(57)【要約】  本発明は、水中リニア発電機用の固定子フレーム（１２）に関する。本発明によれば、固定子フレーム（１２）は金属製の筒体を含み、当該筒体には、固定子パッケージを筒体の内壁に取り付けるための取り付け手段（１３、１４、１５、１６）が設けられている。固定子フレーム（１２）は、リニア発電機の外周壁を構成している。本発明は、さらに、そのような固定子フレーム（１２）の使用、及び、そのような固定子フレーム（１２）を備えたリニア発電機の製造方法に関する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中リニア発電機（２）用の固定子フレーム（１２）であって、金属製の筒体を含み、前記筒体には、固定子パケット（１９）を前記筒体の内壁に取り付けるための取り付け手段（１３、１４、１５、１６）が設けられており、前記筒体は、前記リニア発電機（２）が組み立てられた際に、前記リニア発電機（２）の外周壁を構成する、固定子フレーム。
【請求項２】
前記取り付け手段（１３、１４、１５、１６）は、前記筒体の内壁に設けられた、軸方向に離間配置された複数の取り付けプロファイル（１３、１４、１５）を含み、前記各取り付けプロファイル（１３、１４、１５）は、周方向に延びており、前記各取り付けプロファイルは、前記固定子パケットを受容するための第１グループの受容スロット（１４）を含み、前記受容スロット（１４）同士は、径方向内側に突出する突起によって互いに離隔されており、１つの前記取り付けプロファイル（１３、１４、１５）におけるすべての前記受容スロット（１４）は、他の前記取り付けプロファイル（１３、１４、１５）における前記受容スロット（１４）と、軸方向に整列している、請求項１に記載の固定子フレーム。
【請求項３】
前記各取り付けプロファイル（１３、１４、１５）は、周方向に延びるリム（１３）によって構成される、請求項２に記載の固定子フレーム。
【請求項４】
前記各リム（１３）は、前記受容スロット（１４）を構成する複数の凹部を含む、請求項２に記載の固定子フレーム。
【請求項５】
前記各取り付けプロファイル（１３、１４、１５）は、当該固定子フレーム（１２）内で軸方向に往復移動できるように並進部材（６）をガイドするガイド手段（２０、２１）を受容するための、第２グループの受容スロット（１５）を含む、請求項１〜４のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項６】
前記第１グループの各受容スロット（１４）の周方向の長さは、前記第２グループの各受容スロット（１５）の周方向の長さの２〜８倍である、請求項５に記載の固定子フレーム。
【請求項７】
前記各取り付けプロファイル（１３、１４、１５）における前記第２グループの受容スロット（１５）の数は、３または４である、請求項６に記載の固定子フレーム。
【請求項８】
前記各受容スロット（１４、１５）の底部は平坦な面である、請求項２〜６のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項９】
前記第１グループの受容スロット（１４）の数は、４〜１２の範囲である、請求項２〜８のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項１０】
隣接する２つの取り付けプロファイル（１３、１４、１５）の軸方向の間隔は、すべての２つの隣接する取り付けプロファイル（１３、１４、１５）ついて、等しい、請求項２〜９のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項１１】
前記各受容スロット（１４、１５）の底部には、前記筒体の外側に到達する貫通孔（１６）が形成されている、請求項２〜１０のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項１２】
前記筒体は、周方向に延びる複数の外側フランジ（１７）を有する、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項１３】
前記フランジ（１７）の数は、前記取り付けプロファイル（１３、１４、１５）の数に等しい、請求項１２に記載の固定子フレーム。
【請求項１４】
前記各フランジ（１７）は、軸方向において、一の取り付けプロファイル（１３、１４、１５）の近傍に位置している、請求項１３に記載の固定子フレーム。
【請求項１５】
前記固定子フレーム（１２）は、軸方向に並び且つ互いに連結された複数の部分（１２ａ〜１２ｅ）含む、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項１６】
前記各部分（１２ａ〜１２ｅ）は、１つの取り付けプロファイル（１３、１４、１５）及び１つのフランジ（１７）を含み、前記部分のうちのいくつか（１２ｂ〜１２ｄ）は同一のものである、請求項１５に記載の固定子フレーム。
【請求項１７】
前記筒体の外面には、支持要素（２４）を取り付けるための取り付け具（１８）が設けられている、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の固定子フレーム。
【請求項１８】
少なくとも１つの浮体（１）と、固定子（５）及び並進部材（６）を備えた水中リニア発電機（２）と、前記少なくとも１つの浮体（１）を前記並進部材（６）に連結する可撓性連結手段（３）と、を含む波力発電装置であって、前記固定子（５）は、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の固定子フレーム（１２）を含み、前記固定子パケット（１９）は、前記固定子フレーム（１２）に取り付けられている、波力発電装置。
【請求項１９】
前記並進部材（６）は、複数のガイド手段（２０、２１）によってガイドされ、前記各ガイド手段（２０、２１）は、各取り付けプロファイル（１３、１４、１５）における第２グループの受容スロット（１５）に取り付けられている、請求項１８に記載の波力発電装置。
【請求項２０】
前記各ガイド手段は、軸方向に配列された複数のホイール（２１）と、前記ホイール（２１）が取り付けられたホイールフレーム（２０）とを含む、請求項１９に記載の波力発電装置。
【請求項２１】
前記固定子フレーム（１２）は、当該固定子フレーム（１２）を海底に連結する複数の支持要素（２４）を備えている、請求項１８〜２０のいずれか１つに記載の波力発電装置。
【請求項２２】
前記支持要素（２４）は、ワイヤ又はロッドを含む、請求項２１に記載の波力発電装置。
【請求項２３】
請求項１８〜２２のいずれか１つに記載の波力発電装置を複数備える、波力発電所。
【請求項２４】
海底に配置された少なくとも１つのスイッチギア（３０）を含み、当該スイッチギアに前記波力発電装置が連結されている、請求項２３に記載の波力発電所。
【請求項２５】
請求項１８〜２２のいずれか１つに記載の波力発電装置に対する接続線（４１）を含む、電力ネットワーク（４０）。
【請求項２６】
前記接続線（４１）には、前記接続線（４１）を介して行われる電力供給を制御し且つ前記接続線（４１）を介して供給されたエネルギーに関する請求料金情報を提供する制御装置（４２）が設けられている、請求項２５に記載の電力ネットワーク。
【請求項２７】
電力を生成し、前記電力を電力ネットワークに供給するために、請求項１８〜２２のいずれか１つに記載の波力発電装置を用いること。
【請求項２８】
水中で使用されるリニア発電機（２）の製造方法であって、前記リニア発電機（２）が、固定子フレーム（１２）及び固定子パケット（１９）を備えた固定子（５）と、並進部材（６）と、を含む構成において、当該方法は、固定子（５）内で往復移動するように並進部材（６）を配置する工程を含むとともに、前記固定子フレーム（１２）を金属の筒体として形成し、前記固定子パケット（１９）を前記筒体の内壁に取り付ける工程を含んでいる、製造方法。
【請求項２９】
前記並進部材（６）をガイドするためのガイド手段（２０、２１）を前記筒体の内壁に取り付ける工程を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記筒体は、軸方向に配列された複数の部分（１２ａ〜１２ｅ）を互いに連結することによって製造される、請求項２８又は２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記固定子フレーム（１２）を筒体として形成するに際し、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の固定子フレーム（１２）の特徴を有するように、前記筒体を形成する、請求項２８〜３０のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の第１の側面は、水中リニア発電機用の固定子フレームに関する。
【０００２】
本発明の第２の側面は、そのような固定子フレームの使用に関する。本発明の第３の側面は、そのような固定子フレームを備えたリニア発電機の製造方法に関する。
【０００３】
本出願において、“径方向”、“軸方向”及び“横方向”などの用語は、並進部材の中心部の往復運動によって規定される軸、すなわち、別段の記載がある場合を除き並進部材の中心軸の方向を基準としている。また、“上”及び“下”という用語は鉛直方向に関する言及であり、波力発電装置の作動中における部材の位置に関して用いる。
【背景技術】
【０００４】
海や大きな内陸湖での波の動きは、潜在的なエネルギー源であるが、これまでほとんど利用されていない。その一方で、これまでも海水の上下運動を利用して発電機に電力を生成するための様々な提案がなされている。海面上の一点は鉛直方向に往復移動するため、電力の生成にはリニア発電機の使用が適している。
【０００５】
国際公開第０３／０５８０５５号明細書は、このような波力発電装置の一例を開示している。この波力発電装置では、発電機の可動部、すなわち、回転発電機における回転子に相当する部分であり、本出願においては並進部材と呼ぶ部分が、発電機の固定子に対して往復移動するようになっている。当該明細書に開示された構成では、固定子は海底に固定されている。また、並進部材は、ワイヤ、ケーブル、チェーンなどの可撓性連結手段によって、海面上の浮体に連結されている。
【０００６】
発電機の固定子及び並進部材は、水密のハウジングに収容されている。発電機は海底付近に配置されるため、その保守管理は簡単ではない。このため、発電機の動作性は非常に信頼性が高いものでなければならない。また、商業規模で競争力のあるエネルギー源を提供するためには、発電機の製造及び組み立てにかかる費用を最小限に抑えることが重要である。信頼性を高め、製造コストを低減するためには、発電機のデザイン及び構造を最適なものにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０３／０５８０５５号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、上述のような需要を満たすことである。特に、本発明の目的は、水密ハウジングと発電機の内部部品との関係に関して、上述のような需要を満たすことである。
【０００９】
本発明の第１の側面によれば、上記目的は、冒頭に述べたタイプの固定子フレームが、以下のような特徴を有することによって達成される。すなわち、固定子フレームは、金属製の筒体を含み、当該筒体には、固定子パケットを筒体の内壁に取り付けるための取り付け手段が設けられており、当該筒体はリニア発電機の外周壁を構成する。
【００１０】
このような固定子フレームは、ハウジングの一部を構成し、且つ、固定子の合理的な取り付けを実現するという、二重の機能を果たす。ハウジングの一部を固定子フレームとして用いることによって、発電機に必要な部品の数が少なくなる。フレームの内壁に取り付け手段を設けることによって、このフレームに対して固定子パッケージを合理的な方法で直接取り付けることができる。従って、別個の固定子フレーム構造体を設ける必要性がなくなる。その結果、まず固定子を完成させ、次にこれをハウジングに挿入する、という方法に比べて、発電機の組み立てをずっと合理的に行うことができる。従って、本発明の固定子フレームは、発電機の製造コストの低減及び安全な構造の実現に役立つ。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、取り付け手段は、筒体の内壁に設けられた、軸方向に離間する複数の取り付けプロファイルを含み、各取り付けプロファイルは周方向に延びるとともに、固定子パケットを受容するための第１グループの受容スロットを含んでいる。これらの受容スロット同士は、径方向内側に突出する突起によって互いに離隔されている。また、一の取り付けプロファイルにおけるすべての受容スロットは、他の取り付けプロファイルにおける受容スロットに対し軸方向に整列するように位置決めされている。
【００１２】
この種のリニア発電機における各固定子パケットは、軸方向に沿って取り付けられた長状のユニットを形成している。受容スロットが形成された取り付けプロファイルは、そのようなユニットの取り付けに適している。複数の受容スロットを互いに軸方向に整列するように形成することによって、各固定子パッケージを定められた位置に正確に配置することができ、したがって、取り付けが簡単になり、ミスが発生する可能性を最小限に抑えることができる。
【００１３】
好ましい実施形態によれば、各取り付けプロファイルは、周方向に延びるリムによって構成される。
【００１４】
これは、取り付けプロファイルを簡単に構成する方法の一例である。また、このようなリムは、筒体の壁部の補強にも役立つ。筒体の壁部は、発電機が海底で作動する際に、周囲の海水による高い外圧に曝される。
【００１５】
さらに好ましい実施形態によれば、各リムは、受容スロットを構成する複数の凹部を含む。
【００１６】
この構成によれば、受容スロットを簡単に設けることができる。
【００１７】
さらに好ましい実施形態によれば、各取り付けプロファイルは、固定子フレーム内で軸方向に往復移動できるように並進部材をガイドするガイド手段を受容するための、第２グループの受容スロットを含む。
【００１８】
並進部材を径方向において適切な位置に保持し、並進部材と固定子との間の間隙を一定に保つためには、並進部材を正確且つ安全にガイドしなければならない。好適には、各ガイド手段は、複数のホイールを列状に配置し、これらをホイールフレームに回転可能に支持させることによって構成される。このようなガイド手段用の受容スロットも設けることによって、発電機の組み立てが一層合理的なものとなる。また、周方向、及び、より重要である径方向において、固定子パッケージに対してガイド手段を適切に配置することでき、上記間隙を正確に規定することが容易となる。
【００１９】
さらに好ましい実施形態によれば、第１グループの各受容スロットの周方向の長さは、第２グループの各受容スロットの周方向の長さの２〜８倍である。
【００２０】
通常、各固定子パッケージの周方向の長さは、ガイド手段が必要とする周方向の長さよりも大きい。上記の受容スロットの相対幅は、このことに応じて設定されたものである。多くの場合、第１グループの受容スロットは、第２グループの受容スロットの３〜４倍の大きさである。
【００２１】
さらに好ましい実施形態によれば、各取り付けプロファイルにおける第２グループの受容スロットの数は、３または４である。
【００２２】
並進部材の径方向の支持は、少なくとも３点で行わなければならない。多くの場合、並進部材を４点で支持することが好適である。上記実施形態は、この要件に対応するものである。
【００２３】
さらに好ましい実施形態によれば、各受容スロットの底部は平坦な面である。
【００２４】
このような構成によれば、フレームの製造が容易になる。また、底部が平坦な面であることにより、固定子パッケージ及びガイド手段の平坦な背面を良好に支持することができる。
【００２５】
さらに好ましい実施形態によれば、第１グループの受容スロットの数は、４〜１２の範囲である。固定子パッケージの数は多くの場合この範囲内であるため、この構成によれば、取り付け手段が目的かなうものとなる。
【００２６】
さらに好ましい実施形態によれば、隣接する２つの取り付けプロファイルの軸方向の間隔は、すべての２つの隣接する取り付けプロファイルついて等しい。
【００２７】
取り付けプロファイルを等間隔に配置することによって、固定子パッケージ及びガイド手段に対する支持力を、軸方向において適切に分散することができる。
【００２８】
さらに好ましい実施形態によれば、各受容スロットの底部には、筒体の外側に到達する貫通孔が形成されている。
【００２９】
この構成によれば、固定子パッケージ及びガイド手段を、それぞれの受容スロットに対して、ボルト等を用いた単純な方法で取り付けることができる。
【００３０】
さらに好ましい実施形態によれば、筒体は、周方向に延びる複数の外側フランジを有する。
【００３１】
この構成によれば、筒体の剛性及び外部からの水圧に対する強度を増すことができ、このようなフランジを設けていない筒体に比べて、壁厚を薄くすることができる。
【００３２】
さらに好ましい実施形態によれば、フランジの数は、取り付けプロファイルの数に等しい。
【００３３】
これは、製造上の観点から望ましい。
【００３４】
さらに好ましい実施形態によれば、各フランジは、軸方向において、取り付けプロファイルの近傍に位置している。
【００３５】
この構成によれば、固定子パッケージ及びガイド手段に及ぼす支持力に筒体がさらされる部分で、筒体がフランジによって補強される。したがって、ボルト穴が取り付けプロファイルに沿って筒体に設けられている場合は特に、フランジによる最善の補強効果がもたらされる。
【００３６】
さらに好ましい実施形態によれば、固定子フレームは、軸方向に並び且つ互いに連結された複数の部分を含む。
【００３７】
ハウジングの寸法は一般的に大きいので、複数の部分を連結して筒体を製造することが、多くの場合便利である。また、複数の部分から筒体を製造する方法によれば、様々な長さのハウジングを同じ大きさの複数の部分を使って製造できるようにモジュール化することができる。
【００３８】
さらに好ましい実施形態によれば、上記複数の部分の各々は、１つの取り付けプロファイル及び１つのフランジを含み、これら部分のうち少なくともいくつかは同一のものである。
【００３９】
このように複数の部分を用いた構造は、様々な長さのハウジングに用いることができるモジュールを実現するのに役立つ。
【００４０】
さらに好ましい実施形態によれば、筒体の外面には、支持要素を取り付けるための取り付け具が設けられている。
【００４１】
発電機のハウジングは、十メートルあるいはそれ以上といった相当な高さがあり、また、並進部材を海面の浮体に連結するワイヤなどの連結手段によって、ハウジングの頂部は横方向に傾斜させる力を受ける。したがって、ワイヤやロッドのような支持要素を設け、これによってハウジングの上端を海底に連結することは有益である。このような支持要素用の取り付け手段を筒体の外側に設けることによって、ハウジングを簡単に固定することができる。
【００４２】
本発明はさらに、波力発電装置に関する。当該波力発電装置は、少なくとも１つの浮体と、固定子及び並進部材を備えた水中リニア発電機と、少なくとも１つの浮体を並進部材に連結する可撓性連結手段と、を含む。固定子は、本発明、特に好ましい実施形態のいずれかによる固定子フレームを含み、この固定子フレームに固定子パケットが取り付けられる。
【００４３】
ここで、“可撓性”という言葉は、連結手段がチェーン、ワイヤ、ロープ等のように曲げることができることを意味し、必ずしもその長手方向において伸縮することを意味するものではない。
【００４４】
本発明の波力発電装置のさらに好ましい実施形態によれば、並進部材は、複数のガイド手段によってガイドされ、各ガイド手段は、各取り付けプロファイルにおける第２グループの受容スロットに取り付けられている。
【００４５】
さらに好ましい実施形態によれば、各ガイド手段は、軸方向に配列された複数のホイールと、これらのホイールが取り付けられたホイールフレームとを含む。
【００４６】
さらに好ましい実施形態によれば、固定子フレームは、当該固定子フレームを海底に連結する複数の支持要素を備えている。
【００４７】
さらに好ましい実施形態によれば、支持要素は、ワイヤ及びロッドの双方あるいはいずれか一方を含む。
【００４８】
本発明はさらに、本発明による波力発電装置を複数備える波力発電所に関する。
【００４９】
さらに好ましい実施形態によれば、波力発電所は、海底に配置された少なくとも１つのスイッチギアを含み、当該スイッチギアに波力発電装置が連結されている。
【００５０】
本発明はさらに、本発明による波力発電装置に対する接続線を含む電力ネットワークに関する。
【００５１】
好ましい実施形態によれば、接続線には、接続線を介して行われる電力供給を制御し且つ接続線を介して供給されたエネルギーに関する請求料金情報を提供する制御装置が備えられている。
【００５２】
本発明の第２の側面によれば、本発明による固定子フレームを備えた波力発電装置は、電力を生成し、当該電力を電力ネットワークに供給するために用いられる。
【００５３】
本発明の第３の側面によれば、冒頭で記載した方法は、固定子フレームを金属の筒体として形成し、当該筒体の内壁に固定子パケットを取り付ける、という工程を含む。
【００５４】
本発明の方法の好ましい実施形態によれば、並進部材をガイドするためのガイド手段を筒体の内壁に取り付ける。
【００５５】
さらに好ましい実施形態によれば、筒体は、軸方向に配列された複数の部分を互いに連結することによって製造される。
【００５６】
さらに好ましい実施形態によれば、固定子フレームを筒体として形成する工程では、本発明による固定子フレーム、特に、本発明の好ましい実施形態のいずれかによる固定子フレームの特徴を有するように筒体を形成する。
【００５７】
本発明による波力発電装置、本発明による波力発電所、本発明による電力ネットワーク、本発明による使用、及び、本発明による方法は、本発明による固定子フレーム及びその好ましい実施形態による上述した効果と同じ効果を有する。
【００５８】
本発明による波力発電装置は、本発明による固定子フレーム及びその好ましい実施形態による上述した効果による利点を有する。
【００５９】
上述した本発明の好ましい実施形態は、従属クレームに記載されている。また、上述の好ましい実施形態を様々な方法で組み合わせることによって、又は、これら実施形態と以下に述べる例の特徴とを組み合わせることによって、より好ましい実施形態を構成することも、もちろん可能である。
【００６０】
以下に添付図面を参照して例を述べることによって、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明による固定子フレームの適用対象であるリニア発電機を備えた波力発電装置の概略側面図である。
【図２】固定子パケットが取り付けられた状態の、本発明による固定子フレームを示す斜視図である。
【図３】部品が取り付けられていない状態の固定子フレームを示す、図２と同様の図である。
【図４】他の例による製造工程を示す概略図である。
【図５】図３の固定子フレームの端面図である。
【図６】固定子パッケージが取り付けられ、並進部材が中に取り付けられた状態の固定子フレームを示す、図５と同様の図である。
【図７】固定子フレーム内の並進部材も示す、図２と同様の斜視図である。
【図８】本発明の他の例による固定子フレームを備えた波力発電装置の一部を示す概略側面図である。
【図９】本発明よる波力発電所を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
図１は、海での作動状態における本発明による波力発電装置を示す概略側面図である。浮体１は海面に浮いており、ケーブル、ワイヤ、ロープ、チェーン等の連結手段３によって、海底に固定されたリニア発電機２に連結されている。同図の例では、発電機は、海底に固定されている。これとは異なり、発電機は、海底より上方に位置させて他の方法で固定してもよい。
【００６３】
リニア発電機２は、巻き線を備えた固定子５と、磁石を備えた並進部材６とを有する。並進部材６は固定子５内で上下に往復移動可能であり、この往復移動により固定子の巻き線に電流が発生する。この電流は、電気ケーブル１１を介して電力ネットワークに送られる。
【００６４】
並進部材６はロッド７を備えており、このロッドにワイヤ３が取り付けられている。浮体１は、海面の波の動きによって押し上げられると、並進部材６を上方に引き上げる。次に浮体１が下がると、並進部材６は重力によって下方に移動する。任意の構成として、並進部材６に作用するバネ（図示せず）等を設けると、下方向への力を増すことができ、好ましい。
【００６５】
発電機２は海底に固定されている一方、浮体１は海面に自由に浮かんでいる。よって、浮体は発電機２に対して横方向に移動自在であり、その際に連結手段３は傾斜する。
【００６６】
発電機２のハウジング４における、連結手段３の入口部分には、ガイド装置９が設けられている。このガイド装置が連結手段をガイドすることにより、連結手段は、ガイド装置の下方では鉛直方向に動く一方、ガイド装置の上方では傾斜姿勢で動くことができるようになっている。ガイド装置９は、発電機のハウジング４の上部に固定された円錐構造体８に取り付けられている。
【００６７】
ガイド装置９は、連結手段３がガイド装置９を通過する際に徐々に方向を変化させることができる構成とされている。これにより、接続手段の摩耗が抑制される。
【００６８】
図２には、固定子フレーム１２を、固定子パッケージ１９及びガイド手段２０、２１とともに示している。固定子フレーム１２は、リニア発電機を収容する水密ハウジング４の一部を構成している。固定子フレーム１２の両端に上端壁及び下端壁を取り付けることによって、ハウジング４が完成する。固定子フレーム１２は、金属製であり、たとえばステンレススチールや、外面に防錆塗料が塗布された鉄などで構成されている。
【００６９】
固定子フレーム１２の内側には、軸方向に延びる複数の固定子パッケージ１９が取り付けられており、図示の例では、８個のパッケージが取り付けられている。さらに固定子フレーム１２の内側には、軸方向に延びる４つのガイド手段２０、２１が取り付けられており、並進部材６（図２では図示せず）が往復移動する際にその動きをガイドする。各ガイド手段は、軸方向に延びる列状に配置された多数のホイール２１を含んでいる。各ホイール２１は、ホイールフレーム２０に転動可能に軸支されている。作動中は、各ホイール２１は、並進部材６に設けられた対応する一の支持レールに接した状態で転動する。これにより、並進部材６の横方向の位置が正確に維持され、その結果、並進部材の磁石と固定子パッケージ１９との間の間隙が正確に維持される。
【００７０】
図３を参照し、固定子フレーム１２の内壁に対する固定子パッケージ１９及びホイールフレーム２０の取り付けを説明する。これらを取り付けるために、固定子フレーム１２の内側には取り付け手段が設けられている。当該取り付け手段は、取り付けプロファイル１３、１４、１５を複数個設けたものであり、これら取り付けプロファイルは、固定子フレームの軸方向に互いに離間して配置されている。同図では、２つの取り付けプロファイルが見えている。各取り付けプロファイルは、リム１３を含んで構成されている。当該リムは、固定子フレーム１２の壁部と一体に形成してもよいし、当該壁面に溶接または他の方法で取り付けてもよい。各リム１３は、複数の凹部を有する。第１グループの凹部は、受容スロット１４を構成しており、これらの受容スロットには固定子パケット１９が取り付けられる。第２グループの凹部は、受容スロット１５を構成しており、これらの受容スロットには、ガイド手段のホイールフレーム２０が取り付けられる。第１グループの受容スロット１４の数は８個であり、第２グループの受容スロット１５の数は４個である。これらの個数は、図２に示すように、当該スロットに取り付けられる部材の数に応じて設定されている。なお、各グループのスロットの数は、図示の例とは異なっていてもよい。
【００７１】
リム１３の数は、図示の例では４個であるが、固定子フレームの長さに応じて変更することができる。隣接する２つのリムの間隔はすべて等しいことが好ましいが、必ずしも等しくする必要はない。当業者であればわかるように、取り付け手段は、図示の例以外にも、様々な構成とすることができる。
【００７２】
固定子パッケージ１９が取り付けられる受容スロット１４の周方向の長さは、ガイド手段２０、２１が取り付けられる受容スロット１５の周方向の長さよりも長く設定されている。これは、取り付けられる部材の幅に応じて設定されたものである。図示の例では、各固定子パケットの幅は、ガイド手段２０、２１の幅の約３倍であるが、これらの相対幅は様々に変更することができる。たとえば、固定子パッケージが４個のみの場合は、ガイド手段に対する固定子パケットの相対幅は、上記よりも大きいものとなる。
【００７３】
各受容スロット１４、１５の底部には、固定子フレーム１２の壁部を貫通するボルト穴１６が設けられている。図では、これらのボルト穴１６は、固定子フレーム１２の外側にも見えている。これらのボルト穴にボルトを挿通することによって、固定子パッケージ１９及びホイールフレーム２０を確実に取り付けることができる。
【００７４】
固定子フレーム１２の外側には、固定子フレームの剛性及び強度を増すための複数のフランジ１７が設けられている。図示の例においては、各フランジ１７は、それぞれ１つのリム１３の近傍に位置しているが、もちろんこれ以外の配置も可能である。固定子フレームの外側には、さらに、突起部が設けられている。突起部は、ワイヤやロッドなどの支持要素を取り付けるための取り付け具１８を構成する。これら突起部は、海底に設置して作動させる際に上端となる側の固定子フレーム１２の端部に設けられている。
【００７５】
固定子フレーム１２は、単一部材として製造することができるが、実用的な観点からは、図４に示すように複数の部分で構成することが好適である。図４は、５つの部分１２ａ〜１２ｅの概略を示している。これらの部分を連結することによって、固定子フレーム１２が完成する。本例においては、３つの中間部分１２ｂ〜１２ｄは同一のものであり、各中間部分がリム及びフランジを有している。このようにモジュール化して製造することによって、様々な長さの固定子フレームを組み立てることができる。
【００７６】
図５には、リム１３の形状をより詳細に示している。
【００７７】
図６は、並進部材６と、固定子フレーム１２に関連する部材との関係を示す。並進部材には、磁石２２が複数の列をなすように設けられており、磁石の各列と、対応する１つの固定子パッケージ１９との間には小さな間隙が形成されている。これによって、磁石２２が並進部材６と共に軸方向に往復移動する際に、固定子の巻き線に電流が誘導される。これらの間隙は、ガイド装置２０、２１によって規定され、一定に維持されている。ガイド装置の各ホイールは、並進部材６に取り付けられたレール２３に接した状態で転動する。
【００７８】
図７の斜視図は、固定子フレーム１２から一部が突出している並進部材６を示している。同図は、さらに、ロッド７も示しており、このロッドを介して並進部材６がワイヤ３に連結され、さらに上方で浮体１に連結されている（図１参照）。並進部材６の上端には、バネが設けられている。このバネは、最上端位置に到達する時の並進部材の動きを減衰させるためのものである。
【００７９】
図８に示すように、リニア発電機のハウジング４は、ワイヤ又はロッド２４によって海底に固定することが好ましい。ワイヤやロッド２４は、固定子フレームの上端に設けられた突起部１８に取り付ける。
【００８０】
図９は、波力発電所を上から見た状態の概略を示している。当該発電所は、複数のリニア発電機２を含んでいる。各発電機は、図１に示したようなタイプの波力発電装置の一部であり、本発明による固定子フレーム１２を備えている。これらの発電機は、スイッチギア３０に連結されており、このスイッチギアが接続線４０を介して、電力ネットワーク４０に連結されている。
【００８１】
接続線は、制御装置４２を備えており、この制御装置が、発電機２からスイッチギア３０を介して電力ネットワーク４０に供給される電力を制御する。この制御装置４２は、さらに、料金請求が行えるように、電力ネットワークに供給された電力量を記録する。
【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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【国際調査報告】
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