(57)【要約】【課題】  簡単な構造で、安全で、かつ低速走行でも容易に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】  ボデー１Ａ後部に、前上部から後下部へかけて導気斜面２を形成し、その後部に発電装置駆動用のプロペラ風車５を配設した発電車両１。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ後部に、前上部から後下部へかけて導気斜面を形成し、その後部に、発電装置駆動用のプロペラ風車を配設したことを特徴とする発電車両。
【請求項２】
前記ボディの後部において、プロペラ風車を囲むように、前後に開口を持つ導気フードを配設したことを特徴とする請求項１に記載の発電車両。
【請求項３】
前記導気斜面部分の後部底面は、前下部からプロペラの方向へ向いて、上向きに傾斜する底斜面とされている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】
前記導気フードは、上板と左右側板とで形成され、その外面は平坦で、内側面は前縁の板厚が厚く後縁へかけて次第に薄く形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の発電車両。
【請求項５】
前記導気フードの上板は、前縁がボデーの天井板より上方に位置し、後下がりに傾斜していることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の発電車両。
【請求項６】
前記導気フードの上板後端部は、上向きに湾曲していることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の発電車両。
【請求項７】
前記導気フードの外面に、太陽発電パネルを張設したことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の発電車両。
【請求項８】
前記プロペラ風車は、支柱と共に前方へ傾倒可能に構成されている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】
前記プロペラ風車の前部に、気流の流量を調節する流量調節扉を装着し、発電車両の速度に適合する風量制御をする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。
【請求項１０】
前記導気フードの流量調節扉は、速度の高低に対応してコンピュータ制御で開閉するようにしてあることを特徴とする請求項９に記載の発電車両。
【請求項１１】
前記プロペラ風車は、ブレードの最大弦長部から先端を、ボディ方向へ湾曲した湾曲部とし、下位におけるブレードの湾曲部の前面を、導気斜面の延長線上に対向させてあることを特徴とする請求項１〜１０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、車両に搭載した風力発電機により発電させるようにした発電車両に関する。
【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納得のいく説示を行っているものはない。
すなわち、自動車は、市街地における低速度運転から、高速道路における高速走行まで、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、かつ低速走行時でも、容易に強力に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。なお、本発明において、発電車両とは、自動車、および電車などの軌道上走行車両等の自走式のもの、並びにトレーラなどの非自走式のものを総称する。
【０００６】
（１）    ボディーの後部に、前上部から後下部へかけて導気斜面を形成し、その後部に、発電装置駆動用のプロペラ風車を配設した発電車両。
【０００７】
（２）  前記ボディー後部において、プロペラ風車を囲むように、前後に開口を持つ導気フードを配設した前記（１）に記載の発電車両。
【０００８】
（３）  前記導気斜面部分の後部底面は、前下部からプロペラ方へ向いて上向きに傾斜する底斜面とされている前記（１）または（２）に記載の発電車両。
【０００９】
（４）  前記導気フードは、上板と左右側板とで形成され、その外面は平坦で、内側面は前縁の板厚が厚く後縁へかけて次第に薄く形成されている前記（２）又は（３）に記載の発電車両。
【００１０】
（５）  前記導気フードの上板は、前縁がボデーの天井板より上方に位置し、後下がりに傾斜している前記（２）〜（４）のいずれかに記載の発電車両。
【００１１】
（６）  前記導気フードの上板後端部は、上向きに湾曲している前記（２）〜（５）のいずれかに記載の発電車両。
【００１２】
（７）  前記導気フードの外面に、太陽発電パネルを張設してある前記（２）〜（６）のいずれかに記載の発電車両。
【００１３】
（８）  前記プロペラ風車は、支柱と共に前方へ傾倒可能に構成された前記（１）〜（７）のいずれかに記載の発電車両。  
【００１４】
（９）  前記導気フードの前縁とボデーとの間に流量調節扉を装着し、発電車両の速度に適合する流入風量の制御をするようになっている前記（１）〜（７）のいずれかに記載の発電車両。
【００１５】
（１０） 前記流量調節扉は、走行速度の高低に準じてコンピュータ制御で開閉するようにしてある前記（９）に記載の発電車両。
【００１６】
（１１）  前記プロペラ風車は、ブレードの最大弦長部から先端をボディー方へ湾曲した湾曲部とし、下位におけるブレードの湾曲部の前面を、導気斜面の延長線上に対向させてある前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の発電車両。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると次のような効果がある。
【００１８】
前記（１）に記載の発電車両では、ボディーの後部に、前上部から後下部へかけて導気斜面を形成し、その後部にプロペラ風車を配設してあるので、車両の走行に伴なってボデーに沿って流動する気流は、導気斜面でコアンダ効果により拡散することなく強力に後方のプロペラ風車にあたり、自動車が低速走行していても効率のよい発電をすることができる。ボディーの後部にプロペラ風車を配設してあるので、走行に支障がない範囲で、プロペラを大きくすることができ、発電量を大きくすることができる。
【００１９】
前記（２）に記載の発電車両では、プロペラ風車を覆うように導気フードが配設されているので、ボディー上面から、導気斜面に沿って流動する気流は、横方向へ拡散されることなくプロペラ風車へ導かれ、効率のよい発電をすることができる。
【００２０】
前記（３）に記載の発電車両は、導気斜面部分の後部底面を、前下部からプロペラの方向へ向いて上向きに傾斜する底斜面としてあるので、車両の走行に伴い底面に沿って流動する気流は、底斜面で後上方へ流動してプロペラにあたり、その回転効率はたかめられる。
【００２１】
前記（４）に記載の発電車両では、導気フードの上板と左右側板の外面は平坦で、内側面は前縁の板厚が厚く後縁へかけて次第に薄く形成されているので、導気フードの内側面に沿って通過する気流は、コアンダ効果で高速となってプロペラの方へ流動して回転効率を高める。
【００２２】
前記（５）に記載の発電車両では、導気フードにおける上板の前縁が、ボデーの天井板より上に出ているので、走行中にボディーの上面に沿って流動する気流を確実にプロペラ風車へ導くことができる。
【００２３】
前記（６）に記載の発電車両では、導気フードの上板後端部が上向きに湾曲しているので、高速走行時に導気フードおよび車体の浮上りは抑止される。
【００２４】
前記（７）に記載の発電車両では、導気フードの外表面に、太陽発電パネルを張設してあるので、駐車中に太陽により発電して蓄電することができる。
【００２５】
前記（８）に記載の発電車両では、プロペラ風車が支柱と共に前方へ傾倒可能になっているため、高速走行時にプロペラ風車を前の方へ傾倒させると、プロペラの前面に当る気流の量が少なくなるので、プロペラ風車が過回転することはない。
【００２６】
前記（９）に記載の発電車両では、導気フードの前縁とボデーとの間の間に流量調節扉を装着し、発電車両の速度に適合する風量制御をすることができるので、低速走行の時は流量調節扉を全開にしておき、高速で走行するときは、速度に合わせて流量調節扉を閉ざすことによって、プロペラの過回転を防止することができる。
【００２７】
前記（１０）に記載の発電車両では、流量調節扉は、速度の高低に準じてコンピュータ制御で開閉されるので、普通道路から高速道路へ乗入れても、安心して走行することができる。
【００２８】
前記（１１）に記載の発電車両では、ブレードの最大弦長部から先端をボディー方へ湾曲した湾曲部とし、下位おけるブレードの湾曲部の前面を、導気斜面の延長線上に対面させてあるので、導気斜面に沿って流動する気流は、ブレードの湾曲部にあたり、回転向率は高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る発電車両の実施例１の一部を切開した側面図である。
【図２】同じく発電車両の一部を切開した平面図である。
【図３】同じく発電車両の背面図である。
【図４】同じく発電車両におけるプロペラ風車の平面図である。
【図５】同じく発電車両の実施例２の要部側面図である。
【図６】流量調節扉部分拡大側面図である。
【図７】発電車両の実施例３の要部側面図である。
【図８】発電車両の実施例４の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３０】
本発明の実施例１を、図面を参照して説明する。この発電車両１は自動車であり、側面視でボディ１Ａの後部に、前上部から後下部へかけて、大きく傾斜する導気斜面２が形成されている。導気斜面２の後部において、フレーム３の後端上部に支柱４を立設し、その上部に前後方向を向くプロペラ風車５を設けてある。
【００３１】
プロペラ風車５のブレード６の先端は、前方を向く湾曲部６Ａとされている。またボディ１Ａの後部底面は、図１に示すように、尻上りの底斜面１２とされている。ボディ１Ａ上部の導気斜面２からプロペラ風車５にかけて、側板１３Ｂと上板１３Ａとで構成される導気フード１３を配設している。
【００３２】
上板１３Ａは、前縁がボディ１Ａの天井板より上方に位置し、かつプロペラ風車５部分の上部を覆うように形成され、後部よりも前部が上向きに傾斜している。すなわち、図１に示すように、上面は平坦であるが、下面は前縁の板厚が厚く、後縁へかけて次第に薄く形成されて、後縁は上反りに湾曲している。これによって、導気フード１３内を通過する気流は、後方向へ通過しやすく、また上板１３Ａの上面を通過する気流は、導気フード１３の浮上りを抑止する。
【００３３】
前記側板１３Ｂは、後方へ向かうに従って、やや内方へ傾斜し、左右ともに外面は平坦で、内面は前縁の板厚が厚く、後縁へかけて次第に薄く形成されている。
この導気フード１３は、必ずしも必要ではないが、設けた方が、プロペラ風車５の回転効率を高められるのでこのましい。。またこれに変えて、危険性防止、あるいはプロペラ風車５のブレード６の破損による飛散防止のために、ネットで覆うこともできる。
【００３４】
この場合、ボディ１Ａの底面下側を通過する気流よりも、ボディ１Ａの上面を通過する気流の方がね速度が早くなり、空気密度が小さくなるので、負圧になり、導気斜面２に沿う高速気流は、プロペラ風車５にあたる。導気斜面２の下方にはモータ１Ｂと蓄電池１Ｃが搭載されている。導気フード１３の外面には、図示省略した太陽発電パネルが張設されている。
【００３５】
発電車両１が前進すると、相対流は発電車両１の上下面に沿って後方向へ高速で通過する。導気フード１３内に入る気流は、内側面の前縁の板厚が厚くなっているために、コアンダ効果により、外面よりも高速になってプロペラ風車５の方へ通過し回転効率を高める。
【００３６】
ボデイ１Ａの底部下面を通過する気流は、ボディ１Ａの底面後部で底斜面１２に沿って上昇し、底斜面１２の延長面上で、ブレード６における湾曲部６Ａの前面に当り、回転効率を高める。
【００３７】
この場合、導気斜面２に沿って流動する気流は、その延長線上において、プロペラ５のブレード６における湾曲部６Ａの前面に当ることになり、プロペラ５を効率よく回転させる。
【００３８】
図２に示すように、ボディ１Ａの側面後部は、内側へ傾斜する傾斜側面１Ｄとされ、傾斜側面１Ｄと導気フード１３の側板１３Ｂとの間に、導気路１Ｅが形成されている。これにより、ボディ１Ａの速面に沿って流動する気流は、コアンダ効果により、高速で導気路１Ｅを通過してプロペラ風車５にあたり、回転効率をたかめる。
【００３９】
図４に示すように、前記支柱４の上端に固着した前後方向を向く筐体７に、前後方向を向く主軸８を横設してあり、主軸８の周囲に発電コイル９が配設されている。主軸８の先端部に、回転体１０を回転可能に装着してある。回転体１０の内部において、主軸８の周囲に、前記発電コイル９に対応するように磁石１１を環状に配設してある。回転体１０の回転に伴い、磁石１１の磁力が発電コイル９に間欠的に作用することによって発電する。
【００４０】
回転体１０の外周面に放射方向を向いて固定されている複数のブレード６の、前方を向く湾曲部６Ａの基端部部を最大弦長部６Ｂとされている。この湾曲部６Ａによって、先端方への気流の拡散が抑止され、最大弦長部６Ｂに多量の気流が集合することによって、回転力が得られて、回転効率はを高められる。
【００４１】
このように構成された発電車両１によると、低速度の走行時でも、プロペラ風車５は高速の気流を受けることになり、良好な発電効率を得ることができる。発電された電気は蓄電池１Ｃに蓄電され、モーター１Ｂを回転させる。
【実施例２】
【００４２】
図５は、実施例２を示す発電車両の要部側面図である。前例と同じ部位には、同じ符号を付して、説明を省略する。
実施例２では、図５、図６に示すように、導気斜面２にヒンジ１４を介して風量調節扉１５を開閉可能に装着してある。
【００４３】
風量調節扉１５の基端部にウオームホイール１６を固着し、これに、サーボモータ１７で回転するウオーム１８を噛合させてある。しかし、この伝動系は、これに限定されるものではない。
【００４４】
これによって、発電車両１の走行時に高速度を出すときには、図示しないスイッチによりサーボモータ１７に入力すると、ウオーム１８の回転に伴いウオームホイール１６が旋回して、風量調節扉１５の自由端部が上昇する。
【００４５】
従ってボディ１Ａの上面から導気斜面２へ流れる気流は、図５におけるＸ矢示方向へ上昇するので、プロペラ風車５に当る気流量が減少し、プロペラが過回転することはない。
【００４６】
なお必要に応じて、発電車両１の走行速度を計測するための、図示しない計速機をボディ１Ａに配設し、計速値を基に、サーボモータ１７をコンピユータ制御により駆動して風量調節扉１５の開閉を自動調節するようにすることができる。
【００４７】
計速機が、一定速度以下になつたことを検知すると、コンピュータの制御により、流量調節扉１５の自由端部が下降して、導気フード１３内に気流が入り、プロペラ風車５は通常に回転して発電する。
【実施例３】
【００４８】
図７は、実施例３を示す発電車両１の要部側面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。実施例３は、プロペラ風車５の位置を支柱４と共に傾倒可能にしたものである。
【００４９】
図７において、フレーム３の後たん上面に、基台４４が固定されている。基台４４に左右方向の支軸４５を介して、支柱４が前方へ傾倒可能に立設されている。支柱４の基端部には、傾倒手段４６が連結されている。傾倒手段４６は、例えば流体圧シリンダが選択されるが、回転送りねじ、その他、支柱４を傾倒することができるものなら何でもかまわない。
【００５０】
支柱４の上端部には、発電機の筐体７が前向きに固定され、その前部に、回転体１０が回転可能に装着されている。回転体１０の周囲には、複数のブレード６が放射方向を向いて装着されている。その他の全体構造は、図４に示すものとほぼ同じであり、、ブレード６の回転に伴い、筐体７内で発電される。
【００５１】
走行時に高速となるときは、図示しないスイッチの入力で傾倒手段４６を作動させて、支柱４を前方へ傾倒させると、ブレード６の前面は導気斜面２に近接するので、回転速度は低下する。
従って、走行速度の高低により、プロペラ風車５の傾倒角度を任意に調制することができる。この傾倒は、速度計とコンピュータを利用して自動化することができる。
【実施例４】
【００５２】
図８は、実施例４を示す発電車両要部の側面図である。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４では、発電車両１９として軌道車を示している。
発電車両１９は、軌道上を走行する軌道車のボデー１９Ａの後部に、前上部から後下部へかけて、大きな傾斜の導気斜面２が形成されている。
【００５３】
導気斜面２の後部において、フレーム３の後端上部に支柱４を立設し、その上部にプロペラ風車５を配設してある。またボディ１９Ａの底面後部は、後方へ向かって尻上りの底斜面１２とされている。
ボディ１９Ａの後部において、プロペラ風車５を囲むように、導気フード１３が配設されている。
【００５４】
このように、プロペラ風車５を軌道車の後部に配設することによって、プロペラ風車５を、直径がきわめて大きいものとすることが可能となり、大きな容量の発電をさせることができる。
【００５５】
以上のように、この発明は、発電車両１の後部に導気斜面２を形成して、その後部にプロペラ風車５を配設してあるので、プロペラ風車５の直径を大きくすることができ、かつ、走行時にプロペラが障害になるは小さい。
【００５６】
また、ボディの形状によるコアンダ効果を利用することができるため、回転効率を高め、効率のよい発電をし、蓄電することができ、例えば電力による走行距離を伸ばすことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１．発電車両
１Ａ．ボディ
１Ｂ．モータ
１Ｃ．蓄電池
１Ｄ．傾斜側面
１Ｅ．導気路
２．導気斜面
３．フレーム
４．支柱
４４．基台
４５．支軸
４６．傾倒手段
５．プロペラ風車
６．ブレード
６Ａ．湾曲部
７．筐体
８．主軸
９．発電コイル
１０．回転体
１１．磁石
１２．底斜面
１３．導気フード
１３Ａ．上板
１３Ｂ．側板
１４．ヒンジ
１５．流量調節扉
１６．ウオームホイール
１７．サーボモータ
１８．ウオーム
１９．乗物車両
１９Ａ．ボディ
【図１】
2011032936.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011032936.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011032936.tif 000007
【図６】
2011032936.tif 000008
【図７】
2011032936.tif 000009
【図８】
2011032936.tif 000010