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公開番号2024057348
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022164032
出願日2022-10-12
発明の名称水流発電装置
出願人株式会社IHI
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F03B 3/12 20060101AFI20240417BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】タービンブレードの取り付けを容易に行う。
【解決手段】本開示の一形態に係る浮遊式水流発電装置1は、ロータ14を有する発電機4を有し、海中に配置された発電ポッド6と、ロータ14に接続された回転軸31と、回転軸31に取り付けられたハブ32と、ハブ32に取り付けられたタービンブレード35と、を備える。ハブ32及びタービンブレード35は、ハブ32にタービンが取り付けられた状態を規定する中心軸線Lb及び中心軸線Lcをそれぞれ有する。ハブ32及びタービンブレード35の少なくとも一方には、ハブ32にタービンブレード35が取り付けられる際に、タービンブレード35の中心軸線Lcがハブ32の中心軸線Lbに近づくように、ハブ32に対するタービンブレード35の移動を案内するガイド機構Gが設けられている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ロータを有する発電機を搭載し、水中に配置された胴体と、
前記ロータに接続された回転軸と、
前記回転軸に取り付けられたハブと、
前記ハブに取り付けられたタービンブレードと、
を備え、
前記ハブ及び前記タービンブレードは、前記ハブに前記タービンが取り付けられた状態を規定する第１基準軸線及び第２基準軸線をそれぞれ有し、
前記ハブ及び前記タービンブレードの少なくとも一方には、前記ハブに前記タービンブレードが取り付けられる際に、前記タービンブレードの前記第２基準軸線が前記ハブの前記第１基準軸線に近づくように、前記ハブに対する前記タービンブレードの移動を案内するガイド機構が設けられている、水流発電装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記ハブは、前記第１基準軸線と交差する取付座を有し、
前記タービンブレードは、前記取付座に取り付けられる固定金具と、前記固定金具に固定される基端部を含んでおり前記第２基準軸線が延在する軸線方向に沿って延在する中空のブレード本体と、を有し、
前記ガイド機構は、
前記取付座に形成されたガイド部と、
前記固定金具に形成され、前記ガイド部を受けるガイド受け部と、を有する、請求項１に記載の水流発電装置。
【請求項３】
前記基端部には、前記軸線方向において前記ブレード本体の内部に連通する開口が形成され、
前記固定金具は、前記基端部と前記軸線方向に接し、前記開口を塞いでいる、請求項２に記載の水流発電装置。
【請求項４】
前記ガイド部は、前記取付座から前記固定金具へ前記軸線方向に突出する凸部であり、
前記ガイド受け部は、前記凸部に嵌合する凹部であり、
前記凸部及び前記凹部は、前記軸線方向から見て前記開口の内側に配置されている、請求項３に記載の水流発電装置。
【請求項５】
前記凸部は、前記軸線方向において前記取付座から前記固定金具に向かうにつれて先細りとなるテーパ面を有し、
前記凹部は、前記テーパ面に対応して前記固定金具から前記取付座とは反対側に向かうにつれて先細りとなる受け側テーパ面を有する、請求項４に記載の水流発電装置。
【請求項６】
前記ブレード本体の内部に配置され、前記ブレード本体の挙動に影響を与える情報を検出するセンサと、
前記センサに接続され、前記センサが検出した検出結果を送信するケーブルと、
を更に備え、
前記固定金具と前記取付座との間には、前記センサから前記固定金具を介して延在するケーブルを収容可能な収容空間が形成されている、請求項２～５のいずれか一項に記載の水流発電装置。
【請求項７】
前記胴体は、海中を浮遊する浮体を構成し、
前記浮体は、海底に配置された錘部に対して係留索によって係留されている、請求項１に記載の水流発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水流発電装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１は、水流を利用して発電する水流発電装置を開示する。この種の水流発電装置は、水中に配置された胴体と、胴体の内部に配置された発電機のロータに接続された回転軸と、を備える。回転軸には、ハブが設けられ、このハブに対して例えばボルト締結によりタービンブレードが取り付けられている。タービンブレードは、水流を受けて回転する。このタービンブレードの回転がハブを介して発電機のロータに伝達されることで、発電機が発電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１０／０６７０８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような水流発電装置において、メンテンナンスの実施のために、ハブに対するタービンブレードの取り外し及び取り付けの作業が行われることがある。このような作業が行われる場合、通常、水流発電装置は陸上に引き揚げられ、陸上において安定した状態でタービンブレードの取付作業が行われる。しかしながら、このようなメンテナンスの度に水流発電装置を陸上に引き揚げる作業が行われる場合には、メンテナンスの際の手間が大きい。一方で、海上においてタービンブレードの取付作業を行おうとすると、海上は足場が不安定な作業環境であるため、ハブに対するタービンブレードの取り付けが困難となり得る。
【０００５】
本開示は、タービンブレードの取り付けを容易に行うことができる水流発電装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態に係る水流発電装置は、ロータを有する発電機を搭載し、水中に配置された胴体と、ロータに接続された回転軸と、回転軸に取り付けられたハブと、ハブに取り付けられたタービンブレードと、を備え、ハブ及びタービンブレードは、ハブにタービンが取り付けられた状態を規定する第１基準軸線及び第２基準軸線をそれぞれ有し、ハブ及びタービンブレードの少なくとも一方には、ハブにタービンブレードが取り付けられる際に、タービンブレードの第２基準軸線がハブの第１基準軸線に近づくように、ハブに対するタービンブレードの移動を案内するガイド機構が設けられている。
【０００７】
この水流発電装置では、ハブ及びタービンブレードの少なくとも一方に、タービンブレードの第２基準軸線がハブの第１基準軸線に近づくように、ハブに対するタービンブレードの移動を案内するガイド機構が設けられている。このような構成とすれば、例えば海上といった足場が不安定な作業環境下においても、ハブに対するタービンブレードの取付作業を容易に行うことが可能となる。そして、このように海上においてもタービンブレードの取付作業を容易に行えるようにすれば、水流発電装置を陸上に引き揚げなくて済むようになるので、メンテナンスの際の手間を低減することが可能となる。
【０００８】
いくつかの態様において、ハブは、第１基準軸線と交差する取付座を有し、タービンブレードは、取付座に取り付けられる固定金具と、固定金具に固定される基端部を含んでおり第２基準軸線が延在する軸線方向に沿って延在する中空のブレード本体と、を有し、ガイド機構は、取付座に形成されたガイド部と、固定金具に形成され、ガイド部を受けるガイド受け部と、を有してもよい。固定金具のような金属部品は、寸法精度に優れるため、固定金具にガイド受け部が形成される構成とすれば、タービンブレードの移動を精度良く案内することが可能となる。これにより、タービンブレードの取付作業をより正確に行うことが可能となる。
【０００９】
いくつかの態様において、基端部には、軸線方向においてブレード本体の内部に連通する開口が形成され、固定金具は、基端部と軸線方向に接し、開口を塞いでいてもよい。この場合、固定金具は、タービンブレードの移動を案内する機能に加えて、開口からブレード本体の内部への液体の浸入を阻止する機能を有することができる。これにより、ブレード本体の止水性を向上することが可能となる。
【００１０】
いくつかの態様において、ガイド部は、取付座から固定金具へ軸線方向に突出する凸部であり、ガイド受け部は、凸部に嵌合する凹部であり、凸部及び凹部は、軸線方向から見て開口の内側に配置されていてもよい。ブレード本体の内部の空間を利用してガイド機構を容易に実現することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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