JP2003206849A

JP2003206849A - 直線翼型風水車

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Publication number: JP2003206849A
Application number: JP2001397075A
Authority: JP
Inventors: Kazuichi Seki; 和市関
Original assignee: Tokai University
Current assignee: Tokai University
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: US6974309B2; WO2003040555A1; US20040170501A1; TWI226919B; TW200300479A; JP3368537B1; CN1258040C; CN1484734A

Abstract

(57)【要約】【課題】風水車の効率や自己始動性、騒音等を考慮し
てソリディティ、取付角、翼厚等の適正化を図る。【解決手段】軸心と平行に配置された二次元翼型の直
線翼３を備える直線翼型風水車で、軸心から直線翼の翼
弦線に仮想線を直交させ、交点２１を中心として直線翼
を回転させた角度を取付角αとした時、取付角が＋３°
〜−２゜の範囲で設定され、且つ、翼弦長Ｃに対する直
線翼３の前縁７からこの交点までの距離Ｘの割合を取付
位置とした時、取付位置が１５〜４０％の範囲で設定さ
れ、且つ軸心から直線翼３までの距離を半径Ｒ、直線翼
の翼弦長をＣ、枚数をＮとした時、ＮＣ／Ｒが０．５〜
２．２の範囲で設定され、且つ、直線翼の翼弦長に対す
る最大翼厚Ｔの割合が２０〜２５％の範囲で設定され
る。支持翼の翼弦長に対する最大翼厚の割合は１５〜２
０％である。直線翼の端部に翼型断面の山状部が形成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば垂直軸の周
りに直線翼を配置して支持翼で軸側に連結した直線翼型
風水車に関し、効率や自己始動性や騒音等を考慮して、
ソリディティ、取付角、翼厚等の適正化を図ったもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギや自然環境保護等の観
点から風力発電や水力発電が見直されてきている。風力
発電について言えば、従来は、プロペラを用いた水平軸
型の風車が主流であった。プロペラ式の風車は、自己始
動性が高く、特別な起動装置が要らない反面、風向きに
対する指向性があり、プロペラを風の方向に向けるため
の装置等が必要で、しかもプロペラの形状が複雑なため
に量産加工が難しいというように種々の欠点を有してい
た。

【０００３】近年、プロペラ式の水平軸風車に対して、
縦長のブレードを用いた垂直軸型の風車が採用されてき
ている。例えば、垂直な軸部の周りに複数本の円弧状の
細長のブレードを有するダリウス型風車は有名である。

【０００４】垂直軸風車は、風向きに対して無指向性で
あるために、風向きの変化する日本の風況に適してお
り、しかもブレードの形状が簡単で量産が容易であると
いった種々の長所を有している。垂直軸風車の効率（出
力係数）は何らプロペラ式の水平軸風車に劣るものでは
ない。ここで効率とは、風のエネルギに対する風車のな
す仕事（トルク×回転速度）の割合である。なお、水力
発電の場合は、水のエネルギに対する風車のなす仕事の
割合が効率となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
垂直軸風車にあっては、自己始動性が極めて低いため
に、起動用のモータやモータを制御する制御装置等、種
々の設備が必要となり、簡単な形状のブレードを使用す
る割には装置が大型化・高コスト化するといった問題が
あった。また、高い効率（出力係数）を得るためには、
翼型に工夫を凝らす等、種々の苦労があった。また、回
転時の風切り音が大きく、その対策も必要であった。こ
れらの問題は風車に限らず、水車においても起こり得る
ことであった。

【０００６】本発明は、上記した点に鑑み、主に垂直軸
風水車として使用され、良好な効率（出力係数）を発揮
することができる風水車で、望ましくは自己始動性が高
く、特別な起動装置が不要で、しかも回転音の静かな風
水車を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼を備える直線翼
型風水車において、該軸心から該直線翼の翼弦線に仮想
線を直交させ、この交点を中心として該直線翼を回転さ
せた角度を取付角とした時、該取付角が±５°以内の範
囲で設定されたことを特徴とする。上記構成により、取
付角５゜以上では風水車の効率（出力係数）がゼロとな
り、風水車として役に立たない。取付角を±５゜以内に
することで、回転時に良好な効率を得ることができる。

【０００８】請求項２に係る直線翼型風水車は、請求項
１記載の直線翼型風水車において、前記取付角が好まし
くは±２°以内であることを特徴とする。上記構成によ
り、少なくとも最大効率の半分程度以上の効率（出力係
数）を発揮させることができ、効率が格段に高まる。

【０００９】請求項３に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼を備える直線翼
型風水車において、該軸心から該直線翼の翼弦線に仮想
線を直交させ、翼弦長に対する該直線翼の前縁からこの
交点までの距離の割合を取付位置とした時、該取付位置
が２５％であることを特徴とする。上記構成により、取
付位置２５％において最大効率（最大の出力係数）が発
揮される。また、直線翼に頭下げのモーメント（直線翼
の前縁を軸心に向けて内向きに傾けようとする力）が作
用するから、自己始動性が高まる。

【００１０】請求項４に係る直線翼型風水車は、請求項
３記載の直線翼型風水車において、前記取付位置が１５
〜４０％の範囲で設定されたことを特徴とする。上記構
成により、効率は取付位置２５％に較べてやや低下する
ものの、良好に維持され、且つ直線翼の頭下げモーメン
トにより、自己始動性が確保される。

【００１１】請求項５に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼を備える直線翼
型風水車において、該軸心から該直線翼までの距離を半
径Ｒ、該直線翼の翼弦長をＣ、該直線翼の枚数をＮとし
た時、ＮＣ／Ｒが０．５〜２．２の範囲で設定されたこ
とを特徴とする。上記構成により、ＮＣ／Ｒ（ソリディ
ティすなわち回転面積比）が０．５以上で良好な自己始
動性が発揮される。ソリディティ２．２を越えると効率
（出力係数）が低下するから、ＮＣ／Ｒ０．５〜２．２
の範囲で始動性と効率とが確保される。

【００１２】請求項６に係る直線翼型風水車は、請求項
５記載の直線翼型風水車において、前記ＮＣ／Ｒが好ま
しくは０．６５〜１．２であることを特徴とする。上記
構成により、ＮＣ／Ｒが０．６５で自己始動性がさらに
良好となり、１．２を上限としたことで、効率がより高
く確保される。

【００１３】請求項７に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼を備える直線翼
型風水車において、該直線翼の翼弦長に対する最大翼厚
の割合が２０〜３０％の範囲で設定されたことを特徴と
する。上記構成により、風水車の自己始動性が向上し、
且つ効率（出力係数）もアップする。

【００１４】請求項８に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼と、該直線翼を
該軸心側に連結する対称翼型の支持翼とを備える直線翼
型風水車であって、該支持翼の翼弦長に対する最大翼厚
の割合が１５〜２０％の範囲で設定されたことを特徴と
する。上記構成により、支持翼の回転抗力を低く抑え、
且つ強度を確保しつつ、風水車の自己始動性を向上させ
ることができる。

【００１５】請求項９に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼を備える直線翼
型風水車において、該直線翼の軸方向端部に翼型断面の
ほぼ半分の厚さの山状部が形成されたことを特徴とす
る。上記構成により、風車として使用した時の回転時の
翼端後方の空気の渦がなくなり、風切り音が低減ないし
は完全に解消される。水車として使用した時も同様に回
転時の翼端後方の水の渦がなくなり、水切り音が低減な
いしは完全に解消される。請求項１０に係る直線翼型風
水車は、請求項９記載の直線翼型風水車において、前記
山状部の翼厚が１２〜１７％程度であることを特徴とす
る。上記構成により、風切り音や水切り音が完全に解消
される。

【００１６】請求項１１に係る直線翼型風水車は、請求
項１〜１０に記載の各要素を二つ又は三つ又は四つ又は
五つ又は六つ組み合わせて構成されることを特徴とす
る。上記構成により、例えば取付角±５゜又は±２゜以
内と、ソリディティＮＣ／Ｒ＝０．６５〜１．２と、直
線翼厚２０〜３０％と、支持翼厚１５〜２０％と、翼端
の山状部との組み合わせにより、風水車の効率（出力係
数）と自己始動性の両方が満足され、且つ風切り音や水
切り音が低減ないしは完全に解消される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
等に基づいて詳細に説明する。図１は本発明における垂
直軸式の直線翼型風水車の一形態を示すものである。こ
の直線翼型風水車１は、垂直な軸部２と、軸部２の周囲
で軸部２と平行に配置された複数枚（本形態で三枚）の
主翼である直線翼（ブレード）３と、各直線翼３を軸部
２に連結する水平な支持翼４とで構成されている。

【００１８】直線翼３のＡ−Ａ断面を図２（ハッチング
は省略する）に示す如く、直線翼３は非対称の二次元翼
型を呈し、そのミーンライン９は直線翼３の前縁７から
下向き（図２で向かって下向きであり、図１では軸方向
内側に相当する）に湾曲して、最大翼厚中心１０で翼弦
線１１に一致し、さらに後縁８にかけて上向きに湾曲し
ている。図２で向かって下側に支持翼４が設けられる。
この形状により、風や水流の方向（風水向）によって直
線翼３の取付角を変えることなく、風水車の効率（出力
係数）を高めることができる。直線翼３の形状について
は本出願人が特公昭５６−４２７５１号で提案済であ
る。

【００１９】また、支持翼４のＢ−Ｂ断面を図３（ａ）
に示す如く、支持翼４は対称翼であり、前縁１２から後
縁１３にかけてミーンライン１５と翼弦線１５とが一致
している。支持翼４に対称翼を使うことで、図１におい
て前縁１２で風や水流を受けた際の抵抗が低減され、後
縁１３で風や水流を受けた際の抵抗が増大して風水車１
を回す力が発揮される。

【００２０】支持翼４の断面形状として図２と同じ様な
非対称の翼型を採用する場合には、図１で上側の支持翼
４を図２と同じ様な断面形状とし、図１で下側の支持翼
４は、図２の断面形状を上下線対称とした断面形状（上
下反転させた形状）のものを使用する。

【００２１】これにより、上側の支持翼で生じる揚力
が、下側の支持翼に作用する下向きの力で打ち消され、
スムーズな回転が得られると共に、軸部２の軸受（図示
せず）にかかるスラスト力が低減され、ベアリング（図
示せず）の寿命が向上する。

【００２２】上記直線翼３と支持翼４とはグラスファイ
バやカーボンファイバといった軽量で且つ高強度な材料
で一体に形成されることが好ましい。これにより、風水
車１は、風車としてのみならず、水車としても使用する
ことができる。翼の剛性が高いから、強い水流にも耐え
られ、一体型であるから、継ぎ目に孔等がなく、翼内部
に水が浸入する心配がない。また、各翼部の軽量化によ
り始動性及び効率（出力係数）が向上する。

【００２３】軸部２は金属製の中空なアウタロータであ
ることが好ましく、例えばアウタロータ（２）の端部に
発電機（図示せず）の回転軸が固定される。アウタロー
タの使用で軸部２が軽量化され、始動・起動性が向上す
る。なお、例えば風向きや水流の向きが一定の場所で使
用し、取付角を可変とする必要がない場合は、直線翼３
に対称翼（断面対称翼型）を使用することも可能であ
る。また、直線翼３の上下に円板状等のプレート（図示
せず）を配置し、プレート中心を支持することで、軸部
２を廃止することも可能である。

【００２４】上記直線翼型風水車１の効率（出力係数）
は、支持翼４に対する直線翼３の取付角や、軸部２の中
心に対する直線翼３の取付位置、風水車１のソリディテ
ィ（回転面積比）等によって変動する。また、風水車１
の自己始動性は、ソリディティ（回転面積比）や直線翼
３・支持翼４の翼厚等によって変動する。

【００２５】ここで、取付位置とは、図４（ａ）に示す
如く、軸部２の中心２０から直線翼３の翼弦線１１に向
けて直角に径方向の仮想線２２を引いた際に、直線翼３
の前縁７から径方向の仮想線２２と翼弦線１１との交点
２１までの距離Ｘを翼弦長Ｃに対する割合（％）で示し
た数値である。また、取付角とは、図４（ｂ），（ｃ）
に示す如く、図４（ａ）の翼弦線１１に相当する真直線
１８に対して直線翼３を回転方向外側又は内側に傾けた
際に、翼弦線１１と真直線１８とのなす角度α（゜）を
言う。図４（ｂ）は＋αの取付角、図４（ｃ）は−αの
取付角、図４（ａ）は取付角０゜を示している。

【００２６】また、ソリディティは、風水車の半径をＲ
（ｍ），直線翼の枚数をＮ（枚），直線翼の翼弦長をＣ
（ｍ）とした場合、ＮＣ／Ｒで表される。半径Ｒは図４
（ａ）で軸中心２０から翼弦線１１と仮想線２２との交
点２１までの距離である。また、翼厚とは、翼弦長に対
する最大翼厚の割合を％で示したものである。効率（出
力係数）は、風又は水のエネルギを１とした時に風水車
のなす仕事（トルク×回転速度）の割合を少数点の数字
で示したものである。

【００２７】本発明は、これら取付角や取付位置、ソリ
ディティ、翼厚といった要素の最適値及び有効使用範囲
を見い出して、高い自己始動性と十分な効率（出力係
数）を発揮し得る直線翼型風水車を提供することを目的
としている。以下にこれら要素についての調査・検討結
果を説明する。

【００２８】先ず、取付角と効率（出力係数）に関する
調査結果を図５のグラフに示す。図５で縦軸に効率、横
軸に取付角（゜）を示し、ソリディティ（ＮＣ／Ｒ）を
０．１８〜４．０まで五段階（０．１８，１．０８，
２．０，３．０，４．０）に示している。

【００２９】図５より明らかな如く、風水車の効率は取
付角によって大きく変動し、ソリディティが０．１８〜
４．０と極めて大きな範囲において、取付角は±４゜又
は最大でも±５゜以内の範囲でのみ有効となっている。
取付角が±４゜又は最大でも±５゜の範囲を越えると、
風水車の効率はほぼゼロになり、全く使用できなくな
る。図５において良好な効率（例えば０．１以上の効
率）を得るためには、±２゜以内又は少なくとも±３゜
以内に取付角を抑えるべきである。±２゜以内に抑える
ことで、少なくとも最大効率（図５で０．２５）の半分
程度以上の効率（出力係数）を発揮させることができ
る。最大でも±５゜以内とする必要がある。最適値（範
囲）は±１°と言える。

【００３０】図５の如く、ソリディティ０．１８のもの
は取付角＋１゜で効率が最大となっている。他のソリデ
ィティ１．０８〜４．０の範囲のものは、取付角０゜と
＋１゜とでほぼ同じ最大効率となっている。−１゜より
も＋１゜の方が効率が少し高く、−２゜よりも＋２゜の
方が効率が高く、−３゜よりも＋３゜のほうが効率がか
なり高くなっている。このように、全体的に−側の取付
角よりも＋側の取付角の方が効率が高くなっている。図
５の傾向は風車の場合でも水車の場合でも同じである。

【００３１】次いで、図６に取付位置と効率（出力係
数）に関する調査結果を示す。図６で縦軸に効率、横軸
に取付位置（％）を示している。ソリディティ（ＮＣ／
Ｒ）は０．１８のみ代表で示している。一例として風水
車の半径Ｒは１．２５ｍ、直線翼の翼弦長Ｃは０．３ｍ
である。

【００３２】図６より明らかな如く、取付位置が２５％
において効率（出力係数）が最大（０．２３５）となっ
ている。取付位置が０〜５０％の範囲で効率（出力係
数）は０．１１８〜０．０７９と比較的安定した数値を
示している。

【００３３】取付位置０％とは、図４（ａ）で軸部から
延びる径方向の線（すなわち支持翼）が直線翼の前縁に
接する如く交差する位置であり、取付位置５０％とは同
じく径方向の線が翼弦線の中央に交差する位置である。
図６より、取付位置の最適値は２５％である。すなわち
図４（ａ）で軸部から延びる径方向の線が直線翼の前縁
から翼弦長の１／４の位置に交差する位置である。

【００３４】また、図６において取付位置の範囲は０〜
５０％とかなり広いが、取付位置０とその近傍において
は風水車回転時の直線翼の頭下げモーメント（直線翼の
前縁部が軸部に向かう内向きの力）が作用しなくなり、
自己始動性が悪化することを考慮すれば、取付位置１５
％以上とすべきであり、効率０．１以上を得るためには
５０％ではなく４０％以内とすべきである。従って、有
効な取付位置は１５〜４０％の範囲に抑えるべきであ
る。図６の傾向は風車の場合でも水車の場合でも同じで
ある。

【００３５】図７は、図５のグラフをソリディティと効
率の関係に書き変えたものである。図７で横軸にソリデ
ィティ（ＮＣ／Ｒ）、縦軸に効率（出力係数）を示して
いる。取付角は０゜，＋１゜，＋２゜，＋３゜，−１
゜，−２゜，−３゜の七水準である。

【００３６】図７から明らかな如く、ソリディティが大
きくなるに従って効率は低下する（この点は従来より公
知である）。取付角が０゜と＋１゜とでは効率はほぼ同
じ値を示している。取付角が＋２゜と−１度とで効率は
近似し、＋３゜と−２゜とで比較的効率は近似し、−３
゜になると効率は大きく（０．１以下に）落ち込んでい
る。図７からすれば、取付角は＋３゜〜−２゜の範囲が
好適と言える。取付角が＋３゜〜−２゜の範囲であれ
ば、ソリディティは０．１８〜４．０の範囲で良好な効
率を発揮する。

【００３７】但し、ソリディティが３や４であることは
現実には殆どないことである。すなわち、ソリディティ
が３ということは、例えば半径０．３ｍの風水車で直線
翼３の翼弦長が０．３ｍ、直線翼３の枚数が３枚の条件
のことであり、実施の可能性は極めて少ないと言える。
ソリディティが大きくなるに従って風水車内（直線翼３
の内側空間内）に風又は水が進入しにくくなり、風水車
内の流速が低下し、回転数やトルクが低下する。従っ
て、図７において各線のカーブが比較的なだらかになる
ソリディティ２程度が実使用範囲の上限と言える。取付
角−３゜の場合をも含めて考えた場合には、ソリディテ
ィの上限値は１ないし１＋α（αは０．２程度）が妥当
とも言える。

【００３８】ソリディティが高い程、始動性は向上する
から（この点は公知である）、自己始動性を考慮した場
合、ソリディティの下限値は０．１８よりも大きくすべ
きである。下限値は０．１８よりも大きく１よりも小さ
く、０．６程度にすべきと考える。ソリディティの検討
結果については後述する。図７の傾向は風車の場合でも
水車の場合でも同じである。

【００３９】上記図５〜図７の根拠（生データ）の一部
を参考までに表１に示す。

【表１】

【００４０】表１で周速比とは、風速又は水速に対する
直線翼の先端の回転速度の割合であり、周速比２．６と
は、風速又は水速の２．６倍の速度で回転することを意
味する。周速比によっても効率は大きく変動する。周速
比については後述する。

【００４１】図８は、ソリディティと効率（出力係数）
の関係をソリディティが０．１以下の極小域から３．５
までの範囲で示したものである。直線翼としては翼厚１
２％の比較的薄い対称翼（ＮＡＣＡ００１２）を用いた
場合を想定している。

【００４２】図８より明らかな如く、ソリディティが
０．１における効率は０．１以上となっており、ソリデ
ィティが０．１から０．３５にかけて効率曲線は鋭く立
ち上り、ソリディティが０．３５付近で効率はピークと
なり、ソリディティが０．３５から０．６５にかけて効
率は急勾配で低下し、ソリディティが０．６５から２．
２にかけて効率はなだらかに低下し、ソリディティが
２．２の近傍で効率はほぼ一定となり、ソリディティが
２．４以上では効率はさらに低下する。

【００４３】図８の結果より、性能（効率）を重視する
場合は、ソリディティを０．１〜０．６５の範囲で設定
する必要があり、始動性を重視する場合は、効率はある
程度犠牲となるが、ソリディティを０．６５〜２．２の
範囲で設定する必要があると言える。

【００４４】なお、効率の最大値Ｃｐ_maxはレイノルズ
数Ｒｅと翼型（翼断面型）とにより変動する。Ｃｐ_max
の変動幅は０．２〜０．４８程度である。図８における
レイノルズ数は１．３３×１０⁵である。また、効率は
直線翼の周速比によっても変動する。図８の傾向は風車
の場合でも水車の場合でも同じである。

【００４５】図９は、ソリディティを０．３６，０．
６，１．２，１．４，１．６，１．８，２．２の七水準
とした場合の周速比と効率（出力係数）の関係を示した
ものである。図９より明らかな如く、周速比すなわち風
速や水速に対する直線翼の回転速度の割合が高くなるに
つれて効率が高くなっている。また、周速比βが低くな
るに従ってソリディティが増加し、周速比が高くなるに
従ってソリディティが減少している。図９の傾向は風車
の場合でも水車の場合でも同じである。

【００４６】図１０は、図９からソリディティと効率の
関係を求めたグラフである。図１０で横軸にソリディテ
ィ、縦軸に効率を示している。周速比は１．９，２．
０，２．５，３．０の四水準をとっている。図１０より
明らかな如く、周速比βが高い（２．５，３．０）場合
は低いソリディティの範囲で効率が最大となり、周速比
が低い（１．９，２．０）場合は高いソリディティの範
囲で効率が最大となっている。

【００４７】このことから、風水車を早く回転させる場
合は、ソリディティが小さいことが必要であり、風水車
を遅く回転させる場合は、ソリディティが大きいことが
必要であることが分かる。図１０より、始動性を考慮し
た場合、ソリディティは０．６以上は必要であり、０．
６〜１．２あるいは０．６〜２．２の範囲であることが
必要である。ソリディティが大きく、周速比が小さいこ
とは、風水車の安全性や耐動的強度性・疲労強度性の観
点からも有効である。図１０の傾向は風車の場合でも水
車の場合でも同じである。

【００４８】上記の直線翼型風水車の性能は例えば以下
に示す特性式によって算出することができる。速度低減率ａ＝１／２｛１−√（１−Ｃ_fx）｝Ｖ_R＝（１−ａ）√（１−２βｓｉｎφ＋β²）抵抗係数Ｃ^fx＝−（ｎｌ_B／４π）∫₀ ²πＶ_R ²｛（Ｃ_L
ｃｏｓψ＋Ｃ_Dｓｉｎψ）ｃｏｓφ＋（Ｃ_Dｃｏｓψ−Ｃ
_Lｓｉｎψ）ｓｉｎφ｝ｄφ Ｃ_TB＝（ｎｌ_B／４π）∫₀ ²πＶ_R ²(Ｃ_Lｓｉｎψ−Ｃ_Dｃ
ｏｓψ−Ｃ_Mｌ_B)ｄφ 効率Ｃ_P＝β×Ｃ_TB ここでｌ_Bは、翼弦長Ｃ_Bを半径Ｒで割った値、Ｖ_Rは相
対流入風速又は相対流入水速、φは風水車回転角、ψは
流入角、Ｃ_Lは揚力係数、Ｃ_Dは抗力係数、Ｃ_Mはモーメ
ント係数をそれぞれ示す。

【００４９】表２は、ソリディティと自己始動性及び効
率の関係を実験や計算から感覚的にとらえた結果を参考
までに示すものである。

【表２】

【００５０】表２で左欄にソリディティを示し、左から
二番目の欄に自己始動性の良否を○△×（○は良、×は
否、△は使用可能な範囲）で示し、左から三番目の欄に
効率を大中小で示し、右欄に参考までに効率ピーク時の
周速比を数値と大小で示している。

【００５１】表２より、自己始動性と効率の双方を良好
に発揮させるためには（始動性のためには効率はある程
度犠牲にしても発電性能上問題にはならない）、始動性
が△以上の範囲で、且つ効率が中から小にかけての範囲
に設定することが好ましい。従って、表２からはソリデ
ィティ０．５〜０．８の範囲が好ましいと言える。

【００５２】また、周速比が低い方が安全性及び耐強度
性の面から有効であることを考慮して、ソリディティの
最適値は、始動性が△で効率が中で且つ周速比の低いソ
リディティ０．７程度が最適と言える。ソリディティが
０．８以上の範囲でも、図７，図８の如く効率の落ち幅
はさほど大きくないから、ソリディティ２．２程度まで
は使用可能である。表２の傾向は風車の場合でも水車の
場合でも同じである。

【００５３】ソリディティ（風水車の半径Ｒと直線翼の
枚数Ｎと翼弦長Ｃで決まる回転面積比）以外にも、直線
翼の翼厚（図４（ａ）において測定個所をＴで示す）や
支持翼の翼厚によっても、始動性や効率は影響を受け
る。以下に直線翼と支持翼の翼厚についての調査結果を
説明する。

【００５４】表３に、直線翼（主翼）の翼厚と自己始動
性・効率・強度の関係を実験や計算から感覚的にとらえ
た結果を示す。

【表３】

【００５５】表３で、翼厚は翼弦長Ｃに対する最大翼厚
の割合をパーセントで示すものである。表３から明らか
な如く、翼厚２０〜２５％が始動性、効率、強度ともに
○（良好）で、最適値と言える。使用可能範囲は△を含
む範囲すなわち翼厚１５〜３０％の範囲である。翼厚１
５％と３０％は共に始動性△であるが、３０％の方がや
や始動性が良好である。

【００５６】翼厚が３５〜４０％と厚くなるに従って直
線翼の剛性は増すが、翼の重量が増加する分、回転中の
慣性力が増して機械的強度が低下する懸念がある（翼厚
３０％時の強度を△、３５〜４０％時の強度を×と表示
しても一概に間違いとは言えない）。従って、直線翼は
グラスファイバやカーボンファイバといった軽量で高強
度な繊維材で形成されることが必要である。繊維材の板
厚は約２mm程度である。

【００５７】風水車の回転中に直線翼には、抗力方向
（Ｘ方向）の仮想軸を中心とした横揺モーメントと、横
力方向（Ｙ方向すなわち直線翼の長手方向）の仮想軸を
中心とした縦揺モーメントと、揚力方向（Ｚ方向）の仮
想軸を中心とした偏揺モーメントが作用する。従って、
強度の設定は重要である。表３の傾向は風車の場合でも
水車の場合でも同じである。

【００５８】表４に、支持翼（対称翼）の翼厚と自己始
動性・回転抗力（効率を低下させる要因）・強度の関係
を実験や計算から感覚的にとらえた結果を示す。

【表４】

【００５９】表４の支持翼は図３で示した形態の上下対
称な翼型のものである。回転抗力は風向きや水流の向き
と同方向に作用する空気抵抗や水抵抗すなわち流体抵抗
であり、小さいほうが効率は高まるが自己始動性は低下
する。支持翼にも直線翼と同様に三方向のモーメントが
作用する。

【００６０】表４から、風水車の始動性を考慮した場
合、支持翼厚は始動性△以上の範囲である１５％以上が
有効である。始動性に加えて回転抗力を考慮した場合、
回転抗力が中程度の範囲である翼厚１５〜２０％の範囲
が最適と言える。強度的にみれば翼厚１５〜２０％の範
囲は強度が△（中程度）であり、例えば直線翼を上下二
本の支持翼で支えるようにする等により、何ら問題なく
使用することができる。

【００６１】始動性を向上させるには、回転抗力が大で
且つ効率は多少犠牲になるが、翼厚４０％程度までは使
用可能である。直線翼に較べて翼厚の大きな範囲で強度
が高いのは、翼断面形状の違いと、支持翼に作用する重
力方向の力に適合する形状であるためと考える。翼厚５
〜１０％は始動性及び強度的には不利だが回転抗力は小
さい。翼厚５〜１０％のものは翼本数を増やす等で強度
を上げることにより使用可能である。表４の傾向は風車
の場合でも水車の場合でも同じである。

【００６２】以上述べたことを総括すると、図５〜図１
０及び表１〜表２より、ソリディティすなわちＮＣ／Ｒ
は、自己始動性を得るために０．５以上に設定すること
が好ましく、その最適使用範囲は０．６５〜１．２であ
り、許容使用範囲は０．５〜２．２である。無論、始動
性を無視し（始動装置を用いる場合）、性能（効率）の
みを重視する場合は、ソリディティ０．１〜０．５の範
囲も使用可能である。

【００６３】また、直線翼の取付角については、図５よ
り取付角の最適範囲は±１°ないし±２゜以内であり、
使用可能範囲は±５°以内である。±５°以上では使用
不能である。図５の結果はソリディティも加味したもの
であり、各ソリディティごとに共通して上記の最適及び
使用範囲が適用される。

【００６４】また、直線翼の取付位置に関しては、図６
より、前縁から２５％の位置が最適であり、自己始動性
（直線翼の頭下げモーメントがあること）を考慮した使
用可能範囲は１５〜４０％と言える。図６の結果も各ソ
リディティごとに共通して適用されるものである。

【００６５】また、表３から、直線翼の翼厚は、始動性
と効率と強度を考慮して２０〜２５％が最適範囲で、２
０〜３０％が好ましい許容範囲である。また、表４か
ら、支持翼（対称翼）の翼厚は、始動性と抗力と強度を
考慮して１５〜２０％が最適範囲である。

【００６６】これら取付角、取付位置、ソリディティ、
翼厚といった要素は単独で設定されてもよいが、各要素
を二つ又は三つ又は四つ又は五つと組み合わせることに
よって、効果が助長される。

【００６７】組み合わせ方は、例えば取付角±５゜以内
又は±２゜以内と取付位置２５％又は１５〜４０％の組
み合わせや、取付角±５゜以内又は±２゜以内とソリデ
ィティ０．５〜２．２又は０．６５〜１．２の組み合わ
せ、取付角±５゜以内又は±２゜以内と直線翼厚２０〜
３０％の組み合わせ、取付角±５゜以内又は±２゜以内
と支持翼厚１５〜２０％の組み合わせ等、五つの要素に
よる計１０通りの組み合わせ方に加えて、取付角と取付
位置とソリディティとの三要素を組み合わせたものや、
取付角と取付位置とソリディティと翼厚との四〜五要素
を組み合わせたものがある。

【００６８】特に、取付角±２゜以内とソリディティ
０．６５〜１．２の組み合わせや、取付角２５゜とソリ
ディティ０．６５〜１．２の組み合わせ、ソリディティ
０．６５〜１．２と直線翼厚２０〜３０％の組み合わ
せ、ソリディティ０．６５〜１．２と直線翼厚２０〜３
０％と支持翼厚１５〜２０％の組み合わせ等によって、
効率と自己始動性の両方を満足させることができる。

【００６９】なお、上記支持翼４を廃止して円板状の薄
肉のプレート等で代用したり、強度的に十分であれば上
下二本ではなく中央に一本とすることも可能である。ま
た、上記直線翼型風水車１の軸部２を上下の短円柱状の
ボス部（図示せず）で代用することも可能である。ま
た、上記直線翼型風水車１の軸心を水平にして例えば高
いビルの上層部の側壁に配置することも可能である。ま
た、上記水風車を水車として使用する場合は、風車にお
けると同様に軸心を垂直にした状態で各直線翼３を端部
側から水中に進入させる。水中への直線翼３の進入長さ
は発電量や水流等に応じて適宜変更するようにしてもよ
い。上記直線翼型風水車１は発電のみならず、加熱用の
熱変換機や揚水用等のエネルギ変換機としても使用可能
である。また、本発明は直線翼型風水車の製造方法とし
ても有効である。

【００７０】図１１（ａ）〜（ｃ）は、上記直線翼型風
水車１における回転音対策として、直線翼（主翼）３の
長手方向（軸方向）の上下両端部（図１１では上端部の
み図示する）に翼型の山状部（翼型断面のほぼ半分の厚
さの山状部）４１を形成した構造を示すものである。

【００７１】図１１（ａ）は直線翼３の上面図（図２を
縮小したもの）、図１１（ｂ）は同じく前面図（回転方
向を前側とした）、図１１（ｃ）は同じく側面図をそれ
ぞれ示しており、翼型の山状部４１は、図１１（ｃ）の
側面図の如く翼断面形状（図１１（ａ）は翼断面形状と
同じである）を翼弦線１１（図２）に沿ってほぼ１／２
に切断した形状となっており、図１１（ｂ）の如く前面
視が左右ほぼ対称の山型となっている。すなわち、直線
翼（符号３の直線翼とは限らない）の翼型断面を翼厚方
向に半分に切断し、その断面形状を山状部４１の縦断面
とし、この縦断面の頂部４２と直線翼３の表裏面（側
面）４３とを滑らかに湾曲状に結んでいる。

【００７２】山状部４１の峰（頂部）４２は図１１
（ａ）の前端からほぼ中央にかけて図１１（ｂ）の如く
板厚方向に比較的滑らかに湾曲状に形成され、図１１
（ａ）中央付近から後端にかけて山状部４１の幅が狭く
なるにつれて稜線部が序々に細くなっている。山状部４
１の前端４４及び後端４５は滑らかに直線翼３の前端７
及び後端８に続いている。翼型の山状部４１は前記繊維
材で直線翼３と一体に形成されることが好ましい。

【００７３】山状部４１の翼厚すなわち翼弦長に対する
最大高さ（最大翼厚）Ｈの割合は、直線翼３の翼厚によ
ってもある程度規制されるが、（２４〜３４％）／２程
度すなわち１２〜１７％程度であることが好ましい。こ
こで２４〜３４％は山状部４１とする前の翼型断面の翼
厚であり、２で除したのは、翼型断面をほぼ対称とみな
したからである（対称翼断面とすれば正確に１／２であ
る）。これらの最適範囲は実験等に基づくものである。

【００７４】山状部４１の翼厚を１２〜１７％程度に設
定することで、特に風車の場合の回転時の風切り音は完
全になくなる。これは翼型の山状部４１によって翼端後
方の空気の渦の発生がなくなるからである。水車として
使用した場合にも同様に翼端後方の水の渦の発生がなく
なり、水切り音がなくなる。翼厚１２〜１７％以外でも
翼型の山状部４１を形成することで、風切り音や水切り
音が小さくなり、実用上極めて有効である。

【００７５】なお、翼型の山状部４１にかえて直線翼３
の両端にサイドプレート（図示せず）を設けることも可
能である。サイドプレートは支持翼４に代わって複数の
直線翼３を連結する円板状のものであることが好ましい
が、形状は適宜設定可能である。

【００７６】音対策の翼型の山状部４１や上記プレート
は単独でも、あるいは前記した図５の取付角や図６の取
付位置、図７〜図１０や表２のソリディティ、表３の直
線翼３の翼厚、表４の支持翼４の翼厚といった各要素と
の組み合わせによっても有用なものである。

【００７７】

【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、取付角を±５゜以内に設定することで、風水車の効
率（出力係数）を確実に発揮させることができ、例えば
風力発電や水力発電を良好に行うことができる。

【００７８】請求項２記載の発明によれば、少なくとも
最大効率の半分程度以上の効率（出力係数）を発揮させ
ることができ、効率が格段に高まるから、風力発電や水
力発電等におけるエネルギ変換を効率良く行うことがで
きる。

【００７９】請求項３記載の発明によれば、取付位置２
５％において最大効率が発揮されると共に、直線翼に作
用する頭下げのモーメントで自己始動性が高まるから、
始動性と効率（出力係数）の両方を兼ねた風水車を提供
することができる。

【００８０】請求項４記載の発明によれば、効率は取付
位置２５％に較べてやや低下するものの、良好な効率
（出力係数）を維持することができ、且つ直線翼の頭下
げモーメントにより、自己始動性を確保することができ
る。

【００８１】請求項５記載の発明によれば、ＮＣ／Ｒ
（ソリディティ）が０．５以上で良好な自己始動性が発
揮され、ソリディティ２．２を越えると効率（出力係
数）が低下するから、ＮＣ／Ｒ０．５〜２．２の範囲で
始動性と効率とが確保され、従って効率と始動性を兼ね
た風水車を提供することができる。

【００８２】請求項６記載の発明によれば、ＮＣ／Ｒが
０．６５で自己始動性がさらに良好となり、１．２を上
限としたことで、効率がより高く確保されるから、効率
と始動性の両方を満足した風水車を提供することができ
る。

【００８３】請求項７記載の発明によれば、直線翼の翼
厚を規定することで、風水車の自己始動性が向上し、且
つ効率もアップするから、効率と始動性を兼ねた風水車
を提供することができる。

【００８４】請求項８記載の発明によれば、支持翼の回
転抗力を低く抑え、且つ強度を確保しつつ、風水車の自
己始動性を向上させることができるから、効率と始動性
を兼ねた風水車を提供することができる。

【００８５】請求項９，１０記載の発明によれば、回転
時の風切り音や水切り音が低減ないしは完全に解消さ
れ、静粛な風水車によって環境に及ぼす音の被害が防止
される。

【００８６】請求項１１記載の発明によれば、例えば取
付角±５゜と、ソリディティＮＣ／Ｒ＝０．６５〜１．
２と、直線翼厚２０〜３０％と、支持翼厚１５〜２０％
と、翼端の山状部との組み合わせにより、効率（出力係
数）と自己始動性と騒音対策の全てを十分に満足させた
風水車を提供することができる。また、各種要素の組み
合わせによって、風況や水況等の条件に応じた風水車を
容易に且つ確実に設計することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における直線翼型風水車の一形態を示す
斜視図である。

【図２】直線翼の断面形状を示す図１のＡ−Ａ断面図で
ある。

【図３】支持翼の断面形状を示す図１のＢ−Ｂ断面図で
ある。

【図４】直線翼の取付位置と取付角を示し、（ａ）は取
付角０、（ｂ）は＋の取付角、（ｃ）は−の取付角をそ
れぞれ示す説明図である。

【図５】取付角と効率（出力係数）の関係を示すグラフ
である。

【図６】取付位置と効率の関係を示すグラフである。

【図７】各取付角ごとにソリディティ（ＮＣ／Ｒ）と効
率の関係を示すグラフである。

【図８】他の直線翼を用いた場合のソリディティと効率
の関係を示すグラフである。

【図９】各ソリディティごとに周速比と効率の関係を示
すグラフである。

【図１０】図９に基づき各周速比ごとにソリディティと
効率の関係を示すグラフである。

【図１１】（ａ）は直線翼の翼端の山状部を示す上面
図、（ｂ）は同じく前面図、（ｃ）は同じく側面図であ
る。

【符号の説明】

１直線翼型風水車２軸部３直線翼４支持翼１１翼弦線４１山状部 α 取付角Ｘ交点までの距離Ｒ半径Ｃ翼弦長Ｎ枚数

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年８月１９日（２００２．８．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された二次元翼型の直線翼を
備える直線翼型風水車において、該軸心から該直線翼の
翼弦線に仮想線を直交させ、この交点を中心として該直
線翼を回転させた角度を取付角とした時、該取付角が＋
３゜〜−２°の範囲で設定され、且つ、該軸心から該直
線翼の翼弦線に仮想線を直交させ、翼弦長に対する該直
線翼の前縁からこの交点までの距離の割合を取付位置と
した時、該取付位置が１５〜４０％の範囲で設定され、
且つ、該軸心から該直線翼までの距離を半径Ｒ、該直線
翼の翼弦長をＣ、該直線翼の枚数をＮとした時、ＮＣ／
Ｒが０．５〜２．２の範囲で設定され、且つ、該直線翼
の翼弦長に対する最大翼厚の割合が２０〜２５％の範囲
で設定されたことを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】上記構成により、取付角５゜以上では風水
車の効率（出力係数）がゼロとなり、風水車として役に
立たないが、取付角を＋３゜〜−２°の範囲にすること
で、少なくとも最大効率の半分程度以上の効率（出力係
数）を発揮させることができ、回転時に良好な効率を得
ることができる。また、取付位置を１５〜４０％の範囲
としたことで、効率は取付位置２５％に較べてやや低下
するものの、良好に維持され、直線翼の頭下げモーメン
トにより、自己始動性が確保される。また、ＮＣ／Ｒ
（ソリディティすなわち回転面積比）が０．５以上で良
好な自己始動性が発揮され、ソリディティ２．２を越え
ると効率（出力係数）が低下するから、ＮＣ／Ｒ０．５
〜２．２の範囲で始動性と効率とが確保される。また、
直線翼の最大翼厚を２０〜２５％としたことで、風水車
の自己始動性が向上し、効率もアップし、強度も確保さ
れる。以上の如く、風水車の自己始動性と効率との両方
が良好に発揮される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】請求項２に係る直線翼型風水車は、請求項
１記載の直線翼型風水車において、前記直線翼を前記軸
心側に連結する対称翼型の支持翼を備え、該支持翼の翼
弦長に対する最大翼厚の割合が１５〜２０％の範囲で設
定されたことを特徴とする。上記構成により、支持翼の
回転抗力を低く抑え、且つ強度を確保しつつ、風水車の
自己始動性をさらに向上させることができる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】請求項３に係る直線翼型風水車は、軸心の
周りで該軸心と平行に配置された直線翼を備える直線翼
型風水車において、該直線翼の軸方向端部に翼型断面の
ほぼ半分の厚さの山状部が形成されたことを特徴とす
る。上記構成により、風車として使用した時の回転時の
翼端後方の空気の渦がなくなり、風切り音が低減ないし
は完全に解消される。水車として使用した時も同様に回
転時の翼端後方の水の渦がなくなり、水切り音が低減な
いしは完全に解消される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】請求項４に係る直線翼型風水車は、請求項
３記載の直線翼型風水車において、前記山状部の翼厚が
１２〜１７％程度であることを特徴とする。上記構成に
より、風切り音や水切り音が完全に解消される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項５に係る直線翼型風水車は、請求項
３又は４記載の直線翼型風水車において、請求項１又は
２に記載の各要素を備えたことを特徴とする。上記構成
により、取付角＋３゜〜−２゜と、取付位置１５〜４０
％と、ソリディティＮＣ／Ｒ＝０．５〜２．２と、直線
翼厚２０〜２５％と、支持翼厚１５〜２０％と、翼端の
山状部との組み合わせにより、風水車の効率（出力係
数）と自己始動性の両方が満足され、且つ風切り音や水
切り音が低減ないしは完全に解消される。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】削除

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】削除

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】削除

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７７】

【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、直線翼の取付角を＋３゜〜−２゜としたことで、少
なくとも最大効率の半分程度以上の効率（出力係数）が
発揮され、また、取付位置を１５〜４０％としたこと
で、直線翼の頭下げモーメントにより、自己始動性が確
保され、また、ＮＣ／Ｒ（ソリディティ）０．５以上で
良好な自己始動性が発揮され、ソリディティ２．２を越
えると効率（出力係数）が低下するから、ＮＣ／Ｒ０．
５〜２．２の範囲で始動性と効率との両方が確保され、
また、直線翼の翼厚を２０〜２５％としたことで、風水
車の自己始動性が向上し、且つ効率もアップし、これら
の相乗効果で、効率と始動性との両方を兼ねた風水車を
提供することができる。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】請求項２記載の発明によれば、支持翼の回
転抗力を低く抑え、且つ強度を確保しつつ、自己始動性
を向上させることができるから、一層効率と始動性を兼
ねた風水車を提供することができる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７９】請求項３，４記載の発明によれば、回転時
の風切り音や水切り音が低減ないしは完全に解消され、
静粛な風水車によって環境に及ぼす音の被害が防止され
る。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８０】請求項５記載の発明によれば、取付角＋３
゜〜−２゜と、取付位置１５〜４０％と、ソリディティ
ＮＣ／Ｒ＝０．５〜２．２と、直線翼厚２０〜２５％
と、支持翼厚１５〜２０％と、翼端の山状部との組み合
わせにより、効率（出力係数）と自己始動性と騒音対策
の全てを十分に満足させた風水車を提供することができ
る。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８１

【補正方法】削除

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８２

【補正方法】削除

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】削除

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】削除

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８５

【補正方法】削除

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８６

【補正方法】削除

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸心の周りで該軸心と平行に配置された
直線翼を備える直線翼型風水車において、該軸心から該
直線翼の翼弦線に仮想線を直交させ、この交点を中心と
して該直線翼を回転させた角度を取付角とした時、該取
付角が±５°以内の範囲で設定されたことを特徴とする
直線翼型風水車。
【請求項２】前記取付角が好ましくは±２°以内であ
ることを特徴とする請求項１記載の直線翼型風水車。
【請求項３】軸心の周りで該軸心と平行に配置された
直線翼を備える直線翼型風水車において、該軸心から該
直線翼の翼弦線に仮想線を直交させ、翼弦長に対する該
直線翼の前縁からこの交点までの距離の割合を取付位置
とした時、該取付位置が２５％であることを特徴とする
直線翼型風水車。
【請求項４】前記取付位置が１５〜４０％の範囲で設
定されたことを特徴とする請求項３記載の直線翼型風水
車。
【請求項５】軸心の周りで該軸心と平行に配置された
直線翼を備える直線翼型風水車において、該軸心から該
直線翼までの距離を半径Ｒ、該直線翼の翼弦長をＣ、該
直線翼の枚数をＮとした時、ＮＣ／Ｒが０．５〜２．２
の範囲で設定されたことを特徴とする直線翼型風水車。
【請求項６】前記ＮＣ／Ｒが好ましくは０．６５〜
１．２であることを特徴とする請求項５記載の直線翼型
風水車。
【請求項７】軸心の周りで該軸心と平行に配置された
直線翼を備える直線翼型風水車において、該直線翼の翼
弦長に対する最大翼厚の割合が２０〜３０％の範囲で設
定されたことを特徴とする直線翼型風水車。
【請求項８】軸心の周りで該軸心と平行に配置された
直線翼と、該直線翼を該軸心側に連結する対称翼型の支
持翼とを備える直線翼型風水車であって、該支持翼の翼
弦長に対する最大翼厚の割合が１５〜２０％の範囲で設
定されたことを特徴とする直線翼型風水車。
【請求項９】軸心の周りで該軸心と平行に配置された
直線翼を備える直線翼型風水車において、該直線翼の軸
方向端部に翼型断面のほぼ半分の厚さの山状部が形成さ
れたことを特徴とする直線翼型風水車。
【請求項１０】前記山状部の翼厚が１２〜１７％程度
であることを特徴とする請求項９記載の直線翼型風水
車。
【請求項１１】請求項１〜１０に記載の各要素を二つ
又は三つ又は四つ又は五つ又は六つ組み合わせて構成さ
れることを特徴とする直線翼型風水車。