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公開番号2024106564
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023010891
出願日2023-01-27
発明の名称垂直軸風車の翼連結構造
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翼構造を強固にすると共に、風切り音を低減する垂直軸風車の翼連結構造を提供する。
【解決手段】風を受ける方向に対して垂直な軸周りに回転する回転軸2から上下斜め方向に延びる一対の延在部11と、上記両延在部の外端間に配置される外側部12と、上記延在部と上記外側部とを連結する連結部材13とを具備する。上記延在部と上記外側部の各断面は中空部10bを有し、上記中空部には、締結用ねじ孔37を有する固定受座30が挿着され、上記連結部材は、上記延在部と上記外側部の各端面に当接する一対の当接部13aを有しており、上記両当接部には上記各固定受座の上記締結用ねじ孔に対応した挿通孔13bが設けられる。上記挿通孔に挿通される固定ボルト18a,18bを上記各固定受座の上記締結用ねじ孔に締結して、上記延在部と上記外側部を連結する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
風を受ける方向に対して垂直な軸周りに回転する回転軸と、上記回転軸に連結されて垂直軸周りに回転する翼とを具備する垂直軸風車の翼連結構造であって、
上記翼は、上記回転軸から上下斜め方向に延びる一対の延在部と、上記両延在部の外端間に配置される外側部と、上記延在部と上記外側部とを連結する連結部材とを具備し、
上記延在部と上記外側部の各断面は中空部を有し、
上記中空部には、締結用孔を有する固定受座が挿着され、
上記連結部材は、上記延在部と上記外側部の各端面に当接する一対の当接部を有しており、上記両当接部には上記各固定受座の上記締結用孔に対応した挿通孔が設けられ、
上記挿通孔に挿通される固定部材を上記各固定受座の上記締結用孔に締結して、上記延在部と上記外側部を連結してなる、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼連結構造。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
請求項１に記載の垂直軸風車の翼連結構造であって、
上記延在部と上記外側部は同一の断面形状を有し、
上記連結部材の上記一対の当接部は、上記延在部及び上記外側部と同一の断面形状を有し、
上記連結部材の外形は、上記両当接部の当接面の内側延長線の交点を軸として、両当接部の外側を結ぶ円弧状の輪郭を有する形状に形成されている、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼連結構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の垂直軸風車の翼連結構造であって、
上記連結部材は、上記両当接部に跨がって開放する凹部を有し、上記凹部に固定部材の挿通可能な挿入孔が設けられ、
上記凹部の開放側に、上記連結部材の外形と同形状のカバー材が被着されている、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼連結構造。
【請求項４】
請求項３に記載の垂直軸風車の翼連結構造であって、
上記凹部に上記カバー材の締結用孔が設けられ、
上記カバー材は、上記凹部に当接する脚部を有すると共に、上記脚部は上記締結用孔に対応する挿通孔を有しており、
上記挿通孔に挿通される固定部材を上記締結用孔に締結して、上記凹部に上記カバー材を被着してなる、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼連結構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、垂直軸風車の翼連結構造に関するものである。
続きを表示（約 1,200 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、翼という）とを具備する垂直軸風車が知られている。
また、この種の垂直軸風車において、上記翼は、上記回転軸から離れるにつれて互いの間隔が広くなるように延びる一対の延在部と、上記回転軸に略平行な方向に沿って延びる外側部と、上記延在部と外側部とを連結する連結部とを有する垂直軸風車が知られている（特に、特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
特許文献１～３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、構造がシンプルになり、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、翼の軽量化が図れ、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、回転部（回転軸）から上下斜め方向に延びる上部アーム部及び下部アーム部と、回転軸に略平行な方向に延びる回転翼を軸支する支持部とを連結す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、ロータ（回転軸）から上下斜め方向に延びる支持材と、回転軸に略平行な方向に延びる翼とを、翼端面に被さって固定される接合部によって連結する構造が開示されている。
【０００７】
特許文献３に記載の垂直軸風車においては、翼はそれぞれ断面中空状に形成され、回転軸から上下斜め方向に延びる延在部と、回転軸に略平行な方向に延びる外側部と、延在部と外側部とを湾曲状に連結する連結部とを有する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２０－１６１６９号公報
特開２０２１－１７８２３号公報
特開２０２１－１７９１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、上下のアーム部と回転翼の形状は異なっており、上下のアーム部と回転翼とを回転翼を軸支する支持部によって連結するため、連結部の形状が複雑な上、上下のアーム部と回転翼とがなす角部が角張っている。したがって、強度上の問題と風切り音の発生の懸念がある。
【００１０】
特許文献２に記載の垂直軸風車においても、特許文献１に記載の垂直軸風車と同様に、連結部の形状が複雑な上、上下の支持材と翼とがなす角部が角張っているため、強度上の問題と風切り音の発生の懸念がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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