JP2013015086A - Wind power generation apparatus and movable body mounted with the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind power generation apparatus which has improved power generation conversion efficiency by reducing wind pressure torque to the back surface of a wind mill, and to provide a movable body mounted with the wind power generation apparatus.SOLUTION: The wind power generation apparatus includes a wind mill mechanism 8 having a rotation plate 13 with a rotational main shaft MS connected with a rotor of a generator AN and a plurality of foldable wings 20 which are freely and extensively attached to rotation plates 13, 19 so as to be foldable where the foldable wing 20 is formed so as to rise when existing on a position where a wind receiving surface receives wind, and fall when existing on a position where the wind receiving surface does not receive wind.

Description

本発明は、電気自動車等の移動体に搭載されてバッテリーを充電したり、地上側に固定設置されて発電を行う風力発電装置及びそれを搭載した移動体に関し、さらに詳しくは、風車を構成する翼の風圧抵抗を減少させて弱風でも回転を可能にし、これによって発電変換効率の向上を可能にした風力発電装置及びそれを搭載した移動体に関する。   The present invention relates to a wind power generator that is mounted on a moving body such as an electric vehicle and charges a battery or is fixedly installed on the ground side to generate electric power, and a mobile body on which the wind power generating apparatus is mounted. The present invention relates to a wind power generation device that reduces wind pressure resistance of a blade and enables rotation even in a weak wind, thereby improving power generation conversion efficiency, and a moving body equipped with the wind power generation device.

近年、温室効果ガスに起因する地球温暖化が世界的な問題となっている。特に、二酸化炭素を発生するガソリン、軽油等の化石燃料で走る自動車の存在が問題になっており、二酸化炭素を発生しない電気自動車や二酸化炭素を軽減可能なハイブリッド車が注目されている。電気自動車は電源に二次電池を用いているが、現状では車両を長時間走らせるだけの電池容量が得られておらず、頻繁な充電が必要になっている。現在の電気自動車は、その搭載バッテリー(二次電池)の充電時間が例えば14時間以上(100Vの家庭用電源を用いた時)になっている。そのため、電気自動車を広く普及させるためには、在来のガソリンスタンドの如く各地に充電スタンド等のインフラ設備を設置する必要が有るが、現状では極めて設置数が限られている。   In recent years, global warming caused by greenhouse gases has become a global problem. In particular, the existence of automobiles that run on fossil fuels such as gasoline and light oil that generate carbon dioxide has become a problem, and electric cars that do not generate carbon dioxide and hybrid cars that can reduce carbon dioxide have attracted attention. Although an electric vehicle uses a secondary battery as a power source, at present, battery capacity sufficient to run the vehicle for a long time is not obtained, and frequent charging is required. In the current electric vehicle, the charging time of the on-board battery (secondary battery) is, for example, 14 hours or more (when using a 100 V household power source). Therefore, in order to widely spread electric vehicles, it is necessary to install infrastructure facilities such as charging stations in various places like conventional gas stations, but the number of installations is extremely limited at present.

したがって、充電スタンド等のインフラ設備が整っていない現状では、電気自動車を長距離の走行に用いることは不適切である。また、運転手は電気自動車の電気容量計(または残容量表示器)を頻繁にチェックしながらの運転を要求され、かつ充電設備を備えた場所を日頃から把握しておく必要がある。そこで、このような不便を解消または低減する手段として、ソーラパネルや風力発電装置を屋根に搭載した風力発電機付き電気自動車が提案されている(例えば、特許文献1参照)。さらには、ソーラ発電装置、風力発電装置及び多翼羽根風車の3種類の発電手段を車両の屋根に搭載するシステムも提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, in the current situation where infrastructure facilities such as a charging stand are not in place, it is inappropriate to use an electric vehicle for long-distance travel. In addition, the driver is required to drive while frequently checking the electric capacity meter (or remaining capacity indicator) of the electric vehicle, and needs to know where the charging equipment is provided. Therefore, as a means for eliminating or reducing such inconvenience, an electric vehicle with a wind power generator in which a solar panel or a wind power generator is mounted on a roof has been proposed (for example, see Patent Document 1). Furthermore, a system in which three types of power generation means, that is, a solar power generation device, a wind power generation device, and a multi-blade blade wind turbine are mounted on the roof of a vehicle has been proposed (for example, see Patent Document 2).

実用平7−16504号公報Japanese Utility Model Publication No. 7-16504 特許第4322252号Japanese Patent No. 4322252

しかし、従来の風力発電装置は、多種多様の風車、例えば、クロスフロート風車、水平型風車、多翼羽根風車の垂直(水平)回転の風車が用いられている。そして、これら風車の主な機構及び構造は、風車本体の固定部材を回転軸にボルト等で固定したり、風車を回転軸に溶接等で直接固定するものであった。例えば、回転軸に多数枚の固定翼を使用する垂直回転風力発電装置の場合、通常、受風回転力から回転移動の惰性回転に移行する全ての固定翼の背面に回転方向からの大きな風圧抵抗を受けながら回転しており、この風圧抵抗が風車の受風回転力を妨害する最大のブレーキになっている。そのため、受風時の回転トルクが減少し、発電効率を向上できないという問題があった。   However, a variety of wind turbines, for example, cross-float wind turbines, horizontal wind turbines, and multiblade wind turbines with vertical (horizontal) rotation are used as conventional wind power generators. The main mechanisms and structures of these wind turbines are to fix the fixing member of the wind turbine body to the rotating shaft with a bolt or the like, or directly fix the wind turbine to the rotating shaft by welding or the like. For example, in the case of a vertical rotating wind turbine generator that uses a large number of fixed blades on the rotating shaft, a large wind pressure resistance from the rotating direction is usually applied to the back of all fixed blades that shift from wind receiving rotational force to inertial rotation of rotational movement. This wind pressure resistance is the largest brake that interferes with the wind receiving rotational force of the windmill. Therefore, there has been a problem that the rotational torque at the time of wind receiving is reduced and the power generation efficiency cannot be improved.

そこで、本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、風車背面に受ける大きな風圧抵抗を減少させ、それによって発電変換効率を向上させる風力発電装置及びそれを搭載した移動体を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a wind power generator that reduces a large wind pressure resistance received on the rear surface of the windmill and thereby improves power generation conversion efficiency, and a moving body equipped with the wind power generator. And

上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、風力によって発電機のロータを回転させることにより発電を行う風力発電装置において、前記発電機のロータと連結される回転主軸を備えた回転板と、倒伏及び起立自在に前記回転板に取り付けられた複数の可倒翼を備えた風車機構を備え、前記可倒翼は、受風面に風を受ける位置にあるときには起立して、受風面に風を受けない位置にあるときには倒伏するように形成されたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a wind power generator that generates power by rotating a rotor of a generator by wind power, and includes a rotation main shaft coupled to the rotor of the generator. A windmill mechanism having a plate and a plurality of fallable blades attached to the rotating plate so as to be able to fall down and stand upright. It is characterized in that it is formed so as to fall down when it is in a position where it does not receive wind on the wind surface.

上記課題を解決するために請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の風力発電装置において、前記可倒翼は、受風面が湾曲する共にし、当該受風面には溝形状又は多数の起伏が施されていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 2 is the wind turbine generator according to claim 1, wherein the retractable blade has a curved wind receiving surface, and a groove is formed in the wind receiving surface. It is characterized by a shape or a number of undulations.

上記課題を解決するために請求項3に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の風力発電装置において、前記風車機構を収容する外装ケースと、前記外装ケースに設けられて外気を集風して前記外装ケース内へ導入する集風フードと、前記集風フードから外装ケース内に導入された風を外に排出する排出口と、前記可倒翼に取り付けられた複数の第一のマグネットと、前記集風フードから導入された風によって回転する前記可倒翼が前記排出口を通過する付近から回転方向に沿って前記外装ケースに取り付けられ、前記可倒翼に取り付けられた前記第一のマグネットと磁気反発する一又は複数の第二のマグネットと、前記集風フードから導入された風によって回転する前記可倒翼が前記集風フードへ近づく付近から回転方向に沿って前記外装ケースに取り付けられ、前記可倒翼に取り付けられた前記第一のマグネットと磁気吸引する一又は複数の第三のマグネットとを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 3 is the wind power generator according to claim 1 or 2, wherein the wind turbine generator is provided with an outer case for housing the wind turbine mechanism, and is provided in the outer case to collect outside air. A wind collecting hood that winds and introduces into the outer case, a discharge port that discharges the wind introduced into the outer case from the wind collecting hood, and a plurality of first attached to the retractable wing The magnet and the retractable blade rotated by the wind introduced from the air collecting hood are attached to the outer case along the rotation direction from the vicinity of passing through the discharge port, and the first attached to the retractable blade One or a plurality of second magnets repelling magnetically with one magnet, and the exterior along the direction of rotation from the vicinity of the retractable wing rotating by the wind introduced from the wind collecting hood approaching the wind collecting hood Attached to over the scan, characterized in that it comprises a one or more third magnet to the suction first magnet and the magnetic mounted on the adjustable-倒翼.

上記課題を解決するために請求項4に記載の本発明は、請求項3に記載の風力発電装置において、前記外装ケースの中央に略円筒状の固定内輪筒が配置され、前記固定内輪筒の外周面には前記外装ケースに取り付けられた第一及び第二のマグネットの磁極と対峙する位置に同じ磁極が向き合うにして一又は複数の第四のマグネットが取り付けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, according to a fourth aspect of the present invention, in the wind turbine generator according to the third aspect, a substantially cylindrical fixed inner ring is arranged at the center of the outer case, and the fixed inner ring One or a plurality of fourth magnets are attached to the outer peripheral surface so that the same magnetic poles face each other at positions facing the magnetic poles of the first and second magnets attached to the outer case.

上記課題を解決するために請求項5に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の風力発電装置において、前記風車機構を収容する外装ケースと、前記外装ケースに設けられた集風フードから前記外装ケース内へ導入した外気を排出口から外部へ排出する第一の通風路と、前記外装ケースに設けられた吸入口から前記外装ケース内へ導入した外気を排気口から外部へ排出する第二の通風路とを備え、前記第一の通風路を通過する風を前記受風面に受けて前記可倒翼を起立させ、前記第二の通風路を通過する風を前記受風面の裏側に当てることによって可倒翼を倒伏させることにより、可倒翼が受ける風圧抵抗を低減させるようにしたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 5 is the wind power generator according to claim 1 or 2, wherein an exterior case that houses the windmill mechanism and a wind collecting hood provided in the exterior case A first ventilation path for discharging outside air introduced into the exterior case from the discharge port to the outside, and exhausting outside air introduced into the exterior case from the suction port provided in the exterior case to the outside from the exhaust port A wind passage that passes through the first ventilation path, receives the wind passing through the first ventilation path, raises the tiltable wing, and moves the wind passing through the second ventilation path into the wind receiving face. It is characterized in that the wind pressure resistance received by the tiltable wing is reduced by overturning the tiltable wing by placing it on the back side of the wing.

上記課題を解決するために請求項6に記載の本発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の風力発電装置において、前記可倒翼の回転範囲を規制する風車停止部材を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problem, the present invention described in claim 6 is the wind turbine generator according to any one of claims 1 to 5, further comprising a windmill stop member that regulates a rotation range of the retractable blade. It is characterized by that.

上記課題を解決するために請求項7に記載の本発明は、請求項4又は5に記載の風力発電装置において、前記回転体は、前記可倒翼の相互間の空間に介在する風を該空間から逃がす複数の孔及び前記可倒翼の起立状態を規制する風抜き板が前記前記回転体の前記可倒翼の相互間に設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 7 is the wind power generator according to claim 4 or 5, wherein the rotating body transmits wind interposed in a space between the retractable blades. A plurality of holes that escape from the space and an air vent plate that regulates the standing state of the tiltable blade are provided between the tiltable blades of the rotating body.

上記課題を解決するために請求項8に記載の本発明は、請求項1から7のいずれか1項に記載の風力発電装置を搭載した自動車等の移動体を提供する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 8 provides a moving body such as an automobile on which the wind power generator according to any one of claims 1 to 7 is mounted.

上記課題を解決するために請求項9に記載の本発明は、請求項1又は2に記載の風力発電装置において、前記風車機構は、地上から所定の高さ位置に設置され、前記回転板には複数の風抜き孔が設けられ、前記可倒翼が回転する際に当該可倒翼の後ろ側に当たる空気を前記風抜き孔によって逃がすことにより前記可倒翼に対する風圧抵抗を低減したことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 9 is the wind turbine generator according to claim 1 or 2, wherein the windmill mechanism is installed at a predetermined height position from the ground, and is mounted on the rotating plate. Is provided with a plurality of air vent holes, and when the retractable blade rotates, the air pressure resistance against the retractable blade is reduced by allowing the air hitting the back side of the retractable blade to escape through the air vent hole. And

本発明に係る風力発電装置及びそれを搭載した移動体によれば、風車に可倒翼を用い、この可倒翼に風圧抵抗がかかる状態になれば水平に伏せ且つ受風時には可倒翼が起立する構成にし、風車背面への風圧トルクを無視できるようにしたので発電変換効率を向上できるという効果がある。   According to the wind power generator according to the present invention and the moving body equipped with the wind turbine generator, the wind turbine is configured to use a retractable blade. Since the configuration is such that the wind pressure torque on the rear surface of the wind turbine can be ignored, the power conversion efficiency can be improved.

本発明に係る風力発電装置の第一の実施形態の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an appearance of a first embodiment of a wind turbine generator according to the present invention. 図1に示す風力発電装置の断面図である。It is sectional drawing of the wind power generator shown in FIG. 図2に示す発電装置の中心部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the center part of the electric power generating apparatus shown in FIG. 図1に示す風力発電装置の回転部の詳細を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the detail of the rotation part of the wind power generator shown in FIG. 可倒翼の他の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structure of a retractable wing | blade. 本発明に係る風力発電装置の第二の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd embodiment of the wind power generator which concerns on this invention. 図6に示す風力発電装置の断面図である。It is sectional drawing of the wind power generator shown in FIG. 風車構造の詳細を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the detail of a windmill structure. 本発明に係る風力発電装置の第三の実施形態の正面図である。It is a front view of 3rd embodiment of the wind power generator which concerns on this invention. 図9の風力発電装置において上側の回転板を外した状態の平面図である。FIG. 10 is a plan view of the wind power generator of FIG. 9 with the upper rotating plate removed.

1.第一の実施形態
[風力発電装置の構成]
以下、本発明に係る風力発電装置について、好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る風力発電装置の第1の実施形態の外観を示す斜視図、図2は図1に示す風力発電装置の断面図、図3は図2に示す風力発電装置の内部を示す斜視図である。
1. First Embodiment [Configuration of Wind Power Generator]
Hereinafter, the wind power generator concerning the present invention is explained in detail based on one desirable embodiment. 1 is a perspective view showing an external appearance of a first embodiment of a wind turbine generator according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the wind turbine generator shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an inside view of the wind turbine generator shown in FIG. It is a perspective view shown.

風力発電装置100は、その外観から説明すると、概略として、図3に示す複数の磁力放射用孔6、6が外周面の所定位置に穿設されていると共に、図2に示す風車機構8が内蔵される略円筒形状をした金属製の外装ケース1と、外装ケース1を図示しない移動体に固定するための固定ベース2と、円筒状の外装ケース1の中心から外れた位置に連結されて周囲の風を外装ケース1に送り込む集風フード3と、集風フード3と反対側に位置して集風フード3から外装ケース1内に取り込まれた空気を略直線状に排出するように外装ケース1に配設された空気排出口4と、図2に示す複数(本実施形態では12個)のマグネット5A、5A、5B、5Bを角形の複数の磁力放射用孔6、6を塞ぐように固定するためのマグネットカバー7、7と、を備えて構成されている。   The wind power generator 100 will be described in terms of its external appearance. As a general rule, the plurality of magnetic force radiation holes 6 and 6 shown in FIG. 3 are formed at predetermined positions on the outer peripheral surface, and the windmill mechanism 8 shown in FIG. A metal outer case 1 having a substantially cylindrical shape, a fixed base 2 for fixing the outer case 1 to a moving body (not shown), and a position off the center of the cylindrical outer case 1 are connected to each other. A wind collecting hood 3 for sending the surrounding wind into the outer case 1 and an outer part located on the opposite side of the wind collecting hood 3 so that the air taken into the outer case 1 from the wind collecting hood 3 is discharged substantially linearly. The air discharge port 4 disposed in the case 1 and a plurality (12 in this embodiment) of magnets 5A, 5A, 5B, and 5B shown in FIG. Magnet covers 7 and 7 for fixing to It is configured to include a.

マグネット5A及びマグネット5Bは、それぞれ強力な磁力を有する仕様であり、S極とN極の組み合わせが図2に示す風力発電装置100の中心を通る縦方向の中心線に対して左右(集風フード3側と空気排出口4側)で逆になるように配置されており、風力発電装置100の図2における上及び下の部分には設けられていない。具体的には、集風フード3側の外装ケース1の表面にはS磁極が外装ケース1の内側を向くようにしてマグネット5A、5Aが配置され、空気排出口4側の外装ケース1の表面にN磁極が外装ケース1の内側を向くようにしてマグネット5B、5Bが配置されている。   The magnet 5A and the magnet 5B have specifications that have a strong magnetic force, and the combination of the S pole and the N pole is left and right (wind collecting hood) with respect to the vertical center line passing through the center of the wind turbine generator 100 shown in FIG. 3 and the air outlet 4 side) are arranged so as to be reversed, and are not provided in the upper and lower parts of the wind power generator 100 in FIG. Specifically, magnets 5A and 5A are arranged on the surface of the exterior case 1 on the air collecting hood 3 side so that the S magnetic pole faces the inside of the exterior case 1, and the surface of the exterior case 1 on the air discharge port 4 side. The magnets 5B and 5B are arranged so that the N magnetic pole faces the inside of the outer case 1.

図3に示すように、略円筒形状とされた外装ケース1の中央には、略円筒状の固定内輪筒10が配置されており、固定内輪筒10の内部には、例えば出力電圧が12ボルト仕様の発電機AN(図2参照)が配置されている。そして、固定内輪筒10の外周面には外装ケース1に取り付けられたマグネット5A、5Bの磁極と同じ磁極が対向するようにして複数のマグネット11、12が取り付けられている。すなわち、複数のマグネット12、12は外側がS磁極となるように配置され、複数のマグネット12、12は外側がN磁極となるようにして配置されている。尚、マグネット11,12が取り付けられる固定内輪筒10の表面には外装ケース1の場合と同様に図示しない磁力放射用孔が穿設されており、マグネット11,12はマグネットカバー7、7によって脱落しないように固定されている。   As shown in FIG. 3, a substantially cylindrical fixed inner ring cylinder 10 is disposed in the center of the substantially cylindrical outer case 1, and an output voltage of, for example, 12 volts is provided inside the fixed inner ring cylinder 10. A specified generator AN (see FIG. 2) is arranged. A plurality of magnets 11 and 12 are attached to the outer peripheral surface of the fixed inner ring 10 so that the same magnetic poles as the magnetic poles of the magnets 5A and 5B attached to the outer case 1 face each other. That is, the plurality of magnets 12 and 12 are arranged so that the outer side is an S magnetic pole, and the plurality of magnets 12 and 12 are arranged so that the outer side is an N magnetic pole. The surface of the fixed inner ring cylinder 10 to which the magnets 11 and 12 are attached is provided with a magnetic radiation hole (not shown) as in the case of the outer case 1, and the magnets 11 and 12 are dropped by the magnet covers 7 and 7. It is fixed not to.

図4は風車機構8の詳細を示す分解斜視図である。風車機構8は、概略として、円盤状の中心位置に回転主軸MSが取り付けられた上部回転板13と、上部回転板13の表面に所定の間隔で配置された複数のベアリング14、14と、回転慣性を高めるために上部回転板13の周縁に取り付けられたリングフライホイール15と、発電機AN及び固定内輪筒10が位置する部分が空間とされたドーナッツ板状の下部回転板19と、下部回転板19の表面に所定の間隔で配置された複数のベアリング25、25と、回転慣性を高めるために下部回転板19の周縁に取り付けられたリングフライホイール18と、上部回転板13と下部回転板19との間の略中心に配置固定されて固定内輪筒10を外側から覆う円筒状の回転体17と、回転体17に設けられて上部回転板13と下部回転板19とを連結固定する複数本(ここでは5本)のボルト23、23を保持する非磁性体のボルトホルダ24、24と、ベアリング14、14とベアリング25、25によって軸支された回転軸21、21によって回転(約90°)自在に取り付けられると共に全体が弓なりに湾曲した複数(本実施形態では5枚、但し、図2では手前の1枚を図示していない)の可倒翼20、20と、可倒翼20、20の受風面に取り付けられたマグネット22、22と、上部回転板13の内表面側の周縁部近傍に所定間隔で配置されて起立状態になった可倒翼20、20の回転を停止又は位置決めする非磁性体の風車停止用部材16、16と、下部回転板19の内表面側の周縁部近傍に所定間隔で配置されて起立状態になった可倒翼20、20の回転を停止又は位置決めする非磁性体の40、40と、を備えて構成されている。そして、回転主軸MSは、発電機ANの図示しないロータと連結されており、風を受けた可倒翼20、20によって回転主軸MSが回転することによりロータを回転させて発電機ANの発電が行われるようになっている。発電機ANによって発電された電力はそのまま利用してもよいし、バッテリーや充電池に充電することもできる。尚、発電機AN及び固定内輪筒10は、ドーナッツ板状に形成された下部回転板19空間部分に配置されており、下部回転板19の回転によっては回転しないようになっている。   FIG. 4 is an exploded perspective view showing details of the windmill mechanism 8. The windmill mechanism 8 generally includes an upper rotating plate 13 having a rotating spindle MS attached at a disk-shaped center position, a plurality of bearings 14 and 14 disposed on the surface of the upper rotating plate 13 at predetermined intervals, A ring flywheel 15 attached to the periphery of the upper rotating plate 13 to increase inertia, a donut-shaped lower rotating plate 19 in which a portion where the generator AN and the fixed inner ring cylinder 10 are located is a space, and a lower rotating A plurality of bearings 25, 25 arranged on the surface of the plate 19 at a predetermined interval, a ring flywheel 18 attached to the periphery of the lower rotary plate 19 in order to increase rotational inertia, the upper rotary plate 13 and the lower rotary plate A cylindrical rotating body 17 which is disposed and fixed at a substantially center between the rotating inner cover 19 and covers the fixed inner ring cylinder 10 from the outside, and an upper rotating plate 13 and a lower rotating plate 19 provided on the rotating body 17. Non-magnetic bolt holders 24, 24 holding a plurality of (here, five) bolts 23, 23, and rotating shafts 21, 21 supported by bearings 14, 14 and bearings 25, 25 A plurality of retractable wings 20, 20 that can be freely rotated (about 90 °) and are curved in a bow shape (five in this embodiment, but one in front is not shown in FIG. 2); The magnets 22, 22 attached to the wind receiving surfaces of the tiltable blades 20, 20 and the tiltable blades 20, 20 placed in a standing position in the vicinity of the peripheral portion on the inner surface side of the upper rotating plate 13. Non-magnetic windmill stopping members 16 and 16 for stopping or positioning the rotation of the rotating blades 20 and the falling blades 20 and 20 which are arranged at predetermined intervals in the vicinity of the peripheral portion on the inner surface side of the lower rotating plate 19 and are in an upright state. Stop or position 40, 40 of nonmagnetic material to be processed. The rotation main shaft MS is connected to a rotor (not shown) of the generator AN, and the rotation main shaft MS is rotated by the retractable blades 20 and 20 that have received the wind, so that the rotor is rotated and the generator AN generates power. To be done. The electric power generated by the generator AN may be used as it is, or the battery or the rechargeable battery can be charged. The generator AN and the fixed inner ring cylinder 10 are arranged in a space portion of the lower rotary plate 19 formed in a donut plate shape, and are not rotated by the rotation of the lower rotary plate 19.

可倒翼20は、その基端部側に回転軸21が設けられており、回転軸21を上部回転板13と下部回転板19の間に配置されたベアリング14とベアリング25でそれぞれ軸支することによって回転軸21を中心として回転可能に取り付けられている。そして、図2及び図4に示すように、風が当たる面側である受風面の全域に波形の溝27が設けられ、集風フード3から受を効率よく受け止めるように形成されている。可倒翼20に取り付けられたマグネット22、22は、溝27側がS磁極でそれとは反対側の外側がN磁極となるように取り付けられている。また、マグネット11、11は、回転主軸MS側がS磁極となり、マグネット12、12は回転主軸MS側がN磁極となるように配置されている。尚、マグネット22、22の極性を逆にすることもできるが、この場合には、マグネット5A、5A、5B、5B、11、11、12、12の極性もすべて逆にする必要がある。そして、可倒翼20は、ベアリング14とベアリング25及び回転軸21によって摩擦抵抗等を著しく低減した状態で円滑に回転し、集風フード3側から空気排出口4に至るまでの空間では起立し、その他の空間28では回転体17の表面に倒伏した状態となる。尚、ベアリング14、14、25、25はなるべく抵抗の少ないボールベアリング等を用いることが好ましい。尚、風力発電装置100を構成する各部材はマグネット5A、5B、11、12、22を除き、非磁性体材料によって形成することが好ましい。   The retractable blade 20 is provided with a rotating shaft 21 on the base end side thereof, and the rotating shaft 21 is supported by a bearing 14 and a bearing 25 disposed between the upper rotating plate 13 and the lower rotating plate 19, respectively. Thus, the rotary shaft 21 is attached so as to be rotatable. As shown in FIGS. 2 and 4, a corrugated groove 27 is provided in the entire area of the wind receiving surface that is the surface on which the wind strikes, and is formed so as to efficiently receive the wind from the wind collecting hood 3. The magnets 22 and 22 attached to the retractable blade 20 are attached so that the groove 27 side is the S magnetic pole and the opposite side is the N magnetic pole. Further, the magnets 11 and 11 are arranged so that the rotation main axis MS side is an S magnetic pole, and the magnets 12 and 12 are arranged so that the rotation main axis MS side is an N magnetic pole. Although the magnets 22 and 22 can be reversed in polarity, in this case, the magnets 5A, 5A, 5B, 5B, 11, 11, 12, and 12 must all be reversed. The retractable blade 20 rotates smoothly with the frictional resistance and the like significantly reduced by the bearing 14, the bearing 25, and the rotating shaft 21, and stands up in the space from the air collecting hood 3 side to the air discharge port 4. In the other space 28, the surface of the rotating body 17 is laid down. The bearings 14, 14, 25 and 25 are preferably ball bearings having as little resistance as possible. In addition, it is preferable that each member which comprises the wind power generator 100 is formed with a nonmagnetic material except magnets 5A, 5B, 11, 12, and 22.

図5(a),(b),(c)は可倒翼20、20の他の例を示す斜視図である。いずれも受風効率を上げるための工夫を凝らしている。図5(a)は風を受ける面側の溝27が回転軸21方向に対して直角に設けられると共に受風面をウェーブ34状とした例、図5(b)は風を受ける面側の溝27を図4の可倒翼20、20とは逆に回転軸21方向と同じ方向に設け且つ個々の溝形状を逆V字形にした例、図5(c)は風を受ける面側に4角錐状の突起35を所定間隔に設けた例である。受風面をこのような形状としたのは、風(空気の)接触面積を増やすことで小さな風力であっても受風面に風を的確に捉えることができるようにしたためである。   FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C are perspective views showing other examples of the retractable blades 20 and 20. All of them are devised to increase the wind receiving efficiency. FIG. 5A shows an example in which a groove 27 on the surface side for receiving wind is provided at right angles to the direction of the rotation axis 21 and the wind receiving surface is formed in a wave 34 shape, and FIG. An example in which the groove 27 is provided in the same direction as the direction of the rotating shaft 21 opposite to the retractable blades 20 and 20 in FIG. 4 and each groove shape is an inverted V shape, FIG. This is an example in which quadrangular pyramidal projections 35 are provided at predetermined intervals. The reason why the wind receiving surface has such a shape is that the wind (air) contact area is increased so that the wind can be accurately captured even on a small wind force.

上述した風力発電装置100は、自動車、船舶、電車、航空機等の移動体に搭載することができる。すなわち、電力を利用して移動する移動体に搭載することでガソリンはもとより燃料電池使用時における水素燃料の低減を図ることができ、バッテリーの充電回数の低減等により省エネルギーに大いに貢献することができる。   The wind power generator 100 described above can be mounted on a moving body such as an automobile, a ship, a train, and an aircraft. In other words, by mounting on a moving body that uses electric power, it is possible to reduce hydrogen fuel when using a fuel cell as well as gasoline, and greatly contribute to energy saving by reducing the number of times the battery is charged. .

[風力発電装置100の動作]
次に、上述した風力発電装置100の動作について説明する。自動車等の移動体に搭載された風力発電装置100は、移動体が移動を開始して所定の速度になると集風フード3から外気が取り込まれる。このとき、集風フード3から空気排出口4に至る通風路29では、この通風路29に位置する可倒翼20は風圧によって先端が外装ケース1の内周面側に近接する方向へ回転(即ち、回転体17に対して起立)し、この状態において回転体17も同時に回転して通風路29一杯に展開する状態となる。そして、通風路29に至った可倒翼20は、上部回転板13及び下部回転板19に設けられている風車停止用部材16、40によってそれ以上の回転が規制され、図2から明らかなように、通風路29に介在する可倒翼20、20は集風フード3からの風を溝27側の全面で受け止めることになる。従って、回転体17は強い回転力を受けることになる。
[Operation of Wind Power Generator 100]
Next, operation | movement of the wind power generator 100 mentioned above is demonstrated. The wind power generator 100 mounted on a moving body such as an automobile takes in outside air from the wind collecting hood 3 when the moving body starts moving and reaches a predetermined speed. At this time, in the ventilation path 29 extending from the air collecting hood 3 to the air discharge port 4, the retractable blade 20 positioned in the ventilation path 29 is rotated in a direction in which the tip approaches the inner peripheral surface side of the outer case 1 by wind pressure ( That is, it stands up with respect to the rotating body 17, and in this state, the rotating body 17 also rotates at the same time so that the ventilation path 29 is fully developed. Further, the retractable blade 20 reaching the ventilation path 29 is restricted from further rotation by the wind turbine stopping members 16 and 40 provided on the upper rotating plate 13 and the lower rotating plate 19, as is apparent from FIG. 2. In addition, the retractable blades 20 and 20 interposed in the ventilation path 29 receive the wind from the wind collecting hood 3 on the entire surface on the groove 27 side. Therefore, the rotating body 17 receives a strong rotational force.

風を受けた可倒翼20は、回転体17を回転させながら外装ケース1内の通風路29内を移動する。さらに可倒翼20が回転を続ける過程で可倒翼20のマグネット22のN極がマグネット5AのN極と対峙する状態となり、両者の磁気反発力によって可倒翼20は回転主軸MSの方向へ押倒され、可倒翼20の受風面側が回転体17の外周面と接近する状態になる。さらに回転体17の回転が進んで可倒翼20のマグネット11が固定内輪筒10のマグネット22に接近すると、マグネット11、11のN極とマグネット22、22のS極とが対峙する状態となって互いに吸引し合い、可倒翼20は回転体17の外表面に倒伏しその状態で保持される。したがって、空間28内には風圧トルクを生じさせる障害物が突出しない状態になる。   The retractable blade 20 receiving the wind moves in the ventilation path 29 in the outer case 1 while rotating the rotating body 17. Further, in the process in which the retractable blade 20 continues to rotate, the north pole of the magnet 22 of the retractable blade 20 faces the north pole of the magnet 5A, and the retractable blade 20 moves in the direction of the rotation spindle MS due to the magnetic repulsive force of both. As a result of being pushed down, the wind receiving surface side of the retractable wing 20 comes into a state of approaching the outer peripheral surface of the rotating body 17. When the rotating body 17 further rotates and the magnet 11 of the retractable wing 20 approaches the magnet 22 of the fixed inner ring 10, the N poles of the magnets 11 and 11 and the S poles of the magnets 22 and 22 face each other. The retractable wings 20 fall on the outer surface of the rotating body 17 and are held in that state. Therefore, an obstacle that generates wind pressure torque does not protrude into the space 28.

集風フード3から空気排出口4へ排出される空気の一部は、回転する可倒翼20と共に空間28に侵入するが、空間28内では可倒翼20は倒伏した状態となっているので最大限に広大となっており、また、集風フード3の出口近傍に達している可倒翼20は先端が風車停止用部材16,40に係止され後、直ちに集風フード3の出口へ移動するため、空間28内の空気圧には大きな変化が生じない。   A part of the air discharged from the air collecting hood 3 to the air discharge port 4 enters the space 28 together with the rotating retractable blade 20, but the retractable blade 20 is in a fallen state in the space 28. The tip of the retractable blade 20 that has reached the vicinity of the outlet of the air collecting hood 3 is locked to the wind turbine stopping members 16 and 40 and immediately goes to the outlet of the air collecting hood 3. Due to the movement, the air pressure in the space 28 does not change significantly.

可倒翼20がさらに回転して図2の右側へ移動し、マグネット22、22がマグネット12、12の最初の1つに接近するとマグネット22、22のS極とマグネット12、12のS極とで反発し合うと共にマグネット22、22のN極がマグネット5B、5BのS極に引き寄せられる結果、可倒翼20、20の先端が外装ケース1の内周面側に向かって引き起こされる。可倒翼20がさらに移動すると次のマグネット12によってその動きが継続されて、回転体17の表面に対して起立した状態になる。そして、この状態のまま回転を続けると可倒翼20の先端側が風車停止用部材16、40に到達してそれ以上の回転が阻止される。この状態で集風フード3から吹き込まれる風を全面に受けて通風路29内を移動して再び上述の動作が繰り返される。これによって可倒翼20はできうる限りの抵抗を排除した状態で回転を続けることができる。そして、可倒翼20,20の回転によって回転主軸MSが発電機ANの図示しない回転軸を回転させ、発電機ANの発電が行われる。   When the retractable wing 20 further rotates and moves to the right side of FIG. 2 and the magnets 22 and 22 approach the first one of the magnets 12 and 12, the S poles of the magnets 22 and 22 and the S poles of the magnets 12 and 12 And the N poles of the magnets 22 and 22 are attracted to the S poles of the magnets 5B and 5B. As a result, the tips of the retractable blades 20 and 20 are raised toward the inner peripheral surface of the outer case 1. When the retractable wing 20 further moves, the movement is continued by the next magnet 12, and the movable blade 17 stands up with respect to the surface of the rotating body 17. If the rotation continues in this state, the tip end side of the retractable blade 20 reaches the wind turbine stopping members 16 and 40 and further rotation is prevented. In this state, the air blown from the wind collecting hood 3 is received over the entire surface, moves in the ventilation passage 29, and the above-described operation is repeated again. As a result, the retractable blade 20 can continue to rotate in a state where resistance as much as possible is eliminated. Then, the rotation main shaft MS rotates the rotation shaft (not shown) of the generator AN by the rotation of the tiltable blades 20 and 20, and the generator AN generates power.

以上のように、回転体17が1回転する期間に可倒翼20が約90°の範囲で起立と倒伏の動作を繰り返すことにより、風力発電装置10の周囲の風が弱い場合であっても、受風面の裏側からの風圧抵抗を受けにくいので、可倒翼20、20は高速に回転することとなる。   As described above, even when the wind around the wind power generator 10 is weak by repeating the standing and falling operations within the range of about 90 ° of the retractable blade 20 during the period in which the rotating body 17 rotates once. Since the wind pressure resistance from the back side of the wind receiving surface is not easily received, the retractable blades 20 and 20 rotate at a high speed.

[第一の実施形態の効果]
本実施形態に係る風力発電装置によれば、風車機構8として複数の可倒翼20、20を設けたので、集風フード3から空気排出口4に至る通風路29内では起立して風に対して全面が対面する一方、風圧抵抗を生じやすい空間28においては可倒翼20、20を回転体17の外表面側に倒伏すように構成したので、可倒翼20、20の風圧抵抗が著しく減少し、発電変換効率を向上できるという効果がある。
[Effect of the first embodiment]
According to the wind turbine generator according to this embodiment, since the plurality of tiltable blades 20 and 20 are provided as the windmill mechanism 8, the wind turbine device 8 stands up in the ventilation path 29 extending from the wind collecting hood 3 to the air discharge port 4. On the other hand, since the entire surface faces each other, and in the space 28 where the wind pressure resistance is likely to occur, the retractable blades 20, 20 are configured to fall on the outer surface side of the rotating body 17. There is an effect that the power generation conversion efficiency can be improved significantly.

また、上下の回転板13,19にリングフライホイール15,18を設けたことによって回転体17の回転慣性が向上し、これによって回転効率が高まることで発電変換効率を向上できるという効果がある。   In addition, the provision of the ring flywheels 15 and 18 on the upper and lower rotating plates 13 and 19 improves the rotational inertia of the rotating body 17, thereby increasing the rotational efficiency, thereby improving the power generation conversion efficiency.

さらに、可倒翼20、20の回転軸21をベアリング14,25によって軸支したので、抵抗による損失を抑制して回転体17及び発電機ANを円滑に回転させることができるという効果がある。従って、効率の良い発電が可能となる。   Furthermore, since the rotating shaft 21 of the retractable blades 20 and 20 is pivotally supported by the bearings 14 and 25, there is an effect that the rotating body 17 and the generator AN can be smoothly rotated while suppressing loss due to resistance. Therefore, efficient power generation becomes possible.

2.第二の実施形態
次に、本発明に係る風力発電装置の第二の実施形態について説明する。図6は本発明に係る風力発電装置の第二の実施形態を示す斜視図(一部を断面図で示す)、図7は図6に示す風力発電装置の断面図、図8は風車構造の詳細を示す分解斜視図である。本実施形態は、第一の実施形態において、全てのマグネット及び固定内輪筒10を除去し、集風フード3から空気排出口4に至る通風路29に平行となるように吸入口30及び排気口39を空間28と連通するようにして円筒状の外装ケース1の中心から外れた位置に設け、さらに、回転体17の外表面に複数(ここでは5つ)の風抜き板31、31を設けたものであり、その他の構成は第一の実施形態と同様である。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the wind turbine generator according to the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the wind turbine generator according to the present invention (partially shown in a sectional view), FIG. 7 is a sectional view of the wind turbine generator shown in FIG. 6, and FIG. It is an exploded perspective view showing details. In this embodiment, in the first embodiment, all the magnets and the fixed inner ring cylinder 10 are removed, and the suction port 30 and the exhaust port are parallel to the ventilation path 29 from the air collecting hood 3 to the air discharge port 4. 39 is provided at a position deviating from the center of the cylindrical outer case 1 so as to communicate with the space 28, and a plurality of (here, five) air vent plates 31, 31 are provided on the outer surface of the rotating body 17. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

風抜き板31、31は、図8に示すように、長板状を成し、その長手方向には可倒翼20、20の軸部近傍を係止して可倒翼20、20を回転体17に対して起立状態に保持するための停止片32、32が所定間隔に設けられ、さらに、停止片32、32以外の部分には多数の孔33、33が所定のピッチで設けられている。この孔33、33は回転体17の内部に連通しており、さらに、回転体17の内部は外気に連通している。停止片32、32を複数設けることで可倒翼20を安定して支持することができる。また、風抜き板31、31に設けた多数の孔33、33から内部の空気が抜けるので可倒翼20に対する風圧が削減される。   As shown in FIG. 8, the air vent plates 31 and 31 have a long plate shape, and in the longitudinal direction, the vicinity of the shaft portion of the tiltable blades 20 and 20 is locked to rotate the tiltable blades 20 and 20. Stop pieces 32, 32 for holding the body 17 in an upright state are provided at predetermined intervals, and a number of holes 33, 33 are provided at predetermined pitches in portions other than the stop pieces 32, 32. Yes. The holes 33 and 33 communicate with the inside of the rotating body 17, and the inside of the rotating body 17 communicates with the outside air. By providing a plurality of stop pieces 32, 32, the tiltable blade 20 can be stably supported. Further, since the internal air is released from the numerous holes 33, 33 provided in the wind vent plates 31, 31, the wind pressure on the retractable blade 20 is reduced.

次に、第二の実施形態の風力発電装置100の動作について説明する。第一の実施形態と同様に、通路29内にある可倒翼20は集風フード3から取り込まれた風よって先端が外装ケース1の内周面側に近接する方向へ回転し、停止片32及び風車停止用部材16によって回転が規制され、回転体17に対して起立した状態になる。したがって、集風フード3からの風を可倒翼20の全面に効率よく受けて回転体17が回転する。   Next, operation | movement of the wind power generator 100 of 2nd embodiment is demonstrated. Similarly to the first embodiment, the retractable blade 20 in the passage 29 is rotated by the wind taken in from the air collecting hood 3 in the direction in which the tip approaches the inner peripheral surface side of the outer case 1, and the stop piece 32. Further, the rotation is restricted by the windmill stopping member 16, so that the rotating body 17 stands up. Therefore, the rotating body 17 rotates by efficiently receiving the wind from the wind collecting hood 3 on the entire surface of the retractable blade 20.

一方、吸入口30から取り込まれた風は、外装ケース1の上部側に入り、空間28を通過して排気口39から外装ケース1の外に排出される。そして、可倒翼20が空気排出口4付近を通過して空間28に近づくと空間28を通過する風の風圧によって可倒翼20は回転体17の表面に沿うように倒伏した状態となる。このように、外装ケース1内の空間28に可倒翼20を回転させる空気の流れとは別の気流を発生させることによって空間28内に風圧抵抗が生じないようにすることができる。また、風抜き板31、31には多数の孔33、33が穿設されているため可倒翼20が倒伏する際に空気が孔33、33から回転体17の内部へ抜け、さらに外気へ排出されるので、この結果、空間28内の圧力の増加が阻止されて風圧抵抗が軽減される。   On the other hand, the wind taken from the suction port 30 enters the upper side of the exterior case 1, passes through the space 28, and is discharged from the exhaust port 39 to the outside of the exterior case 1. When the retractable blade 20 passes through the vicinity of the air discharge port 4 and approaches the space 28, the retractable blade 20 is laid down along the surface of the rotating body 17 by the wind pressure of the wind passing through the space 28. In this way, it is possible to prevent wind pressure resistance from being generated in the space 28 by generating an air flow different from the air flow that rotates the retractable blade 20 in the space 28 in the outer case 1. Further, since the air vent plates 31 and 31 are provided with a large number of holes 33 and 33, when the retractable blade 20 falls, air escapes from the holes 33 and 33 to the inside of the rotating body 17 and further to the outside air. As a result, the pressure in the space 28 is prevented from increasing and the wind pressure resistance is reduced.

この第二の実施形態に係る風力発電装置によれば、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to the wind turbine generator according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

3.第三の実施形態
[風力発電装置の構成]
次に、本発明に係る風力発電装置の第三の実施形態について説明する。図9は本発明に係る風力発電装置の第三の実施形態の正面図、図10は図9の風力発電装置において上部回転板60Aを外した状態の平面図である。この風力発電装置50は、移動体ではなく、屋外の施設等の所定の高さ位置に設置、具体的には街路灯に適用したものであり、概略として、複数(ここでは5つ)のフード付き可倒翼(以下、単に、可倒翼という)61、61を有する風車機構60と、風車機構60の中心部に設けられた発電機ANと、風車機構60及び発電機ANを支持する長尺のポール80とを備えて構成されている。
3. Third Embodiment [Configuration of Wind Power Generator]
Next, a third embodiment of the wind turbine generator according to the present invention will be described. FIG. 9 is a front view of a third embodiment of the wind turbine generator according to the present invention, and FIG. 10 is a plan view of the wind turbine generator of FIG. 9 with the upper rotating plate 60A removed. This wind power generator 50 is not a moving body, but is installed at a predetermined height position in an outdoor facility or the like, specifically applied to a street lamp. As a general rule, a plurality of (here, five) hoods Wind turbine mechanism 60 having attached retractable blades (hereinafter simply referred to as “fallable blades”) 61, 61, a generator AN provided at the center of the wind turbine mechanism 60, and a length that supports the wind turbine mechanism 60 and the generator AN. And a shawl pole 80.

図10に示すように、風車機構60は、複数(ここでは5つ)の風抜き孔65が設けられていると共に、中心部に発電機ANが実装された上部回転板62A及び下部回転板62B(図9参照)と、上部回転板62Aと下部回転板62Bとの間の外周近傍に設けられて可倒翼61、61の回転を規制する停止棒63、63と、上部回転板62Aと下部回転板62Bとを固定する風車支持シャフト64、64とを備えて構成されている。この風力発電装置50では上記第一及び第二の実施形態で必須とした外装ケース1に該当するものを設けていない。その理由は、風力発電装置50の設置場所が移動体ではなく屋外の施設であり、気象状態等に応じて風の到来する方向が変化するため、開口を360°に設けることとしたためである。尚、この風力発電装置50は、樹木が近くにあるような場所を避け、周囲が開けた風通しの良い場所に設置するのが望ましい。   As shown in FIG. 10, the wind turbine mechanism 60 includes a plurality of (here, five) wind vent holes 65 and an upper rotating plate 62A and a lower rotating plate 62B in which a generator AN is mounted at the center. (See FIG. 9), stop rods 63, 63 provided near the outer periphery between the upper rotating plate 62A and the lower rotating plate 62B to restrict the rotation of the retractable blades 61, 61, the upper rotating plate 62A and the lower rotating plate The wind turbine support shafts 64 and 64 for fixing the rotating plate 62B are provided. In this wind power generator 50, the thing applicable to the exterior case 1 required by said 1st and 2nd embodiment is not provided. The reason is that the installation location of the wind power generation apparatus 50 is not a moving body but an outdoor facility, and the direction in which the wind arrives changes according to weather conditions or the like, so the opening is provided at 360 °. The wind power generator 50 is preferably installed in a well-ventilated place where the surroundings are open, avoiding places where trees are nearby.

可倒翼61は、上記第一及び第二の実施形態に示した可倒翼20、20の先端部分に半円状の膨出面を有するフード66を設けた形状とされ、回転軸21によって回転自在に上部回転板62Aと下部回転板62Bとの間に軸支されている。フード66を設けたのは風を逃すことなく確実に捉えるためである。フード66の内側は凹状となっており、風を逃すことなく的確に補足する。上部回転板62Aと下部回転板62B、可倒翼61及び発電機ANのロータは一体となって図10の時計方向へ回転するようになっている。尚、発電機ANのステータは、ポール80側に固定されている。そして、図示しない街路灯がポール80または風車機構60の適当な位置に設置されている。また、図示されていないが上部回転板62Aと下部回転板62Bの周縁部には上記第一及び第二の実施形態と同様にリングフライホイールが設けられている。   The retractable blade 61 has a shape in which a hood 66 having a semicircular bulging surface is provided at the tip of the retractable blades 20, 20 shown in the first and second embodiments, and is rotated by the rotating shaft 21. It is freely supported between the upper rotating plate 62A and the lower rotating plate 62B. The reason why the hood 66 is provided is to reliably capture the wind without missing it. The inside of the hood 66 has a concave shape so that the air can be accurately captured without missing the wind. The upper rotating plate 62A, the lower rotating plate 62B, the retractable blade 61, and the rotor of the generator AN are integrally rotated in the clockwise direction in FIG. The stator of the generator AN is fixed on the pole 80 side. A street lamp (not shown) is installed at an appropriate position of the pole 80 or the windmill mechanism 60. Further, although not shown, ring flywheels are provided on the peripheral portions of the upper rotating plate 62A and the lower rotating plate 62B as in the first and second embodiments.

[風力発電装置の動作]
次に、第三の実施形態の風力発電装置50の動作について説明する。尚、以下においては風が左側から吹いている場合について説明するが、風がどの方向から吹いても同様の動作が行われる。風車機構60に対して風が吹いて来ると、その方向に向いている可倒翼61、61の溝27及びフード66の全面に風が当たり、その風力によって上部回転板62Aと下部回転板62Bが一体となって図10に示す時計方向へ回転して発電機ANのロータを回転させる。風を受けた可倒翼61、61は、回転軸21を中心として回転して起立し、その先端部が停止棒63、63に突き当たるとその位置で停止する。この状態で風を受けることによって可倒翼61は図10示す上側位置に至る。さらに可倒翼61及び上部回転板62Aと下部回転板62Bが回転すると可倒翼61は風に対して発電機ANの裏側に位置することになる(図10の右側に位置する)ため、受ける風量が少なくなる。可倒翼61は受ける風が少なく且つ回転しているため、今度は可倒翼61の裏側から空気の抵抗を受けることになるので風車支持シャフト64に当接して回転体17に対して倒伏した状態となると共に、回転板62A,62Bに設けられた風抜き孔65から空気が抜けるので可倒翼61に対する抵抗も軽減される。
[Operation of wind turbine generator]
Next, operation | movement of the wind power generator 50 of 3rd embodiment is demonstrated. In the following, the case where the wind is blowing from the left side will be described, but the same operation is performed regardless of the direction of the wind. When wind blows toward the windmill mechanism 60, wind hits the entire surface of the groove 27 of the retractable blades 61 and 61 and the hood 66 facing in the direction, and the upper rotating plate 62A and the lower rotating plate 62B are caused by the wind force. Are rotated in the clockwise direction shown in FIG. 10 to rotate the rotor of the generator AN. The retractable blades 61, 61 that have received the wind rotate and stand up around the rotation shaft 21, and stop at that position when their tip ends abut against the stop rods 63, 63. By receiving the wind in this state, the retractable blade 61 reaches the upper position shown in FIG. Further, when the retractable blade 61 and the upper rotating plate 62A and the lower rotating plate 62B are rotated, the retractable blade 61 is located on the back side of the generator AN with respect to the wind (located on the right side in FIG. 10). The air volume is reduced. Since the retractable blade 61 receives less wind and rotates, this time, it receives air resistance from the back side of the retractable blade 61, so that it comes into contact with the windmill support shaft 64 and falls on the rotating body 17. At the same time, air is released from the vent holes 65 provided in the rotary plates 62A and 62B, so that the resistance to the retractable blade 61 is reduced.

以上のような可倒翼61の動作によって、直接に風を受けない領域にある可倒翼61に対する風圧抵抗が著しく低減され、また、ベアリングを介して回転軸21を取り付けることで上部回転板62Aと下部回転板62B及び可倒翼61は円滑に回転する。そして、可倒翼61が最初の状態から1回転を経過して図10に示す左側に到達すると、再び到来した風によって可倒翼61のフード66及び受風面の全面に当たり、回転が継続し発電機ANのロータを回転させて発電が行われる。   By the operation of the retractable blade 61 as described above, the wind pressure resistance with respect to the retractable blade 61 in the region not directly receiving wind is remarkably reduced, and the upper rotating plate 62A is attached by attaching the rotating shaft 21 via a bearing. And the lower rotating plate 62B and the retractable blade 61 rotate smoothly. Then, when the retractable blade 61 reaches the left side shown in FIG. 10 after one rotation from the initial state, it again hits the entire surface of the hood 66 and the wind receiving surface of the retractable blade 61 and continues to rotate. Electric power is generated by rotating the rotor of the generator AN.

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。   As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the specific embodiment, and within the scope of the gist of the present invention described in the claims, Needless to say, various modifications and changes are possible.

例えば、各波形湾曲風車は水平面を回転(横位置で回転)する構成にしたが、縦位置で回転する構成にしてもよい。   For example, each wave-curved windmill is configured to rotate on the horizontal plane (rotate in the horizontal position), but may be configured to rotate in the vertical position.

また、本発明に係る風力発電装置50,100は、街路灯に適用する例を示したが、他の施設、例えば、一般住宅、灯台、温室、倉庫等に適用することも可能である。   Moreover, although the example which applies the wind power generator 50,100 which concerns on this invention to a street light was shown, it is also possible to apply to other facilities, for example, a common house, a lighthouse, a greenhouse, a warehouse, etc.

1 外装ケース
3 集風フード
4 空気排出口
5A マグネット
5B マグネット
8 風車機構
10 固定内輪筒
11 マグネット
12 マグネット
13 上部回転板
17 回転体
19 下部回転板
20 可倒翼
21 回転軸
22 マグネット
27 溝
28 空間
29 通風路
30 吸入口
31 風抜き板
33 孔
39 排気口
40 風車停止用部材
50 風力発電装置
60 風車機構
61 フード付き可倒翼
62A 上部回転板
62B 下部回転板
65 風抜き孔
66 フード
80 ポール
100 風力発電装置
AN 発電機
MS 回転主軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exterior case 3 Wind collecting hood 4 Air discharge port 5A Magnet 5B Magnet 8 Windmill mechanism 10 Fixed inner ring 11 Magnet 12 Magnet 13 Upper rotating plate 17 Rotating body 19 Lower rotating plate 20 Retractable blade 21 Rotating shaft 22 Magnet 27 Groove 28 Space DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 Ventilation path 30 Intake port 31 Ventilation plate 33 Hole 39 Exhaust port 40 Windmill stop member 50 Wind power generator 60 Windmill mechanism 61 Falling blade with a hood 62A Upper rotation plate 62B Lower rotation plate 65 Ventilation hole 66 Hood 80 Pole 100 Wind power generator AN generator MS rotation spindle

Claims (9)

風力によって発電機のロータを回転させることにより発電を行う風力発電装置において、
前記発電機のロータと連結される回転主軸を備えた回転板と、倒伏及び起立自在に前記回転板に取り付けられた複数の可倒翼を備えた風車機構を備え、
前記可倒翼は、受風面に風を受ける位置にあるときには起立して、受風面に風を受けない位置にあるときには倒伏するように形成されたことを特徴とする風力発電装置。
In a wind power generator that generates power by rotating the rotor of a generator by wind power,
A rotating plate having a rotating spindle connected to the rotor of the generator, and a windmill mechanism having a plurality of tiltable blades attached to the rotating plate so as to be able to fall and stand up,
2. The wind turbine generator according to claim 1, wherein the retractable blade is formed so as to stand up when the wind receiving surface is in a position to receive wind and to fall down when the wind receiving surface is in a position not receiving wind.
請求項1に記載の風力発電装置において、
前記可倒翼は、受風面が湾曲する共にし、当該受風面には溝形状又は多数の起伏が施されていることを特徴とする風力発電装置。
The wind turbine generator according to claim 1,
The retractable wing has a curved wind receiving surface, and the wind receiving surface is provided with a groove shape or a number of undulations.
請求項1又は2に記載の風力発電装置において、
前記風車機構を収容する外装ケースと、
前記外装ケースに設けられて外気を集風して前記外装ケース内へ導入する集風フードと、
前記集風フードから外装ケース内に導入された風を外に排出する排出口と、
前記可倒翼に取り付けられた複数の第一のマグネットと、
前記集風フードから導入された風によって回転する前記可倒翼が前記排出口を通過する付近から回転方向に沿って前記外装ケースに取り付けられ、前記可倒翼に取り付けられた前記第一のマグネットと磁気反発する一又は複数の第二のマグネットと、
前記集風フードから導入された風によって回転する前記可倒翼が前記集風フードへ近づく付近から回転方向に沿って前記外装ケースに取り付けられ、前記可倒翼に取り付けられた前記第一のマグネットと磁気吸引する一又は複数の第三のマグネットと、
を備えていることを特徴とする風力発電装置。
In the wind power generator according to claim 1 or 2,
An outer case that houses the windmill mechanism;
A wind collecting hood provided in the outer case to collect outside air and introduce it into the outer case;
A discharge port for discharging the wind introduced into the outer case from the wind collecting hood, and
A plurality of first magnets attached to the retractable wing;
The first magnet attached to the retractable wing is attached to the outer casing along the direction of rotation from the vicinity where the retractable wing rotated by the wind introduced from the wind collecting hood passes through the discharge port. And one or more second magnets that repel the magnetic field,
The first magnet attached to the retractable wing is attached to the exterior case along the direction of rotation from the vicinity of the retractable wing rotating by the wind introduced from the wind collecting hood toward the wind collecting hood. And one or more third magnets for magnetic attraction,
A wind turbine generator comprising:
請求項3に記載の風力発電装置において、
前記外装ケースの中央に略円筒状の固定内輪筒が配置され、前記固定内輪筒の外周面には前記外装ケースに取り付けられた第一及び第二のマグネットの磁極と対峙する位置に同じ磁極が向き合うにして一又は複数の第四のマグネットが取り付けられていることを特徴とする風力発電装置。
The wind turbine generator according to claim 3,
A substantially cylindrical fixed inner ring cylinder is disposed in the center of the outer case, and the same magnetic pole is located on the outer peripheral surface of the fixed inner ring cylinder at a position facing the magnetic poles of the first and second magnets attached to the outer case. One or a plurality of fourth magnets are attached so as to face each other.
請求項1又は2に記載の風力発電装置において、
前記風車機構を収容する外装ケースと、
前記外装ケースに設けられた集風フードから前記外装ケース内へ導入した外気を排出口から外部へ排出する第一の通風路と、
前記外装ケースに設けられた吸入口から前記外装ケース内へ導入した外気を排気口から外部へ排出する第二の通風路と、
を備え、
前記第一の通風路を通過する風を前記受風面に受けて前記可倒翼を起立させ、前記第二の通風路を通過する風を前記受風面の裏側に当てることによって可倒翼を倒伏させることにより、可倒翼が受ける風圧抵抗を低減させるようにしたことを特徴とする風力発電装置。
In the wind power generator according to claim 1 or 2,
An outer case that houses the windmill mechanism;
A first ventilation path for discharging outside air introduced into the exterior case from a wind collecting hood provided in the exterior case to the outside;
A second ventilation path for discharging outside air introduced into the exterior case from the suction port provided in the exterior case from the exhaust port;
With
The retractable wing is formed by receiving the wind passing through the first ventilation path on the wind receiving surface and raising the tiltable wing, and applying the wind passing through the second ventilation path to the back side of the wind receiving surface. A wind power generator characterized in that the wind pressure resistance received by the tiltable wing is reduced by laying down.
請求項1から5のいずれか1項に記載の風力発電装置において、
前記可倒翼の回転範囲を規制する風車停止部材を備えることを特徴とする風力発電装置。
In the wind power generator according to any one of claims 1 to 5,
A wind turbine generator comprising a windmill stop member for regulating a rotation range of the tiltable blade.
請求項4又は5に記載の風力発電装置において、
前記回転体は、前記可倒翼の相互間の空間に介在する風を該空間から逃がす複数の孔及び前記可倒翼の起立状態を規制する風抜き板が前記前記回転体の前記可倒翼の相互間に設けられていることを特徴とする風力発電装置。
In the wind power generator according to claim 4 or 5,
The rotating body includes a plurality of holes through which the wind interposed in the space between the tiltable wings escapes from the space, and a wind release plate that regulates the standing state of the tiltable wing. A wind turbine generator provided between the two.
請求項1から7のいずれか1項に記載の風力発電装置を搭載した自動車等の移動体。   A moving body such as an automobile on which the wind turbine generator according to any one of claims 1 to 7 is mounted. 請求項1又は2に記載の風力発電装置において、
前記風車機構は、地上から所定の高さ位置に設置され、
前記回転板には複数の風抜き孔が設けられ、前記可倒翼が回転する際に当該可倒翼の後ろ側に当たる空気を前記風抜き孔によって逃がすことにより前記可倒翼に対する風圧抵抗を低減したことを特徴とする風力発電装置。
In the wind power generator according to claim 1 or 2,
The windmill mechanism is installed at a predetermined height position from the ground,
The rotary plate is provided with a plurality of air vent holes, and when the retractable blade rotates, the air hitting the back side of the retractable blade is released by the air vent hole, thereby reducing wind pressure resistance against the retractable blade. A wind power generator characterized by that.
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