JPWO2020161820A1 - 整流装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】回転軸に取り付けられ、流体の流れを受けて前記回転軸を回転させるブレードと、を支えるフレームにおいて、前記フレームを構成するフレーム部材に軸支され、前記フレーム部材の上流側から流れてくる前記流体に起因して前記フレーム部材に与えられる抵抗を抑制するように、前記流体の流れに沿って回動するフレーム抵抗抑制体を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、整流装置に関する。

例えば、風力発電や潮流発電などは、風や潮流などの流体のエネルギーを利用して回転力を起こして発電している。風力発電および潮流発電においては、流体に対して回転軸が垂直に設けられるダリウス式などの垂直軸式の回転装置が一般的に用いられている。垂直軸式の回転装置には、回転軸から放射状に延びるアームの先端に流体を受けるブレードが設けられている。よって、垂直軸式の回転装置には、流体から回転軸に回転力を効率よく伝達するために、効率よく揚力を生じる形状のブレードが設けられる（例えば特許文献１）。

特開２０１３−２４５５６４号公報

しかし、風力発電や潮流発電におけるフレームおよび回転装置の回転軸の周囲を流体が通過するときに、フレームおよび回転軸の形状に起因して流体の流れが乱れることにより、フレームおよび回転軸と流体との間で所謂剥離が生じる。また、流体が通過していく方向における、フレームおよび回転軸の下流側の領域において、カルマン渦などの渦が生じる。このようなフレームおよび回転軸と流体との間で生じる剥離や渦により、フレームおよび回転軸の下流側では圧力低下が生じる。そして、フレームおよび回転軸には、圧力低下により所謂粘性圧力抵抗が加わる。さらに、剥離により生じる流れの乱れやカルマン渦がフレームおよび回転軸の下流側で回転しているブレードに到達することにより、ブレードの周囲の流れを乱すため、回転動力への変換効率を大幅に低下させる。

つまり、風力発電や潮流発電では、流体による粘性圧力抵抗によりフレームに過度な抵抗がかかるため、フレーム自体の強度やフレームを港湾構造物などに固定するときの強度を増大させる必要が生じることから、フレーム製造コストの増大、フレーム重量の増大による輸送コストの増大、フレーム設置コストの増大などを引き起こす虞があった。また、流れの乱れやカルマン渦などの渦により、ブレードの周囲の流れが乱されることで発電効率の低下を引き起こす虞があった。

また、流れの乱れやカルマン渦などの渦が水面の近くで生じると、水面に波を生じさせるため、フレームや回転軸に対して所謂造波抵抗を与えることとなる。これにより、上述したように、フレーム製造コストの増大、フレーム重量の増大による輸送コストの増大、フレーム設置コストの増大などを引き起こす虞があった。

前述した課題を解決する主たる本発明は、回転体と、前記回転体の回転軸に取り付けられ、流体の流れを受けて前記回転体を回転させるブレードと、を取り囲むように設けられるフレームにおいて、前記フレームを構成するフレーム部材に軸支され、前記フレーム部材の上流側から流れてくる前記流体に起因して前記フレーム部材に与えられる抵抗を抑制するように、前記流体の流れに沿って回動するフレーム抵抗抑制体を備えることを特徴とする。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、流体中に置かれた回転装置を取り囲むようにフレームが設けられる状況において、流体中に置かれたフレームの下流側の領域に生じる流体の流れの乱れやカルマン渦などの渦の発生を抑制することができるため、フレームに起因する潮流の乱れを抑制するとともに流れを整流することにより、発電効率の向上が図れる。さらに、本発明によれば、フレームに生じる粘性圧力抵抗を抑制できる。これにより、フレームを低強度で製造できるため、フレームの製造コストの低減が図れる。また、フレームの軽量化やフレームの港湾構造物などへの固定方法を簡素化できるため、フレームの設置コストの低減が図れる。

また、水面の近くで流れの乱れやカルマン渦などの渦が生じることに起因して水面に生じうる波を抑制することができる。これにより、フレームを低強度で製造できるため、フレームの製造コストの低減が図れる。また、フレームの軽量化やフレームの港湾構造物などへの固定方法を簡素化できるため、フレームの設置コストの低減が図れる。また、流体の流れを整流することにより流れの乱れを抑制できるため、発電効率の向上が図れる。

第１実施形態に係る整流装置の一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る整流装置を拡大した一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る整流装置のフレーム抵抗抑制体を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。 第１実施形態に係る整流装置のフレーム抵抗抑制体の回動する状況を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。 第１実施形態に係る整流装置の水平に設けられるフレーム部材に配置されるフレーム抵抗抑制体を＋Ｚ方向から見た一例を示す平面図である。 第２実施形態に係る整流装置の一例を示す斜視図である。 第２実施形態に係る整流装置を拡大した一例を示す斜視図である。 第３実施形態に係る整流装置の一例を示す斜視図である。 第３実施形態に係る整流装置を拡大した一例を示す斜視図である。 第３実施形態に係る整流装置を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。 第３実施形態に係る整流装置のフレーム抵抗抑制体に鍔部を設けた一例を示す斜視図である。 第３実施形態に係る整流装置のフレーム抵抗抑制体のバリエーションの一例を示す斜視図である。 垂直軸式の回転装置の一例を示す斜視図である。 垂直軸式の回転装置にフレームが設けられている一例を示す斜視図である。 垂直軸式の回転装置のフレームに生じる流れの乱れやカルマン渦の発生状況を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。 垂直軸式の回転装置の回転軸に生じる流れの乱れやカルマン渦の発生状況を示す斜視図である。 垂直軸式の回転装置を取り囲むフレームに生じる流れの乱れやカルマン渦の発生状況を示す斜視図である。 発電装置の一例を示す構成図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

尚、以下説明において、Ｙ軸は回転軸１００に沿う方向であり、Ｘ軸及びＺ軸はＹ軸に垂直に交わる軸である。なお、図１〜図１８において、同一の部材については同一の数字を付して説明する。また、以下説明において、特に条件を明示していなければ、流体はＸ軸に沿う−側から＋側に向かって流れているものとする。また、回転軸１００およびフレーム１３０において流体の流れる方向の側を「下流側」と示し、流体の流れてくる方向の側を「上流側」と示すことがある。また、Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」と示し、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」と示し、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」と示すこともある。また、「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」のそれぞれにおける＋側には「＋」を付けて示し、−側には「−」を付けて示すこともある。また、整流装置におけるＸ軸とＺ軸とを含む平面で区切った断面を「ＸＺ断面」と示すこともある。

＝＝＝整流装置を配置する回転装置２００＝＝＝
＜＜回転装置２００＞＞
図１３、図１４、図１８を参照しつつ、本実施形態に係る整流装置が設置される発電装置１０００に係る回転装置２００の構成について説明をする。

図１３は、垂直軸式の回転装置２００の一例を示す斜視図である。図１４は、垂直軸式の回転装置２００にフレーム１３０が設けられている一例を示す斜視図である。図１８は、発電装置１０００の一例を示す構成図である。

図１８に示すように、回転装置２００は、例えば発電装置１０００（タービン（不図示）を含む）の増速機３００に回転軸１００を介して回転力を伝達する装置である。また、増速機３００は、回転軸１００の回転速度を増速して発電機４００に伝達する装置である。発電装置１０００は、例えば風力発電装置または潮流発電装置である。風力発電装置は、風により生じる風圧エネルギーを利用して風車を回転させることにより発電する発電装置である。また、潮流発電装置は、潮汐により生じる潮流エネルギーを利用して水車を回転させることにより発電する発電装置である。本実施形態に係る整流装置が配置される回転装置２００とは、例えばダリウス式などの垂直軸式の発電装置の回転装置をいう。

図１３に示すように、風力発電装置の回転装置２００は、回転軸１００と、ブレード１２０と、を含んで構成されている。回転軸１００は、例えばＸ方向における一方の端部が増速機３００に接続されている。回転軸１００は、増速機３００に回転力を伝達する。回転軸１００は、後述するブレード１２０を＋Ｙ方向から見たときに、例えば時計周り方向（以下、「回転方向」と称する。）へ回転する。なお、回転軸１００の中心を通る仮線を中心線として、以下説明をする。ブレード１２０は、流体の流れにより、回転方向への揚力を得る部材である。ブレード１２０は、回転軸１００を中心に回転している。なお、ブレード１２０は、ブレード１２０の＋Ｙ方向の端部に設けられるアーム１１０と、−Ｙ方向の端部に設けられるアーム１１１と、を含んで構成されている。ブレード１２０は、その本体がアーム（１１０，１１１）を介して回転方向への揚力を、回転方向への回転力として回転軸１００に伝達する。アーム（１１０，１１１）は、回転軸１００とブレード１２０の本体とをつないで、ブレード１２０に生じる回転方向への揚力を回転軸１００に伝達する部材である。アーム（１１０，１１１）は、例えば回転軸１００から放射状に延設され、回転軸１００と反対側の端部がブレード１２０に接続されている。

図１４に示すように、潮流発電装置の回転装置２００は、水中でフレーム１３０に固定される。フレーム１３０は、例えば回転軸１００と平行するいずれかのフレーム部材１３１が湾岸構造物や橋脚基礎などのコンクリート構造物に固定される。なお、フレーム１３０は、海底に設置されたコンクリートなどの基礎上に固定されることや、海面に設置される浮体に固定されてもよい。フレーム１３０は、例えば回転軸１００が回動できるように軸受（１４０Ａ，１４０Ｂ）を介して回転軸１００に軸支されている。なお、潮流発電装置の回転装置２００における回転軸１００およびブレード１２０については、風力発電装置の回転装置２００のものと同じであるため、その説明を省略する。

なお、上記において、回転装置２００は垂直軸式であるとして説明したが、例えば回転軸１００が水平（例えばＺ方向）に設けられる回転装置２００や、水平に対して斜めに設けられる回転装置２００でもよく、回転軸１００の設置される態様が限定されるものではない。また、回転装置２００のブレード１２０がアーム（１１０，１１１）を介さずに回転軸１００に取り付けられる回転装置２００でもよい。以下の説明では、回転装置２００の回転軸１００が垂直（Ｙ方向）に設けられているものについて説明する。

＜＜流体による抵抗＞＞
図１５、図１６、図１７を参照しつつ、回転軸１００およびフレーム１３０に生じる流れの乱れやカルマン渦などの渦について説明する。図１５は、垂直軸式の回転装置２００のフレーム１３０に生じる流れの乱れやカルマン渦の発生状況を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。図１６は、垂直軸式の回転装置２００の回転軸１００に生じる流れの乱れやカルマン渦の発生状況を示す斜視図である。図１７は、垂直軸式の回転装置２００を取り囲むフレーム１３０に生じるカルマン渦や波の発生状況を示す斜視図である。なお、説明の便宜上、風や水などの流体は−Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かって流れることとする。

回転装置２００は、風や水などの流体中において、例えば回転軸１００がＸ方向に対して垂直になるように配置されている。このような状況では、図１５に示すように、流体が回転軸１００を通過するときに、回転軸１００の下流側に圧力低下部を生じる。回転軸１００には、圧力低下部により粘性圧力抵抗が加わる。また、回転軸１００には、圧力低下部に起因して生じる流れの乱れやカルマン渦などの渦（以下、「渦」と称する。）により造渦抵抗が生じる。さらに、水面の近くの回転軸１００やフレーム１３０に起因する流れの乱れや渦により水面の近くに波が生じるため、回転軸１００やフレーム１３０に造波抵抗が生じる。なお、図１５では、フレーム部材１３１が流れの乱れや渦を生じさせるように示しているが、回転軸１００においても同様に流れの乱れや渦が生じる。なお、流れの乱れとは、流体中に配置される物体の形状などの効果によって生じる流れの方向変化や流体の剥離による乱れである。また、渦とは、流体中に障害物を配置したときに障害物の下流側（＋Ｘ方向の側）において交互に生じる渦である。

また、フレーム１３０が流体中に配置されたとき、回転軸１００に対して平行（Ｙ方向）に設けられるフレーム部材１３１および垂直（Ｚ方向）に設けられるフレーム部材１３２の下流側では、上述した流れの乱れや渦による造渦抵抗が生じる。さらに、フレーム部材（１３１，１３２）の水面の近くでは、流れの乱れや渦により波が生じる。これにより、フレーム部材（１３１，１３２）には波による造波抵抗が生じる。

図１６に示すように、流れの乱れや渦は、回転軸１００の上流側から流体が回転軸１００に到達し、流体が回転軸１００の周面に沿って下流側に流れるときに、回転軸１００の下流側の領域で生じる。流れの乱れや渦は、回転軸１００の下流側において、回転軸１００を中心に回転しているブレード１２０に到達する。ブレード１２０は、その周りの潮流が乱されて回転に支障をきたす。また、ブレード１２０が水面の近くにある場合には、回転軸１００やフレーム１３０によって生じる波の影響により、流体の流れが乱れるため、ブレード１２０の回転に支障をきたす。

図１７に示すように、流れの乱れや渦は、流体がフレーム１３０の上流側からフレーム部材（１３１，１３２）に到達し、流体がフレーム部材（１３１，１３２）の周面に沿って下流側に流れるときに、フレーム部材（１３１，１３２）の下流側の領域で生じる。流れの乱れや渦は、フレーム部材（１３１，１３２）の下流側において、回転軸１００を中心に回転しているブレード１２０に到達する。ブレード１２０は、その周りの潮流が乱されて回転に支障をきたす。また、ブレード１２０が水面の近くにある場合には、フレーム部材（１３１，１３２）によって生じる波の影響により、流体の流れが乱れるためブレード１２０の回転に支障をきたす。

上述したように、流れの乱れや渦は、ブレード１２０の周りの流れを乱して、ブレード１２０が流体の運動エネルギーを軸の回転動力へ変換する効率を低下させるため、整流装置（１０，２０，３０）を配置する。以下、整流装置（１０，２０，３０）について詳細に説明する。

＝＝＝第１実施形態に係る整流装置１０＝＝＝
図１〜図５を参照しつつ、第１実施形態に係る整流装置１０について説明をする。図１は、第１実施形態に係る整流装置１０の一例を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る整流装置１０を拡大した一例を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る整流装置１０のフレーム抵抗抑制体１１Ａを＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。図４は、第１実施形態に係る整流装置１０のフレーム抵抗抑制体１１Ａの回動する状況を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。図５は、第１実施形態に係る整流装置１０の水平に設けられるフレーム部材１３２に配置されるフレーム抵抗抑制体１１Ｂを＋Ｚ方向から見た一例を示す平面図である。

整流装置１０は、流体中に配置されるフレーム１３０の下流側で生じる流れの乱れや渦を抑制する装置である。また、整流装置１０は、水面の近くにおいて波の発生を抑制できる。

＝＝構成＝＝
第１実施形態に係る整流装置１０は、後述するフレーム抵抗抑制体１１が流体の流れる方向に沿って回動することにより、フレーム部材（１３１，１３２）の下流側で生じる流れの乱れや渦を抑制する装置である。なお、フレーム部材１３１，１３２の中心を通る仮線を中心線として以下説明する。

図１に示すように、整流装置１０は、フレーム抵抗抑制体１１が後述する軸受１２を介してフレーム部材（１３１，１３２）の軸に回動可能に軸支されて構成される。フレーム抵抗抑制体１１は、フレーム部材１３１には＋Ｙ方向の端部から−Ｙ方向の端部に亘って配置され、フレーム部材１３２には＋Ｚ方向の端部から−Ｚ方向の端部に亘って配置される。これにより、整流装置１０は、フレーム部材１３１およびフレーム部材１３２の下流側に生じる流れの乱れや渦を抑制できる。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

整流装置１０は、例えば、フレーム抵抗抑制体１１と、軸受１２と、を含んで構成されている。以下、フレーム抵抗抑制体１１と、軸受１２と、について詳細に説明する。

＜＜フレーム抵抗抑制体１１＞＞
フレーム抵抗抑制体１１は、フレーム部材１３１およびフレーム部材１３２の下流側における流れの乱れや渦を抑制する部材である。フレーム抵抗抑制体１１は、フレーム部材１３１に配置されるフレーム抵抗抑制体１１Ａと、フレーム部材１３２に配置されるフレーム抵抗抑制体１１Ｂと、で構成されている。 フレーム抵抗抑制体（１１Ａ，１１Ｂ）は、後述する軸受１２を介して、フレーム部材１３１およびフレーム部材１３２の夫々の周面を覆うように設けられている。フレーム抵抗抑制体（１１Ａ，１１Ｂ）は、例えばステンレス材料で形成され、フレーム部材１３１およびフレーム部材１３２から下流側に向かうにつれてＺ方向の厚みが薄くなるように形成されている。フレーム抵抗抑制体１１Ａとフレーム抵抗抑制体１１Ｂの形状について、以下のとおり具体的に説明する。 図３に示すように、フレーム抵抗抑制体１１Ａでは、Ｚ方向の幅を翼幅といい、Ｘ方向の長さを翼長という。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、回動で生じる力により損傷しない程度の翼幅を有する。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、フレーム部材１３１に配置された状態において、ブレード１２０に接触しない程度の翼長を有する。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、−Ｘ方向の一端（後述する前縁）からフレーム部材１３１にかけて翼幅が大きくなり、フレーム部材１３１から＋Ｘ方向の他端（後述する後縁）にかけて翼幅が小さくなるように形成されている。具体的には、例えばＸＺ断面が流線型を呈する。流線型とは、フレーム抵抗抑制体１１Ａが流れ方向に沿う状態において、上流側（−Ｘ方向側）の一端が丸く、下流側（＋Ｘ方向側）の他端が尖っている形状をいう。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、Ｘ方向（後述する翼弦線）を中心としてＺ方向において対称に形成されている。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、フレーム部材１３１における＋Ｙ方向側の端部から−Ｙ方向側の端部に亘って、例えば切れ目なく連続的に設けられている。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、対称な流線型を呈することにより、一端から他端にかけて通過する流体から受ける抵抗を小さくできるため流れの乱れや渦を抑制できる。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

フレーム抵抗抑制体１１Ａでは、流体中において流れ方向に沿う状態において、−Ｘ方向の一端を前縁とし、＋Ｘ方向の他端を後縁とし、前縁および後縁を直線で結ぶ仮線を翼弦線として示す。また、フレーム抵抗抑制体１１Ａは、翼弦線上においてブレード１２０に生じる揚力によって空力中心の周りに生じるＺ方向へのモーメントが迎角の大小によらず一定となるように形成されている。フレーム抵抗抑制体１１Ａは、フレーム部材１３１の中心線と翼弦線とが交わるように配置されている。フレーム抵抗抑制体１１は、フレーム部材１３１よりも下流側（＋Ｘ方向側）に空力中心がくるように配置されている。これにより、フレーム抵抗抑制体１１Ａは、図４に示すように、流体の流れが変化したときに翼弦線が流体の流れに沿うように、速やかに回動できる。

フレーム抵抗抑制体１１Ｂは、上述したフレーム抵抗抑制体１１Ａと同じ形状のものでもよい。しかし、フレーム抵抗抑制体１１Ｂは、回転軸１００と垂直に設けられるフレーム部材１３２に配置されるため、重力による−Ｙ方向の力を受け、流体から浮力と揚力による＋Ｙ方向の力を受ける。したがって、フレーム抵抗抑制体１１Ｂでは、より好ましい形状として、図５に示すように、そのＸＹ断面が、浮力および揚力の合力と、重力と、が打ち消し合うように、フレーム部材１３２の軸を通る流体の流れの方向を境として非対称に形成される。より具体的には、ＸＹ断面が翼型を呈する。＜＜軸受１２＞＞
軸受１２は、フレーム部材（１３１，１３２）の夫々とフレーム抵抗抑制体１１とに介在して設けられている。軸受１２は、夫々のフレーム部材（１３１，１３２）の周面をフレーム抵抗抑制体１１が回動するときに、フレーム部材（１３１，１３２）によるフレーム抵抗抑制体１１への摩擦を抑制する部材である。つまり、軸受１２は、フレーム抵抗抑制体１１およびフレーム部材（１３１，１３２）に生じるエネルギー損失や発熱を抑制する部材である。軸受１２は、例えばステンレス材料で形成されるボールベアリングである。軸受１２は、例えばフレーム抵抗抑制体１１がフレーム部材（１３１，１３２）に接触することなく回動できるように、フレーム抵抗抑制体１１の少なくとも＋Ｙ方向の一端および−Ｙ方向の他端に設けられている。なお、軸受１２は、フレーム部材（１３１，１３２）に対してフレーム抵抗抑制体１１がＹ方向に移動しないように、例えばスラストカラーを備えていることが好ましい。

＝＝動作＝＝
図３、図４を参照しつつ、整流装置１０の動作について説明する。

図３に示すように、整流装置１０のフレーム抵抗抑制体１１は、流体が−Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かって流れている状態において、前縁が−Ｘ方向に配されて、後縁が＋Ｘ方向に配されるように回動する。つまり、フレーム抵抗抑制体１１は、その翼弦線が流体の流れの方向に沿うように回動する。これにより、整流装置１０は、流体との関係において実質的に揚力を生じない。そして、フレーム抵抗抑制体１１は、流線型を呈するため、その＋Ｘ方向側において流れの乱れや渦が抑制される。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

図４に示すように、フレーム抵抗抑制体１１は、流体の流れがＸ方向を基準して例えば−Ｚ方向に傾いたときに、前縁が流体の流れてくる方向に配されるように回動する。つまり、フレーム抵抗抑制体１１は、その翼弦線が流体の流れの方向に沿うように回動する。具体的には、実線で示されるフレーム抵抗抑制体１１の翼弦線が、破線で示される流体の流れる方向に沿って、破線で示されるフレーム抵抗抑制体１１になるように回動する。

＝＝＝第２実施形態に係る整流装置２０＝＝＝
図６、図７を参照しつつ、第２実施形態に係る整流装置２０について説明をする。図６は、第２実施形態に係る整流装置２０の一例を示す斜視図である。図７は、第２実施形態に係る整流装置２０の回転軸抵抗抑制体２３を拡大した一例を示す斜視図である。

整流装置２０は、流体中に配置される回転軸１００およびフレーム１３０において回転軸１００およびフレーム１３０の下流側で生じる流れの乱れや渦を抑制する装置である。また、整流装置２０は、水面の近くにおいて波の発生を抑制できる。なお、整流装置２０は、本実施形態における回転軸１００およびフレーム１３０に対してのみに用いられるものではなく、Ｘ方向に流体が流れる状況において、例えば流体中に略Ｙ方向や略Ｚ方向に設けられる物体に対しても適用できる。

＝＝構成＝＝
第２実施形態に係る整流装置２０は、第１実施形態に係る整流装置１０に後述する回転軸抵抗抑制体２３を追加して構成されたものである。整流装置２０は、フレーム抵抗抑制体２１および回転軸抵抗抑制体２３が流体の流れる方向に沿って回動することにより、回転軸１００およびフレーム１３０の下流側で生じる流れの乱れや渦の発生を抑制する装置である。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

図６に示すように、整流装置２０は、回転軸抵抗抑制体２３およびフレーム抵抗抑制体２１が軸受２２を介して夫々、回転軸１００およびフレーム部材（１３１，１３２）に回動可能に軸支されて構成されている。整流装置２０の回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００に延設される＋Ｙ方向側のアーム１１０および−Ｙ方向側のアーム１１１に亘って配置される。また、フレーム抵抗抑制体２１は、フレーム部材１３１には＋Ｙ方向の端部から−Ｙ方向の端部に亘って配置され、フレーム部材１３２には＋Ｚ方向の端部から−Ｚ方向の端部に亘って配置される。これにより、整流装置２０は、回転軸１００、フレーム部材１３１およびフレーム部材１３２の下流側に生じる流れの乱れや渦を抑制できる。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

整流装置２０は、例えば、フレーム抵抗抑制体２１と、軸受２２と、回転軸抵抗抑制体２３と、を含んで構成されている。なお、フレーム抵抗抑制体２１および軸受２２については、第１実施形態に係る整流装置１０のフレーム抵抗抑制体１１および軸受１２と同じものであるため、その説明を省略する。以下、回転軸抵抗抑制体２３について詳細に説明する。

＜＜回転軸抵抗抑制体２３＞＞
回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００の下流側における流れの乱れや渦の発生を抑制する部材である。回転軸抵抗抑制体２３は、軸受２２を介して、回転軸１００の周面を覆うように設けられている。回転軸抵抗抑制体２３は、例えばステンレス材料で形成され、回転軸１００から下流側に向かうにつれてＺ方向の厚みが薄くなるように形成されている。回転軸抵抗抑制体２３の形状について、以下のとおり具体的に説明する。なお、第２実施形態に係る回転軸抵抗抑制体２３は、第１実施形態に係るフレーム抵抗抑制体１１Ａと相似する形状を呈する。したがって、第２実施形態に係る回転軸抵抗抑制体２３における前縁、後縁、翼弦線および空力中心については、図３に示すとおりとして、その説明を省略する。

図３に示すように、回転軸抵抗抑制体２３では、Ｚ方向の幅を翼幅といい、Ｘ方向の長さを翼長という。回転軸抵抗抑制体２３は、回動で生じる力により損傷しない程度の翼幅を有する。回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００に配置された状態において、ブレード１２０に接触しない程度の翼長を有する。回転軸抵抗抑制体２３は、−Ｘ方向の一端（後述する前縁）から回転軸１００にかけて翼幅が大きくなり、回転軸１００から＋Ｘ方向の他端（後述する後縁）にかけて翼幅が小さくなるように形成されている。具体的には、例えばＸＺ断面が流線型を呈する。流線型とは、回転軸抵抗抑制体２３が流れ方向に沿う状態において、上流側（−Ｘ方向側）の一端が丸く、下流側（＋Ｘ方向側）の他端が尖っている形状をいう。回転軸抵抗抑制体２３は、Ｘ方向（後述する翼弦線）を中心としてＺ方向において対称に形成されている。回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００における＋Ｙ方向側のアーム１１０における接合部分の下近傍から−Ｙ方向側のアーム１１１における接合部分の上近傍に亘って、例えば切れ目なく連続的に設けられている。回転軸抵抗抑制体２３は、対称な流線型を呈することにより、一端から他端にかけて通過する流体から受ける抵抗を小さくできるため流れの乱れや渦を抑制できる。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

なお、回転軸抵抗抑制体２３は、図示していないが、軸受１４０Ａとアーム１１０との間や、アーム１１１と軸受１４０Ｂとの間や、回転軸１００における軸受１４０Ｂの−Ｙ方向側などに設置されても良い。また、回転軸抵抗抑制体２３は、水面の近くにおける回転軸１００に設置されてもよい。これにより、回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００の下流側の水面に生じる波の発生を抑制することができる。

回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００の中心線と翼弦線とが交わるように配置されている。回転軸抵抗抑制体２３は、回転軸１００よりも下流側（＋Ｘ方向側）に空力中心がくるように配置されている。これにより、回転軸抵抗抑制体２３は、流体の流れが変化したときに翼弦線が流体の流れに沿うように、速やかに回動できる。

＝＝動作＝＝
図７を参照しつつ、整流装置２０の動作について説明する。なお、第２実施形態に係る整流装置２０のフレーム抵抗抑制体２１は、第１実施形態に係る整流装置１０のフレーム抵抗抑制体１１と同じであるため、その説明を省略する。以下では、整流装置２０の回転軸抵抗抑制体２３の動作について説明をする。

整流装置２０の回転軸抵抗抑制体２３は、図７に示すように、流体が＋Ｘ方向から−Ｘ方向に向かって流れている状態において、前縁が−Ｘ方向に配されて、後縁が＋Ｘ方向に配されるように回動する。つまり、回転軸抵抗抑制体２３は、その翼弦線が流体の流れの方向に沿うように回動する。これにより、整流装置２０は、流体との関係において実質的に揚力を生じない。そして、回転軸抵抗抑制体２３は、流線型を呈するため、その＋Ｘ方向側において流れの乱れや渦が抑制される。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

回転軸抵抗抑制体２３は、流体の流れがＸ方向を基準して例えば−Ｚ方向に傾いたときに、前縁が流体の流れてくる方向に配されるように回動する。つまり、回転軸抵抗抑制体２３は、その翼弦線が流体の流れの方向に沿うように回動する。

＝＝＝第３実施形態に係る整流装置３０＝＝＝
図８、図９、図１０、図１１を参照しつつ、第３実施形態に係る整流装置３０について説明をする。図８は、第３実施形態に係る整流装置３０の一例を示す斜視図である。図９は、第３実施形態に係る整流装置３０を拡大した一例を示す斜視図である。図１０は、第３実施形態に係る整流装置３０を＋Ｙ方向から見た一例を示す平面図である。図１１は、第３実施形態に係る整流装置３０のフレーム抵抗抑制体３１に鍔部（３３Ａ，３３Ｂ）を設けた一例を示す斜視図である。

整流装置３０は、流体中に配置される回転軸１００およびフレーム１３０において回転軸１００およびフレーム１３０の下流側で生じる流れの乱れや渦を抑制する装置である。また、整流装置３０は、水面の近くにおいて波の発生を抑制できる。なお、整流装置３０は、本実施形態における回転軸１００およびフレーム１３０に対してのみに用いられるものではなく、Ｘ方向に流体が流れる状況において、例えば流体中に略Ｙ方向や略Ｚ方向に設けられる物体に対しても適用できる。

＝＝構成＝＝
第３実施形態に係る整流装置３０は、第１実施形態に係る整流装置１０に後述する回転軸抵抗抑制体３３を追加して構成されたものである。整流装置３０は、フレーム抵抗抑制体３１および回転軸抵抗抑制３３が流体の流れる方向に沿って回動することにより、回転軸１００およびフレーム１３０の下流側で生じる流れの乱れや渦を抑制する装置である。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

図８に示すように、整流装置３０の回転軸抵抗抑制体３３は、軸受３２を介して回転軸１００に軸支されているため、回転軸１００から軸受３２を介して間接的に回転方向への摩擦力を受ける。整流装置３０は、摩擦力により、少なからず回転方向への傾きが生じる。そこで、第３実施形態に係る整流装置３０では、回転軸１００から回転軸抵抗抑制体３１への摩擦力を考慮した形状として回転軸抵抗抑制体３１の傾きを是正するように構成される。

整流装置３０は、例えば、フレーム抵抗抑制体３１と、軸受３２と、回転軸抵抗抑制体３３と、を含んで構成されている。なお、フレーム抵抗抑制体３１および軸受３２については、第１実施形態に係る整流装置１０のフレーム抵抗抑制体１１および軸受１２と同じものであるため、その説明を省略する。以下、回転軸抵抗抑制体３３について詳細に説明する。

＜＜回転軸抵抗抑制体３３＞＞
回転軸抵抗抑制体３３は、回転軸１００の下流側における流れの乱れや渦の発生を抑制する部材である。また、水面の近くでは波の発生を抑制する部材である。

図９に示すように、回転軸抵抗抑制体３３は、軸受３２を介して、回転軸１００の周面を覆うように設けられている。回転軸抵抗抑制体３３は、例えば、ステンレス材料で形成され、回転軸１００から下流側に向かうにつれてＺ方向の厚みが薄くなるように形成される。回転軸抵抗抑制体３３の形状について、以下のとおり具体的に説明する。

図１０に示すように、回転軸抵抗抑制体３３では、Ｚ方向の幅を翼幅といい、Ｘ方向の長さを翼長という。回転軸抵抗抑制体３３は、回動で生じる力により損傷しない程度の翼幅を有する。回転軸抵抗抑制体３３は、回転軸１００に配置された状態において、ブレード１２０に接触しない程度の翼長を有する。回転軸抵抗抑制体３３は、−Ｘ方向の一端（後述する前縁）から回転軸１００にかけて翼幅が大きくなり、回転軸１００から＋Ｘ方向の他端（後述する後縁）にかけて翼幅が小さくなるように形成されている。具体的には、例えばＸＺ断面が翼型を呈する。

翼型とは、回転軸抵抗抑制体３３が流れ方向に沿う状態において、上流側（−Ｘ方向側）の一端が丸く、下流側（＋Ｘ方向側）の他端が尖っている形状をいう。さらに、翼型では、Ｘ軸を境にして、−Ｚ方向側の周面の方が＋Ｚ方向側の周面に比べて丸みを帯びるように形成されている。つまり、回転軸抵抗抑制体３３は、Ｘ方向（後述する翼弦線）を中心としてＺ方向において非対称に形成されている。翼型は、ＮＡＳＡが定義している例えばＮＡＣＡ６３Ａ０１６である。これにより、回転軸抵抗抑制体３３の＋Ｚ方向側の流速よりも−Ｚ方向側の流速の方が速くなるため、−Ｚ方向側の圧力が＋Ｚ方向側の圧力よりも小さくなることにより、揚力が−Ｚ方向に向かって生じる。なお、図１０では、流体の方向および速さを矢印で示し、流速が速いほど隣り合う矢印の幅が狭くなるように示している。したがって、回転軸抵抗抑制体３３では、回転方向（＋Ｚ方向）への摩擦力（以下、「回転摩擦力」と称する。）と反対方向（−Ｚ方向）への揚力を生じる。つまり、回転軸抵抗抑制体３３は、流れの乱れや渦を抑制するために、回転摩擦力と揚力とが等しくなるように形成される。なお、揚力などによって−Ｚ方向側へ回転軸抵抗抑制体３３が回転することで流体の流れを遮るような状態を生じたとき、回転軸抵抗抑制体３３の迎角が小さくなるため揚力が低下する。この場合、回転軸抵抗抑制体３３が流体の流れを遮ることにより、回転軸抵抗抑制体３３の−Ｚ方向側の周面上の圧力が増大する。そのため、回転軸抵抗抑制体３３は、一定以上には回転しないため、回転軸抵抗抑制体３３の下流側に流れの乱れや渦を発生させない。また、回転摩擦力などによって＋Ｚ方向側へ回転軸抵抗抑制体３３が回転して流れを遮るような状態を生じたとき、回転軸抵抗抑制体３３の迎角が大きくなるため揚力が増大する。この場合、回転軸抵抗抑制体３３が流体の流れを遮ることにより、回転軸抵抗抑制体３３の＋Ｚ方向側の周面上の圧力が増大する。そのため、回転軸抵抗抑制体３３は、一定以上には回転しないため、回転軸抵抗抑制体３３の下流側に流れの乱れや渦を発生させない。

回転軸抵抗抑制体３３は、回転軸１００における＋Ｙ方向側のアーム１１０における接合部分の下近傍から−Ｙ方向側のアーム１１１における接合部分の上近傍に亘って、例えば切れ目なく連続的に設けられている。なお、回転軸抵抗抑制体３３は、図示していないが、軸受１４０Ａとアーム１１０との間や、アーム１１１と軸受１４０Ｂとの間や、１００回転軸１００における軸受１４０Ｂの−Ｙ方向側などに設置されても良い。また、回転軸抵抗抑制体３３は、水面の近くにおける回転軸１００に設置されてもよい。これにより、回転軸抵抗抑制体３３は、回転軸１００の下流側の水面に生じる波の発生を抑制することができる。

回転軸抵抗抑制体３３では、流体中で流れ方向に沿う状態において、−Ｘ方向の一端を前縁とし、＋Ｘ方向の他端を後縁とし、前縁および後縁を直線で結ぶ仮線を翼弦線とし、翼弦線を境にして−Ｚ側の周面と＋Ｚ側の周面とのＺ軸に沿う方向の距離の中間を示す仮線を中間線として示す。また、回転軸抵抗抑制体３３は、翼弦線上においてブレード１２０に生じる揚力によって空力中心の周りに生じるＺ方向へのモーメントが迎角の大小にかかわらず一定となるように形成されている。なお、迎角とは、流れの方向と翼弦線とがなす角のことをいう。回転軸抵抗抑制体３３は、回転軸１００と翼弦線とが交わるように配置されている。回転軸抵抗抑制体３３は、回転軸１００よりも下流側（＋Ｘ方向側）に空力中心がくるように配置されている。これにより、回転軸抵抗抑制体３３は、流体の流れが変化したときに翼弦線が流体の流れに沿うように、回動できる。このときには、上述したように揚力と回転摩擦力とが等しくなるように回動する。

また、回転軸抵抗抑制体３３では、上述したように−Ｚ方向側の圧力が＋Ｚ方向側の圧力よりも小さくなるため、Ｙ方向の両端部において＋Ｚ方向側から−Ｚ方向側に向かって流れが生じる。これにより、回転軸抵抗抑制体３３は、Ｙ方向の両端部に渦を生じる。そこで、回転軸抵抗抑制体３３は、図１１に示すように、両端部で生じる渦による抵抗を抑制するために、鍔部（２１Ａ，２１Ｂ）を備えていてもよい。鍔部（２１Ａ，２１Ｂ）は、例えば、＋Ｙ方向側を第１鍔部２１Ａと、−Ｙ方向側を第２鍔部２１Ｂと、で構成されている。第１鍔部２１Ａおよび第２鍔部２１Ｂは、回転軸抵抗抑制体３３のＹ方向における両端部に、回転軸抵抗抑制体３３に対して鍔状に設けられている。

＝＝動作＝＝
図１０を参照しつつ、整流装置３０の動作について説明する。

図１０に示すように、整流装置３０の回転軸抵抗抑制体３３は、流体が＋Ｘ方向から−Ｘ方向に向かって流れている状態において、前縁が−Ｘ方向に配されて、後縁が＋Ｘ方向に配されるように回動する。さらに、揚力と回転摩擦力とが等しくなるように回動する。つまり、回転軸抵抗抑制体３３は、その翼弦線が流体の流れの方向に沿うように回動する。そして、回転軸抵抗抑制体３３は、翼型を呈するため、その＋Ｘ方向側において流れの乱れや渦が抑制される。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。なお、流体の流れが変化したとき、回転軸抵抗抑制体３３は、第１実施形態に係る抵抗抑制体１１と同様の動きをするため、その説明を省略する。

＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係る整流装置１０は、回転体１００と、回転体１００の回転軸１００に取り付けられ、流体の流れを受けて回転体１００を回転させるブレード１２０と、を取り囲むように設けられるフレーム１３０において、フレーム１３０を構成するフレーム部材（１３１，１３２）に軸支され、フレーム部材（１３１，１３２）の上流側から流れてくる流体に起因してフレーム部材（１３１，１３２）に与えられる抵抗を抑制するように、流体の流れに沿って回動するフレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）を備える。本実施形態によれば、流れの乱れや渦を抑制できるため、流れの乱れや渦によるブレード１２０への回転方向への抵抗を軽減できるため回転効率が向上する。また、水面の近くにおいて波の発生を抑制できる。

また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は、フレーム１３０のうち回転軸１００に対して平行に設けられるフレーム部材１３１に軸支されるフレーム抵抗抑制体（１１Ａ，２１Ａ，３１Ａ）を含んで構成される
また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は、フレーム１３０のうち回転軸１００に対して垂直に設けられるフレーム部材１３２に軸支されるフレーム抵抗抑制体（１１Ｂ，２１Ｂ，３１Ｂ）を含んで構成される。

また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は、フレーム部材（１３１，１３２）の軸を通る流体の流れの方向を境として対称に形成される。本実施形態によれば、回転軸１００の下流側において効率よく流れの乱れや渦を抑制できる。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は、流体の流れの方向に沿って回動した状態において、流体の上流側から下流側に向かうにつれて、フレーム部材（１３１，１３２）の軸に沿う方向と流体の流れの方向とに直交する方向（Ｚ方向）の厚みが薄くなるように形成される。本実施形態によれば、回転軸１００の下流側において効率よく流れの乱れや渦を抑制できる。また、水面の近くでは波の発生を抑制できる。

また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は、流体の流れの方向に沿って回動した状態において、フレーム部材（１３１，１３２）から下流側に向かうにつれて、フレーム部材（１３１，１３２）の軸に沿う方向と流体の流れの方向とに直交する方向の厚みが薄くなるように形成され、フレーム部材（１３１，１３２）から上流側に向かうにつれて、フレーム部材（１３１，１３２）の軸に沿う方向と流体の流れの方向とに直交する方向（Ｚ方向）の厚みが薄くなるように形成され、フレーム部材（１３１，１３２）から下流側の端までの距離がフレーム部材（１３１，１３２）から上流側の端までの距離よりも長くなるように形成される。本実施形態によれば、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は所謂流線型を呈するため、流れの乱れや渦を効率よく抑制することができる。

また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は、ステンレス材料で形成される。本実施形態によれば、流体に対する腐食性、耐久性に優れたものとなるため、安全性の向上につながる。

また、本実施形態に係る（１０，２０，３０）において、流体の流れに沿ってフレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）が回動するように、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）とフレーム部材（１３１，１３２）との間に設けられる軸受（１２，２２，３２）と、をさらに備える。本実施形態によれば、流体の流れの方向に合わせてスムーズにフレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）が回動できる。

また、本実施形態に係る整流装置（１０，２０，３０）において、流体は、風であり、回転体１００は、風力発電機のタービンに接続される。本実施形態によれば、風力発電機において流れの乱れや渦を抑制することができる。

また、本実施形態に係る整流装置（１０，２０，３０）において、流体は、水であり、回転体１００は、潮流発電機などの水流発電機のタービンに接続される。本実施形態によれば、潮流発電機において流れの乱れや渦を抑制することができる。

尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、例えば、本発明には以下のようなものも含まれる。

＝＝＝他の実施形態＝＝＝
＜＜フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）＞＞
上記において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）はフレーム抵抗抑制体（１１Ａ，２１Ａ，３１Ａ）と、フレーム抵抗抑制体（１１Ｂ，２１Ｂ，３１Ｂ）と、で構成されているとして記載したが、これに限定されない。フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は少なくともフレーム抵抗抑制体（１１１Ａ，２１Ａ，３１Ａ）を含んで構成されていればよい。

上記において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は流線型を呈するとして説明したが、これに限定されない。例えば、フレーム部材１３１に回動可能に軸支されるものであって、フレーム部材１３１から平板状のものが延設されていてもよい。また、例えばフレーム部材１３１に回動可能に軸支されるものであって、フレーム部材１３１から下流に向かうに従って幅が狭くなるような三角形状を呈するようなものでもよい。

上記において、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）はフレーム部材１３１における＋Ｙ方向の端部から−Ｙ方向の端部に亘って、例えば切れ目なく連続的に設けられているとして説明したが、これに限定されない。例えば、フレーム抵抗抑制体（１１，２１，３１）は複数個が断続的に設けられていてもよい。

＜＜軸受（１２，２２，３２）＞＞
上記において、整流装置（１０，２０，３０）には軸受（１２，２２，３２）が含まれて構成されるように説明したが、これに限定されない。例えば、整流装置（１０，２０，３０）に軸受（１２，２２，３２）は設けられていなくてもよく、渦抑制体（１１，２１，３１）およびフレーム抵抗抑制体３３の＋Ｙ方向の端部および−Ｙ方向の端部においてＹ方向に移動しないように回動可能に設けられていればよい。

＜＜回転軸抵抗抑制体（２３，３３）＞＞
上記において、回転軸抵抗抑制体２３は流線型または翼型を呈するとして説明したが、これに限定されない。例えば、回転軸１００に回動可能に軸支されるものであって、回転軸１００から平板状のものが延設されていてもよい。また、例えば回転軸１００に回動可能に軸支されるものであって、回転軸１００から下流に向かうに従って幅が狭くなるような三角形状を呈するようなものでもよい。

上記において、回転軸抵抗抑制体（２３，３３）は回転軸１００における＋Ｙ方向側のアーム１１０における接合部分の下近傍から−Ｙ方向側のアーム１１１における接合部分の上近傍に亘って、例えば切れ目なく連続的に設けられているとして説明したが、これに限定されない。例えば、回転軸抵抗抑制体（２３，３３）は複数個が断続的に設けられていてもよい。

上記において、回転軸抵抗抑制体３３はＸＺ断面が翼型を呈するように説明したが、これに限定されない。例えば、図１２に示す回転軸抵抗抑制体３３Ｃのように、＋Ｙ方向側の端面がＸ方向を中心としてＺ方向において対称に形成され、Ｙ方向における中間部がＸ方向を中心としてＺ方向において非対称に形成され、−Ｙ方向側の端面がＸ方向を中心としてＺ方向において対称に形成されていてもよい。これにより、回転軸抵抗抑制体３３は、Ｙ方向における両端面が対称に形成されているため、Ｚ方向への流れを生じさせず渦の発生を抑制できる。また、回転軸抵抗抑制体３３は、中間部が非対称に形成されているため、回転摩擦力と揚力とが釣り合うように回動できる。

１０，２０，３０ 整流装置
１１，２１，３１ フレーム抵抗抑制体
１２，２２，３２ 軸受
１００ 回転軸
１２０ ブレード
１３０ フレーム
１３１，１３２ フレーム部材
２００ 回転装置

前述した課題を解決する主たる本発明は、回転軸に取り付けられ、流体の流れを受けて前記回転軸を回転させるブレード、を支えるフレームにおいて、前記フレームを構成するフレーム部材に軸支され、前記フレーム部材の上流側から流れてくる前記流体に起因して前記フレーム部材に与えられる抵抗を抑制するように、前記流体の流れに沿って回動するフレーム抵抗抑制体を備え、前記フレーム抵抗抑制体は、前記流体の流れの方向に沿って回動した状態において、前記フレーム部材から前記フレーム抵抗抑制体の下流側の端まで向かうにつれて、前記回転軸に沿う方向と前記流体の流れの方向とに直交する方向の厚みが徐々に薄くなるように形成されることを特徴とする。

Claims (10)

1. 回転軸に取り付けられ、流体の流れを受けて前記回転軸を回転させるブレードと、を支えるフレームにおいて、前記フレームを構成するフレーム部材に軸支され、前記フレーム部材の上流側から流れてくる前記流体に起因して前記フレーム部材に与えられる抵抗を抑制するように、前記流体の流れに沿って回動するフレーム抵抗抑制体
   を備えることを特徴とする整流装置。
2. 前記フレーム抵抗抑制体は、前記フレームのうち前記回転軸に対して平行に設けられるフレーム部材に軸支される第１フレーム抵抗抑制体を含んで構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の整流装置。
3. 前記フレーム抵抗抑制体は、前記フレームのうち前記回転軸に対して垂直に設けられるフレーム部材に軸支される第２フレーム抵抗抑制体を含んで構成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の整流装置。
4. 前記フレーム抵抗抑制体は、前記フレーム部材の軸を通る前記流体の流れの方向を境として対称に形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の整流装置。
5. 前記フレーム抵抗抑制体は、前記流体の流れの方向に沿って回動した状態において、前記流体の上流側から下流側に向かうにつれて、前記フレーム部材の軸に沿う方向と前記流体の流れの方向とに直交する方向の厚みが薄くなるように形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の整流装置。
6. 前記フレーム抵抗抑制体は、前記流体の流れの方向に沿って回動した状態において、
   前記フレーム部材から下流側に向かうにつれて、前記フレーム部材の軸に沿う方向と前記流体の流れの方向とに直交する方向の厚みが薄くなるように形成され、
   前記フレーム部材から上流側に向かうにつれて、前記フレーム部材の軸に沿う方向と前記流体の流れの方向とに直交する方向の厚みが薄くなるように形成され、
   前記フレーム部材から下流側の端までの距離が前記フレーム部材から上流側の端までの距離よりも長くなるように形成される
   ことを特徴とする請求項５に記載の整流装置
7. 前記フレーム抵抗抑制体は、ステンレス材料で形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の整流装置。
8. 前記流体の流れに沿って前記フレーム抵抗抑制体が回動するように、前記フレーム抵抗抑制体と前記フレーム部材との間に設けられる軸受と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の整流装置。
9. 前記流体は、風であり、
   前記回転軸は、風力発電機のタービンに接続される
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の整流装置。
10. 前記流体は、水であり、
    前記回転軸は、水流発電機のタービンに接続される
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の整流装置。
    

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