(57)【要約】【課題】本発明は、平均流速が低い洋流や海流においても正常に動作することができる水流発電システムの羽根構造体を提供する。【解決手段】本発明は、水流発電システムの羽根構造体に関する。該水流発電システムの羽根構造体は羽根本体とフラップとを含む。該羽根本体は側部を有する。該フラップは側連結部を有し、該側連結部が前記羽根本体の側部にピン結合されている。【選択図】図２
2018096362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側部を有する、羽根本体と、
前記羽根本体の側部にピン結合されている側連結部を有する、フラップと、
を含む、水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２】
前記羽根構造体は更にピン結合杆を含み、該ピン結合杆が前記羽根本体の側部と前記フラップの側連結部を連結する、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項３】
前記ピン結合杆が前記羽根本体の側部と前記フラップの側連結部を貫通する、請求項２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項４】
前記羽根本体の側部は側面、第１のピン結合部及び第２のピン結合部を備え、前記第１のピン結合部及び前記第２のピン結合部が前記側面に凸設され、且つ前記第１のピン結合部及び前記第２のピン結合部が前記側部の両端部に位置している、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項５】
前記フラップの側連結部の両端部にそれぞれ第１の角度制限部と第２の角度制限部を有し、前記第１の角度制限部が前記第１のピン結合部に対応し、前記第２の角度制限部が前記第２のピン結合部に対応する、請求項４に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項６】
前記第１のピン結合部は上部止め面と下部止め面を備え、前記第１の角度制限部は上部の角度制限ブロックと下部の角度制限ブロックを含み、前記上部の角度制限ブロックが前記上部止め面に対応し、前記下部の角度制限ブロックが前記下部止め面に対応する、請求項５に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項７】
前記第２のピン結合部は上部止め面と下部止め面を備え、前記第２の角度制限部は上部の角度制限ブロックと下部の角度制限ブロックを含み、前記上部の角度制限ブロックが前記上部止め面に対応し、前記下部の角度制限ブロックが前記下部止め面に対応する、請求項５に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項８】
前記羽根構造体は更にピン結合杆を含み、該ピン結合杆が前記第１のピン結合部及び前記第２のピン結合部を貫通する、請求項４に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項９】
前記側部は更に中間ピン結合部を備え、該中間ピン結合部が前記側面に凸設され、且つ前記中間ピン結合部が前記第１のピン結合部と前記第２のピン結合部との間に位置している、請求項４に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１０】
前記フラップの側連結部は中間角度制限部を有し、該第中間角度制限部が前記中間ピン結合部に対応する、請求項９に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１１】
前記中間角度制限部はピン結合溝を有し、前記中間ピン結合部が前記ピン結合溝に挿設されている、請求項１０に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１２】
前記羽根構造体は更にピン結合杆を含み、該ピン結合杆が前記中間角度制限部及び中間ピン結合部を貫通する、請求項１１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１３】
前記中間ピン結合部は上部止め面と下部止め面を有し、前記中間角度制限部は上部の角度制限ブロックと下部の角度制限ブロックを含み、前記上部の角度制限ブロックが前記上部止め面に対応し、前記下部の角度制限ブロックが前記下部止め面に対応する、請求項９に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１４】
前記羽根本体は中空室及び内部補強リブを備え、前記内部補強リブが前記中空室内に設置されている、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１５】
前記羽根本体は第１の端部と前記第２の端部を備え、前記内部補強リブの両端部がそれぞれ前記第１の端部と前記第２の端部を連結する、請求項１４に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１６】
前記羽根本体は内部仕切り板を備え、該内部仕切り板が前記中空室内に設置されて、前記内部補強リブを連結する、請求項１４に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１７】
前記羽根構造体は更に２つの側部バッフル板を含み、前記羽根本体は第１の端部と前記第２の端部を備え、前記２つの側部バッフル板がそれぞれ前記第１の端部及び第２の端部に設けられている、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１８】
前記フラップが前記２つの側部バッフル板の間に位置している、請求項１７に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１９】
前記羽根構造体は更に２つの連結具を含み、前記フラップは第１の端板及び第２の端板を有し、前記２つの連結具がそれぞれ前記第１の端板及び前記第２の端板を連結する、請求項１７に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２０】
前記２つの側部バッフル板はそれぞれ係止溝を有し、前記２つの連結具がそれぞれ各前記係止溝に貫設されている、請求項１９に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２１】
各前記係止溝内に上部止め縁と下部止め縁を備え、各前記連結具が各前記上部止め縁又は各前記下部止め縁に選択的に当接可能である、請求項２０に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２２】
前記羽根構造体は更に２つの連結具を含み、前記フラップは第１の端板及び第２の端板を有し、前記２つの連結具がそれぞれ前記第１の端板及び前記第２の端板を連結する、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２３】
前記２つの連結具がそれぞれ前記第１の端板及び前記第２の端板を貫通する、請求項２２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２４】
前記フラップは内部空間、第１の支持板及び第２の支持板を備え、前記第１の支持板及び前記第２の支持板が前記内部空間に設置され、前記２つの連結具の一端部がそれぞれ前記第１の端板と前記第２の端板を連結する、請求項２３に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２５】
前記羽根構造体は更にピン結合杆を含み、該ピン結合杆が前記第１の支持板及び前記第２の支持板を貫通する、請求項２４に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根構造体に関し、より具体的にいえば、水流発電システムの羽根構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
水流発電システムは洋流、潮汐若しくは河流を利用して発電するシステムであり、水流の運動エネルギーを機械的エネルギー、電気エネルギーに順次変換する機構を必要とする。たとえば台湾特許公報第Ｉ５２６６０９号に開示の「海流発電装置」は、水流を利用して回転羽根を回転させて機械的エネルギーを産生させ、それから発電機にて機械的エネルギーを電気エネルギーに変換させることが開示されている。しかしながら、上述した回転羽根の構造の設計が望ましくなく、高流速（＞３ｍ/ｓ）の水流下でのみ動作することができ、平均流速が１ｍ/ｓより低い洋流、海流に設置する場合は、正常に動作することは完全にできなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】台湾特許公報第Ｉ５２６６０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、上記問題を解決するためには、革新的で進歩性を備えた水流発電システムの羽根構造体を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施例では、水流発電システムの羽根構造体は羽根本体とフラップとを含む。該羽根本体は側部を有する。該フラップは側連結部を有し、該側連結部が前記羽根本体の側部にピン結合されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の組立斜視図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態の第１のピン結合部の拡大図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態の第２のピン結合部の拡大図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態の中間ピン結合部の拡大図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の左側面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の右側面図である。
【図５】本発明の一実施形態の中間角度制限部と中間ピン結合部との組立拡大図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが上方にスウィングする時の左側面図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが上方にスウィングする時の右側面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが下方にスウィングする時の左側面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが下方にスウィングする時の右側面図である。
【図８】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体が水流作用を受ける態様を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の両側にバッフル板を取り付けた態様を示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の両側にバッフル板を取り付けた状態で、水流作用を受ける態様を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態の羽根構造体の水流発電システムの構造を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態の羽根構造体の水流発電システムの羽根動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面と本明細書において共通の参照符号を使用して同一或いは同様のアセンブリを示す。本発明は以下の詳細な説明と添付されている図面との組み合わせにより更に明瞭である。
【０００８】
図１は本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の分解斜視図である。図２は本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の組立斜視図である。図１と図２をともに参照すると、本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体１は羽根本体１０とフラップ２０とを含む。
【０００９】
該羽根本体１０は第１の端部１１、第２の端部１２及び側部１３を備えている。該第２の端部１２は該第１の端部１１と対向配置され、前記側部１３は前記第１の端部１１と第２の端部１２との間に延長されている。前記側部１３は側面１３Ｓ、第１のピン結合部１３１及び第２のピン結合部１３２を備えている。該第１のピン結合部１３１及び第２のピン結合部１３２は前記側面１３Ｓに凸設され、且つ前記第１のピン結合部１３１及び第２のピン結合部１３２はそれぞれ前記側部１３の両端部に位置している。
【００１０】
図３Ａを参照すると、本発明の一実施形態の第１のピン結合部の拡大図を示す。前記第１のピン結合部１３１は上部止め面１３１Ａ、下部止め面１３１Ｂ及びピン結合孔１３１Ｈを備えている。該ピン結合孔１３１Ｈは上部止め面１３１Ａと下部止め面１３１Ｂとの間に位置している。
【００１１】
図３Ｂを参照すると、本発明の一実施形態の第２のピン結合部の拡大図を示す。前記第２のピン結合部１３２は上部止め面１３２Ａ、下部止め面１３２Ｂ及びピン結合孔１３２Ｈを備えている。該ピン結合孔１３２Ｈは上部止め面１３２Ａと下部止め面１３２Ｂとの間に位置している。
【００１２】
再度図１及び図２を参照すると、１つ又は複数の実施形態において、前記側部１３は更に中間ピン結合部１３３を備えることができる。該中間ピン結合部１３３は前記側面１３Ｓに凸設され、且つ前記中間ピン結合部１３３は前記第１のピン結合部１３１と前記第２のピン結合部１３２との間に位置している。
【００１３】
図３Ｃを参照すると、本発明の一実施形態の中間ピン結合部の拡大図である。前記中間ピン結合部１３３は上部止め面１３３Ａ、下部止め面１３３Ｂ及びピン結合孔１３３Ｈを備えている。該ピン結合孔１３３Ｈは上部止め面１３３Ａと下部止め面１３３Ｂとの間に位置している。
【００１４】
再び図１及び図２を参照すると、前記フラップ２０は第１の端板２１、第２の端板２２及び側連結部２３を備えている。該第２の端板２２は前記第１の端板２１に対向し、前記側連結部２３は前記第１の端板２１と第２の端板２２との間に延長されている。また、前記側連結部２３は前記羽根本体１０の側部１３にピン結合されている。
【００１５】
図４Ａは本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の左側面図である。図４Ｂは本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の右側面図である。図１、図４Ａ及び図４Ｂをともに参照すると、前記側連結部２３の両端部に第１の角度制限部２３１と第２の角度制限部２３２とを備えている。
【００１６】
前記第１の角度制限部２３１は前記第１のピン結合部１３１に対応し、且つ前記第１の角度制限部２３１は上部の角度制限ブロック２３１Ａと下部の角度制限ブロック２３１Ｂを含む。前記上部の角度制限ブロック２３１Ａは前記第１のピン結合部１３１の上部止め面１３１Ａに対応し、前記下部の角度制限ブロック２３１Ｂは前記第１のピン結合部１３１の下部止め面１３１Ｂに対応する。
【００１７】
前記第２の角度制限部２３２は前記第２のピン結合部１３２に対応し、且つ前記第２の角度制限部２３２は上部の角度制限ブロック２３２Ａと下部の角度制限ブロック２３２Ｂを含む。前記上部の角度制限ブロック２３２Ａは前記第２のピン結合部１３２の上部止め面１３２Ａに対応し、前記下部の角度制限ブロック２３２Ｂは前記１のピン結合部１３２の下部止め面１３２Ｂに対応する。
【００１８】
再度図１及び図２を参照すると、１つ又は複数の実施形態において、前記側連結部２３は更に中間角度制限部２３３を備えることができ、該中間角度制限部２３３は前記中間ピン結合部１３３に対応する。
【００１９】
図５を参照すると、本発明の一実施形態の中間角度制限部と中間ピン結合部との組立拡大図である。前記中間角度制限部２３３はピン結合溝２３３Ｕと連結孔２３３Ｈとを有し、前記中間ピン結合部１３３は前記ピン結合溝２３３Ｕに挿設され、且つ前記中間ピン結合部１３３のピン結合孔１３３Ｈは前記連結孔２３３Ｈに対応する。更に、前記中間角度制限部２３３は上部の角度制限ブロック２３３Ａと下部の角度制限ブロック２３３Ｂを含む。前記上部の角度制限ブロック２３３Ａは前記第２のピン結合部１３３の上部止め面１３３Ａに対応し、前記下部の角度制限ブロック２３３Ｂは前記中間ピン結合部１３３の下部止め面１３３Ｂに対応する。
【００２０】
図６Ａは本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが上方にスウィングする時の左側面図である。図６Ｂは本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが上方にスウィングする時の右側面図である。図５、図６Ａ及び図６Ｂをともに参照すると、フラップ２０が上方にスウィングする時、前記第１の角度制限部２３１の上部の角度制限ブロック２３１Ａが第１のピン結合部１３１の上部止め面１３１Ａに当接し、前記第２の角度制限部２３２の上部の角度制限ブロック２３２Ａが第２のピン結合部１３２の上部止め面１３２Ａに当接し、並びに、前記中間角度制限部２３３の上部の角度制限ブロック２３３Ａが中間ピン結合部１３３の上部止め面１３３Ａに当接すると、前記フラップ２０が既に上方制限角度θ１までスウィングしたことを意味する。
【００２１】
図７Ａは本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが下方にスウィングする時の左側面図である。図７Ｂは本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体のフラップが下方にスウィングする時の右側面図である。図７Ａ及び図７Ｂをともに参照すると、フラップ２０が下方にスウィングする時、前記第１の角度制限部２３１の下部の角度制限ブロック２３１Ｂが第１のピン結合部１３１の下部止め面１３１Ｂに当接し、前記第２の角度制限部２３２の下部の角度制限ブロック２３２Ｂが第２のピン結合部１３２の下部止め面１３２Ｂに当接し、並びに、前記中間角度制限部２３３の下部の角度制限ブロック２３３Ｂが中間ピン結合部１３３の下部止め面１３３Ｂに当接する（未図示）と、前記フラップ２０が既に下方制限角度θ２までスウィングしたことを意味する。
【００２２】
再度図６Ａ及び図７Ａを参照すると、本発明は前記上方制限角度θ１と前記下方制限角度θ２を制御することにより、水流発電システムの羽根構造体１が水流の駆動を受ける時の揚力の最適化を達成することができる。
【００２３】
再度図１及び図２を参照すると、１つ又は複数の実施形態において、水流発電システムの羽根構造体１は更にピン結合杆３０を含むことができる。該ピン結合杆３０は前記羽根本体１０の側部１３と前記フラップ２０の側連結部２３と連結し、好ましくは、ピン結合杆３０が前記羽根本体１０の側部１３と前記フラップ２０の側連結部２３を挿通する。
【００２４】
また、前記ピン結合杆３０は前記フラップ２０のスウィング時のピン軸とすることができ、前記ピン結合杆３０が前記第１のピン結合部１３１、前記中間角度制限部２３３、前記中間ピン結合部１３３、及び前記第２のピン結合部１３２を挿通する。
【００２５】
図８を参照すると、本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体が水流作用を受ける態様を示す説明図である。図８に示されているとおり、水流Ｗが前記羽根本体１０とフラップ２０に作用するだけでなく、前記水流発電システムの羽根構造体１の両端から旋回流が形成され、旋回流は水流Ｗの一部の作用力を失わせるだけでなく、渦流を形成させて、流場で乱れが発生し、前記羽根構造体１の振動が起こされる。
【００２６】
図９は本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の両側にバッフル板を取り付けた態様を示す斜視図である。図１０は本発明の一実施形態の水流発電システムの羽根構造体の両側にバッフル板を取り付けた状態で、水流作用を受ける態様を示す説明図である。図９と１０をともに参照すると、上述した旋回流現象の発生を避けるために、前記水流発電システムの羽根構造体１は更に２つの側部バッフル板４０を含むことができる。該２つの側部バッフル板４０はそれぞれ前記羽根本体１０の前記第１の端部１１及び第２の端部１２に設けられ、且つ前記フラップ２０が前記２つの側部バッフル板４０の間に位置するように、各々の側部バッフル板４０の長さは前記フラップ２０まで延長されている。図１０に示されているように、前記２つの側部バッフル板４０は水流Ｗの水流発電システムの羽根構造体１の両端からの旋回流の発生を抑えて、水流Ｗを完全に前記羽根本体１０と前記フラップ２０に作用させるようにすることができ、且つ前記羽根構造体１の振動を減少させることができる。
【００２７】
再度図２と図９を参照すると、前記フラップ２０のスウィング角度を更に調整するために、１つ又は複数の実施形態において、前記水流発電システムの羽根構造体１は更に２つの連結具５０を含むことができ、且つ前記２つの側部バッフル板４０はそれぞれ係止溝４０Ｕを有することができる。前記２つの連結具５０は前記フラップ２０の第１の端板２１及び前記第２の端板２２を連結し、且つ前記２つの連結具５０はそれぞれ各側部バッフル板４０の各係止溝４０Ｕに貫設されている。また、各前記係止溝４０Ｕ内には上部止め縁４０Ａと下部止め縁４０Ｂを有し、各連結具５０は各前記上部止め縁４０Ａ或いは各前記下部止め縁４０Ｂに選択的に当接可能である。
【００２８】
各連結具５０が各前記上部止め縁４０Ａに当接する時、換言すれば、前記フラップ２０が既に上方制限角度までスウィングしたことを意味する。一方、各連結具５０が各前記下部止め縁４０Ｂに当接する時、換言すれば、前記フラップ２０が既に下方制限角度までスウィングしたことを意味する。
【００２９】
前記２つの連結具５０と前記フラップ２０との連結強度を更に高めるために、１つ又は複数の実施形態において、前記フラップ２０は内部空間２０Ｓ、第１の支持板２４及び第２の支持板２５を備えることができる。前記内部空間２０Ｓは前記フラップ２０の重量を軽減することができる。前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５は前記内部空間２０Ｓに設置され、且つ前記ピン結合杆３０も前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５を挿通する。前記２つの連結具５０はそれぞれ前記第１の端板２１と第２の端板２２を挿通し、且つ前記２つの連結具５０の一端部はそれぞれ前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５に連結され、これにより前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５が更に連結されて、前記２つの連結具５０と前記フラップ２０との連結強度を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、前記羽根本体１０の重量を軽減し、該羽根本体１０の構造強度を高めるために、１つ又は複数の実施形態において、羽根本体１０は中空室１０Ｓ、内部補強リブ１４及び内部仕切り板１５を備えることができる。前記中空室１０Ｓは前記第１の端部１１と前記第２の端部１２の間に位置し、前記中空室１０Ｓは羽根本体１０の重量を軽減することができる。前記内部補強リブ１４は前記中空室１０内に設置され、且つ前記内部補強リブ１４の両端はそれぞれ前記第１の端部１１と前記第２の端部１２を連結する。前記内部仕切り板１５は前記中空室１０Ｓ内に設置され、且つ前記内部仕切り板１５は前記内部補強リブ１４を連結する。前記内部補強リブ１４と内部仕切り板１５を設けることにより、羽根本体１０の構造強度を高めることができる。
【００３１】
一方で、前記羽根本体１０が水中に沈む位置が深くなると、それに伴いその自身が外部から受ける圧力が増えるので、１つ又は複数の実施形態において、前記第１の端部１１及び第２の端部１２はそれぞれ少なくとも１つのホール１１Ｈ、１２Ｈを備えることができ、各々の前記少なくとも１つのホール１１Ｈ、１２Ｈは前記中空室１０Ｓを貫通している。水流Ｗは各々の前記少なくとも１つのホール１１Ｈ、１２Ｈにより同様の圧力を前記中空室１０Ｓ内に伝達することができ、水圧を平準化する効果を奏することができ、これにより前記羽根本体１０の水圧に耐えるために必要な鋼板の厚さを減らし、重量を下げることができる。そして、前記内部補強リブ１４は複数の溝穴１４Ｈを備えることができ、前記内部仕切り板１５は複数の貫通孔１５Ｈを備えることができ、前記複数の溝穴１４Ｈ及び貫通孔１５Ｈの補助的役割で、水流Ｗが更にスムーズに流れることができる。
【００３２】
さらに、前記２つの側部バッフル板４０が各々の前記少なくとも１つのホール１１Ｈ、１２Ｈを閉鎖することを避けるために、１つ又は複数の実施形態において、前記２つの側部バッフル板４０はそれぞれ少なくとも１つの開放孔４０Ｈを備えることができ、前記少なくとも１つのホール１１Ｈ、１２Ｈの開放を維持するように、各前記少なくとも１つの開放孔４０Ｈは各前記少なくとも１つのホール１１Ｈ、１２Ｈと対応する。
【実施例】
【００３３】
ここで下記の実施例によって本発明の羽根構造体を水流発電システムに使用する時の動作態様を詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に示された内容に限定されるわけではない。
【００３４】
図１１は本発明の一実施形態の羽根構造体の水流発電システムの構造を示す説明図である。図１２は本発明の一実施形態の羽根構造体の水流発電システムの羽根動作の説明図である。図１１と図１２を組み合わせて参照すると、前記水流発電システム６０は２つの発電ユニット６１、伝動チェーン６２、及び複数の羽根構造体６３を含む。
【００３５】
前記２つの発電ユニット６１は上下に間隔をおいて設置され、且つ各前記発電ユニット６１は伝動チェーンホイール６１１及び軸発電機６１２を含む。前記軸発電機６１２の回転軸６１２Ｒは前記伝動チェーンホイール６１１と結合されて、前記伝動チェーンホイール６１１が回転する時に前記軸発電機６１２が発電するように駆動させる。
【００３６】
各前記伝動チェーンホイール６１１の回転を同期化するように、前記伝動チェーン６２は各前記発電ユニット６１の伝動チェーンホイール６１１と噛合する。前記伝動チェーン６２は複数のストッパー６２Ｌを有し、該複数のストッパー６２Ｌは間隔をおいて設置されている。
【００３７】
前記複数の羽根構造体６３は間隔をおいて前記伝動チェーン６２に設置され、水流の推進力Ｗｆを揚力Ｆに変換させて、前記伝動チェーン６２を回転させる。各前記複数の羽根構造体６３の構造の特徴は上述した水流発電システムの羽根構造体１と同じであり、そのため、各前記複数の羽根構造体６３も羽根本体６３１（上述した羽根本体１０と同じ）及びフラップ６３２（上述した羽根本体２０と同じ）を含み、各前記フラップ６３２は各前記ストッパー６２Ｌと接続されている。
【００３８】
水流の推進力Ｗｆが前方の各前記羽根構造体６３に作用する時、各前記羽根本体６３１と各前記フラップ６３２は水流の推進力Ｗｆの作用により下方にスウィングし、各前記ストッパー６２Ｌの制限を受けて、水流の推進力Ｗｆを揚力Ｆに変換させ、前記伝動チェーン６２を上方に推進させる。一方で、前方の前記複数の羽根構造体６３を通過した水流は流向が変わり、その水流の推進力Ｗｆが継続的に後方の各前記羽根構造体６３に作用し、その際に各前記羽根本体６３１と各前記フラップ６３２は変更された流向と流速に応じて上方にスウィングして、前方の各前記羽根構造体６３の変換により獲得した揚力Ｆと数値は近いが方向が反対である揚力Ｆ’を得て、前記伝動チェーン６２を下方に推進させる。換言すれば、同一の断面の水流の推進力Ｗｆは前方と後方の各前記羽根構造体６３にそれぞれ働くことができ、各前記羽根構造体６３が変換して得た揚力Ｆ、Ｆ’を前記伝動チェーン６２にて重ね合わせて、最大の電気出力を達成することができる。
【００３９】
本発明の羽根構造体６３を使用した水流発電システム６０は平均流速が１ｍ/ｓより低い洋流や海流においても正常に動作することができるので、洋流や海流発電の広範な開発に役に立つ。
【００４０】
上述した実施例は、本発明の原理およびその効果を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。したがって、当業者が上述した実施例に対して行った修正や変更も本発明の構想から離脱するものではない。本発明の権利の範囲は後述する特許請求の範囲に記載されたとおりである。
【符号の説明】
【００４１】
１          水流発電システムの羽根構造体
１０        羽根本体
１０Ｓ      中空室
１１        第１の端部
１１Ｈ      ホール
１２        第２の端部
１２Ｈ      ホール
１３        側部
１３１      第１のピン結合部
１３１Ａ    上部止め面
１３１Ｂ    下部止め面
１３１Ｈ    ピン結合孔
１３２      第２のピン結合部
１３２Ａ    上部止め面
１３２Ｂ    下部止め面
１３２Ｈ    ピン結合孔
１３３      中間ピン結合部
１３３Ａ    上部止め面
１３３Ｂ    下部止め面
１３３Ｈ    ピン結合孔
１３Ｓ      側面
１４        内部補強リブ
１４Ｈ      溝穴
１５        内部仕切り板
１５Ｈ      貫通孔
２０        フラップ
２０Ｓ      内部空間
２１        第１の端板
２２        第２の端板
２３        側連結部
２３１      第１の角度制限部
２３１Ａ    上部の角度制限ブロック
２３１Ｂ    下部の角度制限ブロック
２３２      第２の角度制限部
２３２Ａ    上部の角度制限ブロック
２３２Ｂ    下部の角度制限ブロック
２３３      中間角度制限部
２３３Ａ    上部の角度制限ブロック
２３３Ｂ    下部の角度制限ブロック
２３３Ｈ    連結孔
２３３Ｕ    ピン結合溝
２４        第１の支持板
２５        第２の支持板
３０        ピン結合杆
４０        側部バッフル板
４０Ａ      上部止め縁
４０Ｂ      下部止め縁
４０Ｈ      開放孔
４０Ｕ      係止溝    
５０        連結具
６０        水流発電システム
６１        発電ユニット
６１１      伝動チェーンホイール
６１２      軸発電機
６１２Ｒ    回転軸
６２        伝動チェーン
６２Ｌ      ストッパー
６３        羽根構造体
６３１      羽根本体
６３１      フラップ
Ｆ          揚力
Ｆ’        揚力
Ｗ          水流
Ｗｆ        水流の推進力
θ１        上方制限角度
θ２        下方制限角度
【図１】
2018096362.tif 000003
【図２】
2018096362.tif 000004
【図３Ａ】
2018096362.tif 000005
【図３Ｂ】
2018096362.tif 000006
【図３Ｃ】
2018096362.tif 000007
【図４Ａ】
2018096362.tif 000008
【図４Ｂ】
2018096362.tif 000009
【図５】
2018096362.tif 000010
【図６Ａ】
2018096362.tif 000011
【図６Ｂ】
2018096362.tif 000012
【図７Ａ】
2018096362.tif 000013
【図７Ｂ】
2018096362.tif 000014
【図８】
2018096362.tif 000015
【図９】
2018096362.tif 000016
【図１０】
2018096362.tif 000017
【図１１】
2018096362.tif 000018
【図１２】
2018096362.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月24日(2017.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
水流の推進力Ｗｆが前方の各前記羽根構造体６３に作用する時、水流の推進力Ｗｆの作用、並びに回転軸の位置の相違により、各前記羽根本体６３１が上方にスウィングし、各前記フラップ６３２は下方にスウィングし、各前記ストッパー６２Ｌの制限を受けて、水流の推進力Ｗｆを揚力Ｆに変換させ、前記伝動チェーン６２を上方に推進させる。一方で、前方の前記複数の羽根構造体６３を通過した水流は流向が変わり、その水流の推進力Ｗｆが継続的に後方の各前記羽根構造体６３に作用し、変更された流向と流速に応じて、各前記羽根本体６３１が改めて下方にスウィングし、各前記フラップ６３２は上方にスウィングして、前方の各前記羽根構造体６３の変換により獲得した揚力Ｆと数値は近いが方向が反対である揚力Ｆ’を得て、前記伝動チェーン６２を下方に推進させる。換言すれば、同一の断面の水流の推進力Ｗｆは前方と後方の各前記羽根構造体６３にそれぞれ働くことができ、各前記羽根構造体６３が変換して得た揚力Ｆ、Ｆ’を前記伝動チェーン６２にて重ね合わせて、最大の電気出力を達成することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月9日(2018.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側部を有する、羽根本体と、
前記羽根本体の側部にピン結合されている側連結部を有する、フラップと、
前記羽根本体の側部と前記フラップの側連結部とを連結する、ピン結合ロッドと、
を含み、
前記ピン結合ロッドが前記羽根本体の側部と前記フラップの側連結部を貫通している、水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２】
前記羽根本体の側部は側面、第１のピン結合部及び第２のピン結合部を備え、前記第１のピン結合部及び前記第２のピン結合部が前記側面に凸設され、且つ前記第１のピン結合部及び前記第２のピン結合部が前記側部の両端部に位置している、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項３】
前記フラップの側連結部の両端部にそれぞれ第１の角度制限部と第２の角度制限部を有し、前記第１の角度制限部が前記第１のピン結合部に対応し、前記第２の角度制限部が前記第２のピン結合部に対応する、請求項２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項４】
前記第１のピン結合部は上部止め面と下部止め面を備え、前記第１の角度制限部は上部の角度制限ブロックと下部の角度制限ブロックを含み、前記上部の角度制限ブロックが前記上部止め面に対応し、前記下部の角度制限ブロックが前記下部止め面に対応する、請求項３に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項５】
前記第２のピン結合部は上部止め面と下部止め面を備え、前記第２の角度制限部は上部の角度制限ブロックと下部の角度制限ブロックを含み、前記上部の角度制限ブロックが前記上部止め面に対応し、前記下部の角度制限ブロックが前記下部止め面に対応する、請求項３に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項６】
前記ピン結合ロッドが前記第１のピン結合部及び前記第２のピン結合部を貫通する、請求項２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項７】
前記側部は更に中間ピン結合部を備え、該中間ピン結合部が前記側面に凸設され、且つ前記中間ピン結合部が前記第１のピン結合部と前記第２のピン結合部との間に位置している、請求項２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項８】
前記フラップの側連結部は中間角度制限部を有し、該中間角度制限部が前記中間ピン結合部に対応する、請求項７に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項９】
前記中間角度制限部はピン結合溝を有し、前記中間ピン結合部が前記ピン結合溝に挿設されている、請求項８に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１０】
前記ピン結合ロッドが前記中間角度制限部及び中間ピン結合部を貫通する、請求項９に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１１】
前記中間ピン結合部は上部止め面と下部止め面を有し、前記中間角度制限部は上部の角度制限ブロックと下部の角度制限ブロックを含み、前記上部の角度制限ブロックが前記上部止め面に対応し、前記下部の角度制限ブロックが前記下部止め面に対応する、請求項８に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１２】
前記羽根本体は中空室及び内部補強リブを備え、前記内部補強リブが前記中空室内に設置されている、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１３】
前記羽根本体は第１の端部と第２の端部を備え、前記内部補強リブの両端部がそれぞれ前記第１の端部と前記第２の端部を連結する、請求項１２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１４】
前記羽根本体は内部仕切り板を備え、該内部仕切り板が前記中空室内に設置されて、前記内部補強リブを連結する、請求項１２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１５】
前記羽根構造体は更に２つの側部バッフル板を含み、前記羽根本体は第１の端部と第２の端部を備え、前記２つの側部バッフル板がそれぞれ前記第１の端部及び前記第２の端部に設けられている、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１６】
前記フラップが前記２つの側部バッフル板の間に位置している、請求項１５に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１７】
前記羽根構造体は更に２つの連結具を含み、前記フラップは第１の端板及び第２の端板を有し、前記２つの連結具がそれぞれ前記第１の端板及び前記第２の端板を連結する、請求項１５に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１８】
前記２つの側部バッフル板はそれぞれ係止溝を有し、前記２つの連結具がそれぞれ各前記係止溝に貫設されている、請求項１７に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項１９】
各前記係止溝内に上部止め縁と下部止め縁を備え、各前記連結具が各前記上部止め縁又は各前記下部止め縁に選択的に当接可能である、請求項１８に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２０】
前記羽根構造体は更に２つの連結具を含み、前記フラップは第１の端板及び第２の端板を有し、前記２つの連結具がそれぞれ前記第１の端板及び前記第２の端板を連結する、請求項１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２１】
前記２つの連結具がそれぞれ前記第１の端板及び前記第２の端板を貫通する、請求項２０に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２２】
前記フラップは内部空間、第１の支持板及び第２の支持板を備え、前記第１の支持板及び前記第２の支持板が前記内部空間に設置され、前記２つの連結具の一端部がそれぞれ前記第１の端板と前記第２の端板を連結する、請求項２１に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【請求項２３】
前記ピン結合ロッドが前記第１の支持板及び前記第２の支持板を貫通する、請求項２２に記載の水流発電システムの羽根構造体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
再度図１及び図２を参照すると、１つ又は複数の実施形態において、水流発電システムの羽根構造体１は更にピン結合ロッド３０を含むことができる。該ピン結合ロッド３０は前記羽根本体１０の側部１３と前記フラップ２０の側連結部２３と連結し、好ましくは、ピン結合ロッド３０が前記羽根本体１０の側部１３と前記フラップ２０の側連結部２３を挿通する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、前記ピン結合ロッド３０は前記フラップ２０のスウィング時のピン軸とすることができ、前記ピン結合ロッド３０が前記第１のピン結合部１３１、前記中間角度制限部２３３、前記中間ピン結合部１３３、及び前記第２のピン結合部１３２を挿通する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
前記２つの連結具５０と前記フラップ２０との連結強度を更に高めるために、１つ又は複数の実施形態において、前記フラップ２０は内部空間２０Ｓ、第１の支持板２４及び第２の支持板２５を備えることができる。前記内部空間２０Ｓは前記フラップ２０の重量を軽減することができる。前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５は前記内部空間２０Ｓに設置され、且つ前記ピン結合ロッド３０も前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５を挿通する。前記２つの連結具５０はそれぞれ前記第１の端板２１と第２の端板２２を挿通し、且つ前記２つの連結具５０の一端部はそれぞれ前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５に連結され、これにより前記第１の支持板２４及び第２の支持板２５が更に連結されて、前記２つの連結具５０と前記フラップ２０との連結強度を大幅に向上させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
１          水流発電システムの羽根構造体
１０        羽根本体
１０Ｓ      中空室
１１        第１の端部
１１Ｈ      ホール
１２        第２の端部
１２Ｈ      ホール
１３        側部
１３１      第１のピン結合部
１３１Ａ    上部止め面
１３１Ｂ    下部止め面
１３１Ｈ    ピン結合孔
１３２      第２のピン結合部
１３２Ａ    上部止め面
１３２Ｂ    下部止め面
１３２Ｈ    ピン結合孔
１３３      中間ピン結合部
１３３Ａ    上部止め面
１３３Ｂ    下部止め面
１３３Ｈ    ピン結合孔
１３Ｓ      側面
１４        内部補強リブ
１４Ｈ      溝穴
１５        内部仕切り板
１５Ｈ      貫通孔
２０        フラップ
２０Ｓ      内部空間
２１        第１の端板
２２        第２の端板
２３        側連結部
２３１      第１の角度制限部
２３１Ａ    上部の角度制限ブロック
２３１Ｂ    下部の角度制限ブロック
２３２      第２の角度制限部
２３２Ａ    上部の角度制限ブロック
２３２Ｂ    下部の角度制限ブロック
２３３      中間角度制限部
２３３Ａ    上部の角度制限ブロック
２３３Ｂ    下部の角度制限ブロック
２３３Ｈ    連結孔
２３３Ｕ    ピン結合溝
２４        第１の支持板
２５        第２の支持板
３０        ピン結合ロッド
４０        側部バッフル板
４０Ａ      上部止め縁
４０Ｂ      下部止め縁
４０Ｈ      開放孔
４０Ｕ      係止溝    
５０        連結具
６０        水流発電システム
６１        発電ユニット
６１１      伝動チェーンホイール
６１２      軸発電機
６１２Ｒ    回転軸
６２        伝動チェーン
６２Ｌ      ストッパー
６３        羽根構造体
６３１      羽根本体
６３１      フラップ
Ｆ          揚力
Ｆ’        揚力
Ｗ          水流
Ｗｆ        水流の推進力
θ１        上方制限角度
θ２        下方制限角度
【外国語明細書】
2018096362000001.pdf