(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流（２）からエネルギーを回収するための装置（１）であって、
支持体（３）と、
可撓性の膜（４）と、
前記膜（４）の少なくとも第１領域（６）を取り付けるための取付装置（５）であって、前記膜（４）のこの第１領域（６）を前記支持体（３）に接続する取付装置（５）と、
エネルギー変換器（１４）と、
前記膜の前記第１領域（６）から離れた前記膜（４）の第２領域（８）であって、前記支持体（３）に対して可動な前記膜の第２領域（８）に接続された力伝達手段（１２）であって、前記第２領域（８）から前記エネルギー変換器（１４）へ向けて機械的エネルギーを伝達するように配置された力伝達手段（１２）と、を含む装置（１）において、
該装置（１）が、前記取付装置（５）の少なくとも第１の点（１０）からの膜の前記第１領域（６）の分離を制限するとともに、前記取付装置（５）の第２の点（１１）からの膜の前記第２領域（８）の分離を制限するようにされた分離制限手段（９）を含んでおり、これら分離制限手段（９）は、前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）が、前記膜の表面４ｅに沿って測定されたこれら第１領域（６）及び第２領域（８）を隔てる、最小長さ（Ｌmin)よりも小さな最小間隔（Ｄmin）によって互いに離間されるようなものであり、及びこれら分離制限手段は、前記膜が前記流体流（２）中に配置されたとき前記膜のうねり運動を促進するものであり、
該装置（１）は、前記支持体（３）から間隔を空けて配置された、前記膜（４）上に搭載された複数の変換器（１６ａ、１６ｂ）を更に含んでおり、これら変換器（１６ａ、１６ｂ）は前記膜の変形の機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成されている、装置（１）。
【請求項２】
前記可撓性の膜は、膜の第１領域（６）及び第２領域（８）の間での曲げに対抗する縦方向の弾性的剛性を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記縦方向の弾性的剛性は、前記膜（４）の前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）を通過する前記膜の縦断面（Ｐ）に垂直に延びる曲げ軸線（Ｄ−Ｄ）周りの曲げに対する抵抗を前記膜が有するようなものである、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記分離制限手段（９）は、前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）が、前記膜（４）の前記表面４ｅに沿って測定された、これら第１領域（６）及び第２領域（８）を隔てる最小長さ（Ｌmin）の９５％未満の最小間隔（Ｄmin）によって互いに離間されるようなものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記力伝達手段（１２）に接続された前記エネルギー変換器（１４）は、前記支持体（３）にも接続されていて、前記支持体（３）に対する前記力伝達手段（１２）の相対運動から、電気エネルギーのようなエネルギーを生み出すように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記エネルギー変換器（１４）が、
前記支持体（３）に対する前記伝達手段（１２）の運動に対する抵抗力を生み出す手段と、
この抵抗力の変化を制御する手段と、を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記分離制限手段（９、１８ａ、１８ｂ）の少なくとも幾つかが、前記膜の前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）の間に配置された、前記膜に対する取付けの複数の中間点（１７ａ、１７ｂ）に接続されており、前記中間点に接続されているこれら分離制限手段（９、１８ａ、１８ｂ）は、
前記取付装置（５）上の少なくとも一つの点に対するこれら中間点（１７ａ、１７ｂ）の各々の分離を制限するように、及び
前記支持体（３）に対するこれら中間点の運動を可能にするように、及び
これら中間点の二つの間で膜の前記表面（４ｅ）に沿って測定された長さ（Ｌ１）であって、これら二つの中間点（１７ａ、１７ｂ）を隔てる間隔（Ｄ１）よりも常に大である長さ（Ｌ１）を前記膜が有するように、これら中間点（１７ａ、１７ｂ）の少なくとも幾つかの分離を制限するように、構成されている、請求項１〜６の少なくとも一つに記載された装置。
【請求項８】
前記膜は、該装置が毎秒０．３〜５メートルの範囲にある流速を有する水の流れの中に沈められたときに、縦断面で見たとき前記膜が互いに隣接する膜の中間点（１７ａ、１７ｂ）の間に一つの完全なうねり又は好適には半分のうねりを有するように選択される、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記分離制限手段（１８ａ、１８ｂ）の少なくとも幾つかが弾力性を有し、各々が固有の剛性（Ｋ１、Ｋ２）を有する少なくとも一対の分離制限手段（１８ａ、１８ｂ）を形成しており、
この対の第１の制限手段（１８ａ）が、膜の第１領域（６）及び第２領域（８）の間における第１場所で前記膜に接続されており、
この対の第２の制限手段（１８ｂ）が、前記膜の第１領域（６）及び第２領域（８）の間における第２場所で前記膜に接続されており、及び
この対の前記第１の制限手段（１８ａ）の固有剛性（Ｋ１）が、この対の第２の制限手段（１８ｂ）の固有剛性（Ｋ２）よりも大である、請求項１〜８の少なくとも一つに記載された装置。
【請求項１０】
前記膜（４）に堅固な様式で接続された頭部偏向板（１９）であって、前記取付装置（５）と前記膜の第１領域（６）との間に配置された頭部偏向板（１９）、及び／又は
前記膜の一方の端に堅固な様式で接続された尾部偏向板（２０）であって、前記膜の前記第２領域（８）を越えて延びている尾部偏向板（２０）、を更に含む請求項１〜９の少なくとも一つに記載された装置。
【請求項１１】
前記膜の前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）の間で前記膜（４）に沿って延びる少なくとも一つの縦方向の補強材（２３）を含む装置であって、前記補強材（２３）は、前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）を通過する膜の縦断面（Ｐ）に垂直に延びる曲げ軸線周りの曲げに対する前記膜の抵抗を増すようにされている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）を通過する前記膜の縦断面（Ｐ）に垂直に、前記膜の表面に沿って延びる複数の横行補強材（２４）を含む装置であって、これら横行補強材は、前記膜の前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）を通過する縦方向の曲げ軸線（Ａ−Ａ）周りの曲げに対する前記膜の抵抗を増すようにされている、請求項１〜１１の少なくとも一つに記載された装置。
【請求項１３】
該装置をその環境に位置決めするための位置決め手段（２５）を含んでおり、これら位置決め手段（２５）は、
流れの浮力によって該装置を前記流れの中に位置決めするようにされた浮揚性の位置決め手段(２５ａ）であるか、又は
前記流れを限る底面に該装置を配置するようにされたバラスト式位置決め手段（２５ｂ）であり、
これら位置決め手段（２５）は、前記支持体（３）がこれら位置決め手段（２６）に対して方向付けられることを可能にする少なくとも一つのヒンジ（２６）によって前記支持体に接続されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
複数の縦方向支持偏向板（２７ａ）と第１及び第２の横方向支持偏向板（２７ｂ）とを含む装置であって、
前記縦方向支持偏向板（２７ａ）は、互いに平行で、且つ前記膜（４）の前記第１領域（６）及び前記第２領域（８）を通過する軸線（Ａ−Ａ）に平行な平面内にそれぞれ延びており、前記膜（４）は、それぞれの縦方向支持偏向板（２７ａ）を含むこれら平面の間に配置されており、
前記第１及び第２の横方向支持偏向板（２７ｂ）は、前記支持体（３）に固定されて、同一平面内で延びており、前記第１の横方向支持偏向板（２７ｂ）は、前記膜の前記第１領域（６）に対向して前記膜の前端縁（４ｃ）に平行であり、前記第２の横方向支持偏向板（２７ｂ）は前記膜の前記第２領域（８）に対向して前記膜の後端縁（４ｄ）に平行である、請求項１〜１３の少なくとも一つに記載された装置。
【請求項１５】
前記膜の縦方向の弾性的剛性が、前記膜の前記第１領域（６）から前記第２領域（８）へ向けて増大する、請求項２と組み合わされる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れからエネルギーを回収するための装置の分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特に、本発明は流体の流れからエネルギーを回収するための装置に関係しており、前記装置は、
支持体、
可撓性の膜、
膜の少なくとも第１領域を取り付けるための取付装置であって、膜のこの第１領域を支持体に接続する取付装置、及び
膜の第１領域から遠く離れた膜の第２領域であって、支持体に対して可動な膜のこの第２領域に接続された力伝達手段、を含んでいる。
【０００３】
このタイプの装置は、空気又は水のような流体流からエネルギーを回収して、機械的エネルギーの形態のこの回収されたエネルギーを、伝達された機械的エネルギー（つまり、運動又は速度に結びついた力）を電気エネルギーに変換するように構成された変換器のような他の構成要素へ向けて伝達するために用いられる。
【０００４】
特許文献１は、前述したタイプのエネルギー回収装置を開示している。この先行技術の装置は風力発電機であって、前記風力発電機は、二つの頬部によって形成された空気導管を含んでおり、前記二つの頬部の間で膜が、膜の平面上に横たわる方向で且つ空気流の方向に垂直に伸張されて保持されている。膜は、風の作用を受けて、横振動のための媒体になり、そして膜の中央部分の横運動が発電装置を駆動するために用いられる。
【０００５】
エネルギー回収装置を流れの中に、特に海洋環境中に、設置するのに必要な投資の観点から、少なくとも特定の条件において、所与の流れにおけるエネルギー捕獲性能を高めることを可能にする代替の解決法を検討することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第８２／００３２１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、前述の一般的な定義によるエネルギー回収装置であり、前記装置は、少なくとも特定のタイプの流れにおいて、高められたエネルギー回収性能の達成を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明は、
支持体と、
可撓性の膜と、
膜の少なくとも第１領域を取り付けるための取付装置であって、膜のこの第１領域を支持体に接続する取付装置と、
エネルギー変換器と、
膜の第１領域から離れた膜の第２領域であって、前記支持体に対して可動な膜の第２領域に接続された力伝達手段であって、第２領域からエネルギー変換器へ向けて機械的エネルギーを伝達するように配置された力伝達手段と、を含む流体流からエネルギーを回収するための装置に主に関するものである。
【０００９】
本発明によるこの装置は、取付装置の少なくとも第１の点からの膜の第１領域の分離を制限するとともに、取付装置の第２の点からの膜の第２領域の分離を制限するようにされた分離制限手段を含んでいて、これら分離制限手段は、第１領域及び第２領域が、膜の表面に沿って測定されたこれら第１領域及び第２領域を隔てる、最小長さよりも小さな最小間隔によって互いに離間されるようなものであり、及びこれら分離制限手段は、膜が流体流中に配置されたとき膜のうねり運動を促進することを基本的に特徴としている。
【００１０】
一般的な法則として、第１領域と第２領域とが離間される最小間隔は、第１及び第２領域がそれらの間のこの分離を制限する分離制限手段によって互いに隔てられたとき、これら第１領域と第２領域との間に延びる直線に沿って測定された最小間隔である。
【００１１】
同様に、第１及び第２領域を隔てる、膜の表面に沿って測定された最小長さは、これら第１及び第２領域の間で測定され得る一方で、膜の表面をたどる最小長さである。典型的には、この最小長さは、
第１及び第２領域を通過する膜の縦断面と、
膜の表面であって、それに沿って前記測定が為される膜の表面と、の間の交点の曲線の展開長さに相当する。
【００１２】
したがって、本発明によると、膜は、この膜がこれら第１及び第２領域の間で伸長されないように、第１及び第２領域を隔てる間隔よりも大きい展開長さを有する。
【００１３】
したがって、膜が休止して置かれているか又は流体流中に置かれているとき、膜は、その第１及び第２領域の間に位置するその長さの少なくとも部分に沿って湾曲させられる。
【００１４】
分離制限手段の効力によって、膜の展開長さは、膜の第１及び第２領域を隔てる最小間隔より大きいので、膜のこの曲げ又は湾曲が存在する。作動中に、装置が所与の流速Ｖｆを有する流体流中に沈められたとき、可撓性の膜は、湾曲させられて（それは伸長されないので）、うねりの様態で移動させられ、また分離制限手段は、膜がその全長に沿って直線状に伸長され得ないように、膜の第１及び第２領域の間の分離を制限する。膜は、流れが制限速度を少なくとも超過しない限りはこの流れに耐える。
【００１５】
これは、膜が流体流の流れの力を受けているとき、前記流れの力は膜の湾曲部の各々の流れに対する入射側面に過大圧力と、これら湾曲部の各々の内側における反対側の側面に過小圧力を生み出すからである。この圧力差は、一方で、流体流の方向での膜の変形を引き起こし、他方で、同一位置に関して、この位置における膜の湾曲が反転するまで湾曲部分を変形させる傾向を有する。したがって、流体流の作用の下で、膜は交互に準正弦波形状でうねる。この膜の強制されたうねりは、膜の第１領域から第２領域へ向けて速度Ｖｍで伝搬されて強められる。
【００１６】
エネルギーが獲得されるべき流体流中に装置が沈められたとき、膜はうねり、下流側領域と呼ばれるその第２領域は、取付装置の第１及び／又は第２の点を通過する流れの軸線一方の側から他方の側へ交互に変化する動きで運動させられることが見出された。
【００１７】
多数の湾曲部及び従って多数の波面が、エネルギー捕獲性能を増すことが見出された。さらに、膜は、波の振幅によって拡大された、膜の幅を表す横断面より大きな横断面を有する流体の流れを動揺させ、及び従って、膜は、その全体寸法よりもかなり大きい空間内の流体からエネルギーを捕獲する。
【００１８】
力伝達手段はこの膜の第２領域に接続されているので、流体の合力を膜の全体で捕獲することができ、従ってエネルギーを流体流から取り出すことができる。
【００１９】
取付装置の第及び第２の点は、別個のものであるか又は互いに組み合わされたものであってよいことが銘記されるべきである。これらの第１及び第２の点は、制限手段の少なくとも部分が取付装置に対して回動することを可能にするために設けられる。
【００２０】
本発明の理解を助けるために、用語の「休止している膜」は、膜が流体流にさらされていない状態であって、膜が地球の重力を受けて制限手段に服従している状態を意味する。取付装置の点に対して膜の第１及び第２領域の分離を制限する制限手段のお陰で、特に膜が休止しているとき、少なくともその第１及び第２領域の間に位置する膜の部分で、膜は撓められて、重力（図４及び５参照）及び制限手段の作用の下で湾曲させられる。
【００２１】
本発明による装置を使用するために、分離制限手段は、第１及び第２領域が、膜の表面に沿って測定されたこれら第１及び第２領域を隔てる最小長さの９５％未満の最小間隔によって互いに離間されるように好適に作られている。
【００２２】
本発明による装置のエネルギー捕獲性能は、膜の表面に沿って測定された第１及び第２領域を隔てる長さの９５％未満の最小間隔によって第１及び第２領域が互いに離間されたとき高まることが銘記されるべきである。これは、
膜の第１及び第２領域の間で測定された膜の最小間隔と、
これら第１及び第２領域の間で測定されたこの膜の最小展開長さと、の間の差が、ある特定の点まで増大されるからであり、流れを受ける膜によって形成された波の振幅が増大する傾向を有することが見出された。
【００２３】
与えられるどんな流れに関しても、回収されるエネルギー量はこの振幅に左右される。
【００２４】
膜が所与の流体の流速を受けているとき膜のうねり速度に影響を与えるパラメータを定義する分離制限手段によって膜のうねりが強いられるという事実の結果として、装置のエネルギー捕獲性能が増大することが銘記されるべきである。特に、本発明の結果として、膜の波の速度Ｖｍに対する流体の流速Ｖｆの比率が獲得されることが見出され、前記比率は流体の所与の流速範囲においてほぼ一定のままである。
【００２５】
この比率は、分離制限手段によって調節される第１及び第２領域の間隔によって、並びにエネルギー変換器の反力によって、並びに膜の機械的特性によって左右される。
【００２６】
流れからのエネルギー捕獲を最大化するために、好適には、この比率は１／３に調節される。
【００２７】
装置の性能を高めるために、分離制限手段及び取付装置は、取付装置に対向して配置された膜の端縁が取付装置の第１及び第２の点からある距離を置いて振動できるようなものであることが銘記されるべきである。
【００２８】
本発明の他の特徴及び利点は、単に案内として及び完全に非限定的なやり方で以下に提供された説明に鑑みて、添付の図面を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明による第１の実施形態の装置を示す図であり、装置は、それが、並進運動から電気エネルギーを生成するようにされた変換器を介してエネルギーを回収する流体中に配置されている。
【図２】図２は、本発明による第２の実施形態を示す図であり、この実施形態は、エネルギーを回収する流体中にやはり配置されているが、回転運動から電力を生み出す回転変換器を使用している。
【図３】図３は、膜の領域の分離を制限する手段が、流れの方向で低下するそれぞれの剛性を有する弾性的手段である、本発明の一つの実施形態を示す図である。
【図４】図４は、膜の縦断面Ｐに沿って見た、図１〜３に示される本発明による装置の模式図であって、分離制限手段へのその接続領域の間で撓んでいる休止状態の第１のタイプの膜を実線で示しており、また第１のタイプの膜よりも大きな剛性を有する休止状態の第２のタイプの膜を破線で示しており（好適には、第１のタイプの膜は、休止時に正弦波を形成する第２のタイプの膜に置き換えられる）、また流れ２の中でうねるこれら第１及び第２の膜の一方又は他方を表す一点鎖線の曲線も示している。
【図５】図５は、並進運動を電気エネルギーに変換するための変換器１４と、頭部偏向板１９と、この図では休止している膜４とを含む実施形態にある、本発明による装置の斜視図である（第１のタイプの膜が実線で示され、第２のタイプの膜が破線で示されている）。
【図６】図６は、流れの中に配置されて、分離制限手段に接続された膜のただ二つの領域の間、即ち、流れの方向で上流側に位置する第１膜領域と下流側に位置する膜の第２接続領域との間でうねっている膜を有する、本発明による装置を示す図である。
【図７】図７は、膜に対する取付けの複数の中間点に接続された分離制限手段を有する、本発明による装置を示す図であり、前記中間点は膜の第１領域及び第２領域の間の膜の縦方向端縁に沿って配置されており、前記膜の第１領域及び第２領域はそれぞれの上流側端縁及び下流側端縁に沿って設けられている。
【図８】図８は、第２膜領域を回転変換器に接続するレバーアーム２８を有するとともに、バラスト式位置決め手段２５ｂに対して方向付けられる支持体３を有する、本発明による装置の実施形態を示す図である。
【図９】図９は、本発明による別の実施形態の装置を示す図であり、そこでは、支持体が第１軸線３２を有する枢軸によってバラスト式位置決め手段２５ｂに接続されており、また縦方向支持偏向板２７ａが、膜の側方端縁４ａ、４ｂに沿って流体の流れを案内するために支持体３に固定されており、また横方向支持偏向板２７ｂが、支持体３を流体中で方向付けるために支持体３に固定されている。
【図１０】図１０は、支持体３が、鉛直軸線３３を有する枢軸によってバラスト式位置決め手段２５ｂに対して方向付けられる、本発明の別の実施形態の装置を示している。
【図１１】図１１は、装置をその環境に位置決めする浮揚性の手段２５ａに支持体３が接続されている、本発明の別の実施形態の装置を示している。
【図１２】図１２は、回転変換器１４を担持する支持体の軸線Ｂ−Ｂ周りで振動する２枚の膜４ａ、４ｂを含む、本発明による代替の実施形態の装置を示す図であり、前記回転変換器の固有回転軸線は支持体の軸線Ｂ−Ｂに一致している。
【図１３】図１３は、図７及び８に示される実施形態に本発明を適用するために用いられる、本発明による装置の一部を示す図であり、膜は、その第１及び第２領域によって、並びに膜の第１及び第２領域の間に位置する膜の取付中間点によって、その分離制限手段に接続されている。
【図１４】図１４は、図３に示される実施形態に本発明を適用するために用いられる、本発明による装置の一部を示す図であり、それによると、過剰に強力な流れに起因する膜に対する損傷のリスクを低減するために、分離制限手段が弾力性を有し且つ複数の剛性Ｋ１、Ｋ２、及びＫ３を有する。
【図１５】図１５は膜の実施形態を示す図であり、そこでは、膜が、膜の上流側横端縁に沿って配置された頭部偏向板１９と、膜の下流側端縁に沿って配置された尾部偏向板２０とを装備されていることが見られる。
【図１６】図１６は、膜が縦方向の補強材２３を担持する膜の実施形態を示す図であり、そこでは、縦断面補強材２３は、膜の縦断面Ｐに垂直な軸線周りの膜の曲げに関する曲げ抵抗を補強するために、膜の第１及び第２領域の間の膜に沿って延びている。
【図１７】図１７は、本発明による装置を適用するために用いられ得る膜の実施形態を示す図であり、前記膜の実施形態は、変形エネルギーを膜に沿って伝達する縦方向の補強材２３と、膜の横方向の変形を制限する横行補強材２４とを含んでいる。
【図１８】図１８は、膜に沿って流体流を案内するために、膜の少なくとも一つの表面上に縦方向の隆条２３を含む膜を示す図である。
【図１９】図１９は、膜に沿う流体流に対する制限を形成するため、及び膜の縦方向のうねりの開始点を生成するために横行隆条２１を含む膜を示す図である。
【図２０】図２０は、コイルに対する磁石の並進移動によって作動する変換器として知られている第１のタイプの膜搭載型変換器１６ａを取り付けられた膜を示す図である。
【図２１】図２１は、膜の縦方向の変形の波からエネルギーを捕獲するために相互接続された複数の回転発電機を含む回転変換器として知られた、第２のタイプの膜搭載型変換器１６ｂを取り付けられた膜を示す図である。
【図２２】図２２は、膜が流れの中に配置されたときの、本発明による装置の膜の異なるうねりのモードを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明による装置に用いられる膜を示す図であり、この膜は休止しているとき平坦形で延びている。
【図２４】図２４は、本発明による装置に用いられる膜を示す図であり、この膜は休止しているとき平坦形で延びている。
【図２５ａ】図２５ａは、どんな流れも受けていないときの本発明による装置の側面図であり、その膜は分離制限手段によって保持されて、その剛性に起因して半波を形成している。サスペンションＲが、戻り力と、膜の上流側端縁の中心配置とを提供する。
【図２５ｂ】図２５ｂは、図２５ａの装置が流速Ｖｆの流れを受けたときのその装置を示す図であり、膜の変形波は、流れによって生み出されて、膜の上流端から下流端へ速度Ｖｍで伝搬する。
【図２６】図２６は、本発明による装置の別の実施形態が流速Ｖｆの流れの中に置かれたときの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下の説明は、本発明による装置１の異なる実施形態（図１〜１２、２５ａ、２５ｂ及び２６）、並びに膜の異なる実施形態及び／又はこれらの膜の領域の分離を制限する手段の異なる実施形態（図１３〜１９）、並びに膜上に搭載された変換器の二つの実施形態（図２０及び２１）の詳細を提供する。図１３〜２１の要素の各々が、図１〜１２、２５ａ、２５ｂ、２６に記載された発明による装置の実施形態の任意のものと組合せが可能であることが銘記されるべきである。
【００３１】
以下の説明では、関係する流動流体は、例えば水のような液体であって、装置１は、流体流から機械的エネルギーを回収して、変換器１４の助けを受けて電力を生み出すようにデザインされた流体発電機である。
【００３２】
図１〜１２の装置１は：
支持体３と、
展開長さＬminを有する可撓性の膜４と、
膜を取り付けるための取付装置５であって、膜の第１領域６を支持体３に接続する取付装置５と、を含んでいる。
【００３３】
この取付装置５の目的は、支持体３に固定された該取付装置５の部分に第１膜領域６を接続する変形可能な組立体を提供することであり、前記部分は、この場合、支持体３に対して固定された取付装置の部分である。
【００３４】
取付装置５は二つのリンク５ａ、５ｂを含んでおり、前記二つのリンク５ａ、５ｂは、一方において膜４の第１領域６に取付けられ、他方において支持体に固定された取付装置の部分に取付けられている。
【００３５】
取付装置のこれらのリンク５ａ、５ｂは、膜の第１領域を支持体に対して事前配置する一方で、支持体に対する第１領域の相対運動を許容する。
【００３６】
可撓性リンク５ａ、５ｂは、ケーブルを含むことができ、前記ケーブルは、支持体に対して固定されている取付装置５の部分からの、膜の第１領域６の距離の調節を可能にする。
【００３７】
図１２及び１３に示された実施形態から分かるように、取付装置５は、上流側リンク棒１３ａと呼ばれるリンク棒１３ａを含むことができる。この上流側リンク棒１３ａは、膜に対して第１膜領域で永久的に接続されており、前記第１膜領域は、この場合、膜の上流側端縁４ｃに沿って配置されている。
【００３８】
装置は、分離制限手段９を更に含んでおり、前記分離制限手段９もやはり可撓性リンクによって形成されていて、以下の機能、即ち、
支持体３に好適に固定されている取付装置の第１の点１０上の点からの、第１膜領域６の相対的分離を制限する機能、及び
支持体３に好適に固定されている取付装置の第２の点１１に対する第２膜領域８の分離を制限する機能、及び
膜が、休止しているとき、その第１領域及び第２領域間で湾曲させられるように、膜の第１領域６及び第２領域８の互いの間隔を制限する機能、を有する。
【００３９】
取付装置５の固定部分は、第１の点１０及び第２の点１１を担持していて、前記第１の点１０及び第２の点１１に関して、膜の第１領域６及び第２領域８を隔てる間隔が制限されることが銘記されるべきである。
【００４０】
制限手段は、第１領域６及び第２領域８の間で測定された最小間隔Ｄminが、これら領域６、８の間の膜の面４ｅに沿って測定された最小膜長さＬmin（換言すると、膜の展開長さ）よりも小であるように、これら領域６、８を互いの方に向けて持って来る。
【００４１】
Ｄminは、Ｌminの少なくとも９５％未満であって、好適にはＬminの半分未満である。
【００４２】
本発明による装置のエネルギー捕獲性能は、第１及び第２領域が、Ｌminの９５％未満の最小間隔Ｄminによって互いに離隔されたときに高まることが銘記されるべきである。
【００４３】
したがって、膜が第１領域６及び第２領域８の間で湾曲するのを強いられて、流体流中に沈められたときにうねるのを強いられる。
【００４４】
寸法Ｄmin及びＬminを固定することによって、流れの中における膜のうねり運動のパラメータ（最大振幅、最大波長、振動数、及び流れの流速Ｖｆと膜の波の速度Ｖｍとの比率）を設定することが可能である。
【００４５】
これらの寸法Ｄmin及びＬminを限定するために延伸ケーブルが用いられ、これらケーブルは制限手段の少なくとも一部を構成する。
【００４６】
第１膜領域６は、膜の上流側横断端縁４ｃに沿う膜の幅Ｌａｒｇ全体をとおして、膜の縦断面Ｐに垂直に延びている。この第１領域６は、平面Ｐにおけるこの平面Ｐに垂直な投影方向における、膜と膜取付手段との一つ以上の接合部の投影によってその幅が区切られており、前記膜取付手段は、流れ２の上流側位置に配置されるべく意図されている膜の端縁に最も近接している。
【００４７】
第２膜領域８は、膜の下流側端縁４ｄに沿う膜の幅Ｌａｒｇ全体をとおして延びている。この第２領域８は、膜６の縦断面Ｐに垂直に、膜の幅Ｌａｒｇ全体をとおして長さが延びている。この第２領域８は、平面Ｐにおけるこの平面Ｐに垂直な投影方向における、力伝達手段１２と膜の一つ以上の接合部の投影によってその幅が区切られている。これらの力伝達手段１２が、下流側バーと呼ばれるリンク棒１３ｂ（この棒１３ｂは以下に詳細に説明される）を含んでいるなら、この第２領域の幅は、膜６に接触している棒１３ｂの表面の最大幅である。
【００４８】
上流側端縁４ｃは、下流側端縁４ｄの流体流の上流側に配置されることが意図されている端縁である。下流側端縁４ｄは、膜と力伝達手段１２との間のリンクに最も近接している。したがって、この下流側端縁４ｄは、第１領域６よりも第２領域８に近接しており、一方上流側端縁４ｃに関しては逆である。上流側端縁４ｃは、下流側端縁４ｄとは反対側の膜の端部における膜端縁である。
【００４９】
図１〜２１の全てで見られるように、膜４は、通常は、閉じた周囲を有する単一片から形成され、そこには第１領域６及び第２領域８が配置される。しかしながら、図には示されないが、膜は、膜の縦断面Ｐに垂直なパネルヒンジ軸線に沿って互いにヒンジ接合された複数の剛性パネルから形成されてもよい（この縦断面Ｐは、第１及び第２領域を通過し、且つ膜の厚さを通して切断する）。二つのパネルの間の各ヒンジは、弾性ヒンジであってよく、二つのパネルを同一の平面に戻す傾向を有する。
【００５０】
膜４を作り出す材料は、弾力性を有するものであって、好適には０．８〜１．２の範囲の浮力を有するように選択され、この浮力はこの場合１．１である。この目的のために、膜はエラストマーから作られてよい。膜が静止している図４及び５に見られるように、膜は、分離制限手段９によって鉛直に支持されている。これら分離制限手段９によって支持されて静止している膜の各部分は、膜の縦方向曲げに対するその弾性的抵抗の故に、曲線的な形状を形作る。「膜の弾性特性」と見出しを付けられた以下の節に詳細に記載されるように、膜のこの曲げ弾性／剛性は、流体流中における膜のうねりの挙動に影響を与えるパラメータである。したがって、膜の曲げ弾性は、以下のように、即ち、
膜が沈められるべき流体流のタイプ（流体の密度及び流体の速度）の関数として、
第１領域６及び第２領域８の互いの分離間隔の関数として、
膜の質量及び一つ又は複数の変換器の質量の関数として、特にこの変換器が膜によって担持されているなら、質量に起因する慣性力を相殺するのに必要な剛性に起因する力の関数として、並びに
この流体流から回収することが望まれるエネルギーの量の関数として、選択される。
【００５１】
典型的な制限手段９は、少なくとも一つの可撓性ケーブルを含んだ可撓性リンクである。図１〜１１に示されるように、各ケーブル９は、（支持体３に対して固定された取付装置上の点１０、１１において）取付装置５に接続されたその一端と、膜４に接続されたその他端とを有する。
【００５２】
取付装置５は、この場合膜の上流側端縁である膜の第１膜領域６に、上流側リンク棒１３ａを介して接続されたケーブル５ａ、５ｂも含んでおり、前記上流側リンク棒１３ａは、膜の上流側端縁に平行に且つその縦断面Ｐに垂直に延びている。
【００５３】
力伝達手段
特に図１、２、５〜１２に示されるように、装置１は、力伝達手段１２も含んでおり、前記力伝達手段１２は、第２領域８からエネルギー変換器１４の方へ機械的エネルギーを伝達するために膜４の第２領域８に取付けられている。
【００５４】
図６〜１６の各々に示されるように、力伝達手段１２は、第２膜領域８の位置において膜に永久的に接続された下流側リンク棒１３ｂを含んでおり、前記リンク棒１３ｂは、この場合、膜の下流側端縁４ｄに沿って延びている。
【００５５】
図２、８及び９の実施形態では、力伝達手段１２が、エネルギー変換器１４に接続されたレバーアーム２８を含むことができ、その場合この変換器は回転タイプのものである（換言すると、回転トルクによって伝達されたエネルギー及び変換器の回転軸線周りの角運動を、例えば油圧又は電気エネルギーのような他の形態のエネルギーに変換するものである）。このレバーアーム２８は、トルクが変換器１４の位置で増大されることを可能にし、また装置の機械インピーダンスを調整するのにも有用であり得る。このレバーアーム２８は、変換器に対する接続部におけるシーリングのための、例えば金属ベローズを用いることによる解決法の準備も容易にする。
【００５６】
例えば、このレバーアーム２８は調節可能な可変長さを有するように作られることができる。
【００５７】
図２の実施形態において、アーム２８が下流側リンク棒１３ｂ及び接続部材２９を介して膜４に接続されていることがわかる。接続部材２９は、レバーアーム２８の変換器１４から遠い方の一端と下流側リンク棒１３ｂに形成された少なくとも一つの取付点との間に延びている。接続部材２９と下流側リンク棒１３ｂとの間の連結は、接続部材２９の第１端に形成され回動連結である。接続部材と下流側リンク棒との間のこの回動連結は、リンク棒１３ｂの主軸線に平行なその軸線を有する。接続部材２９とレバーアーム２８との間の連結は、接続部材２９の第２端に形成された回動連結である。この連結は、接続部材２９が、レバーアーム２８に対して、回転変換器１４の回転軸線に平行な他の軸線周りに回動することを可能にする。
【００５８】
エネルギー変換器
図１、２、５〜１２に示されるように、エネルギー変換器１４は、力／運動伝達手段１２及び支持体３に接続されている。このエネルギー変換器１４は、支持体３に対する運動伝達手段１２の相対運動から及び膜の駆動力から電気エネルギーを生成する。
【００５９】
好適には、このエネルギー変換器１４は、
支持体３に対する力伝達手段１２の運動に対する抵抗力を生み出す手段と、
この抵抗力の変化を制御する手段と、を含んでいる。
【００６０】
この場合、力を生み出す手段は、伝達手段１２の運動に対抗して電磁気力を生み出すために変換器１４のコイルに結び付けられた磁石を使用することにある。
【００６１】
このコイルは単巻変圧器に連結されることができ、また制御手段は、単巻変圧器による電力の変圧のレートを制御する手段であり得る。この機能は、捕獲されたエネルギーを消費する下流側の電気回路の電気インピーダンスを適合させて調節する電力制御システムによっても提供され得る。
【００６２】
装置１が流体流２の中に沈められたとき、膜が運動し始めて力伝達手段１２を駆動するので、力伝達手段１２が往復動の様態で支持体３に対して移動する。一方では力伝達手段１２に接続されて、他方では支持体３に接続されている変換器１４の存在の故に、駆動力に結び付けられた相対運動から獲得された機械的エネルギーは再利用可能なエネルギーに変換され得る。この再利用可能なエネルギーは、
変換器１４が交流発電機もしくは発電機である場合の図１、２、及び５におけるような電気エネルギー、又は
流体を液圧管路内に駆り立てるためのポンプを変換器１４が含んでいる場合の液圧エネルギー、のいずれかである。
【００６３】
このエネルギー変換器１４が、
（ａ）支持体３に対する力伝達手段１２の運動に対する抵抗力を生み出す手段、及び
（ｂ）この抵抗力の変化を制御する手段、
を含むという事実は、流体の作用に対する膜の抵抗力を制御することを可能にする（というのも、膜は、抵抗力が作用する伝達手段に接続されていて、流体流中の膜の運動は、この抵抗力の値を制御することによって少なくとも部分的に制御され得るからである）。
【００６４】
特に、抵抗力を生み出すこれらの手段は、
膜の支持体に対する膜の第２領域の移動速度として膜の移動速度を表す少なくとも一つのパラメータ、及び／又は
（例えば速度計及び／又は動圧センサーのような測定手段によって測定される）例えば流体流の流速Ｖｆ及び／又は動圧のような流体流の少なくとも一つの測定されたパラメータ、の関数として抵抗力の値の変化を引き起こすように構成されている。
【００６５】
図１に示されるように、抵抗力を制御することによって、例えば、流体流の軸線Ｘ−Ｘに垂直な軸線Ｚ−Ｚに沿う第２膜領域の移動速度の関数として、捕獲されたエネルギーを変化させることを可能にする。この垂線Ｚ−Ｚは膜４の縦断面Ｐ内で延びている。この速度が予め定めた低速度に対して低くなり過ぎると、抵抗力の値は、膜が予め定められた速度で再びうねり始めることができるように低下させられる。反対に、流体流２に垂直な軸線Ｚ−Ｚに沿う膜の第２領域の移動速度が予め定められた移動の高速度に対して速くなり過ぎると、抵抗力の値は増大させられて、膜の速度は低下する。
【００６６】
このように進行することによって、第２膜領域８上の少なくとも一つ点の移動速度の関数として、獲得されたエネルギー量を調節するように意図された抵抗力生成のルールに従って制御が調整されるように構成することが可能である。従って、流体流からのエネルギーの取り出しは、制御手段の助けを受けて抵抗力を調節することによって、最適化され及び／又は最大化され得る。
【００６７】
おもり
装置１は、膜４の第１領域６及び第２領域８の間に搭載された複数のおもりを有利に担持し得ることも銘記されるべきである。これらのおもりは、固定手段を使用して、膜上に取付けられる。理想的には、これらおもり固定手段の少なくとも幾つかは、担持されたおもりの選択された取付け及び取り外しを可能にするように構成されている。また、理想的には、これらおもり固定手段の少なくとも幾つかを調節可能に構成することも可能であって、担持されたおもりの膜に対する移動が可能にされる。
【００６８】
これらのおもり、及びこれらのおもりの膜への固定点に対するおもりの位置の調節手段が、所与の流体流中における膜の動的挙動、特に波の伝搬速度を調整するために使用され得る。前記波の伝搬速度は流れからのエネルギーの取り出しの効率に影響を与える。
【００６９】
続いて明らかにされるように、膜は、膜上に変換器１６ａ、１６ｂも担持でき、前記変換器１６ａ、１６ｂは膜の変形の機械的エネルギーを取り出してこの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する。これら搭載された変換器１６ａ、１６ｂの各々が、それ自身の質量を有しており、従って膜に搭載されたおもりとして作用し得ることが銘記されるべきである。
【００７０】
分離制限手段
図１〜５、７、８、１０及び１３〜１６に見られるように、分離制限手段１８ａ、１８ｂの少なくとも幾つかが、膜に対する取付けの複数の中間点１７ａ、１７ｂにそれぞれ接続されており、前記複数の中間点１７ａ、１７ｂは、互いに隔てられて、膜の第１領域６及び第２領域８の間に設けられている。中間点１７ａ、１７ｂに接続されているこれら分離制限手段１８ａ、１８ｂは、また、
取付装置５上の少なくとも一つの点に対するこれら中間点１７ａ、１７ｂの各々の分離を制限するようにされており、及び
支持体３に対するこれら中間点１７ａ、１７ｂの運動を可能にするようにされており、及び
これら中間点１７ａ、１７ｂの間で膜の前記表面４ｅに沿って測定された長さＬ１を膜が常に有するように、これら中間点１７ａ、１７ｂの少なくとも幾つかの互いからの分離を制限するように構成されている。前記長さＬ１は、これら二つの中間点１７ａ、１７ｂを隔てる間隔Ｄ１よりも常に大きい。
【００７１】
換言すると、これら分離制限手段１８ａ、１８ｂは、各々の中間点１７ａ、１７ｂが支持体３に対して移動可能であること保証するように構成されている。また、これら分離制限手段１８ａ、１８ｂは、二つのこれら中間点の間で膜の前記表面４ｅに沿って測定された長さＬ１を膜が常に有するように、中間点１７ａ、１７ｂの互いからの分離が制限されることを保証するようにも構成されている。前記長さＬ１は、これら二つの中間点１７ａ、１７ｂを隔てる間隔Ｄ１よりも常に大である。
【００７２】
理想的には、配置は、膜が休止しているとき、間隔Ｄ１がＬ１の９５％未満であるようなものであり、好適には間隔Ｄ１がＬ１の半分未満であるようなものである。
【００７３】
したがって、膜４と中間点１７ａ、１７ｂは、膜がこれら中間点の間で湾曲されるように配置される、というのも、中間点１７ａ、１７ｂの間の膜の展開長さＬ１は、これら中間点１７ａ、１７ｂを隔てる最小間隔Ｄ１よりも大きいからである。
【００７４】
制限手段１８ａ、１８ｂによって取付装置５に接続されているこれらの中間取付点１７ａ、１７ｂは、膜の第１領域６及び第２領域８の間の膜の湾曲部の数の増加を可能にし、そのことによって、膜に沿う圧力交番の領域の数を同じだけ増加させる。したがって、膜によって取り出され得るエネルギー量も、ある状況で増大される。
【００７５】
さらに、これら中間取付点１７ａ、１７ｂは、二つの連続した上流側及び下流側取付点の間に配置される膜領域と同数の湾曲部を有することを可能にする。例えば、流体流中の膜のうねりの形は、第１領域６及び第２領域８の間に中間取付点を追加することによって調整され得る。典型的には、膜の長さに沿って中間点１７ａ、１７ｂの数を増やすことによって、膜の波は、より短い周期／長さを有するようにされる。中間取付点のこの配置は、膜によって形成される波の振幅、振動数、及びこの波の伝搬速度Ｖｍを変えることを可能にする。
【００７６】
中間点に接続された制限手段１８ａ、１８ｂの各々は、図１、３、５に示されるように、中間点１７ａと、支持体３に対して好適に固定された取付装置上の点との間で延びるワイヤー又はケーブルにより形成され得ることが銘記されるべきである。
【００７７】
これは図には示されていないが、取付装置５へのそれらそれぞれの取付の点に対する領域６、８及び中間点１７ａ、１７ｂの多様な間隔を互いに独立に調整するための手段を提供することも可能である。これらの調整は、膜上の中間点の位置を、流れの特性及び／又は膜によって伝達される力の特性の関数として取り付けるように選択され得る。
【００７８】
図３の略図で、及び図１４の実施形態で示されるように、分離制限手段１８ａ、１８ｂの少なくとも幾つかは弾力性を有してよく、この場合それらは引張コイルばねである。
【００７９】
分離制限手段１８ａ、１８ｂの任意の与えられた対に関して、各々は固有剛性Ｋ１、Ｋ２を有するように作られている。
【００８０】
この対の第１制限手段１８ａは、その第１領域６及び第２領域８の間の第１場所において膜に接続されている。この第１場所は膜の中間取付点１７ａ、１７ｂの一つであり得る。
【００８１】
この対の第２制限手段１８ｂは、膜の第１領域及び第２領域６の間の第２場所において膜に接続されている。
【００８２】
第１制限手段１８ａの固有剛性Ｋ１は、第２制限手段１８ｂの固有剛性Ｋ２よりも大であるように選択される。
【００８３】
リンク手段の弾力性の特徴は、第１場所及び第２場所の間の膜を引き伸ばすように引張力が作用されたとき、これら制限手段１８ａ、１８ｂの各々が引き延ばされることを可能にする。
【００８４】
弾力性の分離制限手段を含むこの実施形態では、膜の湾曲の大きさ、及び流体流から取り出されたエネルギー量は、これら制限手段１８ａ、１８ｂの伸長の関数として低減され得る。したがって、膜が過度に強力な流れにさらされたとき、膜に対する損傷の危険性が低減される。
【００８５】
図３に概略的に示されるように、制限手段１８ａ、１８ｂの取付点が第２領域８へ接近するにつれて制限手段１８ａ、１８ｂの剛性Ｋ１、Ｋ２が低下するという事実は、波の振幅の縮小が第２領域８の近くの領域で優先させられることを可能にする。
【００８６】
流れ２が速すぎるために膜が過負荷になったなら、第２膜領域の近傍に位置する領域内で、膜の波の振幅の縮減が最初に優先させられる。次に、この制限が不十分であるなら、波の振幅は、第１領域により近く位置する膜の部分で更に制限され、これは膜が完全に引き伸ばされてほとんど平坦になるまで続く。
【００８７】
これら弾力性制限手段１８ａ、１８ｂの一つの作用は、特定の流速Ｖｆを超えて、膜の変形の波の速度Ｖｍを流体の流速Ｖｆの関数として調節することである（これら速度Ｖｍ及びＶｆは図１及び２に表されている）。
【００８８】
弾力性制限手段の取付けが図１４で詳細に示されている。
【００８９】
制限手段が、二本のばね列の形で取付けられたコイルばねの形で作られて、前記二本のうちの一本が膜の縦方向の縁の各々の側にあることがこの図で見られる。ばね列の各組は、膜の対応する縦方向の縁に平行に、第１領域と第２領域との間で延びている。ばね列の各組に関して、ばねが、第１領域６の近傍における最大剛性Ｋ１から第２領域８の近傍における最小剛性Ｋ３へ順に低下するように配置された固有の剛性を有することが分かるであろう。膜の両側に配置されたばね列は、特にばねの選択された剛性が互いに等しく、膜の縦方向の縁がほぼ同じ様態で同期して変形されることを可能にし、その結果、膜の縦方向の第２軸線に垂直なうねりの形成を促進する。その目的は、膜の所与の波が一定の振幅を有することを保証することであり、換言すると、膜の幅をとおした平均振幅に対する膜の幅をとおした各々の所与の波の振幅の変動が、この平均振幅の１０％未満であることを保証することである。
【００９０】
同一のばね列におけるばねは互いに直列にペアで取付けられている。ばね列の二つのばねの各接合点は、列の二つのばねが互いに対して回動することを可能にするばね接合点を形成している。したがって、Ｎ個のばねの所与の列に関して、Ｎ−１個の接合点が存在する。膜は、ばねに対する接続の複数の中間点１７ａ、１７ｂを含んでいる。膜のこれらの中間点１７ａ、１７ｂは二連の中間点に分配されている。各一連の中間点は、膜それ自身の縦方向の縁に沿って延びている。これら一連の中間点は、中心縦断面Ｐに関して互いに対称である。したがって、この一連の中間点を担持する膜の縦方向の縁における一方の一連の中間点１７ａ、１７ｂの分布は、膜の他方の縁における中間点の他方の一連の中間点の分布に等しい。各一連の膜の中間点は、対応するばね列に接続されている。このために、所与の一連の中間点の各中間点は、対応するばね列の単一の接合点に接続されている。ばね列の接合点と膜の対応する中間点１７ａ、１７ｂとの間の接続部の各々は、この中間点を通過するとともに膜の縦断面Ｐに垂直な軸線周りでの、接合点に対する膜の中間点の自由な回転を可能にする接続部である。したがって、その二つの中間点の間の膜の変形は、その接合点の間のばねの変形とは異なるかもしれない。本発明のこの実施形態では、他のすべての実施形態の場合と同様に、分離制限手段の一方に対する膜の各々の機械的接続は、膜の縦断面に垂直な軸線周り（換言すると、流れの方向に垂直な軸線周り）での、制限手段に対する膜の回転を可能にするように作られている。このタイプの接続の手段によって、制限手段は、膜の第１領域と第２領域との間の間隔、及び膜の中間点の間の間隔を、膜に沿う波の伝搬をそれにより妨げることなく制限することが可能である。
【００９１】
図２５ａ、２５ｂ及び２６に示されるような、本発明による装置の一部の実施形態では、膜は、支持体３に対して以下のように、即ち、
その第１領域６（上流側領域）において、剛性リンク５ａであって、その一端が、支持体３に対する第１領域の回転を可能にするように支持体３に対して回動可能に取付けられている剛性リンク５ａを介して、及び
その第２領域８において、二つの領域６及び８の互いからの分離を制限する手段として働くリンク９（それは可撓性又は剛性である）を介して、接続されている。
【００９２】
これらの実施形態では、第１及び第２領域の間には膜を支持体に接続する中間のリンクはない。リンク９は、第２領域８が支持体３に対して回転することを可能にするように、支持体３に対してヒンジ接合されている。このヒンジは、このリンク９が第１領域６から第２領域８へ向かう流体流の作用の下で引張荷重を受けるように、膜４の上流側に配置されている。
【００９３】
図２５ａ及び２５ｂの実施形態では（図１、２、５及び１６でのように）、リンク５ａは、膜の第１領域６から第２領域８へ導かれる流れの作用の下で引張荷重を受けるように配置される。この実施形態では、流れにさらされる膜の上流側端縁６は、中央位置に戻る傾向を有し、したがって運動の開始に対する感度を減ずる。
【００９４】
反対に、図２６の実施形態では、リンク５ａは、膜の第１領域６から第２領域８へ導かれる流れの作用の下で圧縮荷重を受けるように配置されている。この実施形態では、流れにさらされる膜の上流側端縁６は、中央位置から離れる傾向を有し、したがって運動の開始に対する感度を高める。
【００９５】
膜の形状
図１５に示されるように、本発明による装置１は、取付装置５と膜の第１領域６との間に配置されて膜４に対して堅固に結合された頭部偏向板１９、及び／又は膜の一端に堅固に結合されて第２膜領域８を越えて延びる尾部偏向板２０を有利に含み得る。
【００９６】
これらの頭部偏向板１９及び尾部偏向板２０は、各々が剛性の条片から形成されている。
【００９７】
膜の出発点に（換言すると、その第１領域６において、上流側端縁４ｃに沿って）配置された頭部偏向板１９は波の開始を促進する、というのも、それが流れにさらされたとき、それは膜の縦断面Ｐに垂直な軸線周りに回動して、流れの中で膜が回動して波打つことを強いるからである。
【００９８】
尾部偏向板２０は、膜の尾部に（換言すると、その第２領域８に、下流側端縁４ｄに沿って）配置される。それが流れにさらされたとき、この偏向板２０は膜の尾部にトルクを作用する傾向を有し、前記トルクは膜のこの端部を、それが流れの軸線Ｘ−Ｘに平行に延びる位置の方へ戻す。
【００９９】
したがって、膜におけるトルクは、第２膜領域８に対する伝達手段１２の取付け位置において低減される。
【０１００】
これら頭部偏向板１９及び尾部偏向板２０は、膜４と共に成形されることができ、これにより、偏向板と膜との間の接続部に剛性とより大きな強度を与えることができる。例えば、図１５は、頭部偏向板１９及び尾部偏向板２０が、膜の第１領域６及び第２領域８にそれぞれ直接に成形されることを示している。
【０１０１】
図１８の実施形態のような、一部の実施形態では、縦方向の隆条２２が、第１領域６及び第２領域８を通過する膜の縦断面Ｐに平行な複数の平面内で、膜４の表面４ｅの少なくとも一つをとおして延びている。
【０１０２】
これらの縦方向の隆条２２は、膜に沿って流れを案内するために流体流に平行に方向付けられており、その結果、膜の縦方向の縁に向かう流体の流れによって生み出されるエネルギー損失を低減する。
【０１０３】
また、これらの隆条２２は、膜の縦剛性の増大を可能にもする。
【０１０４】
図１９の実施形態のような一部の実施形態では、横行隆条２１が、膜の少なくとも一つの表面４ｅにおいて、膜の縦軸線Ａ−Ａを通過する縦断面Ｐに垂直に延びている。
【０１０５】
これらの横行隆条２１は、このように、第１領域６から第２領域８への流体の流れＸ−Ｘに垂直に方向付けられている。これらの隆条２１は、膜に沿う流れに対する局部的な抵抗を生み出し、膜が完全に円滑な表面４ｅを有する状態に比較して、捕獲されるべきエネルギー量の増大を可能にする。
【０１０６】
図１７に示されるように、装置１は縦方向の補強材２３を含んでよく、前記補強材２３は膜の第１領域６及び第２領域８の間で膜４に沿って延びている。この補強材２３は、膜の第１領域６及び第２領域８を通過する膜の縦断面Ｐに垂直に延びる軸線Ｄ−Ｄのような曲げ軸線周りの曲げに対する膜の抵抗を増大するように構成されている。
【０１０７】
膜の縦剛性を増すこの縦方向の補強材２３のお陰で、力伝達手段１２及び従ってエネルギー変換器１４への膜の機械的結合が改善される。所与の曲げ力に関して、膜はその縦軸線Ａ−Ａ周りで曲がる傾向は少ない。したがって、この膜が弾性補強材２３を有しない場合に伝達される力より大きな力を伝達するために力伝達手段１２を使用することが可能である。また、この縦方向の補強材は、流体の動圧の作用の下での膜の局部的な変形を避ける事も可能にする。
【０１０８】
膜の幅に関して複数の補強材が必要に応じて配置されてよい。この補強材は、変形エネルギーが波の進路に沿って蓄積してそれが変換器に達するまで最適に伝搬されるように、上流側端縁から下流側端縁に向けて変化する断面及び／又は剛性を有してよい。
【０１０９】
図１６及び１７にも示されるように、装置１は、複数の横行補強材２４も含んでよく、前記横行補強材２４は、第１領域６及び第２領域８を通過する膜の縦断面Ｐに垂直にこの膜の表面４ｅに沿って延びている。これらの横行補強材２４は、膜の第１領域６及び第２領域８を通過する縦方向の曲げ軸線Ａ−Ａ周りの曲げに対する膜の抵抗を増すように構成されている。
【０１１０】
これらの横行補強材２４のために膜の横剛性が増大される。したがって、膜の望ましくない曲げの危険性が低減され、前記望ましくない曲げは、膜の流体流に沿う捩れを引き起こし、膜に損傷を与え、且つ流れから取り出されるエネルギー量の低減を招くことがある。
【０１１１】
補強材２３、２４は、例えば炭素繊維又はガラス繊維のような大きな弾性率を有する複合材料から作られることができる。
【０１１２】
膜の弾性特性
上述したように、可撓性の膜は、縦方向における曲げ抵抗、換言すると少なくとも膜の第１領域６及び第２領域８の間、即ち上流側及び下流側領域の間での曲げ抵抗、を膜に与える縦方向の弾性的曲げ剛性を有するように選択される。換言すると、この縦方向の弾性的剛性Ｋは、膜の第１領域６及び第２領域８を通過する膜の縦断面Ｐに垂直に延びる曲げ軸線Ｄ−Ｄ周りの曲げに対する抵抗を膜が有するようなものである（図２３及び２４参照）。
【０１１３】
膜のこの縦方向の弾性的曲げ剛性は、膜の質量の関数として選択され、装置が、絶対値で０．３ｍ／ｓから５ｍ／ｓの範囲の流速を有する流体流中に沈められたとき、膜は（縦断面で見たとき）、その上流側端縁と下流側端縁との間に（装置が中間点１７ａ又は１７ｂを有しない場合）、又は互いに隣接する膜の二つの中間点１７ａ、１７ｂの間に少なくとも一つの完全なうねりを有する。好適には、膜の特性、例えばその縦方向の曲げ剛性は、膜が少なくとも一つのうねりの代りに少なくとも一つの半うねりを有するように選択される。
【０１１４】
理想的には、装置１のエネルギー回収効率を高めるために、例えば膜の剛性及び質量のような膜の特性、及び分離制限手段９は、膜に沿う波の伝搬速度Ｖｍが、流体の流速Ｖｆの１／５から２／３の範囲に在り、また好適にはこの流体の流速Ｖｆの１／３に等しくなるように選択される。
【０１１５】
一つの半うねり又は一つの完全なうねりを有するこれらうねりモードは図２４に示されており、そこでは曲線Ｃ１、Ｃ２が、分離が制限される二つの点の間の膜の振幅Ａｍｐの変化を図解している。最大振幅が符号Ｗで示されている。
【０１１６】
各曲線Ｃ１、Ｃ２は、膜を取ってそれを、膜の点の互いの間隔Ｄｘを制限するように、その第１領域６及び第２領域８の間の支持体に接続することによって形成される。この分離間隔Ｄｘが膜の長さＬｘよりも小さく、またこの膜が曲げ剛性を有するので、膜は少なくとも一つの半波を曲げによって形成する。１７ａ、１７ｂにおける各々の固定は、膜の横回動軸線周りに（換言すると、膜の縦断面Ｐに垂直な回動運動で）膜が相変わらず自由に回動するようなものである。固定後に、膜は、所与の流速を有する流体流にさらされると、膜がある振動モードでうねり始めることが見られ、前記振動モードは、膜に固有のものであって、流れからエネルギーを引き出す膜の能力を決定する。
【０１１７】
曲線Ｃ１は、第１の所与の縦方向の曲げ剛性を有する第１の膜の縦方向部分のうねりの一つのモードを表しており、前記うねりは、点１７ａ及び１７ｂの間のものであって、この場合半波である。
【０１１８】
曲線Ｃ２は、別の所与の縦方向の曲げ剛性を有する別の膜の縦方向部分のうねりの一つのモードを表しており、前記うねりは、点１７ａ及び１７ｂの間のものであって、この場合全波（点１７ａ及び１７ｂの間の完全な周期を有する実質的に正弦波形のうねり）である。
【０１１９】
理想的には、膜の剛性、及びその厚さ、及びその幅、及びその点１７ａ及び１７ｂの間の長さ、並びにこれら接続点１７ａ及び１７ｂの間隔と数が、所与の流れの中での膜のエネルギー回収能力を最大化するように決定される。
【０１２０】
これを達成するために、二つの隣接する固定点の間で全波又は完全な半波を有するうねりモードを使用することが好適である。
【０１２１】
所与の流れに関する膜特性の計算
１）装置が設置される環境、及び膜を支持体に接続するために選択された手段により、以下の量が決定される。
Ｌ：これは、二つの取付点の間の、うねりのない膜の長さである（膜の第１領域６及び第２領域８だけを介して支持体に接続された膜の場合、Ｌは膜の全長である。この場合、中間接続点はない）。
Ｌａｒｇ：これは膜の幅である。
【０１２２】
２）エネルギーを捕獲すべき流体の流速Ｖｆが与えられると、膜上の波の望ましい伝搬速度Ｖｍが決定される。理想的には、Ｖｍ＝Ｚ×Ｖｆ であり、ここでＺは速度ＶｍとＶｆとの間の導関数である。Ｚは、１／５と２／３の間に在るように、及び好適には１／３に等しくなるように選択される。
【０１２３】
３）膜のうねりの望ましい周期Ｔは、以下のように計算される。
Ｔ＝Ｌ／Ｖｍ
【０１２４】
４）膜の望ましい固有振動数ωは以下の式によって決定される。
ω＝２Π／Ｔ
【０１２５】
５）望ましい理想的な固有振動数ωが与えられて、膜の固有振動数ωｎが以下の式によって決定されるなら、
ωｎ２＝α４×（Ｅ×Iｘ）／（ｑ×Ｌ４）
人は要因“Ｅ×Iｘ”を決定し、前記要因は、膜の質量に起因する慣性力を補償する膜の剛性とともに、ωｎを理想的な固有振動数ωの方へ向かわせる。
【０１２６】
αは、膜のために選択された好ましいうねりモードにしたがって、及び膜のために選択された組立手段にしたがって選択された係数であり、
Ｅは膜の弾性係数であり、
Iｘは膜の慣性モーメントであり、
ｑは膜の線密度であり、及び
Ｌは膜の長さである、ことが銘記されるべきである。
【０１２７】
一例として、モード２と呼ばれるうねりモードが優先させられるなら（そこでは膜のうねりの曲線は図２２の波Ｃ２の形を有する）、以下の値が可能である。
*α＝３．１４２  膜が上流側で（その第１領域で）自由に回転するなら、及び膜が下流側で変換器１４に接続されているなら、又は
*α＝２．３４５  膜が（その第１領域で）自由に回転するなら、及び膜の質量が大である（例えば、変換器が膜上に搭載されている）なら。
【０１２８】
αの選択の例として、著者 M. Geradin 及び D. Rixenで、Masson により出版された「構造物の力学に対する振動適用の理論」（修正増補第２版）に参照が為されてよい。
【０１２９】
ｑの値は以下の式によって与えられる。
ｑ＝ρ×Ｌ×ｅ
ここで、
*ρは、膜の表面密度であり（変換器が膜上に搭載されるなら表面密度は増大する、というのも補強部材の質量及び取付け構成要素、並びに連結される流体の質量のための値が追加されなければならないので）、
*ｅは、膜の厚さであり、
*Ｌは、膜の長さである。
【０１３０】
膜が、図２３及び２４の膜の場合のような角柱型のものであるなら、膜のIｘの値は以下の式によって与えられる。
Iｘ＝Ｌａｒｇ×ｅ３／１２
ここで、
*Ｌａｒｇは、膜の幅であり、
*ｅは、膜の厚さであって、Ｅｐとも示される。
【０１３１】
６）膜の長さＬ、幅Ｌａｒｇ、厚さｅ及び要因（Ｅ×Iｘ）が決定されたなら、最小の縦方向の曲げ剛性Ｋを定める事が可能であり、前記曲げ剛性Ｋは、選択された流れの中で、所望の速度で且つ所望の振動モードでうねるために膜が有さなければならないものである。このために、以下の式が用いられる。
Ｋ≧（α４×Ｅ×Iｘ）／（Ｌ３）
【０１３２】
この剛性Ｋ及び変換器１４の出力は、膜がうねり形状を維持して波が必要な速度Ｖｍで伝搬されることを可能にするようなものであるべきである。図２３及び２４は、本発明による装置の構造のための理想的な膜を示している。これら膜の各々は、平らな支持体上に置かれたときその平らな形状に自然に戻るエラストマーの可撓性の矩形板を形成している。
【０１３３】
膜の局部的な最小厚さは、最小の剛性Ｋ及び最小の慣性モーメントが機械装置の性能を損なうであろう膜の局部的な変形を防ぐように、選定される。
【表１】
0005789001.tif 000002
【表２】
0005789001.tif 000003
（*）注：ヤング率はこの場合複数の測定値の平均である。ヤング率は、膜の縦方向の曲げに関して測定された。換言すると、膜がその幅をとおして延びる膜の横軸線Ｄ−Ｄ周りのトルクＣｐｌを生み出す力を受けたとき測定された（このタイプの力は膜のうねりを引き起こすものと同様のものである）。
【０１３４】
本発明の適用のために、隣接する点１７ａ、１７ｂの間の間隔が１メートルよりも大であるとき、縦方向の曲げにおける５ＭＰａより大きいヤング率Ｅを有する膜を使用することが好ましいであろう。
【０１３５】
理想的には、膜は、
その縦方向の引張り伸びを制限するために、縦方向の弾性的な高い引張剛性、及び
その横方向の引張り伸びを制限するために、横方向の弾性的な高い引張剛性、を有するように選定される。
【０１３６】
このために、剛性は、横方向の伸びが幅Ｌａｒｇの１／５０未満で且つ長さＬの１／５０未満であるように選定される。曲げ剛性に過大な影響を与えることなく引張剛性を制限する一つの方法は、非常に剛で柔軟な繊維で膜を補強することである。
【０１３７】
膜の縦方向の曲げ剛性は、その長さに沿ってほぼ一定であるが、この縦方向の弾性的曲げ剛性が膜に沿って可変であることも可能であることが銘記されるべきである。したがって、膜の曲げ剛性は、膜の第１領域６（上流側領域）から第２領域８（下流側領域）へ向かって増大してよい。縦方向の曲げ剛性のこの増大は、一つもしくは複数の支持点によって、又は規則正しいやり方で提供され得る。例えば、下流側の縦方向部分がエラストマーの幾つかの層の積層体であり、膜の上流側の縦方向部分が、エラストマーのより少数の層又は単一層によって形成されているならより多くの支持点が在るであろう。
【０１３８】
膜の厚さがその上流側領域からその下流側領域へ規則的に増大しているなら、剛性は規則的に増大するだろう。
【０１３９】
位置決め手段
図８〜１２に示されるように、装置は、その環境に装置を位置決めする手段２５を含んでいる。これら位置決め手段２５は、
図１１に示されるような浮揚性の位置決め手段２５ａであって、装置を、流れの浮力によって流れの中に位置決めするようにされた浮揚性の位置決め手段２５ａであるか、又は
図８、９及び１２に示されるようなバラスト式位置決め手段２５ｂであって、流れを限る底面に装置を位置決めするようにされたバラスト式位置決め手段２５ｂである。
【０１４０】
これら位置決め手段２５は、支持体３をこれら位置決め手段２５に対して方向付けるために、少なくとも一つのヒンジ２６によって支持体３に接続されている。
【０１４１】
「ヒンジ２６」という用語は、支持体３を位置決め手段２５の少なくとも幾つかに接続するようにされて、これら位置決め手段２５の少なくとも幾つかに対する支持体３の少なくとも移動度を許容する任意の接続手段を意味している。
【０１４２】
特に、図８及び９に示されるように、ヒンジ２６は第１及び第２配向軸線３２、３３を含んでいる。第１配向軸線３２は、位置決め手段２５が支持体３に対してこの第１配向軸線３２周りに回動することを可能にするようにされている。第２配向軸線３３は、位置決め手段２５が支持体３に対してこの第２配向軸線３３周りに回動することを可能にするようにされている。
【０１４３】
第１配向軸線３２が水平面内に配置され得る一方で、第２配向軸線３３が鉛直面内に配置されるように、これら第１及び第２配向軸線３２、３３は互いに垂直な平面内に配置されている。
【０１４４】
この実施形態は有利である、というのも、それは、装置がその位置決め手段２５及びヒンジ２６によってその環境に位置決めされることを可能にするからである。他方で、その実施形態は、支持体３及び従って膜４が、特に装置１周囲の流体流の関数として同じ環境に位置決めされることを可能にする。流れの中での膜４の配向は、上流側に配置された第１領域６から第２領域８へ向かう流れの方向を有することを可能にし、かくして流れ２からのエネルギーの取り出しを最大化する。
【０１４５】
一つの実施形態では、本発明による装置は、鉛直軸線周り（図１０におけるような）又は水平軸線周り（図１及び２におけるような）の配向を可能にするただ一つの配向軸線を有し得ることが銘記されるべきである。
【０１４６】
鉛直軸線３３周りの配向によると、装置が海中に配置されたとき、潮流の日周期に対する性能の増大がある、というのも潮流はその方位を変化させるからである。
【０１４７】
水平軸線３２周りの配向は、膜４のうねりの振動数に比較すると低い振動数である海のうねり運動の関数としてシステムが方向付けられることを可能にするために有用である。この水平軸線３２は、図２に示されるように、位置決め手段２５と、変換器１４を担持する支持体３との間で、且つこの変換器１４の下に配置されることが銘記されるべきである。
【０１４８】
図１〜９、１１及び１２の実施形態は、地面に平行で略水平な膜を示している。これらの実施形態は、装置が、速い流速、及び流体運動学エネルギーの取り出しの高いポテンシャルを有する浅い領域にあるなら好適である。
【０１４９】
鉛直の膜を有する図１０の実施形態は、非常に高い装置と相性がよい浅瀬で使用されることが可能であって、海のうねり運動に対する感受性も小さい。
【０１５０】
位置決め手段２５が浮揚性のもの２５ａである図１１の実施形態は、流速が最大である水面に膜を近接させたままにするために用いられる。この実施形態は、変換器の寿命を延ばす、変換器の水中外配置に有用であり得る。
【０１５１】
図１及び２に示されるように、装置は、支持体３を位置決め手段２５に対して中心位置に戻すための弾性戻し手段３４も含んでよい。この戻し手段３４は、一方では支持体３に接続され、他方では位置決め手段２５に接続されていて、支持体を、どんな流れもない中における支持体によって仮定された中心位置に向けてヒンジによって強制的に移動させる。
【０１５２】
支持偏向板
図９に示されるように、装置は、縦方向支持偏向板２７ａ及び／又は第１及び第２の横方向支持偏向板２７ｂを含んでよい。
【０１５３】
縦方向支持偏向板２７ａは、支持体３に固定されて、互いに平行な平面であって第１領域６及び第２領域８を通過して延びる軸線Ａ−Ａに平行な平面内でそれぞれ延びている。膜４は、これらの平面の間で延びており、前記平面は縦方向支持偏向板２７ａをそれぞれ含んでいる。
【０１５４】
第１及び第２の横方向支持偏向板２７ｂは支持体３に固定されていて同一平面内で延びている。第１の横方向支持偏向板２７ｂは、膜の前端縁４ｃに平行であって第１膜領域６に対向しており、第２の横方向支持偏向板２７ｂは、後端縁４ｄに平行であって第２膜領域８に対向している。
【０１５５】
縦方向支持偏向板２７ａ及び横方向支持偏向板２７ｂは、位置決め手段２５に対して支持体３を方向付ける少なくとも一つのヒンジ２６と組合せて使用されたとき特に有用である。この実施形態では、これらの横方向及び縦方向支持偏向板は、装置をその環境に方向付けるためのフィンとして機能する。これは、縦方向偏向板は、支持体が鉛直軸線周りに方向付けられることを可能にする一方で、横方向偏向板は、支持体が水平軸線周りに方向付けられることを可能にするからである。この実施形態では、これらの偏向板は、装置のその環境への適合性が、流れからのより優れたエネルギー捕獲のために向上されることを可能にする。
【０１５６】
縦方向偏向板は、これら偏向板の近傍における膜の端縁における効率の増大を提供する。
【０１５７】
また横方向偏向板２７ｂは、膜の隣接表面上の圧力差の増大、及び膜４の上流側端縁４ｃ及び下流側端縁４ｄにおける、流体運動学エネルギーの捕獲における効率の増大も提供する。
【０１５８】
各縦方向支持偏向板２７ａは、膜の縦方向端縁に沿って、且つ膜の表面４ｅに略垂直に配置されている（膜がうねり運動をしているときを含めて）。各縦方向偏向板２７ａは、流体の流れが、対応する膜の端縁から横にそれる危険性を制限し得る。
【０１５９】
搭載型変換器
図２０及び２１に示されるように、装置は、膜４上に搭載された変換器１６ａ、１６ｂを含んでよい。これらの変換器１６ａ、１６ｂは、前記支持体３から間隔を空けて配置されている。これらの変換器１６ａ、１６ｂは、膜の変形の機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【０１６０】
二つのタイプの膜搭載型の変換器１６ａ、１６ｂが検討される。
【０１６１】
図２０に示される第１のタイプ１６ａは、永久磁石の組１６ａ２とコイルの組１６ａ１とを含んでいる。コイルの組１６ａ１の少なくとも幾つかのコイルは膜に機械的に連結されており、また磁石の組１６ａ２の少なくとも幾つか磁石は膜４に機械的に連結されている。
【０１６２】
膜４に対する磁石及びコイルのこれら機械的連結は、膜の変形中に、第１領域６及び第２領域８の互いに向かう又は互いから離れる運動が、コイルの組１６ａ１の幾つかのコイルの磁石の組１６ａ２の磁石に対する並進移動を引き起こして、これらコイルの少なくとも幾つかに電流を誘導するように構成されている。
【０１６３】
少なくとも幾つかの磁石及び／又はコイルが膜４に固定された可動おもりを形成し得ることが銘記されるべきである。
【０１６４】
第２のタイプの搭載型変換器１６ｂは、図２１の実施形態で見ることができる。この図は、膜４に搭載された電流の回転発電機の組１６ｂを示している。各々の回転発電機は、該回転発電機の固有の軸線１６ｂ２周りに互いに回転するように取り付けられた二本のアーム１６ｂ１を有する。各々の回転発電機は、そのアーム１６ｂ１が前記軸線１６ｂ２周りに互いに対して回動するとき発電するように構成されている。
【０１６５】
好適には、前記組の各々の回転発電機は、そのアーム１６ｂ１が膜４に取り付けられて、その固有の発電機軸線１６ｂ２が膜の縦断面Ｐに垂直であるように、配置されている。換言すると、膜に搭載された回転発電機の固有の軸線１６ｂ２は、膜４の上流側端縁４ｃ及び下流側端縁４ｄに平行である。
【０１６６】
図２１の実施形態では、回転発電機の少なくとも幾つかのアームが、膜に搭載された回転発電機の関節接合された連鎖を形成するように相互接続されている。膜搭載型発電機のこの関節接合された連鎖は膜のうねりに従って変形される。膜搭載型発電機のこの関節接合された連鎖は、膜が流体流の作用の下でうねるやいなや電気エネルギーを生み出す。
【０１６７】
本発明が、第１領域において取付手段を介して支持体に接続され、第２領域において膜に搭載された伝達手段に接続された膜を含んでいるエネルギー回収装置にも関するものであることが銘記されるべきである。この場合この伝達手段は、上で定められたタイプの一方の少なくとも一つの膜搭載型変換器に第２領域を接続している。この装置は、上で定められたような分離制限手段を更に含んでいる。
【０１６８】
図には示されないが、間隔制限手段は、膜搭載型の直線発電機又は回転発電機と一体化されてもよい。
【０１６９】
この実施形態では、第２領域で捕獲された力の伝達は、膜搭載型の手段を介して行われ、変換器も、図２０及び２１の実施形態の場合のような膜搭載型である。
【０１７０】
振動の軸線を中心に対称な２枚の膜を有する装置
図１２の実施形態で見られるように、取付装置５は第１組立体３０と第２組立体３１とを有し得る。これら組立体３０、３１は、互いに剛に接続されていて、これら組立体３０及び３１の間に延びる支持軸線Ｂ−Ｂに対して回転可能に取り付けられている。
【０１７１】
第１の可撓性の膜４ａは、前述した膜取付手段の少なくとも一つの様態に従って、膜の第１領域において第１組立体３０に取り付けられている。
【０１７２】
第２の可撓性の膜４ｂは、前述した膜取付手段の少なくとも一つの様態に従って、この第２の膜４ｂの第１領域において第２組立体３１に取り付けられている。
【０１７３】
この図１２の装置は、軸線Ｂ−Ｂに垂直に延びる下流側バー１３ｂを含む伝達手段を含んでいる。このバー１３ｂはこの軸線Ｂ−Ｂ周りに回転可能に取り付けられている。膜４ａは、バー１３ｂの部分に取り付けられて軸線Ｂ−Ｂの一方の側で延びる第２領域を含んでいる。膜４ｂもバー１３ｂの部分に取り付けられて軸線Ｂ−Ｂの他方の側で延びる第２領域を含んでいる。下流側バー１３ｂのこれらの部分の各々は、バー１３ｂに沿って延びる回動軸線Ｃ−Ｃ周りで回動可能に、軸線Ｂ−Ｂに対して取り付けられてよい。この軸線Ｃ−Ｃは軸線Ｂ−Ｂに対して垂直である。こうして、下流側バーの各部分は、バー１３ｂの他方の部分の軸線Ｃ−Ｃ周りの回動とは独立に軸線Ｃ−Ｃ周りに回動できる。
【０１７４】
図１２のこの装置は、２枚の膜４ａ、４ｂの第１及び第２領域の分離を制限する手段も含んでいる。例えば、これら分離制限手段は、取付装置の上流側バー１３ａに対する伝達手段の下流側バー１３ｂの間隔Ｄが膜の各々の長さＬ未満であるように間隔Ｄを設定するストッパから構成されてよい（これら膜４ａ及び４ｂは互いに同じである、換言すると長さ、幅、及び厚さの同一寸法を有して、同じ材料から作られている）。
【０１７５】
この装置は、これらのバーが軸線Ｂ−Ｂ周りの回転によって互いに対して回転運動するときこの発電機が電力を生み出すように、上流側バー１３ａ及び下流側バー１３ｂに接続された変換器も有している。
【０１７６】
これらの膜４ａ、４ｂが、上流側で取付装置のバー１３ａを介して、また下流側で伝達手段１２のバー１３ｂを介して相互接続されているので、各々の膜は、他方の膜の固有のうねりの位相から外れた固有のうねりを有するように強いられることが可能である。これらの膜の各々は、流体流と共にうねる（その長さＬが最小間隔Ｄより大きいので）一方で、他方の膜の波とは位相がずれている波を有するので、下流側バー１３ｂが、上流側バー１３ａに対して軸線Ｂ−Ｂ周りで回転振動することが見出される。これらのバーが互いに対して振動するとき、変換器１４は電気エネルギーを生み出す。
【０１７７】
本発明は、上述された実施形態に限定されることはなく、直列に取り付けられてケーブルの代りに共にヒンジ接続された小さな接続部材を制限手段が含む実施形態も含んでよい。しかしながら、ケーブルが分離制限手段として用いられるなら、装置のエネルギー捕獲性能が向上することが見出されている。
【０１７８】
膜のうねり運動からエネルギーを回収するように配置されたエネルギー回収手段が、
上述したような一つ以上のエネルギー変換器１４、及び／又は
上述したもの１６ａ、１６ｂのような一つ以上の搭載型変換器、及び／又は
電気活性ポリマー構造によって形成された一つ以上の膜搭載型変換器を含み得ることも銘記されるべきである。このポリマーは、膜の変形の結果としてそれが機械的変形を受けたとき電力を生み出すように構成されている（理想的には、膜の全体が電気活性ポリマーから作られる）。
【０１７９】
膜の上流側領域と下流側領域との間での過大な捩れを防ぐ一方で、膜の縦方向の曲げ剛性の特性を向上させるために、膜上に対角状に配置された補剛材を膜に取り付けることも可能である。
【０１８０】
図１、２５ａ、２５ｂ、及び２６に示されるように、弾性補剛材Ｒが、膜４の第１領域６の運動に弾性的に対抗するように、一つの位置のどちら側（例えば、膜が休止しているときに仮定されたこの第１領域の中心位置）にも設置され得る。これらの弾性補剛材Ｒは、第１領域６をその中心位置に強制的に戻すように第１領域６と支持体３に接続されている。このタイプの補剛材Ｒは、この膜が休止しているときに延びる上流側端縁及び下流側端縁における平面に垂直な運動の軸線に沿う膜の上流側端縁及び下流側端縁の運動に対抗する。
【０１８１】
最後に、この補剛材Ｒは、第１領域６における支持体３のリンク５ａであって、流れに対して横方向の曲げにおいて弾力性を有するリンク５ａを使って提供されてもよいことが銘記されるべきである。
【図１】
0005789001.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５ａ】
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【図２５ｂ】
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【図２６】
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