(57)【要約】【課題】全世界でエネルギーの絶対量が不足している。石油による地球温暖化や大気汚染が進み地球の隅々まで異常気象を起こしている。【解決手段】この潮流発電装置を兼ねた風力発電装置は全地球上の自然界に流れている河川、海流や風力から、自然に移動するエネルギーを大回転羽根に受止め回転運動に変え、電力エネルギーを得るものである。河川や潮流の流れや満潮干潮による移動する流力からクリーンなエネルギーを電力として得、地球温暖化を防ぎ、産業経済を活性化し、最も安価なエネルギーを大量に獲得し続け、人間の食生活や住環境を良好なものにし、動植物にも良好な自然環境を供給する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置１は、加速回転ボックス１１からシャフト受け２４に達する縦回転シャフト２を、横回転シャフト３が貫通し左右に横回転羽根４を各々設け、横回転シャフトは十字形に２本、又は３本等を接触しないように貫通し２本の場合、左右につけた羽根が同じ方向に同時回転し、これを１段とし、２段３段・５段・１０段等に設け、随所に風の迂回防止板５を設けて１階とし、２階３階１０階１００階等に用い、
羽根は頭部２２を狭く尾部２３を広くし、重量バランスを調節し、左右が同時回転して全部の羽根がそろい全体で縦に長い大形羽根状に成り、大量の風を受けて大回転運動を起こし、各々の羽根は外周部に回転誘導折り曲げ１８を設け風圧で自動回転し、風上付近で羽根を回転誘導させ水平方向から垂直方向へ約９０度鈍角鋭角に風を受け止め、風下付近では自動的に逆回転し水平方向となり風上に至る、羽根は風圧を受けて水平と垂直を自動的に繰り返し、横回転シャフトガイドレール１７によって回転し、縦シャフトを強力に回転させ加速回転ボックス１１に伝え、加速回転ボックスでは親子ギヤやチエーン等で加速し羽根１回転に対し数十回又は数百回に加速回転が可能となり発電機１０を作動させ強力な電力を発生させ、
ストッパーは羽根４の尾部２３を横と下で約９０度の範囲内で回転運動をストップさせ、羽根につけた衝撃防止バネ１３によってストッパー７への衝撃を無くし、更に両側の羽根を約９０度鈍角鋭角に調節することによりストッパー７には接しないで止まれる、が突風や乱気流等に備えて必要であり、
迂回防止板５は羽根に当たった空気が上下に迂回して逃げないよう全面に用い、羽根との隙間を調節し強力な風圧を羽根に集中的に与え、又は小さくし又は無くして調節し、空気が羽根への集中力をコントロールさせ、
潮流発電装置として用いる場合は浮き１５や杭８、フエン１４、碇２１等により保持し海面に浮上させ潮位波浪吸収バネ１２によって海面の変化に対応し、潮流や河川の流れる力を回転運動に変え羽根から縦シャフト２に伝え加速回転ボックス１１を経て発電機１０を作動させ、シャフト受け２４や加速回転ボックス１１内にはブレーキを内蔵し、シャフト等擦れ合う部位にベアリング９を設け、横回転シャフト、ストッパー、回転誘導折り曲げ、潮位波浪吸収バネ等を設け、複数の羽根を同時回転させ、各々の羽根が自動回転し縦に長い大型羽根が瞬時に次々に完成し、流れるエネルギーを捉えることを特徴とする風力発電装置１。
【請求項２】
強風の吹く所によって横回転羽根および迂回防止板に無数の風穴を開け、又は風穴の大小のパネルを付け替え、羽根に受ける風圧を下げ、突風時や暴風時などの多い地では空気を逃がし、少なく風圧を受け、風力の状況に応じて安全性を確保せしめた請求項１の風力発電装置１。
【請求項３】
潮流発電装置として用いた場合、風力発電装置と同様縦回転シャフト２を貫通する横回転シャフト３、回転羽根４、迂回防止板５、ストッパー７を有して回転し、瞬時に次々と出来る縦に長い大回転羽根によって縦シャフト２が回転し、流失防止杭８や碇２１等で固定し、かつ潮位調節波浪吸収バネ１２を設け、発電機１０や加速回転ボックス１１を上又は下に設け、浮きによって海面に浮かせ、河川又は海の深さによって下方に３段４段等と羽根を設け、更に流木防止のフエンス１４を設け、横に次々と連結しうる潮流発電装置を兼用する、請求項１の風力発電装置１。
【請求項４】
寒冷地や雪害の地では積雪や氷結して回転が止まらないよう上迂回防止板５を大きく屋根にし、雪が入りにくくし、迂回防止板や横回転羽根ガイドレール、ストッパーガイドレール等を加熱し氷結しないようにし、南極北極等寒冷地でも風力で発電を可能ならしめた請求項１の風力発電装置１。
【請求項５】
小型軽量化しかつ移動組み立て式にし、地震被災地や津波被災地、台風等、電力の供給が途絶えた場所に急遽設置し、風力や潮流、河川の流れから電力を供給する臨時組み立て式、請求項１の風力発電装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この風力発電装置１は風力を全方向から受け、同じ方向に回転しうるものであり、羽根を風上方向から垂直に流れを閉じ、上下の迂回防止板により空気の迂回を防止し羽根に強力な風圧を受け、そのまま押されて風下に半回転し、風下時点では羽根が約９０度回転し水平に開いて抵抗を少なく半回転し風上に達し、再び約９０度逆回転することによって風力を受け、水平と垂直を繰り返して回転し、電力を発電する風力発電装置１。
【背景技術】
【０００２】従来の風力発電では風力が羽根に当たって上下に又は左右に迂回し全風力の僅かな力だけが回転運動を発生させてきた。したがって羽根に受ける風圧が弱く、かなり大きな羽根や強い風力で回転運動が生じていた。風力が足りなく羽根が回転しない場合もあった。【０００３】従来の風力発電ではかなり高所に羽根を設置する為、民家の近くや狭い土地には設置できない欠点があった。【０００４】従来の風車では高さが高いタワー（６４ｍ〜８５ｍ＋羽根３５ｍ）のため倒壊の際大きな事故になる危険性がある。風力発電マニュアル２００５−Ｐ３９参照。【０００５】従来の風車は羽根が３方に長く張り出し回転するため自然景観を破壊して居る。【０００６】回転羽根が長い（３５ｍ）ためかなり広い回転範囲７０ｍ４方を必要としてきた。７０ｍ四方、高さ約１００ｍまでを占有してきた。【０００７】風向を判断し風向に羽根を向ける方行舵が必要であった。が本発明では全方向から風を受け回転するため方向舵の必要が無い。
【先行技術文献】
【特許文献１】特願２００７−１１７７００は風車の回転方向に対し逆方向の風が風車に当たらないようエアガイド２を要している。が本発明には無い。
【特許文献２】特願２００７−１０５１８７はシャフトに複数の翼を上段下段に有し固定するが本発明は固定しない。
【特許文献３】特願２００７−０８２８８３はシャフトに翼を固定しているが本発明では固定していない。
【特許文献４】
【０００８】特願２００６−１６８７６９はシャフトに垂直羽根型を固定して居るが本発明は固定しない。
【特許文献５】特願平０７−２１２２４０は各羽根１２の開口部１２ｂを有するが本発明には無い。
【非特許文献】
【０００９】風力発電マニュアル２００５牛山和泉監修日本自然エネルギー編著  Ｐ３９、風車の設置可能なスペースは７５Ｍ×７５Ｍの面積を占有する。重量は４９トン・・とあるが当発明は多くの面積を必要とせず重量も軽い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】化石燃料による地球温暖化が世界的な規模で展開され、動植物の生態系に影響を与え、人間の生活環境にも甚大な悪影響を与えている。温暖化ガスが地球を変化させ続けている。【００１１】原子力発電では放射能に関連して未曾有の危険性を膨張させている。放射能の危険処理は永久に続き終わる可能性はない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】この発明は自然界に常に存在する風のエネルギーを利用し、温暖化ガスを発生することなく膨大な電力エネルギーを確保するものである。
この発明は地球上のあらゆる表面を流れている風力のエネルギーを強力な回転運動に変え、その膨大なエネルギーを利用して電力を発生させ、地球の温暖化を完全にストップさせ、動植物の生態系をよみがえらせ、人間の生活環境を良好なものにするものである。
迂回防止板の間の風力は、垂直状態の羽根を風下へと押し風下に至る、風上では回転誘導折り曲げに風を受け自動的に回転を始める。風下では羽根に受ける風力が少なくなり回転誘導折り曲げに逆方向から風を受けるため同時回転し、片方が垂直となり片方は水平となる。横回転羽根は横シャフトより上が狭く下が広いことによって、広いほうが下ストッパーに接近し垂直となり半回転した後約９０度逆回転して水平となり上横ストッパーに接近する。この発明は横シャフトが縦シャフトを貫通し連続しているため片方が水平となると片方は垂直となる。水平と垂直を繰り返しながら縦シャフトを回転させるものである。また左右の羽根を約９０度鈍角又は鋭角に設定し調節することにより羽根がストッパーへの衝撃も無く回転運動が繰り返されるものである。１空間面積当たりの風量を有効に回転力として利用する長所をもつものである。【００１３】  この発明は放射能の危険も無く、エネルギーを全く安全に安価にしかも永遠に確保せしめるものである。また寒冷地用として上迂回防止板を大きく張り出たせ、屋根の働きもさせて雪が入り込みにくくし、風だけが通過するようにし、かつ迂回防止板や羽根ガイド版ストッパーガイドレール等に氷結防止のため加熱具を付設することによって寒冷地でも風力発電を可能ならしめたものである。
この発明は風さえあれば南極や北極等でもすぐ発電できる長所を持つものである。【００１４】  横回転羽根が垂直となり風力を受けるとき、迂回防止板によって風力損失を防ぐため極めて強い風圧となり回転運動を起こすものであり、また弱い風力でも充分に発電しうる能力を持つものである。この発明を小型化し、かつ軽量化することによって組み立て式発電機として、必要な地域に移動も可能であり、地震被災地や津波被災地、台風など天災事変の場所でも組み立てが可能であり、人名救助や災害通信連絡や、災害復興に大いに役立つものである。【００１５】  この装置は高く組み上げるほど有力な風力エネルギーが得られ、横に連結するほど多くのエネルギーが確保でき、上階に高く積み上げてゆく事によってより有効な風力を受け発電でき、常に全く原材料費の要らない風力発電に依よる電力エネルギーが得られるものである。【００１６】  この風力発電装置は、ビルの屋上や学校、工場の屋上、平地や丘陵地、高層マンションの屋上、海岸付近、山頂や尾根、海洋上や船舶の上、港、筏の上、無人島や半島、大草原、高原、大砂漠等全ての場所に設置可能であり、どの地域からも自然の風力から電力エネルギーが得られるものである。【００１７】  羽根が長く張り出さないので自然景観を破壊しない、また同じ面積で同じ高さでは数十倍ものエネルギーが得られるものである。【００１８】  直径が少ない、広範囲の土地を必要としない、上や横に連続して設置可能であり、発電ビル等では同階に多くの風力発電装置１を設置、多重階に設置可能であり極めて多くの電力エネルギーを得るものである。【００１９】  全ての方向からの風力を受け１定方向にのみ回転するため方向舵を必要としない。急に風向きや潮流が変わっても即対応でき、同じ方向に回転運動をし、エネルギーを確保できる長所を有するものである。
【応用例１】
【００２０】  発生した電力で水を電気分解し酸素と水素を取り出し、水素や酸素による発電によって電力が得られ、必要な時に必要な量の電力を発生させることが出来るものである。全く産業に適しない場所や離島、山脈の中等でも風は万遍なく吹いている。この発明はどの地域でも充分な豊かな電力や酸素、水素を資源として得ることが出来る特徴のものである。
【応用例２】
【００２１】  この発明は潮流発電にも応用出来るものである。全体をフエンスでかこみ水中の浮遊物、流木や海藻等を防ぎ、本体を浮きや杭、碇等を付設することによって水面に浮上させ潮位による変化に対応しながら、潮流発電が可能となるものである。また浮きや杭、碇等を付設した発電装置は海や河川で横に連結して拡張することによって潮流発電装置軍団を形成でき極めて広範囲から、膨大な電力を得るものでありエネルギーを汲み上げた後の水には何の変化も無く大気汚染などを全く起こさない特徴がある。
【応用例３】
【００２２】  水深の浅い海岸、瀬戸内海や浜名湖の河口に設置し水中に潮流発電装置を設け、コンクリート脚や杭、碇、鉄塔等により海中に建て、洋上には何段にも積みかさね、風力発電装置と潮流発電装置とを同時に用い、干潮満潮時には風が無くても電力が得られ、浜風の吹くとき風力発電装置が働き大きな電力が得られるものである。風力と潮流の両方から強大な電力エネルギーを確保させる特徴をもつものである。浜名湖では毎日約６０００万トンの海水が流入流出する。水力発電ダムの数十倍である。このエネルギーを電力に替えることが可能であります。瀬戸内海では浜名湖の更に数十倍のエネルギーが毎日全く利用されずに流れている。
【応用例４】
【００２３】  電力の不要な時間に水を電機分解し酸素と水素を得、必要な時間に水素を燃焼して火力発電し、酸素の一部を浜名湖や瀬戸内海の海中に放流することによってプランクトンや稚魚、魚介類の飼育や成長を促し海中牧場を形成させ、赤潮被害を完全に防ぎ、優良な漁場を形成せしめるものである。
【発明の効果】
【００２４】  風力発電装置は地球温暖化を完全に止め、社会のエネルギー不足を完全に解決し人間社会に豊かな電力エネルギーを供給するものである。
この発明は地球温暖化を完全に止め、しかも温暖化ガス等の公害を全く出さない。自然の風だけのエネルギーによる風力発電で、その量は無限であり、材料費は無料である。しかも風は世界中くまなく吹き流れている。世界を挙げて地球温暖化を防止させる長所を持つものである。また応用例のごとく不要時の電力で水を電気分解することによって水素と酸素を発生させ水素はそのまま水素燃料発電の原料として使用し、酸素も様々な分野で利用可能であり、発電の際発生する水は飲料水としても利用可能なものである。また潮流発電として利用することによって河川や国の周辺、島々の周辺から、膨大な潮流エネルギーが確保でき大産業革命を起こす原動力となるものである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】  この風力発電装置はビルの屋上や学校、工場の屋上、平地や丘陵地、高層マンションの屋上、海岸付近、港、山頂や尾根、海洋上や船舶の上、筏の上、無人島や半島、浜名湖河口付近や瀬戸内海の各地、南極北極、ツンドラ地帯、大砂漠等地球上のどの地域でも風の持つ自然エネルギーから羽根を回転させ風力発電装置によって電力エネルギーを確保するものである。また河川や海中に潮流発電装置として用いた場合、浜名湖や瀬戸内海に用いることによって現在の水力発電所の数十倍か数百倍のエネルギーを全く公害なしで確保し得る特徴を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】正面説明図
【図２】正面図Ａ−Ａ線間の説明平面図
【図３】羽根回転部分説明斜視図
【図４】横シャフト及び羽根の説明図
【図５】ストッパーと羽根の部分説明図
【図６】応用例連続使用例の正面説明図
【図７】潮流発電兼用応用例の説明図
【図８】海洋設置の平面説明図
【図９】海洋設置側面説明図
【図１０】建物屋上の応用例の説明図
【図１１】風力発電ビルの応用例図
【符号の説明】
【００２７】１  風力発電装置
２  縦回転シャフト
３  横回転シャフト
４  回転羽根
５  迂回防止板
６  迂回防止板支柱
７  横回転羽根ストッパー
８  杭
９  ベアリング
１０  発電機
１１  加速回転ボックス
１２  潮位調節波浪吸収バネ
１３  ストッパーの衝撃防止バネ
１４  フエンス
１５  浮き
１６  潮位対応可変リング
１７  横回転シャフト及びストッパーのガイドレール
１８  羽根の回転誘導折り曲げ
１９  高層ビル
２０  作業用フオーク
２１  碇
２２  羽根頭部
２３  羽根尾部
２４  ブレーキ付シャフト受け
２５  フエンス用浮き
【図１】
2010180876.tif 000002
【図２】
2010180876.tif 000003
【図３】
2010180876.tif 000004
【図４】
2010180876.tif 000005
【図５】
2010180876.tif 000006
【図６】
2010180876.tif 000007
【図７】
2010180876.tif 000008
【図８】
2010180876.tif 000009
【図９】
2010180876.tif 000010
【図１０】
2010180876.tif 000011
【図１１】
2010180876.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
【図１】正面説明図
【図２】正面図Ａ−Ａ線間の説明平面図
【図３】羽根回転部分説明斜視図
【図４】横シャフト及び羽の説明図
【図５】ストッパーと羽の部分説明図
【図６】応用例連続使用例の説明図
【図７】潮流発電兼用応用例の説明図
【図８】海洋設置の平面説明図
【図９】海洋設置側面説明図
【図１０】建物屋上の応用例の説明図
【図１１】風力発電ビルの応用例図
【図１２】羽根ガイドリング及び羽根回転誘導折り曲げ参考図及びＣ‐Ｃ線間拡大断面図
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】１  風力発電装置
２  縦回転シャフト
３  横回転シャフト
４  回転羽根
５  迂回防止板
６  迂回防止板支柱
７  横回転羽根ストッパー
８  杭
９  ベアリング
１０  発電機
１１  加速回転ボックス
１２  潮位調節波浪吸収バネ
１３  ストッパーの衝撃防止バネ
１４  フエンス
１５  浮き
１６  潮位対応可変リング
１７  横回転シャフト及びストッパーのガイドレール
１８  羽根の回転誘導折り曲げ
１９  高層ビル
２０  作業用フオーク
２１  碇
２２  羽根頭部
２３  羽根尾部
２４  ブレーキ付シャフト受け
２５  フエンス用浮き
２６  羽根ガイドリング
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2010180876.tif 000013
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2010180876.tif 000014
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１２】
2010180876.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月6日(2010.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潮流発電装置を兼ねた風力発電装置１は縦回転シャフト２を横回転シャフト３が上下に貫通し十字となり、左右に風受け回転羽根４を約９０度違えて取り付け、受けた風圧を上下に迂回しないように迂回防止板５及び迂回防止板支柱６を設け、回転羽根の下方や横に横回転羽根ストッパー７を縦シャフトに固定し、羽根４の外周部に羽根の回転誘導折り曲げ１８を設け調節できるものとし、摩擦する部位にベアリング９を設け、加速回転ボックス１１には大小ギヤやチエーンの連結を繰り返し、数十倍、数百倍等に高速回転させ発電機１０を作動させ、加速回転ボックス内にブレーキを設け、又縦回転シャフトの上下にブレーキ付シャフト受け２４を設けて安全を確保し、羽根は回転誘導折り曲げに風圧を受けて自動的に正回転し、垂直と成り、縦シャフトに段違いに同じ角度で回転羽根をつけることにより、同方向のすべての羽根が垂直となり、５枚１０枚、数十枚、数百枚と縦に長い超大型羽根が次々と出来上がり風圧を受け、風下付近に至るときいっせいに約９０度逆回転し水平に近い角度で風上に向かう。水平方向の羽根が上又は下に風圧を受けることによって垂直になった羽根が下及び横ストッパーに当たる寸前で止まよう角度を調節可能とし、風上付近に至ったとき回転誘導折り曲げに受ける風力で一斉に自動回転を繰り返し、全方向から風を受ける事を特徴とする潮流発電装置を兼ねた風力発電装置１．
【請求項２】
強風の吹く所によって横回転羽根および迂回防止板に無数の風穴を開け、又は風穴の大小のパネルを付け替え、羽根に受ける風圧を下げ、空気を逃がし、風力の状況に応じて安全性を確保せしめた請求項１の風力発電装置１。
【請求項３】
潮流発電装置として用いる場合、風力発電装置に加え、杭８、浮き１５、潮位調節波浪吸収バネ１２、フェンス１４、フェンス用浮き２５、碇２１、潮位対応可変リング１６を設け、加速回転ボックス１１を上又は下に設け、浮きによって海面に浮かせ、河川又は海の深さによって下方に３段５段１０段５０段等と羽根を海底方向に設け、本装置を横に次々と連結してなる潮流発電装置を兼ねた請求項１の風力発電装置１。
【請求項４】
寒冷地や雪害の地では積雪や氷結時でも回転が止まらぬよう上迂回防止板を大きく屋根にし、雪が入りにくくし、迂回防止板や横回転羽根ガイドレール等を加熱し氷結しないようにし、南極北極等寒冷地でも風力で発電を可能ならしめた請求項１の風力発電装置１。
【請求項５】
小型軽量化し、かつ移動組み立て式にし、地震被災地や津波被災地、台風等電力の供給が途絶えた場所に急遽設置し、風力や潮流、河川の流れから電力を供給する臨時組み立て式、請求項１の風力発電装置１。