JPH10110666A - ダリウス型風車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 始動用の電動機を必要とせずに風のみの力で
始動できる。 【解決手段】 回転軸１側に取り付ける羽根３の上下各
取り付け位置が回転軸の回転方向に沿って捩じれ、ずれ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、風向きに対し垂
直な回転軸に沿って縦方向の羽根を有し、この羽根が風
によって回転軸の回転方向に回転するダリウス型風車装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】風の力を利用した風車が各地に設けられ
ており、発電や各種の機械的な動力源に使用されてい
る。

【０００３】このような風車として、例えば図６に示す
ような風向きに垂直な回転軸１００と、この回転軸１０
０に平行な帯状の羽根１０１とを備えたり、例えば図７
に示すように回転軸１０２と、この回転軸１０２にトロ
ポスキエン（縄跳び形状の意味）形状の卵形の羽根１０
３とを備えたダリウス型のものが知られている。

【０００４】ところでこのダリウス型のものは、 垂直軸であるから、風向きの影響を全く受けず、しか
もある程度の吹き上げや吹き下ろしに対しても影響が少
ないこと、 構造が簡単であること、 プロペラ形のような複雑な羽根角度の制御が必要ない
こと、 突風に対する回転速度の応答が遅く、過回転を抑制で
き安全であること、 羽根がトロポスキエンのものにあっては、羽根に加わ
る荷重が全て引張力であるから、極めて構造的に強固で
あること、などの優れた特徴を備えており、保守も容易
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようにダリウス形
の風車は多くの優れた特徴を備えているが、低風速下で
の自力始動が不確実であることから、サボニウス型のよ
うな抗力式風車を付加したり、別に専用の始動手段を必
要としている。

【０００６】また、例えば始動電動機が付設されたもの
にあっては、バッテリなどからの給電によって電動機が
始動し、ロータを強制回転させるとともに、ロータが自
走可能な回転数まで上昇すると、始動電動機の電流が切
れて始動動作が終わるように構成されており、毎回始動
の度に余分に電力を必要としている。

【０００７】また、このようなものとは別に、羽根の多
数設けたものも検討されてはいるが、各羽根で発生する
回転力が互いに干渉しあい、却って効率の低下を招くこ
ととなっている。

【０００８】そこで、この発明は、上記した事情に鑑
み、始動用の電動機を必要とせずに風のみの力で始動で
きるダリウス型風車装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、この請求項１に記
載の発明は、垂直に設けた回転軸と、この回転軸に取り
付けた複数枚の縦向きの羽根とを有するダリウス型風車
装置であって、前記羽根の前記回転軸側への上下各端部
の取付位置が前記回転軸の回転方向に沿って捩じれ、ず
れているものである。

【００１０】また、この請求項２に記載の発明は、各羽
根の中央部分が膨らみ端部がすぼんんだほぼ菱形状に形
成されているものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施例に
ついて添付図面を参照しながら説明する。なお、この実
施例において、従来技術と同一部材には同一符号を付し
て重複説明を避ける。

【００１２】図１は、この発明に係るダリウス形風車装
置を示すものであり、この風車装置は、回転軸１の上下
に設けた支持部材２に、２枚の羽根３が１８０度ねじれ
た恰好のものが取り付けられている。ただし、ここで羽
根３のねじれ角度は、１８０度に限定されるものではな
く、３６０度等任意に設定できる。

【００１３】羽根３は、適宜の材料を使用して図２に示
すような略菱形（若しくは楕円形）に近い形状に形成さ
れており、断面が図３に示すような翼形（揚力を上げる
ために、先端部を厚く、基端部を薄く形成してある）を
有している。

【００１４】なお、この羽根３を形成する場合には、所
定の型内に適宜の樹脂を注入して成形する方法ばかりで
はなく、各種の方法が適用可能である。また、この羽根
の形状としては、特にこの実施例のような断面翼形のも
のに限定されるものではなく、例えば均一厚さの板材な
どを所定の形状に湾曲させた構造であってもよい。さら
に、この実施例の羽根３では、１８０度に捩じれた形状
に形成されているが、勿論例えばそれぞれ３６０度（そ
の他、１８０度以上の適宜角度に捩じることも可能）に
大きく捩じったものでもよい。

【００１５】従って、この実施例によれば、羽根３の枚
数は２枚と少ないが、各羽根３には大きな捩じれを有す
るからその分羽根３の掃引面積が増大しており、それ故
揚力もその分増大してくる。またそれにより、風車の回
転力や（回転速度）の増大をもたらすことができる。

【００１６】また羽根３のソリデイテイσは、図３に示
すように羽根３の枚数をｎ、羽根３の周長をＳ、羽根３
の幅をｄとすると、次式 σ＝ｎ・ｄ／Ｓ で表せるから、この実施例のように羽根の捩じれが大き
く、しかも幅の狭い構成のものにあっては、周長Ｓが大
きく、幅ｄも狭いので、従来のものに比べてソリデイテ
イσを可及的に小さく抑えることができる。従って、回
転速度をその分高めることができる。

【００１７】これにより回転速度が高まる分、僅かな風
力で自己始動が可能となるから、専用の始動電動機が不
要であるとともに、バッテリの無駄な消費を抑えること
ができる。

【００１８】なお、この羽根の枚数や形状は、特にこの
実施例のようなものに限定されるものではなく、例えば
図４及び図５に示すようなものを使用し、これを１２０
度（勿論このねじれ角度に限らない）の角度にねじった
形状の羽根５等各種のものが適用可能であるが、使用す
る羽根の数としては、２乃至４枚（特に２乃至３枚が最
適）が適当である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、回転軸側に取り付ける前記羽根の上下各取り付け位
置が前記回転軸の回転向に沿って捩じれずれているか
ら、換言すれば羽根の面積が増大し、揚力とともにソリ
ディテイを最小限に抑えることができるから、少ない風
力でも回転速度が上がり、自己始動が可能となるから、
専用の始動用電動機は必要なく、無駄な電力の消費も抑
えることができる。

【００２０】また、この発明によれば、少ない羽根でも
大きな揚力を稼ぐことができるから、回転力を増大させ
ることができ、別言すれば効率的に回転力を発生させる
ことができ、延いては風車の高性能化が図れる。

【００２１】さらにまたこの発明によれば、捩じれた羽
根の採用によって、従来にない斬新な形状が得られるか
ら、発電用とともにモニュメント等としても兼用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るダリウス型風車装置を示す概略
斜視図。

【図２】この発明に係る羽根を示す概略平面図。

【図３】図１の横断面図。

【図４】この発明の変形例を示す概略正面図。

【図５】同平面図。

【図６】従来例を示す概略斜視図。

【図７】他の従来例を示す概略斜視図。

【符号の説明】

１ 回転軸 ３ ５ 羽根

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直に設けた回転軸と、この回転軸に取
   り付けた複数枚の縦向きの羽根とを有するダリウス型風
   車装置であって、 前記羽根の前記回転軸側への上下各端部の取付位置が前
   記回転軸の回転方向に沿って捩じれ、ずれていることを
   特徴とするダリウス型風車装置。
2. 【請求項２】 各羽根の中央部分が膨らみ端部がすぼん
   だほぼ菱形に近い形状に形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のダリウス型風車装置。