流体力学的配列によって支持される高架橋
意義深く、発展の可能性があり、かつ費用効果的再生可能エネルギー源をもたらすことができる多数の現場が、世界中の海洋および河川には存在する。多くは、戦略的に、人口集中地域に近接して位置し、これらの現場は、生態学的に無害な流体力学的技術を使用して、エネルギーを利用するために使用することができる。流体力学的配列は、海洋潮または川の流れの運動および流体力学的配列に作用する力によって、電気を生産するための複数の流体力学的要素を備え、流体力学的配列は、海洋潮または川の流れに沈められ、海洋潮または川の流れに対して運動している。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
地球は、その表面の71%が海洋によって被覆された水の世界であって、さらにその大陸は、河川によって切り離されている。全海洋の水の周期的増減は、潮と呼ばれ、月、太陽、および地球間の引力から生じる。そのような引力は、垂直方向における水の増減を生じさせるが、再生可能エネルギー産業において、特に着目すべきは、そこから、大量の電気を生産することができる、潮汐または潮流として一般的に知られている、種々の水平または側方運動である。潮汐エネルギー等の再生可能エネルギーの出現は、化石燃料への依存は、さらにもう1世紀維持することはできないため、文明化の将来にとって、非常に重要となり得る。再生可能エネルギー技術への移行は、化石燃料の時代に取って代わり、減少する石油備蓄、環境破壊の影響、および解決困難な宗教的紛争の問題を解決する、新しい時代における先駆けとなるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0002】
本発明の開示は、発明を実施するための形態にさらに後述される概念の抜粋を簡略化形態で紹介するために提供される。この概要は、主張される主題の重要となる特徴を識別することを意図するものではなく、または主張される主題の範囲を判定する補助として使用されることを意図するものでもない。
【0003】
本主題の一側面は、流体力学的に電気を生産するためのシステムを含む。システムは、それを通して車両が横断する、高架橋を備える。システムはさらに、高架橋を支持するように構成され、さらに、海洋潮または川の流れの運動、および、海洋潮または川の流れに沈められ海洋潮または川の流れに対して運動している流体力学的配列に作用する力から電気を発電するように構成される流体力学的配列を備える。
【図面の簡単な説明】
【0004】
本発明の前述の側面および付帯利点の多くは付随の図面と関連して検討される際、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、さらに理解が深まるのに伴って、より容易に認識されるであろう。
【図1】図1は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の組立後の断面等角図である。
【図2】図2は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の側面図である。
【図3】図3は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の断面正面図である。
【図4】図4は、例示的流体力学的配列の一部の上部の例示的高架橋の一部の断面正面図である。
【図5】図5は、例示的入れ子式機械チャンバの断面正面図である。
【図6】図6は、例示的流体力学的配列の断面平面図である。
【図7】図7は、例示的流体力学的配列の断面平面図である。
【図8】図8は、例示的上方足場/軸受アセンブリの断面側面図である。
【図9】図9は、例示的上方フィンの等角図である。
【図10】図10は、例示的上方フィンの側面図である。
【図11】図11は、例示的上方フィンの平面図である。
【図12】図12は、例示的回転子アセンブリの平面図である。
【図13】図13は、例示的リングクランプおよび例示的翼支持アームの平面図である。
【図14】図14は、例示的回転子アセンブリの一区画の断面側面図である。
【図15】図15は、例示的中心足場/軸受アセンブリの断面側面図である。
【図16】図16は、例示的下方フィンの等角図である。
【図17】図17は、例示的下方フィンの平面図である。
【図18】図18は、例示的下方フィンの側面図である。
【図19】図19は、例示的柱の側面図である。
【図20】図20は、例示的高架橋の一部および流体力学的配列の例示的部分の一部の断面側面図である。
【図21】図21は、例示的ベースプレートブロックの部分的分解等角図である。
【図22】図22は、例示的ベースプレートブロックの側面図である。
【図23】図23は、例示的ベースプレートブロックの例示的柱の一部の部分的分解等角図である。
【図24】図24は、例示的柱および例示的ベースプレートブロックの一部の組立後の等角図である。
【図25】図25は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の側面図である。
【図26】図26は、例示的底部足場/軸受アセンブリの断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本主題の種々の実施形態は、海洋潮からだけではなく、また、川の流れからも電気を生産するように構成される、流体力学的配列を対象とする。流体力学的配列の上部に好適に位置するのは、自動車の輸送と、その構造、機械、電気、および電子的支持機器を含む、流体力学的配列の部品の構築、組立、解体、設置、除去、ならびに保守との両方のために構成される高架橋である。流体力学的配列の各要素は、別の要素等と相互接続され、海峡、水路、河口、運河、峡谷、または河川を横断する、多孔性の流体力学的配列を形成することができる。
【0006】
図1は、中央帯140によって分離された長い高架車道138a、138bを備える、高架橋100を例証する。高架橋100は、中央径間と相互接続され、流体力学的配列200の柱によって支持される、一連の短い車道径間から成る。より具体的には、高架橋100は、高架橋要素の配列である。各高架橋要素は、2つの対応する車道径間(径間101a、101b等)を含む、一式の部材である。各対応する車道径間101a、101bは、中央径間(中央径間140a等)と相互接続される。各高架橋要素は、ラッチを介して、他の高架橋要素と相互接続され、高架橋100を形成する(後述)。明確にすることを目的として、以下の議論は、車道径間101a、101bの組に焦点を当てる。高架橋100は、複数の組の車道径間から形成されるため、当業者は、議論が高架橋100を形成する他の組の車道径間に関連することを認識することであろう。
【0007】
流体力学的配列200は、流体力学的要素の配列である。各流体力学的要素は、一式の部材であって、高架橋要素を支持する、4つの柱(柱122a、122b、122c、および122c等)を含む。4つの柱122a、122b、122c、および122cは、ベースプレートブロック132の上部内に穿通される、4つの溝126上に載置される。ベースプレートブロック132は、海底に載置される多数の脚部134を有する。4つの柱122a、122b、122c、および122c、ならびにベースプレートブロック132に加えて、流体力学的要素はまた、入れ子式機械チャンバ118と、回転子アセンブリ204a、204bと、フィン308a、308b、312a、312bと、足場/軸受アセンブリ310、314、2600とを含む。一実施形態では、流体力学的要素は、機械、電気、および電子的部材を含み、海洋潮または川の流れからエネルギーを生産するための垂直軸水力タービンを形成する。各流体力学的要素は、ラッチを介して、他の流体力学的要素と相互接続され、流体力学的配列200を形成する(後述)。
【0008】
車道径間101a、101bは、高架橋100を横断する際に、自動車および人々を危険から保護するためのガードレール110a、110b、110c、および110dを含む。一実施形態では、各ガードレール110a、110b、110c、および110dは、車道径間101a、101bの縁および中央径間140aの縁に沿って定置される、鋼鉄ケーブル等の好適な材料から成る障壁である。各車道径間101a、101bは、側溝136a、bを含み、車道径間101a、101b上の降雨を排水させる。各車道径間101a、101bは、マンホールカバー102を含み、高架橋100を通して、パイプおよびケーブル等の他の導管を格納するための三角形空洞108に到達するために、マンホール106を通してアクセスすることを可能にする。
【0009】
各車道径間101a、101bは、足場を格納し、その上に、ガードレール110b、110cが、クレーン用レール112a、112bに隣接して搭載され、クレーン用レールは、粗鋼から製造され、クレーン用レール112a、112bによって支持される巻上装置によって、流体力学的要素を上昇、移動、または降下させるためのクレーンを搬送する車輪付き車両のための軌道を形成する。クレーン用レール112a、112bに隣接するのは、種々の機械を搬送する車輪付き車両のための軌道を形成するための機器用レール114a、114bである。中央径間140aは、除去されると、流体力学的要素の部材を上昇、移動、または降下させる、機械チャンバハッチ116を格納する。機械チャンバハッチ116の近傍には、入れ子式機械チャンバ118の種々の空間につながる梯子にアクセスさせる、マンホールカバー104がある。中央径間140aは、入れ子式機械チャンバ118の上部にある。
【0010】
柱122a、122b、122c、および122d等の各柱は、上方棚120a、120b、120c、および120d等の上方棚(上方フィン308a、308bを保持するため)と、下方棚124a、124b、124c、および124d等の下方棚(下方フィン312a、312bを保持するため)とを含む。各柱の脚部は、ベースプレートブロック132によって格納される、溝126に嵌入する。各ベースプレートブロックは、複数の脚部134を介して、海底に載置される。各ベースプレートブロックは、ラッチ末端128a、128bを介して、別のベースプレートブロックと相互接続され、流体力学的要素を一緒に結合し、最終的に、流体力学的配列200を形成する。
【0011】
一実施形態では、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの配置はそれぞれ、楕円または他の好適な断面形状を有する鉄筋海洋コンクリートから厚く生成され、海底に搭載されるベースプレートブロックの下方の多数の脚部134によって支持される。そのような配置は、流体力学的要素の他の部材を安定化させるための基礎を形成する。一実施形態では、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dは、付加的電力が、タービン水中翼を横断し、かつ1つのタービンダクトから別のタービンダクトへの様々な方向の水流から得られるように、垂直軸水中翼タービンを通る水流を誘導する。本効果を促進するために、タービン翼の関係は、相互に、同期される。各タービンは、その近傍タービンと反対回転方向に回動し、近傍タービンは、別の4つ組の柱によって支持される。本柱の配置は、ダクト壁またはタービン翼のいずれかのトルク変動および起こり得る疲労を生じさせ、最終的に、電力喪失または構造的故障を起こす可能性がある、タービン翼とダクト壁との間の干渉効果を排除または低減させる。
【0012】
図2は、陸境界206a、206bを接続し、乗客を搬送する自動車および流体力学的要素の部材を運搬する車両が、水路208を横断して進むように促進するための水路202にわたって延在する、高架橋100を例証する。盛土202は、高架橋100が陸境界206a、206bに到達するための支持を提供する。前述のように、高架橋100は、複数の中央径間(中央径間104a等)と相互接続される、複数の車道径間(車道径間101a、101b等)を備える。高架橋100の真下には、流体力学的配列200があり、その中の流体力学的要素は、一対の車道径間および単一中央径間を支持する、4つ組の柱(柱122a、122b、122c、および122d等)間に配置される。流体力学的配列200の各流体力学的要素は、各流体力学的要素に作用し、電気を発電する、海洋潮または川の流れの運動を受け取るように構成される、ベースプレートブロック132に着座する、4つ組の柱によって支持される1つ以上の回転子アセンブリを備える。4つ組の柱は、上部、中心、および底部足場310、314、および2600のための構造的支持としての役割を果たし、足場は、軸受アセンブリを格納し、いくつかの実施形態では、水中翼縦横比を高める。前述のように、4つ組の柱は、回転子アセンブリに機械的に連結するように構成される、軸支およびスラスト軸受を格納する、入れ子式機械チャンバ118を支持する。
【0013】
一実施形態では、高架橋100は、単一または二重(積層)回転子アセンブリを含む、流体力学的要素から構築される、流体力学的配列200を伴い水路208を交差する。本実施形態では、陸上機器またはサポートインフラは必要ない。流体力学的配列200の多孔性構造は、流動後、海洋潮または川の流れを引かせる。堆砂は、排除または低減され、海洋生物は、無傷で通過することができる。本実施形態では、水中軸受は、水によって潤滑されているため、汚染は抑制される。重量のある高電圧電力ケーブルは、電磁放射に対して好適に遮蔽され、電子機器、車両、および保守人員を保護する。発電機(発電機チャンバ544によって格納される)は、空気冷却される。同一実施形態では、入れ子式機械チャンバ118は、空調され、機器の過熱を防止する。入れ子式機械チャンバ118はまた、海洋生物を含め、地元民および野生生物の邪魔とならないよう隔離され、防音され得る。
【0014】
図3は、多くの流体力学的要素のうちの1つずつが、流体力学的配列200を構成する、流体力学的要素の部材である、柱122a、122b、122c、および122d等の柱によって支持される、高架橋100を例証する。前述のように、高架橋100は、車道径間101a、101b等の車道径間を備える。各車道径間101a、101bは、相互に平行であって、安全壁316a、316bを備え、その上には、ガードレール110a、110dが搭載され、その下には、側溝136a、136bが穿通され、車道径間101a、101b上の降雨を排水させる。
【0015】
各車道径間101a、101bは、足場を格納し、その上には、ガードレール110b、110cが搭載され、クレーン用レール112a、112bが、設置され、機器用レール114a、114bが、車輪付き車両が、中央帯140に沿って、種々の場所へ機器を搬送する、軌道を形成するように位置する。機械チャンバハッチ116は、保守等のために、入れ子式機械チャンバ118内の機械にアクセスさせる。マンホールカバー104は、技師および他の人員に、入れ子式機械チャンバ118内の機械にアクセスさせる。各車道径間101a、101bは、マンホールカバー102を含み、とりわけ、ケーブルが定置される、三角形空洞108に到達するために、マンホール106へのアクセスを提供する。
【0016】
各車道径間101a、101bは、柱122a、122bの上部に横に載置されるように構成される、1つ以上の脚部318a、318bと、1つ以上のほぞとを含む。ほぞ304b、304dは、柱122a、122bのほぞ穴304a、304cへの挿入のために、車道径間110a、110bの底部から突出する。入れ子式機械チャンバ118から求基的に突出するのは、上方回転子アセンブリ204aおよび下方回転子アセンブリ204bに連結される、トルク駆動軸306である。トルク駆動軸306はまた、上方足場/軸受アセンブリ310および中心足場/軸受アセンブリ314と同軸に整列される。4つ組の柱間の定位置に上方足場/軸受アセンブリ310を剛体的に保持するのは、上方フィン308a、308bである。同様に、下方フィン312a、312bは、それ自体、海底130の複数の脚部134上に載置される、ベースプレートブロック132の上部に定置される、4つ組の柱間の定位置に中心足場/軸受アセンブリ314を剛体的に維持する。
【0017】
一実施形態では、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの各部材の幅、ならびに脚部134から入れ子式機械チャンバ118までの高さは、水流閉塞を排除または低減するのに有用である。4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの高さはまた、激しい気象パターンによって駆動される異常な波の高さを超えて、入れ子式機械チャンバ118を維持する。そのような配置は、入れ子式機械チャンバ118を隔離し、異常な波の高さによる転覆力を抑止または低減させる。また、本実施形態では、入れ子式機械チャンバ118の床は、実質的に、低潮レベルより数メートル下の回転子アセンブリに対して、上方端プレートの効果を提供し、水中翼のキャビテーションを防止する。一実施形態では、その溝が矩形格子状構造を形成する、ベースプレートブロック132は、クモの巣構造を形成する脚部134とともに、さらに、流体力学的要素を安定化させるように構成される。クモの巣構造はまた、海水がベースプレートブロック下に流動するのを防止または低減させる。
【0018】
流体力学的要素の部材の上昇、移動、および降下を促進するために、軸受支持構造(上方足場/軸受アセンブリ310、中心足場/軸受アセンブリ314、および下方足場/軸受アセンブリ2600等)はそれぞれ、それを通して、トルク駆動軸が位置付けられる、軸受の一部を組み込む構成を有するように設計される。これらの軸受支持構造によって規定されるオリフィスは、トルク駆動軸直径より大きい。加えて、上にある軸受支持構造より低いところにある軸受支持構造は、好適には、定位置に上昇、移動、および降下させるために、その上にあるものより小さい。
【0019】
入れ子式機械チャンバ118は、流体力学的要素の部材として、好適には、鉄筋コンクリート要素から製造される。入れ子式機械チャンバ118は、クレーン用レール112a、112bを使用して定位置に移動される、好適なクレーンを利用して、機械チャンバハッチ116を通して、上昇、移動、または降下させられ得る。好適には、上方機械チャンバ514によって格納される発電機チャンバは、流体力学的要素の部材を分解するプロセスにおいて、最初に除去される。次に、クレーンは、上方機械チャンバ514に続いて、下方機械チャンバ516によって格納される機器の部品、下方機械チャンバ516自体、ならびに上方足場/軸受アセンブリ310、上方回転子アセンブリ204a、中心足場/軸受アセンブリ314、下方回転子アセンブリ204b、および下方足場/軸受アセンブリ2600等のトルク駆動軸306と接続されたアセンブリを除去する。各アセンブリは、それぞれ回収されるのに伴って、順に、分解され、続いて、クレーンによって、輸送のための機器用レール114a、114b上に位置付けられた機器車両に移動される。当業者によって認識されるように、流体力学的要素の部材を組み立てるプロセスは、前述の事象の順序を時間的に反転させて生じ得る。
【0020】
図4は、車道径間(車道径間101a等)と柱(柱122a等)との間の相互接続を詳細に例証する。前述のように、車道径間101aは、ガードレール110a、110bを含み、自動車が、安全壁316aを越えること、または中央径間140内に脱線することを防止する。車道138a上には、マンホールカバー102があって、マンホール106にアクセスし、電力および通信ケーブル、清浄水の本管、ならびに他の不燃性および非爆発性物質を搬送するように構成される、三角形空洞108に到達させる。側溝136は、車道138上の降雨を排水させる。中央径間140はまた、クレーン用レール112aならびに機器用レール114aを含む。
【0021】
横方向ラッチ末端402は、中央径間140aに締結するように、車道径間101aを中央径間140aに嵌合および係合させる。より具体的には、車道径間101aの横方向ラッチ末端402は、入れ子式機械チャンバ118(その上部は、中央径間140aである)の横方向ラッチ末端508aと嵌合させる。車道径間101aから突出する脚部318aは、柱122aの上部に横に着座する。さらに、車道径間101aの底部から突出するのは、柱122aの上部のU形ほぞ穴304aと嵌合する、ほぞ304bである。突起406は、入れ子式機械チャンバ118の底部と嵌合し、それをしっかりと支持する長方形ほぞ穴404を介して、柱122aの上部に継合される。
【0022】
図5は、入れ子式機械チャンバ118を例証する。その頂部において、入れ子式機械チャンバ118は、開放されると、内側の機器にアクセスさせる、機械チャンバハッチ116によって被覆される。入れ子式機械チャンバ118の側面は、横方向ラッチ末端508a、508bによって終端し、該末端は、車道径間101aの横方向ラッチ末端402等の対応する横方向ラッチ末端と嵌合し、一対の車道径間101a、101bの真下の柱122a、122b、122c、および122d等の4つ組の柱によって規定される開口部中に入れ子式機械チャンバ118を構造的に締結する。一式のマンホールカバー104a、104b、104cは、上方梯子506a、中間梯子506b、および下方梯子506cへのアクセスを提供し、それぞれ、順に、人員を入れ子式機械チャンバ118にアクセスさせる。下方マンホールカバー104cの近傍には、昇降口512があって、1つ以上の相互接続された入れ子式機械チャンバ118へのアクセスをもたらす。一式の防火鋼鉄ドア510、510b、510cは、より具体的には、人員に、流体力学的要素と接続された機器の部品にアクセスし、保守を行わせる。
【0023】
入れ子式機械チャンバ118は、上方機械チャンバ514および下方機械チャンバ516を含む。下方機械チャンバ516は、上方機械チャンバ514上の突起と嵌合し、2つのチャンバをともに固着させる、輪郭補強突起を有する。上方機械チャンバ514は、マンホールカバー104aおよび梯子506aを介してアクセス可能である。上方機械チャンバ514は、発電機チャンバ544を格納する。機械チャンバハッチ116の開口部によって、発電機チャンバ544は、上方機械チャンバ514の内側に徐々に発電機チャンバ544を引き上げるために使用される、アイボルト538a、538bを介して、上方機械チャンバ514の内側に定置することができる。発電機チャンバ544の上部は、安全カバー546によって蓋がされる。安全カバー546の上部に搭載されるのは、同期発電機502内に磁場を産生させるために使用される電流を供給する、発電機またはバッテリのいずれかである、励起子548である。発電機502は、スラスト軸受504から受け取った機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【0024】
スラスト軸受504は、高速ギア継手542を介して、ギアボックス540に機械的に連結される。ギアボックス540は、ここでは、一実施形態における例証目的のために使用される。しかしながら、直接駆動永久磁石変速発電機等の任意の好適なギアまたはトランスミッションが使用され得る。アイボルト538c、538dは、ギアボックス540を下方機械チャンバ516内のその位置まで引き上げさせる。つまみ518a、518bは、下方機械チャンバ516の一部を入れ子式機械チャンバ518の内側の定位置まで引き上げさせる。変速を可能にするギアボックス540に連結されるのは、ギアボックス540によってスラスト軸受504に伝達される機械的エネルギーを伝達および修正する一連の可動機械部品を備える遊星歯車装置536である。アイボルト538e、538fは、遊星歯車装置536を下方機械チャンバ516内に降下させる。遊星歯車装置536は、低速ギア継手534を介して、トルク軸ヘッド524に機械的に連結される。ディスクブレーキ532は、トルク軸ヘッド524の側面に対して押圧するキャリパからの摩擦を提供することによって、トルク軸ヘッド524の速度を調整する。頸状部528は、球面ころスラスト軸受530a、530bを介して、トルク軸ヘッドを同軸に置く。オイルは、球面ころスラスト軸受530a、530bを潤滑するために提供される。オイルシール522a、522bは、トルク軸カバー526内へのオイルの漏出を防止し、故に、トルク軸306を保護する。頸状部528は、ボルト520a、520bを介して、下方機械チャンバ516に締結される。下方機械チャンバ516の残りの部分は、つまみ518c、518dを介して、定位置に引き上げられる。
【0025】
一実施形態では、入れ子式機械チャンバ118は、好適な材料を使用して加工される。一好適な材料は、鉄筋海洋コンクリートを含む。別の好適な材料は、耐食金属を含む。発電機チャンバ544は、好適な材料を使用して加工される。一好適な材料は、高配筋コンクリートを含む。上方および下方支持突起を伴う発電機チャンバ544は、上方機械チャンバ514内にしっかりと入れ子式にされる。発電機チャンバ544は、好適には、構造的故障や、または不規則に加速し、崩壊を生じさせる等、発電機502が故障した場合、格納容器として機能する、円筒形構造として形成される。発電機チャンバ544の上部は、破片または工具等から発電機502を保護する。
【0026】
オイルで潤滑された球面ころスラスト軸受530a、530bに対し、オイルは、トルク軸スプラインドライブの除去に先立って、オイルを冷却、循環、および圧送するために用意された隣接する加圧潤滑タンク(図示せず)から供給される。潤滑システムはまた、上方回転子アセンブリおよび下方回転子アセンブリの接合点において、トルク軸にオイルを提供する。潤滑システムは、圧送、冷却、調整、および汚染物質の検出、ならびに塩水除去、過熱、およびレベル警報のために、他のシステムと統合される。
【0027】
図6は、上方足場/軸受アセンブリ310の下方で捉えた流体力学的配列200の断面図である。4つ組の柱のうちの2つの部材は、4つ組の柱の他の2つの残りの部材と平行である。例えば、柱122a、122bは、柱122c、122dに対して、平行位置にある。4つの柱、122a、122b、122c、および122dの断面が例証される。一式の下方フィン312a、312bは、柱122a、122b、122c、および122dの棚上に載置される。より具体的には、下方フィン312aは、柱122a、122c間に固着される。下方フィン312bは、柱122b、122d間に固着される。また、例証されるのは、回転子アセンブリ204aである。好適には、回転子アセンブリ204aに隣接する他の回転子アセンブリは、回転子アセンブリ204aの方向と反対に回動する。
【0028】
図7は、中心足場/軸受アセンブリ314の下方で捉えた流体力学的配列200の断面図である。4つ組の柱のうちの2つの部材は、4つ組の柱の他の2つの残りの部材と平行である。例えば、柱122a、122bは、柱122c、122dに対して平行位置にある。4つの柱、122a、122b、122c、および122dの断面が例証される。溝126a、126b、126c、および126dは、柱122a、122b、122c、および122dの脚部を格納する。また、例証されるのは、T形ラッチ部材702である。下方回転子アセンブリ204bは、T形ラッチ部材702の上面上の隣接する回転子アセンブリと45度位相がずれて示され、下方回転子アセンブリ204bがその隣接する近傍下方回転子アセンブリに対して反対方向に回動することを例証する。
【0029】
図8は、上方足場/軸受アセンブリ310の断面側面図を例証する。トルク軸306は、上方足場/軸受アセンブリ310と同軸に整列される。トルク軸カバー802は、上方足場/軸受アセンブリ310を上方フィン308a、308bの突起に対して定位置に上昇、移動、または降下させる、吊手を含む。トルク軸306を囲むのは、横桟軸受要素804と軸方向に整列される、軸受シリンダ806である。軸受シリンダ806は、C形クランプ810を介して、軸セグメント808に機械的に連結される。
【0030】
一実施形態では、上方足場/軸受アセンブリ310の軸受アセンブリ部分は、上方足場/軸受アセンブリ310内に埋入されるディスクおよびリブとともに、肉厚シリンダから形成される。シリンダの内部は、好適には、頑丈な合成水潤滑構造から成る、横桟軸受要素804を支持するように機械加工される。好適には、横桟軸受要素は、過熱から保護されるが、高変動負荷、砂粒および他の汚染物質、不整列、ならびに水流閉塞等の極端な酷使下でも機能することができる。横桟軸受要素804を通して海水を循環させることは、過熱を低減させるために好適である。水の循環は、横桟軸受要素804間に海水を引き上げ、トルク軸カバー802内の排水孔(図示せず)から海水を排出するのにともなって、上方および下方回転子アセンブリ204a、204bによって促進される。暖かい海水は、横桟軸受要素804を加熱することによって上昇する傾向にあるため、これは、横桟軸受要素804間の空間を通した海水の循環を支援する。
【0031】
図9、10、および11は、その実装が、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの棚120a、120b、120c、および120dに固着される、対の上方フィン308a、308bを含む、例示的上方フィンを例証する。上方フィン308aは、遠位端1008および近位端1010を含む。近位端1010には、ノブ1004が突出し、上方フィン308aの末端に突起1006を形成する。多数の孔1002は、柱122a、122b、122c、および122dの棚120a、120b、120c、および120d上に上方フィンを固着する、ボルトを収容する。
【0032】
一実施形態では、上方フィンは、対で使用される。対の上方フィンは、キャビテーションおよび波の分流を排除または低減させるのに有用である。好適には、各上方フィンは、鉄筋コンクリートから形成される。各上方フィンは、好適には、耐腐食角度において、ボルトによって、4つ組の柱のうちの2つの部材の各側に取り付けられる。対の上方フィン(対の上方フィン308a、308b等)は、4つ組の柱の分離を維持し、その整列を安定化させ、かつ上方足場/軸受アセンブリ310を支持する。対の上方フィンは、上向湾曲遠位端1008を有し、上方フィン下の海洋潮または川の流れの流動をキャビテーションを排除または低減させる深度まで誘導する一方、上方/下方回転子アセンブリの通気を提供する。遠位端1008の高さは、正常な海洋潮および川の流れが、上方/下方回転子アセンブリを通して指向される一方、激しい気象パターンによって駆動された波が、上方フィン(上方足場/軸受アセンブリ310と組み合わせて)の上方および入れ子式機械チャンバ118の底部を通過するようなものである。
【0033】
図12および13は、上方回転子アセンブリ204aまたは下方回転子アセンブリ204b等の回転子アセンブリのステージの平面図を例証する。回転子アセンブリのステージは、翼支持アーム1408a、1408b、1408c、および1408dを介して、リングクランプ1202に連結される、4つの翼1420a、1420b、1420c、および1420dを備える。各回転子アセンブリは、1つ以上の軸セグメントを通して、相互に相互接続される複数のステージを備える。好適には、回転子アセンブリは、4つのステージを有するが、任意の数のステージが可能である。回転子アセンブリ(上方/下方回転子アセンブリ204a、204b)は、流体力学的要素内の能動的要素であって、翼1420a、1420b、1420c、および1420dによって、海洋潮エネルギーまたは川の流れのエネルギーを捕捉する。翼(または、薄片)1420a、1420b、1420c、および1420dは、有意な揚力をもたらす。揚力における機械的エネルギーは、翼支持アームを通して、トルクとして、駆動軸に伝達される。そして、本機械的エネルギーはさらに、流体力学的要素の種々の部材によって伝達および中継され、ギアボックス540を通して、発電機502を駆動させる。
【0034】
図14は、上方回転子アセンブリ204a等の回転子アセンブリの一部を詳細に例証する。軸セグメント1402、1404は、翼支持アーム1408のC形末端1406を介して、一緒に連結される。C形末端1406は、リングクランプ1202内に事前に穿通された孔を貫通する1つ以上のボルト1416を介して締結される。1つ以上の整列ボルト1412は、軸セグメント1402を軸セグメント1404とともに位置させる。1つ以上のシール1410は、緊密閉包を提供し、流体が軸セグメント1402、1404に流入するのを抑止する。翼支持アーム1408の遠位端には、1つ以上の翼1420が、1つ以上のボルト1418を介して連結される。
【0035】
図15は、中心足場/軸受アセンブリ314の断面図を詳細に例証する。トルク軸306は、中心足場/軸受アセンブリ314に対して、同軸に位置する。回転子リフトカバー1502は、中心足場/軸受アセンブリ314を上昇、移動、または降下させ、一対の下方フィン312a、312bの突起末端と嵌合させるつまみを含む。軸受シリンダ1506は、C形クランプ1508を介して、軸セグメント1510に連結される。軸受シリンダ1506は、横桟軸受要素1504と係合する。中心足場/軸受アセンブリ314は、好適には、中心足場/軸受アセンブリ314を対の上方フィン308a、308bによって提供される開口部に通過させるように構成される、円形形状から形成される。中心足場/軸受アセンブリ314は、下方フィン312a、312bに、中心足場/軸受アセンブリ314および下方回転子アセンブリ204bの重量を支持させるように、テーパ状突起末端を有し、下方フィン312a、312bと嵌合する。
【0036】
一実施形態では、中心足場/軸受アセンブリ314の軸受アセンブリ部分は、中心足場/軸受アセンブリ314内に埋入されるディスクおよびリブとともに、肉厚シリンダから形成される。シリンダの内部は、好適には、頑丈な合成水潤滑構造から成る、横桟軸受要素1504を支持するように機械加工される。好適には、横桟軸受要素は、過熱から保護されるが、高変動負荷、砂粒および他の汚染物質、不整列、ならびに水流閉塞等の極端な酷使下でも機能することができる。横桟軸受要素1504を通して海水を循環させることは、過熱を低減させるために好適である。水の循環は、横桟軸受要素1504間に海水を引き上げ、トルク軸カバー1502内の排水孔(図示せず)から海水を排出するのにともなって、上方および下方回転子アセンブリ204a、204bによって促進される。暖かい海水は、横桟軸受要素1504を加熱することによって上昇する傾向にあるため、これは、横桟軸受要素1504間の空間を通して海水の循環を支援する。
【0037】
図16−18は、下方フィン312a、312b等の下方フィンを詳細に例証する。下方フィンは、遠位端1704と、弧として終端し、分岐し、突起末端1706を形成する近位端1702とを含む。多数の孔1708は、下方フィンを柱122a、122b、122c、および122dの下方棚124a、124b、124c、および124dに締結するためのボルトを収容する。
【0038】
一実施形態では、下方フィンは、対で使用される。対の下方フィンは、キャビテーションおよび波の分流を排除または低減させるのに有用である。好適には、各下方フィンは、鉄筋コンクリートから形成される。各下方フィンは、好適には、耐腐食角度において、ボルトによって、4つ組の柱のうちの2つの部材の各側に取り付けられる。対の下方フィン(対の下方フィン312a、312b等)は、4つ組の柱の分離を維持し、その整列を安定化させ、かつ下方足場/軸受アセンブリ314を支持する。対の下方フィンは、回転子アセンブリのための端部プレートとして機能し、海洋潮または川の流れの流動を回転子アセンブリに向かって誘導する、水平配向を有する。
【0039】
図19は、柱122a等の柱の側面図を例証する。柱122aの上部は、車道径間101a等の車道径間から突出するほぞ304aと嵌合する、U形ほぞ穴304bを含む。柱122aは、長方形ほぞ穴404によって介在される、突起406を含む。突起406は、柱122aの長方形ほぞ穴404、およびベースプレートブロック上に搭載された4つ組の柱の3つの残りの部材と一緒に、入れ子式機械チャンバ118を支持する。棚120aは、上方足場/軸受アセンブリ310を支持するように上方フィンを固定させる。別の棚124aは、下方フィン312a、312bのための支持を提供する。柱122aは、ベースプレートブロック上の溝に嵌入する脚部1902を含む。
【0040】
好適には、脚部1902は、グループ化され、ベースプレートブロック上の溝内にボルトで留められる。前述のように、柱の断面は、楕円として例証的に描写された流線形形状を呈するが、任意の好適な断面形状を使用することができる。一好適な断面形状は、中心に向かう後縁を有する対称翼を含む。別の好適な断面形状は、丸い端部を有する長方形を含む。柱122aの上方部分は、入れ子式機械チャンバ118および車道径間を定位置に支持および掛止するように構成される。すでに例証されたように、一実施形態では、柱122aの断面は、鉄筋コンクリートの重厚な壁構造と、骨材または砂で充填することができる3つの空間を生成する一体化スパーとを明らかにしている。
【0041】
図20は、高架橋100および柱の一部の断面側面図を例証する。より具体的には、ここで例証される高架橋100の部分は、車道径間101aを含み、その上部には、ガードレール110aがある。車道径間101aは、縦方向オス型ラッチ末端2002aまたは縦方向メス型ラッチ末端2002bを規定する空洞等、すべて、係合し、相互に締結するように構成される、機械的部材を嵌合することによって、他の車道径間と相互接続される。車道径間101aはさらに、柱122a、122cの上部に載置される、脚部2204a、2204bを含むように構成される。
【0042】
図21、22は、ベースプレートブロック132およびその相互関係を詳細に例証する。各ベースプレートブロック132は、海底に載置される、多数の脚部134を含む。I形梁130は、ベースプレートブロック132に海底とのさらなる支持を提供する。各ベースプレートブロック132の上部は、4つの溝126を含み、各溝126は、柱122a、122b、122c、および122d等の柱の脚部を格納する。ベースプレートブロック132の中心には、底部足場/軸受アセンブリ2600を収容するボア2104がある。ベースプレートブロック132のいずれの側にも、隣接するベースプレートブロック132のラッチ末端と当接するように構成されるラッチ末端128がある。T形ラッチ部材702は、隣接するベースプレートブロック132のラッチ末端128に係合し、隣接するブロック132を嵌合し、相互締結状態にする。上部には、T形ラッチ部材の中心に、好ましくは、底部足場/軸受アセンブリ2600を収容するために、ボア2104の類似寸法を共有する、ボア2102がある。
【0043】
本主題の種々の実施形態の柱およびベースプレートブロックは、底部組成物の種類、水の深度、現場の最大波のサイズ、対応する現場構造物の種類、地震活動、流体力学的配列に対する回転子抗力、および道路または鉄道の通行量が関係する場合、上層部の負荷に応じて、海底支持構造の安定した設置を支持するための組み合わせを提供する。一実施形態では、ベースプレートブロックは、その中心が、上方足場/軸受アセンブリ、中心足場/軸受アセンブリ、および底部足場/軸受アセンブリを格納する4つ組の柱を支持する。
【0044】
図23は、柱とベースプレートブロック132との間の相互関係の部分的分解等角図を例証する。各ベースプレートブロック132は、1つ以上のT形ラッチ部材702を介して、隣接するベースプレートブロック132に相互に締結される。各ベースプレートブロック132は、4つの溝126を含み、各溝は、柱の脚部を格納する。図24は、柱122とベースプレートブロック132との間の相互関係の組立後の等角図を例証する。
【0045】
図25は、高架橋の側面図と、流体力学的配列とのその相互関係を例証する。高架橋100は、相互に相互接続される一方、柱122の上部に載置される、複数の車道径間101を含むように示される。側面から見て、各柱122間には、入れ子式機械チャンバ118がある。各入れ子式機械チャンバ118の下方から突出するのは、上方フィン308によって部分的に隠される、トルク駆動軸306である。上方フィン308の下方には、1つ以上の上方回転子アセンブリ204aがある。上方回転子アセンブリ204aと下方回転子アセンブリ204bとの間に介在されるのは、1つ以上の下方フィン312である。下方回転子アセンブリ204bおよび柱122は、1つ以上のベースプレートブロック132上に載置される。
【0046】
図26は、底部足場/軸受アセンブリ2600の断面側面図を例証する。軸セグメント2602は、C形クランプ2604を介して、軸受シリンダ2606に連結される。軸受シリンダ2606は、軸受シリンダ2606を下向きに保持するカバープレート2610によって、底部足場/軸受アセンブリ2600に保定される。軸受シリンダ2606は、横桟軸受2608によって、底部足場/軸受アセンブリに係合する。
【0047】
一実施形態では、下方足場/軸受アセンブリ2600の軸受アセンブリ部分は、下方足場/軸受アセンブリ2600内に埋入されるディスクおよびリブとともに、肉厚シリンダから形成される。シリンダの内部は、好適には、横桟軸受要素は、過熱から保護されるが、高変動負荷、砂粒および他の汚染物質、不整列、ならびに水流閉塞等の極端な酷使下でも機能することができる。横桟軸受要素2608を通して海水を循環させることは、過熱を低減させるために好適である。
【0048】
例証的実施形態が、例証および説明されたが、発明の精神および範囲から逸脱することなく、そこに種々の変更を行うことができることを理解されるであろう。
【背景技術】
【0001】
地球は、その表面の71%が海洋によって被覆された水の世界であって、さらにその大陸は、河川によって切り離されている。全海洋の水の周期的増減は、潮と呼ばれ、月、太陽、および地球間の引力から生じる。そのような引力は、垂直方向における水の増減を生じさせるが、再生可能エネルギー産業において、特に着目すべきは、そこから、大量の電気を生産することができる、潮汐または潮流として一般的に知られている、種々の水平または側方運動である。潮汐エネルギー等の再生可能エネルギーの出現は、化石燃料への依存は、さらにもう1世紀維持することはできないため、文明化の将来にとって、非常に重要となり得る。再生可能エネルギー技術への移行は、化石燃料の時代に取って代わり、減少する石油備蓄、環境破壊の影響、および解決困難な宗教的紛争の問題を解決する、新しい時代における先駆けとなるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0002】
本発明の開示は、発明を実施するための形態にさらに後述される概念の抜粋を簡略化形態で紹介するために提供される。この概要は、主張される主題の重要となる特徴を識別することを意図するものではなく、または主張される主題の範囲を判定する補助として使用されることを意図するものでもない。
【0003】
本主題の一側面は、流体力学的に電気を生産するためのシステムを含む。システムは、それを通して車両が横断する、高架橋を備える。システムはさらに、高架橋を支持するように構成され、さらに、海洋潮または川の流れの運動、および、海洋潮または川の流れに沈められ海洋潮または川の流れに対して運動している流体力学的配列に作用する力から電気を発電するように構成される流体力学的配列を備える。
【図面の簡単な説明】
【0004】
本発明の前述の側面および付帯利点の多くは付随の図面と関連して検討される際、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、さらに理解が深まるのに伴って、より容易に認識されるであろう。
【図1】図1は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の組立後の断面等角図である。
【図2】図2は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の側面図である。
【図3】図3は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の断面正面図である。
【図4】図4は、例示的流体力学的配列の一部の上部の例示的高架橋の一部の断面正面図である。
【図5】図5は、例示的入れ子式機械チャンバの断面正面図である。
【図6】図6は、例示的流体力学的配列の断面平面図である。
【図7】図7は、例示的流体力学的配列の断面平面図である。
【図8】図8は、例示的上方足場/軸受アセンブリの断面側面図である。
【図9】図9は、例示的上方フィンの等角図である。
【図10】図10は、例示的上方フィンの側面図である。
【図11】図11は、例示的上方フィンの平面図である。
【図12】図12は、例示的回転子アセンブリの平面図である。
【図13】図13は、例示的リングクランプおよび例示的翼支持アームの平面図である。
【図14】図14は、例示的回転子アセンブリの一区画の断面側面図である。
【図15】図15は、例示的中心足場/軸受アセンブリの断面側面図である。
【図16】図16は、例示的下方フィンの等角図である。
【図17】図17は、例示的下方フィンの平面図である。
【図18】図18は、例示的下方フィンの側面図である。
【図19】図19は、例示的柱の側面図である。
【図20】図20は、例示的高架橋の一部および流体力学的配列の例示的部分の一部の断面側面図である。
【図21】図21は、例示的ベースプレートブロックの部分的分解等角図である。
【図22】図22は、例示的ベースプレートブロックの側面図である。
【図23】図23は、例示的ベースプレートブロックの例示的柱の一部の部分的分解等角図である。
【図24】図24は、例示的柱および例示的ベースプレートブロックの一部の組立後の等角図である。
【図25】図25は、例示的流体力学的配列の上部の例示的高架橋の側面図である。
【図26】図26は、例示的底部足場/軸受アセンブリの断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本主題の種々の実施形態は、海洋潮からだけではなく、また、川の流れからも電気を生産するように構成される、流体力学的配列を対象とする。流体力学的配列の上部に好適に位置するのは、自動車の輸送と、その構造、機械、電気、および電子的支持機器を含む、流体力学的配列の部品の構築、組立、解体、設置、除去、ならびに保守との両方のために構成される高架橋である。流体力学的配列の各要素は、別の要素等と相互接続され、海峡、水路、河口、運河、峡谷、または河川を横断する、多孔性の流体力学的配列を形成することができる。
【0006】
図1は、中央帯140によって分離された長い高架車道138a、138bを備える、高架橋100を例証する。高架橋100は、中央径間と相互接続され、流体力学的配列200の柱によって支持される、一連の短い車道径間から成る。より具体的には、高架橋100は、高架橋要素の配列である。各高架橋要素は、2つの対応する車道径間(径間101a、101b等)を含む、一式の部材である。各対応する車道径間101a、101bは、中央径間(中央径間140a等)と相互接続される。各高架橋要素は、ラッチを介して、他の高架橋要素と相互接続され、高架橋100を形成する(後述)。明確にすることを目的として、以下の議論は、車道径間101a、101bの組に焦点を当てる。高架橋100は、複数の組の車道径間から形成されるため、当業者は、議論が高架橋100を形成する他の組の車道径間に関連することを認識することであろう。
【0007】
流体力学的配列200は、流体力学的要素の配列である。各流体力学的要素は、一式の部材であって、高架橋要素を支持する、4つの柱(柱122a、122b、122c、および122c等)を含む。4つの柱122a、122b、122c、および122cは、ベースプレートブロック132の上部内に穿通される、4つの溝126上に載置される。ベースプレートブロック132は、海底に載置される多数の脚部134を有する。4つの柱122a、122b、122c、および122c、ならびにベースプレートブロック132に加えて、流体力学的要素はまた、入れ子式機械チャンバ118と、回転子アセンブリ204a、204bと、フィン308a、308b、312a、312bと、足場/軸受アセンブリ310、314、2600とを含む。一実施形態では、流体力学的要素は、機械、電気、および電子的部材を含み、海洋潮または川の流れからエネルギーを生産するための垂直軸水力タービンを形成する。各流体力学的要素は、ラッチを介して、他の流体力学的要素と相互接続され、流体力学的配列200を形成する(後述)。
【0008】
車道径間101a、101bは、高架橋100を横断する際に、自動車および人々を危険から保護するためのガードレール110a、110b、110c、および110dを含む。一実施形態では、各ガードレール110a、110b、110c、および110dは、車道径間101a、101bの縁および中央径間140aの縁に沿って定置される、鋼鉄ケーブル等の好適な材料から成る障壁である。各車道径間101a、101bは、側溝136a、bを含み、車道径間101a、101b上の降雨を排水させる。各車道径間101a、101bは、マンホールカバー102を含み、高架橋100を通して、パイプおよびケーブル等の他の導管を格納するための三角形空洞108に到達するために、マンホール106を通してアクセスすることを可能にする。
【0009】
各車道径間101a、101bは、足場を格納し、その上に、ガードレール110b、110cが、クレーン用レール112a、112bに隣接して搭載され、クレーン用レールは、粗鋼から製造され、クレーン用レール112a、112bによって支持される巻上装置によって、流体力学的要素を上昇、移動、または降下させるためのクレーンを搬送する車輪付き車両のための軌道を形成する。クレーン用レール112a、112bに隣接するのは、種々の機械を搬送する車輪付き車両のための軌道を形成するための機器用レール114a、114bである。中央径間140aは、除去されると、流体力学的要素の部材を上昇、移動、または降下させる、機械チャンバハッチ116を格納する。機械チャンバハッチ116の近傍には、入れ子式機械チャンバ118の種々の空間につながる梯子にアクセスさせる、マンホールカバー104がある。中央径間140aは、入れ子式機械チャンバ118の上部にある。
【0010】
柱122a、122b、122c、および122d等の各柱は、上方棚120a、120b、120c、および120d等の上方棚(上方フィン308a、308bを保持するため)と、下方棚124a、124b、124c、および124d等の下方棚(下方フィン312a、312bを保持するため)とを含む。各柱の脚部は、ベースプレートブロック132によって格納される、溝126に嵌入する。各ベースプレートブロックは、複数の脚部134を介して、海底に載置される。各ベースプレートブロックは、ラッチ末端128a、128bを介して、別のベースプレートブロックと相互接続され、流体力学的要素を一緒に結合し、最終的に、流体力学的配列200を形成する。
【0011】
一実施形態では、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの配置はそれぞれ、楕円または他の好適な断面形状を有する鉄筋海洋コンクリートから厚く生成され、海底に搭載されるベースプレートブロックの下方の多数の脚部134によって支持される。そのような配置は、流体力学的要素の他の部材を安定化させるための基礎を形成する。一実施形態では、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dは、付加的電力が、タービン水中翼を横断し、かつ1つのタービンダクトから別のタービンダクトへの様々な方向の水流から得られるように、垂直軸水中翼タービンを通る水流を誘導する。本効果を促進するために、タービン翼の関係は、相互に、同期される。各タービンは、その近傍タービンと反対回転方向に回動し、近傍タービンは、別の4つ組の柱によって支持される。本柱の配置は、ダクト壁またはタービン翼のいずれかのトルク変動および起こり得る疲労を生じさせ、最終的に、電力喪失または構造的故障を起こす可能性がある、タービン翼とダクト壁との間の干渉効果を排除または低減させる。
【0012】
図2は、陸境界206a、206bを接続し、乗客を搬送する自動車および流体力学的要素の部材を運搬する車両が、水路208を横断して進むように促進するための水路202にわたって延在する、高架橋100を例証する。盛土202は、高架橋100が陸境界206a、206bに到達するための支持を提供する。前述のように、高架橋100は、複数の中央径間(中央径間104a等)と相互接続される、複数の車道径間(車道径間101a、101b等)を備える。高架橋100の真下には、流体力学的配列200があり、その中の流体力学的要素は、一対の車道径間および単一中央径間を支持する、4つ組の柱(柱122a、122b、122c、および122d等)間に配置される。流体力学的配列200の各流体力学的要素は、各流体力学的要素に作用し、電気を発電する、海洋潮または川の流れの運動を受け取るように構成される、ベースプレートブロック132に着座する、4つ組の柱によって支持される1つ以上の回転子アセンブリを備える。4つ組の柱は、上部、中心、および底部足場310、314、および2600のための構造的支持としての役割を果たし、足場は、軸受アセンブリを格納し、いくつかの実施形態では、水中翼縦横比を高める。前述のように、4つ組の柱は、回転子アセンブリに機械的に連結するように構成される、軸支およびスラスト軸受を格納する、入れ子式機械チャンバ118を支持する。
【0013】
一実施形態では、高架橋100は、単一または二重(積層)回転子アセンブリを含む、流体力学的要素から構築される、流体力学的配列200を伴い水路208を交差する。本実施形態では、陸上機器またはサポートインフラは必要ない。流体力学的配列200の多孔性構造は、流動後、海洋潮または川の流れを引かせる。堆砂は、排除または低減され、海洋生物は、無傷で通過することができる。本実施形態では、水中軸受は、水によって潤滑されているため、汚染は抑制される。重量のある高電圧電力ケーブルは、電磁放射に対して好適に遮蔽され、電子機器、車両、および保守人員を保護する。発電機(発電機チャンバ544によって格納される)は、空気冷却される。同一実施形態では、入れ子式機械チャンバ118は、空調され、機器の過熱を防止する。入れ子式機械チャンバ118はまた、海洋生物を含め、地元民および野生生物の邪魔とならないよう隔離され、防音され得る。
【0014】
図3は、多くの流体力学的要素のうちの1つずつが、流体力学的配列200を構成する、流体力学的要素の部材である、柱122a、122b、122c、および122d等の柱によって支持される、高架橋100を例証する。前述のように、高架橋100は、車道径間101a、101b等の車道径間を備える。各車道径間101a、101bは、相互に平行であって、安全壁316a、316bを備え、その上には、ガードレール110a、110dが搭載され、その下には、側溝136a、136bが穿通され、車道径間101a、101b上の降雨を排水させる。
【0015】
各車道径間101a、101bは、足場を格納し、その上には、ガードレール110b、110cが搭載され、クレーン用レール112a、112bが、設置され、機器用レール114a、114bが、車輪付き車両が、中央帯140に沿って、種々の場所へ機器を搬送する、軌道を形成するように位置する。機械チャンバハッチ116は、保守等のために、入れ子式機械チャンバ118内の機械にアクセスさせる。マンホールカバー104は、技師および他の人員に、入れ子式機械チャンバ118内の機械にアクセスさせる。各車道径間101a、101bは、マンホールカバー102を含み、とりわけ、ケーブルが定置される、三角形空洞108に到達するために、マンホール106へのアクセスを提供する。
【0016】
各車道径間101a、101bは、柱122a、122bの上部に横に載置されるように構成される、1つ以上の脚部318a、318bと、1つ以上のほぞとを含む。ほぞ304b、304dは、柱122a、122bのほぞ穴304a、304cへの挿入のために、車道径間110a、110bの底部から突出する。入れ子式機械チャンバ118から求基的に突出するのは、上方回転子アセンブリ204aおよび下方回転子アセンブリ204bに連結される、トルク駆動軸306である。トルク駆動軸306はまた、上方足場/軸受アセンブリ310および中心足場/軸受アセンブリ314と同軸に整列される。4つ組の柱間の定位置に上方足場/軸受アセンブリ310を剛体的に保持するのは、上方フィン308a、308bである。同様に、下方フィン312a、312bは、それ自体、海底130の複数の脚部134上に載置される、ベースプレートブロック132の上部に定置される、4つ組の柱間の定位置に中心足場/軸受アセンブリ314を剛体的に維持する。
【0017】
一実施形態では、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの各部材の幅、ならびに脚部134から入れ子式機械チャンバ118までの高さは、水流閉塞を排除または低減するのに有用である。4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの高さはまた、激しい気象パターンによって駆動される異常な波の高さを超えて、入れ子式機械チャンバ118を維持する。そのような配置は、入れ子式機械チャンバ118を隔離し、異常な波の高さによる転覆力を抑止または低減させる。また、本実施形態では、入れ子式機械チャンバ118の床は、実質的に、低潮レベルより数メートル下の回転子アセンブリに対して、上方端プレートの効果を提供し、水中翼のキャビテーションを防止する。一実施形態では、その溝が矩形格子状構造を形成する、ベースプレートブロック132は、クモの巣構造を形成する脚部134とともに、さらに、流体力学的要素を安定化させるように構成される。クモの巣構造はまた、海水がベースプレートブロック下に流動するのを防止または低減させる。
【0018】
流体力学的要素の部材の上昇、移動、および降下を促進するために、軸受支持構造(上方足場/軸受アセンブリ310、中心足場/軸受アセンブリ314、および下方足場/軸受アセンブリ2600等)はそれぞれ、それを通して、トルク駆動軸が位置付けられる、軸受の一部を組み込む構成を有するように設計される。これらの軸受支持構造によって規定されるオリフィスは、トルク駆動軸直径より大きい。加えて、上にある軸受支持構造より低いところにある軸受支持構造は、好適には、定位置に上昇、移動、および降下させるために、その上にあるものより小さい。
【0019】
入れ子式機械チャンバ118は、流体力学的要素の部材として、好適には、鉄筋コンクリート要素から製造される。入れ子式機械チャンバ118は、クレーン用レール112a、112bを使用して定位置に移動される、好適なクレーンを利用して、機械チャンバハッチ116を通して、上昇、移動、または降下させられ得る。好適には、上方機械チャンバ514によって格納される発電機チャンバは、流体力学的要素の部材を分解するプロセスにおいて、最初に除去される。次に、クレーンは、上方機械チャンバ514に続いて、下方機械チャンバ516によって格納される機器の部品、下方機械チャンバ516自体、ならびに上方足場/軸受アセンブリ310、上方回転子アセンブリ204a、中心足場/軸受アセンブリ314、下方回転子アセンブリ204b、および下方足場/軸受アセンブリ2600等のトルク駆動軸306と接続されたアセンブリを除去する。各アセンブリは、それぞれ回収されるのに伴って、順に、分解され、続いて、クレーンによって、輸送のための機器用レール114a、114b上に位置付けられた機器車両に移動される。当業者によって認識されるように、流体力学的要素の部材を組み立てるプロセスは、前述の事象の順序を時間的に反転させて生じ得る。
【0020】
図4は、車道径間(車道径間101a等)と柱(柱122a等)との間の相互接続を詳細に例証する。前述のように、車道径間101aは、ガードレール110a、110bを含み、自動車が、安全壁316aを越えること、または中央径間140内に脱線することを防止する。車道138a上には、マンホールカバー102があって、マンホール106にアクセスし、電力および通信ケーブル、清浄水の本管、ならびに他の不燃性および非爆発性物質を搬送するように構成される、三角形空洞108に到達させる。側溝136は、車道138上の降雨を排水させる。中央径間140はまた、クレーン用レール112aならびに機器用レール114aを含む。
【0021】
横方向ラッチ末端402は、中央径間140aに締結するように、車道径間101aを中央径間140aに嵌合および係合させる。より具体的には、車道径間101aの横方向ラッチ末端402は、入れ子式機械チャンバ118(その上部は、中央径間140aである)の横方向ラッチ末端508aと嵌合させる。車道径間101aから突出する脚部318aは、柱122aの上部に横に着座する。さらに、車道径間101aの底部から突出するのは、柱122aの上部のU形ほぞ穴304aと嵌合する、ほぞ304bである。突起406は、入れ子式機械チャンバ118の底部と嵌合し、それをしっかりと支持する長方形ほぞ穴404を介して、柱122aの上部に継合される。
【0022】
図5は、入れ子式機械チャンバ118を例証する。その頂部において、入れ子式機械チャンバ118は、開放されると、内側の機器にアクセスさせる、機械チャンバハッチ116によって被覆される。入れ子式機械チャンバ118の側面は、横方向ラッチ末端508a、508bによって終端し、該末端は、車道径間101aの横方向ラッチ末端402等の対応する横方向ラッチ末端と嵌合し、一対の車道径間101a、101bの真下の柱122a、122b、122c、および122d等の4つ組の柱によって規定される開口部中に入れ子式機械チャンバ118を構造的に締結する。一式のマンホールカバー104a、104b、104cは、上方梯子506a、中間梯子506b、および下方梯子506cへのアクセスを提供し、それぞれ、順に、人員を入れ子式機械チャンバ118にアクセスさせる。下方マンホールカバー104cの近傍には、昇降口512があって、1つ以上の相互接続された入れ子式機械チャンバ118へのアクセスをもたらす。一式の防火鋼鉄ドア510、510b、510cは、より具体的には、人員に、流体力学的要素と接続された機器の部品にアクセスし、保守を行わせる。
【0023】
入れ子式機械チャンバ118は、上方機械チャンバ514および下方機械チャンバ516を含む。下方機械チャンバ516は、上方機械チャンバ514上の突起と嵌合し、2つのチャンバをともに固着させる、輪郭補強突起を有する。上方機械チャンバ514は、マンホールカバー104aおよび梯子506aを介してアクセス可能である。上方機械チャンバ514は、発電機チャンバ544を格納する。機械チャンバハッチ116の開口部によって、発電機チャンバ544は、上方機械チャンバ514の内側に徐々に発電機チャンバ544を引き上げるために使用される、アイボルト538a、538bを介して、上方機械チャンバ514の内側に定置することができる。発電機チャンバ544の上部は、安全カバー546によって蓋がされる。安全カバー546の上部に搭載されるのは、同期発電機502内に磁場を産生させるために使用される電流を供給する、発電機またはバッテリのいずれかである、励起子548である。発電機502は、スラスト軸受504から受け取った機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【0024】
スラスト軸受504は、高速ギア継手542を介して、ギアボックス540に機械的に連結される。ギアボックス540は、ここでは、一実施形態における例証目的のために使用される。しかしながら、直接駆動永久磁石変速発電機等の任意の好適なギアまたはトランスミッションが使用され得る。アイボルト538c、538dは、ギアボックス540を下方機械チャンバ516内のその位置まで引き上げさせる。つまみ518a、518bは、下方機械チャンバ516の一部を入れ子式機械チャンバ518の内側の定位置まで引き上げさせる。変速を可能にするギアボックス540に連結されるのは、ギアボックス540によってスラスト軸受504に伝達される機械的エネルギーを伝達および修正する一連の可動機械部品を備える遊星歯車装置536である。アイボルト538e、538fは、遊星歯車装置536を下方機械チャンバ516内に降下させる。遊星歯車装置536は、低速ギア継手534を介して、トルク軸ヘッド524に機械的に連結される。ディスクブレーキ532は、トルク軸ヘッド524の側面に対して押圧するキャリパからの摩擦を提供することによって、トルク軸ヘッド524の速度を調整する。頸状部528は、球面ころスラスト軸受530a、530bを介して、トルク軸ヘッドを同軸に置く。オイルは、球面ころスラスト軸受530a、530bを潤滑するために提供される。オイルシール522a、522bは、トルク軸カバー526内へのオイルの漏出を防止し、故に、トルク軸306を保護する。頸状部528は、ボルト520a、520bを介して、下方機械チャンバ516に締結される。下方機械チャンバ516の残りの部分は、つまみ518c、518dを介して、定位置に引き上げられる。
【0025】
一実施形態では、入れ子式機械チャンバ118は、好適な材料を使用して加工される。一好適な材料は、鉄筋海洋コンクリートを含む。別の好適な材料は、耐食金属を含む。発電機チャンバ544は、好適な材料を使用して加工される。一好適な材料は、高配筋コンクリートを含む。上方および下方支持突起を伴う発電機チャンバ544は、上方機械チャンバ514内にしっかりと入れ子式にされる。発電機チャンバ544は、好適には、構造的故障や、または不規則に加速し、崩壊を生じさせる等、発電機502が故障した場合、格納容器として機能する、円筒形構造として形成される。発電機チャンバ544の上部は、破片または工具等から発電機502を保護する。
【0026】
オイルで潤滑された球面ころスラスト軸受530a、530bに対し、オイルは、トルク軸スプラインドライブの除去に先立って、オイルを冷却、循環、および圧送するために用意された隣接する加圧潤滑タンク(図示せず)から供給される。潤滑システムはまた、上方回転子アセンブリおよび下方回転子アセンブリの接合点において、トルク軸にオイルを提供する。潤滑システムは、圧送、冷却、調整、および汚染物質の検出、ならびに塩水除去、過熱、およびレベル警報のために、他のシステムと統合される。
【0027】
図6は、上方足場/軸受アセンブリ310の下方で捉えた流体力学的配列200の断面図である。4つ組の柱のうちの2つの部材は、4つ組の柱の他の2つの残りの部材と平行である。例えば、柱122a、122bは、柱122c、122dに対して、平行位置にある。4つの柱、122a、122b、122c、および122dの断面が例証される。一式の下方フィン312a、312bは、柱122a、122b、122c、および122dの棚上に載置される。より具体的には、下方フィン312aは、柱122a、122c間に固着される。下方フィン312bは、柱122b、122d間に固着される。また、例証されるのは、回転子アセンブリ204aである。好適には、回転子アセンブリ204aに隣接する他の回転子アセンブリは、回転子アセンブリ204aの方向と反対に回動する。
【0028】
図7は、中心足場/軸受アセンブリ314の下方で捉えた流体力学的配列200の断面図である。4つ組の柱のうちの2つの部材は、4つ組の柱の他の2つの残りの部材と平行である。例えば、柱122a、122bは、柱122c、122dに対して平行位置にある。4つの柱、122a、122b、122c、および122dの断面が例証される。溝126a、126b、126c、および126dは、柱122a、122b、122c、および122dの脚部を格納する。また、例証されるのは、T形ラッチ部材702である。下方回転子アセンブリ204bは、T形ラッチ部材702の上面上の隣接する回転子アセンブリと45度位相がずれて示され、下方回転子アセンブリ204bがその隣接する近傍下方回転子アセンブリに対して反対方向に回動することを例証する。
【0029】
図8は、上方足場/軸受アセンブリ310の断面側面図を例証する。トルク軸306は、上方足場/軸受アセンブリ310と同軸に整列される。トルク軸カバー802は、上方足場/軸受アセンブリ310を上方フィン308a、308bの突起に対して定位置に上昇、移動、または降下させる、吊手を含む。トルク軸306を囲むのは、横桟軸受要素804と軸方向に整列される、軸受シリンダ806である。軸受シリンダ806は、C形クランプ810を介して、軸セグメント808に機械的に連結される。
【0030】
一実施形態では、上方足場/軸受アセンブリ310の軸受アセンブリ部分は、上方足場/軸受アセンブリ310内に埋入されるディスクおよびリブとともに、肉厚シリンダから形成される。シリンダの内部は、好適には、頑丈な合成水潤滑構造から成る、横桟軸受要素804を支持するように機械加工される。好適には、横桟軸受要素は、過熱から保護されるが、高変動負荷、砂粒および他の汚染物質、不整列、ならびに水流閉塞等の極端な酷使下でも機能することができる。横桟軸受要素804を通して海水を循環させることは、過熱を低減させるために好適である。水の循環は、横桟軸受要素804間に海水を引き上げ、トルク軸カバー802内の排水孔(図示せず)から海水を排出するのにともなって、上方および下方回転子アセンブリ204a、204bによって促進される。暖かい海水は、横桟軸受要素804を加熱することによって上昇する傾向にあるため、これは、横桟軸受要素804間の空間を通した海水の循環を支援する。
【0031】
図9、10、および11は、その実装が、4つ組の柱122a、122b、122c、および122dの棚120a、120b、120c、および120dに固着される、対の上方フィン308a、308bを含む、例示的上方フィンを例証する。上方フィン308aは、遠位端1008および近位端1010を含む。近位端1010には、ノブ1004が突出し、上方フィン308aの末端に突起1006を形成する。多数の孔1002は、柱122a、122b、122c、および122dの棚120a、120b、120c、および120d上に上方フィンを固着する、ボルトを収容する。
【0032】
一実施形態では、上方フィンは、対で使用される。対の上方フィンは、キャビテーションおよび波の分流を排除または低減させるのに有用である。好適には、各上方フィンは、鉄筋コンクリートから形成される。各上方フィンは、好適には、耐腐食角度において、ボルトによって、4つ組の柱のうちの2つの部材の各側に取り付けられる。対の上方フィン(対の上方フィン308a、308b等)は、4つ組の柱の分離を維持し、その整列を安定化させ、かつ上方足場/軸受アセンブリ310を支持する。対の上方フィンは、上向湾曲遠位端1008を有し、上方フィン下の海洋潮または川の流れの流動をキャビテーションを排除または低減させる深度まで誘導する一方、上方/下方回転子アセンブリの通気を提供する。遠位端1008の高さは、正常な海洋潮および川の流れが、上方/下方回転子アセンブリを通して指向される一方、激しい気象パターンによって駆動された波が、上方フィン(上方足場/軸受アセンブリ310と組み合わせて)の上方および入れ子式機械チャンバ118の底部を通過するようなものである。
【0033】
図12および13は、上方回転子アセンブリ204aまたは下方回転子アセンブリ204b等の回転子アセンブリのステージの平面図を例証する。回転子アセンブリのステージは、翼支持アーム1408a、1408b、1408c、および1408dを介して、リングクランプ1202に連結される、4つの翼1420a、1420b、1420c、および1420dを備える。各回転子アセンブリは、1つ以上の軸セグメントを通して、相互に相互接続される複数のステージを備える。好適には、回転子アセンブリは、4つのステージを有するが、任意の数のステージが可能である。回転子アセンブリ(上方/下方回転子アセンブリ204a、204b)は、流体力学的要素内の能動的要素であって、翼1420a、1420b、1420c、および1420dによって、海洋潮エネルギーまたは川の流れのエネルギーを捕捉する。翼(または、薄片)1420a、1420b、1420c、および1420dは、有意な揚力をもたらす。揚力における機械的エネルギーは、翼支持アームを通して、トルクとして、駆動軸に伝達される。そして、本機械的エネルギーはさらに、流体力学的要素の種々の部材によって伝達および中継され、ギアボックス540を通して、発電機502を駆動させる。
【0034】
図14は、上方回転子アセンブリ204a等の回転子アセンブリの一部を詳細に例証する。軸セグメント1402、1404は、翼支持アーム1408のC形末端1406を介して、一緒に連結される。C形末端1406は、リングクランプ1202内に事前に穿通された孔を貫通する1つ以上のボルト1416を介して締結される。1つ以上の整列ボルト1412は、軸セグメント1402を軸セグメント1404とともに位置させる。1つ以上のシール1410は、緊密閉包を提供し、流体が軸セグメント1402、1404に流入するのを抑止する。翼支持アーム1408の遠位端には、1つ以上の翼1420が、1つ以上のボルト1418を介して連結される。
【0035】
図15は、中心足場/軸受アセンブリ314の断面図を詳細に例証する。トルク軸306は、中心足場/軸受アセンブリ314に対して、同軸に位置する。回転子リフトカバー1502は、中心足場/軸受アセンブリ314を上昇、移動、または降下させ、一対の下方フィン312a、312bの突起末端と嵌合させるつまみを含む。軸受シリンダ1506は、C形クランプ1508を介して、軸セグメント1510に連結される。軸受シリンダ1506は、横桟軸受要素1504と係合する。中心足場/軸受アセンブリ314は、好適には、中心足場/軸受アセンブリ314を対の上方フィン308a、308bによって提供される開口部に通過させるように構成される、円形形状から形成される。中心足場/軸受アセンブリ314は、下方フィン312a、312bに、中心足場/軸受アセンブリ314および下方回転子アセンブリ204bの重量を支持させるように、テーパ状突起末端を有し、下方フィン312a、312bと嵌合する。
【0036】
一実施形態では、中心足場/軸受アセンブリ314の軸受アセンブリ部分は、中心足場/軸受アセンブリ314内に埋入されるディスクおよびリブとともに、肉厚シリンダから形成される。シリンダの内部は、好適には、頑丈な合成水潤滑構造から成る、横桟軸受要素1504を支持するように機械加工される。好適には、横桟軸受要素は、過熱から保護されるが、高変動負荷、砂粒および他の汚染物質、不整列、ならびに水流閉塞等の極端な酷使下でも機能することができる。横桟軸受要素1504を通して海水を循環させることは、過熱を低減させるために好適である。水の循環は、横桟軸受要素1504間に海水を引き上げ、トルク軸カバー1502内の排水孔(図示せず)から海水を排出するのにともなって、上方および下方回転子アセンブリ204a、204bによって促進される。暖かい海水は、横桟軸受要素1504を加熱することによって上昇する傾向にあるため、これは、横桟軸受要素1504間の空間を通して海水の循環を支援する。
【0037】
図16−18は、下方フィン312a、312b等の下方フィンを詳細に例証する。下方フィンは、遠位端1704と、弧として終端し、分岐し、突起末端1706を形成する近位端1702とを含む。多数の孔1708は、下方フィンを柱122a、122b、122c、および122dの下方棚124a、124b、124c、および124dに締結するためのボルトを収容する。
【0038】
一実施形態では、下方フィンは、対で使用される。対の下方フィンは、キャビテーションおよび波の分流を排除または低減させるのに有用である。好適には、各下方フィンは、鉄筋コンクリートから形成される。各下方フィンは、好適には、耐腐食角度において、ボルトによって、4つ組の柱のうちの2つの部材の各側に取り付けられる。対の下方フィン(対の下方フィン312a、312b等)は、4つ組の柱の分離を維持し、その整列を安定化させ、かつ下方足場/軸受アセンブリ314を支持する。対の下方フィンは、回転子アセンブリのための端部プレートとして機能し、海洋潮または川の流れの流動を回転子アセンブリに向かって誘導する、水平配向を有する。
【0039】
図19は、柱122a等の柱の側面図を例証する。柱122aの上部は、車道径間101a等の車道径間から突出するほぞ304aと嵌合する、U形ほぞ穴304bを含む。柱122aは、長方形ほぞ穴404によって介在される、突起406を含む。突起406は、柱122aの長方形ほぞ穴404、およびベースプレートブロック上に搭載された4つ組の柱の3つの残りの部材と一緒に、入れ子式機械チャンバ118を支持する。棚120aは、上方足場/軸受アセンブリ310を支持するように上方フィンを固定させる。別の棚124aは、下方フィン312a、312bのための支持を提供する。柱122aは、ベースプレートブロック上の溝に嵌入する脚部1902を含む。
【0040】
好適には、脚部1902は、グループ化され、ベースプレートブロック上の溝内にボルトで留められる。前述のように、柱の断面は、楕円として例証的に描写された流線形形状を呈するが、任意の好適な断面形状を使用することができる。一好適な断面形状は、中心に向かう後縁を有する対称翼を含む。別の好適な断面形状は、丸い端部を有する長方形を含む。柱122aの上方部分は、入れ子式機械チャンバ118および車道径間を定位置に支持および掛止するように構成される。すでに例証されたように、一実施形態では、柱122aの断面は、鉄筋コンクリートの重厚な壁構造と、骨材または砂で充填することができる3つの空間を生成する一体化スパーとを明らかにしている。
【0041】
図20は、高架橋100および柱の一部の断面側面図を例証する。より具体的には、ここで例証される高架橋100の部分は、車道径間101aを含み、その上部には、ガードレール110aがある。車道径間101aは、縦方向オス型ラッチ末端2002aまたは縦方向メス型ラッチ末端2002bを規定する空洞等、すべて、係合し、相互に締結するように構成される、機械的部材を嵌合することによって、他の車道径間と相互接続される。車道径間101aはさらに、柱122a、122cの上部に載置される、脚部2204a、2204bを含むように構成される。
【0042】
図21、22は、ベースプレートブロック132およびその相互関係を詳細に例証する。各ベースプレートブロック132は、海底に載置される、多数の脚部134を含む。I形梁130は、ベースプレートブロック132に海底とのさらなる支持を提供する。各ベースプレートブロック132の上部は、4つの溝126を含み、各溝126は、柱122a、122b、122c、および122d等の柱の脚部を格納する。ベースプレートブロック132の中心には、底部足場/軸受アセンブリ2600を収容するボア2104がある。ベースプレートブロック132のいずれの側にも、隣接するベースプレートブロック132のラッチ末端と当接するように構成されるラッチ末端128がある。T形ラッチ部材702は、隣接するベースプレートブロック132のラッチ末端128に係合し、隣接するブロック132を嵌合し、相互締結状態にする。上部には、T形ラッチ部材の中心に、好ましくは、底部足場/軸受アセンブリ2600を収容するために、ボア2104の類似寸法を共有する、ボア2102がある。
【0043】
本主題の種々の実施形態の柱およびベースプレートブロックは、底部組成物の種類、水の深度、現場の最大波のサイズ、対応する現場構造物の種類、地震活動、流体力学的配列に対する回転子抗力、および道路または鉄道の通行量が関係する場合、上層部の負荷に応じて、海底支持構造の安定した設置を支持するための組み合わせを提供する。一実施形態では、ベースプレートブロックは、その中心が、上方足場/軸受アセンブリ、中心足場/軸受アセンブリ、および底部足場/軸受アセンブリを格納する4つ組の柱を支持する。
【0044】
図23は、柱とベースプレートブロック132との間の相互関係の部分的分解等角図を例証する。各ベースプレートブロック132は、1つ以上のT形ラッチ部材702を介して、隣接するベースプレートブロック132に相互に締結される。各ベースプレートブロック132は、4つの溝126を含み、各溝は、柱の脚部を格納する。図24は、柱122とベースプレートブロック132との間の相互関係の組立後の等角図を例証する。
【0045】
図25は、高架橋の側面図と、流体力学的配列とのその相互関係を例証する。高架橋100は、相互に相互接続される一方、柱122の上部に載置される、複数の車道径間101を含むように示される。側面から見て、各柱122間には、入れ子式機械チャンバ118がある。各入れ子式機械チャンバ118の下方から突出するのは、上方フィン308によって部分的に隠される、トルク駆動軸306である。上方フィン308の下方には、1つ以上の上方回転子アセンブリ204aがある。上方回転子アセンブリ204aと下方回転子アセンブリ204bとの間に介在されるのは、1つ以上の下方フィン312である。下方回転子アセンブリ204bおよび柱122は、1つ以上のベースプレートブロック132上に載置される。
【0046】
図26は、底部足場/軸受アセンブリ2600の断面側面図を例証する。軸セグメント2602は、C形クランプ2604を介して、軸受シリンダ2606に連結される。軸受シリンダ2606は、軸受シリンダ2606を下向きに保持するカバープレート2610によって、底部足場/軸受アセンブリ2600に保定される。軸受シリンダ2606は、横桟軸受2608によって、底部足場/軸受アセンブリに係合する。
【0047】
一実施形態では、下方足場/軸受アセンブリ2600の軸受アセンブリ部分は、下方足場/軸受アセンブリ2600内に埋入されるディスクおよびリブとともに、肉厚シリンダから形成される。シリンダの内部は、好適には、横桟軸受要素は、過熱から保護されるが、高変動負荷、砂粒および他の汚染物質、不整列、ならびに水流閉塞等の極端な酷使下でも機能することができる。横桟軸受要素2608を通して海水を循環させることは、過熱を低減させるために好適である。
【0048】
例証的実施形態が、例証および説明されたが、発明の精神および範囲から逸脱することなく、そこに種々の変更を行うことができることを理解されるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体力学的に電気を生産するためのシステムであって、
高架橋であって、該高架橋を通って車両が横断する、高架橋と、
該高架橋を支持するように構成された流体力学的配列と
を備え、
該流体力学的配列は、海洋潮または川の流れの運動、および該流体力学的配列に作用する力から電気を発電するようにさらに構成されており、該流体力学的配列は、該海洋潮または川の流れに沈められ、該海洋潮または川の流れに対して運動している、
システム。
【請求項2】
前記高架橋は、複数の対の車道径間から形成され、各車道径間は、ガードレール、安全壁、側溝、クレーン用レール、機器用レール、マンホールカバー、マンホール、および電力ケーブルを配置するように構成された三角形空洞を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記高架橋は、複数の対の車道径間から形成され、各車道径間は、横方向ラッチ末端、縦方向オス型ラッチ末端、縦方向メス型ラッチ末端、2つの脚部、および2つのほぞを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項4】
前記流体力学的配列は、複数の流体力学的要素から形成され、第1の流体力学的要素は、第1の対の車道径間を横方向に支持する第1の4つ組の柱を含む、請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
前記第1の4つ組の柱の各柱は、U形ほぞ穴を有する上部と、長方形ほぞ穴によって柱に接続された突起とを含む、請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
前記第1の対の車道径間のうちの第1の車道径間は、前記第1の4つ組の柱からの2つの柱によって支持され、該第1の車道径間の2つの脚部は、該2つの柱の上部に横に載置される一方、該第1の車道径間のほぞは、該2つの柱のU形ほぞ穴と嵌合する、請求項5に記載のシステム。
【請求項7】
前記第1の4つ組の柱のうちの前記2つの柱は、2つのさらなる柱と一緒に、第2の4つ組の柱を形成し、該第2の4つ組の柱は、第2の対の車道径間を横方向に支持する、請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
前記第2の対の車道径間のうちの第2の車道径間は、前記第2の4つ組の柱からの2つの柱によって支持され、該第2の車道径間の縦方向オス型ラッチ末端は、前記第1の車道径間の縦方向メス型ラッチ末端と嵌合する、請求項7に記載のシステム。
【請求項9】
前記流体力学的要素は、入れ子式機械チャンバを含み、該入れ子式機械チャンバの上部は、中央径間を規定する、請求項4に記載のシステム。
【請求項10】
前記中央径間は、第1および第2の横方向ラッチ末端を含み、該第1の横方向ラッチ末端は、前記第1の対の車道径間からの車道径間の横方向ラッチ末端と嵌合し、該第2の横方向ラッチ末端は、該第1の対の車道径間の残りの車道径間の横方向ラッチ末端と嵌合する、請求項9に記載のシステム。
【請求項11】
前記入れ子式機械チャンバは、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機を含む発電機チャンバを格納し、該発電機は、トルク軸に連結されている、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
前記入れ子式機械チャンバは、中央径間として規定する上部を含み、該上部は、該入れ子式機械チャンバへのアクセスを提供するために、機械ハッチおよびマンホールカバーを含む、請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
前記トルク軸は、上方足場/軸受アセンブリを同軸に係合し、該上方足場/軸受アセンブリは、略長方形形状であり、2つの端部を有しており、該2つの端部は、一対の上方フィンの突起末端と嵌合し、該一対の上方フィンの上向湾曲遠位端は、該一対の上方フィンの下の海洋潮または川の流れの流動を誘導する、請求項11に記載のシステム。
【請求項14】
前記トルク軸は、上方回転子アセンブリを同軸に係合し、該上方回転子アセンブリは、前記上方足場/軸受アセンブリおよび前記対の上方フィンより下に位置付けられている、請求項13に記載のシステム。
【請求項15】
前記トルク軸は、中心足場/軸受アセンブリを同軸に係合し、該中心足場/軸受アセンブリは、略円形形状であり、一対の下方フィンの近位端における2つの弧から形成された突起末端と嵌合し、該一対の下方フィンは、略水平配向である、請求項14に記載のシステム。
【請求項16】
前記トルク軸は、下方回転子アセンブリを同軸に係合し、該下方回転子アセンブリは、前記中心足場/軸受アセンブリおよび前記対の下方フィンより下に位置付けられている、請求項15に記載のシステム。
【請求項17】
前記トルク軸は、下方足場/軸受アセンブリ内で終端し、該下方足場/軸受アセンブリは、ベースプレートブロックのボア内またはT形ラッチ部材のボア内に着座する、請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
前記ベースプレートブロックは、前記第1の4つ組の柱の脚部を収容するための4つの溝を有し、前記ベースプレートブロックの側部は、ラッチ末端を含む、請求項17に記載のシステム。
【請求項19】
前記ベースプレートブロックは、別のベースプレートブロックに隣接して位置付けられ、両方は、前記T形ラッチ部材によって、互いに対して相互に締結される、請求項18に記載のシステム。
【請求項20】
柱の断面は、楕円体、中心に向かう後縁を有する対称翼、および丸い端部を有する長方形から成る群から選択される形状である、請求項4に記載のシステム。
【請求項1】
流体力学的に電気を生産するためのシステムであって、
高架橋であって、該高架橋を通って車両が横断する、高架橋と、
該高架橋を支持するように構成された流体力学的配列と
を備え、
該流体力学的配列は、海洋潮または川の流れの運動、および該流体力学的配列に作用する力から電気を発電するようにさらに構成されており、該流体力学的配列は、該海洋潮または川の流れに沈められ、該海洋潮または川の流れに対して運動している、
システム。
【請求項2】
前記高架橋は、複数の対の車道径間から形成され、各車道径間は、ガードレール、安全壁、側溝、クレーン用レール、機器用レール、マンホールカバー、マンホール、および電力ケーブルを配置するように構成された三角形空洞を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記高架橋は、複数の対の車道径間から形成され、各車道径間は、横方向ラッチ末端、縦方向オス型ラッチ末端、縦方向メス型ラッチ末端、2つの脚部、および2つのほぞを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項4】
前記流体力学的配列は、複数の流体力学的要素から形成され、第1の流体力学的要素は、第1の対の車道径間を横方向に支持する第1の4つ組の柱を含む、請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
前記第1の4つ組の柱の各柱は、U形ほぞ穴を有する上部と、長方形ほぞ穴によって柱に接続された突起とを含む、請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
前記第1の対の車道径間のうちの第1の車道径間は、前記第1の4つ組の柱からの2つの柱によって支持され、該第1の車道径間の2つの脚部は、該2つの柱の上部に横に載置される一方、該第1の車道径間のほぞは、該2つの柱のU形ほぞ穴と嵌合する、請求項5に記載のシステム。
【請求項7】
前記第1の4つ組の柱のうちの前記2つの柱は、2つのさらなる柱と一緒に、第2の4つ組の柱を形成し、該第2の4つ組の柱は、第2の対の車道径間を横方向に支持する、請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
前記第2の対の車道径間のうちの第2の車道径間は、前記第2の4つ組の柱からの2つの柱によって支持され、該第2の車道径間の縦方向オス型ラッチ末端は、前記第1の車道径間の縦方向メス型ラッチ末端と嵌合する、請求項7に記載のシステム。
【請求項9】
前記流体力学的要素は、入れ子式機械チャンバを含み、該入れ子式機械チャンバの上部は、中央径間を規定する、請求項4に記載のシステム。
【請求項10】
前記中央径間は、第1および第2の横方向ラッチ末端を含み、該第1の横方向ラッチ末端は、前記第1の対の車道径間からの車道径間の横方向ラッチ末端と嵌合し、該第2の横方向ラッチ末端は、該第1の対の車道径間の残りの車道径間の横方向ラッチ末端と嵌合する、請求項9に記載のシステム。
【請求項11】
前記入れ子式機械チャンバは、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機を含む発電機チャンバを格納し、該発電機は、トルク軸に連結されている、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
前記入れ子式機械チャンバは、中央径間として規定する上部を含み、該上部は、該入れ子式機械チャンバへのアクセスを提供するために、機械ハッチおよびマンホールカバーを含む、請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
前記トルク軸は、上方足場/軸受アセンブリを同軸に係合し、該上方足場/軸受アセンブリは、略長方形形状であり、2つの端部を有しており、該2つの端部は、一対の上方フィンの突起末端と嵌合し、該一対の上方フィンの上向湾曲遠位端は、該一対の上方フィンの下の海洋潮または川の流れの流動を誘導する、請求項11に記載のシステム。
【請求項14】
前記トルク軸は、上方回転子アセンブリを同軸に係合し、該上方回転子アセンブリは、前記上方足場/軸受アセンブリおよび前記対の上方フィンより下に位置付けられている、請求項13に記載のシステム。
【請求項15】
前記トルク軸は、中心足場/軸受アセンブリを同軸に係合し、該中心足場/軸受アセンブリは、略円形形状であり、一対の下方フィンの近位端における2つの弧から形成された突起末端と嵌合し、該一対の下方フィンは、略水平配向である、請求項14に記載のシステム。
【請求項16】
前記トルク軸は、下方回転子アセンブリを同軸に係合し、該下方回転子アセンブリは、前記中心足場/軸受アセンブリおよび前記対の下方フィンより下に位置付けられている、請求項15に記載のシステム。
【請求項17】
前記トルク軸は、下方足場/軸受アセンブリ内で終端し、該下方足場/軸受アセンブリは、ベースプレートブロックのボア内またはT形ラッチ部材のボア内に着座する、請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
前記ベースプレートブロックは、前記第1の4つ組の柱の脚部を収容するための4つの溝を有し、前記ベースプレートブロックの側部は、ラッチ末端を含む、請求項17に記載のシステム。
【請求項19】
前記ベースプレートブロックは、別のベースプレートブロックに隣接して位置付けられ、両方は、前記T形ラッチ部材によって、互いに対して相互に締結される、請求項18に記載のシステム。
【請求項20】
柱の断面は、楕円体、中心に向かう後縁を有する対称翼、および丸い端部を有する長方形から成る群から選択される形状である、請求項4に記載のシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【公表番号】特表2013−503995(P2013−503995A)
【公表日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−527160(P2012−527160)
【出願日】平成22年6月2日(2010.6.2)
【国際出願番号】PCT/CA2010/000813
【国際公開番号】WO2011/026213
【国際公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【出願人】(512053015)ブルー エナジー カナダ インコーポレイテッド (1)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月2日(2010.6.2)
【国際出願番号】PCT/CA2010/000813
【国際公開番号】WO2011/026213
【国際公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【出願人】(512053015)ブルー エナジー カナダ インコーポレイテッド (1)
【Fターム(参考)】
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