(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に放射状に延びる複数の風受部を有する風車と、該風車の風向きと逆方向に回転する側の外周を覆い前記回転軸を中心として回動可能に設けられた略半円形のカバー体と、該カバー体から風向き方向に延出された風逃がし用の延出体と、該延出体の末端に、傾斜角度を調節可能に延出体に対し傾斜状にそれぞれ対向状に立設されて風を受けることにより前記カバー体を風向き方向に回動させる二股の方向翼体とを備えているとともに、前記カバー体の内周側には開閉可能に円弧状の開閉カバーが設けられ、該開閉カバーは、前記カバー体の開放縁に沿って前後方向に配設されたレール上を前方から吹く風の風圧により前後方向に移動できるように設けられた帆を介し、風の弱い状態では開閉カバーはカバー体の内側に収納されてカバー体の開放面積が大となり、強風時にはカバー体の開放面積が開閉カバーにより狭められてゆくように構成したことを特徴とする風力駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、風により回転して駆動力を発生する風力駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、風力発電機等が存在するが、この従来の風力発電機はプロペラ型に形成されたものであり、強風状態では良好に回転するが、弱い風では良好に回転することができず、良好な駆動力が得られないという問題点があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、弱い風でも良好に駆動力を発生する風力駆動装置を提供せんことを目的とし、その要旨は、回転軸を中心に放射状に延びる複数の風受部を有する風車と、該風車の風向きと逆方向に回転する側の外周を覆い前記回転軸を中心として回動可能に設けられた略半円形のカバー体と、該カバー体から風向き方向に延出された風逃がし用の延出体と、該延出体の末端に、傾斜角度を調節可能に延出体に対し傾斜状にそれぞれ対向状に立設されて風を受けることにより前記カバー体を風向き方向に回動させる二股の方向翼体とを備えているとともに、前記カバー体の内周側には開閉可能に円弧状の開閉カバーが設けられ、該開閉カバーは、前記カバー体の開放縁に沿って前後方向に配設されたレール上を前方から吹く風の風圧により前後方向に移動できるように設けられた帆を介し、風の弱い状態では開閉カバーはカバー体の内側に収納されてカバー体の開放面積が大となり、強風時にはカバー体の開放面積が開閉カバーにより狭められてゆくように構成したことである。
【０００４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本例の風力駆動装置の斜視構成図であり、図２は、図１の縦断面構成図であり、また図３は、横断面構成図である。
図において、風力駆動装置１は、縦方向に設けられた回転軸２の外周で風を受けて回転する風車３と、この風車３の半周側を包囲して回転軸２を中心として回動可能なカバー体７と、このカバー体７から延出形成された延出体８と、延出体８の末端に立設された方向翼体９Ａ，９Ｂを主体として構成されており、前記風車３は本例では図３に示すように、回転軸２の外周に外嵌された６角形状の基部４から放射状に６本のアーム５，５，５，５…が外側に向かって延長されており、各アーム５の先端にそれぞれ皿状の風受部６，６，６が固定されたものとなっており、この風受部６は外周側が外方に傾斜して延びて風をより広範囲で受けることができるような形状に形成されている。
【０００５】
前記風車３の回転軸２の上端側にはベアリングＢが外嵌されており、このベアリングＢに前記カバー体７が回動可能に取り付けられたものとなっており、従って、カバー体７は回転軸２を中心として水平面内で回動できるものであり、カバー体７は、円筒を中心軸に沿って縦方向に切断したような略半円筒状に形成されており、図では左端側が垂直に開口する開放縁７ａとなっており、この開放縁７ａから右側に半円形状に湾曲して円弧部７ｂが形成され、この円弧部７ｂの上面には上面板７ｃが覆設されており、また、底側には底面部７ｄが覆設されたものとなっており、このカバー体７の内側で前記風車３の右半分がカバー体７の内周面に沿って水平方向に回転されるように組付けられている。
【０００６】
また、カバー体７から後方側に延出する前記延出体８は、カバー体７側が広く、後部に向かって縮小した一対の側面８ｂ，８ｂを有し、その一対の側面８ｂ，８ｂの上面側は上面８ａで覆蓋されており、底側は開口されたものとなっている。従って、カバー体７内に入った風をこの延出体８から後方側に導いて逃がすことができ、後側及び底側より風が良好に逃がされるように構成されている。また、前記方向翼体９Ａ，９Ｂは、前記延出体８の後端部に蝶番１０，１０を介し傾斜角度を調節可能に取り付けられたものであり、方向翼体９Ａ，９Ｂは延出体８に対し傾斜状にそれぞれ対向状に立設されて、風を受けることにより、風向き方向に前記カバー体７を指向させることができるように設けられたものである。
【０００７】
即ち、カバー体７の前端側から風が吹き付けると、この風が方向翼体９Ａ，９Ｂに当たることにより、前記カバー体７は回転軸２を中心として風向き方向に自動的に向けられるものであり、風はカバー体７の前端側から長手方向に開放縁７ａに沿い吹き付けられることとなる。このように吹き付けられる風は前記カバー体７の左側に露出する風車３の風受部６に当接して、風受部６は風により時計回りに回転力を与えられ、これにより回転軸２が回転されるものである。即ち、風車３は露出する側が風受部６で風を受けて時計回りに回転し、風の流れ方向と逆方向に回転する側となる右半分はカバー体７により覆われているため、この部分では風を受けることがなく、時計回りと逆方向に作用する風の力は良好にカバー体７により防がれることとなり、従って逆時計回りの力を受けることがなく、風車３は弱い風でも良好に時計回りに回転することができる。
【０００８】
なお、カバー体７の左側を後方側に吹き抜ける風により風車３が時計回りに回転された後に、風は延出体８に沿って後方側に良好に逃がされることとなる。なお、風向きが変わった場合には、前記方向翼体９Ａ，９Ｂが風の押圧力を受けて前記回転軸２を中心としてカバー体７を風向き方向に回転させ、風向きとカバー体７の開放縁７ａが同軸状となるように、常にカバー体２を風向き方向に指向させる作用を行なう。
【０００９】
なお、さらに本例では、前記カバー体７の内周側に開閉可能に円弧状の開閉カバー２０が設けられており、この開閉カバー２０の先端側の上面には支点棒１６が立設されており、支点棒１６にはワイヤー１３が連結されたものとなっており、ワイヤー１３は前記上面８ａ上に設けられた滑車１５及び前記方向翼体９Ａ，９Ｂの中央部上面に設けられた滑車１４を介し重り１２に先端を連結しており、この重り１２は方向翼体９Ａ，９Ｂの間に縦方向に固定されたガイド筒１１内で上下動できるように配置されている。
【００１０】
また、ワイヤー１３の前側はカバー体７の上面部７ｃの前端に設けられた滑車１７を通して帆１８に連結されており、この帆１８は、カバー体７の開放縁７ａに沿って前後方向に配設されたレール１９上を前後方向に移動できるように設けられている。従って、風の弱い状態では重り１２の重さが勝り、前記帆１８はカバー体７の前端側で停止した状態となっており、この状態では開閉カバー２０はカバー体７の内側に収納された状態で、カバー体７の左半面は開放された状態となり、良好に風を受けて前記風車３が回転されるものである。
【００１１】
なお、台風時等のような強風時には、前方から吹く風により前記帆１８が風圧により後方側へ移動し、即ち、重り１２の重さに勝る風圧がかかった場合に帆１８はレール１９に沿って後方側に移動し、この時には、ワイヤー１３を介し支点棒１６は前方側へ引っ張られるため、この支点棒１６とともに前記開閉カバー２０が前方側へ閉じられてゆく。従って、強風時にはカバー体７の左側の開放面積が開閉カバー２０により狭められてゆき、帆１８がレール１９の後端部まで移動した状態では開閉カバー２０は完全にカバー体７の前端側まで移動されて閉止されることとなり、この状態では、風車３の外周全域がカバー体７と開閉カバー２０で覆われることとなるため、風車３には風が当たらず、風車の破損を良好に防ぐことができるものとなる。
【００１２】
このように、強風時には風車３の破損等を良好に防ぐことができ、通常は、風の吹く側にカバー体７を正面に向かせて弱い風でも確実に風車３の風受部６で受けて風車３を回転させることができ、例えば図２に示すように、回転軸２を下方側へ延出して発電機２３に連結しておけば、弱い風でも発電機２３を回転させて発電することができ、良好な風力発電機として機能させることができるものとなる。
【００１３】
次に、図４では前記図１及び図２及び図３で示した風力駆動装置１を船体２１の上部部位に設置したものを示す。
即ち、図４では、船体２１の上部に風力駆動装置１を固定して、風力駆動装置１内の風車３を回転させて回転軸２を駆動するものであり、回転軸２は、船体２１に設けられたギヤボックス２２を介し減速等されて発電機２３にシャフト等を介し連結され、発電機２３を良好に駆動することができるものであり、なお、発電機２３に切替クラッチ２４等を設けて回転軸２の回転駆動力が船のスクリュー２５に伝達されるように構成しておくことができ、このように構成することにより、例えばヨットタイプのレジャー船に風力駆動装置１を取り付けることにより、弱い風でも良好に回転軸２を駆動させて、これによりスクリュー２５の回転力を得て風力により船体２１を推進させることができるものとなり、従来のヨットのようにマストとか帆の操作を行なう必要がなく、極めて操縦が楽なレジャー船とすることができ、別に設置したエンジンを停止させて、良好に風力により船の推進が可能となる。
【００１４】
なお、図５に示すような双胴船に前記風力駆動装置１を取り付ければ、より安定したレジャー船を得ることができ、右船体２１Ａと左船体２１Ｂ間に連結部材２６を設け、この連結部材２６上に風力駆動装置１を取り付けることができ、この風力駆動装置１の回転軸２の下端に図示しないスクリューを連結しておけば、風力駆動装置１で良好にスクリューを回転させ、双胴船を推進させることができ、極めて斬新なレジャー船を提供することができるものとなる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の風力駆動装置は、回転軸を中心に放射状に延びる複数の風受部を有する風車と、該風車の風向きと逆方向に回転する側の外周を覆い前記回転軸を中心として回動可能に設けられた略半円形のカバー体と、該カバー体から風向き方向に延出された風逃がし用の延出体と、該延出体の末端に、傾斜角度を調節可能に延出体に対し傾斜状にそれぞれ対向状に立設されて風を受けることにより前記カバー体を風向き方向に回動させる二股の方向翼体とを備えているとともに、前記カバー体の内周側には開閉可能に円弧状の開閉カバーが設けられ、該開閉カバーは、前記カバー体の開放縁に沿って前後方向に配設されたレール上を前方から吹く風の風圧により前後方向に移動できるように設けられた帆を介し、風の弱い状態では開閉カバーはカバー体の内側に収納されてカバー体の開放面積が大となり、強風時にはカバー体の開放面積が開閉カバーにより狭められてゆくように構成したことにより、風向きに応じて方向翼体を介しカバー体を風の吹く方向に自動的に指向させることができ、確実に風車の風受部に風を受けさせて、弱い風によっても良好に風車を回転させることができ、風から逆向きに受ける力は前記カバー体により防がれているため、風力を１００％風車で回転力に変えることができ、回転軸に発電機を連結させておけば弱い風でも良好に発電させることができるものとなる。また、強風時には、前方から吹く風により帆が風圧により後方側へ移動し、カバー体の開放面積が開閉カバーにより狭められてゆき、帆がレールの後端部まで移動した状態では、風車の外周全域がカバー体と開閉カバーで覆われることとなるため、風車には風が当たらず、風車の破損を良好に防ぐことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  風力駆動装置の斜視構成図である。
【図２】  図１の縦断面構成図である。
【図３】  図１の横断面構成図である。
【図４】  風力駆動装置を船に取り付けた概略構成図である。
【図５】  風力駆動装置を双胴船に取り付けた状態の斜視構成図である。
【符号の説明】
１  風力駆動装置
２  回転軸
３  風車
５  アーム
６  風受部
７  カバー体
７ａ  開放縁
８  延出体
９Ａ，９Ｂ  方向翼体
１１  ガイド筒
１２  重り
１３  ワイヤー
１４，１５，１７  滑車
１６  支点棒
１８  帆
１９  レール
２０  開閉カバー
２１，２１Ａ，２１Ｂ  船体
２２  ギヤボックス
２３  発電機
２４  切替クラッチ
２５  スクリュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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