JP2000087838A

JP2000087838A - 波力用案内板空気噴出口付無弁タービン

Info

Publication number: JP2000087838A
Application number: JP10297545A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Taniguchi; 茂谷口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】波力発電の実用化に向け、少しでもエネルギ
ー効率が高く、無弁で構造が簡単、故障が少なく、多く
の場面で利用でき、大規模発電にも向く波力用案内板空
気噴出口付無弁タービンをつくるのが目的である。【構成】タービン外装部（１）の上下に、案内板を兼
ねる空気噴出口（２）を取り付け、圧縮空気も吸引空気
もランナー（ファン）に最適な角度で直接当たる様に設
計、吹き込みでも、吸引でも一定方向に回転する様にし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔産業上の利用分野〕この発明は、波力に
よりもたらさせる圧縮空気及び負圧による吸引空気を利
用して、常に一定方向に回転、高トルクを実現する波力
用案内板空気噴出口付無弁タービンに関するものであ
る。

【０００２】〔従来の技術〕従来の波力用タービンは、
２枚弁、４枚弁の開閉により作動する軸流タービン、バ
ビンチェフ式衝動タービン、フィリペンコ式衝動タービ
ン、二重ボリュート式衝動タービン、フラップ．ノーズ
式衝動タービン、マコーミック式衝動タービン、貫流形
タービン、二重プロペラ形タービン、二重渦巻き形ター
ビン、サボニウスタービン、ウェールズタービン等があ
った。軸流タービンは、弁箱で空気の流れを制御する
際、弁の故障、不良が相次ぎ、無弁式衝動タービン系
は、静翼や案内羽等多少構造が複雑でもあり、現在の所
単純な構造で高速回転するウェールズタービンが最も期
待されている。複葉式ウェールズタービンや取付け角を
有する複葉式タービン、縦型に二枚配置したダンデズム
ウェールズタービンなど発展を続けている。しかし、ウ
エールズタービンは上下対象であるために羽の角度を最
適に設計すると厚みが増し、結果空気抵抗が増すので最
高の効率には成りえない。回転は早くても、トルクと言
う意味では不完全である。又、空気の通り道に配置する
のに適している為、ダクトや圧力配管で複数の波力吸収
装置からの空気を集めての大規模発電には向かない。
又、ボール状の弁で故障を減らし、定圧タンクを設け、
一定回転を目指したものも出来て居るが、圧縮時の空気
だけを利用しているにすぎない。弁も無ければ無いほう
がより簡略で良い。貫流形タービン、サボニウスタービ
ンは、研究されてはいるが実用化されている例をあまり
聞かない。何れにせよ、少しでも簡易で効率の高い波力
発電用無弁タービンは、波力の本格的実用化に向けて待
ち望まれている。

【０００３】〔発明が解決しようとする課題〕本発明
は、そのような欠点を無くす為にシンプルで、かつエネ
ルギー効率が高く、あらゆる波力発電に対応出きる貫流
形波力用タービンを提供することを課題にしている。ク
リーンで、何ら燃料を必要としない波の力を、エネルギ
ーに替えるタービンの効率を上げることは、現在問題に
なってる地球環境問題、人類にとっての大きな進歩とも
成りえる。

【０００４】〔課題を解決するための手段〕本発明波力
用空気噴出口付タービン１の外装部の上下に、空気噴出
口、吸引口ともなる切れ目（スリット）を開け、回りを
案内板を兼ねる空気噴出口で囲み、中にランナーをいれ
る。（請求項１）空気は、案内板噴出口で集中され、ラ
ンナーの羽外周部一枚一枚に、最適な角度で吹きつけら
れる。圧縮排気の際にも、負圧吸引の時でも、何方も空
気のエネルギーを取り入れる。勿論、無弁で一定方向に
回転する。又、片方の案内板噴出口の下部に、数カ所か
らの空気を集中して受け入れる装置を付けて置けば、ダ
クト又は圧力管にて空気を集め、大規模発電用タービン
に使用する事も出来る。（請求項２）ランナーに付いて
はペルトン、クロスフロー、サボニウス等何れも有効で
ある。発明者は現在の所、ターボのクロスフローと軸に
直接羽を付けた（中空部の無い）ラジアルファンにて実
験をしているがターボのクロスフローが特に良い様であ
る。共に回転は良い。又案内板で、空気の流れを絞り、
向きを羽に全体として直角になるように当てると強力に
回転する。これが本発明の重要なポイントであり、絞り
込まれた空気は強力な力を発揮し、ランナーの羽の外周
部に噴出する。羽に当たる角度、テコの原理（軸から羽
先にかけての）もあり最高の効率をあげうる。以前の貫
流形が大きな空気の流れで、せいぜい半面を覆ったくら
いで空気を通して、回転させていたのと大きく違う所で
ある。又、集中して吹きつける為、自己起動は当然でト
ルクは高い。スリットの位置は１８０度、案内板空気噴
出口の角度、幅は、空気室の容量に応じて個別に設計す
る必要がある。何れにせよ、大気を圧力源する案内板空
気噴出口を持つタービンは無かった。

【０００５】〔作用〕本発明は以上の様な構造なので、
空気式であれば一次変換装置の型式を問はず波の持つ力
を最大限に発揮する事ができる。先ず、波の上昇時（空
気圧縮時）圧縮された空気は、タービン下側の案内板噴
出口を経てランナーの羽の先端部分に噴出し、回転エネ
ルギーになり、やがて全体の圧力となって上部案内板噴
出口から外部に抜ける。波の下降時（負圧の時）下から
の強烈な引き込みで、上部案内板噴出口から大気が流れ
込みランナーを回転させる。何れも同じ方向に回転させ
るように、案内板噴出口の角度を決めてあるので、波の
上下に関係なく全てエネルギーになる。弁が無いため故
障は起きにくい。このタービンに発電機を連結すれば、
電気を生み出す事ができる。連結の技術については（ギ
ヤ、ベルト、チェーン、変速機構、遊星歯車機構等）、
既存の技術なので省略する。

【０００６】〔実施例〕（イ）ブイ型波力発電空気圧縮
室の上に、外部に隙間が出来ぬ様本発明タービンを設置
する。（図１）無論固定式にあっても、個別に設置する
分には何の問題もない。（ロ）複数の固定式波エネ吸収型防波堤から、ダクト、
圧力配管等で一か所のタービンに空気を集め高出力で発
電する。（図２、防波堤は省略）複数のブイ、消波堤か
ら配管し発電する事も出来る。タービン関連の維持管理
を集中させ安定した場所に設置することも容易になる。

【０００７】〔発明の効果〕弁無しで故障が少なく、構
造が簡単である。波がもたらしてくれるエネルギーを最
大限に取り込む事ができる。ダクト、圧力配管などで圧
縮空気を集配する事で、大規模発電などにも向く。環境
にやさしい波力発電は、現在、コストが高く研究段階に
ある。効率が上がり、コストが経済上採算にあう様なタ
ービンの出現は、一気に波力発電の実用化普及を促進さ
せる可能性があり、人類の未来に多大な貢献をする可能
性を持っている。更に、設備は長期使用が可能で有益で
ある事もあり、多岐の分野（鉄鋼、セメント、機械、電
気、建築、土木等）の新規の需要を見込むので、経済の
活性化、失業対策にも役立つものと思われる。又、不安
定という欠点を本来持っている波力も、未来エネルギー
の本命が水素である事を考えれば、海水が側に有る事も
あり、全てを水素を製造する電気にする事も有効で有
る。波力のもたらす安価で大量の水素が有れば、燃料電
池による電気自動車の構造はかなり簡略となり、波のエ
ネルギーで陸の自動車が走るということになる。結果、
化石燃料の消費が減り、地球の温暖化防止に役立つ事に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明タービンのブイ据え付け時の空気の流れ
と断面図である。

【図２】タービン下部に、空気の集中受け入れ装置を付
けた本発明一部断面斜視図

【符号の説明】

（１）はタービン外装部（２）は案内板空気噴出口（３）はランナー（ファン）（４）はブイ（５）は軸（６）は圧縮時空気の流れ（７）は負圧時空気の流れ（８）は空気の集中受け入れ装置（９）は通気口（１０）は圧力管（送、吸気管取り付け口）（１１）は波

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タービン外装部の上下に、空気の噴出口
（排出口を兼ねる案内板に囲まれた出入り口）を設けた
波力用案内板空気噴出口付無弁タービン。
【請求項２】複数の波力吸収装置から、ダクト乃至は
圧力配管からエアーを出し入れ出来るよう、タービン外
装の噴出口の一方にエアーを集中管理する受け入れ装置
を取り付けた請求項１の波力用案内板空気噴出口付無弁
タービン。