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公開番号2025175743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2024081970
出願日2024-05-20
発明の名称垂直軸型風車
出願人サイエンスリサーチ株式会社
代理人個人,個人
主分類F03D 3/06 20060101AFI20251126BHJP(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】加工が簡単で低コストであり、エネルギーロスが少ない垂直軸型風車の提供。
【解決手段】回転軸2の周りに等間隔で放射状に設けられた複数の大翼板3および小翼板4であり、それぞれ回転軸2の一回転方向R側に湾曲した1枚の金属板からなり、それぞれ複数の鱗状の切欠きによって形成された複数の鱗状片34,44であり、回転軸2の一回転方向Rと反対側に斜めに曲折された複数の鱗状片33,44を有する複数の大翼板3および小翼板4を備える垂直軸型風車1である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸の周りに等間隔で放射状に設けられた複数の翼板であり、それぞれ前記回転軸の一回転方向側に湾曲した１枚の金属板からなり、それぞれ複数の鱗状の切欠きによって形成された複数の鱗状片であり、前記回転軸の一回転方向と反対側に斜めに曲折された複数の鱗状片を有する複数の翼板を備える垂直軸型風車。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記複数の翼板の間に、前記回転軸の周りに等間隔で放射状に設けられた前記複数の翼板よりも小さな複数の翼板であり、それぞれ前記回転軸の一回転方向側に湾曲した１枚の金属板からなり、それぞれ複数の鱗状の切欠きによって形成された複数の鱗状片であり、前記回転軸の一回転方向と反対側に斜めに曲折された複数の鱗状片を有する複数の翼板を備える請求項１記載の垂直軸型風車。
【請求項３】
前記回転軸を中心とする円形板であり、前記複数の翼板がそれぞれ挿入され、前記回転軸の一回転方向側に湾曲した状態を形成するスリットを備えた円形板を有する請求項１または２に記載の垂直軸型風車。
【請求項４】
前記円形板は、１枚の金属板からなり、それぞれ複数の鱗状の切欠きによって形成された複数の鱗状片であり、前記回転軸の一回転方向側が下向きに曲折された複数の鱗状片を有する請求項３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、風向きによらず常に一定方向に回転する垂直軸型風車に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
風向きによらず常に一定方向に回転する、いわゆる垂直軸型風車が知られている。垂直軸型風車は、上下方向に立設される垂直軸（回転軸）の周りに風を受ける羽根を設け、風向きにかかわらず常に一定の方向に回転するようになされたものである。また、この種の垂直型風車では、一方の羽根に風が当たって回転力を生むが、反対側の羽根に当たる風は抵抗力を生むため、このエネルギーロスを小さくすることが求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、中心軸を中心に旋回する半球殻状の風力受けが中心軸に取り付けられ、半球殻状の風力受けの凹面に風を受けることで、風力受けが中心軸の周りに回転する全方向性風車において、風力受けに貫通孔を設けるとともに、貫通孔は、風力受けの凸面側から凹面側に向かって滑らかに湾曲して凹面側に突出する湾曲部の間に形成されている全方向性風車が開示されている。この全方向性風車では、風力受けの凹面側に当たった風は湾曲部に沿って渦を巻き、風がスリットから抜け出すのをこの渦流により防止するので、エネルギーをロスしないとされている。一方、風力受けの凸面側に当たった風は湾曲部に案内されて凹面側に抜けることができるので、凸面側に風が当接することにより空気抵抗が小さくなるので、エネルギーのロスが小さくなるとされている。
【０００４】
また、特許文献２には、２枚一対の楔形開閉長板翼を複数配置し、風向きに対して左右の一方側で楔形の解放角度を最大にして風力を受け止め、それと同じ時、左右の他方側で楔形の鋭角度を最尖にして風を斬る形で風力を加速的に素通りさせるようにした竪型回転風車が開示されている。特許文献３には、各ブレードに透孔が形成され、各ブレードの一面における透孔の一縁には弾性板が固定され、この弾性板は、ブレードが他面より風を受けたときを除き、弾性により透孔を塞いだ状態にあり、弾性板はブレードが他面側より風を受けたときには風の力により変形して透孔を開くようになした風車が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－９０１８号公報
特開２０１９－１９４４７９号公報
特開２０１４－１２９７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の全方向性風車は風力受けが半球殻状となっており、これを中心軸の周りに取り付けているため、風力を受ける前面投影面積がそもそも少ない。また、貫通孔は、風力受けの凸面側から凹面側に向かって滑らかに湾曲して凹面側に突出する湾曲部の間に形成されたものであるが、半球殻状の風力受けにこのような貫通孔を加工することは難しく、コスト高の要因となる。一方、特許文献２，３は可動式の翼となっており、構造が複雑でコスト高となるうえ、故障の要因となる。
【０００７】
そこで、本発明においては、加工が簡単で低コストであり、エネルギーロスが少ない垂直軸型風車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】
本発明の垂直軸型風車は、回転軸の周りに等間隔で放射状に設けられた複数の翼板であり、それぞれ回転軸の一回転方向側に湾曲した１枚の金属板からなり、それぞれ複数の鱗状の切欠きによって形成された複数の鱗状片であり、回転軸の一回転方向と反対側に斜めに曲折された複数の鱗状片を有する複数の翼板を備えるものである。
【０００９】
本発明の垂直軸型風車は、回転軸の周りに等間隔で放射状に設けられた複数の翼板が、それぞれ回転軸の一回転方向側に湾曲した１枚の金属板からなり、これに複数の鱗状の切欠きによって複数の鱗状片が形成され、この複数の鱗状片が回転軸の一回転方向と反対側に斜めに曲折された簡単な構造である。そして、この垂直型風車では、翼板が湾曲した回転軸の一回転方向側に風を受けると、風は湾曲した翼板によって受け止められ、回転力を生み出す。このとき、翼板には鱗状の切欠きによって空隙が形成されているが、この鱗状の切欠きによって形成された鱗状片は回転軸の一回転方向と反対側に斜めに曲折されているため、風は空隙の手前で鱗状片に受け止められ、追加の回転力を生み出す。一方、回転軸の反対側に位置する翼板では、風は反対側に湾曲した翼板によって受け流されるとともに、鱗状の切欠きによって形成された空隙を抜け、鱗状片に導かれて受け流されるので、抵抗力が小さくなる。
【００１０】
本発明の垂直型風車は、上記複数の翼板（以下、「大翼板」と称す。）の間に、回転軸の周りに等間隔で放射状に設けられた上記大翼板よりも小さな複数の翼板（以下、「小翼板」と称す。）であり、それぞれ回転軸の一回転方向側に湾曲した１枚の金属板からなり、それぞれ複数の鱗状の切欠きによって形成された複数の鱗状片であり、回転軸の一回転方向と反対側に斜めに曲折された複数の鱗状片を有する複数の翼板（小翼板）を備えることが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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