JP2017067062A - 風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 羽根体を利用した風力発電装置において複数の発電機により発電することが出来るようにする。【解決手段】 基礎１０に円環状レール２０が設置されている。円環状レール２０の上面には回転体３０が載置されている。回転体３０は、円環状レール２０の中心を回転中心として回転自在である。回転体３０の周縁部上面にはラック部３１が連続して円環状に形成されている。回転体３０の中心には回転軸４０が固定されており、この回転軸４０にフレーム５０を介して８枚の円弧状に形成された羽根体６０が設けられている。円環状レール２０の外側には複数の発電機７０が設けられている。発電機７０の回転軸７１には歯車７２が形成されており、この歯車７２が前記回転体３０のラック部３１に歯合させられている。【選択図】図１

Description

本発明は、風力を利用して複数の発電機を駆動することが出来る風力発電装置に関するものである。

近年、再生可能エネルギーによる発電が求められており、その一つとして風力を利用した風力発電があり、このような風力発電として風車等の羽根を利用した風力発電が広く提案されている（特許文献１等参照。）。

特開２０１０−１４１０５号

しかしながら、従来提案されている風力発電においては、１個の発電機にしか対応しておらず、風力発電装置において複数の発電機により発電することが出来なかった。

本発明は上記問題点を解決し、複数の発電機により発電することが出来る風力発電装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る風力発電装置は、基礎に設置された円環状レールと、該円環状レールの上面において回転自在に設けられた回転体と、該回転体の中心に固定された回転軸と、該回転軸に設けられた複数の羽根体と、該回転体の回転運動により駆動される複数の発電機とを有し、前記回転体の全外周縁部にラック部を形成するとともに、前記発電機の回転軸に歯車を設け、前記回転体のラック部に発電機の歯車を歯合させることにより回転体の回転により複数の発電機を駆動することを特徴とする。

請求項２に係る風力発電装置は、羽根体に円弧状の風受け部が設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る風力発電装置によれば、回転体が円環状レールに回転自在も設けられており、この回転体の中心に回転軸が固定され、さらに回転軸には複数の羽根体が設けられている。したがって、羽根体が風を受ければ風圧により回転軸を中心に回転しようとし、回転軸を回転させる。回転軸の回転により一体に固定されている回転体も回転し、回転体に形成されているラック部も回転軸を中心として回転する。すると、ラック部に歯合している発電機の歯車はラック部の回転により回転させられることとなり、その結果発電機が駆動され発電することとなる。また、ラック部は、回転体において円環状に形成されているので、その任意の個所に複数の発電機を設置することが出来る。

請求項２に係る風力発電装置によれば、羽根体に円弧状の風受け部が設けられているので、効率よく風を受け止めることができ、発電効率を上げることが出来る。

本発明による風力回転装置の一実施形態の一部切欠いた正面図 本発明による風力回転装置の一実施形態の一部切欠いた平面図

本発明による風力発電装置の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は風力発電装置の一部切欠いた正面図、図２は風力発電装置の一部切欠いた平面図である。

これらの図において、１０は整地補強され略水平に形成された基礎で、この基礎１０に円環状レール２０が設置されている。円環状レール２０はステンレス鋼等の硬質な材質で形成され、その中央部に全長に亘って断面が半円状の溝２１が形成されており、この溝２１には多数のボール２２が上部が突出した状態で収納されている。

円環状レール２０の上面には回転体３０がボール２２を介して載置されており、この回転体３０は、直径が円環状レール２０と略同一に形成されており、その中心軸は円環状レール２０の中心軸と同一となっている。回転体３０はボール２２を介して載置されているので、回転体３０の下面はボール２２の上端とのみ接触した状態となっており、回転体３０はボール２２が溝２１を転がることにより円滑に回転することが出来る。また、前記円環状レール２０の外周縁端には、回転体３０の脱落を防止するための係止片２３が形成されている。すなわち、回転体３０は、円環状レール２０の中心を回転中心として回転自在であるとともに、係止片２３によって円環状レール２０から脱落しないようになっている。また、回転体３０の周縁部上面にはラック部３１が連続して円環状に形成されている。ラック部３１の歯部の大きさ及び形状は、設置箇所等の条件により適宜変更することが出来る。

回転体３０の中心には回転軸４０が固定されており、この回転軸４０にフレーム５０を介して８枚の円弧状に形成された羽根体６０が設けられている。フレーム５０は、外周近傍に設けられた縦部材５１と、縦部材５１間を連結する外周横部材５２と、回転軸４０と縦部材５１間において羽根体６０を連結する連結横部材５３とからなっている。すなわち、羽根体６０は、その両側において上下３段に連結横部材５３が連結され、内側に連結された連結横部材５３は回転軸４０に固定され、外側に連結された連結横部材５３は縦部材５１に固定されている。縦部材５１は下端部が回転体３０に固定されるとともに、隣合う縦部材５１は、上端及び下端近傍において外周横部材５２で連結固定されている。

円環状レール２０の外側には複数の発電機７０が設けられている。この発電機７０の回転軸７１には歯車７２が形成されており、この歯車７２が前記回転体３０のラック部３１に歯合させられている。したがって、回転体３０の回転によりラック部３１が歯車７２を回転させるようになっている。

前記発電機７０、ラック部３１等の上方には、雨よけ用の屋根体８０が設けられている。この屋根体８０は、複数個設けられたコンクリートからなる基部８１に鉄骨からなる支柱８２が固定され、この支柱８２で傘部８３を支える構造となっている。傘部８３は、羽根体６０等の部材に相当する部分が開口した環状に形成されており、発電機７０等が雨水に濡れないようになっている。
以上のような風力発電装置においては、設置箇所において風が吹くと、羽根体６０が風を受けその圧力により回転軸４０が回転する。すると、回転軸４０及び縦部材５１は回転体３０と一体に固定形成されているので、回転体３０も同様に回転する。この時、回転体３０は係止片２３により円環状レール２０からずれるのを防止されているので、円環状レール２０の中心を回転中心として回転を続ける。

回転体３０の回転によりラック部３１も回転することになるので、ラック部３２に歯合している歯車６２も回転することとなり、その結果、発電機６０を駆動し発電が行なわれる。

１０ 基礎
２０ 円環状レール
２１ 溝
２２ ボール
３０ 回転体
３１ ラック部
４０ 回転軸
５０ フレーム
６０ 羽根体
７０ 発電機

Claims (2)

1. 基礎に設置された円環状レールと、該円環状レールの上面において回転自在に設けられた回転体と、該回転体の中心に固定された回転軸と、該回転軸に設けられた複数の羽根体と、該回転体の回転運動により駆動される複数の発電機とを有し、前記回転体の全外周縁部にラック部を形成するとともに、前記発電機の回転軸に歯車を設け、前記回転体のラック部に発電機の歯車を歯合させることにより回転体の回転により複数の発電機を駆動することを特徴とする風力発電装置。
2. 前記羽根体に円弧状の風受け部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の風力発電装置。

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