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公開番号2025171562
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024077041
出願日2024-05-10
発明の名称回転装置
出願人国立大学法人岡山大学
代理人弁理士法人あーく事務所
主分類F03D 3/04 20060101AFI20251113BHJP(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】装置全体の大型化を避けつつ、回転翼の旋回性能を向上させた回転装置を提供する。
【解決手段】回転装置1は、流体の進行方向に対して垂直な回転軸13と、流体を受けて回転軸13の周りを回転する回転翼11と、回転翼11の回転軌跡の外周に近接して設けられた加速翼21とを備える。加速翼21は、回転翼11に対し進行方向での上流側に配置され、回転翼11の回転軌跡に沿った形状とされている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
流体の進行方向に対して垂直な回転軸を有する回転装置であって、
流体を受けて前記回転軸の周りを回転する回転翼と、
前記回転翼の回転軌跡の外周に近接して設けられた加速翼とを備え、
前記加速翼は、前記回転翼に対し前記進行方向での上流側に配置され、前記回転翼の回転軌跡に沿った形状とされていること
を特徴とする回転装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回転装置であって、
前記加速翼は、前記回転翼の回転軌跡における前記進行方向での上流端から回転した角度が、４５度を跨ぐように配置されていること
を特徴とする回転装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転装置であって、
前記加速翼は、前記回転翼の回転軌跡における前記進行方向での上流端に面するように配置されていること
を特徴とする回転装置。
【請求項４】
請求項１に記載の回転装置であって、
前記加速翼は、断面が円弧状とされていること
を特徴とする回転装置。
【請求項５】
請求項１に記載の回転装置であって、
前記加速翼は、断面が矩形状とされていること
を特徴とする回転装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、流体の進行方向に対して垂直な回転軸を有する回転装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、風力発電や潮流発電に用いられる風車・水車においては、回転軸が流れに対して平行な水平軸を採用したものと、回転軸が流れに対して垂直な垂直軸を採用したものとがある。垂直軸風車（水車）は、発電機を地上に設置できるため、重心が低く安定性が高いが、水平軸風車よりもエネルギー取得性能や低風速での自己起動性能が低い。そこで、性能向上のために、回転翼周辺に付加的に固定翼を配置する方式が提案されている（例えば、特許文献１ないし特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭５３－０５７３３６号公報
特開２００５－７６６２４号公報
特開２０１５－０３１２２７号公報
特開２０２１－３２０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の流体原動機構は、片方に自在軸付けした従向羽根と、前半または中央に自在軸付けしたひる返り羽根とが併設され、自在状に支軸される変流板と一体に方向翼を設けている。
【０００５】
従来の水平軸可変羽根付垂直軸風車は、垂直軸風車内に設けた可変羽根が、受ける風力に応じて可変する。また、垂直軸風車の外周には、風力制御板が設置してある。
【０００６】
従来の風車は、支軸と、風力を受けて支軸の周りを回転する回転翼と、回転翼の回転軌跡の外側に固定して設けられた固定翼とを備え、回転翼は、翼本体と、可撓性を有し、翼本体の回転方向後縁に固着されている可撓部とを有する。
【０００７】
従来の垂直軸風車は、垂直方向の回転軸に対して羽根が回転する垂直軸風車であって、垂直軸風車の風上側に配置され、垂直軸風車の一部を覆う風防部を含む。
【０００８】
上述したように、垂直軸風車の性能を改善するために、固定翼を備えた構造がいくつか提案されているが、その多くは、風車の外側に逃げる風の流れ方向を変えることで、より多くの風が風車に流入するようにしたものや、風車の回転を邪魔する流れを遮る風防としての効果を狙ったものなどに分類される。
【０００９】
しかしながら、従来の固定翼を採用した構造では、固定翼を含む風車全体のサイズが大きくなっており、単に風車の受風面積を大きくし、風車に取り込む風力エネルギー自体を大きくしたものと等価と見なすことができる。すなわち、必ずしも風車の効率を向上させたことにはならない。また、従来の固定翼は、風車の回転を増速することだけに用いられているが、台風などの強風時には、増速によって過回転を生じる虞がある。
【００１０】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、装置全体の大型化を避けつつ、回転翼の旋回性能を向上させた回転装置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】
（【００１１】以降は省略されています）

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