JP6966135B1

JP6966135B1 - 風力発電船艇

Info

Publication number: JP6966135B1
Application number: JP2021085087A
Authority: JP
Inventors: 政彦鈴木
Original assignee: Global Energy Co Ltd
Current assignee: Global Energy Co Ltd
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2041-05-20
Also published as: JP2022178344A

Abstract

【課題】本発明は、船艇に横軸風車を配設し、海上で風力発電するために最適な横軸風車を登載し、風力発電機により発電された電気で原動機を駆動させて航行する事の出来る風力発電船艇を提供することを目的としている。【解決手段】船体の上面に横軸風車を配設し、これと連係する伝動軸の下端部を船内の発電機に連係させ、風力で発電機を回転させて、スクリユを回転させる原動機の電力を発電させる。前記横軸風車の横軸ロータのブレードは、回転後面と翼先端面が正面から見えるように配設されている。回転後面に気流を受けてブレードは回転する。ブレードの回転前面は大きく膨出し、前記回転後面は平担状で、隣合うブレードの１方は気流が当って気圧があがり、他方はコアンダ効果で高速、負圧になり、高速で負圧の気流が隣りの高圧となった気流を吸引して背面外に高速で通過するので、ブレードの枚数が多くても、横軸ロータの回転効率及び発電効率が高くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、風力発電船艇に係り、特に海上における気流により回転効率の高い横軸ロータを備えた横軸風車を搭載し、風力により航行することの出来る風力発電船艇に関する。

発電装置における横軸ロータとして、例えば特許文献１に記載されているような、横軸ロータがある。
この横軸ロータのブレードは、ブレードの長さの中間に流体を集合させて、纏めて流体を背面方向へ通過させるものである。

特開２０１８−４０３０４号公報

横軸ロータのロータブレードは例えば、船舶のスクリユや風車のブレードが一般的である。このブレードは枚数が少ないと回転トルクが小さく、ブレードの枚数が多いと回転に伴って気流の干渉が生じる。
また、船艇は動力によってスクリユを回転させて前進しているものである。
本発明は、１個のハブに８枚以上のブレードを配設しても気流の干渉が生じず、回転速度も上昇する横軸ロータを備えた風車のロータ軸の回転力を伝動軸を介して発電機に伝動して発電することが出き、かつスクリユを駆動することも出来る風力発電船艇を提供することを目的としている。

本発明は前記課題を解決するために、次のような技術的手段を講じた。

（１）船体の上面に立設した支持柱の上部に回転部を介して横軸風車の風車筐体を旋回可能に配設し、前記風車筐体内のロータ軸と前記支持柱内の伝動軸とを伝動笠歯車で連係させ、前記伝動軸の下端部は、自動クラッチを介して船体内の発電機と連結させ、スクリユの前部にあるスクリユ軸の先端部は、前記伝動笠歯車を介して前記伝動軸と連係させるとともに、前記スクリユ軸には自動クラッチを配設するとともに、自動クラッチを備えた原動機を伝動平歯車を介して前記スクリユ軸に連係させ、前記各自動クラッチは自動制御器に設定された機能により自動制御されるようにし、前記風車筐体前部の横軸ロータは、そのハブの周面に多数枚の揚力型ロータブレードを備え、前記各揚力型ロータブレードは、翼端を上向きとした状態の正面視で、その基部の前後方向を前記ロータ軸に平行に固定し、垂直に立上がった回転前面は、高さの中間から大きく回転後方向へ屈曲し、回転後面は後縁が前記基部から回転後方向へ斜めに立上がり、翼端近傍で急に回転後方向へ屈曲し、横長の翼先端面と前記回転後面が前記正面から見えるように配設され、前記揚力型ロータブレードの横断面において、前記回転前面は大きく膨出し、前記回転後面は平担状で、前縁よりも後縁が、正面方向へ傾斜させて、翼端に近づくに従ってその傾斜度を大きくし、平面視で前記翼先端面における後縁端は、ブレード中心線Ｓの回転軌跡Ｔ上にあり、前縁端は前記ハブの正面より前に位置して、風力による前記横軸ロータの回転力により、船内の発電機で動力用電気を発電させるようになっている風力発電船艇。

（２）前記揚力型ロータブレードは、最大弦長部が前記翼先端面近傍である前記（1）に記載の風力発電船艇。

（３）前記揚力型ロータブレードの、翼端を上向きとした状態の正面視における前記回転前面の形状は、前記基部の前後長さより幅が大きく、翼長の中間から急激に正面方向へ屈曲して細くした先端部を前記ハブの正面より前方に突出させてある前記（1）又は（2）に記載の風力発電船艇。

本発明によると、次のような効果が奏せられる。

前記（1）に記載の発明は、船体の上面に横軸風車を配設し、その横軸ロータの回転力により船内の発電機で動力用電気の発電をする。前記横軸ロータは、そのハブの周面に多数枚のブレードを備え、各ブレードは、翼端を上向きとした状態の正面視で、横長の翼先端面と回転後面が正面から見えるように配設されているので、回転後面に当る気流によってブレードは回転する。
前記ブレードの横断面において、回転前面は大きく膨出し、回転後面は平担状で、前縁よりも後縁が正面方向へ大きく傾斜し、翼端へ至るに従って傾斜度を次第に大きくして、平面視で前記翼先端面における後縁端は、ブレード中心線Ｓの回転軌跡Ｔ上にあり、前縁端は前記ハブの正面より前に位置しているので、回転時に回転後面に当る気流は、翼先端面の前縁で抱き込まれるようになり、横側へ気流の散逸が抑止されるので風力が無駄なく回転力に利用され、高い発電効率が得られる。
ハブの周面で多数枚配設されている隣合うブレードの間において、各ブレードの横断面は回転前面が膨出していて、この面に沿って通過する気流はコアンダ効果によって高速となりかつ負圧となって通過する。これに対して回転後面に当る気流は、ブレードを回転方向に押すことにより気圧が高まる。
すなわち１つの通路において、気圧が高まっている面と負圧になる面とが対面していることになり、結果として、高速で負圧になった気流の通過により、高圧になった気流が引きずられて、高速で背面外へ通過する。その速度は横軸ロータの正面に当った気流の速度よりも、コアンダ効果により高速化されるので高速となり、横軸ロータの回転速度も高速化して発電効率を高めるので、これを蓄電しておくことにより、原動機のモータによる航行が容易となる。
モータで航行中でも横軸風車は発電を続け、特に風が吹いていなくても船艇が例えば時速２０ｋｍ／ｈで航行しておれば、約５．５ｍ／ｓの気流が横軸ロータに当ることになり、発電をすることができる。

前記（2）に記載の発明においては、ブレードの最大弦長部が翼先端面の近傍であるので、回転時の遠心部で大量の気流を得ることができて、回転効率及び発電効率が高いものとなる。

前記（3）に記載の発明において、ブレードの翼端を上向きとした状態の正面視における回転前面の形状が、基部の前後長さより幅が大きく、翼長の中間から急激に正面方向へ屈曲して細くした先端部をハブの正面より前に突出させてあるので、翼端に近い部分での空気抵抗は次第に小さくなる。
また翼端部がハブの正面より前方へ突出しているので、回転時に気流を抱え込むようにして背面方向へ気流を通過させる。
又回転前面は、後縁部分が前縁から後縁方向へ傾斜しており、かつ膨出しているので、この回転前面に沿って通過する気流は、回転時のコアンダ効果により高速で通過するため抵抗になりにくい。

本発明のロータブレードの実施例１の正面図である。図１のロータブレードの平面図である。図１のロータブレードの左側面（回転前面）図である。図１におけるＩＶーＩＶ線断面図である。図１におけるＶーＶ線断面図である。図１におけるＶＩーＶＩ線断面図である。図１のロータブレードを使用した横軸ロータの正面図である。図７の横軸ロータを使用した風車の平面図である。図８の横軸風車を船上に配設した一部断面を示す側面図である。本発明の風力発電船艇の側面図である。

本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は風力発電船艇９に使用する横軸風車６のロータブレード１を、翼端を上向きとした状態の正面図である。ロータブレード１（以下単にブレードという）は、横軸ロータ２のハブ３の周面に定間隔で複数枚が固定される。枚数は特定されないが、例えば８枚〜１４枚など、従来は考えられない多数枚を使用することができる。

前記ブレード１は、図１に翼端を上向きとした正面を示すように、ロータ軸心線Ｕを通るブレード中心線Ｓに沿うように、前縁１Ｂが基部１Ａから垂直に立上がり、翼長のほぼ中間から急激に回転後方（回転方向の逆方向）へ大きく屈曲して、翼先端面１Ｆは横長に正面から見えるように形成されている。

前記翼先端面１Ｆの弦長は、前記基部１Ａの前後幅の２．８倍〜３倍となっており、ブレード１の最大弦長部分は、この翼先端面１Ｆ近傍となっている。
また前記ブレード中心線Ｓから翼先端面１Ｆの後縁端１ｃまでの長さは、基部１Ａの厚さの約５．８倍の位置にあり、回転後面１Ｅの前縁１Ｂ部分で受ける気流を回転後方向へ案内するようになっている。

前記翼先端面１Ｆは、その前縁端１ｂの回転軌跡Ｒよりも後縁端１ｃが、ロータ軸４から遠ざかる外側に位置して、前縁１Ｂよりも後縁１Ｃが上向きに形成されており、前縁１Ｂ部分は厚く、後縁１Ｃは薄く、正面視で鳥の嘴のように内向き（ロータ軸４の方）に湾曲している。

前記前縁端１ｂから外方向へ膨出する一番膨出した部分（図１で符号１Ｄの引出し線の部分）と前縁端１ｂの回転軌跡Ｒまでの距離よりも、前記後縁端１ｃは回転軌跡Ｒに近い位置にあるので、翼先端面１Ｆ部分の回転前面１Ｄに添って通過する気流は、後縁端１ｃから内側（ロータ軸方向）へ入ることになり、横軸ロータ２を通過する気流は、ロータ軸方向へ集合して通過するようになっている。

回転前面１Ｄは、図１に示すように基部１から翼長のほぼ中間までは垂直に立上がり、翼端へかけて回転後方向へ大きく屈曲し、翼先端面１Ｆにおける弦長方向で前縁端１ｂから中間にかけて回転前面１Ｄは大きく膨出しており、翼先端面１Ｆにおける回転後面１Ｅは、前記前縁端１ｂの回転軌跡Ｒに対して前縁１Ｂ部分は内側（ロータ軸４側）にあり、後縁１Ｃ部分は外側になるように湾曲している。

これによって回転後面１Ｅの近傍で回転後面１Ｅに沿って通過する気流は、背面の外向きに高速で通過する。しかし図２に平面図を示すように、前記翼先端面１Ｆにおける後縁端１ｃは、ブレード１の基部１Ａの中心を通るブレード中心線Ｓの回転軌跡Ｔ上にあるが、翼先端面１Ｆの前縁端１ｂはハブ３の正面３Ａよりも正面前方に斜めに突出しているので、回転時に前縁端１ｂで気流を抱き込んで横側への気流の散逸が抑止されるとともに、気流は後縁端１ｃ方の背面方向へ通過する。

図３はブレード１の左側面（回転前面視）図である。図の右端に見える前縁１Ｂ部分は、基部１Ａから翼端方向へかけての部分が次第に正面寄り（図の右方）に傾斜して、翼先端面１Ｆの直近部分で急激に正面方向へ突出しており、翼先端面１Ｆは厚さの中央が半球面状に見えるのは、基部１Ａの前縁１Ｂ端の形状がそのまま翼端まで続いているためである。

翼先端面１Ｆはほぼ平坦面とされ、図２に平面図を示すように、ロータ軸心線Ｕに対して約６０°±５°の傾斜なので、正面から翼先端面１Ｆに当る気流は背面方向へ通過しやすい。

また図３の左端に見える後縁１Ｃは、基部１Ａから垂直に立上っているが、翼長の中間から翼端へかけて急に大きく正面方向へ傾斜しているため、翼端が細くなっており、回転時において翼端部の気流の抵抗が小さくなって、正面（図３の右方）からの気流は、背面の後縁１Ｃ方向へ通過しやすい。

図４は図１におけるＩＶーＩＶ線断面図である。ブレード１の回転後面１Ｅは、ロータ軸心線Ｕに対して１８°〜２０°の傾斜をしており、正面から通過する気流は従来のプロペラよりは通過しやすいが、後縁１Ｃ部分を回転方向（図４の左方）へ押すことになる。その押すことにより、その部分での気圧が高まる。

図５は図１におけるＶーＶ線断面図である。ブレード１の回転後面１Ｅは、ロータ軸心線Ｕに対して３３°〜３５°の傾斜をしており、正面から通過する気流は、従来型のプロペラよりは通過しやすいが、後縁１Ｃ部分を回転方向（図５の左方）へ強く押すことになり、回転効率を高める。

図６は図１におけるＶＩーＶＩ線断面図である。ブレード１の回転後面１Ｅは、ロータ軸心線Ｕに対して４８°〜５０°の傾斜をしており、正面から通過する気流は、従来型のプロペラよりは通過しやすいが、後縁１Ｃ部分を回転方向（図６の左方）へ強く押すことになり、回転効率を高める。

図４〜図６でわかるように、ブレード１の回転後面１Ｅは平面視でほぼ直線状であり、図１でわかるように、回転後面１Ｅは正面から全体が見えるように設定されている。正面から見えることは、上流から気流を多く受けることが出来る。

又図４〜図６に示してあるように、回転後面１Ｅのロータ軸心線Ｕに対する傾斜角度は、翼端へ近ずくに従って大きくなっていて、ブレード１の遠心に近い方が気流の抵抗が強いこと、すなわち回転させる力が大きいことを示している。

正面で気流を受けることは一般的なプロペラと同じであるが、一般のプロペラは正面が回転方向と平行に近くなっているのに対して、本発明のブレード１は回転後面１Ｅがロータ軸心線Ｕに添うように傾斜をしていることにより、ブレード１の枚数を極端に多くしても、隣り合うブレード１の間を正面方向から背面方向へ気流が通過しやすくなっている。

図３において、回転前面１Ｄは基部１Ａの前後の長さよりも長くなっている。そのことは回転抵抗が大きいことを示しているが、翼端へかけて細くなっているので、回転時の遠心部においては回転抵抗が次第に小さくなっている。

しかし図４〜図６にブレード１の横断面を示すように、基部１Ａから翼端へかけて後縁１Ｃが次第に後縁１Ｃ方向へ傾斜を強くしている。このことは図３において幅広く見えても、後縁１Ｃが大きく傾斜しているので、回転前面１Ｄに当る気流は回転後方向へ抵抗が小さく通過することになる。

更に、回転前面１Ｄは図４〜図６に示されているように、前縁１Ｂから後縁１Ｃにかけて大きく膨出しているため、回転時にこの回転前面１Ｄに沿って通過する気流は、コアンダ効果によって、気流の速度よりも高速でかつ負圧となって通過することになる。

従って、ブレード１は負圧になる回転前面１Ｄ方向へ気圧の差で引かれることになり、回転効率が高まる。同時に図１及び図３に示すように、翼先端面１Ｆ部分よりも、翼長の中間部は背面方向へ傾斜しているため、気流はハブ３の背面３Ｂ方向へ通過する。

一方、回転後面１Ｅは、図４〜図６に示されているように、前縁１Ｂから後縁１Ｃへかけてほぼ直線状であるため、この回転後面１Ｅに当る気流は、ブレード１を回転方向へ押すことになり、その押すことにより気圧が高まる。ここでハブ３に多数配設されているブレード１、１同士の間において、図７と図８でわかるように、翼端に近い部分では間隙が大きくなって通過しやすくなっている。

そこで、ブレード１の回転後面１Ｅに沿って通過する気圧の高くなった気流は、回転前面１Ｄに沿って高速で負圧になって通過する気流に、気圧の差で吸引されて高速でロータ２の背面方向へ通過することになる。この通過速度は、自然風の速度よりも、コアンダ効果により高速化された高速となっている。

図７において、ブレード１の回転後面１Ｅの全体が正面から見えるが、翼先端面１Ｆの後縁端１ｃ近傍で後縁１Ｃは内側へ傾斜しているので、翼先端面１Ｆで抱き込まれたように背面方向へ通過する気流は、背面方向のロータ軸心線Ｕ方向へ集束状に通過するため、気流の拡散が生じずに強い気流となって高速で通過する。そのことはブレード１の回転速度も高まることを意味し、ロータ２の回転効率が高まる。

図９は本願発明のブレード１を使用した図７、図８に示す横軸ロータ２を使用した横軸風車６の一部断面を示す側面図である。風車筐体５は、風力発電船艇９の船体９Ａの上部に固定された中空の支持柱７の上端に、回転機構７Ａを介して回転可能に支持されている。

この回転機構７Ａは単純なものは、通常の軸受を使用するが、内部に自動制御器１６により制御可能な、歯車及び小型モータを組合わせた図示しない回動装置を内装することにより、横軸ロータ２の向きを意図的に変えることが出来るようにすることが出来る。

風車筐体５内にロータ軸４が横架されており、風車筐体５の後部に、前後に長く厚さの薄い方向舵６Ａが固定されている。前記支持柱７の内部には、図１０に示す船体９Ａ内の発電機１４と連結された伝動軸８が配設され、該伝動軸８の上端部は風車筐体５内において、上端部に固定された伝動笠歯車８Ａを前記ロータ軸４に固定された伝動笠歯車４Ａと噛合されている。

これによって、横軸風車６の横軸ロータ２が回転すると船体９Ａ内の発電機１４で発電され、電気は蓄電池１５に蓄電される。発電機１４の近傍には図示しないコントローラ等必要な機器が配設される。

船体９Ａの後部には、船外のスクリユ１２と連結されたスクリユ軸１０が横架され、その先端部に固定された伝動笠歯車１０Ａは、前記伝動軸８に固定された伝動笠歯車８Ｂと噛合されている。これによって、前記横軸風車６の横軸ロータ２が回転するとスクリユ軸１０も回転され、スクリユ１２が回転して船体９Ａは前進することができる。

スクリユ軸１０の下部に、原動機１３が配設され、出力軸１３Ａの先端に固定された伝動平歯車１３Ｂは、スクリユ軸１０に固定された伝動平歯車１０Ｂと噛合されている。これによって、原動機１３によってスクリユ軸１０を回転させ、スクリユ１２の回転により風力発電船艇９を前進させることが出来る。前記原動機１３は増速機、反転機構などを組合わせる。

前記スクリユ軸１０における前記伝動笠歯車１０Ａの近くに、自動制御器１６により断接が自動制御される自動クラッチ１１が配設されている。この自動クラッチ１１を接続すると、前記横軸風車６の回転によりスクリユ１２を回転させることが出来る。

この自動クラッチ１１を切断とすると、原動機１３によるスクリユ１２の回転をさせることができ、又横軸風車６により発電機１４で発電することができる。
この原動機１３は電動とするときは前記蓄電池１５から電気が供給される。またその出力軸１３Ａには、伝動歯車１３Ｂの前に自動クラッチ１１Ｂが配設され、原動機１３を使用しない時には自動クラッチ１１Ｂを切断してある。

前記発電機１４の上部で伝動笠歯車８Ｂの下部に配した自動クラッチ１１Ａは、横軸風車６により発電させるときは接続とし、発電させない時は切断させる。これらの自動クラッチ１１、１１Ａ、１１Ｂの断接は、自動制御器１６に予め条件設定をしておくことにより、自動的に必要な状態に制御される。

図１０における船体９Ａの船首に風向器１７が配設され、風速と風向きが自動検知されて、自動制御器１６による設定により、その風向に合わせて船体９Ａの方向舵９Ｂを自動操作し、進路を変更することが出来る。

図１０における風力発電船艇９を水面に浮かべて、原動機１３の駆動により航行する。船艇９が原動機１３により航行すると、その速度により横軸ロータ２に気流が当り、例えば時速２０ｋｍ／ｈで航行すると５ｍ／ｓ以上の風速と同様の気流が横軸ロータ２にあたるので発電することができ、すなわち蓄電池１５の電流で原動機１３を駆動して航行しながら、発電して蓄電もすることができる。

この横軸ロータ２のブレード１は、前記段落００３０〜００３４に記載したように、正面から見ると間隙が小さいように見えるが、図４〜図６に横断面を示すように、回転後面１Ｅがロータ軸４に沿うように斜めに傾斜しているために、正面から当る気流は、背面方向へ通過しやすくなっている。

隣合う回転前後のブレード１、１は、回転後面１Ｅに当る気流によって回転するとともに、回転後面１Ｅに高圧気流が生じ、回転前面１Ｄは大きく膨出しているためにコアンダ効果によって高速流を生じさせ、かつそれによる負圧気流が生じる。これによって隣合う回転前後のブレード１、１の間を通過する気流は、高圧となった気流が、負圧で高速な気流に引きずられて高速で背面外へ通過する。

その結果、横軸ロータ２の隣合うブレード１、１の間をコアンダ効果により通過する気流は、風速よりも高速で通過することが確認されている。高速で通過することは、通過気流の量が多くなっていることであり、通過する気流量が多いことは、横軸ロータ２の回転速度も高くなることになり、ブレード１の枚数が多いことにより回転トルクも高くなっている。

これによって、横軸風車６が、ブレード１の正面を風上に向けて、横軸ロータ２が回転すると、その回転力は支持柱７の内部の伝動軸８の下端部が発電気１４を回転させることにより発電され、発電された電流は蓄電池１５に蓄電される。この電源を利用して、スクリユ軸１０の自動クラッチ１１を切断しておいて、原動機１３を駆動させて伝動歯車１０Ｂ、１３Ｂを介してスクリユ軸１０に伝えられて、スクリユが回転することにより風力発電船艇９は航行することが出来る。

又横軸ロータ２が気流によって回転すると、横軸ロータ２における各ブレード１の間を通過する気流は、風速よりも高速で、かつ直線状に通過するため、横軸ロータ２を通過した気流の風速が、船艇９の推進力に加功する。この原動機１３により航行している時にも発電機１４は横軸ロータ２の回転によって発電することが出来る。

風向きが変っても、風車筐体５における方向舵６Ａによって横軸ロータ２は風上を向くことになり、航行に支障はないが、風速や風向が激しく変化する時には、船首の風向器１７が風向きや風速を検知した内容により、自動制御器１６の自動制御により伝動軸８の自動クラッチ１１Ａを切断することにより、横軸ロータ２は空回りをさせることができる。

風向きと風速が安定したことを風向器１７が検知した時には、自動制御器１６により、最初の設定に戻すようになっている。
スクリユ軸１０における自動クラッチ１１を切断して、原動機１３で航行中や停泊中は発電機１４の上の自動クラッチ１１Ａを自動制御により接続することにより、風が吹いておれば風速２ｍ／ｓの低風速でも横軸風車６による発電をし続けることが出来る。

また前記自動クラッチ１１を切断して原動機１３による航行中に、風が吹けば横軸ロータ２は回転して発電出来るし、風が吹いていなくても、船艇９の航行速度によって気流が横軸ロータ２に当ることになり、相当量の発電をすることができるが、電力不足の時には、伝動軸８をスクリユ軸１０のみに連係させて、横軸ロータ２の回転力でスクリユ１２を回転させて航行することが出来る。

このように、横軸風車６の回転効率が非常に高いので、安定した海風を利用すると発電効率が高いため、風力発電により蓄電した電力により、電気自動車以上に船艇を電力による航行をさせることが出来る。

本発明は、１個のハブに８枚以上のブレードを配設しても気流の干渉が生じず、回転速度も上昇するブレードを備えた横軸風車を、船艇の上部に配設して動力に利用することが出来るので、船艇一般に広く利用される。

１．ロータブレード
１Ａ．基部
１Ｂ．前縁
１ｂ．前縁端
１Ｃ．後縁
１ｃ．後縁端
１Ｄ．回転前面
１Ｅ．回転後面
１Ｆ．翼先端面
２．横軸ロータ
３．ハブ
３Ａ．正面
３Ｂ．背面
４．ロータ軸
４Ａ．伝動笠歯車
５．風車筐体
６．横軸風車
６Ａ．方向舵
７．支持柱
７Ａ．回転部
８．伝動軸
８Ａ、８Ｂ．伝動笠歯車
９．風力発電船艇
９Ａ．船体
９Ｂ．方向舵
１０．スクリユ軸
１０Ａ．伝動笠歯車
１０Ｂ．伝動平歯車
１１、１１Ａ、１１Ｂ．自動クラッチ
１２．スクリユ
１３．原動機
１３Ａ．出力軸
１３Ｂ．伝動平歯車
１４．発電機
１５．蓄電池
１６．自動制御器
１７．風向器
Ｒ．翼先端面の前縁端の回転軌跡
Ｓ．ブレード中心線
Ｔ．ブレード中心線Ｓの回転軌跡
Ｕ．ロータ軸心線

Claims

船体の上面に立設した支持柱の上部に回転部を介して横軸風車の風車筐体を旋回可能に配設し、前記風車筐体内のロータ軸と前記支持柱内の伝動軸とを伝動笠歯車で連係させ、前記伝動軸の下端部は、自動クラッチを介して船体内の発電機と連結させ、スクリユの前部にあるスクリユ軸の先端部は、前記伝動笠歯車を介して前記伝動軸と連係させるとともに、前記スクリユ軸には自動クラッチを配設するとともに、自動クラッチを備えた原動機を伝動平歯車を介して前記スクリユ軸に連係させ、前記各自動クラッチは自動制御器に設定された機能により自動制御されるようにし、前記風車筐体前部の横軸ロータは、そのハブの周面に多数枚の揚力型ロータブレードを備え、前記各揚力型ロータブレードは、翼端を上向きとした状態の正面視で、その基部の前後方向を前記ロータ軸に平行に固定し、垂直に立上がった回転前面は、高さの中間から大きく回転後方向へ屈曲し、回転後面は後縁が前記基部から回転後方向へ斜めに立上がり、翼端近傍で急に回転後方向へ屈曲し、横長の翼先端面と前記回転後面が前記正面から見えるように配設され、前記揚力型ロータブレードの横断面において、前記回転前面は大きく膨出し、前記回転後面は平担状で、前縁よりも後縁が、正面方向へ傾斜させて、翼端に近づくに従ってその傾斜度を大きくし、平面視で前記翼先端面における後縁端は、ブレード中心線Ｓの回転軌跡Ｔ上にあり、前縁端は前記ハブの正面より前に位置して、風力による前記横軸ロータの回転力により、船内の発電機で動力用電気を発電させるようになっていることを特徴とする風力発電船艇。
前記揚力型ロータブレードは、最大弦長部が前記翼先端面近傍であることを特徴とする請求項１に記載の風力発電船艇。
前記揚力型ロータブレードの、翼端を上向きとした状態の正面視における前記回転前面の形状は、前記基部の前後長さより幅が大きく、翼長の中間から急激に正面方向へ屈曲して細くした先端部を前記ハブの正面より前に突出させてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の風力発電船艇。