(57)【要約】  本発明は、流体の流れによる運動エネルギーによって発電機を含む水流発電構造物に関するものであって、本発明の水流発電構造物10は、海水の浮力によって液体の上に浮いている浮遊体13、及び、前記浮遊体に固定設置され、概ね単位水流発電ユニットの長さよりも長い3つ以上のパイプ型の支持ガイド14と、浮遊体13の上面から挿入され、上端の一部分は支持ガイド14の長さ方向に摺動できるように支持され、先端は水面下に形成されている地面に支持され、流体の流れの力に抵抗する強度を有する構造型材21とを含む、全体的に力を受ける柱の役割を果たす3つ以上の水流発電柱20からなり、流体の流れの力に抵抗しつつ発展を行うことを特徴とする。
2015510087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れによって発電を行う発電機を含む水流発電構造物におにて、
流体の浮力によって液体の上に浮いている浮遊体と、
前記浮遊体に固定設置されている3つ以上の支持ガイドと、
流体の流れの力に抵抗する強度を有する構造型材と、
前記構造型材に軸受で回転可能に支持される回転支持体に支持され、等間隔に複数のブレードが設置される円筒状の水流翼ユニットと、
前記水流翼ユニットが1つ又は複数個結合して形成される水流翼と、
前記水流翼の側面に支持されて水流翼と共に構造型材を中心にして回転し、磁力線を発生させる磁力発生手段を備えるロータ及び、前記ロータの内部に設けられ、発電コイルを内蔵するステータを備える発電機と、が結合して形成される水流発電ユニットと、
前記構造型材と水流発電ユニットとを含み、上端の一部分は前記支持ガイドに支持され、下端の先端は水面下に形成される地面に支持され、全体的に力を受ける柱の役割を果たす3つ以上の水流発電柱とを含み、流体の流れの力に抵抗しつつ発展を行うことを特徴とする水流発電構造物。
【請求項２】
前記水流発電柱は、前記水流発電ユニットが1つ又は複数個結合して形成される水流発電柱モジュールが、1つ又は複数個結合して形成されることを特徴とする請求項1に記載の水流発電構造物。
【請求項３】
前記支持ガイドには、ガイド溝が形成され、前記水流発電柱には、前記ガイド溝に挿入される支持突起が形成された支持フランジが更に形成され、水流発電柱を支持ガイドの長さ方向に移動できることを特徴とする請求項1に記載の水流発電構造物。
【請求項４】
前記水流翼は、構造型材と平行に等間隔で多数のブレードが設置される円筒状の水流翼ユニットが、結合具で互いに結合して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の水流発電構造物。
【請求項５】
前記結合具は、隣接する水流翼ユニットが互いに曲げられるように、弾性を有する棒であるを特徴とする請求項4に記載の水流発電構造物。
【請求項６】
前記水流発電柱には、ロータを隠蔽する締めくくり部材が設けられ、
前記締めくくり部材は、水流翼に形成され、水流翼の外径と同じ外径を有する隠蔽部であり、
前記ロータは、水流翼に形成される隠蔽部の内側に設けられることを特徴とする請求項2に記載の水流発電構造物。
【請求項７】
前記円筒状の水流翼の外側には、水流によって構造型材を中心に、円筒状の水流翼の外側で小さい隙間を置いて回転し、円筒状の水流翼の一部を覆う閉鎖翼が設けられ、
前記閉鎖翼には、閉鎖翼の先端を直角に曲げた形の方向翼が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の水流発電構造物。
【請求項８】
前記水流翼ユニット、ロータ、ステータは、円弧方向に2つ以上の部分に分割されることにより、構造型材と干渉せずに分解・組み立てできることを特徴とする請求項1に記載の水流発電構造物。
【請求項９】
前記水流翼ユニット、ロータ、ステータは、円弧方向に2つ以上の部分に分割される分割面を有し、
隣接の水流翼ユニットの分割面は、組み立てられて隣接する、隣接の水流翼ユニットの分割面に、90度だけ回転して組み立てられることにより、分割面がずれていることを特徴とする請求項8に記載の水流発電構造物。
【請求項１０】
前記支持フランジは、支持フランジを構造型材から除去し、水流翼ユニットとロータを構造型材の長さ方向に取り外し・取り付けできるように構造型材にねじ結合されていることを特徴とする請求項3に記載の水流発電構造物。
【請求項１１】
前記軸受と構造型材との間に形状補完具が挿入され、構造型材が円形に補完されていることを特徴とする請求項2に記載の水流発電構造物。
【請求項１２】
前記ロータの内部に設置され、発電コイルを内蔵するステータは、ロータの内部にある構造型材の内側に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の水流発電構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水流発電構造物に関するものであって、水深の深い海で別の基礎工事をしなくても効率的な水流発電をすることができる水流発電構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
再生可能エネルギーとして海洋エネルギーを利用する発電方法には、潮汐を動力源にして海水面の上昇・下降運動を利用して電気を生産する潮力発電、海洋表層の温水と深海の冷水との温度差を利用して熱エネルギーを機械的エネルギーに変換させて発電する海洋温度差発電、海洋の風による波のエネルギーを利用する波力発電、潮流の流れが速いところにタービンを設置し、海水の運動エネルギーを利用して発電する潮流発電等がある。
【０００３】
このうち、潮流発電は、海水の速い流れ、即ち、自然の海水の流れを利用する方法であって、従来の潮流発電システムは、潮流の流れを利用して電気を生産するために、海水の運動エネルギーによって回転する水車と、水車の回転力を電気エネルギーに変換する増速機と、発電機を含む発電装置、及び前記発電装置を海洋や水路に固定するための支持構造物からなり、このような従来の水流発電システムは、潮流資源の分布に応じて、発電装置（水車＋増速機+発電機）を、支持構造物を介して海底に固定するか、または海水面に浮遊させる配置構造を有する。
【０００４】
このような潮流発電システムの一つが韓国登録特許10-1080982号に開示されており、該発明は、海底面に配置されている支持ブロックと、前記支持ブロックに下端部が連結され、上端部が上方に延長する支持ワイヤーと、前記支持ワイヤーの上端部に連結されて水中に配置されている浮力体と、前記浮力体の上端部に設けれられて水面に露出される上部構造物と、前記上部構造物に上端部が支持され、下端部が水中に配置されている発電機ハンガーと、前記発電機ハンガーの下端部に連結され、水流によって軸回転して発展が可能になるローターが設けられた発電機と含んで構成されている。つまり、海底面に支持ブロックを配置し、支持ワイヤを介して水中で浮力体を支持し、該浮力体の上端部に連結されて水面に露出される上部構造物を介して発電機ハンガー及び発電機が支持されるようにした状態で水中発電が可能になっている。
【０００５】
また、潮流発電システムのもう一つが韓国登録特許10-1015572号に開示されており、該発明は、海底面に固定した状態で設置される重量構造物に設けられている潮流通路の前方に固定設置されている前方支持台の中心部にその前端が固着され、その内部には発電機が搭載されている前方発電機本体と、前記重量構造物の潮流通路の後方に固定設置されている後方支持台の中心部にその後端が固着され、その内部には発電機が搭載されている後方発電機本体と、前記前・後方発電機本体の間に回転可能に介在された状態で形成され、その前・後方軸のそれぞれが前・後方発電機本体の後端と前端から内部に向かって挿入設置され、それぞれの内部に装着されている発電機に回転動力を伝えるように連結・設置される回転体と、前記回転体に設けられる回転推進翼とを含むことによって発電を行う。
【０００６】
また、潮流発電システムのもう一つが韓国登録特許10-0695061号に開示されており、該発明は、複数の浮力体の間において前後に設置される複数の動力軸と前記動力軸のそれぞれの両側に結合された回転ギアとの間に結合されている動力ベルトと、前記動力ベルトの外側面に設置され、潮力によって自動で水平・回転移動する複数の発電翼とを備えることにより、発電を行う。
【０００７】
このような従来の固定方式又は浮遊方式の潮流発電システムは、海水面又は海底面に１つの発電装置を１つの支持構造物にて固定させた状態で、支持構造物に固定される発電装置を１つ又は複数配置する形として施工されているところ、これは、水深ごとに分布している潮流資源の全てを利用するのではなく、海水面又は海底面領域の一部のみを利用する方式であるしかなく、そのため、発電装置の設置されていないところの潮流エネルギーを活用することができない欠点を有する。
【０００８】
また、固定方式の潮力発電機においては、発電機を支持するための構造物が海底に設置されるが、基本的に海底での工事が難しいため、支持構造物の設置に多くの費用と時間がかかるという問題点があり、支持構造物の設置時に環境に悪影響を及ぼす問題点があり、支持構造物の強度とは関係のない別の発電機を構造物に付着する構造であることから、構造物の強度に寄与することなく、発電機の重量のみを付加することになり、構造物の強度に悪影響を及ぼす問題点があり、各発電機の大きさごとに個別の金型を使用して製造しなければならないため、設置コストが多くかかる問題点があるなど、様々な問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
（特許文献1）韓国登録特許10-1080982号
（特許文献2）韓国登録特許10-1015572号
（特許文献3）韓国登録特許10-0695061号
（特許文献4）韓国登録特許10-0777809号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、前述の従来問題点を解決することであって、海底に発電機を支持させるための支持構造物を設置せずに、その自体で水流方向の力に抵抗する構造物の形状を維持して発展を行う水流発電構造物を提供することにより、海底に支持構造物を設置することに伴う環境汚染を防止し、水流発電機の設置費用と時間を削減し、底面から水面までの全ての領域にわたって流れる水流エネルギーを効率的に利用できる水流発電構造物を提供することである。
【００１１】
また、潮力ダムを建設せず、発電に必要な水車発電機のみを設置することにより、コストが抑えられ、海水の流動や海洋生物の移動が自由になり、海洋環境に及ぼす影響がほとんどなく、環境にやさしい水流発電構造物を提供することを目的とする。
【００１２】
また、海底の深さが深かったり、水流が強かったりすることにより、水流発電柱20が曲げられるとしても、発電が可能であり、設置とメンテナンスが容易である水流発電構造物を提供することを目的とする。
【００１３】
また、少ない数の製造金型だけで製造が可能になり、製造コストを抑えることができる構造の水流発電構造物を提供することを目的としており、また、水流翼が受ける水流の抵抗を最小限にすることにより、効率的な発電が行える水流発電構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記のような目的を達成し、従来の欠点を除去するという課題を遂行するための本発明の水流発電構造物10は、海水の浮力によって液体の上に浮いている浮遊体13、及び、前記浮遊体に固定設置され、概ね単位水流発電ユニットの長さよりも長い3つ以上のパイプ型の支持ガイド14と、浮遊体13の上面から挿入され、上端の一部分は支持ガイド14の長さ方向に摺動できるように支持され、先端は水面下に形成されている地面に支持され、流体の流れの力に抵抗する強度を有する構造型材21とを含む、全体的に力を受ける柱の役割を果たす3つ以上の水流発電柱20からなる。
【００１５】
また、水流発電柱20は、強度部材を形成するパイプチャンネル等の構造型材21と、前記流体の流れの力に抵抗する強度を有する構造型材21と、構造型材21に軸受で回転可能に支持される回転支持体33に支持され、構造型材21と平行に等間隔に複数のブレード32が設けられる円筒状の水流翼ユニット35と、前記水流翼ユニット35が1つ又は複数結合して形成される水流翼30と、前記水流翼31の側面に支持されて水流翼31と共に構造型材21を中心にして回転し、磁力線を発生させる磁力発生手段を備えるロータ51及び、前記ロータ51の内部に設けられ、発電コイルを内蔵するステータ52を備える発電機50と、が結合して形成される水流発電ユニット30を形成し、前記水流発電ユニット30が1つ又は複数結合して水流発電柱モジュール27を構成し、前記水流発電柱モジュール20が1つ又は複数の結合することによって水流発電柱27が構成されるものであって、全体的に構造型材21にて支持され、直径が均等な1つの円形パイプの形状と同様の形状の水流発電柱20が形成されることから、全体的に力を受ける柱の役割を果たす。
【００１６】
また、前記浮遊体に固定設置される3つ以上の支持ガイド14には、ガイド溝15が形成され、前記水流発電柱20には、水流発電柱モジュール27の境界に各水流発電柱モジュール27を接続する支持フランジ25が更に形成されており、各支持フランジ25には、前記ガイド溝15に挿入される支持突起26が形成され、前記支持突起26がガイド溝15に嵌り、水流発電柱20が支持ガイドの長さ方向のみに移動できるようにし、水流によって水流発電柱20が回転しないようにする。
【００１７】
また、前記水流翼31の側面には、前記水流翼31と共に回転し、磁力線を発生させる磁力発生手段を備え、その外径が水流翼31の外径よりも小さいロータ51が設けられ、ロータ51は、前記水流翼31の側面に形成され、水流翼31の外径と同じ仮想円周を有する隠蔽部37の内側に設けられる。また、前記ロータ51の内部には、発電コイルを内蔵するステータ52が設けらることにより、発電機50が構成されている。
【００１８】
また、本発明では、前記円筒状の水流発電ユニット30がより効率的に水流を利用できるようにするために、閉鎖翼40と、前記閉鎖翼40の外側端部に設けられ、閉鎖翼40を直角に曲げた形の方向翼43とが形成されることもできる。
【００１９】
一方、水流翼ユニット35、ロータ51、ステータ52が、2つ以上の部分に分割されるようにするか、支持フランジ25を構造型材21から除去し、水流翼ユニット35とロータを構造型材21の長さ方向に取り外し/取り付けできるように構造型材21にねじ結合されるように構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の水流発電システムは、浮遊体上面から水流発電柱20を支持ガイド14に嵌めて海底面に固定するだけで、浮遊体13、支持ガイド14、及び水流発電柱20がトラス型の構造物を形成することから、海底に支持構造物を設置することに伴う環境汚染を防止し、水流発電機の設置においてコスト及び時間を削減し、底面から水面まで全ての領域に流れる水流のエネルギーを効率的に利用できる効果を達成する。
【００２１】
また、ダムのように所定の区域全てを閉鎖することなく、一部分にのみ水流発電柱20を形成することができることから、海水の流動や魚類等の生物の流動を邪魔せず、環境を損なわずに発電を行える効果を達成する。
【００２２】
また、水流翼31の側面に発電機が支持され、各部品がモジュール形式で水流発電柱27を形成することから、水流によって浮遊体の移動することにより、水流発電柱20が全体的に湾曲されるとしても、水流翼が構造型材21を中心に回転することができ、全体の水流発電柱20に比べて発電機の長さが短く、発電機の部分はほぼ直線となることから、ロータ51とステータ52との間の間隙が変化せずに、発電を行える効果を達成し、施工やメインテナンスが容易であり、製造金型の種類が少なくなって簡単になり、製造コストを大幅に下げる効果を達成する。
【００２３】
また、水流翼ユニット35、ロータ51、ステータ52を円弧方向に2つ以上の部分に分割することができることから、構造物に影響を及ぼさずに、設置やメインテナンスが容易になる効果を達成することができある。
【００２４】
また、回転軸を中心に、水流翼の一部のみが水流に露出するようにし、反対側は水流に露出しないようにすることにより、水流翼が受ける水流の抵抗を最小限にし、水流翼と干渉しないようにして、効率的な発電を行える効果を達成するなど、多くの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が採用された水流発電構造物の概念図である。
【図２】本発明が採用された水流発電柱の斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る水流発電柱の端面図である。
【図４】本発明の実施例に係る水流発電ユニットの部分斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る水流発電ユニットの部分断面図である。
【図６】図5のAから見た側面断面図である。
【図７】図5のBから見た側面断面図である。
【図８】図5のCから見た本発明の他の実施例に係る側面断面図である。
【図９】本発明の他の実施例に係る水流発電機の分解説明図である。
【図１０】本発明の発電機の一実施例の概念図である。
【図１１】従来発明の図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための具体的な内容を、添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明を説明するにあたって、上記先行技術文献に記載された公知の機能または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略するので、当該機能や構成に関する具体的な説明については、上記先行技術文献を参照して頂くことにする。
【００２７】
図1は本発明が採用された水流発電構造物の概念図であり、図2は本発明が採用された水流発電柱の斜視図であって、本発明が採用されている水流発電構造物10を示している。図1において、海の地盤に設置される本発明の水流発電構造物10は、海水の浮力によって液体の上に浮いている浮遊体13、及び、前記浮遊体に固定設置され、概ね単位水流発電ユニットの長さよりも長い3つ以上のパイプ型の支持ガイド14と、浮遊体13の上面から支持ガイド14に挿入され、上端の一部分は前記支持ガイド14の長さ方向に摺動できるように支持され、先端は水面下に形成されている地面に支持され、流体の流れの力に抵抗する強度を有する構造型材21とを含む、全体的に力を受ける柱の役割を果たす3つ以上の水流発電柱20からなり、流体の流れの力に抵抗しながら発電を行うように構成されている。
【００２８】
図3及び図5は、本発明の実施例に係る水流発電柱20の断面図であって、本発明による水流発電柱20が、強度部材を形成するパイプチャンネル等の構造型材21と、前記流体の流れの力に抵抗する強度を有する構造型材21と、構造型材21に軸受で回転可能に支持される回転支持体33に支持され、構造型材21と平行に等間隔に複数のブレード32が設けられる円筒状の水流翼ユニット35と、前記水流翼ユニット35が1つ又は複数結合して形成される水流翼30と、前記水流翼31の側面に支持されて水流翼31と共に構造型材21を中心にして回転し、磁力線を発生させる磁力発生手段を備えるロータ51及び、前記ロータ51の内部に設けられ、発電コイルを内蔵するステータ52を備える発電機50と、が結合して形成される水流発電ユニット30を形成し、前記水流発電ユニット30が1つ又は複数結合して水流発電柱モジュール27を構成し、前記水流発電柱モジュール20が1つ又は複数の結合することによって水流発電柱27が構成されるものであって、全体的に構造型材21にて支持され、直径が均等な1つの円形パイプの形状と同様の形状の水流発電柱20が形成されることから、全体的に力を受ける柱の役割が果たせることを示している。
【００２９】
一方、水流発電柱20が、水流翼31の側面に支持されて水流翼31と共に構造型材21を中心にして回転するロータ51と、前記ロータ51の内部に設けられ、発電コイルを内蔵するステータ52とを備える発電機50からなることから、水流によって浮遊体の移動することにより、水流発電柱20が全体的に湾曲されるとしても、全体の水流発電柱20に比べて発電機の長さが短く、発電機の部分はほぼ直線となることから、ロータ51とステータ52との間の間隙が変化せずに、発電を行うことができる。
【００３０】
また、図2、図5、図6、図7、図8に示されているように、前記浮遊体に固定設置される3つ以上の支持ガイド14には、ガイド溝15が形成され、前記水流発電柱20には、水流発電柱モジュール27の境界に各水流発電柱モジュール27を接続する支持フランジ25が更に形成されており、水流発電柱20を水流発電柱モージュル27単位に分解・結合できることによって施行やメインテナンスが容易になり、各支持フランジ25には、前記ガイド溝15に挿入される支持突起26が形成され、前記支持突起26がガイド溝15に嵌り、水流発電柱20が支持ガイドの長さ方向のみに移動できるようにし、水流によって水流発電柱20が回転しないようにする。一方、支持フランジ25は構造型材21に結合しており、支持フランジ25を構造型材21から除去し、水流翼ユニット35とロータを構造型材21の長さ方向に取り外し/取り付けできるように構造型材21にねじ結合されていることが好ましい。
【００３１】
従って、浮遊体13の上面から水流発電柱20を支持ガイド14に嵌めて海底面に固定するだけで、浮遊体13、支持ガイド14、及び水流発電柱20がトラス型の構造物を形成し、この構造物が、3つ以上の脚の長さを調節できる机が平らでない地面に固定できると如く、底面に固定されることから、海の深さの違いによる底面のばらつきや潮汐の差による海水の水位変化に起因する浮遊体13の上昇/下降、または強い水流の影響による浮遊体13の位置変化から影響を受けず、浮遊体13、支持ガイド14、及び水流発電柱20が形成する構造物の形状を維持しつつ、底面から水面まで全ての領域で流れる水流によって発電を行うことができる。
【００３２】
また、ダムのように所定の区域全てを閉鎖することなく、一部分にのみ水流発電柱20を形成することができることから、海水の流動や魚類等の生物の流動を邪魔せず、環境を損なわずに発電を行うことができる。
【００３３】
なお、本発明において、水流とは、潮流や川の流れ等の液体の流れを意味する。
【００３４】
また、水流発電柱20が、水流翼31の側面に支持されて水流翼31と共に構造型材21を中心にして回転するロータ51と、前記ロータ51の内部に設けられ、発電コイルを内蔵するステータ52とを備える発電機50からなることから、水流によって浮遊体の移動することにより、水流発電柱20が全体的に湾曲されるとしても、全体の水流発電柱20に比べて発電機の長さが短く、発電機の部分はほぼ直線となることから、ロータ51とステータ52との間の間隙が変化せずに、発電を行うことができる。
【００３５】
また、複数の円筒状の水流翼ユニット35が接続されて円筒状の水流翼31と水流発電ユニット20を形成し、複数の水流発電ユニット20が結合されて水流発電柱20を形成することから、その接続部位で若干の曲げが可能になり、水流によって水流発電柱20が曲げられる場合であっても発電が可能である。
【００３６】
未図示の浮遊体上に設置されるクレーン等にて単位長さの水流発電柱モジュール27を接続し続けがら水流発電柱20の先端が底面に当たるまで全体の水流発電柱20を形成することから、施工やメインテナンスが容易になり、水流発電柱20の長さに関係なく、同一の製造金型だけで全体の水流発電柱20の製造が可能になるため、製造金型の種類が少なくなり、かつ簡単になって、製造コストを大幅に下げる効果を達成する。
【００３７】
一方、浮遊体13は、製造コストを低減するために、単位浮遊体ブロックを複数連結して全体の浮遊体13を形成し、単位浮遊体ブロックの内部に発泡スチロールなどの化学フォームを充填して単位浮遊体ブロックの剛性を高めることが望ましい。
【００３８】
図4は本発明の実施例に係る水流発電ユニットの部分斜視図であり、図5は本発明の実施例に係る水流発電ユニットの部分断面図であり、図6は図5のAから見た側面断面図であり、図7は図5のBから見た側面断面図である。
【００３９】
前記図面に示されているように、本発明の実施例において、水流発電柱20の水流翼31には、ロータ51を隠蔽し、水流翼31の外径と同じ外径を有するロータ51の締めくくり部材である隠蔽部37が形成される。
【００４０】
また、前記水流翼31の側面には、前記水流翼31と共に回転し、磁力線を発生させる磁力発生手段を備え、その外径が水流翼31の外径よりも小さいロータ51が設けられ、ロータ51は、前記水流翼31の側面に形成され、水流翼31の外径と同じ仮想円周を有する隠蔽部37の内側に設けられる。また、前記ロータ51の内部には、発電コイルを内蔵するステータ52が設けらることにより、発電機50が構成されている。
【００４１】
このとき、ブレード32は、その断面を円弧形状や抵抗の少ない形状にすることにより、円筒状の水流翼31だけで、水流によって効率的に回転できるようにすることが望ましい。
【００４２】
一方、設置場所に応じて、水流発電柱20の曲げが水流発電ユニットの曲げ限度を超える構造が必要な場合は、結合具36について、隣接する水流翼ユニット35が互いに曲げられるように弾性を有するゴムにネジを埋め立てたゴム棒やユニバーサルジョイントを付加した結合具を使用するか、互いに隣接する水流翼ユニット35を回転ヒンジで連結することによって全体の水流翼31が曲げられるようにすることが好ましい。
【００４３】
一方、図8は、図5のCから見た本発明の他の実施例、即ち、図6及び図7とは構造型材21の端面に違いのある実施例に係る側面断面図であって、図示されているように、構造型材21の断面が、「L」字等の如く、直接的には回転軸の構造になり兼ねる形鋼構造である場合は、形鋼21と軸受33との間に形状補完具22を挿入して、円形に補完することになる。また、支持フレーム25には、支持突起26が形成され、支持ガイド14のガイド溝26に結合されることにより、水流発電ユニット30に影響を及ぼさずに、長さ方向に移動できることが示されている。
【００４４】
一方、円筒状の水流翼ユニット35は、プラスチックやアルミ等の軽金属で形成することが望ましく、水中の貝や他の付着生物が付着して生息できないように防虫処理を行うことが望ましい。
【００４５】
一方、図10に示されているように、本発明の発電機は、永久磁石53、又は、永久磁石と界磁コイルとが結合した構造の回転界磁を形成するロータと、前記ロータ51の内側に一定の間隙をあけて設置され、発電コイルを内蔵するステータ52とからなり、発電によって出力される電気は、構造型材21に形成される空間に電線を配置して、バッテリー等へ誘導することが望ましい。
【００４６】
一方、前記ロータ51の内部に設置され、発電コイルを内蔵するステータ52を、ロータ51の内部にある構造型材21の内側に設けることにより、ロータ51とステータ52とが形成する間隙に構造型材21が配置されるようにすることもできるが、この構造においては、ステータを容易に密閉することができるので、防水を簡単に行うことができる利点がある。
【００４７】
また、本発明において、前記円筒状の水流発電ユニット30がより効率的に水流を利用できるように、閉鎖翼40を設けることができるが、閉鎖翼40については、前記構造型材21に回転可能に支持される複数の回転フレーム41に支持され、円筒状の水流発電ユニット30を覆うように、円筒外周面42の一部が開口された円筒状の閉鎖翼40を形成することにより、水流によって構造型材21を中心に円筒状の水流発電ユニット30の外側で回転するように設ける。
【００４８】
この閉鎖翼40は、円筒状の水流翼31の一部を覆うことになることから、回転軸を中心に水流翼の一部だけが水流に露出するように、反対側は水流に露出しないようにすることにより、水流翼が受ける水流の抵抗を最小限にし、効率的な発電を行うことができる。この際、開口された円筒外周面42にはセーフティネットを設置することにより、海洋生物の侵入を防止し、人の手等が水流翼に接触しないようにすることが望ましい。
【００４９】
また、図3、図4、図5に示されているように、前記閉鎖翼40の外側端には、閉鎖翼40を直角に曲げた形の方向翼43が形成され、この方向翼43は、閉鎖翼40が風向に応じて回転させることにより、露出される水流翼30が水流に正面を露出することになり、効率的な発電ができるようになり、方向翼43については、閉鎖翼40の外側端で閉鎖翼40を直角に曲げた形になることから、水流による曲げ強度を大きくして閉鎖翼40が水流翼30に干渉されないようになる。
【００５０】
一方、閉鎖翼40は、薄板で形成され、水流翼31から小さな間隔を置いて設置される。
【００５１】
一方、図9は本発明の他の実施例に係る水流発電機の分解説明図であり、示されているように、水流翼ユニット35、ロータ51、ステータ52が2つ以上の部分に分割されるか、構造型材21が2つ以上の部分に分割されることにより、構造型材21と干渉せずに分解・組み立てできるようになり、構造物の設置およびメインテナンスが容易になる。
【００５２】
一方、上記のように分割される複数の円筒状の水流翼ユニット35等を連結具36で連結して円筒状の水流翼31を形成する場合には、前記水流翼ユニット35、ロータ 51、ステータ52は、円弧方向に2つ以上の部分に分割される分割面を有し、隣接の水流翼ユニット35の分割面は、組み立てられて隣接する、隣接の水流翼ユニット35の分割面に、90度だけ回転して組み立てられることにより、分割面がずれるようにして、分割面が一直線に並ぶことにより発生する結合強度の低下が防止される。
【００５３】
本発明は、上述した特定の望ましい実施例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変形実施が可能であることはもちろん、そのような変更は、請求の範囲の記載の範囲内になる。
【符号の説明】
【００５４】
10：水流発電構造物
11：地面
12：流動体
13：浮遊体
14：支持ガイド
15：ガイド溝
20：水流発電柱
21：構造形材
22：形状補完具
23：軸受
25：支持フレーム
26：支持突起
27：水流発電柱モジュール
30：水流発電ユニット
31：水流翼
32：ブレード
33：回転支持体
35：水流翼ユニット
36：連結具
37：隠蔽部
40：閉鎖翼
41：回転フレーム
42：円筒外周面
43：方向翼
50：発電機
51：ロータ
52：ステータ
53：永久磁石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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