特許ウォッチ

公開番号2025006354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023107096
出願日2023-06-29
発明の名称垂直軸型風車
出願人三鷹光器株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F03D 7/06 20060101AFI20250109BHJP(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】開閉部材に風が当たった際に大きな抗力を発生させてブレードを勢いよく回転させることができる水平軸型風車を提供する。
【解決手段】ブレード5の上下端に水平板7が形成されているため、開いた状態の開閉部材10とブレード5の内面5aとの間の空間Sが水平板7により閉塞される。そのため開閉部材10に当たった風Wが開閉部材10の上下両側から外側に逃げにくくなり、開閉部材10に当たる風Wの圧力(抗力)が増して、ブレード5を勢いよく回転させることができる。水平板7によりブレード5の内面5a及び外面5bに沿って通過する風Wの整流効果が得られる。開閉制御手段20が水平軸4の後側に隠れるため空気抵抗とならない。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
垂直回転軸の上下方向複数位置からそれぞれ放射方向に延びる複数の水平軸を形成し、該水平軸の先端に一定方向へ回転する揚力式のブレードを取付けると共に、
該ブレードの内面における水平軸よりも回転方向後側に、ブレードに相応する上下サイズを有し且つ前端部がブレードの内面に軸支され、全体が前端部側を中心にブレードの内面に対して所定の角度範囲だけ開閉自在な開閉部材が取付けられ、
該開閉部材の開閉動作が開閉制御手段により、ブレードの回転速度と風速との周速比に応じて制御される垂直軸型風車であって、
前記ブレードの上下端に、開閉部材が開いた状態で、それぞれブレードの内面と開閉部材との間の空間を上下方向から閉塞する水平板が形成されていることを特徴とする水平軸型風車。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
水平板がブレードの上下端における断面形状外縁の全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項１記載の水平軸型風車。
【請求項３】
開閉制御手段が、ブレードの内面と開閉部材にそれぞれ立てられたピンと、該２本のピンの間に設けられた引張スプリングにより形成され、該開閉制御手段が水平軸の回転方向後側に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の垂直軸型風車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は垂直軸型風車に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電用の風車の形式として、垂直回転軸から放射方向に延びる複数の水平軸を形成し、その先端に一定方向に回転する揚力式のブレードを取付けた垂直軸型風車がある。ブレードに発生する揚力の回転方向成分を回転力とし、エネルギー変換効率が良いという利点がある。
【０００３】
このような垂直軸型風車は中高風速域において回転速度と風速との周速比が１以上の回転状態になれば、ブレードに揚力が発生して風車は回転し続けるが、周速比が１未満では風車を回転させるための揚力が発生せず、回転エネルギーが得られない。
【０００４】
そのため従来はブレードの内面に、周速比が１未満の時に、前端部を中心に所定角度だけ開く開閉部材を取付け、その開閉部材に風を当てることでブレードに抗力を発生させ、その抗力によりブレードを回転させるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００８－２０２５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのような従来の技術にあっては、ブレードの内面に設けた板状の開閉部材に風を当てることによりブレードを回転させていたが、単に板状の開閉部材に風を当てるだけの構造のため、開閉部材に当たった風が開閉部材の上下端からすぐに上下両側へ逃げてしまうため、大きな抗力を得ることができずブレードを勢いよく回転させることができなかった。
【０００７】
本発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、開閉部材に風が当たった際に大きな抗力を発生させてブレードを勢いよく回転させることができる水平軸型風車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の技術的側面によれば、垂直回転軸の上下方向複数位置からそれぞれ放射方向に延びる複数の水平軸を形成し、該水平軸の先端に一定方向へ回転する揚力式のブレードを取付けると共に、該ブレードの内面における水平軸よりも回転方向後側に、ブレードに相応する上下サイズを有し且つ前端部がブレードの内面に軸支され、全体が前端部側を中心にブレードの内面に対して所定の角度範囲だけ開閉自在な開閉部材が取付けられ、該開閉部材の開閉動作が開閉制御手段により、ブレードの回転速度と風速との周速比に応じて制御される垂直軸型風車であって、前記ブレードの上下端に、開閉部材が開いた状態で、それぞれブレードの内面と開閉部材との間の空間を上下方向から閉塞する水平板が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の技術的側面によれば、水平板がブレードの上下端における断面形状外縁の全周にわたって形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の技術的側面によれば、開閉制御手段が、ブレードの内面と開閉部材にそれぞれ立てられたピンと、該２本のピンの間に設けられた引張スプリングにより形成され、該開閉制御手段が水平軸の回転方向後側に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許