(57)【要約】  エネルギ獲得機械への流体の流れは抽出されるエネルギ量を決定するために重要で、とりわけ再生可能なエネルギ源の分野では重要である。本発明は、流れ偏向装置（ＦＤＤ）と呼ばれる様々な物体を適切に配置することでエネルギ獲得部材への流れを強化することによって、流れの運動をエネルギ獲得機械、もっとも一般的には風力及び水力タービンに適用するための装置及び方法について記載する。ＦＤＤは電力出力に非常に重要な改善をもたらすことが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記ＦＤＤの中心軸が流体の流れの方向にほぼ垂直であることを特徴とする流れ偏向システム。  
【請求項２】
前記ＦＤＤがｙ軸で少なくとも１メートルの高さを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＦＤＤがｙ軸で少なくとも５メートルの高さを有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記流体の流れがガスであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記流体の流れが液体であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記流体の流れが風であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記流体の流れが水であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記流体の流れが蒸気であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＦＤＤが３６０度のリングであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＦＤＤが３６０度未満の部分リングであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ＦＤＤが分割されたリングであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ｘ軸が地表面に垂直であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記エネルギ獲得機械が少なくとも直径１０メートルのブレードを有する風力タービンであることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１４】
前記エネルギ獲得機械が少なくとも直径３０メートルのブレードを有する風力タービンであることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．前記エネルギ獲得機械のための支持構造体、
ｃ．前記支持構造体の少なくとも一部を取り囲む少なくとも部分的なリング内にあるとともに、機能が発揮されるように前記機械の前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１６】
前記流体が風であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記流体が水であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記支持構造体が実質的にｙ軸にあることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ＦＤＤが前記支持構造体に少なくとも部分的に取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ＦＤＤが地面に少なくとも部分的に取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。  
【請求項２１】
前記ＦＤＤが前記支持構造体以外の別の構造体に少なくとも部分的に取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。  
【請求項２２】
前記ＦＤＤがｙ軸で少なくとも０．１メートルの高さを有することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ｘ軸が前記地表面に垂直であることを特徴とすることを請求項１５に記載のシステム。
【請求項２４】
前記リングが前記支持構造体のみを取り囲むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。  
【請求項２５】
前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材から少なくとも２．５メートル離れていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２６】
前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材から少なくとも５メートル離れていることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２７】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する少なくとも２つのＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２８】
前記ＦＤＤが少なくとも１つの障害型及び少なくとも１つの循環型を備えることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
１つのＦＤＤがｘ軸の位置で他のＦＤＤの前にあることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
各ＦＤＤが前記ｙ軸で異なる低高度を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
各ＦＤＤが前記ｙ軸で異なる高高度を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３２】
各ＦＤＤがほぼ同様の軸を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３３】
各ＦＤＤがほぼ同様の形状を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３４】
１つのＦＤＤがｘ軸の位置で他のＦＤＤの前にあるとともに、各ＦＤＤがｙ軸で異なる高さを有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３５】
前記ＦＤＤは機能が発揮されるように互いに近接することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３６】
各ＦＤＤが異なる軸を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項３７】
各ＦＤＤが異なる直径を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。  
【請求項３８】
各ＦＤＤが実質的に異なる形状を有することを特徴とする請求項２７に記載のシステム。  
【請求項３９】
少なくとも１つのＦＤＤが完全リングであることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４０】
少なくとも１つのＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４１】
少なくとも１つのＦＤＤが翼形状であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４２】
少なくとも１つのＦＤＤが不完全な翼形状であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４３】
少なくとも１つのＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４４】
少なくとも１つのＦＤＤが輪郭翼であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４５】
少なくとも１つのＦＤＤがリング状でないことを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４６】
少なくとも１つのＦＤＤが連続した形状であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４７】
少なくとも１つのＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４８】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項５０】
前記流体の流れが風であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項５１】
前記流体の流れが水中にあることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項５２】
前記流体の流れが蒸気であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項５３】
前記流体の流れが波であることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項５４】
少なくとも１つのＦＤＤの前記エネルギ獲得部材から少なくとも５メートル離れていることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項５５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配される流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記ＦＤＤの前記中心軸が流体の流れの方向にほぼ平行であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項５６】
前記ＦＤＤが少なくとも部分的に前記エネルギ獲得部材を取り囲むことを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項５８】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項５９】
前記流体の流れが風であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６０】
前記流体の流れが水中にあることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６１】
前記流体の流れが蒸気であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６２】
前記ＦＤＤが完全リングであることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６３】
前記ＦＤＤが分割リングであることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６４】
前記ＦＤＤが翼形状であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６５】
前記ＦＤＤが不完全な翼形状であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６６】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６７】
前記ＦＤＤが輪郭翼であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６８】
少なくとも１つのＦＤＤがリング状ではないことを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項６９】
少なくとも１つのＦＤＤが連続した形状であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項７０】
少なくとも１つのＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項７１】
前記ｘ軸が垂直方向であることを特徴とする請求項５５に記載のシステム。
【請求項７２】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する少なくとも１つの障害ＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項７３】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項７４】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項７５】
前記流体の流れがガスであることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項７６】
前記流体の流れが水中にあることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項７７】
前記流体の流れが蒸気であることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項７８】
前記ＦＤＤが３６０度のリングであることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項７９】
前記ＦＤＤが３６０度未満のリングであることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項８０】
前記ＦＤＤが分割リングであることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項８１】
前記ｘ軸が前記地表面に垂直であることを特徴とする請求項７２に記載のシステム。
【請求項８２】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する少なくとも１つの循環ＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項８３】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項８４】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項８５】
前記流体の流れが風であることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項８６】
前記流体の流れが水中にあることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項８７】
前記流体の流れが蒸気であることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項８８】
前記ＦＤＤが３６０度のリングであることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項８９】
前記ＦＤＤが３６０度未満のリングであることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項９０】
前記ＦＤＤが分割リングであることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項９１】
前記ｘ軸が前記地表面に垂直であることを特徴とする請求項８２に記載のシステム。
【請求項９２】
ａ．流体の流れ又はｘ軸方向に向かう波に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
ｃ．前記ＦＤＤがｘ軸に対してｙ又はｚ軸向きに迎角を有し、該迎角が０以上の絶対値であるであることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項９３】
前記ＦＤＤの前記軸がｙ軸にあることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項９４】
前記ＦＤＤの前記軸がｘ軸にあるとともに、前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材を少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項９５】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項９６】
前記流体が空気以外のガスであることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項９７】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項９８】
前記ＦＤＤから前記エネルギ獲得部材までの距離が少なくとも２．５メートルであることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項９９】
前記ＦＤＤから前記エネルギ獲得部材までの距離が少なくとも５０センチメートル未満であることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項１００】
前記ＦＤＤから前記エネルギ獲得部材までの距離が少なくとも２０センチメートル未満であることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項１０１】
前記ＦＤＤから前記エネルギ獲得部材までの距離が５センチメートル以下であることを特徴とする請求項９２に記載のシステム。
【請求項１０２】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
ｃ．前記ＦＤＤは不完全な翼型形状であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１０３】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１０４】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１０５】
前記流体が風であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１０６】
前記流体が水中にあることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１０７】
前記流体の流れが蒸気であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１０８】
前記流体が波であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１０９】
前記ＦＤＤが３６０度のリングであることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１０】
前記ＦＤＤが不完全なリングであることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１１】
前記ＦＤＤが分割リングであることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１２】
前記ＦＤＤが輪郭翼であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１３】
前記ＦＤＤがリング状ではないことを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１４】
前記ｘ軸が前記地表面に垂直であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１５】
前記ＦＤＤが少なくとも部分的には中空であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１６】
前記ＦＤＤが少なくとも部分輪郭であることを特徴とする請求項１０２に記載のシステム。
【請求項１１７】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
ｃ．前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１１８】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１１９】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２０】
前記流体が風であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２１】
前記流体が水中にあることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２２】
前記流体が蒸気であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２３】
前記流体が波であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２４】
前記ＦＤＤが３６０度のリングであることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２５】
前記ＦＤＤが不完全なリングであることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２６】
前記ＦＤＤが分割リングであることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２７】
前記ＦＤＤがリング状ではないことを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２８】
前記ｘ軸が前記地表面に垂直であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１２９】
前記輪郭形状が不完全であることを特徴とする請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１３０】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ｙ軸において前記エネルギ獲得部材の下方にあるとともに、機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備えることを特徴とする流体エネルギ獲得システム。
【請求項１３１】
前記エネルギ獲得部材が少なくとも１つのプロペラブレードであることを特徴とする請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３２】
前記ＦＤＤが主に障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３３】
前記ＦＤＤが主に循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３４】
前記流体が風であることを特徴とする請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３５】
前記流体が水であることを特徴とする請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３６】
ｃ．前記機械の支持構造体をさらに備えることを特徴とする請求項１３０に記載のシステム。
【請求項１３７】
前記ＦＤＤが前記支持構造体に少なくとも部分的に取り付けられることを特徴とする請求項１３６に記載のシステム。
【請求項１３８】
前記ＦＤＤが前記支持構造体に取り付けられないことを特徴とする請求項１３６に記載のシステム。
【請求項１３９】
ａ．地面に取り付けられたタワー上の風力タービン、
ｂ．少なくとも部分的に地面に取り付けられるとともに、機能が発揮されるよう前記風力タービンのエネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１４０】
ａ．地面に取り付けられたタワー上の風力タービン
ｂ．前記風力タービンのタワーに少なくとも部分的に取り付けられるとともに、機能が発揮されるように前記風力タービンのエネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１４１】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材が少なくとも翼型の一部の輪郭構造を備えることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項１４２】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材が部分的に中空な翼型の少なくとも一部を備えることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項１４３】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材がファーブ翼であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１４４】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材が部分的に中空のファーブ翼であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１４５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材はファーブ翼の少なくとも部分輪郭であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１４６】
ａ．前記ｘ軸に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得システム、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得システムの任意部分のｘ軸における周辺部の少なくとも一部に機能が発揮されるように近接するとともに前記周辺部の少なくとも一部を形成することを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れのエネルギ獲得システム。
【請求項１４７】
ａ．前記ｘ軸に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得システム、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは前記システムから最大限の電力出力を発生させるよう動作する点に機能が発揮されるように近接するとともに配されることを特徴とする流れ偏向システム。  
【請求項１４８】
前記ＦＤＤはシステムからの電力出力部の一番上の９０％地点に配されることを特徴とする請求項１４７に記載のシステム。
【請求項１４９】
前記ＦＤＤはシステムからの電力出力部の一番上の５０％地点に配されることを特徴とする請求項１４７に記載のシステム。
【請求項１５０】
ａ．ＦＤＤに取り付けられた圧力放出手段を備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１５１】
前記手段が前記ＦＤＤの２つの側面からの圧力を少なくとも部分的に均一にすることを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５２】
前記ＦＤＤが中心ｘ軸を有することを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５３】
前記ＦＤＤが中心ｙ軸を有することを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５４】
前記圧力放出手段がバルブ、フラップ、開口部、又はプラグの群から得られることを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５５】
前記圧力放出手段が規定の風速を超える際にのみ放出するよう動作することを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５６】
前記速度が１時間当たり５０マイル以上であることを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５７】
前記速度が１時間当たり１００マイル以上であることを特徴とする請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５８】
ａ．シュラウドに取り付けられる圧力放出手段を備えることを特徴とするシュラウドシステム。
【請求項１５９】
ａ．エネルギ獲得機械に取り付けられた支持構造体、
ｂ．支持構造体上にのみ配されたＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１６０】
前記支持構造体が風力タワーであることを特徴とする請求項１５９に記載のシステム。
【請求項１６１】
ａ．エネルギ獲得機械に取り付けられた支持構造体、
ｂ．周囲の構造体及び地面にのみ配されたＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１６２】
ａ．エネルギ獲得機械に取り付けられた支持構造体、
ｂ．前記支持構造体、周囲の構造体及び地面に配されたＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１６３】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記ＦＤＤがｙ軸で前記エネルギ獲得部材への流れを部分的に遮る高さを有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１６４】
前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材のｙ軸における高さの半分未満の部分を遮ることを特徴とする請求項１６３に記載のシステム。
【請求項１６５】
前記エネルギ獲得機械が風力タービンであることを特徴とする請求項１６３に記載のシステム。
【請求項１６６】
ａ．障害ＦＤＤを備え、前記障害ＦＤＤは任意軸にある前記タービンシステムの任意部分の周縁部の少なくとも一部を形成するとともに、機能が発揮されるように前記タービンシステムに近接することを特徴とする請求項１６３に記載の流体の流れのタービンシステム。
【請求項１６７】
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、分割形状であることを特徴とする請求項１６３に記載の流れ偏向システム。
【請求項１６８】
前記分割形状が前記エネルギ獲得部材を完全に取り囲むことを特徴とする請求項１６３に記載のシステム。
【請求項１６９】
ａ．流体に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、１つの構造体の少なくとも２つの形状の合成した形であることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項１７０】
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、引っ張り状態にある構造体であることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項１７１】
前記引っ張り状態にある構造体の骨組みをさらに備えることを特徴とする請求項１７０に記載のシステム。
【請求項１７２】
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記エネルギ獲得部材と連携しながら動く手段を有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１７３】
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記流体の流れと連携しながら動く手段を有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１７４】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記流れの方向に対して凸面形状を有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１７５】
前記凸面形状が不完全であることを特徴とする請求項１７４に記載のシステム。
【請求項１７６】
前記凸面形状が輪郭であることを特徴とする請求項１７４に記載のシステム。
【請求項１７７】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記流れの方向に対して円錐形状を有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１７８】
前記円錐形状が不完全であることを特徴とする請求項１７７に記載のシステム。
【請求項１７９】
前記円錐形状が輪郭であることを特徴とする請求項１７７に記載のシステム。
【請求項１８０】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、翼弦の長さの２５％以上の厚みの翼型形状を有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項１８１】
前記厚みが翼弦の長さの３０％以上であることを特徴とする請求項１８０に記載のシステム。
【請求項１８２】
前記厚みが翼弦の長さの３５％以上であることを特徴とする請求項１８０に記載のシステム。
【請求項１８３】
前記厚みが翼弦の長さの４０％以上であることを特徴とする請求項１８０に記載のシステム。
【請求項１８４】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．ｙ軸で前記エネルギ獲得機械を少なくとも部分的に取り囲む翼型形状を有するＦＤＤを備えることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項１８５】
前記ＦＤＤは翼弦の長さが少なくとも０．５メートルであることを特徴とする請求項１８４に記載のシステム。
【請求項１８６】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸がｘ軸にあるとともに、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接して配され、
ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得機械のみを少なくとも部分的に取り囲むことを特徴とする、流れ偏向システム。  
【請求項１８７】
前記ＦＤＤが前記ｘ軸のナセルの２５％未満を取り囲むことを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１８８】
前記ＦＤＤが前記ｘ軸のナセルの１０％未満を取り囲むことを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１８９】
前記ＦＤＤが前記ｘ軸の前記エネルギ獲得部材の前方に延出することを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９０】
前記ＦＤＤが前記ｘ軸で合計して１メートル未満延出することを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９１】
前記ＦＤＤが分割リングであることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９２】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９３】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が少なくとも０度以上であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９４】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が少なくとも１０度以上であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９５】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が少なくとも２０度以上であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９６】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が少なくとも３０度以上であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９７】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９８】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項１９９】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２００】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０１】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０２】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０３】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０４】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０５】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０６】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前縁からの翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０７】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前縁からの翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０８】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２０９】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記ＦＤＤは前記ｘ軸で前記エネルギ獲得部材の前方に完全に存することを特徴とする請求項１８６に記載のシステム。
【請求項２１０】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１１】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１２】
前記ＦＤＤが迎角を有する翼型形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１３】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１４】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１５】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１６】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１７】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１８】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２１９】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２０】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２１】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２２】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２３】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２４】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２５】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２６】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項２０９に記載のシステム。
【請求項２２７】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、
ｄ．前記ＦＤＤは前記ＦＤＤの内部表面からの前記機械への接続部を備えないことを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２２８】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２２９】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３０】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３１】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３２】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３３】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３４】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３５】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３６】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３７】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３８】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２３９】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２４０】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２４１】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２４２】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２４３】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項２２７に記載のシステム。
【請求項２４４】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材の前記筐体に接続されることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２４５】
ｄ．前記ＦＤＤのｘ軸の前面に取り付けられたケージをさらに備え、前面とは前縁の上位部分からと定義されることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２４６】
ｅ．前記エネルギ獲得機械の前記ケージから前記ハブまでの接続部をさらに備えることを特徴とする請求項２４５に記載のシステム。
【請求項２４７】
ｄ．前記エネルギ獲得機械の支持構造体、
ｅ．前記ＦＤＤから前記支持構造体までの接続部をさらに備えることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２４８】
前記ＦＤＤへの前記支持構造体の接続部が前記エネルギ獲得部材のｘ−ｚ平面での動きに対する前記ＦＤＤの運動を許可する手段を有することを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２４９】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５０】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５１】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５２】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５３】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５４】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５５】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５６】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５７】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５８】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２５９】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２６０】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２６１】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２６２】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２６３】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２６４】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項２４４に記載のシステム。
【請求項２６５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得機械の少なくとも一部を取り囲み、
ｄ．前記ＦＤＤは前記ＦＤＤ内部表面の５０％前方からの前記機械の非エネルギ獲得部分への接続部を有していないことを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２６６】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２６７】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２６８】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２６９】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７０】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７１】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７２】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７３】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７４】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７５】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７６】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７７】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７８】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２７９】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２８０】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２８１】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項２６５に記載のシステム。
【請求項２８２】
ａ．タービン、
ｂ．上部及び下部キャンバを有する翼型形状のＦＤＤを備え、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２８３】
ａ．タービン、
ｂ．上部及び下部キャンバを有する翼型形状のＦＤＤを備え、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２８４】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得タービンであって、前記タービンは、
ａ．少なくとも１つのブレードを備え、前記ブレードは周辺部でもっとも幅が広く、幅とは前記流体に面するｙ−ｚ表面によって定義されることを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するタービン。
【請求項２８５】
前記周辺部の幅が前記ブレードの最小幅の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項２８４に記載のタービン。
【請求項２８６】
前記周辺部の幅が中心にむけて先細りすることを特徴とする請求項２８４に記載のタービン。
【請求項２８７】
前記周辺部の前記ｙ−ｚ表面がｘ軸の流れに対して９０度までの角度を有し、前記角度はブレードの中心に接近するにつれて０度と同じくらい低くなるまで減少することを特徴とする請求項２８４に記載のタービン。
【請求項２８８】
ｂ．ＦＤＤをさらに備えることを特徴とする請求項２８４に記載のタービン。
【請求項２８９】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９０】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９１】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９２】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９３】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９４】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９５】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９６】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９７】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９８】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項２９９】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項３００】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項３０１】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項３０２】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項３０３】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項３０４】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項２８８に記載のタービン。
【請求項３０５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記ＦＤＤは、最高速度の流体の流れが前記エネルギ獲得部材で発生するように配されることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３０６】
前記ＦＤＤが少なくとも部分的なリングであることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３０７】
前記ＦＤＤは、所定の位置に配されることによって、最高速度の流体の流量の１０％以内が前記エネルギ獲得部材で発生することを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３０８】
前記ＦＤＤが所定の位置に配されることによって、最高速度の流体の流量の９５％以内が前記エネルギ獲得部材で発生することを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３０９】
前記ＦＤＤが翼型形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１０】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１１】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１２】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１３】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１４】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１５】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１６】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１７】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１８】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３１９】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３２０】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３２１】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３２２】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３２３】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３２４】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項３０５に記載のシステム。
【請求項３２５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｙ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記ＦＤＤは、最高速度の流体の流れが前記エネルギ獲得部材で発生するように配されることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３２６】
前記ＦＤＤが少なくとも部分的なリングであることを特徴とする請求項３２５に記載のシステム。
【請求項３２７】
前記ＦＤＤが所定の位置に配されることによって、最高速度の流体の流量の１０％以内が前記エネルギ獲得部材で発生することを特徴とする請求項３２５に記載のシステム。
【請求項３２８】
前記ＦＤＤが所定の位置に配されることによって、最高速度の流体の流量の９５％以内が前記エネルギ獲得部材で発生することを特徴とする請求項３２５に記載のシステム。
【請求項３２９】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材及びハブを有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあるとともに前記ＦＤＤのｙ−ｚ領域は前記ｘ軸の前記ハブの一部分を覆い、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材及び前記ハブの前方に近接するよう配されることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３３０】
前記ＦＤＤは前記ブレードの前記直径の３０％までを含む直径を有することを特徴とする請求項３２９に記載のシステム。
【請求項３３１】
ｃ．前記ハブの前方にある前記ＦＤＤと前記エネルギ獲得部材を少なくとも部分的に取り囲む構造体を接続させるケージをさらに備えることを特徴とする請求項３２９に記載のシステム。
【請求項３３２】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配されるとともに、前記ＦＤＤは前記ｘ軸にある点または前記ｘ軸の前方から前記エネルギ獲得部材まで前記エネルギ獲得部材を少なくとも部分的に取り囲み、
ｃ．前記ＦＤＤが乱流を強化するための手段を含むことを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３３３】
前記手段は前記ＦＤＤの前記内縁上の薄い構造体であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３３４】
前記手段は前記ＦＤＤの前方の薄い構造体であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３３５】
前記構造体は前記薄いケージであることを特徴とする請求項３３４に記載のシステム。
【請求項３３６】
前記流体が風であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３３７】
前記ＦＤＤが翼型形状であること特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３３８】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３３９】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４０】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４１】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４２】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４３】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４４】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４５】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４６】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４７】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４８】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３４９】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３５０】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３５１】
前記ＦＤＤが輪郭翼形状であることを特徴とする請求項３３２に記載のシステム。
【請求項３５２】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備えとともに、前記エネルギ獲得部材の中心がｘ軸で回転する
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、
ｄ．前記エネルギ獲得部材と前記ＦＤＤとの衝突を回避するよう動作する衝突回避手段を備えることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３５３】
前記手段が前記ブレード及び前記ＦＤＤ上に設置された磁石を備えることを特徴とする請求項３５２に記載のシステム。
【請求項３５４】
前記ＦＤＤが少なくとも１つのコイルを含み、該コイルは前記ブレード上に設置された磁石から電力を発生させるよう動作することを特徴とする請求項３５２に記載のシステム。
【請求項３５５】
前記手段が前記ＦＤＤ及び前記ブレードの溝領域上に設置されたベアリングを備えることを特徴とする請求項３５２に記載のシステム。
【請求項３５６】
前記手段が前記ブレード及び前記ＦＤＤの溝領域上に設置されたベアリングを備えることを特徴とする請求項３５２に記載のシステム。
【請求項３５７】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備えるとともに、前記エネルギ獲得部材の中心はｘ軸で回転し、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、
ｄ．前記エネルギ獲得部材は周辺に設置された少なくとも１つの磁石を有し
ｅ．前記ＦＤＤは電流を発生させるよう動作するコイルを有し、該コイルは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接することを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３５８】
ａ．第１エネルギ獲得機械、
ｂ．前記第１エネルギ獲得機械からｘ軸方向の下流に配された（明細チェック）第２エネルギ獲得機械、
ｃ．前記第１エネルギ獲得機械を包囲するとともに、機能が発揮されるように前記第１エネルギ獲得機械に近接する第１ＦＤＤ、
ｄ．前記第２エネルギ獲得機械を部分的に包囲するとともに、機能が発揮されるように前記第２エネルギ獲得機械に近接する第２ＦＤＤを備える、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得システム。
【請求項３５９】
前記第１及び第２機械が１０メートル未満離れていることを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６０】
前記第１エネルギ獲得機械を通る前記流体の流れが前記第２エネルギ獲得機械も通過することを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６１】
前記エネルギ獲得機械の少なくとも１つがブレードシステムであることを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６２】
前記第２エネルギ獲得機械が前記第１エネルギ獲得機械よりも直径の小さなエネルギ獲得部材を有することを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６３】
前記第２ＦＤＤが前記第１ＦＤＤよりも直径が小さいことを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６４】
前記流体の流れがガスであることを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６５】
前記流体の流れが液体であることを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６６】
前記ＦＤＤが翼形状であることを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６７】
前記２つのＦＤＤ間の空隙が側面で部分的に開けていることを特徴とする請求項３５８に記載のシステム。
【請求項３６８】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記エネルギ獲得部材のもっとも前方のｙ−ｚ軸の端部における前記ＦＤＤの内部半径と、前記ＦＤＤの平面の交差点から前記ＦＤＤのもっとも前方の点までの距離の比率が、半径２．５メートルまでのタービンでは５対２以上であることを特徴とする、流れ偏向システム。
【請求項３６９】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．前記エネルギ獲得部材のもっとも前方のｙ−ｚ軸の端部における前記ＦＤＤの内部半径と、前記ＦＤＤの平面の交差点から前記ＦＤＤのもっとも前方の点までの距離の比率が、半径２．５メートルまでのタービンでは５対１以上であることを特徴とする、流れ偏向システム。  
【請求項３７０】
ａ．剛性骨組み、
ｂ．前記骨組みの少なくとも一部に対する引っ張り状態にあるカバーを備えることを特徴とするエネルギ獲得機械の流れ偏向装置。
【請求項３７１】
ａ．部分的に中空な剛性構造体を備えることを特徴とするエネルギ獲得機械の流れ偏向装置。
【請求項３７２】
ａ．部分的に中空な剛性骨組みの輪郭、
ｂ．前記骨組みの少なくとも一部に対する引っ張り状態にあるカバーを備えることを特徴とするエネルギ獲得機械の流れ偏向装置。
【請求項３７３】
ａ．剛性構造体の輪郭を備えることを特徴とするエネルギ獲得機械の流れ偏向装置。
【請求項３７４】
ａ．剛性骨組みの輪郭、
ｂ．前記骨組みの少なくとも一部に対する引っ張り状態にあるカバーを備えることを特徴とするエネルギ獲得機械の流れ偏向装置。
【請求項３７５】
ｘ軸方向に向かう流体の流れのエネルギ獲得機械の支持構造体であって、
ａ．ｙ軸で前記支持構造体の高さを迅速に調節するための手段を備えることを特徴とする支持構造体。
【請求項３７６】
前記手段が、
ａ．ｙ軸で動作する格納式の支持構造体、
ｂ．締め付け−緩め手段を備えることを特徴とする請求項３７５に記載のシステム。
【請求項３７７】
前記手段が、
ｂ．下方表面に接続された下方の支持構造体、
ｃ．水圧手段、
ｄ．前記下方の支持構造体と前記上方の支持構造体を接続させるジョイントを備えることを特徴とする請求項３７５に記載のシステム。
【請求項３７８】
前記水圧手段が前記下方の支持構造体と前記上方の支持構造体を接続させることを特徴とする請求項３７５に記載のシステム。
【請求項３７９】
前記手段が、
ｂ．前記支持構造体に接続された引き上げ可能な手段を備えることを特徴とする請求項３７５に記載のシステム。
【請求項３８０】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項３７５に記載のシステム。
【請求項３８１】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項３７５に記載のシステム。  
【請求項３８２】
ａ．地表面に平行な少なくとも１つの支持部材、
ｂ．ｘ−ｚ軸の前記支持部材の側面に取り付けられるとともに延出する水平面を備えることを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れのエネルギ獲得機械の支持構造体。
【請求項３８３】
前記平面が前記地表面上にあることを特徴とする請求項３８２に記載の構造体。
【請求項３８４】
前記平面が前記地表面下にあることを特徴とする請求項３８２に記載の構造体。
【請求項３８５】
ｃ．前記水平面の上に配された少なくとも１つの重みをさらに備えることを特徴とする請求項３８２に記載の構造体。
【請求項３８６】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項３８２に記載の構造体。
【請求項３８７】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項３８２に記載の構造体。  
【請求項３８８】
ａ．部分的に中空な翼型形状を備えることを特徴とする流れ偏向装置。
【請求項３８９】
ａ．風力タワーの周辺の翼型形状内に少なくとも部分的なリングを備えることを特徴とする流れ偏向装置。
【請求項３９０】
ａ．不完全な翼の輪郭形状を備えることを特徴とする流れ偏向装置
【請求項３９１】
ａ．翼の前縁及び１つの完全な側端を備えることを特徴とする輪郭翼型。
【請求項３９２】
ｂ．前縁の他の側面上にフックをさらに備え、前記フックが前記後縁に向かうなだらかな曲がりからなることを特徴とする請求項３９１に記載の輪郭翼型。
【請求項３９３】
前記翼が対称であることを特徴とする請求項３９１に記載の輪郭翼型。
【請求項３９４】
ｂ．前記翼型の前記前縁への拡張部をさらに備え、前記拡張部は前記後縁に対する点に急激にカーブしないことを特徴とする請求項３９１に記載の輪郭翼型。
【請求項３９５】
ａ．翼の前縁、及び１つの完全な側端、及び前記前縁から前記第２側端の連続部分を備え、前記連続部分は前記後縁と接続する前に途切れることを特徴とする輪郭翼型。
【請求項３９６】
前記翼が対称であることを特徴とする請求項３９５に記載の翼型。
【請求項３９７】
ａ．前記翼型の１つの側面上に前記翼型の輪郭の障害物を備えることを特徴とする翼型。
【請求項３９８】
前記翼型が調節可能であることを特徴とする請求項３９７に記載の翼型。
【請求項３９９】
前記翼型がより平坦な翼型形状に調節可能であることを特徴とする請求項３９７に記載の翼型。
【請求項４００】
前記翼が対称であることを特徴とする請求項３９７に記載の翼型。
【請求項４０１】
前記翼が迎角を有することを特徴とする請求項３９７に記載の翼型。
【請求項４０２】
互いに近接するとともに連続する２つの異なる形状を備えることを特徴とする流れ偏向装置。
【請求項４０３】
１つの形状が中空の円筒形状であるととともに、２つ目の形状が凸面で、前記円筒形状から外側に連続して延出する部分的な半球体表面であることを特徴とする請求項４０２に記載のＦＤＤ。
【請求項４０４】
１つの形状が中空の円筒形状であるとともに、２つ目の形状が前記円筒形状から外側に連続して延出する錐面で、前記錐面において錐状とは円形部分、又は円錐形状における少なくとも１つの直線状の外部側面からなる部分のいずれかを意味し、前記円筒形状は連続的な外部を有するよう調節可能であることを特徴とする請求項４０２に記載のＦＤＤ。
【請求項４０５】
ａ．エネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材、
ｂ．ＦＤＤ翼様の外周リングを備え、
ｃ．前記エネルギ獲得部材は最高全体速度領域から離れてｘ軸方向に配されることを特徴とするエネルギ獲得システム。
【請求項４０６】
前記エネルギ獲得部材は最高全体速度の９５％離れたｘ軸に中心があることを特徴とする請求項４０５に記載のシステム。
【請求項４０７】
前記エネルギ獲得部材は前記前縁から翼弦の長さの１５−３０％離れたｘ軸に中心があることを特徴とする請求項４０５に記載のシステム。
【請求項４０８】
ａ．形状に少なくとも１つの割れ目を有する外周リングを備えることを特徴とするエネルギ獲得機械用のＦＤＤ。
【請求項４０９】
ａ．全体的な翼型形状の少なくとも一部が欠落した翼型形状を備えることを特徴とする不完全な翼型。
【請求項４１０】
ａ．少なくとも５メートルの高さを備えることを特徴とするＦＤＤ。
【請求項４１１】
ａ．少なくとも５メートルの幅を備えることを特徴とするＦＤＤ。
【請求項４１２】
ａ．少なくとも５メートルの内部直径を備えることを特徴とするＦＤＤ。
【請求項４１３】
前記内部直径が少なくとも１０メートルであることを特徴とする請求項４１２に記載のＦＤＤ。
【請求項４１４】
前記ＦＤＤの軸がほぼｘ軸にあることを特徴とする請求項４１２に記載のＦＤＤ。
【請求項４１５】
前記ＦＤＤの軸がほぼｙ軸にあることを特徴とする請求項４１２に記載のＦＤＤ。
【請求項４１６】
ａ．不完全な障害ＦＤＤを備えることを特徴とするＦＤＤ。
【請求項４１７】
ａ．輪郭障害ＦＤＤを備えることを特徴とするＦＤＤ。
【請求項４１８】
１つの側面の少なくとも一部が開かれていることを特徴とする請求項４１７に記載のＦＤＤ。
【請求項４１９】
ａ．側面への複数の第１拡張部を備え、各拡張部は挿入ボルト及び基礎に接続されるよう動作可能なねじのための穴部を有することを特徴とする風力タワーのベース部。
【請求項４２０】
第１の高さの拡張部に接続された拡張可能な第２の高さの拡張部をさらに備えることを特徴とする請求項４１９に記載のベース部。
【請求項４２１】
ａ．側面への複数の第１拡張部を備え、各拡張部は挿入及び基礎及びセメントに接続されるよう動作可能なねじのための穴部を有することを特徴とする風力タワーのベース部。
【請求項４２２】
前記第１の高さの拡張部に接続された拡張可能な第２の高さの拡張部をさらに備えることを特徴とする請求項４２１に記載のベース部。
【請求項４２３】
ａ．単一の中心タワー、
ｂ．前記タワーの前記ベース部からの少なくとも３つの側面拡張部、
ｃ．前記側面拡張部を下方に取り付ける手段を備えることを特徴とする風力タワーのベース部。
【請求項４２４】
ｄ．前記中心タワーを下方に取り付ける手段をさらに備えることを特徴とする請求項４２３に記載のベース部。
【請求項４２５】
ａ．機能が発揮されるようにエネルギ獲得機械に近接するよう配された不完全な翼を備えることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項４２６】
航空機又は船舶であって、
ａ．前記航空機又は船の本体部に取り付けられた不完全な翼を備えることを特徴とする航空機又は船舶。
【請求項４２７】
前記不完全な翼がファーブ翼であることを特徴とする請求項４２６に記載の航空機船舶。
【請求項４２８】
ａ．調節可能な翼形状を有する羽根を備えることを特徴とする航空機又は船舶。
【請求項４２９】
前記形状の１つがファーブ翼であることを特徴とする請求項４２８に記載の航空機船舶。
【請求項４３０】
前記形状が厚みを変化させる手段を有することを特徴とする請求項４２８に記載の航空機船舶。
【請求項４３１】
ａ．エネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．翼型形状を備え、前記翼型形状の厚みは翼弦の長さの少なくとも２０％であり、前記翼型形状は機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械に近接することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４３２】
前記厚みが翼弦の長さの少なくとも３０％であることを特徴とする請求項４３１に記載のシステム。
【請求項４３３】
ａ．垂直軸タービン、
ｂ．機能が発揮されるように前記タービンに近接するＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４３４】
前記タービンが風力タービンであることを特徴とする請求項４３３のシステム。
【請求項４３５】
前記タービンが水力タービンであることを特徴とする請求項４３３のシステム。
【請求項４３６】
前記ＦＤＤが翼形状であることを特徴とする請求項４３３のシステム。
【請求項４３７】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項４３３のシステム。
【請求項４３８】
ａ．エネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材、
ｂ．迎角２０−４０度の翼形状の外周リングを備え、前記外周リングは機能が発揮されるように前記部材に近接し、
ｃ．前記部材の中心が前記翼弦の長さの１５−４５％、前縁の下流に配されることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４３９】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有する垂直軸タービン、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４４０】
前記流体がガスであることを特徴とする請求項４３９に記載の流れ偏向システム。
【請求項４４１】
前記流体が液体であることを特徴とする請求項４３９に記載の流れ偏向システム。
【請求項４４２】
前記ＦＤＤがｙ軸において前記エネルギ獲得部材の下方にあることを特徴とする請求項４３９に記載の流れ偏向システム。
【請求項４４３】
前記ＦＤＤがｙ軸において少なくとも部分的なリングであることを特徴とする請求項４３９に記載の流れ偏向システム。
【請求項４４４】
前記ＦＤＤがｙ軸において前記エネルギ獲得部材の上方にあることを特徴とする請求項４３９に記載の流れ偏向システム。
【請求項４４５】
前記ＦＤＤがｙ軸において前記エネルギ獲得部材の側面上にあることを特徴とする請求項４３９に記載の流れ偏向システム。
【請求項４４６】
前記ＦＤＤが翼型形状であること特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４４７】
前記ＦＤＤがｘ軸において少なくとも部分リングであることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４４８】
前記ＦＤＤが輪郭翼型形状であること特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４４９】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が０以上であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５０】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が１０度以上であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５１】
前記ＦＤＤが翼型形状であるとともに、前記ＦＤＤの全側面の迎角の絶対値が２０度以上であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５２】
前記ＦＤＤが分割形状であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５３】
前記ＦＤＤが部分的に中空形状であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５４】
前記ＦＤＤが輪郭形状であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５５】
前記ＦＤＤが不完全な翼型形状であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５６】
前記ＦＤＤが凸面形状であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５７】
前記ＦＤＤが円錐形状であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５８】
前記ＦＤＤが障害ＦＤＤであることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４５９】
前記ＦＤＤが循環ＦＤＤであることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４６０】
前記ＦＤＤが乱流の強化手段を有することを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４６１】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４６２】
前記ＦＤＤが上部及び下部キャンバを有する翼型形状であり、前記キャンバの最大の厚みは前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満であることを特徴とする請求項４３９に記載のシステム。
【請求項４６３】
ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、
ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備え、
ｃ．前記シュラウドは不完全であることを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステム。
【請求項４６４】
ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、
ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｃ．前記シュラウド内部の乱流を強化する手段を備えることを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステム。
【請求項４６５】
前記手段が前記シュラウドの内部の少なくとも１つのワイヤであることを特徴とする請求項４６４に記載のシュラウドシステム。
【請求項４６６】
前記手段が前記ｘ軸の前記シュラウド前方にある少なくとも１つのワイヤであることを特徴とする請求項４６４に記載のシュラウドシステム。
【請求項４６７】
ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、
ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備え、
ｃ．前記シュラウドが圧力放出手段を有することを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステム。
【請求項４６８】
ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、
ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備え、
ｃ．前記シュラウドが前方ケージを有することを特徴とする、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステム。
【請求項４６９】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、
ｃ．調節可能な風力タワーを備えることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４７０】
ａ．風力タービン、
ｂ．前記風力タービン用のタワーを備え、
ｃ．前記タワーは規定速度の風のなかにある前記タービンの高さを減少させる自動的な手段を有することを特徴とする風力タービンシステム。
【請求項４７１】
ｄ．機能が発揮されるように前記風力タービンの前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤをさらに備えることを特徴とする請求項４７０に記載のシステム。
【請求項４７２】
前記自動的な手段がセンサ及び電力制御装置であることを特徴とする請求項４７０に記載のシステム。
【請求項４７３】
ａ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、流速域の第１出力値を数値又は図式で発生させるよう動作し、該流速域は前記外周リングの内面上にある形状に近接し、
ｂ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、流速域の第２出力値を数値又は図式で発生させるよう動作し、該流速域は前記第１出力域から１８０度の位置にある形状に近接し、
ｃ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、前記第１及び第２出力を組み合わせる第３の出力を発生させるよう動作することを特徴とする、少なくとも部分的に外周リング内で取り囲まれる流体速度割合の増加出力域を構成する装置。
【請求項４７４】
前記出力域が最速の流体の流れの位置にあることを特徴とする請求項４７３に記載の装置。
【請求項４７５】
ｄ．前記出力域を表示するスクリーンをさらに備えることを特徴とする請求項４７３に記載の装置。
【請求項４７６】
エネルギ獲得機械に関連するＦＤＤの配置を計算する装置であって、
ａ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、マイクロプロセッサのメモリにＦＤＤの形状を発生させ、
ｂ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、前記マイクロプロセッサ上のソフトウェアを実施するよう動作して前記ＦＤＤ周辺の速度増加を計算させ、
ｃ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、流体の流れの前記ｘ軸における少なくとも１つの点の増加速度を計算するよう動作することを特徴とする装置。
【請求項４７７】
ｄ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体をさらに備え、前記プログラム命令は、実行される際に、流体の流れのｘ軸における一連の点の最高速度の増加位置を決定するよう動作することを特徴とする請求項４７６に記載の装置。
【請求項４７８】
前記ソフトウェアがＦＬＵＥＮＴであることを特徴とする請求項４７６に記載の装置。
【請求項４７９】
前記ＦＤＤが流体の流れのｘ軸に対してｙ軸の中心を有することを特徴とする請求項４７６に記載の装置。
【請求項４８０】
前記ＦＤＤが流体の流れのｘ軸に対してｘ軸の中心を有することを特徴とする請求項４７６に記載の装置。
【請求項４８１】
ＦＤＤを有するエネルギ獲得機械の流速を計算する装置であって、該装置は、
ａ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、マイクロプロセッサのメモリ中のソフトウェアにＦＤＤの表現を発生させ、
ｂ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、前記マイクロプロセッサ上に命令を書き込むよう動作することによって前記ＦＤＤ周囲の流速を計算し、
ｃ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、前記プログラム命令は、実行される際に、前記マイクロプロセッサ上に命令を書き込むよう動作することによって、前記ＦＤＤに関連して、前記ｘ軸の流体の流れにおける流体全体の最高速度点を決定することを特徴とする装置。
【請求項４８２】
前記ＦＤＤが流体の流れのｘ軸に対してｙ軸の中心を有することを特徴とする請求項４８０に記載の装置。
【請求項４８３】
前記ＦＤＤが流体の流れのｘ軸に対してｘ軸の中心を有することを特徴とする請求項４８０に記載の装置。
【請求項４８４】
ａ．移動可能なＦＤＤ、
ｂ．流体の流れ方向のセンサ、
ｃ．前記センサからの入力を含む実行可能命令に従って前記ＦＤＤを制御するための制御手段を備えることを特徴とするエネルギ獲得機械用の流れ偏向システム。
【請求項４８５】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤは翼弦の長さが、前記エネルギ獲得部材周辺のｘ軸にある外周リングで１メートル以下であり、迎角の絶対値は２０度以上であり、
ｃ．前記エネルギ獲得部材は翼弦の長さの２０−３０％離れた前記ＦＤＤの前記前縁からｘ軸方向に配されることを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４８６】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記部材に近接するとともにｘ軸において軸を有する前記部材を取り囲むシュラウドを備え、前記シュラウドが湾曲した前縁を有することを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項４８７】
ａ、外周リングの内面上にある形状に近接する流速域の第１出力を数値又は図の書式でマイクロプロセッサに生じさせる段階、
ｂ．前記第１出力域から１８０度の位置にある形状に近接する流速域の第２の出力をの数値又は図の書式でマイクロプロセッサに生じさせる段階、
ｃ．前記第１及び第２出力の合計である第３の出力を発生させる段階を備えることを特徴とする、外周リング内で少なくとも部分的に取り囲まれた流体の半径速度割合の増加出力域を構築する方法。
【請求項４８８】
前記第３の出力域が全体の最速の流体の流れの位置ｘにあることを特徴とする請求項４８７に記載の方法。
【請求項４８９】
外周リング内で少なくとも部分的に取り囲まれたエネルギ獲得部材を製造する方法であって、
ａ．前記部材によって押し流される領域の速度に比例して中心から周辺部まで前記部材を拡大する段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項４９０】
前記部材が１組のブレードであることを特徴とする請求項４８９に記載の方法。
【請求項４９１】
前記部材が１組のパドルであることを特徴とする請求項４８９に記載の方法。
【請求項４９２】
外周リング上で少なくとも一部が包囲されるエネルギ獲得部材を製造する方法であって、
ａ．前記速度に比例して中心から周辺部まで前記部材をねじり、前記部材によって押し流される領域をマッピングする段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項４９３】
前記部材が１組のブレードであることを特徴とする請求項４９２に記載の方法。
【請求項４９４】
前記部材が１組のパドルであることを特徴とする請求項４９３に記載の方法。
【請求項４９５】
前記ねじれが前記回転及び軸の速度の比率に従うことを特徴とする請求項４９３に記載の方法。
【請求項４９６】
エネルギ獲得機械の製造方法であって、
ａ．流体（７０）の全体速度が最高であるｘ軸における流体の流れの点に、前記機械のエネルギ獲得部材及びＦＤＤを配する段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項４９７】
前記ｘ軸における前記点が最高速度の５０％の領域内であることを特徴とする請求項４９６に記載の方法。
【請求項４９８】
ａ．マイクロプロセッサのメモリにＦＤＤ形状を提供する段階、
ｂ．ｘ軸方向の流体の流れの少なくとも２つの点でＦＤＤ周辺の速度増加を計算するマイクロプロセッサ上のソフトウェアを実行する段階、
ｃ．マイクロプロセッサ上のソフトウェアを実行することによって、各点のエネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材によって押し流される領域での全体的な速度増加を決定するよう動作する段階を備えることを特徴とする、エネルギ獲得機械に関連してＦＤＤのもっとも優れた配置を決定する方法。
【請求項４９９】
ｄ．前記最高速度の増加位置を決定する段階をさらに備えることを特徴とする請求項４９８に記載の方法。
【請求項５００】
ｅ．前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材が流速５０％以上で動作するように前記ＦＤＤ及びエネルギ獲得機械を配する段階をさらに備えることを特徴とする請求項４９８に記載の方法。
【請求項５０１】
前記ソフトウェアがＦＬＵＥＮＴであることを特徴とする請求項４９８に記載の方法。
【請求項５０２】
ａ．時間に対する流速の読み込みを計算するよう動作するデータ処理ユニットを提供する段階、
ｂ．時間に対する流れの方向の読み込みを計算するよう動作するデータ処理ユニットを提供する段階、
ｃ．１年以上の速度及び方向の最高の組み合わせを計算するよう動作するデータ処理ユニットを提供する段階、
ｄ．最大限の電力出力方向に前記タービンを固定する段階、
ｅ．前記タービンへの流体の流れの速度を増加させるよう動作する位置にＦＤＤを提供する段階を備えることを特徴とする特定の方向にタービンを固定化する方法。
【請求項５０３】
ａ．エネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を提供する段階、
ｂ．前記システムから最大限の電力出力を生成するよう動作する点に機能が発揮されるように近接するとともに配されるＦＤＤを提供する段階を備えることを特徴とする流れ偏向システムを製造する方法。
【請求項５０４】
前記ＦＤＤが前記システムの電力出力部の上方９０％の点に配されることを特徴とする請求項５０３に記載の方法。
【請求項５０５】
前記ＦＤＤが前記システムの電力出力部の上方５０％の点に配されることを特徴とする請求項５０３に記載の方法。
【請求項５０６】
ＦＤＤを製造する方法であって、
ａ．タービンの大きさパラメータを提供する段階を備え、前記大きさは前記支持構造体の大きさ、エネルギ獲得部材の大きさ、前記支持構造体及び地面からの前記エネルギ獲得部材の距離の群から少なくとも得られ、
ｂ．形状、大きさ、迎角、及びマイクロプロセッサで実行中のプログラムの前記ＦＤＤの前記エネルギ獲得部材からの距離を提供する段階、
ｃ．マイクロプロセッサのメモリに書き込まれたソフトウェアのプログラム内のＦＤＤ及びタービンの情報に基づいた速度データをもたらすプログラムを実行する段階、
ｄ．少なくとも１つの構造体の予想される速度データをもたらす段階、
ｅ．増加速度用のＦＤＤを製造する段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項５０７】
ａ．ｘ軸方向に向かう流体に面するエネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材を提供する段階、
ｂ．ＦＤＤを提供する段階、
ｃ．機能が発揮されるように所定の位置で前記エネルギ獲得部材に近接して配する段階を備え、前記位置が前記システムから前記電力出力の５０％の範囲内で最大化するよう動作することを特徴とする流れ偏向システムを作る方法。
【請求項５０８】
前記ＦＤＤの内部直径が電力出力を増加させるよう調節されることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５０９】
前記位置が上方９０％の（範囲内で最大化するよう動作することを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１０】
前記ＦＤＤが外周リングの少なくとも一部であることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１１】
前記ＦＤＤがｙ軸において軸を有するリングの少なくとも一部であることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１２】
前記ＦＤＤの形状が電力出力を増加させるように調節されることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１３】
前記ＦＤＤの高さが電力出力を増加させるように調節されることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１４】
前記ＦＤＤの幅が電力出力を増加させるように調節されることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１５】
前記ＦＤＤの傾斜角度が電力出力を増加させるように調節されることを特徴とする請求項５０７に記載の方法。
【請求項５１６】
ａ．少なくとも１つのタービン及び支持構造体を配する段階、
ｂ．機能が発揮されるように前記タービンのエネルギ獲得部材に近接する少なくとも１つのＦＤＤを配する段階を備えることを特徴とするエネルギファームを建設する方法。
【請求項５１７】
前記ＦＤＤが該形状の前記最大電力出力の上方９０％の範囲内で最大化するよう動作することを特徴とする請求項５１６に記載の方法。
【請求項５１８】
前記ＦＤＤが該形状の前記最大電力出力の５０％の範囲内で最大化するよう動作することを特徴とする請求項５１６に記載の方法。
【請求項５１９】
ａ．コンピュータが読み取り可能な媒体上で以下からなる群から少なくとも１つのパラメータを調節及び計算する段階を備え、前記郡は高さ、幅、大きさ、内部直径、凸面形状、ＦＤＤの入射角、迎角、前縁の幅、前記ＦＤＤ及び中心の覆われていない領域の両方を含む内部領域であることを特徴とする、ｙ軸においてＦＤＤを用いてｘ軸に面するタービンからの電力を増加させる方法。
【請求項５２０】
前記パラメータの少なくとも２つが調節されることを特徴とする請求項５１９に記載の方法。
【請求項５２１】
前記パラメータの少なくとも３つが調節されることを特徴とする請求項５１９に記載の方法。
【請求項５２２】
ｂ．前記物理的なタービン及びＦＤＤを提供する段階をさらに備えることを特徴とする請求項５１９に記載の方法。
【請求項５２３】
ａ．前記ＦＤＤによってもたらされる速度分布に従ってブレードの形状を調
節する段階を備えることを特徴とするタービンの製造方法。
【請求項５２４】
ａ．製造中にＦＤＤシステムの一部をタワー及び／又は筐体上に固定する段階を備えることを特徴とするＦＤＤシステムを製造する方法。
【請求項５２５】
ａ．製造後にＦＤＤシステムの一部をタワー及び／又は筐体上に固定する段階を備えることを特徴とするＦＤＤシステムを製造する方法。
【請求項５２６】
ａ．高さ及び幅が増加するにつれて内部直径（Din）を増加させる段階を備えることを特徴とする、ｙ軸において中心を有するＦＤＤを用いて、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するタービンの電力出力を増加させる方法。
【請求項５２７】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面する風力タービンの電力出力を計算するすとともに前記タービンがＦＤＤを有する方法であって、
ａ．特定のｘ軸における点の領域に渡って速度を計算する段階、
ｂ．速度増加を３乗するとともに前記ブレードによって押し流される領域を調節する段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項５２８】
ａ．タービン及びタワーパラメータの入力値を提供する段階、
ｂ．前記タービンの位置の物理的な配置に関する情報を提供する段階、
ｃ．１年を基本に風速及び風の方向に関する情報を提供する段階を備えることを特徴とする、電力を増加させるＦＤＤを用いて少なくとも１つのタービンの風力エネルギファームを建設する方法。
【請求項５２９】
ｄ．タービンの最大出力、ＦＤＤのコスト、及び電力の支払い率の入力値を提供する段階、
ｅ．ＦＤＤの選択肢からの投資収益率の予測を消費者に提供する段階を備えることを特徴とする請求項５２８に記載の方法。
【請求項５３０】
ａ．前記ＦＤＤの配置を調節することによって機能が発揮されるように前記タービンブレードに接近させる段階を備え、一方で前記ＦＤＤ及び前記タービンブレード間に十分な空間を残すことによって１時間に５０マイル以下の風速下で双方の接触を回避することを特徴とする、ＦＤＤ及びタービンを設計する方法。
【請求項５３１】
前記風速が１時間に５０マイル以上であることを特徴とする請求項５３０に記載の方法。
【請求項５３２】
機能が発揮されるようにｘ軸方向に向かう流れに面するエネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材に接近するようＦＤＤを配する段階を備えることを特徴とする、流れ偏向システムの製造方法。
【請求項５３３】
前記ＦＤＤがｘ軸方向に向けられることを特徴とする請求項５３２に記載の方法。
【請求項５３４】
前記ＦＤＤがｙ軸方向に向けられることを特徴とする請求項５３２に記載の方法。
【請求項５３５】
前記ＦＤＤが不完全な翼形状であることを特徴とする請求項５３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギ獲得機械の性能を向上させるための装置及び方法に関する。本特許は上記同一の著者による仮特許に大部分基づいている。
【背景技術】
【０００２】
定義及び省略：
流れ偏向装置（ＦＤＤ、Flow Deflection Device）は流れに影響を与える任意の物体であり、本明細書中においてはエネルギ獲得機械への流れを示すために用いられる。本議論で後に示される多くのモデルが風を含んでいるため、風偏向装置（ＷＤＤ、Wind Deflection Device）という用語が特定の風の流れの場合に用いられる。同じ原則が両方の用語に適用される。空気、風、水、液体、ガスなどの様々な流体の用語は、流体力学の観点からかなりの程度互換性があり、本発明においても互換性があるとみなされる。たとえ、「流体」という用語が往々にして水と関連付けられるとしても、「流体」は技術的には液体及びガスについて言及するために用いられる。
【０００３】
「作用を発揮できるように近接」「作用を発揮できるように接触」などという用語は、ある構造が標的対象又はタービンへの流れに対して好ましく、測定可能な、機能的効果を有することを示唆するものである。ＦＤＤはＦＤＤと呼ばれるに相応しい上記のような効果を有していなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＤＤはリング状構造として理想的な形状で概念化されやすいものの、リング全体が必ずしも必要又は所望であるというわけではない。分割されたＦＤＤとは、いかなる形状（例えば、リング状）のＦＤＤも、例えば、ハリケーン下で高圧空気の放出を可能にする不連続領域を有しているということを意味する。ＦＤＤが不完全であるということは、例えば、タービンが一方向のみを向いていて、特定のＦＤＤがそのタービンを取り囲む必要性がない場合、ＦＤＤの構造は完全な形状又はリング状を形成していないことを意味するとともに、又はＦＤＤ構造が不完全な、例えば部分的に中空の設計様式をしていることを意味する。従来技術において分割された又は不完全なＦＤＤの任意の実施例は発見されていない。
【０００５】
「リング」又は「部分的なリング」によって、通常は円周辺の円形の一部分又は円配列全てのことを示すが、直線部分又は縁を有する構造体も含む。例えば、風力タワーを囲む四角形は、たとえ、それがタワーの「周囲」を部分的に囲むだけでも、本発明ではリングと呼ぶことが可能である。場合によっては、「リング状ではない」という用語を用いて、部分的な周辺部が多くの非円形物体とともに生じることを強調する。これはこの部分が縁で捩れる度にリング、すなわち外周構造体を形成可能であるためである。
【０００６】
「輪郭形状」又は「輪郭翼」とは、その形状がまるでもっとも薄いものであるかのように、表面に基づいた流体の流れを改善することを意味し、その厚みは所定の位置で形状を維持するためにのみ存在する。定義上は空洞である。従来技術においては輪郭翼の実施例は発見されなかった。
【０００７】
本発明のＦＤＤがベンチュリ管（図７６）ではないことを強調するのは重要である。ベンチュリ管は開口部、圧縮部、端部の開口部を有する。縁部及び構造体の残りはベンチュリ管の場合は、ほとんど重要ではない。「シュラウド」を用いて風力タービンを囲む従来の特許の中には、実際にベンチュリ管、又は大型の集電装置又はディフューザの場合もある。本発明はそれらとは任意の手法で異なり、最も共通する違いは以下の通りである。すなわち、前縁の形状が本発明では重要であるもののベンチュリ管ではそうではないこと、ベンチュリ管の大きさは通常、流れの方向に大きくなり、往々にしてタービンより大きくなるとともに直接獲得された流れの量に高く依存している一方で、ＦＤＤの大きさは小型でも可能であるとともにその形状も大きさを越える流れを方向付けることが可能であるということ、及び、本発明の効果は、ベンチュリ管におけるベルヌーイの定理を単に用いる以外にナビエ・ストークスの方程式などの物理的法則及び流れの循環に基づいているということである。シュラウドは航空機産業では良く知られており、航空機産業ではシュラウドはブレード及びエンジンを囲む。本発明は両方の構造体を完全に囲むという考えを推進したものであるため、「シュラウド」という用語は従来技術について言及するために用いられる。この従来技術とは、通常、大型で鋭角の前縁を有する構造体、及び集電装置及び／又はディフューザを明らかに有する構造体を包含する。一方で、本発明は「外周リング」という用語を用いて、単なるベンチュリ管ではない空気力学的形状を有するエネルギ獲得機械の周辺部の少なくとも一部を示す。本発明におけるＦＤＤ又はＷＤＤの全ての使用はベンチュリ管を排除するものである。
【０００８】
「ｘ軸」という用語は、ｘ軸が地平面に必ずしも平行である必要がないように、主に方向を設定するために用いられる。ｙ及びｚ軸はｘ軸に垂直であるとともに、慣例によりｙ軸は鉛直であるが、本明細書中ではｘ軸に垂直な方向について言及することも可能である。
【０００９】
異なる大きさの風力タービンについて言及する。一般的に２種類の風力タービンの市場がある。大型風力タービン及び小型風力タービンである。大型風力タービンは、直径凡そ３０−１００メートルのブレードを有する実用的な大きさのタービンであり、小型風力タービンは私的で、往々にして小規模な用途に用いられ、ブレードの直径は凡そ２−１０メートルである。中型タービンのブレード直径は凡そ１０−３０メートルである。この特徴は、後に本発明を説明する際に有用であり、本発明は異なる大きさのタービンに対して実用的で適切なものである。
【００１０】
従来の風力タービンの問題の１つは、低速での作業ができないことである。本発明はこの問題に取り組む装置及び方法を提供し、同時に高速でのエネルギ獲得を改善するものである。
【００１１】
風力及び他の流体の流れからエネルギを獲得する、より効率的で廉価な方法に対する必要性は広く認められており、この方法を有することは非常に有用とされる。
【００１２】
同様に、流体の流れからエネルギを獲得する機械も低速で最小限に動作し、流体中のエネルギの一部分を獲得するだけである。
【００１３】
エネルギ獲得機械の「エネルギ獲得部材」をタービンのブレードなどエネルギを受け取る一部分として定義する。このことは、筐体及び発電機を明確に排除するものである。同様に、本明細書中において上記は、例えば、ブレードを保持するもののブレードとともに移動するロッドを排除することも意味する。これは、ロッドがエネルギを受け取る部分ではないためである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
羽根及び羽根上の物体について議論するため、流体力学の背景を提供する必要がある。
【００１５】
翼弦は羽根の前縁から後縁に延出する直線である。「迎角」とは流れの方向及び翼弦間の角度である。流体の流れはまず羽根の「前縁」に当たり、最後に「後縁」と接触する。翼型は本明細書中では「翼」及び「羽根」といった用語と同意義で用いられる。羽根が「上反りになる（翼弦の上下で厚くなる）」又は気流の方に傾いている領域において、翼型は圧力を減らすとともに速度を増加させる。航空機の翼の通常の実施例において、減少した圧力及び増加した速度は羽根よりも優先される。このような形状の幾つかは図７７で示される。
【００１６】
本明細書中では「翼型」又は「翼型形状」は以下の小集団のいずれかを含むものとして用いられる。すなわち、分割された翼型形状、部分的な翼型形状、輪郭翼型形状、中空の翼型形状、不完全な翼型形状である。場合によっては、循環ＦＤＤも同様に含まれる。
【００１７】
コアンダ効果とは、流体が流れる際に流体が湾曲表面に従う傾向のことである。本発明はこの原則を用いて、ＦＤＤ及びタービンと関連して流体の流れを方向付ける。
【００１８】
一般的に、翼型の後縁は、分割された流体の流れがぶつかる際に渦が発生する場所である。このことはエネルギ獲得機械にとっては不利なことである。というのは、この地点で流速は負であるためである。ＦＤＤの目的の１つは、ブレード又はエネルギ獲得機械の領域で渦を減少させること、及び正の流速を正しい位置へと方向付けることである。様々な型のＦＤＤをこのように正確に位置付けることが本発明の革新的な特徴である。
【００１９】
迎角を増加させると、流体粒子が羽根の輪郭にもはや従わなくなるので、結果として流れは分離する。したがって、一般的に、大きな迎角は羽根に最も近い部分からの流体粒子の放出をもたらすことになる。このことは迎角の大きな航空機にとっては不利であるものの、本発明の革新的な点の１つは、このことが大きなエネルギ獲得機械にとっては非常に有用であるということである。迎角の操作、及びブレードなどのエネルギ獲得物体からの距離の操作は、特定の点において獲得されるエネルギに大きな違いをもたらすことが可能である。
【００２０】
「ブレード」は実際にはエネルギ獲得機械の「エネルギ獲得部材」の小集団であるが、しばしばエネルギ獲得部材と交互に用いられる。エネルギ獲得部材の他の実施例は、パドルホイールである。
【００２１】
円錐形は本発明の目的にかなう凹形状の小集団とみなされる。
【００２２】
流れの種類は、羽根に近接する境界層で層流又は乱流でもかまわない。層流は流体分子上部の粒子上に抗力を形成することによって、結果として流体分子の流れを低下させるようになる。乱流においては、羽根に近い流体分子はより早く流れる流体と上部で交じり合うため、この流体分子はより早く移動する。本発明の革新的な点の１つは、外周リングの流体の流れを強化することである。
【００２３】
羽根付近にある空気の動作の構成要素には、障害効果（空気がベルヌーイの法則で説明される経路とは異なる経路を通るように仕向けることにほとんどの場合基づく−図７４）及び、循環効果（図７５のベルヌーイの法則、クッタ法とナビエ・ストークス方程式の両方によって説明されるように、羽根形状及び大気中の微粒子の動きによって誘発される圧力差ゆえに羽根上部の空気の速度が増すこと）の２つがあると認識されてきた（この議論は主張するために多くの空気力学の原理を簡略化している）。これらは我々の発明と関連している。というのも、本発明はまずエネルギ獲得機械内の２つの間の特徴を明らかに応用するものであるためである。障害効果は基本的に障害の大きさに依存している。循環効果は基本的に対流に晒される形状に依存している。双方ともに任意のＦＤＤにおいて発生する。「ＦＤＤ内部」という用語を用いてタービンの小型ＦＤＤについて言及し、該ＦＤＤは基本的に循環効果をブレード又は他のエネルギ獲得部材に適用する。ＦＤＤが流れのｘ軸方向に対して中心ｙ軸を有する場合、「ＦＤＤ外部」はより大型かつ障害型の構造について言及するものである。「外部」及び「内部」という用語はたとえ一方しか存在しない場合でも用いられることがある。双方のタイプは一般的にはリング状であるので「大型ドーナツ構造」「小型ドーナツ構造」と呼ばれてもかまわないが、部分的なリングであることもある。要約すると、同義概念の集団として、外部ＦＤＤ＝ドーナツ構造外部＝障害又は障害ＦＤＤ、そして、内部ＦＤＤ＝ドーナツ構造内部＝循環ＦＤＤ＝内部の翼様形状と言及される。
【００２４】
翼型及び他のＦＤＤの効果が大型の風力タービンに適用されたことは一度もない。
【００２５】
小型の風力タービン付近の構造を用いる取り組みがなされたことがあるが、基本的にベンチュリ管として先に特許を受けたものは本発明と区別する。上記のような先の特許は一般的に集電装置の使用を含むものが実現化される途中で、ディフューザの使用を含む特許は時代から取り残されつつある。このことについては図６３−６９で見ることができる。流体の流れを狭めると速度が増す結果になるということは良く知られている。この概念は本明細書中でも応用されているが、この概念が本発明であるというわけではない。
【００２６】
もとは同じ出願である特許文献１及び特許文献２は、図６６で示されるが、これらは小型の風力タービン周辺でＦＤＤを使用する本発明に最も近いものである。これらには、多くの決定的な相違点がある。すなわち、（１）これらの出願はブレードがシュラウドの中心にあるべきだと記載されている。我々のデータによれば、これはほとんど真実とはいえない。中心又は中央が最適な位置になることはほとんどないが、このことは前記特許の主張していることである。（２）これらの出願の図中にある構造１３は、ブレードの前面にあるハブに取り付ける内部支持構造体を示している。本発明は対照的にハブの前面にブレードを有するタービンと連動する。支持構造体を大型化し、その支持構造体をブレードの内部及び前面に配すると不利益が生ずる。というのも、この支持構造体が風の動きを妨げてしまうためである。（３）加えて、本発明はシュラウドをブレードと分離させる支持構造体を必要としない。（４）これらの出願はタービンの発電機の本体の半分を覆う羽根を示している。本発明は回避する。すなわち、ある程度は、羽根はただベンチュリ管としてのみ機能する。実際に、ベンチュリ効果を生み出すことを希望すると明確に記載されている。（５）これらの出願は自己矛盾している。ブレードは前縁から遠く離れて配されているが、ブレードは流体力の上流へ配されるべきであると記載されている。「タービンは回転軸上に取り付けられ、該回転軸は結果として生じる流体力の中心の上流に配され、該流体力は軸上の風によって風方向のシュラウド上に発生する」。加えて、位置の記載も曖昧である。「力の中心」は定義できない。さらに、我々はシュラウド上の力について考慮せず、タービン上の力について考慮する。（６）これらの出願はある複雑な螺旋形状についてのみ記載されている。本発明は、分割された及び不完全な構造体が特に強風を取り扱うことを可能にする（７）。特許文献２ではこれらの発明を、物体が集合管の他の側面で風を拡散することにより速度を増す「拡散円形シュラウド」と呼んでいる。これは流れ偏向ではない。
【００２７】
我々のデータは「流体力」の上流が適した位置ではないということを明らかに示している。下の表でｘ＝−０．４メートルの位置は比例して有用ではない。ここで、０．００は前縁である。このデータは、異なる迎角における翼弦の長さ０．６メートルのＮＡＣＡ４４４８翼型を有する、異なるブレードの直径がDinの１０メートル毎秒の風における電力出力の割合の変化を示す。理想的な位置は異なる迎角で変化するが、上流ではなく翼弦の長さの０．２５−０．４５の間であり、中心でもない。示されたパラメータにおいて、３０度の迎角がだいたいもっとも効果的であるが、翼弦の長さに対するブレードの位置の最適な比率は０．２５である。以下に見るように、最適な位置は形状次第である。
【００２８】
【表１】
2010507036.tif 000003
【００２９】
非特許文献１によってブレードを有するシュラウドの使用法について記載されている。ブレードの直径は０．５６メートルで、シュラウドの長さは１．１メートルである。シュラウドは、ブレード位置の一機能として速度に関係なく集積するとともに狭まるが、シュラウドはベンチュリ管によってスピードが増すかのようにむしろ速度と関連するものである。シュラウドのモデルは、プロペラの軸からプロペラ半径の１．３倍の位置に配されると別に記載されており、シュラウド及びブレード間の大きな間隔は必須であると他に記載されている。このことは、これら出願が単にベルヌーイタイプのベンチュリ効果又は少なくとも別の発明を取り扱っていることを示している。というのも、本発明は、ベンチュリ管に典型的な全体速度の増加ではなく、むしろＦＤＤに近い距離の偏った流れを増加させるためである（図５８、５９、６０及び６１に示される）。前記出願には羽根をタービンに対置させることは示されているが、羽根の湾曲した一方の側に関してのみ記載されており、それはタービンと向かい合う側、すなわち、安定した深さを有するベンチュリ管である。我々のＦＤＤ翼形状は上方（内側）及び下方（外側）キャンバを用いて、非常に効率的に空気を循環させる。他の論点は用いるブレードがどれも小型で直径が2メートルより小さいことである。そのような構造の大きさはほとんどの用途に対して非実用的である。これらの構造は強風で生じた著しい高速に決して対処できない。この取り組みは、特許文献３の特許の副産物とされている。これは特許文献３で、ベンチュリ管タイプのシュラウドを定義しているもので、すでに議論されている。
【００３０】
他の従来技術は発明者の従来の出願によってもたらされるものである。特許文献４（発明の名称：海洋波エネルギの電力への変換、図７０−７３）は、海洋波の表面上にタービンを有するＦＤＤ、波の特徴に影響を与えるＦＤＤ、パドルホイールに近接するＦＤＤ、及びＦＤＤに関連する広範な請求項の使用に関する発明を含有する。
【００３１】
前記出願は、パドルホイール表面への波の速度を加速させるために局所的な波ＦＤＤを用いること、及び、各垂直構造体のための基本的に水平斜面様の２つのＦＤＤを用いることについて記載している。該水平斜面様のＦＤＤは、対流に面する前縁を形成するために接合され、該前縁は波がＦＤＤに砕けない地点まで上方に傾斜している。エネルギファームの内容物において、それらは基本的に障害タイプの構造体を形成する。該構造体は、水表面上の水の高さに影響を与えるだけでなく、地球規模で波を加速させる。これら２つの構造体は水中の他のエネルギ獲得方法を用いても有効であるとも記載されている。局所的なＦＤＤは一般的にエネルギ獲得部材に対して固定された位置にある。一方で、斜面ＦＤＤは一般的に波の状態に応じて位置を調整するように意図されている。局所なＦＤＤは羽根状、又は翼型状となるよう意図されており、パドルホイールの軸の下方に、機能が発揮されるように接触するとともに平行に配される。
【００３２】
この２つのタイプの装置が水中の波の獲得にも適用される。斜面ＦＤＤはブイエネルギ獲得装置にも適用される。
【００３３】
斜面は２つの点で有用である。すなわち、斜面は水流への障害効果によってパドルホイールの斜面領域に運動エネルギを与えるとともに、斜面により波の真の高さが明らかになることによって既存の運動エネルギをよりよく獲得することが可能になる。
【００３４】
いずれの波ＦＤＤもリング形状ではない。斜面ＦＤＤは支持構造体又は別の支持構造体に取り付けられてもかまわない。局所的ＦＤＤは表面の発生装置又は別の発生装置に取り付けられてもかまわない。
【００３５】
このＰＣＴには、フードを有する水中のパドルホイールの束が記載されており、該フードは流れを上方の別の束へと偏向させる。このＰＣＴには、輪郭形状、迎角、計算方法、ブレードの使用、及び他の多くのことなど本発明に記載されている多くの革新的な点が記載されていない。
【００３６】
【特許文献１】ＦＲ２８５７０６３
【特許文献２】ＷＯ２００４０９９６０７
【特許文献３】ＵＳ特許第４０７５５００号
【特許文献４】ＰＣＴ出願第ＩＬ０７／０００００３号
【非特許文献１】an article by H. Grassman et. al. in 2003
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】２つのリングを有する大型の風力タワーである。
【図２】風力タワーを取り囲むリング状構造体である。
【図３】風力タワー上のＦＤＤのベルヌーイの定理の例示である。
【図４】湾曲した不完全なＦＤＤである。
【図５】ＦＤＤを有する梁からなる風力タワーである。
【図６】圧力放出機構の図である。
【図７】３つのＦＤＤ大型風力タービン構造の画像である。
【図８】コンピュータのプログラムをモデル化する流体のスクリーンショットである。
【図９】コンピュータをモデル化したシミュレーション外観図である。
【図１０】コンピュータモデルの離散化図である。
【図１１】大型風力タービンを有するコンピュータモデルのパラメータの例示である。
【図１２】ＦＤＤ周囲の大気中粒子の経路のコンピュータモデルの結果を図示する。
【図１３】ブレードによって押し流される領域の一部に影響を与える加速度領域の概念図である。
【図１４】内部直径が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図１５】図１４を継続したものである。
【図１６】ＷＤＤの形状が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図１７】ＷＤＤの大きさが風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図１８】ＷＤＤの傾斜角度が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図１９】外部ＷＤＤを建設する方法の例示である。
【図２０】外部ＦＤＤの骨組みに加えられた内部ＦＤＤの例示である。
【図２１】内部ＦＤＤの３Ｄ画像である。
【図２２】翼型形状の内部ＦＤＤの例示である。
【図２３】内部ドーナツ構造の形状が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図２４】外部及び内部のドーナツ構造の３Ｄ画像である。
【図２５】タワーに取り付けられていない内部ＦＤＤの例示である。
【図２６】タワーに取り付けられた内部ＦＤＤの例示である。
【図２７】タワー及び周囲の構造体（外部ＦＤＤ又は地上のいずれか）の両方に取り付けられた内部ＦＤＤの例示である。
【図２８】球体が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図２９】翼と球体を比較した速度グラフである。
【図３０】４分の１球体が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図３１】輪郭ＦＤＤの2つのケースを例示する。
【図３２】厚みのある半翼形状の輪郭が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図３３】大型ＦＤＤ構造の輪郭である。
【図３４】風力タワー及びＦＤＤの上面図である。
【図３５】風力タービンを部分的に遮る影響を示す。
【図３６】上面図が基本的に長方形のＦＤＤである。
【図３７】小型の風力ＦＤＤの一部を示す。
【図３８】放出部位の構造を示す。
【図３９】小型風力タービン周囲の外周リングの構造を示す。
【図４０】小型風力タービン上にある中央ＦＤＤを示す。
【図４１】ダブルプロペラ設計を示す。
【図４２】外周リング内にある傾斜した翼型の幾何学図である。
【図４３】層流及び乱流のフローチャートである。
【図４４】乱流を強化する１つの方法の概略図である。
【図４５】２つの輪郭翼モデル図である。
【図４６】ファーブ翼の改良型の図である。
【図４７】輪郭翼の２つのフローチャートである。
【図４８】ファーブ翼のフローチャートである。
【図４９】本発明に適するタービンブレードの概略図である。
【図５０】端部にある外周リングに適応するタービンブレードの概略図である。
【図５１】小型の風力タービンのタワーの組み立て部品のモデルである。
【図５２】水圧ポンプに取り付けられた風力タワーの概略図である。
【図５３】格納式の風力タワーの図である。
【図５４】内部ＦＤＤ翼列の３次元モデルである。
【図５５】密接にクラスタ化された内部ＦＤＤ翼列が風速に与える影響のコンピュータモデルである。
【図５６】フローマップを作成するために風速を加えるという概念を示す。
【図５７】風速のブレード形状との関係図である。
【図５８】４４４８翼輪郭への半径方向の速度分配である
【図５９】ファーブ翼への半径方向の速度分配である
【図６０】複数のＦＤＤの半径方向位置による速度グラフである。
【図６１】複数のＦＤＤの半径方向位置により出力された電力グラフである。
【図６２】垂直軸タービン図である。
【図６３】従来技術の図である。
【図６４】従来技術の図である。
【図６５】従来技術の図である。
【図６６】従来技術の図である。
【図６７】従来技術の図である。
【図６８】従来技術の図である。
【図６９】従来技術の図である。
【図７０】従来技術の図である。
【図７１】従来技術の図である。
【図７２】従来技術の図である。
【図７３】従来技術の図である。
【図７４】ベルヌーイの定理を示す。
【図７５】ナビエ・ストークスの方程式を示す。
【図７６】ベンチュリ管を示す。
【図７７】翼型の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、本発明に添付の図に関連してほんの一例としてのみ本明細書中に記載されている。
本発明は任意の種類のエネルギ獲得機械への流れに影響を与える一連の装置及び方法である。
【００３９】
本発明は、ｘ軸又はｙ軸のいずれかを有するＦＤＤ構造体を加えることによって、周知の風力タービン及び他のタービン構造の欠点に首尾よく対応するもので、これはタービンの大きさ及び所望の効果に依存し、このＦＤＤ構造体は機能が発揮されるようにタービンブレードに近接する。羽根状の構造体によって、羽根の上方キャンバの上部にある気流速度を増加させることでベルヌーイの定理がその効果を発する。気流の速度がこのように増加すると、タービンへの効果的な流体速度も増加する。この形状又は他の形状を使用することにより、ナビエ・ストークス方程式及びコアンダ効果が発生し、流体原子の循環が行われる。
【００４０】
本明細書中の概念の例示の大部分は、プロペラブレードの風力タービンを１つのモデルとして例示する。なぜなら、それがもっとも共通したタイプの再生可能なエネルギタービンであるためである。しかし、本明細書中で示される概念は、他のタービン、他のタイプの風力タービン、及び風からだけではなく他の媒体の流れにも応用される。１つの概念の例示は他の概念を排除するものではない。
【００４１】
図１は、ＦＤＤ構造体（３）を用いて、大型の風力タービンのブレード（１）への流れを変化させるという概念を例示するもので、該ＦＤＤ構造体はブレードを取り囲むものではない。上記を定義する他の方法は、ＦＤＤがｙ軸方向を有しているということであり、該方向において流体の流れはｘ軸にある。ＦＤＤは風力タワー（２）を取り囲むか、又は他の実施形態においては、エネルギ獲得機械の支持構造体を取り囲む。ＦＤＤは流れの方向と垂直な中心軸を有していると定義可能であり、又はその構造の直径が地表面と平行であるとも定義可能である。この考え方の理由は実用性にある。大型のタービンは往々にして直径が８０メートルであるとともに、風力タワーの軸を中心に回転する。実際には可能であるために本特許には含まれているものの、大型の動く構造体のような直径８０メートルの外周リングを建設して統合するのは困難とされる。本発明の一部であるが、風力タワーの周囲で動くＦＤＤを建設して、ブレードの方向に合わせることも可能である。図の前面図はタービンのブレード下方のＦＤＤを示している。この前面図は、ＦＤＤが風力タービン上のブレードの下方に配されること、機能が発揮されるように風力タービン上のブレードに接触すること、及び、風力タービン上のブレードの外変部の外側に配されることによって示される（「〜の下方」という用語は読み手を慣れさせるために用いるが、任意の側面又は上方方向におけるブレード平面に対する直角の任意構造体が本発明に含まれる。さらに、示されているように、任意の構造体はブレードの中心から下方に配されることも可能であるが、実際にはブレードを遮る部分になり得る）。前記外変部の外側の位置は回転しているタービンにおいてＦＤＤとブレードの衝突を避けるために明らかに必要であり、この位置はＦＤＤから風力タワーへの距離に依存している。非移動性のタービンは後に明確に記載されるように、タービンの中心付近にはリングを必要としないが、部分的なリング、又は流れの方向と垂直ではない軸を有する他の構造体が必要とされることも考えられる。
【００４２】
他の実施形態において、流れの物質は風以外の任意の流体であり得る。
【００４３】
他の実施形態において、ＦＤＤはブレードの任意の側面上にあってもかまわない。中心の風力タワーに容易に取り付けられるので、これが最も実用的である。しかし、ＦＤＤは必ずしも風力タワーに接続される必要はない。他の実施形態においては、別の構造体上にある。さらに、他の実施形態においては、３６０度未満のドーナツ構造であってもよい。風力タービンが風の方向に向かって回転すれば、上記３６０度未満のドーナツ構造も、風力タワー又はエネルギ獲得機械の周囲で風方向に向いて回転可能である。本明細書中の図は理想を示している。さらに、タービンの所有者は、流体の流れが絶えず流れ出る片側のみにＦＤＤを組み立てることが経済的に実用的であると決断してもよい。上記ＦＤＤも本発明に含まれる。
【００４４】
様々な実施形態において、風力タワーの形状も変化可能であり、ＦＤＤ構造体の取り付け手段もそれに応じて変化する。タービンのブレードに機能が発揮されるように接近するためのＦＤＤの形状を調節する方法、及び／又はタービンの稼動部分との接触を避けるためのＦＤＤの形状を調節する方法は本発明の一部である。
【００４５】
ＦＤＤは羽根形状である。羽根形状構造は上方キャンバを有する構造として定義され、上方キャンバはブレードの動作面の外辺部に面するよう配される。
【００４６】
図示されたＦＤＤは大型で主として障害又は障害効果をもたらすか、あるいは小型で主に局所的な循環効果をもたらすかのいずれかである。上記のいずれかの１つのみをエネルギ獲得部材に加えることが本発明の革新的な手法であり、同じエネルギ獲得機械を有する少なくとも２つのＦＤＤを用いることも同様に本発明の革新的な手法である。２つの同じタイプがある場合、それらは翼列と呼ばれる。後に議論されるように、流体の流れを妨げるという原則に従って主に作動するタイプと、流体の流れを局所的に循環させる原則に従って主に作動するタイプの２つの異なるタイプがある場合、一般的に大型な方を障害又は外部ドーナツ構造と呼び、一般的に小型の方を循環又は内部ドーナツ構造と呼ぶ。本発明はエネルギ獲得機械を有する障害又は循環ドーナツ構造の個別の使用、又は２つの循環又は内部ドーナツ構造タイプのうちの少なくとも１つの使用、又は２つのタイプのうちの１つから少なくとも２つの使用について開示する。一般的に、障害ドーナツ構造は大きな内部容積、実際の内部容積、又は推定される内部容積により区別される。一般的に、障害ＦＤＤは流体の流れに対して凸面を与える場合にもっともよく機能する。循環ＦＤＤは流体に対して翼型又は翼型状の表面を与える場合にもっとも良く機能する。
【００４７】
ある実施形態において、３６０度未満のＦＤＤは風向センサ及び制御機構を用いて、風の向き及びブレードの位置を同期させる。上記風向センサは風力タービンが用いるのと同じものであってもかまわない。風を風力タービンと同期させる装置及び方法は本発明の一部である。
【００４８】
図２４は図１の３次元の図であり、同様の数字の部品が用いられている。
【００４９】
図１の底部は図２においてさらに詳細に示されている。図２は風力タービン周辺にＦＤＤを建設する手法を示しているが、理想的にはモジュール方式で建設される。数字は必要な要素を示している。破線内部の部分（５）は中央の風力タワーを表し、ここでは循環型として示されている。破線は風力タワーをＦＤＤの部分（１０）に取り付ける手段を表す。上記手段は、ボルト、バンド、桁、ねじなどを含む。この実施形態において、凸面の半羽根（１０）は風力タワーを十分に取り囲む。実際に、これは中心に空隙を有する完全体の羽根であり、風力タワーの外部に接触するために役立つ。他の実施形態において、前縁と後縁が中心で分離していない完全体の羽根が提供される。点線部分（８）は、羽根とタワーの直接的な取り付け手段、又は羽根とリングとの取り付け手段を表し、このリングはタワー周辺を取り囲むとともにこの周辺で固く締付けられる。点線部分（１１）は様々な高さでの取り付け手段を表す。他の実施形態は異なる取り付け手段を用いることが可能であり、ＦＤＤを取り出して機能が発揮されるようにブレードに接触させるという法則を用いてカスタマイズすることも可能である。少なくとも１つの高さの取り付け手段が必要とされる。ＦＤＤが風力タワーにのみ取り付けられている場合、ＦＤＤが上下に動くのを防ぐためには少なくとも３つの異なる水平方向の高さの取り付け手段が推奨される。部分（７）はＦＤＤを地面に接続させるための手段を表す。部分（９）はＦＤＤを支持構造体に接続させる取り付け手段を表す。
【００５０】
本明細書中で示されるＦＤＤの理想的な実施形態は、軽量で中空でかつプラスチック又は金属である。ＦＤＤが固体の実施形態もある。ＦＤＤがナイロンまたはケブラー（登録商標）などの引っ張り状態にある物質によって接続される剛体の骨組みでも構わない。本発明において、任意の可撓性を有する物質、厚みのある金属翼も「引っ張り状態にある物質」に含まれる。実施形態の中には、羽根の内部支持構造体は必要不可欠なものではなく、羽根には任意の完全に囲まれた囲領域はない。
【００５１】
部分（９）及び部分（６）は、１組の実施形態中で羽根の取り付け手段を例示する。小さな四角形の部分（９）はＦＤＤの一部である取り付け点を表す。支持手段がこの点に取り付け可能である。上記支持手段は、ロープ、ナイロン、プラスチック、又は金属の任意の適切な物質であってよく、固く締めつけたり、折れたり、又は固定して取り付けたりすることが可能である。小さな円の部分（６）は、ある実施形態において、リング状バンドを介する直接的または間接的な風力タワーへの取り付け点を表す。ある実施形態において、このバンドはボルト又はねじを配置するための複数の場所があり、これらによってバンドが風力（または他の）タワーに取り付けられる。
【００５２】
ある実施形態において、部分（９）及び（１１）及び同様の取り付け手段が風力タワーから任意で延出している場合は、その延出部分は最小限である必要がある。空間を有することが理想的な実施形態である。というのも、その方が軽量で、風力タワーへ容易に近づくことが可能なためである。
【００５３】
ＦＤＤの範囲は、ブレード又はエネルギ獲得部材の経路の大部分がＦＤＤの上方の高さよりも上部にあることが理想的である。
【００５４】
図３は、多くの実施形態の１つにおいて、本明細書中の障害ＦＤＤの本発明がいかに機能するかを例示している。ベルヌーイの法則によれば、気流速度は断面図に示される羽根（１３）上部で増加する。図３は、左から来て、風力構造体上で速度を増すとともに羽根上部のブレード（１２）に大きな力を与える風を示している。ブレード（１２）は、本明細書中ではＦＤＤなどの最深縁の内部及び上部にあると示されている。これは、羽根状の障害ＦＤＤ上で風の速度を上げるために空間が必要なためである。
【００５５】
本発明が究極的にいかなる形状又は実施形態を有していようとも、その部品は容易にともに取り付けやすい小さなモジュラー断片で作り出すことができる。
【００５６】
図４は羽根ＦＤＤの１つの実施形態を例示する。該羽根ＦＤＤは、プロペラブレードと同期して動くことが可能であり、又は、方向を固定されたタービンとともに用いることも可能である。図４はまた不完全な円のＦＤＤの使用を例示する。円弧は外周リングを介した断面切片を示している。この外周リングは、本実施形態において、ブレード（１５）の角度とよく似た円弧の角度で上方へ湾曲しているが、常にブレードの周辺に配される。羽根はすべての実施形態において上方に湾曲する必要はない。羽根そのものは、円弧内部に面する領域が上方キャンバ（１７）を有するとともに円弧外部がその表面（１６）となるように形成される。他の実施形態において、断面はその内部表面の至る所で地面と平行である。このことは、外周ＦＤＤの一部を用いることを示している。本明細書中に示されるＦＤＤは小型サイズのタービンとともに用いることも可能である。
【００５７】
図５は本発明が梁で作られた風力タワー（２０）とどのようにして連動するかを示している。取り付け手段（１８）の一例として、クランプはねじ又はボルトをはめ込むための穴部を任意で有するが、クランプは梁への取り付けを行う１つの手段である。クランプは少なくとも１つの構造体（１９）に取り付けられ（羽根が固定されている場合は固定して、羽根がブレードと同期して動く場合は固定せずに）、この構造体はその後ＦＤＤ（２１）と接続する。
【００５８】
ＦＤＤの実施形態及びその取り付け手段は本発明の一部であるが、正確な取り付け手段、装置、及び方法はこの主たる発明の選択肢の一つであり、この発明は機能が発揮されるようにタービン及び／又はタワー上に接触させるようにＦＤＤを配置するということである。理想的な実施形態において、本発明のＦＤＤ構造体はプロペラブレードとともに用いられる。しかしながら、ＦＤＤは、流体を加速させるために、垂直軸タービン（図６２）などの他の構造体及び機械とともに用いられても構わない。
【００５９】
本発明の一部は、風力タワーが所望の場所で組み立てられる前後に、羽根構造体を風力タワー上に配する方法を示す。したがって、これらの部品は、製作中に溶接又は他の手段を介して風力タワーの部材に固定して準備することが可能である。本発明の一部は、理想的にはエネルギを獲得するための風力タービン内で動く羽根とプロペラブレードを同期させる方法である。本発明の一部は風力タービンに近接する構造体を作ることによって気流を加速させる方法である。
【００６０】
上記のような構造体の実施例の１つが風の流れをタービンに向けて集中させる構造体である。この構造体は任意で羽根構造体に取り付け可能である。
【００６１】
全ての取り付け手段が、ボルト及びねじを配置するために事前に形成された穴部を有することによって、及び支持物体を取り付けるために事前に形成された手段を有することによって強化される。
【００６２】
本発明中で議論される取り付け手段は任意で可動部分からなり又は可動部分に取り付けられ、この可動部分によってＦＤＤは位置を変えることができる。
【００６３】
全ての部材は一連の本発明に必要な個別の製品一式の一群を構成する。
【００６４】
図６は圧力放出機構の図である。ＦＤＤの問題の１つは、ＦＤＤ（２１）の構造体又はタービンを破壊することなく、ハリケーン風のような高速な流体の流れにどのように対処するかである。中心に中空空間を空けることは圧力を下げるのに役立つが、構造体下の高圧力が構造体をはるか上方へと押し出す危険性がある。このことに対処するいくつかの手法がある。図６はその解決策を例示する。解決策の１つは、ＦＤＤ（２７）の周辺領域を地面又は他の表面に取り付けることである。他の基本的な手法は、ＷＤＤの底部（高圧力）から上部（低圧力）まで空気が伝わるようにすることである。理想的には、この装置は一定の高い風速においてのみ開かれる。他の解決法は、プラグ（２２）及び下部ボード（２５）で、この下部ボードはロープ（２４）を用いてプラグが全部引き抜かれることを食い止める。その結果、嵐の後で長いかぎ状の棒を使ってプラグを引き戻すことができる。よりよい解決策は、高速差または高圧差でのみ開く一方向バルブ（２６）である。他の優良な解決策は、ある実施形態において、ばねを備えるフラップ（２６）であり、このフラップは事前に設定された圧力差でのみ開くものである。最後の２つの解決策は、嵐の後に操作を行わずに通常に戻すことである。ある実施形態において、フラップは風に向かって開き、別の実施形態においては、フラップは風から離れて開く。このようなフラップはＷＤＤの剛性構造体を接続する防水シートの上面と底面の両方に配され、又は底面から上面へと延出しているチューブなどの固体構造体上に配される。さらに、特定の非常に薄い領域（２３）内でＷＤＤを非連続式にすることは、圧力が放出されるのに役立つ。これは「分割された」ＦＤＤと呼ばれる。
【００６５】
図７は、大型の外部ＦＤＤ（２８、２９、３０）の複数の可能な構造である。これらの３つのうち、Ｂ２が最もよく機能する。これらは各々１つのＦＤＤへの２つの形状の組み合わせとしてみなされる。
【００６６】
本明細書中で示される異なる構造は現在のところ、モデル化が可能である。
【００６７】
風力タービンの下で嵌合するとともに風力タワーをトーラスまたはドーナツ構造のように取り囲むＷＤＤは、考慮されなければならない特定のパラメータを有する。任意の風力タワーに対して特異的なＷＤＤを供給する方法は、ＷＤＤの形状（理想的には凸面）及びブレードとの空間的な関係、近所の道路及び他の風力タービンとの距離などの配置要因、桁の直径又は形状などの風力タワーの形状要因、構造体の高さなど風力タワー及びブレードのパラメータ、及び、風流要因を備える。これらの決定的な要因は、可変の高さ、幅、内部直径（Din）、タワー及びＷＤＤに対するブレードの位置、ブレードの大きさ、及び、地面からブレードまでの距離である。理想的な方法は、この情報を入手すること、FLUENTなどのコンピュータによる流体力学プログラムを用いて、各タービンの理想的な構造を開発することである。図８は流体をモデルにしたコンピュータプログラムへ入力された値のスクリーンショットである。図９は外部ドーナツ構造のプログラム内数値モデルの概略図である。（３１）はｘ軸の周りを回る風力タービンのブレードを示し、ｚ軸は風の方向である。（３２）はＷＤＤ又はＦＤＤを示す。
【００６８】
図１０はプログラムの異なる平面への離散化を示す。（３３）はメッシュの対称面で、もとは緑色である。（３４）は地面であり、もとは赤色である。（３５）はＦＤＤであり、もとは紺青色である。地面付近及びＷＤＤ付近に集積点を有する５００，０００から１，０００，０００のノードが用いられた。
【００６９】
図１１は形状の見取り図で、示されたパラメータを例示する。
【００７０】
形状、内部直径、風偏向装置（ＷＤＤ）の高さと同様にその幅は場合によっては異なる。本明細書の場合、タワーだけでなくブレードの効果も含まれないことを留意されたい。
【００７１】
図１１は大型の風力タービンを用いたコンピュータモデルのパラメータを例示する。ブレードはシミュレートされないことを留意されたい。ブレードは例示目的でのみ示されるものとする。
【００７２】
以下の寸法で用いられる。
Db＝ブレードの直径、３０メートルから８０メートル
Dout＝２００−２８０メートル、決定的なパラメータではない
Hout＝１５０−１６０メートル、決定的なパラメータではない
Hg＝地面からの高さ＝ほとんどの場合、７メートル
Din＝ＦＤＤの内部の直径＝１０、３０、又は６０メートル（場合による）
W（ＦＤＤの幅）＝Ｈ＝５、１０、又は２０メートル、場合による
H（ＦＤＤの高さ）＝５、１０、又は２０メートル、場合による
Hb＝ブレードのハブ（中心）の高さ
仮定：
流れは規則的で、非圧縮性で、かつ乱流である。
タワー及びブレードはモデルに含まれていない。
３−Ｄのレイノルズ平均のナビエ・ストークス方程式は流れをモデル化するために用いられた。
【００７３】
【数１】
2010507036.tif 000004
【００７４】
【数２】
2010507036.tif 000005
【００７５】
モデル：内部直径Din、高さH、及び底幅W（底の直径はしたがって＝Din＋２Ｗ）を有する軸対称の風偏向装置（ＷＤＤ）は、地表上Hgの高さにある。シミュレートされた風力タービンは、ブレード直径Db及び中心の高さHbを有する。風速はＺ方向に沿っていくとともに対数分布を有する（風速は高さ１０mで１０m/sである）。したがって、対称面はＸ＝０である。
【００７６】
【数３】
2010507036.tif 000006
【００７７】
【数４】
2010507036.tif 000007
【００７８】
図１２はＦＤＤ周辺にある大気中微粒子の経路をコンピュータモデル化した図形結果である。本明細書中に示されるコンピュータシミュレーションは、エネルギ出力の実質的な改善がＦＤＤを用いて流体の流れを変えることによって達成可能であるというこの出願の論点を確認するものである。図１２において、（３６）はＷＤＤである。ラベル（３７）は大気中微粒子のもっとも高速な領域の上に配される。（３８）は次に高速な領域中にある。加速度が最大のＷＤＤ上部の領域を発見することによって、及びブレードによって押し流される領域を調節することによって、電力出力量の増加が定量化可能であるとともに、ブレードに関連する特定の大きさ及び形状のＷＤＤを配するもっともふさわしい場所を発見することができる。
【００７９】
この概念は図１３で例示される。図１３は、ブレードによって押し流される領域の一部に影響を与える高速度領域の概念の概略図である。（３９）はブレードによって押し流される領域である。この領域がもっとも高速な速度で通過されるべき場所である。同じ増加速度が領域（４０）及び（４１）に利用可能な場合、領域（４１）の方がブレードの回転速度を上げるようにより強く作用するため、領域（４１）に高速度が到達するのが好ましいということは明白である。一般的に、ＦＤＤ効果はＦＤＤからの距離が大きくなればなるほど徐々に減少していくが、特定の形状は、ブレードによって押し流される領域への流れに含まれる粒子の運動エネルギをより良く移動させる。
【００８０】
ここではＦＤＤのパラメータを変化させることが電力出力にどれだけ影響を与えるのかを調べる。このことによって、当業者は、消費者の嗜好、陸又は海の使用状況などに対処するために、大型の障害（又は任意）ＦＤＤを建設するという様々な選択肢に対する重み付け及びアルゴリズムを開発することができる。当業者は、風の方向及び速度を記録する機械である風速計又は他の流量センサからの時間ベースの入力量と上記のアルゴリズムを組み合わせる。これによって、湾曲したＦＤＤと組み合わせたブレードの固定位置又は制限位置のいずれかが、３６０度のＦＤＤと連動して自由に動くブレードよりも多くの電力出力量をもたらすかどうか決定することが可能である。
【００８１】
以下の表は速度の三乗における変化を算出後の電力増加を示すとともに、速度がブレードによって押し流される全領域に影響を与えているわけではないという事実についての説明を示す。
【００８２】
図１４及び１５は内部直径が速度に与える影響のコンピュータモデルである。図１４は様々な内部直径の速度分布のグラフを示している。点（４２）から（４６）は用いられる縮尺上の点を示しており、（４２）でもっとも速度増加が大ききくなる。風が左から来る際、ＦＤＤ（４７）図の上方にある点（４２）は、風がブレードを通過した後に生じるということを留意されたい。本明細書中で用いられる方法を知らない者でも、風力タービン付近にＦＤＤを配することが可能であるとともに、そのことがなんら好ましい効果を生み出さないと結論付けることも可能である。ＦＤＤ（４８）図の下部にあるＦＤＤを大型化することによって、高速区域がブレードの近傍に配されることが可能になる。
【００８３】
図１５はこの原則のさらなる実施例を示す。点（４２）は同様にもっとも高速な領域を示している。図１４中の構造体よりも大きいＦＤＤ（４９）の場合も、もっとも高速な領域はブレードの近傍では発生しないが、より大きな直径を有するＦＤＤ（５０）においては、もっとも高速な領域はブレードの近接で発生する。以下の表は様々な状況での電力出力の特異値を示すとともに、高さ及び幅、特に高さを内部直径と組み合わせる重要性を示している。
【００８４】
【表２】
2010507036.tif 000008
【００８５】
【表３】
2010507036.tif 000009
【００８６】
図１６はＷＤＤが風速に与える影響のコンピュータモデルである。点（４２）及び（４４）は以前と同様の相対速度レベルを表す。ＦＤＤ（５１）は流れの方向に対して凹形であり、生産する電力量は円錐形状のＦＤＤ（５２）よりも少ない。他のモデルは凸形状のほうがさらに優れていることを示す。以下のデータは内部に向かって曲線を描く直立（円錐）形状を備える。
【００８７】
【表４】
2010507036.tif 000010
【００８８】
Din＝30、W＝H＝10、Db＝80、Hb＝80で、高さ３５メートルのＢ２構造は、５．１％の電力増加をもたらす。
【００８９】
図１７は、ＷＤＤの大きさが風速に与える影響のコンピュータモデルである。点（４２）は前述したように最大速度の位置を表す。ＦＤＤ（５３）はＦＤＤ（５４）よりも小さく、電力出力は（５４）よりも（５３）の方が少ない。以下の表はこの関係性を示す。
【００９０】
【表５】
2010507036.tif 000011
【００９１】
図１８はＷＤＤの傾斜角度が風速に与える影響のコンピュータモデルである。再度、点（４２）は最大速度点を表す。ＦＤＤは幅の順番で示される。ＦＤＤは（５５）、（５６）、（５７）と減少していく。（５７）において、電力出力は最大で、ブレード付近の最適な場所に配されている。これは、（５７）が最大傾斜角を有するためである。以下の表は高さが幅よりも重要であることを示す。
【００９２】
【表６】
2010507036.tif 000012
【００９３】
以下の表はモデル化された多くのケースを集めたもので、次の法則を示している。：
ＷＤＤの大きさが増すにつれて相対速度は増加する。
W＝H=２０メートルの場合、ブレードの下方部分での相対速度の増加は１０％以上だが、ＷＤＤ付近では速度の減少が観察される（直径が小さいブレードが推奨される）。
直立円錐形状は曲線形状よりも優れた結果を残す。
非常に大型なWＤＤに利用可能な風力において、３０％の増加が見込まれる。
【００９４】
【表７】
2010507036.tif 000013
【００９５】
【表８】
2010507036.tif 000014
【００９６】
右の出力数値はＷＤＤからの利用可能な電力の増加割合を示している。アルゴリズムは因子に重み付けを行うことが可能であり、この因子は風力タワー及びタービンに最適な設計を獲得することに関与する。例えば、増加した高さ及び内部直径の方が、増加した幅や風力タワーの中央の高さよりも、風力増加に関してより一貫性のある予測判断材料である。幅などの変数を有する結果の中には実際に流れが結果的に減少した場合もあるので、適切な方法は、各装置の及び機械の種類に利用可能な空間や測定方法を決定すること、及び、理想的にはまず高さ及びDinによってチェックし、その後に他のパラメータによってチェックすることによりカスタム化された最適化方法を準備することである。幅は通常はＷＤＤパラメータ用の次の変数である。
【００９７】
外部ＷＤＤ装置は、理想的には取り付けシェル及び他の構造体又は防水シートからなり、所望の形状を全て揃える。図１９は、ドーム型方式の防水シートとともに骨組み（５８）を用いて、又は地面（６０）及び防水シート（５９）に取り付けられた円錐形状の骨組みを用いて、外部ＷＤＤを建設する方法の例示である。
【００９８】
図７のように、２つの部品、すなわち、高さHgの円筒部分及び高さＨの円錐部分からなる軸対称の風偏向装置（ＷＤＤ）の番号を注視されたい。ＷＤＤは直径Dinの円筒形の内部穴を有する。ＷＤＤの最大幅はＷで、その結果、ベースの直径はしたがって、Din＋２Ｗとなる。シミュレートされた風力タービンは直径Db、中心の高さHbのブレードを有する。風速はＺ方向に従うとともに対数分布を有する（風速は高さ１０メートルで１０ｍ／ｓである）。したがって、対称面はＸ＝０である。
【００９９】
３つの構造が考慮されてきた。構造Ａ（２８）は水平な側面を有し、一方で構造Ｂは凸面状の側面を有する。構造Ｂ１（２９）はＷＤＤの内側部分に大きな傾斜を有し、一方で構造Ｂ２（３０）は小さな傾斜を有する。したがって、ＷＤＤの上方部分の風はより水平に方向付けられる。
【０１００】
風力タービンモデルの詳細は以下に示すとおりである：
タービンのモデル：ＦＬＯＤＡ−６００
地面から最も低い地点のブレードの高さ：12ｍ
タワーの高さ：30m
ブレードの直径：36ｍ
タワーの直径：2.5ｍ
風力タワーからブレードまでの距離（水平に）：1.5m
【０１０１】
本明細書中のシミュレーションにおいて、Hg＝0.5又は3mで、Din、H、及びWの組み合わせは構造Ａと考えられる。タワーは直径2.5m、ブレードはタワーから1.25ｍ離れているので、ブレードはタワーの中心からX＝−2.75m離れた距離にある。
【０１０２】
大幅な電力増加が必要な場合、Dinが増加するか、及び／又はＷＤＤの形状が最適化されなければならない。２つの凸面形状のＷＤＤについては、ケース６−８に考えられている。これらのケース（考慮される形における）において、推定される電力の増加は１４％以上である。表２を参照されたい。
【０１０３】
【表９】
2010507036.tif 000015
【０１０４】
【表１０】
2010507036.tif 000016
【０１０５】
本明細書中に示される制限されたデータから、電力出力は内部領域全体に部分的に関連していると思われる。ケース１の場合、７×１６がケース2の７×２０の０．８倍であり、ケース１の電力出力は2の場合の約０．８倍である。
【０１０６】
内部のドーナツ構造ＷＤＤの議論について進めていく。内部のドーナツ構造ＷＤＤは基本的には循環ＦＤＤであるものの、小型化が可能であるために、タービンエネルギ獲得部材（風力タービンの場合では通常はブレード）に強力な局所的効果を及ぼす。とはいえ、内部のドーナツ構造ＷＤＤは、大きさに対する比率から離れて、任意の他の装置でも可能である。
【０１０７】
図２０は外部ＦＤＤ（６３）の骨組みに加えられた内部ＦＤＤ（６４）の例示であり、それらの関係についての１つの実施形態を示している。ＷＤＤが翼型のような追加的な形状を有することにより、より多くの高速度の風をブレードに偏向させることが可能である。好適な概念の１つは、２つのＷＤＤを有することであり、理想的には、1つは大量の流れを加速させる大型のＷＤＤで、2つ目は小型でより正確に流れを増加させるＦＤＤである。しかし、これらは同様に独立して用いることも可能である。循環型の内部ＦＤＤは機能が発揮されるようにブレード（６１）に近接して配され、通常はブレードの下部及び周辺に水平に配されて中央の支持構造体（６２）を取り囲む。追加された内部のドーナツ構造は、風力タワー、又は（６６）に近接するＷＤＤの支持構造体、又はその両方に直接取り付け可能である。内部ＦＤＤのどのような支持構造体が用いられようとも、内部ＦＤＤ（６５）の下には空隙を有していなければならない。
【０１０８】
議論された任意の形状は当然のことながら水中に配されたタービンにも適用可能である。流れはすでに乱流であるか、及び、流れは通常は緩やかであるため、電力増加の割合は高くなる。
【０１０９】
図２１は内部ＦＤＤ（６７）の３次元画像である。このドーナツ構造は、強風下でも耐久可能であるために、点（６８）にあるような分割された構造体、又は部分的に分割された構造体でもよい。この内部ＦＤＤはさらに圧力放出機構を有することが可能であり、又は部分的に中空又は輪郭を有するような不完全な形状でも可能である。
【０１１０】
図２２は翼型形状の内部ＦＤＤの例示である。（６９）は、内部ドーナツ構造が迎角で翼型形状であった場合にどのように見えるかを示したものである。
【０１１１】
内部ＦＤＤが同様の技術を用いて外部ＦＤＤにモデル化された。
【０１１２】
直径Dinを有する軸対称の風偏向装置（ＷＤＤ）を用いて風を偏向させる（前縁の反対側の点の間で）。内部ドーナツ構造のパラメータを定義するために様々な種類の断面が考慮されてきた。すなわち、ＮＡＣＡ４４２４翼型、ＮＡＣＡ４４４８翼型（ＮＡＣＡ４４２４翼型の２倍の厚みがある）、円筒、円筒の４分の１部分、及び輪郭形状である。特に明記しない限り、０．５ｍの翼弦を有する円筒形の４分の１を除けば、全ての断面の長さ（翼弦又は直径）は１メートルである。
【０１１３】
図２３はドーナツ構造形状が風速に与える影響のコンピュータモデルであるとともに、ＮＡＣＡ４４２４を有するＷＤＤの断面（７１）を示す。翼型の翼弦は、地面（水平）に対して３０度の角度である。迎角は３０度である。ＷＤＤは地上Hgの高さである。シミュレートされた風力タービンは直径Db＝15.3メートル（50’）、中心の高さHb=25.09メートル（82’）のブレードを有し、タービンの中心はタワーの中心（X＝Z＝0）から2.45メートルの距離だけ離れている。対称面はX＝0である。風速はＺ方向に従い、対数分布を有する（風速は１０ｍの高さで１０m／ｓである）。最大速度領域は点（７０）で示される。
【０１１４】
内部ＦＤＤを建設する様々な方法を視覚化するために、図２４−２７を参照されたい。図２４は取り付け機構を明記していない、内部ドーナツ構造（４）及び外部ドーナツ構造（３）の３次元画像である。図２５はタワー（７３）に取り付けられていない内部ＦＤＤ（７２）の例示である。梁（７４）は内部ＦＤＤから外部ＦＤＤ（７５）又は地面のいずれかに達する。図２６は少なくとも１つの梁（７７）によってタワー（７８）に取り付けられた内部ＦＤＤ（７６）の例示である。図２７は梁（８１）によってタワー（７９）と外周構造体の両方に取り付けられた内部ＦＤＤ（８０）の例示であり、外周構造体は外部ＦＤＤ又は地面のどちらかである。
【０１１５】
ＮＡＣＡ４４２４の断面を用いる３つのケースがシミュレートされる。すなわち、（A1）Din＝10ｍ、（A2）Din＝6ｍ、及び（A3）Din＝5.3ｍである。さらに、Din＝6ｍでＮＡＣＡ４４４８の断面（厚みが２倍）を用いるケースは、迎角１０度（A4）、２０度（A5）、３０度（A6）、及び４０度（A7）でモデル化された。後者のケースは翼弦の長さc＝2ｍ（翼弦の長さを以前のケースのように1mとする代わりに）で解決した。A4−A7のケースのように、A7aのケースにおいて最大の厚みは0.96ｍで、A7bのケースでは最大の厚みは0.48ｍである。全てのケースで、内側部分Hgの高さは15.5メートル、ＷＤＤの高さは最大で約16.05メートルである。加えて、１メートルの直径の円形断面を用いる２つのケースでは、Din＝6及び7メートル（A8及びA8aそれぞれで）でモデル化され、４分の１の円筒を用いる２つのケースでは、Din＝6及び7メートル（A9及びA9aそれぞれで）でモデル化された。
【０１１６】
【数５】
2010507036.tif 000017
【０１１７】
【数６】
2010507036.tif 000018
【０１１８】
【表１１】
2010507036.tif 000019
【０１１９】
【表１２】
2010507036.tif 000020
【０１２０】
以下の表は、地上のタワーの中心点に応じたモーメントと同様に、ＷＤＤにかかる抗力及び揚力を示す。
【０１２１】
【表１３】
2010507036.tif 000021
【０１２２】
図２８は球体（８３）が風速に与える影響のコンピュータモデルである。点（８２）は球体上部の最高速度領域にある。図示されているように、運動エネルギの半分は球体の下に送られ、このエネルギは利用されない。図２９は同じ点を例示するために翼（８５）と球体（８４）を比較する速度グラフである。
【０１２３】
図３０は４分の１球体（８７）が風速に与える影響のコンピュータモデルである。（８６）は最高速度領域を示す。４分の１球体の下の領域（８６ａ）は実際には（８６）上の領域よりも加速度が大きいことを留意されたい。この事実により、容積のない輪郭ＦＤＤの効果が考慮されることになる。上記により、構造体が有用なＦＤＤとなるために、容積は必ずしも必要というわけではないことが明らかである。
【０１２４】
図３１は輪郭ＦＤＤの２つのケースを例示する。これらは３つの部分からなる。（８８）は円弧、（８９）は円弧の一方の端部に取り付けられた直線、及び（９０）は円弧と直線が双方の間で形成する空間である。点（９０）はこのような「半翼」構造体の方向性について言及する際に有用である。
【０１２５】
図３２は輪郭の厚い半翼形状が風速に与える影響のコンピュータモデルである。（９１）は最高速度点である。（９２）はより低いものの増加した速度点である。９１ｂと９１ａ、９２ｂと９２ａを比較すると、表面が開かれている方は空間が閉じられている場合よりも速度がより上昇する。速度の中程度の増加は９２ｂでどれほど遠くに拡大するのか留意されたい。
【０１２６】
図３３は大型ＦＤＤ構造体の概要である。それによると、輪郭構造は首尾よく大型ＦＤＤにも適用可能である。（９３）は風力タワーである。風力タワーに向かう風は構造体（９４）を通過する。理想的な形態において、風がタワー周辺でリングを形成する場合、構造体（９５）は同じシステムの一部となる。それらは物理的には接続する必要はないが、接続する方が理想的である。区分（９６）は地中に挿入される。理想的には、（９６）は非連続である。（９８）の上部の区分は風力タワーの方に傾斜している。地表面と平行な区分（９７）は風力タワーに向かって延出するとともに、輪郭及びＦＤＤ下方の大気の移動に対する障壁を完成させる。
【０１２７】
図３４は風力タワー及びＦＤＤの上面図である。この上面図によると、強風又は他の流れの源泉に対するＦＤＤは部分的にはリングであってよく、この部分的なリングは支持構造体及びそのエネルギ獲得設備を取り囲む。さらに、この部分的なリングは円形である必要はない。部分（９９）は風力タワー又は任意のエネルギ獲得機械を支える任意の構造体の実施例の１つである。部分（１００）は非円形のｚ軸方向の構造体中のＦＤＤであり、この構造体は（９９）に取り付けられた機械への流れを変化させる。専門的用語の都合上、上記はエネルギ獲得構造体を「包囲する」こと、及びあたかも湾曲するかのようにｙ軸方向にあるものとみなす。なぜなら、部分（１０９）は粗く非円形ではあるがタワーを包囲することが可能なためである。そのような意味でそれはリングであるが、本出願は往々にしてそれを「リング状ではない」と呼ぶ。部分（１０２）は部分リングであり、部分（１０１）の領域への流れを変化させる。部分（９９）は図から容易に削除可能であるとともに、（１０１）への流れを提供する様々な形状の１以上のＦＤＤが用いられることも可能である。実用的な応用例としては、ＦＤＤを実際に配置可能な土地の異なる位置付け、完全なリングが必要となくなるような一貫して一方向から来る風又は空気が可能である。
【０１２８】
図３５は大型風力タービンのケース7bを例示する。部分（１０３）は風力タワーである。部分（１０４）はタワー上のハブ（１０５）と接続するブレードを表す。部分（１０６）は大型の障害ＦＤＤである。（１０７）はブレードによって押し流される領域を示す。この領域は部分（１０６）によって遮られる。これは再考を要する概念である。通常は、エネルギ獲得部材への流体の流れを分割することは好ましくはないが、本構造を用いる部分的な分割は、結果としてさらなる速度増加をもたらし、図１３及び部品（３９、４０、４１）で示されているように、流体の流れはブレードにより押し流される領域へ方向づけられる。図３５において、ブレードの底部領域は地面から１５メートルである。ＦＤＤは高さ７メートルで開始し、次の２０メートルで上昇させる。その結果、分割されるブレードの直径領域は３０メートル中の１２メートルになるものの、この分割によりブレード領域の最も有効な中央へと流れが方向づけられるため、この分割からくる電力増加は１００％以上である。
【０１２９】
図３６は上面図が基本的に長方形のＦＤＤである。これは実施形態の１つである。論点はＦＤＤが非円形であるということである。非円形ＦＤＤは建設するのに容易かつ廉価であり、とりわけ、構造体が多面体の場合は、完全な円形リングとほぼ同程度機能する。（１０７）及び（１１０）はＦＤＤの一方の側を表し、（１０９）及び（１１１）はもう一方の側を表す。（１０８）、（１１２）及び（１１３）は、各側にＦＤＤを架けるために満たされるべき三角形の空間を表す。（１０８）は湾曲する必要はない。図は翼形状を例示するが、このような形状は必要とされない。
【０１３０】
大型ＷＤＤと小さな翼型タイプのＷＤＤの違いは、大型ＷＤＤの方が流れを妨げるという仕事を行う一方で（正味の流量範囲を減少させる）、小型のドーナツ構造ＦＤＤの方はより局所的に風速を変化させるということである。結果的に、大型ＦＤＤにとって、ブレードの正確な範囲は小型（局所効果）ＷＤＤよりも感度が低い。さらに、大型ＷＤＤの効果はＷＤＤの大きさに多大に依存する一方で、小型ＷＤＤの大きさは重要ではない（しかし、直径は重要である）。
【０１３１】
任意の特定のタービンに対する外部ドーナツ構造形状のＷＤＤの形状を決定する方法は、ＷＤＤのもっともすぐれた形状を決定するために、以下の任意の質問に回答する方法を備える。
風力タービン増強策の評価に関する質問
明確な回答で単位（メートルなど）を特定してください。
概要：
タービンによって発生する年間のキロワット数：
1年間の平均風速：
一方向のみから来る風が吹いてくる時間の割合はどれだけか？
キロワット時間当たりの電力の小売原価は地方ではいくらか？
タービン：
銘柄及びモデル：
方向を固定されているのか又は風の方向を向くのか？
ブレード直径：
地面からブレードの最も低い地点までの距離：
地面からタービンの中心までの高さ：
ブレード幅：
風力タワーの直径（格子造りの鉄塔である場合、脚部は何本あるのか、脚部の間の空間はどれくらいなのか、そして、底部から上部までの垂直及び水平な棒の配置の特性（写真の一例が棒の適切で正確な厚み））：
風力タワーの直径はタワーに沿って様々な点で変化するのか？もしそうなら、どのように？
風力タワーの外部縁からブレードの内部縁までの距離、水平距離：
タービンから半径５０メートル以内に任意の必須な物体又は道路があるか？（もしあるなら、明記するか図で示してください）
タービンの地理的な環境はどうですか？平らな地域ですか、それとも丘の上ですか？  もし丘の上なら、各面の傾斜はどのようなものですか、傾斜の距離はどれくらいですか？
製造業者及び貴社の営業担当者／サービス担当者の連絡先を教えてください：
【０１３２】
上記の後の次の段階は、消費者が所望する高さ及び幅に従って、ＷＤＤのもっともよい形状を決定すること、及び、様々な選択肢からの投資収益率の予測を消費者に提供することである。上記方法は周辺の土地の配置を査定する段階を部分的に備え、これによって、例えば、タービンが丘の上にある場合、追加領域の高さがタービンブレードの下でも可能かどうかを調べる。風の方向を要請する方法は、タービンの方向を固定すること、及びドーナツ構造の代わりに部分的に包囲するタービンを建設することが消費者にとって有益なのかどうかを決定することである。
【０１３３】
＜取り囲まれたタービン＞
タービンへの流れに直角な軸を有するＦＤＤの効果が示されてきた。明らかに、タービンをＦＤＤで取り囲むことは格段に効率が良い。プロペラ一式を取り囲む構造体は本明細書中では、たとえ部分的でも外周リングと呼ばれる。請求の範囲の「シュラウド」という用語は、本発明の幾つかをシュラウドの使用にまで拡大するよう用いられることもあるが、本発明は先に記載されたシュラウドとは異なることを強調しておく。以下の議論は応用光学の問題として小型タービンの方に応用可能な傾向があるが、この手法から大型タービンを排除することを意図したものではない。
【０１３４】
図３７は「外周リング」により囲まれた小型風力ＦＤＤの一部である。再度、風は図のように用いられる。すなわち、任意の種類の流体が平等に応用可能である。部分（１１７）は前縁を表し、前縁は（１１６）で本発明の内部にあり、
部分（１１５）は後縁を表し、後縁は通常、本発明にはおいては外部にある。この配置は、（１１７）及び（１１５）の役割が逆になるベンチュリ管及び流れ集電装置を除外する。翼形状を用いる他の発明でさえ、基本的には細長い集電装置及びディフューザである。この細長い集電装置及びディフューザは、流体の流れを集めて速度を高めるために、ベルヌーイの定理を簡単に応用することによって動作する。我々の考え方は全く異なる。円形表面を押し寄せる流体に対して向けることによって、小型の空気力学的構造体しか必要としない。部分（１１８）は本発明の実施形態の１つを示す。すなわち、強風の際に高圧力差を拡散する外周リング内部の小型で中空な放出点である。
【０１３５】
図３８は風を放出する部位、又はタービンが要求する高圧力を放出する部位を建設する方法を示す。（１１９）はブレードである。（１２０）は外周リングの一部である。接続部の部分的な分割部（１２１）は空気の放出を可能にする。これは、部分的な分割形状又は翼又は翼輪郭と呼ばれる。これは本発明独自のものである。この考え方は、先に記載されたタービンの支持構造体を取り囲むリングにも適用可能である。部分（１２２）は外周リングの一部が接続される場所である。
【０１３６】
図３９は小型の風力タービンの外周リングの構造を示す。当然のことながら、設計は多くの理由で、特に機械が回転する必要がない際には、変更可能である。その実施例の１つは、絶えず同じ方向に流れる流れの中に、水に対応するよう作られた機械を配置することである。（１２３）はブレードであり、（１２４）はナセル又は発電機で、（１２５）は風力タワー又は他の支持構造体を表す。ケージ（１２６）、ワイヤ一式又は他の構造体は片側でナセル又は発電機と接続され、もう一方の側（１３０）でＦＤＤの外周リング（１２７）と接続される。双方の前にあるケージは生物をブレードから守るとともに乱流を強化する。特にタワーが平らな場合、タワーへの取り付け部（１２８）は、ケージ又はＦＤＤ（１２６、１２７、１３０、位置次第である）への接続部（１２９）を有するとともに、ＦＤＤ及びケージを安定化させるために役立つ。図３９は推奨される寸法に従っており、構造を示すために描かれたわけではない。
【０１３７】
図４０は、外周リング（１３３）を有する小型風力タービン上の中央ＦＤＤを示す。部分（１３１）はハブ上方のｘ軸に配された中央ＦＤＤである。部分（１３１）はブレードが拡大してねじれる前にブレード（１３４）の中心領域のみを覆う。該部分はハブ（１３５）又はケージ（１３２）のいずれかに取り付け可能である。
【０１３８】
図４１は２つのプロペラの設計である。この考え方は、プロペラの各組が獲得できる理論上の（ベッツの法則によれば６７％）及び実用的な最大エネルギを有するという事実に基づく。プロペラを互いに近接させて配する際の問題は、ブレードによって生じる渦及び不規則な流れである。本明細書における概念としては、小型タービンが用いられるとともに適切な空間が存在する状況下での使用が理想ではあるが、先に記載の外周リング（１３６）を用いて、最初のタービンブレード（１３８）から最大限の電力を獲得することである。また、その概念は、さらにその後、第１のプロペラブレードによって押し流される領域のさらに内部及びｘ軸沿いのさらに離れた先で、第２のＦＤＤ（１３７）及び、第２のブレード一式（１３９）を用いることによってより多くのエネルギを獲得することである。その概念の１つは、第２のＦＤＤ外周リングを用いることによって、第２のブレード一式への荒い流れを改善させることである。部分（１４０）は第１ＦＤＤ周辺で空気が流れることを可能にするケージの実施形態の１つである。第２のブレード一式（１３９）へと導く部分（１４０）の一部は固体壁部を有する集合管でもよい。２つのタービンの配置は限られた空間という状況においてもっとも有用であると思われる。この限られた空間とは、住宅の屋根の上面のウィンドプロジェクトなどで、風が絶えず一方向から吹いてくる場所のことである。
【０１３９】
図４２は外周リング内の傾斜翼の形状図である。これは理想的には迎角（１４１）を備える。翼の前縁（１４２）は全側面から内部に面している。（１４３）はもっとも内部にある翼である。翼の内部の直径は各面上の２倍のSp（ブレードから外周リングまでの距離）を加えたＤｂ（ブレードの直径）である。すなわち、図はSpを加えたDb/2の半径を示している。ほとんどの場合、直径2.5メートルのブレードは、Spは2.5センチメートルとする。そのサイズはモデルとしては選択しやすい。というのは、該ブレードによって、特に強風時に外周リング上で擦れるブレードを持たない構造体を曲げる余地ができるからである。直径１０メートルのブレードのほとんどの場合、５センチメートルのSpが用いられる。ブレードから外周リングまでの距離が近づけば近づくほどよいことをフローチャートは示している。
【０１４０】
図４３は層流及び乱流のフローチャートである。このフローチャートは層流（１４４）の高速度領域が乱流（１４５）の高速度領域よりも小さいことを示している。
【０１４１】
図４４は乱流を強化する1つの方法の概略図である。（１４６）は翼又は他のＦＤＤである。単にワイヤ（１４７）を内部に取り付けることにより、乱流が強化され、電力の利得が増加する。乱流の強化は他の文献で公知であるが、本発明はこの概念がエネルギ獲得タービンに適用された初めてのものである。よりよい実施例として、ブレードから生物を守る機能を同時に果たすために、薄いワイヤ前方のケージを用いることが挙げられる。
【０１４２】
図４５は２つの輪郭翼モデルの図である。我々は、大部分の速度をタービンへと向けるために、不完全な形状、及び理想的には不完全なタービンを用いるという考え方に基づいている。図４３によれば、翼上部の図の上方領域内の外周リングの外部に高速な流れの領域が十分にある。タービンのエネルギ獲得領域から離れた側面上の形状又は翼に異常をつくることにより、流れがタービンへと向かうようにする。低コストの材料及びその効率性ゆえに、輪郭構造が好んで用いられる。不完全な形状は多くの手法により行うことができる。すなわち、表面を破壊すること、空洞にすること、輪郭構造を用いることなどである。本発明はエネルギ獲得にこの考え方を利用した初めてのものである。図４５は特に成功した２つの輪郭モデルを示す。構造体（１４８）はこの考え方の特異的な応用例の1つとして「ファーブ翼」と名づけられる。ファーブ翼の主な特徴は表面の形状である。この表面の形状はエネルギ獲得領域に面した２つの側面上で完結しており、この構造体が完結していなくとも、少なくともある程度はこの構造体の外部表面上で続いている。図示されたモデルは以下の数学モデルではＦと呼ばれる。このモデルは、後縁（１５０）が（１５１）で円滑に回転し、前縁（１５２）になだらかに続いていき、角（１５３）をなだらかに丸め、そして点（１５４）で停止することを示している。示された形状は基本的には不完全なＮＡＣＡ４４４８翼型であるが、この考え方は任意のタイプの翼に適用可能である。（１５５）は内部の中空空間であり、基本的には際立った特徴はない。理想的には（１５３）及び（１５４）の間の領域は翼の翼弦の長さに比例して１０％未満と非常に小さいが、（１５３）−（１５４）を伸ばすことは、本発明と矛盾し得ない。
【０１４３】
構造体（１４９）は不完全なＮＡＣＡ４４４８翼型である。この不完全なＮＡＣＡ４４４８翼型は後縁（１５６）から始まり、前縁に戻る第2の回転の前に点（１５７）で終わる。
【０１４４】
後に示されるデータは、輪郭構造（１４９）が完全な翼型よりも至近距離では非常に効率的であること、及び構造体（１４８）が構造体から離れた距離であるほど非常に効率的であるということを示している。
【０１４５】
図４６はファーブ翼の改良型の図である。エネルギ獲得機械と上部に方向付けられた構造体（１５８）は任意で固体である。部分（１５９）はすでに記載された構造である。部分（１６０）は平らな翼構造体内の割れ目を形成し、その後（１６１）が残りを満たす。理想的にはファーブ翼は、構造体（１６２）内のように、構造体の内部（１６３）及び外部（１６６）の両方にキャンバを有する任意の構造体又は翼を用いることができる。部分（１６４）は表面と呼ばれ、（１６５）はフックと呼ばれる。航空機などでは、ファーブ翼が機内の異なる形状に変更可能な状況もありえる。例えば、側面（１６７）を基本的には（１６３）と同じにするとともに、点（１６８）で押し出すことによって表面の厚みを減少させ、フックを点（１６９）へと移動させることである。航空機での使用に際して、部分（１６３）は上方キャンバと呼ばれ、位置（１６６）は下方キャンバと呼ばれる。（１５８）及び（１６２）で図示されるファーブ翼は、優れた垂直加速度を改良するとともに、走路空間をそれほど必要としない航空機を開発するために利用可能である。飛行中に羽根の形状を変えることは多くの手法で行うことができるが、羽根の形状変化によって、より水平な飛行にも適応可能である。
【０１４６】
図４７は輪郭翼の２つのフローチャート図である。両方とも後縁からのみ翼の表面に延出している。先の例では構造体（１４９）として示された構造体（１７０）は、ほぼ完全な又は完全な表面としてよく機能するとともに、表面（１７１）をほとんど含まない形状としてはそれほどよく機能するわけではない。全体を覆う輪郭翼は、すぐに内部表面に近接する高流速（１７２）の大きな領域を形成するのに大きな成功を収めている。構造体（１７１）と同等な領域（１７３）はより小さい。
【０１４７】
図４８は、ファーブ翼のフローチャートである。このフローチャートは、フック（１７４）が表面（１７５）に沿った流れを点（１７６）から（１７７）までの大きな強風領域にどのようにして方向付けるかを示している。この強風領域は構造体（１７０）よりも垂直方向に集中しており、より水平な方向に集中したもっとも大きな流れを有する。このことは、ファーブ翼が流体粒子を大きなタービンへと方向付けること、及び垂直で飛行することになぜ長けているかを示すものである。
【０１４８】
図４９は本発明に適用されたタービンブレードの概略図である。本発明の外周リングを用いることによる電力出力の増加は非常に大きく、異なるブレードを設計することは、新しい状況をより良く利用しようとするものである。最高速度の増加はブレードの周辺部で発生するため、ブレードを周辺部で広げて平らにしなければならない。部分（１７８）はブレードのハブであり、部分（１８１）はブレードの中心線である。ブレードは理想的には各面が側面（１７９）及び（１８０）に沿って扇形に展開し、その結果、周辺部（１８２）がより広くなる。これはＦＤＤによる可変の速度分布を利用するものである。タービンの製造方法はＦＤＤによってもたらされる速度分布に従って、ブレードの形状を調節することである。
【０１４９】
この状況下では軸速度の増加が先端部で非常に大きいので、理想的なブレードの設計は先端部をねじることによって、外側部が軸速度に対して９０度近くになるとともに、最深部が０度近くになる。ブレードの形状を調節する他の方法は、各点での回転の軸速度に対する比率を得て、それに応じてブレードのねじれを調節することである。
【０１５０】
図５０は端部で外周リングに適用されたタービンブレードの概略図である。ＦＤＤとともにより大きなサイズのタービンが使われるほど、ブレード及びＦＤＤ間の接触の危険性が増大する。加えて、ブレードがＦＤＤ付近の高速度領域に１センチメートル近づくたびに、獲得される電力に重大な影響を与えている。図５０はこの問題を取り扱う手法を示している。部分（１８３）は外周リングとしてのＦＤＤである。ブレード１（１８４）は、ブレード端部上のボールベアリング（１８７）などのような滑る物体が外周リング内のトラック（１８９）に進むことができるかを示す。部分的に埋め込まれたボールベアリング（１８８）は、より良く機能する。ブレード１の実施例はブレード２（１８５）よりも流体力学的な干渉をもたらすとみられている。この実施例において、ブレードはトラック（１９０）を提供し、ボールベアリングなどの滑り手段（１９１）は外周リング上にある。ブレード３（１８６）は他のより優れた代替物を提供する。ブレード（１９２）上及び外周リング（１９３）上の一連の磁石は衝突を回避させることができる。さらに、外周リング（１９３）内のコイルによって、その地点で電気を発生させることが可能になる。
【０１５１】
図５１は小型風力タービンタワーの組み立てのモデルである。この図は１つの実施形態を表す。本発明は速度を増加させることに成功しているため、強風、特にハリケーンや台風による危険性が増大する。したがって、先に記載された圧力放出機構が非常に重大になり得る。代替策の１つとしては、容易に及び迅速に上げ下げ可能な風力タワーを作ることである。タワーのベース部（１９４）は取り付け用の追加物を任意で含む。この追加物は例えば、安定性を高めるための複数の取り付け点、ショベル、ドリル、及びコンクリートを用いて地中又は屋根の上の表面に取り付け可能な軽度の深さのねじ、ボルト付の板、吸引などの選択である。各選択肢はベース部の脚部から延出する水平面の追加的な選択肢を備える。この水平面は、小型風力タービンの取り付けをさらに安定させる重み及び石の空間を提供する。ベース部（１９４）は、タービンの残りの部分を支持する第１の柱（１９５）に取り付けられる。ベース部は任意の（拡張装置）（１９６）を有し、この拡張装置は異なる長さにはめ込み可能である。ベース部の全部分は、一定の間隔でボルトを挿入するための穴部（１９８）を有し、拡張装置は範囲外のベース部（１９７）に取り付けられる。この範囲外のベース部はベース部を広大な領域に広げるとともにボルト（１９８）を有する。外部での取り付けに関して、範囲外のベース部はねじ（１９９）という選択肢を有し、このねじは地中に入るとともにセメントで固めることができる。範囲外のベース部は様々な大きさになり得る。好適な方法は、安定性を追加するために、非常に重たい重みを範囲外のベース部上にとりつけることである。スタンドは第２スタンド（２０１）に接続されたレバー手段（２００）を有する。この第２スタンドはタービン（２０２）、ブレード（２０３）、及びケージを支える。タービンが配置に持ち上げられる際、タービンは正しい地点で固定するとともに必要に応じて解除する手段を有する。各スタンドはさらに上昇するためにスタンドを引き上げる手段（２０４）を有する。
【０１５２】
図５２は水圧ポンプ（２０９）に取り付けられた風力タワー（２０５）の概略図である。ジョイント（２０８）によって上部構造体（２０６）を下部構造体（２０７）と関連して素早く上げ下げすることが可能になる。
【０１５３】
図５３は格納式の風力タワーの概略図である。（２１０）はタワー（２１１）に取り付けられたエネルギ機械である。この風力タワーは中空管（２１２）（又は固体管周辺の中空タワー）内に下降するとともに、きつく締めたり緩く締めたりするための手段（２１３）を有する。構造体の任意の側面支持部（２１４）もある。
【０１５４】
図５４は内部ＦＤＤの翼列（２１５）の３次元モデルである。翼型を用いるとともに水平方向及び垂直方向に分離する構造体の集団が、大型風力タービンのブレード付近に配された単一翼と同じ程度しか機能しないことが明らかになった。このことは、大型風力タービン付近の小さな内部「ドーナツ構造」が分割効果ではなく循環効果によって機能し、その結果、複数のドーナツ構造が互いに妨げるという仮説を確認するものである。
【０１５５】
図５５は密集した内部ＦＤＤ翼列が風速に与える影響のコンピュータモデルである。最高速度領域（２１６）は、下部翼の下に近接する増加速度領域によっては改善されることはない。
【０１５６】
モデル化によって予測される最大限の電力を利用するために、外周リング及びタービンブレードを互いに関連して配する方法は、本発明独自のものである。
【０１５７】
図５６は流れ図を作成するために流速を加えるという考え方を示す。（２１７）及び（２１８）は、同じ輪郭翼形状を有するも、互いに正反対である。平らな端部が全ての面の内部に面して、外周リング（２１９）を形成する。一般的に、最高速度領域（２２０）は翼の内部表面に直接的に近接するとともに、最低速度領域（２２１）は中心に近接する。高速度領域は例示目的のために１００％の速度増加が任意で割り当てられた。
【０１５８】
図５７は流速とブレードの形状の関係図である。図示された番号は説明のためにのみ用いられる。（２２１）は外周リングである。流速領域が最高速度から最低速度まで、周辺から中心まで（２２２、２２３、２２４、２２５）示される。このデータにより、ＦＤＤ及びブレードの特定の構造に適切なブレード（２２６）を建設するのに役立つ。この工程のみの実施例の１つとして、（２２７）は領域（２２５）内に配されるブレードの幅を示す。ブレード幅は点（２２８）で２倍となる。というのも、このブレードは領域（２２４）内に配され、領域（２２５）の速度の２倍の速度を有するためである。
【０１５９】
この効果によって、ブレードはＦＤＤの使用による最大限の利点を得るとともに、最大のエネルギを獲得することが可能となる。
【０１６０】
図５８は４４４８翼輪郭の半径速度分布である。
【０１６１】
図５９はファーブ翼の半径速度分布である。
【０１６２】
グラフ（２２９、２３０、２３１、２３２）はすべて、ＦＤＤ領域付近の速度の急激な増加を示す。このことは、理想的にはブレードが周辺部付近で扇形に展開する。
【０１６３】
図６０は複数のＦＤＤの半径位置による速度のグラフである。図６０は以下に計算されるケースを示している。それによると、ＮＡＣＡ翼型輪郭（２３３）が短距離では最も優れ、１メートルのファーブ翼（２３４）が長距離ではもっとも優れている。図６１はＦＤＤの半径位置による電力出力のグラフである。図６１によると、ＮＡＣＡ翼輪郭（２３５）が短距離ではもっとも良く、長距離では１メートルのファーブ翼（２３６）がもっとも優れている。このことは、ブレードの周辺部がこの効果にどれだけ重要であるのかを明らかに示している。
【０１６４】
図６２は垂直軸タービンの図である。ＦＤＤはこれまで垂直軸タービン用には提案されていない。（２３７）はタービンであり、（２３８）はブレードを表し、このブレードは図示された形状である必要はない。（２３９）は垂直軸を表す。ＦＤＤ（２４０）は図示されたように下方に又は上方に配されてもよい。ＦＤＤ（２４０）は、さらに部分的なリング又は垂直軸を有する完全なリングとしてでもよく、タービンに取り付けられても取り付けられなくてもかまわない。ＦＤＤ（２４１）は図示されたように一方の側部又は両側部上に配されてもかまわない。あるいは、ＦＤＤ（２４１）は部分的なリング又は水平軸を有する完全なリングとしてでもかまわない。部分（２４０）及び（２４１）は様々な程度で共存可能である。
【０１６５】
図示された構造をモデル化した結果はどうなっているのか？タービンを取り囲むＮＡＣＡ４４２４翼型をモデル化した結果をまず示すことによって、その構造の電力出力を実証するとともに、層流及び乱流の効果を実証する。この筐体は軸対称である。断面は、その翼弦が６０センチメートル、最大の厚みが２０センチメートルとなるように、直線的に縮小されたＮＡＣＡ４４２４翼型形状を有する。翼型は（1）−１０度、（２）−２０度、及び（３）−３０度という負の迎角で配された（この方向付けは外周リング全体で同じである。負にするのは図中で用いられた単なる方向付けのためである。当然のことながら、外周リングの反対側からは正である）。ブレードの直径はDb＝2.5m、もっとも小さな直径は2.5m＋２×2.5cmと仮定する（Sp＝2.5cmで、Spはブレードから筐体までの距離である）。
【０１６６】
【数７】
2010507036.tif 000022
【０１６７】
利用可能な風力の推定利得が、包囲する翼の前縁に対するブレードの可能な位置について以下の表に列挙されている。乱流は利得をもたらし、したがって、流れは、例えば、外周リング上にワイヤを加えるなどの手段によって、乱流になるように強化されなければならない。
【０１６８】
外周リング付近の軸速度の急激な増加は、利用可能な風力の利得を用いるために、ブレードの設計に修正を必要とすることもある。
【０１６９】
【表１４】
2010507036.tif 000023
【０１７０】
電力増加は適切な位置、適切な迎角、及び乱流において、非常に大きくなる。このモデルでは、最適な配置は前縁からの翼弦の長さの約２５％である。
【０１７１】
完全な翼型が本当にもっともよい構造なのか？なだらかな縁を有する形状が、最大限の性能を維持するのに重要であることが明らかにされた。このことは、翼型における経験からよく知られている。
【０１７２】
以下のモデルにおける外周リングは軸対称である。その断面は非翼型形状で作られており、円弧（９０度）からなるとともに直線部分である。円弧の半径は４０センチメートルである。翼弦の長さ（前縁から後縁まで）は１メートルである。利用可能な風力の利得を最大限化することを目的として、ブレードの直径はDb＝2.5メートルで、想像上のブレード先端部と外周リングの間の空隙は２つのケースにおいて（ケース１及び２）、Sb＝2.5センチメートル、１つのケース（ケース３）で17.5センチメートルである。
【０１７３】
【数８】
2010507036.tif 000024
【０１７４】
【表１５】
2010507036.tif 000025
【０１７５】
上記情報を用いて不完全な形状を建設し、以下のことが明らかになった。すなわち、輪郭及び不完全な翼型は性能が良く、往々にして完全な翼型よりも優れていた。図４５に示されるタイプＣ及びＦはもっとも性能が良かった。Ｃは１０メートル以下で接触し、大型のＦは１０メートル以上で接触する。不完全な翼には、軽量で低材料費というさらなる利点がある。
【０１７６】
まず、通常のＮＡＣＡ４４４８翼型を用いたデータがある（ＮＡＣＡ４４２４などより薄い翼をモデル化し、それほどよく機能しないことを明らかにした）。C＝１メートルの翼弦を用いたケースを除いて、これらすべてのケースに０．６メートルの翼弦を使用した。０．６メートルで迎角が高くなるにつれて、最適な位置は翼弦の約２５％で及び、最も機能を発揮する際の迎角の３０％である。
【０１７７】
【表１６】
2010507036.tif 000026
【０１７８】
ここで、たとえ示されたケースが１メートルの長さで行われようとも、先に議論した４分の１の円筒及び線はうまく機能しないことが分かる。
【０１７９】
【表１７】
2010507036.tif 000027
【０１８０】
しかしながら、特定の輪郭形状は通常の４４４８翼型よりも数段良く機能する。
【０１８１】
【表１８】
2010507036.tif 000028
【０１８２】
表は形状Ｃの部分的な翼が近距離で完全な翼よりも機能が優れていることを示す。上記の電力利得２９１％を先の利得と比較すると、完全な翼の同等のケースは０．6メートルの翼弦及びDin＝2.5メートルで２５５％である。最適な電力点は先の翼弦の長さの２５％よりも３３％にあとわずかで、２９％付近が最適と思われる。１メートルの翼弦は理想的な構造においては、増加電力を５６５％まで上げる。この理想的な構造も翼弦の長さの３０％にわずかに満たない。
【０１８３】
形状Ｆはすぐれた性能を実証したが、2.5メートルでの理想的な実施ではなかった。しかしながら、翼弦の長さ１メートルにつきDin＝１０メートルでは、形状Ｆの結果は明らかに優れていた（１５３％）。流体図が示すように、形状Ｆは増加速度が鉛直分散する結果となった。このことは増加速度を前縁に近づくように移動させる利点を提供するものである。上記データにおいて、それは前縁からの翼弦の長さの２０％である。
【０１８４】
以下の表はデータの比較を容易にするものである。
【０１８５】
【表１９】
2010507036.tif 000029
【０１８６】
電力利得のデータは、ＮＡＣＡ４４４８輪郭翼型の以下の表のように、速度分布からの未加工データに基づく。奇数の段は半径方向距離であり、偶数の段は様々なＦＤＤ構造の速度で、システム外部の一般的な風速のように毎秒あたり１０メートルである。
【０１８７】
ＮＡＣＡ４４４８輪郭翼型
【０１８８】
【表２０−１】
2010507036.tif 000030
【０１８９】
【表２０−２】
2010507036.tif 000031
【０１９０】
【表２０−３】
2010507036.tif 000032
【０１９１】
【数９】
2010507036.tif 000033
【０１９２】
本発明に従って、風力エネルギからの電力エネルギの生産を向上させる装置及び方法が提供される。
【０１９３】
本明細書中に記載の様々な発明は、異なる実施形態及び状況下で互いに連携して作られることも可能である。
【０１９４】
流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏光装置は、ａ）ｘ軸（１）で流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ）機能が発揮されるようにエネルギ獲得部材に近接した流れ偏向装置（ＦＤＤ）（３又は４）を備え、ｃ）ＦＤＤの中心軸は流体の流れの方向とほぼ垂直である。本発明はほとんどの場合、大型タービンと関連しているが、任意のタービンでも構わない。幾つかの実施形態に従って、ＦＤＤがｙ軸で少なくとも１メートル又は少なくとも５メートルの高さを有する場合にも適用される。これらの実施形態は、形状がどのようなものであれ、高さがＦＤＤの重要な一部分であることを強調するものである。幾つかの実施形態に従って、流体はガス、液体、風、水、又は蒸気である。幾つかの実施形態に従って、ＦＤＤは３６０度のリング、３６０度未満の部分リング（１６）、又は分割されたリング（２３）である。多くの異なるタイプのリング、例えば、輪郭、翼形状、凸形状などが、本システムと連動して使用可能である。ｘ軸という用語を用いるのは、位置方向づけのためである。ある実施形態において、ｘ軸は地表面に垂直である。
【０１９５】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ）ｘ軸（１）で流体の流れと面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ）機能が発揮されるようにエネルギ獲得部材に近接して配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）（３又は４）を備え、ｃ）前記エネルギ獲得機械が少なくとも１０メートルのブレードの直径を有する風力タービンである。ある実施形態において、前記エネルギ獲得機械は少なくとも３０メートルのブレードの直径を有する風力タービンである。このことは、ｘ軸であれｙ軸であれ、任意のＦＤＤが大型タービンとともには用いられないことを強調するものである。
【０１９６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材（１）を有するエネルギ獲得機械、ｂ．前記エネルギ獲得機械のための支持構造体、ｃ．前記支持構造体の少なくとも一部を取り囲む少なくとも部分リング内にあるとともに、機能が発揮されるように前記機械の前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備える。「少なくとも部分リング」という言葉は、最小の大きさから３６０度までの支持構造体を取り囲むことに関与する任意のものを表す。これはｙ軸上で回転するとともに実質的に表面の上で維持されるタービンに最も関連する。したがって、ある実施形態において、支持構造体はほぼｙ軸にある。実施形態によっては、流体は風又は水である。実施形態によっては、ＦＤＤは前記支持構造体に少なくとも部分的に取り付けられる、又は地面に少なくとも部分的に取り付けられる、又は前記支持構造体以外の別の構造体に少なくとも部分的に取り付けられる。ｘ軸という用語の使用は方向付けのためである。ある実施形態において、ｘ軸は地表面に垂直である。ある実施形態において、ＦＤＤがｙ軸で少なくとも１メートルの高さを有する。ある実施形態において、リングは前記支持構造体のみを取り囲む。このことは、リングがタービンへの流れを遮らないことを意味する。実施形態によっては、ＦＤＤはエネルギ獲得部材から少なくとも２．５メート又は５メートル離れている。
【０１９７】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材（１）を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材（３及び４）に近接する少なくとも２つのＦＤＤを備える。２つの別々なＦＤＤがともに機能することによって風速を増加させるという効果をもたらすことは可能である。おもな応用は大型の風力タービン用の外部ドーナツ構造又は内部ドーナツ構造である。実施形態によっては、１つのＦＤＤがｘ軸の位置で他のＦＤＤの前にあり、各ＦＤＤはｙ軸で様々な低高度を有し、各ＦＤＤはｙ軸で様々な高高度を有し、各ＦＤＤはほぼ同様の軸を有し、各ＦＤＤはほぼ同様の形状を有し、１つのＦＤＤがｘ軸の位置で他のＦＤＤの前にあるとともに、各ＦＤＤがｙ軸で様々な高さを有し、各ＦＤＤは様々な軸を有し、各ＦＤＤは様々な直径を有し、各ＦＤＤは実質的に異なる形状を有し、ＦＤＤは少なくとも１つの障害型及び少なくとも１つの循環型を備え、ＦＤＤは機能が発揮されるように互いに近接し、少なくとも１つのＦＤＤは完全リング（２８、２９、３０）であり、少なくとも１つのＦＤＤは分割形状であり、少なくとも１つのＦＤＤは翼形状であり、少なくとも１つのＦＤＤは不完全な翼形状であり、少なくとも１つのＦＤＤは輪郭形状であり、少なくとも１つのＦＤＤは輪郭翼であり、少なくとも１つのＦＤＤは非リングであり、少なくとも１つのＦＤＤは連続した形状であり、少なくとも１つのＦＤＤは凸面形状（２８、２９、３０）であり、又は少なくとも１つのＦＤＤはエネルギ獲得部材から少なくとも５メートル離れている。実施形態によっては、流体はガス、液体、又は風である。実施形態によっては、流体の流れは水中、蒸気、又は波である。
【０１９８】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸（１３４）で流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配される流れ偏向装置（ＦＤＤ、１３３）を備え、ｃ．前記ＦＤＤの前記中心軸が流体の流れの方向にほぼ平行である。これは小型の風力タービンで想定されるが、任意のタービンに用いられることが可能である。上記のように、ベンチュリ管タイプのシュラウドを排除するために、ＦＤＤの使用が強調される。実施形態によっては、流体はガス、液体、風、水中、又は蒸気である。実施形態によっては、ＦＤＤは少なくとも部分的に前記エネルギ獲得部材を取り囲み、ＦＤＤは完全リング、分割リング、翼形状、不完全な翼形状、輪郭形状、輪郭翼、非リング、連続した形状、又は凸面形状である。ｘ軸という用語の使用は方向付けのためのものである。ある実施形態においては、ｘ軸は地表面に垂直である。
【０１９９】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材（１）を有するエネルギ獲得機械、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材（３）に近接する少なくとも１つの障害ＦＤＤを備える。実施形態によっては、流体はガス、液体、風
水中、又は蒸気である。実施形態によっては、ＦＤＤは３６０度のリング、３６０度未満のリング（１６）、又は分割リングである。ｘ軸という用語の使用は方向付けのためのものである。ある実施形態においては、ｘ軸は地表面に垂直である。
【０２００】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材（１）を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材（４）に近接する少なくとも１つの循環型ＦＤＤを備える。実施形態によっては、流体の流れは、ガス、液体、
風、水中、又は蒸気である。実施形態によっては、ＦＤＤは３６０度のリング（６７）、３６０度未満のリング（６９）、又は分割リング（６８）である。ｘ軸という用語の使用は方向付けのためのものである。ある実施形態においては、ｘ軸は地表面に垂直である。
【０２０１】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．流体の流れ又はｘ軸の波に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、ｃ．前記ＦＤＤがｘ軸と相対的なｙ又はｚ軸において０以上の絶対値である迎角である。タービンに対して利用可能なエネルギを増加させる迎角の重要性は、本発明の重要な特性である。実施形態によっては、ＦＤＤの軸はｙ軸又はｘ軸にあるとともにエネルギ獲得部材を少なくとも部分的に取り囲む。実施形態によっては、流体はガス、空気以外のガス、又は液体である。実施形態によっては、ＦＤＤからエネルギ獲得部材までの距離は、少なくとも２．５メートル、５０センチメートル未満、２０センチメートル未満、又は５センチメートル以下である。異なるタイプのＦＤＤは異なる距離を必要とする。
【０２０２】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、ｃ．前記ＦＤＤは不完全な翼型形状（１５５、１５８など）である。不完全な翼型は中空形状又は輪郭形状など多くの形状を含むことが可能であると指摘されている。その特性は、完全な翼型に存在するものが欠けているということである。本発明の重要な革新性の１つは、不完全な翼型は一般的に航空機の使用には推奨されないものの、エネルギ獲得には非常に有用になり得るということである。実施形態によっては、流体はガス、液体、風、水中、蒸気、又は波である。実施形態によっては、ＦＤＤは３６０度のリング、不完全なリング、分割リング、少なくとも部分的には中空であり、少なくとも部分輪郭であり、又は非リングである。ｘ軸という用語の使用は方向付けのためのものである。ある実施形態においては、ｘ軸は地表面に垂直である。
【０２０３】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、ｃ．前記ＦＤＤが輪郭形状である。この革新性は、不完全な翼型及び大きなドーナツ構造など他の形状の両方に適用可能である。実施形態によっては、流体の流れはガス、液体、風、水中、蒸気、又は波である。実施形態によっては、ＦＤＤは３６０度のリング、不完全なリング、分割リング、非リング、又は不完全な輪郭形状である。ｘ軸という用語の使用は方向付けのためのものである。ある実施形態においては、ｘ軸は地表面に垂直である。
【０２０４】
流体エネルギ獲得システムが初めて開示され、該流体エネルギ獲得システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ｙ軸の下方にあるとともに機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材（３又は４）に近接するＦＤＤを備える。ほとんどの場合、ドーナツ構造ＦＤＤは、風力タービンのブレードなどのエネルギ獲得部材の下方にある。後に、部分的な障害の革新性が記載される。ある実施形態においては、エネルギ獲得部材は少なくとも１つのプロペラブレードである。実施形態によっては、ＦＤＤ（３）は主に障害型ＦＤＤ（４）又は主に循環ＦＤＤである。実施形態によっては、流体が風で又は水である。ある実施形態においては、ｃ．前記機械の支持構造体（２）も現存する。実施形態によっては、ＦＤＤは前記支持構造体に少なくとも部分的に取り付けられる又は前記支持構造体に取り付けられない。
【０２０５】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．地面に取り付けられたタワー上の風力タービン、ｂ．少なくとも部分的に地面に取り付けられるとともに、機能が発揮されるよう風力タービンのエネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備える。
【０２０６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．地面に取り付けられたタワー上の風力タービン、ｂ．前記風力タワータービンに少なくとも部分的に取り付けられるとともに、機能が発揮されるように風力タービンのエネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備える。
【０２０７】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材が少なくとも翼型の一部の輪郭構造を備える。
【０２０８】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材が部分的に中空な翼型の少なくとも一部を備える。
【０２０９】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材がファーブ翼（１５８）である。
【０２１０】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材が部分的に中空のファーブ翼（１６２）である。
【０２１１】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、前記エネルギ獲得部材はファーブ翼の少なくとも一部の輪郭（１５５）である。ファーブ翼は先に記載され、理想的には輪郭構造体であるが、同様に他の形状を有することも可能である。
【０２１２】
ｘ軸の流体の流れのエネルギ獲得システムが初めて開示され、該エネルギ獲得システムは、ａ．前記ｘ軸に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得システム、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得システムの任意の一部の周囲にあるｘ軸の少なくとも一部に機能が発揮されるように近接するとともに前記一部を形成する。
【０２１３】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．前記ｘ軸に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得システム、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤはシステムから最大限の電力出力を発生させるよう動作する点に機能が発揮されるように近接するとともに配される。実施形態によっては、ＦＤＤはシステムからの電力出力の一番上の９０％又は５０％地点に配される。
【０２１４】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ＦＤＤに取り付けられた圧力放出手段（２１）を備える。実施形態によっては、前記手段が前記ＦＤＤの２つの側面からの圧力を少なくとも部分的に均一にし、又はバルブ（２６）、フラップ（２６）、開口部（２３）、又はプラグ（２２）の群から得られ、規定の風速を超える際にのみ放出するよう動作する。実施形態によっては、ＦＤＤは中心ｘ軸を有する又はＦＤＤは中心ｙ軸を有する。実施形態によっては、規定の速度は１時間当たり５０マイル以上又は１００マイル以上である。
【０２１５】
シュラウドが初めて開示され、該シュラウドは、ａ．シュラウドに取り付けられる圧力放出手段を備える。
【０２１６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．エネルギ獲得機械に取り付けられた支持構造体、ｂ．支持構造体上にのみ配されたＦＤＤを備える。ある実施形態において、支持構造体は風力タワーである。
【０２１７】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．エネルギ獲得機械に取り付けられた支持構造体、ｂ．周囲の構造体及び地面にのみ配されたＦＤＤを備える（７２、７４、７５）。
【０２１８】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．エネルギ獲得機械に取り付けられた支持構造体、ｂ．前記支持構造体、周囲の構造体及び地面に配されたＦＤＤを備える（７９、８０、８１）。
【０２１９】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、ｃ．前記ＦＤＤがｙ軸で前記エネルギ獲得部材（１０７）への流れを部分的に遮る高さを有する。この革新的な考えが正しい構造で用いられれば、非常に大きな電力出力の増加につながることは先に議論された。ある実施形態において、ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材のｙ軸の高さの半分未満を遮る。ある実施形態において、エネルギ獲得機械は風力タービンである。
【０２２０】
流体の流れのタービンシステムが初めて開示され、該タービンシステムは、ａ．障害型ＦＤＤを備え、前記障害型ＦＤＤが任意の軸にある前記タービンシステムの任意部分の周囲を少なくとも部分的に形成するとともに、機能が発揮されるように前記タービンシステムに近接する。
【０２２１】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記ＦＤＤは分割形状である（２３、６８、１１８、１２２）。ある実施形態において、前記分割形状は前記エネルギ獲得部材を完全に取り囲む。
【０２２２】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．流体に面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、１つの構造体の少なくとも２つの形状の混成物である（２８、２９、３０）（８８、８９、９０）。
【０２２３】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、緊張構造体である（５９）。ある実施形態において、前記システムは前記緊張構造体の骨組みをさらに備える（５８）。
【０２２４】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記エネルギ獲得部材と連携しながら動く手段を有する。この手法において、ＦＤＤは機械又は支持構造体を静的に取り囲む必要はない。
【０２２５】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記流体の流れと連携しながら動く手段を有する。
【０２２６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記流れの方向に関連して凸面形状を有する（２８、２９、３０）。実施形態によっては、前記凸面形状が不完全又は輪郭である（９４）。
【０２２７】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、前記流れの方向に関連して円錐形状を有する（３５、５９）。実施形態によっては、前記凸面形状は不完全又は輪郭である。
【０２２８】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ＦＤＤを備え、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに、翼弦の長さの厚みの２５％以上の翼型形状を有する。実施形態によっては、前記厚みが翼弦の長さの３０％以上、３５％以上、又は４０％以上である。要は、一般的に厚い翼ほどＦＤＤとしてよく機能し、厚い翼を用いることは本発明の革新性である。
【０２２９】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．ｙ軸で前記エネルギ獲得機械を少なくとも部分的に取り囲む翼型形状を有するＦＤＤを備える。これは先に言及された内部ドーナツ構造であり得る。ある実施形態において、ＦＤＤは翼弦の長さが少なくとも５メートルである。
【０２３０】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸がｘ軸にあるとともに、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接して配され、ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得機械をのみを少なくとも部分的に取り囲む。この革新性の目的の1つは、本発明の局所的な特徴を強調することであり、この特徴が本発明を大型のベンチュリ管と区別するものである。実施形態によっては、前記ＦＤＤは前記ｘ軸のナセルの２５％未満又は１０％未満を同様に取り囲み、又は前記ＦＤＤは前記ｘ軸の前記エネルギ獲得部材の前方に延出する又は前記ｘ軸で合計して１メートル未満延出する。実施形態によっては、前記ＦＤＤは分割リング、翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、少なくとも１０度以上、又は少なくとも２０度以上、又は少なくとも３０度以上の翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。
【０２３１】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記ＦＤＤは前記ｘ軸で前記エネルギ獲得部材の前方に完全に存する。実施形態によっては、ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上又は２０度以上の翼型形状である。実施形態によっては、前記ＦＤＤは分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。
【０２３２】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、ｄ．前記ＦＤＤは前記ＦＤＤの内部表面からの前記機械とは無関係である。実施形態によっては、前記ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上の翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、輪郭翼形状である。
【０２３３】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材の前記筐体に接続される。ある実施形態において、システムはＦＤＤのｘ軸の前面に取り付けられたケージをさらに備え、前面とは前縁の上位部分からと定義される。ある実施形態において、システムは前記ケージから前記エネルギ獲得機械の前記までの接続部をさらに備える。ある実施形態において、システムはｄ．前記エネルギ獲得機械の支持構造体、ｅ．前記ＦＤＤから前記支持構造体までの接続部をさらに備える。ある実施形態において、ＦＤＤへの前記支持構造体の接続部は前記エネルギ獲得部材のｘからｚへの平面運動に関連する前記ＦＤＤの運動を許可する手段を有する。部分ａ、ｂ、及びｃが存在する実施形態によっては、ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上である翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。
【０２３４】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得機械の少なくとも一部を取り囲み、ｄ．前記ＦＤＤは前記ＦＤＤ内部表面の５０％前方からの前記機械の非エネルギ獲得部分とは直接接続していない。実施形態によっては、ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上である翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。
【０２３５】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．タービン、
ｂ．最大の厚みが前記前縁からの前記翼弦線の２０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状のＦＤＤを備える。
【０２３６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．タービン、
ｂ．最大の厚みが前記前縁からの前記翼弦線の１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状のＦＤＤを備える。
【０２３７】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得タービンが初めて開示され、該タービンは、少なくとも１つのブレードを備え、前記ブレードは周辺部でもっとも幅が広く、幅とは前記流体に面するｙからｚの表面によって定義される。実施形態によっては、周辺部の幅は前記ブレードの最小幅の少なくとも２倍であり、周辺部の幅は中心にかけて先細りし、又は周辺部のｙからｚの表面がｘ軸の流れに対して９０度までの角度を有し、前記角度はブレードの中心に接近するにつれて０度と同じくらい低くなるまで減少する。ある実施形態において、タービンは、ｂ．ＦＤＤをさらに備える。実施形態によっては、ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上である翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。
【０２３８】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記ＦＤＤは、最高速度の流体の流量が前記エネルギ獲得部材で発生するように配される。実施形態によっては、前記ＦＤＤがある位置に配されることによって、最高速度の流体の流量の１０％又は９５％以内が前記エネルギ獲得部材で発生する。実施形態によって、ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上である翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。ある実施形態においては、ＦＤＤは少なくとも部分的なリングである。
【０２３９】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｙ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記ＦＤＤは、最高速度の流体の流量が前記エネルギ獲得部材で発生するように配される。実施形態によっては、ＦＤＤは少なくとも部分的なリングであり、又はＦＤＤはある位置に配されることによって、最高速度の流体の流量の１０％又は９５％以内が前記エネルギ獲得部材で発生する。
【０２４０】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材及びハブを有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあるとともに前記ＦＤＤのｙからｚ領域は前記ｘ軸の前記ハブの一部分を覆い、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材及び前記ハブ（１３１）の前方に近接するよう配される。ある実施形態において、ＦＤＤは前記ブレードの前記直径の３０％までを含む直径を有する。ある実施形態において、システムは前記ハブの前方にある前記ＦＤＤと前記エネルギ獲得部材（１３２）を少なくとも部分的に取り囲む構造体を接続させるケージをさらに備える。
【０２４１】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配されるとともに、前記ｘ軸にある点またはｘ軸の前方から前記エネルギ獲得部材まで前記エネルギ獲得部材を少なくとも部分的に取り囲み、ｃ．前記ＦＤＤが乱流を強化するための手段を含む。実施形態によっては、前記手段は前記ＦＤＤの前記内縁上の薄い構造体であり（１４７）、前記手段は前記ＦＤＤの前方の薄い構造体であり（１３２）、前記構造体は薄いケージであり、又は前記流体が風である。実施形態によっては、ＦＤＤは翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上である翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状、又は輪郭翼形状である。
【０２４２】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備え、前記エネルギ獲得部材の中心はｘ軸で回転し、前記システムさらに、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、ｄ．前記エネルギ獲得部材と前記ＦＤＤとの衝突を回避するよう動作する抗衝突手段を備える（１８８−１９３）。実施形態によっては、前記手段は前記ブレード及び前記ＦＤＤ上に設置された磁石を備え、前記ＦＤＤは少なくとも１つのコイルを含み、該コイルは前記ブレード上に設置された磁石から電気を発生させるよう動作し、前記手段は前記ＦＤＤ及び前記ブレードの溝領域上に設置されたベアリングを備え、前記手段は前記ブレード及び前記ＦＤＤの溝領域上に設置されたベアリングを備える。
【０２４３】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備え、前記エネルギ獲得部材の中心はｘ軸で回転し、前記システムさらに、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、ｄ．前記エネルギ獲得部材は周辺に設置された少なくとも１つの磁石を有し、ｅ．前記ＦＤＤは電流を発生させるよう動作するコイルを有し、該コイルは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する。
【０２４４】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得システムが初めて開示され、該システムは、ａ．第１エネルギ獲得機械（１３８）、ｂ．前記第１エネルギ獲得機械からｘ軸方向の下流に配された第２エネルギ獲得機械（１３９）、ｃ．前記第１エネルギ獲得機械を包囲するとともに、機能が発揮されるように前記第１エネルギ獲得機械に近接する第１ＦＤＤ（１３６）、ｄ．前記第２エネルギ獲得機械を部分的に包囲するとともに、機能が発揮されるように前記第２エネルギ獲得機械に近接する第２ＦＤＤ（１３７）を備える。実施形態によっては、第１及び第２機械が１０メートル未満離れており、前記第１エネルギ獲得機械を通る前記流体の流れが同様に前記第２エネルギ獲得機械も通過し、前記エネルギ獲得機械の少なくとも１つがブレードシステムであり、前記第２エネルギ獲得機械が前記第１エネルギ獲得機械よりも直径の小さなエネルギ獲得部材を有し、前記第２ＦＤＤは前記第１ＦＤＤよりも直径が小さく、前記流体の流れはガスであり、前記流体の流れは液体であり、前記ＦＤＤは翼形状を有し、又は前記２つのＦＤＤ間の空隙が側面で部分的に開けている（１４０）。
【０２４５】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記エネルギ獲得部材のもっとも前方のｙからｚ軸の端部における前記ＦＤＤの内部半径と、前記ＦＤＤの平面の交差点から前記ＦＤＤのもっとも前方の点までの距離の比率が、半径２．５メートルまでのタービンでは５対２以上である。
【０２４６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、ｃ．前記エネルギ獲得部材のもっとも前方のｙからｚ軸の端部における前記ＦＤＤの内部半径と、前記ＦＤＤの平面の交差点から前記ＦＤＤのもっとも前方の点までの距離の比率が、半径２．５メートルまでのタービンでは５対１以上である。
【０２４７】
エネルギ獲得機械の流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏向装置は、ａ．剛性骨組み、ｂ．前記骨組みの少なくとも一部に対する強く張ったカバーを備える。
【０２４８】
エネルギ獲得機械の流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏向装置は、ａ．部分的に中空な剛性構造体を備える。
【０２４９】
エネルギ獲得機械の流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．部分的に中空な剛性骨組み輪郭、ｂ．前記骨組みの少なくとも一部に対する強く張ったカバーを備える。
【０２５０】
エネルギ獲得機械の流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．輪郭剛性構造体を備える。
【０２５１】
エネルギ獲得機械の流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．輪郭剛性骨組み、ｂ．前記骨組みの少なくとも一部に対する強く張ったカバーを備える。
【０２５２】
ｘ軸の流体の流れのエネルギ獲得機械の支持構造体が初めて開示され、該支持構造体は、ａ．ｙ軸で前記支持構造体の高さを迅速に調節するための手段を備える。このことは強風下での小型の風力タービンの状況、特に本発明の速度強化に対処するために重要であり、これによって速度と電力は増加可能であるが、該タービンを耐久制限まで近づけかねない。ある実施形態において、システムはａ．ｙ軸で動作する格納式の支持構造体（２１１）、ｂ．締め付け−緩め手段（２１３）をさらに備える。ある実施形態において、システムは、ｂ．下方表面に接続された下方の支持構造体（２０７）、ｃ．水圧手段（２０９）、ｄ．前記下方の支持構造体と前記上方の支持構造体を接続させるジョイント（２０８）を備える。
【０２５３】
３７８．前記水圧手段が前記下方の支持構造体（２０７）と前記上方の支持構造体（２０６）を接続させる請求項３７７に記載の構造体。（ａ）部分の実施形態において、流体はガス又は液体である。
【０２５４】
ｘ軸の流体の流れのエネルギ獲得機械の支持構造体が初めて開示され、該支持構造体は、ａ．前記地表面に平行な少なくとも１つの支持部材、ｂ．ｘ−ｚ軸の前記支持部材の側面に取り付けられるとともに延出する水平面を備える。実施形態によっては、平面が前記地表面上にあり、流体がガス又は液体であり、又は前記平面は前記地表面下にある。ある実施形態において、システムは水平面の上に配された少なくとも１つの重みをさらに備える。
【０２５５】
流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏向装置は、ａ．部分的に中空な翼型形状を備える。
【０２５６】
流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏向装置は、ａ．風力タワーの周辺に翼型形状で少なくとも部分的なリングを備える。
【０２５７】
流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏向装置は、ａ．不完全な翼の輪郭形状を備える。
【０２５８】
輪郭翼型が初めて開示され、該輪郭翼型は、ａ．翼の前縁及び１つの完全な側端を備える。ある実施形態において、翼は対称である。ある実施形態において、システムは、ｂ．前縁の他の側面上にフックをさらに備え、前記フックが前記後縁に向かうなだらかな曲がりからなり、又は  ｂ．前記翼型の前記前縁への拡張部をさらに備え、前記拡張部は前記後縁に対する点に急激にカーブしない。
【０２５９】
輪郭翼型が初めて開示され、該輪郭翼型は、ａ．翼の前縁、及び１つの完全な側端、及び前記前縁から前記第２側端の連続部分を備え、前記連続部分は前記後縁と接続する前に途切れる。ある実施形態において、翼は対称である。
【０２６０】
翼型が初めて開示され、該翼型は、ａ．前記翼型の１つの側面上に前記翼型の輪郭の障害物を備える。実施形態によって、翼が対称であり、又は迎角を有する。ある実施形態において、翼型は調節可能であり、又はさらに見せかけの翼型形状に調節可能である。
【０２６１】
流れ偏向装置が初めて開示され、該流れ偏向装置は、互いに近接するとともに連続する２つの異なる形状を備える。実施形態によっては、１つの形状が中空の円筒形状であるととともに、２つ目の形状が凸面で、前記円筒形状から外側に連続して延出する部分的な半球体表面であり、又は１つの形状は中空の円筒形状であるととともに２つ目の形状が前記円筒形状から外側に連続して延出する錐面で、前記錐面において、錐状とは円錐形状の少なくとも１つの直線状の外側の円形又は該外側からなることのいずれかを意味し、前記円筒形状は連続的な外部を有するよう調節される。
【０２６２】
エネルギ獲得システムが初めて開示され、該エネルギ獲得システムは、ａ．エネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材、ｂ．ＦＤＤ翼様の外周リングを備え、
ｃ．前記エネルギ獲得部材は最高全体速度だけ離れたｘ軸の方向に配される。実施形態によっては、前記エネルギ獲得部材は最高全体速度の９５％離れたｘ軸に中心があり、又は前記エネルギ獲得部材は前記前縁から翼弦の長さの１５−３０％離れたｘ軸に中心がある。
【０２６３】
エネルギ獲得機械用のＦＤＤが初めて開示され、該エネルギ獲得機械用のＦＤＤは、ａ．形状に少なくとも１つの割れ目を有する外周リングを備える。先に説明したように、外周リングはほとんどの場合タービンを取り囲むＦＤＤについて言及するものである。
【０２６４】
不完全な翼型が初めて開示され、該不完全な翼型は、ａ．全体的な翼型形状の少なくとも一部が欠落した翼型形状を備える。
【０２６５】
ＦＤＤが初めて開示され、該ＦＤＤは、ａ．少なくとも５メートルの高さを備える。
【０２６６】
ＦＤＤが初めて開示され、該ＦＤＤは、ａ．少なくとも５メートルの幅を備える。
【０２６７】
ＦＤＤが初めて開示され、該ＦＤＤは、ａ．少なくとも５メートルの内部直径を備える。実施形態によっては、前記内部直径が少なくとも１０メートルであり、前記ＦＤＤの軸がほぼｘ軸にあり、又は前記ＦＤＤの軸がほぼｙ軸にある。
【０２６８】
ＦＤＤが初めて開示され、該ＦＤＤは、ａ．不完全な障害ＦＤＤを備える。
【０２６９】
ＦＤＤが初めて開示され、該ＦＤＤは、ａ．輪郭障害ＦＤＤを備える。ある実施形態においては、１つの側面の少なくとも一部が開かれている。
【０２７０】
風力タワーのベースが初めて開示され、該風力タワーのベースは、  ａ．前記側面への複数の第１拡張部を備え、各拡張部は挿入ボルト及び基礎に接続されるよう動作可能なねじ（１９７、１９８）のための穴部を有する。ある実施形態において、システムは、ｂ．第１の高さの拡張部に接続された拡張可能な第２の高さの拡張部（１９６）をさらに備える。本発明の目的は設置ベースを広げることによって、高価な設備を用いることなく用意に設置するとともにベースの幅が広くなったためにより耐久的に設置することである。
【０２７１】
風力タワーのベースが初めて開示され、該風力タワーのベースは、ａ．前記側面への複数の第１拡張部を備え（１９４）、各拡張部は挿入ボルト及び基礎及びセメントに接続されるよう動作可能なねじ（１９９）のための穴部を有する。ある実施形態において、ｂ．前記第１の高さの拡張部に接続された拡張可能な第２の高さの拡張部（１９６）をさらに備える。
【０２７２】
風力タワーのベースが初めて開示され、該風力タワーのベースは、ａ．単一の中心タワー（１９５）、ｂ．前記タワーの前記ベースからの少なくとも３つの側面拡張部（１９４）、ｃ．前記側面拡張部を下方に取り付ける手段（１９９）を備える。ある実施形態において、システムはｄ．前記中心タワーを下方に取り付ける手段をさらに備える。
【０２７３】
ＦＤＤシステムが初めて開示され、該ＦＤＤシステムは、ａ．機能が発揮されるようにエネルギ獲得機械に近接するよう配された不完全な翼を備える。
【０２７４】
航空機又は船舶が初めて開示され、該航空機又は船舶は、ａ．前記航空機又は船の本体部に取り付けられた不完全な翼を備える。ある実施形態において、前記不完全な翼がファーブ翼である。
【０２７５】
航空機又は船舶が初めて開示され、該航空機又は船舶は、ａ．調節可能な翼形状を有する羽根を備える。実施形態によって、前記形状の１つがファーブ翼であり、又は前記形状は厚みを変化させる手段を有する。
【０２７６】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．エネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．翼型形状を備え、前記翼型形状の厚みは翼弦の長さの少なくとも２０％であり、前記翼型形状は機能が発揮されるように前記エネルギ獲得機械に近接する。ある実施形態において、前記厚みは翼弦の長さの少なくとも３０％である。
【０２７７】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．垂直軸タービン、ｂ．機能が発揮されるように前記タービンに近接するＦＤＤを備える（２４０、２４１）。実施形態によっては、前記タービンは風力タービンであり、  前記タービンは水力タービンであり、前記ＦＤＤは翼形状であり、又は前記ＦＤＤが凸面形状である。
【０２７８】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．エネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材、ｂ．迎角２０−４０度の翼形状の外周リングを備え、前記外周リングは機能が発揮されるように前記部材に近接し、ｃ．前記部材の中心が前記翼弦の長さの１５−４５％、前縁の下流に配される。
【０２７９】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有する垂直軸タービン、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備える。実施形態によって、前記流体はガス又は液体である。実施形態によっては、前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の下方のｙ軸にあり、ｙ軸のリングの少なくとも一部であり、前記エネルギ獲得部材の上方のｙ軸にあり、ｙ軸の前記エネルギ獲得部材の側面上にあり、翼型形状、ｘ軸のリングの少なくとも一部、輪郭翼型形状、全側面の迎角の絶対値が０度以上、１０度以上、又は２０度以上である翼型形状、分割形状、部分的な中空形状、輪郭形状、不完全な翼型形状、凸面形状、円錐形状、障害ＦＤＤ、循環ＦＤＤ、乱流の強化手段を有するＦＤＤ、最大の厚みが前縁からの翼弦線の２０％未満又は１０％未満である上部及び下部キャンバを有する翼型形状である。
【０２８０】
本発明はシュラウドと明確に区別されるものであるが。しかしながら、本発明の革新的な点のなかにはシュラウドにも応用可能なものもある。
【０２８１】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステムが初めて開示され、該シュラウドは、ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材のエネルギ獲得機械を備え、ｃ．前記シュラウドは不完全である。
【０２８２】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステムが初めて開示され、該シュラウドは、ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材のエネルギ獲得機械、ｃ．前記シュラウド内部の乱流を強化する手段を備える。実施形態によっては、前記手段は前記シュラウドの内部の少なくとも１つのワイヤであり、又は前記ｘ軸の前記シュラウド前方にある少なくとも１つのワイヤである。
【０２８３】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステムが初めて開示され、該シュラウドは、ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材のエネルギ獲得機械を備え、ｃ．前記シュラウドが圧力放出手段を有する。
【０２８４】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するシュラウドシステムが初めて開示され、該シュラウドは、ａ．ｘ軸を取り囲むシュラウド、ｂ．前記シュラウド内に配されるとともに機能が発揮されるように前記シュラウドに近接するエネルギ獲得部材のエネルギ獲得機械を備え、ｃ．前記シュラウドが前方ケージを有する。
【０２８５】
流れ偏向システムが初めて開示され、該システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤの軸はｘ軸にあり、前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配され、該流れ偏向システムはさらに、ｃ．調節可能な風力タワーを備える。
【０２８６】
風力タービンシステムが初めて開示され、該風力タービンシステムは、ａ．風力タービン、ｂ．前記風力タービン用のタワーを備え、ｃ．前記タワーは規定速度の風のなかにある前記タービンの高さを減少させる自動的な手段を有する。ある実施形態において、前記自動的な手段はセンサ及び電気制御装置である。ある実施形態において、システムは、ｄ．機能が発揮されるように前記風力タービンの前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤをさらに備える。
【０２８７】
少なくとも部分的に外周リング内で取り囲まれる流体速度割合の増加出力域を構成する装置が初めて開示され、該装置は、ａ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記外周リングの内面上にある形状に近接する流速の数値又は図の書式で第１の出力を生じさせるよう動作し、該装置はさらに、ｂ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記第１出力から１８０度である形状に近接する流速の数値又は図の書式で第２の出力を生じさせるよう動作し、該装置はさらに、ｃ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記第１及び第２出力を組み合わせる第３の出力を生じさせるよう動作する。ある実施形態において、前記出力が最速の流体の流れの位置にある。ある実施形態において、システムは、ｄ．前記出力を表示するスクリーンをさらに備える。
【０２８８】
エネルギ獲得機械に関連するＦＤＤの配置を計算する装置が初めて開示され、該装置は、ａ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、マイクロプロセッサのメモリにＦＤＤの形状を発生させ、該装置はさらに、ｂ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記ＦＤＤ周辺の速度増加を計算する前記マイクロプロセッサ上のソフトウェアを実行するよう動作し、該装置はさらに、ｃ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記ｘ軸の流体の流れの少なくとも１つの点の増加速度を計算するよう動作する。ある実施形態において、前記方法は、ｄ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体をさらに備え、実行される際に、前記プログラム命令は、ｘ軸の流体の流れの一連の点の最高速度の増加位置を決定するよう動作する。実施形態によっては、前記ソフトウェアがＦＬＵＥＮＴであり、前記ＦＤＤがｘ軸の流体の流れに関連するｙ軸の中心を有し、又は前記ＦＤＤはｘ軸の流体の流れに関連するｘ軸の中心を有する。
【０２８９】
ＦＤＤを有するエネルギ獲得機械の流速を計算する装置が初めて開示され、該装置は、ａ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、マイクロプロセッサのメモリ中のソフトウェアにＦＤＤの表現を発生させ、該装置はさらに、ｂ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記マイクロプロセッサ上に命令を書き込むよう動作することによって前記ＦＤＤの流速を計算し、該装置はさらに、ｃ．プログラム命令を備えるコンピュータが読み取り可能な媒体を備え、実行される際に、前記プログラム命令は、前記マイクロプロセッサ上に命令を書き込むよう動作することによって前記ＦＤＤに関連して、前記ｘ軸の流体の流れにおける流体全体の最高速度点を決定する。実施形態によっては、ＦＤＤはｘ軸の流体の流れに関連してｙ軸の中心を有し、又は前記ＦＤＤはｘ軸の流体の流れに関連してｘ軸の中心を有する。
【０２９０】
エネルギ獲得機械用の流れ偏向システムが初めて開示され、ａ．移動可能なＦＤＤ、ｂ．流体の流れ方向のセンサ、ｃ．前記センサからの入力を含む実行可能命令に従って前記ＦＤＤを制御するための制御手段を備える。
【０２９１】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、前記ＦＤＤは翼弦の長さが、前記エネルギ獲得部材周辺のｘ軸にある外周リングで１メートル以下であり、迎角の絶対値は２０度以上であり、ｃ．前記エネルギ獲得部材は翼弦の長さの２０−３０％離れた前記ＦＤＤの前記前縁からｘ軸方向に配される。
【０２９２】
流れ偏向システムが初めて開示され、該流れ偏向システムは、ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械、ｂ．機能が発揮されるように前記部材に近接するとともにｘ軸で軸を有する前記部材を取り囲むシュラウドを備え、前記シュラウドが湾曲した前縁を有する。
【０２９３】
外周リング内で少なくとも部分的に取り囲まれた流体半径速度割合の増加出力域を構成する方法が初めて開示され、ａ、前記外周リングの内面上にある形状に近接する流速の数値又は図の書式で第１の出力をマイクロプロセッサに生じさせる段階、該方法はさらに、ｂ．前記第１出力から１８０度である形状に近接する流速の数値又は図の書式で第２の出力をマイクロプロセッサに生じさせる段階、該方法はさらに、ｃ．前記第１及び第２出力の合計である第３の出力を生じさせる段階を備える。
【０２９４】
外周リング内の少なくとも部分的に取り込まれたエネルギ獲得部材を製造する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．前記部材によって押し流される領域の速度に比例して中心から周辺部まで前記部材を拡大する段階を備える。実施形態によっては、前記部材は１組のブレード又はパドルである。
【０２９５】
外周リング内で少なくとも部分的に包囲されたエネルギ獲得部材を製造する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．前記部材によって押し流される領域の速度をマッピングして中心から速度に比例する周辺部まで部材をねじる段階を備える。実施形態によっては、前記部材が１組のブレード又はパドルであり、前記ねじれが前記回転及び軸の速度の比率に従う。
【０２９６】
エネルギ獲得機械の製造方法が初めて開示され、該方法は、ａ．前記流体（７０）の全体速度が最高であるｘ軸の流体の流れの点に、前記機械のエネルギ獲得部材及びＦＤＤを配する段階を備える。ある実施形態において、記ｘ軸の前記点が最高速度の５０％の領域内である。
【０２９７】
エネルギ獲得機械に関連してＦＤＤのもっとも優れた配置を決定する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．マイクロプロセッサのメモリにＦＤＤ形状を提供する段階、ｂ．前記ｘ軸の流体の流れにある少なくとも２つの点におけるＦＤＤ周辺の速度増加を計算するマイクロプロセッサ上のソフトウェアを実行する段階、ｃ．各点のエネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材によって押し流される領域での全体的な速度増加を決定するよう動作するマイクロプロセッサ上のソフトウェアを実行する段階を備える。ある実施形態において、前記方法はｄ．最高速度の増加位置を決定する段階をさらに備える。ある実施形態において、前記方法は、ｅ．前記エネルギ獲得機械の前記エネルギ獲得部材が流速５０％以上で動作するように前記ＦＤＤ及びエネルギ獲得機械を配する段階をさらに備える。ある実施形態において、（ｂ）中の前記ソフトウェアはＦＬＵＥＮＴである。
【０２９８】
特定の方向にタービンを固定化する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．時間に関連する流速の読み込みを計算するよう動作するデータ処理ユニットを提供する段階、  ｂ．時間に関連する流れの方向の読み込みを計算するよう動作するデータ処理ユニットを提供する段階、  ｃ．１年以上の速度及び方向の最高の組み合わせを計算するよう動作するデータ処理ユニットを提供する段階、
ｄ．最大限の電力出力方向に前記タービンを固定する段階、ｅ．前記タービンへの流体の流れの速度を増加させるよう動作する位置にＦＤＤを提供する段階を備える。
【０２９９】
流れ偏向システムを製造する方法が初めて開示され、前記方法は、ａ．エネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を提供する段階、  ｂ．前記システムから最大限の電力出力を生成するよう動作する点に機能が発揮されるように近接するとともに配されるＦＤＤを提供する段階を備える。実施形態によっては、前記ＦＤＤは前記システムからの電力出力部の一番上の９０％又は５０％の点に配される。
【０３００】
ＦＤＤを製造する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．タービンの大きさパラメータを提供する段階を備え、前記大きさは前記支持構造体の大きさ、前記エネルギ獲得部材の大きさ、前記支持構造体及び前記地面からの前記エネルギ獲得部材の距離の集団から少なくとも得られ、該方法はさらに、ｂ．形状、大きさ、迎角、及びマイクロプロセッサで実行中のプログラムの前記ＦＤＤの前記エネルギ獲得部材からの距離を提供する段階、ｃ．マイクロプロセッサのメモリに書き込まれたソフトウェアのプログラム内のＦＤＤ及びタービンの情報に基づいた速度データをもたらすプログラムを実行する段階、ｄ．少なくとも１つの構造体の予想される速度のデータをもたらす段階、ｅ．増加速度用のＦＤＤを製造する段階を備える。
【０３０１】
流れ偏向システムを作る方法が初めて開示され、該方法は、ａ．ｘ軸の流体に面するエネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材を提供する段階、ｂ．ＦＤＤを提供する段階、ｃ．機能が発揮されるようにある位置で前記エネルギ獲得部材に近接して配する段階を備え、前記位置が前記システムから前記電力出力の５０％の範囲内で最大化するよう動作する。実施形態によって、前記ＦＤＤの内部直径が電力出力を増加させるよう調節され（４２、４７、４８、４９、５０）、前記位置は９０％の範囲内で最大化するよう動作し、前記ＦＤＤは外周リングの少なくとも一部であり、前記ＦＤＤはｙ軸に軸を有するリングの少なくとも一部であり、前記ＦＤＤの形状は電力出力を増加させるように調節され（５１、５２）、前記ＦＤＤの高さは電力出力を増加させるように調節され（５３、５４）、前記ＦＤＤの幅は電力出力を増加させるように調節され（５３、５４）、前記ＦＤＤの傾斜角度は電力出力を増加させるように調節される（５５、５６、５７）。
【０３０２】
エネルギファームを建設する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．少なくとも１つのタービン及び支持構造体を配する段階、ｂ．機能が発揮されるように前記タービンのエネルギ獲得部材に近接する少なくとも１つのＦＤＤを配する段階を備える。実施形態によって、前記ＦＤＤは該形状の前記最大電力出力の９０％又は５０％の範囲内で最大化するよう動作する。
【０３０３】
ｙ軸のＦＤＤを用いてｘ軸に面するタービンからの電力を増加させる方法が初めて開示され、該方法は、ａ．コンピュータが読み取り可能な媒体上で以下からなる群から少なくとも１つのパラメータを調節及び計算する段階を備え、前記軍は高さ、幅、大きさ、内部直径、凸面形状、ＦＤＤの入射角、迎角、前縁の幅、前記ＦＤＤ及び中心の覆われていない領域の両方を含む内部領域である。実施形態によっては、前記パラメータの少なくとも２つ又は３つが調節される。ある実施形態においては、前記方法は、ｂ．前記物理的なタービン及びＦＤＤを提供する段階をさらに備える。
【０３０４】
タービンの製造方法が初めて開示され、該方法は、ａ．前記ＦＤＤによってもたらされる速度分布に従ってブレードの形状を調節する段階を備える。
【０３０５】
ＦＤＤシステムを製造する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．製造中にＦＤＤの一部を前記タワー及び／又は筐体上に固定する段階を備える。
【０３０６】
ＦＤＤシステムを製造する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．製造後にＦＤＤの一部を前記タワー及び／又は筐体上に固定する段階を備える。
【０３０７】
ｙ軸の中心を有するＦＤＤを用いて、ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するタービンの電力出力を増加させる方法が初めて開示され、該方法は、ａ．高さ及び幅が増加するにつれて内部直径（Din）を増加させる段階を備える。
【０３０８】
軸の流体の流れに面する風力タービンの電力出力を計算する方法が初めて開示され、前記タービンはＦＤＤを有し、該方法は、ａ．特定のｘ軸の点の領域を超えて速度を計算する段階、ｂ．速度増加を３乗するとともに前記ブレードによって押し流される領域調節する段階を備える。
【０３０９】
電力を増加させるＦＤＤを用いて少なくとも１つのタービンの風力エネルギファームを建設する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．タービン及び２つのタワーパラメータの入力値を提供する段階、ｂ．前記タービンの位置の物理的な配置に関する情報を提供する段階、ｃ．１年を基本に風速及び風の方向に関する情報を提供する段階を備える。ある実施形態において、前記方法は、ｄ．タービンの最大出力、ＦＤＤのコスト、及び電気の支払い率の入力値を提供する段階、ｅ．ＦＤＤの選択肢からの投資収益率の予測を消費者に提供する段階を備える。
【０３１０】
ＦＤＤ及びタービンを設計する方法が初めて開示され、該方法は、ａ．前記ＦＤＤの配置を調節することによって機能が発揮されるように前記タービンブレードに接近させる段階を備え、一方で前記ＦＤＤ及び前記タービンブレード間に十分な空間を残すことによって１時間に５０マイル以下の風速下で双方の接触を回避する。ある実施形態において、前記風速は１時間に５０マイル以上である。
【０３１１】
流れ偏向システムの製造方法が初めて開示され、能が発揮されるようにｘ軸の流れに面するエネルギ獲得機械のエネルギ獲得部材に接近するようＦＤＤを配する段階を備える。
【図１】
2010507036.tif 000034
【図２】
2010507036.tif 000035
【図３】
2010507036.tif 000036
【図４】
2010507036.tif 000037
【図５】
2010507036.tif 000038
【図６】
2010507036.tif 000039
【図７】
2010507036.tif 000040
【図８】
2010507036.tif 000041
【図９】
2010507036.tif 000042
【図１０】
2010507036.tif 000043
【図１１（ａ）】
2010507036.tif 000044
【図１１（ｂ）】
2010507036.tif 000045
【図１２】
2010507036.tif 000046
【図１３】
2010507036.tif 000047
【図１４】
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【図１５】
2010507036.tif 000049
【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２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2010507036.tif 000062
【図２９】
2010507036.tif 000063
【図３０】
2010507036.tif 000064
【図３１】
2010507036.tif 000065
【図３２】
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【図３３】
2010507036.tif 000067
【図３４】
2010507036.tif 000068
【図３５】
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【図３６】
2010507036.tif 000070
【図３７】
2010507036.tif 000071
【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
2010507036.tif 000081
【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
2010507036.tif 000089
【図５６】
2010507036.tif 000090
【図５７】
2010507036.tif 000091
【図５８】
2010507036.tif 000092
【図５９】
2010507036.tif 000093
【図６０】
2010507036.tif 000094
【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
2010507036.tif 000099
【図６６】
2010507036.tif 000100
【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
2010507036.tif 000104
【図７１】
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【図７２】
2010507036.tif 000106
【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
2010507036.tif 000109
【図７６】
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【図７７】
2010507036.tif 000111
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月31日(2009.3.31)
【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】
流れ偏向装置（ＦＤＤ）システムであって、
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
ｃ．前記ＦＤＤの中心軸が前記流体の流れにほぼ垂直であることを特徴とする流れ偏向装置システム。
【請求項２】
前記ＦＤＤの高さはｙ軸上における最も低い地点から最も高い地点までの効果的な部分において、少なくとも１０メートルであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＦＤＤが地表面上で作動することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ＦＤＤの内部直径が少なくとも１０メートルであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．機能が発揮されるようにエネルギ獲得機械に近接する流れ偏向装置を備え、
ハブからの任意の半径距離における最大速度領域を結ぶ地点によって得られる最適な線は、ブレードのｘｙｚ次元（前記ハブは含まない）の平面上にあり、いずれの方向においても弧度は２０度までしか変化しないことを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項６】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配された流れ偏向装置（ＦＤＤ）を備え、
ｃ．前記エネルギ獲得機械が少なくとも１０メートルのブレード直径を有するタービンであることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項７】
前記ＦＤＤが前記ブレード周辺のリング内に配される翼であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得システムと、
ｂ．ＦＤＤを備え、
前記ＦＤＤは機能が発揮されるように前記部材に近接するとともに、最大速度領域が前記エネルギ獲得部材と接触する際に２０％の許容誤差の範囲内で最適な位置に配され、前記ＦＤＤが前記エネルギ獲得部材の押し流される領域一面上に統合されることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項９】
前記ＦＤＤの中心軸が前記流体の流れとほぼ垂直であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．ｘ軸方向に向かう流体又は波の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する翼形状のＦＤＤを備え、
ｃ．前記ＦＤＤが流体に対して迎角であり、前記迎角の絶対値が少なくとも２０度であることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項１１】
前記迎角が少なくとも３０度であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記エネルギ獲得部材は、翼弦の長さの２０−３０％の距離に存するｘ軸上のＦＤＤの前縁からｘ軸方向に中心を有することを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ＦＤＤから前記エネルギ獲得部材までの距離が５センチメートル以下であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
翼の少なくとも１つの側にある「Ｃ」翼であって、
任意の比例する大きさ及び任意の迎角でｘ−ｙ軸にある以下の相対的な座標点を通って描かれた線を備え、
少なくとも１つの座標点が翼弦の長さの１０％の絶対量において変更可能であり、前記翼弦の長さが：Ｘ，Ｙ；1.732050808，１；1.693643087，0.874364124；1.646368289，0.761206475；1.542617362，0.546668353；1.427110653，0.347651841；1.29972529，0.165009761；1.159575723，0.000955932；1.004940323，-0.140607698；0.824000258，-0.251170312；0.72335477，-0.288447214；0.614950141，-0.310804889；0.497740627，-0.315152056；0.369386895，-0.29535687；0.299593086，-0.272790447；0.224224918，-0.23736895；0.1390843，-0.179461075；0.088459869，-0.132016988；0，0であることを特徴とする「Ｃ」翼。
【請求項１５】
翼の少なくとも１つの側にある「ファーブ」翼であって、
任意の比例する大きさ及び任意の迎角でｘ−ｙ軸にある以下の相対的な座標点を通って描かれた線を備え、
少なくとも１つの座標点が翼弦の長さの１０％の絶対量において変更可能であり、前記翼弦の長さが：Ｘ，Ｙ；0.057，0.420；0.020，0.391；0.000，0.356；0.007，0.311；0.038，0.250；0.073，0.191；0.106，0.149；0.144，0.104；0.180，0.072；0.227，0.035；0.268，0.011；0.316，0.000；0.362，0.007；0.411，0.019；0.464，0.043；0.515，0.080；0.571，0.121；0.630，0.171；0.674，0.221；0.727，0.278；0.774，0.340；0.816，0.402；0.857，0.468；0.889，0.523；0.944，0.633であることを特徴とする「ファーブ」翼。
【請求項１６】
タービンシステムであって、
ａ．タービンブレードと、
ｂ．機能が発揮されるように前記ブレードに近接する不完全な翼を備え、
前記ブレードによって押し流される領域一面の流体の流れの最高速度領域が前記ブレードの周辺部にあることを特徴とするタービンシステム。
【請求項１７】
「Ｂ２」翼であって、
ａ．少なくとも翼の一部として任意の比例する大きさでｘ−ｙ軸にある以下の相対的な座標点を通って描かれた曲線を備え、
少なくとも１つの座標点が翼弦の長さの１０％の絶対量において変更可能で、前記翼弦の長さが：Ｘ，Ｙ；10，10；12.8，9；15.2，7.5；17.4，5；18.9，2.3；20，0；であり、
「Ｂ２」翼がさらに
ｂ．前記翼に対する第２側面を備えることを特徴とする「Ｂ２」翼。
【請求項１８】
「Ｂ１」翼であって、
ａ．少なくとも翼の一部として任意の比例する大きさでｘ−ｙ軸にある以下の相対的な座標点を通って描かれた曲線を備え、
少なくとも１つの座標点が翼弦の長さの１０％の絶対量において変更可能で、前記翼弦の長さが：Ｘ，Ｙ；10，10；12，9.6；15.4，8；17.4，6；19.2，3；20，0．であり、
「Ｂ１」翼がさらに
ｂ．前記翼に対する第２側面を備えることを特徴とする「Ｂ１」翼。
【請求項１９】
ａ．ＦＤＤに取り付けられた圧力放出手段を備え、該放出手段が前記ＦＤＤの各側面上の前記流体の圧力差を解き放つことを特徴とする流れ偏向システム。
【請求項２０】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
前記ＦＤＤの軸は前記流体にほぼ垂直であり、前記ＦＤＤは少なくとも外部がほぼ垂直なディスク型形状及び上部が外部から連続した非凹面形状を合成した形であることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項２１】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
前記ＦＤＤは少なくとも部分的な引っ張り構造であることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項２２】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するＦＤＤを備え、
前記ＦＤＤが翼形状で、該翼形状の最大の厚みは翼弦の２５％以上であることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項２３】
流れ強化システムであって、
ａ．流れ強化構造（ＦＤＤ及び漏斗を含むと定義される）によって囲まれた流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．前記構造内の乱流を強化するための手段を備え、
前記手段は機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するとともに前記エネルギ獲得部材の上流に存することを特徴とする流れ強化システム。
【請求項２４】
前記手段は前記エネルギ獲得部材に面する前記流れ構造表面上から５ミリメートル未満の高さに掲げられた構造体であることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
ａ．エネルギ獲得部材よりも上流のＦＤＤに取り付けられたケージを備えることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項２６】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．タービンと、
ｂ．機能が発揮されるように近接する翼形状を備え、
前記翼形状の厚みは前縁からの翼弦の長さの１０％未満の位置に配されることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項２７】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得システムであって、
ａ．少なくとも１つのブレードを備え、
前記ブレード幅は周辺部でもっとも幅が広く、幅とは前記流れに面するｙ−ｚ表面によって定義され、前記ブレードのルート部を排除し、
エネルギ獲得システムはさらに、
ｂ．機能が発揮されるように前記ブレードに近接するＦＤＤを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械を備え、前記部材の中心はｘ軸方向に回転し、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するよう配されたＦＤＤを備え、
ｃ．前記ＦＤＤは前記エネルギ獲得部材の少なくとも一部を取り囲み、
ＦＤＤシステムはさらに
ｄ．前記ブレードの周辺部に配された少なくとも１つの磁石を備えることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項２９】
ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得システムであって、
ａ．少なくとも1つのブレードを備える第1エネルギ獲得機械と、
ｂ．少なくとも１つのブレードを備える第２エネルギ獲得機械を備え、
前記エネルギ獲得機械はｘ軸方向に面する前記第１エネルギ獲得機械からブレード直径3つ分に及ばない程度離れた下流位置に配され、
エネルギ獲得システムはさらに、
ｃ．機能が発揮されるように前記第２エネルギ獲得機械の近接に配されたＦＤＤを備えることを特徴とするシステム。
【請求項３０】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．ｘ軸方向に向かう流体の流れに面するエネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．軸が前記ｘ軸にあり、機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接するように配されたＦＤＤを備え、
ｃ．前記エネルギ獲得部材のもっとも前方のｙ−ｚ軸の縁にある前記ＦＤＤの内部直径の長さと、平面から前記ＦＤＤの最も前方にある地点の平面までの長さとの比率が５対１であることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項３１】
輪郭翼型システムであって、
ａ．エネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．少なくとも翼の前縁及び側端の一部を備え、
前記前縁及び側端の一部が漏斗（ほぼ同じ直径の長さを有するチューブにつながる中空のコーン様形状として定義される漏斗、又は周辺部では速度分布が最高ではない集中型内部構造として定義される漏斗）ではないことを特徴とする輪郭翼型システム。
【請求項３２】
ｃ．前記前縁の第２側面上において拡張部をさらに備え、
該拡張部が後縁に向かって回転することを特徴とする請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
ａ．形状に少なくとも１つの割れ目を有する外周リングを備えることを特徴とするエネルギ獲得機械のためのＦＤＤ。
【請求項３４】
ａ．エネルギ獲得部材を有するエネルギ獲得機械と、
ｂ．機能が発揮されるように前記エネルギ獲得部材に近接する不完全な翼を備えることを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項３５】
不完全な領域は前記エネルギ獲得部材とは対面しないことを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
航空機又は船であって、
前記航空機又は前記船の本体部に取り付けられた不完全な翼を備えることを特徴とする航空機又は船。
【請求項３７】
ＦＤＤシステムであって、
ａ．垂直な軸タービン、
ｂ．機能が発揮されるように前記タービンに近接するＦＤＤを備え、ＦＤＤは機能が発揮されるようにｙ軸上のブレードの少なくとも１つの垂直な縁に近接することを特徴とするＦＤＤシステム。
【請求項３８】
前記ＦＤＤが翼形状であることを特徴とする請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
前記ＦＤＤが流体に対して迎角であり、前記迎角の絶対値が少なくとも２０度であることを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
エネルギ獲得システムを製造する方法であって、
ａ．エネルギ獲得部材及びＦＤＤを提供する段階と、
ｂ．前記流体の流れに存する地点で機能が発揮されるように前記ＦＤＤを前記部材の近接に配する段階を備え、前記地点において前記部材に到達する前記流体の合計速度はＦＤＤの形状における最大値の１０％以内であることを特徴とする方法。
【請求項４１】
ｙ軸を有するＦＤＤを製造する方法であって、
ａ．少なくともＦＤＤの直径、高さ、地面からの高さ、幅、及び形状、並びに、タービンのブレードの直径及びブレードの高さの入力値を提供する段階と、
ｂ．前記入力値の風速を計算する段階、
ｃ．前記タービンの出力を増加させる位置にＦＤＤを配する段階を備えることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2010507036.tif 000112
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