特開 2017-115624 流体の抵抗から再生エネルギを得る装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-115624(P2017-115624A)

(43)【公開日】2017年6月29日

(54)【発明の名称】流体の抵抗から再生エネルギを得る装置

(51)【国際特許分類】

   F03D 80/00 20160101AFI20170602BHJP

   F03D 1/06 20060101ALI20170602BHJP

   F03B 3/04 20060101ALI20170602BHJP

   F03B 3/12 20060101ALI20170602BHJP

   F03B 13/10 20060101ALI20170602BHJP

【ＦＩ】

   F03D11/00 A

   F03D1/06 B

   F03B3/04

   F03B3/12

   F03B13/10

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-249873(P2015-249873)

(22)【出願日】2015年12月22日

(11)【特許番号】特許第6096272号(P6096272)

(45)【特許公報発行日】2017年3月15日

(71)【出願人】

【識別番号】511139349

【氏名又は名称】三上 博康

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100182567

【弁理士】

【氏名又は名称】遠坂 啓太

(74)【代理人】

【識別番号】100195327

【弁理士】

【氏名又は名称】森 博

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(72)【発明者】

【氏名】三上 博康

【テーマコード（参考）】

3H072

3H074

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H072AA09

3H072BB08

3H072CC44

3H072CC59

3H074AA12

3H074BB10

3H074CC46

3H178AA05

3H178AA33

3H178AA43

3H178BB31

3H178CC03

3H178DD02Z

3H178DD08Z

3H178DD12Z

(57)【要約】      （修正有）

【課題】流動する流体から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができる装置を提供する。
【解決手段】流動する流体から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができる装置１００は、回転自在な軸体１０の周りに放射状に突出するように等間隔に配置された複数の羽根２０を有している。８枚の羽根２０は、軸体１０の軸心１０ａを中心に４５度間隔で配置されている。羽根２０は、軸体１０の半径方向に位置する第１仮想直線と、第１仮想直線と直交し且つ軸体１０の軸心１０ａに対してねじれの位置関係にある第２仮想直線と、を含む仮想平面に沿って配置された平板形状である。また、軸体１０の軸心１０ａと羽根２０とのなす角度（仰角）が鋭角（４５度）である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転自在に保持された軸体の周りに放射状に突出するように等間隔に配置された複数の羽根を有し、
前記羽根が、前記軸体の半径方向に位置する第１仮想直線と、前記第１仮想直線と直交し且つ前記軸体の軸心に対してねじれの位置関係にある第２仮想直線と、を含む仮想平面に沿って配置された平板形状であり、
前記軸体の軸心と前記第２仮想直線とのなす角度（仰角）が鋭角であることを特徴とする流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【請求項2】

前記羽根の外縁が、前記軸体の軸心と同軸をなす仮想円筒体の内周面に沿った円弧形状をなす請求項１記載の流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【請求項3】

前記羽根の外縁と対向する位置にある当該羽根の内縁に前記第１仮想直線と交差する方向に沿った直線部を設けた請求項１または２記載の流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【請求項4】

複数の前記羽根の前記軸体の軸心方向の基端側の領域を前記軸心と直交する壁体で覆った請求項１〜３のいずれかの項に記載の流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流動する流体の抵抗から再生エネルギを得ることができる装置に関する。

【背景技術】

【0002】

風力発電機の羽根のように、流動する流体から回転エネルギを得る装置については、従来、様々な形状、構造を有するものが提案されているが、本発明に関連する先行技術は存在しないと思料する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

「流体（空気、水など）の中を前進する物体（例えば、車両、航空機、船舶など）が流体から受ける抵抗からエネルギが得られる」と言うと、多くの人は「そんなバカなことはない、前進する物体にとって流体の抵抗は、言うなれば敵であり、味方になる筈はない」と頭から否定する。また、「移動する物体の前部に何らかの物を取り付ければ、例え、その物が回転してもその分、抵抗が増えるではないか」と指摘される。

【0004】

しかしながら、流線形の自動車は、移動する物体の前部に先細りの物体を取り付けることによって全体の抵抗を減らしているのである。また、競輪の選手は、前の選手の後方に接近した状態で走行することによって空気の抵抗を避けているのは良く知られたことである。

【0005】

そこで、本発明者は、移動する物体の前部に取り付けられた流線形部分の代わりに回転する物体を取り付ければ、流体から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができるのではないかという新規な着想に基づいて、試行錯誤（試作実験）を繰り返し、本願発明をなすに至ったものである。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、流体から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができる装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る流体から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができる装置は、回転自在な軸体の周りに放射状に突出するように等間隔に配置された複数の羽根を有する回転体であって、
前記羽根が、前記軸体の半径方向に位置する第１仮想直線と、前記第１仮想直線と直交し且つ前記軸体の軸心に対してねじれの位置関係にある第２仮想直線と、を含む仮想平面に沿って配置された平板形状であり、
前記軸体の軸心と前記第２仮想直線とのなす角度（仰角）が鋭角であることを特徴とする。

【0008】

また、前記羽根の外縁が、前記軸体の軸心と同心をなす仮想円筒体の内周面に沿った円弧形状をなすことが望ましい。

【0009】

さらに、前記羽根の外縁と対向する位置にある当該羽根の内縁に前記第１仮想直線と交差する方向に沿った直線部を設けることもできる。

【0010】

一方、複数の前記羽根の前記軸体の軸心方向の基端側の領域を前記軸心と直交する壁体で覆った形状とすることもできる。

【発明の効果】

【0011】

本発明により、流体から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができる装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態である流体の抵抗から再生エネルギを得る装置を示す正面図である。

【図2】図１中の矢線Ａ方向から見た流体の抵抗から再生エネルギを得る装置を示す側面図である。

【図3】図１に示す流体の抵抗から再生エネルギを得る装置を一部省略して示す正面図である。

【図4】図１に示す流体の抵抗から再生エネルギを得る装置を一部省略して示す斜視図である。

【図5】図１に示す流体の抵抗から再生エネルギを得る装置の使用状態を示す図である。

【図6】本発明のその他の実施の形態である流体の抵抗から再生エネルギを得る装置を示す側面図である。

【図7】図６に示す流体の抵抗から再生エネルギを得る装置の使用状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図１〜図８に基づいて、本発明の実施の形態である流体の抵抗から再生エネルギを得る装置１００，２００について説明する。

【0014】

図１，図２に示すように、流体の抵抗から再生エネルギを得る装置１００（以下、装置１００と略記することがある。）は、回転自在な軸体１０の周りに放射状に突出するように等間隔に配置された８枚の羽根２０を有している。８枚の羽根２０は、軸体１０の軸心１０ａを中心に４５度間隔で配置されている。図３，図４に示すように、羽根２０は、軸体１０の半径方向に位置する第１仮想直線Ｌ１と、第１仮想直線Ｌ１と直交し且つ軸体１０の軸心１０ａに対してねじれの位置関係にある第２仮想直線Ｌ２と、を含む仮想平面Ｐに沿って配置された平板形状である（図４参照）。なお、羽根２０の枚数は８枚に限定するものではない。

【0015】

軸体１０の軸心１０ａと第２仮想直線Ｌ２（仮想平面Ｐ）とのなす角度は、装置１００を取り付けようとする物体（例えば、自動車など）の先端付近の角度に応じて設定すべきであるが、本実施形態の装置１００においては、軸体１０の軸心１０ａと第２仮想直線Ｌ２（仮想平面Ｐ）とのなす角度（仰角）は４５度に設定している。

【0016】

図１〜図３に示すように、それぞれの羽根２０の前縁２１は仮想直線Ｌ１と平行な直線形状をなし、羽根の２０の外縁２２は、軸体１０の軸心１０ａと同軸をなす仮想円筒体Ｔの内周面に沿った円弧形状をなしている。また、羽根２０の外縁２２と対向する位置にある当該羽根２０の内縁２３に第１仮想直線Ｌ１と交差する方向に沿った直線部２３ａが設けられている。

【0017】

ここで、図５に基づいて、図１に示す装置１００の使用例について説明する。図５に示すように、装置１００の軸体１０を発電機５０（株式会社スカイ電子の製品名ＳＫＹ−ＨＲ１２５）の回転軸５１に連結し、発電機５０の出力ケーブル５２を電力測定器６０に接続する。装置１００の直径Ｄは３００ｍｍであり、軸体１０方向（軸心１０ａ方向）の長さＥは１５０ｍｍである。

【0018】

図５に示す状態にある装置１００の正面に向かって、軸体１０と平行な矢線Ｂ方向の風（風速５０ｋｍ／ｈ）を送り込んで装置１００を回転させ、このときに発電機５０によって発生する電力の値を電力測定器６０で測定すると、１４．４Ｗという結果が得られた。

【0019】

この結果と比較するため、直径Ｄ及び長さＥが同じであり、羽根２０の枚数を４枚、６枚及び１２枚とした装置（図示せず）を用いて、前述と同じ条件で実験を行い、発電機５０によって発電される電力を測定したところ、羽根４枚の場合は４．８Ｗ、羽根６枚の場合は９Ｗ、羽根１２枚の場合１０．８Ｗという結果が得られた。これらの結果から、羽根２０の枚数が８枚である装置１００が、最も効率良く、風速５０ｋｍ／ｈの風（流体）から受ける抵抗から再生エネルギを得ることができることが判った。

【0020】

このように、装置１００は、当該装置１００にとって「敵」であるはずの風の抵抗を、再生エネルギという「味方」に変換することできるものであるので、本発明者は、装置１００の機能は、サムライ（騎士道）精神に沿うものと考え、本発明に係る装置を「サムライ装置」とも呼んでいる。これについて、以下、詳しく説明する。

【0021】

日本のサムライと西洋の騎士は共に勇敢・忠誠等を旨とするばかりでなく、敵にも敬意と慈悲をもって対応する特質を有していた。本発明は、一見、敵と思える抵抗を味方にするものであり、サムライ（騎士道）精神に沿うものであるとも考えられるので、前述したように、本発明者は、本発明に係る装置を「サムライ装置」とも呼んでいる。

【0022】

一方、本発明者は、本発明によって得られる効果を「ＮＧＫ，ＦＫ効果」とも称している。その理由について、以下、説明する。前記文言「ＮＧＫ，ＦＫ効果」を構成する英文字「ＮＧＫ，ＦＫ」は、先の大戦（日本は大東亜戦争と称していた）の戦中戦後を通じ、サムライ精神（騎士道精神）を発揮された軍人の名前の頭文字を列記したものであり、「Ｎ」は米海軍の「ニミッツ大将」、「Ｇ」は豪シドニー防備司令官「ギールド海軍少将」、「Ｋ」は日本海軍駆逐艦「雷」の「工藤艦長」に名前に因むものである。また、「Ｆ」はカウンター砲術士官英海軍中尉で戦後は外交官で活躍された「フォール卿」、最後の「Ｋ」は米海軍中尉であって戦後は政治家として有名な「ケネディ大統領」に因むものである。

【0023】

米海軍の「ニミッツ大将」は、沖縄戦直前の慶良間諸島攻撃直後、大被害を受けた日本軍に医薬品を届けている。また、「ニミッツ大将」は、戦後キャバレー化した東郷元帥乗艦の戦艦「三笠」の復活に私財を提供された最大の貢献者でもある。

【0024】

豪シドニー防備司令官「ギールド海軍少将」は、シドニー湾に突入勇戦の後、自爆沈没した日本海軍特殊潜航艇を引き上げ、反対世論に対し「我々の中にこれだけの勇気を発揮できる者が何人居るか？」と反論され、海軍葬をもって戦死者を手厚く葬られた。戦後、戦死者の一人である「松尾大尉」の母堂は感謝のため訪豪されたが大歓迎され、今も「松尾大尉」の墓地には日豪の国旗がはためいている。

【0025】

日本海軍駆逐艦「雷」の「工藤艦長」は、スラバヤ沖海戦直後、単艦航海中に英海軍エクゼター・カウンター両艦乗員の漂流を発見し、危険海域にも拘らず僅か乗員２５０名の艦船に４２０名も救助した（このとき、漂流中に救助された乗員の一人が後述する「フォール卿」であった）。そして、「工藤艦長」は「私は英海軍を尊敬しており、諸君は見事に戦われた。諸君は我が艦のゲストである。」と話し、全乗員で介抱し、可能な限り持て成した。

【0026】

「工藤艦長」に救助された「フォール卿」は、天皇陛下訪英に当たり、元英陸軍兵士による日本の捕虜虐待の故をもって訪英阻止の運動が生起した際、自らの体験として「私は日本のサムライ精神に助けられた。」と語り、反対世論を鎮静された。その後も、「フォール卿」は「工藤艦長」に礼を申し上げたいと二度も来日されたが、「工藤艦長」は既に亡くなられており、二度目の来日時には、判明した「工藤艦長」の墓前にて、丁重な感謝の誠を捧げられた。

【0027】

戦後、大統領として有名な「ケネディ氏」は、ソロモン海で日本海軍駆逐艦「天霧」の体当たりで真っ二つにされた魚雷艇の艇長であり、負傷した部下達を励まし、見事に生還された。戦後も部下達に慕われていたが、立候補した大統領選は極めて不利であった。そこで、ソロモン海で我々を撃滅できたのに、一発も撃ってこなかったサムライ精神に援助を頼もうと、旧敵に連絡されたところ、元日本海軍駆逐艦「天霧」の艦長は快諾し、都合で行けない自らに代わって部下を援助のために渡米させた。これが、当時の米国民の騎士道精神を誘発させたのか、劣勢を跳ね返し、見事、大統領選に当選された。

【0028】

一方、本発明者は、本発明に係る装置を完成させるまでに試行錯誤を繰り返していたのであるが、ある日、流水の実験中、抵抗の大きさに困惑し、抵抗を何とか・・・と思案投げ首中、ふと、競輪において前の選手の直後に付け、抵抗を避けている後ろの選手の姿が脳裏に浮かんだ。従来は「うまくやっているなー」で終わるところであるが、最近、承知し感動した前述の逸話中の「Ｎ」，「Ｇ」，「Ｋ」，「Ｆ」（最後のＫは後刻承知）への思いが急に込み上げ、「抵抗が味方になる」と瞬間発想したのである。そこで、本発明者は、「Ｎ」，「Ｇ」，「Ｋ」，「Ｆ」に、「ケネディ」の「Ｋ」も加え、本発明に係る「流体の抵抗から再生エネルギを得る装置」によって得られる効果を「ＮＧＫ，ＦＫ効果」とも称している次第である。

【0029】

次に、図６，図７に基づいて、その他の実施の形態である流体の抵抗から再生エネルギを得る装置２００（以下、装置２００と略記することがある。）について説明する。なお、図６，図７に示す装置２００において、図１，図２に示す装置１００と同じ構造、機能を有する部分は図１，図２中の符号と同じ符号を付して説明を省略する。

【0030】

図６に示す装置２００においては、複数の羽根２０の軸体１０の軸心１０ａ方向の基端側の領域が、軸心１０ａと直交する壁体３０で覆われている。壁体３０は円板状の部材であり、その直径３０Ｄは、複数の羽根２０の外縁２２部分の直径Ｄと同じである。複数の羽根２０の後端部２４はそれぞれ壁体３０に接触している。

【0031】

装置２００の用途は特に限定しないので、図５に示す装置１００と同様に使用することもできるが、図７に示すように、自動車、鉄道車両などの移動手段４０の進行方向Ｆの正面部４１に、装置２００の軸体１０の軸心１０ａ方向と進行方向Ｆとが一致するような状態で取り付けることができる。この場合、移動手段４００の内部に設けた軸受部材４２により、装置２００の軸体１０を回転自在に保持するとともに、装置２００の壁体３０と、移動手段４０の正面部４１との隙間Ｇは極小とすることが望ましい。

【0032】

図７に示す状態において、移動手段４０を進行方向Ｆに向かって進行させると対向する空気流が装置２００の複数の羽根２０に当たることによって装置２００が回転する。このとき、羽根２０に当たった空気流は羽根２０の回転によって移動手段４０の側面方向へ拡散誘導されるので、移動手段４０の進行に伴って受ける空気の抵抗力を無くすことができる。

【0033】

図７に示すような使用状態において、移動手段４０内に、装置２００の軸体１０と連接された回転軸５４を有する発電機５５を設けておけば、装置２００の回転によって電力を得ることもできる。また、図１，図２に示す装置１００を、図７に示す装置２００と同様に、移動手段４０の正面部４１に取り付けて使用することもできる。

【0034】

なお、図１〜図７に基づいて説明した流体の抵抗から再生エネルギを得る装置１００，２００は、本発明を例示するものであり、本発明に係る流体の抵抗から再生エネルギを得る装置は、前述した装置１００，２００に限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明の回転体は、風力発電装置、自動車、鉄道車両あるいは船舶などの産業分野において広く利用することができる。

【符号の説明】

【0036】

１０ 軸体
１０ａ 軸心
２０ 羽根
２１ 前縁
２２ 外縁
２３ 内縁
２３ａ 直線部
３０ 壁体
４０ 移動手段
４１ 正面部
４２ 軸受部材
５０，５５ 発電機
５１，５４ 回転軸
５２ 出力ケーブル
６０ 電力測定器
１００，２００ 流体の抵抗から再生エネルギを得る装置
Ｄ 直径
Ｅ 長さ
Ｆ 進行方向
Ｇ 隙間
Ｌ１ 第１仮想直線
Ｌ２ 第２仮想直線
Ｐ 仮想平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2016年12月14日

【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】

回転自在に保持された軸体の周りに放射状に突出するように等間隔に配置された複数の羽根を有し、
前記羽根が、前記軸体の半径方向に位置する第１仮想直線と、前記第１仮想直線と直交し且つ前記軸体の軸心に対してねじれの位置関係にある第２仮想直線と、を含む仮想平面に沿って配置された平板形状であり、
前記軸体の軸心と前記第２仮想直線とのなす角度（仰角）が鋭角であり、
前記羽根の前縁は前記第１仮想直線と平行な直線形状をなし、
前記羽根の外縁と対向する位置にある当該羽根の内縁に前記第１仮想直線と交差する方向に沿った直線部を設けたことを特徴とする流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【請求項2】

前記羽根の外縁が、前記軸体の軸心と同軸をなす仮想円筒体の内周面に沿った円弧形状をなす請求項１記載の流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【請求項3】

複数の前記羽根の前記軸体の軸心方向の基端側の領域を前記軸心と直交する壁体で覆った請求項１または２記載の流体の抵抗から再生エネルギを得る装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

本発明に係る流体の抵抗から再生エネルギを得る装置は、回転自在に保持された軸体の周りに放射状に突出するように等間隔に配置された複数の羽根を有し、
前記羽根が、前記軸体の半径方向に位置する第１仮想直線と、前記第１仮想直線と直交し且つ前記軸体の軸心に対してねじれの位置関係にある第２仮想直線と、を含む仮想平面に沿って配置された平板形状であり、
前記軸体の軸心と前記第２仮想直線とのなす角度（仰角）が鋭角であり、
前記羽根の前縁は前記第１仮想直線と平行な直線形状をなし、
前記羽根の外縁と対向する位置にある当該羽根の内縁に前記第１仮想直線と交差する方向に沿った直線部を設けたことを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

さらに、本発明に係る流体の抵抗から再生エネルギを得る装置においては、前記羽根の外縁と対向する位置にある当該羽根の内縁に前記第１仮想直線と交差する方向に沿った直線部を設けている。