JP2015127530A - Wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風が吹く方向に対して垂直な回転軸を有する風車に関する。 The present invention relates to a windmill having a rotation axis perpendicular to the direction in which the wind blows.
近年、我が国においては、エネルギー源の多様化が叫ばれており、風力もエネルギー源の一つとして注目されている。風力からエネルギーを取り出す装置として風車がある。かかる風車として、垂直な回転軸を有するものがある(特許文献1を参照)。
この風車は、垂直な回転軸を中心として左右対称に風受板が形成されている。
In recent years, diversification of energy sources has been screamed in Japan, and wind power has attracted attention as one of the energy sources. There is a windmill as a device for extracting energy from wind power. As such a windmill, there is one having a vertical rotating shaft (see Patent Document 1).
In this wind turbine, wind receiving plates are formed symmetrically about a vertical rotation axis.
前述の風車は、垂直な回転軸を中心として左右対称に風受板が形成されているため、風上側から風車を見て回転軸よりも左側に位置する風受板に働く風の力と、風上側から風車を見て回転軸よりも右側に位置する風受板に働く風の力と、が、釣り合ってしまう。この結果、回転軸のまわりの回転モーメントが零になり、風車の回転が止まってしまう。 The windmill described above has a wind receiving plate symmetrically about a vertical rotation axis, so that the wind force acting on the wind receiving plate located on the left side of the rotation axis when viewing the windmill from the windward side, When the windmill is viewed from the windward side, the wind force acting on the wind receiving plate located on the right side of the rotation axis is balanced. As a result, the rotational moment around the rotation axis becomes zero, and the windmill stops rotating.
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、風が吹きさえすれば回転し続ける風車を提供することである。 The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a windmill that continues to rotate as long as the wind blows.
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明に係る風車は、第1の鉛直回転軸と、第2の鉛直回転軸と、を有し、前記第1の鉛直回転軸の軸心と前記第2の鉛直回転軸の軸心との水平距離がDであり、前記第1の鉛直回転軸と前記第2の鉛直回転軸とのうちのいずれか一方が、他方の周囲を回転可能であり、前記第1の鉛直回転軸のまわりを回転する第1の回転盤と、前記第2の鉛直回転軸のまわりを回転する第2の回転盤と、を有し、前記第1の回転盤上の前記第1の鉛直回転軸を中心とする半径Rの第1の円の円周上に、N本(ただし、Nは2以上の整数)の第1の支承軸が、等間隔で立設されており、前記第2の回転盤上の前記第2の鉛直回転軸を中心とする半径rの第2の円の円周上に、N本の第2の支承軸が、等間隔で立設されており、1本の前記第1の支承軸と、1本の前記第2の支承軸と、が、組をなし、当該組をなす前記第1の支承軸と前記第2の支承軸と、が、鉛直翼を軸支しており、前記鉛直翼は、前記第1の支承軸に軸支された第1の小翼と、前記第2の支承軸に軸支された第2の小翼と、を有し、当該第1の小翼と当該第2の小翼とが、屈曲可能にヒンジ部によって接合されており、当該ヒンジ部から前記第1の支承軸の軸心までの水平距離がAであり、当該ヒンジ部から前記第2の支承軸の軸心までの水平距離がBであり、前記水平距離Dと、前記半径Rと、前記半径rと、前記距離Aと、前記距離Bと、の間に
R>r+D ・・・・・(1)
A+B>R−r+D ・・・・・(2)
|A−B|<R−r−D ・・・・・(3)
の関係が成立しており、前記第1の支承軸と平行な方向から前記第1の回転盤を見ると、前記鉛直翼の前記ヒンジ部が、常に前記第1の円の内側に位置し、風向を検出する風向検出器と、位置制御部と、を有しており、前記位置制御部は、前記第2の鉛直回転軸を前記第1の鉛直回転軸のまわりで回転させることによって、又は、前記第1の鉛直回転軸を前記第2の鉛直回転軸のまわりで回転させることによって、前記第1の鉛直回転軸の軸心と前記第2の鉛直回転軸の軸心とを結んで形成される水平方向線を、前記風向検出器が検出した風向に対して交差する位置に維持することを特徴とする。
The present invention adopts the following configuration in order to solve the problem. A wind turbine according to a first aspect of the present invention includes a first vertical rotation shaft and a second vertical rotation shaft, and an axis of the first vertical rotation shaft and an axis of the second vertical rotation shaft. A horizontal distance from the center is D, and one of the first vertical rotation axis and the second vertical rotation axis is rotatable around the other, and the first vertical rotation axis And a first rotary disk on the first rotary disk, the first rotary disk rotating around the second vertical rotary axis, and a second rotary disk rotating around the second vertical rotary axis. N (where N is an integer of 2 or more) first support shafts are erected at equal intervals on the circumference of a first circle having a radius R centered on the second circle. On the circumference of a second circle having a radius r centered on the second vertical rotation axis on the turntable, N second support shafts are erected at equal intervals. The first bearing And the one second support shaft forms a set, and the first support shaft and the second support shaft forming the set support a vertical blade, and The vertical wing includes a first winglet supported by the first support shaft and a second winglet supported by the second support shaft, and the first winglet is supported by the first winglet. And the second winglet are joined by a hinge portion so as to be bendable, a horizontal distance from the hinge portion to the axis of the first support shaft is A, and the second winglet is connected to the second winglet from the hinge portion. The horizontal distance to the axis of the support shaft is B, and between the horizontal distance D, the radius R, the radius r, the distance A, and the distance B, R> r + D. (1)
A + B> R−r + D (2)
| AB | <RrD (3)
When the first rotary disk is viewed from a direction parallel to the first support shaft, the hinge portion of the vertical blade is always located inside the first circle, A wind direction detector for detecting a wind direction, and a position control unit, wherein the position control unit rotates the second vertical rotation axis around the first vertical rotation axis, or The first vertical rotation axis is rotated around the second vertical rotation axis, thereby connecting the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis. The horizontal line is maintained at a position intersecting the wind direction detected by the wind direction detector.
位置制御部は、例えば、第2の鉛直回転軸を第1の鉛直回転軸のまわりで回転させることによって、第1の鉛直回転軸の軸心と第2の鉛直回転軸の軸心とを結んで形成される水平方向線を、風向検出器が検出した風向に対して交差する位置まで動かす構成を有していれば良い。また、位置制御部は、第1の鉛直回転軸を第2の鉛直回転軸のまわりで回転させることによって、第1の鉛直回転軸の軸心と第2の鉛直回転軸の軸心とを結んで形成される水平方向線を、風向検出器が検出した風向に対して交差する位置まで動かす構成を有していても良い。
以下の説明において、「第1の鉛直回転軸の軸心と第2の鉛直回転軸の軸心とを結んで形成される水平方向線」のことを「水平方向線」と称し、「風車に向かって吹く風」のことを「風」と称し、「風向検出器が検出する風向(風車に向かって吹く風の風向)」のことを「風向」と称する。
The position control unit, for example, connects the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis by rotating the second vertical rotation axis around the first vertical rotation axis. It is only necessary to have a configuration in which the horizontal line formed in (1) is moved to a position that intersects the wind direction detected by the wind direction detector. The position controller connects the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis by rotating the first vertical rotation axis around the second vertical rotation axis. The horizontal direction line formed in (1) may be moved to a position that intersects the wind direction detected by the wind direction detector.
In the following description, the “horizontal line formed by connecting the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis” is referred to as “horizontal line” and “Wind blowing” is referred to as “wind”, and “wind direction detected by the wind direction detector (wind direction of the wind blowing toward the windmill)” is referred to as “wind direction”.
式(1)が成立しているので、第2の円が第2の鉛直回転軸のまわりを回転しても、風車を上方から見ると、第2の円は、第1の円の内側に常に位置することとなり、第1の円と第2の円とが重なって交差することがない。
また、第1の支承軸と平行な方向から第1の回転盤を見ると、鉛直翼のヒンジ部は、常に第1の円の内側に位置している。そして、第1の支承軸と平行な方向から第1の回転盤を見ると、鉛直翼も常に第1の円の内側に位置している。
なお、風車を上方または下方から見ることと、第1の支承軸と平行な方向から第1の回転盤を見ることと、第1の支承軸と平行な方向から第2の回転盤を見ることと、第2の支承軸と平行な方向から第1の回転盤を見ることと、第2の支承軸と平行な方向から第2の回転盤を見ることとは、見る方向として同じである。
Since Formula (1) is established, even if the second circle rotates around the second vertical rotation axis, the second circle is located inside the first circle when the windmill is viewed from above. It is always located, and the first circle and the second circle do not overlap each other.
When the first rotating disk is viewed from a direction parallel to the first support shaft, the hinge portion of the vertical blade is always located inside the first circle. When the first rotating disk is viewed from a direction parallel to the first support shaft, the vertical blade is always located inside the first circle.
Looking at the windmill from above or below, looking at the first turntable from a direction parallel to the first support shaft, and looking at the second turntable from a direction parallel to the first support shaft. Further, viewing the first rotating disk from a direction parallel to the second support shaft and viewing the second rotating disk from a direction parallel to the second support shaft are the same as the viewing direction.
式(2)と式(3)が成立しているので、風車を上方から見ると、第1の円は第1の鉛直回転軸のまわりを360°回転可能であり、第2の円は第2の鉛直回転軸のまわりを360°回転可能である。
式(1)〜式(3)が成立しており、また、風車を上方から見ると、鉛直翼のヒンジ部は、常に第1の円の内側に位置している。このため、風車を上方から見たとき、風を受けた鉛直翼が、第1の円の内側で第1の鉛直回転軸と第2の鉛直回転軸のまわりを回転すると、同時に、第1の円が第1の鉛直回転軸のまわりを回転し、第2の円が第2の鉛直回転軸のまわりを回転することとなる。そして、第1の円が回転することによって、第1の回転盤が第1の鉛直回転軸のまわりを回転し、第2の回転盤が第2の鉛直回転軸のまわりを回転することとなる。
Since the equations (2) and (3) are established, when the windmill is viewed from above, the first circle can rotate 360 ° around the first vertical rotation axis, and the second circle It is possible to rotate 360 ° around two vertical rotation axes.
Expressions (1) to (3) are established, and when the wind turbine is viewed from above, the hinge portion of the vertical blade is always located inside the first circle. For this reason, when the wind turbine is viewed from above, when the vertical wing that has received the wind rotates around the first vertical rotation axis and the second vertical rotation axis inside the first circle, The circle rotates around the first vertical rotation axis, and the second circle rotates around the second vertical rotation axis. Then, as the first circle rotates, the first rotating disk rotates around the first vertical rotating shaft, and the second rotating disk rotates around the second vertical rotating shaft. .
前述したように、風車を上方から見ると、第2の円は、第1の円の内側に位置し、第1の円の中心(すなわち、第1の鉛直回転軸の軸心)と、第2の円の中心(すなわち、第2の鉛直回転軸の軸心)と、は、距離Dだけ離れている。このため、第1の円と第2の円との距離は、第1の鉛直回転軸の軸心と第2の鉛直回転軸の軸心とを結ぶ水平方向線上において、第1の鉛直回転軸側の位置で最も離れており、第2の鉛直回転軸側の位置で最も接近している。 As described above, when the windmill is viewed from above, the second circle is located inside the first circle, the center of the first circle (that is, the axis of the first vertical rotation axis), the first circle, The center of the circle 2 (that is, the axis of the second vertical rotation axis) is separated by a distance D. For this reason, the distance between the first circle and the second circle is the first vertical rotation axis on the horizontal line connecting the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis. It is farthest at the position on the side, and is closest at the position on the second vertical rotation axis side.
以下の説明において、「第1の円と第2の円との距離が最も離れている位置」のことを「最大離間位置」と称し、「第1の円と第2の円との距離が最も接近している位置」のことを「最小離間位置」と称する。
位置制御部が、水平方向線を風向に対して交差する位置に維持する。このため、風上側から風車を見ると、第2の鉛直回転軸を挟んで、最大離間位置は、左右いずれかの側に位置し、最小離間位置は、最大離間位置の反対側に位置する。風上側から風車を見たときに、風向に垂直な面内において、第2の鉛直回転軸よりも最小離間位置側にある鉛直翼が風を受ける総面積は、第2の鉛直回転軸よりも最大離間位置側にある鉛直翼が風を受ける総面積よりも小さい。
In the following description, the “position where the distance between the first circle and the second circle is the farthest” is referred to as the “maximum separation position”, and the “distance between the first circle and the second circle is The “closest position” is referred to as “minimum separation position”.
The position control unit maintains the horizontal line at a position that intersects the wind direction. For this reason, when the windmill is viewed from the windward side, the maximum separation position is located on either side of the second vertical rotation shaft, and the minimum separation position is located on the opposite side of the maximum separation position. When the windmill is viewed from the windward side, the total area where the vertical blades on the side of the minimum separation position from the second vertical rotation axis receive wind in the plane perpendicular to the wind direction is larger than that of the second vertical rotation axis. The vertical wing on the maximum separation position side is smaller than the total area that receives the wind.
このため、風車が風を受けることによって生じる第2の鉛直回転軸まわりの鉛直翼の回転モーメントは、零とはならない。この結果、鉛直翼が、第2の鉛直回転軸のまわりを回転する。そして、鉛直翼と共に、第1の円が、第1の鉛直回転軸のまわりを回転し、第2の円が、第2の鉛直回転軸のまわりを回転する。さらに、第1の円とともに、第1の回転盤が、第1の鉛直回転軸のまわりを回転し、第2の円とともに、第2の回転盤が、第2の鉛直回転軸のまわりを回転する。 For this reason, the rotational moment of the vertical blades around the second vertical rotation axis caused by the wind turbine receiving wind is not zero. As a result, the vertical wing rotates around the second vertical rotation axis. Along with the vertical wing, the first circle rotates around the first vertical rotation axis, and the second circle rotates around the second vertical rotation axis. Furthermore, together with the first circle, the first rotating disk rotates around the first vertical rotation axis, and together with the second circle, the second rotating disk rotates around the second vertical rotation axis. To do.
すなわち、風車に風が吹きさえすれば、鉛直翼、第1の回転盤及び第2の回転盤が止まることなく回転し、鉛直翼、第1の回転盤又は第2の回転盤の回転を動力源として利用可能である。
以下の説明において、「風車を上方から見たときに、第1の鉛直回転軸の軸心と第2の鉛直回転軸の軸心とを結んで形成される水平方向線と、風向と、が交差する角度」のことを「交差角」と称する。
That is, as long as wind blows to the windmill, the vertical blades, the first rotating disk, and the second rotating disk rotate without stopping, and the rotation of the vertical blades, the first rotating disk, or the second rotating disk is used as power. Available as a source.
In the following description, “when the wind turbine is viewed from above, the horizontal direction line formed by connecting the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis, and the wind direction are The “intersection angle” is referred to as “intersection angle”.
交差角αは、少なくとも次式(4)を満たしていれば良い。
0°<α<180° ・・・・・(4)
本願発明者の知見によれば、交差角αは次式(5)を満たしていることが好ましく、交差角αが90°であることが最も好ましい。
45°<α<135° ・・・・・(5)
The intersection angle α only needs to satisfy at least the following expression (4).
0 ° <α <180 ° (4)
According to the knowledge of the present inventor, the crossing angle α preferably satisfies the following formula (5), and the crossing angle α is most preferably 90 °.
45 ° <α <135 ° (5)
第1の小翼は、例えば、平坦な面を有する板状体またはシート状体によって形成されていても良いし、湾曲面を有する板状体またはシート状体によって形成されていても良い。同様に、第2の小翼は、例えば、平坦な面を有する板状体またはシート状体によって形成されていても良いし、湾曲面を有する板状体またはシート状体によって形成されていても良い。 The first winglet may be formed of, for example, a plate-like body or sheet-like body having a flat surface, or may be formed of a plate-like body or sheet-like body having a curved surface. Similarly, the second winglet may be formed of, for example, a plate or sheet having a flat surface, or may be formed of a plate or sheet having a curved surface. good.
請求項1の発明に係る風車は、さらに、前記第1の回転盤の周囲に、1枚又は複数枚のカバー体からなるカバーを有し、前記カバーは、前記第1の回転盤の周方向を連続して覆うことを可能に形成されており、前記カバーが、前記第1の回転盤の周方向を連続して覆っている状態において、前記第1の鉛直回転軸又は前記第2の鉛直回転軸に対して垂直になる方向から風車を見ると、前記カバーの内側に、前記鉛直翼が位置して隠れるという構成を有していても良い。
The windmill according to the invention of
カバーが第1の回転盤の周囲を連続して覆う状態においては、カバーの内側に、鉛直翼が位置する。風車に向かって吹く風は、カバーに遮られて鉛直翼に直接当たることができず、風車に向かって吹く風によって鉛直翼が回転することが防止される。
風車に向かって強風が吹くような状況下(例えば、台風時など)において、カバーによって、第1の回転盤の周囲を連続して覆ってやれば良い。これにより、強風が鉛直翼に直接当たることが防止され、風車が強風から過大な力を受けて破損することが防止される。
In a state where the cover continuously covers the periphery of the first turntable, the vertical blade is located inside the cover. The wind blowing toward the windmill cannot be directly hit the vertical blades by being blocked by the cover, and the vertical blades are prevented from rotating by the wind blowing toward the windmill.
What is necessary is just to cover the circumference | surroundings of a 1st turntable continuously with a cover in the condition (for example, at the time of a typhoon, etc.) where a strong wind blows toward a windmill. As a result, the strong wind is prevented from directly hitting the vertical wing, and the wind turbine is prevented from being damaged by receiving an excessive force from the strong wind.
例えば、カバーを構成する1枚又は複数枚のカバー体は、第1の回転盤の周囲に着脱自在に構成されていても良い。かかる構成のカバーであれば、カバーを必要とする場合にだけ、カバーを第1の回転盤の周囲に装着し、カバーを必要としない場合には、カバーを第1の回転盤の周囲から取り外して適当な場所に収納おくことができる。 For example, one or a plurality of cover bodies constituting the cover may be configured to be detachable around the first rotating disk. With such a cover, the cover is attached around the first turntable only when the cover is required, and the cover is removed from the first turntable when the cover is not required. Can be stored in a suitable place.
カバーが1枚のカバー体によって構成されている場合、第1の回転盤の周囲をカバーによって覆ったときに、カバー体の第1の回転盤の周方向の両端部分どうしが、重なることが好ましい。第1の回転盤の周方向の両端部分が重なることによって、カバーの隙間から風が鉛直翼に当たることが防止される。
また、カバーが複数枚のカバー体によって構成されている場合、第1の回転盤の周囲をカバーによって覆ったときに、カバー体の第1の回転盤の周方向の端部分が、これに隣接するカバー体の第1の回転盤の周方向の端部分に、重なることが好ましい。隣接するカバー体の端部分どうしが重なることによって、カバー体の隙間から風が鉛直翼に当たることが防止される。
When the cover is constituted by a single cover body, it is preferable that both end portions of the cover body in the circumferential direction of the first rotating disk overlap when the periphery of the first rotating disk is covered by the cover. . By overlapping both end portions in the circumferential direction of the first rotating disk, it is possible to prevent the wind from hitting the vertical blades from the gap of the cover.
Further, when the cover is constituted by a plurality of cover bodies, when the periphery of the first turntable is covered with the cover, the end portion in the circumferential direction of the first turntable of the cover body is adjacent to this. It is preferable that the cover body overlaps with a circumferential end portion of the first turntable. By overlapping the end portions of the adjacent cover bodies, it is possible to prevent the wind from hitting the vertical blades from the gap between the cover bodies.
例えば、第1の回転盤上の第1の鉛直回転軸を中心とする半径R2の第3の円の円周上に、M本(ただし、Mは2以上の整数であり、M=Nであっても良いし、M≠Nであっても良い)の第3の支承軸が、等間隔で立設されており、カバーは、M枚のカバー体によって構成されており、1枚のカバー体の基端部が1本の第3の支承軸によって回転可能に軸支されており、カバーが第1の回転盤を第1の回転盤の周方向に連続して覆う状態において、各カバー体の先端部が、第3の円の円周方向に隣接するカバー体の基端部の上に重なる構成を、風車が有していても良い。 For example, M (where M is an integer greater than or equal to 2 and M = N) on the circumference of a third circle having a radius R2 centered on the first vertical rotation axis on the first turntable The third support shaft may be upright at equal intervals, and the cover is composed of M cover bodies, and one cover is provided. In the state where the base end portion of the body is rotatably supported by one third support shaft and the cover continuously covers the first turntable in the circumferential direction of the first turntable. The windmill may have a configuration in which the distal end portion of the body overlaps the proximal end portion of the cover body adjacent in the circumferential direction of the third circle.
カバーが第1の回転盤を第1の回転盤の周方向に連続して覆う状態になければ、第3の円の円周方向に隣接するカバー体どうし間に隙間があいていることとなり、風車に向かって吹く風が、この隙間を通って鉛直翼に当たる。
すべてのカバー体において、各カバー体と、第3の円と、の相対的位置関係が、同じであることが望ましい。この条件を満たすことによって、カバー体(すなわち、カバー)が風車の回転を妨げることが防止される。
If the cover is not in a state of continuously covering the first turntable in the circumferential direction of the first turntable, there will be a gap between the cover bodies adjacent in the circumferential direction of the third circle, The wind blowing toward the windmill hits the vertical wing through this gap.
In all the cover bodies, it is desirable that the relative positional relationship between each cover body and the third circle is the same. By satisfying this condition, the cover body (that is, the cover) is prevented from obstructing the rotation of the windmill.
各第3の支承軸に滑車又は歯車を取り付け、各第3の支承軸に取り付けた滑車又は歯車どうしに1本の環状のベルト又はチェーンを架けて連結し、このベルト又はチェーンを回転させることによって、各カバー体を同じ回転動作で動かすことが可能である。このベルト又はチェーンは、手動で回転しても良いし、モータなどの動力源の力を用いて回転しても良い。 By attaching pulleys or gears to each third bearing shaft, connecting one annular belt or chain between the pulleys or gears attached to each third bearing shaft, and rotating the belt or chain Each cover body can be moved with the same rotational movement. This belt or chain may be rotated manually, or may be rotated using the power of a power source such as a motor.
上記のような風車であるので、風が吹きさえすれば回転し続ける風車を提供することができる。 Since the windmill is as described above, it is possible to provide a windmill that continues to rotate as long as the wind blows.
本発明の実施の形態を図1から図4を参照しつつ以下に説明する。
風車1は、回転軸10、第1の回転盤38、39、第2の回転盤40、41、鉛直翼50、風向検出器62、位置制御部63を有する。
回転軸10の上端部11と下端部12とが、基台70によって360°回転可能に支承されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The
An
回転軸10の上端部11から下端部12に向かって順番に、8ケ所の屈曲部13、14、15、16、17、18、19、20が形成されている。
回転軸10において、上端部11と屈曲部13との間が端側部分21をなし、屈曲部13と屈曲部14との間が中間部分23をなし、屈曲部14と屈曲部15との間が中間部分24をなし、屈曲部15と屈曲部16との間が中間部分25をなし、屈曲部16と屈曲部17との間が中間部分26をなし、屈曲部17と屈曲部18との間が中間部分27をなし、屈曲部18と屈曲部19との間が中間部分28をなし、屈曲部19と屈曲部20との間が中間部分29をなし、屈曲部20と下端部12との間が端側部分22をなす。
Eight
In the
端側部分21、中間部分26、端側部分22は、1本の鉛直線上にある。また、中間部分24、28は、別の1本の鉛直線上にある。さらに、中間部分23、25、27、29は、の各長さはDであり、それぞれ水平方向を向いており、互いに平行である。中間部分24、28が、第1の鉛直回転軸33をなし、端側部分21、22、中間部分26が、第2の鉛直回転軸34をなしている。そして、第1の鉛直回転軸33は、第2の鉛直回転軸34のまわりを回転可能である。
The
第1の鉛直回転軸33の軸心と第2の鉛直回転軸34の軸心との間の水平距離はDとなっている。また、風車1を上方から見ると、第1の鉛直回転軸33の軸心と第2の鉛直回転軸34の軸心とを結んで形成される水平方向線L1は、中間部分29の軸線と一致して重なっている。
The horizontal distance between the axis of the first
水平な第1の回転盤38が、第1の鉛直回転軸33をなす中間部分24に軸支されており、第1の回転盤38は、第1の鉛直回転軸33のまわりを水平に360°回転可能に構成されている。水平な第2の回転盤40が、第2の鉛直回転軸34をなす中間部分26の屈曲部16側寄りの位置に軸支されている。水平な第2の回転盤41が、第2の鉛直回転軸34をなす中間部分26の屈曲部17側寄りの位置に軸支されており、第2の回転盤40、41は、第2の鉛直回転軸34のまわりを水平に360°回転可能に構成されている。水平な第1の回転盤39が、第1の鉛直回転軸33をなす中間部分28に軸支されており、第1の回転盤39は、第1の鉛直回転軸33のまわりを水平に360°回転可能に構成されている。
A horizontal
第1の回転盤38、39は同じ大きさの半径を有し、第2の回転盤40、41は同じ大きさの半径を有する。そして、第1の回転盤38、39の半径は、第2の回転盤40、41の半径よりも大きい。風車1を上方から見ると、第2の回転盤40、41は、第1の回転盤38の下に隠れて見えない。
The
以下の説明において、風車1を上方から見たときに、「第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41が時計回りに回転する方向」のことを「順回転方向」と称し、「第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41が反時計回りに回転する方向」のことを「逆回転方向」と称する。
In the following description, when the
第1の回転盤38の下側面上と、第1の回転盤39の上側面上と、の間には、8本の第1の支承軸46が鉛直に立設されている。また、第2の回転盤40の下側面上と、第2の回転盤41の上側面上と、の間には、8本の第2の支承軸47が鉛直に立設されている。
第1の回転盤38の下側面上において、各第1の支承軸46は、第1の鉛直回転軸33を中心とする半径Rの第1の円C1の円周上に等間隔で並び、第1の回転盤39の上側面上においても、各第1の支承軸46は、第1の鉛直回転軸33を中心とする半径Rの第1の円C1の円周上に等間隔で並んでいる。
Eight
On the lower surface of the
また、第2の回転盤40の下側面上において、各第2の支承軸47は、第2の鉛直回転軸34を中心とする半径rの第2の円C2の円周上に等間隔で並び、第2の回転盤41の上側面上においても、各第2の支承軸47は、第2の鉛直回転軸34を中心とする半径rの第2の円C2の円周上に等間隔で並んでいる。なお、半径Rは半径rよりも大きい。
In addition, on the lower surface of the
1本の第1の支承軸46と1本の第2の支承軸47とが、ひとつの組を形成しており、全部で8つの組が存在する。ひとつの組をなす第1の支承軸46と第2の支承軸47とが、1枚の鉛直翼50を支承している。
鉛直翼50は、第1の小翼53と第2の小翼57とからなる。第1の小翼53と第2の小翼57は、それぞれ縦長の長方形の板状体によって形成されている。第1の小翼53の一方の長辺部分が、第1の支承軸46によって軸支されており、第1の小翼53は、第1の支承軸46のまわりを回転可能に構成されている。また、第1の小翼53の他方の長辺部分は、ヒンジ部60を介して第2の小翼57の一方の長辺部分に接続されている。第2の小翼57の他方の長辺部分は、第2の支承軸47によって軸支されており、第2の小翼57は、第2の支承軸47のまわりを回転可能に構成されている。
One
The
第1の小翼53の表面54と第2の小翼57の表面58とが、鉛直翼50の表面51をなし、順回転方向前側に面している。第1の小翼53の裏面55と第2の小翼57の裏面59とが、鉛直翼50の裏面52をなし、順回転方向後側に面している。
第1の小翼53の表面54側において、第2の小翼57に接続されている長辺部分に、逆方向突出防止部56が形成されている。逆方向突出防止部56は、方形の板状体であり、第1の小翼53から外側に張り出しており、第1の小翼53をなす板状体と同じ平面内に存在している。
The
On the
ひと組の第1の支承軸46と第2の支承軸47が支承する1枚の鉛直翼50において、第1の支承軸46の軸心とヒンジ部60との間の水平方向距離がAであり、第2の支承軸47の軸心とヒンジ部60との間の水平方向距離がBである。
風向検出器62と位置制御部63が、基台70に設置されている。風向検出器62は、風向を検出するとともに、検出した風向を信号として位置制御部63に送信可能に構成されている。
In one
A
位置制御部63は、中間部分29に接続されており、端側部分22を中心として中間部分29を回転させることを可能に構成されている。すなわち、位置制御部63は、第2の鉛直回転軸34を中心として第1の鉛直回転軸33を回転させることを可能に構成されている。そして、位置制御部63は、風向検出器62から受信する風向に応じて、第2の鉛直回転軸34を中心として第1の鉛直回転軸33を回転させ、風向と水平方向線L1との交差角αを90°に維持可能に構成されている。なお、位置制御部63によって第1の鉛直回転軸33が回転する方向は、風上側から風車1を見たときに、最大離間位置が最小離間位置よりも左側に来る方向である。
The
そして、水平距離D、A、B及び半径R、rの間には、前述の式(1)〜式(3)の関係が成立している。
また、風車1を第1の支承軸46と平行な方向から第1の回転盤39を見ると(すなわち、風車1を上方から見ると)、鉛直翼50のヒンジ部60は、常に第1の円C1の内側に位置している。
以上が、風車1の構成である。次に、風車1が奏する作用効果について説明する。
風向検出器62が、風車1に向かって吹く風の風向を検出し、検出した風向を信号として位置制御部63に送信する。
And the relationship of above-mentioned Formula (1)-Formula (3) is materialized between horizontal distance D, A, B and radius R, r.
When the
The above is the configuration of the
The
位置制御部63は、風向検出器62から受信した風向に基づき、第2の鉛直回転軸34を中心として第1の鉛直回転軸33を回転させる。この結果、風向と水平方向線L1との交差角αは、90°に維持される。そして、風上側から風車1を見ると、最大離間位置が回転軸10(すなわち、第1の鉛直回転軸33及び第2の鉛直回転軸34)よりも左側に位置し、最小離間位置が回転軸10(すなわち、第1の鉛直回転軸33及び第2の鉛直回転軸34)よりも右側に位置し、第2の鉛直回転軸34は、第1の鉛直回転軸33から距離Dだけ最小離間位置側に近い位置にある。
The
以下の説明において、「風向と水平方向線L1との交差角αが90°である風車1を風上側から見たときに、第2の鉛直回転軸34よりも左側にある部分」のことを「左側部分」と称し、「風向と水平方向線L1との交差角αが90°である風車1を風上側から見たときに、第2の鉛直回転軸34よりも右側にある部分」のことを「右側部分」と称する。
In the following description, “the portion on the left side of the second
鉛直翼50の第1の小翼53は、逆方向突出防止部56を有している。このため、鉛直翼50においては、表面51が順回転方向前側に突出する形でのみヒンジ部60は屈曲可能である。ヒンジ部60は、表面51がへこむ形で屈曲することはできない。そして、鉛直翼50が最大離間位置にあるときに、この鉛直翼50を支承する第1の支承軸46と第2の支承軸47との間の水平距離は最大となり、鉛直翼50が最も開いた状態となる。この最大離間位置にある鉛直翼50において、鉛直翼50の表面51は、風下側を向いている。
The first
鉛直翼50が最小離間位置にあるときに、この鉛直翼50を支承する第1の支承軸46と第2の支承軸47との水平距離は最小となり、鉛直翼50が最も閉じた状態となる。この最小離間位置にある鉛直翼50において、鉛直翼50の表面51は、風上側を向いている。
前述の式(1)が成立しているので、風車1を上方から見ると、第2の円C2は第1の円C1の内側に常に位置し、第1の円C1の円周と第2の円C2の円周とが重なりあうことがない。
When the
Since the above-described equation (1) is established, when the
また、風車1を上方から見ると、鉛直翼50のヒンジ部60は、常に第1の円C1の内側に位置し、鉛直翼50も常に第1の円C1の内側に位置している。
前述の式(2)と式(3)が成立しているので、風車1を上方から見ると、第1の円C1は第1の鉛直回転軸33のまわりを360°回転可能であり、第2の円C2は第2の鉛直回転軸34のまわりを360°回転可能である。
When the
Since the above equations (2) and (3) hold, when the
前述の式(1)〜式(3)が成立している。また、風車1を上方から見ると、鉛直翼50のヒンジ部60は、常に第1の円C1の内側に位置している。このため、風車1を上方から見たときに、鉛直翼50が、第1の円C1と第2の円C2との間を360°回転すると、同時に、第1の円C1が第1の鉛直回転軸33のまわりを360°回転し、第2の円C2が第2の鉛直回転軸34のまわりを360°回転することとなる。そして、第1の円C1が360°回転することによって、第1の回転盤38、39が第1の鉛直回転軸33のまわりを360°回転し、第2の回転盤40、41が第2の鉛直回転軸34のまわりを360°回転することとなる。
The above formulas (1) to (3) are established. When the
第2の鉛直回転軸34は第1の鉛直回転軸33から距離Dだけ最小離間位置側に近い。このため、左側部分にあって風を受ける鉛直翼50の面積は、右側部分にあって風を受ける鉛直翼50の面積よりも、広い。さらに、左側部分にあっては、風は、主に、鉛直翼50のへこんだ裏面52に当たる。右側部分にあっては、風は、主に、鉛直翼50の突出した表面51に当たる。ここで、風が鉛直翼50のへこんだ裏面52に当たった場合、風は、裏面52に沿ってヒンジ部60に集まるように流れ、風が裏面52を押す力は大きい。これに対して、風が鉛直翼50の突出した表面51に当たった場合、風は、表面51に沿って第1の支承軸46と第2の支承軸47の方に流れ去り、風が表面51を押す力は小さい。
The second
したがって、風が左側部分にある鉛直翼50を風下側に押す力は、風が右側部分にある鉛直翼50を風下側に押す力よりも大きい。
このため、風が左側部分にある鉛直翼50を風下側に押す力と、風が右側部分にある鉛直翼50を風下側に押す力とが、互いに釣り合ってしまうことがなく、風が鉛直翼50を押す力によって生じる第2の鉛直回転軸34まわりの回転モーメントが零になることもない。
Therefore, the force with which the wind pushes the
For this reason, the force by which the wind pushes the
風が風車1に吹きさえすれば、風が鉛直翼50を押す力によって、鉛直翼50は第2の鉛直回転軸34まわりを順回転方向に回転する。そして、鉛直翼50とともに、第1の円C1が第1の鉛直回転軸33のまわりを順回転方向に回転し、第2の円C2が第2の鉛直回転軸34のまわりを順回転方向に回転する。また、第1の円C1が順回転方向に回転することによって、第1の回転盤38、39が第1の鉛直回転軸33のまわりを順回転方向に回転し、第2の回転盤40、41が第2の鉛直回転軸34のまわりを順回転方向に回転する。
As long as the wind blows on the
すなわち、風車1に向かって吹く風の力によって、鉛直翼50、第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41が、一体となって回転軸10まわりを順回転方向に止まることなく回転し続ける。
なお、鉛直翼50、第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41が、回転する向きは、鉛直翼50において、逆方向突出防止部56が形成されている表面51が回転方向前方を向く向きである。
そして、鉛直翼50、第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41の回転を、他の回転機構の動力源として利用可能である。
That is, the
The
The rotation of the
なお、図1及び図3において、逆方向突出防止部56が、第1の小翼53の表面54側において、第2の小翼57に接続されている長辺部分の下端部分に形成されている。これに代えて、逆方向突出防止部56は、第1の小翼53の表面54側において、第2の小翼57に接続されている長辺部分の他のいずれかの位置に形成されていてもよい。また、逆方向突出防止部56が第2の小翼57に形成されていてもよい。この場合、第2の小翼57の表面58側において、第1の小翼53に接続されている長辺部分のいずれかの位置に、逆方向突出防止部56を形成すればよい。
In FIGS. 1 and 3, the reverse
また、本実施の形態において、逆方向突出防止部56が第1の小翼53の表面54側に形成されているとした。これに代えて、逆方向突出防止部56は、第1の小翼53の裏面55側において、第2の小翼57に接続されている長辺部分に、第1の小翼53から外側に張り出す形で形成されていてもよい。あるいは、逆方向突出防止部56は、第2の小翼57の裏面59側において、第1の小翼53に接続されている長辺部分に、第2の小翼57から外側に張り出す形で形成されていてもよい。
In the present embodiment, the reverse
かかる場合、鉛直翼50において、ヒンジ部60は、裏面52が逆回転方向前側に突出する形でのみ屈曲可能であり、裏面52がへこむ形で屈曲することはできない。そして、風車1に向かって吹く風の力によって、鉛直翼50、第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41が、一体となって回転軸10まわりを逆回転方向に回転し続ける。
In such a case, in the
本実施の形態において、風車1は、第1の回転盤39を有するとしたが、図5の変形例1に示す構成を有していてもよい。この変形例1に係る風車1は、第1の回転盤39に代えて、第1の回転盤80を有する。第1の回転盤80は、水平な環状体をなし、第1の回転盤38と同じ外径を有する。第1の回転盤80の上側面上において、各第1の支承軸46が、第1の鉛直回転軸33を中心とする半径Rの第1の円C1の円周上に等間隔で並んでいる。そして、第1の回転盤80は、第1の支承軸46と第1の回転盤38とを介して、第1の鉛直回転軸33をなす中間部分24によって軸支されており、第1の鉛直回転軸33のまわりを水平に360°回転可能に構成されている。
In the present embodiment, the
変形例1に係る風車1の他の構成は、本実施の形態における風車1の構成と同様である。
風が風車1に吹きさえすれば、風が鉛直翼50を押す力によって、鉛直翼50は第2の鉛直回転軸34まわりを順回転方向に回転する。そして、鉛直翼50とともに、第2の回転盤40、41は、第2の鉛直回転軸34まわりを順回転方向に回転し、第1の回転盤38、80は、第1の鉛直回転軸33まわりを順回転方向に回転する。
そして、鉛直翼50、第1の回転盤38、80及び第2の回転盤40、41の回転を、他の回転機構の動力源として利用可能である。
The other structure of the
As long as the wind blows on the
Then, the rotation of the
風車1が、図6及び図7の変形例2に示す構成を有していても良い。変形例2に係る風車1は、前述の本実施の形態で説明した風車1が有する全ての構成を有し、さらに、カバー82を有している。変形例2に係る風車1にあって、本実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付して重複する説明を省略する。なお、図6及び図7では、本実施の形態で説明した風車1が有する構成のうちの一部の構成の図示が、省略されている。
The
第1の回転盤38の下側面上と、第1の回転盤39の上側面上と、の間に、M本の第3の支承軸80が鉛直に立設されている。なお、図6及び図7では、M=8の場合が示されている。第1の回転盤38の下側面上において、各第3の支承軸80は、第1の鉛直回転軸33を中心とする半径R2の第3の円C3の円周上に等間隔で並び、第1の回転盤39の上側面上においても、各第3の支承軸80は、第1の鉛直回転軸33を中心とする半径R2の第3の円C3の円周上に等間隔で並んでいる。なお、半径R2≧半径Rの関係が成り立つ。
Between the lower side surface of the first
1本の第3の支承軸80が、1枚のカバー体83を支承しており、M本の第3の支承軸80に支承されたM枚のカバー体83が、カバー82を構成している。
風車1を上方から見ると、カバー体83は、第3の円C3の円周と同じ曲率の弧を描く湾曲面によって形成されている。風車1を上方から見たときに、1枚のカバー体83が描く弧の長さは、第3の円C3の円周の1/Mよりもわずかに長い。風車1を上方から見たとき、カバー体83の順回転方向側の端の基端部85において、カバー体83は第3の支承軸80に回転可能に軸支されており、カバー体83の逆回転方向側の端の先端部86は、第3の円C3よりも外側に常に位置している。
One
When the
第3の支承軸80の上端側と下端側のいずれか一方に、歯車88が装着されている(図8においては、歯車88は第3の支承軸80の下端側に装着されている)。第3の円C3の円周方向に連続する1本の環状のチェーン90が、M本の第3の支承軸80の各歯車88に外側から架けられている。そして、チェーン90が順回転方向または逆回転方向に回転すると、チェーン90が架かっている歯車88を介して各第3の支承軸80が回転し、第3の支承軸80とともにカバー体83が第3の支承軸80の周りを回転する構成となっている。
A
第3の支承軸80の上端又は下端にはハンドル(図示略)を着脱自在に装着可能になっている。いずれかの第3の支承軸80に装着したハンドルを回すと、その第3の支承軸80が回転し、その第3の支承軸80の歯車88を介して、チェーン90が順回転方向または逆回転方向に回転し、チェーン90の回転を介して、全ての第3の支承軸80の歯車88が回転するとともに、全ての第3の支承軸80が、ハンドルを装着した第3の支承軸80と同じ回転を行う構成となっている。
A handle (not shown) can be detachably attached to the upper end or the lower end of the
全ての第3の支承軸80が同じ回転を行うので、各カバー体83が第3の円C3に対してとる相対的位置は、常に同じである。
チェーン90とともに第3の支承軸80が回転し、各カバー体83が回転することによって、第1の回転盤38、39の周囲をカバー82が連続して覆うことができ、このカバー82の内側に鉛直翼50を位置させて隠すことができる構成となっている。
Since all the
By rotating the
第3の支承軸80は、その第3の支承軸80の回転を禁止可能とするストッパー(図示略)を有しており、このストッパーが解除されているときにのみ、その第3の支承軸80は回転可能であり、このストッパーがかかっているときには、その第3の支承軸80の回転が禁止される構成となっている。
The
台風などの強風が風車1に吹く恐れがある場合、第3の支承軸80にハンドルを装着し、ストッパーを解除する。そして、ハンドルを回してハンドルを装着した第3の支承軸80を回転させ、その第3の支承軸80の歯車88の回転を介して、チェーン90を逆回転方向に回転させ、このチェーン90の回転を介して、全ての第3の支承軸80の歯車88を回転させ、第3の支承軸80に軸支されたカバー体83をも回転させ、各カバー体83の先端部86が隣接するカバー体83の基端部85に重なった状態(すなわち、カバー体83が完全に閉じた状態)とする(図6を参照)。そして、第1の鉛直回転軸33又は第2の鉛直回転軸34に対して垂直になる方向から風車1を見て、カバー82の内側に鉛直翼50が完全に隠れたことを確認したら、ストッパーによって第3の支承軸80の回転を禁止する。
When a strong wind such as a typhoon may blow to the
この結果、第1の回転盤38、39の周方向をカバー82が連続して覆うこととなり、このカバー82の内側に鉛直翼50が位置して隠れる。
カバー82の内側に鉛直翼50が完全に隠れた状態となれば、強風が風車1に吹きつけても、鉛直翼50が強風によって回転することが防止され、風車1が強風によって破損等することが防止される。
As a result, the
If the
強風が風車1に吹く恐れが無くなれば、第3の支承軸80にハンドルを装着し、ストッパーを解除する。そして、ハンドルを先ほどとは逆に回し、ハンドルを装着した第3の支承軸80を回転させ、その第3の支承軸80の歯車88の回転を介して、チェーン90を順回転方向に回転させ、このチェーン90の回転を介して、全ての第3の支承軸80の歯車88を回転させ、第3の支承軸80に軸支されたカバー体83をも回転させ、各カバー体83の先端部86と隣接するカバー体83の基端部85との間に隙間87があいた状態(すなわち、カバー体83が開いた状態)とする(図7を参照)。各カバー体83の先端部86と隣接するカバー体83の基端部85との間に隙間87が大きくあいた状態となったら、ストッパーをかけて第3の支承軸80の回転を禁止する。
When there is no risk of strong wind blowing on the
この結果、第1の鉛直回転軸33又は第2の鉛直回転軸34に対して垂直になる方向から風車1を見ると、カバー体83どうし間の隙間87から、鉛直翼50が見える状態となる。
そして、風車1に向かって吹く風は、カバー体83どうし間の隙間87から鉛直翼50に当たり、鉛直翼50、第1の回転盤38、39及び第2の回転盤40、41が、一体となって回転軸10まわりを順回転方向に止まることなく回転する。
As a result, when the
And the wind which blows toward the
なお、発明者が考察するところによれば、カバー体83が開いてカバー体83の先端部86と逆回転方向側で隣接するカバー体83の基端部85との間に隙間87があいた状態において、風車1が風を受けて回転するためには、風車1を上方から見たときに、カバー体83の先端部86側の先端と基端部85側の先端とを結ぶ直線L2と、そのカバー体83の基端部85側の先端と第1の鉛直回転軸33とを結ぶ直線L3と、が交わる角度θが、図7に示すように凡そ90°であることが好ましい。
According to the inventor's consideration, the
さらに、発明者が考察するところによれば、風車1を回転させるトルクは、カバー体83が開いてカバー体83の先端部86と逆回転方向側で隣接するカバー体83の基端部85との間に隙間87があいた状態において、カバー体83が無い場合よりも大きくなると考えられる。
Further, the inventors consider that the torque for rotating the
1 風車
10 回転軸
11 回転軸の上端部
12 回転軸の下端部
13、14、15、16、17、18、19、20 回転軸の屈曲部
21、22 回転軸の端側部分
23、24、25、26、27、28、29、30 回転軸の中間部分
33 第1の鉛直回転軸
34 第2の鉛直回転軸
38、39、80 第1の回転盤
40、41 第2の回転盤
46 第1の支承軸
47 第2の支承軸
50 鉛直翼
51 鉛直翼の表面
52 鉛直翼の裏面
53 第1の小翼
54 第1の小翼の表面
55 第1の小翼の裏面
56 逆方向突出防止部
57 第2の小翼
58 第2の小翼の表面
59 第2の小翼の裏面
60 ヒンジ部
62 風向検出器
63 位置制御部
70 基台
80 第3の支承軸
82 カバー
83 カバー体
85 カバー体の基端部
86 カバー体の先端部
87 カバー体どうし間の隙間
88 歯車
90 チェーン
L1 水平方向線
C1 第1の円
C2 第2の円
C3 第3の円
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第1の鉛直回転軸の軸心と前記第2の鉛直回転軸の軸心との水平距離がDであり、
前記第1の鉛直回転軸と前記第2の鉛直回転軸とのうちのいずれか一方が、他方の周囲を回転可能であり、
前記第1の鉛直回転軸のまわりを回転する第1の回転盤と、前記第2の鉛直回転軸のまわりを回転する第2の回転盤と、を有し、
前記第1の回転盤上の前記第1の鉛直回転軸を中心とする半径Rの第1の円の円周上に、N本(ただし、Nは2以上の整数)の第1の支承軸が、等間隔で立設されており、前記第2の回転盤上の前記第2の鉛直回転軸を中心とする半径rの第2の円の円周上に、N本の第2の支承軸が、等間隔で立設されており、
1本の前記第1の支承軸と、1本の前記第2の支承軸と、が、組をなし、当該組をなす前記第1の支承軸と前記第2の支承軸と、が、鉛直翼を軸支しており、
前記鉛直翼は、前記第1の支承軸に軸支された第1の小翼と、前記第2の支承軸に軸支された第2の小翼と、を有し、当該第1の小翼と当該第2の小翼とが、屈曲可能にヒンジ部によって接合されており、当該ヒンジ部から前記第1の支承軸の軸心までの水平距離がAであり、当該ヒンジ部から前記第2の支承軸の軸心までの水平距離がBであり、
前記水平距離Dと、前記半径Rと、前記半径rと、前記距離Aと、前記距離Bと、の間に
R>r+D
A+B>R−r+D
|A−B|<R−r−D
の関係が成立しており、
前記第1の支承軸と平行な方向から前記第1の回転盤を見ると、前記鉛直翼の前記ヒンジ部が、常に前記第1の円の内側に位置し、
風向を検出する風向検出器と、位置制御部と、を有しており、
前記位置制御部は、前記第2の鉛直回転軸を前記第1の鉛直回転軸のまわりで回転させることによって、又は、前記第1の鉛直回転軸を前記第2の鉛直回転軸のまわりで回転させることによって、前記第1の鉛直回転軸の軸心と前記第2の鉛直回転軸の軸心とを結んで形成される水平方向線を、前記風向検出器が検出した風向に対して交差する位置に維持することを特徴とする風車。 A first vertical rotation axis and a second vertical rotation axis;
The horizontal distance between the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis is D,
Either one of the first vertical rotation axis and the second vertical rotation axis is rotatable around the other,
A first turntable that rotates about the first vertical rotation axis; and a second turntable that rotates about the second vertical rotation axis;
N (where N is an integer of 2 or more) first support shafts on the circumference of a first circle having a radius R centered on the first vertical rotation shaft on the first turntable Are arranged at equal intervals, and N second supports are arranged on the circumference of a second circle having a radius r centered on the second vertical rotation axis on the second turntable. The shaft is erected at equal intervals,
One of the first support shafts and one of the second support shafts form a set, and the first support shaft and the second support shaft forming the set are vertical. I support the wing,
The vertical wing includes a first winglet supported by the first support shaft and a second winglet supported by the second support shaft, and the first small wing is supported by the first winglet. The wing and the second small wing are joined by a hinge portion so that they can be bent, and a horizontal distance from the hinge portion to the axis of the first support shaft is A, and from the hinge portion to the first wing The horizontal distance to the shaft center of the support shaft 2 is B,
Between the horizontal distance D, the radius R, the radius r, the distance A, and the distance B, R> r + D
A + B> R−r + D
| A-B | <Rr-D
Is established,
When the first rotating disk is viewed from a direction parallel to the first support shaft, the hinge portion of the vertical blade is always located inside the first circle,
A wind direction detector for detecting the wind direction, and a position control unit,
The position control unit rotates the second vertical rotation axis around the first vertical rotation axis, or rotates the first vertical rotation axis around the second vertical rotation axis. By doing so, a horizontal line formed by connecting the axis of the first vertical rotation axis and the axis of the second vertical rotation axis intersects with the wind direction detected by the wind direction detector. A windmill characterized by maintaining in position.
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