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公開番号2025049710
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158039
出願日2023-09-22
発明の名称増風機構付き垂直軸風車構造
出願人三鷹光器株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F03D 3/04 20060101AFI20250327BHJP(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】発電能力を向上させることができる増風機構付き垂直軸風車構造を提供する。
【解決手段】増風機構15により多くの風を引き込んで垂直軸風車14に当たる風量を増加させることができるため、垂直軸風車14本来の発電能力を向上させることができる。増風機構15の下面部20には左右一対の方向舵板22、23が取付けられているため、増風機構15は前端17が常に風向に対向する状態となり、風Wを確実に増風機構15内に取り込むことができる。この方向舵板22、23は後端側が左右外側へ傾斜しているため、方向舵板22、23が風向に対してまっすぐ対向した状態でも、左右の方向舵板22、23は常に風Wの圧力を受けてその姿勢を安定した状態で維持することができる。方向舵板22、23は外枠体1内の空きスペースS2内に位置しているため、複数の垂直軸風車14を外枠体1ごと上に積み重ねられる利点は維持される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
側面が複数の支柱のみで形成されて全方向からの通風が可能な構造であり且つ上面及び下面の中心付近に支持部を有する外枠体と、上下端が外枠体の支持部に対して回転自在に支持された垂直回転軸の周囲に複数の揚力ブレードを放射方向に延びる水平フレームで取付けた垂直軸風車と、水平方向に貫通する概略角筒形状で且つ風力を受けて常に前端を風向に対向するように垂直回転軸を中心に回転自在で内部に垂直軸風車を収納する増風機構と、を備えた増風機構付き垂直軸風車構造であって、
前記増風機構は上下幅が外枠体の内部空間よりも小さく、外枠体の内部空間内に増風機構を収納することで、増風機構の上側又は下側に空きスペースを形成し、
増風機構の上面部又は下面部に、空きスペースより若干小さい上下幅で増風機構の後端から後方へ突出すると共に増風機構の左右対称位置に後端部分が左右外側へ傾斜した少なくとも一対の方向舵板が幅方向を垂直方向に一致させた状態で取付けられていることを特徴とする増風機構付き垂直軸風車構造。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
増風機構の側面部は、風が流入する側の前端間の間隔は狭く且つ流出する側の後端間の間隔は広く、その後端にそれぞれ左右外側に曲折されたフランジが形成されており、
上面部及び下面部には、垂直回転軸が貫通する円形の開口部が形成されており、該開口部が外枠体の支持部に対して回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載の増風機構付き垂直軸風車構造。
【請求項３】
増風機構の側面部の前端が若干左右外側に開いていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の増風機構付き垂直軸風車構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は増風機構付き垂直軸風車構造に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電用の風車形式として、垂直回転軸に複数の揚力ブレードを取付けた垂直軸風車がある。この垂直軸風車は、垂直回転軸の下端部だけを回転自在に支持する片側支持タイプと、通風可能なフレーム構造の内部空間に収納して垂直回転軸の上下両端をそのフレーム構造に回転自在に支持する両側支持タイプがある。両側支持タイプの方が垂直軸風車の支持剛性が高く、また必要であればフレーム構造ごと上下に複数積み重ねることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように両側支持タイプの垂直軸風車は支持剛性の高さや多段積み重ねができる等の利点があるものの、垂直軸風車は最初に風が当たる特定の角度範囲でしか回転トルクが発生せず、３６０度の全角度範囲において回転トルクが発生するプロペラ式の水平軸風車に比べて発電能力が低く、その改善が望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の状況に鑑みてなされたものであり、発電能力を向上させることができる増風機構付き垂直軸風車構造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】
【０００６】
本発明の第１の技術的側面によれば、側面が複数の支柱のみで形成されて全方向からの通風が可能な構造であり且つ上面及び下面の中心付近に支持部を有する外枠体と、上下端が外枠体の支持部に対して回転自在に支持された垂直回転軸の周囲に複数の揚力ブレードを放射方向に延びる水平フレームで取付けた垂直軸風車と、水平方向に貫通する概略角筒形状で且つ風力を受けて常に前端を風向に対向するように垂直回転軸を中心に回転自在で内部に垂直軸風車を収納する増風機構と、を備えた増風機構付き垂直軸風車構造であって、前記増風機構は上下幅が外枠体の内部空間よりも小さく、外枠体の内部空間内に増風機構を収納することで、増風機構の上側又は下側に空きスペースを形成し、増風機構の上面部又は下面部に、空きスペースより若干小さい上下幅で増風機構の後端から後方へ突出すると共に増風機構の左右対称位置に後端部分が左右外側へ傾斜した少なくとも一対の方向舵板が幅方向を垂直方向に一致させた状態で取付けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の技術的側面によれば、増風機構の側面部は、風が流入する側の前端間の間隔は狭く且つ流出する側の後端間の間隔は広く、その後端にそれぞれ左右外側に曲折されたフランジが形成されており、上面部及び下面部には、垂直回転軸が貫通する円形の開口部が形成されており、該開口部が外枠体の支持部に対して回転自在に支持されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の技術的側面によれば、増風機構の側面部の前端が若干左右外側に開いていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の技術的側面によれば、増風機構により多くの風を引き込んで垂直軸風車に当たる風量を増加させ、増風機構内の垂直軸風車をより高速で回転させることができるため、垂直軸風車本来の発電能力を向上させることができる。
【００１０】
また増風機構の上面部又は下面部には左右一対の方向舵板が取付けられているため、増風機構は風向きに連動して回転し、前端が常に風向に対向する状態となり、風を確実に増風機構内に取り込むことができる。この方向舵板は後端側が左右外側へ傾斜しているため、方向舵板が風向に対してまっすぐ対向した状態でも、左右の方向舵板は常に風の圧力を受けてその姿勢を安定した状態で維持することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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