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公開番号2024106567
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023010894
出願日2023-01-27
発明の名称垂直軸風車の翼構造
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の垂れを抑制すると共に、翼の傾き調整を可能にして、風車自体の大型化に対応した高強度と高い安定性が得られる垂直軸風車の翼構造を提供する。
【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翼10とを具備する垂直軸風車において、上記各翼は、上記回転軸から上下斜め方向に延びる上部斜翼11A及び下部斜翼11Bと、上記上部斜翼及び上記下部斜翼の外端間に配置される主翼10とを具備する。上記各上部斜翼は、それぞれ該上部斜翼の中間部に一端が掛着され、他端が隣接する上記上部斜翼の上記回転軸側端部に張着される補強ワイヤー7を具備し、上記補強線材の張着を、上記補強線材の長手方向に調整可能に形成する。
【選択図】図1
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複数の翼とを具備する垂直軸風車の翼構造であって、
上記各翼は、上記回転軸から上下斜め方向に延びる上部斜翼及び下部斜翼と、上記上部斜翼及び上記下部斜翼の外端間に配置される主翼とを具備し、
上記各上部斜翼は、それぞれ該上部斜翼の中間部に一端が掛着され、他端が隣接する上記上部斜翼の上記回転軸側端部に張着される補強線材を具備し、
上記補強線材の張着は、上記補強線材の長手方向に調整可能に形成されている、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼構造。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
請求項１に記載の垂直軸風車の翼構造であって、
上記上部斜翼の中間部に掛着される上記補強線材は、上記上部斜翼の風向き前縁側の前後に掛着され、
前側の上記補強線材は、隣接する上記上部斜翼の風向き後縁側に張着され、
後側の上記補強線材は、隣接する上記上部斜翼の風向き前縁側に張着されている、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の垂直軸風車であって、
上記補強線材は両端にループ部を有し、
一端の上記ループ部は、上記上部斜翼の上面に固着される掛止具に掛着され、
他端の上記ループ部は、二叉状部材の両腕部間に連結される掛止軸に掛着され、
上記二叉状部材は、上記上部斜翼の下面に固着されるブラケットに設けられた螺挿孔部に螺挿される調整ねじ部材に螺着されている、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼構造。
【請求項４】
請求項３に記載の垂直軸風車の翼構造であって、
上記ブラケットは、上記翼の風向き前縁側及び風向き後縁側に延在する前縁螺挿孔部及び後縁螺挿孔部を有し、
上記前縁螺挿孔部に対して上記後縁螺挿孔部が上方に位置している、
ことを特徴とする垂直軸風車の翼構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、垂直軸風車の翼構造に関するものである。
続きを表示（約 1,600 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斜翼と、上記回転軸に略平行な方向に沿って延びる主翼とを有する垂直軸風車が知られている（特に、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１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、回転軸から上下斜め方向に延びる上部支持アーム部及び下部支持アーム部と、回転軸に略平行な方向に延びるブレード（回転翼）と、隣接する回転翼間を接続する上部テンションバー及び下部テンションバーを具備する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－１６７４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、隣接する回転翼間に上部支持テンションバーと下部支持テンションバーを接続する構造であるため、構造が複雑になると共に、上部支持テンションバーと下部支持テンションバーは風による抵抗のみを受け回転力に寄与しないため、発電効率が低下する懸念がある。また、特許文献１に記載の垂直軸風車においては、回転翼と上部支持テンションバー及び下部支持テンションバーとの接続構造については開示されておらず、翼の垂れ防止や翼の調整については言及されていない。
【０００８】
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翼の垂れを抑制すると共に、翼の傾き調整を可能にして、風車自体の大型化に対応した高強度と高い安定性が得られる垂直軸風車の翼構造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】
【０００９】
上記課題を達成するために、この発明は、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複数の翼とを具備する垂直軸風車の翼構造であって、上記各翼は、上記回転軸から上下斜め方向に延びる上部斜翼及び下部斜翼と、上記上部斜翼及び上記下部斜翼の外端間に配置される主翼とを具備し、上記各上部斜翼は、それぞれ該上部斜翼の中間部に一端が掛着され、他端が隣接する上記上部斜翼の上記回転軸側端部に張着される補強線材を具備し、上記補強線材の張着は、上記補強線材の長手方向に調整可能に形成されている、ことを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
このように構成することにより、各上部斜翼の中間部に掛着される補強線材を、隣接する上部斜翼の回転軸側端部に張着することで、翼の垂れを抑制することができる。また、補強線材は、補強線材の長手方向に調整可能に張着されることで、補強線材による上部斜翼の保持を調整して翼の傾きを調整することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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