JP2009250224A - 太陽光・風力発電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置を提供する事を目的としている。
【解決手段】太陽光発電装置１の内部にて、地面から垂直に伸びる支柱１と、支柱１の上部に発電機本体２を備え、前期発電機本体２の一部を覆う回転部３と、前期回転部３に固定されたジャイロミル型の風車４を備え、前記発電機本体２の中心軸の上部に太陽光発電装置５を備えた構成となっている。支柱の中心軸の上部に太陽光発電装置を接続する事により、太陽光発電装置を最上部に設置してもバランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電装置に風力発電装置を備えた発電装置に関するものである。
従来、この種の太陽光・風力発電装置として、屋外照明装置として照明柱と垂直軸風車を備えた風力発電装置と太陽光発電装置と蓄電装置が一体化したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
以下、その風力・太陽光発電装置について図３を参照しながら説明する。
地面等に垂直に延びる支柱１０５と、支柱１０５の上端部に設けられた風力発電装置１０１と、風力発電装置１０１の下方において支柱１０５の水平方向に設けられた太陽光発電装置１０２と、支柱内部に設けられた蓄電装置１０４と、太陽光発電装置１０２の下方において支柱１０５に設けられた照明装置１０３で構成されている太陽光・風力発電装置である。
また、この種の風力・太陽光発電装置は、屋外照明装置として照明柱と水平軸プロペラ形風力発電装置と太陽光発電装置と蓄電装置が一体化したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
以下、その太陽光・風力発電装置について図４を参照しながら説明する。
図に示すように、地面等に垂直に延び蓄電装置１０４を収納する基礎柱部１０６と、照明装置１０３が設けられた中間柱部１０７と、太陽光発電装置１０２と風力発電装置１０１が設けられた上部柱部１０８から構成されている太陽光・風力発電装置である。
特開２００６−０２９２２６号公報 特開２００２−０２５３１４号公報
以上のような従来の構成の太陽光・風力発電装置では、風力により風力発電装置１０１を発電させるために、比較的風の強い場所に設置される事が多いが、太陽光発電装置が支柱の水平方向に設けられるため、太陽光発電装置の荷重が支柱に対して偏りバランスが悪く、そのため太陽光発電装置が強い風を受けた場合、支柱に対して太陽光発電装置の方向に強い力が生じるため、風の抵抗による支柱に負担がかかる課題がある。
また、太陽光発電を風力発電の下部に設置するため、設置環境により建物や樹木などの陰になる可能性が大きくなり、設置場所が限定される課題がある。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置を提供することを目的としたものである。
本発明の太陽光・風力発電装置は、上記目的を達成するために、支柱の上部に発電機本体を備え、発電機本体の一部を覆う回転部に固定された垂直軸型の風車を備え、発電機本体の中心軸上部に太陽光発電装置を備えたものである。
これにより、風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置を提供できるものである。
また他の手段は、垂直軸型の風車がジャイロミル形、サボニウス形、パドル形、ダリウス形、クロスフロー形、Ｓ字形のいずれかを取り付けられるものである。これにより、風力発電の目的に応じて垂直軸型の風車を容易に設置することが可能となる。
また他の手段は、支柱の内部に電力を蓄電する手段を備えたものである。これにより、太陽光と風力で発電した電力を太陽光がなく風もない状況になっても太陽光・風力発電装置の設置場所で安定して利用することが可能となる。
また他の手段は、支柱の下部が円錐形状であるものである。これにより、電力を蓄電する手段が大きくなっても支柱の下部の断面が広く安定しており、また断面が円形により風の抵抗を受けにくい形状となる。
また他の手段は、支柱に照明手段を備えたものである。これにより、太陽光・風力発電装置を照明灯として利用することが可能となる。
また他の手段は、照明手段にＬＥＤを利用したものである。これにより、ＬＥＤの組み合わせで風の抵抗を受けにくい形状の照明手段にすることが可能となる。
また他の手段は、太陽光発電装置が円錐形状であることである。これにより、風の抵抗を受けにくい太陽光発電装置にすることが可能となる。
本発明によれば、風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置を提供できる。
本発明の請求項１記載の発明は、支柱の上部に発電機本体を備え、発電機本体の一部を覆う回転部に固定された垂直軸型の風車を備え、発電機本体の中心上部に太陽光発電装置を備えることにより、風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない作用を有する。
本発明の請求項２から７記載の発明は、前期垂直軸型の風車がジャイロミル形、サボニウス形、パドル形、ダリウス形、クロスフロー形、Ｓ字形のいずれかを取り付けられることにより、風力発電の目的に応じて垂直軸型の風車を容易に設置することができる、という作用を有する。
本発明の請求項８記載の発明は、支柱の内部に電力を蓄電する手段を備えることにより、太陽光と風力で発電した電力を太陽光がなく風もない状況になっても太陽光・風力発電装置の設置場所で安定して利用することができる、という作用を有する。
本発明の請求項９記載の発明は、支柱の下部が円錐形状であることにより、電力を蓄電する手段が大きくなっても支柱の下部の断面が広く安定しており、また断面が円形により風の抵抗を受けにくい形状になる、という作用を有する。
本発明の請求項１０記載の発明は、支柱に照明手段を備えることより、太陽光・風力発電装置を照明灯として利用できる、という作用を有する。
本発明の請求項１１記載の発明は、照明手段にＬＥＤを利用することにより、ＬＥＤの組み合わせで風の抵抗を受けにくい形状の照明手段にすることができる、という作用を有する。
本発明の請求項１２記載の発明は、太陽光発電装置が円錐形状であることにより、風の抵抗を受けにくい太陽光発電装置にすることができる、という作用を有する。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照にしながら説明する。
（実施の形態１）
本発明の太陽光・風力発電装置は図１に示すように、地面から垂直に伸びる支柱１と、支柱１の上部に発電機本体２を備え、前記発電機本体２の一部を覆う回転部３と、前記回転部３に固定されたジャイロミル型の風車４を備え、前記発電機本体２の中心軸の上部に太陽光発電装置５を備えた構成となっている。また、風車４の形状はサボニウス形、パドル形、ダリウス形、クロスフロー形、Ｓ字形の垂直軸形風車が適宜使用される。
上記により、風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置が可能となる。
なお、支柱の形状は、角柱でも円柱でもよく、外風に対する強度を確保していれば美観に応じて選択する事が可能である。
なお、支柱の本数は、複数本でも良く、外風に対する強度を確保していれば美観に応じて選択する事が可能である。
なお、太陽光発電装置は設置地域の太陽の高さにより、水平設置から南側の太陽の方向へ傾ける事が可能である。
なお、発電機本体を覆う回転部は、発電機本体下部の支柱との接続部と発電機本体上部の太陽光発電装置との接続部を除き、発電機本体の側面だけでなく、発電機本体の下部または上部にかけて覆う事が可能である。
（実施の形態２）
本発明の太陽光・風力発電装置は図２に示すように、内部に蓄電する手段である蓄電装置８を収納し地面から垂直に伸びる円錐形状の下部支柱６と、下部支柱６の上部に照明手段である照明装置９を備えた上部支柱７と、上部支柱７の上部に発電機本体２を備え、前記発電機本体２の一部を覆う回転部３と、前記回転部３に固定されたジャイロミル型の風車４を備え、前記発電機本体２の中心軸の上部に太陽光発電装置５を備えた構成となっている。また、風車４の形状はサボニウス形、パドル形、ダリウス形、クロスフロー形、Ｓ字形の垂直軸形風車が適宜使用される。
上記により、風が強い場所で、太陽光発電装置を太陽光が受けやすい最上部に設置しても、バランスが良く支柱に風の抵抗の負担がかからない太陽光・風力発電装置が可能となる。
なお、下部支柱６の形状は、蓄電装置８が小さく上部支柱７との太さが大きく変わらなければ、円柱や角柱にすることが可能である。
なお、照明装置９は蛍光灯などの照明器具を利用しても良いが、ＬＥＤを利用する事によりＬＥＤの組み合わせで風の抵抗を受けにくい円形状や球面形状の照明手段にする事が可能である。
なお、太陽光発電装置５は、外観形状を支柱の中心軸を中心とする円盤形状にすることにより、風の抵抗の負担がかからず、どの位置から見ても同じ外観イメージの見え方にすることが可能である。
本発明は、太陽光・風力発電装置を複数接続することにより、消費電力の大きい電気機器への電力供給の用途にも適用できる。
本発明の実施の形態１を示した側面図 本発明の実施の形態２を示した側面図 垂直軸風車搭載の太陽光・風力発電装置の従来例を示す構成図 水平軸風車搭載の太陽光・風力発電装置の従来例を示す構成図
符号の説明
１ 支柱
２ 発電機本体
３ 回転部
４ 風車
５ 太陽光発電装置
６ 下部支柱
７ 上部支柱
８ 蓄電装置
９ 照明装置
１０１ 風力発電装置
１０２ 太陽光発電装置
１０３ 照明装置
１０４ 蓄電装置
１０５ 支柱
１０６ 基礎柱部
１０７ 中間柱部
１０８ 上部柱部

Claims (12)

  1. 支柱の上部に発電機本体を備え、前記発電機本体の一部を覆う回転部と、前記回転部に固定された垂直軸型の風車を備え、前記発電機本体の中心軸の上部に太陽光発電装置を備えた太陽光・風力発電装置。
  2. 前記風車の形状は、ジャイロミル形である請求項１に記載の太陽光・風力発電装置。
  3. 前記風車の形状は、サボニウス形である請求項１に記載の太陽光・風力発電装置。
  4. 前記風車の形状は、パドル形である請求項１に記載の太陽光・風力発電装置。
  5. 前記風車の形状は、ダリウス形である請求項１に記載の太陽光・風力発電装置。
  6. 前記風車の形状は、クロスフロー形である請求項１に記載の太陽光・風力発電装置。
  7. 前記風車の形状は、Ｓ字形である請求項１に記載の太陽光・風力発電装置。
  8. 前記支柱に風力発電又は太陽光発電により発生する電力を蓄電する手段を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
  9. 前記支柱の下部が円錐形状である請求項１から８のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
  10. 前記支柱が照明手段を備えた請求項１から９のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
  11. 前記照明手段にＬＥＤを利用したものである請求項１から１０のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
  12. 前記太陽光発電装置が、円盤形状である請求項１から１１のいずれかに記載の太陽光・風力発電装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012072753A (ja) * 2010-09-30 2012-04-12 Sakae Ikeda 自然エネルギー複合取得装置
WO2013006164A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 Miller Lynn A Portable solar and wind-powered energy generating system
CN103899929A (zh) * 2014-04-29 2014-07-02 凌卡 一种环保节能型移动式风力及手摇发电照明器
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JP2014175522A (ja) * 2013-03-11 2014-09-22 Masanori Kobayashi 太陽の高度に係わらず一定以上の受光量が可能な受光装置

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