(57)【要約】      （修正有）【課題】基本構造に於いて、自然条件や流力の種類を問わずにほぼ統一した機構によって構成するシステムによって、限りなくコストを抑えると共に自然流動エネルギーの取込みの巾を限りなく拡大する。【解決手段】流体の流動力を平面板によって受力するパドル様式の考え方を採用して、複数の平板を回転フレームに設置すると共に、流力を受力する時は平面全面に受力して回動し、流力の上流側に復帰する時は、流動抵抗に於いて平板を流力の流動方向に平行にして、上流に復帰する事によって極限におさえた復帰抵抗とする事で、効率の高い流力受力装置を実現する事が出来る。又最も重点を置くのは、システムのトータルコストを限りなく自由な発想でおさえる事の出来る原始的な構造技術を改良採用する事によって、経済的で巾の広い自然流力動力装置の提供が可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の中心回転軸に平行する複数の第２の回転軸には、流力受力羽根を取りつけると同時に第２の回転軸はそれぞれが独立して流力を受力する状態と、流動抵抗を解放する状態とを、第１の回転軸のまわりを公転状態で回動する事をくりかえすと共に、第１と第２の複数の回転軸の全てが一体化した構造体として、回転しながら動力を取り出す事を特徴とした流力動力装置。
【請求項２】
前記流力受力羽根が、流力の強弱に合わせて受力羽根の受力状態を制御すると共に、受力羽根の反転時の急激な動きを緩和する装置をそなえた、第１項記載の流力動力装置。
【請求項３】
前記第２の流力受力羽根を支える回転軸は、第１の回転軸を中心として公転状態で１回転すると同時に、第２の複数のそれぞれの回転軸も、流力を受力しながら１回転をする事を特徴とする、第１項、第２項記載の流力動力装置。
【請求項４】
前記請求項１から請求項３に関する流力受力機構とは別に、独立して流力の流動方向を自由に指向する機能を備えた流向装置には、強度の流力によって、前記流力動力装置の破損を防ぐ為の流力受力羽根のロック装置を開放する事と、適正流力に於いて、前記受力羽根を再起動する為のロック機構を復活する機能を備えた流力動力装置。制御機能をそなえた流力動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自然の流力エネルギーに於ける風力、潮流、河川流力等を巾広く省力的に求める為の手法に於いて、製作技術的により一層簡易であり又自然エネルギーの利用巾の拡大に向けての可能性を最大限に求めようとするものである。
【背景技術】
【０００２】  自然の風力利用に於いては、揚力理論に基づくプロペラを利用する型式の風力システムが最も活発に利用されている。プロペラ様式の利点は、ソリディティを低くおさえる事で高速回転運用を可能にすると共に、主に電力エネルギーとしてのエネルギー変換に於いては優れた性能となっている。しかし一方に於いてシステムの大型化に比例して、高い位置でより強い風力を受力する為に支柱や基礎構造等に厳しいものがあり、現在国内稼働中に倒壊した例も見られる。又北米その他の国々の風力装置の実態には、垂直軸風車の中でも揚力によって回るダリウス型風車やジャイロミル型その他実稼働している多くの装置が見られるが、主流はプロペラ様式となっているのが実状であるが、機能上望ましいプロペラ式はプロペラそのものの製作上や構造上又は設置条件に於いても高速回転によって起る音響や野鳥等への環境問題として反対の声も出て居り厳しいものがある事と共に、高額な施設及び設置費用を要する事による経済面での問題も指摘されている。自然の流力エネルギーを得る為の手法に於いて評価の基礎となるのは単位出力当りにかかる総合的なコストであり、又今後の環境問題をふまえた自然エネルギーを得る為の柔軟で、巾の広い技術展開の可能性と共に環境に及ぼす影響が特に問題となっている。【０００３】  本願考案は自然の流力の移動の力をそのまま平面に受け止めて得られる抗力及び応力を利用するもので、旧来の風力装置に於けるパドル様式に新しい構造機能を加えたものであり、シンプルな構造は風力に限らず河川や海流その他の自然流力にも対応が可能な装置として、現行の装置より小規模な装置や大形の施設の設置にも有効である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本考案の基本技術は、流体力学から見た利用技術としては古典に属するものであるが、最も単純に流力を抗力としてとらえると共に旧来の風力利用技術に於けるパドル様式に於いて受力羽根の回転状態を上流側に回転復帰する時の流力抵抗を極限に少なくする手法を取る事によって、シンプルな構造でありながら高効率の流力受力装置を提供するものである。
【０００５】  本考案は古典技術であるパドル式と云われる流力の正面流圧を利用する分野の技術を改良して今日に対応しようとするものであり、最も重視するのはシステムの経済性である。今日一般的となっている風力装置を対象に課題を検討する時プロペラ式装置の欠点は、流体力学上の到達点とも云える揚力の理論に基づく理想の構造であるが、出力の大きさとプロペラの直径が比例関係である為に大型化するにしたがって建設コストは級数的に増加すると共に振幅の激しい自然風力に対応出来ずに設計以上の負荷によって倒壊した国内の発生もみられる。本願考案による装置の基本はシンプルに流動流体を一定の平面に抗力として受け止める手法を取る為に装置の仕様や考え方には巾広いものがあり、特に装置の設置に付いては装置の支持フレームの構造やアンカーの考え方等に於いて巾広く自由な設計が可能となると共に、微弱風への対応や大型化への可能性を限りなく拡大するものである。
【０００６】  本考案の好適な一つの実施モデルを風力装置図１から図４によって説明をする。
【課題を解決する為の手段】
【０００７】  図１は本願考案に基づく堅形設置式の風力動力装置モデルの側面図、又図２は前記側面図モデルの作動説明の為の第２の回転軸が第１の中心回転軸を公転状態で回動する時の１周回の動きを第２の回転軸に取り付けられた流力受力羽根の動きのシルエットによって説明する為の仮想平面伏図、図３は本願考案による風力動力装置の一つの例としてのモデルの流力受力羽根が４枚組み込まれた装置の側面図、図４は図３の平面透視伏図。
【０００８】  図２によって本願考案の基本となる流力を動力として効率を最大限に求めて取り込む為の手法を説明する。流力受力羽根は支軸２によって支持されるが受力羽根の主軸２に対する受力面積は大きく異なる面積となる様に否対象の面積比を取る事によって流力に対する自然現象は軸芯２に対して小面積を上流側、大面積を下流側として安定を保つ自然現象となる。図２の受力羽根２０のシルエット象によって説明を進めると、受力羽根が最上流の１つ前の受力羽根の下流側羽根の内側にはストッパー４が接する事によって受力羽根全体は羽根の移動にしたがって右への傾斜が開始される事により第１の主回転軸に対しては時計回転に働く応力が始まり受力板の移動により流力を一層受けながら時計回りに進み、受力羽根軸２は回転方向の下流側の図２の中の２３の位置に到達すると否対象の受力羽根は流力の自然現象により急激な反転現象を起して反転する事となり、外周のそれぞれの受力羽根のショックを吸収しながら受け止めるストッパー５によって受力羽根の反転は停止し図２の１７´・１６´の傾斜を保って流力を受力しながら時計回りの回転は進み、最下流の位置をすぎても時計回りの応力を受けて回転は進み、受力羽根２０とストッパー５が角度位置によって離れるまで流力の時計回りの応力は有効に働きながら流力動力装置として平板であっても１周回に流力の取り込み角で６０％以上の有効作動を得る事となる。
【０００９】  本願考案による風力動力装置の実施例を図３、図４によって説明する。図３は流力受力羽根が４枚で構成された堅形設置様式のモデルの側面姿図であり、図４は作動説明を加える為の透視状態を加えた平面伏図である。流力動力装置としての主軸は図示１で支持用アンカーベース２８によって支持された軸受３１によって支持され、風向は、図３は右方４５°よりとして表現し風向１９となる。又図４は図面上方４５°からの風向１９として表現する。又流力受力羽根を最適な受力状態を保つ為に作動させる受力羽根ストッパーは、主軸１の上部に受力羽根を覆う状態に設置した平板１１には内側ストッパー４、外側にはショック緩衝装置と共にストッパー５が設置される。ストッパーのそれぞれの位置は流力受力羽根の流力受力効率の最も好適な位置の平板１１に位置設定される。
【００１０】  又自然の過度な流力によって流力動力装置の破損を防止する為に主軸１とは独立して作動する風向指示装置３０には風向指示羽根９と強風を受けて上下作動する羽根付き装置３によってセンサー８を作動させる事により平板１１に取りつけられたストッパー４の引揚げ装置７及びストッパー５の引揚げ装置６が作動する事によって全てのストッパーが引揚げられ、流力受力羽根全ては自然流力に逆らう事なく受力羽根の面積比の小さい羽根を上流側として、動力装置としては停止状態を保つ事となる。
【００１１】  又前記流力装置として停止状態の流力動力装置として再起動するのは自然流力が弱まり風向指示装置３０に組み込まれた風力差によって上下作動する羽根付き装置３によってセンサー８が作動し、内側ストッパー４の引揚げ装置７が解放作動しストッパー４は平板１１面にストッパー４として作動が復活される。又外側ストッパー５も同じく引揚げ装置６が解放作動してストッパー５として復活し、流力受力羽根が流力を受力する事によって流力動力装置として復活作動が開始される事となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  堅形設置式の風力動力装置モデルの側面図
【図２】  図１モデルによる作動説明図
【図３】  本願考案による風力対応の流力受力羽根４枚の流力装置の側面図
【図４】  図３モデルの透視伏図  １．第１中心回転軸  ２．第２回転軸  ３．流力動力装置稼働制御受風感知受風板  ４．流力受力羽根下流側羽根制御ストッパー  ５．流力受力羽根反転時ショックアブソーバー付受力羽根下流側反転時ストッパー  ６．ショックアブソーバー付受力羽根ストッパー作動用駆動装置  ７．流力受力羽根ストッパー４駆動装置  ８．流力動力装置作動開始又は停止制御用感知装置  ９．流力動力装置に対して独立して作動する風向指示羽根  １０．前記３受風感知装置支持ポイント  １１．流力動力装置天面板  １２．流力動力装置下面板  １３．動力変換用発電機ステーター  １４．動力変換用発電機ローター  １５．風向指示羽根制御装置用独立回転軸  １６．流力受力羽根公転時下流側反転前位置  １７．流力受力羽根公転時下流側反転前位置  １８．流力受力羽根１６は反転して１６´となりショックアブソーバー付ストッパー５により制御される  １９．流力受力羽根１７は反転して１７´となりストッパー５によって制御される  ２０．流力受力羽根  ２１．流力受力羽根回転軸に対して否対象大面積流力受力面  ２２．流力受力羽根回転軸２に対して否対象小面積流力受力面  ２３．流力受力羽根を支持する回転軸２が第１中心軸を公転して下流側に達すると軸芯２に否対象の受力羽根は急激に反転現象を起す  ２４．受力羽根の上流側の展開最大軌跡  ２５．受力羽根の下流側に至る展開の最大軌跡  ２６．第２回転軸受  ２７．流力動力装置接地ベース  ２８．流力動力装置支持用アンカー  ２９．独立回転軸１５軸受ベアリング  ３０．風向指示装置ベース  ３１．流力動力装置第１回転軸軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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