JPH0119041B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は往復空気流によるエネルギー回収装置
に関するものである。

新しいエネルギとして波の上下動を空気の流れ
に変えてエネルギを取り出して例えば発電機のよ
うなエネルギー回収機の駆動力とするエネルギー
回収方法が研究開発されている。

すなわち波の上下動による水位変化を空気の移
動に変換して箱体内の空気を吸排させ、この空気
の移動する途上に配置された種々の形状のタービ
ンを回転させ、このタービンの回転力を発電機へ
供給していた。

ところが従来のタービンは空気の移動方向が一
定でなければ発電用の回転が得られなかつた。

従つて往復動する空気の流れを一方向に規制す
る整流弁を組み込まなければならず、装置が大型
となり装置が高額なものであつた。

また弁の開閉によつてエネルギ損失が発生し効
率が低いものであつた。

本発明は以上のような点を改善する為になされ
たもので構造が簡単で空気の移動方向に影響され
ずに常に運動エネルギを取り出す事ができる往復
空気流によるエネルギー回収装置を提供する事を
目的とする。

すなわち本発明は空気流が交互に変化する通路
内に、通路横断方向に複数枚の直線翼を位置せし
め、この直線翼は風速と翼の回転速度との合成速
度によつて揚力の前向きの成分を作り出す形状に
形成し、この直線翼の両端を、中心に駆動軸を有
する固定デイスクに固定し、駆動軸の回転をエネ
ルギー回収機へ提供するよう構成する、往復空気
流によるエネルギー回収装置に関するものであ
る。

次に本発明の実施例について説明する。

[イ] 全体の説明 本発明のエネルギー回収装置１は直線翼２と固
定デイスク３と駆動軸４からなるタービン５を、
例えば発電機のようなエネルギー回収機６に接続
して構成する。

以下タービン５の各部について説明する。

[ロ] 直線翼 直線翼２は空気流の有する運動エネルギから揚
力および推力という機械的な運動に変換する羽根
である。

直線翼２は断面流線形をした飛行機の翼のよう
な板体で形成する。

直線翼２は空気流を横断する方向に複数枚配置
し、直線翼２の両端を空気流と並行に設けた固定
デイスク３に固定する。

直線翼２の断面形状は、例えば中心線に対して
上下対象に構成した「対象翼」（第４図）、非対象
に構成した「低カンバー翼」（第５図）、および
「高カンバー翼」（第６図）等を採用することがで
きる。

それらの中から風量、風速、回転数、等の諸条
件に応じて、最適な翼の肉厚、幅、全長を決定す
る。

[ハ] 固定デイスク 固定デイスク３は、空気流を横断する方向に設
けた複数枚の直線翼２を円筒状に配置して固定
し、直線翼２の運動エネルギを回転運動として駆
動軸４へ伝達する為の円板である。

固定デイスク３は直線翼２が回転中に遠心力を
受ける関係から固定デイスク３を直線翼２の両端
部だけでなくその途中に何箇所か配置する場合も
ある。

また固定デイスク３は図示する他にリング状の
円環を放射状のスポークで支持して直線翼２を固
定する事も可能である。（図示せず） [ニ] 駆動軸 固定デイスク３の中心には駆動軸４を貫通して
一体に固定する。

駆動軸４は固定デイスク３の回転運動を発電
機、熱発生機（軸の回転によつて油圧を発生さ
せ、その高圧の油を油液中へ噴出して熱を発生さ
せるような装置）などのエネルギー回収機へ連絡
するための軸である。

駆動軸４は増速機を介在させることなくエネル
ギー回収機６の回転軸へ接続する事も可能であ
る。

[ホ] ガイド タービン５の回転能率を向上させるために、連
通路７２内にストリームガイド８を突設して通路
を絞る。

ストリームガイド８は曲面状の突起であり、通
路の断面を小さくする方向に突設する。

こうしてストリームガイド８を突設することに
よつて空気流がストリームガイド８部分を通過す
る際、空気の速度が高まることになる。

さらにその空気流が、直線翼２の回転方向に対
して衝突する方向に集中するようにタービン５の
前後にそれぞれ配置するものである。

その結果、直線翼２には常に揚力の前向きの力
が発生し、空気流の進行方向に逆行する方向に向
けて回転を持続する。

[ヘ] 回転原理 回転原理はいわゆるダリウス型風車と同じであ
る。

つまり、揚力発生断面を有して回転中の直線翼
２が、風速と直線翼２の速度の合成速度（相対速
度）により、揚力の前向きの力の成分が後ろ向き
の力の成分より大きくなる事により推力が発生
し、加速を伴う連続回転が得られるのである。

次にエネルギー回収方法について説明する。

[イ] エネルギー回収準備 第２図において７１は函体７の空気室であり、
この空気室７１の上方には大気と連通する連通路
７２が形成されている。

この連通路７２の断面積は、実際には函体７の
断面積の数十分の一から数百の一の比率となる。

連通路７２内では水位の変化による吸排の為の
空気の移動が行なわれている。

そしてこの連通路７２内には直線翼が連通路７
２を横断するように配置し、回転軸４の一端には
エネルギー回収機６を接続する。

[ロ] 吸気時 波が下降すると水位が下がり大気の空気が連通
路７２を経て空気室７１内へ吸引される。

連通路７２内に配置されたタービン５は直線翼
２が揚力と推力を受けて駆動軸４を中心とした一
方向の回転運動を開始する。

その結果タービン５の回転は駆動軸４からエネ
ルギー回収機６の回転軸へ直接伝達され、エネル
ギー回収が行われる。

[ハ] 排気時 波が下降から上昇に変ると空気室７１内の空気
が連通路７２を経て大気へ排出される。

排気の際も前述したような理由により直線翼２
は揚力と推力とを受けてタービン５は吸気の際と
同じ方向に回転を続ける。

波の水位が最高もしくは最低になつた瞬間は空
気が移動しないのでタービン５への回転力が与え
られないように考えられるが、惰性によつてター
ビン５は連続して回転する。

タービン５の回転はエネルギー回収機６へ伝達
され連続したエネルギー回収が行われる。

本発明は以上説明したようになるから次のよう
な効果を期待する事ができる。

＜イ＞ タービンは空気流の方向が正逆いずれの
場合にも一方向の回転運動が得られる。

したがつて空気流の運動エネルギの有効利用
を図ることができる。

＜ロ＞ 風向きが変化してもタービンの回転方向
は変化しない。

そのため従来のような整流弁等の付加装置が
不要となつて装置全体の小型化、エネルギの有
効利用が図れコストの低減が可能となる。

＜ハ＞ タービンは揚力型であるため高速回転が
容易に得られるので、増加速度装置を介在せず
にエネルギー回収機へ直接接続することもでき
る。

その結果エネルギー回収システムを簡易化す
る事ができる。

＜ニ＞ タービンは複数枚の直線翼とこの直線翼
を支持する固定デイスクおよび駆動軸だけで構
成されるので構造がシンプルであり製作が容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図：エネルギー回収装置の一実施例の説明
図、第２図：回転時の説明図、第３図：通路の部
分の説明図、第４〜６図：各種の直線翼の断面
図。 ２：直線翼、３：固定デスク、４：駆動軸、
６：エネルギー回収機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気流が交互に変化する通路内に、 通路横断方向に複数枚の直線翼を位置せしめ、 この直線翼は風速と翼の回転速度との合成速度
   によつて揚力の前向きの成分を作り出す形状に形
   成し、 この直線翼の両端を、中心に駆動軸を設けた固
   定デイスクに固定し、 駆動軸の回転をエネルギー回収機へ提供するよ
   う構成し、 通路には、回転するデイスクの両側に、 空気の移動方向を、直線翼の回転方向に対して
   衝突する方向に案内するようにガイドを突設し
   た、 往復空気流によるエネルギー回収装置。