(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【請求項２２】
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。
【請求項２３】
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。
【請求項２４】
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。
【請求項２５】
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。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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。
【請求項２９】
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。
【請求項３０】
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。
【請求項３１】
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。
【請求項３２】
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。
【請求項３３】
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。
【請求項３４】
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。
【請求項３５】
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。
【請求項３６】
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。
【請求項３７】
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。
【請求項３８】
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。
【請求項３９】
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。
【請求項４０】
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。
【請求項４１】
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。
【請求項４２】
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。
【請求項４３】
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。
【請求項４４】
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。
【請求項４５】
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。
【請求項４６】
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。
【請求項４７】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一様に発電機に関し、より詳しくは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に関する。
【０００２】
また、本発明は、このような電力発電機を有する電力発電機設備に関する。本発明は、水力発電機への用途との関連でとりわけ有利であるが排他的ではないことを望む。
【背景技術】
【０００３】
水及び風のような流動流体中の運動エネルギーは、発電するためのバイオ燃料及び化石燃料のようなエネルギー源に替わるものとして知られている。例えば電力発電機で使用されると大気に有害な燃焼ガスを排出することが関連して起こるバイオ及び化石燃料とは異なり、流動流体を用いて発電することは、大気に不利な影響を与えないまたは不利な影響を少ししか与えない。風力を収集するための既知の設備が一般的に低いランニングコストを有するが、設備は、設置が高く、発電容量が比較的低い。一方、例えば潮力などの水力を収集するための既知の設備は、発電量が比較的高い。しかしながら、これらタイプの設備は、非常に高く、頻繁にメンテナンスすることを必要とし、沈泥及び腐食に関連する問題が原因で信頼できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記欠点の１以上を十分に克服するもしくは少なくとも改善すること、または有効な代替案を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、本発明は、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を提供しており、この電力発電機は、
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。
【０００６】
電力発電機は、好ましくは、複数の第１コイルを有しており、第１コイルそれぞれは、ブレードの１つに対してブレードの先端にまたはブレードの先端に近接して接続されている。
【０００７】
一形態において、電力発電機は、同様に、第１コイルそれぞれに電流を流して第１コイルそれぞれの回りに磁界を誘導するために、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。別の形態において、電力発電機は、第２コイルそれぞれに電流を流して第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、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する。
【０００８】
好ましくは、電力発電機は、第１コイルそれぞれに電流が流されると第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つの固定された上記第２コイルをさらに有する。電力発電機は、好ましくは、複数の上記第２コイルを有する。
【０００９】
第２態様において、本発明は、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を提供しており、この電力発電機は、
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。
【００１０】
ブレード組立体は、好ましくは、当該ブレード組立体の先端部及び後端部の間に延在する細長いシャフトを有し、シャフトは、ブレード組立体の回転軸を形成する長手方向軸を有し、ブレード配列体は、シャフトに取り付けられかつシャフトから径方向に延在する。発電機は、好ましくは、シャフトに駆動的に接続されている。ブレード配列体は、好ましくは、取付構造部それぞれがシャフトの端部部分によってもたらされる状態でシャフトの端部の後方で終端し、使用時において、シャフトひいてはブレード組立体は、回転可能に取り付けられまたは支持されている。好ましくは、取付構造部それぞれは、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、上記支持構造体に対してブレード組立体が回転することを可能とする。
【００１１】
一形態において、ブレード配列体は、好ましくは、シャフトに沿って上記ほぼ螺旋式に長手方向に離間している複数のビームを有している。この形態において、ビームそれぞれは、ビームがシャフトの回転軸回りで回転可能に調整されるようにシャフトに取り付けられており、ブレード組立体の間隔の調整を可能とする。ブレード配列体は、この形態において、好ましくは、一対の隣り合うビームの長さに沿って延在しかつ一対のビームに接続されるウェブまたは表皮部をさらに有し、ブレード配列体は、ビームそれぞれの間隔に拘らず、その表面にわたって途切れない。
【００１２】
別の形態において、必要に応じて、ブレード配列体は、好ましくは、１以上の連続する螺旋状ブレードを有する。
【００１３】
好ましくは、ブレード配列体は、側面図において、その先端部からその後端部に向けて漸次細くなっている。
【００１４】
電力発電機組立体は、好ましくは、ブレード組立体の先端部及び後端部の間に延在する細長い端部開口したシュラウドを有しており、シュラウドは、ブレード組立体に接続されかつブレード組立体を囲んでおり、シュラウドは、使用時においてブレード組立体と共に回転する。このため、シュラウドは、先端部及び後端部を有する。好ましくは、シュラウドは、ブレード配列体のブレードそれぞれの先端に接続されており、シュラウドと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。同様に、ブレード配列体が複数のビームと、ウェブまたは表皮部と、を有する形態において、ウェブまたは表皮部それぞれの先端は、好ましくは、同様にシュラウドに接続されている。好ましくは、ウェブまたは表皮部と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。使用時において、流動流体は、ブレード配列体と相互作用して電力発電機組立体を回転させ、そのためシュラウドの先端部からシュラウドに入りその後端部を介して出る。
【００１５】
好ましくは、シュラウドは、薄壁構造からなり、その先端部からその後端部までのその長さの少なくとも一部に沿って収束し、上記収束は、ブレード組立体の先細りと対応している。
【００１６】
シュラウドは、好ましくは、複数セクションまたは一体成形の構造をなし、これを介してシュラウドに流動流体が入る先端セクションと、これを介してシュラウドから流動流体が出る後端セクションと、先端セクション及び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、を有し、中間セクションが、先端セクションから後端セクションに向けて収束している。有利には、シュラウドの先端セクションは、中間セクションに向けて収束し、後端セクションは、中間セクションから離間して拡散しており、シュラウドは、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。
【００１７】
好ましくは、シュラウドは、円形の断面外形を有しており、シュラウドの先端セクション及び後端セクションは、釣鐘口式に広がっている。
【００１８】
取付構造部それぞれは、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、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、電力発電機組立体は、支持構造体に対して回転する。
【００１９】
さらなる変形例において、電力発電機組立体は、シュラウドの前方に固定子を有する。
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。
【００２０】
さらなる変形例において、電力発電機組立体は、シュラウドの後方に、最も好ましくはシュラウドの後端セクションに隣り合うスロットが形成された排出器配置部を有する。一形態において、スロットが形成された排出器配置部は、シュラウドに接続されかつシュラウドと共に回転する。別形態において、スロットが形成された排出器配置部は、シュラウドに接続されておらず、かつシュラウドと共には回転しない。一形態において、スロットが形成された排出器配置部は、複数の離間した管状セクションを有し、最も好ましくはシュラウドから離間して径方向に拡散している。別の形態において、スロットが形成された排出器配置部は、当該排出器配置部に螺旋状を有する一体構造をなしており、好ましくは、シュラウドから径方向に離間して発散している。一形態において、組立体は、好ましくは、スロットが形成された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。別形態において、組立体は、好ましくは、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。
【００２１】
別態様において、本発明は、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を提供しており、当該電力発電機組立体は、
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。
【００２２】
好ましくは、本発明のこの態様における電力発電機の特徴または構成部材は、このような発電機が複数のブレードを有する場合に、本発明の上記態様における電力発電機組立体の特徴または構成部材と同様である。
【００２３】
さらなる形態において、本発明は、電力発電機設備を提供し、この設備は、少なくとも１つの第２コイルを有する上記電力発電機と、支持構造体であって、電力発電機がブレード配列体をブレード配列体の回転軸回りで回転させるために、ブレード配列体の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、発電機の第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。
【００２４】
潮力エネルギーまたは海流発電機の場合において、発電機は、海洋中に沈められる。河川流発電の場合において、発電機は、河川または流動流水中に沈められる。発電機が使用する流動流体が風である流動流体の場合、発電機は、風が吹いているときに発電機が空気の流動にさらされる開放領域に配置される。
【００２５】
一形態において、支持構造体は、例えば（重い）鎖またはケーブルなどの屈曲性素子のネットワークを有する。屈曲性素子のネットワークは、シュラウドの入口端が流体の流動方向と対向するように発電機が配列されるように、好ましくは、流体の流動方向にしたがって発電機自体が配列されるように構成されている。この形態において、屈曲性素子のネットワークは、好ましくは、発電機が吹流しの一般的な方法でネットワークに取り付けられるように構成されている。別形態において、支持構造体は、非屈曲性(RIGID)素子のネットワークを有する非屈曲性構造体である。
【００２６】
別の態様において、本発明は、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を提供し、当該推進または送出デバイスは、
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。
【００２７】
本発明における好ましい実施形態は、添付の図面を参照しながら、単なる例として、ここで説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】発電機の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】発電機の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】発電機の第３実施形態を示す断面図である。
【図４】発電機の第４実施形態を示す断面図である。
【図５】発電機の第５実施形態を示す断面図である。
【図６】発電機の第６実施形態を示す断面図である。
【図７】発電機の第７実施形態を示す断面図である。
【図８】発電機の第８実施形態を示す断面図である。
【図９】発電機の第９実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、発電機組立体１０Ａの第１実施形態を示しており、発電機組立体１０Ａは、潮流、海流、河川の流動または風のような流動流体１２の運動エネルギーによって駆動されて発電する。発電機組立体１０Ａは、ブレード組立体１４を有しており、ブレード組立体１４は、流体１２の入ってくる流動を向く先端部１６と、先端部１６から離間しており、流体１２の流動方向を向く後端部１８と、を有している。
【００３０】
ブレード組立体１４は、先端部１６と後端部１８との間で延在する回転軸２０を有している。また、ブレード組立体１４は、先端ベアリング２６と後端ベアリング２８とによって支持されるシャフト２４の形態をなす取付構造部を有している。ステイケーブル(STAY CABLE)３６及び３８は、ベアリング２６及び２８それぞれに取り付けられており、組立体１０Ａを位置付け、流体１２の流動における組立体１０Ａの移動に耐える。
【００３１】
また、ブレード組立体１４は、複数の、この場合において一対の、周方向等間隔に間隔をあけた螺旋状ブレード４４の形態をなすブレード配列体と、ほぼ裁頭円錐形のシュラウド５０と、を有している。他の数（例えば３、４または５つなど）の周方向等間隔に間隔をあけた螺旋状ブレードを使用してもよい。ブレード４４は、先端部１６から後端部１８までシャフト２４回りに巻くにつれて、シュラウド５０の内側寸法にしたがって縮径している。また、ブレード４４の先端部は、シュラウド５０の内面に接合されている。その結果、使用時において、シュラウド５０は、ブレード４４と共に回転し、シュラウド５０の前方に渦を形成する。
【００３２】
シュラウド５０は、先端セクション５０Ａであってこの先端セクションを介して流動流体１２がシュラウド５０入る先端セクション５０Ａと、後端セクション５０Ｂであってこの後端セクションを介して流動流体１２がシュラウド５０から出る後端セクション５０Ｂと、先端セクション５０Ａと後端セクション５０Ｂとの間に延在する細長い中間セクション５０Ｃと、を有する複数セクション構造をなしている。また、中間セクション５０Ｃは、先端セクション５０Ａから後端セクション５０Ｂに向けて直径において収束している。シュラウド５０の先端セクション５０Ａは、同様に中間セクション５０Ｃに向けて収束しており、後端セクション５０Ｂは、中間セクション５０Ｃから離間して拡散しており、シュラウド５０は、中間セクション５０Ｃによって画定される細長い収束喉部を有する収束−拡散ベンチュリ管(CONVERGING-DIVERGING VENTURI)の形態をほぼなしている。その長さに沿うすべての点において、シュラウド５０は、断面円形の外形を有している。シュラウドの先端セクション５０Ａは、ベンチュリ管のように形付けられており、有利にはより自由な流体の流動とシュラウド５０から出ることとをもたらすブレード組立体１４の後方に低圧領域を形成する。さらに、シュラウド５０がブレード４４に接合されているので、シュラウド５０は、ブレード４４と共に回転し、シュラウド５０の回転運動は、シュラウド５０の前方に旋回または渦を生じさせる。この渦は、渦が（本来見られるような）渦巻きをかたどっており、別の方法でブレード組立体を通過するよりもブレード組立体１４にさらなる流体を吸引するので、有利である。また、シュラウド５０は、強度を増大させるために均一にかたどられた構造をなしてもよい。
【００３３】
また、組立体１０Ａは、固定子１００を有している。
【００３４】
一連の第１コイル５２は、先端セクションの範囲を囲むように巻き付けられることによって、シュラウドの先端セクション５０Ａに組み込まれている。一対の第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル(POWER COIL)５４Ｂは、固定子１００に組み込まれている。
【００３５】
使用時において、ブレード組立体１４は、流動流体のエネルギーをブレード４４に与える流動流体１２内に取り付けられている。流動流体１２がブレード４４に力をかけると、ブレード４４は、回転力すなわちトルクをシャフト２４に与えることによって反応する。
【００３６】
小励起電流５５が第２コイル５４Ａに印加されると、第１コイル５２に電流を誘導する磁界５６が形成される。そして、第１コイル５２は、磁界５７を形成し、この磁界は、第１コイル５２の回転運動と共に、発電部５８に接続されている第２パワーコイル５４Ｂの内部に大電流を誘導する。
【００３７】
あるいは、第１コイル５２は、磁界５７を形成して発電部５８のために第２パワーコイル５４Ｂに電流を誘導する永久磁石に置換されてもよい。この構成において、第２コイル５４Ａと励起電流５５とは、必要ない。
【００３８】
さらにあるいは、励起電流５５は、第１コイル５２に印加されてもよい。この構成において、第２コイル５４Ａと磁界５６とは、必要ない。
【００３９】
ステイケーブル３６及び３８は、海洋に設置された適切な支持構造に接続されるか、ステイケーブルは、海洋の入り江または１組の支持構造に架かる橋または１組のケーブルに接続されてもよい。
【００４０】
ベアリング２６及び２８とステイケーブル３６及び３８の別の配置は、他の用途に対してより適している。例えば、別の実施形態（図示略）において、ベアリング２６は、除去されてもよく、ベアリング２８は、シャフト２４の軸方向及び径方向双方の力を支持するよう単一のベアリングとなる。また、ステイケーブル３８は、除去されてもよく、組立体１０Ａは、ステイケーブル３６のみによって支持され、吹流しがするように流動するために組立体自体の最適な配置を見出す。また、組立体１０Ａは、中立的な浮力を有し、上げ潮及び引き潮に合わせて動作するように揺動して方向を変更することが可能とされてもよい。
【００４１】
さらにあるいは、異なる周波数の電流は、第２コイル５４Ａに印加されてもよく、第２コイルは、次に磁界を形成して第１コイル５２に電流を誘導する。誘導電流は、磁界を形成し、第２コイル５４Ａからの磁界と相互作用して回転運動を引き起こし、この回転運動は、次にブレード４４の回転運動を引き起こして船を推進させるためのまたは流体を送り込むための周囲の流体に推力をもたらす。第２コイル５４Ａに印加される電流の周波数は、不利な気象条件において組立体１０Ａを減速するまたは停止するのに有用な回生ブレーキとして機能するようにさらに調節されてもよい。
【００４２】
図２は、電力発電機組立体１０Ｂの第２実施形態を示している。組立体１０Ｂは、構造及び動作において図１に示す組立体と同様であり、第１実施形態で使用された参照符号と同様の参照符号は、図２における同様の機能を示して使用されている。
【００４３】
組立体１０Ｂにおいて、ブレード組立体１４は、一連のブレード４４であってブレードがシャフト２４を囲む螺旋状の外形を形成するように配置されている一連のブレードを備えている。第１コイル５２は、ブレード４４の先端を囲むように巻き付けられることによってブレード４４に組み込まれている。第１コイル５２は、第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂに磁気的に接続されている。
【００４４】
流体は、矢印１２で示されるように流動して組立体１０Ｂに入り、流体のエネルギーをブレード４４に付与する。流体１２がブレード４４に力をかけると、ブレード４４は、シャフト２４に回転力すなわちトルクを与えることによって反応する。また、第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂによって画定されるように、ブレード４４は、流体１２を検出してシャフト２４に向けて径方向内側に流動させるように設計されており、最小限の流体は、組立体１０Ｂの境界を抜けることが可能とされている。
【００４５】
小励起電流５５が第２コイル５４Ａに印加されると、第１コイル５２に電流を誘導する磁界５６が形成される。そして、第１コイル５２は、磁界５７を形成し、この磁界は、第１コイル５２の回転運動と共に、発電部５８に接続されている第２パワーコイル５４Ｂの内部に大電流を誘導する。
【００４６】
図３は、電力発電機組立体１０Ｃの第３実施形態を示している。組立体１０Ｃは、構造及び動作において図１及び図２に示す組立体と同様であり、第１及び第２実施形態で使用された参照符号と同様の参照符号は、図３における同様の機能を示して使用されている。
【００４７】
組立体１０Ｃにおいて、ブレード組立体１４は、回転軸２０回りにほぼ螺旋式に配列された一連の独立したビーム２２の形態をなすブレード配列体を有している。
【００４８】
ビーム２２は、十分な間隔をあけてシャフト２４に接続されており、ビームは、互いに対して軸２０回りに回転される。ビーム２２は、シャフト２４の先端部１６においてフランジ部（図示略）を介して所定位置に保持されており、後端部１８において、シャフト２４には、ネジ山が形成されており、ナット（図示略）は、締結されてシャフト２４に沿って力をかけ、ビーム２２を所定位置にロックする。状況に応じて、表皮部またはウェブ４０は、ビーム２２を囲んで巻き付けられてもよく、表皮部４０は、ビーム２２の間隔の変更と共に拡張及び収縮できる。
【００４９】
ビーム２２それぞれの長さは、シュラウド５０の中間セクション５０Ｃによって画定されるほぼ裁頭円錐形の境界内でシャフト２４に巻き付くにしたがって、減少している。シュラウドは、図１の組立体１０Ａを参照して説明されるシュラウドと同様である。使用時において、ブレード組立体１４は、流動流体１２内に取り付けられており、流動流体は、表皮部４０及びビーム２２に流体のエネルギーを付与する。流動流体１２がビーム２２に力をかけると、ビーム２２は、回転力すなわちトルクをシャフト２４に与えることによって反応する。
【００５０】
また、ビーム２２は、流動流体１２をシャフト２４に向けて径方向内側に向け、シュラウド５０の境界を抜ける流体を最小化するように構成されている。このため、ビーム２２は、軸２０の方向で視認すると、ビームの端部において捩られて（ビームの回転方向において）内側に十分に湾曲されており、「カップ」のように機能して流体の流動を軸２０に向ける。流体流動１２がブレード組立体１４を通って流動し続けるにしたがって、流動の断面積が減少し、流動の圧力が減少する。流動の圧力が減少するにしたがって、流体流動の速度は増大し、最大値のエネルギーは、流体流動１２からビーム２２に移送される。その結果、発電機組立体１０Ａは、反動タービンのように機能し、反動タービンは、通常ゼロヘッドフリーフロー(ZERO HEAD FREE FLOW)よりは中間ヘッドフロー(MEDIUM HEAD FLOW)に使用される。流体流動１２の速度が変化するにしたがって、ビームの回転配置（すなわちピッチ）は、発電機組立体１０Ｃを最大効率または出力で動作させるために変更されてもよい。これにより、有利に、タービンの効率及び出力を流速の範囲に対して十分に増大させることが可能となる。
【００５１】
ビーム２２は、図２の組立体１０Ｂを参照して説明される第１コイルと同様である第１コイル５２をビームの先端部に有している。また、第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂは、図２の組立体１０Ｂを参照して説明される第２コイル及び第２パワーコイルと同様であり、シュラウド５０の外側に位置付けられている。
【００５２】
流体流動１２は、組立体１０Ｃに入り、流体流動のエネルギーを表皮部４０及びビーム２２に与える。流体１２がビーム２２に力をかけると、ビーム２２は、シャフト２４に回転力すなわちトルクを与えることによって反応する。
【００５３】
小励起電流５５が第２コイル５４Ａに印加されると、第１コイル５２に電流を誘導する磁界５６が形成される。そして、第１コイル５２は、磁界５７を形成し、この磁界は、第１コイル５２の回転運動と共に、発電部５８に接続されている第２パワーコイル５４Ｂの内部に大電流を誘導する。
【００５４】
また、組立体１０Ｃにおいて、シュラウド５０は、シュラウドの先端セクション５０Ａの先端部に取り付けられた羽根部９０を有しており、シュラウド５０の前方に引き起こされた渦をさらに増大させる。この渦は、シュラウド５０の先端部１６において吸引力を形成しながら、ブレード組立体１４の先端部１６の入口にあるビーム２２の先端の増大した速度によって助長される。シュラウド５０の内側の圧力が減少すること、シュラウド５０の後方の圧力が減少すること、回転するシュラウド５０がブレード組立体１４の前方に渦を引き起こすこと、流動羽根部９０がブレード組立体１４の前方に渦を引き起こすこと、及び、ブレード組立体１４の入り口においてブレードの間隔が小さくなっていること、の組み合わせにより、他の方法で発生するよりも十分に大きな流体がブレード組立体１４に吸引される。ブレード組立体１４を通過する増加した流体は、組立体１０Ｃの出力を格段に増大させる。
【００５５】
図４は、電力発電機組立体１０Ｄの第４実施形態を示している。上述と同様に、以前の実施形態で使用された機能と同様の機能は、同様の参照符号で示されている。
【００５６】
組立体１０Ｄにおいて、ブレード４４は、図１の組立体１０Ａを参照して説明されたブレードと同様である。また、第１コイル５２は、図１の組立体１０Ａを参照して説明された第１コイルと同様に、シュラウドの先端セクション５０Ａに組み込まれている。第１コイル５２は、固定子１００に組み込まれた第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂと磁気的に接続されている。シュラウド５０は、ブレード４４と共に回転し、半組の磁気ベアリング６０であって向かい合う半組の磁気ベアリング６２と磁気的に接続されている半組の磁気ベアリング６０を包囲する。磁気ベアリング６０及び６２は、互いに反発する組として機能し、磁気ベアリング６０及び６２は、シュラウド５０、ブレード４４及び第１コイル５２の回転を可能とする。テーパ状の磁気ベアリング６０及び６２は、これらがスラストベアリング(THRUST BEARING)として機能することを可能とし、先端部１６に向けて回転軸２０に沿って力をかけてブレード４４にかけられた牽引力に対して反応する。磁気ベアリング６０及び６２は、支持部６４を用いて固定子１００に堅固に接続されている。流体流動１２は、組立体１０Ｄに入り、流体流動のエネルギーをブレード４４に与える。流体１２がブレード４４に力をかけると、ブレード４４は、回転力すなわちトルクをシャフト２４に与えることによって反応する。
【００５７】
小励起電流５５が第２コイル５４Ａに印加されると、第１コイル５２に電流を誘導する磁界５６が形成される。そして、第１コイル５２は、磁界５７を形成し、この磁界は、第１コイル５２の回転運動と共に、発電部５８に接続されている第２パワーコイル５４Ｂの内部に大電流を誘導する。
【００５８】
組立体１０Ｄは、ステイケーブル３６及び３８によって移動海流中で保持されている。ステイケーブル３６及び３８は、海洋に設置された適切な支持構造体に接続されるか、ステイケーブルは、海洋の入り江または１組の支持構造体に架かる橋または１組のケーブルに接続されてもよい。ステイケーブル３６及び３８の別の配置は、他の用途に対してより適している。例えば、出口のステイケーブル３８は、除去されてもよく、組立体１０Ｄは、ステイケーブル３６のみによって支持され、組立体自体の最適な配置を見出して吹流しがするように流動する。また、組立体１０Ｄは、中立的な浮力を有し、上げ潮及び引き潮に併せて動作するように揺動して方向を変更することが可能とされてもよい。
【００５９】
図５は、電力発電機組立体１０Ｅの第５実施形態を示している。以前の実施形態で使用された機能と同様の機能は、同様の参照符号で示されている。
【００６０】
組立体１０Ｅは、第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂが第１コイル５２の外側にある状態で第１コイル５２並びに第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂが軸方向ではなく径方向に離間している点を除いて、構造及び動作において図１を参照して説明された組立体１０Ａと非常に近似している。この構造において、組立体１０Ｅは、ディスク型発電機とは対照的にリング型発電機として機能し、コイルを組み込むさらなる空間を空ける。別の配置において、第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂは、第１コイル５２の内側に位置付けられている。
【００６１】
図６は、電力発電機組立体１０Ｆの第６実施形態を示している。以前の実施形態で使用された機能と同様の機能は、同様の参照符号で示されている。
【００６２】
組立体１０Ｆにおいて、シャフト２４は、中空であり、シャフト内に中実構造のビーム７２を囲むテーパ状のローラベアリング７０を有しており、ビームは、固定子１００（または他の不動構造体）に接合されている。ベアリング７０は、シャフト２４及びブレード４４がビーム７２に対して回転すること並びに組立体１０Ｆにかかる軸方向の推進力または牽引力に反応することを可能とする。ブレード４４は、図１の組立体１０Ａを参照して説明されたブレードと同様である。また、図１の組立体１０Ａを参照して説明された第１コイル、第２コイル及び第２パワーコイルと同様に、第１コイル５２は、シュラウドの先端セクション５０Ａに組み込まれており、第２コイル５４Ａ及び第２パワーコイル５４Ｂは、固定子に組み込まれている。
【００６３】
また、組立体１０Ｆは、シュラウド５０の出口（すなわち後端セクション５０Ｂ）にスロットが形成された排出器配置部１０２を有している。スロットが形成された排出器配置部１０２は、シュラウド５０に接続されており、このため、シュラウド５０と共に回転する。スロットが形成された排出器配置部１０２における離間セクション１０６間のギャップ１０４は、矢印１０８で示すように、組立体１０Ｆの外側を囲んで流動する流体がシュラウドから出る流体流動へ効率的に導入されることを可能とする。さらなる流体１０８の効果は、さらなる流体が洗浄作用を有し、シュラウドから出る流体のエネルギーを増大させ、より多くの流体をシュラウド５０の内側を通過させ、これにより組立体１０Ｆの効率及び出力を改善することである。
【００６４】
矢印１２で示す流体流動は、組立体１０Ｆに入り、流体流動のエネルギーをブレード４４に与える。流体１２がブレード４４に力を与えると、ブレード４４は、回転力すなわちトルクをシャフト２４に与えることによって反応する。
【００６５】
小励起電流５５が第２コイル５４Ａに印加されると、第１コイル５２に電流を誘導する磁界５６が形成される。そして、第１コイル５２は、磁界５７を形成し、この磁界は、第１コイル５２の回転運動と共に、発電部５８に接続されている第２パワーコイル５４Ｂの内部に大電流を誘導する。
【００６６】
あるいは、第１コイル５２は、磁界５７を形成して発電部５８のために第２パワーコイル５４Ｂに電流を誘導する永久磁石に置換されてもよい。この構成において、第２コイル５４Ａと励起電流５５とは、必要ない。
【００６７】
ステイケーブル３６及び３８は、海洋に設置された適切な支持構造体に接続されるか、ステイケーブルは、海洋の入り江または１組の支持構造体に架かる橋または１組のケーブルに接続されてもよい。ベアリング２６及び２８とステイケーブル３６及び３８の別の配置は、他の用途に対してより適している。例えば、出口のステイケーブル３８は、除去されてもよく、組立体１０Ｆは、ステイケーブル３６のみによって支持され、吹流しがするように流動するために組立体自体の最適な配置を見出す。また、組立体１０Ｆは、中立的な浮力を有し、上げ潮及び引き潮に併せて動作するように揺動して方向を変更することが可能とされてもよい。
【００６８】
あるいは、異なる周波数の電流は、第２パワーコイル５４Ｂに印加されてもよく、第２パワーコイルは、次に磁界を形成して第１コイル５２に電流を誘導する。誘導電流は、磁界を形成し、第２コイル５４Ａからの磁界と相互作用して回転運動を引き起こし、この回転運動は、次にブレード４４の回転運動を引き起こして流体１２に推力をもたらして船を推進させるまたは流体を送り込む。第２パワーコイル５４Ｂに印加される電流の周波数は、不利な気象条件においてタービンを減速するまたは停止するのに有用な回生ブレーキとして機能するようにさらに調節されている。
【００６９】
図７は、電力発電機組立体１０Ｇの第７実施形態を示している。以前の実施形態で使用された機能と同様の機能は、同様の参照符号で示されている。組立体１０Ｇは、構造及び動作において、図６を参照して説明された組立体１０Ｆと同様である。
【００７０】
スロットが形成された排出器配置部１０２は、シュラウド５０に接続されており、このため、シュラウド５０と共に回転する。しかしながら、組立体１０Ｆにおいて、スロットが形成された排出器配置部１０２は、セクション１０６間にギャップ１０４を形成する単一の螺旋状スロットを有する一体構造をなしている。スロットが形成された排出器１０２の長さがスロット１０４の幅を変更して導入及び出力の効果を変更するように調整されてもよいことを留意すべきである。排出器の長さを変更することによって、スロット１０２の幅は、変更され、出力は、調節される。水圧ラム８０の形態をなす駆動デバイスは、構造ビーム７２に接続されている。あるいは、駆動デバイスは、ウォームギア装置であってもよい。水圧シリンダ８２は、ラム８０の一端に接続されており、ラム８０を伸張または収縮するために使用されている。ラム８０の他端は、支持部８４及び回動部８６を介して最も外側にある排出リング１０８に接続されている。ラム８０が伸張するにしたがって、ラムは、回動部８６と（端部）リング１０８とに力をかけ、排出器配置部１０２は、長さが増大する（そして直径が減少する）。排出器配置部１０２を収縮する（かつ拡径する）ため、反力は、ラム８０を用いてかけられる。
【００７１】
例えば、組立体１０Ｇは、より長いスロットが形成された排出器配置部１０２を有して遅い流動中に設置されてもよく、通過するより多くの水を引き込み、出力を増大させる。速い流れにおいて、より短いスロットが形成された排出器配置部１０２が利用されてもよい。また、螺旋状のスロットが形成された排出器配置部１０２は、アルミニウムのような弾性材料で構成されてもよく、排出器配置部は、水流の強度から排出器配置部にかけられた力に応じて排出器配置部の形状を変化させる。
【００７２】
図８は、電力発電機組立体１０Ｈの第８実施形態を示している。以前の実施形態で使用された機能と同様の機能は、同様の参照符号で示されている。組立体１０Ｈは、構造及び動作において、図７を参照して説明された組立体１０Ｇと同様である。
【００７３】
しかしながら、組立体１０Ｈにおいて、スロットが形成された排出器配置部１０２は、シュラウド５０に接続されておらず、シュラウド５０と共には回転しない。スロットが形成された排出器配置部１０２は、替わりに、支持部８４を介して構造ビーム７２の延長部７２’に接続されており、このため、シュラウド５０が回転する間に固定したままとなる。
【００７４】
図９は、電力発電機組立体１０Ｉの第９実施形態を示している。以前の実施形態で使用された機能と同様の機能は、同様の参照符号で示されている。組立体１０Ｉは、構造及び動作において、図７を参照して説明された組立体１０Ｇと同様である。
【００７５】
しかしながら、組立体１０Ｉにおいて、スロットが形成された排出器配置部１０２は、先と同様に、シュラウド５０に接続されておらず、シュラウド５０と共には回転しない。さらに、ラム８０は、構造ビーム７２に対して回転しない。スロットが形成された排出器配置部１０２は、替わりに、支持部８４及び回動部８６を介して構造ビーム７２に接続されており、このため、シュラウド５０が回転する間に固定されたままとなる。ラム８０の一端に接続された水圧シリンダ８２は、ラム８０を伸張または収縮するために使用される。ラム８０が伸張するにしたがって、ラムは、回動部８６、支持部８４及び（端部）リング１０６に力をかけ、排出器配置部１０２は、長さが増大する（そして直径が小さくなる）。排出器配置部１０２を収縮（かつ拡径する）ために、反力がラム８０を用いてかけられる。さらに、回動部８６が固定されたコネクタに置換される場合、ラム８０を伸張させることは、排出器配置部の長さを増大させるのみである。同様に、ラム８０の反力は、排出器配置部１０２を収縮するのみである。
【００７６】
本発明が好ましい実施形態を参照して説明されているが、当業者に当然ながら、本発明は、他種の他の形態で具現されてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０Ａ〜１０Ｉ  発電機組立体，組立体、１２  流動流体，流体流動，流体、１４  ブレード組立体、１６  先端部、１８  後端部、２０  回転軸，軸、２２  ビーム、２４  シャフト（取付構造部）、２６  先端ベアリング，ベアリング（ベアリング素子）、２８  後端ベアリング，ベアリング（ベアリング素子）、４０  ウェブ，表皮部、４４  ブレード，螺旋状ブレード、５０  シュラウド、５０Ａ  先端セクション、５０Ｂ  後端セクション、５０Ｃ  中間セクション、５２  第１コイル、５４Ａ  第２コイル、５４Ｂ  第２パワーコイル、５６，５７  磁界、６０  磁気ベアリング（ベアリング素子）、６２  磁気ベアリング（ベアリング素子）、７０  ベアリング，ローラベアリング（ベアリング素子）、７２  ビーム，構造ビーム，延長部、１００  固定子、１０２，１０４  スロット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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