長区間から第二の伸長区間までの経路の半径の少なくとも50倍である、本発明1001の装置。
[本発明1003]
第一の区間の長さが、第一の伸長区間から第二の伸長区間までの経路の半径の少なくとも75倍である、本発明1001の装置。
[本発明1004]
第一の区間の長さが、第一の伸長区間から第二の伸長区間までの経路の半径の少なくとも100倍である、本発明1001の装置。
以下、態様の説明においては、本明細書の一部を形成し、かつ、実施することができる特定の態様が実例として示されている、添付図面を参照する。開示される態様の範囲を逸脱することなく、他の態様を使用することができ、構造的変更を加えることができることが理解されよう。
Claims (43)
- 第一および第二の伸長区間と、該第一および第二の伸長区間を接続するターミナル部とを含む、トラックであって、該第一の伸長区間が該第二の伸長区間の後方に配置されている、トラック;
該第一の伸長区間と該第二の伸長区間に交互に結合されている場合に反対方向に移動可能であるエーロフォイルであって、該エーロフォイルが、ターミナル部に沿って移動するときピッチングする、エーロフォイル;
該第一および第二の伸長区間に取り付けられる、複数の塔体;
該第一および第二の伸長区間の少なくとも一つをアンカーに結合する、ブライドルシステム;および
該エーロフォイルの動きを通して大気風から電力を回収するための発電機
を含む、電力を抽出するための装置。 - ブライドルシステムが、第一および第二の伸長区間の少なくとも一つに直接結合された三つのブライドルを含む、請求項1記載の装置。
- ブライドルが水平線に対してγ°の角度に向けられ、かつ第一および第二の伸長区間の少なくとも一つに結合されているとき、エーロフォイルが水平線に対して約90-γ°ロールされる、請求項1記載の装置。
- エーロフォイルは、該エーロフォイルが第一の伸長区間からターミナル部に移動するとき減速し、該エーロフォイルが該ターミナル部から第二の伸長区間に移動するとき加速する、請求項1記載の装置。
- ターミナル部上の第一のエーロフォイルの絶対速度よりも高い絶対速度で第一の伸長区間上を移動可能な第二のエーロフォイルを、
さらに含む、請求項1記載の装置。 - ブライドルシステムは、第一および第二の伸長区間の少なくとも一つ上でエーロフォイルによって生じるダウンウインド力を分散させる、請求項1記載の装置。
- ブライドルシステムは、斜張ブライドルシステムを含む、請求項6記載の装置。
- ブライドルシステムは、サスペンションケーブルブライドルシステムを含む、請求項6記載の装置。
- ブライドルシステムは、フライングアンカー点を含む、請求項6記載の装置。
- ブライドルシステムは、補助パイロンを含む、請求項6記載の装置。
- 第一の伸長区間は、ブライドル取り付け点で第二の伸長区間に取り付けられている、請求項1記載の装置。
- 第一の伸長区間は、第二の伸長区間に固着されている、請求項11記載の装置。
- エーロフォイルがトラックに結合されていないとき該エーロフォイルを格納する囲い部をさらに含む、請求項1記載の装置。
- エーロフォイルをトラックの外に誘導するための転轍機をさらに含む、請求項1記載の装置。
- 第三の伸長区間をさらに含み、エーロフォイルは該第三の伸長区間に結合されている、請求項1記載の装置。
- 第一および第二の伸長区間は水平面上に位置する、請求項1記載の装置。
- 第一の伸長区間と第二の伸長区間は、風上の伸長区間上を移動する第一のエーロフォイルからの伴流が風下の伸長区間上を移動する第二のエーロフォイルに対する動的空気力を実質的に減少させないように分離されている、請求項1記載の装置。
- ターミナル部は直線的な区間を含み、該ターミナル部は該直線的な区間を第一および第二の伸長区間に接続する丸みのある経路を含む、請求項1記載の装置。
- 第一および第二の伸長区間に対して垂直に向けられた追加の伸長区間をさらに含む、請求項1記載の装置。
- 第一の伸長区間の長さは、ターミナル部の半径の少なくとも25倍である、請求項1記載の装置。
- 第一の伸長区間と該第一の伸長区間の後方の第二の伸長区間と該第一および第二の伸長区間を接続するターミナル部とを含むトラックを提供する工程;
該ターミナル部に沿って移動するときにエーロフォイルがピッチングするように、エーロフォイルを該トラックに結合する工程;
該エーロフォイルが大気風に対して横風方向に移動するように該トラックを配置する工程;
ブライドルシステムを該第一および第二の伸長区間の少なくとも一つに取り付ける工程;
該ブライドルシステムを固着する工程;
該第一および第二の伸長区間を複数の塔体に取り付ける工程;ならびに
該エーロフォイルの動きを通して該大気風から電力を回収する工程
を含む、電力を抽出する方法。 - ブライドルシステムが三つのブライドルを含み、該三つのブライドルを第一および第二の伸長区間の少なくとも一つに直接結合する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- ブライドルが水平線に対してγ°の角度に向けられ、かつ第一および第二の伸長区間の少なくとも一つに結合されているとき、エーロフォイルを水平線に対して約90-γ°ロールさせる工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- エーロフォイルが第一の伸長区間からターミナル部に移動するとき該エーロフォイルを減速する工程、および該エーロフォイルが該ターミナル部から第二の伸長区間に移動するとき該エーロフォイルを加速する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- トラックに第二のエーロフォイルを結合する工程をさらに含み、該第二のエーロフォイルは、ターミナル部上の第一のエーロフォイルの絶対速度よりも高い絶対速度で第一の伸長区間上を移動可能である、請求項21記載の方法。
- エーロフォイルは、負圧面と正圧面とを含み、該エーロフォイルをトラックに結合する工程が正圧面が大気風に対面するようにエーロフォイルを結合する工程を含む、請求項21記載の方法。
- ブライドルシステムは、第一および第二の伸長区間の少なくとも一つ上でエーロフォイルによって生じるダウンウインド力を分散させる、請求項21記載の方法。
- ブライドルシステムは、斜張ブライドルシステムを含む、請求項27記載の方法。
- ブライドルシステムは、サスペンションケーブルブライドルシステムを含む、請求項27記載の方法。
- ブライドルシステムは、フライングアンカー点を含む、請求項27記載の方法。
- ブライドルシステムは、補助パイロンを含む、請求項27記載の方法。
- 第一の伸長区間をブライドル取り付け点で第二の伸長区間に取り付ける工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- 第一の伸長区間は、第二の伸長区間に固着されている、請求項32記載の方法。
- エーロフォイルを囲い部に格納する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- 転轍機を使って、エーロフォイルをトラックの外に誘導する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- 第一および第二の伸長区間は水平面上に位置する、請求項21記載の方法。
- 風上の伸長区間上を移動する第一のエーロフォイルからの伴流が風下の伸長区間上を移動する第二のエーロフォイルに対する動的空気力を実質的に減少させないように、第一の伸長区間と第二の伸長区間を分離する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- エーロフォイルを第三の伸長区間に結合する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- ターミナル部は直線的な区間を含み、該ターミナル部は該直線的な区間を第一および第二の伸長区間に接続する丸みのある経路を含む、請求項21記載の方法。
- 追加の伸長区間を提供する工程、および該追加の伸長区間を第一および第二の伸長区間に対して垂直に向ける工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
- 第一の伸長区間の長さは、ターミナル部の半径の少なくとも25倍である、請求項21記載の方法。
- トラックを配置する工程は、エーロフォイルがターミナル部上で風下または風上に移動するようにトラックを配置する工程を含む、請求項21記載の方法。
- エーロフォイルを無揚力迎え角に設定する工程をさらに含む、請求項21記載の方法。
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