JPS6133961B2 - - Google Patents

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JPS6133961B2
JPS6133961B2 JP56189599A JP18959981A JPS6133961B2 JP S6133961 B2 JPS6133961 B2 JP S6133961B2 JP 56189599 A JP56189599 A JP 56189599A JP 18959981 A JP18959981 A JP 18959981A JP S6133961 B2 JPS6133961 B2 JP S6133961B2
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JP
Japan
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rotating shaft
rotor blade
turbine
rotor
ring
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JP56189599A
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JPS5891304A (ja
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Kuninari Watabe
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Tohoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Tohoku Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by Tohoku Electric Power Co Inc filed Critical Tohoku Electric Power Co Inc
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Publication of JPS6133961B2 publication Critical patent/JPS6133961B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • 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
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気流の往復運動エネルギーから効率
的に動力を得ようとするものであり、特に海水の
波動運動からエネルギーを取出す空気タービン装
置の改良に関する。
周知のように、海面に発生する波動を空気室に
導びき、この空気室内の波動の変化によつて往復
空気流を発生し、この空気流により空気タービン
を駆動させてエネルギーを取出すことが可能であ
る。
また、特開昭53―92060号公報に開示されてい
るロータリトランスデユーサ、即ち、所謂ウエル
ズタービンは空気整流のための弁機構が必要な
く、往復空気流に対して常に一定方向に回転する
ようになつており注目されている。
第1図a,bはウエルズタービンを示すもの
で、11は回転軸、12は翼形のロータブレード
である。このロータブレード12はその零揚力面
Lが回転軸11に垂直となるように取付けられて
おり、このロータブレード12によつて軸心方向
の何れの向きの空気流によつても回転軸11が常
に一定方向に回転される。
ところで、上記ウエルズタービンはロータブレ
ード12の回転推進力が小さいため、特に、起動
力が弱く、回転中もトルクが小さい。また、第2
図に示す如く同一の風速に対して低速回転SLと
高速回転SHの2領域があり、出力トルクも第6
図にAで示す如く回転速度に対して不安定なもの
である。したがつて、このタービンを例えば発電
機に連結した場合、十分に安定な電力を得ること
は難しかつた。
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところはロータブレードをその零
揚力面が回転軸に対して所定角度回転可能に設け
ることにより、起動トルクが大きく、ロータの軸
心方向の何れの向きの空気流によつてもスムーズ
に一定方向に回転し、安定なエネルギーを効率的
に得ることが可能な往復流空気タービン装置を提
供しようとするものである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
第3図において、31は回転軸であり、32は
この回転軸31に同心状に配設されたリング状部
材(以下、ロータリムと称す)である。この回転
軸31とロータリム32間には所定間隔離間して
複数のロータブレード33が設けられる。このロ
ータブレード33は例えば対称翼形のものであ
り、回転方向(図示矢印C方向)前縁部両側に設
けられた軸部34,35がそれぞれ前記回転軸3
1およびロータリム32に枢着される。この軸部
34,35は同一構成であるため、第4図を用い
て軸部34についてのみ説明する。第4図は第3
図中の〇印部を取出して示すものである。即ち、
第4図において、軸部34は円柱状基軸41の周
縁部に所定間隔離間して複数の突部42が設けら
れた構成であり、この軸部34はロータリム32
の内周面に設けられ軸部34と相似形状の凹部4
3に係合される。この凹部43は突部42の収容
部が基軸41回りに幅広くされており、基軸41
は所定角度回転可能となつている。また、突部4
2の収容部内で各突部42の両脇には弾性部材例
えば円柱形状のゴム材44がそれぞれ嵌合され
る。この状態においてロータブレード33はゴム
材44により、その零揚力面(一点破線Lで示
す)が回転軸31の軸心と直交する方向に付勢さ
れる。また、ロータブレード33の回転方向後方
に位置する前記ロータリム32の内周面にはロー
タブレード33の両面からそれぞれ所定距離離間
してストツパー部材45が設けられる。即ち、ロ
ータブレード33に回転軸31の軸心に沿う何れ
かの方向に風圧が加わると、ロータブレード33
はゴム材44の付勢力に抗して図示矢印D,E方
向に回転される。前記ストツパー部材45はロー
タブレード33の回転位置を規制するものであ
り、ロータブレード33の回転角が各方向で最大
約15゜を越えないようになされている。
上記構成によれば次のような作用効果が得られ
る。本発明のタービンもウエルズタービンと同様
の原理によつて回転軸31の軸心方向何れの向き
の空気流によつても第3図に示す如くC方向に回
転される。しかし、本構成とすることにより、タ
ービンの回転推進力を従来に比べて大きくするこ
とができる。即ち、第5図aは従来のウエルズタ
ービンに相当するもので、ロータブレード12の
零揚力面Lに空気流Vが直交方向に流れている場
合の圧力分布を矢印で示すものである。また、同
図bは本発明のロータブレード33に同じく空気
流Vが流れている場合の圧力分布を矢印で示すも
のである。この図から明らかな如く、bのように
空気流Vに応じてロータブレード33の零揚力面
Lが所定角度傾斜するほうが、aのように空気流
Vに対して常に同一角度であるより、前向き回転
力F1が後向き回転力F2より大きくなる。したが
つて、タービンを駆動させる回転推進力Fはaに
比べbのほうがはるかに大きくなるため、同一空
気流に対して効率良くタービンを駆動することが
可能である。
また、ロータブレード33は回転推進力が大き
いため、従来のウエルズタービンに比べて起動ト
ルクが大きく、しかも、回転速度に応じて出力ト
ルクが第6図に実線Bで示す如く急激に変化しな
い利点を有している。
また、本構成において、ロータリム32はロー
タブレード33を保持するとともに、通常回転時
にはフライホイールの働きをするものでもあり、
安定な回転速度を得る面で有効である。
さらに、本構成のタービンは波エネルギーを空
気エネルギーに変換し、この空気エネルギーによ
つて発電機を駆動する波力発電装置に好適し、波
エネルギーを効率良く動力および電力に変換する
ことが可能である。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。即ち、ロータブレード33の断面形状は対
称翼形としたが、これに限らず風速等の条件に応
じて非対称翼形としてもよい。
また、上記実施例ではロータブレード33を4
枚設けたが、これに限らず、例えば2枚を本発明
の回転可能なロータブレードとし、他の2枚を固
定ロータブレードとすれば、回転軸31とロータ
リム32の連結強度を高めることが可能である。
また、ロータブレード33はブレードの両端に
設けられた軸部34で枢着する構成としたが、こ
れに限らず、例えばロータブレードに両端部がそ
れぞれ回転軸31およびロータリム32に固定さ
れる軸を貫通し、この軸回りにロータブレードを
所定角度回転可能に設けてもよい。このような構
成とすれば、前記同様回転軸31とロータリム3
2の連結強度を高めることができる。
さらに、上記実施例では弾性部材としてゴム材
44を用いたがこれに限定されるものではない。
また、弾性部材はロータブレード33の軸部34
の突部42を付勢するよう配設したが、例えばス
トツパー部材45のロータブレード対向面にスポ
ンジ等を配設し、このスポンジにより直接ロータ
ブレードを付勢する構成としてもよい。
さらに、ストツパー部材45はロータリム32
の内周面に配設したがこれに限らず、回転軸31
あるいは回転軸31とロータリム32の相方に設
けてもよい。
また、本発明のタービンの前方および後方に空
気流をロータブレードに導びく案内翼を設けれ
ば、さらにタービンの回転効率を高めることが可
能である。
その他、この発明の要旨を変えない範囲で種種
変形実施可能なことは勿論である。
以上、詳述したように本発明によれば、起動ト
ルクが大きく、ロータの軸心方向の何れかの向き
の空気流によつてもスムーズに一定方向に回転
し、安定なエネルギーを効率的に得ることが可能
な往復流空気タービン装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のウエルズタービンを示すもので
同図aは正面図、同図bは側面図、第2図はウエ
ルズタービンの特性を説明するために示す図、第
3図は本発明に係わる往復流空気タービン装置の
一実施例を示す正面図、第4図は第3図の要部を
取出して示す斜視図、第5図a,bはそれぞれウ
エルズタービンと本発明のタービンの回転推進力
を説明するために示す図、第6図は本発明のター
ビンとウエルズタービンの回転速度に対する出力
トルクの関係を示す図である。 31…回転軸、32…ロータリム、33…ロー
タブレード、34,35…軸部、41…基軸、4
2…突部、43…凹部、44…ゴム材、45…ス
トツパー部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 回転軸と、この回転軸に同心状に配設される
    リング状部材と、このリング状部材と回転軸間に
    所定間隔離間して複数個配設され回転方向前縁側
    において回転軸およびリング状部材に枢着され零
    揚力面が回転軸方向の何れの空気流に対しても所
    定角度回転可能に設けられた翼形ロータブレード
    と、このロータブレードの零揚力面を常時回転軸
    と直交方向に付勢する弾性部材とを具備したこと
    を特徴とする往復流空気タービン装置。
JP56189599A 1981-11-26 1981-11-26 往復流空気タ−ビン装置 Granted JPS5891304A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56189599A JPS5891304A (ja) 1981-11-26 1981-11-26 往復流空気タ−ビン装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56189599A JPS5891304A (ja) 1981-11-26 1981-11-26 往復流空気タ−ビン装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5891304A JPS5891304A (ja) 1983-05-31
JPS6133961B2 true JPS6133961B2 (ja) 1986-08-05

Family

ID=16244003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56189599A Granted JPS5891304A (ja) 1981-11-26 1981-11-26 往復流空気タ−ビン装置

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63219801A (ja) * 1987-03-06 1988-09-13 Saga Univ 自己可変ピツチ翼を有する波力発電用タ−ビン
NL2000840C2 (nl) * 2007-08-31 2009-03-03 Tocardo B V Inrichting voor het omzetten van kinetische energie van een stromend water in kinetische energie van een roteerbare rotoras.

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5891304A (ja) 1983-05-31

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