(57)【要約】【課題】発電効率の低下を抑え、風の流れにより効率よく発電させる。【解決手段】回動軸２０と、回動軸２０に設けられた複数の翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，……，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを有する羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７とを備え、各羽根車１１，１２，１３，……１７は、位相がずらされつつ相互に連結されて、複数条の流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が構成された。前記羽根車１１，１２，１３，……，１７は、筒内に収容された。前記羽根車１１，１２，１３，……，１７と前記筒とは別体とされ、筒に対し、各羽根車１１，１２，１３，……，１７は、回動自在とされた。前記回動軸２０が回動されることで、発電機が駆動される。風車５は、複数並べられて配置された。風車５は、乗物に搭載された。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動軸と、該回動軸に設けられた複数の翼を有する羽根車とを備え、各羽根車は、位相がずらされつつ相互に連結されて、複数条の流体通路が構成されたことを特徴とする風車。
【請求項２】
前記羽根車は、筒内に収容されたことを特徴とする請求項１記載の風車。
【請求項３】
前記羽根車と前記筒とは別体とされ、該筒に対し、各羽根車は、回動自在とされたことを特徴とする請求項２記載の風車。
【請求項４】
前記羽根車と前記筒とは相互に固定されて一体に回動することを特徴とする請求項２記載の風車。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の風車の前記回動軸が回動されることで、発電機が駆動されることを特徴とする風力発電装置。
【請求項６】
前記風車は、複数並べられて配置されたことを特徴とする請求項５記載の風力発電装置。
【請求項７】
前記風車は、乗物に搭載されたことを特徴とする請求項５又は６記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に装着され、自動車が走行される際の風が利用されて発電される風車および風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の風力を繰返し利用する風車発電装置及び強風遮断装置の一形態（特許文献１参照）を示すものある。
風上側の口径を大きくし、風下側の口径を小さくした風洞５０１の中に、複数の風車５０２と、各風車５０２に連結された複数の発電機５０３とが、間隔をおいて設けられて、風力を繰返し利用する風車発電装置が構成されている。
【０００３】
また、この風車発電装置は、強風遮断装置を備えるものとされている。この強風遮断装置は、風洞５０１上に設けられた風速計５０５の風速情報の変化に対応して、風洞５０１の風上側前方に設けられたドア形の遮断板５０６が、遮断板５０６に取付けられた押動杆（図示せず）の駆動装置による往復動により開閉される構造のものとされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−６２８１１号公報（第２頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の風力を繰返し利用する風車発電装置及び強風遮断装置にあっては、各風車５０２間で風の流れいわゆる風力が吸収され、結果として発電効率が低下するということが懸念されていた。
本発明は、上記した点に鑑み、発電効率の低下を抑え、風の流れにより効率よく発電される風車および風力発電装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る風車は、回動軸と、該回動軸に設けられた複数の翼を有する羽根車とを備え、各羽根車は、位相がずらされつつ相互に連結されて、複数条の流体通路が構成されたことを特徴とする。
上記構成により、風の通り道とされる流体通路は略螺旋状とされるから、風車は効率よく回動されることとなる。羽根車の翼に当てられた風は、羽根車に対して位相がずらされた次の羽根車の翼に当てられ、その風は、次の羽根車よりも更に位相がずらされたその次の羽根車の翼に当てられることとなる。従って、風は、位相がずらされた羽根車に次々と当てられ、風車は、効率よく回動されることとなる。
【０００７】
請求項２に係る風車は、請求項１に係る風車において、前記羽根車は、筒内に収容されたことを特徴とする。
上記構成により、風は筒内に導かれ、筒内に収容された羽根車は、効率よく回動されることとなる。羽根車が筒内に収容されているから、回動された羽根車によって風が拡散されるということは回避され、筒内に導かれた風は、効率よく各羽根車を回動させることとなる。
【０００８】
請求項３に係る風車は、請求項２に係る風車において、前記羽根車と前記筒とは別体とされ、該筒に対し、各羽根車は、回動自在とされたことを特徴とする。
上記構成により、各羽根車が回動される部分となるから、弱い風が吹いても、風車は、簡単に回動され易いものとなる。従って、風に対して動きのよい風車が提供されることとなる。
【０００９】
請求項４に係る風車は、請求項２に係る風車において、前記羽根車と前記筒とは相互に固定されて一体に回動することを特徴とする。
上記構成により、例えば羽根車の翼の端縁部が、筒の内周面に隙間なく当接された構造のものとされていれば、風の逃げ量が少なくされ風力の損失が低減化される。また、羽根車と筒とが回動される部分となるから、羽根車と筒とが相互に一体とされた風車が回動されると、慣性の法則に基づいて風車の回転数は変動され難いものとなり、風車は、安定して回転され続けることとなる。従って、安定した回転数が保たれ易い風車が提供されることとなる。
【００１０】
請求項５に係る風力発電装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の風車の前記回動軸が回動されることで、発電機が駆動されることを特徴とする。
上記構成により、風車の羽根車に風が当たることで、回動軸に設けられた羽根車が回動され、これと共に回動軸が回動されて、発電機が駆動されることとなる。従って、発電機から効率よく電気がつくられることとなる。
【００１１】
請求項６に係る風力発電装置は、請求項５に係る風力発電装置において、前記風車は、複数並べられて配置されたことを特徴とする。
上記構成により、複数の風車から、回転エネルギー、電気エネルギーなどのエネルギーが供給されることとなる。従って、より多くの回転エネルギー、電気エネルギーなどのエネルギーが使用可能となる。
【００１２】
請求項７に係る風力発電装置は、請求項５又は６に係る風力発電装置において、前記風車は、乗物に搭載されたことを特徴とする。
上記構成により、例えば、自動車などの走行可能な乗物に風車が搭載されていれば、乗物が走行されることで、風車の羽根車に走行中の風が当たり、羽根車は回動されることとなる。また、乗物が停止状態とされていても、風が吹くことで、風車の羽根車は回動されることとなる。従って、乗物に搭載された風車により乗物に電気が供給され、この電気は、乗物で使用可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る風車および風力発電装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図９は、本発明に係る風車および風力発電装置の一実施形態を示すものである。
【００１４】
図１〜図３に示された風車の方向について説明すると、回動軸２０とベアリング３０とが組み合せられる一端部２１側を前側とし、回動軸２０にプーリ４０が装着される他端部２２側を後側とする。また、図５，図６，図９に示される筒７０の方向について説明すると、筒７０に一方の側板６０（図５）が取付けられる側を筒７０の空気入口部７１側とし、筒７０に他方の側板６５（図９）が取付けられる側を筒７０の空気出口部７２側とする。なお、この明細書における「前後」、「出入口」の定義は、明細書を説明するための便宜上のものとされる。
【００１５】
また、図９に記載の風車５または風力発電装置１に備えられる一対のベアリング３０，３５や、プーリ４０や、側板６５に関して分かり易いものとされるために、図１〜図４において、便宜上、仮想線を用いて、ベアリング３０，３５、プーリ４０、側板６５を示した。
【００１６】
図１〜図３の如く、風車５は、金属製の回動軸２０と、金属製の回動軸２０に挿着されて溶接などが行われて固定された複数の金属製の羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７とを少なくとも備えるものとして構成されている。各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７には、略扇状に広げられた各々三枚の翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，……，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃが設けられている。各翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，……，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、連結されている。このように、風車５は、連結された複数の翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，……，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを有するものとして構成されている。さらに、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、位相がずらされつつ相互に連結されて回動軸２０に取付けられ、これにより、複数条の流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が構成されている。位相とは、例えば周期的に繰り返される運動の中で表される特定の位置を意味する。
【００１７】
このような風車５が構成されていれば、風の通り道とされる各流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、略螺旋状に形成されるから、風車５は、効率よく回動される。例えば、図１〜図４の如く、羽根車１１の翼１１Ａに当てられた風は、羽根車１１に対して位相がずらされた次の羽根車１２の翼１２Ａに当てられ、その風は、次の羽根車１２よりも更に位相がずらされたその次の羽根車１３の翼１３Ａに当てられる。従って、風は、位相がずらされた羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７に次々と当てられ、風車５は、効率よく回動される。また、例えば羽根車１７から羽根車１１に向けて風が吹くときも、風車５の風の通り道とされる各流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、略螺旋状に形成されているから、風は、略螺旋状に流される。
【００１８】
図３の如く、板金製の各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、略等間隔で金属製の回動軸２０に配設され、溶接などが行われることにより回動軸２０に固定されている。前記板金としてブリキ板が用いられた。また、前記回動軸２０や、前記羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７として、例えば合成樹脂材料が用いられて形成されたものも使用可能とされる。合成樹脂製の各羽根車は、例えば接着剤などが用いられて回動軸２０に固定される。
【００１９】
図１および図４の如く、羽根車１１は、小径の円板部１０ｄと、この円板部１０ｄの外側に向けて延設された三つの傾斜状の翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、前記各翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにより形成された空間部１０ｓ（図１，図３）とを備えるものとして形成されている。
【００２０】
図１および図４の如く、各翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、小径の前記円板部１０ｄに対し外側に向けて円板部１０ｄと平行に延設された略長方形の端部１０ａとされる前縁部１０ａと、前縁部１０ａから斜め後側に向けて延設された略扇状の傾斜部１０ｂとを備えるものとして形成されている。前記前縁部１０ａと、前記傾斜部１０ｂとの間に、曲部１０ｃが設けられている。また、符号１０ｇは、略扇状の傾斜部１０ｂの湾曲状端縁部１０ｇとされている。また、前記円板部１０ｄの略中心部に、回動軸２０が挿着可能な孔部１０ｈ（図１）が設けられている。また、他の何れの羽根車１２，１３，１４，１５，１６，１７とも、三つの翼を備え、前記羽根車１１と略同じ形状の羽根車として形成されている。
【００２１】
また、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の各端部１０ｅ，１０ｆで連結されている。具体的に説明すると、図１の如く、第１羽根車１１の第１翼１１Ａの略後端部１０ｅに、第２羽根車１２の第１翼１２Ａの略先端部１０ｆが溶接工程などにより連結されている。また、第２羽根車１２の第１翼１２Ａの略後端部１０ｅに、第３羽根車１３の第１翼１３Ａの略先端部１０ｆが溶接工程などにより連結されている。
【００２２】
このような状態が繰り返されて、第１羽根車１１の第１翼１１Ａから第７羽根車１７の第１翼１７Ａまで、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の各第１翼１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａは、略螺旋状に連結されている（図１〜図３）。
【００２３】
同じく、第１羽根車１１の第２翼１１Ｂから第７羽根車１７の第２翼１７Ｂまで、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の各第２翼１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂは、略螺旋状に連結されている。
【００２４】
同じく、第１羽根車１１の第３翼１１Ｃから第７羽根車１７の第３翼１７Ｃまで、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の各第３翼１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃ，１５Ｃ，１６Ｃ，１７Ｃは、略螺旋状に連結されている。
【００２５】
略螺旋状に連結された第１翼１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａと、略螺旋状に連結された第２翼１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂとにより、回動軸２０の一端部２１側から他端部２２側にかけて、連続した第１流体通路Ｌ１が略螺旋状に構成される。
【００２６】
また、略螺旋状に連結された第２翼１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂと、略螺旋状に連結された第３翼１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃ，１５Ｃ，１６Ｃ，１７Ｃとにより、回動軸２０の一端部２１側から他端部２２側にかけて、連続した第２流体通路Ｌ２が略螺旋状に構成される。
【００２７】
また、略螺旋状に連結された第３翼１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃ，１５Ｃ，１６Ｃ，１７Ｃと、略螺旋状に連結された第１翼１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａとにより、回動軸２０の一端部２１側から他端部２２側にかけて、連続した第３流体通路Ｌ３が略螺旋状に構成される。
【００２８】
略螺旋状に連結された翼の条数や、略螺旋状に連続形成された流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の条数は、複数とされている。各羽根車に設けられた翼の枚数により、略螺旋状に連結された翼の条数や、略螺旋状に連続形成された流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の条数が設定される。羽根車の形状などにもよるが、前記条数は、例えば２〜１０、好ましくは２〜５に設定されるとよい。前記条数が少な過ぎても多過ぎても、風力が回動力とされる効率は低下されるものと推測される。
【００２９】
金属製の回動軸２０は、一端部２１から他端部２２にかけて延設された一本の金属製丸棒とされているが、例えば第１羽根車１１（図１，図３）からのみ風車（５）の外側に向けて延設された一端部（２１）と、第７羽根車１７（図２，図３）からのみ風車（５）の外側に向けて延設された他端部（２２）との２本で構成された回動軸（２０）が備えられ、第１羽根車（１１）と、第７羽根車（１７）との間の回動軸は、設けられることなく省略された風車（５）も使用可能とされる（図示せず）。
【００３０】
略螺旋状に連結された各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７（図１〜図３）は、図５〜図９に示される筒７０内に収容される。また、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７を貫通する回動軸２０は、筒７０の円形断面の略中心部において、筒７０の長手方向に沿って筒７０の収容部７５内を貫通する位置に備えられる（図９）。
【００３１】
このような構造の風車５が構成されていれば、風は、筒７０の収容部７５内に導かれ、筒７０内に収容された羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、筒７０の収容部７５内に導かれた風によって効率よく回動される。羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７が筒７０内に収容されているから、回動された羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７によって風が拡散されるということは回避され、筒７０の収容部７５内に導かれた風は、効率よく各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７を回動させる。また、回動される各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、筒７０によって保護され、安全性が向上される。
【００３２】
前記筒７０は、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂材料が用いられて形成されている。前記合成樹脂材料に代えて、例えば板金などの金属材料が用いられて前記筒７０が形成されたものも使用可能とされる。また、筒（７０）に風向板（図示せず）が設けられたものも使用可能とされる。
【００３３】
また、前記筒７０の空気入口部７１（図５）に一方の側板６０が装着される。前記筒７０の空気入口部７１に、前記一方の側板６０を形成する略円環状の周縁部６１が挿着されて、前記筒７０に前記一方の側板６０が固定される。
【００３４】
図５，図７，図８の如く、一方の側板６０は、略円環状の周縁部６１と、前記周縁部６１の略中心に位置する小径円板状の中心部６２と、前記周縁部６１と前記中心部６２とを連結し等間隔に配設された三本の支持部６３と、前記周縁部６１と前記中心部６２と前記支持部６３とにより形成された空気が出入りする略扇状の三つの空間部６４とを備えるものとして形成されている。一方の側板６０の略中心部６２に設けられた貫通孔６２ｈに、一方のベアリング３０が嵌め込まれる。また、一方のベアリング３０の貫通孔３２（図５，図７，図８）に、回動軸２０（図１，図３）の一端部２１が挿着される。
【００３５】
一方のベアリング３０と、他方のベアリング３５との間の回動軸２０に、略螺旋状に連結された各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７が固定されて位置するものとされる。一対の前記ベアリング３０，３５として、例えば回動抵抗が少ないことから優れた回動特性を備える転がり軸受などが用いられる。
【００３６】
また、上記筒７０の空気出口部７２（図９）に他方の側板６５が装着される。前記筒７０の空気出口部７２に、前記他方の側板６５を形成する略円環状の周縁部６６が挿着されて、前記筒７０に前記他方の側板６５が固定される。
【００３７】
図１〜図３，図９の如く、他方の側板６５は、略円環状の周縁部６６と、前記周縁部６６の略中心に位置する小径円板状の中心部６７と、前記周縁部６６と前記中心部６７とを連結し等間隔に配設された三本の支持部６８と、前記周縁部６６と前記中心部６７と前記支持部６８とにより形成された空気が出入りする略扇状の三つの空間部６９とを備えるものとして形成されている。他方の側板６５（図９）の略中心部６７に設けられた貫通孔６７ｈに、他方のベアリング３５が嵌め込まれる。また、他方のベアリング３５の貫通孔３７に、回動軸２０の他端部２２が挿着される。
【００３８】
上記側板６０，６５は、金属板もしくは合成樹脂板に対する打抜き成形方法または合成樹脂材料が用いられた射出成形方法などにより形成される。
また、例えば筒（７０）の空気入口部（７１）よりも、筒（７０）の空気出口部（７２）のほうが小さく形成されたものも使用可能とされる。
【００３９】
図５〜図８の如く、一対の支持部材９０（図７，図８）が用いられることで、筒７０は、基板１００に容易に位置決めされつつ支持される。支持部材９０は、一対の傾斜部９１を備え、一対の傾斜部９１の間に曲部９３が設けられている。前記支持部材９０は、金属材料または合成樹脂材料が用いられて形成される。溶接工程や、接着剤の塗布工程などにより、支持部材９０を形成する一対の傾斜部９１の端部９５が基板１００に取付けられることで、支持部材９０は、基板１００に固定される。また、筒７０の外周面７７が、一対の支持部材９０を形成する傾斜部９１の内側傾斜面９７と、基板１００の上面１０７とに接することで、基板１００に対し、筒７０は確実に３点で位置決めされつつ支持される。
【００４０】
その後、筒７０は、この筒７０を基板１００に向けて確実に押接させる一対のバンド１２０と、基板１００に対しバンド１２０を着脱自在に固定させるねじ１１０などの止具１１０とにより、基板１００に確実に固定される。バンド１２０に設けられた止具用の貫通孔（図示せず）に、ねじ１１０の雄ねじ部（図示せず）が通され、基板１００に設けられた雌ねじ孔部（図示せず）に、ねじ１１０の前記雄ねじ部を螺合させることで、バンド１２０は、基板１００に容易かつ確実に固定される。また、一つのバンド１２０につき、一対のねじ１１０が用いられて、伸縮性のバンド１２０が基板１００に装着されるものであるから、筒７０は、確実に基板１００に押接される。前記ねじ１１０や、前記バンド１２０などの着脱自在な固定手段が用いられて、筒７０が基板１００に固定されるものであれば、組付け性、メンテナンスなどの取付・分解作業性に優れたものとなる。
【００４１】
連結された各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７（図１〜図３）と、筒７０（図５〜図８）とは、別体のものとされている（図９）。基板１００に固定された筒７０に対し、相互に一体化された各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、回動自在なものとして筒７０に取付けられている。
【００４２】
このような構造の風車５が構成されていれば、筒７０は動かされることなく、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７が回動される部分となるから、弱い風が吹いても、風車５は、簡単に回動され易いものとなる。従って、風に対し、動きのよい風車５の提供が可能となる。
【００４３】
また、各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７（図１〜図３）を貫通する回動軸２０（図９）の他端部２２側に、一方のプーリ４０が装着される。前記一方のプーリ４０の貫通孔４２に、回動軸２０の他端部２２が挿着されて、一方のプーリ４０は、回動軸２０の他端部２２に取付けられる。また、一方のプーリ４０には、ゴム製のベルト５０に対応した溝４１（図１〜図３）が設けられている。
【００４４】
一方のプーリ４０（図９）に対応して、発電機８０の軸８５に、他方のプーリ４５が装着される。前記他方のプーリ４５の貫通孔４７に、発電機８０の軸８５が挿着されて、他方のプーリ４５は、発電機８０の軸８５に取付けられる。また、他方のプーリ４５には、ゴム製のベルト５０に対応した溝４６（図６）が設けられている。
【００４５】
図９の如く、各プーリ４０，４５、ベルト５０は、風車５の回動力を伝える動力伝達手段として、風力発電装置１に備えられている。各図に示された各プーリ４０，４５、ベルト５０は、一例として示された形状のものであり、プーリ、ベルトなどの動力伝達手段は、図示されたものに限られることなく、各種形態のものが適用可能とされる。
【００４６】
また、発電機８０は、略矩形箱状のカバー８１を備えるものとして構成されている。前記カバー８１内に、不図示の電気子コイル、電気子鉄心、界磁コイル、界磁鉄心、ブラシ、軸などの各発電用部品が収容されている。この発電機８０は、例えば充電して繰返し使用が可能とされる二次電池などの蓄電池（図示せず）と接続される。蓄電池は、外部電源から得られた電気的エネルギーを化学的エネルギーに変化させて蓄え、必要に応じて、再び起電力として取出し可能なものとされる。
【００４７】
筒７０（図９）内に収容された各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７（図１〜図３）に風が当てられ、風車５の各羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７を貫通する回動軸２０が回動されることで、発電機８０（図９）が駆動される。回動軸２０は、風力発電装置１の発電機８０を作動させる駆動軸２０として用いられる。また、風車５は、風力発電装置１の発電機８０を駆動させる発電用風車５として機能するものとされている。
【００４８】
図９の如く、回動軸２０の回転駆動力は、回動軸２０の他端部２２に取付けられた一方のプーリ４０と、一方のプーリ４０に掛けられたベルト５０と、このベルト５０が掛けられた他方のプーリ４５とを介して、発電機８０の軸８５に伝えられる。
【００４９】
このような構造の風車５が構成されていれば、風車５の羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７に風が当たることで、回動軸２０に設けられた羽根車１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７が回動され、これと共に回動軸２０が回動されて、発電機８０が駆動される。従って、発電機８０から効率よく電気がつくられる。
【００５０】
次に本発明に係る風車および風力発電装置の他の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１０は、本発明に係る風車および風力発電装置の他の実施形態を示すものである。
【００５１】
図１０に示された風車および風力発電装置の方向について説明すると、回動軸２２０の一端部２２１側を前側とし、回動軸２２０の他端部２２２側を後側とする。また、筒２７０に一方の側板２６０が取付けられた側を筒２７０の空気入口部２７１側とし、筒２７０に他方の側板２６５が取付けられた側を筒２７０の空気出口部２７２側とする。
【００５２】
図１０の如く、この風車２０５は、金属製の回動軸２２０と、金属製の回動軸２２０に挿着されて溶接などが行われることにより固定された複数の金属製の羽根車２１０とを少なくとも備えるものとして構成されている。羽根車２１０は、図１〜図３に示される形状の五つの羽根車１１，１２，１３，１４，１５を代表するものとして示されている。各羽根車２１０（図１０）には、各々三枚の翼１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ（図１〜図４を代用）が設けられ、各羽根車２１０（図１０）の各翼は、連結されている（図１〜図４参照）。このように、風車２０５（図１０）は、連結された複数の翼を有するものとして構成されている。また、各羽根車２１０は、位相がずらされつつ相互に連結されて回動軸２２０に取付けられ、これにより、複数条の流体通路が構成されている。複数条の流体通路は、図１〜図４に示される流体通路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と略同じものとされる。
【００５３】
前記風車２０５（図１０）が構成されていれば、風の通り道とされる各流体通路は、略螺旋状に形成されるから、風車２０５は、効率よく回動される。風車２０５に対する風の動きは、上記風車５に対する風の動きと略同じとされ、ここでは、その詳細な説明は省略する。また、風車２０５を構成する各羽根車２１０の詳細形状についても、図１〜図４に示された風車５を構成する各羽根車１１，１２，１３，…の形状と略等しい形状とされているので、ここでは、その詳細な説明は省略した。
【００５４】
略螺旋状に連結された翼の条数や、略螺旋状に連続形成された流体通路の条数は、複数とされている。各羽根車に設けられた翼の枚数により、略螺旋状に連結された翼の条数や、略螺旋状に連続形成された流体通路の条数が設定される。また、板金製の各羽根車２１０は、略等間隔で金属製の回動軸２２０に配設され、溶接が行われることにより回動軸２２０に固定されている。前記回動軸２２０や、前記羽根車２１０として、例えば合成樹脂材料が用いられて形成されたものも使用可能とされる。
【００５５】
略螺旋状に連結された各羽根車２１０は、筒２７０内に収容される。また、各羽根車２１０を貫通する回動軸２２０は、筒２７０の円形断面の略中心部において、筒２７０の長手方向に沿って筒２７０の収容部２７５内を貫通する位置に備えられる。
【００５６】
このような構造の風車２０５が構成されていれば、風は、筒２７０の収容部２７５内に導かれ、筒２７０内に収容された羽根車２１０は、筒２７０の収容部２７５内に導かれた風によって効率よく回動される。羽根車２１０が筒２７０内に収容されているから、回動された羽根車２１０によって風が拡散されるということは回避され、筒２７０の収容部２７５内に導かれた風は、効率よく各羽根車２１０を回動させる。
【００５７】
前記筒２７０は、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂材料が用いられて一枚板が形成され、前記一枚板が各羽根車２１０に巻付けられることで形成されたものである。前記合成樹脂材料に代えて、例えば板金などの金属材料が用いられて前記筒２７０が形成されたものも使用可能とされる。また、前記筒２７０の接合部２７８は、例えば、接着剤の塗布工程や、溶接工程などにより、継ぎ合わせられたものも使用可能とされる。さらに、筒（２７０）に風向板（図示せず）が設けられたものも使用可能とされる。
【００５８】
羽根車２１０と、筒２７０とは、共に等しい回転数で回動可能な風車２０５とされている。詳しく説明すると、羽根車２１０と、筒２７０とは、相互に固定されて一体に回動するものとされている。羽根車２１０の翼の端縁部（１０ｇ）が、筒２７０の内周面２７６に隙間なく当接された構造のものとされていれば、風の逃げ量が少なくされ風力の損失が低減化される。
【００５９】
また、羽根車２１０と、筒２７０とは、共に回動される部分とされているから、羽根車２１０と、筒２７０とが一体とされた風車２０５が回動されると、慣性の法則に基づいて風車２０５の回転数は変動され難いものとなり、風車２０５は、安定して回転され続ける。従って、安定した回転数が保たれ易い風車２０５の提供が可能となる。
【００６０】
また、筒２７０の空気入口部２７１に側板２６０が装着されている。ビス、ねじ等の止具２６１ｓが用いられて、前記側板２６０の固定用端部２６１が前記筒２７０の空気入口部２７１に固定される。
【００６１】
側板２６０は、略扇状の支持部２６３と、支持部２６３が折り曲げられて形成された固定用端部２６１と、等間隔に配設された三本の支持部２６３が集まる小径円板状の中心部２６２と、前記中心部２６２と前記支持部２６３とにより形成された空気が出入りする略扇状の三つの空間部２６４とを備えるものとして形成されている。
【００６２】
側板２６０の略中心部２６２の貫通孔２６２ｈに、回動軸２２０の一端部２２１が挿着され、溶接工程または接着剤の塗布工程などが行われることにより、側板２６０を介して、回動軸２２０と、筒２７０とが固定される。また、支持部（２６３）が傾斜され、支持部（２６３）が翼として機能するものも使用可能とされる。
【００６３】
前記筒２７０の空気出口部２７２に、一方の側板２６０に略類似した形状の他方の側板２６５が固定される。他方の側板２６５の略中心部に設けられた貫通孔に、回動軸２２０の他端部２２２が挿着され、溶接工程または接着剤の塗布工程などが行われることにより、側板２６５を介して、回動軸２２０と、筒２７０とが固定される。
【００６４】
前記側板２６０，２６５は、金属板もしくは合成樹脂板に対する打抜き成形方法または合成樹脂材料が用いられた射出成形方法などにより形成される。また、前記一方の側板２６０と、前記他方の側板２６５との間の回動軸２２０に、略螺旋状に連結された上記羽根車２１０が固定されて位置するものとされている。例えば筒（２７０）の空気入口部（２７１）よりも、筒（２７０）の空気出口部（２７２）のほうが小さく形成されたものも使用可能とされる。
【００６５】
また、図１０の如く、回動軸２２０の一端部２２１側と、一方のベアリング２３０とが組み合わせられ、回動軸２２０の他端部２２２側と、他方のベアリング２３５とが組み合せられる。前記一方のベアリング２３０の貫通孔２３２に、回動軸２２０の一端部２２１が挿着されて、一方の支持部材２９０に組付けられた一方のベアリング２３０は、回動軸２２０の一端部２２１を軸支する。また、前記他方のベアリング２３５の貫通孔２３７に、回動軸２２０の他端部２２２が挿着されて、他方の支持部材２９５に組付けられた他方のベアリング２３５は、回動軸２２０の他端部２２２を軸支する。
【００６６】
前記一方のベアリング２３０と、前記他方のベアリング２３５との間の回動軸２２０に、略螺旋状に連結された各羽根車２１０と、筒２７０と、側板２６０，２６５とが、一体固定化されて位置するものとされている。一対の前記ベアリング２３０，２３５として、例えば回動抵抗が少ないことから優れた回動特性を備える転がり軸受などが用いられる。
【００６７】
前記一方のベアリング２３０は、一方の支持部材２９０の取付孔２９２に嵌め込まれている。また、前記他方のベアリング２３５は、他方の支持部材２９５の取付孔２９７に嵌め込まれている。各支持部材２９０，２９５は、ビス、ボルト、ねじ等の止具が用いられて基板３００に固定される。また、各支持部材２９０，２９５は、金属材料または合成樹脂材料が用いられて形成されている。
【００６８】
筒２７０内に収容され固定された各羽根車２１０に風が当てられ、風車２０５の各羽根車２１０を貫通する回動軸２２０が回動されることで、支持部材２９０，２９５内に装備された発電機（図示せず）が駆動される。支持部材２９０の内部に発電機などの電気部品が備えられていれば、部品点数が削減化され、コンパクト化されたものとなる。回動軸２２０は、風力発電装置２０１に備えられた前記発電機を作動させる駆動軸２２０として用いられる。また、風車２０５は、風力発電装置２０１に備えられた前記発電機を駆動させる発電用風車２０５として機能するものとされている。
【００６９】
このような構造の風車２０５が構成されていれば、風車２０５の羽根車２１０に風が当たることで、回動軸２２０に設けられた羽根車２１０が回動され、これと共に回動軸２２０が回動されて、前記発電機が駆動される。従って、前記発電機から効率よく電気がつくられる。
【００７０】
以下、本発明に係る風車および風力発電装置の一実施形態と他の実施形態とを共に説明する。
風力発電装置１（図９），２０１（図１０）の風車５（図９），２０５（図１０）は、複数並べられて配置されることも可能とされる。複数の風車５（図９）、風車２０５（図１０）が並べられた配置構造として、例えば、横配置、縦配置、略三角形としたピラミッド型配置、立方体配置、直方体配置などの各配置構造（図示せず）が挙げられる。
【００７１】
複数の風車５（図９）、風車２０５（図１０）が並べられて配置されていれば、複数の風車５（図９）、風車２０５（図１０）から、回転エネルギー、電気エネルギーなどのエネルギーが供給可能となる。従って、より多くの回転エネルギー、電気エネルギーなどのエネルギーが使用可能となる。
【００７２】
巨大な風車が必要とされることなく、螺旋状に連結された小型の羽根車を備える複数の風車５（図９）、風車２０５（図１０）が用いられることにより、巨大な直径の羽根車は、必要とされなくなる。筒７０（図９），２７０（図１０）の長手方向および／または前記長手方向に略直交する横方向に沿って、並列に何基も風車５（図９）および／または風車２０５（図１０）が配設されて連動されることにより、電源の出力の調整が可能とされるものである。
【００７３】
前記風車５（図９），２０５（図１０）を備える風力発電装置１（図９），２０１（図１０）が用いられることにより、計算された風力が得られ、風力発電装置１（図９），２０１（図１０）を設置するための広大な場所が必要とされることなく、価格も従来の大型装置に比べて格段に安いものとして提供可能なものとされる。風力発電装置１（図９），２０１（図１０）は、安価で製造可能なものとされている。また、風力発電装置１（図９），２０１（図１０）は、危険性のないクリーンなエネルギー源として利用可能なものとされている。
【００７４】
風車５（図９），２０５（図１０）は、例えば自動車、電車などの乗物（図示せず）の天井に搭載され、自動車、電車などの乗物に搭載された電気部品を駆動させる風力発電装置１（図９），２０１（図１０）として使用される。その場合、基板１００（図９），３００（図１０）は、車（図示せず）のアウターパネルとされる。
【００７５】
図示されたものは、自動車、電車などの乗物が走行することによって発生される向かい風を利用した風力発電装置１（図９），２０１（図１０）とされている。走行する物体には、走る速度に応じた風が当たり、これにより、所定の風力または電力が得られる。自動車として、例えば環境に配慮された電気自動車などが挙げられる。
【００７６】
電気自動車、電車などの走行可能な乗物に風車５（図９）、風車２０５（図１０）が搭載されていれば、乗物が走行されることで、風車５（図９）、風車２０５（図１０）の羽根車１１，……，１７，２１０に走行中の風が当たり、羽根車１１，……，１７，２１０は回動される。
【００７７】
無風状態において、車が走行された場合を想定して、車に対する風速について計算すると、例えば、車が３０ｋｍ／ｈの速度で走行されるときの風速は、８．３３ｍ／ｓとされる。また、車が４０ｋｍ／ｈの速度で走行されるときの風速は、１１．１ｍ／ｓとされる。また、車が５０ｋｍ／ｈの速度で走行されるときの風速は、１３．９ｍ／ｓとされる。また、車が６０ｋｍ／ｈの速度で走行されるときの風速は、１６．６ｍ／ｓとされる。また、車が８０ｋｍ／ｈの速度で走行されるときの風速は、２２．０ｍ／ｓとされる。風車の形態や、発電機の性能などにもよるが、風速が約３ｍ／ｓ以上とされていないと、発電機は、効率良く発電できないものとされている。
【００７８】
また、自動車などの乗物が停車状態とされていても、風が吹くことで、風車５（図９）、風車２０５（図１０）の羽根車１１，……，１７，２１０は回動される。従って、乗物に搭載された風車５（図９）、風車２０５（図１０）により乗物に電気が供給され、この電気は、乗物で使用可能となる。風力発電によってつくられた電気は、一旦、バッテリなどの蓄電池（図示せず）に蓄えられた後に、例えば乗物に装備されたラジオに供給される。
【００７９】
本発明の風力発電装置は、例えば、自動車の屋根、体育館、高層建築物などの屋上、さらに、丘陵地帯などに備え付けられて使用されることも可能とされる。また、本発明の風力発電装置は、自動車、キャンプ場のラジオなどの電源に用いられることも可能とされる。
【００８０】
さらに、本発明の風力発電装置は、例えば太陽電池（図示せず）と組み合わせられて使用されることも可能とされる。不図示の太陽電池と組み合わせられて接続された風力発電装置とされていれば、より効率よく不図示の蓄電池に充電が行われることとなる。
【００８１】
上記風力発電装置の重要な使われ方を説明すると、例えば地震などの災害が発生されたときに、上記風力発電装置は、非常用電力発生・供給装置として用いられる。上記風力発電装置により発生された電力は、一旦、不図示の蓄電池に備えられ、災害が発生されたときに、前記電力は、直ちに人々に役立つものとして使用可能なものとされる。
【００８２】
本発明の風車および風力発電装置が多用されることにより、現代社会において、本発明の風車および風力発電装置は、多大な電力源とされることが期待される。
【００８３】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、風の通り道とされる流体通路は略螺旋状とされるから、風車を効率よく回動させることができる。羽根車の翼に当てられた風は、羽根車に対して位相がずらされた次の羽根車の翼に当てられ、その風は、次の羽根車よりも更に位相がずらされたその次の羽根車の翼に当てられることとなる。従って、風は、位相がずらされた羽根車に次々と当てられ、風車を効率よく回動させることが可能となる。
【００８４】
請求項２記載の発明によれば、風を筒内に導かせ、筒内に収容された羽根車を効率よく回動させることが可能となる。羽根車が筒内に収容されているから、回動された羽根車によって風が拡散されるということは回避され、筒内に導かれた風は、効率よく各羽根車を回動させることになる。
【００８５】
請求項３記載の発明によれば、各羽根車が回動される部分となるから、弱い風が吹いても、風車は、簡単に回動され易いものとなる。従って、風に対して動きのよい風車を提供することができる。
【００８６】
請求項４記載の発明によれば、例えば羽根車の翼の端縁部が、筒の内周面に隙間なく当接された構造のものとされていれば、風の逃げ量が少なくされ風力の損失が低減化される。また、羽根車と筒とが回動される部分となるから、羽根車と筒とが相互に一体とされた風車が回動されると、慣性の法則に基づいて風車の回転数は変動され難いものとなり、風車は、安定して回転され続けることとなる。従って、安定した回転数が保たれ易い風車を提供することができる。
【００８７】
請求項５記載の発明によれば、風車の羽根車に風が当たることで、回動軸に設けられた羽根車が回動され、これと共に回動軸が回動されて、発電機が駆動される。従って、発電機から効率よく電気がつくられる。
【００８８】
請求項６記載の発明によれば、複数の風車から、回転エネルギー、電気エネルギーなどのエネルギーが供給される。従って、より多くの回転エネルギー、電気エネルギーなどのエネルギーが使用可能となる。
【００８９】
請求項７記載の発明によれば、例えば、自動車などの走行可能な乗物に風車が搭載されていれば、乗物が走行されることで、風車の羽根車に走行中の風が当たり、羽根車は回動されることとなる。また、乗物が停止状態とされていても、風が吹くことで、風車の羽根車は回動されることとなる。従って、乗物に搭載された風車により乗物に電気が供給され、この電気は、乗物で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る風車の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】同じく風車の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】同じく風車の一実施形態を示す側面図である。
【図４】同じく風車の一実施形態を示す正面図である。
【図５】羽根車が挿入される筒を示す斜視図である。
【図６】同じく筒を示す側面図である。
【図７】同じく筒を示す背面図である。
【図８】同じく筒を示す正面図である。
【図９】本発明に係る風車および風力発電装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る風車および風力発電装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】従来の風力を繰返し利用する風車発電装置及び強風遮断装置の一形態を示す一部切欠側面図である。
【符号の説明】
１，２０１              風力発電装置
５，２０５              風車
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，２１０  羽根車
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  翼
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  翼
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  翼
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  翼
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ  翼
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ  翼
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ  翼
２０，２２０            駆動軸（回動軸）
８０                    発電機
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３        流体通路
【図１】
2004270516.tif 000003
【図２】
2004270516.tif 000004
【図３】
2004270516.tif 000005
【図４】
2004270516.tif 000006
【図５】
2004270516.tif 000007
【図６】
2004270516.tif 000008
【図７】
2004270516.tif 000009
【図８】
2004270516.tif 000010
【図９】
2004270516.tif 000011
【図１０】
2004270516.tif 000012
【図１１】
2004270516.tif 000013