(57)【要約】【課題】  より高回転域まで回転を上げることのでき、且つ高トルクの回転力が得られる風洞回転羽根を提供する。【解決手段】  風洞を、風の抜ける方向に対して、上記回転羽根設置位置部分の風洞とその上段の風洞の少なくとも二段２ａ及び２ｂに分けると共に、各段の入り側開口近傍部側両側に、同じく風を受け止め易い形状に成形された受風面を少なくとも片面側に有する複数枚の縦ブレードで構成され、風洞開口部側から見た場合、両側の各受風面が風洞中央部側で風を受けて回転し、その回転で風を風洞側へ押し込むことができるように、風押込回動体３ａ及び３ｂと３０ａ及び３０ｂが夫々設けられ、且つ各上下段に分かれた風洞の同じ位置に配した風押込回動体の軸を繋げて同軸にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風洞に設置された時に、該風洞に１乃至複数枚突き出るブレードによって、上記風洞を吹き抜ける風を受けて回転する共に、上記風洞を吹き抜ける風を上記ブレードに受けてその力によって回わる回転羽根の回転力を用いて発電器に発電させる風洞回転羽根であって、上記回転羽根は、その軸より離れた位置で、上記風を受けるブレード部分が風を受け止め易い形状に成形された受風面として形成されており、該受風面より軸寄り部分が、風洞を吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、その軸寄り部分から風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞の、より風下側にある別のブレードの受風面に受けられる位置に来るように、手前のブレードの軸寄り部分の位置に、通風孔乃至通風スリットが穿設された風洞回転羽根において、
上記風洞を、風の抜ける方向に対して、上記回転羽根設置位置部分の風洞とその上段の風洞の少なくとも二段に分けると共に、
各段の入り側開口近傍部側両側に、同じく風を受け止め易い形状に成形された受風面を少なくとも片面側に有する複数枚の縦ブレードで構成され、風洞開口部側から見た場合、両側の各受風面が風洞中央部側で風を受けて回転し、その回転で風を風洞側へ押し込むことができるように、風押込回動体が夫々設けられ、且つ各上下段に分かれた風洞の同じ位置に配した風押込回動体の軸を繋げて同軸にしたことを特徴とする風洞回転羽根。
【請求項２】
請求項１記載の風洞回転羽根において、上記風押込回動体につき、上段の風洞両側に備えられる風押込回動体の径を最下段の風洞両側に備えられる風押込回動体の径より大きくしたことを特徴とする請求項１記載の風洞回転羽根。
【請求項３】
請求項１乃至２記載の風洞回転羽根において、風洞の段が上下二段の場合に、風洞回転羽根の一つが最上方に来た時に、上下段風洞を仕切る板より、わずかにその上端が突出するように、風洞回転羽根の設置位置乃至上記仕切り板の後部の設定が行われていることを特徴とする請求項１乃至２記載の風洞回転羽根。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の風洞回転羽根において、上段の風洞出側下流部分を、上記回転羽根の設置された最下段の風洞出側下流部分にある該回転羽根の後方で滑らかに傾斜させながら絞り、風洞の空気の流れを合流させることを特徴とする請求項１乃至３記載の風洞回転羽根。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の風洞回転羽根において、これら一体の構成を、最初の風洞回転羽根の風洞風下後方に、複数体連続的に設けたことを特徴とする請求項１乃至４載の風洞回転羽根。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風洞に設置されて、発電に使用される風洞回転羽根に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願の発明者は、後述する特許文献１で、先端側に風を受け止め易い受風面を有し、軸寄りの（軸に近い）側に、特定の条件の場合に風を通す開口部（通風孔乃至通風スリット）を設けて、風下側にある他の受風面でその風を受けてより回転し易くする風洞回転羽根を考案した。
【０００３】
その後も、後述する特許文献２や３の提案を行い、これらの改良に努めた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２４０８８３号
【特許文献２】特許第５７６８２３４号
【特許文献３】特許第５８７７４５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらの特許発明は、これまでよりその効果は認められるものの、３５０回転／分位までの回転数にとどまり、５００回転／分以上の実用的な回転数が得られるようなものではなく、このような高回転域で且つ高トルクの回転力が得られる風洞回転羽根の実用化が望まれていた。その中でも、近年航続距離の延長が望まれている電気自動車は、走りながら発電と充電が行える、当該構成の改良が待ち望まれている。
【０００６】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたものであって、特許文献１の発明構成を前提に、より高回転域まで回転を上げることのでき、且つ高トルクの回転力が得られる風洞回転羽根を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記特許文献２及び３を見ても明らかなように、本発明者は、この風洞回転羽根の回転数を上げようとして、該回転羽根のブレードに設けられる受風面に工夫を凝らしてきた。そして、その後も、該受風面に改良を加えて実験を何度も行ってきたが、新しい知見は得られるものの、どうしても３５０回転／分範囲内までの回転数にとどまり、それ以上の、例えば自動車や列車に用いられた場合に発電し、その電気をこれらの走行や他の目的に使える実用的な発電力が得られる構成とすることが出来ず、受風面に工夫を加えるこれまでの発想に限界を感じていた。
【０００８】
そこで、本発明者は、根本的な発想の転換を試み、上記受風面に工夫を凝らすことからの発想から脱却し、構造全体として、新しい構成のものを一から考えることにした。
【０００９】
新しい発想は、風洞を吹き抜ける風のトータルな量を如何に増やし、その圧を高めることに、その照準を定めた。即ち、風洞を吹き抜ける風の圧力を高めることで、上記回転羽根の回転数を実用域まで高めることである。
【００１０】
そのため、発明者は、風洞の風の入り側で如何に風を風洞内に押し込めることができるかを考えた。そこでもその基本となる発想に基づく構成だけではどうしてもその目的に至ることは出来なかった。
【００１１】
以上の経緯から、本発明者は次のような構成からなる本発明を発明にするに至った。即ち、本発明に係る構成は、
風洞に設置された時に、該風洞に１乃至複数枚突き出るブレードによって、上記風洞を吹き抜ける風を受けて回転する共に、上記風洞を吹き抜ける風を上記ブレードに受けてその力によって回わる回転羽根の回転力を用いて発電器に発電させる風洞回転羽根であって、上記回転羽根は、その軸より離れた位置で、上記風を受けるブレード部分が風を受け止め易い形状に成形された受風面として形成されており、該受風面より軸寄り部分が、風洞を吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、その軸寄り部分から風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞の、より風下側にある別のブレードの受風面に受けられる位置に来るように、手前のブレードの軸寄り部分の位置に、通風孔乃至通風スリットが穿設された風洞回転羽根において、
上記風洞を、風の抜ける方向に対して、上記回転羽根設置位置部分の風洞とその上段の風洞の少なくとも二段に分けると共に、
各段の入り側開口近傍部側両側に、同じく風を受け止め易い形状に成形された受風面を少なくとも片面側に有する複数枚の縦ブレードで構成され、風洞開口部側から見た場合、両側の各受風面が風洞中央部側で風を受けて回転し、その回転で風を風洞側へ押し込むことができるように、風押込回動体が夫々設けられ、且つ各上下段に分かれた風洞の同じ位置に配した風押込回動体の軸を繋げて同軸にしたことを基本的特徴としている。
【００１２】
当初の構成は、風洞開口部両側に、縦ブレードで構成される風押込回動体を単に設けて、風洞を吹き抜ける風を押し込むだけの構成としたが、そのような構成だけでは、風洞の後方にある、回っている回転羽根自身が抵抗になり、押し込まれた空気が、その後方へ効率よく抜けることが出来ないことが判明した。
【００１３】
そこで、もっと風の吹き抜けを良くする構成を考え、風洞を上下方向に複数段とし、最下段に、上記回転羽根を置き、その上段の風洞は基本的に風を吹き抜けさせる構成としたのである。
【００１４】
上段側の風洞は吹き抜けるだけで、他に抵抗となるものは特にないので、当然そこを吹き抜ける風の量は多くなる。この上段の風洞を流れる風の力を利用しない手はない。そこで、最下段だけでなく、その上段側の開口部両側に、縦ブレードで構成される風押込回動体を同時に設けて、上段側の風洞を吹き抜ける風を押し込まさせて、それらの風洞を吹き抜ける量をその押込によって、より増やすと共に、上段側で良く回る該風押込回動体の軸を、最下段にある風押込回動体の軸に繋げることで、これまで、上記風洞回転羽根があるために抵抗となって、最下段の風量が落ちていたのを、上段から最下段までの風押込回動体の軸を繋げて回すことで、上段側風洞の増大させた風の吹き込み量による力を、最下段の風押込回動体の軸に伝達させることで、その風押込回動体の回転力をより一層高めることで、最下段の風洞を吹き抜ける風をより強い力で押し込んで、上記風洞回転羽根に送り込み、該風洞回転羽根の回転数、並びに回転トルクを上げることが可能となった。結果を見れば、該風洞回転羽根の回転数は、優に５５０回転／分を超える結果を得られることとなった。
【００１５】
以上の構成からなる本発明によれば、抵抗のほぼない上段側の風洞を自由に吹き抜ける風を利用して、その力を、最下段の風押込回動体に伝え、該最下段の風押込回動体の風を押し込む力を高めて、上記風洞回転羽根を回転せしめているため、自動車や列車等に用いられた場合に発電し、その電気をこれらの走行や他の目的に使える実用的な発電力を得ることが可能となった。ここで、上段側風洞を吹き抜ける風について、通過中にほとんど抵抗を受けないことが、ここを通過する風によって、最終的に下段側の風押込回動体を強く回すことになる。
【００１６】
以上の風押込回動体につき、上段の風洞両側に備えられる風押込回動体の径を最下段の風洞両側に備えられる風押込回動体の径より大きくすると良い。これは、風洞への風の抵抗の少ない上段側風洞では、もの凄い勢いで風が吹き抜け、その際に、入り側の風押込回動体も、沢山の量の風を風洞内に押し込めるため、良く回ることになる。その力が、最下段の風押込回動体の回転推進力となり、最下段のそれを回すことになる。そのため、上段の風洞に備えられる風押込回動体の径を最下段の風洞に備えられる風押込回動体の径より大きくすれば、最下段の風押込回動体の回転が高くなって、最下段の風押込回動体の風洞内に風を押し込む力が、仮に上段に風洞がない時に比べ、格段に高くなるからである。
【００１７】
風洞が上下二段になっている実際の構成の場合、そのような構成の場合に、風洞回転羽根の一つが最上方に来た時に、上下段風洞を仕切る板より、わずかにその上端が突出するように、風洞回転羽根の設置位置乃至上記仕切り板の後部の設定が行われていると、より好ましい結果をもたらすことになる。これは、下段の風押込回動体の回転が高くなって、下段の風押込回動体の風洞内に風を押し込む力が高くなるからと言う、上記の効果だけではなく、風洞回転羽根の設置位置乃至上記仕切り板の後部の設定が、風洞回転羽根の一つが最上方に来た時にその上端が突出するように行われていれば、この風洞回転羽根の上端が、抵抗のほとんど無い上段の風洞を吹き抜ける風に押されて、より回転力を増すからである。
【００１８】
他方このような構成を有する風洞回転羽根において、上段の風洞出側下流部分を、上記回転羽根の設置された最下段の風洞出側下流部分にある該回転羽根の後方で滑らかに傾斜させながら絞り、風洞の空気の流れを合流させる構成とすると、より良い結果をもたらすことになる。後方での風洞を流れる空気の合流は、混合されて流れようとするが、最下段の風洞の空気密度が低い状態となり、それにつられて、その密度不足を補うために、最下段の空気がより、後方に引っ張られやすくなるからである。上下段風洞を仕切る板より、風洞回転羽根の一つの上端が突出する構成と組み合わせた構成では、６５０回転／分を超える回転数を得られる結果となった。
【００１９】
以上の構成が風洞回転羽根の５５０回転／分以上の回転数を達せられるものであるが、これらの風洞に流れ込んだ風は、後方に抜けていくので、その後方に同様な構成を何段か設けて、複数の、上記風洞回転羽根構成により発電させ、用いることも可能である。すなわち、以上の風洞回転羽根において、これら一体の構成を、最初の風洞回転羽根の風洞風下後方に、複数体連続的に設けて、夫々に発電させる構成とすると、その数だけ発電量は増やすことができることになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一つ目の風洞回転羽根の構成によれば、抵抗のほぼない上段側の風洞を自由に吹き抜ける風を利用して、その力を、最下段の風押込回動体に伝え、該最下段の風押込回動体の風を押し込む力を高めて、上記風洞回転羽根を回転せしめているため、発電力が高められ、実用的な発電力を得ることが可能となるという優れた効果を奏し得ることになる。
【００２１】
本発明の二つ目の構成によれば、風洞への風の抵抗の少ない上段側風洞では、もの凄い勢いで風が吹き抜け、その際に、入り側の風押込回動体も、沢山の量の風を風洞内に押し込めるため、良く回ることになり、その力が、最下段の風押込回動体の回転推進力となって、最下段のそれを回すことになるため、上段の風洞に備えられる風押込回動体の径を最下段の風洞に備えられる風押込回動体の径より大きくすれば、最下段の風押込回動体の回転が高くなり、最下段の風押込回動体の風洞内に風を押し込む力が、仮に上段に風洞がない時に比べ、格段に高くなると言う効果を得ることが可能となる。
【００２２】
本発明の三つ目の構成によれば、風洞回転羽根の設置位置乃至上記仕切り板の後部の設定が、風洞回転羽根の一つが最上方に来た時にその上端が突出するように行われていれば、この風洞回転羽根の上端が、抵抗のほとんど無い上段の風洞を吹き抜ける風に押されて、より回転力を増すため、風洞回転羽根の回転数を上げることが可能となる。
【００２３】
本発明の四つ目の構成によれば、上段の風洞出側下流部分を、上記回転羽根の設置された最下段の風洞出側下流部分にある該回転羽根の後方で滑らかに傾斜させながら絞り、風洞の空気の流れを合流させており、後方での風洞を流れる空気の合流は、混合されて流れようとするが、その際、最下段の風洞の空気密度が低い状態となり、それにつられて、その密度不足を補うために、最下段の空気がより、後方に引っ張られやすくなるので、最終的に、最下段の空気の流れはより多くなり、それにつられて風洞回転羽根の回転効率が上がることになる。この構成と三つ目の構成とを組み合わせることで、６５０回転／分を超える回転数を得られる結果となった。
【００２４】
本発明の五つ目の構成によれば、一体一体の風洞回転羽根の構成を、最初の風洞回転羽根の風洞風下後方に、複数体連続的に設けて、夫々に発電させる構成とすることで、その数だけ発電量は増やすことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１に係る構成を示す説明図である。
【図２】上記実施例構成を真横からスケルトン状態で示す概略図である。
【図３】本発明の実施例２の構成の重要部分を拡大して示す拡大図である。
【図４】本発明の実施例２に係る構成を真横からスケルトン状態で示す概略図である。
【図５】本発明の実施例３に係る概略構成の説明図である。
【図６】本発明の前提となる構成の斜視図である。
【図７】上記前提構成の原理説明図である。
【図８】同じく前提構成の原理説明図である。
【図９】同じく前提構成の原理説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
上記特許文献１の風洞回転羽根の構成は、図６〜図９に示すように、風洞２ａに設置された時に、該風洞２ａに１乃至複数枚突き出るブレード１０によって、上記風洞２ａを吹き抜ける風を受けて回転する回転羽根１００であり、該ブレード１０はその回転羽根１００の回転軸から外側に軸寄り部分１０ｂが延出され、さらにその軸寄り部分１０ｂ延出方向に風を受け止め易い形状に成形された受風面１０ａが備えられていて、上記風洞２ａを吹き抜ける風を上記ブレード１０の受風面１０ａに受けてその力によって回わる回転羽根の回転力を用いて発電器に発電させる風洞回転羽根１００であって、上記回転羽根１００は、該受風面１０ａより軸寄り部分１０ｂが、風洞２ａを吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、その軸寄り部分１０ｂから風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞２ａより風下側にある別のブレード１０の受風面１０ａに受けられる位置に来るように、手前のブレード１０の軸寄り部分１０ｂの位置にのみ、通風孔乃至通風スリット１が穿設されているというものである。
【００２７】
このような構成によって、風洞２ａ内で風を受けて回転している回転羽根１００の、あるブレード１０の受風面１０ａより軸寄り部分（根元側）１０ｂが、風洞２ａを吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、図８に示すように、風洞２ａ内を吹き抜ける風が、上記通風孔乃至通風スリット１を通って、その風洞２ａのより風下側にある別のブレード１０の受風面１０ａに突き当たることになる。この別のブレード１０の受風面１０ａは、一番強い風を受けてから、次第に弱まって来たまさにその時に、新たに、通風孔乃至通風スリット１を通って来た風を受けて、さらに強い回転力が与えられるため、その位置に置いても、より回転力が強まることになる。この際、そのような風の吹き抜けをさせた通風孔乃至通風スリット１を有するブレード１０の受風面１０ａは、間もなく直接風洞２ａ内を吹き抜ける風を受けることになるので、少なくとも２つのブレード受風面１０ａで、この風洞回転羽根１００は、風洞２ａを吹き抜ける風を受けることになり、それによって、より強い回転力が得られるようになる。その一瞬の後、そこから上記の別のブレード１０がわずかに回転した位置で、図９に示すように、下方に抜けていた風は、方向を変えて、風洞２ａの風下側に吹き抜けていき、風洞２ａ内をそのまま吹き抜けていく風と合流することになる。これが、オーバーフローを発生させずに、風洞内を吹き抜ける風を利用して発電等を行えるようにする特許文献１の発明の構成であった。
【実施例１】
【００２８】
図１及び図２は、上記特許文献１の構成をそのまま利用してさらにその性能を向上させた本発明構成の一つ目及び二つ目の実施例構成を示す説明図である。同図に示すように、本実施例構成は、上記風洞を、風の抜ける方向に対して、上記回転羽根１００設置位置部分の風洞２ａとその上段の風洞２ｂの二段に分けている。
【００２９】
また、各段の風洞２ａ及び２ｂの入り側開口近傍部側両側に、同じく風を受け止め易い形状に成形された受風面を少なくとも片面側に有する複数枚の縦ブレードで構成され、風洞開口部側から見た場合、両側の各受風面が風洞中央部側で風を受けて回転し、その回転で風を風洞側へ押し込むことができるように、風押込回動体３ａ及び３ｂと３０ａ及び３０ｂとが夫々設けられ、且つ各上下段に分かれた風洞２ａと２ｂの同じ位置に配した風押込回動体（３ａと３０ａ、３ｂと３０ｂ）の軸を繋げて同軸にし（３１ａと３１ｂ）ている。
【００３０】
以上のような構成を有しているため、上段側の風洞２ｂについては、風は吹き抜けるだけで、他に特段、抵抗を受けないので、そこを吹き抜ける風の量は当然下段の風洞２ａより多くなる。この上段の風洞２ｂを流れる風の力を利用しようとするのが本願の実施例構成である。そこで、下段の風洞２ａの上に上段の風洞２ａだけでなく、その上段側の開口部両側に、縦ブレードで構成される風押込回動体３０ａ及び３０ｂを同時に設けて、上段側の風洞２ｂを吹き抜ける風を押し込まさせて、それらの風洞２ｂを吹き抜ける量をその押込によって、より増やすと共に、上段側風洞２ｂで良く回る該風押込回動体３０ａ及び３０ｂの軸を、下段にある風押込回動体３ａ及び３ｂの軸に繋げる（３１ａ及び３１ｂ）ことで、これまで、上記風洞回転羽根１００があるために抵抗となって、下段の風量が落ちていたのを、上段から下段までの風押込回動体（３ａ及び３ｂと３０ａ及び３０ｂ）の軸を繋げて（３１ａ及び３１ｂ）回すことで、上段側風洞２ｂの増大させた風の吹き込み量による力を、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの軸に伝達させることで、その風押込回動体３ａ及び３ｂの回転力をより一層高めることで、下段の風洞２ａを吹き抜ける風をより強い力で押し込んで、上記風洞回転羽根１００に送り込み、該風洞回転羽根１００の回転数、並びに回転トルクを上げることが可能となった。実験結果から、該風洞回転羽根１００の回転数は、発電機を回しながら（風洞回転羽根１００：発電機＝１：１）、優に５５０回転／分を超える結果が得られた。
【００３１】
また、本実施例構成では、図１及び図２に示すように、上段の風洞２ｂ両側に備えられる風押込回動体３０ａ及び３０ｂの径を下段の風洞２ａ両側に備えられる風押込回動体３ａ及び３ｂの径より大きしている。これは、風洞への風の抵抗の少ない上段側風洞２ｂでは、もの凄い勢いで風が吹き抜け、その際に、入り側の風押込回動体３０ａ及び３０ｂも、沢山の量の風を風洞２ｂ内に押し込めるため、良く回ることになる。その力が、下段の風洞２ａの風押込回動体３ａ及び３ｂの回転推進力となり、下段のそれ（風押込回動体３ａ及び３ｂ）を回すことになる。そのため、上段の風洞２ｂに備えられる風押込回動体３０ａ及び３０ｂの径を下段の風洞２ａに備えられる風押込回動体３ａ及び３ｂの径より大きくすれば、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの回転が高くなって、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの風洞２ａ内に風を押し込む力が、仮に上段に風洞２ｂがない時に比べ、格段に高くなるからである。
【００３２】
以上の構成からなる本発明に係る一つ目及び二つ目の実施例構成によれば、抵抗のほぼない上段側の風洞２ｂを自由に吹き抜ける風を利用して、その力を、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂに伝え、該下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの風を押し込む力を高めて、上記風洞回転羽根１００を回転せしめているため、自動車や列車等に用いられた場合に発電し、その電気をこれらの走行や他の目的に使える実用的な発電力を得ることが可能となった。ここで、上段側の風洞２ｂを吹き抜ける風について、通過中にほとんど抵抗を受けないことが、ここを通過する風によって、最終的に下段側の風押込回動体３ａ及び３ｂを強く回すことになる。
【実施例２】
【００３３】
図３及び図４は、本発明構成を有する三つ目及び四つ目の実施例に係る風洞回転羽根１００の構成を示している。こららの図面に示すように、風洞が上下二段になっている構成の場合に、風洞回転羽根１００の一つが最上方に来た時に、上下段風洞を仕切る仕切り板板２０より、わずかにその上端（１０ａの上端）が突出するように（図３では仕切り板２０の延長線が２０ａと点線で示されている）、風洞回転羽根１００の設置位置乃至上記仕切り板２０の後部の設定が行われていると、より好ましい結果をもたらすことになる。これは、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの回転が高くなって、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの風洞２ａ内に風を押し込む力が高くなるからと言う、実施例１の効果だけではなく、風洞回転羽根１００の設置位置乃至上記仕切り板２０の後部の設定が、風洞回転羽根の一つが最上方に来た時にその上端が突出する（点線より上に突出している）ように行われていれば、この風洞回転羽根１００の上端が、抵抗のほとんど無い上段の風洞２ｂを吹き抜ける風に押されて、より回転力を増すからである。しかも後述するように、本実施例では、絞り２０ｂの構成により、風洞２ｂ内の圧力が高まり、該風洞回転羽根１００の先端を押し込み、はるかに強い回転力をうむことになる。これについては、後述する。
【００３４】
この構成は、元となった、特許文献１の構成の考え方と、コロンブスの卵的な、ある意味共通するコンセプトがある。即ち、前提構成となった特許文献１では、あるブレード１０の受風面１０ａより軸寄り部分（根元側）１０ｂが、風洞２ａを吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、図８に示すように、風洞２ａ内を吹き抜ける風が、上記通風孔乃至通風スリット１を通って、その風洞２ａのより風下側にある別のブレード１０の受風面１０ａに突き当たることになる。通風孔乃至通風スリット１を通って来た風を受けて、さらに強い回転力が与えられるため、その位置に置いても、より回転力が強まることになる。この際、そのような風の吹き抜けをさせた通風孔乃至通風スリット１を有するブレード１０の受風面１０ａは、間もなく直接風洞２ａ内を吹き抜ける風を受けることになるので、少なくとも２つのブレード受風面１０ａで、この風洞回転羽根１００は、風洞２ａを吹き抜ける風を受けることになり、それによって、より強い回転力が得られるようになる。
【００３５】
これに対し、本実施例構成では、下段の風押込回動体３ａ及び３ｂの回転が高くなって、それによる風洞２ａ内に風を押し込む力が高くなるからと言う、上記実施例１の効果だけではなく、風洞回転羽根１００の設置位置乃至上記仕切り板２０の後部が、風洞回転羽根１００の一つが最上方に来た時にその上端（１０ａの上端）が突出するように設定ていれば、この風洞回転羽根の上端が、抵抗のほとんど無い上段の風洞を吹き抜ける風に押されて、より回転力を増すことになり、風洞回転羽根１００の回転位置によって、別の力が付勢して、より該風洞回転羽根１００を回そうとする力が作用することになるからである。
【００３６】
さらに本実施例では、上段の風洞２ｂ出側下流部分を、上記風洞回転羽根１００の設置された下段の風洞２ａ出側下流部分にある該回転羽根１００の後方で滑らかに傾斜させながら絞り（２０ｂ）、風洞２ａ及び２ｂの空気の流れを合流させる構成としている。この絞り２０ｂの構成により、風洞２ｂ内の圧力が高まることになる。しかもその後方での風洞２ａ及び２ｂを流れる空気の合流は、混合されて流れようとするが、下段の風洞２ａの空気密度が低い状態となり、それにつられて、その密度不足を補うために、下段の風洞２ａ内の空気がより、後方に引っ張られやすくなる。これらの要因が、風洞回転羽根１００の回転力をより増すことになる。
【００３７】
そればかりではなく、本実施例では、上段の風洞２ｂ出側下流部分の絞り２０ｂに対し、下段の風洞２ａ出側下流部分を対抗させて絞る２０ｃ構成としている。風洞出側の上下から絞り２０ｂ及び２０ｃをかける構成としたことで、そこを突き抜ける風の流速は、絞られた分だけ速くなり、風洞後方での空気の流れを合流させて風洞２ａの流れを引っ張り出させるだけでなく、合流部分の風の流れがより速くなるため、下段の空気が、更に後方に引っ張られやすくなるので、６５０回転／分を超える回転数を得られる結果となった。
【実施例３】
【００３８】
上記実施例１及び実施例２の構成により、風洞回転羽根１００単体で、５５０回転／分から６５０回転／分以上の回転数を達せられるようになった。上記構成で風洞２ａ及び２ｂの入り側で風の速度が７０ｋｍ／ｈと測定された時に、その出側での風の速度は６３ｋｍ／ｈと、なんと約９０％の速度がこれらの風洞の風下側に抜けていく。そこで、本実施例では、図５に示すように、その後方に同様な構成を複数体（Ｘａ〜Ｘｄ）設けて、複数の、上記風洞回転羽根構成により発電させ、用いることにした。すなわち、以上の風洞回転羽根において、これら一体の構成（Ｘ）を、最初の風洞回転羽根の風洞風下後方に、複数体連続的に設けて（Ｘａ〜Ｘｄ）、夫々に発電させる構成としている。そのため、後方ほど、発電量は少なくなるものの、その数に応じて、発電量は増やすことができることになる。
【００３９】
尚、本発明の風洞回転羽根は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の風洞回転羽根は、発電用設備など、たとえば、電気自動車やプラグインハイブリッド車、その他自動車以外の電車や船舶などにも、風を利用して発電できるものであれば、他への利用も可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１                          通風孔乃至通風スリット
２ａ                        下段側風洞
２ｂ                        上段側風洞
３ａ、３ｂ、３０ａ、３０ｂ  風押込回動体
１０                          ブレード
１０ａ                        ブレード受風面
１０ｂ                        軸寄り部分
２０                          仕切り板
２０ｂ、２０ｃ                絞り
１００                          風洞回転羽根
【図１】
2019120178.tif 000003
【図２】
2019120178.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019120178.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019120178.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月18日(2018.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風洞に設置された時に、該風洞に１乃至複数枚突き出るブレードによって、上記風洞を吹き抜ける風を受けて回転する共に、上記風洞を吹き抜ける風を上記ブレードに受けてその力によって回わる回転羽根の回転力を用いて発電器に発電させる風洞回転羽根であって、上記回転羽根は、その軸より離れた位置で、上記風を受けるブレード部分が風を受け止め易い形状に成形された受風面として形成されており、該受風面より軸寄り部分が、風洞を吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、その軸寄り部分から風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞の、より風下側にある別のブレードの受風面に受けられる位置に来るように、手前のブレードの軸寄り部分の位置に、通風孔乃至通風スリットが穿設された風洞回転羽根において、
上記風洞を、風の抜ける方向に対して、上記回転羽根設置位置部分の風洞とその上段の風洞の少なくとも二段に分け、上段側の風洞については、風が吹き抜けるだけで、他に抵抗を受けない構成とすると共に、
各段の入り側開口近傍部側両側に、同じく風を受け止め易い形状に成形された受風面を少なくとも片面側に有する複数枚の縦ブレードで構成され、風洞開口部側から見た場合、両側の各受風面が風洞中央部側で風を受けて回転し、その回転で風を風洞側へ押し込むことができるように、風押込回動体が夫々設けられ、且つ各上下段に分かれた風洞の同じ位置に配した風押込回動体の軸を繋げて同軸にしたことを特徴とする風洞回転羽根。
【請求項２】
請求項１記載の風洞回転羽根において、上記風押込回動体につき、上段の風洞両側に備えられる風押込回動体の径を最下段の風洞両側に備えられる風押込回動体の径より大きくしたことを特徴とする請求項１記載の風洞回転羽根。
【請求項３】
請求項１乃至２記載の風洞回転羽根において、風洞の段が上下二段の場合に、風洞回転羽根の一つが最上方に来た時に、上下段風洞を仕切る板より、わずかにその上端が突出するように、風洞回転羽根の設置位置乃至上記仕切り板の後部の設定が行われていることを特徴とする請求項１乃至２記載の風洞回転羽根。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の風洞回転羽根において、上段の風洞出側下流部分を、上記回転羽根の設置された最下段の風洞出側下流部分にある該回転羽根の後方で滑らかに傾斜させながら絞り、風洞の空気の流れを合流させることを特徴とする請求項１乃至３記載の風洞回転羽根。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の風洞回転羽根において、これら一体の構成を、最初の風洞回転羽根の風洞風下後方に、複数体連続的に設けたことを特徴とする請求項１乃至４載の風洞回転羽根。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
以上の経緯から、本発明者は次のような構成からなる本発明を発明にするに至った。即ち、本発明に係る構成は、
風洞に設置された時に、該風洞に１乃至複数枚突き出るブレードによって、上記風洞を吹き抜ける風を受けて回転する共に、上記風洞を吹き抜ける風を上記ブレードに受けてその力によって回わる回転羽根の回転力を用いて発電器に発電させる風洞回転羽根であって、上記回転羽根は、その軸より離れた位置で、上記風を受けるブレード部分が風を受け止め易い形状に成形された受風面として形成されており、該受風面より軸寄り部分が、風洞を吹き抜ける風に対して直交する位置に回転移動して来た時に、その軸寄り部分から風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞の、より風下側にある別のブレードの受風面に受けられる位置に来るように、手前のブレードの軸寄り部分の位置に、通風孔乃至通風スリットが穿設された風洞回転羽根において、
上記風洞を、風の抜ける方向に対して、上記回転羽根設置位置部分の風洞とその上段の風洞の少なくとも二段に分け、上段側の風洞については、風が吹き抜けるだけで、他に抵抗を受けない構成とすると共に、
各段の入り側開口近傍部側両側に、同じく風を受け止め易い形状に成形された受風面を少なくとも片面側に有する複数枚の縦ブレードで構成され、風洞開口部側から見た場合、両側の各受風面が風洞中央部側で風を受けて回転し、その回転で風を風洞側へ押し込むことができるように、風押込回動体が夫々設けられ、且つ各上下段に分かれた風洞の同じ位置に配した風押込回動体の軸を繋げて同軸にしたことを基本的特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
そこで、もっと風の吹き抜けを良くする構成を考え、風洞を上下方向に複数段とし、最下段に、上記回転羽根を置き、その上段の風洞は基本的に風を吹き抜けさせる構成、すなわち、上段側の風洞については、風が吹き抜けるだけで、他に抵抗を受けない構成としたのである。