(57)【要約】【目的】  風力発電装置のファンに付いて、第１の課題は翼で受けた風をなるべく逃がさないようにして風力を最大限利用出来るようにすること。更に第２の課題は立設した回転軸の回りに縦長の翼を有するものに関して回転が円滑に行なわれるようにすること。【構成】  風を受ける側に口を開けた箱体を回転軸に回転対称に設けて成る。なお前記箱体が複数の箱体から成るものとすることが出来る。さらに前記複数の箱体のセットが回転軸に螺旋を描くように固定されているものとすることが出来る。さらに前記螺旋を描くようにして回転軸に固定された複数の箱体のセットが回転軸に２回対称に設けられているものとすることが出来る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風を受ける側に口を開けた箱体を回転軸に回転対称に設けて成ることを特徴とする、風力発電装置のファン。
【請求項２】
前記箱体が回転軸に螺旋を描くように固定されている、請求項１に記載の風力発電装置のファン。
【請求項３】
前記箱体が複数の箱体から成るものである、請求項１に記載の風力発電装置のファン。
【請求項４】
前記複数の箱体のセットが回転軸に螺旋を描くように固定されている、請求項３に記載の風力発電装置のファン。
【請求項５】
前記螺旋を描くようにして回転軸に固定された複数の箱体のセットが、回転軸に２回対称に設けられている、請求項４に記載の風力発電装置のファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は風力発電装置のファンに係り、更に詳しくは口を開けた箱体の口の側で風を受けるように構成された風力発電装置のファンに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の風力発電装置のファンとしては、例えば特開２００３−２６９３１９号の風力発電システムのような、横設した発重機の回転軸にプロペラのような翼を取り付けて成るものが一般的である。また特開２００３−１３８３９号のリニア風力発電システムのような、回転軸を上方に立てた姿勢の発電機の回転軸に縦長に切断した薄板を湾曲させて形成した翼を取り付けて成るものもある。
【特許文献１】特開２００３−２６９３１９号公報
【特許文献２】特開２００３−０１３８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  確かにこれ等の翼に風が当たることによって発電機の回転軸が回転し、発電機に電力を起こすことが出来る。しかしながらこれ等の翼では受けた風に押されるものの回転によって風を逃がしてしまうように作用するため、まだまだ風を効率良く利用しているとは言えない。【０００４】  また上述した特開２００３−１３８３９号のリニア風力発電システムのような縦長に切断した薄板を湾曲させて形成した翼を有するものでは、例えば翼を回転軸の２回対称の位置に取り付けたものの場合、回転にぎこちなさが生ずる。翼を例えば５回対称の位置に取り付けることが出来れば円滑な回転が望めるのであるが、このようなものは実際には実現が難しいのである。【０００５】  そこでこの発明の第１の課題は、翼で受けた風をなるべく逃がさないようにして風力を最大限利用出来るようにすることを課題とする。更にこの発明の第２の課題は、立設した回転軸の回りに縦長の翼を有するものに関して、回転が円滑に行なわれるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記課題は、風を受ける側に口を開けた箱体を回転軸に回転対称に設けて成ることを特徴とする風力発電装置のファンとすることにより達成される。なお箱体と言う場合、凵の側を含めて６面の中空立方体としても、或いは球体や半円環等としてもよく、口の部分を有する中空立体のことである。また回転対称には２回対称、３回対称、４回対称等々が任意に採用可能である。【０００７】  従来の翼のように薄板を湾曲して形成されたものでは、風はこの湾曲面を押しつつ逃げて行くが、この発明のファンでは風は箱体の口部から箱体内部に入って押し続けると言う作用を呈するため、従来の翼に比して風力の有効利用が可能なのである。なお箱体とその口とは風力に対する抵抗を強めるのに役立っており、この反対側の箱体の壁面では口部に比して風に対する抵抗が小さい。従ってこの箱体は風の力を強く受け、回転軸を回転中心としてよく回転することが出来るのである。【０００８】  このような風力発電装置のファンに於いて前記箱体が回転軸に螺旋を描くように固定されているものとすることが出来る。すなわち風を受ける口の部分が螺旋を描いており、回転バランスが非常に良いものとなっており、回転が円滑に行なわれると共に、効率を高めつつ風の自然な流れを作ることが出来るようになっている。【０００９】  また上述した風力発電装置のファンに於いて前記箱体が複数の箱体から成るものとすることが出来る。箱体を構成する各箱体の口の部分で風を良く受け止めるが、その総和としての風力をこのような複数の部屋から成る箱体全体（セット）として得て有効利用することが出来るのである。【００１０】  更に前記複数の箱体が回転軸に螺旋を描くように固定されているものとすることが出来る。各部屋の口の部分で風の抵抗を良く受け止めるが、各口部が回転軸の回りで螺旋を描くようにずらして配設されていることによって、回転バランスが非常に良いものとなっている。またこの構成によって風の流れの乱れにもよく対応することが出来る。全体として効率を高めつつ風の自然な流れを作ることが可能となっている。【００１１】  そして更に前記螺旋を描くように回転軸に固定された複数の箱体のセットが、回転軸に２回対称に設けられているものとすることが出来る。回転対称の中では２回対称のものが最低構成となるが、これが最もシンプルであり費用対効果が大きいことが分かっている。
【発明の効果】
【００１２】  この発明のファンによれば風は箱体の口部から箱体内部に入って押し続けるため、風の逃げが従来の翼に比して少なくなり風力を最大限利用することが出来ると言う効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  第１実施形態
図１はこの発明の第１実施形態のファン２である。回転軸１には後述する箱体の取付軸２０が被せられており、下側のギヤ１１と上側の留め具１０とで固定されている。ギヤ１１は図示しないギヤ列を介して発電機の回転軸に接続されている。前記取付軸２０には次のような箱体が２回対称に設けられている。この箱体は風を受ける側に口を開けた構造のものであり、左右に側壁２１，２２、上下に上壁２３と下壁２４、そしてこれ等の背壁２５とから成っており，前記側壁２２の側で前記取付軸２０に固定されている。背壁２５の対向する側がこの箱体の口である。この箱体は口の側を含めて６面の中空立方体とした例である。【００１４】  この実施形態のファンによれば、風は箱体の口部から箱体内部に入って箱体を押し続けるため、風の力を最大限に利用して回転軸１を回転中心に力強く回転させることが出来るのである。【００１５】  なお図示しないが、このファンの回転軸１に設けたギヤ１１はギヤ列を介して発電機の回転軸に接続されており、発電機は制御部を介して蓄電池の入力端部に接続されたおり、蓄電池の出力端部から取り出された線はＤＣ／ＤＣコンバータを経て出力端子に接続されている。発電機回りを図示していないのはこの発明ではファンのみが必須要件だからである。【００１６】  第２実施形態
図２はこの発明の第２実施形態のファン２であるが、これは上述した第１実施形態のファンの背壁２５を湾曲させて翼のように形成した曲面壁２６を備えている点に最大の特徴を有するものである。この曲面壁２６の形状に合わせるようにして左右の側壁２７，２８が形成され、この内の側壁２８の側で前記取付軸２０に固定されている。【００１７】  すなわちこの湾曲した箱体の風を受ける口の部分が螺旋を描いており、効率を高めつつ風の自然な流れを作ることが出来るようになっている。当然のことながら回転バランスも良好である。なおこの曲面壁２６の湾曲方向を逆向きに設計することが可能である。【００１８】  第３実施形態
図３及び図４はこの発明の第３実施形態のファン３である。回転軸１には後述する箱体の取付軸３０が被せられている。また６個の同型の小さな箱体を取付軸３０回りに１５度ずつずらせて固定して、全体として螺旋形状を呈する箱体の１セットが、２セット分２回対称に設けられている。各々の箱体は図３で表わされているように、風を受ける側に口を開けた構造のものであり、左右に側壁３１，３２、上下に上壁３３と下壁３４、そしてこれ等の背壁３５とから成っており、前記側壁３２の側で前記取付軸３０に固定されている。背壁３５の対向する側がこの箱体の口である。この箱体は図４で表わされているように側壁３１から背壁３５に掛けて湾曲した形状を採用した例である。【００１９】  このように幾つもの箱体が段によって角度を違えて取付軸３０に固定されているため、ファン全体の回転バランスが非常に良いものとなっている。そして各々の箱体は上述したような箱体独特の作用を現ずるのである。【００２０】  なおこの実施形態のファン３を、各々の段で左右の２回対称の箱体とそれ等を結合する取付軸とのセットとして一体に構成されたものを複数個用意し、これ等を回転軸１に差し通して、各々の段で少しずつ同方向に角度をずらすようにして留め具１０によりきつく締めて固定したものとすることが出来る。これによればファン全体の回転バランスが非常に良いものとなると共に、運搬時や収納時には留め具１０を緩めて全ての段の箱体を角度を付けないようにすることによって、ファン全体をフラットでコンパクトな状態にすることが出来ると言う効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００２１】  なお第３実施形態のファンに関して、風が当たる面から見て手前側と成る箱体から次に奥まった側と成る箱体へと順次風を逃がす通路を設けたものとすることが出来る。段毎に角度を違えると言う場合に、各々の段で少しずつ角度をずらす（全体として螺旋形状を呈するようにする）のではなく、各々の段で任意の回転方向に任意の角度だけずらすようにして、ファン全体として回転バランスが取れるように構成しても良い。なお上述した回転軸を横設したものとする設計も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  第１実施形態の正面図である。
【図２】  第２実施形態の部分切欠平面図である。
【図３】  第３実施形態の正面図である。
【図４】  同実施形態の平面図である。
【符号の説明】
【００２３】１    回転軸
１０  留め具
１１  ギヤ
２    ファン
２０  取付軸
２１  側壁
２２  側壁
２３  上壁
２４  下壁
２５  背壁
２６  曲面壁
２７  側壁
２８  側壁
３    ファン
３０  取付軸
３１  側壁
３２  側壁
３３  上壁
３４  下壁
３５  背壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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