[go: up one dir, main page]

JP2002544419A - 流体によるエネルギーの発生 - Google Patents

流体によるエネルギーの発生

Info

Publication number
JP2002544419A
JP2002544419A JP2000581362A JP2000581362A JP2002544419A JP 2002544419 A JP2002544419 A JP 2002544419A JP 2000581362 A JP2000581362 A JP 2000581362A JP 2000581362 A JP2000581362 A JP 2000581362A JP 2002544419 A JP2002544419 A JP 2002544419A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conduit means
conduit
constriction
passage
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000581362A
Other languages
English (en)
Inventor
デビットソン，アーロン
ヒル，クレイグ，コリン
Original Assignee
デビットソン，アーロン
ヒル，クレイグ，コリン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デビットソン，アーロン, ヒル，クレイグ，コリン filed Critical デビットソン，アーロン
Publication of JP2002544419A publication Critical patent/JP2002544419A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F03D3/0427—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels with converging inlets, i.e. the guiding means intercepting an area greater than the effective rotor area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/214—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Musgrove or "H"-type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 エネルギーを発生させるための装置は、入口（２２）、出口（２４）およびくびれ（２６）を画定する導管手段（１２）を含む。少なくとも１つのタービン（３８）が、該くびれ（２６）の中で、あるいは近くで導管手段（１２）上に取り付けられる。各タービン（３８）は、軸の上に取り付けられたブレード部材一式を有する。各ブレード部材は、軸に繋がれており、軸に平行な線上で導管手段（１２）の中に伸びる。該ブレード部材は、ブレード部材が、流体が導管手段（１２）を通って流れるときに軸の回転を生じさせるために協調するように、互いに関して構成され、向けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明はエネルギーの発生に関する。さらに特定すると、本発明は、エネルギ
ーを発生させる方法およびエネルギーを発生させるための装置に関する。
【０００２】 （背景技術） 流体の流れを使用し、適切なタービンおよび発電機を介して電気という形でエ
ネルギーを発生させることは周知である。このような装置の例は、現在使用され
ている多くの広範囲にわたる水力発電システムである。このようなシステムは、
ダムの建築によって生じる水の圧力を使用して、タービンがその中に配置される
導管を通る水の流れを生じさせる。このようなシステムは、「クリーン」と呼ぶ
ことができるが、ダムの構築は環境にマイナスの影響を及ぼす可能性がある。
【０００３】 「クリーン」エネルギーのソースのそれ以外の例は、風のエネルギーを利用す
ることにより発電するウィンドファーム等である。
【０００４】 化石燃料に纏わる環境上の問題点は周知である。エネルギーの発生のための大
多数の環境的にフレンドリーな提案が考慮され、研究されてきた。
【０００５】 例えば、海は、エネルギーのソースとして徹底的に研究されてきた。エネルギ
ーを発生させるために波の動きを使用するシステムは十分に研究され、多くのプ
ロトタイプが構築されてきた。
【０００６】 既知のように、速度はエネルギーの計算の重要な係数である。移動する物体の
エネルギーは、−Ｅ＝１／２（ｍｖ２）という等式により支配され、ここでは Ｅ＝エネルギー ｍ＝物体の質量、および ｖ＝物体の速度 である。
【０００７】 当然の結果として、速度のパーセンテージの増加は、質量の同様のパーセンテ
ージの増加よりはるかに大きな影響を有することになる。
【０００８】 前記等式の結果とは、ゆっくりと移動する一体の流体は、必要な運動を生じさ
せるために大型で高価な原動機を必要とするということである。このようにして
、一体の流体はかなりのエネルギーを提供できる可能性があるが、そのエネルギ
ーを利用することは、困難であり、時間がかかる。
【０００９】 システムを収益の多いものにするために電気の適切な供給を発生させるために
は、流体の流れの速度は、高価で複雑な原動機を提供する必要性を回避するほど
十分に速くなければならない。システムが、必要な設備投資を誘引するためには
、システムが商業的に自立していることは必須である。その費用が高すぎて産業
上の実現を正当化できないことが、現在既知のシステムに関する問題である。そ
の結果、化石燃料が発電のために依存し続けられている。
【００１０】 これは、現在使用されている多様なシステムで明らかであり、このようなシス
テムで十分に速い流体速度を得ることが困難であることは周知である。
【００１１】 したがって、これらの不利な点が、過剰な費用を被らずに克服される手段が提
供されることが望ましい。
【００１２】 （発明の開示） このようにして、本発明の第１態様にしたがって、エネルギーを発生させる方
法が提供され、該方法は、 導管手段の入口が導管手段の出口の上流になるように自然に発生する流体のス
トリームの中に導管手段を配置し、流体の流れの速度がくびれを通って加速され
るように、くびれが入口と出口の間で画定されているステップと、 導管手段に画定されているくびれの中に配置される適切な原動機でエネルギー
伝導機構手段を駆動し、該原動機がくびれを通る流体の流れに応じて移動するよ
うに構成されている手段と、 を含む。
【００１３】 該方法は、自然に発生する流体の流れの中に導管手段を配置することを含む。
導管手段は、流体の流れの中に配置されている適切なサポート手段で支えられて
よい。代わりに、導管手段は、適切な構造から吊り下げられてよい。
【００１４】 本発明の第２態様に従い、エネルギーを発生させる方法が提供され、該方法は
、 自然に発生する２体の流体の間に通路を配置し、該通路が、入口、出口および
入口と出口の中間のくびれを画定し、該体の流体が、流体の流れがくびれを通っ
て加速する流れの速度により導管手段を通って生じるように圧力傾斜を定めるス
テップと、 エネルギー伝導機構手段をくびれの中に配置される適切な原動機で駆動し、該
原動機がくびれを通る流体の流れに応えて移動するように構成されるステップと
、 を含む。
【００１５】 該方法は、自然に発生する流体の体の間に導管手段を配置することによって通
路を提供することを備えてよく、該導管手段が入口、出口、および入口と出口の
中間のくびれを画定する。
【００１６】 該方法は、２つの体の流体間で経路を形成し、経路の中に導管手段を配置する
ことを含んでよい。
【００１７】 本発明の第３態様に従って、エネルギーを発生させるための装置が提供され、
該装置は、 入口、出口および入口と出口の中間のくびれを画定する導管手段であって、導
管を通る流れの速度がくびれを通って加速するように形作られている導管手段と
、 エネルギー伝導機構手段を駆動するためにくびれの中に配置される原動機であ
って、くびれを通る流体の流れに応えて移動するように構成されている原動機と
、 を含む。
【００１８】 速度の加速が、Ａ１ｖ１＝Ａ２ｖ２＝Ａ３ｖ３によって支配されることが理解
されるだろう。 Ａ１＝断面入口面積 Ａ２＝くびれでの断面面積 Ａ３＝断面出口面積 ｖ１＝入口での速度 ｖ２＝くびれでの速度、および ｖ３＝出口での速度 である。
【００１９】 さらに、導管を通る流れが実質的には層流であるようにくびれが連続的でなけ
ればならないことが理解されるだろう。原動機の上流にある導管内部での乱流は
望ましくない。したがって、導管手段の幾何学的な構成は、導管手段を通る層流
が促進されるようであってよい。
【００２０】 導管手段は、少なくともその全長の一部に沿って、入口と出口の中間の任意の
点まで連続して減少する断面積の、およびそれ以降前記点から離れて連続して拡
大する断面積の通路を画定する細長い管状の部材の形を取ってよい。
【００２１】 管状の部材の少なくとも一部は、くびれを画定するためにくびれさせてもよい
。該くびれは放物線状の軸に沿った外郭を有してよい。
【００２２】 導管手段は、矩形の横断方向外郭を画定するために２組の向かい合う壁を有し
てよい。少なくとも１組の向かい合う壁が、くびれを画定するために互いに向か
って曲がってよい。
【００２３】 原動機は、軸に取り付けられる少なくとも１セットのブレード部材の形をとっ
てよい。各ブレード部材は、流体が通路を通過するときに、軸が回転するように
配置、構成されてよい。該セットまたはそれぞれのセットのブレード部材は、向
かい合う壁の組の内の１つの間で伸びるように向けられてよい。軸およびブレー
ド部材は、導管手段を通る流れの方向に関して直交して配置されてよい。このよ
うにして、軸およびブレード部材の回転の方向は、流れの方向に関して直交であ
る。
【００２４】 各ブレード部材は、軸から放射状に伸びる１つまたは複数のアームを介してそ
のそれぞれの軸の上に取り付けられてよい。
【００２５】 各ブレード部材は、ブレード部材が、導管手段を通る流体の流れに対する最大
の反応を生じさせるために調節できるように、そのそれぞれのアーム／複数のア
ームに調節自在に取り付けられてよい。
【００２６】 ブレード部材および該またはそれぞれの軸は、導管手段が動作できる位置にあ
るときには実質的に垂直に向けられてよい。代わりに、ブレード部材、および該
またはそれぞれの軸は、導管手段が動作できる位置にあるときに実質的に水平に
向けられてよい。
【００２７】 装置は、該またはそれぞれの軸に接続されるエネルギー伝導機構手段を含んで
よい。該またはそれぞれのエネルギー伝導機構手段は、発電するための発電機を
含んでよい。
【００２８】 複数の原動機および対応する生成器が、導管手段に取り付けられてよい。
【００２９】 本発明の第４態様に従って、エネルギーを発生するための装置が提供され、装
置は、 入口および出口を画定する導管手段と、 軸の上に取り付けられているブレード部材のセットであって、各ブレード部材
が軸に繋がれ、駆動軸に実質的に平行な線上で導管手段の中に伸び、ブレード部
材が、流体が導管手段を通って流れるときに軸の回転を生じさせるために協調す
るように、互いと構成され、向けられるブレード部材と、 を含む。
【００３０】 本発明の第５態様に従って、エネルギーの発生で使用される移動する流体用の
導管が提供され、該導管は、 入口および出口を有する通路を画定する通路画定部材であって、通路の入口と
出口の中間に通路のくびれを画定するように形作られている通路画定部材を含む
。
【００３１】 通路画定部材は、通路の断面積が徐々に、および実質的に連続して通路の入口
から通路の入り口と出口の中間の点まで減少するように形作られてよい。通路は
、くびれが入口と出口の中間に画定されるように、前記点から通路の出口まで、
徐々に、実質的に連続して拡大してよい。
【００３２】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明に従ったエネルギーの発生は多岐に渡る形式で出現する。これ以降、詳
細に本発明のいくつかの好ましい実施形態を添付図面に関して説明することが便
利だろう。この特定の説明の目的とは、本発明の主題に関心のある人物に、本発
明を実行する方法を教えることである。しかしながら、この説明の特定の性質が
、先行する幅広い説明の普遍性に代わらないことが明確に理解されるべきである
。
【００３３】 後述される装置の多様な実施形態は、おもに発電向けである。しかしながら、
本発明が任意の形のエネルギー発生まで拡張し、以下の例での電気の使用が本発
明の範囲を制限するとして解釈されるべきではないことが理解されるだろう。
【００３４】 前記図面では、および特に図１と図２に関して、参照１０は、エネルギーを発
生させるための、本発明に従った、通常、装置の第１実施形態を示す。
【００３５】 装置１０は、導管１２の形における導管手段を含む。導管１２は、１組の向か
い合う側壁１４、下部壁１６、および上部壁１８を含む。壁１４、１６、１８は
、入口２２および出口２４を有する通路２０を画定する。
【００３６】 側壁１４は、互いに向かって内向きに曲がり、入口２２と出口２４の中間のく
びれ２６を画定する。
【００３７】 上部壁および下部壁１８、１６の端縁１７は、各側壁１４の湾曲に対応するよ
うに形作られる。それぞれの側壁１４の曲線は放物線状である。
【００３８】 入口２２と出口２４の間では、通路２０の断面積が、くびれ２６内の一定の点
に達するまで、徐々に、および連続して減少することが理解されるだろう。それ
以降、断面積は、徐々に、および連続して拡大する。このようにして、相対的に
円滑な遷移が、入口２２、くびれ２６、および出口２４の間で発生する。
【００３９】 使用中、導管１２は、水２８の自然に発生する流れの中に配置される。導管１
２は、入口２２が出口３０の上流になるように配置される。流体の流れに関する
理解を持つ者は、水の速度がくびれ２６で加速することを理解するだろう。これ
は、以下の簡略な等式の結果としてであり、 Ｑ＝Ａ１ｖ１＝Ａ２ｖ２＝Ａ３ｖ３ ここで、 Ｑ＝導管１２を通る流量 Ａ１＝入口２２の断面積 Ａ２＝くびれ２６での断面積 Ａ３＝出口２４の断面積 ｖ１＝入口２２での速度 ｖ２＝くびれ２６での速度、および ｖ３＝出口２４での速度 である。
【００４０】 Ａ１およびＡ３はともにＡ２より大きいので、ｖ２はｖ１およびｖ３より比例
的に大きい。
【００４１】 本発明は、原動機（後述される）をくびれ２６の中にまたは近くに配置するこ
とによって、この特徴を利用する。原動機は、導管１２の中の水の速度に比例す
る速度で回転するために導管１２を通過する水によって作用されるように構成さ
れる。
【００４２】 原動機は、導管１２内の水の速度が最大となる点に配置される。速度がシステ
ムのエネルギー出力を達成する最も重大な係数であるのは物理学の基本的な規則
である。これは、くびれ２６の中に原動機を配置することにより利用することが
できる。
【００４３】 回転する原動機により発生するエネルギーを活用するために、発電装置３０が
、導管１２の上部壁１８に取り付けられる。装置３０は、３４で概略して示され
ている、上部壁１８の上に取り付けられ、生成器を収容する生成器ハウジング３
２を含む。
【００４４】 生成器３４は、任意の適切な発電機の形を取ることができ、装置１０の用途に
適するように調整される。図２に見られるように、３６で概略して示される簡略
なギヤ装置が、原動機を生成器３４に繋ぐために使用できる。
【００４５】 図３では、タービン３８が概略して図示される。タービン３８は、原動機４０
を含む。原動機４０は軸４２および３つのブレード部材またはブレード４４を含
む。各ブレード４４は、軸４２から間隔をあけて配置され、軸４２に平行である
。軸４２は上部壁１８を通って伸び、下部端部４７が下部壁１６の軸受け４６の
上に取り付けられる。軸４２の動力伝導機構端部４８は、それに固定される装置
３６のギヤ５０を有する。ギヤ５０は生成器３４に連動される。
【００４６】 各ブレード４４は、１組の間隔をあけて配置されるアーム５２を介して軸４２
に取り付けられる。
【００４７】 原動機４０は３つのブレード４４を含む。
【００４８】 ブレード４４および軸４２の相対的な向きは図６に示される。各ブレード４４
は翼状の横断方向外郭を有する。さらに、各ブレード４４は、水が矢印５４の方
向で流れるときに、水が矢印５６の方向で軸４２の回転を引き起こすようにブレ
ード４４に作用するように、そのそれぞれのアーム５２に関して向けられる。こ
の回転は、生成器３４を駆動するために使用される。
【００４９】 図７に見えるように、ブレード４４は、そのそれぞれのアーム５２に調節自在
に取り付けられる。これは、５３に示される調節機構を介して促進される。これ
により、流れの速度に関して回転の最大速度を得ることができるように、ブレー
ド４４を、矢印５５によって示されるように調節することができる。
【００５０】 装置１０を水中に取り付ける１つの方法を図１に示す。この例では、導管１２
は、水がその上を流れる土台６０に固定されるコンクリートスタンド５８の上に
取り付けられる。
【００５１】 図４では、導管１２が支えられる別の方法が示される。図４で確認できるよう
に、導管１２は、土台６０の中に動かされる杭６２から吊り下げることができる
。
【００５２】 任意の数のタービン３８を導管１２の中に取り付けることができることは容易
に理解されるだろう。
【００５３】 特定の例は、第２タービン６６が備えられる図５に示されている。第２タービ
ン６６は、空気圧縮機６４に繋がれる。空気圧縮機６４は、導管１２を通る削減
された流れの期間中、生成器３４を駆動するために使用できる圧縮空気の供給を
提供するのに役立つ。
【００５４】 前記例では、軸４２は垂直向きで示されていた。１つまたは複数の軸４２が、
位置および建造上の要件に応じて水平にまさに容易に取り付けることができるこ
とが理解されるだろう。水平に取り付けられている軸４２の例は、図８および図
９に示されている。軸４２が水平位置にあるときは、生成器ハウジング３２およ
び生成器３４は、側壁１４の一方に取り付けられるだけである。
【００５５】 導管１２には、異なる割合が提供できる。３つの考えられる形状が図１０に示
されている。導管１２のために選ばれる形状は、導管１２の提案されている場所
、およびその場所での水の流れの状態に依存する。入口２２を拡大することによ
り、導管１２の中に向けられる水の量が増加することが理解されるだろう。これ
は、流量が高いけれども、自然の速度が低い領域で有効である場合がある。
【００５６】 図１１に見えるように、明快にする目的で、対角線を用いて示した追加のパネ
ル６８は、導管１２が、４つの実質的に平坦な側面７０を有するように、壁１４
，１６，１８上に取り付けることができる。その場合、それぞれの向かい合う側
壁１４に隣接して空間が画定されることが理解されるだろう。この空間は、発電
装置３０を収容するために使用できる。
【００５７】 図１２では、エネルギーを発生させるための、本発明に従った、装置の考えら
れる応用が示されている。見られるように、導管１２は、領域７２のある側面に
一体の水７４を、領域７２の別の側面８０に一体の水７８を有する領域７４を横
切るように配置される。水の体７４，７８は、このような体の間に圧力傾斜が存
在するほどである。この圧力傾斜の結果として、水の流れは、領域７２と陸地の
追加領域８２の間にセットアップされる。導管１２を図１２に図示されるように
配置することによって、導管１２を通る水の流れを提供するためにこの圧力傾斜
が使用される。複数のタービン３８が、くびれ２６の中に配置される。生成器ハ
ウス８４は、それぞれのタービン３８に対応する生成器３４を収容するために導
管１２に配置される。
【００５８】 導管１２は、一方の側７６から他方の側８０に伸びる８６に概略して示される
地下水路内に配置される。
【００５９】 導管１２の寸法は、本発明の装置の設置のために選ばれる領域７２の大きさに
依存することが理解されるだろう。
【００６０】 図１３では、８８に概略して示されている水の自然に発生する流れの中に配置
される、エネルギーを発生させるための、ともに本発明に従った２つの装置が図
示される。この水８８の流れは、自然に発生する水路９２を介して互いと流体連
通する２つの体の水９０の間に存在する大きな圧力傾斜の結果として生じる。装
置１０のそれぞれは、水路９２の中に配置され、水路９２と通って存在する流れ
を利用するために向けられる。
【００６１】 出願者は、本発明が、圧力傾斜または流体の自然に発生する流れを画定する、
自然に存在する水の体を使用して電気を発電できる手段を提供すると考える。さ
らに、本発明が、収益性があり、自立している方法で電気を発電できる手段を提
供することが述べられる。
【００６２】 前記に示される非制限例では、問題の流体は、水の形を取る。圧力傾斜を画定
する２つの体の水を分離する領域に遭遇する場合、出願者は、本発明により、単
に、発電するために活用できる水の流れをセットアップする。代わりに、本発明
の装置は、自然に発生する水の流れがすでに存在する場合に使用できるにすぎな
い。
【００６３】 相対的に大きい入り口面積は、くびれ２６に向かう十分に大きい一体の水を導
くのに役立つ。この一体の水の加速された速度が、本発明に、費用対効果が大き
い、有効な方法で発電する能力を与える。
【００６４】 くびれ２６での加速された速度は、大型で高価な原動機に対する必要性を不要
にする。代わりに、より小型で、より簡略かつより費用対効果が高い原動機／複
数の原動機を使用して、従来の技術で必要とされるだろうものより発電すること
ができる。
【００６５】 言うまでもなく、前記が本発明の例示的な例によってだけ示され、当業者にと
って明らかであるように、そこに対するすべてのこのような修正および変化が、
ここに述べられているように本発明の幅広い範囲および領域に該当することが理
解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の１つの実施形
態の３次元図を概略して示す。
【図２】 図２は、図１の装置の生成器ハウジングを通して得られる断面平面図を概略し
て示す。
【図３】 図３は、発電するための、本発明に従った装置のタービンを概略して示す。
【図４】 図４は、流体の流れの中で図１の装置を支える代替方法を示す。
【図５】 図５は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の１つの考えら
れる実施形態を示す。
【図６】 図６は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の原動機の平面
図を概略して示す。
【図７】 図７は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った、装置のブレード部
材およびその対応するアームの一部の３次元図を概略して示す。
【図８】 図８は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の実施形態の切
取図を概略して示す。
【図９】 図９は、図８の装置の３次元図を概略して示す。
【図１０】 図１０は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の３つの考え
られる導管の形状を概略して示す。
【図１１】 図１１は、エネルギーの発生で使用される移動する流体用の、本発明に従った
導管の考えられる実施形態の３次元図を概略して示す。
【図１２】 図１２は、エネルギーを発生するための、本発明に従った、装置の典型的な設
置を概略して示す。
【図１３】 図１３は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った、装置の別の典型
的な設置を概略して示す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 流体によるエネルギーの発生
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明はエネルギーの発生に関する。さらに特定すると、本発明は、エネルギ
ーを発生させる方法およびエネルギーを発生させるための装置に関する。
【０００２】 （背景技術） 流体の流れを使用し、適切なタービンおよび発電機を介して電気という形でエ
ネルギーを発生させることは周知である。このような装置の例は、現在使用され
ている多くの広範囲にわたる水力発電システムである。このようなシステムは、
ダムの建築によって生じる水の圧力を使用して、タービンがその中に配置される
導管を通る水の流れを生じさせる。このようなシステムは、「クリーン」と呼ぶ
ことができるが、ダムの構築は環境にマイナスの影響を及ぼす可能性がある。
【０００３】 「クリーン」エネルギーのソースのそれ以外の例は、風のエネルギーを利用す
ることにより発電するウィンドファーム等である。
【０００４】 化石燃料に纏わる環境上の問題点は周知である。エネルギーの発生のための大
多数の環境的にフレンドリーな提案が考慮され、研究されてきた。
【０００５】 例えば、海は、エネルギーのソースとして徹底的に研究されてきた。エネルギ
ーを発生させるために波の動きを使用するシステムは十分に研究され、多くのプ
ロトタイプが構築されてきた。
【０００６】 既知のように、速度はエネルギーの計算の重要な係数である。移動する物体の
エネルギーは、−Ｅ＝１／２（ｍｖ２）という等式により支配され、ここでは Ｅ＝エネルギー ｍ＝物体の質量、および ｖ＝物体の速度 である。
【０００７】 当然の結果として、速度のパーセンテージの増加は、質量の同様のパーセンテ
ージの増加よりはるかに大きな影響を有することになる。
【０００８】 前記等式の結果とは、ゆっくりと移動する一体の流体は、必要な運動を生じさ
せるために大型で高価な原動機を必要とするということである。このようにして
、一体の流体はかなりのエネルギーを提供できる可能性があるが、そのエネルギ
ーを利用することは、困難であり、時間がかかる。
【０００９】 システムを収益の多いものにするために電気の適切な供給を発生させるために
は、流体の流れの速度は、高価で複雑な原動機を提供する必要性を回避するほど
十分に速くなければならない。システムが、必要な設備投資を誘引するためには
、システムが商業的に自立していることは必須である。その費用が高すぎて産業
上の実現を正当化できないことが、現在既知のシステムに関する問題である。さ
らに現在使用されている多様なシステムで、十分に速い流体速度を得ることが困
難であることは周知である。その結果、化石燃料が発電のために依存し続けられ
ている。
【００１０】 したがって、これらの不利な点が、過剰な費用を被らずに克服されるもしくは
軽減される手段が提供されることが望ましい。
【００１１】 （発明の開示） このようにして、本発明の第１態様にしたがって、エネルギーを発生させる方
法が提供され、該方法は、 導管手段の入口が導管手段の出口の上流になるように、自然に発生する流体の
流れの中に導管手段を配置することであって、前記導管手段が長手方向軸の回り
で対称的であり、上部壁および底部壁、ならびに向かい合う側壁を備える２組の
向かい合う壁を有し、前記壁が、前記入口と前記出口の間で連続して伸び、少な
くとも１組の前記向かい合う壁が、前記入口と前記出口の間で互いに向かって内
向きにかつ対称的に曲げられ、流体の流れの速度がくびれを通って加速されるよ
うに、前記入口と出口の間にくびれを画定するステップと、 導管手段に画定されているくびれの中に配置される適切な原動機でエネルギー
伝導機構手段を駆動し、該原動機がくびれを通る流体の流れに応じて移動するよ
うに構成されている手段と、 を含む。
【００１２】 導管手段は、流体の流れの中に配置されている適切なサポート手段で支えられ
てよい。代わりに、導管手段は、適切な構造から吊り下げられてよい。
【００１３】 本発明の第２態様に従い、エネルギーを発生させる方法が提供され、該方法は
、 自然に発生する２体の流体の間に通路を提供し、通路が入口および出口を有し
、前記入口と出口の間で連続して伸びる２組の向かい合う側壁により画定され、
少なくとも１組の前記側壁の壁が前記入口と前記出口の中間のくびれを画定する
ために、互いに向かって内向きおよび対称的に曲げられ、流体が、流体の流れが
くびれを通って加速する流れの速度により通路を通って生じるように、圧力傾斜
を画定するステップと エネルギー伝導機構手段をくびれの中に配置される適切な原動機で駆動し、該
原動機がくびれを通る流体の流れに応えて移動するように構成されるステップと
、 を含む。
【００１４】 本発明の第３態様に従って、エネルギーを発生させるための装置が提供され、
該装置は、 入口および出口を画定する導管手段であって、前記導管手段が、前記入口と前
記出口の間で連続して伸びる２組の向かい合う側壁を有し、少なくとも１つの前
記組の側壁の壁が前記入口と前記出口の間で互いに向かって対称的に集束し、入
口と出口の中間にくびれを画定し、それにより導管手段を通る流体の流れの速度
がくびれを通って加速する導管手段と、 エネルギー伝導機構手段を駆動するためにくびれの中に配置される原動機であ
って、くびれを通る流体の流れに応えて移動するように構成されている原動機と
、 を含む。
【００１５】 速度の加速が、Ａ１ｖ１＝Ａ２ｖ２＝Ａ３ｖ３によって支配されることが理解
されるだろう。 Ａ１＝断面入口面積 Ａ２＝くびれでの断面面積 Ａ３＝断面出口面積 ｖ１＝入口での速度 ｖ２＝くびれでの速度、および ｖ３＝出口での速度 である。
【００１６】 入口と出口の間で連続的である壁の間にくびれを形成することによって、導管
を通る流れは、実質的には層流のままとなる。原動機上流の導管内の乱流は望ま
しくない。導管手段の幾何学的な構成は、導管手段を通る層流が促進されるほど
である。
【００１７】 導管手段は、少なくともその全長の一部に沿って、入口と出口の中間の任意の
点まで連続して減少する断面積の、およびそれ以降前記点から離れて連続して拡
大する断面積の通路を画定する細長い管状の部材の形を取ってよい。
【００１８】 導管手段は、矩形の横断方向外郭を画定するために２組の向かい合う壁を有し
てよい。少なくとも１組の向かい合う壁が、くびれを画定するために互いに向か
って曲がってよい。通路の少なくとも１組の壁が、適切に、放物線状の軸に沿っ
た外郭を有し、くびれを画定する。
【００１９】 原動機は、軸に取り付けられる少なくとも１セットのブレード部材の形をとっ
てよい。各ブレード部材は、流体が通路を通過するときに、軸が回転するように
配置、構成されてよい。該セットまたはそれぞれのセットのブレード部材は、向
かい合う壁の組の内の１つの間で伸びるように向けられてよい。軸およびブレー
ド部材は、導管手段を通る流れの方向に関して直交して配置されてよい。このよ
うにして、軸およびブレード部材の回転の方向は、流れの方向に関して直交であ
る。
【００２０】 各ブレード部材は、軸から放射状に伸びる１つまたは複数のアームを介してそ
のそれぞれの軸の上に取り付けられてよい。
【００２１】 各ブレード部材は、ブレード部材が、導管手段を通る流体の流れに対する最大
の反応を生じさせるために調節できるように、そのそれぞれのアーム／複数のア
ームに調節自在に取り付けられてよい。
【００２２】 ブレード部材および該またはそれぞれの軸は、導管手段が動作できる位置にあ
るときには実質的に垂直に向けられてよい。代わりに、ブレード部材、および該
またはそれぞれの軸は、導管手段が動作できる位置にあるときに実質的に水平に
向けられてよい。
【００２３】 装置は、該またはそれぞれの軸に接続されるエネルギー伝導機構手段を含んで
よい。該またはそれぞれのエネルギー伝導機構手段は、発電するための発電機を
含んでよい。
【００２４】 複数のブレード部材のセットおよび対応する生成器が、導管手段に取り付けら
れてよい。
【００２５】 本発明の第４態様に従って、エネルギーの発生で使用される移動する流体用の
導管が提供され、導管は、入口および出口、ならびに入口と出口の中間のくびれ
を有し、前記導管は、長手方向軸の回りで対称であり、前記入口と出口の間で連
続して伸びる２組の向かい合う側壁を有し、１つの前記組の壁の壁が、導管の断
面積が、通路の入口から前記くびれへ徐々に、および実質的に連続して減少し、
前記くびれから前記出口へ、徐々におよび実質的に連続して増加し、それによっ
て流体の流れの速度が前記くびれを通って加速されるように、前記入口と前記出
口の間で互いに向かって対称的に集束する。
【００２６】 該一方の組の側壁の側壁は、適切に向かって内向きの曲線を備えおよび該他方
の組の側壁の壁は適切に実質的に平坦である。適切に、曲げられた壁は放物線状
の曲線を画定する。好ましくは、パネルは、平坦な側面を有する構造を画定する
ために、該一方の組の側壁に隣接して取り付けられる、あるいは配置される。
【００２７】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明に従ったエネルギーの発生は多岐に渡る形式で出現する。これ以降、詳
細に本発明のいくつかの好ましい実施形態を添付図面に関して説明することが便
利だろう。この特定の説明の目的とは、本発明の主題に関心のある人物に、本発
明を実行する方法を教えることである。しかしながら、この説明の特定の性質が
、先行する幅広い説明の普遍性に代わらないことが明確に理解されるべきである
。
【００２８】 後述される装置の多様な実施態様は、おもに発電向けであるが、本発明は任意
の形のエネルギー発生に拡張されてよい。
【００２９】 最初に図１よび図２を参照すると、エネルギーを発生させるための装置１０は
、１組の向かい合う側壁１４、下部壁１６および上部壁１８を含む、導管１２の
形を取る導管手段を含む。壁１４、１６、１８は、入口２２および出口２４を有
する通路２０を画定する。下部壁１６および上部壁１８は平坦である。
【００３０】 該導管１２は、長手方向軸の回りで対称であり、側壁１４は、入口２２と出口
２４の間で連続し、互いに向かって内向きに、対称的に曲がり、入口２２と出口
２４の間で中央に配置される導管１２の最小断面の面積でくびれ２６を画定する
。壁１４は、このようにして内部に膨らんでいる。上部および下部の平坦な壁１
８および１６の端縁１７は、各側壁１４の湾曲に対応するように形作られる。各
側壁１４の曲線は、好ましくは放物線状である。
【００３１】 入口２２と出口２４の間では、通路２０の断面積が、くびれ２６内の一定の点
に達するまで、徐々に、および連続して減少することが理解されるだろう。それ
以降、断面積は、徐々に、および連続して拡大する。このようにして、相対的に
円滑な遷移が、入口２２、くびれ２６、および出口２４の間で発生する。さらに
、入口２２および出口２４は、導管１２も、図２および図１０でも明らかとなる
ように、くびれ２６での導管の長手方向軸に垂直に伸びる平面の回りで対称とな
るように実質的に同じ断面を有する。
【００３２】 使用中、導管１２は、入口２２が出口３０の上流に配置されるように、自然に
発生する水２８の流れの中に位置する。流体の流れに関する理解を持つ者は、水
の速度がくびれ２６で加速することを理解するだろう。これは、以下の簡略な等
式の結果としてであり、 Ｑ＝Ａ１ｖ１＝Ａ２ｖ２＝Ａ３ｖ３ ここで、 Ｑ＝導管１２を通る流量 Ａ１＝入口２２の断面積 Ａ２＝くびれ２６での断面積 Ａ３＝出口２４の断面積 ｖ１＝入口２２での速度 ｖ２＝くびれ２６での速度、および ｖ３＝出口２４での速度 である。
【００３３】 Ａ１およびＡ３はともにＡ２より大きいので、ｖ２はｖ１およびｖ３より比例
的に大きい。
【００３４】 本発明は、原動機（後述される）をくびれ２６の中にまたは近くに配置するこ
とによって、この特徴を利用する。原動機は、導管１２の中の水の速度に比例す
る速度で回転するために導管１２を通過する水によって作用されるように構成さ
れる。
【００３５】 原動機は、導管１２内の水の速度が最大となる点に配置される。速度がシステ
ムのエネルギー出力を達成する最も重大な係数であるのは物理学の基本的な規則
である。これは、くびれ２６の中に原動機を配置することにより利用することが
できる。
【００３６】 回転する原動機により発生するエネルギーを活用するために、発電装置３０が
、導管１２の上部壁１８に取り付けられる。装置３０は、３４で概略して示され
ている、上部壁１８の上に取り付けられ、生成器を収容する生成器ハウジング３
２を含む。
【００３７】 生成器３４は、任意の適切な発電機の形を取ることができ、装置１０の用途に
適するように調整される。図２に見られるように、３６で概略して示される簡略
なギヤ装置が、原動機を生成器３４に繋ぐために使用できる。
【００３８】 図３では、タービン３８が概略して図示される。タービン３８は、原動機４０
を含む。原動機４０は軸４２および３つのブレード部材またはブレード４４を含
む。各ブレード４４は、軸４２から間隔をあけて配置され、軸４２に平行である
。軸４２は上部壁１８を通って伸び、下部端部４７が下部壁１６の軸受け４６の
上に取り付けられる。軸４２の動力伝導機構端部４８は、それに固定される装置
３６のギヤ５０を有する。ギヤ５０は生成器３４に連動される。
【００３９】 各ブレード４４は、１組の間隔をあけて配置されるアーム５２を介して軸４２
に取り付けられる。
【００４０】 原動機４０は３つのブレード４４を含む。
【００４１】 ブレード４４および軸４２の相対的な向きは図６に示される。各ブレード４４
は翼状の横断方向外郭を有する。さらに、各ブレード４４は、水が矢印５４の方
向で流れるときに、水が矢印５６の方向で軸４２の回転を引き起こすようにブレ
ード４４に作用するように、そのそれぞれのアーム５２に関して向けられる。こ
の回転は、生成器３４を駆動するために使用される。
【００４２】 図７に見えるように、ブレード４４は、そのそれぞれのアーム５２に調節自在
に取り付けられる。これは、５３に示される調節機構を介して促進される。これ
により、流れの速度に関して回転の最大速度を得ることができるように、ブレー
ド４４を、矢印５５によって示されるように調節することができる。
【００４３】 装置１０を水中に取り付ける１つの方法を図１に示す。この例では、導管１２
は、水がその上を流れる土台６０に固定されるコンクリートスタンド５８の上に
取り付けられる。
【００４４】 図４では、導管１２が支えられる別の方法が示される。図４で確認できるよう
に、導管１２は、土台６０の中に動かされる杭６２から吊り下げることができる
。
【００４５】 任意の数のタービン３８を導管１２の中に取り付けることができることは容易
に理解されるだろう。
【００４６】 特定の例は、第２タービン６６が備えられる図５に示されている。第２タービ
ン６６は、空気圧縮機６４に繋がれる。空気圧縮機６４は、導管１２を通る削減
された流れの期間中、生成器３４を駆動するために使用できる圧縮空気の供給を
提供するのに役立つ。
【００４７】 前記例では、軸４２は垂直向きで示されていた。１つまたは複数の軸４２が、
位置および建造上の要件に応じて水平にまさに容易に取り付けることができるこ
とが理解されるだろう。水平に取り付けられている軸４２の例は、図８および図
９に示されている。軸４２が水平位置にあるときは、生成器ハウジング３２およ
び生成器３４は、側壁１４の一方に取り付けられるだけである。
【００４８】 導管１２には、異なる割合が提供できる。３つの考えられる形状が図１０に示
されている。導管１２のために選ばれる形状は、導管１２の提案されている場所
、およびその場所での水の流れの状態に依存する。入口２２を拡大することによ
り、導管１２の中に向けられる水の量が増加することが理解されるだろう。これ
は、流量が高いけれども、自然の速度が低い領域で有効である場合がある。
【００４９】 図１１に見えるように、明快にする目的で、対角線を用いて示した追加のパネ
ル６８は、導管１２が、４つの実質的に平坦な側面７０を有するように、壁１４
，１６，１８上に取り付けることができる。その場合、それぞれの向かい合う側
壁１４に隣接して空間が画定されることが理解されるだろう。この空間は、発電
装置３０を収容するために使用できる。
【００５０】 図１２では、エネルギーを発生させるための、本発明に従った、装置の考えら
れる応用が示されている。見られるように、導管１２は、領域７２のある側面に
一体の水７４を、領域７２の別の側面８０に一体の水７８を有する領域７４を横
切るように配置される。水の体７４，７８は、このような体の間に圧力傾斜が存
在するほどである。この圧力傾斜の結果として、水の流れは、領域７２と陸地の
追加領域８２の間にセットアップされる。導管１２を図１２に図示されるように
配置することによって、導管１２を通る水の流れを提供するためにこの圧力傾斜
が使用される。複数のタービン３８が、くびれ２６の中に配置される。生成器ハ
ウス８４は、それぞれのタービン３８に対応する生成器３４を収容するために導
管１２に配置される。
【００５１】 導管１２は、一方の側７６から他方の側８０に伸びる８６に概略して示される
地下水路内に配置される。
【００５２】 導管１２の寸法は、本発明の装置の設置のために選ばれる領域７２の大きさに
依存することが理解されるだろう。
【００５３】 図１３では、８８に概略して示されている水の自然に発生する流れの中に配置
される、エネルギーを発生させるための、ともに本発明に従った２つの装置が図
示される。この水８８の流れは、自然に発生する水路９２を介して互いと流体連
通する２つの体の水９０の間に存在する大きな圧力傾斜の結果として生じる。装
置１０のそれぞれは、水路９２の中に配置され、水路９２と通って存在する流れ
を利用するために向けられる。
【００５４】 出願者は、本発明が、圧力傾斜または流体の自然に発生する流れを画定する、
自然に存在する水の体を使用して電気を発電できる手段を提供すると考える。さ
らに、本発明が、収益性があり、自立している方法で電気を発電できる手段を提
供することが述べられる。
【００５５】 前記に示される非制限例では、問題の流体は、水の形を取る。圧力傾斜を画定
する２つの体の水を分離する領域に遭遇する場合、出願者は、本発明により、単
に、発電するために活用できる水の流れをセットアップする。代わりに、本発明
の装置は、自然に発生する水の流れがすでに存在する場合に使用できるにすぎな
い。
【００５６】 相対的に大きい入り口面積は、くびれ２６に向かう十分に大きい一体の水を導
くのに役立つ。この一体の水の加速された速度が、本発明に、費用対効果が大き
い、有効な方法で発電する能力を与える。
【００５７】 くびれ２６での加速された速度は、大型で高価な原動機に対する必要性を不要
にする。代わりに、より小型で、より簡略かつより費用対効果が高い原動機／複
数の原動機を使用して、従来の技術で必要とされるだろうものより発電すること
ができる。
【００５８】 言うまでもなく、前記が本発明の例示的な例によってだけ示され、当業者にと
って明らかであるように、そこに対するすべてのこのような修正および変化が、
ここに述べられているように本発明の幅広い範囲および領域に該当することが理
解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の１つの実施形
態の３次元図を概略して示す。
【図２】 図２は、図１の装置の生成器ハウジングを通して得られる断面平面図を概略し
て示す。
【図３】 図３は、発電するための、本発明に従った装置のタービンを概略して示す。
【図４】 図４は、流体の流れの中で図１の装置を支える代替方法を示す。
【図５】 図５は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の１つの考えら
れる実施形態を示す。
【図６】 図６は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の原動機の平面
図を概略して示す。
【図７】 図７は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った、装置のブレード部
材およびその対応するアームの一部の３次元図を概略して示す。
【図８】 図８は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の実施形態の切
取図を概略して示す。
【図９】 図９は、図８の装置の３次元図を概略して示す。
【図１０】 図１０は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った装置の３つの考え
られる導管の形状を概略して示す。
【図１１】 図１１は、エネルギーの発生で使用される移動する流体用の、本発明に従った
導管の考えられる実施形態の３次元図を概略して示す。
【図１２】 図１２は、エネルギーを発生するための、本発明に従った、装置の典型的な設
置を概略して示す。
【図１３】 図１３は、エネルギーを発生させるための、本発明に従った、装置の別の典型
的な設置を概略して示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヒル，クレイグ，コリン オーストラリア国 4221 クイーンズラン ド，パーム ビーチ，ヴュー コート ７ Ｆターム(参考） 3H072 AA13 AA21 AA26 AA27 BB08 CC01 CC05 CC06 CC08 CC11 CC31 CC42 CC71 3H074 AA08 AA10 AA12 BB10 CC11 CC28 CC31

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エネルギーを発生させるための方法であって、 導管手段の入口が導管手段の出口の上流となるように、自然に発生する流体の
    ストリームの中に導管手段を配置し、くびれが、流体の流れの速度がくびれを通
    って加速されるように入口と出口の間で画定されるステップと、 導管手段に画定されるくびれの中に配置される適切な原動機でエネルギー伝導
    機構手段を駆動し、原動機がくびれを通る流体の流れに呼応して移動するように
    構成されるステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 導管手段を自然に発生する流体の流れの中に配置することを
    含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 導管手段を流体の流れの中に配置される適切な支持手段の上
    で支えることを含む、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 導管手段を適切な構造から吊り下げることを含む、請求項２
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】 エネルギーを発生させるための方法であって、 自然に発生する２体の流体の間に通路を提供し、通路が入口、出口、および入
    口と出口の中間のくびれを画定し、流体の体が、流体の流れがくびれを通って加
    速する流体の速度で通路を通って生じるように圧力傾斜を画定するステップと、 くびれの中に配置される適切な原動機でエネルギー伝導機構手段を駆動し、原
    動機が、くびれを通る流体の流れに呼応して移動するように構成されるステップ
    と、 を含む、方法。
  6. 【請求項６】 自然に発生する２体の流体の間に導管手段を配置することに
    よって、通路を提供するステップを含み、導管手段が、入口、出口および入口と
    出口の中間のくびれを画定する、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ２体の流体の間に通路を形成し、通路の中に導管手段を配置
    することを含む、請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 エネルギーのソースを提供する方法であって、 ２体の自然に発生する流体の間で通路を形成し、流体の体が、流体の流れが通
    路を通って生じるように圧力傾斜を画定するステップと含む方法。
  9. 【請求項９】 エネルギー伝導機構手段を駆動するために、少なくとも１つ
    の原動機を通路の中に配置することを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 通路の中に導管手段を配置することを含み、導管手段が入
    口および出口を有し、くびれが、流体の流れの速度がくびれを通って加速するよ
    うに、入口と出口の間に画定される、請求項８または９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 エネルギーを発生させるための装置であって、装置が、 入口、出口、および入口と出口の中間のくびれを画定する導管手段であって、導
    管を通る流れの速度がくびれを通って加速するように形作られる導管手段と、 エネルギー伝導機構手段を駆動するためにくびれの中に配置される原動機であ
    って、くびれを通る流体の流れに呼応して移動するように構成される原動機と、
    を含む装置。
  12. 【請求項１２】 導管手段が、少なくともその全長の一部に沿って、入口と
    出口の中間の任意の点までの連続して減少する断面積およびそれ以降前記点から
    離れて拡大する断面積の通路を画定する細長い管状の部材の形を取る、請求項１
    １に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 管状部材の少なくとも一部が、くびれを画定するためにく
    びれされる、請求項１１または１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 くびれが放射状の軸に沿った外郭を有する、請求項１１か
    ら１３のいずれか１つに記載の装置。
  15. 【請求項１５】 導管手段が、矩形の横断方向外郭を画定するために２組の
    向かい合う壁を有する、請求項１１から１４のいずれか１つに記載の装置。
  16. 【請求項１６】 少なくとも１組の向かい合う壁が、くびれを画定するため
    に互いに向かって曲がる、請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 原動機が、軸に取り付けられる少なくとも１セットのブレ
    ード部材の形を取り、各ブレード部材が、流体が通路を通過するときに、軸が回
    転するように構成、配置される、請求項１５または１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 該またはそれぞれのセットのブレード部材が、向かい合う
    壁の組の１つの間で伸びるように向けられ、軸とブレード部材が、軸の回転軸お
    よびブレード部材が流れの方向に対して直交するように、導管手段を通る流れの
    方向に対して直交に配置される、請求項１７に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 各ブレード部材が、軸から放射状に伸びる１つまたは複数
    のアームを介してそのそれぞれの軸の上に取り付けられる、請求項１８に記載の
    装置。
  20. 【請求項２０】 各ブレード部材が、ブレード部材が、導管手段を通る流体
    の流れに対する最大反応を生じさせるために調節できるように、そのそれぞれの
    アーム／複数のアームの上に調節自在に取り付けられる、請求項１９に記載の装
    置。
  21. 【請求項２１】 ブレード部材、および該または各軸が、導管手段が動作で
    きる位置にあるときに、実質的に垂直に向けられる、請求項１７から２０のいず
    れか１つに記載の装置。
  22. 【請求項２２】 ブレード部材、および該または各軸が、導管手段が動作で
    きる位置にあるときに、実質的に水平に向けられる、請求項１７から２０のいず
    れか１つに記載の装置。
  23. 【請求項２３】 該または各軸に繋がれるエネルギー伝導機構手段を含む、
    請求項１７から２２いずれか１つに記載の装置。
  24. 【請求項２４】 該または各エネルギー伝導機構手段が、発電するための発
    電機を含む、請求項２３に記載の装置。
  25. 【請求項２５】 複数の原動機および対応する生成器が導管手段の上に取り
    付けられる、請求項１７から２４のいずれか１つに記載の装置。
  26. 【請求項２６】 エネルギーを発生させるための装置であって、 入口および出口を画定する導管手段と、 少なくとも１つのタービンは導管手段の上に取り付けられており、各タービン
    は、軸の上に取り付けられたブレード部材のセットを有しており、各ブレード部
    材が軸に繋がれ、軸に実質的に平行な線で導管手段の中に伸び、ブレード部材が
    、流体が導管手段を通って流れるときに軸の回転を生じさせるために協調するよ
    うに、ブレード部材が互いに関して構成され、向けられるブレード部材と、 を含む装置。
  27. 【請求項２７】 導管手段が、入口と出口の中間のくびれを画定し、導管手
    段が、導管を通る流れの速度がくびれを通って加速するように形作られる、請求
    項２６に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 流体の流れからエネルギーを利用するための原動機であっ
    て、 基礎構造の上に回転自在に取り付けられる軸と、 軸に取り付けられ、軸から間隔をあけて置かれ、軸に実質的に平行である数多
    くの細長いブレード部材であって、軸に実質的に直交する流体の流れが、軸の回
    転を引き起こすためにブレード部材に作用するように、構成され、向けられるブ
    レード部材と、 を含む原動機。
  29. 【請求項２９】 各ブレード部材が、１つまたは複数の放射状に伸びるアー
    ムを介して軸に取り付けられる、請求項２８に記載の原動機。
  30. 【請求項３０】 各ブレード部材がそのアーム／複数のアームに調節自在に
    取り付けられる、請求項２９に記載の原動機。
  31. 【請求項３１】 エネルギーの発生で使用される移動する流体用の導管であ
    って、 入口および出口、および入口と出口の中間のくびれを有する通路を画定する通
    路画定部材であって、流体の流れの速度がくびれを通って加速されるように形作
    られる通路画定部材と、 を含む、導管。
  32. 【請求項３２】 通路画定部材が、通路の断面積が、通路の入口から、通路
    の入口と出口の中間の点まで徐々に、および実質的に連続して減少し、前記点か
    ら通路の出口へ徐々に、および実質的に連続して増加するように形作られる、請
    求項３１に記載の導管。
  33. 【請求項３３】 通路画定部材が、２組の向かい合う壁を有し、１組の壁が
    くびれを画定するために互いに向かって内向きに曲げられ、残りの２つの組が、
    前記向かい合う壁の組の湾曲に対応する端縁を有する、請求項３２に記載の導管
    。
  34. 【請求項３４】 曲げられた壁のそれぞれが放物線状の曲線を画定する、請
    求項３３に記載の導管。
  35. 【請求項３５】 追加パネルが、平坦な側面を有する構造を画定するために
    、通路画定部材の上に取り付けられる、請求項３３または請求項３４に記載の導
    管。
  36. 【請求項３６】 実質的にここに説明されているように、エネルギーを発生
    させる新規方法。
  37. 【請求項３７】 添付図面を参照して、実質的にここに説明されているよう
    に、エネルギーを発生させるための新規装置。
  38. 【請求項３８】 添付図面を参照して、実質的にここに説明されているよう
    に、流体の流れからエネルギーを利用するための新規原動機。
  39. 【請求項３９】 添付図面を参照して、実質的にここに説明されているよう
    に、エネルギーの発生で使用される移動する流体用の新規導管。
JP2000581362A 1998-11-09 1999-11-09 流体によるエネルギーの発生 Pending JP2002544419A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPP6987A AUPP698798A0 (en) 1998-11-09 1998-11-09 Tidal energy generation caisson
AU6987 1998-11-09
PCT/AU1999/000987 WO2000028210A1 (en) 1998-11-09 1999-11-09 Generation of energy with fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002544419A true JP2002544419A (ja) 2002-12-24

Family

ID=3811200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000581362A Pending JP2002544419A (ja) 1998-11-09 1999-11-09 流体によるエネルギーの発生

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1180213A1 (ja)
JP (1) JP2002544419A (ja)
AU (1) AUPP698798A0 (ja)
CA (1) CA2350752A1 (ja)
ID (1) ID28887A (ja)
WO (1) WO2000028210A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126786A1 (ja) * 2007-04-06 2008-10-23 Seabell International Co., Ltd. 水力発電装置
CN103161646A (zh) * 2012-12-19 2013-06-19 周耀瑜 一种具有汇流聚能功能的水力驱动装置
CN103573534A (zh) * 2012-08-01 2014-02-12 杭州林黄丁新能源研究院有限公司 立式海洋能发电装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2821647B1 (fr) * 2001-03-02 2003-10-24 Robert Lipp Turbine hydraulique immergee omnidirectionnelle a axe perpendiculaire au courant d'eau
CA2460479C (en) 2001-09-17 2008-02-26 Clean Current Power Systems Inc. Underwater ducted turbine
CA2481820C (en) 2004-09-17 2009-09-01 Clean Current Power Systems Incorporated Flow enhancement for underwater turbine generator
ES2284310B1 (es) * 2005-03-18 2008-08-16 Maria Elena Novo Vidal Dispositivo productor de energia electrica a partir de un fluido en movimiento, utilizando un generador de reluctancia variable.
WO2008017887A2 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Paul Sweeney Energy system
BE1017920A3 (fr) * 2008-01-02 2009-11-03 Rutten S A Machine hydroelectrique flottante.
GB2479402A (en) * 2010-04-09 2011-10-12 Robert Hugh Mcallister Horizontal hydro generator
CA2797735A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Clean Current Limited Partnership Unidirectional hydro turbine with enhanced duct, blades and generator
GB2490729A (en) * 2011-05-13 2012-11-14 Alan Saunders Hydro kinetic water turbine duct
HK1150355A2 (en) * 2011-08-01 2011-12-02 Univ Hong Kong Polytechnic An inline hydroelectric generating system in confined condition
DE102011084017A1 (de) * 2011-10-05 2013-04-11 Dierk Fischer Schwimmfähiges Wasserströmungskraftwerk
AT512326B1 (de) * 2011-12-29 2013-09-15 Wind Gmbh T Strömungsmaschine
US20140265335A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Bruno Peter Andreis Ultra high efficiency power generation system and water turbine
GB2513917B (en) 2013-05-10 2015-07-29 1847 Subsea Engineering Ltd Tidal power generation apparatus and methods
KR102050205B1 (ko) 2018-03-26 2019-11-28 배명순 수력 발전장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR604390A (fr) * 1925-10-09 1926-05-03 Leblanc Vickers Maurice Sa Turbine à axe de rotation transversal à la direction du courant
US4162410A (en) * 1977-11-30 1979-07-24 Amick James L Vertical-axis windmill
DE2927956C2 (de) * 1979-07-11 1981-10-29 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim Wind- oder Wasserkraftvorrichtung
US4368392A (en) * 1981-06-03 1983-01-11 Pinson Energy Corporation Water turbine
DE3241550A1 (de) * 1982-11-10 1984-05-10 Edwin 4300 Essen Röhrdanz Wasser-strom-aggregat
US4609827A (en) * 1984-10-09 1986-09-02 Nepple Richard E Synchro-vane vertical axis wind powered generator
GB2235252B (en) * 1990-02-01 1993-12-01 Geoffrey Edward Lewis Electrical power generation using tidal power
US5451138A (en) * 1994-01-11 1995-09-19 Northeastern University Unidirecional reaction turbine operable under reversible fluid from flow
NL9400050A (nl) * 1994-01-12 1995-08-01 Tocardo B V Inrichting voor het opwekken van energie uit de stromende beweging van een fluidum.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008126786A1 (ja) * 2007-04-06 2008-10-23 Seabell International Co., Ltd. 水力発電装置
US8475113B2 (en) 2007-04-06 2013-07-02 Seabell International Co., Ltd. Hydroelectric power device
CN103573534A (zh) * 2012-08-01 2014-02-12 杭州林黄丁新能源研究院有限公司 立式海洋能发电装置
CN103161646A (zh) * 2012-12-19 2013-06-19 周耀瑜 一种具有汇流聚能功能的水力驱动装置

Also Published As

Publication number Publication date
AUPP698798A0 (en) 1998-12-03
WO2000028210A9 (en) 2000-09-28
CA2350752A1 (en) 2000-05-18
ID28887A (id) 2001-07-12
EP1180213A1 (en) 2002-02-20
WO2000028210A1 (en) 2000-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002544419A (ja) 流体によるエネルギーの発生
Saeed et al. Numerical study of improving Savonius turbine power coefficient by various blade shapes
KR101464157B1 (ko) 가변성 어택각 호일을 구비한 고효율 터빈
JP2002506162A (ja) 動く水からの動力の取り出し
EP1654457B1 (en) Extracting energy from flowing fluids
RU2493427C2 (ru) Ветроэнергетическая установка, генератор для генерации электрической энергии из окружающего воздуха и способ генерации электрической энергии из находящегося в движении окружающего воздуха
US9599090B2 (en) Rotor apparatus
AU2008307077B2 (en) Turbine assembly
US20100213716A1 (en) Fluid flow energy concentrator
CN102893023B (zh) 利用风切叶片减少旋转阻力的水风车
Yahya et al. Influence of tilt angle and the number of guide vane blades towards the Savonius rotor performance
CN101395367A (zh) 可生产再生能源的水电设备和系统
GB2475196A (en) Symmetrical aerofoil
MX2009000739A (es) Dispositivos de deflexion de flujo y metodo para maquinas de captura de energia.
CN103987958B (zh) 利用宽度和厚度相同的翼型叶片的水平轴风力发电机
TW201024531A (en) Apparatus for generating electricity from flowing fluid using generally prolate turbine
CN102165183A (zh) 海浪能量提取的改进
Satrio et al. The advantage of flow disturbance for vertical-axis turbine in low current velocity
US20100215488A1 (en) Fluid flow energy concentrator
JP6049749B2 (ja) タービン装置
JP3420682B2 (ja) 流体の流れを受けて回転する羽根付回転装置及びその装置を用いた発電装置
JP2004052721A (ja) 風力発電装置
WO2003083290A1 (en) Hydraulic generator for moving fluids
Roynarin Optimisation of vertical axis wind turbines
AU1533900A (en) Generation of energy