JP2002061563A - 制風構造の風車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来の技術は、風車の羽根面（風受面）の傾
斜角度を風力の度合いで変化させるが、羽根の長さ角度
は不変で、強風に耐える構造である、故に風車は、堅固
にして耐風構造となる。また、縦軸型の風車は全風向に
対応する利点をもつが、羽根が戻る側では風圧力が負の
回転力となる。 【解決手段】 当風車は、風車の羽根を伸縮．倒起し
て、強風．突風など羽根に与える風圧力を必要量のみ取
り入れ、その他、不要な風圧力は逸らしてしまう、即ち
風力を感知し風力に対応して風車の羽根を伸縮．倒起
し、羽根回転に必要な風量を制御して回転に採用する、
制風構造の風車。耐風構造は、強風に対抗出来る堅固な
構造になるのに対し、制風構造は風量を制御して、強風
に対抗しないので、其の分、構造材を軽減省力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】台風．突風など強風の多い地域に
おいて、自然エネルギーである風を制御して、風の強弱
幅広い範囲の風力を利用する風車。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術は、風車の羽根面（風受面）
の傾斜角度を風力の度合いで変化させるが、羽根の長さ
角度は不変で、強風に耐える構造である、故に風車は、
堅固にして耐風構造となる。また、縦軸型の風車は全風
向に対応する利点をもつが、羽根が戻る側では風圧力が
負の回転力となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】台風．強風の多い地域
においては、その大きな自然エネルギーを容易に取り込
み活用する手段として風力発電用の風車がある、これは
耐風構造であり多額の材工費を要する、風のある所何処
でも容易に設置可能であるには、制風構造にして風車の
構造を省力軽減して、風車の駆動効率を良くする事が目
的課題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】強風．突風時、羽根が受
ける余分な風圧力を排除する為、羽根長さを収縮して風
を受ける羽根の面を調整し、また羽根の長手方向軸の捻
れや羽根の倒し斜度調整を行い、風車の回転に有効な羽
根の形態にして、効率よく風圧力を取り込み、風車を回
転させる。弱風時は、羽根を最大に伸し広げ、風圧を受
け良くして風車を回転させる、このように羽根を伸縮制
御して強風から弱風まで幅広い範囲の自然エネルギーで
ある風を利用する。制風構造は強風時余分な風圧力を排
除する風車構造であり、風圧力を受け耐える堅固な従来
の耐風構造より材料費工事費の省力化が可能となる。

【０００５】

【作用】風の強弱により、風車の風圧を受ける羽根の面
積や角度を制御して、適度の風圧力を取り込み風車の原
動力として利用する。この制風構造の風車は、台風．突
風の多発地域にも容易に設置が可能となり、自然を破壊
する事なくクリーンエネルギーを得ることが出来る。

【０００６】

【実施例】実施例図に基づき説明する。実施例図−１風
車の側面図、風車は、まず始動に先立ち４−１の指す風
速風向感知機で感知して羽根の回転半径．斜度と風車の
向きを連動補正して始動する。羽根の回転半径伸縮は羽
根の長手３段羽に伸縮自在にジャッキを嵌入して、各層
内を通じ連続ジャッキにして装備する、羽根（１ｃ）内
ジャッキ（１ｃ−１）は（１ｃ）の回転外側部位で（１
ｃ−１）シリンダーを固定、羽根（１ｂ）内ジャッキ
（１ｂ−１）の先端部位を（１ｂ）回転外側部位と固
定、羽根（１ａ）内ジャッキシャフト（１ａ−１）の先
端部位を（１ａ）回転外側部位と固定する、その各ジャ
ッキはシャフトを軸回転自在にして、羽根の捻れ分を回
転しながら伸縮する。風速風向感知器（４−１）で感知
符合して風車の向き、及び羽根の出幅を伸縮し回転半径
を調整する、通常適度の風速の場合は、羽根を大きくＡ
位置迄伸ばし半径を大きくして、風を大きく受け回転す
る。羽根の伸縮手段は、図−４に示す羽根内開設の２重
シャフトジャッキ（１ｃ−１）と、その内部に開設ジャ
ッキ（１ｂ−１．１ａ−１）の伸縮により行う、羽根を
縮小する場合、まず、ジャッキ（１ｃ−１）内に（１ｂ
−１）を引き込む、又はジャッキ（１ｂ−１）内にシャ
ト（１ａ−１）を引き込み、羽根先端部位（１ａ）位か
ら（１ｂ）位へ縮小する、即ち、ジャッキ（１ｃ−１）
あるいは（１ｂ−１）のジャッキシリンダーを縮小して
行う。強風を感知した場合、その感知した風速の度合い
に符合して羽根をＡ位からＡ−１．Ａ２位へ縮小して羽
根の受ける風圧を最適にして風車を回転させる、余分の
風はそらす。羽根（１）は風を受ける面の断面を風車軸
側（羽根の付け元）で軸と並行に、回転外側（１）の
（１ａ）側で風車軸と直角に近ずけ風を受け良くする、
即ち羽根は飛行機のプロペラの如く捻れているので、羽
根は縮小するほど風を受ける面が捻れ込み、風方向と並
行に近かずき風圧を少なく受ける様になる。強風で突風
の場合の羽根回避方法について、実施例図−５で説明す
る、突風の場合羽根（１ａ．１ｂ）の縮小は対応出来
ず、ショクアブソーバー（１−１）が風速に反応し羽根
Ａ位置からＢ位置方向へ傾斜して、風抵抗を小にし羽根
の受ける風圧を少なくして、風害から避け適度の風力の
み取り入れ、羽根を回転させる。強風が継続する場合は
風車軸嵌合スライドリング（１−１３．１−２３）を操
作して、羽根Ａ位置からＢ位置方向へ継続して傾斜させ
上記同様適度の風力のみ取り入れ羽根わ回転させる。

【０００７】

【発明の効果】風車を原動力にして、発電機や揚水機を
駆動する場合、強弱の風を多く有効に取り込む為、風を
受ける羽根を伸縮．起倒して、その面積や角度をコント
ロールする。強風時には、風を受ける羽根の面積を縮
小、又は、風車軸との角度を小に調整して、必要な風量
のみ羽根に取り込み風車を回転させる。突風時、羽根の
縮小対応が風速を感知し符合が遅れる場合、羽根は回転
しきれない風圧力を受け、羽根のサスペンションてある
ショクアブソーバー（１−１）の軸力となる、羽根は瞬
時に風車軸側にショクアブソーバー（１−１）を活用し
て応分倒し余分の風圧力を逸らし、適度の風車回転を確
保する。弱風時には、強風時とは逆に羽根を最大限に伸
び起こし広げて少しの風も受け捕らえて風車の回転原動
力として利用する。以上のように制風構造の風車は、強
風．台風から弱風迄、幅広い範囲の自然エネルギーであ
る風を風車の原動力として利用出来る、風車が制風構造
で回避出来る風圧力対応分の構造材を省力化出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】風車の側面図 羽根を風車向きと並行迄倒した
場合の実施例図。

【図２】 イ−イ面図 羽根の上下を全開し左右を全倒
した場合の実施例図。

【図３】 図１．図５のロ−ロ断面図 風車軸１−３へ
嵌合スライドリング１− １３．１−２３の
実施例断面図。

【図４】 図２の羽根内部 実施例拡大図 羽根の収縮
段階を点線で示す。

【図５】 図４の側面図 羽根の倒避と収縮段階を点線
で示す。

【符号の説明】

１ 風車の羽根（ローター）数段に区切り羽根元
を内に嵌入伸縮する、風車軸側を軸方向に先端部風受面
を風車軸風向と直角に全体を捻る １−１ 風車の羽根と風車の軸（１−３）間に開設し
た羽根調整ジャッキ（ショクアブソーバーを兼ねる） １−１１ （１−１）と風車軸（１−３）の嵌合スライ
ドリング（１−１３）との自在連結軸 １−１２ （１）と（１−１）との自在連結軸 １−１３ 風車軸（１−３）に嵌合スライドリング 羽
根調整装置 １−２ （１’）は（１−１）と同様羽根調整ジャッ
キ １−２１ （１−１１）と同様機能 １−２２ （１−１２）と同様機能 １−２３ （１−１３）と同様機能 １−３ 風車軸 １−４ 風車軸（１−３）尾部位マシーンカプセル風
車と同軸回転 １ａ 羽根（１）の先端部位（３段羽の回転外側の
部位） １ｂ 羽根（１）の中間部位（３段羽の回転中間の
部位） １ｃ 羽根（１）の風車軸（１−３）側部位（３段
羽の回転内側の部位） １ａ’ 羽根を倒した状態 １ａ” 倒した（１ａ’）を（１ｃ）位置まで嵌入収
縮状態 １ｃ−１ 羽根（１ｃ）内開設の２重シャフトジャッキ
各ジャッキは油圧．電動 １ｂ−１ 羽根（１ｂ）内開設の（１ｃ−１）のシャフ
ト ジャッキ（１ｃ−１）のシャフトで（１ａ−１）の
ジャッキのシリンダー １ａ−１ 羽根（１ａ）内開設の（１ｂ−１）ジャッキ
のシャフト ２ 風車の土台 ３ 風車の支柱 ４ 風車の支柱の上部位風向符合回転体で風車軸
力交換機ボックス（発電機等開設スペース） ４−１ 風速風向感知器 後方マシーンへ伝達し羽根
及び風車向きを調整操作する。 ５ 風車立地 １ａの最先端側を回転外側．１ｃの風車軸側の連結蝶番
側を回転内側と言う

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】風車の羽根（１）を長手方向複数段にして
   風車軸側へ嵌合伸縮自在の羽根構造とした、羽根の回転
   半径を変位する風車。
2. 【請求項２】風車の羽根を、羽根（１）と風車軸（１−
   ３）の間に開設した羽根調整ジャッキ（１−１）を伸縮
   して羽根の風車軸に対する角度を変位する風車。