JPS5941031B2 - 流体の移動エネルギ−を回転エネルギ−に変換する装置 - Google Patents
流体の移動エネルギ−を回転エネルギ−に変換する装置Info
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- JPS5941031B2 JPS5941031B2 JP54115644A JP11564479A JPS5941031B2 JP S5941031 B2 JPS5941031 B2 JP S5941031B2 JP 54115644 A JP54115644 A JP 54115644A JP 11564479 A JP11564479 A JP 11564479A JP S5941031 B2 JPS5941031 B2 JP S5941031B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
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- Wind Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流体の移動エネルギーを回転エネルギーに変換
する装置に関し、更に詳しくは水、空気、蒸気等の流体
の移動から機械的回転力を取り出す水車、風車、タービ
ン等を含む流体の移動エネルギーを回転エネルギーに変
換する装置に関する。
する装置に関し、更に詳しくは水、空気、蒸気等の流体
の移動から機械的回転力を取り出す水車、風車、タービ
ン等を含む流体の移動エネルギーを回転エネルギーに変
換する装置に関する。
自然の或は人工的に造り出した水、空気又は蒸気等の流
体の流れで羽根車を回し、機械的な回転力に変える装置
は従来より用いられている。
体の流れで羽根車を回し、機械的な回転力に変える装置
は従来より用いられている。
が、従来のその種の装置は効率及び保守の点において問
題があるとされていた。
題があるとされていた。
効率及び保守の容易性は通常は相反する関係にあり、双
方を満足させる事が技術的に困難であるという理由に基
づくものである。
方を満足させる事が技術的に困難であるという理由に基
づくものである。
しかしながら石油質源の枯渇が現実の問題として憂慮さ
れている今日、風や水等の有する半永久的なエネルギー
の重要性は以前にも増して高まっており、効率及び保守
の容易性の双方ともに満足すべきエネルギー変換機器の
開発が望まれていた。
れている今日、風や水等の有する半永久的なエネルギー
の重要性は以前にも増して高まっており、効率及び保守
の容易性の双方ともに満足すべきエネルギー変換機器の
開発が望まれていた。
本発明の主な目的は回転が速く、しかもトルクの大きな
新規且つ有用な流体の移動エネルギーを回転エネルギー
に変換する装置を提供する事である。
新規且つ有用な流体の移動エネルギーを回転エネルギー
に変換する装置を提供する事である。
本発明の他の目的は回転力を得るに必要以上の流体の移
動がある場合に、その流体の少なくとも一部を、回転エ
ネルギーに変換する事な（自動的に装置外へ排出する事
により保守を容易にした安全性の高い新規且つ有用な流
体の移動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置を
提供する事である。
動がある場合に、その流体の少なくとも一部を、回転エ
ネルギーに変換する事な（自動的に装置外へ排出する事
により保守を容易にした安全性の高い新規且つ有用な流
体の移動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置を
提供する事である。
本発明の更に他の目的は振動音の少ない新規且つ有用な
流体の移動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置
を提供する事である。
流体の移動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置
を提供する事である。
本発明の更に他の目的は軽く、単純で故障が少な（、し
かもコスト面においても有利な新規且つ有用な流体の移
動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置を提供す
る事である。
かもコスト面においても有利な新規且つ有用な流体の移
動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置を提供す
る事である。
本発明の更に他の目的はここに明示はしないが、以下に
述べる実施例に基いた本発明の詳細な説明から、当業者
にとって容易に推察する事が出来るであろう。
述べる実施例に基いた本発明の詳細な説明から、当業者
にとって容易に推察する事が出来るであろう。
以下本発明を、実施例の図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は本発明に係る流体の移動エネルギーを回転エネ
ルギーに変換する装置を、水平軸風車として用いた一実
施例の全容を示すものである。
ルギーに変換する装置を、水平軸風車として用いた一実
施例の全容を示すものである。
図中、番号１は基台である。
基台１は夫々円柱状の外周部２及び該外周部２より一段
高くなった中央部３より成っており、該外周部２及び中
央部３は上部で外方に伸びたひさし４，５を夫々性して
いる。
高くなった中央部３より成っており、該外周部２及び中
央部３は上部で外方に伸びたひさし４，５を夫々性して
いる。
基台１の上部には枠組６が配備されである。
該枠組６は、下部が基台１の中心部に鉛直に貫入し枠組
６の前方の横桟γを貫通した動力伝達軸８０周りに回動
自在または回転自在となっている。
６の前方の横桟γを貫通した動力伝達軸８０周りに回動
自在または回転自在となっている。
枠組６の前部又は後部に枠組６を上方に持上げる荷重が
かかる場合に備え又枠組６の回動または回転を滑らかに
行わせる為、横桟γの下部でひさし５を図示しない上下
のローラーで両側から挾み、また縦桟９の下部でも第１
図及び第２図に示す如くひさし４を上下のローラー１０
，１１で挾んである。
かかる場合に備え又枠組６の回動または回転を滑らかに
行わせる為、横桟γの下部でひさし５を図示しない上下
のローラーで両側から挾み、また縦桟９の下部でも第１
図及び第２図に示す如くひさし４を上下のローラー１０
，１１で挾んである。
枠組６の上部には動力伝達軸８に回転を伝えるようにさ
れた中心軸１２が回転自在に配備され、該中心軸１２に
は回転体１３が固定されである。
れた中心軸１２が回転自在に配備され、該中心軸１２に
は回転体１３が固定されである。
回転体１３は図において、全体として略円筒状に示され
であるが、これに限るものではない。
であるが、これに限るものではない。
前方が広くなったラッパ管状、前方で大径になったテー
パー管状または他の形状のものであっても良い。
パー管状または他の形状のものであっても良い。
回転体１３の内部には中心軸１２の周囲に室１４が形成
されである。
されである。
室１４は前方で開口し、外周方向を断続的に配備された
４枚の羽根１５で囲まれ、そして後方は底板１６で外部
から仕切られである。
４枚の羽根１５で囲まれ、そして後方は底板１６で外部
から仕切られである。
室１４は、また、隣り合った各羽根１５０間に形成され
た間隙１７で外部と連通している。
た間隙１７で外部と連通している。
羽根１５は、４枚に限るものではないが、第３図に示す
如き略弧状の断面を有する曲板で出来ている。
如き略弧状の断面を有する曲板で出来ている。
各羽根１５は中心軸１２に対して略対称の位置に配備さ
れ、底板１６付近から中心軸１２に略平行して前方に伸
びている。
れ、底板１６付近から中心軸１２に略平行して前方に伸
びている。
底板１６付近から断続的に前方に伸びた各羽根１５は回
転体１３の外周付近で中心軸１２を取り囲むようにあり
、出口角が回転体１３０回転方向に後ろ向きになってい
る。
転体１３の外周付近で中心軸１２を取り囲むようにあり
、出口角が回転体１３０回転方向に後ろ向きになってい
る。
回転体１３０回転方向に進むにつれて内方に入り込んだ
形状となっている。
形状となっている。
各羽根１５の断面は螺旋弧状や楕円弧状等種々考えられ
るが、実質的に平板状であっても回転体１３に後述する
回転を生じさせるものは本発明の特許請求の範囲に沈ま
れるものと解すべきである。
るが、実質的に平板状であっても回転体１３に後述する
回転を生じさせるものは本発明の特許請求の範囲に沈ま
れるものと解すべきである。
尚、図中番号１Ｂ、１９は各羽根１５の最外端及び最内
端を固定している補強の為の夫々外側バンド及び内側バ
ンドである。
端を固定している補強の為の夫々外側バンド及び内側バ
ンドである。
外側バンド１８及び内側バンド１９は十文字形に配備さ
れた支持棒２０で中心軸１２に固定されである。
れた支持棒２０で中心軸１２に固定されである。
底板１６は全体として平板状に形成されである。
第４図乃至第１図に示す如く固定部２１及び可動部２２
を含んでいる。
を含んでいる。
第４図及び第５図において固定部２１は等間隔で平行に
縦に５本並んでおり、底板１６の直径方向を４個に分割
している。
縦に５本並んでおり、底板１６の直径方向を４個に分割
している。
各固定部２１の間には該各固定部２１間の間隙を完全に
蓋う大きさ及び形状の可動部２２が配備されである。
蓋う大きさ及び形状の可動部２２が配備されである。
各可動部２２は夫々隣接した外側の固定部２１にスプリ
ング付きの蝶番２３で外側に回動可能に装着されである
。
ング付きの蝶番２３で外側に回動可能に装着されである
。
通常は各固定部間を完全に蓋い又は閉じているが、風が
強くなり室１４内の空気圧が高くなると後方に開き、室
１４を後方外部と連通させるようになっている。
強くなり室１４内の空気圧が高くなると後方に開き、室
１４を後方外部と連通させるようになっている。
この可動部２２の開閉は風の強さと関係的に行なわれる
。
。
この状態は第５図に明瞭に示されている。
第６図は底板の変化例を第５図と同様の断面で示したも
のである。
のである。
第５図の例ではスプリング付きの蝶番２３を用い可動部
２２の開閉と風の強さの関係を蝶番２３のスプリングの
強さにのみ委ねていたのに較べ、第６図の場合は蝶番２
４で外方に回動可能に装着された可動部２２をスプリン
グ２５で１枚の平板２６を介して後方から圧したもので
、スプリング２５を支承している中心軸１２と螺合した
つまみ２７を回す事により可動部２２の開閉の度合いを
調節可能としたものである。
２２の開閉と風の強さの関係を蝶番２３のスプリングの
強さにのみ委ねていたのに較べ、第６図の場合は蝶番２
４で外方に回動可能に装着された可動部２２をスプリン
グ２５で１枚の平板２６を介して後方から圧したもので
、スプリング２５を支承している中心軸１２と螺合した
つまみ２７を回す事により可動部２２の開閉の度合いを
調節可能としたものである。
この場合の蝶番２４にはスプリングは付いていても付い
ていなくても良い。
ていなくても良い。
第７図は第６図と同様に底板の変化例を示すものである
。
。
環状の固定部２１と中心軸２２との間を１枚の円板状の
可動部２２で蓋っており、該可動部２２は中心軸１２と
螺合したつまみ２７に支承されたスプリング２５で圧さ
れている。
可動部２２で蓋っており、該可動部２２は中心軸１２と
螺合したつまみ２７に支承されたスプリング２５で圧さ
れている。
この場合の固定部２２は中心軸１２方向に移動して室１
４内の空気を後方に逃がすようになっており、第６図の
場合と同様につまみ２７で開閉の度合いを調節出来るよ
うになっている。
４内の空気を後方に逃がすようになっており、第６図の
場合と同様につまみ２７で開閉の度合いを調節出来るよ
うになっている。
また図示はしないが底板を中心軸付近から外方に放射状
に伸び、回転体に固定された固定部、及び該固定部の間
隙を蓋う形状の上記固定部と同数の可動部より構成し、
該可動部の回転方向側をスプリング付きの蝶番で固定部
に回動可能に取付けることにより、強風対策と共に回転
体の回転にも寄与させる事も可能である。
に伸び、回転体に固定された固定部、及び該固定部の間
隙を蓋う形状の上記固定部と同数の可動部より構成し、
該可動部の回転方向側をスプリング付きの蝶番で固定部
に回動可能に取付けることにより、強風対策と共に回転
体の回転にも寄与させる事も可能である。
底板の変化例は、この他にも種々考えられるものである
。
。
第８図は第１図の風車の枠体６に屋根２８を設けて降雨
や降雪又は日射等に備えたものである。
や降雪又は日射等に備えたものである。
重ね配した屋根板２９０間から風が通抜けられる点に特
徴を有するものである。
徴を有するものである。
このように構成された風車はある程度の風力がある場合
に常に前方を風の向きに対向させ、高速且つ強力なトル
クで回転する。
に常に前方を風の向きに対向させ、高速且つ強力なトル
クで回転する。
これを詳説すれば、第１図又は第８図において、枠体６
は前方で動力伝達軸８を中心として回動可能又は回転可
能に基台に装着されである為、各羽根１５及び底板１６
は風によって押され前方を風の向きに対向させる。
は前方で動力伝達軸８を中心として回動可能又は回転可
能に基台に装着されである為、各羽根１５及び底板１６
は風によって押され前方を風の向きに対向させる。
この風向きへの追従は第１図及び第８図に二点鎖線で示
した尾翼３０がある場合は更に著しくなる。
した尾翼３０がある場合は更に著しくなる。
そして風の向きに対向した回転体１３の室１４には風が
吹込む。
吹込む。
室１４に吹込んだ風は底板１６に衝突し或は直接各羽根
１５に導かれて第３図の枠線で示した矢印の如く外周方
向へ排出される。
１５に導かれて第３図の枠線で示した矢印の如く外周方
向へ排出される。
底板１６に衝突した風と室１４の前部開口から流入した
風は混然となって密度が増し、高速で外周方向へ噴出さ
れるものである。
風は混然となって密度が増し、高速で外周方向へ噴出さ
れるものである。
このとき各羽根１５には空気の噴出に基づく反動力と揚
力及び／又は抵抗力が第３図の実線で示した矢印の向き
に作用すると考えられるが、回転体１３は第３図の中空
の矢印の向きへ高速で強力に回転する。
力及び／又は抵抗力が第３図の実線で示した矢印の向き
に作用すると考えられるが、回転体１３は第３図の中空
の矢印の向きへ高速で強力に回転する。
従って大型の発電用風車や揚水風車等として好適のもの
が得られる。
が得られる。
動力を取り出す場合は動力伝達軸８０回転を用いればよ
い。
い。
基台１中に発電室を用ける等はその例である。
そして風が回転体１３の底板１６の面積及び可動部２２
に作用している各スプリングの強さと関係的に定まる値
以上に強くなれば、第５図乃至第７図に二点鎖線で示す
如く各可動部２２が回動或は移動し、室１４を後方外部
と連通させて逃風口を形成し、風車の回転に必要以上の
風は回転エネルギーに変換せずに外部へ排出される。
に作用している各スプリングの強さと関係的に定まる値
以上に強くなれば、第５図乃至第７図に二点鎖線で示す
如く各可動部２２が回動或は移動し、室１４を後方外部
と連通させて逃風口を形成し、風車の回転に必要以上の
風は回転エネルギーに変換せずに外部へ排出される。
従って保守が極めて容易になり、事故が少なくなり、台
風の多発地域等に設置出来る安全性の高い風車を得る事
が出来る。
風の多発地域等に設置出来る安全性の高い風車を得る事
が出来る。
また構成が簡単で回転体１３が中心軸１２に対して実質
的に対称である為、振動音が少なく、故障が少なく、軽
く、また安価な風車を得る事が出来る。
的に対称である為、振動音が少なく、故障が少なく、軽
く、また安価な風車を得る事が出来る。
上記の説明においては風車についてのみ解説したが、水
車や種々の流体を利用したタービン等についても上記風
車と同様の作用効果が期待出来るものである。
車や種々の流体を利用したタービン等についても上記風
車と同様の作用効果が期待出来るものである。
従って、本発明の範囲はそれらのものにも及ぶ事は勿論
である。
である。
本発明は以上の如く効果の極めて優れた流体の移動エネ
ルギーを回転エネルギーに変換する装置である。
ルギーを回転エネルギーに変換する装置である。
図は本発明の実施例を示すもので、第１図は風車の斜視
図、第２図は第１図の■部の一部断面の側面図、第３図
は回転体の正面図、第４図は底板の正面図、第５図は第
４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は底板の変化例の断面図
、第７図は底板の変化例の断面図、第８図は屋根付き風
車の斜視図。 符号の説明、１・・・・・・基台、２・・・・・・外周
部、計・・・・・中央部、４，５・・・・・・ひさし、
６・・・・・・枠組、７・・・・・・横桟、８・・・・
・・動力伝達軸、９・・・・・・縦桟、１０゜１１・・
・・・・ローラー、１２・・・・・・中心軸、１３・・
・・・・回転体、１４・・・・・・室、１５・・・・・
・羽根、１６・・・・・・底板、１７・・・・・・間隙
、１８・・・・・・外側バンド、１９・・・・・・内側
バンド、２０・・・・・・支持棒、２１・−・・・・固
定部、２２・−・・・・可動部、２３，２４・・・・・
・蝶番、２５・・・・・・スプリング、２６・・・・・
・平板、２７・・・・・・つまみ、２８・・・・・・屋
根、２９・・・・・・屋根板、３０・・・・・・尾翼。
図、第２図は第１図の■部の一部断面の側面図、第３図
は回転体の正面図、第４図は底板の正面図、第５図は第
４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は底板の変化例の断面図
、第７図は底板の変化例の断面図、第８図は屋根付き風
車の斜視図。 符号の説明、１・・・・・・基台、２・・・・・・外周
部、計・・・・・中央部、４，５・・・・・・ひさし、
６・・・・・・枠組、７・・・・・・横桟、８・・・・
・・動力伝達軸、９・・・・・・縦桟、１０゜１１・・
・・・・ローラー、１２・・・・・・中心軸、１３・・
・・・・回転体、１４・・・・・・室、１５・・・・・
・羽根、１６・・・・・・底板、１７・・・・・・間隙
、１８・・・・・・外側バンド、１９・・・・・・内側
バンド、２０・・・・・・支持棒、２１・−・・・・固
定部、２２・−・・・・可動部、２３，２４・・・・・
・蝶番、２５・・・・・・スプリング、２６・・・・・
・平板、２７・・・・・・つまみ、２８・・・・・・屋
根、２９・・・・・・屋根板、３０・・・・・・尾翼。
Claims (1)
- １ 移動する流体によって回転体を回転させて機械的回
転エネルギーを得る装置において、上記回転体は中心軸
に沿った方向にあり且つ中心軸の周りに回転可能であり
、該回転体内部には前方で開口し、後方を底板で外部と
仕切られ、周方向は底板付近から断続的に略々中心軸と
並行して前方に伸び且つ出口角が回転体の回転方向に後
ろ向きになっている複数の羽根で囲まれている室を含み
、該室は夫々隣り合った羽根の間の間隙で外部と連通し
ており、上記底板には流体の流れと関係的に開閉して室
内の流体を外部に逃がす手段を含む事を特徴とする流体
の移動エネルギーを回転エネルギーに変換する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54115644A JPS5941031B2 (ja) | 1979-09-08 | 1979-09-08 | 流体の移動エネルギ−を回転エネルギ−に変換する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54115644A JPS5941031B2 (ja) | 1979-09-08 | 1979-09-08 | 流体の移動エネルギ−を回転エネルギ−に変換する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5641466A JPS5641466A (en) | 1981-04-18 |
| JPS5941031B2 true JPS5941031B2 (ja) | 1984-10-04 |
Family
ID=14667738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54115644A Expired JPS5941031B2 (ja) | 1979-09-08 | 1979-09-08 | 流体の移動エネルギ−を回転エネルギ−に変換する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941031B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA121569C2 (uk) * | 2015-03-05 | 2020-06-25 | Гая С.Р.Л. | Вітроенергетична система |
-
1979
- 1979-09-08 JP JP54115644A patent/JPS5941031B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5641466A (en) | 1981-04-18 |
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