(57)【要約】      （修正有）【課題】風や水流などの流体の方向変化が激しい状況においても風や水流のエネルギーを充分に利用出来るプロペラ装置を提供する。【解決手段】一端から他端まで所定の直線方向に沿って延伸するシャフト１と、シャフトから直線方向と略直交する方向に延伸されている複数のブレード手段２とを具え、ブレード手段は、シャフトの一端側から他端側へ並べられている複数のブレードユニット２１を有し、各ブレードユニットは、シャフトの一端側にあるブレードユニットの延伸方向から、シャフトの他端側にある延伸方向にかけて、隣り合う２つのブレードユニットとの間にシャフトを中心とする円弧方向への鋭角を挟むように並べられ、連結板２２と螺旋状のガイドプレート２３で連結されている。【選択図】図１
0003205043.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一端から他端まで所定の直線方向に沿って延伸するシャフトと、
前記シャフトを中心として互いに略等しい角度の間隔を開けて配置されると共に、前記シャフトから前記直線方向と略直交する方向に延伸されている複数のブレード手段とを具え、
前記ブレード手段は、
前記シャフトの前記一端側から前記シャフトの前記他端側へ並べられている複数のブレードユニットを有し、
前記複数のブレードユニットは、前記シャフトの前記一端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向から、前記シャフトの前記他端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向にかけて、前記直線方向において隣り合う２つの前記ブレードユニットとの間に前記シャフトを中心とする円弧方向への鋭角を挟むように並べられている、
ことを特徴とするプロペラ装置。
【請求項２】
各前記ブレード手段が有する各前記ブレードユニットは、いずれも、
前記直線方向と略直交する方向に並べられている複数の枠口を形成するように前記直線方向と略直交に前記シャフトから延伸する支持フレームと、
前記支持フレームが形成する複数の前記枠口内にそれぞれ配置されていると共に、一端が固定端として前記支持フレームに固定され、他端が自由端として前記支持フレームの一側において前記支持フレームに対して可動であると共に前記支持フレームに当接することができる可動羽根と、を有しており、且つ、
各前記可動羽根は、前記自由端が前記支持フレームに当接すると対応の前記枠口を覆うことができ、前記自由端が前記支持フレームから離れると対応の前記枠口が開放されて流体が通過することが可能になっていることを特徴とする請求項１に記載のプロペラ装置。
【請求項３】
各前記ブレード手段が有する前記各ブレードユニットの前記支持フレームは、いずれも、
前記直線方向と略直交する方向に沿って前記シャフトから延伸する第１の支持棒と、
前記直線方向における前記他端側で前記第１の支持棒と間を開けて該第１の支持棒と平行となるように前記シャフトから延伸する第２の支持棒と、
前記第１の支持棒及び前記第２の支持棒の延伸方向と直交に前記第１の支持棒と前記第２の支持棒を繋ぎ、且つ前記第１の支持棒及び前記第２の支持棒と共に前記複数を囲んで形成する複数の連結棒と
を有していることを特徴とする請求項２に記載のプロペラ装置。
【請求項４】
各前記ブレード手段は更に、
各隣合う２つの前記ブレードユニットにおいて、
前記シャフトの前記一端側にある前記ブレードユニットが有する前記第２の支持棒と、前記シャフトの前記他端側にある前記ブレードユニットが有する前記第１の支持棒とを接続する複数の連結板を有していることを特徴とする請求項３に記載のプロペラ装置。
【請求項５】
各前記ブレード手段の各前記ブレードユニットは更に、
各前記可動羽根の前記自由端にそれぞれ配置されている複数の重りを有していることを特徴とする請求項４に記載のプロペラ装置。
【請求項６】
各前記ブレード手段が有する各前記ブレードユニットは、いずれも、
一面側に向かって開口して略椀状に形成されていると共に、前記直線方向と略直交する方向に並べられている複数の固定羽根と、
前記複数の固定羽根を支持するように前記直線方向と略直交に前記シャフトから延伸する取付フレームと、を有しており、
各前記ブレードユニットが有する各前記固定羽根は、いずれも属する前記ブレードユニットの同側に向かって開口するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプロペラ装置。
【請求項７】
各前記ブレード手段は更に、
各前記ブレードユニットそれぞれの前記シャフトから離れた先端を繋ぐように略螺旋状に延伸するガイドプレートを有していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のプロペラ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、プロペラ装置に関し、特に空気や水の流れを受けて回転することにより発電装置を駆動するプロペラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇を危惧して、風力発電は、再生可能エネルギーを利用した発電手段の一つとして注目されている。風力エネルギーを利用するに当たって、風力タービンが機械的動力を得るには例えば複数の回転翼を持つ風車などが用いられているが、回転翼が気流の向きに対向していないと、風力エネルギーを充分に利用することが出来ない欠点がある。
【０００３】
このため、回転翼を支持するナセルを風向きに応じて回転させる風力発電装置が提案されている（特許文献１）が、風向きの変化が激しい状況では、回転可能なナセルでも対応しきれない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０１１５８４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題点に鑑みて、本考案は風や水流などの流体の方向変化が激しい状況においても風や水流のエネルギーを充分に利用出来るプロペラ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する手段として、本考案は、一端から他端まで所定の直線方向に沿って延伸するシャフトと、前記シャフトを中心として互いに略等しい角度の間隔を開けて配置されると共に、前記シャフトから前記直線方向と略直交する方向に延伸されている複数のブレード手段とを具え、前記ブレード手段は、前記シャフトの前記一端側から前記シャフトの前記他端側へ並べられている複数のブレードユニットを有し、前記複数のブレードユニットは、前記シャフトの前記一端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向から、前記シャフトの前記他端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向にかけて、前記直線方向において隣り合う２つの前記ブレードユニットとの間に前記シャフトを中心とする円弧方向への鋭角を挟むように並べられている、ことを特徴とするプロペラ装置を提供する。
【考案の効果】
【０００７】
上記構成によれば、本考案のプロペラ装置は、シャフトの一端側から他端側へ並べられている複数のブレードユニットを有すると共に、該複数のブレードユニットにおいてシャフトの前記一端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向から、前記シャフトの前記他端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向にかけて、前記直線方向において隣り合う２つの前記ブレードユニットとの間に前記シャフトを中心とする円弧方向への鋭角を挟むように並べられているブレード手段を複数備えているので、該プロペラ装置に作用する流体の流れる方向が該シャフトと略直交する方向であれば、その角度に関わらず該プロペラ装置を回転駆動することができるので、風や水流などの流体の方向変化が激しい状況においても風や水流のエネルギーを充分に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態の構成が示す斜視図である。
【図２】本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態の回転状態を示す上面図である。
【図３】本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態の変化例の構成を示す別角度からの斜視図である。
【図４】本考案のプロペラ装置の第２の好ましい実施形態の構成を示す部分的に拡大された斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
以下、各図面を参照して本考案のプロペラ装置の各好ましい実施形態について詳しく説明する。
【００１０】
図１〜図３に本考案のプロペラ装置の第１の実施形態が示されており、図１は本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態の構成が示されている斜視図であり、図２は本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態の回転状態が示されている上面図であり、図３は本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態の変化例の構成が示されている別角度からの斜視図である。
【００１１】
図１に示されているように、本考案のプロペラ装置は、一端から他端まで所定の直線方向に沿って延伸するシャフト１と、シャフト１を中心として互いに略等しい角度（この実施形態では１２０°）の間隔を開けて配置されると共に、シャフト１から前記直線方向と略直交する方向に延伸されている複数（図中では３つ）のブレード手段２とを具えている。各ブレード手段２はそれぞれシャフト１の前記一端側から他端側へ並べられている複数のブレードユニット２１を有しており、そして各ブレードユニット２１はそれぞれシャフト１の前記一端側にあるブレードユニット２１のシャフト１から延伸する方向から、シャフト１の他端側にあるブレードユニット２１のシャフト１から延伸する方向にかけて、前記直線方向において隣り合う２つのブレードユニット２１との間にシャフト１を中心とする円弧方向への鋭角を挟むように（即ち鋭角の角間隔をおいて）並べられている。つまり、本実施例では、各ブレード手段２が有する複数のブレードユニット２１は、ブレードユニット２１それぞれのシャフト１から離れた先端を繋いだ線が例えばつるまき線状となるように並べられている。
【００１２】
また、各ブレード手段２が有する各ブレードユニット２１は、いずれも前記直線方向と略直交する方向に沿ってシャフト１から延伸する第１の支持棒２４１と、前記直線方向における前記他端側で第１の支持棒２４１と間を開けて該第１の支持棒２４１と平行となるようにシャフト１から延伸する第２の支持棒２４２と、第１の支持棒２４１及び第２の支持棒２４２の延伸方向と直交に第１の支持棒２４１と第２の支持棒２４２を繋ぎ、且つ第１の支持棒２４１及び第２の支持棒２４２と共に複数の枠口２４４を囲んで形成する複数の連結棒２４３とを有している。このように、各ブレードユニット２１には第１の支持棒２４１と第２の支持棒２４２と複数の連結棒２４３とからなる支持フレーム２４が構成され、支持フレーム２４には前記直線方向と略直交する方向に並ぶ複数の枠口２４４が形成されている。
【００１３】
更に、支持フレーム２４が形成する複数の枠口２４４にはそれぞれ可動羽根２５がその一側に配置されており、可動羽根２５は、一端が固定端２５１として支持フレーム２４に固定され、他端が自由端２５２として支持フレーム２４の前記一側において支持フレーム２４に対して可動であると共に支持フレーム２４に当接することができる。各可動羽根２５は、自由端２５２が支持フレーム２４に当接すると対応の枠口２４４を覆うことができ、自由端２５２が支持フレーム２４から離れると対応の枠口２４４が開放されて流体が該枠口２４４内を通過することが可能になるように構成されている。
【００１４】
また、図１に示されるように、本考案のプロペラ装置の第１の好ましい実施形態において、各可動羽根２５の固定端２５１は対応の支持フレーム２４の第１の支持棒２４１に取り付けられているが、図３の変化例に示されているように、対応の支持フレーム２４の連結棒２４３に取り付けられている構成を採用することも可能である。
【００１５】
したがって、各ブレードユニット２１に対して風や水流などの流体が前記一側の方から流れてきた場合、可動羽根２５がその流体を受けて自由端２５２が支持フレーム２４に当接するので、可動羽根２５がその流体による作用力を支持フレーム２４及びシャフト１に伝えてシャフト１を回転駆動することができる。一方、流体が前記一側の反対側の方から流れてきた場合、可動羽根２５がその流体を受けて自由端２５２が支持フレーム２４から離れるので、該可動羽根２５の対応する枠口２４４が開放されて流体が該枠口２４４内を通過するので、その流体による作用力は支持フレーム２４に伝わることはない。
【００１６】
上記構成により、本考案のプロペラ装置に作用する流体の流れる方向が図１及び図２における矢印Ｆで示されるようにシャフト１と略直交する方向であれば、それぞれ複数のブレードユニット２１を持つ複数のブレード手段２を備えたこの実施形態のプロペラ装置は、複数のブレード手段２がそれぞれ有する複数のブレードユニット２１はそれぞれ対応し且つ異なっている受力方向Ｄを有するので、受力方向Ｄが矢印Ｆで示される流体の流れる方向と凡そ一致するブレードユニット２１は、該ブレードユニット２１に配置されている可動羽根２５でその流体の流れを受け止めてシャフト１を回転駆動する駆動力に変換することができるので、風や水流などの流体の方向変化が激しい状況においても風や水流のエネルギーを充分に利用することが出来る。そして、これら流体の流れを受け止めるブレードユニット２１とはシャフト１を挟んで反対側（図１及び図２において左側）に位置して同じ方向（図１及び図２における矢印Ｆで示される方向）から流れてきた流体を受けるブレードユニット２１及び該ブレードユニット２１に配置される複数の可動羽根２５があっても、シャフト１を所定の回転方向（図１及び図２における矢印Ｔで示される方向）に回転駆動できるブレードユニット２１に配置される可動羽根２５のみが枠口２４４を覆いながらその流体による作用力を支持フレーム２４及びシャフト１に伝えてシャフト１を回転駆動し、その反対側に位置している他のブレードユニット２１に配置される可動羽根２５は支持フレーム２４から離れるので、シャフト１の所定の回転方向（図中のＴ方向）への回転を妨げる作用力は回転を駆動する作用力と比べて遥かに小さい。
【００１７】
なお、各ブレード手段２の各ブレードユニット２１は更に各可動羽根２５の自由端２５２にそれぞれ配置されている複数の重り２５３を有しており、この構成により、流体からの作用力を受けて支持フレーム２４から離れる可動羽根２５は、その作用力がなくなると重り２５３の重量により自由端２５２が支持フレーム２４に当接した状態に確実に戻ることができる。
【００１８】
更に、この実施形態では、各ブレード手段２は更に前記直線方向において各々隣合う２つのブレードユニット２１において、シャフト１の前記一端側（図１の上側）にあるブレードユニット２１が有する第２の支持棒２４２と、シャフト１の前記他端側（図１の下側）にあるブレードユニット２１が有する第１の支持棒２４１とを接続する複数の連結板２２を有している。そして各ブレード手段２は更に、各ブレードユニット２１それぞれのシャフト１から離れた先端を繋ぐように略螺旋状に延伸するガイドプレート２３を有している。
【００１９】
この構成により、本考案のプロペラ装置に作用する風や水流などの流体を確実に各ブレードユニット２１が有する可動羽根２５に案内することができる。
【００２０】
次いで図４を用いて本考案のプロペラ装置の第２の実施形態について説明する。図４は本考案のプロペラ装置の第２の好ましい実施形態の構成が示されている一部拡大斜視図であり、図４に示されているように、本考案のプロペラ装置の第２の実施形態は、第１の実施形態と同じく一端から他端まで所定の直線方向に沿って延伸するシャフト１と、シャフト１を中心として互いに略等しい角度（この実施形態では１２０°）の間隔を開けて配置されると共に、シャフト１から前記直線方向と略直交する方向に延伸されている複数（本例では３つ）のブレード手段２とを具えている。各ブレード手段２はそれぞれシャフト１の前記一端側から他端側へ並べられている複数のブレードユニット２１を有しており、そして各ブレードユニット２１はそれぞれシャフト１の前記一端側にあるブレードユニット２１のシャフト１から延伸する方向から、シャフト１の他端側にあるブレードユニット２１のシャフト１から延伸する方向にかけて、前記直線方向において隣り合う２つのブレードユニット２１との間にシャフト１を中心とする円弧方向への鋭角が開けられるように並べられている。
【００２１】
この第２の実施形態と第１の実施形態の相違点は、ブレードユニット２１の構成にある。この第２の実施形態における各ブレードユニット２１は一面側に向かって開口する開口２７１を有するように略椀状に形成されていると共に、前記直線方向と略直交する方向に並べられている複数の固定羽根２７と、これら固定羽根２７を支持するように前記直線方向と略直交にシャフト１から延伸する取付フレーム２６とを有しており、そして各ブレードユニット２１が有する各固定羽根２７は、いずれも属するブレードユニット２１の同側に開口２７１が向かうように配置されている。ちなみに、固定羽根２７の図４には示されていない背面は、略半球面に形成されている。
【００２２】
この構成により、それぞれ複数のブレードユニット２１を持つ複数のブレード手段２を備えた第２の実施形態のプロペラ装置は、第１の実施形態と同じように、シャフト１を間に挟んだ両側において同じ方向から流れてきた流体を受けるブレードユニット２１及び該ブレードユニット２１に配置される複数の可動羽根２５があっても、シャフト１を所定の回転方向（図中のＴ方向）に回転駆動できるブレードユニット２１に配置される固定羽根２７がその流体による作用力を取付フレーム２６及びシャフト１に伝えてシャフト１を回転駆動し、その反対側に位置している他のブレードユニット２１に配置される固定羽根２７はその略半球面に形成された背面で流れてきた流体を外側に案内して取付フレーム２６との隙間に通過させるので、シャフト１の所定の回転方向（図中のＴ方向）への回転を妨げる作用力は回転を駆動する作用力と比べて遥かに小さい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
上記構成によれば、本考案のプロペラ装置は、シャフトの一端側から他端側へ並べられている複数のブレードユニットを有すると共に、該複数のブレードユニットにおいてシャフトの前記一端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向から、前記シャフトの前記他端側にある前記ブレードユニットの前記シャフトから延伸する方向にかけて、前記直線方向において隣り合う２つの前記ブレードユニットとの間に前記シャフトを中心とする円弧方向への鋭角を挟むように並べられているブレード手段を複数備えているので、該プロペラ装置に作用する流体の流れる方向が該シャフトと略直交する方向であれば、その角度に関わらず該プロペラ装置を回転駆動することができるので、風や水流などの流体の方向変化が激しく従来では発電が難しい場所や時期においても、風や水流のエネルギーを充分に利用して発電することが出来る。
【符号の説明】
【００２４】
１  シャフト
２  ブレード手段
２１  ブレードユニット
２２  連結板
２３  ガイドプレート
２４  支持フレーム
２４１  第１の支持棒
２４２  第２の支持棒
２４３  連結棒
２４４  枠口
２５  可動羽根
２５１  固定端
２５２  自由端
２５３  重り
２６  取付フレーム
２７  固定羽根
２７１  開口
Ｄ  受力方向
Ｆ  流体方向
Ｔ  回転方向
【図１】
0003205043.tif 000003
【図２】
0003205043.tif 000004
【図３】
0003205043.tif 000005
【図４】
0003205043.tif 000006