(57)【要約】【課題】  これまで以上の回転数が得られ、十分な発電量が得られる風洞回転羽根を提供する。【解決手段】  回転羽根１０の、あるブレード１２の受風面１４より軸寄り部分１６が、風洞３０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、風洞３０内を吹き抜ける風が、上記通風孔１を通って、その風洞３０のより風下側にある別のブレード１２の受風面１４に突き当たることになり、そのため、この別のブレード１２の受風面１４が、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構成の回転羽根１０の構成を有すると共に、該受風面１４上に、受風面形状に対して逆反りアール状に断面形状が形成された抵抗軽減片２ａ及び２ｂが、受風面幅方向にわたって、２条設けられている。【選択図】        図３
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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、
上記ブレード受風面上に、該受風面形状に対して逆反り状に断面形状が形成された抵抗軽減片を、受風面幅方向にわたって、１乃至複数枚設けたことを特徴とする風洞回転羽根。
【請求項２】
上記抵抗軽減片とは別に、上記ブレード受風面より辺縁部の断面形状を、上記受風面形状に対して逆反り状に形成したことを特徴とする請求項１記載の風洞回転羽根。
【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】
現在本発明者並びに本件特許出願人によって取得された下記特許文献１の風洞回転羽根の構成は、図５〜図１０に示すように、風洞３０に設置された時に、該風洞３０に１乃至複数枚突き出るブレード１２によって、上記風洞３０を吹き抜ける風を受けて回転する回転羽根１０であり、該ブレード１２はその回転羽根１０の回転軸から外側に軸寄り部分１６が延出され、さらにその軸寄り部分１６延出方向に風を受け止め易い形状に成形された受風面１４が備えられていて、上記風洞３０を吹き抜ける風を上記ブレード１２の受風面１４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１０であって、上記回転羽根１０は、該受風面１４より軸寄り部分１６が、風洞３０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１６から風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞３０より風下側にある別のブレード１２の受風面１４に受けられる位置に来るように、手前のブレード１２の軸寄り部分１６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。
【０００３】
このような構成によって、風洞３０内で風を受けて回転している回転羽根１０の、あるブレード１２の受風面１４より軸寄り部分（根元側）１６が、風洞３０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９に示すように、風洞３０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、その風洞３０のより風下側にある別のブレード１２の受風面１４に突き当たることになる。この別のブレード１２の受風面１４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１２の受風面１４は、間もなく直接風洞３０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１４で、この風洞回転羽根１０は、風洞３０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１２がわずかに回転した位置で、図１０に示すように、下方に抜けていた風は、方向を変えて、風洞３０の風下側に吹き抜けていき、風洞３０内をそのまま吹き抜けていく風と合流することになる。従って、オーバーフローは、発生しない。
【特許文献１】特許第５２４０８８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、オーバーフローは発生させずに、強い回転力が得られる構成ではあるが、その回転羽根の回転軸を発電器につなげると、一定程度の回転数までには達するが、実際には、その回転数（回転速度）以上には達せられず、結局思うような発電量が得られていないことが分かった。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、上記構成を有する風洞回転羽根を元に、新しい構成を提供することで、これまで以上の回転数が得られ、十分な発電量が得られる風洞回転羽根を提供せんとするものである。
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】
【０００６】
何回ものトライアンドエラーの結果、上記状況は、図１１に示すように、風下側のブレード受風面側に受けた風が、その受風面内を抜けられず、その回転の抵抗になっているのではないかと仮説が立てられた。
【０００７】
その結果、上記構成を有する風洞回転羽根に対し、風下側のブレード受風面側に受けた風が、その受風面内を抜けられないために、その回転の抵抗となっていた現象を解消できる新しい構成について、多くの試験が繰り返された。その多くの試みによって、本発明の構成は創案されたものである。
【０００８】
本発明の風洞回転羽根の構成は、
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、
上記ブレード受風面上に、該受風面形状に対して逆反り状に断面形状が形成された抵抗軽減片を、受風面幅方向にわたって、１乃至複数枚設けたこと
を基本的な特徴としている。
【０００９】
これまでの構成では、風下側のブレード受風面側に受けた風が、その受風面内を抜けられず、その回転の抵抗になっていたのに対し、上記構成によれば、風下側のブレード受風面側に風を受けた時に、抵抗軽減片の逆反り面に当たり、その逆反り面部分を撫でるようにして吹き抜け、その際、受風面内で回転の抵抗とならずに、その逆反り面のトップ部分を押し下げることになり、さらにブレードをその回転方向により強く回転せしめることが可能となる。このように、本発明の構成の特徴は、受風面内に抵抗軽減片が設けられることで、その逆反り面で受風面内に回転の抵抗を作らず、逆にブレードの回転方向により強く回転せしめる力に変えることにある。
【００１０】
もちろん受風面は、その風受け面が広くなれば、上記抵抗軽減片を設けたところ以外に、受風面内での上記抵抗が生ずることになる。従って、該抵抗軽減片を、受風面幅方向にわたって、複数枚設ける構成にすることで、その効果はより高まることになる。
【００１１】
すなわち、最初は軸寄り部分に近い側の抵抗軽減片の逆反り面を、吹き抜けたその風が、撫でるようにしてその逆反り面のトップ部分を押し下げ、さらに、その後方にある抵抗軽減片の逆反り面についても、吹き抜けたその風が、同様に作用する。
【００１２】
上記仮説によれば、もう一つ別の構成も考えられる。すなわち、上記受風面を平らに近い構成にすることで、受風面側に受けた風が、その受風面内を抜けられず、その回転の抵抗になることを防止する構成である。しかし、このような構成は本末転倒で、抵抗がなくなるどころか、受風面で風をまともにキャッチできず、風洞回転羽根の回転力は極端に落ちる結果となった。
【００１３】
受風面内での回転抵抗の軽減とは直接関係ないが（この部分では受風面内での上記のような抵抗とならないからである）、上記ブレード受風面より辺縁部の断面形状を、上記受風面形状に対し逆反り状に形成しても良い。
【００１４】
そのような構成にすることで、風洞を吹き抜けてきた風が、ブレード受風面より辺縁部にある逆反り状の構成のトップ部分を押し下げることになり、より一層ブレードをその回転方向により強く回転せしめることが可能となる。
【００１５】
また、別のブレードの受風面だけではなく、上記抵抗軽減片の逆反り面に当たりそこを押していた風は、すぐに、風洞の風下側に吹き抜けていき、風洞内をそのまま吹き抜けていく風と合流することになるので、オーバーフローの発生はない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の上記構成によれば、風下側のブレード受風面側に風を受けた時に、抵抗軽減片の逆反り面に当たり、その逆反り面部分を撫でるようにして吹き抜け、その際、受風面内で回転の抵抗とならずに、その逆反り面のトップ部分を押し下げることになり、さらにブレードをその回転方向により強く回転せしめることが可能となり、これまで以上に、回転数（回転速度）が上がり、結果的に、実用上十分な発電量が得られるという優れた効果を奏し得ることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
本発明の一実施例に係る風洞回転羽根の構成を説明する前に、まず、前提となる基本構成について説明する。
【００１９】
本実施例にかかる風洞回転羽根は、これまでに説明してきたように、風洞３０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１２によって、上記風洞３０を吹き抜ける風を受けて回転する回転羽根１０であって、該ブレード１２はその回転羽根の回転軸から外側に軸寄り部分１６が延出され、さらにその軸寄り部分１６延出方向に風を受け止め易い形状に成形された受風面１４が備えられていて、上記風洞３０を吹き抜ける風を上記ブレード１２の受風面１４に受けてその力によって回わる回転羽根１０の回転力を用いて、発電器（図示無し）に発電させる構成である。
【００２０】
図５は、そのような風洞回転羽根１０に設けられる１枚のブレード１２を示している。同図に示すように、風洞回転羽根１０の軸より離れた位置で、上記風を受けるブレード１２部分が風を受け止め易い形状に成形された受風面１４として形成されており、該受風面１４より軸寄り部分を１６として図面に示している。この軸寄り部分１６の後述する箇所に、通風孔１が穿設されている。その下の一番縁の部分は、回転羽根１０の軸に固定される固定片（図上採番していない）である。図６は、そのブレード１２の正面図（ｂ）と側面図（ａ）である。
【００２１】
図７は、これらのブレード１２を回転羽根１０の軸の周りの９０度ずつ離れた箇所に、上記固定片を固定している。もちろん、各ブレード１２の受風面１４や軸寄り部分１６は、上記回転羽根１０の軸に沿う形で取り付けられることになる。
【００２２】
そして、このような風洞回転羽根１０は、図７及び次の図８に示すように、外部から入ってくる風を通り抜けさせる風洞３０に、以下に説明するように設置する。すなわち、該風洞３０に対して、１乃至複数枚ブレード１２が突き出るような高さ位置であって、突き出たブレード１２（の受風面１４）によって風洞３０を吹き抜ける風を受けて、風洞回転羽根１０全体が回転できる位置に、回転自在に軸着される。図面では、軸の一方が軸着されていないように見えるが、実際には、両側で、ベアリングロール等の軸受けで、風洞３０内に軸着され、その一方又は両方に、変速ギア（図示無し）を介して発電器（図示無し）が取り付けられている。
【００２３】
図７及び図８では、風洞３０内を抜けてきた風の大半が、１つのブレード１２の受風面１４に当たり、その風力を受風面１４が受けて、風洞回転羽根１０の回転力に変換される。もちろん、風洞３０内を抜けてきた風の一部（風洞回転羽根１０のこのブレード１２の上辺より上側）は、そのまま、この風洞３０を、その後方に吹き抜けることになる。
【００２４】
次に各ブレード１２の軸寄り部分１６における通風孔１の穿設位置を、図９を使って説明する。
【００２５】
図９では、２枚のブレード１２が風の吹き抜ける風洞３０側に突出した状態であるが、どちらのブレード１２の受風面１４も、図８に示すように、それらが全面的に、風洞３０を吹き抜けようとする風を受けているわけでは無く、風下後方のブレード１２の受風面１４は、一番強い風を受けてから、次第に弱まって来て、現状ほぼ風を受ける役割を終わっている状態で有り、すでに生じた慣性力によって、風洞回転羽根１０を回している状態である。他方その前方（風上側）にあるブレード１２の受風面１４は、これから、風を受けようとする直前の状態に有り、回転力を得る前の状態にある。
【００２６】
このような理想状態を前提として、ブレード１２の軸寄り部分１４に、上記通風孔１の穿設位置が決まることになる。
【００２７】
すなわち、上記回転羽根１０につき、受風面１４より軸寄り部分１６が、風洞３０を吹き抜ける風に対して直交する位置に前方（風上側）のブレード１２が回転移動して来た時に、その軸寄り部分１６から風が吹き抜け、吹き抜けたその風が、上記風洞３０の、より風下側（後方）にある別のブレード１２の受風面１４に受けられる位置に来るように、手前のブレード１２の軸寄り部分１６の位置に、通風孔１が穿設される。
【００２８】
このような構成とすることにより、風洞３０内で風を受けて回転している風洞回転羽根１０の、或るブレード１２の受風面１４より軸寄り部分１６（根元側）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、図９に示すように、風洞３０内を吹き抜ける風が、上記通風孔１を通って、その風洞３０のより風下側にある別のブレード１２の受風面１４に突き当たることになる。
【００２９】
この別のブレード１２の受風面１４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ことになる。そのため、通常ならその位置で増えることの無い回転力を、その位置で新たに生じさせることになる。
【００３０】
この際、そのような風の吹き抜けをさせた通風孔１を有するブレード１２の受風面１４は、間もなく直接風洞３０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１２の受風面１４で、この風洞回転羽根１０は、風洞３０を吹き抜ける風によって、より強い回転力を得られるようになる。
【００３１】
その一瞬の後、そこから上記の別のブレード１２がわずかに回転した位置で、図１０に示すように、該別のブレード１２の受風面１４を押していた風は、風洞３０の風下側に吹き抜けていき、風洞３０内をそのまま吹き抜けていく風と合流することになる。従って、オーバーフローは、発生することがない。上述のように、実際に風洞実験を行ったところ、時速５５ｋｍ／ｈ相当の風を流しても、風洞３０外へのオーバーフローは全く発生しなかった。
【実施例１】
【００３２】
図１〜図３は、本発明の一実施例に係る風洞回転羽根の構成を説明する構成説明図である。
【００３３】
これらの図面に示すように、上記回転風洞羽根１０の前提構成を有すると共に、上記ブレード受風面１４上に、該受風面形状に対して逆反りアール状に断面形状が形成された抵抗軽減片２ａ及び２ｂが、受風面幅方向にわたって、２条設けられた状態に構成している。
【００３４】
本発明者が取得した特許構成では、風下側のブレード受風面１４側に受けた風が、その受風面１４内を抜けられず、図１１に示すように、その回転の抵抗になっていたのに対し、上記実施例構成によれば、風下側のブレード受風面１４側に風を受けた時に、図２に示すように、最初抵抗軽減片２ｂの逆反りアール状面に当たり、その逆反りアール状面部分を撫でるようにして吹き抜け、その際、受風面１４内で回転の抵抗とならずに、その逆反りアール状面のトップ部分を押し下げることになり、さらにブレード１２をその回転方向により強く回転せしめることが可能となる。このように、本実施例の構成の特徴は、受風面１４内に抵抗軽減片２ｂが設けられることで、その逆反りアール状面で受風面１４内に回転の抵抗を作らず、逆にブレード１２の回転方向により強く回転せしめる力に変えることにある。
【００３５】
上記受風面１４は、その風受け面が広くなれば、上記抵抗軽減片を設けたところ以外に、受風面１４内での抵抗が生ずることになる。従って、本実施例構成のように、該抵抗軽減片を、受風面幅方向にわたって、複数条設ける構成にすることで、その効果はより高まることになる。
【００３６】
すなわち、最初は軸寄り部分に近い側の抵抗軽減片２ｂの逆反りアール状面を、吹き抜けたその風が、撫でるようにしてその逆反りアール状面のトップ部分を押し下げ、さらに、その後方にある抵抗軽減片２ａの逆反りアール状面についても、吹き抜けたその風が、同様に作用する。
【００３７】
受風面１４内での抵抗の軽減とは直接関係ないが（この部分では受風面１４内での抵抗とならないからである）、本実施例では、上記ブレード受風面１４より辺縁部の断面形状を、上記受風面形状に対し逆反りアール状２０に形成してある。
【００３８】
そのような構成にすることで、風洞を吹き抜けてきた風が、ブレード受風面１４より辺縁部にある逆反りアール状の構成のトップ部分を押し下げることになり、より一層ブレード１２をその回転方向により強く回転せしめることが可能となる。
【００３９】
また、別のブレード１２の受風面１４だけではなく、上記抵抗軽減片２ａ及び２ｂの逆反りアール状面に当たりそこを押していた風は、すぐに、風洞３０の風下側に吹き抜けていき、風洞３０内をそのまま吹き抜けていく風と合流することになるので、オーバーフローの発生もない。
【００４０】
以上の本実施例構成とすることで、上記前提構成の場合に比べ、回転数比にして２倍以上の回転数でも、オーバーフローの発生なく、回転させることができるようになり、もちろん、発電量もそれに比例して、実用上十分な量が得られるようになった。
【実施例２】
【００４１】
図４は、本発明の他の実施例に係る風洞回転羽根の構成を説明する構成説明図である。
【００４２】
同図に示すように、上記回転風洞羽根１０の前提構成を有すると共に、上記ブレード受風面１４上の中央辺りに、該受風面形状に対して逆反りアール状に断面形状が形成された抵抗軽減片２ｃ１条が、受風面幅方向にわたって、設けられた状態に構成されている。
【００４３】
上記実施例構成によれば、風下側のブレード受風面１４側に風を受けた時に、抵抗軽減片２ｃの逆反りアール状面に当たり、その逆反りアール状面部分を撫でるようにして吹き抜け、その際、受風面１４内で回転の抵抗とならずに、その逆反りアール状面のトップ部分を押し下げることになり、さらにブレード１２をその回転方向により強く回転せしめることが可能となる。このように、本実施例の構成の特徴は、受風面１４内に抵抗軽減片２ｃが設けられることで、その逆反りアール状面で受風面１４内に回転の抵抗を作らず、逆にブレード１２の回転方向に強く回転せしめる力に変えることにある。
【００４４】
本実施例構成では、上記受風面１４の風受け面が広くない構成の場合に適した構成であり、そのような受風面１４の風受け面が狭い構成の場合には、上記抵抗軽減片２ｃを設けたところ以外は、受風面１４内での抵抗が生ずることがない。また、このような受風面１４の風受け面が狭い構成の場合には、上記抵抗軽減片を複数条設けることで、全体の構成が重くなって、却って、回転の妨げとなる。
【００４５】
本実施例構成の場合も、上記ブレード受風面１４より辺縁部の断面形状を、上記受風面形状に対し逆反りアール状２０に形成してある。
【００４６】
そのような構成にすることで、風洞を吹き抜けてきた風が、ブレード受風面１４より辺縁部にある逆反りアール状の構成のトップ部分を押し下げることになり、より一層ブレード１２をその回転方向により強く回転せしめることが可能となる。
【００４７】
また、別のブレード１２の受風面１４だけではなく、上記抵抗軽減片２ｃの逆反りアール状面に当たりそこを押していた風は、すぐに、風洞３０の風下側に吹き抜けていき、風洞３０内をそのまま吹き抜けていく風と合流することになるので、オーバーフローの発生もない。
【００４８】
以上の本実施例構成とすることで、上記実施例構成とほぼ同様な回転数でも、オーバーフローの発生なく、回転させることができるようになり、もちろん、発電量もそれに比例して、実用上十分な量が得られるようになった。
【００４９】
尚、本発明の風洞回転羽根は、上述の図示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】
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例に係る風洞回転羽根の構成を説明する構成説明図である。
【図２】上記実施例構成で、風洞３０内を吹き抜ける風が、通風孔１を通過して受風面１４にある抵抗軽減片２ｂに当たる状態を示す説明図である。
【図３】上記実施例に係る風洞回転羽根の構成を説明する斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る風洞回転羽根の構成を説明する斜視図である。
【図５】本発明の実施例構成の回転羽根１０に設けられる１枚のブレード１２を示す斜視図である。
【図６】上記ブレード１２の正面図（ｂ）と側面図（ａ）である。
【図７】既に特許になった構成の風洞回転羽根１０を風洞３０内に設置した状態を示す断面斜視図である。
【図８】上記構成の場合のブレード１２の受風面１４が風洞３０内の風を最も受けた状態の時の側面図である。
【図９】上記構成により通風孔１から、別のブレード１２の受風面１２が風洞３０内の風を最も受けた状態の時の側面図である。
【図１０】上記構成により通風孔１から、別のブレード１２の受風面１２が風洞３０内の風を最も受けた状態の時よりさらに回転した時の側面図である。
【図１１】風下側のブレード受風面側に受けた風が、その受風面内を抜けられず、その回転の抵抗になっている状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１                通風孔
２ａ、２ｂ、２ｃ  抵抗軽減片
１０                回転風洞羽根
１２                ブレード
１４                受風面
１６                軸寄り部分
２０                逆反りアール状
３０                風洞
【図１】
2015183609.tif 000003
【図２】
2015183609.tif 000004
【図３】
2015183609.tif 000005
【図４】
2015183609.tif 000006
【図５】
2015183609.tif 000007
【図６】
2015183609.tif 000008
【図７】
2015183609.tif 000009
【図８】
2015183609.tif 000010
【図９】
2015183609.tif 000011
【図１０】
2015183609.tif 000012
【図１１】
2015183609.tif 000013