JP2010053848A

JP2010053848A - 揚力省エネハイブリッドシステム。

Info

Publication number: JP2010053848A
Application number: JP2008244912A
Authority: JP
Inventors: Yoshioki Tomoyasu; 良興友安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-03-11

Abstract

【課題】定電圧風力発電システムを提供する。
【解決手段】定電圧風力ハイブリッド発電システムは、カバーをファンの前後に被せて自然風を増大させ、ファンの後部に固定子圧力隔壁とバネで連結した移動板を設け、移動板を風の強弱に応じて前後に自動的に移動して前記ファンと前記カバーと移動板で囲む空間の気密を一定に保つことによって定電圧の電力を発電すると共に、風力が基準に満たない場合は、電源からの導線で電力を補充し、更に前記カバーの入口のシャッターを必要に応じて自動的に開け閉めして内部のファンのブレイドを保護し乍、絶え間なく定電圧の電力を供給する。
【選択図】図１

Description

従来の風力発電機は発電量を高めるのにプロペラの長さを長くして装置を大型化するので、風向きによって対応が困難であり、又、風力の強さによって発電不能や大きな風力の所為でフェザーリング現象による発電中止や破損する可能性があり、発電する電力の電圧が一定せず使用上電圧処理コストが更に必要であった。又、受風力を増大させる構造が欠落しているので発電容量が小さく、その上、開始に必要な最低風力が必要なので設置場所の選定に制約があり、この為、電力の消費地と風車の設置場所と長距離送電が必要であった。更に、風が止まった時、風車の発電による電力供給が即座に停止を余儀なくされるので、直接、需要設備に常時継続してこの電力を供給することが不可能であった。

当該技術

当該技術は、ファンの前方に設置したカバーがニュートンの運動の法則によって風力を増大し、又、ファンの後部に先端の断面積が広がる構造によって生じる共振によって風力を増強する為、高効率な発電がコンパクトな装置で発電をを可能にし、常時風向きに直角な位置に前記ファンの向きを方向舵で自動的に調節し、最も発電に適した位置に前記ファンを維持することが可能な為、コンパクトで制作費が低コストな上、ファンにカバーを被せることによって消音効果が得られて比較的低いカットイン風力で発電作業を開始することが出来て。その上、強風下でファンを保護する為のフェザーリング現象を取除くことが出来、高効率な発電作業が可能なシステムです。

当該定電圧風力ハイブリッド発電システムの断面図の一例

符号の説明

１．固定圧力隔壁２．移動圧力隔壁３．気密調整バネ
４．カバー５．前方カバー６．ハブ
７．ルーフファンのブレイド８．発電機９．ナセル
１０．タワー１１．電線１２．軸
１３．ヨー１４．圧力スイッチ１５．電源
１６．発電機スイッチ１７．リード線１８．電気器具又は装置
１９．導線２０．ベアリング２１．コンデンサー
２２．ダイオード２３．バッテリー

発明の詳細な説明

当該発明は、固定圧力隔壁（１）を前方の移動圧力隔壁（２）と気密調整バネ（３）によって連結し、断面が半円形のカバー（４）を被せたルーフファンのブレイド（７）を前方カバー（５）の場所はニュウトンの運動の法則で風力を増大し、同時に断面が後方に広がる前記カバー（４）によって共振により強大化した風力で回転運動させて、ハブ（６）に連結する軸（１２）を回転させて、タワー（１０）に支えられヨー（１３）で風向きに絶えず垂直に向くナセル（９）に内蔵する発電機（８）で発電させて前記タワー（１０）内の通る電線（１１）で、電気器具（１８）に発電すると同時に、風力が減少して前記発電機（８）の発電作業を継続しない時、前記軸（１２）の末端に設置されたベアリング（２０）で固定された前記固定圧力隔壁（１）に連結する前記（気密調整バネ（３）に圧された前記移動圧力隔壁（２）が前記ナセル（９）の壁に設置した圧力スイッチ（１４）を圧すことによって電源（１５）から電流が導線（１９）を通って前記タワー（１０）内にリード線（１７）を流れて前記電線（１１）を通って前記電気器具（１８）に電力を供給する仕組の為、常時、電力を継続して供給する定電圧風力ハイブリッド発電システムです。更に、基準に満たない風力発電による電力は、前記圧力スイッチ（１４）が入力する際自動的に発電機スイッチ（１６）が入力してコンデンサー（２１）とダイオード（２２）を組み込んだ昇圧回路を通ってバッテリー（２３）に充電される構造の発電機です。更に、前記前方カバー（５）の入口にシャッターを用意して強風時に自動的に内部のルーフファンのブレイド（７）を保護し、強風が収まればシャッターが自動的に開いて発電を再開始する構造の定電圧風力ハイブリッド発電システムです。

背景の技術

従来の技術は、例えば、自動車の屋根上又は、船舶の甲板にファンを設置し発電で得た電力を駆動力の燃料に補充することによって省力化を図ろうとしているが、発電の際に、ニュートンの運動法則に基づく反力が車体又は船体に荷重をかけるので燃料の増減が差引ゼロになるので省エネが得られない。

当該技術

当該技術は、ファンをカバーで覆うことによって凧や、航空機の翼のように浮力を発生させてファンの発電に伴う反力を中和させ、発電した電力で駆動力又は、推進力を補充する省エネ効果を得る自動車又は船舶上のカバー付ファンの風力発電システム。

当該カバー付ルーフファン設置のハイブリッドカーの断面図の一例

１．ルーフファン２．円錐台形の上半分カバー
３．風力入口４．風力出口５．発電機
６．電線７．バッテリー８．モータ
９．エンジン１０．自動車の屋根

発明の詳細な説明

当該発明は、自動車の屋根（１０）又は、甲板上に進行方向に拡大した半径の断面の気流の入口（３）を備えて後方に傾斜縮小した半径の断面積の出口（４）のカバー（２）でルーフファン（１）を囲って配置し、自動車の走行中にタイヤが地面を噛んで効率的に車体を推進させるに充分な重力を残して、前記ルーフファンを含むカバー（２）を押上げる浮力を抗力に拮抗させた状態で向い風がカバー（２）の内壁に与えた振動で更に内部の気流に振動を与えて、高密度な気圧と前記カバー（２）の気流の出口（４）の差圧で生じる引張力とで、前記ルーフファン（１）の回転運動を加速させて発電する発電機（５）で発電した電力を電線（６）でバッテリー（７）に送電して、モータ（８）を稼動させて電気自動車を駆動させるか、船舶の場合は、エンジン（９）を駆動させるハイブリッドカー又は、省エネ船舶です。

背景の技術

従来の技術は、例えば、自動車の屋根上又は、船舶の甲板にファンを設置し発電で得た電力を駆動力の燃料に補充することによって省力化を図ろうとしているが、発電の際に、ニュートンの運動法則に基づく反作用で反力が車体又は船体に荷重をかけるので燃料の増減が差引ゼロになるので省エネが得られない。

当該技術

当該技術は、ファンをカバーで覆うことによって凧や、航空機の翼のように揚力を発生させてファンの発電力より遥かに大きい駆動力又は、推進力が得られる省エネ効果を得る自動車又は船舶上の揚力利用ハイブリッドシステム。

当該揚力ハイブリッドカーの断面図の一例

発明の詳細な説明

当該発明は、自動車の屋根（１０）又は、甲板上に進行方向に拡大した半径の断面の気流の入口（３）を備えて後方に傾斜縮小した半径の断面積の出口（４）のカバー（２）でルーフファン（１）を囲って配置し、自動車の走行中にタイヤが地面を噛んで効率的に車体を推進させるに充分な重力を残して、前記ルーフファンを含むカバー（２）を押上げる揚力を推進時に発生する向い風がカバー（２）の内壁に与えた振動で更に内部の気流に振動を与えて、高密度な気圧と前記カバー（２）の気流の出口（４）の差圧で生じる引張力とで、前記ルーフファン（１）の回転運動を加速させてカバー（２）内部空気を攪拌させて揚力を増大させて重量を軽減すると共に、発電する発電機（５）で発電した電力を電線（６）でバッテリー（７）に送電して、モータ（８）を稼動させて電気自動車を駆動させるか、船舶の場合は、エンジン（９）を駆動させるハイブリッドカー又は、省エネ船舶です。

Claims

断面が半円形の前方と後方に夫々断面積が広がるカバーを被せて共振により風力を増大させるプロペラ風力発電機のファンのハブと連結する軸上で、ナセルの後方の位置に垂直な面を持つ２枚の板をバネで連結し、前方の板が前記軸上を後部の固定板に支えられて風力に応じて前後に移動し、前記カバーと前記ファンと前記移動板とで囲まれる空間の気密を一定に保つことによって、自動的に調整した空気の気圧中で継続して前記ファンのブレイドの回転運動させることにより、前記発電機によって定電圧の電力を発電する発電システム。
前記風力発電機の風力の強さが設定された基準に達しない時、前記風の強弱で位置を移動する移動板が前記圧力スイッチを圧すことによって、電源の電力又は、バッテリーで発電された動力に切り替わって電力を供給する仕組と同時に、前記風力発電機の他端のスイッチが切れて、前記発電機の電流が電気器具に繋がる主導線に流れなくなり、代わりに、コンデンサーとダイオードを組合せた昇圧回路やコンデンサーに別のリード線を伝って昇圧した電力を電源に供給する定電圧自動連続電力供給システム。
前記風力発電機に被せたカバーの先端の外部周辺に前記カバーと同時に、ヨーで風に垂直に面する前記カバーの外側に食み出た板を配置して、折畳めるか又は巻いたシャッターを紐や導線でプーリー等に連結して、台風時の強風下で前記食み出た板が風力に圧されて、前記シャッターが前記カバーの入口を自動的に閉ざして前記カバー内部のファンを自動的に保護する仕組で、強風が止めば、自動的に前記シャッターが入口から外れて自動的に定電圧風力発電をする自動連続定電圧電力供給システム。