(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータに一端が固定された第１の翼部と、
前記第１の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第２の翼部と、
前記第１の翼部および前記第２の翼部それぞれの周面が互いに連続するように前記第１の翼部および前記第２の翼部の回動を固定する固定機構と、
前記固定機構による固定を解除する解除機構と
を具備し、
前記第１の翼部および前記第２の翼部には、それぞれの連結面を貫通する穴部が形成され、
前記固定機構は、前記連結面を貫通する穴部内に配設されたピンからなり、
前記解除機構は、前記穴部を介して前記ピンを除去する流体供給機構を有すること
を特徴とする水流発電システム。
【請求項２】
前記流体供給機構は、流体として油または高圧水を供給することを特徴とする請求項１記載の水流発電システム。
【請求項３】
ロータと、
前記ロータに一端が固定された第１の翼部と、
前記第１の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第２の翼部と、
前記第１の翼部および前記第２の翼部それぞれの周面が互いに連続するように前記第１の翼部および前記第２の翼部の回動を固定する固定機構と、
前記固定機構による固定を解除する解除機構と
を具備し、
前記第１の翼部および前記第２の翼部には、それぞれの連結面を貫通する穴部が形成され、
前記固定機構は、
前記連結面を貫通する穴部内に配設されたピンと、
前記ピンの端部に接続され前記穴部内に通されたロープと
からなり、
前記解除機構は、前記穴部を介して前記ロープを巻き取る巻取り機構を有すること
を特徴とする水流発電システム。
【請求項４】
ロータと、
前記ロータに一端が固定された第１の翼部と、
前記第１の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第２の翼部と、
前記第１の翼部および前記第２の翼部それぞれの周面が互いに連続するように前記第１の翼部および前記第２の翼部の回動を固定する固定機構と、
前記固定機構による固定を解除する解除機構と
を具備し、
前記第２の翼部は、前記第１の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能かつ突出可能に連結され、
前記固定機構は、前記第１の翼部および前記第２の翼部の回動に加えて前記第２の翼部の突出を固定すること
を特徴とする水流発電システム。
【請求項５】
それぞれロータを有する一対の発電機と、
前記ロータそれぞれにそれぞれの一端が固定され、水流を受けたときに前記ロータそれぞれを互いに逆回転させる方向に正圧および負圧を発生させる一対の翼と、
前記ロータそれぞれの周面に形成された留め穴部と、
前記ロータそれぞれの間隔に対応した腕部材と、該腕部材の両端に形成され前記ロータそれぞれの周面の形状に対応した一対の湾曲部と、前記ロータそれぞれの周面に形成された留め穴部に対応し前記湾曲部の内周面に形成された凸部とを備え、前記湾曲部およびその凸部それぞれを前記ロータおよび前記留め穴部それぞれに噛合させた回転防止機構と
を具備したことを特徴とする水流発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば海洋エネルギーなどによる水流発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
水を用いた発電システムとしては、ダム等の高低差を利用した発電、海の波力・潮汐を用いた発電、浸透膜や温度差を用いた発電など、多くの方法が知られている。このうち、容易に大容量のエネルギーを得ることのできる発電システムとして、潮流や海流などの水流エネルギーを用いた発電システムが提案されており、欧州の一部において先行して開発が進められている。
【０００３】
水流エネルギーを利用した水流発電システムは、例えば、ブレード（翼）を備えた回転軸と、当該回転軸の回転により発電する発電機とを有している。このような水流発電システムは、水流の中に沈められた状態で動作するから、発電システムの設置や撤去時においては、事故防止のためブレードや回転軸を固定しておく必要がある。
【０００４】
回転軸を有する発電システムにおいてブレードや回転軸を停止させる技術としては、ブレードのピッチを制御したり、ブレードの方向を制御したり、ブレーキを用いて回転を止めたりすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２８２４３２１号明細書
【特許文献２】特許第４６９０８２９号明細書
【特許文献３】特開２０１１−１１２０５５公報
【特許文献４】特開２００８−１９６４６４公報
【特許文献５】特許第４１００５２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、回転軸等を停止させる従来の技術では、比較的複雑な機構やブレーキ装置を必要とするから、特にシステム全体を水中に沈めて用いる水流発電システムにおいて適用することが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明の実施形態は、かかる課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で容易に回転軸を固定し、または回転軸の回転を停止させることのできる水流発電システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の水流発電システムは、ロータと、ロータに一端が固定された第１の翼部と、第１の翼部と長手方向の軸を中心に互いに回動可能に連結された第２の翼部とを備えている。そして、実施形態の水流発電システムは、第１の翼部および第２の翼部それぞれの周面が互いに連続するように第１の翼部および第２の翼部の回動を固定する固定機構と、固定機構による固定を解除する解除機構とを具備している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の水流発電システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置のロータ断面を示す図である。
【図３】第１の実施形態の水流発電システムにおける翼停止動作を説明する図である。
【図４】第１の実施形態の水流発電システムにおける翼停止動作を説明する図である。
【図５】第２の実施形態の水流発電システムの構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼端部を示す図である。
【図７】第２の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼端部断面を示す図である。
【図８】第２の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼端部を示す図である。
【図９】第３の実施形態の水流発電システムの構成を示す図である。
【図１０】第３の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼端部を示す図である。
【図１１】第４の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼端部を示す図である。
【図１２】第５の実施形態の水流発電システムの構成を示す図である。
【図１３】第５の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼断面を示す図である。
【図１４】第５の実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置の翼断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
潮流や海流その他の水流を利用して発電する水流発電システムは、発電機に連結された回転軸と、当該回転軸端部に配設された複数のブレードを有している。水流発電システムは、水を用いた他の発電システムと比べて比較的大きいブレードを複数有しており、発電システム全体を比較的深い水中に沈める必要がある。
【００１１】
一方、水流発電システムを配置する水中では、一般に絶え間なく海流や水流が生じているから、発電システムを設置する際にブレードが水流を受けて回転軸が回転を始めてしまうおそれがある。水流発電システムをメンテナンス等のため水中から引き上げる場合や、撤去する場合においても同様である。事故防止のため、設置作業中や引き上げ作業中はブレードや回転軸の回転を止める必要がある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１ないし４を参照して、第１の実施形態の水流発電システムについて説明する。第１の実施形態の水流発電システムは、システムを水中に沈めて設置する際に翼の回転を防止するものである。
【００１３】
図１に示すように、この実施形態の水流発電システム１は、一対の水流発電装置１０および２０からなる。水流発電装置１０および２０は、連結部材５０により互いに連結され、係留ロープ２により海底３に係留される。水流発電システム１は、水流Ｆにより流されるが、係留ロープ２により所定の深度に滞留した状態に維持される。
【００１４】
水流発電装置１０は、電気機器を格納するナセル１００と、ロータ１１０と、一端がロータに固定された複数の翼１２０とを備えている。ナセル１００は、水密構造を持った筐体であり、所定の浮力を有している。格納する機器としては、発電機や制御機器、増速機等の変速機構などが挙げられる。ロータ１１０は、ナセル１００内の変速機構を介して発電機と連結されている。ロータ１１０の端部には、複数の翼１２０が固定されている。図１に示す例では、水流発電装置１０は、一対の翼１２０を有しており、水流Ｆによりロータ１１０を回転させる。
【００１５】
水流発電装置２０は、水流発電装置１０と共通の構成を有しており、電気機器を格納するナセル２００と、ロータ２１０と、一端がロータに固定された複数の翼２２０とを備えている。水流発電装置１０の翼１２０および水流発電装置２０の翼２２０は、それぞれのロータ１１０および２１０が互いに逆方向に回転するように、それぞれ逆向きに形成されている。ロータ１１０および２１０や翼１２０および２２０を互いに逆方向に回転させることで、水流発電システム１全体の位置制御を容易にする。
【００１６】
水流発電装置１０および２０それぞれのロータ１１０および２１０には、回転防止部材３００が接続されている。回転防止部材３００は、水流発電システム１を水中に設置する際にロータ１１０および２１０の回転（あるいは翼１２０および２２０の回転）を防止する作用をする。
【００１７】
図２に示すように、回転防止部材３００は、引上げ用の棒部材３４０と、棒部材３４０の端部にてその垂直方向に向けて形成された腕部材３３０を有している。腕部材３３０の両端には、それぞれ湾曲部３１０および３２０が形成されている。湾曲部３１０および３２０は、それぞれ共通の向きに開口した半円形状を有しており、水流発電装置１０および２０のロータ１１０および２１０の外周と対応する大きさに形成されている。湾曲部３１０および３２０の間隔は、当該ロータ１１０および２１０の間隔と略同一に形成されている。湾曲部３１０および３２０それぞれの内側の中心には、留めピン３１２および３２２がそれぞれ形成されている。一方、水流発電装置１０および２０のロータ１１０および２１０の周面には、留め穴１１２および２１２が形成されている。留め穴１１２は、ナセル１００および翼１２０に干渉しない位置に形成される。同様に、留め穴２１２は、ナセル２００および翼２２０に干渉しない位置に形成される。
【００１８】
すなわち図２に示すように、留め穴１１２および２１２が連結部材５０の長手方向の垂直向きに向くようにロータ１１０および２１０を停止させ、留め穴１１２および２１２と留めピン３１２および３２２とが嵌合するように湾曲部３１０および３２０の開口部をロータ１１０および２１０の周面に嵌め合わせると、ロータ１１０および２１０を固定することができる（ロータロック状態）。
【００１９】
（第１の実施形態の作用）
図２ないし４を参照して、第１の実施形態の作用を説明する。図２に示すように、回転防止部材３００の湾曲部３１０および３２０を水流発電装置１０および２０のロータ１１０および２１０に嵌め合わせてロータロック状態とする。その後、ロータ１１０および２１０を固定した状態で水流発電システム１を水中に沈めていくと（図３）、水流Ｆにより翼１２０および２２０に正圧・負圧が発生し、ロータ１１０および２１０を回転させる力が発生する。
【００２０】
ここで、翼１２０および２２０は、ロータ１１０および２１０が互いに逆回転する向きに形成されているから、湾曲部３１０および３２０の留めピン３１２および３２２には、連結部材５０に沿って押す力または引っ張る力が作用する。したがって、留めピン３１２および３２２を、留め穴１１２および２１２に嵌合させる簡易な方法でも、ロータ１１０および２１０の回転を防ぐことが可能となる。すなわち、翼１２０および２２０を回転させることなく、水流発電システム１を入水させることが可能となる。
【００２１】
水流発電システム１が所定の深度まで入水させると、棒部材３４０を上方に引き抜くことで、ロータ１１０および２１０のロータロック状態が解除される（図４）。すなわち、翼１２０および２２０に水流Ｆが及ぼす作用により、ロータ１１０および２１０が回転を開始する。
【００２２】
なお、上記説明した実施形態では、回転防止部材３００の湾曲部３１０および３２０を上方からロータ１１０および２１０に嵌め合わせているが、これには限定されない。水流発電システム１を水中に沈める際に回転防止部材３００がロータ１１０および２１０をロックし、水流発電システム１を沈めた後に回転防止部材３００を容易に引き抜くことができる構成であれば、下方から嵌め合わせるものであっても、両側から嵌め合わせるものであっても構わない。また、上記説明した実施形態では、回転防止部材３００を水中から引上げる棒部材３４０を備えているが、これにも限定されない。棒部材３４０に代えて、回転防止部材３００を引上げ可能な強度を持ったロープや鎖などを備えてもよい。
【００２３】
この実施形態の水流発電システムによれば、設置において翼およびロータの回転を固定することができるので、事故を未然に防止することができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、図５ないし７を参照して、第２の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第２の実施形態の水流発電システムは、システムのメンテナンスや撤去時において翼の回転を防止するものである。第２の実施形態の水流発電システムは、第１の実施形態の水流発電システム１における翼の構成を変更したものである。以下の説明において、第１の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００２５】
第２の実施形態の水流発電装置は、第１の実施形態と同様に、一対の水流発電装置を有している。これら一対の水流発電装置は、互いに共通の構成を有するから、以下の説明においては、代表して一方の水流発電装置について説明する。
【００２６】
図５は、第２の実施形態における水流発電装置の主要部を拡大して示している。図５に示すように、第２の実施形態における水流発電装置１２は、変速機構１３０と、発電機１４０と、変速機構１３０および発電機１４０を連結する連結軸１４５と、油圧機構１５０とを備えており、これらはナセル１００内に格納されている。ロータ１１０の一端（ナセル１００から露出した端部）には、ハブ１１４が配設され、ハブ１１４は、翼１２０の一端を固定している。翼１２０は、ハブ１１４を中心に放射状に伸びるように固定される。翼１２０は、一端がハブ１１４に固定された翼本体１２１および翼本体１２１の他端に連結された可動翼１２２により構成されている。図５に示すように、ロータ１１０の他端（ナセル１００内の端部）には、変速機構１３０が連結されており、変速機構１３０および連結軸１４５を介して発電機１４０に回転力が伝達される。
【００２７】
油圧機構１５０にはパイプ１５２が接続されており、パイプ１５２は、変速機構１３０およびロータ１１０内部を介して翼１２０内に設けられた翼内パイプ１５４の一端と接続されている。翼内パイプ１５４の他端は、翼本体１２１および可動翼１２２の連結部分に配設された分離機構１６０と接続されている。
【００２８】
ハブ１１４に固定された翼１２０が水流Ｆを受けると、ロータ１１０が所定の方向に回転する。ロータ１１０の回転は、変速機構１３０により増速または減速され、連結軸１４５を介して発電機１４０へ伝えられる。発電機１４０は、図示しない送電線を介して電力を発生する。一方、油圧機構１５０と接続されたパイプ１５２は、変速機構１３０を経由して翼内パイプ１５４と接続されている。翼内パイプ１５４は、分離機構１６０と接続されている。すなわち、油圧機構１５０により生成された油圧は、パイプ１５２および翼内パイプ１５４を介して分離機構１６０へ伝えられる。
【００２９】
図６および７は、分離機構１６０の主要部を示している。図６および７に示すように、翼本体１２１および可動翼１２２は、回転継手１６２により連結されており、それぞれの外周面が連続する形状に形成されている。すなわち、翼本体１２１および可動翼１２２それぞれの正圧および負圧が並び、一体として水流発電装置の翼をなしている。
【００３０】
回転継手１６２は、円柱状部材の両端部を円形の鍔状に形成した形状を有しており、翼本体１２１および可動翼１２２の境界部分に翼１２０の長手方向に沿って形成した同一形状の空間内に配設されている。回転継手１６２は、自身を軸として、可動翼１２２を翼本体１２１に回動可能に連結する作用をする。また、回転継手１６２の鍔状の端部と、翼本体１２１および可動翼１２２内に形成された同一形状の空間とが噛合うことにより、可動翼１２２が翼本体１２１から離脱することを防ぐ作用をする。
【００３１】
また、図６および７に示すように、翼内パイプ１５４は、回転継手１６２を挟むように、翼本体１２１および可動翼１２２の境界面を翼１２０の長手方向に沿って貫通し、翼１２２の端部（可動翼１２２の端部）まで延設されている。翼内パイプ１５４内には、翼本体１２１および可動翼１２２の境界面を跨ぐように、ピン１６４が仮設されている。ピン１６４は、翼内パイプ１５４と略同一の径を有しており、翼内パイプ１５４内壁との摩擦により固定されている。すなわち、ピン１６４は、翼本体１２１および可動翼１２２の回動を防止し、翼本体１２１および可動翼１２２それぞれの外周面が連続する所定位置に固定する作用をする。
【００３２】
この実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置では、図示しない制御線を用いて油圧機構１５０を動作させると、パイプ１５２および翼内パイプ１５４内の流体が作用して、分離機構１６０におけるピン１６４を可動翼１２２側に押しやる。その結果、可動翼１２２が回転継手１６２を軸として回動可能となるから、図８に示すように、水流Ｆの作用により翼本体１２１とは異なる迎角をとるようになる。この状態では、翼本体１２１および可動翼１２２それぞれの外周面が連続せず、正圧および負圧が不連続となる。すなわち、翼１２０においてロータ１１０から最も遠い可動翼１２２を失速させて境界層剥離を生じさせることにより、ロータ１１０の回転を止めることが可能となる。
【００３３】
なお、上記では油圧機構１５０を用いてピン１６４を移動させる例について説明したがこれには限定されない。流体として水など環境に配慮したものを使用してもよい。また、可動翼１２２が回動した際に翼内パイプ１５４から流体が漏出しないよう、翼本体１２１および可動翼１２２の境界面における翼内パイプ１５４に弁を設けてもよい。
【００３４】
（第３の実施形態）
次に、図９および１０を参照して、第３の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第３の実施形態の水流発電システムは、第２の実施形態の水流発電システム１における分離機構の制御方法を変更したものである。以下の説明において、第２の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００３５】
図９は、第３の実施形態における水流発電装置の主要部を拡大して示している。図９に示すように、第３の実施形態における水流発電装置１４は、第２の実施形態における油圧機構１５０に代えて、巻取り機構１７０を備えている。巻取り機構１７０は、モータなどを備えてロープなどを巻取り可能に構成されている。巻取り機構１７０にはパイプ１７２が接続されており、パイプ１７２は、変速機構１３０およびロータ１１０を介して翼１２３内に設けられた翼内パイプ１７４の一端と接続されている。翼内パイプ１７４の他端は、翼本体１２４および可動翼１２５の連結部分に配設された分離機構１６２と接続されている。すなわち、巻取り機構１７０と接続されたパイプ１７２は、変速機構１３０を経由して翼内パイプ１７４と接続されている。
【００３６】
図１０は、分離機構１６２の主要部を示している。図１０に示すように、翼内パイプ１７４の中には、連結ロープ１７６が通されている。連結ロープ１７６の一端は、翼内パイプ１７４内において翼本体１２４および可動翼１２５の境界面を跨ぐように固定されたピン１６４の端部に接続されている。連結ロープ１７６の他端は、翼内パイプ１７４およびパイプ１７２を経て巻取り機構１７０に接続されている。すなわち巻取り機構１７０は、連結ロープ１７６を巻き取ることにより、ピン１６４の位置を移動させることができる。この実施形態のピン１６４は、連結ロープ１７６により翼内パイプ１７４の翼本体１２４側に引き寄せられることで可動翼１２５の固定を解除するから、図１０に示すように、可動翼１２５内の翼内パイプ１７４は、可動翼１２５の端部近傍まで延設される必要はない。すなわち、ピン１６４が所定の位置に固定される程度の長さを有していればよい。
【００３７】
この実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置では、図示しない制御線を用いて巻取り機構１７０を動作させて連結ロープ１７６の巻取りを開始すると、パイプ１７２および翼内パイプ１７４内の連結ロープ１７６の張力が作用して、分離機構１６２におけるピン１６４を翼本体１２４側に引き込む。その結果、可動翼１２５が回転継手１６２を軸として回動可能となるから、図８に示す例と同様に、水流Ｆの作用により翼本体１２４とは異なる迎角をとるようになる。翼１２３においてロータ１１０から最も遠い可動翼１２５を失速させて境界層剥離を生じさせることにより、ロータ１１０の回転を止めることが可能となる。
【００３８】
さらに、この実施形態では、油圧機構のように流体を用いないため、可動翼１２５が回動して翼内パイプ１７４の端面が露出したとしても、水流発電システムが設置された水中を汚染することがない。また、第２の実施形態よりも簡単な機構により同等の効果を得ることができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
次に、図１１を参照して、第４の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第４の実施形態の水流発電システムは、第２の実施形態の水流発電システムにおける可動翼１２２の翼本体１２１への連結方法を変更したものである。以下の説明において、第２の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００４０】
図１１は、第４の実施形態の水流発電装置における分離機構１６３の主要部を示している。図１１に示すように、翼本体１２１および可動翼１２６は、回転継手１６４により連結されている。回転継手１６４は、円柱状部材の両端部を円形の鍔状に形成した形状を有しており、翼本体１２１および可動翼１２６の境界部分に翼の長手方向に沿って形成した空間内に配設されている。翼本体１２１および可動翼１２６の境界面において、翼本体１２１の端部には、回転継手１６４と同一形状の空間が形成されて回転継手１６４が収容され、可動翼１２６の端部には、回転継手１６４の鍔状部分を長手方向に延長した形状の空間が形成されて回転継手１６４が収容される。回転継手１６４は、自身を軸として、可動翼１２６を翼本体１２１に回動可能に連結する作用をする。この実施形態では、可動翼１２６は、主として翼内パイプ１５４におけるピン１６４の摩擦力により固定されている。
【００４１】
すなわち、図１１に示すように、油圧機構１５０によりピン１６４が翼内パイプ１５４内を可動翼１２６側に移動した結果、可動翼１２６は、回動可能となるだけでなく、翼１２０の長手方向に突出可能に構成されている。翼１２０が回転している場合、可動翼１２６には遠心力が働いているから、ピン１６４が移動して可動翼１２６の固定状態が解かれると、可動翼１２６は翼１２０の外周側へ飛び出す。その結果、翼１２０全体の末端部（可動翼１２６の端部）にはより大きなトルクが発生し、翼１２０をより強力に失速させてロータ１１０の回転をより強力に停止することができる。
【００４２】
なお、上記説明では、回転継手１６４を収容する空間のうち可動翼１２６側の空間を大きくとることで可動翼１２６が飛び出し可能となるようにしているが、これには限定されない。翼本体１２１側の空間を大きく形成してもよいし、翼本体１２１および可動翼１２６両方の空間を大きく形成してもよい。
【００４３】
また、第４の実施形態の水流発電システムでは、第２の実施形態の水流発電システムにおいて可動翼を外周方向に飛び出し可能としているが、これにも限定されない。飛び出し可能な可動翼構造を第３の実施形態の水流発電システムに適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（第５の実施形態）
次に、図１２ないし１４を参照して、第５の実施形態の水流発電システムについて詳細に説明する。第５の実施形態の水流発電システムは、システムのメンテナンスや撤去時において翼の回転を防止するものである。第５の実施形態の水流発電システムは、第２の実施形態の水流発電システムにおける翼１２０および２２０の構成を変更したものである。以下の説明において、第２の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００４５】
図１２は、第５の実施形態における水流発電装置の主要部を拡大して示している。図１２に示すように、第５の実施形態における水流発電装置１６では、ロータ１１０の一端には、ハブ１１４が配設され、ハブ１１４は、翼１２７の一端を固定している。翼１２７は、翼本体１２８および翼本体１２８の後縁部（翼１２７のうち水流Ｆに対して下流側の縁部）に連結された翼後縁部１２９により構成されている。すなわち、翼１２７は、長手方向に沿った境界面を境として翼本体１２８および翼後縁部１２９からなり、それぞれの外周面は互いに連続するように形成されている。翼本体１２８および翼後縁部１２９は、通常運用時にそれぞれの外周面が連続するようにそれぞれを固定するロック機構を備えてもよい。
【００４６】
油圧機構１５０にはパイプ１５２が接続されており、パイプ１５２は、変速機構１３０およびロータ１１０を介して翼１２７内に設けられた翼内パイプ１５４の一端と接続されている。翼内パイプ１５４の他端は、翼本体１２８および翼後縁部１２９の連結部分に配設された分離機構１８０と接続されている。分離機構１８０は、複数配設されてもよい。
【００４７】
油圧機構１５０と接続されたパイプ１５２は、変速機構１３０を経由して翼内パイプ１５４と接続されている。翼内パイプ１５４は、分離機構１８０と接続されている。すなわち、油圧機構１５０により発生した油圧は、パイプ１５２および翼内パイプ１５４を介して分離機構１８０へ伝えられる。
【００４８】
図１３および１４は、翼１２７における分離機構１８０の主要部の断面を示している。図１３および１４に示すように、翼本体１２８および翼後縁部１２９は、翼１２７の長手方向に沿って配設されたヒンジ１９１により連結されており、翼１２７の圧力面方向（水流Ｆにより圧力を受ける面）に向けて折れ曲がるように構成されている。
【００４９】
翼本体１２８に配設された分離機構１８０には、シリンダ機構１８２、および、シリンダ機構１８２と組み合わされ翼後縁部１２９に向けて伸縮するピストン機構１８４が配設されている。シリンダ機構１８２は、翼内パイプ１５４と接続されており、油圧機構１５０は、シリンダ機構１８２を介して油圧をピストン機構１８４に作用させる。ピストン機構１８４は、翼本体１２８および翼後縁部１２９の境界面に形成された空間１９２および１９３内に収容されている。２つの空間１９２および１９３のうち、空間１９２は、ピストン機構１８４の運動を妨げない大きさおよび形状に形成され、空間１９３は、ピストン機構１８４の運動により翼後縁部１２９が折れ曲がるよう、マージンをもった大きさに形成されている。
【００５０】
この実施形態の水流発電システムにおける水流発電装置では、図示しない制御線を用いて油圧機構１５０を動作させると、パイプ１５２および翼内パイプ１５４内の流体が作用して、分離機構１８０におけるシリンダ機構１８２がピストン機構１８４を駆動する。その結果、翼後縁部１２９は、翼本体１２１から分離して折れ曲がり、翼本体１２７全体を失速させて境界層剥離を生じさせることにより、ロータ１１０の回転を止めることが可能となる。なお、ピストン機構１８４の端部は、翼後縁部１２９の空間１９３の内壁面においてヒンジ等により連結されてもよい。この場合、通常運転時において翼本体１２１および翼後縁部１２９内が一体的な形状を容易に維持することができる。
【００５１】
また、第５の実施形態の水流発電システムでは、第２の実施形態の水流発電システムの油圧機構を用いて翼後縁部を折り曲げ可能な構成としているが、これにも限定されない。第５の実施形態の翼構造を第３の実施形態の水流発電システムに適用し、ピン・連結ロープおよび巻取り機構を用いて翼後縁部を折り曲げ可能な構成としても同様の効果を得ることができる。
【００５２】
上記説明した実施形態の水流発電システムによれば、簡単な構成で容易に回転軸を固定し、または回転軸の回転を停止させることのできる水流発電システムを提供することができる。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１…水流発電システム１、１０・２０…水流発電装置、１００・２００…ナセル、１１０・２１０…ロータ、１１２…留め穴、１１４…ハブ、１２０・２２０…翼、１２１…翼本体、１２２…可動翼、１３０…変速機構、１４０…発電機、１４５…連結軸、１５０…油圧機構、１５２…パイプ、１５４…翼内パイプ、１６０…分離機構、１６２…回転継手、１６４…ピン。
【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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【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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