JPH03501639A - 風力ロータ - 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】 風力ロータ 本発明は垂直回転軸と径方向アームがその周縁上に均等な角度間隔をもって分布 して空力型輪郭を有するボデーを形成もしくは支えることによって上記輪郭の一 方側が反対側から風の流れの場合よりも直角を成す流れの場合に低い空気抵抗を 示すようになった風力駆動ロータに関する。

発電用に風力を使用する今回の試みにおいて、今日一般に使用されている方法は 風車もしくはプロペラの原理に従って動作する径方向ロータアームを備える水平 方向回転軸を有するロータを提供することである。これらのロータの欠点は、発 生する騒音が太き（、ロータを取付けるために高いタワーを提供する必要から生 ずる高額の投資が必要になる点である。更に、当該技術分野において公知のこれ らロータは、高価なトランズミッションを設けない場合には発電設備等をタワー の上部に取付けなければならない。

水平方向の回転軸を有する風力ロータのもう一つの欠陥は風の流れがそれらに対 して直角に接近する場合にしか作動できない点である。このことは、ロータを常 に特殊装置によって風の内部へ回転させる必要があることを意味する。

更に、当該技術において公知のロータ翼形は実現困難で時間がかかり、その結果 、それらは高い費用でしか製作できないのが普通である。

冒頭に述べたタイプのロータは例えばダリウスロータとして知られている。これ らのロータは垂直回転軸に対して取り付けられたほぼ双曲線状にカーブしたロー タ羽根より構成されている。然しなから、その性質上からいって正にこれらのロ ータは自己始動することができない。このことはそれらサーボモータにより始動 しなければならないことを意味する。更に、有効風力は、ダリウスロータを使用 した場合５ｍ／ｓ以上の風速でしか発生しない。

当該技術分野において公知のもう一つの垂直ロータは所謂サボニアスロータであ る。然しなから、これはすこぶる大きな面積が風にさらされる結果、嵐から大き な危険が生ずることになる。このためにルーフを取付ける際包囲車両の内側に対 して通風機として小規模に使用されているのが普通である。

冒頭に述べたタイプのロータは風力測定用としても知られている。

これらのための一般的な空力翼形は開放した半球状の皿によって形成される。こ れらロータはまた、風に対して大きな表面積を与えるため、拡大した時発電用と しては不適当なものとなる。

垂直軸の周囲に回転する水平タービン用集風羽根がドイツ特許第３５１７７５２ Ｃ２号中に記載されている。この集風羽根は２個の翼から成り、互いに隣接して 所定間隔で位置決めされ、アームにより接続され、通流ダクトを包囲するように なっている。２枚の翼形はその外面輪郭と共に厚い自己始動翼形の外面輪郭の一 部として形成され、その真直ぐで平行もしくは略平行の内側フランクを有する翼 形は上記の通流ダクトを画成している。この既知の垂直ロータはダリウスロータ に対照的に比較的低い風速であっても自己始動可能であるが、その回転は２個の 翼形間に形成される通流ダクトにより不必要に妨げられる。更に、このロータの 設計はその内部と周囲の流れが複雑なためにすこぶる複雑で、ロータ羽根の製作 、殊に翼どうしの相対的位置はすこぶるその条件が厳しいものである。

風力発電タービン塔は米国特許第４４３００４４号より公知であって、知のロー タ羽根形の場合、特にロータによる自己始動の場合には、ロータ羽根部分をそれ らの風に対する整合度合が調節できるように設計する必要がある。このため、特 に、この公知の技術状態に従って精巧な制御装置が設けられている。運転中にロ ータ羽根の入射角を制御する手段もこの公知の垂直タービンを運転可能にするた めに必要であり、そのためそれ自身の制御装置も設けなければならない。

かかる垂直ロータは従って開発途上国で自己組立したり使用したりするには不適 当である。というのもこの場合特に要求されることは複雑な制御装置がなくとも ロータを容易に構成することができることであるからである。

ドイツ特許第３５２９４７４　Ａ１号は互いに対して菱形形をしたメーンスルを ４個備えたコラブシブル垂直風車について記述している。この垂直風車の運転を 補助するために、補助帆がメーンスルの他に設けられている。更に、個々の帆ア ームが関節ジヨイントを介してロータコーナに互いに接続されたシャフト上に取 付けられる。

これら関節ジヨイントはロータ全体に弱点を有していて垂直風車の安定性に全体 として有害な影響を及ぼすことになる。更に、この垂直風車は精巧な制御装置を 必要とすることにもなる。

米国特許第４５６１８２６号からは、そのロータアームが回転中に水平軸の周囲 に回転することによってロータアームが垂直軸に対角線状となった整合状態から できるだけ水平軸方向へ移動できるようになった垂直ウィンドロータが公知であ る。このためには全体としてのロータに複雑な構造が必要で、一方では製作工程 において柔軟で弾性の材料を使用する必要があると共に、他方では不断の応力に 耐えることのできるロータアームを製作する材料が必要になる。

分な高さをもった冒頭に述べたタイプの簡単な構造のロータを創造することであ る。

以上の目的は、本発明によれば、ロータアームか空力翼形と垂直な面内にある１ つもしくは複数のループより成る点で汎用タイプのロータによって達成すること ができる。もしロータアームが１個のループより成る場合には、既に相当なエネ ルギー出力を得ることか可能である。しかし、この出力は互いに内部に嵌込まれ る複数のループを構成して風にさらされるロータの表面積が大きくなるようにす ることによって相当大きくすることがてきる。更に、複数ループの嵌込みによっ てロータアームの安定性は増大する。ロータアームはハブを貫く径方向面に対し て対称に配置することか理想的である。

この面を通る部分は、ロータアーム輪郭の杢力投計、即ち、洋ナシ形もしくは流 線形を呈する。

ループはハブ領域から末かりその径方向外側領域が弧状の異形ストリップにより 互いに接続されるアームより成ることが望ましい。

この設計によれば、対向しあうロータアームのモーメントの差から有利なトルク が作り出されるだけでなく、補助的な駆動が翼形に対する対角線状の風流によっ てつくりだされることによって、：れらの領域においてさえ、ロータアームによ りロータシャフトに伝達されるモーメントがつくりだされ、ロータアームは風の 流れの方向に対して対角線状となる。

幾つかの嵌込んだ翼ループは、弧形の異形ストリップにより回転軸から変化する 径方向間隔で互いに接続された同一アームを共存することが有利である。

互いに対して一定角をなしたアームはほぼ直線をなしていること本発明によるロ ータの第２実施例は、回転軸を垂直に切開する面状にカーブするロータアームを 備える。ロータアームのカーブは正弦波にほぼ似ていることが理想的である。ロ ータアームは凸形の上部方向に旋回するクラウンの領域にこれに接続されたハブ の回転軸に対して取付けることができる。

ロータアームの正弦波直線の振幅は径方向に外側へ小さくなっていることが理想 的である。それ故、同曲線はほぼ減衰正弦波振動の形をとる。この設計の利点は 、風の流れにさらされる表面積が、到着する風が先行す部分の風下でないロータ 部分に当たる点で大きくなる点である。更に、この設計によれば、ロータが翼に 対角線状にあたった結果風に対して対角線状となる時に補助的なトルクが発生す る。

複数のアームをシャフト上の垂直間隔に取付けることが有利である。

本発明のもう一つの実施例は真直ぐもしくはほぼ真直ぐな径方向異形ストリップ もしくは羽根より構成されるアームを備える。かかる真直ぐな異形ストリップも しくは羽根によって形成されるかかる複数のロータは垂直シャフト上に互いに真 直ぐな間隔をおいて取付けることができる。各ロータは連続するロータのアーム が周方向に対して互いに所定角だけずれるような形をしている場合には１８０゜ で向かいあった単に２本のアームから構成することが有利である。

ロータ羽根間の軸方向距離はその幅のほぼ２倍に相当することが望ましい。

本発明のもう一つの態様では、ループ状アーム、ロータ羽根もしくは異形ストリ ップは輪郭端がフラットな洋なしもしくはなし形の輪郭を備えている。上記輪郭 はその長手方向中心線に沿って対称形ることかできるが１．何らの揚圧力もつく りださないように企図されているからその長手方向中心線に沿って対称形とする ことができる。

本発明の特徴は、その最大径とその尖った後端間に凹形カーブを有する輪郭領域 を備える点である。この凹形カーブは、流れが対角線状で、かくして推力が発生 する場合に特に有益である。この設計はロータ羽根が風が背後からロータ羽根に 接近する際の風方向に対して１８０°回転する際にも有利である。このような風 の流れの条件の下では抗力係数が相当大きくなるため、ロータアームによりロー タシャフトに対して特におおきなモーメントが伝達される。

本発明によるロータはまた、自らのトルク自体を安定させるため、強風中でさえ 回転を停止する必要はないという利点を有する。それ故、ロータを取付ける基礎 に対しては極く小さな応力しか伝達されない。

上記目的に対するもう一つの解決策は、長手方向軸に対して直角で正弦波カーブ 形をした隅数のほぼ同一のスラット状羽根を備える一般的に設計されたロータア ームに存在する。即ち、隣接しあう羽根はそれらのクラウン領域で共に接続され る。原則として、ロータは正弦波形を有するロータ羽根を備えることかできる。

然しなから、それらは限られた安定性しかもたないため、遠心力効果にさらされ た時、変形する虞れがある。本発明による正弦波形のロータ羽根の複合構造は、 その結果ロータアームがより強力かつ安定的になる。

アームの羽根は減衰正弦波の形にカーブしていることが有利である。そのことに よってそれらは小さな振幅と周期を呈することになる。

また、ロータは丸い鈍角を有するジグザグ線の形にカーブさせる接続されたほぼ 直線形の２つの輪郭によってロータハブに装着される円形曲率を備える輪郭から 構成されるアームを提供する。

もう一つの実施例は互いに対して角度を成した、殊に鋭角の輪郭より成り、それ がその先端領域で互いに対してをその内端領域のロータ羽根に対して接続された アームを提供する。

これら異形材の断面は端部が１点にテーパ状となった薄い洋なし状をしているこ とが理想的である。

シャフト上には複数のロータを垂直な層状に配置することができる。

本発明によるもう一つの垂直回転軸を備える風力駆動ロータは、ロータがドラム 形をしていて、はぼ半円形ないし４分の３円形のシェルでその各々の側部方向縁 の一つが先行するシェルのスリーブとほぼ接線状に接続されるものより成る外部 スリーブ形リングを備える点に特徴を有する。このように設計されたロータは一 方側に反対側の凸形シェルよりも大きな風に対する抵抗を提供する凹形シェルを 備えている。

これらロータもまた一連の垂直層の形に配置することができる。

その長さ全体に沿ってロータ層を装着した中心軸を形成するプレストマストを提 供することができる。

個々のロータは相互に接続して一個の延びたロータを形成することもできる。

またドラム形ロータは垂直伝動軸に動力を与えることもでき、同軸内に取付けら れた第２シヤフト上に配置されそれと独立に回転する２本のアームより成る相当 大きな径を有するロータをこのロータのロータアームが回転軸を横切る垂直面内 でカーブするドラム形ロータ上部に配置することができる。この例では、ドラム 形ロータは例えば第１の発電機を駆動する一方、カーブした第２のロータは第２ の発電機を駆動する。更に、ドラム形ロータはその周囲に単に取付けられた伝動 ベルトによって駆動装置として使用することも可能である。

もう一つの例は、ロータがほぼ球形もしくは楕円形となり、ロータのスリーブ部 分がほぼ円形組型にカーブし、はぼ半円形ないし４分の３円形弧と反対のほぼ４ 分の１円形の弧を有するＳ形断面を備え、それらの長手方向辺縁に沿って接続さ れ、またスリーブ部分がそのテーパ端領域でロータハブに取付けられるようにな っている。

このロータは空気よりも軽いガスによって充たされ、その結果、浮遊バルーンが 形成される。然し、ロータ軸はケーブルにより地面に固定された基礎に接続され る。浮動するロータは高い風流速度を有する高度にまで上昇することができる。

もし風が余りに強くなると、バルーン状のロータはケーブルを介して巻取られ防 風位置に持ち来たされる。

２個の球状ロータを共通のシャフト上に配置することによってそれらが逆回転す るようにすることも可能である。このようにして垂直ロータを更に安定させるこ とができる。

もう一つの実施例では、更に、ロータを円盤形とすることによって玉縁をシャフ トから均等な角度間隔をもってほぼ半分の洋なし形異形を有する辺縁まで走行す るその皿形の上下半分上に設けることもできる。

玉縁は、シャフト領域から外側辺縁へ弧状をなして走行することもできる。

これら円盤形ロータは複数の層に構成するかバルーン形につくることもできる。

ロータはそれぞれの輪郭側の一つが反対側からの風の流れの場合よりも直角に風 が流れる場合の空気抵抗の方が低いその周辺部にわたって均一な角度間隔をもっ て分布するループ形ロータアーム内に包摂することができる。垂直回転軸から径 方向に突出すループ形のロータアームの長さは円盤形ロータの径よりも大きい。

４個のループ形ロータを垂直回転軸から径方向に突き出すようにし、その際それ らの間に直角が形成されるようにすることが望ましい。

上記目的に対する解決手段は更に、上部方向に向き下部方向に向いたロータアー ムでロータハブに装着されてほぼ垂直面内に位置するようになったものにより構 成することができる。風力ロータの有する。ロータ羽根が少なければ少ない程、 それだけそれは同一の角速度で高速になる。このことはロータ羽根の数が増える につれて増大する堆積がロータ前に形成されるという事実によるものである。

一枚羽根ロータは高速であるだけでなく、より優れたエネルギー出力を備える。

水平軸の周囲を回転する一枚羽根ロータは既に構成済みであるが、それらはバラ ンスされたロータをつくりだすために適当な釣合おもりを必要とする。この種の 単軌ロータは例えば“モツプテロスフの名称で知られている。バランスにもかか わらず、二枚羽根ロータは羽根上に氷が形成されることによって不均衡がつくり だされその結果ロータが傷んだりｗａｇれたりするという欠点を有する。

然しながら、本発明によるロータは、２個のロータアームもしくは羽根が存在す るとはいえそれらは反対方向に向いているためロータが回転する時にアームは別 々の空間内を回転するようになっているため、２倍の効率とエネルギー出力を存 する一枚羽根ロータの基本的特徴を備えている。それ哉、本発明によるロータア ームは別々の空間内を回転するため、それらは互いに対して影響を及ぼしあうこ とはなく、２個の単翼ロータ羽根の効果を有する。２個のロータアームはそれら が共通の水平軸の周囲に互いに対して１８０°だけずれている点を除けばその他 の点では設計は同一であるため、ロータは静的にバランスしている。当然のこと ながら、ロータアームの輪郭は、その垂直横断中心面に関して互いに対して１８ ０°転置される。

本発明によるロータは、単翼ロータを２重にしたものと考えることができるから 、高エネルギー出力を有する単翼ロータの高速運転特性を有する。上部方向と下 部方向を向いたロータアームは水平方向に構成した輪郭部分の端に装置すること が有利である。これらの径方向輪郭部分は展開したロータアームが作用を及ぼす レバーアームを拡大する。

ロータアームはそれらがその周囲に回転する回転軸成分と鋭角を構成するように することが有利である。また、ロータアームは横方向軸と平行に走るか、それと 鈍角を形成することができる。更に、ロータアームは随意にカーブさせることも できる。理想的には、ロータアームの断面と輪郭部分は１点にテーパ状となった 薄い洋なしの形をしていることが望ましい。

上部方向又は下部方向に向いたロータアームだけを、又は上下方向に向いたロー タアームの両方をロータハブ、もしくは水平方向に構成された輪郭部分の端に取 付けることができる。然しなから、この設計の場合、単翼ロータの効果は劣る。

水平方向に構成された輪郭部分を上下方向に向いたロータアームの各々の端部に 取付け、その輪郭を上下方向に向いたロータアームに径方向に作用する力の成分 が適当に等しくなるように構成することができる。このため、輪郭部分はエーロ フオイル形とすることが有利である。

本発明に対するもう一つの解釈手段は、ロータアームが互いに対して位置決めさ れたそのアームがロータシャフトもしくはロータ軸に取付けられる皿吊りの形を した輪郭より成るようにすることである。原則上、上記皿吊りは任意の所望形を 有することができる。然しなから、幾何学的形を対称的に構成した皿吊りとする ことが有利である。これらの皿吊りは必要な空力的輪郭断面を有するスラットよ り構成される。

輪郭は互いに対して２等辺３角形の形に構成することが有利である。輪郭はまた 互いに対して矩形に構成することもできる。

もう一つの例では、カーブした皿吊り部品によってそれらの径方向の外側端にヘ アピンの形をして共に接続された平行なアームを有する皿吊りの形に輪郭を構成 するようにする。

風をより大きな表面積につくりだすために、複数のロータを共通シャフトもしく はパブ上に垂直層の形に構成することが有利である。

複数の垂直層に構成したロータを、各部、共通垂直面内に１８０”だけずらすこ とが有利である。

もう一つの例は、垂直層形に構成されたロータの長さを上部から底部へ向けて大 きくするようにする。

ロータの径方向外側端は異形スラットにより共に接続することができる。

もう一つの例では、互いに対して所定間隔を以て水平かつ平行に構成された複数 のロータを垂直又は対角線状に構成された異形材によって共に接続するようにす る。異形材自体は、共通面内に位置するようにすることが理想的である。異形材 はまたロータシャフト又はハブ上に星形に配置することによって、それらが常に 互いに対して１８０°未満の角度を成すようにすることもできる。境界の輪郭は ２等辺三角形の形とすることもできる。

これらの上記ロータ輪郭は単純に予備成形部品により組立てることができる。こ のことはこれらロータアーム部品が予備成形でき、ロータの最終組立て中に直線 ロータ部品を予備成形部品として容易に接続できるため、ヘアピン形のカーブ皿 吊り部分について容易に可能にすることができる。

上記目的に対するもう一つの解決手段は、ロータアーム部品か回転軸で始まり、 回転の中心線からそむく方向に向き、回転の中心線方向に対角線状に向くもう一 つのロータアーム部品かこのロータアーム部品と接続され、このもう一つのロー タアーム部品か輪郭が中心線を超えて１８０°だけずれた中心線の向こう側へ突 出すように形成した少なくとも１個のロータアームに存在する。

かかるロータは、垂直回転軸の一体部分として構成することができる。

水平方向に構成された安定翼はロータの回転の中心線を超えて突出するロータア ーム部分に続くことが可能であるが、その目的は、遠心力の結果としてロータア ームが水平方向に運動しようとする傾向をバランスさせることである。

また、ロータアーム部分を更に設けて、全体としてのロータアーム部品が−コー ナー上に直立する矩形の形をとるようにすることも有利である。即ち、少なくと も一つのロータアーム部品が回転の中心線上に位置する矩形先端上に突出するよ うにすることである。

特に、後記の実施例の場合には、先に述べたロータに対して水平方向に整合させ 接続した補助的な安定化用フラットロータを設けてそれがそのコーナの一つ上に 直立するロータアーム矩形の２つの側部方向コーナ部と交差するようにすること ができる。

以上述べた本発明の先行する垂直ロータは全て、陸地、もしくは浮島、もしくは 船舶上に配置する、二とができる。到来する風は、普通、水面上に障害がないた め、より高い風速を得るため、垂直の風力ロータを海に配置することが有利であ る。

ロータが回転シャフトに確実に取付けられるような実施例では、同シャフトは水 中を回転するガス充満浮力装置に接続するこきができる。浮力装置は水タンク内 に延びるブラシ状の延長部をその外部に支えさせることが有利である。ロータの 回転時、自動的なブレーキ効果が存在し、摩擦の結果として、水は感知可能に加 熱される。

その結果、電気エネルギーが発電機を介して発生する他に、垂直ロータによって 、熱エネルギーも提供でき、その結果、風エネルギ変換効率は向上する。

上記目的に対するもう一つの解決手段は、更に、ディスクを回転シャフト上に配 置し、第１のロータアームを、対角線傾斜部でディスクの外側辺縁から輪郭が中 心線の遠い側で１８０°だけずれた回転の中心線に対して延びるようにし、ロー タアームが勾配を有するディスク辺縁上の他の地点から第１のロータアームに作 用する回転の中心線方向へ延びるようにすることである。

また、ディスクは垂直ロータが海面上に浮かぶようにする浮力装置として設計す ることもできる。突出したロータアームの上端にはほぼ水平に構成した安定翼を 追加して設けることができる。

以下、添附図面について本発明の実施例を詳説する。

第１図は、そのロータアーム（１）が互いに対して１８０°だけずれて、ロータ アームを支えるハブ（３）を介して垂直シャフト（２）へ接続されたロータを示 す。ロータシャフト（２）は、ストラットもしくはケーブル（５）により従来通 りプレーシングした垂直タワー（４）内に取付けられる。地面上に配置された部 室（６）は機器を収納することができる。ロータマスト（４）の高さは随意に設 定でき、例えば、４０〜５０ｍとすることができる。ロータの径は適当に選択す ることができ、選択したサイトにおける平均風力条件に応じて例えば１０〜２０ ｍもしくはそれ以上とすることがでロータアーム（１）は互いに対して所定角で 構成したその外端域がほぼ円形の部分（８）によって共に接続される異形アーム （７）より構成される。もう一つのループをかくして構成されたループ内側に、 そのロータシャフトからの径方向距離が小さなほぼ円形の部分（９）がアーム（ ７）に接続されるように嵌め込む。円形部分（８）と（９）は予備成形異形材よ り構成し、同異形材は最終組立て工程中に異形アームに対して単純に取付けるだ けでよい。

第２図より判る通り、ロータアーム（１）は回転シャフト内を垂直に走行する面 内に構成される。

ロータアームは、その断面が第２図のＩ−Ｉ線に沿う断面を示す第２ａ図に示す 通りの異形ストリップより構成される。かくして、異形ストリップはその長手方 向の中心線（ｌＯ）に沿って対称的な流線形輪郭より成る。同異形材の最も厚い 径（ａ）はその前面部にある。その厚さは図の１点まてテーパ状となる。最も厚 い径（ａ）とテーバ端域間で、同異形材は凹形クランク（１１）を備えている。

第３図は３つの嵌込みループにより構成されるアームが１８０゜だけずれたロー タの実施例を示す。

第４図〜第６図は２個もしくはそれ以上の嵌込みループより構成されたロータの もう一つの例を示す。

第７〜９図はそのアームが互いに平行であるか、あるいは回転軸から外部方向へ 延びるにつれて収斂するハーブ状のロータ羽根の例を示す。

第１０〜１１図は直線状ロータ羽根より成るもう一つのロータを示す。回転軸か ら外部方向に延びるロータの各部は異形ロータアー・ムを形成する。

ロータアームの断面形は第１０ａ図に見ることができる。この場合も、その輪郭 は対称的に洋なし形となっているか流線形を成している。

第１１図から判るように、連続するロータ羽根は互いに対して４５＠だけずれて いる。ロータ羽根（２０）は、第１０図に示すように、互いに対して所定の軸方 向間隔でシャフト（２１）に取付けられる。

第１２図は、互いに対して１８０°だけずれたロータ羽根のアームが正弦波形を した実施例を示す。正弦波形アームは上部方向にカーブしたクラウン付近でロー タシャフトに取付けられたハブに接続される。

第１２図は、異なる形にカーブさせ所定間隔でロータシャフト（２）に取付けた 一連のロータ羽根（２５）を示す。カーブの高さはアームが外部方向に延びるに つれて低くなることが有利である。

ロータ羽根（２５）は、従って減衰正弦波形をとる。

第１２ａ図は、再び輪郭が対称的に洋なし形もしくは流線形をしたロータ羽根（ ２５）の断面を示す。

第１３図に示すロータアームは、その長手方向延長部に沿って正弦波形でカーブ してそのクランク（３５）附近で共に接続される同一の洋なし形をした４個のロ ータ羽根（３１３２，３３，３４）より構成される。羽根（３１〜３４）は減衰 正弦波形にカーブしている。ロータの羽根（３１〜３４）の内端はロータハブ（ ３６）に取付けられる。

第１４図の実施例では、ロータ羽根（３７〜４０）は丸い鈍角を育するジグザグ 線の形でカーブ状を成している。アームの羽根の内端は更にロータハブに取付け られる。羽根断面は洋なし形をしている。

第１５図は第３図におけるロータアームを存するロータを示す。

第１６図にはアームの個々の羽根の断面形が示されている。

第１３〜１５図に示す実施例では、アームの羽根は中心水平面に沿って対称形に 逆転するように配置される。

第１７図による実施例では、ロータアームは円形異形材（４１ａ）とほぼ接する ように接続されたほぼ直線状の２個の形材（４２）によってロータハブ（４３） に取付けられた円形異形材（４１ａ）より構成される。

異形材の断面は第１７ａ図に示す。

第１８．１９．１９ａおよび２０図に示す実施例によれば、ロータのアームは互 いに角度を成して接続された直線状の羽根（４５，４６）より構成される。各羽 根の断面は更に、第２０ａ図に示すように洋なし形（４７）を備えている。

第２１図による実施例はその断面形が第２１ａ図に示すような（第２１図の■− ■線に沿う断面）ドラム形ロータ（５０）を備えている。このロータ（５０）の 場合、半円形ないし４分３円形シェルは、その各々の一側部方向辺縁が先行する シェルのスリーブとほぼ接線状に接続されており、リング形にロータハブ（５１ ）に取付けられる。

第２２図のロータの場合、バルーン状のロータ（６１）が回転可能にロータシャ フト（６０）に取付けられる。このバルーン状ロータは、球もしくは楕円形をし ており、はぼ円形鎌形にカーブしたスリーブ部分（６２）より構成される。これ らのスリーブ部分はほぼ半円形ないし４分の３円形の弧（６３）とほぼ４分の１ 円形をした反対側の弧（６４）を備えたＳ形断面を備える。この設計は第２３図 の球の断面図に特に明確に示されている。スリーブ部分はその長手方向辺縁に沿 って接続されている。接続されて球もしくは楕円を形成するスリーブ部分はその テーパ端附近にシャフト（６０）上に取付けられたロータハブに取付けられるこ とによって回転可能となっている。ロータは空気より軽いガス、殊にヘリウムに より満たされ、その結果、浮遊バルーン（６１）が形成される。これはケーブル （７０）により地面に固定されたベース（７１）に接続される。

第２ａ図には、２個のバルーン状ロータ（６１ａ）と（６１ｂ）が互いに上下に 共通のロータシャフト（６０）上に配置される。これら２つのバルーン状ロータ のスリーブセクタは角速度１を有するバルーン状ロータ（６１ａ）と角速度２を 有するバルーン状ロータ（６１ｂ）が正確に反対方向に回転するように整合して いる。かくして、浮遊２重ロータに対する安定効果が達成される。

第２４図と第２５図による実施例の場合、ロータは円盤状ディスク（７５）より 構成される。円盤状ディスク（７５）は、シャフト（７９）の領域から辺縁（８ ０）へ走行すその皿形上半分（７６）とそのほぼ鏡像下半分（７７）上にビード （７８）を備えている。

ビード（７８）は第２４ａ図に示すほぼ半分性なし形の断面を備える。

ビード（７８）は弧形にカーブさせることができる。

これら円盤形ディスク（７５）は第２６図に示すように複数の垂直層形に構成す ることができる。第２６図に明瞭に見ることができるように、ディスク（７５） は最も高いディスクから最低のディスクへ連続的に径を大きくすることができる 。本例のディスク（７５）は全て固定マウントでシャフト（２）に取付ける。

然しながら、円盤状ディスクロータ（７５）は、第２７図に示すように第２２図 のバルーンとして構成することもできる。この場合にもそれは空気より軽いガス で満たす。

第２７ａ図において、バルーンとして構成された円盤状の２個のディスクロータ （７５）は逆回転方向に走行することによって空気内にロータが全体として心取 りされるように構成される。ディスクはその周辺上に均等な間隔で分布するルー プ状のロータアーム（８１）内に包摂される。各ロータアームの輪郭側の一つは 反対側からの風の流れの場合よりも直角を成した風の流れの場合に低い空気抵抗 を有する。垂直回転軸から径方向に突出すループ状ロータアームの長さは円盤形 ロータの径よりも大きい。バルーン状に上昇する円盤状ロータはガス、例えばヘ リウムが満たされているためにループ形ロータアームは、地面からロータへ至る 垂直ロータシャフトを精巧なフレームに設ける必要なしに、ループ状ロータアー ムをより多くの風を有する高度へ引き上げることができる。

第２８図と第２９図はそれらの各々の間に直角をはさんで垂直回転軸から径方向 に突出す４つのループ状ロータアーム（８１）を示す。

バルーン形のロータ、即ち、空気より軽いガスを満たされたロータ（６１と７５ ）の場合、ロータ内に配置され適当なケーブルを介して地面へ伝達されるリング 発電機（図示せず）によって発電することができる。

風又は嵐が極端に強い場合には、浮動ロータはプレーシングケーブル（７０）に よって引き落すことができる。このためにプレーシングケーブル（７０）はモー タ駆動ケーブルウィンチ（図示せず）により巻き取ることによって短くすること ができる。

第３０図は本発明によるもう一つの解決手段を示す。

垂直軸の周囲に回転可能に取付けられたロータ（１０２）はプレース垂直マスト （１０１）に接続される。ロータ羽根はハブもしくはシャフト（１０３）へ取付 けられる。ロータは互いに対して１８０゜ずれて配置されたロータ羽根を２個備 えている。各ロータ羽根は、その端部に対角線状に下部方向に面する１個のアー ム（１０５）とと上部方向に対角線状に面する１個のアーム（１０５’）が取付 けられた径方向異形部分（１０４，１０４’）より構成される。アーム（１０５ ，１０５’）はその端部方向ヘテンバ状となっている。

異形部分（１０４，１０４’）とアーム（１０５，１０５’）は図の如（、対称 的な洋なし形となっている。異形部分（１０４，１０４’）とアーム（１０５， １０５’）の断面は互いに対して１８０°によってずらされることによって、風 は一度は背部から一度は正面からアーム輪郭に接近することになる。ロータが回 転する間、風が対角線状に接近する時、追加的にプロペラが存在する。

その角度を成したアーム（１０５，１０５’）に関して述べると、図のロータは 角度を成したアームがオーバラップせず手による貫通が行われない空間内で回転 するために一枚羽根ロータの効率の２倍を有する。

発電機はロータハブとロータシャフトと従来通り接続することができる。

第３１図は補助的安定羽根（１０６，１０６’）を備えた上記ロータ示す。第３ １ａ図は異形部分く１０４．１０４’）とアーム（１０５，１０５’）の空力的 な殆んど洋なし形断面形を示す。他方、第３１ｂ図は、その対称中に線に沿って ほぼ半分の洋なし形である安定羽根（１０６，１０６’）の輪郭を示す。かくし て、この安定羽根はエーロフオイルに似ている。安定羽根の最終的設計は平均遠 心力の結果としてアーム（１０５，１０５’）に対して作用するたわみの方向に 力成分を均等化するために発生させなければ成らない力の成分による。

第３２図にはもう一つの例が示されていて、同図ではロータ羽根は再びシャフト （１０３）に取付けられている。各ロータ羽根は径方向異形部分（１０４，１０ ４’）より成り、その各端には対角線状に下部方向と上部方向に面するアーム（ １０５，１０５’）か取付けられる。アーム（１０５，１０５’）は本例の端方 向にもテーパ状となっている。更に、各アーム（１０５，１０５’）のテーバ端 に対しては殆んど水平な安定羽根か取付けられる。かくして、各ロータ羽根はほ とんど平伏したＸの形をしている。

第３２ａ図は異形部分１０４．１０４’）とアーム（１０５，２０５’）の断面 を示す。

第３２ｂ図は安定羽根（１０６，１０６’）の断面を示す。

第３３図は複数のロータアームが三角形の皿吊りの形をした垂直層の形に構成さ れた本発明のロータ例を示す。それに対して二等辺三角形の形をしてロータアー ム（２０３）が取付けられる管状ハブ（２０２）はケーブル（２０１）によりブ レーシングされた垂直の固定軸上に取付けられる。プレーシングカラー（２０４ ）上には、２個のアーム（２０３）が設けられて、同アームは互いに対して１８ ０°だけずれて、最大径長を有している。プレーシングカラー（２０４）下には 、その径方向長さが上部から下部へ大きくなった三角形ロータアームが垂直層を なしてハブ（２０２）に取付けられる。

ロータアーム（２０３）は互いに対して１８０°だけ偏位し、垂直面内に位置す る。２個以上のロータアームを等角間隔で各レベルにハブに対して取付けること ができる。第３３ａ図には、ロータアーム（２０３）の洋なし形および流線形断 面が描かれている。

第３４図は、幾分変形した幾何学的形の第１図に実質上に対応するロータを示す 。

第３５図による実施例では、３角形ロータアーム（２０３）は、最初ハブ（２０ ２）に対して垂直層で取付けられる。但し、これらアーム（２０３）の長さは間 −である。三角形ロータアーム（２０３）の隣地先端は三角形ロータアーム（２ ０４）により延長され、ダイヤモンド形のパターンが異形材により形成される。

隣接する２つの三角形ロータアーム（２θ４）の先端は今度は、三角形ロータア ーム（２０５）により延長することができる。第３５図に示すように、これは数 段階で実行されるごとによって、三角形の同一ロータアームを使用することにも かかわらず、それらの高さ上に変化する径のロータをつくりだすことができる。

こ１：に提示するロータ形は、同一の予備成形部品が使用でき、殊に、ロータを モジュラ−形でサイトに、即ち、そこに支配的な天候条件に適応させることがで きるという特徴を備える。

第３６図は、ロータアーム（２０３）が同一の径長の二等辺三角形の形で層を成 して構成できるもう一つのロータ形を示す。三角形の先端は直線状の異形部分（ ２２０）により共に接続される。ここに描かれたロータアーム全体は、それぞれ 第３３ａ図に示す断面を存するという事実にはここで更に言及する必要はないで あろう。

第３７図による実施例では、水平ロータ羽根は、垂直外側輪郭（２０？）により 共に接続され、ハブ（２０２）上の等距離間隔で垂直層に構成される。

第３８図は第３７図に類似した実施例で、唯一の相異がブＩ／−シングケーブル 上に垂直外側辺縁形（２０７）により共に接続される水平ロータアーム（２０６ ’）を備える幾分小さなロータが形成されるものを示す。

第３９図の実施例では、ヘアピン形のロータアーム（２０８）がハブ（２０２） に対して取付けられる。ロータアーム（２０８）は円形部分（２０９）により互 いに接続される平行な形のアーム（２０８’、２０８’）より構成される。ロー タアーム（２０８）の部品は全て、特に円形部分（２０９）は予備成形し、最終 組立段階でそれらを共に接続することによって予備成形部品として簡単に組立て 完成ロータアームを製作することができる。

第４０図は、第３９図に示すようにロータ構成を示す。但し、この場合、アーム （２０８’、２０８“）は対角線状に収斂している。

この形の場合にも、アームは予備成形部分（２０９）により互いに接続される。

第４１図の実施例の場合、ヘアピン形ロータアーム（２１０）は、隣接するロー タアームがカーブした異形部分（２１１）により共に追加的に接続される垂直層 形に構成される。連続するカーブ形部分（２］１．２１１’）は、ロータハブ（ ２０２）から変化する径方向距離を有する。

第４２図によるロータ実施例は、第３３図と第３４図のそれに対応するが、３角 形ロータアームの径方向外側先端は対角線状部分（２１３）により共に接続され る。

第４３図の実施例では、その径方向外側端が対角線輪郭（２１５）により共に接 続されるロータ羽根（２１４）がハブ（２０２）上に水平かつ平行に位置決めさ れる。

第４４図による実施例では、平行ロータ羽根（２１４”）は、二等辺三角形の形 をした異形材（２１６，２１７）によりその自由端に共に接続される。

異形部分により形成されたロータアームは互いに対して１８０゜だけずらして垂 直面内に位置するようにするのが有利である。

２個以上のロータ羽根を水平面内に構成できることは明らかである。即ち、その 場合、それらは、それらの数の関数として互いに対して均一な角度間隔で構成さ れることになろう。

直線により図面中に示されたロータ羽根もしくはアームは、例えば第３３ａ図に 示すように延長した流線もしくは洋なし形を有する。

第４５図に示す垂直ロータはロータアーム（３００）を有する。

このロータアーム（３００）は垂直回転シャフト（３０１）の一体部分である。

これは回転シャフト上に回転部品が不要であるという利点を与える。回転シャフ トはベアリング内の直接、地面レベル下に取付けることができる。

回転シャフトから始まって全体としてのロータ回転中心線（３０４）からそむく 方向に対角線状に面する第１のロータアーム部分（３０３）が回転軸（３０１） に接続される。もう一つのロータアーム部分（３４）は、今度は対角線状に回転 中心線（３０４）方向を向き、ロータアーム部分（３０３）に接続される。この もう一つのロータアーム部分は、回転中心線（３０４）を超えて突き出している 。中心線（３０４）の向こう側に、第４５ａ図の断面図に示すロータアームの流 れ輪郭は１８０°だけずれている。ロータアーム部分（３０４’）はその先端方 向（ｂ）テーパ状となっている。これはｌアームロータであるから、比較的に高 度な角速度を達成することができる。その結果、特にロータアーム部分（３０４ ）に作用する高い遠心力が発生する。これらの力を等しくするために、ロータア ーム部分（３０４）のテーパ端上にはほぼ水平状の安定翼（３０５）が配置され る。この安定翼（３０５）の断面形は、第４５ｂ図に生性なし形もしくはエーロ ホイル形として示しである。

第４６図は第４５図に示すように２個の１アームロータの組合せによって形成さ れる実施例を示す。これによれば、回転軸（３０１）はそれに対してもう一つの ロータアーム部分（３０４）が接続される垂直面内に位置する第１のロータアー ム部分（３０３）をそれに対して上部方向に対角線状に接続したところである。

上記第１０−タアーム部分（３０３）は中心線（３０４’）で交差し、それぞれ これを超えて突出るようになっている。安定翼（３０５）は端に配置される。第 ４６ａ図と第４６ｂ図は、それぞれ、ロータアーム部分（３０３，３０４）と安 定翼（４６）の適当な断面図を示す。

第４６ｃ図には、第４６図による実施例のもう一つの変形が示されていて、それ によれば水平に整合し、ロータアーム部分（３０３，３０４）により形成されそ のコーナの一つ上に直立するロータアーム矩形の２つの側部方向コーナ点を交差 する安定化フラットロータ（３０６）が追加的に描かれている。安定化フラット ロータは、第１０．１０ａ、１１図に示すような形をとることができる。

第４８図の実施例は、もう一つのロータアーム部分（３０４）の一方側が中心線 （３０４’）上に延びない点を除いて第４６図のそれとほぼ同様である。更に、 この実施例は安定羽根を有しない。

垂直回転軸がロータアームの一体部分として形成された上記実施例の全てにおい て、ピボットベアリングが地面上に収納される。かくして、それは天候の影響か ら有利に保護される。この理由で、この種のロータを使用することは、非常に寒 い地域、例えばランドラ地域に対してふされしいであろう。もし必要とあれば、 ロータアームはロータ羽根が凍りつくことを防止するために中心に製作し加熱ガ スを満たすことができる。

第４８図の実施例に示すように、第４５〜４７図における実施例による回転羽根 はアンカーケーブル（３１１）によりブレーシングしたマスト（３１０）上に構 成することができる。即ち、この場合には、適当なベアリングをロータ（３００ ）に対してマスト（３１０）先端にもうける必要がある。

また、ロータ（３００）は、第４９図に示すように船舶上に配置することもでき る。船舶上に垂直風力ロータを使用すると公海上に得られる妨げられない風エネ ルギーがつくりだされるという利点がある。風エネルギー変換器を備えた船舶は 分散型発電方式に使用することができる。例えば、発電機によりつくりだされた 電気は、水素をつくるために使用し、その水素を船舶上の適当な水素貯蔵庫内に 貯えることができる。本発明の詳細な説明した垂直ロータ形はそれぞれ船舶（３ ２０）上の分散型発電について使用することが有利であることは自明である。同 様にして、エネルギー発生船舶以外の船に本発明を活用して、例えば、適当に垂 直ロータを有する複数の小型風力エネルギー変換器を有する従来の乗客船もしく は貨物船に動力を提供することも可能である。

第５０図による実施例の場合、垂直ロータ（３００）のベアリングの特に有利な 形が描かれている。このために適当なビット（３４ａ）を地面（３３０）内に掘 る。ビット（３４０）は水で満たされる。

水中には浮力装置（３５０）が浮かんでいる。この浮力装置は３角形の適当な先 端により第５０図に略示する満水ビット（３４０）内の中心に位置させる。浮力 装置（３５０）はガスで満たす。垂直ロータ（３００）は固定マウントにより浮 力装置（３５０）に取付けるため、浮力装置（３５０）は満水ビット（３４０） 内で回転する。

ビット（３４０）の閉鎖面積（図示せず）は、適当に水密な回転トランスミッシ ョンにより浮力装置、従ってロータ（３０ｏ＞に接続された発電機を格納するこ とかできる。また、第５０図は浮力装置（３５０）から突出すブラシを示さない 。上記ブラシのため、一方では制動効果が得られると共に、他方では温度が上昇 する。このような加温された水はエネルギー的にも使用することができ、その結 果、得られる風からのパワー変換効率全体はこの実施例により向上させることが できる。

第５１図と第５２図は風力垂直ロータ（４００）を示し、水面上に一部突出した 浮力の形をしたディスク（４０２）が水面下の水を閉鎖発電機（図示せず）に導 く回転シャフト（４０１）に接続されるようになっている。第１のロータアーム （４０３）は、ディスク（４０２）の外側辺縁から対角線状に回転中心線（４０ ４）方向に延びる。中心線（４０４）の遠い方の側には、ロータアーム（４０３ ）の輪郭は１８０°だけずれている。ロータアーム（４０３）は上部方向にテー パ状となり、その端部には、構造と機能から見て、先の実施例について既に述べ た安定羽根に相当する安定羽根（４０５）が配置される。別のロータアーム（４ ０６，４０７）はディスク上の他の２つの辺縁位置から中心線（４０４）方向に 進む。これらは一方では適当なロータ翼として準備されると共に、ロータアーム （４０３）用のサポートとしても機能する。

本発明のロータ全体の共通の特徴は、それらが製作容易な予備成形部品より構成 される点である。各種個別部品は、例えば、特に高張力性を有する曲成シートメ タルもしくはカーボンラミネートより構成すことができる。このようにして、垂 直ロータの組立について簡単な構造が保証される。モジュラ構造の特徴によって 、ロータ形をその地域の風条件に個々に適応させることができる。このことは垂 直ロータが強固に設計されるため複数な制御装置は不要であることを意味する。

これらの性質のため、これら垂直ロータは、一方では複合的な制御機構に対する 製造設備が利用不能であると共に、他方ではハイテク機械、設備に対する保守作 業に対する熟練人員が得られないような発展途上国内で使用する場合に特にふさ れしいものである。

もう一つの利点は、垂直ロータが殆んど無音であることである。

−−一−−＾神輪−鯖Ｎ　ＬＰＣＴ／Ｉ！’　８９１０１１０３国際調査報告 ＥＰ　８９０１１［）３ 国際調査報告　Ｐａｇｅ　２ εＰ　８９０１１０３ ＳＡ　３１１３７

Claims (60)

【特許請求の範囲】
1. １．垂直回転軸と径方向アームがその周囲上に均等な角度間隔をもって分布され 空力輪郭を有するボデーを形成もしくは支えるようになった風力駆動ロータで上 記空カ形の一方側が反対側からの風の流れよりも直角の流れの場合により低い空 気抵抗を呈するようになったものにおいて、 ロータアームが、空力形輪郭を有し垂直面内に位置する一つもしくは複数のルー プより構成され、その輪郭がループ全体の長さについて実質上一定に維持される ことを特徴とする前記ロータ。
2. ２．上記ループが、垂直ロータシャフトもしくはそれに取付けられたハプの領域 から末広がりになったアームより構成され、その径方向外側・領域が弧状の異形 ストリップにより互いに接続される請求項１のロータ。
3. ３．幾つかの嵌込まれた異形ループが、同一アームを共有し、回転軸から短い方 の距離にカーブした異形ストリップを有する内部ループによって形成される請求 項１もしくは２のロータ。
4. ４．互いに一定角を成す２個のアームがほぼ一直線にある請求項１ないし３のう ちの何れかに記載のロータ。
5. ５．互いに１８０°だけ向かいあったロータアームのアームがフラットな平伏Ｘ 形に類似する請求項１〜４の何れかのロータ。
6. ６．垂直回転軸と径方向アームがその周囲上に均等な間隔をもって分布され、空 力輪郭を有するボデーを形成もしくは支持することによって同輪郭の一方側が直 角の風の流れの場合に反対側からの風の流れの場合よりも低い空気抵抗を呈する ようになった風力駆動ロータにおいて、 ロータアームが回転軸を垂直に横切る面内でカーブする前記ロータ。
7. ７．ロータアームのカーブがほぼ正弦波に類似する請求項６のロータ。
8. ８．ロータアームが凸形の上部方向に回転するクラウンの領域に垂直ロータシャ フトに取付けられる請求項６もしくは７のロータ。
9. ９．正弦波カープの振幅が減衰正弦波振動の形で径方向外側方向に小さくなる請 求項６〜８の何れかに記載のロータ。
10. １０．垂直回転軸と径方向アームがその周囲に均等な間隔を以て分布し空力形輪 郭を有するボデーを形成もしくは支えることによって上記輪郭の一方側が直角の 風の流れの場合に反対側からの風の流れの場合により低い空気抵抗を呈するよう になった風力駆動ロータにおいて、 アームが直線状もしくは実質上直線状の径方向異形ストリップもしくは羽根より 構成される前記ロータ。
11. １１．ロータを構成する複数のアームが互いに垂直な間隔をおいて垂直シャフト に取付けられる請求項１０のロータ。
12. １２．各ロータのアームが互いに１８０°ずれて、軸方向の隣接するロータアー ムが互いに対して所定角だけずれるように構成された請求項１０もしくは１１の ロータ。
13. １３．ロータ羽根どうしの間の軸方向距離がそれらの幅の２倍にほぼ等しい請求 項１〜１２の何れかに記載のロータ。
14. １４．ループ伏ロータアーム、ロータ羽根もしくは異形ストリップが端部がフラ ットもしくはテーパ状の洋なし形輪郭を有する請求項１〜１３の何れかに記載の ロータ。
15. １５．輪郭がその長手方向中心線に沿って対称形である先行する請求項の何れか に記載のロータ。
16. １６．輪郭がエアホイル形だが、その長手方向中心線に沿って対称形である先行 する請求項の何れかに記載のロータ。
17. １７．その最大径もしくはフラット又はテーパ状端部領域の間の輪郭領域が凹形 である先行する請求項の何れかに記載のロータ。
18. １８．垂直回転軸と径方向アームがその周囲に均等な間隔を以て分布することに よって空カ形輪郭を有するボディーを形成もしくは支える、同輪郭の一方側が直 角の風の流れの場合に反対側からの風の流れの場合よりも低い空気抵抗を呈する ようになった風力駆動ロータにおいて、 ロータアームが、正弦波カープ形が長手方向軸に対して直角になった実質上同一 の偶数のスラット状羽根より構成され、そこで隣接羽根がそれらのクラウン附近 で共に接続されるようになった前記ロータ。
19. １９．羽根が減衰正弦波の形にカープした請求項１８のロータ。
20. ２０．アームの羽根が丸い鈍角をしたジグザグ線形にカープする請求項１８もし くは１９のロータ。
21. ２１．垂直回路軸と径方向アームがその周囲に均等な間隔を以て分布し、空カ形 輪郭を有するボデーを形成もしくは支えることによって上記輪郭の一方側が直角 の風の流れの場合に反対側から風の流れの場合よりも低い空気抵抗を呈するよう になった風力駆動ロータにおいて、 ロータアームが、それに対してほぼ接線状に接続される実質上真直ぐな２個の輪 郭によりロータハブに取付けられる円形輪郭より構成される前記ロータ。
22. ２２．垂直回転軸と径方向カムがその周囲に均等な間隔で分布されて空カ形輪郭 を有するボデーを形成もしくは支えることにより上記輪郭の一方側が直魚の風の 流れの場合に反対側からの風の流れの場合よりも低い空気抵抗を呈するようにな った風力駆動ロータにおいて、 ロータアームが、互いに対して角度を成した、殊に鋭角を成した実質上直線状の 輪郭より構成され、その輪郭がそれらの先端領域で互いに対してと、それらの端 部を有するロータハブに接続される前記ロータ。
23. ２３．輪郭断面が端部が一点にテーパ状をなす薄い洋なし形をしている請求項１ ８〜２２の何れかに記載のロータ。
24. ２４．複数のロータが共通のハブ上に垂直層を成して配置される請求項１８〜２ ３の何れかに記載のロータ。
25. ２５．垂直回転軸を有する風力駆動ロータにおいて、同ロータがドラム形をして いて、ほぼ半円形ないし４分の３円形のシェルより構成され、その各々の一側部 方向辺縁が先行するシェルのスリープとほぼ接線状に接続される前記ロータ。
26. ２６．ロータが一連の垂直層状に前置され、殊に共通ハプに対して取付けられる 請求項２５のロータ。
27. ２７．ドラム形ロータが垂直伝動軸を駆動し、同伝動軸内に取付けられる第２の シャフト上に配置されそれと独立に回転する２個のアームより成る相当大きな径 を有するロータがドラム形ロータ上に設けられ、そこでこのロータのロータアー ムが回転軸を横切る垂直面内でカーブする請求項２５もしくは２６のロータ。
28. ２８．垂直回転軸を有する風力駆動ロータにおいて、ロータのカバーがほぼ球形 もしくは楕円形であって、ロータのスリープ部分がほぼ円形鎌状にカープし、ほ ぼ半円形ないし４分の３円形の弧とほぼ４分の１円形の反対側弧を有するＳ形断 面を有し、それらの長手方向辺縁に沿って接続され、上記部分がそのテーパ端附 近でロータハプに取付けられる前記ロータ。
29. ２９．空気より軽量のガスより充たされる結果、浮遊バルーンが形成され、浮遊 ロータの軸がケーブルにより地面固定ベースに接続される請求項２８のロータ。
30. ３０．２個の球形ロータが逆回転するように共通シャフト上に配置される請求項 ２８もしくは２９のロータ。
31. ３１．垂直回転軸を有する風力駆動ロータにおいて、ロータが円盤形であること により、その皿形の上下半分上にシャフト領域から径方向に辺縁に対して均等な 角度間隔で走行するビードが設けられ、同ビードがほぼ半洋なし形断面形を有す る前記ロータ。
32. ３２．上記ビードが弧状にシャフト領域から外側辺縁へ走行する請求項３１のロ ータ。
33. ３３．垂直シャフト上の複数の垂直レベル上に取付けられる請求項３１もしくは ３２のロータ。
34. ３４．２つのレベルに垂直に取付けられ逆回転する請求項３３のロータ。
35. ３５．ガスを充満させた浮遊バルーンとして構成される請求項３１〜３４の何れ かに記載のロータ。
36. ３６．その周囲に均等な角度間隔で分布されたループ伏ロータアーム内につつま れて、そこで各アームの輪郭側部の一方が直角の風の流れの場合よりも反対側か らの風の流れの場合により低い空気抵抗を有し、垂直回転軸から径方向に突出す ループ状ロータアームの長さが円盤状ロータの半径よりも大きい請求項３１〜３ ５の何れかに記載のロータ。
37. ３７．４個のループ形ロータが垂直回転軸から径方向に突出し、その際、それら の各々の間に直角が形成される請求項３６のロータ。
38. ３８．垂直回転軸と実質上径方向のロータアームが取付けられその周囲に均等な 角度間隔を以て分布して空カ形輪郭を有するボデーを形成もしくは支えることに よって上記輪郭の一方側が反対側からの風の流れの場合よりも直角の風の流れの 場合により低い空気抵抗を呈する風力駆動ロータにおいて、実質上共通の垂直面 内に位置する一つの上部方向を向いたロータアームと一つの下部方向を向いたロ ータアームがロータハプもしくはロータシャフトに取付けられ、そこで上下方向 を向いた上記ロータアームが水平方向に構成された輪郭部分の端部に取付けられ る前記ロータ。
39. ３９．ロータアームが、それらが回転する回転部分と鋭角を形成する請求項３８ のロータ。
40. ４０．ロータアームと輪郭部分の断面が１点にテーパ状となった薄い洋なし形を した請求項３８および３９のロータ。
41. ４１．上部方向に向いたロータと（又は）下部方向に向いたロータがローハブも しくはロータシャフト、又は水平方向に構成した輪郭部分端に取付けられる請求 項３８〜４０の何れかのロータ。
42. ４２．水平方向に形成した輪郭部分が上下方向に向いたロータアームの各々の端 部に装着され、その輪郭が上又は下方向に面するロータアームに対して径方向に 作用するカの成分が適当に均等化されるように形成される請求項３８〜４１の何 れかに記載のロータ。
43. ４３．垂直回転軸と実質上径方向のロータアームが取付けられその周囲に均等な 角度間隔で分布して空カ形輪郭を有するボデーを形成または支えることにより上 記輪郭の一方側が反対側からの風の流れの場合よりも直角の風の流れの場合によ り低い空気抵抗を呈するようになった風力駆動ロータにおいて、ロータアームが 互いに対して位置決めされた皿吊りの形をした輪郭を備え、そのアームがロータ シャフト又はロータ軸に装着される前記ロータ。
44. ４４．上記輪郭が互いに対して二等辺三角形の形をした請求項４３のロータ。
45. ４５．上記輪郭が互いに対して矩形状に構成された請求項４３のロータ。
46. ４６．上記輪郭が、カープした皿吊り部品によりそれらの径方向外側端部にヘア ピンの形で共に接続される平行アームを有する皿吊り形に構成される請求項４３ のロータ。
47. ４７．複数のロータが共通パプ上に垂直層を成して構成される請求項４３〜４６ の何れかに記載のロータ。
48. ４８．複数の垂直層状に構成されたロータが各時、共通垂直面内に１８０°だけ ずらされる請求項４７のロータ。
49. ４９．垂直層形に構成されたロータの径方向長さが上部から下部へ大きくなる請 求項４７〜４８の一に記載のロータ。
50. ５０．ロータの径方向外端が輪郭により共に接続される請求項４７〜４８の一に 記載のロータ。
51. ５１．所定の間隔で水平方向もしくは互いに対して平行に構成される複数のロー タが垂直方向又は対角線状に構成される輪郭により共に接続される請求項４４〜 ５０の何れかに記載のロータ。
52. ５２．境界輪郭が二等辺三角形の形をした請求項５１のロータ。
53. ５３．輪郭部分の断面が１点テーパ状となった薄い洋なし形をした請求項４４〜 ５２の何れかに記載のロータ。
54. ５４．垂直回転軸と実質上径方向のロータアームが取付けられその周囲、に均等 な角度間隔で分布して空力形輪郭を有するボデーを形成もしくは支えることによ って同輪郭の一方側が反対側からの風の流れよりも直角の風よ流れの場合により 低い空気抵抗を呈するようになった風力駆動ロータにおいて、少なくとも一つの ロータが回転軸で開始され、回転中心線からそむく方向に面し、 回転中心線方向に対角線状に面するもう一つのロータアーム成分がこのロータア ーム部品に接続され、このもう一つのロータアーム部品が、輪郭が中心線を超え て１８０°だけずれる中心線を超えて突出すようになった前記ロータ。
55. ５５．垂直回転軸が少なくとも一つのロータアームの一体部分として構成される 請求項５４のロータ。
56. ５６．水平方向に構成された安定翼が上記もう一つのロータアーム部分に接続さ れる請求項５４又は５５に記載のロータ。
57. ５７．別のロータアーム部分が設けられることによって、これらロータアーム部 分が共にそのコーナの一つの上に直立する矩形を形成し、回転中心線内に位置す るその上先端を超えて、少なくとも一つのロータアーム部分が突出す請求項５４ 〜５６の何れかに記載のロータ。
58. ５８．前記ロータに対して水平方向に整合し接続される補助的な安定フラットロ ータが設けられることによって、そのコーナの一つの上に直立するロータアーム 矩形の２つの側部方向コーナ点を横切るようになった請求項５７のロータ。
59. ５９．発電機と共に浮島もしくは船舶等に配置される請求項１〜５８の何れかに 記載のロータ。
60. ６０．少なくとも一つのロータアーム部分と一体に接続される回転軸が固定マウ ントにより水中を回転するガス充満浮力装置に取付けられる請求項５５〜５８の 何れかに記載のロータ。