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公開番号2024106563
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023010890
出願日2023-01-27
発明の名称発電用風車
出願人日軽金アクト株式会社,国立大学法人鳥取大学
代理人個人,個人
主分類F03D 3/06 20060101AFI20240801BHJP(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】風車自体の大型化に対応すべく倒れ込みモーメントを最小限に抑制して、より高強度と高い安定性が得られる発電用風車を提供する。
【解決手段】地表に対して垂直な回転軸2に固定される複数の回転翼10と、上記回転軸の下方に位置する軸受部3と、風車を支持する支持脚5とを具備する。上記回転翼は、地表に対して垂直な主翼12と、一端が上記主翼に鋭角に連結されると共に、他端が上記回転軸に翼取付部材100を介して連結される斜翼12とからなる側面視略三角形に形成される。上記支持脚は、上記軸受部のハウジング3dに固定される少なくとも三本以上の上記支持脚を有すると共に、各支持脚の一端が上記ハウジングの側面に支持脚取付部材200を介して連結される。下方に延びる上記斜翼と上記回転軸とがなす角度αが、上記支持部材と上記回転軸とがなす角度βより大きく形成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地表に対して垂直な回転軸を有する発電用風車であって、
上記回転軸に固定される複数の回転翼と、上記回転軸の下方に位置する軸受部と、風車を支持する支持脚とを具備し、
上記回転翼は、地表に対して垂直な主翼と、一端が上記主翼に鋭角に連結されると共に、他端が上記回転軸に翼取付部材を介して連結される斜翼とからなる側面視略三角形をなし、
上記軸受部は、上記回転軸を回転自在に支承するベアリングを上記回転軸の軸方向に沿って保持する円筒状のハウジングを有し、
上記支持脚は、上記ハウジングに固定される少なくとも三本以上の支持脚を有すると共に、各支持脚の一端が上記ハウジングの側面に支持脚取付部材を介して連結されており、
下方に延びる上記斜翼と上記回転軸とがなす角度が、上記支持脚と上記回転軸とがなす角度より大きく形成されている、
ことを特徴とする発電用風車。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
請求項１に記載の発電用風車であって、
上記翼取付部材と上記支持脚取付部材は、互いに近接した位置に取り付けられると共に、上記回転軸の軸方向に沿って取り付けられている、ことを特徴とする発電用風車。
【請求項３】
請求項１に記載の発電用風車であって、
上記回転軸と上記翼取付部材は、上記回転軸と上記翼取付部材のいずれか一方に設けられた上記回転軸の軸方向に沿う少なくとも３以上の凸条と、他方に設けられた凹条とが互いに嵌合されて連結され、
上記ハウジングと上記支持脚取付部材は、上記ハウジングと上記支持脚取付部材のいずれか一方に設けられた上記回転軸の軸方向に沿う少なくとも３以上の凸条と、他方に設けられた凹条とが互いに嵌合されて連結されている、
ことを特徴とする発電用風車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、地表に対して垂直な回転軸を有する発電用風車に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、風を受ける方向に対して垂直軸周りに回転する回転軸と、上記回転軸に軸受部を介して連結される発電部と、上記回転軸に連結されて垂直軸周りに回転する複数の風車翼（以下、回転翼という）とを具備する垂直軸風車が知られている(例えば、特許文献１，２参照)。
【０００３】
特許文献１，２に記載の垂直軸風車は、その性能が風向に依存しない特性があり、かつ騒音や振動を抑制可能なため、低コスト化に向いているとされている。また、最近では、再生可能エネルギーの導入促進において発電コストに優れる発電用風車が期待されている。
【０００４】
反面、発電用風車として発電コストを安くするために風車自体の大型化が考えられることから、風車の構造において、より高強度と高い安定性が求められている。
【０００５】
特許文献１に記載の垂直軸風車においては、固定ポストを中心に回転可能な回転タワー（回転軸）は、翼形ブレード（回転翼）に連結される複数のアームを含み、回転タワー（回転軸）のほぼ中心に位置する荷重ベアリング（軸受）で支持されている。固定ポストはトラス構造の支持脚で支持される構造が開示されている。
【０００６】
特許文献２に記載の垂直軸風車においては、支持筐体内に配置される発電機に連結される回転部（回転軸）を軸受にて軸支し、複数の回転翼の各々に連結された上部アーム部及び下部アーム部の固定部側の端部を回転部（回転軸）に固定する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特表平１１－５０２５８４号公報
特開２０２０－１６１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の垂直軸風車においては、回転軸と回転翼とは回転軸の軸方向に間隔をおいた複数のアームによって連結されているため、回転軸に倒れ込みのモーメントが加わり、風車の大型化を図る上で安定性に懸念がある。
【０００９】
特許文献２に記載の垂直軸風車においては、回転翼を支持筐体にて支持するため、支持筐体に倒れ込みのモーメントが加わり、風車の大型化を図る上で安定性に懸念がある。
【００１０】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、風車自体の大型化に対応すべく倒れ込みモーメントを最小限に抑制して、より高強度と高い安定性が得られる発電用風車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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