(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な構造で安全で、かつ低速走行でも容易に風力で発電することのできる発電車両を提供することを目的としている。【解決手段】  ボディ１Ａの上面に固定した左右１対の支柱２の上部に、風車３の主軸８が横架され、横長の揚力型ブレード５を、主軸８の周りに回転可能に配設する。  【選択図】  図４
2011038468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディの上面に固定した左右１対の支柱の上部に、発電機駆動用の風車の主軸を横架し、横長の揚力型ブレードを複数、主軸周りに回転可能に配設したことを特徴とする発電車両。
【請求項２】
前記主軸は、左右の支柱の上部に固定された発電機の筐体内に横設され、筐体から突出する主軸の先端部に、揚力型ブレードを支持する回転体を回転可能に装着してなることを特徴とする請求項１に記載の発電車両。
【請求項３】
前記左右１対の支柱に固定された筐体に、それぞれ主軸を対向させて設け、各対向する主軸にそれぞれ装着した回転体に、それぞれ放射方向を向く支持腕を設け、各支持腕の先端部に、それぞれ揚力型ブレードを装着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の発電車両。
【請求項４】
前記ボディの後部に、上方から後下方へかけて傾斜する導気斜面を形成し、その後部に、発電機駆動用の風車を配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発電車両。
【請求項５】
前記揚力型ブレードの左右両端部に、回転軸方向を向いて湾曲する湾曲部を形成し、この湾曲部を導気斜面の延長線上に位置させるように配設した請求項１〜４のいずれかに記載の発電車両。
【請求項６】
前記ボディにおける風車の前方に、ヒンジを介して開閉可能な風量調節扉を配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発電車両。
【請求項７】
前記風量調節扉は、電子的風速計測により、自動制御することを特徴とする請求項６に記載の発電車両。
【請求項８】
前記風車は、左右１対の支柱の上に、それぞれ発電機の筐体が対向して固定され、各筐体内に横架されて筐体から突出して対向する主軸の先端部に、それぞれ回転体が回転可能に装着され、左右の回転体の間に、揚力型ブレードが横架されたこと、を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の発電車両。
【請求項９】
前記揚力型ブレードの外側面に、ヒンジを介して回転調節扉が遠心力により開扉可能に装着されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の発電車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電車両に係り、特に風力発電機が搭載され、低速走行でも効率よく発電することのできる発電車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体に風力発電機を搭載することは、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に限らず、自動車に風車を搭載して発電しようとするアイデアは多くみられるが、その実用性について、十分に納得の行く言及がされているものはない。
すなわち、自動車は、市街地における低速度走行から、高速道路における高速度走行まで、走行速度に大きな開きがあることと、風車そのものが低風速では発電効率が悪いこと、並びに高速風では過回転になり、破損の虞があること等、様々な課題がある。
本発明は、簡単な構造で安全であり、かつ低速度走行でも、効果的に風力で発電することのできる発電車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の具体的な内容は次の通りである。
【０００６】
（１）  ボディの上面に固定した左右１対の支柱の上部に、発電機駆動用の風車の主軸を横架し、横長の揚力型ブレードを複数、主軸周りに回転可能に配設してなる発電車両。
【０００７】
（２）  前記主軸は、左右の支柱の上部に固定された発電機の筐体内に横設され、筐体から突出する主軸の先端部に、揚力型ブレードを支持する回転体を回転可能に装着してなる前記（１）に記載の発電車両。
【０００８】
（３）  前記左右１対の支柱に固定された筐体に、それぞれ主軸を対向させて設け、各対向する主軸にそれぞれ装着した回転体に、それぞれ放射方向を向く支持腕を設け、各支持腕の先端部に、それぞれ揚力型ブレードを装着してなる前記（１）又は（２）に記載の発電車両。
【０００９】
（４）  前記ボディの後部に、上方から後下方へかけて傾斜する導気斜面を形成し、その後部に、発電機駆動用の風車を配設してなる前記（１）〜（３）のいずれかに記載の発電車両。        
【００１０】
（５）  前記揚力型ブレードの左右両端部に、回転軸方向を向いて湾曲する湾曲部を形成し、この湾曲部を導気斜面の延長線上に位置させてなる前記（１）〜（４）のいずれかに記載の発電車両。
【００１１】
（６）  前記ボディにおける、風車の前方に、ヒンジを介して開閉可能な風量調節扉を配設してなる前記（１）〜（５）のいずれかに記載の発電車両。
【００１２】
（７）  前記風量調節扉を、電子的風速計測により、自動制御されるものとしてなる前記（６）に記載の発電車両。
【００１３】
（８）  前記風車は、左右１対の支柱の上に、それぞれ発電機の筐体が対向して固定され、各筐体内に横架され、筐体から突出して対向する主軸の先端部に、それぞれ回転体が回転可能に装着され、左右の回転体の間に、揚力型ブレードが横架された、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の発電車両。 
【００１４】
（９）  前記揚力型ブレードの外側面に、ヒンジを介して回転調節扉が遠心力により開扉可能に装着された前記（１）〜（８）のいずれかに記載の発電車両。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると次のような効果を奏する。
【００１６】
前記（１）に記載の発電車両は、ボディの上面に固定された左右１対の支柱に風車の主軸が横架され、主軸周りに横長の揚力型ブレードが回転可能に装着されているので、発電車両の走行に従って、ボディに沿って流動する気流がブレードにあたると、ブレードは、低風速でも回転して発電をする。
また揚力型ブレードは、風の向きに関わりなく回転するので、主軸の向きに関わりなく、効率のよい回転をする。ブレードは車両の幅いっぱいに横長とし、受風面積を大きくとることができるので、高い発電効率を得ることができる。
【００１７】
前記（２）に記載の発電車両は、主軸が左右の支柱の上部に固定された発電機の筐体に横設され、筐体から突出した主軸に回転体が回転可能に装着されているので、縦軸風車を横向きにした状態で、風向きに関わらず回転し、車両のボディ上で効率よく発電させることができる。
【００１８】
前記（３）に記載の発電車両は、左右１対の支柱に固定された筐体に、それぞれ主軸を対向させて設けられ、各対向する主軸の先端部にそれぞれ装着した回転体に、それぞれ放射方向を向く支持腕を設け、各支持腕の先端部に、それぞれ揚力型ブレードが装着されているので、支持腕の長さを短くして、風車全体の高さを低くしても、ブレードの長さを、車両の幅一杯に長くすることができ、効率のよい発電をさせることができる。
【００１９】
前記（４）に記載の発電車両は、ボディの後部に、上方から後下方へかけて傾斜する導気斜面を形成し、その後部に発電機駆動用の風車を配設してあるので、車両の上面に沿って流れる強い気流は、導気斜面をコアンダ効果で高速で流れて、風車にあたり、回転効率は高められる。
【００２０】
前記（５）に記載の発電車両は、揚力型ブレードの左右両端部に、回転軸方向を向いて湾曲する湾曲部を形成し、この湾曲部を導気斜面の延長線上に位置させてあるので、導気斜面に沿って通過した強い気流は、その先でブレードに当り、湾曲部によって拡散が抑止され、強い力でブレードを回転させる。
【００２１】
前記（６）に記載の発電車両は、ボディにおける風車の前方に、ヒンジを介して開閉可能な風量調節扉を配設してあるので、車両の走行時に、風量調節扉を開閉調節することによって、風車に当る風量を調節して、風車の過回転を抑止することができる。
【００２２】
前記（７）に記載の風量調節扉は、電子的風速計測により、自動的制御をすることができるので、走行速度の変化にも安心して発電をさせることができる。
【００２３】
前記（８）に記載の風車は、左右の支柱の上に固定された発電機の筐体から突出して対向している主軸の先端部に、それぞれ回転体が回転可能に装着され、対向する回転体の間にブレードが横架されているので、ブレードが風を受けると回転体共々回転し、筐体内で発電される。
【００２４】
前記（９）に記載の風車は、高速回転により遠心力が作用すると、回転調節扉が開扉して、回転抵抗が生じて、回転速度が低下するので、過回転が防止される。回転速度が低下すると、遠心力も低下して、回転調節扉は元の位置に復元する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る発電車両の実施例１の側面図である。
【図２】同じく図１における風車部分の拡大側面図である。
【図３】同じく発電車両の正面図である。
【図４】同じく風車の端部を断面して示す拡大正面図である。
【図５】図４におけるＶーＶ線断面図である。
【図６】実施例２を示す要部側面図である。
【図７】実施例３を示す側面図である。
【図８】ブレードの回転調節扉部分平面図である。
【図９】図８におけるIX−IX線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２６】
本発明の実施例１を図面を参照して説明する。ここでいう発電車両とは、自動車、並びに電車等の軌道上を走行する車両をいう。この実施例１では電車を示している。
発電車両１の、ボディ１Ａの上面に、左右の支柱２、２を介して、水平方向を向く揚力型ブレード５を備える風車３が、回転可能に架設されている。  
【００２７】
図４に示すように、支柱２の上端部に、水平方向を向く発電機６の筐体７が固定され、筐体７から内側方向へ突出する主軸８の内端部に、筒状の回転体９がベアリング１０を介して回転可能に装着されている。
【００２８】
筐体７内において、中央部に主軸８が横向きで、基端部を筐体７に固定され、主軸８の周囲には、鉄心に回巻された発電コイル１１の複数が、環状に配設されている。
【００２９】
回転体９の内端部の内周には、複数の磁石１２が、発電コイル１１と対応して環状に配設されている。回転体９が回転すると、磁石１２の磁力が発電コイル１１に間欠的に作用して、発電コイル１１に電流が生起させられる。この電流は、コード１１Ａを介して、図１に示すボデー１Ａの下部に配設された蓄電池１１Ｂに蓄電される。
【００３０】
左右の支柱２の上部の、左右の回転体９、９は、同軸線上に合わせて、左右対称に対向面させられている。図４において左右の主軸８は左右別体となっているが、主軸８を、左右の筐体７、７間に横架した長尺の１本のものとすることもできる。
【００３１】
回転体９の外周面には、放射方向を向く複数の支持腕４が固定されている。同じ位置にある左右の支持腕４、４の先端部に、左右方向を向く水平の揚力型ブレード５が固定されている。
【００３２】
各揚力型ブレード５の外端部に、回転軸心方向へ湾曲する内向の湾曲部５Ａが形成されている。図１において発電車両１が、左方へ進行して、各風車３にＡ矢示方向の気流があたると、風車３は、図２に示すように、側面視において矢示方向へ前向き回転する。
【００３３】
風車３の回転に伴って、気流は遠心力により揚力型ブレード５の内面にあたり、その外側方向へ拡散しようとするが、湾曲部５Ａによって気流の拡散は抑止され、斜め外側方向へ向く風力が、湾曲部５Ａにかかるため、風車３の回転効率はたかまる。
【００３４】
風車３が回転すると、図５に示すように各揚力型ブレード５の回転方向の前縁には、Ｂ矢示の相対流があたる。この相対流Ｂは、揚力型ブレード５の内外面に分岐して、ｃ、ｄ矢示流となる。揚力型ブレード５の内側面の方が、外側面より距離が長いため、ｃ流はｄ流よりも高速となり、前縁部内面に負圧が生じるので、常圧のＥ矢示流が、揚力型ブレード５を前縁方向へ気圧の差によって強く押出す。
【００３５】
これによって風車３が回転すると、揚力型ブレード５の前縁に負圧が生じ、Ａ気流よりも早く揚力型ブレードは回転する。従って、風車３の回転半径が小さくても、揚力型ブレード５の翼長をボディ１Ａの幅一杯まで長くして、大きな効率をもって発電をすることができる。
【００３６】
図１においては、風車３は前後方向に３基配設されているが、前後の相互間の気流の干渉がない範囲で、その数を増加させることができる。
この揚力型ブレード５によると、風向きの如何に拘わらず、効率よく回転して発電することができる。
【００３７】
従って図示するように、主軸８を水平方向に向けても、効率のよい回転をし、発電させることができる。またブレード５の回転時の抵抗が小さいので、風切音が小さく、回転に伴う低周波も生じにくい。
【実施例２】
【００３８】
図６は、本発明の実施例２を示す、発電車両の風車部分の拡大側面図である。前例と同じ部位には、同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例２では、ボディ１Ａの上面において、車両の進行方向における風車３の前方に、風量調節扉１３を、前端に設けたヒンジ１４を介して上下開閉可能に配設してある。
【００３９】
風量調節扉１３の基部である前端には、例えばウオームホイール１４Ａ、ウオーム１４Ｂ、サーボモータ１４Ｃからなる開閉手段１４を設けてある。開閉手段１４は、これに限定されるものではなく、任意のものとすることができる。
【００４０】
また、図示しないスイッチの入力により、サーボモータ１４Ｃを回転させ、ウオーム１４Ｂ、ウオームホイール１４Ａを介して、風量調節扉１３の自由端部を上下動させることにより、風車３に当る気流量を調節して、風車３の過回転を防止することができる。  
【００４１】
開閉手段１４には、図示しない電子的速度計測手段をコンピュータに連結し、
風速あるいは回転速度を計測して、一定以上の計測値の時には、自動的に風量調節扉１３を開閉させるようにすることができる。
【実施例３】
【００４２】
図７は、本発明の実施例３を示す発電車両の側面図である。前例と同じ部位には、同じ符号を付して説明を省略する。この実施例３の発電車両１６は、自動車である。ボディ１６Ａの後部に、前上部から後下方へかけて傾斜する導気斜面１７が形成されている。
【００４３】
導気斜面１７の後部のフレーム１６Ｂに立設した支柱２を介して、左右方向を向く水平軸風車３が配設されている。フレーム１６Ｂに固定されているので、剛性に優れている。風車３は前例におけるものと同じものである。フレーム１６Ｂの後端上面に立設された支柱２の上端部に、水平方向を向く発電機６の筐体７が固定されている。導気斜面１７には、図６に示すような風量調節扉１３を配設することができる。
【００４４】
発電車両１６が走行すると、ボディ１６Ａの上面に沿って流れる気流は、導気斜面１７を高速で流れて、風車３は回転させられる。回転するブレード５は、前縁に相対流を受けて、前縁部に負圧を生じ、後方から押し出されて回転する。
図６に示すような風量調節扉１３を、導気斜面１７に装着することができる。
【００４５】
図８は回転調節扉つきブレードの外側面図、図９は図８におけるIX−IX断面図である。この実施例においては、ブレード５の外側面にヒンジ１８Ａを介して、回転調節扉１８が、遠心力により開閉可能に装着されている。
【００４６】
回転調節扉１８の基端部には、ブレード５の空洞部５Ｃ内に向けて作動杆１８Ｂが突設されている。その端部とブレード５の空洞部５Ｃの前部との間に、コイルスプリングからなる牽引手段１９が連結され、回転調節扉１８は、ブレード５の外側面に凹設された調節扉嵌装部５Ｂに閉止される。回転調節扉１８の自由端部には、重錘１８Ｃが固定されている。
【００４７】
上記構成において、風車が回転してブレード５の重錘１８Ｃに、一定以上の遠心力がかかると、牽引手段１９の牽引力に抗して、回転調節扉１８の自由端部が遠心方向へ開く。すると、回転調節扉１８が回転方向に対して抵抗になり、ブレード５の回転速度が低下する。
【００４８】
回転速度が低下すると、重錘１８Ｃに対する遠心力が低下するので、牽引手段１９の牽引力によって、回転調節扉１８の自由端部は元の位置に復元する。
重錘１８Ｃの重量と牽引手段１９の牽引力のバランスは、一定の回転速度との関係でバランスをとって設定される。前記風量調節扉１３との併用により、回転速度を効果的に調節をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は、風力発電をする自動車、電車等に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１．車両
１Ａ．ボディ
１Ｂ．蓄電池
２．支柱
３．風車
４．支持腕
５．ブレード
５Ａ．内向湾曲部
５Ｂ．調節扉嵌装部
５Ｃ．空洞部
６．発電機
７．筐体
８．主軸
９．回転体
１０．ベアリング
１１．発電コイル
１２．磁石
１３．風量調節扉
１４．ヒンジ
１５．開閉手段
１５Ａ．ウオームホイール
１５Ｂ．ウオーム
１５Ｃ．サーボモータ
１６．車両
１６Ａ．ボディ
１６Ｂ．フレーム
１７．導気斜面
１８．回転調節扉
１８Ａ．ヒンジ
１８Ｂ．作動杆
１８Ｃ．重錘
１９．牽引手段
【図１】
2011038468.tif 000003
【図２】
2011038468.tif 000004
【図３】
2011038468.tif 000005
【図４】
2011038468.tif 000006
【図５】
2011038468.tif 000007
【図６】
2011038468.tif 000008
【図７】
2011038468.tif 000009
【図８】
2011038468.tif 000010
【図９】
2011038468.tif 000011