(57)【要約】【課題】  垂直軸型風車装置の利点を損なわず安価で汎用性があり構造が簡単で効率を良い風車装置を提供すること。【解決手段】  本発明に係る垂直軸型風車装置において、風車装置の周囲に輪郭の翼型断面図形状が外側に膨らんだ２本の円弧線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した形状である整流板と外側に膨らんだ１本の円弧線と１本の直線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した形状である整流板を交互に設置する。【選択図】      図1
2005282400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸型風車とその周囲に設けられた交互に異なる形の２種類の整流板を持つ整流板装置とから構成される垂直軸型風車装置。
【請求項２】
前記の整流板装置の高さ方向と風車装置の回転軸が平行で水平面に対して垂直である請求項１記載の垂直軸型風車装置。
【請求項３】
垂直軸型風車と、該垂直軸型風車を包囲する整流板群を有する整流板装置とから構成される垂直軸型風車において、前記整流板装置の整流板群は、垂直軸型風車の回転軸と直交する断面形状が互いに異なる第１整流板と第２整流板を交互に配列して構成され、第１整流板は、外側に膨らんだ２本の円弧線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した輪郭の翼型断面図形状を有し、第２整流板は、外側に膨らんだ１本の円弧線と１本の直線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した輪郭の翼型断面形状を有していることを特徴とする垂直軸型風車装置。
【請求項４】
前記整流板装置を構成する第１整流板と第２整流板はそれぞれ風の流れに対する仰角の調整が可能に支持されている請求項３に記載の垂直軸型風車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、どの方向の弱風または強風でも風車を安定して効果的に働かせるために、風を集束、偏向、除去させることができる整流板装置を持つ垂直軸型風車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、円筒型風車の周囲に導風板を設置した風車装置である導風型風車装置(特許文献１参照)や、スライド式開閉固定翼と垂直軸型風車の黄金分割比とらせん構造の垂直軸を特徴とする風車装置である垂直軸型風力発電機(特許文献２参照)や、風向に対して垂直軸型風車の前方に遮蔽板と後方に集風板を設置された案内板を備えることを特徴とする風車装置である小電力用案内板付垂直軸型風車(特許文献３参照)が知られている。
【特許文献１】特開平０９−２９６７７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１４３１８号公報
【特許文献３】特開２００３−１２０５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されている発明では周囲に導風板を過剰に設置しているために導風板が流入してくる風と流出する風の抵抗となり風の吹き抜けが悪い、そのため風車翼に吹く風の流速が抵抗により落ちるので結果として風車の効率が改善されないという問題がある。
また、特許文献２に記載されている発明では風車や固定翼などの構造が複雑過ぎるので、他の装置に比べ高価になるという問題がある。
そして、特許文献３に記載されている発明では風車を覆うように案内板を設置することで、一定方向からの風しか風車が受風できなくなるという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、垂直軸型風車装置を２種類の整流板を使うことでその利点を損なわず安価で汎用性があり構造が簡単で効率の良い風車装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的達成するために本発明に係る垂直軸型風車装置は、風車翼と向きを可動できる複数枚の２種類の整流板を持つ整流板装置と整流板を固定するための支持フレームから構成されている。風車翼として垂直軸型風車翼のものを用い、整流板は、翼の形をしている第１整流板と第１整流板を厚さ方向で半分に切った第２整流板の２種類がある。
【０００６】
上記本発明の垂直軸型風車装置において、吹いてくる風は第１整流板と第２整流板の向いている角度により方向が変わる。整流板の形により膨らみのある側のほうがよく曲がり、平らな側に当たった風と合流する。第１整流板と第２整流板により風の方向が変わって、吹いてくる風の抗力を受けられる片側の風車翼に風が集中する。また反対側の風車翼には第２整流板によって弱められた風が当たる。
風車の回転方向に吹く風を集束させたり、回転方向に逆に吹く風を弱めたりできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る垂直軸型風車装置によれば、上述の如く片側の風車翼に風が集中するので風車の回転速度が増加する。また反対側の風車翼には弱まった風があたるので風車の回転抵抗が減少する。よって風のエネルギーを用いられる風車の一部に集中して流すため従来の垂直軸風車に比べて風車の回転効率が改善される。また、この風車装置は構造として簡単であり、整流板装置の整流板の大きさ、形、向きを変更することで様々な種類の風車翼に対応できる。そして垂直軸型風車の長所を受け継いでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を垂直軸型風車装置に実施した形態について、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る垂直軸型風車装置は、図１に示すように垂直軸型風車装置(４)の周囲に複数枚の第１整流板(１)と第２整流板(２)を交互に整流板の設置角度(８)で設置する。それぞれの整流板を固定するために支持フレーム(６)を用いる。設置したすべての整流板は可動角度(３)の範囲で回転する。また整流板の形は、図３に示すように第１整流板(１)は外側に膨らんだ２本の円弧線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した輪郭の翼型断面図形状を有し、第２整流板(２)は外側に膨らんだ１本の円弧線と１本の直線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した輪郭の翼型断面形状を有している。
【０００９】
図２では風車装置(４)と発電機(７)と接続した形と境界面(１０)と風の流れ(９)と装置内に導入される風の流れ(１１)と装置外にはじかれる風の流れ(１２)を示す。また、境界面とは見えない壁のことで、境界面の内側の風を整流板により風向きが変わりローターの回転方向に集中し、外側の風は整流板によりはじかれフレームの内側に侵入する風量が減少する。また、境界面は風向きによって位置が変化する。図に示すように、第１整流板付近に流れる風は整流板の設置角度(８)に沿った方向に曲がる。第２整流板付近に流れる風は、整流板の一方側を通った風は垂直軸型風車の回転方向に流れ、他方側を通った風は垂直軸型風車の回転に影響しない方向に流れる。この作用により片側の風車翼に風が集中するので風車の回転速度が増加する。また反対側の風車翼には弱まった風があたるので風車の回転抵抗が減少する。これにより垂直軸型風車装置の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の垂直軸型風車装置を示す平面図である。
【図２】垂直軸型風車装置を示す斜視図である。
【図３】２種類の整流板を示す三面図である。
【符号の説明】
【００１１】
(１)  第１整流板
(２)  第２整流板
(３)  整流板の可動角度
(４)  垂直軸型風車装置
(５)  風車の回転軸
(６)  支持フレーム
(７)  発電機
(８)  整流板の設置角度
(９)  吹いてきた風の流れ
(１０)  境界面
(１１)  装置内に導入される風の流れ
(１２)  装置外にはじかれる風の流れ
【図１】
2005282400.tif 000003
【図２】
2005282400.tif 000004
【図３】
2005282400.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月7日(2005.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に異なる形の２種類の整流板から構成される整流板装置であって整流板装置の高さ方
向と垂直軸型風車装置の回転軸とが平行で水平面に対して垂直である整流板装置で、前記
整流板装置の整流板群は，垂直軸型風車の回転軸と直交する断面形状が互いに異なる第１
整流板と第２整流板を交互に配列して構成され、第１整流板は、外側に膨らんだ２本の円
弧線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した輪郭の翼型断面図形状を有し、第２整流板
は外側に膨らんだ１本の円弧線と１本の直線をそれぞれの両端どうしで互いに連結した輪
郭の翼型断面形状を有していることを特徴とする整流板装置であり、第１整流板と第２整
流板はそれぞれ風の流れに対する仰角の調整が可能に支持されている整流板装置で、既存
の垂直軸型風車に設置できる前記の第１整流板と第２整流板の整流板群を有する整流板装
置。