(57)【要約】      （修正有）【課題】浮遊体構造物の姿勢が水面に対してフラットになりやすくなると共に、当該係留部材の取り扱いが容易となる、係留部材を提供する。【解決手段】発電システム１は、少なくとも一部が水面上に浮遊可能な発電システム１を係留するために、当該発電システム１を支持体７０につなぎとめるための係留部材８０を備える。係留部材８０は少なくとも一部が水面上に浮遊可能となるように係留部材８０を形成し、係留部材８０は、係留部材本体と、係留部材本体の少なくとも一部を略覆う浮遊部８２Ａであって、水面上に浮遊可能な係留部材８０の少なくとも一部を水面上に浮遊させるための浮遊部８２Ａとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が水面上に浮遊可能な浮遊体構造物を係留するために、当該浮遊体構造物を支持体につなぎとめるための係留部材であって、
前記係留部材の少なくとも一部が水面上に浮遊可能となるように、当該係留部材を形成した、
係留部材。
【請求項２】
前記水面上に浮遊可能な前記係留部材の少なくとも一部に、当該係留部材の少なくとも一部を通過する流水に含まれる異物が前記浮遊体構造物に溜まることを抑制するための堆積抑制手段を設けた、
請求項１に記載の係留部材。
【請求項３】
前記堆積抑制手段は、当該堆積抑制手段を通過する流水の向きを、前記異物が前記浮遊体構造物に溜まらない向きに変更する第１の流水方向変更手段である、
請求項２に記載の係留部材。
【請求項４】
前記堆積抑制手段は、前記異物の通過を抑制する異物通過抑制手段である、
請求項２又は３に記載の係留部材。
【請求項５】
前記水面上に浮遊可能な前記係留部材の少なくとも一部に、前記浮遊体構造物に流れ込む流水の速度を増加させるための増速手段を設けた、
請求項１から４のいずれか一項に記載の係留部材。
【請求項６】
前記増速手段は、前記浮遊体構造物に流れ込む流水の向きを、当該流水が当該増速手段の上流側から当該増速手段の下流側に回り込んで前記浮遊体構造物に流れ込む向きに変更する第２の流水方向変更手段である、
請求項５に記載の係留部材。
【請求項７】
係留部材本体と、
前記係留部材本体の少なくとも一部を略覆う浮遊部であって、前記水面上に浮遊可能な前記係留部材の少なくとも一部を水面上に浮遊させるための浮遊部と、を備えた、
請求項１から６のいずれか一項に記載の係留部材。
【請求項８】
前記浮遊部又は前記浮遊体構造物の少なくとも一方は、
自然エネルギーを取得する取得手段と、
前記取得手段から取得した自然エネルギーを利用して発電を行う発電手段と、を備えた、
請求項７に記載の係留部材。
【請求項９】
前記発電手段にて発生した電力を利用して前記浮遊部、前記係留部材本体、又は前記浮遊体構造物を照らすための照明手段を備えた、
請求項８に記載の係留部材。
【請求項１０】
前記発電手段にて発生した電力を外部機器に伝送するための伝送路を備えた、
請求項８又は９に記載の係留部材。
【請求項１１】
前記浮遊体構造物は、
自然エネルギーを取得して機械エネルギーに変換する取得手段を備え、
機械エネルギーを利用して発電を行う発電手段に、前記機械エネルギーに変換する取得手段にて取得された機械エネルギーを伝達するための伝達手段を備えた、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の係留部材。
【請求項１２】
前記浮遊体構造物は、
流水のエネルギーを取得して機械エネルギーに変換するプロペラであって、水平方向に略沿って配置されたシャフトを軸に回転するプロペラを備え、
前記プロペラにおけるシャフトの軸方向の延長線上に、当該係留部材における前記浮遊体構造物との固定位置が位置するように、当該係留部材を前記浮遊体構造物に固定した、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の係留部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、係留部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、浮遊体構造物を河川等に係留するための係留部材が用いられている（例えば、特許文献１参照）。例えば、この係留部材は、流水のエネルギーを利用して発電を行う発電機を装備する船を河川に係留するために用いられるものであって、ロープ状にて形成されている。そして、この係留部材の一方の端部は河川の護岸等に固定されており、この係留部材の他方の端部はこの船に固定されている。これにより、この船を河川に係留することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６９３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の係留部材においては、以下に示す事項について改善の余地があった。例えば、自重によって係留部材の一部が水中に沈み込むことにより、船が水面に対して傾くおそれがあるので、この船を水面に対してフラットな姿勢で係留することが難しかった。このため、例えば、この船に装備された発電機の発電量に影響を及ぼすおそれがあった。また、ユーザがこの係留部材を手繰り寄せる際に、上述した係留部材の一部の沈み込みにより、この係留部材に対する水の抵抗が大きくなるので、この係留部材の取り扱いが難しかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、船の如き浮遊体構造物の姿勢が水面に対してフラットになりやすくなると共に、当該係留部材の取り扱いが容易となる、係留部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の係留部材は、少なくとも一部が水面上に浮遊可能な浮遊体構造物を係留するために、当該浮遊体構造物を支持体につなぎとめるための係留部材であって、前記係留部材の少なくとも一部が水面上に浮遊可能となるように、当該係留部材を形成している。
【０００７】
また、請求項２に記載の係留部材は、請求項１に記載の係留部材において、前記水面上に浮遊可能な前記係留部材の少なくとも一部に、当該係留部材の少なくとも一部を通過する流水に含まれる異物が前記浮遊体構造物に溜まることを抑制するための堆積抑制手段を設けている。
【０００８】
また、請求項３に記載の係留部材は、請求項２に記載の係留部材において、前記堆積抑制手段は、当該堆積抑制手段を通過する流水の向きを、前記異物が前記浮遊体構造物に溜まらない向きに変更する第１の流水方向変更手段である。
【０００９】
また、請求項４に記載の係留部材は、請求項２又は３に記載の係留部材において、前記堆積抑制手段は、前記異物の通過を抑制する異物通過抑制手段である。
【００１０】
また、請求項５に記載の係留部材は、請求項１から４のいずれか一項に記載の係留部材において、前記水面上に浮遊可能な前記係留部材の少なくとも一部に、前記浮遊体構造物に流れ込む流水の速度を増加させるための増速手段を設けている。
【００１１】
また、請求項６に記載の係留部材は、請求項５に記載の係留部材において、前記増速手段は、前記浮遊体構造物に流れ込む流水の向きを、当該流水が当該増速手段の上流側から当該増速手段の下流側に回り込んで前記浮遊体構造物に流れ込む向きに変更する第２の流水方向変更手段である。
【００１２】
また、請求項７に記載の係留部材は、請求項１から６のいずれか一項に記載の係留部材において、係留部材本体と、前記係留部材本体の少なくとも一部を略覆う浮遊部であって、前記水面上に浮遊可能な前記係留部材の少なくとも一部を水面上に浮遊させるための浮遊部と、を備えている。
【００１３】
また、請求項８に記載の係留部材は、請求項７に記載の係留部材において、前記浮遊部又は前記浮遊体構造物の少なくとも一方は、自然エネルギーを取得する取得手段と、前記取得手段から取得した自然エネルギーを利用して発電を行う発電手段と、を備えている。
【００１４】
また、請求項９に記載の係留部材は、請求項８に記載の係留部材において、前記発電手段にて発生した電力を利用して前記浮遊部、前記係留部材本体、又は前記浮遊体構造物を照らすための照明手段を備えている。
【００１５】
また、請求項１０に記載の係留部材は、請求項８又は９に記載の係留部材において、前記発電手段にて発生した電力を外部機器に伝送するための伝送路を備えている。
【００１６】
また、請求項１１に記載の係留部材は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の係留部材において、前記浮遊体構造物は、自然エネルギーを取得して機械エネルギーに変換する取得手段を備え、機械エネルギーを利用して発電を行う発電手段に、前記機械エネルギーに変換する取得手段にて取得された機械エネルギーを伝達するための伝達手段を備えている。
【００１７】
また、請求項１２に記載の係留部材は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の係留部材において、前記浮遊体構造物は、流水のエネルギーを取得して機械エネルギーに変換するプロペラであって、水平方向に略沿って配置されたシャフトを軸に回転するプロペラを備え、前記プロペラにおけるシャフトの軸方向の延長線上に、当該係留部材における前記浮遊体構造物との固定位置が位置するように、当該係留部材を前記浮遊体構造物に固定している。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の係留部材によれば、係留部材の少なくとも一部が水面上に浮遊可能となるように、当該係留部材を形成したので、当該係留部材が自重で水中に沈み込むことを抑制することができる。これにより、従来の係留部材に比べて、浮遊体構造物が水面に対して傾きにくくなるので、この浮遊体構造物の姿勢が水面に対してフラットになりやすくなる。また、例えば、ユーザが陸から浮遊体構造物につながれた係留部材を手繰り寄せる場合でも、係留部材に対する水の抵抗を抑制することができるので、係留部材の取り扱いが容易となる。
【００１９】
請求項２に記載の係留部材によれば、水面上に浮遊可能な係留部材の少なくとも一部に、当該係留部材の少なくとも一部を通過する流水に含まれる異物が浮遊体構造物に溜まることを抑制するための堆積抑制手段を設けたので、異物が浮遊体構造物に堆積することを抑制することが可能となる。これにより、例えば、異物によって浮遊体構造物の機能が阻害されることを抑制することができる。
【００２０】
請求項３に記載の係留部材によれば、堆積抑制手段は、当該堆積抑制手段を通過する流水の向きを、異物が浮遊体構造物に溜まらない向きに変更する第１の流水方向変更手段であるので、当該流水の向きを変更することにより、異物が浮遊体構造物に堆積することを抑制することができる。よって、堆積抑制手段のメンテナンス作業を行う回数を少なくすることができる。
【００２１】
請求項４に記載の係留部材によれば、堆積抑制手段は、異物の通過を抑制する異物通過抑制手段であるので、異物の通過を抑制することにより、異物が浮遊体構造物に堆積することを抑制することができる。よって、第１の流水方向変更手段に比べて、異物の堆積を確実に抑制することができる。
【００２２】
請求項５に記載の係留部材によれば、水面上に浮遊可能な係留部材の少なくとも一部に、浮遊体構造物に流れ込む流水の速度を増加させるための増速手段を設けたので、当該流水の速度を増速させることが可能となる。これにより、例えば、浮遊体構造物が流水のエネルギーを用いて発電を行う発電システムである場合には、発電システムの発電量を向上させることが可能となる。
【００２３】
請求項６に記載の係留部材によれば、増速手段は、浮遊体構造物に流れ込む流水の向きを、当該流水が当該増速手段の上流側から当該増速手段の下流側に回り込んで浮遊体構造物に流れ込む向きに変更する第２の流水方向変更手段であるので、当該流水の向きを変えることにより、当該流水の速度を増速させることができる。
【００２４】
請求項７に記載の係留部材によれば、係留部材本体と、係留部材本体の少なくとも一部を略覆う浮遊部であって、水面上に浮遊可能な係留部材の少なくとも一部を水面上に浮遊させるための浮遊部と、を備えたので、係留部材を簡易な構造にて製造することができ、係留部材の製造性を向上させることができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の係留部材によれば、浮遊部又は浮遊体構造物の少なくとも一方は、自然エネルギーを取得する取得手段と、取得手段から取得した自然エネルギーを利用して発電を行う発電手段と、を備えているので、係留部材自体又は係留部材の係留対象にて発電を行うことができ、発生した電力を周辺機器等に供給することが可能となる。
【００２６】
また、請求項９に記載の係留部材によれば、発電手段にて発生した電力を利用して浮遊部、係留部材本体、又は浮遊体構造物を照らすための照明手段を備えているので、夜間や暗所等でも係留部材や浮遊体構造物等を見やすくすることができ、係留部材又浮遊体構造物における使用時の安全性を向上させることが可能となる。
【００２７】
請求項１０に記載の係留部材によれば、発電手段にて発生した電力を外部機器に伝送するための伝送路を備えたので、例えば、支持体近傍位置に外部機器が設けられた場合において、係留部材と伝送路とを別々に構成した場合に比べて、伝送路の取り扱いが容易となる。
【００２８】
請求項１１に記載の係留部材によれば、機械エネルギーを利用して発電を行う発電手段に、取得手段にて取得された機械エネルギーを伝達するための伝達手段を備えたので、例えば、発電手段が支持体近傍位置に設けられた場合において、係留部材と伝達手段とを別々に構成した場合に比べて、伝達手段の取り扱いが容易となる。
【００２９】
請求項１２に記載の係留部材によれば、プロペラにおけるシャフトの軸方向であって水平方向に略沿った軸方向の延長線上に、当該係留部材における浮遊体構造物との固定位置が位置するように、当該係留部材を浮遊体構造物に固定したので、プロペラの回転による浮遊体構造物のばたつきを低減することができ、浮遊体構造物の係留時の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１に係る発電システムを示す斜視図である。
【図２】発電システムを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】発電部を示す側面図である。
【図４】係留部材の縦断面図を示す図である。
【図５】発電システムの係留状況を示す側面図である。
【図６】実施の形態２に係る係留部材を示す斜視図である。
【図７】実施の形態２に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図８】実施の形態３に係る係留部材を示す斜視図である。
【図９】実施の形態３に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態４に係る係留部材を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図１４】実施の形態５に係る発電システムを示す側面図である。
【図１５】プロペラを示す側面図である。
【図１６】係留部材の縦断面図を示す図である。
【図１７】実施の形態６に係る発電システムを示す側面図である。
【図１８】発電部を示す側面図である。
【図１９】係留部材の縦断面図を示す図である。
【図２０】実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図２１】実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【図２２】実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る係留部材の実施の形態を詳細に説明する。ただし、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、各実施の形態では、係留対象となる浮遊体構造物として、水路、河川、海等に設置される発電システムであって、自然エネルギーを利用して発電を行う発電システム、又は海等に設置される船舶、浮き灯台等が挙げることができる。以下では、浮遊体構造物を、水路に設置される発電システムとした例について説明する。
【００３２】
〔実施の形態１〕
最初に、実施の形態１について説明する。この形態は、係留部材を水面上に浮遊可能に形成した形態である。
【００３３】
（構成−発電システム）
まず、実施の形態１に係る発電システムの基本構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る発電システムを示す斜視図である。図２は、発電システムを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図３は、発電部を示す側面図である。なお、以下の説明では、図１のＸ方向を発電システムの左右方向、図１のＹ方向を発電システムの前後方向、図１のＺ方向を発電システムの上下方向とする。これら各図に示すように、発電システム１は、浮遊体１０ａ、１０ｂと、接続部２０ａ、２０ｂと、水中翼３０ａ、３０ｂと、プロペラ４０と、発電部５０とを備えて構成されている（なお、浮遊体１０ａ、１０ｂは、相互に区別する必要がない場合には「浮遊体１０」と総称する。また、接続部２０ａ、２０ｂは、相互に区別する必要がない場合には「接続部２０」と総称する。また、水中翼３０ａ、３０ｂは、相互に区別する必要がない場合には「水中翼３０」と総称する。）。
【００３４】
（構成−発電システム−浮遊体）
浮遊体１０ａ、１０ｂは、当該浮遊体１０ａ、１０ｂの少なくとも一部を水面上に浮遊させるためのものであり、例えば浮遊する機能を有する部材のみ、及び浮遊する機能を有する部材と浮遊する機能を有しない部材とを組み合わせたもの等を含む概念である。図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３に示すように、浮遊体１０ａ、１０ｂは、水平方向に略沿って相互に間隔を隔てて配置されている。より具体的には、これら浮遊体１０ａ、１０ｂの並設方向がＸ方向に略沿うように、これら浮遊体１０ａ、１０ｂが配置されている。
【００３５】
また、これら浮遊体１０ａ、１０ｂの形状については、例えば、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間の一部において流水の速度を速めることが可能な形状にて形成されている。具体的には、図１、図２（ａ）に示すように、浮遊体１０ａにおける隣接する浮遊体１０ｂ側の側部の一部が当該隣接する浮遊体１０ｂに向けて突出する略凸状となるように、当該浮遊体１０ａが略三角柱状にて形成されている。また、これと同様に、浮遊体１０ｂにおける隣接する浮遊体１０ａ側の側部の一部（より具体的には、浮遊体１０ｂにおける浮遊体１０ａの凸部分と対応する部分）が当該隣接する浮遊体１０ａに向けて突出する略凸状となるように、当該浮遊体１０ｂが略三角柱状にて形成されている。
【００３６】
また、これら浮遊体１０ａ、１０ｂの構成については任意であるが、流水に含まれ異物が溜まることを抑制するために、プロペラ４０の下方から浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間の下方に至る間において、当該相互間の下方が開放状態となる空間部１２が形成されてもよい。ここで、「異物」とは、水以外の固体状又は半固体状の物質を意味し、例えば、ゴミ、草木、砂利、水生生物等を含む概念である。
【００３７】
また、これら浮遊体１０ａ、１０ｂの各々は、浮遊体本体１１と、形状保持バー（図示省略）とを備えて構成されている。
【００３８】
浮遊体本体１１は、浮遊体１０の基本構造体であり、例えば空気等の気体が密閉された中空体にて形成されている。具体的には、この浮遊体本体１１の形状については、例えば浮遊体１０ａ、１０ｂの一部が水面上に浮遊可能な量の空気等の気体を充填できる形状にて形成されている。また、この浮遊体本体１１の材質については、浮遊体本体１１の変形によって衝撃を吸収することが可能となる弾性素材にて形成されることが好ましく、例えばＦＲＰ、カーボン繊維、発泡樹脂、防錆処理された発泡金属、ラフティングボートに用いられる素材（具体的には、クロロスルフォン化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等）、ゴム材等にて形成されている。
【００３９】
また、この浮遊体本体１１には、係留部材連結部１３が設けられている。係留部材連結部１３は、浮遊体と後述する係留部材８０とを連結するための連結手段である。この係留部材連結部１３は、例えば樹脂材料等にて形成された略Ｃ字状の棒状体であり、浮遊体本体１１の上流側の部分に配置されている。また、この係留部材連結部１３の両端部が、当該浮遊体本体１１に対して固定具等によって接続されている。
【００４０】
形状保持バーは、浮遊体本体１１の形状を保持するための形状保持手段であり、例えば樹脂材料、金属材料等にて形成された略棒状体であり、浮遊体本体１１の内部に収容されている。
【００４１】
（構成−発電システム−接続部）
接続部２０ａ、２０ｂは、浮遊体１０ａ、１０ｂ同士を接続する接続手段である。図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、接続部２０ａ、２０ｂの各々は、例えば樹脂材料、防錆処理された金属材料等にて形成された略板状体である。また、これら接続部２０ａ、２０ｂの各々は、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間をまたぐように配置されている。より具体的には、これら接続部２０ａ、２０ｂの各々は、浮遊体１０ａ、１０ｂにおける上方側の側面と当接する位置に配置されている。また、この接続部２０ａは、この接続部２０ｂよりも上流側に配置されている。そして、これら接続部２０ａ、２０ｂの各々は、浮遊体１０ａ、１０ｂに対して固定具等によって接続されている。
【００４２】
また、接続部２０ａには、プロペラ支持部２１が設けられている。プロペラ支持部２１は、プロペラ４０を支持するためのプロペラ支持手段である。このプロペラ支持部２１は、例えば樹脂材料、防錆処理された金属材料等にて形成された略板状体である。また、このプロペラ支持部２１は、当該プロペラ支持部２１の長手方向がＹ方向に略沿うように配置されると共に、接続部２０ａの下面から水底に向けて張り出すように配置されている。また、このプロペラ支持部２１は、当該プロペラ支持部２１における下流側の端部が接続部２０ａに対して溶接又は固定具等によって接続されている。
【００４３】
（構成−発電システム−水中翼）
水中翼３０ａ、３０ｂは、浮遊体１０ａ、１０ｂの上端から水面に至るまでの高さを所定の高さに保持するためのものである。図１、図２（ａ）に示すように、水中翼３０ａ、３０ｂは、例えば樹脂材料、ゴム材料等にて形成された中空体（又は中実体）である。また、浮遊体１０の側面上において（図１では、浮遊体１０の下流側の端部において）、これら水中翼３０ａ、３０ｂの各々の少なくとも一部が水面よりも下方に位置するように、当該水中翼３０ａ、３０ｂは配置されている。また、これら水中翼３０ａ、３０ｂの各々は、水中翼支持体３１と水中翼本体３２とを備えている。ここで、水中翼３０の形成方法は任意であるが、水中翼支持体３１と水中翼本体３２とが一体成型されてもよく、あるいは別体に形成されてもよい。
【００４４】
水中翼支持体３１は、水中翼本体３２を支持するものである（図２（ａ）では、浮遊体１０の下流側の端部から点線に至る部分を示す）。この水中翼支持体３１は、略棒状体にて形成されており、当該水中翼支持体３１の長手方向がＹ方向に略沿うように配置され、浮遊体１０の下流側の端部に対して固定具等にて固定されている。
【００４５】
水中翼本体３２は、水中翼３０の基本構造体であり、流水の抵抗を受けるものである。この水中翼本体３２は、略翼状に形成されており（図２（ａ）では、水中翼３０のＸ方向の長さが下流に行くにしたがって長くなるように形成されている）、水面と略平行となるように配置され、水中翼支持体３１に対して接続されている。
【００４６】
（構成−発電システム−プロペラ）
プロペラ４０は、流水のエネルギーによって当該プロペラ４０が回転することにより、当該流水のエネルギーを機械エネルギーに変換し、当該変換した機械エネルギーを発電部５０に伝達するための取得手段である。図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、プロペラ４０は、例えば公知のプロペラを用いて構成されている。また、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間において、このプロペラ４０の少なくとも一部が水面よりも下方に位置するように、当該プロペラ４０は配置されている（あるいは、当該相互間よりも当該相互間の下方から水底に至る間において、プロペラ４０は配置されてもよい）。
【００４７】
ここで、このプロペラ４０の接続については、例えば、水平方向（図１ではＹ方向）に略沿って配置されたプロペラ４０のシャフト４１が、接続部２０ａのプロペラ支持部２１における下流側の端部に対して回転可能な固定具（例えばボールベアリング等）によって接続されている。
【００４８】
（構成−発電システム−発電部）
発電部５０は、プロペラ４０のシャフト４１を介してプロペラ４０にて伝達された機械エネルギーによって駆動されることにより発電を行う発電手段である。図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３に示すように、発電部５０は、水面よりも上方位置に配置されている。また、この発電部５０は、図１に示す筐体５１の内部において、発電機５５と、発電基板（図示省略）とを備えている（後述する実施の形態５に係る発電部９０の構成についても同様とする）。
【００４９】
（構成−発電システム−発電部−筐体）
筐体５１は、発電機５５と、発電基板とを外部から保護する保護手段である。図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３に示すように、筐体５１は、例えば樹脂材料等にて形成された略中空の円柱状体である。また、この筐体５１は、一側面（例えば、上側面等）を開放した略中空の円柱状のベース部５１ａであって、発電機５５と、発電基板とを収容するベース部５１ａと、このベース部５１ａをその開放面側から略覆うカバー部５１ｂとを備えて構成されており、カバー部５１ｂはベース部５１ａに対して嵌合構造や固定具等にて固定されている。
【００５０】
また、この筐体５１には、固定バー５２と、開口５３とが設けられている。固定バー５２は、筐体５１を浮遊体１０に固定するための固定手段である。この固定バー５２は、筐体５１と浮遊体１０との相互間に配置されており、筐体５１及び浮遊体１０に対して固定具等にて固定されている。開口５３は、後述する発電機５５のシャフト５６を筐体５１内に挿入するための開口である。
【００５１】
（構成−発電システム−発電部−発電機）
発電機５５は、プロペラ４０によるシャフト４１の回転によって駆動されることにより発電を行うものである。この発電機５５は、例えば、公知の発電機等を用いて構成されており、筐体５１に対して固定具等にて固定されている。
【００５２】
また、この発電機５５には、シャフト５６が設けられている。シャフト５６は、プロペラ４０のシャフト４１から伝達された機械エネルギーを、発電機５５に伝達するための伝達手段である。このシャフト５６は、例えば、特開２００４−８４９０４号公報に開示されているフレキシブルシャフトのように構成されており、具体的には、シャフト部５６ａと、第１の接続部５６ｂと、第２の接続部５６ｃとを備えて構成されている（なお、実施の形態５に係る係留部材８０のシャフト８６の構成についても同様とする）。
【００５３】
シャフト部５６ａは、シャフト５６の基本構造体であり、シャフト本体（図示省略）と、収容部（図示省略）と、潤滑層（図示省略）とを備えている。シャフト本体は、例えば、金属材料にて形成された芯線に対して当該芯線よりも細い径である素線を螺旋状に複数巻き付けることにより形成されている。収容部は、シャフト本体を収容するためのものである。この収容部は、例えば樹脂材料にて形成された管状体であり、当該収容部の内縁がシャフト本体の外縁を覆うように配置されている。潤滑層は、シャフト本体の回転を滑らかにするものである。この潤滑層は、シャフト本体と収容部との相互間に公知の潤滑油を封入することにより形成されている。
【００５４】
第１の接続部５６ｂは、シャフト部５６ａとプロペラ４０のシャフト４１とを接続するためのものである。この第１の接続部５６ｂは、シャフト部５６ａにおけるプロペラ４０のシャフト４１側の端部に配置されており、回転軸（図示省略）と、収容部（図示省略）と、ベアリング部（図示省略）とを備えている（なお、第２の接続部５６ｃの構成についても同様とする）。回転軸は、プロペラ４０のシャフト４１から伝達された機械エネルギーをシャフト部５６ａのシャフト本体に伝達するためのものである。この回転軸は、例えば、防錆処理された金属材料にて形成された棒状体であり、シャフト部５６ａのシャフト本体の長手方向に略沿うように配置されている。また、この回転軸におけるシャフト部５６ａ側の端部は、シャフト本体に対して固定具（例えばかしめ金具等）にて固定されている。収容部は、回転軸を収容するためのものである。この収容部は、例えば防錆処理された金属材料にて形成された管状体であり、当該収容部の内縁が回転軸の外縁の一部を覆うと共に、シャフト部５６ａの収容部の外縁の一部を覆うように配置されている。また、この収容部におけるシャフト部５６ａ側の端部は、シャフト部５６ａの収容部に対して固定具（例えばボルト）等にて固定されている。ベアリング部は、回転軸の回転を補助するためのものである。このベアリング部は、公知のボールベアリングを用いて構成されている。また、このベアリング部の内縁が回転軸の外縁と当接し、このベアリング部の外縁が収容部の内縁と当接するように、このベアリング部は収容部の内部に収容されており、収容部に対して固定具（例えば係止金具）等にて固定されている。
【００５５】
第２の接続部５６ｃは、シャフト部５６ａと発電機５５の回転子とを接続するためのものである。この第２の接続部５６ｃは、シャフト部５６ａにおける発電機５５の回転子側の端部に配置されており、回転軸（図示省略）と、収容部（図示省略）と、ベアリング部（図示省略）とを備えている。
【００５６】
ここで、このシャフト５６の接続については、例えば、このシャフト５６における第１の接続部５６ｂの回転軸は、プロペラ４０のシャフト４１に対して固定具（例えばかしめ金具）等によって接続されている。また、このシャフト５６における第２の接続部５６ｃの回転軸は、筐体５１の開口５３を介して発電機５５の回転子に対して固定具（例えばかしめ金具）等によって接続されている。
【００５７】
（構成−発電システム−発電部−発電基板）
発電基板は、発電部５０の各種機能を実現するための電気回路（図示省略）が実装された基板である。この発電基板は、発電機５５近傍に配置されており、筐体５１に対して固定具等にて固定されている。また、この発電基板には、整流部（図示省略）と出力端子（図示省略）が実装されている。
【００５８】
整流部は、発電機５５にて発生した電流（具体的には交流電流）を直流電流に変換したり、あるいは直流電源の陰極又は陽極をどちらに接続しても構わないように調整するための整流手段である。
【００５９】
出力端子は、整流部にて調整された電流を、外部機器（図示省略）に出力するためのものであり、当該外部機器と配線（図示省略）を介して電気的に接続されている。
【００６０】
（構成−係留構造）
次に、このように構成された発電システム１における係留構造について説明する。図４は、係留部材の縦断面図を示す図である。図４に示すように、この係留構造６０は、水路の水面上で浮遊する発電システム１を係留するための構造であり、支持体７０と、係留部材８０とを備えて構成されている。
【００６１】
（構成−係留構造−支持体）
支持体７０は、発電システム１を係留部材８０を介して支持する支持手段である。この支持体７０は、例えば防錆処理された金属材料、樹脂材料等にて形成された略柱状体である。また、この支持体７０は、発電システム１よりも上流側において、水路における両側の護岸をまたぐように設けられた係留橋に配置されており、当該係留橋に対して固定具（例えばボルト）等によって固定されている。
【００６２】
（構成−係留構造−係留部材）
係留部材８０は、発電システム１を係留するために、支持体７０に発電システム１をつなぎとめるための部材である。この係留部材８０は、略Ｙ字状の棒状体にて形成されている。また、この係留部材８０におけるＹ字状の二股部分が浮遊体１０側に位置し、当該Ｙ字状の二股部分以外の部分が支持体４０側に位置するように、当該係留部材８０は配置されている。
【００６３】
ここで、この係留部材８０の固定については、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分の一方が浮遊体１０ａの係留部材連結部１３に巻き付けられて固定されており、当該Ｙ字状の二股部分の他方が浮遊体１０ｂの係留部材連結部１３に巻き付けられて固定されている。また、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分以外の部分が支持体７０に巻き付けられて固定されている。また、この係留部材８０における浮遊体１０との固定位置については任意であるが、浮遊体１０等のばたつきを低減できる固定位置が好ましく、例えば、プロペラ４０におけるシャフト４１の軸方向であって、Ｙ方向に略沿った軸方向の延長線上に、当該係留部材８０における浮遊体１０との固定位置が位置するように、当該係留部材８０を浮遊体１０に固定されてもよい。
【００６４】
また、図４に示すように、この係留部材８０は、係留部材本体８１と、浮遊部８２Ａとを備えている。
【００６５】
係留部材本体８１は、係留部材８０の基本構造体であり、係留部材８０における係留時の引張力を受け持つためのものである。この係留部材本体８１は、例えば天然繊維材料若しくは化学繊維材料にて形成されたロープ、防錆処理されたワイヤ、又はこれら材料を組み合わせたもの等を用いて構成されている。また、この係留部材８０の形状については、例えば、係留時の引張力を受け持つための強度を確保できる形状に設定されている。
【００６６】
浮遊部８２Ａは、係留部材８０の少なくとも一部を水面上に浮遊させるためのものである。この浮遊部８２Ａは、略管状体にて形成されており、当該浮遊部８２Ａの内縁部分によって係留部材本体８１の外縁を略覆うように配置されている。ここで、この浮遊部８２Ａの材質については、係留部材本体８１の変形に追従して当該浮遊部８２Ａが変形可能となるように、伸縮性を有することが好ましく、例えばクロロスルフォン化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ゴム材等にて形成されている。また、この浮遊部８２Ａの厚さについては、例えば、係留部材８０における流水と接触する部分の少なくとも一部が水面上に浮遊可能となる厚さに設定されている。
【００６７】
（係留構造の機能）
次に、上述のように構成された係留構造６０の機能について説明する。図５は、発電システム１の係留状況を示す側面図である。図５に示すように、係留部材８０における浮遊体１０との固定位置が水面よりも下方に位置する場合であっても、係留部材８０の浮遊部８２Ａによって、係留部材８０が自重で水中に沈み込むことを抑制することができる。これにより、従来の係留部材に比べて、発電システム１が水面に対して傾きにくくなる。また、例えば、ユーザが係留部材８０を手繰り寄せる場合でも、係留部材８０に対する水の抵抗を抑制することができる。
【００６８】
（効果）
このように実施の形態１によれば、係留部材８０の少なくとも一部が水面上に浮遊可能となるように、当該係留部材８０を形成したので、当該係留部材８０が自重で水中に沈み込むことを抑制することができる。これにより、従来の係留部材に比べて、発電システム１が水面に対して傾きにくくなるので、この発電システム１の姿勢が水面に対してフラットになりやすくなる。よって、例えば、発電システム１の発電効率に及ぼす影響（具体的には、プロペラ４０の角度が変わることにより、プロペラ４０の回転数が低減する等）を抑制することができる。また、例えば、ユーザが係留部材８０を手繰り寄せる場合には、係留部材８０に対する水の抵抗を抑制することができるので、係留部材８０の取り扱いが容易となる。
【００６９】
また、係留部材８０は、係留部材本体８１と、係留部材本体８１の少なくとも一部を略覆う浮遊部８２Ａであって、水面上に浮遊可能な係留部材８０の少なくとも一部を水面上に浮遊させるための浮遊部８２Ａと、を備えたので、係留部材８０を簡易な構造にて製造することができ、係留部材８０の製造性を向上させることができる。
【００７０】
また、プロペラ４０におけるシャフト４１の軸方向であってＹ方向に略沿った軸方向の延長線上に、係留部材８０における浮遊体１０との固定位置が位置するように、当該係留部材８０を浮遊体１０に固定したので、プロペラ４０の回転による浮遊体１０のばたつきを低減することができ、発電システム１の係留時の安定性を向上させることができる。
【００７１】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この形態は、係留部材に第１の流水方向変更手段を設けた形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００７２】
（構成−発電システム）
実施の形態２に係る発電システム１は、実施の形態１に係る発電システム１とほぼ同様に構成されている。
【００７３】
（構成−係留構造）
次に、このように構成された発電システムにおける係留構造について説明する。図６は、実施の形態２に係る係留部材を示す斜視図である。図７は、実施の形態２に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。図６に示すように、実施の形態２に係る係留構造１６０は、実施の形態１に係る係留構造６０とほぼ同様に構成されている。ただし、係留部材８０の構成については、下記に示す工夫が施されている。
【００７４】
（構成−係留構造−係留部材の構成について）
係留部材８０の構成については、図６に示すように、この係留部材８０は、係留部材本体８１と、浮遊部８２Ｂとを備えている。ここで、この浮遊部８２Ｂは、係留部材本体８１の一部（例えば、係留部材本体８１におけるＹ字状の二股部分以外の部分の一部）を収容するように配置されており、係留部材本体８１に対して固定具（例えば樹脂製の結束具等）によって接続されている。
【００７５】
また、この浮遊部８２Ｂには、第１の流水方向変更部８３が設けられている。第１の流水方向変更部８３は、当該第１の流水方向変更部８３を通過する流水の向きを、異物が発電システム１（より具体的には、浮遊体１０、接続部２０、水中翼３０、プロペラ４０等）に溜まらない向きに変更するための第１の流水方向変更手段である。ここで、「第１の流水方向変更部８３を通過する流水」とは、第１の流水方向変更部８３に衝突してから、当該第１の流水方向変更部８３の一部に略沿って下流側に向けて流れる流水を意味する（後述する「実施の形態３に係る異物通過抑制部８４を通過する流水」の意味についても同様とする）。この第１の流水方向変更部８３は、例えば浮遊部８２Ｂと同一の材質にて形成されており、浮遊部８２Ｂの上流側の端部（あるいは、浮遊部８２Ｂの下流側の端部）に配置され、浮遊部８２Ｂに対して固定具又は溶着等によって固定されている。
【００７６】
ここで、第１の流水方向変更部８３の形状については、例えば、当該第１の流水方向変更部８３を通過する流水の向きを、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込まない向きに変更することが可能な形状にて形成されることが望ましい。具体的には、図６に示すように、第１の流水方向変更部８３のＸ方向の長さが下流に行くにしたがって長くなるように、第１の流水方向変更部８３は略三角柱状体にて形成されている（より具体的には、第１の流水方向変更部８３の平面形状が、Ｘ方向に対して略平行となる底辺を有する二等辺三角形となるように、当該第１の流水方向変更部８３が形成されている）。この場合において、第１の流水方向変更部８３における流水の抵抗を受ける部分（具体的には、第１の流水方向変更部８３の側部のうち、当該第１の流水方向変更部８３の平面形状における２つの等辺に対応する側部）の形状については、例えば、当該流水の抵抗受ける部分に衝突した流水が浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込まない程度の形状（具体的には、第１の流水方向変更部８３の側部のうち、上記２つの等辺に対応する側部同士の角度や大きさ等）に設定されている。
【００７７】
なお、実施の形態２では、この第１の流水方向変更部８３は、略三角柱状体にて形成されていると説明したが、これに限られない。例えば、図７に示すように、この第１の流水方向変更部８３は、縦断面形状が略逆Ｌ字状である板状体にて形成されてもよい。具体的には、この第１の流水方向変更部８３における逆Ｌ字状の水平片が浮遊部８２Ｂと当接し、且つ当該逆Ｌ字状の鉛直片が当該逆Ｌ字状の水平片における上流側の端部と接続するように、この第１の流水方向変更部８３が形成される（なお、図１７に示す仮想線は流水の流れを示す）。
【００７８】
このような構成により、第１の流水方向変更部８３を通過する流水が浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込まないように、当該流水の向きを変更することができる。
【００７９】
（係留構造の機能）
このように構成された係留構造１６０の機能について説明する。なお、この係留構造１６０の機能については、上述した実施の形態１と異なる部分についてのみ、その機能を説明する。
【００８０】
図６に示すように、係留部材８０の浮遊部８２Ｂに第１の流水方向変更部８３が設けられているので、当該第１の流水方向変更部８３を通過する流水は、以下に示す軌跡を辿りながら下流側に向けて流れる。具体的には、この流水は、第１の流水方向変更部８３に衝突した後、第１の流水方向変更部８３における流水の抵抗を受ける部分に略沿うようにして下流側に向けて流れる（図６に示す仮想線は流水の流れを示す）。次いで、この流水は、第１の流水方向変更部８３を通過した後、浮遊体１０と水路の護岸との相互間を流れ込み、当該相互間を介して浮遊体１０を通過する。このような流水の流れにより、この流水が浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込むことを抑制することができ、異物が発電システム１に堆積することを抑制することが可能となる。
【００８１】
（効果）
このように実施の形態２によれば、係留部材８０の浮遊部８２Ｂに、当該第１の流水方向変更部８３を通過する流水の向きを、異物が発電システム１に溜まらない向きに変更する第１の流水方向変更部８３を設けたので、当該流水の向きを変更することにより、異物が発電システム１に堆積することを抑制することができる。よって、例えば、後述する実施の形態３に係る異物通過抑制部８４に比べて、メンテナンス作業を行う回数を少なくすることができる。
【００８２】
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３について説明する。この形態は、係留部材に異物通過抑制手段を設けた形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００８３】
（構成−発電システム）
実施の形態３に係る発電システム１は、実施の形態２に係る発電システム１とほぼ同様に構成されている。
【００８４】
（構成−係留構造）
次に、このように構成された発電システム１における係留構造について説明する。図８は、実施の形態３に係る係留部材を示す斜視図である。図９は、実施の形態３に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。図８に示すように、実施の形態３に係る係留構造２６０は、実施の形態２に係る係留構造１６０の構成要素に対して、第１の流水方向変更部８３に代えて異物通過抑制部８４として構成されている。
【００８５】
（構成−係留構造−異物通過抑制部の構成について）
異物通過抑制部８４は、異物の通過を抑制するための異物通過抑制手段である。この異物通過抑制部８４は、例えば浮遊部８２Ｂと同一の材質にて形成されており、当該浮遊部８２Ｂの上流側の端部に配置されている。また、この異物通過抑制部８４は、フィルタ部８４ａと、支持部８４ｂとを備えている。ここで、この異物通過抑制部８４の形成方法については任意であるが、例えば、異物通過抑制部８４の製造性を高めるために、フィルタ部８４ａと、支持部８４ｂとを一体成型により形成する方法が該当する。
【００８６】
フィルタ部８４ａは、異物通過抑制部８４を通過する流水に含まれる異物を当該フィルタ部８４ａに留まらせるためのものである。このフィルタ部８４ａは、上流から下流に至る方向（図８ではＹ方向に相当）に直交する面内において相互に間隔を隔てて略櫛形状体にて形成されている。より具体的には、このフィルタ部８４ａは、Ｘ方向に略沿った直線状に形成されていると共に、当該フィルタ部８４ａにおける略櫛形状の歯部分が下方に張り出すように形成されている（なお、後述する実施の形態４の第２の流水方向変更部８５の構成についても同様とする）。また、このフィルタ部８４ａにおける略櫛形状の歯部分の形状については、例えば、異物通過抑制部８４を通過する流水の向きを、当該流水が当該略櫛形状の歯部分と衝突した後も、衝突前の向きに維持することが可能であり、且つ、当該流水に含まれる異物を当該略櫛形状の歯部分に留まらせることが可能となる形状にて形成されている（具体的には、後述する実施の形態４に係る第２の流水方向変更部８５に比べて、この略櫛形状の歯部分の隙間の数を増やし、且つ、当該略櫛形状の歯部分の幅を狭くした形状にて形成される）。
【００８７】
また、支持部８４ｂは、フィルタ部８４ａを支持するためのものである。この支持部８４ｂは、略板状体にて形成されており、浮遊部８２Ｂからフィルタ部８４ａに向けて張り出すように配置されている。また、この支持部８４ｂの上流側の端部はフィルタ部８４ａにおける略櫛形状の歯元部分と接続されており、この支持部８４ｂの下流側の端部は浮遊部８２Ｂに対して固定具又は溶着等によって固定されている。
【００８８】
なお、実施の形態３では、異物通過抑制部８４のフィルタ部８４ａは、Ｘ方向に略沿った直線状に形成されていると説明したが、これに限られない。例えば、図９に示すように、このフィルタ部８４ａの中央部が当該フィルタ部８４ａにおけるＸ方向の両端部よりも上流側（又は下流側）に位置するように、当該フィルタ部８４ａが略くの字状の板状体に形成されてもよい（より具体的には、このフィルタ部８４ａにおける略くの字状の左側部分の歯数と、当該略くの字状の右側部分の歯数とが略同一となるように、当該フィルタ部８４ａは形成される）。
【００８９】
このような構成により、異物通過抑制部８４を通過する流水に含まれる異物をフィルタ部８４ａに留まらせることができ、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に異物が流れ込むことを抑制することができる。
【００９０】
（係留構造の機能）
このように構成された係留構造２６０の機能について説明する。なお、この係留構造２６０の機能については、上述した実施の形態２と異なる部分についてのみ、その機能を説明する。
【００９１】
図８に示すように、係留部材８０の浮遊部８２Ｂに異物通過抑制部８４が設けられているので、当該異物通過抑制部８４を通過する流水は、以下に示す軌跡を辿りながら下流側に向けて流れる。具体的には、この流水は、異物通過抑制部８４のフィルタ部８４ａに衝突した後、当該フィルタ部８４ａにおける略櫛形状の歯部分の隙間を介して下流側に向けて流れる。
【００９２】
このとき、この流水の向きは、当該流水が上記フィルタ部８４ａにおける略櫛形状の歯部分に衝突した後も、衝突する前の状態を維持することになる。また、この流水に含まれる異物は、このフィルタ部８４ａに留まることになる。
【００９３】
次いで、この流水は、当該異物通過抑制部８４を通過した後、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込み、当該相互間を介して浮遊体１０を通過する。
【００９４】
このような流水の流れにより、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に異物が流れ込むことを抑制することができ、異物が発電システム１に堆積することを抑制することが可能となる。
【００９５】
（効果）
このように実施の形態３によれば、係留部材８０の浮遊部８２Ｂに、異物の通過を抑制する異物通過抑制部８４を設けたので、異物の通過を抑制することにより、異物が発電システム１に堆積することを抑制することができる。よって、例えば、実施の形態２に係る第１の流水方向変更部８３に比べて、異物の堆積を確実に抑制することができる。
【００９６】
〔実施の形態４〕
次に、実施の形態４について説明する。この形態は、係留部材に第２の流水方向変更手段を設けた形態である。なお、実施の形態２と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態２で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【００９７】
（構成−発電システム）
実施の形態４に係る発電システム１は、実施の形態２に係る発電システム１とほぼ同様に構成されている。
【００９８】
（構成−係留構造）
次に、このように構成された発電システム１における係留構造について説明する。図１０は、実施の形態４に係る係留部材を示す斜視図である。図１１〜図１３は、実施の形態４に係る係留部材の変形例を示す斜視図である。図１０に示すように、実施の形態４に係る係留構造３６０は、実施の形態２に係る係留構造１６０の構成要素に対して、第１の流水方向変更部８３に代えて第２の流水方向変更部８５として構成されている。
【００９９】
（構成−係留構造−第２の流水方向変更部の構成について）
第２の流水方向変更部８５は、発電システム１に流れ込む流水の向き（主に、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込む流水の向き）を、当該流水が当該第２の流水方向変更部８５の上流側から当該第２の流水方向変更部８５の下流側に回り込んで当該発電システム１に流れ込む向きに変更するための第２の流水方向変更手段である。この第２の流水方向変更部８５は、例えば浮遊部８２Ｂと同一の材質にて形成されており、当該浮遊部８２Ｂの上流側の端部に配置されている。
【０１００】
ここで、この第２の流水方向変更部８５の形状については、Ｙ方向に直交する面内において相互に間隔を隔てて略櫛形状体にて形成されている。また、この第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分の形状については、例えば、発電システム１に流れ込む流水の向きを、当該流水が当該略櫛形状の歯部分に衝突した後に、当該略櫛形状の歯部分の外縁に略沿うように当該略櫛形状の歯部分の隙間を流れ、その後浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に向けて流れる向きに変えることが可能であり、且つ、所定以上の大きさの異物を留まらせることが可能となる形状にて形成されている（具体的には、実施の形態３に係る異物通過抑制部８４に比べて、この略櫛形状の歯部分の隙間を広くし、且つ、当該略櫛形状の歯部分の幅を広くした形状にて形成される）。
【０１０１】
また、この第２の流水方向変更部８５の固定については、例えば、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯元部分が浮遊部８２Ｂに対して固定具又は溶着等によって固定されている。
【０１０２】
なお、実施の形態４では、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分が下方に張り出すように、当該第２の流水方向変更部８５は形成されていると説明したが、これに限られない。例えば、図１１に示すように、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分が上方に張り出すように、当該第２の流水方向変更部８５は形成されてもよい。又は、図１２に示すように、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分が上方及び下方に張り出すように、当該第２の流水方向変更部８５は形成されてもよい。
【０１０３】
また、実施の形態４では、第２の流水方向変更部８５は、発電システム１に流れ込む流水の速度を増速させると共に、所定以上の大きさの異物を当該第２の流水方向変更部８５に留まらせることが可能となる形状にて形成されていると説明したが、これに限られない。例えば、第２の流水方向変更部８５は、単に発電システム１に流れ込む流水の速度を増速させる形状にて形成されてもよい。具体的には、図１３に示すように、第２の流水方向変更部８５の上流側の部分に衝突した流水が、当該外縁部分を介して当該下流側の部分に回り込むことにより、当該流水の速度を効果的に増速することが可能となるように（図１３に示す仮想線は流水の流れを示す）、第２の流水方向変更部８５は略円柱状体にて形成される。この場合において、第２の流水方向変更部８５の形成方法については任意であるが、例えば、図１３に示すように、第２の流水方向変更部８５と浮遊部８２Ｂとを一体に形成する方法が該当する。
【０１０４】
このような構成により、発電システム１に流れ込む流水の速度が増速するように、第２の流水方向変更部８５を通過する流水の向きを変更することができる。
【０１０５】
（係留構造の機能）
このように構成された係留構造３６０の機能について説明する。なお、この係留構造３６０の機能については、上述した実施の形態２と異なる部分についてのみ、その機能を説明する。
【０１０６】
図１１に示すように、係留部材８０の浮遊部８２Ｂに第２の流水方向変更部８５が設けられているので、発電システム１に流れ込む流水は、以下に示す軌跡を辿りながら下流側に向けて流れる。具体的には、この流水は、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分に衝突した後、当該略櫛形状の歯部分の外縁に略沿うように、当該略櫛形状の歯部分の隙間を介して下流側に向けて流れる。
【０１０７】
ここで、例えば、流路を流れる流水の流量と当該流路の水位とが一定である場合において、この流路の幅が狭くなった場合には、流水の速度＝流量／流路面積の関係式より、この流水の速度が速くなることは明らかである。このことを踏まえると、発電システム１に流れ込む流水が第２の流水方向変更部８５を通過する際に、当該第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分によって流路の幅が狭められるので、当該第２の流水方向変更部８５を通過した流水の速度は増速することになる。また、流水が第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分に衝突した後、所定以上の異物が、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分に留まることになる。
【０１０８】
次いで、この流水は、第２の流水方向変更部８５を通過した後、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込み、当該相互間を介して発電システム１を通過する。
【０１０９】
このような流水の流れにより、浮遊体１０ａ、１０ｂの相互間に流れ込む流水の速度を増速させることができ、例えばプロペラ４０の回転数を増加させることができる。また、第２の流水方向変更部８５における略櫛形状の歯部分によって、所定以上の大きさの異物が上記略櫛形状の歯部分に留まるので、当該異物が発電システム１に堆積することを抑制することが可能となる。
【０１１０】
（効果）
このように実施の形態４によれば、係留部材８０の浮遊部８２Ｂに、発電システム１に流れ込む流水の向きを、当該流水が当該第２の流水方向変更部８５の上流側から当該第２の流水方向変更部８５の下流側に回り込んで発電システム１に流れ込む向きに変更する第２の流水方向変更部８５を設けたので、当該流水の向きを変えることにより、当該流水の速度を増速させることができる。これにより、プロペラ４０の回転数を増加させることができ、発電システム１の発電量を向上させることが可能となる。
【０１１１】
〔実施の形態５〕
次に、実施の形態５について説明する。この形態は、係留部材が伝達手段を備えた形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【０１１２】
（構成−発電システム）
まず、実施の形態５に係る発電システムの構成について説明する。図１４は、実施の形態５に係る発電システムを示す側面図である。図１５は、プロペラを示す側面図である。図１４、図１５に示すように、実施の形態５に係る発電システム１は、実施の形態１に係る発電システム１の構成要素と同一の構成要素に対して、発電部５０を省略して構成されている。
【０１１３】
（構成−係留構造）
次に、このように構成された発電システム１における係留構造について説明する。図１６は、係留部材の縦断面図を示す図である。図１４〜図１６に示すように、実施の形態５に係る係留構造４６０は、実施の形態１に係る係留構造６０の構成要素と同一の構成要素に対して、発電部９０を加えて構成されている。また、係留部材８０の構成については、下記に示す工夫が施されている。
【０１１４】
（構成−係留構造−発電部の構成）
発電部９０は、支持体７０近傍位置に配置されている。また、この発電部９０は、図１４に示す筐体９１の内部において、発電機（図示省略）と、発電基板（図示省略）とを備えている。ここで、この筐体９１には、開口９２が設けられている。開口９２は、後述する係留部材８０のシャフト８６を筐体９１内に挿入するための開口である。
【０１１５】
（構成−係留構造−係留部材の構成）
係留部材８０は、略Ｙ字状の棒状体にて形成されている。ここで、この係留部材８０の固定については、例えば、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分の一方の先端部がプロペラ４０のシャフト４１と接触可能となるように、当該Ｙ字状の二股部分の一方が浮遊体１０ａの係留部材連結部１３に巻き付けられて固定されている。また、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分の他方が浮遊体１０ｂの係留部材連結部１３に巻き付けられて固定されている。また、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分以外の部分の先端部が発電部９０における筐体９１の開口９２を介して発電機の回転子と接触可能となるように、当該Ｙ字状の二股部分以外の部分が支持体７０に巻き付けられて固定されている。
【０１１６】
また、図１６に示すように、この係留部材８０は、複数の係留部材本体８１と、浮遊部８２Ａと、シャフト８６とを備えている。ここで、シャフト８６は、プロペラ４０のシャフト４１から伝達された機械エネルギーを、発電部９０の発電機に伝達するための伝達手段である。このシャフト８６は、浮遊部８２Ａの内部に収容されている。より具体的には、複数の係留部材本体８１が係留部材８０における係留時の引張力を効果的に受け持つことが可能となるように、シャフト８６は、複数の係留部材本体８１によって取り囲まれるように配置されている。また、このシャフト８６は、シャフト部８６ａと、第１の接続部８６ｂと、第２の接続部（図示省略）とを備えて構成されている。
【０１１７】
また、このシャフト８６の接続については、例えば、このシャフト８６における第１の接続部８６ｂの回転軸は、プロペラ４０のシャフト４１に対して固定具等によって接続されている。また、このシャフト８６における第２の接続部８６ｃの回転軸は、発電部９０における筐体９１の開口９２を介して発電機の回転子に対して固定具等によって接続されている。
【０１１８】
（効果）
このように実施の形態５によれば、係留部材８０は、機械エネルギーを利用して発電を行う発電部９０に、プロペラ４０にて取得された機械エネルギーを伝達するためのシャフト８６を備えたので、例えば、発電部９０が支持体７０近傍位置に設けられた場合において、係留部材とシャフト８６とを別々に構成した場合に比べて、シャフト８６の取り扱いが容易となる。
〔実施の形態６〕
次に、実施の形態６について説明する。この形態は、係留部材が伝送路を備えた形態である。なお、実施の形態１と略同様の構成要素については、必要に応じて、実施の形態１で用いたのと同一の符号又は名称を付してその説明を省略する。
【０１１９】
（構成−発電システム）
まず、実施の形態６に係る発電システムの構成について説明する。図１７は、実施の形態６に係る発電システムを示す側面図である。図１８は、発電部を示す側面図である。図１７、図１８に示すように、実施の形態６に係る発電システム１は、実施の形態１に係る発電システム１とほぼ同様に構成される。ただし、発電部５０の構成については、下記に示す工夫が施されている。
【０１２０】
（構成−発電システム−発電部の構成について）
発電部５０は、図１８に示す筐体５１の内部において、発電機５５と、発電基板（図示省略）とを備えている。
【０１２１】
ここで、筐体５１には、固定バー５２と、開口５３ａと、開口５３ｂとが設けられている。開口５３ａは、発電機５５のシャフト５６を筐体５１内に挿入するための開口である。開口５３ｂは、係留部材８０を筐体５１内に挿入するための開口である。
【０１２２】
また、発電基板には、整流部（図示省略）と、マイナス端子（図示省略）とプラス端子（図示省略）とが実装されている。ここで、マイナス端子とプラス端子とは、整流部にて調整された電流を、後述する係留部材８０のマイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８を介して後述する蓄電部９５に出力するための端子である。
【０１２３】
（構成−係留構造）
次に、このように構成された発電システム１における係留構造について説明する。図１９は、係留部材の縦断面図を示す図である。図１７〜図１９に示すように、実施の形態６に係る係留構造５６０は、実施の形態１に係る係留構造６０の構成要素と同一の構成要素に対して、蓄電部９５を加えて構成されている。また、係留部材８０の構成については、下記に示す工夫が施されている。
【０１２４】
（構成−係留構造−蓄電部の構成）
蓄電部９５は、発電部５０で発生した電力（具体的には電流）を蓄電するためのものである。この蓄電部９５は、公知のバッテリを用いて構成されており、支持体７０近傍位置に配置されている。また、この蓄電部９５には、マイナス端子（図示省略）と、プラス端子（図示省略）とが設けられている。マイナス端子と、プラス端子とは、発電部５０で発生した電流を、後述する係留部材８０のマイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８を介して取得するための端子である。なお、この蓄電部９５は、特許請求の範囲における「外部機器」に対応する。
【０１２５】
（構成−係留構造−係留部材の構成）
係留部材８０は、略Ｙ字状の棒状体にて形成されている。ここで、この係留部材８０の固定については、例えば、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分の一方の先端部が発電部５０における筐体５１の開口５３ｂを介して発電基板のマイナス端子及びプラス端子と接触可能となるように、当該Ｙ字状の二股部分の一方が浮遊体１０ａの係留部材連結部１３に巻き付けられて固定されている。また、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分の他方が浮遊体１０ｂの係留部材連結部１３に巻き付けられて固定されている。また、係留部材８０におけるＹ字状の二股部分以外の部分の先端部が蓄電部９５のプラス端子及びマイナス端子と接触可能となるように、当該Ｙ字状の二股部分以外の部分が支持体７０に巻き付けられて固定されている。
【０１２６】
また、図１６に示すように、この係留部材８０は、係留部材本体８１と、浮遊部８２Ａと、マイナス電極ケーブル８７と、プラス電極ケーブル８８とを備えている。マイナス電極ケーブル８７と、プラス電極ケーブル８８とは、発電部５０で発生した電流を蓄電部９５に伝送するための伝送路である。これらマイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８は、例えば公知の電線を用いて構成されている。また、これらマイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８は、浮遊部８２Ａの内部に収容されている。また、このマイナス電極ケーブル８７は、発電部５０における発電基板のマイナス端子と、蓄電部９５のマイナス端子と接続されており、このプラス電極ケーブル８８は、この発電基板のプラス端子と、この蓄電部９５のプラス端子と接続されている。
【０１２７】
（効果）
このように実施の形態６によれば、係留部材８０は、発電部５０にて発生した電流を蓄電部９５に伝送するためのマイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８を備えたので、例えば、支持体７０近傍位置に蓄電部９５が設けられた場合において、係留部材８０とマイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８と別々に構成した場合に比べて、マイナス電極ケーブル８７及びプラス電極ケーブル８８の取り扱いが容易となる。
【０１２８】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【０１２９】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。係留部材８０の少なくとも一部が水面上に浮遊可能となるように、当該係留部材８０を形成しづらい場合であっても、当該係留部材８０の形成を、従来とは異なる技術により従来と同様に達成できている場合には、本願発明の課題が解決されている。
【０１３０】
（各実施の形態の組み合わせ）
上記実施の形態２〜４に示した構成については、同一の実施の形態の構成を複数組み合わせることができる。例えば、図２０に示すように、浮遊体１０ａ、１０ｂの各々における係留部材連結部１３に複数の係留部材８０が固定されている場合に、各係留部材８０の浮遊部８２Ｂに図１３に示す第２の流水方向変更部８５が設けられてもよい（なお、この第２の流水方向変更部８５は浮遊部８２Ｂと一体に形成されている）。あるいは、図２１に示すように、浮遊体１０ａ、１０ｂの各々における係留部材連結部１３に複数の係留部材８０が固定されている場合に、複数の係留部材本体８１の一部を覆うように配置された浮遊部８２Ｂに、図１１に示す第２の流水方向変更部８５が設けられてもよい。このような構成により、発電システム１に流れ込む流水の速度を一層増速させることが可能となる。
【０１３１】
あるいは、これに限られず、異なる実施の形態の構成を相互に組み合わせたりすることができる。例えば、浮遊体１０ａ、１０ｂの各々における係留部材連結部１３に複数の係留部材８０が固定されている場合に、各係留部材８０の浮遊部８２Ｂに、図６、図７に示す第１の流水方向変更部８３と、図８、図９に示す異物通過抑制部８４とが設けられてもよい。このような構成により、発電システム１に異物が堆積することを抑制することが可能となる。
【０１３２】
（プロペラ支持部の接続について）
上記実施の形態１〜６では、プロペラ支持部２１は、接続部２０ａに対して接続されていると説明したが、これに限られない。例えば、プロペラ支持部２１は、接続部２０ｂ、又は浮遊体１０ａ、１０ｂに対して接続されてもよい。
【０１３３】
（取得手段及び発電手段について）
上記実施の形態１〜６では、取得手段はプロペラ４０であると説明したが、これに限られない。例えば、回転軸と、この回転軸に接続された複数の羽根部とを有する水車（いわゆる開放周流形水車）であってもよい。あるいは、風力エネルギーを取得して機械エネルギーに変換する風車（例えば、回転軸と、この回転軸に接続された複数の羽根部とを有する風車）であってもよい。
【０１３４】
また、上記実施の形態６では、取得手段はプロペラ４０であり、発電手段は発電部５０であると説明したが、これに限られない。例えば、取得手段と発電手段とを組み合わせたものであって、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池を備えた太陽光発電装置であってもよい。
【０１３５】
（増速手段について）
上記実施の形態４では、発電システム１に流れ込む流水の速度を増加させるための増速手段は第２の流水方向変更部８５として説明したが、これに限られない。例えば、図２２に示すように、この増速手段は、発電システム１に流れ込む流水の圧力を高めることにより、当該流水の速度を増速させる高圧部８９であってもよい。具体的には、この高圧部８９は、係留部材８０の浮遊部８２Ｂと同一の材質にて形成された略長尺状の筒状体である。ここで、この高圧部８９の形状については、当該高圧部８９の内周の直径が下流に行くにしたがって小さくなるように、当該高圧部８９は形成されている。また、この高圧部８９は、当該高圧部８９の長手方向がＹ方向に略沿うように配置されている。そして、この高圧部８９の下流側の端部が浮遊部８２Ｂに対して溶着等によって接続されている。このような構成により、発電システム１に流れ込む流水が高圧部８９を通過することで、当該流水の圧力が高められるので、当該流水の速度を増速させることができる。
【０１３６】
（係留部材の構成について）
上記実施の形態２〜４では、係留部材８０は、係留部材本体８１と、浮遊部８２Ｂとを備えていると説明したが、これに限られない。例えば、夜間や暗所等でも係留部材本体８１、浮遊部８２Ｂ、又は発電システム１を見やすくすることができる構成が採用されてもよい。具体的には、浮遊部８２Ｂは、プロペラと、発電部と、照明部とを備えている。プロペラは、流水のエネルギーを取得して発電部に伝達するための取得手段であり、例えば公知のプロペラを用いて構成されている。また、プロペラのシャフトが後述する発電部における発電機の回転子と当接するように、プロペラは浮遊部８２Ｂに支持されている。発電部は、プロペラから取得した流水のエネルギーを利用して発電を行う発電手段であり、公知の発電機及び公知の発電基板とを備えている。照明部は、発電部にて発生した電力を利用して浮遊部８２Ｂ、係留部材本体８１、又は発電システム１を照らすための照明手段である。この照明部は、例えば公知のＬＥＤライト等を用いて構成されており、配線を介して発電部の発電基板と電気的に接続されている。このような構成により、夜間や暗所等でも、係留部材本体８１、浮遊部８２Ｂ、又は発電システム１を見やすくすることができ、係留部材８０又は発電システム１における使用時の安全性を向上させることができる。なお、流水のエネルギー等の自然エネルギーを取得する手段は、プロペラに限られず、例えば、流水の抵抗を受けて振動することにより、流水のエネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子であってもよい（この場合には、発電部の発電機を省略することができる）。あるいは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池であってもよい（この場合には、発電部の発電機を省略することができる。また、照明部は、昼間や明所にて発電された電力を利用して浮遊部８２Ｂ等を照らす）。また、このような構成の適用対象は、浮遊部８２Ｂに限られず、例えば発電システム１に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１  発電システム
１０、１０ａ、１０ｂ  浮遊体
１１  浮遊体本体
１２  空間部
１３  係留部材連結部
２０、２０ａ、２０ｂ  接続部
２１  プロペラ支持部
３０、３０ａ、３０ｂ  水中翼
３１  水中翼支持体
３２  水中翼本体
４０  プロペラ
４１、５６、８６  シャフト
５０、９０  発電部
５１、９１  筐体
５１ａ  ベース部
５１ｂ  カバー部
５２  固定バー
５３、５３ａ、５３ｂ、９２  開口
５５  発電機
５６ａ、８６ａ  シャフト部
５６ｂ、８６ｂ  第１の接続部
５６ｃ  第２の接続部
６０、１６０、２６０、３６０、４６０、５６０  係留構造
７０  支持体
８０  係留部材
８１  係留部材本体
８２Ａ、８２Ｂ  浮遊部
８３  第１の流水方向変更部
８４  異物通過抑制部
８４ａ  フィルタ部
８４ｂ  支持部
８５  第２の流水方向変更部
８７  マイナス電極ケーブル
８８  プラス電極ケーブル
８９  高圧部
９５  蓄電部
【図１】
2014198497.tif 000003
【図２】
2014198497.tif 000004
【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】
2014198497.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014198497.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014198497.tif 000015
【図１４】
2014198497.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2014198497.tif 000018
【図１７】
2014198497.tif 000019
【図１８】
2014198497.tif 000020
【図１９】
2014198497.tif 000021
【図２０】
2014198497.tif 000022
【図２１】
2014198497.tif 000023
【図２２】
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