(57)【要約】      （修正有）【課題】広範囲に亘る風速において、運動エネルギーを力学的エネルギーに高効率で変換することが可能な強力な風車を提供する。【解決手段】水平軸のハブ２は、複数の対数螺旋形ロードベアリングエレメント４の基部にそれら自身の軸によって半径方向にしっかりと固定された、ラム圧力に反応して回転する複数のローターを備え、風の流れの中で回転する際にマグヌス効果に起因して横方向の空力学的な力を生成し、その合成した力が前記水平軸に回転モーメントを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円の平面に均等に配置された複数の対数螺旋形ロードベアリングエレメントの基部に取り付けられた、多数の同一のラジアルローターを備え、前記ローターの軸がそれぞれ水平軸のハブにしっかり固定されているマルチローター水平軸ウインドミルにおいて、
前記水平軸の周りを回転する際に、空間において持続的に再配置するプロセスにおいて、風の流れとラジアルローターの構造との間で安定した相互作用が可能となるように、両フェイス面に沿って各ラジアルローターが同一の対称な吐出ジェットを備えている、ことを特徴とするマルチローター水平軸ウインドミル。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチローターウインドミルの作動方法において、
前記ウインドミルが、前記複数のラジアルローターへのラム圧力により始動し、前記複数のラジアルローターがその回りに風の流れの中で回転する際にマグヌス効果により発生する横方向の空力学的な力の組合せ効果により、前記水平軸に回転モーメントが生成されることを特徴とする作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
マルチプルローターウインドミル及びその作動方法は、風力工学に関するものであり、風の流れの運動エネルギーを回転力学的エネルギーに変換するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチプルローターウインドミルは、風力で駆動される水平軸ホイールであり、そのハブは、複数個の対数螺旋形ロードベアリングエレメントを備えた、ローターウインドミルの半径方向に固定された複数の軸を有する。
【０００３】
マルチプルローターウインドミルの作動原理は、複数のラジアルローターを撹拌する風の流れのラム圧の力と、複数のラジアルローターがそれらの回りに風の流れの中で回転する際のマグヌス効果(Magnus effect) により発生する横方向の空気力学的な力を同時に使用することに基づくものである。これらの力の組み合わせ効果が、水平軸の回転動作を引き起こす。
【０００４】
プロペラ式水平軸ウインドミルが既知であり、このウインドミルは複数の固定ラジアルブレードを備えており、風の流れのラム圧の力とブレードの周りに風の流れがある場合にほんの少し出てくる横方向の空気力学的な力とで回転エネルギーを引き起こすものである（非特許文献１の第７８−８７頁参照）。しかしながら、プロペラ式ウインドミルによって水平軸に伝達される回転モーメントの組合せ値は望ましいものではない。
【０００５】
複数個の円筒型ラジアルローターを備えたウインドミルも既知であり、このウインドミルでは、回転シリンダーの外側面に取り付けられた複数のチューブ形の乱流プロモータにより回転される（特許文献２参照）。しかしながら、その構造は複雑でありまた効率が低いものであるため、その装置は普及していない。
【非特許文献１】Peter M. Moretti, Louis V. Divone. Modern Windmills. In the World ofScience. 1986/8.
【特許文献２】Patentof the Russian Federation RU 2118699.
【特許文献３】Patentof the Republic of Belarus BY8019.
【非特許文献４】The Great Soviet Encyclopedia, V. 15, 3rd Edition,1974.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、広範囲に亘る風速において、運動エネルギーを力学的エネルギーに高効率で変換することが可能な強力なウインドミル（風車）を提供することを目的とするものである。
【０００７】
その目的を達成するため、使用される複数のラジアルロードベアリングエレメントは、縦軸ウインドミルにおいて実績のある複数のローターであり、その複数のラジアルロードベアリングエレメントは、それぞれ対数螺旋アーク形をしており、作動中の複数のローターデバイスに如何なる外部エネルギーもまた如何なる二次的構造も用いることなく、風の流れに直接反応してその構造物が効率的に回転するようにしたものである（特許文献３参照）。
【０００８】
しかしながら、縦軸の構造において使用されても、これらローターは水平軸ウインドミルには使用することはできない。というのは、複数のローターが水平軸の周りに継続的に回転する際、縦向きの姿勢で技術的プロセスを提供するのに十分な使用済みの気団を放出する吐出ジェットが一つしかないためであり、複数のラジアル・ローターの軸の周りの回転速度を安定化することができない。その角速度が低下し、その結果、発生した横方向の空気力学的な力が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの欠陥を改善するため、ローターのフェース面に、同一で対称な吐出ジェットを設けたものであり、それが本発明の本質である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
複数のラジアルローターの空気流入エアーコレクター６は、それらの圧力によって複数のロードベアリングエレメント４に影響を及ぼし、水平軸のハブ２とウインドホイール３の外側リムとにしっかりと固定された軸１の周りに前記複数のラジアルローターを連動させる。マグヌス効果(Magnus effect)により複数のラジアルローターがその回りに風の流れの中で回転すると、横方向の空力学的な力が発生し（非特許文献４の第２０１頁参照）、回転する複数のラジアルローターの数により定まるその合計値によりそのウインドホイールが動き、水平軸の強力な回転モーメントが生成される。
【００１１】
風の流れの気団は、複数のエアーコレクター６からそれぞれのエアートランスファーダクト７に入り、吐出ジェット５から媒体中に流出する。前記ラジアルローターのフェイス面に沿って吐出ジェットがそれぞれ同一の左右対称となることで、ウインドホイールが回転している状態においてその空間におけるラジアルローターの位置に関係なく、気団が均等な流れとなって、横方向の空力学的な力が発生し、その結果、その能力が永続する。
【００１２】
発明者達は、安価な材料と部品を使用し、マルチプルローターウインドミルの作動モデルを創作し、試験を行った。その試験結果より、自然な風の流れの運動エネルギーを強力な回転の力学的エネルギーに高効率的で変換し、同様の目的をもつ既知の装置では使用出来ない最も低い風速の風でも作動することが明白に確認された。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】マルチプルローターウインドミルを示す図である。
【図２】ラジアルローターの断面図である。
【図３】ラジアルローターの断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１    ラジアルローターの軸
２    水平軸のハブ
３    外側取付具の縁
４    ラジアルローターのロードベアリングエレメント
５    ラジアルローターの吐出ジェット
６    ラジアルローターのエアーコレクター
７    ラジアルローターのエアートランスファーダクト
８    エンドプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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