(57)【要約】【課題】  風によって垂直軸回転するバーチカル風車の運動機構に関するもので、回転軸中心から放射状に３ないし５方向に伸びたメッシュ状のアームに、風を受ける羽が風上側で風を受けて閉じ回転力を得る抗力型の風車であり、風下側では風で羽が開いて風を受け流し、風に逆らって回転する部分ではメッシュ状のアームを開放して風の抵抗を最少に抑えて回転を続け、３６０度回転して風上側に来ると羽が風に押されてメッシュ状のアームを閉じて連続して回転する風車である。  しかし、風の力を受けるたびに回転面の片方に大きく力を受ける為少なからず軸が振動するという技術的問題があった［図１］。【解決手段】  本発明は同軸の支柱に、右回転する風車と左回転する風車を二段に設け、二つの境界線上で歯車を回すことで大きなトルクを引きだすと同時に逆向きに回転する羽の動きも逆となり、ほぼ同じタイミングで風下側の羽が加速され外側に開くのも逆となり、振動の原因を打ち消しあうのが特徴である。【選択図】図１
2011132938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸式の垂直軸回転の風車であって、上下二段の回転体が互い違いに反転する仕組みを持った羽で構成される。回転軸の中心から放射状に３ないし５方向に伸びたメッシュ状のアームの左側に羽の支点を設けた回転体は右回転をし、アームの右側に羽の支点を設けた回転体は左回転をする風車を、上下二段に設置した同軸式のバーチカル風車である。
支点に支えられた羽は風圧を受けてアームのメッシュを閉じ回転力を得、風下側まで進んで同じく風圧に押されて回転面の外側へ開く。この時羽が開く加速度により回転体を支える支柱に僅かながら振動を与えるが、上下２段の回転体は互い違いに逆方向に回っており羽が外側へ開くタイミングがほぼ一緒で且つ反対方向なので力を打ち消しあい、回転軸に与える振動を少なくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、風によって垂直軸回転するバーチカル風車の運動機構に関する。
垂直軸回転の風車であって、回転軸中心から放射状に３ないし５方向に伸びたメッシュ状のアームに、風を受ける羽が風上側で風を受けてメッシュを閉じ回転力を得る抗力型の風車であり、風下側では風で羽が開いて風を受け流し、風に逆らって回転する部分ではアームのメッシュを開放して風の抵抗を最少に抑えて回転を続け、３６０度回転して風上側に来ると羽が風に押されてメッシュ状のアームを閉じて連続して回転する。
しかし、風の力を受けるたびに回転面の片方に大きな力を受ける為少なからず軸が振動するという技術的な問題があった。
本発明は、これを解決する手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、垂直軸回転の風車ではサボニウス型やダリウス型等が一般的であるが、回転軸が垂直で回転面の片側に風圧がかかり軸の振動を抑えられないという現象があった。【０００３】まして、可動翼型の風車では風圧によって風下側で羽が開くときその加速度で回転体が振動し回転軸に振動が伝わるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】  特開２０００−３２０４４５  広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し振動を和らげるか少なくする効果を高めることである。【０００６】  併せて、風速や風向きが度々変わる日本国内の自然環境では風の方向に風車を向ける必要の無い垂直軸回転の風車は魅力的だが、風が強い時には羽が開くとき加速度が加わり風車の振動が抑えられないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  そこで風車の構造を同軸回転の支柱に上下２段とし、上下の回転体が互い違いに回転し風下側で羽が開くとき同じタイミングで上下の風車が反対方向の振動を発生して力を打ち消しあうようにする。回転体の中心から３ないし５方向に放射状に伸びるメッシュ状のアームの左側に羽の支点がある風車と、同じ構造でアームの右側に羽の支点がある風車を上下２段で構成し、回転するたびに風下側で羽が開いてアームに振動を与えるが、上下の風車は同じ方向からの風で互いに反対方向に回っており、風下側で羽が風に押されて外側へ開くタイミングが上下ほぼ同じなため振動を互いに打ち消しあう。【０００８】  回転体を垂直軸回転とし、回転軸中心から３ないし５方向で放射状に伸びた支持アームの左側に羽の支点を設けた回転体と、支持アームの右側に羽の支点を設けた回転体を上下２段で同軸の支柱に保持して回転させる。風を受ける羽が風上側で風を受け、風下側で風を受け流すことによって回転力を得ることで、プロペラ方式のように風向きに直角に振り向ける必要もなく、同じ風で上下反対の方向に回転する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明では、回転体を２段構造として同軸の支柱で反対方向に回転させることで、この風車が持っている欠点の一つである羽の開きによる加速度による支柱への振動を抑えることが出来る。同じ風圧の風で回っている時、風下側で羽が回転体の外側へ開くタイミングが右回転の風車と左回転の風車がほぼ一緒で、向きが反対となるため振動を打ち消しあうという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】  本発明の実施形態を示す全体像
【図２】  上下二段の風車を真上からの見た平面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】  本発明は、垂直軸回転の可動翼型の風車で、支持アームの左側に羽の支点を設けた右回転する回転体と、支持アームの右側に羽の支持アームを設けた左回転する回転体を、同軸の支柱に上下二段にセットして回転させる。
上下二段の風車が、同じ方向からの風で右回転と左回転をするため、風下側で羽が開くとき上下ほぼ同じタイミングで動き、動く方向が反対となり振動の原因要素の一つを打ち消すことが出来る。
【００１２】  以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。郊外にバーチカル二段風車が設置されている例である。
【００１３】  図１は実施例の立面図及び平面図である。図では下方向からの風で下段の風車は回転面の左側のメッシュアームが閉じられ時計回りの回転力を得る反対側もメッシュアームは解放され吹き抜けとなる。上段の風車は同じ方向の風から右側の回転面が閉じ左側は吹き抜けとなるため、反時計まわりの左回転を始める。風下側で上下二段の風車の羽は互いに反対向きの動きをするため、風車の回転軸への振動を打ち消す
【００１４】  図中１は風車の支柱、２は右回転体、３は左回転体、４は右回転体の支持アーム、５は左回転体の支持アーム、６は羽（可動翼）、７は羽取付け用のフックである。
【００１５】  この実施例では、弱い風（風速２〜３ｍ／ｓ）の時ゆっくり回転している風車の瞬間を描いている例である。
【００１６】  以上の様に本発明によれば、風力を利用して回転体を回転させることができ、電力等を取り出す事ができる。
【００１７】  また、垂直の同軸上で上下二段の風車が逆方向に回っている為、上下の風車の境界線上に歯車等を置いて上下の回転力をプッシュ・プルで取り出すことができる。
【符号の説明】
【００１８】  １    風車の支柱
２    右回転体
３    左回転体
４    右回転体の支持アーム
５    左回転体の支持アーム
６    羽（可動翼）
７    羽取り付け用のフック
８    歯車（アウトプット用）
【図１】
2011132938.tif 000003
【図２】
2011132938.tif 000004