JPS61500075A - エネルギ−変換機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 エネルギー変換機 技術分野および背景 本発明は、フレームと該フレームに据えっ（プられたローターとローターシャフ トをエネルギー変換機構に接続することのできる要素とがらなり、前記ローター はローターシャフトとローターシャフトを含む主翼面をそれぞれ限定する翼とか ら構成されており、かつ前記Ｉはロー・ターシャフトに固定されたボルダ−とロ ーターシャツ１〜と平行である軸まわりに蝶番で動く少なくとも１枚の羽根（ｂ ｌａｄｅ）とホルダーに固定され、実質上主翼面内にある該羽根用の止め部から なるエネルギー変換機に関する。

エネルギー変換機構はたとえば電気発生機構、とくに交流発電機または発電機で ある。　゛ エネルギー変換機は水の流れからローターを介してエネルギーを受り、ローター シャフトを介して該エネルギー７をたとえば交流撃電機または発電機からなる１ ネ“ルギー変換機構へ伝達する。

この種の公知のエネルギー変換機では、該羽根が１枚のリーフ（１ｅａ　ｆ　） で構成されている。該公知のエネルギー変換機では、流れから、とくに談論れの 速度が小さいばあいに常に充分なエネルギーをうろことができるとは限らない。

本発明の目的は、前述のごとき型式であり、速度の小さい流れからも充分に動力 をうろことのできるエネルギー変換機を提供することにある。

本発明の他の目的は、変換機構へ送られるエネルギーと流れのもつエネルギーと の割合が従来技術のエネルギー変換機よりも高いエネルギー変換機を提供するこ とにある。

発明の開示 本目的のため、該羽根はローターシャフトと平行である小さな軸まわりに互いに 関連しつつ蝶番で動く少なくととも２枚のリーフからなっており、該リーフがお 互いに広がって羽根が止め部に係合されたときに、リーフが蝶番で取り付けられ ている軸が止め部と羽根の蝶番軸によってホルダーに関し限定される面を過ぎる 方向へ動くように、リーフがさらに動こうとすることを不可能に゛する手段が備 えられている。

他の組み合わせが除外されるわけではないが、本発明の１ネルキ一変換機は好ま しくは、完全に水中にある［１−ターと、少なくとも実質−ト水平でありかつ流 れの方向に直角であるローターシトフトと、ローターシャツｉの上方にあってｎ 　２部によりかかるｊ：うに流れにより押えつけられる羽根により構成されでい る。

本発明の特別な実施例においで、該手段は隣接したり一′、）が係合するリーフ 上の少なくともひとつの止め部から構成されているわ 本発明の有効な実施例においτ、それぞれの翼の羽根は、まん中のリーフが両側 の隣接するリーフに蝶番で動くように結合されている３枚のリーフから構成され ている。

リーフは、また好ましくは前述上だ方向と反対の方向への蝶番の動きを制限する 手段を備えている。

本発明の他の実施例において、それぞれの翼は、ボルダ−に関し蝶番で動き少な くとも２枚のリーフからなる複数の羽根で構成されている。

本発明のエネルギー変換機の効率は、軸方向に隣接して配置された複数の翼の主 翼面が異なった角度を形成したときによい値となる。

また翼は好ましくは一対の翼がらなり、該一対の翼は軸上の同じ位置にあり共通 の主翼面を有するがローターシャフトの反対側に位置している。

ローターシトフトが２絹の対称の位置にある翼を有することが有効である。それ ぞれの組はｎ対の翼から＜ｆｆｉす、隣接する翼は１８０°／ｎの川石を形成し ている。

本発明の伯の特徴および利点は、エネルギー変換機についての以１讐の記載によ り明らかになるであろう。＋ｊＬ載は実例にもとづいてなされ【いるが、本発明 ｔ、工これに限定されるものではない。参照数ｒは、付属図面に対応し。

でいるっ 図面の簡単な説明 第１図は本発明のエネルギー変換機の側面線図である。

第２図は第１図に示される１ネルギ一変＠機の止面線図である５、。

第３図は第２図の一部分を拡大しより詳細に示した凶である。

第４図は第３図の線ＩＶ−ＩＶについての断面を示す。

図において、同一の参照数字は同一の要素を示している。

実施例 図に示されているように、エネルギー変換機は主としてフレーム１と、シャフト ２とふた組の翼３からなり該フレームに取り付けられたローターと、ふた組の翼 ３の間のシャフト２上に固定され、該シャフト２とエネルギー変換ｉ構との接続 の一部分である大歯車４がらなっている。該接続はそれ自体公知であり、たとえ ば歯車伝達である。わかりやすくするために、該接続の大歯車が示されている。

エネルギー変換機構もそれ自体公知である。該機構は、たとえば交流発電機また は発電機のように、好ましくは回転を電気エネルギーに変換する機構である。た だし該機構は簡単のため図示されていない。

図に示されているように、装置は完全に水中に配置されている。フレーム“１に 支持されるシャフト２は水の流れの方向と直交するように配置されている。シャ フト２は好ましくは水平になるように配置される。図にはそのような配置状態が 示されている。しかしながら、シャフトが垂直に配置されたり、水平面と多少の 角度をもって配置されたりすることも可能である。

それぞれの翼の組は、お互いに正反対の位置に対になるようにシャフト軸上に配 置される８枚の翼３がらなりシャフト２の軸方向にお互いすぐ隣り合うよう配置 される４組の対を形成している。２枚の翼は軸上同じ位置にあり、共通の主翼面 を有するが、それらはローターシャフトの反対側に位置している。４組の対は、 一番遠い対から一番近い対までローターの回転方向にお互いに１８０°／４また は４５°の角度となるようにそれぞれ配置されている。該回転方向は、第１図お よび第４図において矢印５で示されている。

ふた組の翼は大歯車４に関してお互いに対称の位置にある。それぞれの組が４対 の翼からなるばあい、ローターは合計１６枚の翼をもつことになる。

それぞれの翼３は、ローターシャフト２に関して主に半径方向に伸び、軸方向に お互いにある距離をもっている２本の段（ｓｐｏｋｅ）　６から構成されている 。このようにして２本の段６は主翼面を限定している。両方の段６のローターシ ャフト２から離れた先端は、ローターシャフト２の回転方向に関して逆の方向へ 約４５°の角度で曲がっている。

かくして該先端は、段６の残りの部分に対して１３５゜の角度を形成している。

該段は接続棒７で結合されている。該接続棒７は両方の段６と共に３枚の羽根８ 用のホルダーを形成している。

該羽根８はそれぞれ、２本の段に支持される２本のピン９によって、シャフト２ から離れたその側面を段６に蝶番で止められている。２本のピン９は、羽根８が 段６に関して蝶番で動くように蝶番軸を形成している。該軸は、ローターシャフ ト２に関し平行である。

それぞれの羽根８に対して、支持部１０が段６に固定されて・いる。該支持部１ ０はローターシャフト２に関し平行であり、矢印５で示されるローターシャフト ２の回転方いる羽根８の先端と実際上向かい合っている。

作動状態では羽根８は、本質的に主翼面内の支持部１０にもたれるような位置に ある。該支持部は羽根の止め部を形成し、はぼ主翼面にある。羽根８は止め部１ ０に邪魔されるため、羽根を支持している段６を過ぎて蝶番で動くことはできな い。反対の方向においては、該羽根は止め部１０から離れて、ローターシャフト ２と共に一定の速度で（ｆｉｘｅｄｌｙ）動かされる段６の回転に対して遅れる ように、ピン９のまわりを自由に回転する。第１図において、ローターシャフト ２の上方にある翼３の羽根８は、主翼面内にあるよう示されている。また他の翼 の羽根８はホルダーより遅れている状態が示されている。

羽根８がホルダー６に対して遅れるとき、該羽根は蝶番軸９まわりに矢印の方向 すなわち該ローターシャフトが回転する方向に動くことに留意すべきである。

ローターシャフトから最も遠い位置にあるそれぞれの翼３の羽根８は、ホルダー ６に関して約１２０６遅れることになる。どいつのは、段６に対して遅れの方向 へ該羽根８がさらに遅れようとする動きが、該羽根の２番目の止め部を形成する 接続棒７によって邪魔されるからである。

羽根８はそれぞれ、お互い蝶番でつながっている３枚のり−７１１からなってい る。外側のり−７１１はピン９によって段６に回転可能な状態で結合されている 。中間のり−７１１はその外側の端に、外側のり−７１１の突出部１３に支持さ れているピン１２を備えている。一方、内側のり−７１１はその外側の端に、中 間のり−７１１の突出部１３に支持されているピン１２を備えている。

リーフ１１のピン１２は、該ピンにより決められる幾何学的な軸をもつように、 またローターシャフト２と平行となるように方向づけられている。リーフ１１は 該軸まわりにお互いに関連して蝶番で動く。

しかしながら、それぞれの羽根８の３枚リーフ１１の関連した運動は一方では止 め部１４により、他方では止め部１５により制限される。

止め部１４と１５は中間のり−フ１１に、矢印５で示されるローターシャフト２ の回転方向に対し該リーフの表側と裏側にそれぞれ結合されている。

第３図および第４図から明らかなように、止め部１４はリーフの回転軸に対して 直交する２本のまっ直ぐな縞状の切れ端であり、その両端がリーフの外側に突出 するように中間のリーフの裏側に結合されている。

止め部１４は、リーフ１１がお互いに広がった状態に関してさらに回転しようと して、矢印５で示されるローターシャフトの回転方向に関して後方へ羽根８が湾 曲しようとするのを防いでいる。

第３図および第４図で示される状態において、リーフ１１は主翼面内にあるため お互いに広がった状態にある。

その際羽根８は最もローターシャフト寄りの羽根の最もシャフトに近い部分が支 持部１０と係合している。

リーフ１１の関連した回転による、羽根８の反対方向への曲げはある程度可能で ある。止め部１５は、中間リーフ１１の前−に結合され、その両端が中間リーフ １１の外側に突出する２本の縞状の切れ端で形成されている。しかし、該端部は 中間リーフ１１の面に対して平行ではなく、前方的４５°の角度に方向づけられ ている。

その結果中間リーフは矢印５で示されるローターの回転方向と反対の方向へ、外 側のり一フ１１に関して約４５゜回転することができる。一方、内側のり−７１ １も同じく反対の方向へ中間のリーフ１１に関しＣ約４５°回転りることができ る。

翼３がローターシャフト２の上方にあり、第１図および第４図において矢印１６ で示されでいる水の流れ方向に直角であるばあい、翼３のそれぞれの羽根８のリ ーフ１１は、＋）＝め部１４によりかかりお豆いに広がった状態にある。

羽根８は止め部１０によりかがって主翼面内にある。

翼３が、それが水の流れ方向に沿って広がる状態に近づくべく下方へ動く間、羽 根８はローターシャフトの回転つまり段６の動きに対しいくぶん遅れ気味となる 。羽根８は全体として止め部１０から解放され、その蝶番軸９まわりに矢印５で 示されるローターシャフトの回転方向と同じ方向へ一定の回転を行なう。同時に 、それぞれの羽根８の外側のり−７１１と内側のり−７１１は中間リーフ上の止 め部１４から解放され、リーフ１１は外側のリーフと内側のリーフが中間リーフ 上の止め部１５に係合するまでお互いに関連して蝶番で動く。ローターシャフト ２と同じレベルにある第１図の右側の部分より明らかなように、羽根８はまだ水 の流れ方向１６に対し概略反対の方向を向いた状態にあるが、それらは全体とし て主翼面に対しいくぶん遅れている状態にある。

翼がローターシャフトのレベルより下方にきたとき、羽根８は矢印５で示される 回転方向に、それらが矢印１６で示される水の流れ方向に対し完全に平行になる まで、軸９まわりにさらに回転をする。この状態では内側と外側のり−７１１は 、中間のリーフに関して反対の方向へ蝶番で動き、その結果それらは止め部１５ から解放されその後再び止め部１４（コ係合される。、そし−Ｃ羽根３０３枚の り−７１１は再びお豆いに広がった状態になる。

ある特定の瞬間、羽根８は翼３の土面に対し９０°より茗しく大きい角度の状態 にある。最も外側ｒある羽根８の外側への回転は、止め部を形成する接続棒７に より、主翼面に対し約１３５°の角度に制限される。

翼３が矢印１６で示される水の流れ方向に対し反対の方向へさらに移動し、再び 上方へ向かうとき、羽根８はローターシャフト２の回転方向に関して主翼面の後 りにある。

翼３がシャフト２の上方へ戻ると同時に、羽根８と主翼面との間の反（そ）れ（ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）は水の圧力により解消され、リーフ１１はお互いに広が った状態で止め部１４によりかかるよう押しつけられる。

前述したエネルギー変換機は、非常に高い効率をもっている。

本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、記載された実施例に対し請 求の範囲内において多くの変更が、とくに発明を具体的に表現するために使用さ れた形状、配置、組み合わせおよび構成要素の数に関する変更が可能である。

特に、翼の数は必らずしも１６枚である必要はない。まローターシャフトとエネ ルギー変換機構の接続として必ずしもシャフト上に大歯車を備えなければならな いということはない。シャフトに固定される要素は、接続本来の機能をもてばよ く、くさり歯車またはベルト車でも可能である。

羽根用の止め部は必ずしもホルダーに結合された別の部分で形成される必要はな い。内側の羽根用の止め部を除いて、止め部はより内側に隣接する羽根の外側の 端により形成することも可能である。そのばあい該羽根は、それらが主翼面内に あるとき、お互いにいくらか重なり合った状態にある。

Ｆｉｇ、１ 補正間の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）１特許出願の表示 ＰＣＴ／ＮＬ８４１０００３１ 、発明の名称 エネルギー変換機 ３特許出願人 住　所　ベルギー王国、べ−−２６００ベルヘム、フルイトフラーン　１０７− ８ベー　ブス氏　名　ウオルムス、ルイス ４代　理　人　〒　５４０ ５補正書の提出年月日 １９８５年４月４日 ６添付書類の目録 （１）補正間の翻訳文　１通 請求の範囲 クレーム１：補正後： フレーム（１）と該フレームに据えつけられたローターとローターシャフト（２ ）をエネルギー変換機構に接続することのできる要素（４）とからなり、前記ロ ーターはローターシャフト（２）とローターシャフト（２）を含む主翼面をそれ ぞれ限定する翼（３）とから構成されており、かつ前記翼はローターシャフト（ ２）に固定されたホルダー（６）とホルダー（６）に関してローターシャフト（ ２）と平行である軸（９）まわりに蝶番で動く少なくとも１枚の羽根（８）とホ ルダー（６）に固定され実質上主翼面内にある、それぞれの該羽根用の止め部０ ０１から構成されており、それぞれのｍ（３）の少なくとも１枚の羽根（８）が ローターシャフト（２）に関し平行である小さな軸（１２）まわりにお互いに蝶 番で動く少なくとも２枚のリーフ（１１）から構成されており、該リーフ（１１ ）がお互いに広がって止め部００）に係合されたときに、リーフが蝶番で取り付 けられている軸（１２）が止め部（１０）と羽根（８）の蝶番軸（９）によって ホルダー（６）に関し限定される面を過ぎる方向へ動くように、リーフ（１１） がさらに動こうとすることを不可能にする手段（１４）を備えたことを特徴とす るエネルギー変換機。

クレ〒ム２：補正されていない： 手段が、隣接するリーフ（１１）が係合する、リーフ（１１）上の少なくともひ とつの止め部（１４）からなることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエネル ギー変換機。

クレーム３：補正後： それぞれの翼（３）の少なくとも１枚の羽根（８）が、中間（２，） のり−フが両側に隣接するリーフに蝶番で動くように結合されている３枚のリー フ曲からなることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載のエネルギー 変換機。

クレーム４：補正されていない： 中間のリーフが、両側に隣接するリーフ曲のそれぞれに対し少なくともひとつの 止め部（１４）を有することを特徴とする請求の範囲第２項および第３項記載の エネルギー変１Ｌ クレーム５：補正されていない： リーフ（１１）が、前述した方向とは反対の方向への蝶番による相互の動きを制 限する手段（１５）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、 第３項または第４項記載のエネルギー変換機。

クレーム６：補正されていない： 該反対の方向へのリーフ（１１）の蝶番による相互の動きを制限する手段が、隣 接するリーフ（１１）に係合しリーフ（１１）上にある少なくともひとつの止め 部（１５）からなることを特徴とする請求の範囲第５項記載のエネルギー変換機 。

クレーム７：補正されていない： 中間のリーフが隣接するリーフのそれぞれに対し少なくともひとつの止め部（１ ５）を有することを特徴とする請求の範囲第３項および第６項記載のエネルギー 変換機。

クレーム８：補正されていない： 該反対の方向へのリーフ（１１）の蝶番による相互の動きを制限する手段（１５ ）が、リーフ（１１）がお互いに広がった符表昭ｅｘ−５ｏｏｏ７５（６） 状態からリーフが１３５°の角度をなＪ−状態までの蝶番による動きを許容する ことを特徴とする請求の範囲第５項または第７項記載のエネルギー変換機。

クレーム９：削除； クレーム１０：補正後： 軸方向に隣接して配置された複数の翼（３）の主翼面が異なった角度を形成して いることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第 ６項、第７項または第８項記載のエネルギー変換機。

クレーム１１：補正されていない： 翼（３）が、軸上同じ位置にあり共通の主翼面を有するがローターシャフト（２ ）に関しそれぞれ反対側にある対をなすように配置されていることを特徴とする 請求の範囲第１０項記載のエネルギー変換機。

クレーム１２：補正されていない： ローターシャフト（２）がｎ対のＨ（３）からなる少なくとも１組の翼を有し、 それら隣接する翼の対が１８０”　／ｎの角度を形成することを特徴とする請求 の範囲第１１項記載のエネルギー変換機。

クレーム１３：補正されていない： ローターシャフト（２）が２組の対称の位置にある翼（３）を有することを特徴 とする請求の範囲第１２項記載のエネルギー変換機。

クレーム１４：補正されていない： ローターシャフト（２とエネルギー変換機構を接続する要素（４）がふた組の翼 （３）の間のローターシャフト（２）上にあることを特徴とする請求の範囲第１ ３項記載のエネルギー変換機。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フレーム（１）と該フレームに据えつけられたローターとローターシャフト （２）をエネルギー変換機構に接続することのできる要素（４）とからなり、前 記ローターはローターシャフト（２）とローターシャフト（２）を含む主翼面を それぞれ限定する翼（３）とから構成されており、かつ前記翼はローターシャフ ト（２）に固定されたホルダー（６）とホルダー（６）に関してローターシャフ ト（２）と平行である軸（９）まわりに蝶番で動く少なくとも１枚の羽根（８） とホルダー（６）に固定され実質上主翼面内にある該羽根用の止め部（１０）か ら構成されており、それぞれの翼（３）の羽根（８）がローターシャフト（２） に関し平行である小さな軸（１２）まわりにお互いに蝶番で動く少なくとも２枚 のリーフ（１１）から構成されており、該リーフ（１１）がお互いに広がって止 め部（１０）に係合されたときに、リーフが蝶番で取り付けられている軸（１２ ）が止め部（１０）と羽根（８）の蝶番軸（９）によってホルダー（６）に関し 限定される面を過ぎる方向へ動くように、リーフ（１１）がさらに動こうとする ことを不可能にする手段（１４）を備えたことを特徴とするエネルギー変換機。 ２．手段が、隣接するリーフ（１１）が係合する、リーフ（１１）上の少なくと もひとつの止め部（１４）からなることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエ ネルギー変換機。 ３．それぞれの翼（３）の羽根（８）が、中間のリーフが両側に隣接するリーフ に蝶番で動くように結合されている３枚のリーフ（１１）からなることを特徴と する請求の範囲第１項または第２項記載のエネルギー変換機。 ４．中間のリーフが、両側に隣接するリーフ（１１）のそれぞれに対し少なくと もひとつの止め部（１４）を有することを特徴とする請求の範囲第２項および第 ３項記載のエネルギー変換機。 ５．リーフ（１１）が、前述した方向とは反対の方向への蝶番による相互の動き を制限する手段（１５）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項、第２ 項、第３項または第４項記載のエネルギー変換機。 ６．該反対の方向へのリーフ（１１）の蝶番による相互の動きを制限する手段が 、隣接するリーフ（１１）に係合しリーフ（１１）上にある少なくともひとつの 止め部（１５）からなることを特徴とする請求の範囲第５項記載のエネルギー変 換機。 ７．中間のリーフが隣接するリーフのそれぞれに対し少なくともひとつの止め部 （１５）を有することを特徴とする請求の範囲第３項および第６項記載のエネル ギー変換機。 ８．該反対の方向へのリーフ（１１）の蝶番による相互の動きを制限する手段（ １５）が、リーフ（１１）がお互いに広がった状態からリーフが１３５°の角度 をなす状態までの蝶番による動きを許容することを特徴とする請求の範囲第５項 または第７項記載のエネルギー変換機。 ９．それぞれの翼（３）が、ホルダー（６）に関して蝶番で動き、少なくとも２ 枚のリーフ（１１）からなる複数の羽根で構成されていることを特徴とする請求 の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項または第８項 記載のエネルギー変換機。 １０．軸方向に隣接して配置された複数の翼（３）の主翼面が異なった角度を形 成していることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５ 項、第６項、第７項、第８項または第９項記載のエネルギー変換機。 １１．翼（３）が、軸上同じ位置にあり共通の主翼面を有するがローターシャフ ト（２）に関しそれぞれ反対側にある対をなすように配置されていることを特徴 とする請求の範囲第１０項記載のエネルギー変換機。 １２．ローターシャフト（２）がｎ対の翼（３）からなる少なくとも１組の翼を 有し、それら隣接する翼の対が１８０°／ｎの角度を形成することを特徴とする 請求の範囲第１１項記載のエネルギー変換機。 １３．ローターシャフト（２）が２組の対称の位置にある翼（３）、を有するこ とを特徴とする請求の範囲第１２項記載のエネルギー変換機。 １４．ローターシャフト（２）とエネルギー変換機構を接続する要素（４）がふ た組の翼（３）の間のローターシャフト（２）上にあることを特徴とする請求の 範囲第１３項記載のエネルギー変換機。