(57)【要約】本発明は、前部導入側（２）、後部排出側（３）、及び前記導入側（２）と発電機（５）とを接続する少なくとも１つの移送部材（６）を備えた回転体（４）を有し、主として海流を使用してエネルギーを発生するように設計されたシステム（１）に関する。この回転体は円錐状及び／又は電球状に成形され、実質的に円筒形の胴部（７）から前記導入側へと延在する中細り部（８，９）を有し、また、前記排出側から反対側の方向に延在するする円錐状及び／若しくは凹状、又は平坦な部分を有し、前記胴部の周縁部に沿って互いに隣接して配置され、回転体の回転を維持するようにされたタービン羽根（１０）を前記胴部が備え、同時に該回転体の自由前端部が移送部材（６）に固定されて回転運動を前記発電機（５）に移送することを特徴とするシステム。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部導入側（２）、後部放出側（３）、前記導入側（２）と発電機（５）とを接続する少なくとも１つの移送部材（６）、並びに実質的に円筒形の胴部（７）から少なくとも前記導入側へと延在する円錐状及び／又は電球状の中細り部（８，９）を備えた回転体（４）有する、主として海流を使用してエネルギーを発生するシステム（１）であって、前記胴部の周縁部に沿って互いに隣接して配置され、回転体の回転を維持するようにされたタービン羽根（１０）を前記胴部が備え、該回転体の自由前端部が移送部材（６）に固定されて回転運動を前記発電機（５）に移送することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記回転体（４）が、前記放出側と反対の方向に延在する、円錐状及び／若しくは凹状または平坦な部分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】
前記羽根（１０）の取り付け角が可変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４】
前記回転体（４）が、海流の強さに応じて回転体を適正な浮遊位置に維持する流体供給部材（１１）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５】
前記回転体（４）が、実質的に砂時計の形状を有し、その壁面が、回転体（４）が回転可能に搭載されているケーシング（１２）の中細りの中央部（１３）から分かれ出てい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】
前記ケーシングが方形の断面を有していることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
回転体の内側の流体（１９）によって発生する摩擦を除去するために、前記回転体の外壁（１７）の内表面に、その周縁にそって羽根（１８）が設けられており、この羽根が同時に外壁（１７）を堅牢にするリブの役割も果たしてい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】
回転体（４）の前記腰部（７）が、羽根（１０）に支持され、前記腰部の周囲に延在する円錐台体（２６）であり；前記回転体の腰部（７）に面する収束側（２７，２８）が回転体の中細り部（８，９）及び前記円錐台体（２６）の前側（２７）によって限定されると共に羽根（１０）の方に向かって狭くなって行き、海流を集めて方向付ける目的で設けられた中間空間（３０）の間に配されたトンネル構造物（２９）であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として海流の助けによってエネルギーを発生するシステムに関し、該システムは前部導入側、後部放出側、及び前記前部導入側を発電機と接続する少なくとも１つの移送部材を有する回転体を有する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、海水の助けを借りてエネルギーを発生するように設計された、従来技術の方法とシステムとは高額な経費がかかることが判明している。しかも、特に、そのようなシステムを使用して発生させたエネルギーは投資額に対して不十分であったことが多いので、その効率は低かった。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、主として海流の助けを借りてエネルギーを発生するシステムを確立することである。このシステムは、従来技術で可能であった量よりもはるかに大量のエネルギーを生産することのできる回転体を有する。このシステムは設計柔軟性を有しているので、この回転体を海流が最も強い海中等の場所に配置することができる。本発明の特徴は請求項に記載されている。
【０００４】
本発明によって、優れた方法で目的を達成するシステムが提供された。しかも、このシステムは、比較的低コストで簡便に製造することができる。本発明によるシステムは、本発明の中核をなす回転体を有し、該回転体はシステムが配置されている場所の海流によって回転するようになっている。
【０００５】
回転体の回転は、回転体の腰部に配向させて取り付けた羽根の角度を調節することによって最適化することができる。回転体は、回転運動を発電機に伝えるという役目も果たす移送部材の助けを借りて、海中の所定深度に保持される。回転体の形状が特別に設計されているので、大量の水によるゆっくりとした流れを変換することに関して、非常に高い効率を得ることができる。回転体からの回転エネルギーの移送は、発生した電気エネルギーを直接移送するためであれ、そのエネルギーを貯蔵するためであれ、移送部材によって行われて発電機へと送られる。このシステムは、本体の周囲に取り付けられた羽根と共に本体を正しい電力発生位置に保持するポンプ又は圧縮機を有する。このポンプ又は圧縮機は、回転体に、例えば、水がどの程度満たされているかを調節するのに使用される。この水は、それ自体が海中での回転体の回転位置に影響する。回転体の内部にある流体の摩擦を排し、その充填度を測定するために、回転体の内側には、内側に配向した羽根が備えられており、これによって、回転体の内壁に対して摩擦を生じないように、回転体と共に内側の流体を回転させる。この構造は、羽根が、回転体全体をより堅牢にするリブとしても機能することを意味している。
【０００６】
本発明のいくつかの好ましい態様について、図面を参照しながら以下に記載する。
【０００７】
図面より理解されるように、本発明は、主として海流によってエネルギーを生産するシステム１によって構成されており、該システム１は、前部導入側２、後部放出側３、及び前記導入側２を発電機５と接続する少なくとも１基の移送部材６を有する。移送部材６は可撓性のある軸、又は剛性のある軸のいずれによっても構成することができる。
【０００８】
回転体４は実質的に円筒状の腰部７から導入側２に延び、円錐状及び／又は電球状の形をしている中細りの部分８を有している。導入側２及び放出側３のそれぞれにおける回転体４の様々な形状は、図８及び９により詳細に示されている。回転体４を回転させる羽根の軸方向及び半径方向の位置と共に電球状及びトンネル状という前記中細り部分の形状は、選択された搭載位置の各々に対して個別に計算されてきた平均流速、平均温度及び塩分含有量によって決定される因子に合致するように設計される。回転体４において、海水等の流れは回転体の外径に沿って集まり、その後、元の形状に収束して行く。この理由で、羽根の高さは、その事実に正確に合致するように計算される。回転体４の放出側の適切な形状は図８、そして図９にも示されている。様々な密度、塩分濃度及び海流流速が結びついた影響に合わせるために、形状は、最大効果を生み出すために選択される。
【０００９】
回転体４は、その腰部７付近で、異なる距離を空けて配されると共に回転体の回転を維持するように機能する複数の羽根１０を有している。回転運動を発電機５に移送する目的で、回転体４の自由な前端部は移送部材６に接続されている。羽根１０は、可能な限り高い出力が生産可能であるように回転させることができるよう、調節可能な迎え角を有することができる。
【００１０】
図１２及び１３により詳細に示されている、本発明の別の態様によると、回転体の腰部４は、羽根又は翼７によって支持された円錐台２６の形状をしている。その収斂側２７、２８は腰部７に面しており、海流を捕らえて、中間ベース３０を通して羽根１０の方に向けるトンネル様の構造体２９を形成するようになっている。好ましい態様によると、羽根１０の搭載角は約４５度にすることができる。回転体の回転によって得ることのできる電力は、この場合、約３０％増加させることができる。
【００１１】
回転体４を海中で配向させるために、回転体は、例えばポンプ又は圧縮機からなる流体供給部材１１を有し、該流体供給部材は、海流の強さによって羽根の角度を変えるという先に記載した選択肢と共に、適正な電力消費位置に回転体を保持する。回転体の効率をさらに増加させるために、後者はノズル様のケーシング１２に搭載することができる。このノズル様ケーシングは砂時計状に成形することができ、その壁面は該ケーシングの中細りの中央部分１３から分かれて行く。ケーシング中には、ケーシング１２の入口１５及び出口１６にそれぞれ固定されたベアリング１４に、回転体が回転可能に支持されている。図示されている態様によると、ケーシング１２は、円形の断面に比べてより大きな面積を与える方形の断面を有し、その結果、回転体４に可能な限り高い回転運動を与える最大流速を実現することができる。
【００１２】
回転体４の外壁１７は、回転体１４の内側にある流体、例えば水によって発生する摩擦を除去するために、その内表面の周縁部に沿って、羽根１８を有している。同時に、羽根１８は、回転体４の外壁１７をより堅牢にするリブの役目も果たす。このような構造を採用することによって、回転体４の内側を満たす水は回転運動に加わることになる。
【００１３】
図１は、本発明によるシステム１がどのように設計されているかを示している。この場合、システム１は、海底に置かれている錨部材２０を有している。この錨部材２０からは、浮子部材２２に接続されている鎖２１が延びている。前記浮子部材は、移送部材６及び発電機５を介して回転体４からのエネルギーを貯蔵する蓄積器２３を支持している。浮子部材２２にはケーブル２４も接続されており、必要な場合に、海岸にエネルギーを移送するのに使用することができる。この外に、蓄積器２３に貯蔵されたエネルギーを、所望の目的地に連続移送する様々な型の回収船に移送することもできる。
【００１４】
図２は、本発明によるシステム１を概略的に示しており、枠２５を備えた錨部材２０によって回転体４が海流中に支持されている。枠は、回転体４が海流中の予め定められた位置に保持されるのを助ける。移送部材は枠２５に軸支回転可能に接続されており、枠２５には、さらに、エネルギーを陸に移送するためのケーブル２４が接続されている。
【００１５】
本発明によるシステム１において、図１０及び１１は、回転体４と浮子部材２２との間の様々な接続態様を示している。図１０は、海の波からの影響を排除する、関節連結された電力移送装置を示している。図１１は、関節結合材と、回転体４の内側に設置された電流発生器５とを有する堅牢な放射状接続部材を示している。移送部材６を通じて発電機５で発生されたエネルギーを移送するケーブルも採用することができ、この場合は、堅いシャフトによって構成されている。
【００１６】
上記の様々な構造によって、周速度を半径方向に増加させることのできる回転体を有するシステムを構築することが可能になった。低流速で大量の水を周縁部において加えられる力に集中させることができる。
【００１７】
図１４は、流れが、回転体４、特に腰部７領域の外径にどのようにして集中するかを概略的に示している。この箇所を通過した後、流れは再びその元の形状に統合される。このような理由により、羽根の大きさは、この事実に完全に合致するように計算されており、約１６ kW/m２に対応する効率が達成された。これは従来技術による解決法の４倍以上である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明によるシステムを示す側面線図である。
【図２】図２は、本発明によるシステムを使用する別の方法を示している。
【図３】図３は、本発明によるシステムに含まれ、ノズル状の外周ケーシングの内側に回転可能に支持された回転体を示す横断面線図である。
【図４】図４は、図３の回転体及びそのケーシングの端面図である。
【図５】図５は、円錐形の部分を備えた前部導入側及び平坦な部分を備えた放出側を有する回転体を示す、本発明の他の態様の側面線図である。
【図６】図６は、システムに含まれる回転体を示し、該回転体の充填度を変化させることによって回転体の高さ方向の位置がどのように変化するかを説明する線図である。
【図７】図７は、腰部から導入側を見通した断面図であり、内部羽根を示している。
【図８】図８は、回転体の導入側及び放出側の様々な設計を示し、また、回転体の腰部における羽根の軸方向及び半径方向の位置を示している。
【図９】図９は、水の導入側及び放出側それぞれの他の設計を示している。
【図１０】図１０は、波の動きの影響を排した回転運動のための軸支回転可能な移送部材を示す横方向の線図である。
【図１１】図１１は、軸支回転可能な連結器及び海流、並びに回転体内に積載された電流発電機を有する移送部材の助けを借りた堅牢な半径方向力移送を示している。この移送部材は堅牢な移送軸で構成されている。
【図１２】図１２は他の態様を示す側面図であり、その腰部付近で回転体は円錐台形になり、その不等辺の断面は、腰部に向かって収斂して行き、相互に所定の距離を置いて配置されている腰部周りの羽根又は翼を経てそこに現れるようになっている。
【図１３】図１３は、図１２に示されている回転体の端面図である。
【図１４】図１４は、本発明の回転体を概念的に示しており、海流がどのように集中するかを説明している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット】
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2004520528.tif 000019
2004520528.tif 000020
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【国際調査報告】
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