JP2006348927A - シートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車 - Google Patents

シートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車 Download PDF

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Abstract

【課題】従来の垂直軸形風車のブレードは空気力学的設計によって製作される小さい技術的製品であった。
【解決手段】希薄な風を利用するためには，風を受けるブレードの面積とテコの原理である直径が最も重要であるとの観点からブレードを大きく、軽く、簡単に製作して安価にするためには帆船の帆のようにシートを使用してシートブレードにすることであろう。又直径を大きく軽くするためには支持や補強にロープやワイヤロープを使って強度を確保することであろう。そして直径の大きさが据付環境によって調整できるようにアームを伸縮式にする。そして，強風による危険防止のためにはシートブレードをスライドできるように折りたたみ式にして開閉することで安全防止ができるシートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車である。
【選択図】図１

Description

本発明は，垂直軸風車のブレード（羽）の材料はシート（繊維製品、ビニール製品）でアームは伸縮式アーム、保持支持材料はロープや、ワイヤロープなどを主として使用するのを特徴としていて、風車組み立ても主にネジ止めを主体としたシートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸」風車に関する。
従来の垂直軸風車のブレード（例えばメーカー神鋼電機の小型風車のブレードは、カタログによるとアルミニウム合金製で風車の直径が１．６７メータ〜３．０メータで機種ＷＧ１６−０９，ＷＧ１６−２０，ＷＧ３０−２０，の３機種が昨年あたりから販売されているようです）は，空気力学的設計によって製作された金属製の小型風車で大型は見当たらない。それでこの発明は，以前から風速計として利用されているカップ形のロビンソン風速計と帆船の帆から大形化を目標として回転力の利用を考案した垂直軸風車である。
（１）従来の金属製の効率重視の小さなブレードではなく希薄な空気利用には、ブレード面積を広く軽く簡単に出来るシートでつくる。
（２）大型化を可能にするため、主体アーム（腕）の補強、ブレードの支持などには、ワイヤロープやロープなどを使用して軽量化とネジ組み立てで、分解も単純にして、転用やリサイクルができるよう環境保全に役立つようにする。
（３）据付環境によって風車の直径変更を容易にするためアームを伸縮式にする
上記のように本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものである。
 問題を解決するための手段
本発明は、風車中心の垂直軸（１０）の上下にアーム取りつけ部品（９）を取りつけ、その中心軸に対して丸型伸縮式アーム（１）又は角形伸縮式アーム（２）を対称的に複数取りつけ、その各アーム先端上下にロープ固定部品（１１）を取りつけて、それにロープ又はワイヤロープ（１７）を複数固定牽引して、それに折りたたみ出来るようにしたシートブレードすなはち三角形シートブレード（３）、半円、半楕円形シートブレード（４）、平形シートブレード（５）を取りつける。シートブレードの取りつけは、まず上部のロープ固定部品（１１）にロープを固定してから、シートブレード取りつけ部品（６）の丸い部分にロープ又はワイヤロープ（１７）に通して，ロープ又はワイヤロープ（１７）をロープ固定部品（１１）の下側に固定する。そしてシートブレード取りつけ部品（６）とブレード開閉用ロープ結束部品（８）と連結してからブレード開閉用ロープ又はワイヤロープ（１８）を結束して上の方に引き上げてからシートブレード取りつけ部品（６）とシートブレード取りつけ棒（７）を上から順次に結束して取りつける。、取りつけは、小形は一般的に紐で結束するが大形は強風に耐える強度の方法で取りつけることになる。なを強風などの危険防止にはブレードを閉じで処置する。開閉はブレードの上に滑車（１３）を取りつけ，下にロープ又はワイヤロープ（１７）の巻き上げ巻き下げ用ドラム（１５）を取りつけ、そのドラムの回転は，手動，自動、風速センサ制御とすることができる。。
発明の効果
ブレードがシートで、取りつけ、支持補強もワイヤロープやロープを主体としているので軽く大形が可能であり、ネジ組み立てを主体としているので製作，分解作業が単純であり、アームも伸縮式なので、使用環境によって風車の直径変更も容易である。
ブレードが風を受けると中心軸を支点として回転する。その回転力を利用して、既製技術の増速機構や発電機、制御装置などと一体化して発電して電力を利用する。
テスト用の台に垂直軸（１０）とその上下にアーム取りつけ部品（９）をとりつけ、その中心軸に対してアームを対称的に８組取りつけ、その各アーム先端上下にロープ固定部品（１１）を取りつけて、それにロープ（１７）を２本（平形）、３本（三角形，円形）固定牽引して、それに折りたたみが出来るようにしたシートブレードすなわち三角形シートブレード（３）半円，半楕円形シートブレード（４），平形シートブデード（５）の各型式を別々に４組から８組取りつけて、送風機（４５ｃｍ工場扇）でテストを行う。テスト風車の直径は２．５メータで風車が１回転する速度は三角形４枚ブレードで６．７秒、８枚ブレードで５．７秒，円形４枚ブレードで６．３秒，８枚ブレードで４．９９秒，平形４枚ブレードで７．６秒８枚ブレードで５．７秒であった。なおテスト用シートブレードは、レジャシートを加工したもので速度時間測定はストップウオッチを使用して３種類について４枚ブレードと８枚ブレードを１０回転させて平均した秒数です。
風力発電機として利用できる。
三角形シートブレード垂直軸風車側面図 三角形シートブレード、アーム（伸縮式）取りつけ詳細図１組〔図１〕の側面図は１組×８ 折りたたみ形三角形シートブレード詳細図 半円形、半楕円形シートブレード垂直軸風車側面図 半円半楕円形シートブレード、アーム（伸縮式）取りつけ詳細図１組〔図４〕の側面図は１組×８ 折りたたみ形半円、半楕円形シートブレード詳細図 平形シートブレード垂直軸風車側面図 平形シートブレード、アーム（伸縮式）取りつけ詳細図１組〔図７〕の側面図は１組×８ 折りたたみ形平形シートブレード詳細図 ワイヤロープによるアーム補強図
符号の説明
１ 丸形伸縮式アーム
２ 角形伸縮式アーム
３ 三角形シートブレード
４ 半円、半楕円形シートブレード
５ 平形シートブレード
６ シートブレード取りつけ部品
７ シートブレード取りつけ棒
８ ブレード開閉用ロープ結束部品
９ アーム取りつけ部品
１０ 垂直軸
１１ ロープ固定部品
１２ 横方向補強用ワイヤロープ
１３ 上下開閉用滑車
１４ 上方向補強用ワイヤロープ
１５ 巻き上げ、巻き下げ用ドラム
１６ ワイヤ、ロープ牽引用部品
１７ ロープ又は ワイヤロープ
１８ ブレード開閉用ロープ又はワイヤロープ
１９ シートブレード開状態
２０ 上下アーム間隔保持用部品

Claims (2)

  1. シートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車は風車中心の垂直軸（１０）の上下にアーム取りつけ部品（９）を取りつけ、その中心軸に対して対称的に丸形伸縮式アーム（１）又は角形伸縮式アーム（２）を複数取りつけ、その各アーム先端上下にロープ固定部品（１１）を取りつけて、それにロープ又はワイヤロープ（１７）を複数固定牽引して、それに折りたたみ形に加工して取りつけたシートブレードすなはち三角形シートブレード（３），半円，半楕円形シートブレード（４），平形シートブレード（５）の形ちのシートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車である。
  2. シートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車の軽量化を図るためアームの補強，支持などはロープやワイヤロープを主に使用して（参考−図１０のワイヤロープによるアーム補強図）強度を確保することを特徴としていて，強風などの安全防止にはシートブレードすなはち三角形シートブレード（３），半円，半楕円形シートブレード（４），平形シートブレード（５）を引き下げるようにした請求項１記載のシートブレード折りたたみ形伸縮式垂直軸風車である。
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