JP2006183650A - 垂直軸風車による回転軌条接触動輪式、または周回軌跡上輪転車輪式発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 風向を選ばない、発電機本体が比較的低所に設置出来て建設保守がし易いという垂直軸風車による発電装置の長所を生かし、次の方法の何れか、または組み合わせにより風車の超大型化を可能とし、これにより発電機の大型化、または設置数増加を図り、発電量の飛躍的増大を実現する。
【解決手段】 翼の回転に伴い同心円同位相の軌跡をなすように回転する輪状の軌条を設ける。当該軌条に圧設、または噛み合わせることで回転力を伝達すべき動輪を有する発電機を、各々の動輪が当該軌条に圧設、または噛み合わさるように、放射状、または環状に複数機列置する。
垂直軸風車の翼又は翼と付設関係にある枠組み等に直接、または間接的に車輪付き、且つ当該車輪の回転によって起電すべき発電機を取り付ける。併せて、車輪が翼の回転に伴って輪転しながら周回するように、鉄輪の場合は軌条を、タイヤ付き車輪の場合は走行レーン等を構築敷設する。
車輪、または台車等で、垂直軸風車の翼等の重力を支える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、垂直軸風車を用いる風力発電装置に関するするものである。

翼の旋回軸自体の回転力を発電機に伝達する方法への固執がみられ、かくなる従来技術の枠の中では、重力の影響を強く受ける地球上において、重力発電装置の大型化には困難と限界が想定される。
また、発電機本体については、単体での超大型化には製作、輸送、保守、更新等の面での経済効率に疑問が残されている。
これらの現状によって、クリーンエネルギーとして大きな期待を寄せられながらも、著しく感じられるほどの普及の実現がみられていない。

本発明は、風向を選ばず、発電機本体が比較的低い所に設置することが出来て、建設及び保守点検がし易いという、垂直軸風車による発電装置の長所を生かし、次項に述べる解決手段をもって、風車の超大型化を可能にする。
このことによって、単に設置発電機の大型化を可能とするばかりでなく、垂直軸風車発電装置１基あたりについて、定格発電機の多数設置・運動の標準化を促進し、発電量の飛躍的増大を図るものである。
なお、付随的に発電機本体の量産化によるコストの低廉化も見込まれ、風力発電の著しい普及につなげるものである。

請求項１にかかる技術思想の一例として、垂直軸風車の翼、または翼と付設関係ある枠組み等に、翼の回転に伴い同心円同位相の軌跡をなすように回転する輪状の軌条を設ける。
当該軌条に圧接、または噛み合わせることで回転力を伝達すべき動輪を有する発電機を、各々の動輪が当該軌条に圧接、または噛み合わさるように、放射状、または環状に複数機列置する。

また、請求項２にかかる技術思想の一例として、垂直軸風車の翼、または翼と付設関係にある枠組み等に、直接、または間接的に車輪付き、且つ車輪の回転によって起電すべき発電機を取り付ける。併せて車輪が翼の回転に伴って輪転しながら周回するように、鉄輪の場合は軌条を、タイヤ付き車輪の場合は走行レーン等を構築敷設する。
なお、必要に応じ補助的に、車輪、または台車等で垂直軸風車の翼等の重力を支える。

請求項１にかかる実施形態のの一例について、図１及び図２を参照して説明する。上側の風車１のほぼ外周下部に輪状軌条３を付設する。これと逆に旋回するように風受け面を背反的にしてある下側の風車２の上部にも、１側の輪状軌条と発電機の動輪４を挟み合うべく相対的となるよう輪状軌条３を付設する。
また、風車２のほぼ外周下部には自体の支持車輪５を付設し、当該支持車輪５は走行レーン７に沿って周回することとなる。なお、両風車が回転する際のブレや浮き上がりを防止するため、両風車の内側ガードレール（図示省略）に対応する圧接車輪６を内部構築体に設置してある。
両風車が風を受けて相対的に逆回転し合うことで、各発電機の動輪は上下から縒りの作用力を受けることとなり、極めてスムーズに回転する。

次に、請求項２にかかる実施形態の一例について図３を参照して説明する。
風受け翼（図示省略）の取付け枠９の下部にはそれらの重量を支持すべき台車１０を付設する。当該台車には発電機兼モーター１１と蓄電器１３が組みこまれている。風車の回転に伴い発電機の動輪兼モーターによる区動輪１２が支持車輪の走行レーン７に添って回転周回する。
この回転力を生かして先ずは発電することとする。当該発生電力の使途としては、風受け翼を取付け枠内で位置や角度、または形状を変化させる動力源として、さらに、バードストライク対策の試みとしての発光、または電磁波発信の電源として等を想定することができる。勿論、風がない時に備えて、時風時に生じる余剰電力は蓄えておく必要がある。
なお、風車の回転再始動を加速すべくモーター兼用発電機とした。

発明の効果

垂直軸風車の超大型化は即ち超重量化でもある。地上の風力のみならず、結果的に地球の引力をも効果的に発電に利用できる。
また、これまで専ら水平軸風車に用いられてきた発電機も、プロペラを動輪に置き換えれば十二分に活用でき、先に述べた定格発電機の多数設置・連動の標準化につれ、一層の需要増が期待できる。

さらに、当該発明にかかる垂直軸風車発電装置は、比較的簡易な技術・技能で構築可能でもある。建築業界・車両業界・ハイブリット自動車業界は直ちに参入する事が可能である。世界的に広範な普及も困難ではない。
なおまた、垂直軸そのものの回転力を発電機に繋げる必要から脱却していることから、中心部の支柱を省略しうる。ゆえに、天蓋と風車の一体化、円筒形ビル中間階への組み込みも容易に実現可能であり、且つ有効である。

多雨地帯や積雪寒冷地帯、または砂塵地帯にあっても設置・維持がし易くなる。高圧送電線の鉄塔に追加敷設も可能であり、地勢次第ではるが、送電線のおよばない所でも工場やリゾートホテルの展開及び運営が今まで以上に困難でなくなる。

一実施例を示す風力発電装置の斜視図である。 図１の風車を取り外した状態の斜視図である。 従来方法による風車自体の重量を台車で支持する直垂軸風車発電装置の一部省略した斜視図である。

符号の説明

１ 天蓋と一体化した風車
２ クロスフロー形風車（１に対して逆回転）
３ 輪状軌条
４ 発電機の動輪
５ クロスフロー形風車の支持車輪
６ 風車のブレ防止用圧接車輪
７ 支持車輪の走行レーン
８ 基礎基盤
９ 風車受け翼取付け枠
１０ 台車
１１ 発電機兼モーター
１２ 発電機の動輪兼モーターによる駆動輪
１３ 発電器

Claims (2)

1. 垂直軸風車の翼の回転に伴い、回転軸または想定上の回転中心軸から隔たった周円軌跡を回転する輪状の軌条、あるいは円周状の縁に、動輪を圧接、または噛み合わせることで生じる回転によって発電を行う発電機を、複数組込み設置した風力発電装置。
2. 垂直軸風車の翼の回転に伴い、当該風車の翼に直接、または間接的に且つ略台車的または支持輪的役割を持つように取付けられることで、輪転周回する車輪または歯車から伝達される回転によって発電を行う発電機を、複数組込み設置した風力発電装置。

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