(57)【要約】      （修正有）【課題】縦軸型の風車等の回帰抵抗を小さくすると共に回帰中においても回転力を得ることに拠り、その効率を横軸型風車以上に高める。【解決手段】縦軸型風車等の風受翼の歯車を方向翼に固定した歯車に拠り主軸に対して２分の１の回転数で逆転させる。この時方向翼を後ろから見て左側の風受翼を風向に対して正対するように設定すると左回転にまた、右側の風受翼を風向に対して正対するように設定すると右回転する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸から横に上下２本の腕を伸ばし、腕の先に横方向の中心の上下に軸を持ち上部に傘歯車を固定した風受用の翼を軸受けを介して取付た縦軸型風車において、軸受直上に傘歯車を取り付けた方向翼を主軸の上部先端に軸受けを介して取り付け、方向、風受各々の歯車を歯車比１対２に設定された傘歯車を両端に固定した棒で、逆位相に連結する。  この時上から見て、右側の風受翼を風向翼と平行に設定すると風車は半時計回りに、又左側の風受翼を風向翼と平行に設定すると時計回りに回る。  左右各々風受翼は主軸に対して２分の１の角度差を持って逆転する事に拠り、設定位置以外では風の力は常に無駄無く回転の方向に働くと共に、風受翼の回帰抵抗を極めて小さく出来るとゆう構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、縦軸型風車に拠る風力発電等の動力の利用を事業化可能な迄高めると共に、風車を取り付ける支持構造物の有効利用を目指す。
【背景技術】
【０００２】  現在風力発電は二酸化炭素を排出しない環境に優しい発電方法として普及しつつあるが、現在事業化されている風車の全てがプロペラで回す横軸型の為頑強で高価な支持構造物が必要で、なおかつ専用のため施設の有効利用も出来ず事業の採算性が悪い、設置地域も駆動率の高い強風地域に限られている。  横軸型の風車に比べ、縦軸型の風車は支持位置を低く設定でき又翼面を大きく出来大きなトルクを得やすいとされているが、反面風に対して事実上往復運動をすることによる回帰抵抗を小さくする完全な技術が無く実用には至っていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は、縦軸型風車をその欠点である回帰抵抗を極めて小さくする事に留まらず、回帰中においても回転力を得る事によって、その効率を飛躍的に高め風力発電等に動力を実用可能にし、又横軸型では成し得ない支持構造物の有効利用により採算性を高め、風力の風力発電等への利用を広く推進する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は下記の装置を提供する事に拠り課題を解決する。  （１）回転する風受翼を持った風車本体．．以下風車と呼ぶ  主軸から横に上下２本の腕を放射状に複数対伸ばし、各々腕の先に横方向の中心の上下に軸を持ち上部に傘歯車を固定した風受用の翼を軸受けを介して取付た縦軸型風車を設ける。  （２）風受翼の角度を決定し風車に方向性を持たせる方向翼  軸受部直上に傘歯車を取り付けた方向翼で、風車の主軸の上部先端にに軸受けを介して主軸と同軸に取り付ける。  （３）風受翼と方向翼の傘歯車を結ぶシャフト  両端に傘歯車を固定したシャフトで、方向、風受各々の歯車と噛み合わせ、これを風車上部の腕に軸受けを設けて取り付ける。  （４）各傘歯車の設定  各傘歯車は風車の主軸が２回転した時風受翼が１回転逆に回る様、風受翼の歯車２に対し方向翼の歯車が１に成る様設定し尚且風受翼の歯車を上向きに取り付けた場合、方向翼の歯車は下向に取り付ける。  この時風車を上から見て、時計回りの回転を得たい場合は方向翼に対して左側に直角に位置する風受翼を方向翼と平行に成る様歯車を噛合わせ、又反時計回りの回転を得たい場合は方向翼に対して右側に直角に位置する風受翼を方向翼と平行に成る様、複数枚全ての風受翼の歯車を各々噛合わせる。  （５）駆動  以上の装置を十分な強度を持った建築物あるいは専用の構築物の最上部に取付、風車の主軸下部に回転力を利用する発電装置、ポンプ等を連結して駆動する。
【行程と作用】
【０００５】  上の装置で風車の右腕が最初０°の取付設定位置から３０°反時計回りに移動すると風受翼は停止している方向翼の歯車に拠り半分の１５°進行方向の先端が右側に反転する、この時風の方向又は方向翼の角度に対しては１５°左側に在り風の力は左へ回転する力として働く、以下これを表に纏めて見ると以下の様に成る。2005256826.tif 000003
上の表から、主軸より風に対して前の部分では、風受翼は風車を左へ移動させる力が働く、逆に後ろの部分では右に移動させる力が働くが、風受翼の移動方向も右に反転する。又主軸が３６０°回転した時風受翼は１８０°反転し前後を逆にして次の半周を同じ航跡を描いて回リ、風受翼は０°の位置以外全ての位置で風車を反時計回りに回転させる。  又、風から受ける回転させる力は左に向かうほど大きくなり，風に正対する１８０度の位置で最大と成る。表では最大を１として各位置における回転力の概数を表したが、精密な計算と概数の誤差は左右各々＋と−に現れ相殺される為、実際には概数に近い物となり、その合計は風受翼の枚数の半数が風に正対した時の回転力となり、縦軸型風車の理論的最大効率に限りなく近ずく。  以上の事から、この構造の風車は回転力が大きく又風受翼が風に向かい回帰する時にも回転力が働き回帰抵抗は極めて小さく、従来の回転力が回帰抵抗で小さくなってしまう風受翼を固定した縦軸型風車とは比べる事の出来ない回転力が発生する。又縦軸型風車の形状から、横軸型風車では不可能な建築物の屋上にも設置出来、尚且つ建築物の強度を充分高め風車の構造を大きくする事に拠り、横軸型風車の占有体積より小さな体積で同等あるいはそれ以上の回転力を得ることが出来、課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】  本発明は従来縦軸及び横軸型風車では成し得なかった高い効率の風車を従来利用出来なかった倉庫、ビル等の建築物の屋上に設置することを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】・主軸に同軸に取り付けられている歯車は直接方向翼に取り付ける以外に，風向センサーの信号をマイコン，サーボモーター等で管理．調整すると経費．管理労力は多く成るが拠り的確に風受翼を管理できる。・歯車の遊びによるがたつきは摩擦伝導を併用して止める。
【実施例】
【０００８】  この装置は，直流する流体の移動エネルギーを効率良く回転エネルギーに変換する装置であり、又その逆も有りうることから、次の実施例が考えられる。        ▲１▼受動素子としての実施例  上記においては風力のみに付いて述べて来たが、風力以外にも装置が機能する環境でさえあればどのような流体においても従来の装置より効率よく回転力が得られる、例えば早い潮流の出現する海峡などは風の通り道である場合が多くこの場合水中に海水に適応させた本装置を水車として、又この装置の支持構築物を空中まで伸ばしその最上部に本風車を設置する事に拠り，空中に水車の管理スペースを確保した風水合体の発電設備が出来る。尚且つ水車においては，風車の数百倍のトルクが見込め，規模を大きくして小型のダム式水力発電所並あるいはそれ以上の電力をダム式に比べ環境にあまり影響を与えず、安価にかつ長期的に得ることが可能である。        ▲２▼能動素子としての実施例  本装置は直流を効率よく回転に変換するが、逆に回転運動で流動体を直流させる場合も効率がよく、設置が許されるなら，例えば小型の人力或いは電池又は極小型のエンジン等の限られた動力で推進する船に取り付けることに拠り同じ動力で従来の約倍の速度で推進し尚且つ大きな船舶においては水車を船底より高い位置に設定出来、水深の浅い水域においても推進装置を痛める事無く安い燃費で航行できる。この場合主軸に同軸に取り付けられている歯車はしかるべき位置で調整可能な状態で固定する。
【産業上の利用可能性】
【０００９】        ▲１▼直接効果  従来出来なかった支持構築物の償却が風車とは別に出来る為風車自体の償却額が極めて小さく成り経済効率を著しく高める。        ▲２▼波及効果  装置を設置する事に拠り利益が産まれる事が社会に理解され，普及する事に拠リ、エネルギー需要としての石油消費量が減少し，炭酸ガスの排出量が減少すると共に危険率の高い原子力への依存が少なくなる。
【図面の簡単な説明】【図１】本発明の正面図  方向翼の角度は便宜上設定から９０°移動して描写
【図２】本発明の平面図  方向翼は便宜上描写せず主軸上部ハブ・上部腕・歯車・風受翼のみ描写
【図３】本発明の行程と作用の説明図
【図４】本発明の実施例のイメージ  倉庫の屋根・ビルの屋上・船の推進装置
【図５】本発明の実施例のイメージ  海峡に設けた風水合体の発電施設
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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