(57)【要約】      （修正有）【課題】製造が容易で、設置現場において簡単に組立可能な折畳み式サボニウス型風車を提供する。【解決手段】中空半円筒形状の風車翼を有し、風車翼を中空半角錐筒形状で近似し、角錐の中心軸に相当する部位に風車翼中心柱を配し、稜線に相当する部位に支持体を配し、風車翼中心柱と複数の支持体を結合する部位を滑節点として滑節体を配し、角錐外縁の稜線の交点すなわち格子に相当する部位を剛節点として結節体を配して、これらを相互に結合して組み合わせたトラス構造の部分骨格を角錐の角数相当分組み合わせた全体骨格に布を固定する。【選択図】図２
0003170315.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
風車翼を多角形の角錐形状にして、風車翼に布またはシートを使用し、折りたたみ可能としたサボニウス型風車。
【請求項２】
前項において、風車翼の上部半円状天井部および下部半円状低部に傾斜をつけることによって、雨および雪が溜まることのないようにしたサボニウス型風車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】発電電力数百ワットから数キロワットの小型風力発電装置等に使用する風車は多くの種類があるが、回転速度は比較的遅いが回転トルクが比較的大きいものにサボニウス型風車がある。本考案は、サボニウス型風車の風車翼に布またはシートを利用することによって安価かつ設置現場で簡単に組み立て可能なものである。
【背景技術】
【０００２】風車翼に帆布を使用する技術は古くからスペイン、オランダ、地中海、エーゲ海諸国に見られる。その多くは、プロペラ形水平翼型風車であり、垂直翼型風車であるサボニウス型風車の翼に布を使用した事例はない。
古来、帆船の時代には風が動力の主体であり、風を受ける帆と材料である帆布の製造が盛んであった。このため、帆布を風車翼に利用しようとする考えはごく自然であったと思われる。
近年では、船の動力に風を使うことは殆ど消滅しつつあり、レジャー・スポーツ用ヨットなどにのみ帆が使用されているが、単なる麻などの自然繊維のみではなく人工布である合成樹脂繊維などを使用した強固な帆布が採用されている。
近年、地球温暖化の原因とされる炭酸ガスの放散を抑制するため化石燃料の燃焼を抑制するため、太陽、風、水、地熱などのエネルギー利用が活発化してきた。
特に、風力発電は大型のプロペラ型水平式風車が主流になっているが、これは、１基で数百キロワットの瞬間電力を発生することができるプロペラ半径６０メートル程度の大きなものであり、騒音問題、雷などによる破損、相当な風速を必要とする立地条件などのデメリットも大きく普及が進まないのが現状である。
一方、電気自動車の普及の見通しが出てきた今日、一般家庭でもローカルに自然発電を行い、夜間に充電しておくなど、買電も含めて発電のローカル化も今後広がる可能性がある。
住宅地において騒音が少なく、比較的コンパクト形状にして低風速で高いトルクが得られるサボニウス型風車はローカル発電には最適なものと考えられる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】サボニウス型風車の翼は蒲鉾が二つ向き合っているような形状である。
この蒲鉾状の円弧を持った風車翼を製造するには、アルミニウムのような軽量な金属か、ＦＲＰ樹脂などを使用するが、毎秒風速５メートル程度の風で平均１ＫＷ程度の電力を発生するためには、経験則から計算して片側風車翼約８０ｍ２位の受風断面積を有する風車翼を製作する必要がある。
この寸法の風車翼を金属または合成樹脂で製作すると、高価であるばかりでなく、重く、大きいために運搬などの取り扱いも容易ではない。
また、風車翼の寸法を変更するたびに莫大な設計・製造時間を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】風車翼を、完全な円弧・円筒形ではなく多角・角錐形近似することによって、折りたたんで運搬できる構造とし、かつ、トラス構造の骨組みと布またはシートを組み合わせることによって強靭な構造とした。
【考案の効果】
【０００５】製造容易で、設置現場において誰でも簡単に組み立てることが可能であり、かつ、安価に製作できるようにした。
【図面の簡単な説明】
【図１】既存の典型的なサボニウス型風車を示した図である。回転軸（３）と一体結合した上下の風車翼固定部材（４）に風車翼（１）（２）を固定する。紙面方向に風が吹くと、風車翼（２）が風車翼（１）より抗力が大きくなり逆時計回りに回転する。図示のごとく二つの風車は相互に重複部分をもつことによって、風車翼（２）の受風の一部を風車翼（１）の方へ廻すことによって、より、回転効率を良好ならしめている。
【図２】本考案による片側の風車翼を説明した図面である。風車翼中心柱（６）と上下の斜め支持体（７）と上下の水平支持体（８）および縦支持体（９）とでトラス構造を構成するように、結節体（１０）、斜め滑節体（１１）、水平滑節体（１２）を造る。斜め支持体と水平支持体との角度は３０°程度とする。この目的は、強靭なトラス構造を形成するためと、雨、雪が上部に溜まらないようにするためである。すなわち、結節体（１０）は水平支持体（８）に固定され、斜め支持体（８）および縦支持体（９）を固定する機能をもつ。斜め支持体（７）のもう一方の端は風車翼中心柱（６）に固定したロープにフックによって固定される。全角度で自在に動くことができる。水平支持体のもう一方の端は水平滑節体（１２）に固定されるが、水平方向に１８０°の角度の動きが可能なように水平滑節体（１２）のヒンジに固定される。上下の斜め支持体（７）と縦支持体（９）は必要な強度のロープでもよいが、水平支持体は鋼体すなわち張力、伸縮力、せん断力、ねじり力に耐えるパイプ状、丸棒状の形状をした金属、木、竹などを加工したものである。以上説明した一対のトラス構造の骨組みを多角・角錐によって１８０°の蒲鉾形円弧を近似するため複数製作する。すなわち、図面では７対装備したものを示している。布またはシートを図のように骨組みに沿うように縫合製作して、縫い目を中心として裏側に縦支持体、斜め支持体を抱き込むように細長い布またはシートを縫合する。最左の縦支持体と最右の縦支持体とを最大広げると１８０°となるようにする。骨組みに装着する前に、布またはシートと斜め支持体、縦支持体を一体化しておくと設置現場での組み立てが容易となる。布またはシートの骨組みへの実装が終了した後、骨組みの最左と最右の上下水平支持体のそれぞれを１８０°の角度に広げて図１で示した風車翼固定部材に固定すれば、片側の風車翼が完成する。もう一方の風車翼も同様に製造して同様に固定すれば完成する。
【図３】結節体（１０）は様々な形態が考えられるので、一例として考案したものを示す。斜め支持体と縦支持体とがロープである場合は上下の斜め滑節体までは一体連続したロープの方が手間を省ける。そのため、ロープ止めを外してロープを引き込み、ロープ止めをロープに引っ掛けて装着するように考案した。
【符号の説明】１  風車翼
２  風車翼
３  回転軸部材
４  風車翼固定部材
５  布またはシート
６  風車翼中心柱
７  斜め支持体
８  水平支持体
９  縦支持体
１０  結節体
１１  斜め滑節体
１２  水平滑節体
１３  ロープ止め
【図１】
0003170315.tif 000003
【図２】
0003170315.tif 000004
【図３】
0003170315.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月28日(2011.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
中空半円筒形状の風車翼を有するサボニウス型風車において、風車翼を中空半角錐筒形状で近似し、角錐の中心軸に相当する部位に風車翼中心柱を配し、稜線に相当する部位に支持体を配し、風車翼中心柱と複数の支持体を結合する部位を滑節点として滑節体を配し、角錐外縁の稜線の交点すなわち格子に相当する部位を剛節点として結節体を配して、これらを相互に結合して組み合わせたトラス構造の部分骨格を角錐の角数相当分組み合わせた全体骨格に布を固定することによって折畳みを可能とすることを特徴とするサボニウス型風車。