JP2004068801A

JP2004068801A - 風車

Info

Publication number: JP2004068801A
Application number: JP2002266124A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Motai; 甕　秀信
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【目的】本発明は縦置きでも横置きでも使用でき、大形化、小型化が容易で、どの方向からの風でも風力を効率よく利用できる風車を提供する。
【解決手段】中央に軸（４）を固定した半径ｒの２個のはずみ車（２）を設け、はずみ車（２）の間に半円形状の３〜５枚の複数の羽根（３）を固定し、それぞれの羽根（３）は半径ｒのはずみ車（２）の軸（４）側から概ｒ／３の位置に羽根（３）の一端を接し、はずみ車（２）の外形に概内接するように固定したことにより、簡単な構造で風力を有効に利用できるように構成したものである。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は縦置きでも横置きでも使用でき、大形化、小型化が容易で、どの方向からの風でも風力を効率よく利用できる風車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の風力発電等に利用される風車は３枚羽根や４枚羽根によるプロペラ形状の風車が知られていた。また、風力を計測するための風車として図５で示すような半円形状のお椀を４個組み合わせて回転する風車が知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これには次のような欠点があった。
プロペラ形状の風車は、一般に風車が巨大で小型化が難しいといった課題があり、風車が大きいため方向転換が難しく、風の向きに合わせて最大の効率を得ることができないといった課題があった。しかも風車が大きいので設置が困難であるとともに、設置にコストがかかるといった課題があった
半円形状のお椀（９）を４個組み合わせた風車では、風車が地面に対して水平にしか回転しないので中心の軸（１１）は垂直にしか配置できないといった課題があった。そのため大形化しようとすると軸（１１）の固定が難しいといった課題を有し、さらには半円形状のお椀（９）の凸部による風の減衰を逃げて風力を効率よく利用するために、半円形状のお椀（９）と軸（１１）とを支持棒（１０）にて接続する必要があり構造が複雑で風の利用率も小さくなるといった課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
中央に軸（４）を固定した半径ｒの２個のはずみ車（２）を設け、はずみ車（２）の間に半円形状の３〜５枚の複数の羽根（３）を固定し、それぞれの羽根（３）は半径ｒのはずみ車（２）の軸（４）側から概ｒ／３の位置に羽根（３）の一端を接し、はずみ車（２）の外形に概内接するように固定されている。
以上の如く構成されたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は風車の斜視図、図２は風車の側面断面図、図３は風車の寸法を示す側面断面図、図４は風力発電装置の説明図、図５は従来例の上面図である。
【０００６】
本発明の風車（１）の構造は、
中央に軸（４）を固定した半径ｒの２個のはずみ車（２）を設け、はずみ車（２）の間に半円形状の３〜５枚の複数の羽根（３）を固定し、それぞれの羽根（３）は半径ｒのはずみ車（２）の軸（４）側から概ｒ／３の位置に羽根（３）の一端を接し、はずみ車（２）の外形に概内接するように固定されている。はずみ車（２）や羽根（３）を構成する素材は金属、プラスチック等何でも良く、用途に応じて選択すればよい。
以上の如く構成されている。
【０００７】
本発明の風車（１）の動作について説明すると、
風車（１）はその形状から軸（４）に直角の方向から来る風であればどの方向から風が当たっても効率よく回転するのである。ある一方向からの風が風車（１）に当たると、半円形状の羽根（３）の凹部側に当たった風は羽根（３）が大きな抵抗となって羽根（３）を回転させる力を生み出す。羽根（３）の凸部側に当たった風も羽根（３）を回転させる力を生み出すが、羽根（３）の凹部側に比較してその抵抗力は小さく、凸部側に当たった風による羽根（３）を回転させようとする力は弱い。理論的には凹部側に当たる風による回転力が４／６、凸部側に当たる風の回転力が２／６となり、凹部側の回転力の方が凸部側の回転力の２倍の回転力を得ることができる。したがって、羽根（３）の凹部側に当たった風による回転力の方が凸部側に当たった風による回転力よりも十分に大きいので、風車（３）は凹部側からの回転力により回転するのである。
【０００８】
羽根（３）と軸（４）の間にはずみ車（２）の半径ｒの１／３の羽根の隙間（５）ができる構造となっている。羽根の隙間（５）を通り抜けた風は他の羽根（３）に当たるが、このとき他の羽根（３）の凹部側に垂直に当たる構造となっているので羽根（３）には常に回転を生み出す風が当たることになり効率よく回転するのである。羽根の隙間（５）が軸（４）側にあるので半円形状のお椀を４個組み合わせた風車に比較して羽根（３）の凸部による風の減衰を避けるための支持棒等が必要なく、回転の直径が小さくでき小型化が容易である。
【０００９】
このように小型化が容易であるとともに構造が簡単であるので大形化も容易であり、大形の風車を垂直に設置しても概平面のはずみ車（２）にて重量」を受ければ軸（４）にて重量」を受ける方法に比べて簡単な構造で設置が可能である。
【００１０】
この風車（１）を用いて例えば、はずみ車（２）の中心に固定された軸（４）にギア１（６）とギア２（７）等による減速機構を介して発電機（８）等を回すことができるのである。
【００１１】
風車（１）の大きさは小さなものでははずみ車（２）の直径は１０ｃｍ程度で全体の長さは２０ｃｍから３０ｃｍ程度の小さなものから製造できる。したがって設置は容易で設置費用も安価である。風車が小型化できるので自動車や船舶、飛行機等に設置すれば、走行時に受ける風力にて風車（１）を回転させ、その回転力で発電機（８）を回して電力を得ることができるのである。
また、風車（１）は軸（４）に直角の方向から来る風であればどの方向からの風でも効率よく回転する。当然、風の向きによって風を受ける方向に風車（１）向けるといった必要はなくなるのである。
さらには風車の設置は縦型でも横型でも容易に設置できるので、設置する場所や形状に左右されず、設置の自由度が大きくなるのである。
【００１２】
【発明の効果】
風車のはずみ車の直径は１０ｃｍ程度で全体の長さは２０ｃｍから３０ｃｍ程度の小さなものから製造できるので小型化が容易である。
風車は軸に直角の方向から来る風であればどの方向からの風でも効率よく回転するので、風の方向に風車を向けるといった必要はなく、常に最大の効率を得て回転するのである。
垂直に設置しても概平面状のはずみ車で重量を受ければ軸を固定するのに比較して設置が容易であり、低コストでの大形化も容易である。
羽根の凸部による風の減衰を避けるための支持棒等の構造が不要であるため風が有効に利用できるとともに風車の小型化が容易であり構造も簡単にできるのである。
さらには風車の設置は縦型でも横型でも容易に設置できるので、設置する場所や形状に左右されず、設置の自由度が大きくなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】風車の斜視図
【図２】風車の側面断面図
【図３】風車の寸法を示す側面断面図
【図４】風力発電装置の説明図
【図５】図５は従来例の上面図
【符号の説明】
１：風車
２：はずみ車
３：羽根
４：軸
５：羽根の隙間
６：ギア１
７：ギア２
８：発電機
９：半円形状のお椀
１０：支持棒
１１：軸

Claims

中央に軸（４）を固定した半径ｒの２個のはずみ車（２）を設け、はずみ車（２）の間に半円形状の複数の羽根（３）を固定し、それぞれの羽根（３）は半径ｒのはずみ車（２）の軸（４）側から概ｒ／３の位置に羽根（３）の一端を接し、はずみ車（２）の外形に概内接するように固定されたことを特徴とする風車（１）。