特許 7196616 浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構

(51)【国際特許分類】

   F03B 13/10 20060101AFI20221220BHJP

   B63G 8/26 20060101ALI20221220BHJP

   B63B 35/00 20200101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

F03B13/10

B63G8/26

B63B35/00 T

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019002917

(22)【出願日】2019-01-10

(65)【公開番号】P2020112077

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-09-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】清水 真之

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００３６７３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２５７４９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１３－５３５６０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０３Ｂ １３／００－１３／２６；１７／００－１７／０６

Ｂ６３Ｂ ３５／００

Ｂ６３Ｇ ８／２６； ８／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電タービンの回転軸線が延在する方向に所定の長さを有する浮体と、
前記浮体に設けられ、係留索が連結される連結部と、
前記連結部の位置を前記浮体の重心に対して接近又は離間させる連結部可変機構と、を備え、
前記連結部可変機構は、
前記浮体の底部壁体の貫通部を貫通し、前記浮体の外部に張り出すと共に前記連結部が設けられた駆動軸と、
前記駆動軸の軸線方向に前記駆動軸を進退させる駆動源と、を備え、
前記駆動源は、前記浮体の内部に配置されている浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構。

【請求項2】

発電タービンの回転軸線が延在する方向に所定の長さを有する浮体と、
前記浮体に設けられ、係留索が連結される連結部と、
前記連結部の位置を前記浮体の重心に対して接近又は離間させる連結部可変機構と、を備え、
前記連結部可変機構は、
前記浮体の底部壁体の貫通部を貫通し、前記浮体の外部に張り出すと共に前記連結部が設けられた駆動軸と、
前記駆動軸の軸線方向に前記駆動軸を進退させる駆動源と、
前記貫通部に設けられた軸封部と、を備える浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構。

【請求項3】

前記連結部可変機構は、前記連結部の位置を、上下方向に移動させる請求項１又は２に記載の浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構。

【請求項4】

前記浮体の姿勢を検出する姿勢センサと、
前記姿勢センサによって検出した前記浮体の姿勢に基づいて、前記連結部可変機構を制御するコントローラと、を備える請求項１～３の何れか一項に記載の浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構。

【請求項5】

前記コントローラは、前記浮体の前部が後部よりも高い位置に配置された上向き姿勢の場合に、前記連結部を前記浮体の重心に接近させるように移動させる制御を行う請求項４に記載の浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構。

【請求項6】

前記コントローラは、前記浮体の後部が前部よりも高い位置に配置された下向き姿勢の場合に、前記連結部を前記浮体の重心とは反対側に離間させるように移動させる制御を行う請求項４又は５に記載の浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構に関する。

【背景技術】

【0002】

発電用タービンが設けられた水中浮遊式発電装置の姿勢調整システムがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の姿勢調整システムは、複数のタンクを備え、これらのタンク間で液体を移動させることで、水中浮遊式発電装置の重心を移動させ、姿勢を調整する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１４９１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、水中で浮遊する浮体の内部に、複数のタンク、配管等の機器を配置する必要があるので、これらの機器を浮体の内部に配置するための設置スペースを確保する必要がある。本開示は、浮体の内部の省スペース化を図りつつ、浮体の姿勢を調整することができる浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構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】

【0005】

本開示の浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構は、発電タービンの回転軸線が延在する方向に所定の長さを有する浮体と、浮体に設けられ、係留索が連結される連結部と、連結部の位置を浮体の重心に対して接近又は離間させる連結部可変機構と、を備える。

【0006】

この浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構では、係留索が連結された連結部の位置を浮体の重心に対して接近又離間させるように移動させることができる。これにより、浮体に作用するモーメントを変えることができるので、浮体の姿勢を変更することができる。この姿勢調整機構を用いて、浮体の姿勢を変更することができるので、浮体の内部においてタンク、配管等の設置スペースを削減できる。

【0007】

連結部可変機構は、連結部の位置を、上下方向に移動させてもよい。これにより、水平方向であり、且つ、係留索が延在する方向と交差する方向に延在する仮想線回りのモーメントの大きさを変えることができる。このように浮体に作用するモーメントを変えることで、浮体の姿勢を変更できる。

【0008】

連結部可変機構は、浮体の底部壁体の貫通部を貫通し、浮体の外部に張り出すと共に連結部が設けられた駆動軸と、駆動軸の軸線方向に駆動軸を進退させる駆動源と、貫通部に設けられた軸封部と、を備えていてもよい。これにより、駆動源を用いて駆動軸を駆動することで、浮体に対して連結部を移動させることができる。浮体に作用するモーメントを変えて、浮体の姿勢を変更することができる。

【0009】

浮遊式水流発電装置の姿勢調整機構は、浮体の姿勢を検出する姿勢センサと、姿勢センサによって検出した浮体の姿勢に基づいて、連結部可変機構を制御するコントローラと、を備えていてもよい。これにより、浮体の姿勢を把握して連結部可変機構を制御することで、浮体の姿勢を修正できる。

【0010】

コントローラは、浮体の前部が後部よりも高い位置に配置された上向き姿勢の場合に、連結部を浮体の重心に接近させるように移動させる制御を行ってもよい。コントローラを用いて、連結部を浮体の重心に接近させることで、浮体に作用するモーメントを減少させて、浮体の上向き姿勢を修正できる。

【0011】

コントローラは、浮体の後部が前部よりも高い位置に配置された下向き姿勢の場合に、連結部を浮体の重心とは反対側に離間させるように移動させる制御を行ってもよい。コントローラを用いて、連結部を浮体の重心とは反対側に離間させることで、浮体に作用するモーメントを増加させて浮体の下向き姿勢を修正できる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、浮体の内部の省スペース化を図りつつ、浮体の姿勢を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の実施形態に係る水流発電装置を示す側面図である。

【図2】浮体に配置された姿勢調整機構を示す断面図である。

【図3】図３（ａ）は、上向き姿勢の浮体を示す側面図である。図３（ｂ）は、水平状態の浮体を示す側面図である。

【図4】下向き姿勢の浮体を示す側面図である。

【図5】浮体の姿勢調整の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0015】

図１に示されるように、水流発電装置（浮遊式水流発電装置）１は、水中に浮体２を浮遊させ、浮体２に設けられたタービン（発電タービン）３を水流ＦＷによって回転させ、タービン３の回転によって発電を行う装置である。例えば、水流発電装置１は、海洋に設置され、海流によって発電する場合に用いられる。浮体２は、係留索４を介してアンカー５に係留されている。浮体２は、左右二つの発電用ポッドをビームによって連結して構成されているものでもよい。ビームは、例えば矩形の板状体を水平に配置して設けられる。本実施形態において水流ＦＷの上流側を前側とし、水流ＦＷの下流側を後側とする。

【0016】

なお、各図において直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向として図示している。Ｘ方向及びＹ方向は、水平方向に沿っている。Ｘ方向は、例えば水流ＦＷに沿う方向である。Ｙ方向は、水流ＦＷとは交差する方向である。Ｚ方向は上下方向に沿う方向である。また、各図において浮体２の長手方向に沿う仮想の直線Ｌ１が図示されている。図１及び図２において、直線Ｌ１はＸ方向に延在している。

【0017】

アンカー５は、浮体２が水流ＦＷによって流されないように保持するための構造物であり、例えばコンクリート製又は金属製のものが用いられる。アンカー５は、水底Ｂに配置されている。アンカー５は、重量の大きい構造物の自重により位置を維持するシンカーであってもよいし、グラウンドアンカーなどの支持力も用いて位置を維持するタイプであってもよい。

【0018】

浮体２は、本体６及びタービン３を備えている。浮体２の本体６は、発電機７を搭載する耐圧容器を含む。タービン３は、本体６の後側に設けられている。タービン３は、ブレード３ａ及びハブ３ｂを備えている。ブレード３ａは、水流ＦＷを受けて回転力を発生させる翼部材であり、ハブ３ｂの外周に径方向へ向けて複数設けられている。タービン３は、二つのブレード３ａを備えていてもよく、三つのブレード３ａを備えていてもよい。ハブ３ｂは、浮体２の前後方向に向けた軸線を中心に回転可能に設けられている。ハブ３ｂは、例えば発電機７の回転軸８に取り付けられ、回転軸８と一体に回転する。

【0019】

発電機７は、タービン３の回転による運動エネルギを電気エネルギに変換する機器であり、タービン３の回転駆動力を受けて発電する。発電機７にはパワーコンディショナが接続されていてもよい。発電機７は、パワーコンディショナに対し発電電力を出力する。パワーコンディショナは、発電機７の発電電力の調整及び発電運転制御を行うことができる。発電電力の調整は、交流電力である発電電力を直流電力に変換し、所望の周波数となるように直流電力を交流電力に変換して行われる。パワーコンディショナには、高圧受電部が接続されていてもよい。高圧受電部は、パワーコンディショナから出力される交流電力を変圧する。

【0020】

また、水流発電装置１には、図１に示されるように、発電機７で発電された電力を送電する送電ケーブル９が設けられている。送電ケーブル９は、浮体２から垂れ下がり、水底Ｂ近傍に到達し、水底Ｂに沿って配置されていてもよい。送電ケーブル９は、例えば地上の電力系統に接続されている。

【0021】

水流発電装置１は、図２に示されるように、浮体２の姿勢を調整する姿勢調整機構１０を備えている。姿勢調整機構１０は浮体２に設けられている。姿勢調整機構１０は、係留索４が連結される連結部１１と、連結部１１の位置を浮体２の重心Ｇ（図３及び図４参照）に対して接近又は離間させる連結部可変機構１２と、を含む。連結部可変機構１２は、重心Ｇに対して連結部１１の位置を変えることができる。連結部可変機構１２は、モータ（駆動部）１３、動力伝達部１４、シャフト（駆動軸）１５、軸封部１６を含んでもよい。

【0022】

また、浮体２の姿勢として、例えば浮体２の長手方向に沿う直線Ｌ１の角度を適用することができる。例えば、Ｙ方向から見た場合において、Ｘ方向に沿う基準線Ｌ０に対する角度（傾斜角θ、図３（ａ）参照）を、浮体２の姿勢としてもよい。

【0023】

モータ１３はシャフト１５を移動させる動力を発生させる駆動源である。動力伝達部１４は、モータ１３による動力をシャフト１５に伝達する。動力伝達部１４は、モータ１３による回転運動を直線運動に変換する。動力伝達部１４は、例えば、カップリング１７、台形ねじ１８、接続部１９等を含んでもよい。モータ１３は、シャフト１５の軸線方向に、シャフト１５を進退させる駆動源である。

【0024】

カップリング１７は、モータ１３の回転軸１３ａに取り付けられた軸継手である。カップリング１７は、回転軸１３ａと台形ねじ１８とを接続する。台形ねじ１８は、回転軸１３ａの回転に伴って回転する。台形ねじ１８のおねじ部には、接続部１９が取り付けられている。接続部１９には、台形ねじ１８のおねじ部に嵌まるめねじ部が設けられている。台形ねじ１８が軸線Ｌ２回りに回転すると、接続部１９は台形ねじ１８の長手方向に沿って移動する。軸線Ｌ２は、例えばモータ１３の回転軸１３ａに沿う仮想の直線である。接続部１９の外面には例えば接続部１９の回転を防止すると共に移動方向を案内するガイドが設けられていてもよい。

【0025】

接続部１９には、シャフト１５が連結されている。モータ１３の回転軸１３ａ、台形ねじ１８、接続部１９、シャフト１５は例えば同軸（軸線Ｌ２）上に配置されている。シャフト１５は例えば金属製の棒状の部材である。シャフト１５は、金属以外のその他の材質によって形成されていてもよい。シャフト１５は、所定の強度を有する。シャフト１５は、浮体２の本体６の内部から外部まで、延在している。例えば、浮体２の長手方向が水平方向（Ｘ方向）に沿って配置されている場合において、シャフト１５は上下方向（Ｚ方向）に延在している。

【0026】

シャフト１５は、浮体２の本体６の底部壁体２０の貫通部２１を貫通して、浮体２の外部に張り出している。本体６は、例えば円筒状を成し、底部壁体２０は、本体６の下側の壁体である。底部壁体２０は、本体６の底面を含む。浮体２の本体６の長手方向が水平方向に沿って配置されている場合において、底部壁体２０の板厚方向は上下方向に沿っている。貫通部２１には、底部壁体２０において板厚方向に貫通する貫通穴を含む。

【0027】

貫通部２１には軸封部１６が設けられている。軸封部１６は、シャフト１５をスライド可能に支持する軸受部を含んでもよい。軸封部１６は、シャフト１５の外周面との間の隙間を封止するシール部を含む。これにより、本体６内への海水の浸入が防止される。

【0028】

シャフト１５の先端部には、連結部１１が設けられている。シャフト１５の先端部は、本体６の内部に配置された基端部とは反対側の端部である。連結部１１は、浮体２の外部に配置されている。連結部１１としてアイプレートを用いることができる。連結部１１は、シャフト１５の先端部に固定される固定部を含んでもよい。また、連結部１１は、固定部に接合されたプレートを含んでもよい。連結部１１には、係留索４が連結される開口部１１ａが形成されていてもよい。係留索４の端部４ａが連結部１１の開口部１１ａに挿通されて、係留索４が連結部１１に連結されていてもよい。また、係留索４の端部４ａには、例えばＵ字金具などの連結具が連結されていてもよい。係留索４の端部４ａには、例えばフックなどの係合部が設けられていてもよい。シャフト１５及び連結部１１は、浮体２の長手方向において、重心Ｇよりも前側に配置されている。

【0029】

シャフト１５がシャフト１５の軸線方向に移動すると、連結部１１が変位する。シャフト１５の本体６の外部への張り出し量Ｃを増加させることで、連結部１１を底部壁体２０から離間させることができる。シャフト１５の張り出し量Ｃとしては、例えば軸線Ｌ２が延在する方向において、本体６の底部壁体２０の外面２０ａから連結部１１の開口部１１ａまでの長さとすることができる。

【0030】

また、シャフト１５の本体６の外部への張り出し量Ｃを減少させることで、連結部１１を底部壁体２０に接近させることができる。これにより、浮体２の重心Ｇに対して、連結部１１を接近させることができる。

【0031】

連結部１１には、係留索４が接続されているので、係留索４による張力が作用している。これにより、直線Ｌ１が延在する方向に沿う力Ｆ４（図３及び図４参照）が作用しているので、連結部１１を変位させることで、浮体２に作用するモーメントを変化させることができる。その結果、浮体２の姿勢が調整される。

【0032】

シャフト１５は、シャフト１５の軸線方向に移動可能となっている。Ｙ方向から見た場合に、シャフト１５は、浮体２の長手方向（直線Ｌ１）に対して直交するように配置され、シャフト１５の軸線方向に移動可能である。直線Ｌ１が延在する方向から見た場合に、シャフト１５は、Ｙ方向に延在する直線に対して直交するように配置され、シャフト１５の軸線方向に移動可能である。また、Ｙ方向から見た場合に、シャフト１５は、浮体２の長手方向に対して傾斜するように配置されて、シャフト１５の軸線方向に移動可能なものでもよい。また、直線Ｌ１が延在する方向から見た場合に、シャフト１５は、Ｙ方向に延在する直線に対して傾斜するように配置されて、シャフト１５の軸線方向に移動可能なものでもよい。

【0033】

姿勢調整機構１０は、連結部可変機構１２の動作を制御するコントローラ２２を含んでもよい。コントローラ２２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、およびＲＡＭ(Random Access Memory)等のハードウェアと、ＲＯＭに記憶されたプログラム等のソフトウェアとから構成されたコンピュータである。コントローラ２２は、連結部可変機構１２のモータ１３と電気的に接続されている。

【0034】

コントローラ２２には各種センサが接続されていてもよい。コントローラ２２には、例えば姿勢センサ２３が接続されていてもよい。姿勢センサ２３は、浮体２の姿勢を検出するセンサである。姿勢センサ２３は例えばジャイロスコープでもよい。姿勢センサ２３は、浮体２の姿勢として、例えば基準線Ｌ０に対する直線Ｌ１の傾斜角θを検出することができる（図３（ａ）及び図４参照）。

【0035】

コントローラ２２は、姿勢センサ２３によって検出された浮体２の姿勢に基づいて、連結部可変機構１２を制御することができる。コントローラ２２は、浮体２の姿勢に基づいて、連結部可変機構１２を作動させるか否かを判定する判定部を含んでもよい。

【0036】

図３（ａ）では、浮体２の上向き姿勢が図示されている。浮体２の上向き姿勢では、浮体２の前部２ａが後部２ｂよりも高い位置に配置されている。コントローラ２２は、浮体２が上向き姿勢である場合に、連結部１１を浮体２の重心Ｇに接近させるように移動させることができる。コントローラ２２は、モータ１３に指令信号を出力して、モータ１３を回転させて、シャフト１５の張り出し量Ｃを減少させる。例えば、軸線Ｌ２が延在する方向において、浮体２の重心Ｇから連結部１１までの長さＬ２１を、図３（ｂ）に示されるように、長さＬ２２に変更する（Ｌ２１＞Ｌ２２）。

【0037】

これにより、浮体２の後部２ｂを下方に押し下げるように作用するモーメントＭ１を減少させることができる。例えば、モーメントＭ１を、モーメントＭ２に減少させることができる（Ｍ１＞Ｍ２）。その結果、浮体２の後部２ｂが上方に移動するので、浮体２の上向き姿勢を修正することができる。例えば、浮体２の長手方向に沿う仮想の直線Ｌ１が基準線Ｌ０に沿うように、浮体２の姿勢を修正してもよい。

【0038】

図４では、浮体２の下向き姿勢が図示されている。浮体２の下向き姿勢では、浮体２の前部２ａが後部２ｂよりも低い位置に配置されている。コントローラ２２は、浮体２が下向き姿勢である場合に、連結部１１を浮体２の重心Ｇから離間させるように移動させることができる。コントローラ２２は、モータ１３に指令信号を出力して、モータ１３を回転（逆回転）させて、シャフト１５の張り出し量Ｃを増加させる。例えば、軸線Ｌ２が延在する方向において、浮体２の重心Ｇから連結部１１までの長さＬ２３を、図３（ｂ）に示されるように、長さＬ２２に変更する（Ｌ２３＞Ｌ２２）。

【0039】

これにより、浮体２の後部２ｂを下方に押し下げるように作用するモーメントＭ３を増加させることができる。例えば、モーメントＭ３を、モーメントＭ２に増加させることができる（Ｍ３＜Ｍ２）。その結果、浮体２の後部２ｂが下方に移動するので、浮体２の下向き姿勢を修正することができる。例えば、浮体２の長手方向に沿う仮想の直線Ｌ１が基準線Ｌ０に沿うように、浮体２の姿勢を修正してもよい。

【0040】

次に、図５を参照して、水流発電装置１で実行される浮体２の姿勢調整の手順について説明する。通常の使用時において、水流発電装置１の浮体２は水中で浮遊し、例えば、アンカー５より下流に存在していてもよい。水流発電装置１は水流を受けてタービン３を回転させて、発電機７によって発電する。

【0041】

姿勢調整機構１０の姿勢センサ２３は、浮体２の姿勢を検出する（ステップＳ１）。姿勢センサ２３は、浮体２の姿勢として、傾斜角θを検出する。姿勢センサ２３によって検出された浮体２の姿勢に関するデータは、コントローラ２２に出力される。

【0042】

次に、コントローラ２２は、浮体２の姿勢を変更するか否かを判定する（ステップＳ２）。コントローラ２２は、例えば傾斜角θが判定閾値を超えている場合に、浮体２の姿勢を変更すると判定することができる。浮体２の姿勢を変更する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、ステップＳ３に進む。浮体２の姿勢を変更しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１，Ｓ２を繰り返す。判定閾値は、例えば、過去のデータや実験結果に基づいて設定することができる。

【0043】

ステップＳ３では、コントローラ２２は、浮体２が上向き姿勢であるか否かを判定する。コントローラ２２は、例えば傾斜角θに基づいて、浮体２が上向き姿勢であるか否かを判定することができる。浮体２が上向き姿勢である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、ステップＳ４に進み、浮体２が上向き姿勢ではない場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、ステップＳ５に進む。ここでの浮体２が上向き姿勢ではない場合とは、浮体２が下向き姿勢の場合である。

【0044】

ステップＳ４では、コントローラ２２は、連結部可変機構１２に指令信号を送信して、モータ１３を駆動して、シャフト１５の張り出し量Ｃを減少させる。軸線Ｌ２が延在する方向において、連結部１１を上方に移動させて浮体２の重心に接近させる。これにより、浮体２の後部２ｂを下方に押し下げるように作用するモーメントＭ１を減少させることができる。これにより浮体２の後部２ｂを上げるように、浮体２の姿勢が調整される。

【0045】

ステップＳ５では、コントローラ２２は、連結部可変機構１２に指令信号を送信して、モータ１３を駆動して、シャフト１５の張り出し量Ｃを増加させる。軸線Ｌ２が延在する方向において、連結部１１を下方に移動させて浮体２の重心から離間させる。これにより、浮体２の後部２ｂを下方に押し下げるように作用するモーメントＭ３を増大させることができる。その結果、浮体２の後部２ｂを下げるように、浮体２の姿勢が調整される。

【0046】

このような水流発電装置１の姿勢調整機構１０によれば、浮体２の重心Ｇに対して、連結部１１の位置を変更することができる。力Ｆ４が作用する連結部の位置を変更することにより、浮体２に作用するモーメントを変えて、浮体２の姿勢を変更することができる。この水流発電装置１では、姿勢調整機構１０を用いて、浮体２の姿勢を変更できるので、浮体２の内部において、浮体２の姿勢調整用のタンク、配管等の機器類を設置しなくてもよい。このような水流発電装置１では、浮体２の姿勢調整用のタンク、配管等の機器類の設置スペースを削減できる。浮体２の本体６の内部に設置される機器類を削減することで、浮体２の本体６の小型化を図ることができる。また、本体６の内部に機器類を搭載する必要がなくなるので、浮体２の軽量化を図ることができる。

【0047】

連結部可変機構１２では、連結部１１の位置を軸線Ｌ２が延在する方向に移動させることができるので、Ｙ軸回りのモーメントＭ１～Ｍ３の大きさを変えることができる。これにより、浮体２の重心Ｇに対して、浮体２の後部２ｂを上げるように、または、下げるように、浮体２の姿勢を変更することができる。

【0048】

また、姿勢調整機構１０では、姿勢センサ２３及びコントローラ２２を備えているので、浮体２の姿勢を把握して連結部可変機構１２を制御することができる。姿勢調整機構１０によれば、浮体２の姿勢に応じて、好適に浮体２の姿勢を修正できる。

【0049】

コントローラ２２は、浮体２が上向き姿勢である場合に、軸線Ｌ２が延在する方向において、浮体２の重心Ｇに接近させるように連結部１１を移動させる制御を行うことができる。連結部１１を浮体２の重心Ｇに接近させることで、浮体２に作用するモーメントＭ１を減少させて、浮体２の上向き姿勢を修正できる。

【0050】

コントローラ２２は、浮体２が下向き姿勢である場合に、軸線Ｌ２が延在する方向において、浮体２の重心Ｇから離間させるように連結部１１を移動させる制御を行うことができる。連結部１１を浮体２の重心Ｇから離間させることで、浮体２に作用するモーメントＭ３を増大させて、浮体２の下向き姿勢を修正できる。

【0051】

この水流発電装置１では、浮体２の軽量化を図ることができるので、浮体２の設置場所まで浮体２を運搬するための起重機船（クレーン船）の傭船費を抑えることができる。また、従前のように浮体２の姿勢を調整するためのバラスト（流体）を浮体２に収容する必要がないので、バラストが漏洩するおそれがない。また、この水流発電装置１によれば、液体であるバラストの自由面による浮体２の姿勢変動の影響を抑制することもできる。

【0052】

本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

【0053】

上記の実施形態では、軸線Ｌ２が延在する方向に連結部１１を移動させているが、その他の方向に連結部１１を移動させることで、浮体２の重心Ｇに対する連結部１１の位置を変化させてもよい。また、上記の実施形態では、シャフト１５が浮体２の本体６の底部壁体２０を貫通するように配置されているが、シャフト１５は浮体２のその他の壁体を貫通するように配置されていてもよい。例えば、シャフト１５は、浮体２の本体６の側部壁体を貫通するように配置されていてもよい。例えば、浮体２の長手方向に延在する直線Ｌ１がＸ軸に沿って延在する場合において、シャフト１５は、Ｚ軸に対して傾斜する方向に延在していてもよい。

【0054】

上記の実施形態では、駆動源としてモータ１３を備える構成としているが、駆動源はモータに限定されず、油圧シリンダ等その他の駆動源を備えるものでもよい。また、連結部可変機構は、例えば、ボールねじ、ラックアンドピニンオン機構等のその他の機構を含むものでもよい。

【0055】

また、上記の実施形態では、浮体２が上向き姿勢である場合に、コントローラ２２は、連結部１１を浮体２の重心Ｇに接近させているが、コントローラ２２は、浮体２が上向き姿勢である場合において、連結部１１を重心Ｇから離間させて、浮体２の姿勢を調整してもよい。

【0056】

また、上記の実施形態では、浮体２が下向き姿勢である場合に、コントローラ２２は、連結部１１を浮体２の重心Ｇから離間させているが、コントローラ２２は、浮体２が下向き姿勢である場合において、連結部１１を重心Ｇに接近させて、浮体２の姿勢を調整してもよい。

【0057】

また、浮体２の長手方向に延在する直線Ｌ１が基準線Ｌ０に沿うように配置されている場合において、姿勢調整機構１０は、連結部１１の位置を移動させて、浮体２の姿勢を調整してもよい。

【0058】

また、上記の実施形態では、シャフト１５及び連結部１１が、浮体２の長手方向において、重心Ｇよりも前側に配置されている場合について例示しているが、シャフト１５及び連結部１１は、浮体２の長手方向において、重心Ｇよりも後側に配置されていてもよい。また、シャフト１５及び連結部１１は、浮体２の長手方向において、重心Ｇに対して、タービン３とは反対側に配置されていてもよく、重心Ｇとタービン３との間に、シャフト１５及び連結部１１が配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ 水流発電装置（浮遊式水流発電装置）
２ 浮体
２ａ 浮体の前部
２ｂ 浮体の後部
３ タービン（発電タービン）
４ 係留索
８ 回転軸（発電タービンの回転軸）
１０ 姿勢調整機構
１１ 連結部
１２ 連結部可変機構
１３ モータ（駆動源）
１５ シャフト（駆動軸）
１６ 軸封部
２０ 底部壁体
２１ 貫通部
２２ コントローラ
２３ 姿勢センサ
Ｇ 浮体の重心
Ｌ１ 浮体の長手方向に延在する直線
Ｌ２ 軸線（駆動軸の軸線）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】