马格努斯式推力产生装置的制作方法

本发明涉及使用在流体中旋转的大致圆筒形状的圆筒翼所产生的马格努斯(magnus)力的推力产生装置、使用所述推力产生装置来旋转的风力旋转装置、水力旋转装置、潮力旋转装置以及使用所述推力产生装置来使发电机旋转的风力发电机、水力发电机、潮力发电机等流体机械。

背景技术：

一直以来，存在利用在流体中旋转的圆筒翼所产生的马格努斯力的装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-143530号公报；

专利文献2：日本特开2008-106619号公报；

专利文献3：日本特开2007-85327号公报；

专利文献4：日本特开2008-82185号公报；

专利文献5：日本特开2008-175070号公报；

专利文献6：日本特开2010-121518号公报；

专利文献7：日本特开wo2013/014848号公报。

技术实现要素：

发明要解决的课题

在如专利文献1所示的车辆用空气动力控制装置中，其目的在于，通过当使圆筒翼旋转时产生的马格努斯力而得到车辆的下压力。

在如专利文献2所示的复合马格努斯翼中，其目的在于，通过马格努斯力而得到水平轴风车的旋转转矩或航空器的升力。

在如专利文献3或专利文献4所示的马格努斯型风力发电装置中，其目的在于，通过马格努斯力而得到水平轴风车的旋转转矩。

在如专利文献1或专利文献2那样，在车辆或航空器中，利用马格努斯力的情况下，设想，作用于圆筒翼的气流是车辆或航空器的移动所导致的相对风速，气流的方向由车辆或航空器的移动方向决定，且基本上恒定。

另外，在如专利文献3或专利文献4那样，在水平轴风车中，利用马格努斯力的情况下，也设想，由于通过风车的偏转轴控制而使受风面沿风向一致，因而作用于圆筒翼的气流的方向基本上恒定。

然而，在例如，在垂直轴风车中，利用马格努斯力的情况下，作用于圆筒翼的气流的方向由于其无时无刻的风向或风车自身的旋转运动而始终变化，因此，存在不能够以如专利文献1至专利文献4那样的设想为前提这一问题。

另外，在垂直轴风车的情况下，由于当使圆筒翼沿一个方向旋转时产生的马格努斯力的方向在风车的上风侧和下风侧为同一方向，因而存在作为垂直轴风车的旋转转矩而彼此相反且相互抵消这一问题，因此，不能够使水平轴风车保持原样地成为垂直型风车。

在专利文献5中，示出如下的方法：由设置于风车中央部的风速整流装置遮蔽风车下风侧的圆筒翼，由此，抑制在风车下风侧产生的反方向的马格努斯力。

然而，在设置于风车中央部的风速整流装置的情况下，由于不能够遍及风车下风侧的区域整体而遮蔽圆筒翼，因而难以效率良好地抑制在风车下风侧产生的反方向的马格努斯力。

在专利文献6中，示出如下的方法：在风车的上风侧和下风侧，改变圆筒翼的旋转方向，由此，切换马格努斯力的方向，在风车的上风侧和下风侧，产生同一方向的风车旋转转矩。

然而，由于与风向一致地个别且频繁地切换圆筒翼的旋转方向，因而控制变得复杂，而且，在像风向频繁地变动那样的环境下，有可能圆筒翼的旋转方向的切换跟不上风向变化而导致发电效率下降。

在专利文献7中，示出如下的方法：使圆筒翼两根为一组而使各自的旋转方向相反，由此，在风车的上风侧和下风侧，产生同一方向的风车旋转转矩。

依据此方法，即使风向频繁地变动，也能够始终产生同一方向的风车旋转转矩，但花费与两根圆筒翼相应的成本。

本发明的目的在于，考虑到上述课题，提供一种推力产生装置，该推力产生装置能够通过简易的构造来根据作用于圆筒翼的气流的方向而高效地控制圆筒翼所产生的马格努斯力的大小。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，第一本发明为一种马格努斯式推力产生装置，该装置具有：

第一部件，其具有第一旋转轴，能够围绕所述第一旋转轴旋转；以及

第二部件，其配置于所述第一部件的行进方向的背面侧，

其特征在于，

所述第一部件和所述第二部件能够围绕所述第二旋转轴旋转，

在与所述马格努斯式推力产生装置的所述第一旋转轴垂直的平面上，

将从所述第一旋转轴至所述第一部件的表面的最远的部位的距离设为l，

将从所述第一旋转轴至所述第二部件的表面的最近的部位的距离设为ｍ，在此情况下，满足：

(m-l)/l<2。

第二本发明是第一本发明的马格努斯式推力产生装置，其中，

所述第二部件是沿与所述第一部件的行进方向相反的方向延伸的大致板形状。

第三本发明是第一和第二本发明的马格努斯式推力产生装置，其中，

所述第二部件是沿与所述第一部件的行进方向相反的方向延伸的大致流线型形状。

第四本发明是第一至第三本发明的任一个的马格努斯式推力产生装置，其特征在于，

所述第二部件在其表面任意地具有凹凸。

第五本发明是第一至第四本发明的任一个的马格努斯式推力产生装置，其特征在于，

所述第一部件在其表面任意地具有凹凸。

第六本发明是使用第一至第五本发明的任一个的马格努斯式推力产生装置的风力旋转装置、水力旋转装置或潮力旋转装置。

发明的效果

当在流体中使第一部件旋转时，在气流的方向和第一部件的旋转方向一致的区域(气流加速侧)，通过第一部件的旋转而使气流加速，由此，第一部件表面的压力下降，在气流的方向和第一部件的旋转方向成为反方向的区域(气流减速侧)，通过第一部件的旋转而使气流减速，由此，第一部件表面的压力上升。

由于气流加速侧和气流减速侧的压力差造成推力(马格努斯力)，因而马格努斯力成为相对于气流的方向而构成直角的方向的力。

在此，在将板形状等的第二部件设置于与第一部件表面相距不超过第一部件的直径的距离的气流加速侧的区域的情况下，气流加速侧的气流被第二部件阻碍而减速，因而气流加速侧的第一部件表面的压力难以下降，与气流减速侧的第一部件表面的压力差变小，结果，第一部件所产生的马格努斯力的大小减少。

另一方面，在将第二部件设置于比与第一部件表面相距与第一部件的直径相同的距离的部位更近的气流减速侧的区域的情况下，气流减速侧的气流也被第二部件阻碍而减速，但由于本来就是使气流减速的一侧，因而不会取决于第二部件的有无而导致气流的减速的程度产生大的差异。因此，即使在第一部件的气流减速侧设置有第二部件，第一部件表面的压力也成为与不存在第二部件的情况相同的程度，结果，与气流加速侧的第一部件表面的压力差不会大大地变化，因此，第一部件所产生的马格努斯力的大小成为与在第一部件的气流减速侧不存在第二部件的情况相同的程度。

在第一本发明中，在将第二部件设置于相对于第一部件的行进方向的背面侧的情况下，第二部件的位置取决于相对于第一部件的行进方向的气流的方向而相对地成为位于第一部件的气流加速侧的状态和位于气流减速侧的状态的任一个。

例如，对将第一本发明利用于垂直轴风车，且以风车的旋转方向，即第一部件的行进方向作为风车的顺时针转的方向的情况加以考虑。

在风车的上风侧，为了使第一部件所产生的马格努斯力的方向成为风车整体顺时针转地旋转的方向，只要使第一部件顺时针转地旋转即可。

此时，设置于相对于第一部件的行进方向的背面侧的第二部件属于第一部件的气流减速侧的范围内。

因此，在风车的上风侧，第一部件所产生的风车顺时针转的方向的马格努斯力的大小成为与不存在第二部件的情况相同的程度。

另一方面，在风车的下风侧，顺时针转地旋转的第一部件所产生的马格努斯力的方向成为使风车整体逆时针转地旋转的方向。

此时，设置于相对于第一部件的行进方向的背面侧的第二部件属于第一部件的气流加速侧的范围内。

因此，在风车的下风侧，第一部件所产生的风车逆时针转的方向的马格努斯力的大小与不存在第二部件的情况相比而减少。

因而，风车的上风侧和下风侧的旋转力未相互抵消，风车顺时针转地旋转。

另外，由于通过使第二部件与第一部件表面的距离成为第一部件的直径以下，从而能够进一步提高第二部件位于第一部件的气流加速侧的情况下的气流的减速效果，因而能够更高效地控制第一部件所产生的马格努斯力的大小。

这样，能够提供一种推力产生装置，该装置能够通过第二部件这一简易的构造来根据作用于第一部件的气流的方向而高效地控制第一部件所产生的马格努斯力的大小。

在第二本发明中，通过使第二部件成为沿与第一部件的行进方向相反的方向延伸的大致板形状，从而能够根据作用于第一部件的气流的方向而更高效地控制第一部件所产生的马格努斯力的大小。

例如，对将第二本发明利用于垂直轴风车，且以风车的旋转方向，即第一部件的行进方向作为风车的顺时针转的方向的情况加以考虑。

此时，如果以风的流入方向作为0度而将马格努斯式推力产生装置的方位角定义为顺时针转，则设置于相对于第一部件的行进方向的背面侧的第二部件在方位角0度下，位于第一部件的气流减速侧的中央位置，在方位角45度下，位于从第一部件的气流减速侧的中央向上风侧45度的位置，在方位角90度下，位于从第一部件的气流减速侧的中央向上风侧90度的位置，即与气流加速侧的边界。

此时，如果第二部件的相对于第一部件的行进方向而构成直角的方向的宽度大，则在0度至90度的范围内，随着方位角变大，在第一部件的气流加速侧的区域以前，第二部件的端部造成阻碍，气流加速侧的气流被阻碍，结果，第一部件所产生的马格努斯力减少。

通过使第二部件成为相对于第一部件的行进方向而构成直角的方向的宽度小的大致板形状，从而在0度至90度的范围内，即使方位角变大，第二部件的端部也难以阻碍气流加速侧的区域，能够防止第一部件所产生的马格努斯力的减少。

在第三本发明中，在0度至90度的范围内，即使方位角变大，第二部件的端部也难以阻碍气流加速侧的区域，能够防止第一部件所产生的马格努斯力的减少，关于这点，与第二本发明相同，但进一步，通过使第二部件的形状成为大致流线型，从而能够使第二部件的流体阻力减少。

在第四本发明中，在第二部件的表面，具有由槽、浅凹部、突起物、涡流发生器等任意的凹凸形成的气流控制构件，由此，能够使第二部件的流体阻力减少，或使风切声等噪声减少。

在第五本发明中，在第一部件的表面，具有突起物或切口等任意的凹凸，由此，能够增大圆筒翼1所产生的马格努斯力。

在第六本发明中，将第一至第六本发明的马格努斯式推力产生装置用于具有垂直轴或相对于气流而构成直角的方向的水平轴的风力旋转装置、水力旋转装置或潮力旋转装置，由此，能够通过第二部件这一简易的构造而抑制当使第一部件沿一个方向旋转时在下游侧产生的使旋转装置反向旋转的方向的马格努斯力，使旋转装置的效率提高。

附图说明

图1(a)~(b)是本发明所涉及的实施方式1中的马格努斯式推力产生装置的平面构成图。

图2(a)~(c)是示出本发明所涉及的实施方式1中的马格努斯式推力产生装置的气流阻碍构件的变形例的平面构成图。

图3(a)~(b)是本发明所涉及的实施方式2中的马格努斯式推力产生装置的平面构成图。

图4(a)~(b)是用于说明本发明所涉及的实施方式1和实施方式2中的马格努斯式推力产生装置的差异的平面构成图。

图5是示出本发明所涉及的实施方式2中的马格努斯式推力产生装置的气流阻碍构件的变形例的平面构成图。

图6(a)~(d)是示出本发明所涉及的实施方式2中的马格努斯式推力产生装置的气流阻碍构件的变形例的平面构成图。

图7是本发明所涉及的实施方式3中的风力旋转装置的平面构成图。

图8是本发明所涉及的实施方式3中的风力旋转装置的正面图。

图9是表示圆筒翼和气流阻碍构件的距离与马格努斯力抑制效果的关系的实验数据。

图10是示出从第一旋转轴至圆筒翼的表面的最远的部位的距离和从第一旋转轴至气流阻碍构件的表面的最近的部位的距离的图。

图11(a)~(f)是本发明所涉及的实施方式4中的圆筒翼的平面构成图。

图12是本发明所涉及的实施方式5中的圆筒翼的正面图。

具体实施方式

以下，示出本发明的具体的实施方式。实施方式终归只是一个示例，不限定于本示例。

(实施方式1)

以下，对本发明所涉及的实施方式1中的马格努斯式推力产生装置进行说明。

图1(a)~(b)是本发明所涉及的实施方式1中的马格努斯式推力产生装置的平面构成图。

在图1(a)的位置关系中，将气流的方向5设为纸面下方向，将圆筒翼1的行进方向3设为纸面右方向，在圆筒翼1的相对于行进方向3的背面侧，即圆筒翼1的纸面左侧，在自圆筒翼1的表面起不超过圆筒翼1的直径的距离的位置，设置有板形状的气流阻碍构件4。

此外，圆筒翼1相当于本发明的第一部件的一个示例，气流阻碍构件4相当于本发明的第二部件的一个示例。

在此，“圆筒翼1的相对于行进方向3的背面侧”意味着，由作为包含圆筒翼1(第一部件)的第一旋转轴c1的平面的与行进方向3垂直的平面划分为2个的区域中的位于与行进方向3相反的一侧的区域，在图1(a)的示例中，比单点划线更靠近左侧的部分相当于“圆筒翼1的相对于行进方向3的背面侧”。

此时，如果使围绕圆筒翼1的第一旋转轴c1旋转的方向2成为顺时针转，则由于气流的方向5与圆筒翼1的旋转方向2相反，因而比单点划线(圆筒翼1的中心线)更靠近左侧的部分成为气流减速侧，由于气流的方向5与圆筒翼1的旋转方向2相同，因而比单点划线更靠近右侧的部分成为气流加速侧。此外，如后所述，圆筒翼1和气流阻碍构件4能够以第二旋转轴12为中心而公转。

由于在气流减速侧，圆筒翼1的表面的压力变高，在气流加速侧，圆筒翼1的表面的压力变低，因而沿相对于气流的方向5而构成直角的右方向产生马格努斯力6。

即，圆筒翼1的行进方向3与马格努斯力6的方向一致。

在此，由于气流阻碍构件4位于圆筒翼1的气流减速侧，因而气流减速侧的气流被气流阻碍构件4阻碍而减速，但由于本来就是使气流减速的一侧，因而圆筒翼1的气流减速侧的表面的压力成为与不存在气流阻碍构件4的情况相同的程度，与气流加速侧的圆筒翼1的表面的压力差也成为与不存在气流阻碍构件4的情况相同的程度，结果，圆筒翼1所产生的马格努斯力6的大小成为与不存在气流阻碍构件4的情况相同的程度。

在图1(b)的位置关系中，将气流的方向5设为下方向，将圆筒翼1的行进方向3设为纸面左方向，在圆筒翼1的相对于行进方向3的背面侧，即圆筒翼1的纸面右侧(比单点划线更靠近右侧的部分)，设置有板形状的气流阻碍构件4。

此时，如果使圆筒翼1的旋转方向2成为顺时针转，则由于气流的方向5与圆筒翼1的旋转方向2相反，因而比单点划线(圆筒翼1的中心线)更靠近左侧的部分成为气流减速侧，由于气流的方向5与圆筒翼1的旋转方向2相同，因而比单点划线更靠近右侧的部分成为气流加速侧。

由于在气流减速侧，圆筒翼1的表面的压力变高，在气流加速侧，圆筒翼1的表面的压力变低，因而沿相对于气流的方向5而构成直角的右方向产生马格努斯力6。

即，圆筒翼1的行进方向3与马格努斯力6的方向相反。

在此，由于气流阻碍构件4位于圆筒翼的气流加速侧，因而气流加速侧的气流被气流阻碍构件4阻碍而减速，因此，气流加速侧的圆筒翼1的表面的压力难以下降，与气流减速侧的圆筒翼1的表面的压力差变小，结果，圆筒翼1所产生的马格努斯力6的大小减少。

此外，气流阻碍构件4的形状不是直线形状，也可以成为如图2(a)那样的大致圆弧形状或如图2(b)那样的大致v字形状。

通过使气流阻碍构件4的形状成为大致圆弧形状或大致v字形状，从而取决于气流的方向，气流阻碍构件4的阻力也能够用作圆筒翼1的辅助推进力。

另外，没必要使气流阻碍构件4的厚度也恒定，也可以成为如图2(c)那样的大致流线型形状。

这样，显然，只要气流阻碍构件4能够至少对作为任意的形状的有形物的圆筒翼1的表面的气流造成一定的影响即可，只要是有形物，就对圆筒翼1的表面的气流造成一定的影响。

(实施方式2)

接着，对本发明所涉及的实施方式2中的马格努斯式推力产生装置进行说明。

本实施方式2中的马格努斯式推力产生装置与实施方式1在基本的构成的方面相同，但在气流阻碍构件的形状为沿与圆筒翼1的行进方向相反的方向延伸的大致板形状这点上不同。

图3(a)~(b)是本发明所涉及的实施方式2中的马格努斯式推力产生装置的平面构成图。

在图3(a)的位置关系中，将气流的方向5设为纸面下方向，将圆筒翼1的行进方向3设为纸面右方向，在圆筒翼1的相对于行进方向3的背面侧，即圆筒翼1的纸面左侧(比单点划线更靠近左侧的部分)，在自圆筒翼1的表面起不超过圆筒翼1的直径的距离的位置，设置有沿与圆筒翼的行进方向3相反的方向，即纸面左方向延伸的板形状的气流阻碍构件4。

此外，圆筒翼1相当于本发明的第一部件的一个示例，气流阻碍构件4相当于本发明的第二部件的一个示例。

此时，如果使圆筒翼1的旋转方向2成为顺时针转，则与实施方式1中的图1(a)的情况同样地，沿相对于气流的方向5而构成直角的右方向产生马格努斯力6。

即，圆筒翼的行进方向3与马格努斯力6的方向一致。

在此，由于气流阻碍构件4位于圆筒翼1的气流减速侧，因而在圆筒翼1所产生的马格努斯力6的大小成为与不存在气流阻碍构件4的情况相同的程度这点上，也与实施方式1中的图1(a)的情况相同。

在图3(b)的位置关系中，将气流的方向5设为下方向，将圆筒翼的行进方向3设为纸面左方向，在圆筒翼1的相对于行进方向3的背面侧，即圆筒翼1的纸面右侧(比单点划线更靠近右侧的部分)，设置有沿与圆筒翼1的行进方向3相反的方向，即纸面右方向延伸的板形状的气流阻碍构件4。

此时，如果使圆筒翼的旋转方向2成为顺时针转，则与实施方式1中的图1(b)的情况同样地，沿相对于气流的方向5而构成直角的右方向产生马格努斯力6。

即，圆筒翼的行进方向3与马格努斯力6的方向相反。

在此，由于气流阻碍构件4位于圆筒翼1的气流加速侧，因而在圆筒翼1所产生的马格努斯力6的大小减少这点，也与实施方式1中的图1(b)的情况相同。

本实施方式2的效果与实施方式1的不同点为，如图4那样，气流的方向5与本发明的马格努斯式推力产生装置的方位角13并非0度的情况。

如图4(a)所示，如果气流阻碍构件4的相对于圆筒翼的行进方向3而构成直角的方向的宽度大，则由于方位角13而导致气流阻碍构件4的端部在与气流的方向5平行的比单点划线更靠近右侧的部分，即圆筒翼1的气流加速侧的区域以前，造成阻碍，气流加速侧的气流被阻碍，圆筒翼1所产生的马格努斯力6的大小减少。

如图4(b)所示，使气流阻碍构件4如本实施方式2那样成为相对于圆筒翼的行进方向3而构成直角的方向的宽度小的大致板形状，由此，不论方位角13如何，气流阻碍构件4的端部都难以阻碍气流加速侧的区域，能够防止圆筒翼1所产生的马格努斯力6的大小的减少。

此外，沿与圆筒翼的行进方向3相反的方向延伸的气流阻碍构件4的形状也可以不是板形状，而是成为如图5那样的大致流线型形状。通过使气流阻碍构件4成为大致流线型形状，从而能够使气流阻碍构件4的流体阻力减少。

另外，也可以在气流阻碍构件4的表面，设置有由如图6(a)所示的槽形状7、如图6(b)所示的浅凹部或突起物8、如图6(c)所示的涡流发生器形状9等任意的凹凸形成的气流控制构件。

能够通过这些气流控制构件而使气流阻碍构件4的流体阻力减少，或使风切声等噪声减少。

而且，也可以在气流阻碍构件4的端部，设置有由如图6(d)所示的突起物或切口等任意的凹凸形成的气流控制构件10。

能够通过这些气流控制构件而使风切声等噪声减少。

图6以气流阻碍构件4为对象，但与此同样地，也可以在圆筒翼1的表面任意地设置有凹凸，由此得到的效果也与在气流阻碍构件4任意地设置有凹凸的情况相同。此外，槽形状7、浅凹部或突起物8、涡流发生器形状9以及气流控制构件10相当于本发明的第二部件的凹凸的一个示例。

(实施方式3)

接着，对使用本发明所涉及的实施方式3中的马格努斯式推力产生装置的风力旋转装置进行说明。

图7是本发明所涉及的实施方式3中的风力旋转装置的平面图。

在风力旋转装置的第二旋转轴12，设置有多个支撑部件11a、11b、11c，在各个支撑部件11a、11b、11c，分别设置有圆筒翼1a、1b、1c，在自各个圆筒翼的表面起不超过圆筒翼的直径的距离的位置，设置有气流阻碍构件4a、4b、4c。

此外，圆筒翼1a、1b、1c相当于本发明的第一部件的一个示例，气流阻碍构件4a、4b、4c相当于本发明的第二部件的一个示例。

另外，圆筒翼1a、1b、1c和气流阻碍构件4a、4b、4c能够经由支撑部件11a、11b、11c而以第二旋转轴12为中心而旋转。

此外，在此示例中，设置于第二旋转轴12的支撑部件、圆筒翼以及气流阻碍构件的数量为分别各3个的组合，但这是一个示例，也可以不是3个，而是其他任意的数量。

另外，如图8所示，也可以由一组支撑部件11d、11e在各自的两端支撑圆筒翼1a、1b、1c和气流阻碍构件4a、4b、4c。

在气流中使各个圆筒翼1a、1b、1c旋转，由此，圆筒翼1a、1b、1c分别产生马格努斯力6a、6b、6c，使风力旋转装置以第二旋转轴12为中心而旋转。

圆筒翼1a、1b、1c的旋转方法也可以在各个圆筒翼的根部设置电动机，也可以在第二旋转轴12的附近设置一个电动机，通过链或带而将旋转力传递至各个圆筒翼。

在本实施方式3中，将气流的流动方向5设为纸面下方向，为了使风力旋转装置以第二旋转轴12为中心而顺时针转地旋转，使各个圆筒翼的旋转方向2a、2b、2c成为顺时针转，并且，在各个圆筒翼的相对于行进方向3a、3b、3c的背面侧，分别设置有气流阻碍构件4a、4b、4c。

此时，位于风力旋转装置的上风侧的圆筒翼1a所产生的马格努斯力6a的方向成为纸面右方向，即，使风力旋转装置顺时针转地旋转的方向。

在此，由于气流阻碍构件4a位于圆筒翼1a的气流减速侧的范围内，因而圆筒翼1a所产生的马格努斯力6a的大小成为与不存在气流阻碍构件4a的情况相同的程度。

另一方面，位于风力旋转装置的下风侧的圆筒翼1b、1c所产生的马格努斯力6b、6c的方向也成为纸面右方向，即，使风力旋转装置逆时针转地旋转的方向。

在此，设置于圆筒翼的相对于行进方向3b、3c的背面侧的气流阻碍构件4b、4c分别位于圆筒翼1b、1c的气流加速侧的范围内。

因此，圆筒翼1b、1c所产生的马格努斯力6b、6c的大小与不存在气流阻碍构件4b、4c的情况相比而减少。

因而，在风力旋转装置的上风侧产生的顺时针转的旋转力和在下风侧产生的逆时针转的旋转力未相互抵消，风力旋转装置顺时针转地旋转。

这样，通过将本发明所涉及的马格努斯式推力产生装置用于具有垂直轴或相对于风向而构成直角的方向的水平轴的风力旋转装置，从而能够通过气流阻碍构件这一简易的构造而抑制当使圆筒翼沿一个方向旋转时，在下游侧产生的使风力旋转装置反向旋转的方向的马格努斯力，使风力旋转装置的旋转效率提高。

通过将发电机安装于本实施方式3中的第二旋转轴12，从而能够用作风力发电机。

另外，能够将第二旋转轴12的旋转力用作泵等旋转机械的驱动构件。

此外，风力旋转装置的旋转方向也可以是逆时针转。在此情况下，只要使各个圆筒翼的旋转方向成为逆时针转，并且，在圆筒翼的相对于行进方向的背面侧，设置有气流阻碍构件即可。

另外，在本实施方式3中，作为风力旋转装置的示例而说明，但水力旋转装置、潮力旋转装置的情况也是如此。

(实验数据)

图9是使用直径100mm的附有肋的圆筒翼和沿与圆筒翼的行进方向相反的方向延伸的宽度100mm、厚度5mm的板形状的气流阻碍构件来以风速5m/s进行实验而结果得到的实验结果。图10是示出从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l和从第一旋转轴c1至气流阻碍构件4的表面的最近的部位的距离m的图。

图9的图表的横轴是将圆筒翼的半径设为l，将自圆筒翼的中心起与气流阻碍构件的距离设为ｍ，将圆筒翼与气流阻碍构件的距离(m-l)除以l而得到的值，纵轴是马格努斯力的测定值，“气流减速侧”和“气流加速侧”意味着，分别在仅仅在气流减速侧设置有气流阻碍构件的情况和仅仅在气流加速侧设置有气流阻碍构件的情况(相当于图1(a)的情况和图1(b)的情况等)下产生的马格努斯力，“差分”意味着，分别在“气流减速侧”的情况和“气流加速侧”的情况下产生的马格努斯力的差。

从图9得知以下的结论。

即，在将气流阻碍构件设置于气流减速侧的情况下，不论(m-l)/l的值如何，都产生大致恒定的正的马格努斯力。

另一方面，在将气流阻碍构件设置于气流加速侧的情况下，(m-l)/l的值越小，负的马格努斯力就越小。

因而，(m-l)/l的值越小，在气流减速侧设置有气流阻碍构件的情况下的马格努斯力与在气流加速侧设置有气流阻碍构件的情况下的马格努斯力的差分就越大。

另外，如果(m-l)/l的值超过2，则差分几乎为0，这意味着，在气流减速侧设置有气流阻碍构件的情况下的马格努斯力和在气流加速侧设置有气流阻碍构件的情况下的马格努斯力作为整体而相互抵消，因而并未得到本发明的效果。

因此，期望(m-l)/l成为比2更小的值。更优选，期望(m-l)/l成为比1更小的值。进一步，优选，期望(m-l)/l成为比0.4更小的值。

(实施方式4)

接着，对本发明所涉及的实施方式4中的马格努斯式推力产生装置进行说明。

图11(a)~(f)是本发明所涉及的实施方式4中的圆筒翼1的平面构成图。

本实施方式4中的马格努斯式推力产生装置在圆筒翼1的截面形状的方面不同。实施方式4中的圆筒翼1在表面任意地具有凹凸。

图11(a)所示的圆筒翼1在表面与旋转轴c1平行地形成有3个截面三角形状的肋13。肋13的数量也可以是几个，但优选合计为3~8个左右。肋13的高度优选为圆筒翼1的直径的10%以下。如图11(a)所示，从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l成为从第一旋转轴c1至肋13的最高的位置。

图11(b)所示的圆筒翼1在表面与旋转轴c1平行地形成有2个截面三角形状的肋13和2个截面四边形状的肋14。肋13、14的数量也可以分别是几个，但优选合计为3~8个左右。肋13、14的高度优选为圆筒翼1的直径的10%以下。如图11(b)所示，从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l成为从第一旋转轴c1至肋13、14的最高的位置。

图11(c)所示的圆筒翼1在表面与旋转轴c1平行地形成有6个截面圆弧形状的切口15。切口15的数量也可以是几个，但优选合计为3~8个左右。切口15的深度优选为圆筒翼1的直径的10%以下。如图11(c)所示，从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l成为从第一旋转轴c1至表面。

图11(d)所示的圆筒翼1在表面与旋转轴c1平行地形成有4个截面圆弧形状的切口15和4个截面四边形状的切口16。切口15、16的数量也可以是几个，但优选合计为3~8个左右。切口15、16的深度优选为圆筒翼1的直径的10%以下。如图11(d)所示，从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l成为从第一旋转轴c1至表面。

图11(e)所示的圆筒翼1在表面与旋转轴c1平行地形成有4个截面四边形状的肋14和4个截面四边形状的切口16。肋14和切口16的数量也可以是几个，但优选合计为3~8个左右。肋14的高度和切口16的深度优选为圆筒翼1的直径的10%以下。如图11(e)所示，从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l成为从第一旋转轴c1至肋14的最高的位置。

图11(f)所示的圆筒翼1在表面与旋转轴c1平行地形成有2个截面四边形状的肋14、2个截面圆弧形状的肋17以及2个截面三角形状的切口18。肋14、17和切口18的数量也可以是几个，但优选合计为3~8个左右。肋14、17的高度和切口18的深度优选为圆筒翼1的直径的10%以下。如图11(f)所示，从第一旋转轴c1至圆筒翼1的表面的最远的部位的距离l成为从第一旋转轴c1至肋14的最高的位置。

此外，圆筒翼1相当于本发明的第一部件的一个示例。另外，肋13、14、17和切口15、16、18相当于本发明的第一部件的凹凸的一个示例。

这样，圆筒翼1的表面具有突起物或切口等任意的凹凸，由此，能够增大圆筒翼1所产生的马格努斯力。

(实施方式5)

接着，对本发明所涉及的实施方式5中的马格努斯式推力产生装置进行说明。

图12是本发明所涉及的实施方式5中的圆筒翼1的正面图。

本实施方式5中的马格努斯式推力产生装置在圆筒翼1的第一旋转轴c1方向的两端部形成有大直径部ｄ。大直径部ｄ与圆筒翼1一体地旋转。这样，在圆筒翼1的两端部形成有大直径部ｄ，由此，圆筒翼1的中央附近和两端部附近的气流均匀化，圆筒翼1所产生的马格努斯力变大。

产业上的可利用性

本发明的马格努斯式推力产生装置通过简易的构造而发挥根据作用于圆筒翼的气流的方向而高效地控制圆筒翼所产生的马格努斯力的大小的效果，可用作使风力旋转装置、水力旋转装置、潮力旋转装置以及风力发电机、水力发电机、潮力发电机等流体机械驱动的推力产生装置。

符号说明

1、1a、1b、1c圆筒翼

2、2a、2b、2c圆筒翼的旋转方向

3、3a、3b、3c圆筒翼的行进方向

4、4a、4b、4c气流阻碍构件

5气流的方向

6、6a、6b、6c马格努斯力

7槽形状

8浅凹部或突起物

9涡流发生器形状

10突起物或切口

11、11a、11b、11c、11d、11e支撑部件

12第二旋转轴

13马格努斯式推力产生装置的方位角。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种马格努斯式推力产生装置，具有：

第一部件，其具有作为垂直轴的第一旋转轴，能够围绕所述第一旋转轴旋转；以及

第二部件，其配置于所述第一部件的行进方向的背面侧，

其特征在于，

所述第一部件和所述第二部件能够围绕相对于所述第一旋转轴而平行的第二旋转轴旋转，

在与所述马格努斯式推力产生装置的所述第一旋转轴垂直的平面上，

将从所述第一旋转轴至所述第一部件的表面的最远的部位的距离设为l，

将从所述第一旋转轴至所述第二部件的表面的最近的部位的距离设为ｍ，在此情况下，满足：

(m-l)/l<2。

2.根据权利要求1所述的马格努斯式推力产生装置，其特征在于，所述第二部件是沿与所述第一部件的行进方向相反的方向延伸的大致板形状。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的马格努斯式推力产生装置，其特征在于，所述第二部件是沿与所述第一部件的行进方向相反的方向延伸的大致流线型形状。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的马格努斯式推力产生装置，其特征在于，所述第二部件在其表面任意地具有凹凸。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的马格努斯式推力产生装置，其特征在于，所述第一部件在其表面任意地具有凹凸。

6.一种风力旋转装置、水力旋转装置或潮力旋转装置，使用根据权利要求1至5中的任一项所述的马格努斯式推力产生装置。