特許ウォッチ

公開番号2025129933
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026917
出願日2024-02-26
発明の名称流体発電装置及び流体発電方法
出願人株式会社リアムウィンド
代理人個人
主分類F03D 1/04 20060101AFI20250829BHJP(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】風荷重を低減することと、つば部付きケーシングを備えることを両立する流体発電装置等を提供することを目的とする。
【解決手段】羽根と、前記羽根を囲むように配置され、かつ、前記羽根から下流に向かって流路面積が大きくなる筒状のケーシングとを備え、流体の流れを利用した前記羽根の回転によって発電を行う流体発電装置であって、前記ケーシングにおける前記流体の流出口の口縁の外側に設けられたつば部と、前記流体の流れ方向に対する前記つば部の角度を調整するつば角度調整部とを備える、流体発電装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
羽根と、前記羽根を囲むように配置され、かつ、前記羽根から下流に向かって流路面積が大きくなる筒状のケーシングとを備え、流体の流れを利用した前記羽根の回転によって発電を行う流体発電装置であって、
前記ケーシングにおける前記流体の流出口の口縁の外側に設けられたつば部と、
前記流体の流れ方向に対する前記つば部の角度を調整するつば角度調整部とを備える、流体発電装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記つば部は、前記流体の流れを遮る複数のつば片を有し、
前記つば部を前記流体を遮る角度に調整した状態において、隣り合う前記つば片同士の間に隙間を有する、請求項１記載の流体発電装置。
【請求項３】
前記つば角度調整部は、前記つば片を前記流体の流れを遮る度合いを小さくするように角度に調整するときに、前記流出口の前記口縁よりも前記流体の下流側に前記つば片を傾けることにより、前記つば片が前記流体の流れを遮る程度を小さくする、請求項２記載の流体発電装置。
【請求項４】
前記羽根及び前記ケーシングを水平面と交わる軸周りに回転させる回転機構をさらに備え、
前記つば角度調整部は、複数の前記つば片のうち、一部だけを傾けることが可能である、請求項３記載の流体発電装置。
【請求項５】
風速を計測する風速計、又は、前記羽根若しくはロータの回転速度を計測する回転速度計測部をさらに備え、
前記つば角度調整部は、前記風速計又は前記回転速度計測部の計測結果が所定の閾値以上となったときに、複数の前記つば片のうち少なくとも一部を傾ける、請求項４記載の流体発電装置。
【請求項６】
前記羽根及び前記ケーシングを回転させる回転軸と、
前記ケーシングを可逆的に把持し又は解放する把持機構とをさらに備え、
前記回転軸は、前記口縁の面上又は前記口縁の面と並行方向に延びている、請求項１記載の流体発電装置。
【請求項７】
羽根と、前記羽根を囲むように配置され、かつ、前記羽根から下流に向かって流路面積が大きくなる筒状のケーシングとを備え、流体の流れを利用した前記羽根の回転によって発電を行う流体発電装置を用いた流体発電方法であって、
前記流体発電装置は、
前記ケーシングにおける前記流体の流出口の口縁の外側に設けられたつば部と、
前記流体の流れ方向に対する前記つば部の角度を調整するつば角度調整部とを備え、
前記つば角度調整部が、前記流体の流れ方向に対する前記つば部の角度を調整するつば角度調整ステップを含む、流体発電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、流体発電装置及び流体発電方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近来、発電の分野において、脱石油エネルギーや環境クリーン等の観点から、風力発電装置が注目されている。風力発電装置は、自然界の風の流れを利用するものであるが、設置場所の地形や気象等の条件によって十分な風力が得られないことがある。
【０００３】
そこで、本発明者らは、弱い風を増速して発電に用いることを可能とする風力発電装置の研究開発を行ってきた（例えば特許文献１及び２参照）。上記風力発電装置は、レンズ風車（登録商標）といい、本願出願人により製造販売されている。
【０００４】
図１２は、従来のレンズ風車を例示する図である。図１２を参照して、従来のレンズ風車１０１は、羽根１０３と、羽根１０３を囲むように配置される筒状のケーシング１０５と、ケーシング１０５の風の流出口側（下流側）に正面からの風を遮るように設けられたつば部１０７とを備える。レンズ風車１０１では、つば部１０７が風を遮ることによってつば部１０７の下流側に発生するカルマン渦の作用により下流側に低圧域を生じ、ケーシング１０５内の風の流れを増速して高出力の発電が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４７３６００３号公報
特許第５０３０１２２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、従来のレンズ風車１０１は、つば部１０７が正面からの風を遮るため、風車のサイズが大きくなると、風荷重が無視できないほど大きくなってしまう。つば部１０７における風荷重の増大というのは、本発明者らによるレンズ風車ならではの課題である。
【０００７】
そこで、本願発明は、風荷重を低減することと、つば部付きケーシングを備えることを両立する流体発電装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の第１の観点は、羽根と、前記羽根を囲むように配置され、かつ、前記羽根から下流に向かって流路面積が大きくなる筒状のケーシングとを備え、流体の流れを利用した前記羽根の回転によって発電を行う流体発電装置であって、前記ケーシングにおける前記流体の流出口の口縁の外側に設けられたつば部と、前記流体の流れ方向に対する前記つば部の角度を調整するつば角度調整部とを備える、流体発電装置である。
【０００９】
本願発明の第２の観点は、第１の観点の流体発電装置であって、前記つば部は、前記流体の流れを遮る複数のつば片を有し、前記つば部を前記流体を遮る角度に調整した状態において、隣り合う前記つば片同士の間に隙間を有する。
【００１０】
本願発明の第３の観点は、第２の観点の流体発電装置であって、前記つば角度調整部は、前記つば片を前記流体の流れを遮る度合いを小さくするように角度に調整するときに、前記流出口の前記口縁よりも前記流体の下流側に前記つば片を傾けることにより、前記つば片が前記流体の流れを遮る程度を小さくする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許