JP2015007417A5

JP2015007417A5 -

Info

Publication number: JP2015007417A5
Application number: JP2013233167A
Authority: JP
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-09-17
Anticipated expiration: 2033-11-11

Claims

垂直軸式抗力型水風車原動機を回動軸１側の中心配置とし、その回動外周縁側に垂直軸式揚力型水風車原動機を配置した形態とされ、抗力型及び揚力型それぞれにおいて回転対象に２翼以上を備えた垂直軸式複合型水風車原動機は、水風力を得て回動する方向を同一方向とされ一体化されたもので、その垂直軸式抗力型水風車原動機の翼は、翼線形４の円弧を３区間以上の区間割りとした境目に羽回転軸７を持ち、その両端を支持板３にて固定される構造をなし、羽回転軸７に垂直辺の一辺を取り付けた羽８は隣接する両側の羽回転軸７までを扇形に個々に自由回転動作することにより、水風車起動時においては、垂直軸式抗力型水風車翼面が、流動体に対し凸面となる円弧外部から受ける流動圧により、羽８は円弧翼面内側へと開いて抵抗を開放する仕組みで回動抵抗を減じた起動力改善と、回動加速段階においては水風車自らの回動加速により、中心部抗力型翼を揚力型翼による回動加速力で曳く動作の強制回動となり、回動全方位における抗力型翼面の羽８が開かれた流動体抵抗値下げによる回動効率改善を保持し、同じく上記水風車回動全方位抗力型翼面開放により、水風車の中心部にある抗力型翼面で遮られない流動力の整流通過を導き、揚力型翼面水風車流下部通過時の回動加速力増強を加えたことにより、回動効率改善を図ったことを特徴とする、回動軸１を中心に回動する手段とした垂直軸式複合型水風車原動機。
垂直軸式抗力型水風車翼を固定している支持板３は、分割連結された接合部を支点とする折れ曲がり区間を持ち、折り畳まれる方向を支持板３の水平方向で翼線形４の円弧内側とし、その折り畳みにより上下支持板３で支持している羽８で構成された翼面が、翼円弧内側へ折り畳まれるとするもので、翼面の折り畳み線は、回動軸１に略平行な線とされ、翼面折り畳まれ区間は、翼線形４の円弧において２区間以上とされ、その折り畳みにより流動体に対する受動面目的を失わせて回動力を失くし、折り畳みによる流動体投影面積縮小にて抵抗値を減じて高速流体発生時の危険回避を行う事と、揚力型翼面による稼働が継続的に行える流体速度環境においては、上記水風車回動中心部の抗力型翼面折り畳み縮小により、水風車の中心部にある抗力型翼面で遮られない流動力の整流通過を導き、揚力型翼面水風車流下部通過時の回動加速力増強を加えた回動効率改善を図ることも選択可能とすることを特徴とする、請求項１に記載の垂直軸式複合型水風車原動機。
垂直軸式抗力型水風車原動機翼を構成する、羽８と羽回転軸７でもって一体とするその立ち形態で個々に移動可能とされ、その移動手段は、羽回転軸７の上下端部の支持具のガイドテーブル６４と、その支持具が移動するためのガイドレール６３を備え、その軌道形状は翼線形４の略円弧形状とし、支持板３に固定されたガイドレール６３の軌道上を通り、上記一体毎に回動軸１側や外周縁側への平行移動を行うもので、上記支持具同士が接触するまで移動収納可能とされた羽８が回動軸１側へと引寄せられ、流体受動面積が大きく縮小されたことで流動体に対する受動面目的を失わせて回動力を失くし、流体受動面積縮小にて流動体抵抗値を減じて高速流体発生時の危険回避を行う事と、揚力型翼面による稼働が継続的に行える流体速度環境においては、上記水風車の羽８が回動軸１側へと引寄せることにより、水風車の中心部にある抗力型翼面で遮られない流動力の整流通過を導き、揚力型翼面水風車流下部通過時の回動加速力増強を加えたことにより、回動効率改善を図ることも選択可能とすることを特徴とする、請求項１に記載の垂直軸式複合型水風車原動機。
垂直軸式複合型水風車原動機の抗力型翼を構成している羽８の羽回転軸７の取付け近辺の一部を、羽回転軸７へ巻き付けるか、あるいは引き寄せる事が可能なもので、引張強度のある材質としたものを用いて、水風車が危険回転域に達した場合に、羽８の水平辺の長さを、隣接する両側羽回転軸７の間の距離より少し短くし、羽回転軸７を中心に羽８を３６０°自由に回転させ、全ての羽８を流動体になびかせた形態で受動面目的を失わせて回動力を失くし、全ての羽８を流動体になびかせた形態で流動体を通過させて水風車の流動体抵抗値を減じて高速流体発生時の危険回避を行うことを特徴とする、請求項１に記載の垂直軸式複合型水風車原動機。
垂直軸を持つ水風車で、その回動軸１を中心に回転対称に弓状の円弧翼を持つもので、翼線形４の円弧を３区間以上の区間割とした境目に羽回転軸７をもち、その両端を支持板３にて固定される構造をなし、羽回転軸７に垂直辺の一辺を取り付けた羽８は隣接する両側の羽回転軸７までを扇形に自由回転とするもので、回動軸１を境に片側の翼線形４に並ぶ羽回転軸７と羽８を持って１組の翼とし、流動体に向かう翼が凸時には羽８は開き、回動して翼が凹時においては、風車使用時は、翼が凹となる受風前に翼線形４の円弧内部に回り込む風にて羽８が風流に逆向きに揃う形で羽回転軸間は塞がれ、水車使用時は、翼が回動するのに合わせて羽８が水流の力に沿って羽回転軸間を回動軸１側から円弧形状に沿って徐々に塞ぐとした受動面を形成し、受動面に水風流が当ることにより回動力を得て回動軸１を中心に回動するとした、２翼以上が回動対称にあり、羽８の自動開閉にて回動抵抗を減じた回動を行うことを特徴とする垂直軸式抗力型水風車原動機であって、前記支持板３は、分割連結された接合部を支点とする折れ曲がり区間を持ち、折り畳まれる方向を支持板３の水平方向で翼線形４の円弧内側とし、その折り畳みにより上下支持板３で支持している羽８で構成された翼面が、翼円弧内側へ折り畳まれるとするもので、翼面の折り畳み線は、回動軸１に略平行な線とされ、翼面折り畳まれ区間は、翼線形４の円弧において２区間以上とされ、その折り畳みにより流動体に対する受動面目的を失わせて回動力を失くし、折り畳みによる流動体投影面積縮小にて抵抗値を減じて高速流体発生時の危険回避を行う事を特徴とする、垂直軸式抗力型水風車原動機。
垂直軸を持つ水風車で、その回動軸１を中心に回転対称に弓状の円弧翼を持つもので、翼線形４の延長を３区間以上の区間割とした境目に羽回転軸７をもち、その両端を支持板３にて固定される構造をなし、羽回転軸７に垂直辺の一辺を取り付けた羽８は隣接する両側の羽回転軸７までを扇形に自由回転とするもので、回動軸１を境に片側の翼線形４に並ぶ羽回転軸７と羽８を持って１組の翼とし、流動体に向かう翼が凸時には羽８は開き、回動して翼が凹時においては、風車使用時は、翼が凹となる受風前に翼線形４の円弧内部に回り込む風にて羽８が風流に逆向きに揃う形で羽回転軸間は塞がれ、水車使用時は、翼が回動するのに合わせて羽８が水流の力に沿って羽回転軸間を回動軸１側から円弧形状に沿って徐々に塞ぐとした受動面を形成し、受動面に水風流が当ることにより回動力を得て回動軸１を中心に回動するとした、２翼以上が回動対称にあり、羽８の自動開閉にて回動抵抗を減じた回動を行うことを特徴とする垂直軸式抗力型水風車原動機であって、垂直軸式抗力型水風車原動機翼を構成する、羽８と羽回転軸７でもって一体とするその立ち形態で個々に移動可能とされ、その移動手段は、羽回転軸７の上下端部の支持具のガイドテーブル６４と、その支持具が移動するためのガイドレール６３を備え、その軌道形状は翼線形４の略円弧形状とし、支持板３に固定されたガイドレール６３の軌道上を通り、上記一体毎に回動軸１側や外周縁側への平行移動を行うもので、上記支持具同士が接触するまで移動収納可能とされた羽８が回動軸１側へと引寄せられ、流体受動面積が大きく縮小されたことで流動体に対する受動面目的を失わせて回動力を失くし、流体受動面積縮小にて流動体抵抗値を減じて高速流体発生時の危険回避を行う事を特徴とする、垂直軸式抗力型水風車原動機。
歯車中心部を中空とした中心部に回動軸１を通した回動中心歯車５２と、次列支持板３８の支持板折畳み回転軸Ｂ４１より回動軸１側端部の支持板開閉用歯車４８は噛み合わされ、回動中心歯車５２の正逆回転により支持板の折り畳みと折り返し動作が行えるとするもので、折り畳み区間が２区間以上とする支持板の折り畳み時においては、支え棒用添え木５４の一端を回動中心歯車５２に、もう一端を初列支持板折畳み回転支え棒５３の中間点に回転支点として連結され、初列支持板折畳み回転支え棒５３の端部は支持板折畳み回転軸Ａ４０に回転支点として連結され、回動中心歯車５２の回動中心歯車回転方向（折り畳み時）５６の動きにより押し出された支え棒用添え木５４により初列支持板折畳み回転支え棒５３が、歯車の回転により折り畳まれてくる支持板側へ立ち上がり、初列支持板３７の支持板折畳み回転軸Ａ４０より回動軸１側部分に初列支持板折畳み回転支え棒５３の立ち上がり端部が当たり、その後の支持板折畳み歯車連続動作により支持板折畳み回転軸Ａ４０を回転支点として初列支持板３７は折り畳まれて行くものとされ、その折り返しは回動中心歯車５２の前記回転の逆回転により、前記動作の逆の動作となり支持板は稼働時の状態に戻されるもので、回動中心歯車５２の歯車正逆回転に連動し、一連の折り畳みと折り返し動作が行われることを特徴とする、請求項２に記載の垂直軸式複合型水風車原動機。
歯車中心部を中空とした中心部に回動軸１を通した回動中心歯車５２と、次列支持板３８の支持板折畳み回転軸Ｂ４１より回動軸１側端部の支持板開閉用歯車４８は噛み合わされ、回動中心歯車５２の正逆回転により支持板の折り畳みと折り返し動作が行えるとするもので、折り畳み区間が２区間以上とする支持板の折り畳み時においては、支え棒用添え木５４の一端を回動中心歯車５２に、もう一端を初列支持板折畳み回転支え棒５３の中間点に回転支点として連結され、初列支持板折畳み回転支え棒５３の端部は支持板折畳み回転軸Ａ４０に回転支点として連結され、回動中心歯車５２の回動中心歯車回転方向（折り畳み時）５６の動きにより押し出された支え棒用添え木５４により初列支持板折畳み回転支え棒５３が、歯車の回転により折り畳まれてくる支持板側へ立ち上がり、初列支持板３７の支持板折畳み回転軸Ａ４０より回動軸１側部分に初列支持板折畳み回転支え棒５３の立ち上がり端部が当たり、その後の支持板折畳み歯車連続動作により支持板折畳み回転軸Ａ４０を回転支点として初列支持板３７は折り畳まれて行くものとされ、その折り返しは回動中心歯車５２の前記回転の逆回転により、前記動作の逆の動作となり支持板は稼働時の状態に戻されるもので、回動中心歯車５２の歯車正逆回転に連動し、一連の折り畳みと折り返し動作が行われることを特徴とする、請求項５に記載の垂直軸式抗力型水風車原動機。
分割された支持板の中心支持板３９ｂに、ボールネジ駆動モーター４４を回転支点形態で取付け、そのボールネジ駆動モーター４４の動力により回転するボールネジ４６によりボールネジ上を移動するよう成されたボールナット４５は、次列支持板３８ｂの支持板折畳み回転軸Ｂ４１ｂより回動軸１側端部に回転支点として固定されたもので、ボールネジ駆動モーター４４の正逆回転動力により分割された支持板の折り畳みや折り返しが行えることを特徴とする、請求項２に記載の垂直軸式複合型水風車原動機。
分割された支持板の中心支持板３９ｂに、ボールネジ駆動モーター４４を回転支点形態で取付け、そのボールネジ駆動モーター４４の動力により回転するボールネジ４６によりボールネジ上を移動するよう成されたボールナット４５は、次列支持板３８ｂの支持板折畳み回転軸Ｂ４１ｂより回動軸１側端部に回転支点として固定されたもので、ボールネジ駆動モーター４４の正逆回転動力により分割された支持板の折り畳みや折り返しが行えることを特徴とする、請求項５に記載の垂直軸式抗力型水風車原動機。