(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長する、中空管と、
流体の流れにより動作可能であり、前記中空管の内部の前記中空管の第一端部に、または、前記中空管の第一端部の近くに収納された、回転可能なタービンと、
前記第一端部から間隔が空けられた前記管の第二端部において、または前記第二端部の近くにおいて前記管に装着された流体案内構造とを有する流体駆動タービンであって、
前記流体案内構造の内部の流体の流れが前記回転可能なタービンへ導かれて前記回転可能なタービンを動作することができるように、前記管内部を伸長し、前記流体案内構造および前記回転可能なタービンを接続する、少なくとも一つの流体流路があり、
前記流体案内構造は、前記流体案内構造の外縁の周りに間隔が空けられた、複数の個別の入口穴と、複数の出口穴と、各入口穴に、前記流体流路へ連通された流体出口穴へ流体を導くための手段とを有し、
前記複数の出口穴には、使用時に流体の圧力によって選択的に開閉されるフラップが設けられていることを特徴とする流体駆動タービン。
【請求項２】
前記中空管は直立中空柱の形体であり、前記回転可能なタービンは、前記柱内部に、前記柱の底部に収納されていることを特徴とする、請求項１に記載の流体駆動タービン構造。
【請求項３】
前記回転可能なタービンは、略水平に伸びる翼を有する垂直軸タービンであり、前記中空柱内部に収納されていることを特徴とする、請求項２に記載の流体駆動タービン構造。
【請求項４】
前記回転可能なタービンが、電気を起こすための発電機を含有することを特徴とする、請求項１に記載の流体駆動タービン構造。
【請求項５】
前記流体案内構造の各入口穴において流体を導くための前記手段は、前記流体案内構造の周りに間隔が空けられた複数の通風筒を含有し、各通風筒が、それぞれの開口穴を形成する口を有し、
それぞれの出口管が各通風筒に取り付けられており、各出口管の前記出口は、前記流体流路と連通しており、
前記流体流路が、前記伸長する中空管内部に、それと略同軸に伸びる内側中空管であることを特徴とする、請求項１に記載の流体駆動タービン。
【請求項６】
前記流体案内構造が、前記流体流路内へ流体を引き込み、前記回転可能なタービンへ導かれる前記流体の速度を増加させるように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の流体駆動タービン。
【請求項７】
前記回転可能なタービンへ導かれる前記流体は前記中空管内部に制約され、前記タービンから排気された後に、前記流体案内構造へ向かって戻るように流れ、その後前記流体案内構造から排気されることを特徴とする、請求項６に記載の流体駆動タービン。
【請求項８】
前記流体案内構造が、その外縁の周りに間隔が空けられた複数の個別の入口穴と、それぞれの入口穴および流体出口の間をそれぞれが伸長する複数の入口構造とを有するハウジングを含有し、
各入口構造は、前記入口穴から離れて伸長するにつれて、その断面積が収縮していることを特徴とする、請求項１に記載の流体駆動タービン。
【請求項９】
各入口構造が、前記入口穴を形成するその口を有する通風筒であり、
それぞれの出口管が、各通風筒の前記出口へ取り付けられていることを特徴とする、請求項８に記載の流体駆動タービン。
【請求項１０】
全ての前記通風筒の、全ての前記出口管は、隣接しており、略平行であることを特徴とする、請求項９に記載の流体駆動タービン。
【請求項１１】
各通風筒の出口に、または出口の近くに、可動フラップが取り付けられていることを特徴とする、請求項１０に記載の流体駆動タービン。
【請求項１２】
各可動フラップが、重力下で、または、その他の動力が供給された方法により、それぞれの前記出口を概ね閉めるように配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の流体駆動タービン。
【請求項１３】
前記ハウジングが、前記入口穴を区画するために形成されたフレームを含有し、前記フレームが、それに支えられる屋根を有し、前記屋根が空気の流れを導くように成形されていることを特徴とする、請求項８に記載の流体駆動タービン。
【請求項１４】
前記屋根によって、太陽電池パネルが支えられていることを特徴とする、請求項１３に記載の流体駆動タービン。
【請求項１５】
前記フレームが、直立支柱によって接合されている上面および下面を含有し、
隣接する支柱対が、その間に入口穴を区画することを特徴とする、請求項１３に記載の流体駆動タービン。
【請求項１６】
複数の前記出口フラップは、直径方向の反対側へ機械的に接続されており、
前記流体案内構造へ流体が入射した際に、前記機械的な接続が、それらの直径方向の反対側へ付与されている圧力に応じて、前記出口フラップを開けることを特徴とする、請求項１に記載の流体駆動タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体駆動タービン用の流体案内構造、および、流体駆動タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、風力や波力などの自然エネルギーを有用な労力へ変える方法が、より重要視されてきている。特に、風力タービンを数多く有するウィンドファームは、普通になりつつある。しかしながら、現在使われている風力発電機は高価であり、うるさく、非効率である。最も知られている風力発電機は、タービンおよび発電機用のハウジングをその頂上近くで支持する高い塔を有し、上記発電機の回転ハブまたはシャフトへ装着された２以上の翼を有する。そこからは、空気を横切る上記翼からの騒音や、発電機自身からの騒音が生じる。
【０００３】
また、普通の風力発電機は、風が上記翼を回転できるように調整される必要があり、多くの場合起動させるために電力を必要とする。さらに、上記タービンや発電機は高い塔の頂上に設置されているため、維持管理が困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、現在市販されている物が改善された流体駆動タービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一態様によれば、
伸長する中空管と、
流体の流れにより動作可能であり、上記中空管の内部の上記中空管の第一端部に、または、上記中空管の第一端部の近くに収納された、回転可能なタービンと、
上記第一端部から間隔が空けられた上記管の第二端部に、または上記第二端部の近くに装着された流体案内構造とを有する流体駆動タービンであって、
上記流体案内構造の内部の流体の流れが上記回転可能なタービンへ導かれて上記回転可能なタービンを動作することができるように、上記管内部を伸長し、上記流体案内構造および上記回転可能なタービンを接続する、少なくとも一つの流体流路があり、
上記流体案内構造は、上記流体案内構造の外縁の周りに間隔が空けられた、複数の個別の入口穴と、各入口穴に、上記流体流路へ接続された流体出口へ流体を導くための手段とを有することを特徴とする流体駆動タービンを提供する。
【０００６】
本発明の態様の流体駆動タービンは、例えば、風力タービンとして用いることができる。普通の風力発電機と異なり、外部可動部品を有さない。さらに、上記流体案内構造がその外縁の周りに間隔が空けられた個別の入口穴を有しているため、風またはその他の流体が到着する方向にかかわらず、それらを集め、導くことができる。
【０００７】
風力タービンにおいては、上記中空管は直立中空柱の形体でもよく、上記回転可能なタービンは、上記柱内部に、上記柱の土台に向いて収納される。この態様において上記回転可能なタービンは、一般的に、略水平に伸びる翼を有する垂直軸タービンである。上記回転可能なタービンが上記柱の内部にあるため、それは制御された環境内にある。
【０００８】
一態様においては、上記流体案内構造の各入口穴における流体を導くための上記手段は、上記流体案内構造の周りに間隔が空けられた複数の通風筒を有し、各通風筒はそれぞれの入口穴を形成する口を有し、それぞれの出口管が各通風筒へ取り付けられており、各出口管の上記出口は、上記流体流路へ連通しており、上記流体流路は、上記伸長する中空管の内部に伸び、上記中空管と略同軸である、内側中空管である。
【０００９】
好ましくは、上記回転可能なタービンは、電気を起こすための発電機を含有する。
【００１０】
また、上記回転可能なタービンは、石を研磨(mill)するための、またはポンプへの、または他の機関への動力を提供するように配置されてもよい。
【００１１】
好ましくは、上記流体案内構造は、上記流体流路へ流体を引き込み、上記回転可能なタービンへ導かれた上記流体の速度を増加させるように配置される。
【００１２】
さらに、上記回転可能なタービンへ導かれた上記流体は、上記タービンをから排出された後、上記流体案内構造へ向かって戻るように、上記管内部を流れ、その後上記流体案内構造から排出されることを強いられ、上記タービンから上記流体が排出されることは、上記流体の質量流量を増加させるように配置されている。
【００１３】
本発明のタービンの態様において、上記タービンは垂直軸を有し、上記流体の流れは略水平に伸びる翼へ向かって下方へ導かれる。そのため、全ての上記翼は、さらに高い効率のために、上記流体の流れによって駆動される。
【００１４】
上記配置は、例えば、上記流体の流れを集中させ、上記タービン上の上記流体の流れの速度を増加させるようになっている。上記タービンは、比較的大きな出力を有していてもよいが、効率を向上させるため、一掃される面積は小さく保たれていてもよい。
【００１５】
上記流体案内構造の形状、上記流体の流れを制御するためのその他の配置は、上記タービンの性能を向上させるために、必要に応じて選択することができる。
【００１６】
一態様においては、各入口構造は、上記入口穴を形成するその口を有する通風筒であり、各通風筒の上記出口に、それぞれの出口管が取り付けられている。全ての上記通風筒の全ての出口管は、隣接しており、略平行である。
【００１７】
使用時、上記隣接する出口管は、それらの全てが上記管または柱の上記内部と連通するように配置される。
【００１８】
一態様において、各通風筒の出口または出口の近くに、可動フラップが取り付けられている。上記配置は、各可動フラップが、重力下で上記それぞれの出口を概ね閉じるようになっていることが好ましい。
【００１９】
上記可動フラップは、排出される流体の流れが適切に導かれることを確実にするために、そこを通って入ってくる流体の流れがない通風筒の上記出口を閉じる。
【００２０】
上記ハウジングは上記入口穴を区画するために形成されたフレームを含有し、上記フレームはそれによって支えられた屋根を有し、上記屋根は気流を導くために成形されていることが好ましい。
【００２１】
必要に応じて、太陽電池パネルが上記ハウジングの上記屋根によって支えられていてもよい。
【００２２】
一態様において、上記フレームは、直立支柱によって接合されている上面および下面を含有し、隣接する支柱の対が、それらの間の入口穴を区画する。
【００２３】
一態様において、入口穴を区画している支柱対は、上記フレーム内の間隙を区画する。これらの間隙は上記管と連通し、それにより、上記流体案内構造から排出される流体のための排気孔を形成する。このように、この配置においては、入口穴および間隙は、上記流体案内構造の上記外縁の周りに交互に配置されている。
【００２４】
その他の態様において、上記フレームは伸長されており、排気孔は、上記フレーム伸長の上記外縁の周りに伸長する上記管と連通されている。このように、例えば、その外縁の周りに配置された、複数の隣接する排気孔を含有する上記フレーム伸長は、その外縁の周りに配置された、複数の隣接する入口穴を有する上記フレームの上方または下方に配置されていてもよい。
【００２５】
可動フラップは、排出される流体の流れが所望されるように導かれるように、上記間隙を閉めるために設置されていることが好ましい。また、これらのフラップは、重力下で閉まることが好ましい。
【００２６】
上記フレームの下方に、気流安定板が支持されていることが好ましい。また、気流安定板は、上記フレームの上方に支持されていてもよい。この配置において上記気流安定板は、上記屋根を形成してもよく、また、上記屋根と置き換えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の態様は、添付の図面を参照して、例として以下に説明される：
【図１】図１は、本発明の一態様の、風力タービンを示す概略斜視図である。
【図２】図２は、上記図１の風力タービンを示す垂直断面図である。
【図３】図３は、上記図２の断面図の風の流れを説明する図面である。
【図４Ａ】図４Ａは、流体案内構造のフレームを示す垂直断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、概要に示された通風筒が挿入された上記図４Ａのフレームの上方からの図を示す図面である。
【図５Ａ】図５Ａは、フラップが設けられた流体案内構造の通風筒を示す垂直断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、上記図５Ａの通風筒を示す水平断面図である。
【図６】図６は、本発明の第二態様の風力タービンを示す概略斜視図である。
【図７】図７は、上記図６の風力タービンを示す垂直断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図６の線ＡＡにおける、上記図６の上記風力タービンの上記流体案内構造を示す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図６の線ＢＢにおける断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８Ａに似た、風の流れを示す図面である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図８Ｂに似た、風の流れを説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明はここに、風力発電機、すなわち、回転可能なタービンおよび発電機を包含し、風力から電力を起こすように配置されている風力タービンを具体的に参照して記載される。しかしながら、記載され、説明されている風力タービンは、その代わりに、他の方法において有用な仕事をするために風力を利用してもよい。したがって、よく知られているように、風車やそれに類似する物の場合、上記回転可能なタービンは、電力を起こす発電機を駆動させる代わりに、石を研磨(mill)するため、または、ポンプやその他の機関への動力を提供するように、機械仕事をしてもよい。
【００２９】
さらに本発明は、略垂直に伸長し、上記流体案内構造が上記頂上に位置する中空管を有し、柱または塔の形体である上記管の土台に向いた上記回転可能なタービンを有するように配置された風力発電機として記載される。しかしながら上記中空管は、例えば水平などの他の方向に配置されてもよく、長さに沿ってカーブやその他の方向変化を有していてもよい。
【００３０】
例えば、建物上に支持される風力タービンなど、垂直以外の方向に伸長する中空管も用いることができる。上記流体案内構造が建物の屋根または頂上において、またはその近傍において支持されている一態様においては、上記中空管は、例えば昇降機のシャフトや階段の吹き抜けを通り抜けるなど、上記建物を通り抜けて伸長してもよい。上記回転可能なタービンは、適切に上記中空管内部に位置される。
【００３１】
もちろん、一般的には空気の流れである風は、それから再生可能エネルギーを得ることができる流体の一つに過ぎず、任意の他の流体を利用することができる。最も明らかな選択肢は、水または波力であり、ここに記載される原理はそのような環境において用いることができる。
【００３２】
図１は、本発明の一態様にかかる風力タービン１０を概略的に示す。図１に例示されるように、上記風力タービンは、風案内構造１４を支える柱を形成する、直立中空管１２を有する。上記中空管１２の土台に向いて、タービンチャンバを形成する部分１６がある。
【００３３】
図２は、図１の上記風力タービン１０の縦断面を示す。上記図から、上記中空柱または管１２は、その内部に内側、同軸、中空管１８包含することが分かる。この内側管１８は、その土台内部にタービン２０を収納し、その後上記柱１２内部を上方へ伸張する。上記風案内構造１４は、上記柱１２および上記内側管１８へ装着されている。
【００３４】
図４Ａおよび図４Ｂに例示されているように、上記風案内構造１４は、直立、伸張、支柱２４によって接合されている上面および下面を有するフレーム２２を含有する。これらの支柱２４は、上記フレーム２２の外縁の周りに間隔が空けられた複数の入口穴２６を区画する。例示されている態様においては、６つのこのような入口穴２６がある。しかしながら上記風案内構造１４は、必要に応じて、より多くの、またはより少ない入口穴を提供するように成形されてもよい。入口穴２６を区画するとともに、上記支柱２４は例示されているように、気流の出口を提供する間隙２８も区画する。図１に例示されているように、これらの間隙２８には、格子２９が渡されていてもよい。図４Ａからも明らかであるように、気流安定板として作用する板３０が、上記フレーム２２の上記下面の下に装着されている。図１および図２に例示されているように、上記風案内構造１４用の追加の支柱を提供するために、上記気流安定板３０および上記主柱１２の間にブラケット３２が設けられていてもよい。
【００３５】
上記フレーム２２は、図４Ｂに示され、図２の垂直断面図に示される６つの通風筒３６を収納する。各通風筒３６は、上記フレーム２２のそれぞれの入口穴２６内に配置される開口３８を有する。各通風筒３６は、出口４０へ収縮するように成形される。この点において、上記通風筒の形状は、必要とされる性能を提供するために、必要に応じて選択されてもよい。図２に最も良く示されているように、それぞれの出口管４２は、各通風筒３６のために設けられ、上記通風筒３６の上記出口４０へ装着された一端を有し、その後約９０度のカーブの周りを伸長し、管の出口４４において終結する。図２から、隣接する通風筒３６の上記出口管４２は互いに実質的に平行に伸長し、概ね隣接しており、全てが、上記内側中空管１８の内部と連通している、それらの出口４４を有することが分かる。
【００３６】
もちろん、上記出口管４２の上記カーブは、任意の角度でよい。上記出口管は、上記通風筒の方向に基づいて、および、上記内側中空管１８の方向に基づいて配置される。上記出口管４２は、上記通風筒出口４０および上記中空管１８の内部の間の連通を提供する必要がある。
【００３７】
図１および２に示されているように、頂上または屋根５０は、上記風案内構造１４によって、上記フレームの上方に支えられている。示されているように、この屋根５０は、風の流れを導くように成形されることができる。
【００３８】
図３は、記載され、説明される、上記風力タービン１０を通る空気の流れを示す。当然のことながら、上記風力タービン１０の上記管または柱１２が直立に伸長するように設置されており、風がある場合、空気の流れは任意の方向から上記風案内構造１４に衝突する。しかしながら、上記入口穴２６は上記構造１４の周りに間隙が空けられているため、図３に説明されているように、空気は少なくとも一つの入口穴２６へ直接衝突する傾向がある。したがって、示されているように、空気の流れＷは、少なくとも一つの特定の通風筒３６の上記入口３８にたどり着く。上記通風筒３６は、上記出口管４２へ向かう上記通風筒３６内へ流れる空気が、ベンチュリ効果によってその速度が増加されるように、長さに沿って収縮される。この速く流れる空気は、上記内側管１８内へ導かれ、その後上記内側管１８を下へ流れ、略水平に伸長する上記タービン２０の上記翼と衝突する。上記タービン２０を通過したら、上記空気は上記中空管１２内部、ただし上記内側管１８の外側を上方へ流れ、上記風案内構造１４の上記フレーム２２内、ただし上記通風筒３６の外部へ流れて戻る。上記空気は、図４Ｂに示されているように、上記間隙２８を通り、上記フレーム２２から排気される。
【００３９】
上記柱１２の上記頂上から排出される空気は、上記フレーム２２内の抗力Ｄによって引っ張りだされ、それは上記風案内構造１４内へ空気Ｗを引っ張るように作用する。上記構造１４の上記通風筒３６の真下、ただし上記安定板３０の上方を通って流れる空気によって、上記抗力Ｄが引き起こされる。空気が通過して上記システムへ入る上記入口穴へ、上記構造１４の反対側にも、けん引力が引き起こされる。これらの更なるけん引力も、上記風案内構造１４内へ空気を引き込もうとする。
【００４０】
上記風案内構造１４の実際のデザイン、特に個々の部品の形状は、必要に応じて選択することができる。上記構造の主な特徴は、可動部品を有さないため、騒音が低減されていることと、外縁の３６０度の周りの全ての方向に向いた入口穴を有するため、上記構造は常に風を受け、集め、上記タービンへ導くことができることにある。
【００４１】
一般に、使用においては、上記入口穴２６のうちの一部のみが、上記システムへ空気が入れるように開いており、選択された上記間隙２８の一部は閉められていてもよい。それは、上記構造を通って風を引き込むための抗力または低圧領域を作り出し、上記タービンへ導かれる風の速度を増加させるために必要である。当然のことながら、上記内側管１８内へ導かれた速く流れる風は、上記タービンと激突した際に、上記タービンの全ての翼に激突する、速い、一方向の流れに維持される。これ、および、その他の手段が、上記タービンの上記翼上の質量流量を改善させ、上記タービンから効率的な動力を得ることを助ける。
【００４２】
上記タービン２０は、任意のデザイン、および、必要に応じた構成でよい。上記タービンは、地表面に、または地表面のすぐ上方にあるため、維持管理のために簡単に接近できることが分かる。もちろん、タービンは可動部品を有するが、それらは上記柱１２および上記内側管１８の両方の内部にあるため、上記タービンからの騒音を低く抑えることができる。
【００４３】
上述したように、上記風案内構造１４に入った風は収縮する通路に沿って移動するという事実が、上記風を加速させる。さらに、上記構造１４を通って流れる空気が、空気の流れを誘導するための、上記風案内構造１４内部の有用な抗力を引き起こすように意図されている。理論上、５ｍ／ｓの平均風速を仮定すると、上記中空内側管１８内へ流れる空気には、３００ｍ／ｓを超える速度が与えられることが期待される。
【００４４】
図５Ａおよび図５Ｂは、通風筒３６の一態様の形状を示す。これは、上記通風筒内部の空気の流れを促進するためだけではなく、それに沿って排気される空気が流れて上記通風筒の下に抗力を作り出す、外側へカーブする形状を提供するためにもデザインされている。したがって、上記通風筒の拡大する開口３８は、上記通風筒内へ風を集めることを助ける。上記通風筒の形状は、上記通風筒を通って空気が流れやすく、上記出口４０から排出されやすいことを許容するために適したものであるべきことが好ましい。
【００４５】
図５Ａおよび図５Ｂの態様においては、上記出口４０に風フラップ５２が設けられていることが分かる。これは、通風筒３６内へ風が流れると開き、空気を通す軽量フラップである。重力によって上記フラップ５２が概ね閉じられるように、上記通風筒は成形され、および／または上記出口管４２は成形されている。したがって、上記風の向きが変わると、上記フラップ５２は閉じる。流入する風を受けていない、上記風案内構造１４の全ての上記通風筒の閉じたフラップは、上記通風筒自身を通ってではなく、上記通風筒３６の底面の外側に沿って上記空気が上記構造から排出されることを確実にする。
【００４６】
上記通風筒３６は、頑丈だが軽量な材料から構成されるべきである。それらは、型で作られ(moulded)、そのため、プラスチック材料またはグラスファイバーから作られることが多い。
【００４７】
上記主柱１２、上記内側管１８、および、上記出口管４２は、スチール製であることが好ましい。上記出口管４２が概ね全体にわたって同じ直径の円形断面を有するのに対し、上記柱１２および上記内側管１８の両方は、初めのシリンダ形状の部分と、その後の収束部分とを有することが分かる。上記内側管１８の場合、ほんの一部の収束部分があり、その後、上記内側管の残りの長さはシリンダ形状である。一方、上記主柱１２は、上記タービンチャンバ１６を区画するシリンダ形状部分を有し、その後その頂上へ向かって上方に収束する。当然のことながら、上記主柱１２のこの収束は、排出される空気のための、上記柱１２の頂上へ向かう収縮を作り出し、それは、排気される上記空気の速度を増加させるように作用し、上記柱の外へ上記空気を引き出すことを助ける。
【００４８】
上記風力タービンの構成部品、および、その構成方法並びに個々の構成の製造に用いられる材料は、必要に応じて選択することができる。現在は、上記主構成はいくつかの部分に分けて製造され、スチールのロッドによって接続されることが想定される。この点において、上記フレーム２２の上記屋根を支持するロッド５４が図２において説明されている。必要に応じて、上記屋根５０上に、太陽電池パネルが支持されていてもよい。
【００４９】
上記風案内構造１４の上記フレーム２２内には、それを通って排気空気が排出される間隙２８があることに注意すべきである。このような間隙を通って空気が上記構造内へ流れることができないことを確保するために、上記間隙２８を横切る格子２９を設けるよりはむしろ、これらの間隙２８には、図４Ｂに見られるような一方通行のフラップ５６が設けられていてもよい。図４Ｂにおいては、上記閉じたフラップ５６が上記風の流れに向いており、一方で上記構造１４の反対側では、空気が排出されるために上記排出間隙２８は開いている。
【００５０】
上記フレーム３２の真下に伸長する上記板３０は、気流安定板として作用する。それは上昇気流を抑制し、上記風案内構造１４の真下から空気が引き込まれ、上記構造１４へ入ることを抑制する。上記板３０は、上記通風筒３６の下に、上記構造１４を通る横向きの一貫した空気の流れがあることを確保し、それにより上記抗力Ｄは作り出される。例えば図４Ａに見られるように、上記板３０は上記フレーム２２を越えて伸長する。上記気流安定板３０の位置は、上記空気の流れを最適に制御し、上記抗力への干渉を最小にするように選択することができる。ある配置においては、上記安定板３０は、上記通風筒の真下の上記間隙を完全に閉じてもよい。
【００５１】
当然のことながら、普通の風力発電機に比べ、記載され、説明されている上記風力タービンは数々の利点を有する。風に向けるために調整される必要が全くないため、それは作動時間が長くなる。それは、大幅に低い外部風速において作動可能であると考えられる。上記柱の頂上の上記構造は、概ね維持管理を必要とせず、上記回転可能なタービン２０およびその他の部品の維持管理は、簡単に接近できるため、大幅に簡単であると考えられる。上記電気の発電は、安全および騒音低減の両方を兼ね備えた上記タービンによるものである。外部翼がないことは、鳥にとっての安全も向上させると考えられる。
【００５２】
図６は、本発明の風力タービンの別の態様を示す。上記図６の風力タービン１１０は、風案内構造１１４を支える柱を形成する直立中空管１１２を有する。タービンチャンバは、上記柱内部に形成されている。
【００５３】
上記第一態様に比べ、上記風案内構造１１４は２つの部品を有する。その外縁の周りに間隔が空けられた複数の入口穴１２６を有する第一の部品があり、適切なフラップ１５６によってそれぞれが閉められる、複数の排出穴１２８を有する、下側の第二の部品がある。
【００５４】
図６および図７から明らかなように、この別の態様においては、フレーム１２２の外縁の周りを通風筒１３６が伸長する。その入口穴１２６を有するフレームは、上記排出穴１２８を支持する上記フレームの伸長部分の上方に配置されている。
【００５５】
図７に示されているように、上記フレーム１２２は、それぞれが開口１３８を有し、それぞれが出口１４０へ向かって収縮する、６つの通風筒１３６を収納する。上記出口は、上記柱１１２内部を伸長する内側中空管１１８へ連通する。この態様において上記中空管１１８は、上記管が頂上から底面へ伸長するにつれてその直径が減少するように成形されている。これは、上記中空管１１８内部の上記空気の流れの速度を増加させるためにベンチュリ効果をさらに有効に使い、上記内側管１１８の下側の、収縮部分の内部に設置されたタービン１２０が利用できる運動エネルギーを増加させる。
【００５６】
図７に示されているように、その下端に、上記内側管１１８は半径ｒ１を有するのに対し、上記柱１１２は半径ｒ２を有する。半径ｒ１によって区画される、上記内側管１１８の下位の面積はＡ１であるのに対し、半径ｒ２によって区画される、同じ位置の上記柱１１２の面積はＡ２である。上記タービンからの効率のため、および、上記タービンを通る風の増加された質量流量を得るために、下記の関係が維持されるべきである：
Ａ２−Ａ１＞Ａ１
【００５７】
図７から分かるように、各通風筒１３６の上記出口１４０には、フラップ１５２が設けられている。一般に、これらのフラップ１５２は、風や吸引力、または重力によっては開けることができないため、それらの開および閉位置に動力が供給される。上述したように、各排出穴１２８は、適切なフラップ１５６によって閉じられる。
【００５８】
図７は、風が概ねＷの方向に流れている場合に付随する状況を示す。上記風を受けるために通風筒の上記フラップ１５２は開けられるため、１つ以上開口１３８から流れ、上記内側管１１８内へ流れる風は、混合され、上記タービン１２０へ衝突する。上記風案内構造１１４の略反対側にある、上記排出穴１２８上の上記フラップ１５６は開けられ、図７に説明されているように、上記構造を通って風が流れる。
【００５９】
上記フラップ１５６は、風圧によって開閉される。上記接近する風が、上記風に面しているフラップ１５６を強制的に閉める。各フラップ１５６は、直径方向に反対側のフラップ１５６へ機械的に接続されている（図示せず）。片側のフラップが風によって閉じられると、反対側の接続されたフラップは、上記開いているフラップの近傍に発生する低い圧力によって補助された、上記閉じているフラップの力によって開けられる。
【００６０】
所望であれば、フラップ間の上記機械的な接続は省略されてもよく、フラップは、上記低い圧力の発生によって開けられてもよい。
【００６１】
図８Ａは、上記通風筒１３６およびそれらの出口１４０を示す断面図である。図８Ｂは、上記排出穴１２８を有する上記フレームの伸長部を示し、これらの穴を閉じる上記フラップ１５６を示す。図９Ａおよび図９Ｂは同じ断面を示すが、図７に示されるように流れるように制御された風を有する。上記構造１１４への風の流入は、２つ以上の通風筒１３６内へのものとなることが分かる。上記構造の反対側のフラップ１５６は開けられるが、概して、上記フラップ１５６が閉じられたままであるのは、上記反対側の狭い領域である。これは、速い流速を有し、エネルギー変換の効率を提供する方法で上記タービンに激突させられる、上記構造１１４を通る風の流れを得るために最適な低い圧力領域を築く。
【００６２】
当然のことながら、記載され、説明されている上記態様についての変更およびそのバリエーションは、添付の特許請求の範囲によって定義される本願の範囲内においてすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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