(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜水可能な動力プラント（１）の動作を制御するための方法であって、前記潜水可能な動力プラント（１）は構造体（２）および媒体（３）を具備し、該媒体（３）は少なくとも１つの翼（４）を具備し、前記媒体（３）は、少なくとも１つの係留体（５）を用いて前記構造体（２）に拘束されて設けられ、前記媒体（３）は、該媒体（３）を通過する流体流れを利用して、所定の軌跡を移動するように設けられた方法において、
前記媒体（３）は、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を変化させるように設けられたピッチ制御システムを具備し、前記方法は、
−  前記媒体（３）を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きいかどうかを測定し、
−  前記媒体（３）を通過する流体の速度が前記所定の数値よりも大きい場合、
Ｉａ：前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節することによって前記媒体（３）を始動させ、前記媒体（３）の運転深さに到達させて、所定の軌跡内における前記媒体（３）の動作を開始させて動力生成を開始し、
Ｉｂ：動力生成している間の前記媒体（３）の速度を、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節することによって制御し、動力出力を最適化させ、
Ｉｃ：前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節して、それにより前記媒体（３）を通過する流体によって前記翼（４）に生じる揚力を実質的にゼロにすることによって、前記媒体（３）を停止させるステップ、
−  前記媒体（３）が動力損失したかどうかを判断し、
−  前記媒体（３）が動力損失した場合、
ＩＶａ：前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節して、それにより前記媒体（３）を通過する流体により生じる揚力を実質的にゼロとすることによって、前記媒体（３）を停止させ、
ＩＶｂ：動力が前記媒体（３）に回復されたことを判断し、
ＩＶｃ：動力が前記媒体（３）に回復されたことを決定した上で、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節して、前記所定の軌跡へと前記媒体（３）の移動を開始させ、動力生成を開始させるステップ、および
−  前記媒体（３）を通過する流体の速度が前記所定の数値よりも小さい場合、
ＩＩａ：前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節して、前記媒体（３）を通過する流体の速度が前記所定の数値よりも大きくなったと判断された場合に、前記媒体（３）が始動することが可能となる位置に、前記媒体（３）を移動させ且つ／もしくは前記媒体（３）を維持するステップ、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記媒体（３）を通過する流体の速度が前記所定の数値よりも大きく、且つ前記媒体（３）が所定の軌跡を移動している場合、前記方法は、
ＩＩＩ：前記媒体（３）が、前記所定の軌跡を横切る物体と衝突する危険性があるかどうかを判断し、
−  前記媒体（３）が、前記所定の軌跡を横切る物体と衝突する危険性があると判断された場合、
ＩＩＩａ：前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節して、それにより前記媒体（３）を通過する流体により生じる揚力を実質的にゼロにすることによって、前記媒体（３）を停止させ、
ＩＩＩｂ：前記所定の軌跡を横切る前記物体が、前記所定の軌跡から退避したことを判断し、
ＩＩＩｃ：前記所定の軌跡を横切る前記物体が、前記所定の軌跡から退避したことを決定した上で、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節して、前記媒体（３）の前記所定の軌跡への移動を開始させ、動力生成を開始させるステップ、
を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
動力生成の際に前記媒体（３）の速度を制御する場合、前記係留体の荷重は、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を調節することによって制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記媒体（３）の迎え角は、前記媒体（３）の後側ストラット（７）を展開するかまたは引き込むように設けられたピッチ制御システム（１１）を用いて変化され、該ピッチ制御システム（１１）は前記後側ストラット（７）に取り付けられて、それに続いて前記係留体（５）に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記媒体（３）の迎え角はピッチ制御システム（１１）を用いて変化され、該ピッチ制御システムは、前記翼（４）に取り付けられたナセル（８）の長さに沿ってまたは前記翼（４）の長さに沿って、ストラットの取り付け位置を変化させるように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
構造体（２）および媒体（３）を具備し、該媒体（３）は少なくとも１つの翼（４）を具備し、前記媒体（３）は、少なくとも１つの係留体（５）を用いて前記構造体（２）に拘束されて設けられた潜水可能な動力プラント（１）であって、
前記媒体（３）は、該媒体（３）を通過する流体流れを利用して、所定の軌跡を移動するように設けられ、前記動力プラント（１）は、制御ユニットおよび少なくとも１つのセンサユニットをさらに具備した潜水可能な動力プラント（１）において、
前記媒体（３）は、ナセル（８）内に含まれたか、または前記翼（４）に一体化されたピッチ制御システム（１１）を具備し、該ピッチ制御システム（１１）は後側ストラット（７）に接続されており、
前記ピッチ制御システム（１１）は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法に従って、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角を変化させ、前記少なくとも１つの翼（４）の迎え角は、前記少なくとも１つのセンサユニットからの入力に基づいて、前記制御ユニットによって変化されるように設けられ、
前記制御ユニットは、前記少なくとも１つのセンサユニットからの入力に基づいて、前記媒体（３）を通過する流体の速度が所定値よりも大きいかまたは小さいかを判断するように設けられ、前記ピッチ制御システム（１１）が運転状態において動力供給され、前記ピッチ制御システム（１１）への動力が損失した場合に、前記後側ストラット（７）は自動的に完全に展開することを特徴とする潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項７】
前記媒体（３）の迎え角は、前記媒体（３）の前記後側ストラット（７）を展開するかまたは引き込むように設けられた前記ピッチ制御システム（１１）を用いて変化され、該ピッチ制御システム（１１）は前記後側ストラット（７）に取り付けられて、それに続いて前記係留体（５）に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項８】
前記媒体（３）は、前記ピッチ制御システム（１１）を具備したナセル（８）を具備し、該ナセル（８）は前記翼（４）に取り付けられており、前記後側ストラット（７）は、前記ナセル（８）内の前記ピッチ制御システム（１１）に取り付けられて、それにより前記後側ストラット（７）は前記ピッチ制御システム（１１）によって展開および引き込み可能に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項９】
前記ピッチ制御システム（１１）は前記翼（４）と一体化されており、前記後側ストラット（７）は、前記翼（４）内の前記ピッチ制御システム（１１）に取り付けられて、それにより前記後側ストラット（７）は前記ピッチ制御システム（１１）によって展開および引き込み可能に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項１０】
前記後側ストラット（７）は、可撓性接続手段（１８）によって前記ピッチ制御システム（１１）に取り付けられていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項１１】
前記可撓性接続手段（１８）は、ロープ、ケーブル、コード、弦、およびワイヤのうちの１つであることを特徴とする請求項１０に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項１２】
前記ピッチ制御システム（１１）は、前記可撓性接続手段（１８）を格納するためのらせん形状ドラム（１５）と、前記可撓性接続手段（１８）を展開および引き込みする際に前記可撓性接続手段（１８）をガイドするためのガイド手段（１９）と、を具備していることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項１３】
前記ピッチ制御システム（１１）は、クラッチ（１７）、変速機、モータ（１２）、およびブレーキを具備していることを特徴とする請求項６〜１２のいずれか一項に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項１４】
前記媒体（３）の迎え角はピッチ制御システム（１１）を用いて変化され、該ピッチ制御システムは、前記翼（４）に取り付けられたナセル（８）の長さに沿ってまたは前記翼（４）の長さに沿って、前記後側ストラットの取り付け位置を変化させるように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の潜水可能な動力プラント（１）。
【請求項１５】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法を実施するためのコンピュータ実行可能命令を有する、潜水可能な動力プラント（１）とともに使用するためのコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜水可能な動力プラントの運転を制御するための方法に関し、潜水可能な動力プラントは構造体および媒体を具備し、媒体は少なくとも１つの翼を具備し、媒体は、少なくとも１つの係留体を用いて構造体に拘束されて配置され、媒体は、媒体を通過する流体流れを利用して所定の軌跡を移動するように設けられている。
【背景技術】
【０００２】
潜水可能な動力プラントは、技術的に公知である。潜水可能な動力プラントの１つの種類は、翼を具備した媒体を使用している。媒体は、係留体を用いて構造体に拘束されるように設けられ、媒体を通過する流体流れを利用して所定の軌跡内を移動するように設けられている。媒体の制御は、媒体を制御するために必要な多様なパラメータの情報を提供するセンサからの入力に依存している。このことは、特許文献１に記載されている。
【０００３】
潜水可能な動力プラントに関する１つの応用は、潮流のような流体流れから電力を生成することであり、それは流体流れのエネルギを、例えば媒体に配置されたタービンおよび発電機によって電気エネルギに変換することを可能にすることによるものである。
【０００４】
電力の生成のための潮流の利用は多くの状態を生じ、通常動作の際に媒体を始動および停止することを可能にするために、および媒体の始動および停止を制御して媒体への損傷を回避することを可能にするために、媒体は制御される必要がある。さらに、通常動作の際の動力プラントの動力出力を最適化することが望まれている。
【０００５】
したがって、媒体の多様な状態において、潜水可能な動力プラントの運転を制御するための方法および動力プラントを改良する必要が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１  ８１６  ３４５号明細書
【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、潜水可能な動力プラントの運転を制御するための独創的な方法および潜水可能な動力プラントを提供することであり、それにより先に言及した問題は少なくとも部分的に回避される。この目的は、請求項１および８の特徴部の構成により達成される。本発明のバリエーションは、添付の従属請求項に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
潜水可能な動力プラントは、構造体および媒体を具備している。媒体は、少なくとも１つの翼を具備している。媒体は、少なくとも１つの係留体によって構造体に拘束されて設けられている。媒体は、媒体を通過する流体流れを用いて、所定の軌跡を移動するように設けられている。
【０００９】
本発明は、媒体が、少なくとも１つの翼の迎え角を変化させるように設けられたことを特徴としており、その方法は、
Ｉ：媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きいかどうかを測定し、
−  媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きい場合、
Ｉａ：少なくとも１つの翼の迎え角を調節することによって媒体を始動させ、媒体の運転深さに到達させて、所定の軌跡内における媒体の動作を開始させて動力生成を開始するか、
Ｉｂ：動力発生している間の媒体の速度を、少なくとも１つの翼の迎え角を調節することによって制御し、動力出力を最適化するか、もしくは
Ｉｃ：少なくとも１つの翼の迎え角を調節して、それにより媒体を通過する流体によって翼に生じる揚力を実質的にゼロにすることによって、媒体を停止させるステップ、
または
ＩＩ：媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも小さいかどうかを測定し、
−  媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも小さい場合、
ＩＩａ：少なくとも１つの翼の迎え角を調節して、媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きくなったと判断された場合に、媒体が始動することが可能となる位置に、媒体を移動させ且つ／もしくは媒体を維持するステップ、
を含んでいる。
【００１０】
それにより、方法は、翼を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きいかまたは小さいかに応じて迎え角を調節することを可能にしており、それにより潜水可能なプラントの媒体は、多くの多様な状況に関して制御されることが可能である。
【００１１】
例えば、媒体を始動させ且つ水面から所定の軌跡への移動を開始させて、動力生成を開始させることを可能にすることが望まれている。この状況は、例えば媒体の設置またはアフターサービスの際に生じる。
【００１２】
媒体を始動させ且つ水面よりも下の位置から所定の軌跡への移動を開始させて、動力生成を開始させることを可能にすることも望まれている。この状況は、水面よりも下にある間に、媒体が何らかの理由により停止された場合に、および媒体を停止させた理由が、媒体の運転からの排除を要求しない場合に生じる。
【００１３】
揚力が実質的にゼロとなることは、媒体に作用するけん引力以下の揚力となることを意味している。媒体が、その動作が所定の軌跡上で運転中である間に、媒体の速度を制御することが可能であることも望まれている。所定の軌跡上での運転における媒体の迎え角は、タービンおよび発電機からの動力出力を増大させるために、最適化されることが可能である。このことは、所定の軌跡上での媒体の平均速度が増大されることによって実行される。動作の間に、潜水可能なプラントの媒体または他の部品に危険を与え得る機能不良が生じた場合に、媒体を停止させることも望まれている。
【００１４】
翼を通過する流体の速度が所定の数値よりも低い場合、翼の揚力は媒体の運転を可能にするほど十分に大きくない。この場合、媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも高くなったと判断された場合に、媒体を始動させることが可能な位置へと、迎え角を変化させることによって媒体を移動させ、流体の速度が低下しない限り、媒体をその位置に維持することを可能にすることが望まれている。媒体がすでに適切な位置にある場合、媒体をその位置に維持することが望まれる。媒体の深さおよび方向は、位置と共に重要である。
【００１５】
流体の速度は、物理的特性と翼を通過する流体の速度との間の直接的または間接的関係を利用して、物理的特性を測定することによって決定されることが可能である。測定可能な物理的特性は、例えば媒体から離れた位置もしくは媒体の位置における流体自身の速度、係留体の荷重、タービン速度、所定の軌跡内の媒体の高さの変化を決定するための圧力、または係留体および／もしくは媒体自身の角速度を測定するための角度センサである。これらの物理的特性は媒体の速度の計算を可能にし、それにより物理的特性と媒体の速度もしくは参照テーブルとの間の数学的関係、データベース、または測定された数値から媒体の速度を計算するために使用可能な類似の測定値をプログラムされた制御ユニットを用いて、流体の速度が計算されることを可能にしている。好適に、媒体が所定の軌跡内での移動開始した場合、媒体の速度は動力出力を最適化するために使用される。
【００１６】
媒体を通過する流体の速度および媒体の位置を測定するために、多くの異なったタイプのセンサが使用され得る。
【００１７】
媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きく、且つ媒体が所定の軌跡を移動している場合、この方法は、
ＩＩＩ：媒体が、所定の軌跡を横切る物体と衝突する危険性があるかどうかを判断し、
−  媒体が、所定の軌跡を横切る物体と衝突する危険性があると判断された場合、
ＩＩＩａ：少なくとも１つの翼の迎え角を調節して、それにより媒体を通過する流体により生じる揚力を実質的にゼロにすることによって、媒体を停止させ、
ＩＩＩｂ：所定の軌跡を横切る物体が、所定の軌跡から退避したことを判断し、
ＩＩＩｃ：所定の軌跡を横切る物体が、所定の軌跡から退避したことを決定した上で、少なくとも１つの翼の迎え角を調節して、媒体の所定の軌跡への移動を開始させ、動力生成を開始させるステップ、
を含んでいる。
【００１８】
物体または動物が所定の軌跡の経路内に進入した場合、媒体、物体、または動物を損傷し得る衝突が生じないことが重要である。迎え角を調節して、流体によって翼に生じる揚力を実質的にゼロにすることにより、この方法は、このことを最小化、または完全に回避することが可能である。媒体が移動している所定の軌跡に接近する物体の存在は、例えば音波探知機、画像検出システムに接続されたカメラのような視覚的検出手段、または近接センサによって検出される。停止した場合、所定の軌跡を横切る物体が所定の軌跡から退避したことが決定されると、媒体が始動することが可能な位置に媒体を移動させおよび／またはその位置に維持するように、迎え角が調節され得る。媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きいと判断された場合、媒体は始動して、動力生成を再開することが可能である。
【００１９】
媒体を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きい場合、この方法は、
ＩＶ：媒体が動力損失したかどうかを判断し、
−  媒体が動力損失した場合、
ＩＶａ：少なくとも１つの翼の迎え角を調節して、それにより媒体を通過する流体により生じる揚力を実質的にゼロとすることによって、媒体を停止させ、
ＩＶｂ：動力が媒体に回復されたことを判断し、
ＩＶｃ：動力が前記媒体に回復されたことを決定した上で、少なくとも１つの翼の迎え角を調節して、所定の軌跡へと媒体の移動を開始させ、動力生成を開始させるステップ、
を含んでいる。
【００２０】
媒体に動力損失が生じた場合、任意の他の物体により、または海、湖、もしくは海洋の底により、媒体が損傷、破壊されていないことを確認する必要がある。このことを回避するために、媒体に動力損失が生じた場合、電気機械的フェイルセーフが、迎え角を変化させて、それにより媒体が動力損失の発生により直ちに揚力を失い、水中に静止したままとなるように確保する。動力が回復した後に、媒体は、翼により生じる揚力が媒体の動作を始動させるように、迎え角を変化させることによってその運転を再始動させることが可能である。動力損失後の位置が媒体を始動させるために適切でない場合、媒体が位置を移動して、媒体を再始動させることも可能である。
【００２１】
これまでに記載のいずれか１つの方法によれば、動力生成の際に媒体の速度を制御する場合、係留体の荷重は、少なくとも１つの翼の迎え角を調節することによって制御されている。動力出力を最適化する場合、係留体が破壊されないことを確実にするために、速い流れ速度の際に、係留体の荷重を制御する必要がある。このことは、揚力が減少するように、迎え角を変化させることによって実行される。係留体の荷重は、係留体に取り付けられたセンサによって測定可能である。
【００２２】
方法は、多くの手段によって実行可能である。
【００２３】
本発明の一実施形態において、媒体の迎え角はピッチ制御システムを用いて変化され、ピッチ制御システムは、媒体の後側ストラットを展開するかまたは引き込むように設けられている。ピッチ制御システムは後側ストラットに取り付けられて、それに続いて係留体に取り付けられている。本実施形態におけるピッチ制御システムはモータを具備し、モータは、ブレーキおよび少なくとも１つのギアを備えた変速機を具備している。らせん形状のドラムは、クラッチが取り付けられた軸に取り付けられている。クラッチは、変速機と係合した場合に、軸に動力を伝達し、ドラムが変速機から係合解除されることを可能にし、迎え角を急速に変化させる必要がある場合に、ドラムが自由回転することが可能となるように誘導する。ドラム上には可撓性接続手段が巻き付けられており、それに続いて後側ストラットに接続されている。
【００２４】
本発明の一実施形態において、媒体の迎え角はピッチ制御システムを用いて変化され、ピッチ制御システムは、翼に取り付けられたナセルの長さに沿ってまたは翼の長さに沿って、ストラットの取り付け位置を変化させるように設けられている。本実施形態におけるピッチ制御システムは、後側ストラットのための可動取付手段を具備している。
【００２５】
本発明の一実施形態において、媒体の迎え角はピッチ制御システムを用いて変化され、ピッチ制御システムは昇降舵を具備している。
【００２６】
本発明は、構造体および媒体を具備した潜水可能な動力プラントにも関する。媒体は少なくとも１つの翼を具備している。媒体は、少なくとも１つの係留体を用いて構造体に拘束されて設けられている。媒体は、媒体を通過する流体流れを利用して、所定の軌跡を移動するように設けられている。動力プラントは、制御ユニットおよび少なくとも１つのセンサユニットをさらに具備している。媒体は、少なくとも１つの翼の迎え角を変化させるように設けられている。少なくとも１つの翼の迎え角は、少なくとも１つのセンサユニットからの入力に基づいて、制御ユニットによって変化されるように設けられている。制御ユニットは、少なくとも１つのセンサユニットからの入力に基づいて、媒体を通過する流体の速度が所定値よりも大きいかまたは小さいかを判断するように設けられている。
【００２７】
本発明による潜水可能な動力プラントは、前述の方法を実施することを可能にしている。潜水可能な動力プラントは、制御ユニットにセンサ入力を提供する、少なくとも１つのセンサが設けられている。センサからの入力に基づいて、制御ユニットは、媒体を通過する流体の速度が、所定の数値よりも大きいかまたは小さいかを決定し、媒体が置かれた状況に応じて迎え角を変化させる。
【００２８】
本発明の一実施形態において、媒体の迎え角は、媒体の後側ストラットを展開するかまたは引き込むように設けられたピッチ制御システムを用いて変化される。後側ストラットは、係留体およびピッチ制御システムに取り付けられている。
【００２９】
本発明の一実施形態において、媒体はピッチ制御手段を備えたナセルを具備している。ナセルは翼に、および後側ストラットに取り付けられており、後側ストラットは、ナセル内のピッチ制御システムに取り付けられて、それにより後側ストラットはピッチ制御システムによって展開および引き込み可能に設けられている。
【００３０】
本発明の一実施形態において、ピッチ制御システムは翼と一体化されている。後側ストラットは、翼内のピッチ制御システムに取り付けられて、それにより後側ストラットはピッチ制御システムによって展開および引き込み可能に設けられている。
【００３１】
本発明の一実施形態において、ピッチ制御システムはナセルまたは翼と一体化されており、後側ストラットは、可撓性接続手段によってピッチ制御システムに取り付けられ得る。好適に、可撓性接続手段は、ロープ、ケーブル、コード、弦、およびワイヤのうちの１つである。可撓性接続手段が、応力下で小さい伸びを示すか、またはまったく伸びないことは好適である。可撓性接続手段は、好適にDyneema（登録商標）から形成されているが、応力下で小さい伸びを示すか、またはまったく伸びない他の材料も考慮される。
【００３２】
後側ストラットは剛性または可撓性とすることが可能であり、流体力学的断面を有する。後側ストラットの強制的部材は、好適にDyneema（登録商標）から形成されている。
【００３３】
一実施形態において、ナセルはピッチ制御システムを具備しているか、またはピッチ制御システムは翼に一体化されており、ピッチ制御システムはクラッチ、変速機、モータ、およびブレーキを具備している。ピッチ制御システムは、可撓性接続手段を格納するためのらせん形状ドラムと、可撓性接続手段の展開および引き込みの際に可撓性接続手段をガイドするためのガイド手段と、を具備している。
【００３４】
一実施形態において、ナセルはピッチ制御システムを具備しているか、またはピッチ制御システムは翼に一体化されており、ピッチ制御システムは運転状態において動力供給されている。ピッチ制御システムへの動力が損失した場合に、後側ストラットは自動的に完全に展開する。このことは、動力損失した場合に、媒体を停止させる利点を有する。
【００３５】
本発明の一実施形態において、媒体の迎え角はピッチ制御システムを用いて変化され、ピッチ制御システムは、翼に取り付けられたナセルの長さに沿ってまたは翼の長さに沿って、ストラットの取り付け位置を変化させるように設けられている。
【００３６】
本発明の別の実施形態において、媒体の迎え角はピッチ制御システムを用いて変化され、ピッチ制御システムは昇降舵を具備している。昇降舵を、前述のピッチ制御システムの別の１つと組み合わせることが可能である。
【００３７】
センサユニットは、流体の速度を直接測定するための速度センサ、係留体荷重センサ、タービン速度センサ、圧力センサ、または角度センサのうちの１つ以上である。迎え角は、例えば可撓性接続手段の展開長さを測定するためのセンサ、または前側ストラットに搭載された、迎え角を直接測定するためのセンサによって測定される。
【００３８】
本発明は、前述の方法を実施するためのコンピュータ実行可能命令を有する、潜水可能な動力プラントとともに使用するためのコンピュータ可読媒体に、さらに関連している。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による潜水可能なプラントを概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明による潜水可能なプラントを概略的に示した側面図である。
【図３ａ】本発明によるピッチ制御システムを概略的に示した図である。
【図３ｂ】本発明によるピッチ制御システムを概略的に示した図である。
【図４ａ】媒体の迎え角の変化の応用の第１実施例を概略的に示した図である。
【図４ｂ】媒体の迎え角の変化の応用の第１実施例を概略的に示した図である。
【図４ｃ】媒体の迎え角の変化の応用の第１実施例を概略的に示した図である。
【図４ｄ】媒体の迎え角の変化の応用の第１実施例を概略的に示した図である。
【図５】媒体の迎え角の変化の応用の第２実施例を概略的に示した図である。
【図６ａ】媒体の迎え角の変化の応用の第３実施例を概略的に示した図である。
【図６ｂ】媒体の迎え角の変化の応用の第３実施例を概略的に示した図である。
【図７】媒体の迎え角の変化の応用の第４実施例を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明による潜水可能な動力プラント１を概略的に示している。動力プラント１は、構造体２および媒体３を具備している。媒体３は少なくとも１つの翼４を具備している。媒体３は、少なくとも１つの係留体５を用いて構造体２に拘束されて配置されている。媒体３は、媒体３を通過する流体流れを利用して、所定の軌跡を移動するように配置されている。媒体３は、前側ストラット６および後側ストラット７をさらに具備している。媒体３は、翼４に取り付けられたナセル８を具備し得る。ナセル８は翼４の下側または上側に配置され、パイロン９を用いて翼４に取り付けられ得る。媒体３は、垂直舵１０の形式の制御面をさらに具備している。前側ストラット６は翼４に取り付けられ、後側ストラット７はナセル８に取り付けられている。
【００４１】
図２は、本発明による潜水可能なプラントの媒体３の側面を概略的に示している。ナセル８は、後側スラット７が取り付けられたピッチ制御システム（図示略）を具備している。後側ストラット７は、ロープ、ケーブル、コード、弦、またはワイヤのような可撓性接続手段１８を介して、ピッチ制御システムに接続されている。代替的に、可撓性接続手段１８は、後側ストラット７自身の端部である。可撓性接続手段１８は、ナセル８の開口部（図示略）を介してナセルに進入している。図２における可撓性接続手段１８の長さは、単なる図示の目的で示されている。
【００４２】
図３ａおよび図３ｂは、本発明によるピッチ制御システム１１を概略的に示している。図３ａは、図２の線Ａ−Ａに沿ったナセル８の断面を示している。ピッチ制御システム１１はナセル８の後半分に好適に配置され、ピッチ制御システム１１の正確な位置は設計要素である。図中では、ピッチ制御システム１１は、ナセル８の垂直中心線の中心から外れて配置されている。ピッチ制御システムの位置は、開口部がナセルの底部且つ長手中心線に沿って配置されることを可能にし、その開口部を通じて可撓性接続手段がナセル８に進入する。このことは、後側ストラットがナセルの長手中心線に沿って取り付けられることを可能にしている。このことは、媒体が安定に留まることを確実にしている。
【００４３】
図３ｂは、図３ａの線Ｂ−Ｂに沿った、ナセルおよびピッチ制御システム１１の断面を概略的に示している。ピッチ制御システム１１はモータ１２を具備し、モータ１２は、ブレーキおよび少なくとも１つの歯車を具備した変速機１３も具備している。らせん形状ドラム１５は、クラッチ１７が取り付けられた軸１６に取り付けられている。クラッチ１７は、クラッチが変速機１３と係合された場合に、軸１６に動力を伝達し、ドラム１５を変速機から分離して、迎え角を素早く変化する必要がある場合に、ドラム１５が自由回転することを可能にすることを誘導する。ドラム１５には可撓性接続手段１８が巻き付けられ、次いで後側ストラット７に接続されている。代替的に、後側ストラット７の端部は、可撓性接続手段１８を具備している。ガイド手段１９は、ドラム１５に均一に可撓性接続手段１８を巻き取ることを補助している。モータ１２は、制御システムを利用して制御されている。
【００４４】
図４ａ〜図７は、すべて潜水可能な動力プラント１の媒体３の迎え角の変化の応用例を概略的に示している。図中の矢印は、潮流の方向を示している。動力プラントが設置された深さは単に図示されているのみであり、限定されることを意図していない。
【００４５】
図４ａ〜図４ｄは、媒体３の迎え角の変化の第１応用例を概略的に示している。図４ａにおいて、媒体３は水面に配置されている。この状態は、媒体３が最初の使用の場合または点検修理後の使用の場合に生じる。媒体３は水面に配置され、その位置において、媒体は、ピッチ制御システムを使用して、直立した安定位置を見出し、媒体３の前部は（図中の矢印によって示された）流れ方向に向かって面している。直立することにより、安定位置は、媒体３が、翼４がナセル８の上になるように向けられた位置を意味している。代替的な形態において、直立した安定位置は、媒体３が、ナセル８の下に翼４が配置されるように向けられた位置である。ピッチ制御システムは、後者においては好適に翼４内に統合されている。
【００４６】
図４ｂにおいて、媒体３が翼４の迎え角を変化させ且つ下降を開始するために、後側ストラット７は完全に伸びている。
【００４７】
図４ｃにおいて、媒体３は所望の深さに下降されている。翼４の揚力は原則的にゼロである。前側ストラット６は、所定の角度だけ回転することが可能である。ピッチ制御システムは、媒体３が下降する深さを決定する迎え角を制御し、媒体３を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きくなることが決定された場合に、伝達媒体３が始動することを可能にしている。
【００４８】
図４ｄにおいて、後側ストラット７は引き込まれ、媒体３が移動を開始するために、迎え角が変化させられる。媒体３は流れ方向に向けられているので、媒体３は上向きに移動を開始し、所定の軌跡内を導かれることが可能である。
【００４９】
図５は、媒体３の迎え角の変化の第２応用例を概略的に示している。図５において、媒体３は所定の軌跡に沿って移動し、動力を発生させる。後側ストラット７の長さは、迎え角を変化させるために変化されることが可能であり、それにより所定の軌跡の長さにわたって速度を変化させることが可能である。所定の軌跡に沿った第１位置において、迎え角は第１位置の最適な迎え角よりも小さく、後側ストラット７は引き込まれている。所定の軌跡に沿った第２位置において、迎え角は第２位置の最適な迎え角よりも大きく、後側ストラット７は展開されている。
【００５０】
図６ａおよび図６ｂは、媒体３の迎え角の変化の第３応用例を概略的に示している。図６ａにおいて、媒体３はその所定の軌跡に沿って移動し、動力を発生させる。動力を発生させる間に、媒体３が所定の軌跡を横切る物体と衝突する危険性があること、または媒体３が動力損失を生じることが判断される。
【００５１】
これらの状況のいずれかに対応して、後側ストラット７は、迎え角を変化させるために完全に展開され、それにより媒体３を通過する流体によって生じる揚力は実質的にゼロとなり、媒体３が所定の軌跡に沿って移動し続けることを効果的に停止させる。このことは図６ｂに示されている。物体が所定の軌跡から遠ざけられたことが判明したか、または動力が回復した後に、後側ストラット７は、図４ｄに関連して記載されたように引き込まれる。
【００５２】
図７は、媒体３の迎え角の変化の第４応用例を概略的に示している。図６において、翼４を通過する流体の速度は、所定の数値よりも小さいことが決定されている。より低い速度は、図においてより短い矢印によって示されている。このことが決定された場合、後側ストラット７が完全に伸び且つ媒体３がピッチ制御の手段を利用して所定の深さを維持する。必要であれば、迎え角における小さい変化が、媒体３がその深さを変化させるために適用されることが可能であり、それにより媒体３を通過する流体の速度が所定の数値よりも大きくなることが測定された場合に、媒体３が始動することを可能にする位置から逸脱することを回避している。
【００５３】
前述の記載において、ナセル８は翼４の下に配置され、後側ストラット７はナセル８に取り付けられている。ナセル８が翼４の上に配置されることも可能である。そのような場合、後側ストラット７は、ナセル８または媒体３の翼のいずれかに接続されている。後側ストラット７が翼に取り付けられた場合、ピッチ制御システムは翼内に配置される。さらに、図４ａ〜図７の媒体３の迎え角は、単に図示されたものであり、制限されることを意図していない。
【００５４】
請求項内に示された参照符号は、請求項によって保護される事項の範囲を限定するものとして見られるべきではなく、それらの機能は単に請求項を容易に理解させることである。
【００５５】
実現されるために、本発明は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、すべての多様な明確な観点における改変を受けることが可能である。したがって、その図および記載は、事実上の説明とみなされ、制限されない。
【符号の説明】
【００５６】
１  ・・・動力プラント
２  ・・・構造体
３  ・・・媒体
４  ・・・翼
５  ・・・係留体
６  ・・・前側ストラット
７  ・・・後側ストラット
８  ・・・ナセル
９  ・・・パイロン
１０  ・・・垂直舵
１１  ・・・ピッチ制御システム
１２  ・・・モータ
１３  ・・・変速機
１５  ・・・ドラム
１６  ・・・軸
１７  ・・・クラッチ
１８  ・・・可撓性接続手段
１９  ・・・ガイド手段
【図１】
0006471224.tif 000002
【図２】
0006471224.tif 000003
【図３ａ】
0006471224.tif 000004
【図３ｂ】
0006471224.tif 000005
【図４ａ】
0006471224.tif 000006
【図４ｂ】
0006471224.tif 000007
【図４ｃ】
0006471224.tif 000008
【図４ｄ】
0006471224.tif 000009
【図５】
0006471224.tif 000010
【図６ａ】
0006471224.tif 000011
【図６ｂ】
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【図７】
0006471224.tif 000013