JP3048822U - Power generator - Google Patents

Power generator

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JP3048822U
JP3048822U JP1997010582U JP1058297U JP3048822U JP 3048822 U JP3048822 U JP 3048822U JP 1997010582 U JP1997010582 U JP 1997010582U JP 1058297 U JP1058297 U JP 1058297U JP 3048822 U JP3048822 U JP 3048822U
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unit
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JP1997010582U
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Inventor
龍光 丸山
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株式会社丸山住宅
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本体部内に設けた風力発電部の電力変換率が
高く、高い効率で電力を出力でき、本体部に併設した風
力発電部と太陽光発電部とで風力と太陽光による発電電
力を同時に取り込んで負荷に対して十分な電力を供給で
きる。また、本体部に設けた風力発電や太陽光発電部の
構成が簡略で設備経費が安価であり、低コストに電力を
供給できる発電装置を提供することを目的とする。 【構成】 支柱12に回転自在に支持され、内部に風導
間隙14を形成する中空部16を有する本体部18を備
え、本体部には太陽光発電部20と、風力発電部22が
設けられ、風力発電部は本体部の内部側に設けられたス
テータ部24と、ステータ部と協働して電磁的に回転す
るロータ部26と、ロータ部に固定され、風力を受けて
ロータ部と一体回転する回転羽根部28とを備えてい
る。
(57) [Abstract] [Purpose] The wind power generation unit installed in the main unit has a high power conversion rate and can output power with high efficiency. Sufficient power can be supplied to the load by simultaneously taking in the power generated by light. It is another object of the present invention to provide a power generation device that has a simple configuration of a wind power generation unit or a solar power generation unit provided in a main body, has low facility costs, and can supply power at low cost. A main body is rotatably supported by a support column and has a hollow portion forming an air conduction gap therein. A solar power generation unit and a wind power generation unit are provided in the main body. A wind power generation unit, a stator unit 24 provided inside the main body unit, a rotor unit 26 that electromagnetically rotates in cooperation with the stator unit, and is fixed to the rotor unit, and is integrated with the rotor unit by receiving the wind. And a rotating blade 28 that rotates.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【考案の属する技術分野】[Technical field to which the invention belongs]

本考案は、風力発電部と太陽光発電部とを備えた発電装置に関する。 The present invention relates to a power generation device including a wind power generation unit and a solar power generation unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

電力の需要は年々増加の傾向にあり、電源開発を促進させると共に電力節約の ための技術革新が必要とされている。このために、より効率的な発電システム、 電力の貯蔵、様々な自然エネルギーの有効利用等が研究、開発されている。なか でも、自然の風力で風車を回転させ、その風車の回転力を発電機に伝達して発電 させる風力発電は、略1500キロワット程度の電力を出力することが可能であ り、電力事情が悪い山間僻地や離島等の発電設備として運転されている。また、 シリコン等の半導体素子で形成した太陽電池をパネルに付設し、この太陽電池に 太陽光を当てながら発電する太陽光発電も、現在のところ100ワット/平方メ ートル程度の小電力を出力でき、無人灯台、気象観測所、家庭用、民生用等の電 源として利用されている。 The demand for electricity is increasing year by year, and there is a need for technological innovation to promote power development and save electricity. For this purpose, more efficient power generation systems, power storage, and effective use of various natural energies are being researched and developed. Above all, wind power, which rotates a wind turbine with natural wind power and transmits the rotating power of the wind turbine to a generator to generate power, can output approximately 1500 kilowatts of power, and the power situation is poor. It is operated as power generation equipment in remote mountainous areas and remote islands. At the moment, solar power generation, which attaches solar cells formed of semiconductor elements such as silicon to the panel and applies power to the solar cells while applying sunlight, can output as little as 100 watts / sq. Meter at present. It is used as a power source for unmanned lighthouses, meteorological observatories, households, and households.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、風力発電では、風車の回転力を回転軸及び歯車等を介して発電 機へ伝達して電力を出力するため、風力から電力への変換効率が低く、高い効率 で電力を出力できない欠点がある。また、風力発電は、天候に左右される場合が 多く、十分な風が吹いて電力を出力できる場合や、無風状態で電力を得ることが 不可能であり場合があり、バッテリー等の蓄電容量にも限りがあるため負荷に対 して十分な電力を供給できない。従って、予備としてディーゼル発電機等を設置 する必要があり、その分だけ設備経費や運転経費が割高になり易い等の問題があ った。 However, in the case of wind power generation, since the power of a wind turbine is transmitted to the generator via a rotating shaft and gears to output power, the efficiency of conversion from wind power to power is low, and power cannot be output with high efficiency. is there. In addition, wind power generation is often affected by the weather, and it may be possible to output power by blowing sufficient wind, or it may not be possible to obtain power in the absence of wind. Due to the limitations, sufficient power cannot be supplied to the load. Therefore, it was necessary to install a diesel generator etc. as a spare, and there was a problem that the equipment cost and the operating cost tended to be relatively high.

【0004】 本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は 、支柱に支持した本体部内に、風力を受けて回転する回転羽根部を一体的に設け たロータ部とステータ部とで風力を直接的に電力変換でき、変換効率が高く、高 い効率で電力を出力できる風力発電部を備えた発電装置を提供することである。 また、本考案の他の目的は、前記本体部に風力発電部と太陽光発電部とを併設し て風力と太陽光による発電電力を同時に取り込み、天候に左右されることなく負 荷に対して十分な電力を供給できる発電装置を提供することである。また、本考 案の他の目的は、回転羽根部と一体回転するロータ部と電磁的に協働するステー タ部や太陽光発電部等の構成が簡略で設備経費が安価であり、低コストに電力を 供給できる発電装置を提供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and one object of the present invention is to integrally provide a rotating blade portion that rotates by receiving wind force in a main body portion supported by a support. An object of the present invention is to provide a power generation device including a wind power generation unit that can directly convert wind power into electric power between a rotor unit and a stator unit, has high conversion efficiency, and can output electric power with high efficiency. Another object of the present invention is to provide a wind power generation unit and a photovoltaic power generation unit in the main body unit to simultaneously take in generated power generated by wind power and solar light, and to reduce the load without being affected by the weather. An object of the present invention is to provide a power generator capable of supplying sufficient electric power. Another object of the present invention is to simplify the configuration of a stator unit and a photovoltaic power generation unit that cooperate electromagnetically with the rotor unit that rotates integrally with the rotating blade unit, and to reduce the equipment cost, and to reduce the cost. The purpose of the present invention is to provide a power generator capable of supplying electric power to a power plant.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記問題点を解決するために、本考案は支柱12の長手方向回りに回転自在に 支持され、内部に風導間隙14を形成する中空部16を有する本体部18を備え 、この本体部18には太陽光発電部20と風力発電部22が設けられ、前記風力 発電部22は、前記本体部18の中空部16近傍に設けられたステータ部24と 、このステータ部24と協働して電磁的に回転するロータ部26と、該ロータ部 26に一体的に取りつけられ、風力を受けて前記ロータ部26と一体回転する回 転羽根部28とを備えてなる発電装置10から構成される。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a main body portion 18 rotatably supported around the longitudinal direction of the column 12 and having a hollow portion 16 forming an air conduction gap 14 therein. The solar power generation unit 20 and the wind power generation unit 22 are provided. The wind power generation unit 22 includes a stator unit 24 provided in the vicinity of the hollow portion 16 of the main body unit 18, and an electromagnetic force cooperating with the stator unit 24. The power generation apparatus 10 includes a rotor portion 26 that rotates automatically and a rotating blade portion 28 that is integrally attached to the rotor portion 26 and receives the wind to rotate integrally with the rotor portion 26.

【0006】 また、前記ステータ部24は、前記中空部16の風の流れ側の中央部に配置さ れると共に、前記ロータ部26は、前記ステータ部24の外周側に配置されてな ることとしてもよい。The stator portion 24 is arranged at the center of the hollow portion 16 on the wind flow side, and the rotor portion 26 is arranged at the outer peripheral side of the stator portion 24. Is also good.

【0007】 また、前記風力発電部22または同風力発電部22の近傍には、前記中空部1 6の断面を縮径させたベンチュリ部60が設けられてなることとしてもよい。In addition, the wind power generation unit 22 or a vicinity of the wind power generation unit 22 may be provided with a venturi portion 60 having a cross section of the hollow portion 16 having a reduced diameter.

【0008】 また、前記本体部18は、その胴側面に水平方向へ突設された水平翼32、3 2と、その端部側に鉛直方向へ突設された垂直尾翼34とを有してなることとし てもよい。The main body 18 has horizontal wings 32, 32 protruding in the horizontal direction on the side surface of the body, and vertical tails 34 protruding in the vertical direction on the end side. It may be.

【0009】[0009]

【考案の実施の形態】[Embodiment of the invention]

本考案に係る発電装置は、支柱の長手方向回りに回転自在に支持され、内部に 風導間隙を形成する中空部を有する本体部を備え、この本体部には太陽光発電部 と、風力発電部が設けられ、前記風力発電部は、前記本体部の中空部近傍に設け られたステータ部と、このステータ部と協働して電磁的に回転するロータ部と、 該ロータ部に一体的に取りつけられ、風力を受けて前記ロータ部と一体回転する 回転羽根部とを備えている。 The power generation device according to the present invention includes a main body that is rotatably supported around the longitudinal direction of the column and has a hollow portion that forms a wind conduction gap therein, and includes a solar power generation unit and a wind power generation unit. A wind turbine generator, wherein the wind power generation unit comprises: a stator portion provided in the vicinity of the hollow portion of the main body portion; a rotor portion which electromagnetically rotates in cooperation with the stator portion; A rotating blade portion that is attached and rotates integrally with the rotor portion in response to wind force.

【0010】 本体部は、内部に風導間隙を形成する中空部を有する構成であれば、任意の形 状、大きさに設定して良い。この本体部に太陽電池パネル等の太陽光発電部を設 ける必要から太陽電池そのものあるいは太陽電池を複数設置させた太陽電池パネ ル等の取付部を備えた構成であればよい。同時にこの本体部にはその中空部近傍 に回転羽根部を形成して風力を受け得る構成である必要があり、したがって同本 体部は風を多く取り込みできるようにするために風の流れ方向、例えば横方向に 胴長形状である方が好適である。より好ましくは略飛行機の胴体あるいはこれに 類似した円筒状に形成した方がよい。また、本体部の外形は、四角筒状、六角筒 状、その他任意の多角筒状に形成してもよい。好適には、本体部は、支柱の上端 側に回転自在に支持したがよい。また、支柱の上端側に台枠や吊支部を設け、こ の吊支部の端部下面に本体部を回転自在に吊支てもよい。また、門形支柱の水平 部の下面側に複数の本体部を回転自在に吊支させ、発電電力量を増加させてもよ い。The main body may be set to any shape and size as long as the main body has a hollow portion forming an air conduction gap inside. Since it is necessary to install a solar power generation unit such as a solar cell panel in the main body, any configuration having a mounting unit such as a solar cell itself or a solar cell panel in which a plurality of solar cells are installed may be used. At the same time, it is necessary that the main body has a configuration in which rotating blades are formed near the hollow portion to receive wind power.Therefore, the main body has a wind direction, For example, it is preferable that the body has an elongated shape in the lateral direction. More preferably, it is better to be formed in a substantially airplane fuselage or a cylindrical shape similar to this. Further, the outer shape of the main body may be formed in a quadrangular cylindrical shape, a hexagonal cylindrical shape, or any other polygonal cylindrical shape. Preferably, the main body is rotatably supported on the upper end side of the column. Further, an underframe or a suspension support may be provided on the upper end side of the column, and the main body may be rotatably supported on the lower surface of the end of the suspension. Further, a plurality of main units may be rotatably suspended on the lower surface side of the horizontal portion of the gate-shaped column to increase the amount of generated power.

【0011】 本体部の中空部内に設置する風力発電部は、ステータ部と、このステータ部と 協働して電磁的に回転するロータ部と、このロータ部に一体的に回転羽根部を取 りつけた構成であることが好ましい。ロータ部と、ステータ部により構成する発 電機部分は直流発電機構成あるいは交流発電機構成のいずれでも良い。直流機で は電機子がロータ部を形成するが、交流機の場合は電機子側はステータ部あるい はロータ部のいずれにも用いられる。より好適にはステータ部に電機子を設け、 ロータ部に磁石を設けた方が良く、固定側への作業となるので電機子コイルの配 線、絶縁等の製作作業が簡単となる。しかし、ステータ部に磁石を、ロータ部に 電機子を配置してもよい。ロータ部に一体的に設けた回転羽根部は、ロータ部の 外周面に風の流れ方向に複数段に設置され、ロータ部の外周面に半径方向へ突設 された複数の羽根板を有した羽根車を備えたがよい。この羽根車で、風力を受止 めてロータ部を直接的に回転させ、ロータ部とステータ部との電磁的な協働で風 力の電力変換を直接的に行い、変換効率が極めて高く、高い効率の発電電力を出 力できる。The wind power generation unit installed in the hollow portion of the main body unit includes a stator unit, a rotor unit that electromagnetically rotates in cooperation with the stator unit, and a rotating blade unit integrally with the rotor unit. It is preferable to use a configuration in which it is attached. The generator part composed of the rotor part and the stator part may have either a DC generator configuration or an AC generator configuration. In the case of DC machines, the armature forms the rotor section, while in the case of AC machines, the armature side is used for either the stator section or the rotor section. It is more preferable that the armature is provided on the stator portion and the magnet is provided on the rotor portion. Since the work is performed on the fixed side, the work of wiring and insulating the armature coil is simplified. However, a magnet may be arranged in the stator part and an armature may be arranged in the rotor part. The rotating blades provided integrally with the rotor portion were provided in a plurality of stages on the outer peripheral surface of the rotor portion in the direction of wind flow, and had a plurality of blade plates projecting radially on the outer peripheral surface of the rotor portion. It is better to have an impeller. The impeller receives the wind and rotates the rotor directly, and the electromagnetic power between the rotor and the stator directly converts the power of the wind, resulting in extremely high conversion efficiency. Highly efficient power generation can be output.

【0012】 太陽光発電部は、本体部そのものの上面側に複数の太陽電池を敷設して構成し ても良い。また、本体部の上面側に太陽電池パネルを架設して太陽電池を取りつ けるようにしても良い。The photovoltaic power generation section may be configured by laying a plurality of solar cells on the upper surface side of the main body section itself. Further, a solar cell panel may be provided on the upper surface side of the main body to mount the solar cell.

【0013】 また、前記ステータ部は、前記中空部の風の流れ側の中央部に配置されると共 に、前記ロータ部は、前記ステータ部の外周側に配置されてなることととしても よい。中空部内の風流れの中央部にステータ部を、外周側にロータ部を配置した 方がロータ部に回転羽根部を取りつけて一体回転させる必要から風力発電部自体 の製作、組付が容易であるとともに、風をより多く取りこめるための十分なスペ ースを中空部内に確保できる。また、多くの風を取りこめるから微風力下でもロ ータ部を容易に始動回転させて効率よく電力を取り出しできる。また、中空部の 風の流れ側の中央部にロータ部を配置し、外周側にステータ部を配置してもよい 。[0013] Further, the stator portion may be arranged at a central portion of the hollow portion on the wind flow side, and the rotor portion may be arranged at an outer peripheral side of the stator portion. . It is easier to manufacture and assemble the wind power generator itself if the stator is arranged at the center of the wind flow in the hollow part and the rotor is arranged on the outer periphery because the rotor must be attached to the rotating blades and rotated integrally. At the same time, sufficient space can be secured in the hollow part to capture more wind. Also, since a lot of wind can be taken in, the rotor can be easily started and rotated even under a slight wind to efficiently extract power. Further, the rotor portion may be arranged at the center of the hollow portion on the wind flow side, and the stator portion may be arranged at the outer peripheral side.

【0014】 また、前記風力発電部、または同風力発電部の近傍には、前記中空部の断面を 縮径させたベンチュリ部が設けられてなることとしてもよい。本体部を貫通する 中空部の中間位置等を縮径して大きな風速部分を形成し、回転羽根部の羽根の回 転を確実に行なわせる。すなわち、ベンチュリ部によって、中空部内を通過する 風が加速されてロータ部の回転速度が増速され、本体部が小形の割りに大きな発 電電力を取り出せる。回転羽根部構成を複数羽根を直列状に配置させる構成では 、中空部の空気流入口側から空気排出口側へ向かう流路の中でこの縮径させたベ ンチュリ部をある程度の長さぶん確保して、すなわち、縮径筒状に形成しても良 い。中空部内のベンチュリ部の形成位置は任意に設定しても良い。空気流入口と 空気排出口とを連通する流路(風導間隙)の空気流入口寄り位置か、または空気 排出口寄り位置に設け、このベンチュリ部の風の流れ後方側、或は風流れ前方側 に風力発電部を配置してもよい。このベンチュリ部によって、中空部内を通過す る風が加速されてロータ部の回転速度が増速されて本体部が小形の割りに大きな 発電電力を取り出せる。[0014] Further, a venturi portion having a cross section of the hollow portion whose diameter is reduced may be provided in the vicinity of the wind power generation portion or the wind power generation portion. The middle part of the hollow part penetrating the main body is reduced in diameter to form a large wind speed part, and the rotation of the rotating blade part is surely performed. In other words, the wind passing through the hollow portion is accelerated by the venturi portion, the rotation speed of the rotor portion is increased, and the main body portion can take out large generated power for a small size. In a configuration in which a plurality of rotating blades are arranged in series, the reduced diameter venturi section is secured for a certain length in the flow path from the air inlet side to the air outlet side of the hollow part. In other words, it may be formed in a reduced diameter cylindrical shape. The formation position of the venturi portion in the hollow portion may be set arbitrarily. A flow path (wind gap) communicating the air inlet and the air outlet is provided at a position near the air inlet or a position near the air discharge port. A wind power generation unit may be placed on the side. By this venturi, the wind passing through the hollow is accelerated, the rotation speed of the rotor is increased, and the main body can take out large generated power for a small size.

【0015】 また、前記本体部は、その胴側面に水平方向へ突設された水平翼と、その端部 側に鉛直方向へ突設された垂直尾翼とを有することとしてもよい。この水平翼や 垂直尾翼で風を制御して本体部を常に風上方向へ向けて本体部内に風を取り込み できる。また、本体部に対して端面視でV形状や星形状の翼を備えてもよい。[0015] The main body may have a horizontal wing protruding horizontally on a side surface of the trunk and a vertical tail protruding vertically on an end side thereof. By controlling the wind with the horizontal wings and vertical tails, the wind can be taken into the main body with the main body always facing upwind. Further, a V-shaped or star-shaped wing may be provided to the main body in end view.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

以下、添付図面に基づき、本考案の好適な実施例を説明する。図1は、本考案 の実施例に係る発電装置の一部拡大縦断面説明図である。図2は、図1のA−A 線拡大断面図である。図3は、発電装置の正面説明図である。本考案の実施例に 係る発電装置10は、支柱12の長手方向回りに回転自在に支持され、内部に風 導間隙14を形成する中空部16を有する本体部18を備えている。この本体部 18には太陽光発電部20と風力発電部22が設けられている。風力発電部22 は、本体部18の中空部16近傍、すなわち内部側に設けられたステータ部24 と、このステータ部24と協働して電磁的に回転するロータ部26と、該ロータ 部26に一体的に取り付けられ、風力を受けてロータ部26と一体回転する回転 羽根部28とを備えている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partially enlarged vertical cross-sectional explanatory view of a power generator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is an explanatory front view of the power generator. The power generation device 10 according to the embodiment of the present invention includes a main body 18 that is rotatably supported around the longitudinal direction of the column 12 and that has a hollow portion 16 that forms the air conduction gap 14 therein. The main body 18 is provided with a solar power generator 20 and a wind power generator 22. The wind power generation section 22 includes a stator section 24 provided in the vicinity of the hollow section 16 of the main body section 18, that is, an inner side, a rotor section 26 that electromagnetically rotates in cooperation with the stator section 24, And a rotating blade 28 that rotates integrally with the rotor 26 in response to the wind force.

【0017】 図1、図3に示すように、本体部18は、金属、硬質合成樹脂等を素材とし、 端面視で略円筒状の横長形胴体30と、この横形胴体30の外周面に接線状に設 けられた水平翼32、32と、横長形胴体30の端部側に設けられた垂直尾翼3 4とを有し、略飛行機に類似した形状に形成されている。横長形胴体30の外周 形状は、円筒状に限ることなく、四角筒状、六角筒状その他の任意形状の多角筒 状であってもよい。この水平翼32、32や垂直尾翼34で風を制御して本体部 18を常に風上方向へ向けながら本体部内に設けた風力発電部22へ風を取り込 んで安定した風力発電が可能となる。As shown in FIGS. 1 and 3, the main body 18 is made of a metal, a hard synthetic resin, or the like, and has a substantially cylindrical horizontal body 30 as viewed from the end, and a tangent line to the outer peripheral surface of the horizontal body 30. Wings 32, 32, and a vertical tail 34 provided at the end of the horizontally long fuselage 30, and are formed in a shape substantially similar to an airplane. The outer peripheral shape of the horizontally long body 30 is not limited to a cylindrical shape, and may be a square cylindrical shape, a hexagonal cylindrical shape, or any other polygonal cylindrical shape. The wind is controlled by the horizontal wings 32, 32 and the vertical tail 34, and the wind is taken into the wind power generation unit 22 provided in the main body while the main body 18 is always directed to the windward direction, thereby enabling stable wind power generation. .

【0018】 図1、図4に示すように、横長形胴体30及び水平翼32は、重量を軽量化す るために内部に、任意形状のリブ33で補強された空洞35を有した二重胴に形 成されている。横長形胴体30には、内部を長手方向に貫通するように中空部1 6が形成されている。図において、横長胴体30の前端側には中空部16に連通 する空気流入口36が開口されるとともに、後端側には同中空部16に連通する 空気排出口38が開口されている。この中空部16内に後述する導風間隙14が 形成される。実施例において、風力発電部22は、この中空部16内に設置され ている。そして、この中空部16近傍、すなわち、実施例では該中空部16内に ステータ部24及びロータ部26が設けられている。As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the horizontally long fuselage 30 and the horizontal wings 32 each have a hollow body 35 reinforced with a rib 33 of an arbitrary shape inside to reduce the weight. It is formed in. A hollow portion 16 is formed in the horizontally long body 30 so as to penetrate the inside in the longitudinal direction. In the figure, an air inlet 36 communicating with the hollow portion 16 is opened at the front end of the horizontally long body 30, and an air outlet 38 communicating with the hollow portion 16 is opened at the rear end. A wind guiding gap 14 described later is formed in the hollow portion 16. In the embodiment, the wind power generation unit 22 is installed in the hollow portion 16. A stator portion 24 and a rotor portion 26 are provided near the hollow portion 16, that is, in the hollow portion 16 in the embodiment.

【0019】 中空部16内の空気流入口36寄り位置と空気排出口38寄り位置には、風の 流れと交差するように格子枠40、40が設置されている。中空部16内であっ て、同中空部の中央部に横長方向に配置され、かつ両格子枠40、40に両端を 支持されて支持軸42が支持固定されている。この支持軸42には図1に示すよ うに長手方向に複数の電機子44が所要の間隙をおいて直列状に固定されている 。これらの各電機子44は、例えば中空円筒形状の鉄心リングの同中空部を支持 軸42に串刺し状に貫通させて間欠的に直列固定させて構成されており、それら の鉄心の外周面にコイルスロット46を開溝させ、このコイルスロットに沿って 同スロット内に埋め込むようにして電機子コイル48が巻付けられて構成されて いる。At positions near the air inlet 36 and near the air outlet 38 in the hollow portion 16, lattice frames 40, 40 are installed so as to intersect with the flow of the wind. Within the hollow portion 16, the support shaft 42 is disposed at the center of the hollow portion in the horizontal direction and supported at both ends by the two lattice frames 40, 40, and the support shaft 42 is supported and fixed. As shown in FIG. 1, a plurality of armatures 44 are fixed in series in the longitudinal direction on the support shaft 42 with a required gap. Each of these armatures 44 is configured by intermittently fixing the hollow portion of a hollow cylindrical iron core ring to the support shaft 42 in a skewered manner and intermittently fixing them in series. An armature coil 48 is wound around the slot 46 such that the slot 46 is opened and embedded along the coil slot.

【0020】 電機子コイル48の巻き方は、例えば、電機子44の隣接するコイルスロット 46内に鼓状に重ね巻きされており、これらの電機子コイル48は各電機子ごと に支持軸42の端部に図示しない接続端子を設け、この接続端子を介して外部に 設けた風力発電用出力端子49へ接続している。また、ステータ部24側に各電 機子44を設けているため、各電機子コイル48の配線や絶縁、接続を簡単に行 える。実施例において、ステータ部24は、支持軸42と電機子44を含む。電 機子鉄心は支持軸42と一体成形で構成しても良い。The winding of the armature coil 48 is, for example, wound in a drum shape in the coil slot 46 adjacent to the armature 44, and these armature coils 48 are attached to the support shaft 42 of each armature. A connection terminal (not shown) is provided at an end, and the terminal is connected to an output terminal 49 for wind power generation provided outside via the connection terminal. Further, since each armature 44 is provided on the stator section 24 side, wiring, insulation and connection of each armature coil 48 can be easily performed. In the embodiment, the stator section 24 includes a support shaft 42 and an armature 44. The electric core may be formed integrally with the support shaft 42.

【0021】 一方、ロータ部26は、各電機子44を囲周した円筒形の回転筒50と、この 回転筒50の内周面に設けられ、各電機子44に磁界を作用させる複数の磁石5 2と、を備えている。磁石52は、図1、2に示すように、電機子44と対向す るように設置されており、相互に隣接する磁石どうしの磁極が相反するように配 置されている。回転筒50の両端側には軸受54、54が設けられており、この 軸受54、54が前記支持軸42に軸支されて同回転筒50全体が支持軸42回 りに回転自在に設けられている。図2に示すように、この回転筒50の外周面と 中空部16の内周面間には断面視ドーナツ状の風導間隙14が形成されている。 磁石52は永久磁石を例示しているが、電磁石を備えてもよい。また、中央部の ステータ部24側に磁石52を設け、ロータ部26側に電機子44を設けてもよ い。On the other hand, the rotor section 26 has a cylindrical rotating cylinder 50 surrounding each armature 44 and a plurality of magnets provided on the inner peripheral surface of the rotating cylinder 50 to apply a magnetic field to each armature 44. 52. As shown in FIGS. 1 and 2, the magnet 52 is installed so as to face the armature 44, and the magnets adjacent to each other are arranged so that the magnetic poles thereof are opposite to each other. Bearings 54, 54 are provided on both ends of the rotary cylinder 50. The bearings 54, 54 are supported by the support shaft 42, and the entire rotary cylinder 50 is rotatably provided around the support shaft 42. ing. As shown in FIG. 2, a donut-shaped air conduction gap 14 is formed between the outer peripheral surface of the rotary cylinder 50 and the inner peripheral surface of the hollow portion 16. Although the magnet 52 is illustrated as a permanent magnet, it may include an electromagnet. Further, the magnet 52 may be provided on the stator portion 24 side in the center portion, and the armature 44 may be provided on the rotor portion 26 side.

【0022】 図1、2において、このロータ部26の外面側、すなわち、風導間隙14には 回転羽根部28が固定されている。回転羽根部28は、ロータ部26の回転筒5 0の外周面から放射対称状に、半径方向へ向け突設された羽根板58を備えてい る。実施例において、この羽根板58は図1に示すように回転筒50の長手方向 、すなわち風の流れ方向(いずれを上流側としても良い)に向けて一端側から他 端側へ間隔をおいて複数段に設置されている。そして、この羽根板58は、板面 が風の通流方向に対して一定の角度で傾斜して複数個設けられている。In FIGS. 1 and 2, a rotating blade 28 is fixed to the outer surface of the rotor 26, that is, to the air guide gap 14. The rotary blade portion 28 includes a blade plate 58 protruding radially symmetrically from the outer peripheral surface of the rotary cylinder 50 of the rotor portion 26. In the embodiment, as shown in FIG. 1, the blades 58 are spaced from one end to the other in the longitudinal direction of the rotary cylinder 50, that is, in the flow direction of the wind (whichever may be the upstream side). It is installed in multiple stages. A plurality of blade plates 58 are provided with their plate surfaces inclined at a fixed angle with respect to the direction of flow of the wind.

【0023】 ここにおいて、風導間隙14を通流する風により回転羽根部28が回転すると この回転羽根部に固定されたロータ部26はこれと一体回転し、よって、ロータ 部とステータ部が電磁的に協働して電力を生起させる。ロータ部26が回転する と、ロータ部26側の各磁石52の磁束が回転磁界となってステータ部24の各 電機子コイル48に電磁的に作用し、各電機子コイル48に交流電力が誘起され る。実施例において、ロータ部26とステータ部24とで交流発電機を構成して いるが、これに限ることなく、誘起した電流、電圧を整流子とブラシとを介して 整流する直流発電機として構成してもよい。Here, when the rotating blade 28 rotates due to the wind flowing through the air guiding gap 14, the rotor 26 fixed to the rotating blade rotates integrally therewith, so that the rotor and the stator are electromagnetically coupled. Cooperate to generate electricity. When the rotor section 26 rotates, the magnetic flux of each magnet 52 on the rotor section 26 turns into a rotating magnetic field and electromagnetically acts on each armature coil 48 of the stator section 24, so that AC power is induced in each armature coil 48. Is performed. In the embodiment, the rotor section 26 and the stator section 24 constitute an AC generator. However, the present invention is not limited to this, and may be constructed as a DC generator for rectifying induced current and voltage via a commutator and a brush. May be.

【0024】 このように、中空部16の空気流入口36から導風間隙14へ流入した風力を 、ロータ部26の外周面に設けた複数の羽根車56の羽根板58で受け止めなが らロータ部26を回転させて風力の電力変換を直接的に行える。従って、風車等 に比べ風力の電力への変換効率が極めて高くなり、高い効率の発電電力を出力す ることが可能となる。また、ロータ部26の外周に配置した回転羽根部28で風 力を受け止めてロータ部26の始動も容易に行え、微風下でもロータ部26を回 転させて効率よく電力を出力できる。As described above, while the wind force flowing into the air guiding gap 14 from the air inlet 36 of the hollow portion 16 is received by the impeller 58 of the plurality of impellers 56 provided on the outer peripheral surface of the rotor portion 26, By rotating the unit 26, the power conversion of wind power can be directly performed. Therefore, the conversion efficiency of wind power to electric power is extremely high as compared with a windmill or the like, and it is possible to output generated power with high efficiency. In addition, the rotor blades 28 arranged on the outer periphery of the rotor unit 26 receive the wind force to easily start the rotor unit 26, and can rotate the rotor unit 26 even under a slight wind to efficiently output electric power.

【0025】 また、台風等の強風下において、回転羽根部28とロータ部26の回転速度が 上昇し、各羽根車56の羽根板58が折損するのを防止するため、ロータ部26 の端部側に、図示しない制動機構が設けられている。強風下においては、制動機 構でロータ部26を制動して回転を停止させて回転羽根部28に故障が発生する のを防止できる。Further, in a strong wind such as a typhoon, the rotation speed of the rotating blade portion 28 and the rotor portion 26 increases, and the blade plate 58 of each impeller 56 is prevented from being broken. A braking mechanism (not shown) is provided on the side. Under a strong wind, the rotor mechanism 26 is braked by the braking mechanism to stop the rotation, thereby preventing the failure of the rotary blade 28 from occurring.

【0026】 図1において、風力発電部22、または同風力発電部22の近傍には、中空部 16の断面を縮径させたベンチュリ部60が設けられている。実施例において、 中空部16の両端開口には空気流入口36と空気排出口38が設けられており、 これらの空気流入口36及び空気排出口38から中空部の内側に向かうにしたが って断面を漸次縮径させ、同中空部の中央部分を長手方向にやや長く円筒状に形 成させたベンチュリ部60が設けられている。したがって、実施例ではこのベン チュリ部60内に風力発電部22が設置されている。In FIG. 1, a venturi portion 60 having a reduced diameter in the cross section of the hollow portion 16 is provided at or near the wind power generation portion 22. In the embodiment, an air inlet 36 and an air outlet 38 are provided at both ends of the hollow portion 16, and from the air inlet 36 and the air outlet 38 toward the inside of the hollow portion. A venturi portion 60 is provided in which the cross section is gradually reduced in diameter, and the central portion of the hollow portion is formed in a cylindrical shape slightly longer in the longitudinal direction. Therefore, in the embodiment, the wind power generation unit 22 is installed in the venturi unit 60.

【0027】 本体部18の前端側の空気流入口36から流入する風は、ベンチュリ部60の 内面側の導風間隙14を通過するときに風速が加速されて回転羽根部28の回転 速度が上昇し、同時に回転羽根部28と一体回転するロータ部26の回転速度が 増速されて電磁的に大きな電力を出力できる。従って、風力発電部22は、小形 の割りには大きな発電電力を取り出せる。また、回転羽根部28は中空部16内 に配置されて保護されるため、回転羽根部が風力で破損等を発生することも少な く、耐用年数を長く維持できる。The wind flowing from the air inlet 36 on the front end side of the main body 18 is accelerated when passing through the air guide gap 14 on the inner surface side of the venturi section 60, and the rotation speed of the rotary blade section 28 is increased. At the same time, the rotation speed of the rotor unit 26, which rotates integrally with the rotary blade unit 28, is increased, so that a large power can be output electromagnetically. Therefore, the wind power generation unit 22 can take out large generated power for a small size. In addition, since the rotary blade 28 is disposed in the hollow portion 16 and protected, the rotary blade is less likely to be damaged by wind force and the service life can be maintained long.

【0028】 図1、図3、図4に示すように、太陽光発電部20は、本体部18の上面側に 付設された太陽電池62を備えている。太陽電池62は、例えば、シリコンを素 材として形成された半導体セルであり、複数の半導体セルの電極を直列または並 列に接続したものを横長形胴体30の上面や水平翼32、32の上面側に付設し ている。このように接続した半導体セルの最終端子を本体部18に設けた太陽光 発電用出力端子64に接続している。これにより、本体部の水平翼や本体部その ものの上面側に広く太陽電池62を付設して太陽光発電の実効を達成できる。As shown in FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 4, the photovoltaic power generation section 20 includes a solar cell 62 attached to the upper surface side of the main body section 18. The solar cell 62 is, for example, a semiconductor cell formed of silicon as a material. The solar cell 62 is formed by connecting the electrodes of a plurality of semiconductor cells in series or in parallel to the upper surface of the horizontally long body 30 or the upper surfaces of the horizontal wings 32, 32. It is attached to the side. The final terminal of the semiconductor cell connected in this way is connected to the photovoltaic power generation output terminal 64 provided on the main body 18. Thus, the solar cells 62 can be widely attached to the horizontal wings of the main body and the upper surface of the main body itself to achieve the effect of solar power generation.

【0029】 実施例において、本体部18は、その横長形胴体30の下面側の略中央位置が 支柱12の上端側に回転自在に支持されている。図1に示すように、支柱12は 、縦パイプ66と、この縦形パイプ66内の上端寄り位置と下端寄り位置とに設 けられ、それぞれ振止め軸受とスラスト軸受とを備えた軸受部68、68とを有 している。横長形胴体30の下面側の略中央位置に垂設された回転軸70が縦パ イプ66内に嵌挿されて軸受部68、68に回転自在に軸支されている。In the embodiment, the main body 18 is rotatably supported on the upper end of the column 12 at a substantially central position on the lower surface side of the horizontally long body 30. As shown in FIG. 1, the column 12 is provided with a vertical pipe 66, and a bearing 68 provided at a position near the upper end and a position near the lower end in the vertical pipe 66. 68. A rotating shaft 70 vertically suspended at a substantially central position on the lower surface side of the horizontally long body 30 is inserted into a vertical pipe 66 and is rotatably supported by bearings 68, 68.

【0030】 強風下においては、本体部18の回転を制止して縦パイプ66に安定に支持す るため、回転軸70にはその下端寄り位置に制止板72が固定されている。更に 、縦パイプ66には、同制止板72と対向した位置に制止板72に着脱自在に係 着して回転軸70を制止するストッパ74が設けられている。この縦パイプ66 は、例えば、風力が得られる山頂等の地盤に打設したコンクリート基礎76に立 設する。また、高層ビル等の建物の屋上に設置してもよい。In a strong wind, a stop plate 72 is fixed to the rotating shaft 70 at a position near the lower end thereof in order to stop the rotation of the main body 18 and stably support the main body 18 on the vertical pipe 66. Further, the vertical pipe 66 is provided with a stopper 74 that is detachably attached to the stop plate 72 to stop the rotary shaft 70 at a position facing the stop plate 72. The vertical pipe 66 is erected on a concrete foundation 76 cast on the ground such as a mountaintop where wind can be obtained. Moreover, you may install in the roof of buildings, such as a high-rise building.

【0031】 このように、支柱12に本体部18を回転自在に支持し、水平翼32、32や 垂直尾翼34で風を制御して本体部18を常に風上方向へ向けて本体部内に風を 取り込みできる。また、台風等の強風下においてはストッパ74を制止板72に 係着させて本体部18の回転を制止させて安全に支持できる。また、太陽光の照 射方向をセンサーで感知して本体部や水平翼を太陽光の照射方向へ向けて太陽電 池62で効率よく発電できるようにしてもよい。また、支柱12の上端側に本体 部18を支持することに限るものでなく、例えば、支柱の上端側に逆L形やT形 等の曲り部を設けて、その端部側の下面に本体部18を単独、或は左右並列、或 は上下復列等に回転自在に吊支してもよい。As described above, the main body 18 is rotatably supported on the column 12, and the wind is controlled by the horizontal wings 32, 32 and the vertical tail 34, so that the main body 18 is always directed to the windward direction and the wind is introduced into the main body. Can be imported. Further, under a strong wind such as a typhoon, the stopper 74 is engaged with the stop plate 72 to stop the rotation of the main body portion 18 and can be safely supported. Alternatively, the direction of sunlight may be sensed by a sensor, and the main body and the horizontal wing may be directed toward the direction of sunlight so that the solar battery 62 can efficiently generate power. Further, the present invention is not limited to supporting the main body portion 18 on the upper end side of the support 12. For example, a bent portion such as an inverted L-shape or T-shape is provided on the upper end side of the support, and the main body 18 is provided on the lower surface on the end side. The portion 18 may be rotatably suspended alone, in a side-by-side arrangement, in an up-down direction, or the like.

【0032】 上記したように、本発明に係る発電装置10は、本体部18に設けた太陽光発 電部20による太陽光発電の電力と、本体部18内において回転羽根部28によ り風力を受止めて一体回転するロータ部26とステータ部24により直接的に風 力発電の電力とを取り出しでき、太陽光及び風力による発電電力を同時に取り込 み、更に風力の電力変換を直接的に行えるから変換効率も極めて高く、高い効率 の発電電力を出力することが可能である。また、本体部の内部側で風力を受けて 回転するように配置された回転羽根部、この回転羽根部と一体回転するロータ部 、このロータ部と電磁的に協働するステータ部や太陽光発電部等の構成が簡単で 設備経費も安価であり、低コストに電力を供給できる。As described above, the power generation device 10 according to the present invention includes the solar power generated by the solar power generation unit 20 provided in the main body 18 and the wind power generated by the rotating blades 28 in the main body 18. Of the wind power generation can be directly taken out by the rotor part 26 and the stator part 24, which integrally rotate and receive the power generated by the solar light and the wind power simultaneously. Because of this, the conversion efficiency is extremely high, and it is possible to output highly efficient generated power. In addition, a rotating blade portion arranged to rotate by receiving wind force on the inner side of the main body portion, a rotor portion integrally rotating with the rotating blade portion, a stator portion electromagnetically cooperating with the rotor portion, a solar power generation device, and the like. The components are simple, the equipment costs are low, and power can be supplied at low cost.

【0033】 実施例において、風力発電部22は、中空部16の風の流れの中央部に沿って ステータ部24を設け、このステータ部24の外周面側にロータ部26を設ける と共に、ロータ部26の外周面と中空部16の内周面との導風間隙14内でロー タ部26に一体的に回転羽根部28を設けている。しかし、風力発電部22は、 例えば、中空部16の内周面側に沿って筒状のステータ部を設け、このステータ 部内の風の流れの中央部に沿ってロータ部を回転自在に設け、このロータ部の外 周面とステータ部の内周面との間隙を導風間隙としてロータ部に一体的に回転羽 根部を設けることとしてもよい。In the embodiment, the wind power generator 22 is provided with a stator portion 24 along the center of the wind flow in the hollow portion 16, and a rotor portion 26 is provided on the outer peripheral surface side of the stator portion 24. A rotating blade portion 28 is provided integrally with the rotor portion 26 within the air guide gap 14 between the outer peripheral surface of the inner peripheral surface 26 and the inner peripheral surface of the hollow portion 16. However, the wind power generation unit 22 is provided with, for example, a cylindrical stator portion along the inner peripheral surface side of the hollow portion 16, and a rotor portion rotatably provided along the center of the flow of wind in the stator portion, The gap between the outer peripheral surface of the rotor portion and the inner peripheral surface of the stator portion may be used as a wind guiding gap, and the rotor blade may be provided integrally with the rotor portion.

【0034】 次に、本発明に係る発電装置の作用を説明する。本発明に係る発電装置10は 、山間僻地、離島の発電設備として設置したり、或は一般住宅地において、高層 ビル等の建物の風力を捕捉し易い屋上等に設置して自家発電設備として運転する ものである。本体部18に設けた風力発電用出力端子49及び太陽光発電用出力 端子64に接続した電線を、本体部18と支柱12との摺動接合部に設けた、図 示しない回転ブラシを経由して支柱12内から地上へ延長する。支柱12の近傍 には受電室78が配置され、この風力発電用出力端子49及び太陽光発電用出力 端子64から延長した電線を受電室78へ引き込み、受電室78内で整流器等を 内装したコントローラ84、84に接続した後でバッテリー等の蓄電器80の入 力端子82に接続する。更に、蓄電器80の出力端子86と負荷端子88とに直 流ー交流変換用のインバータ90を接続し、この負荷端子88に電灯負荷や動力 負荷を接続する。Next, the operation of the power generator according to the present invention will be described. The power generation device 10 according to the present invention is installed as a power generation facility in a mountainous remote area or a remote island, or is installed as a private power generation facility on a rooftop or the like where a high-rise building or the like easily catches wind power in a general residential area. That is what you do. The electric wires connected to the output terminal 49 for wind power generation and the output terminal 64 for photovoltaic power generation provided on the main body 18 are passed through a rotating brush (not shown) provided at the sliding joint between the main body 18 and the support 12. To extend from the support 12 to the ground. A power receiving room 78 is arranged near the column 12, and a wire extending from the wind power output terminal 49 and the photovoltaic power output terminal 64 is drawn into the power receiving room 78, and a controller equipped with a rectifier and the like in the power receiving room 78 is provided. After connecting to 84, 84, it is connected to the input terminal 82 of the battery 80 such as a battery. Further, an inverter 90 for DC / AC conversion is connected to the output terminal 86 and the load terminal 88 of the battery 80, and an electric lamp load and a power load are connected to the load terminal 88.

【0035】 そこで、支柱12に設けたストッパ74による制止板72の制止を開放すると 、支柱12に支持した本体部18は、水平翼32、32や垂直尾翼34で風を制 御して本体部18の空気流入口36を常に風上方向へ向けて自動的に回動しなが ら本体部18内へ連続して風を取り込む。この風は本体部18内の風導間隙14 内を通流しながら風力回転部22の回転羽根部28の複数の羽根車56で風を受 け止めながらロータ部26を回転させて空気排出口38から排出される。このロ ータ部26の回転で、ロータ部26の内面側に設けた各磁石52に誘起している 磁束が回転しながらステータ部24の各電機子44の電機子コイル48に電磁的 に作用して各電機子コイル48に交流電力が誘導される。この電機子コイル48 の交流電力は、本体部18側に設けた風力発電用端子49から受電室78内のコ ントローラ84へ通流され、直流に整流されて順次蓄電器80へ充電される。When the restraint of the restraining plate 72 by the stopper 74 provided on the support 12 is released, the main body 18 supported by the support 12 is controlled by the horizontal wings 32, 32 and the vertical tail 34 to control the wind. The air is continuously taken in the main body 18 while automatically rotating the air inlet 36 of the 18 toward the windward direction. The wind is passed through the wind guide gap 14 in the main body 18 while the wind is received by the plurality of impellers 56 of the rotating blades 28 of the wind rotator 22, and the rotor 26 is rotated to rotate the air outlet 38. Is discharged from Due to the rotation of the rotor section 26, the magnetic flux induced in each magnet 52 provided on the inner surface side of the rotor section 26 electromagnetically acts on the armature coil 48 of each armature 44 of the stator section 24 while rotating. As a result, AC power is induced in each armature coil 48. The AC power of the armature coil 48 flows from the wind power generation terminal 49 provided on the main body 18 side to the controller 84 in the power receiving room 78, is rectified to DC, and is sequentially charged in the battery 80.

【0036】 また、日中に太陽光が本体部18を照射すると、太陽光発電部20として本体 部18そのものの上面側や本体部の水平翼32、32の上面側に設けた各太陽電 池62に直流電力が誘起される。これらの直流電力は本体部18側の太陽光発電 用出力端子64から受電室78内のコントローラ84を経由して整流されて蓄電 器80へ充電される。蓄電器80に蓄電された直流電力は、負荷側の開閉器92 を閉路すれば、蓄電器80の出力端子86に接続したインバータ90で100ボ ルト、60ヘルツ等の交流電力に変換されて電灯負荷や動力負荷へ供給される。When sunlight irradiates the main body 18 in the daytime, each solar cell provided as a photovoltaic power generator 20 on the upper surface side of the main body 18 itself or on the upper surface side of the horizontal wings 32, 32 of the main body. DC power is induced at 62. The DC power is rectified from the photovoltaic power generation output terminal 64 of the main body 18 via the controller 84 in the power receiving room 78 and charged to the battery 80. If the switch 92 on the load side is closed, the DC power stored in the battery 80 is converted into AC power of 100 volts, 60 Hz, etc. by the inverter 90 connected to the output terminal 86 of the battery 80, and the DC power is stored in the light load or the like. Supplied to the power load.

【0037】 これにより、本体部18に設けた太陽光発電部20による太陽光発電の電力と 、本体部18内に設けた風力発電部22による風力発電の電力を同時に取り込ん で負荷に供給でき、山間癖地や離島等で天候等に余り左右されることなく十分な 電力を得ることができ、高価なディーゼル発電機等を予備に設置する必要もなく 、設備経費や運転経費も節約できる。また、本体部18の風力発電部22は、風 力を受止めて回転する回転羽根部28とロータ部26とを一体化して回転させ、 ロータ部26とステータ部24との電磁的な作用で電力を取り込むため、風力の 電力変換を直接的に行って変換効率が極めて高く、高効率の発電電力を出力でき る。また、ロータ部26の外周に配置した回転羽根部28で風力を受け止めてロ ータ部26の始動を抵抗もなく容易に行え、微風下でもロータ部26を回転させ て効率よく電力を出力できる。As a result, the power of the photovoltaic power generation by the photovoltaic power generation unit 20 provided in the main body 18 and the power of the wind power generation by the wind power generation unit 22 provided in the main body 18 can be simultaneously taken in and supplied to the load. Sufficient electric power can be obtained in mountainous habitats and remote islands without being greatly affected by the weather and the like, and there is no need to install expensive diesel generators and the like, and equipment and operating costs can be saved. In addition, the wind power generator 22 of the main body 18 integrally rotates the rotary blade 28 and the rotor 26 that receive the wind force and rotates, and the electromagnetic action of the rotor 26 and the stator 24 In order to take in power, wind power is directly converted and the conversion efficiency is extremely high, and highly efficient generated power can be output. In addition, the rotor blades 28 arranged on the outer periphery of the rotor unit 26 receive the wind force to easily start the rotor unit 26 without resistance, and can efficiently output power by rotating the rotor unit 26 even under a slight wind. .

【0038】[0038]

【考案の効果】[Effect of the invention]

以上説明した様に、本考案に係る発電装置は、支柱の長手方向回りに回転自在 に支持され、内部に風導間隙を形成する中空部を有する本体部を備え、この本体 部には太陽光発電部と、風力発電部が設けられ、前記風力発電部は、前記本体部 の中空部近傍に設けられたステータ部と、このステータ部と協働して電磁的に回 転するロータ部と、該ロータ部に一体的に取りつけられ、風力を受けて前記ロー タ部と一体回転する回転羽根部とを備えてなることにより、本体部に設けた太陽 光発電部による太陽光発電の電力と、本体部において回転羽根部により風力を受 止めてロータ部とステータ部により直接的に回転力を電力として取り出しできる から、太陽光及び風力による発電電力を同時に取り込むことができると共に、風 力の電力変換が直接的に行われるから変換効率が極めて高く、高い効率の発電電 力を出力することが可能である。また、本体部の内部側で風力を受けて回転する ように配置された回転羽根部、この回転羽根部と一体回転するロータ部、このロ ータ部と電磁的に協働するステータ部や太陽光発電部等の構成が簡単で設備経費 も安価であり、低コストに電力を供給できる。 As described above, the power generator according to the present invention includes a main body that is rotatably supported around the longitudinal direction of the column and has a hollow portion that forms an air conduction gap inside, and the main body includes a solar light. A power generating unit, a wind power generating unit is provided, the wind power generating unit includes a stator provided near the hollow portion of the main body, and a rotor that electromagnetically rotates in cooperation with the stator. A rotating blade unit that is integrally attached to the rotor unit, receives the wind force, and rotates integrally with the rotor unit, so that the power of solar power generation by the solar power generation unit provided in the main body unit; In the main body, the rotating blades receive the wind and the rotor and the stator can directly extract the rotational force as electric power, so that the power generated by sunlight and wind power can be taken in at the same time, and the wind power can be converted. But Conversion efficiency because the contact effected very high, it is possible to output the power generation power of the high efficiency. Also, a rotating blade portion arranged to rotate by receiving wind force inside the main body portion, a rotor portion integrally rotating with the rotating blade portion, a stator portion and a solar portion electromagnetically cooperating with the rotor portion. The structure of the photovoltaic power generation unit is simple, the equipment cost is low, and power can be supplied at low cost.

【0039】 前記ステータ部は、前記中空部の風の流れ側の中央部に配置されると共に、前 記ロータ部は、前記ステータ部の外周側に配置されてなることにより、中空部内 でロータ部の外周側の風導間隙を通過する風量が増加し、微風力下においても回 転羽根部を介してロータ部を始動回転させて効率よく電力を取り出しできる。[0039] The stator portion is disposed at the center of the hollow portion on the wind flow side, and the rotor portion is disposed on the outer peripheral side of the stator portion. The amount of air passing through the air conduction gap on the outer peripheral side of the rotor increases, and even under a weak wind, the rotor can be started and rotated via the rotating blades to efficiently extract electric power.

【0040】 前記風力発電部、または同風力発電部の近傍には、前記中空部の断面を縮径さ せたベンチュリ部が設けられてなることにより、ベンチュリ部により回転羽根部 の回転速度が加速され、同時に回転羽根部と一体回転するロータ部の回転速度が 増速されて電磁的に大きな電力を出力できるから、小形の割りには大きな発電電 力を取り出せる。また、回転羽根部は中空部内に配置されて保護されるため、回 転羽根部が風力で破損等を発生することも少なく、耐用年数を長く維持できる。[0040] A venturi portion having a reduced diameter in the cross section of the hollow portion is provided near the wind power generation portion or the wind power generation portion, so that the rotation speed of the rotating blade portion is accelerated by the venturi portion. At the same time, the rotation speed of the rotor unit, which rotates integrally with the rotating blades, is increased, so that a large power can be output electromagnetically. Further, since the rotating blade portion is disposed in the hollow portion and protected, the rotating blade portion is less likely to be damaged by wind power and the service life can be maintained long.

【0041】 また、前記本体部は、その胴側面に水平方向へ突設された水平翼と、その端部 側に鉛直方向へ突設された垂直尾翼とを有してなることにより、本体部を常に風 上方向へ向けて本体部内に設けた風力発電部へ風を取り込んで安定した発電が可 能である。また、本体部の水平翼や本体部そのものの上面側に広く、例えば、太 陽電池等を付設することにより太陽光発電の実効を達成できる。Further, the main body has a horizontal wing protruding in the horizontal direction on the side surface of the trunk, and a vertical tail fin protruding in the vertical direction on the end side. The wind is always directed to the windward direction and wind is taken into the wind power generation section provided in the main body, enabling stable power generation. In addition, the effectiveness of solar power generation can be achieved by attaching a solar cell or the like to the horizontal wing of the main body or the upper surface of the main body itself.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の実施例に係る発電装置の一部拡大縦断
面説明図である。
FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional view of a power generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線拡大断面説明図である。FIG. 2 is an enlarged sectional explanatory view taken along line AA of FIG.

【図3】発電装置の正面説明図である。FIG. 3 is an explanatory front view of the power generator.

【図4】図3のB−B線拡大断面説明図である。FIG. 4 is an enlarged sectional explanatory view taken along line BB of FIG. 3;

【図5】発電装置を負荷に接続した系統説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a system in which a power generator is connected to a load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 発電装置 12 支柱 14 風導間隙 16 中空部 18 本体部 20 太陽光発電部 22 風力発電部 24 ステ−タ部 26 ロータ部 28 回転羽根部 32 水平翼 34 垂直尾翼 60 ベンチュリ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power generation device 12 Prop 14 Wind conduction gap 16 Hollow part 18 Main part 20 Solar power generation part 22 Wind power generation part 24 Stator part 26 Rotor part 28 Rotating blade part 32 Horizontal wing 34 Vertical tail 60 Venturi part

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】[Utility model registration claims] 【請求項1】 支柱の長手方向回りに回転自在に支持さ
れ、内部に風導間隙を形成する中空部を有する本体部を
備え、 この本体部には太陽光発電部と、風力発電部が設けら
れ、 前記風力発電部は、前記本体部の中空部近傍に設けられ
たステータ部と、このステータ部と協働して電磁的に回
転するロータ部と、該ロータ部に一体的に取りつけら
れ、風力を受けて前記ロータ部と一体回転する回転羽根
部と、を備えてなる発電装置。
1. A main body having a hollow portion which is rotatably supported around a longitudinal direction of a support column and forms an air conduction gap therein, wherein a solar power generation portion and a wind power generation portion are provided in the main body portion. The wind power generation unit, a stator portion provided near the hollow portion of the main body portion, a rotor portion that electromagnetically rotates in cooperation with the stator portion, is integrally attached to the rotor portion, A power generation device comprising: a rotor blade configured to rotate integrally with the rotor unit in response to wind force.
【請求項2】 前記ステータ部は、前記中空部の風の流
れ側の中央部に配置されると共に、前記ロータ部は、前
記ステータ部の外周側に配置されてなる請求項1記載の
発電装置。
2. The power generator according to claim 1, wherein the stator portion is disposed at a central portion of the hollow portion on the wind flow side, and the rotor portion is disposed on an outer peripheral side of the stator portion. .
【請求項3】 前記風力発電部、または同風力発電部の
近傍には、前記中空部の断面を縮径させたベンチュリ部
が設けられてなる請求項1または2記載の発電装置。
3. The power generation device according to claim 1, wherein a venturi portion having a reduced diameter in a cross section of the hollow portion is provided near the wind power generation portion or the wind power generation portion.
【請求項4】 前記本体部は、その胴側面に水平方向へ
突設された水平翼と、その端部側に鉛直方向へ突設され
た垂直尾翼と、を有してなる請求項1ないし3のいずれ
かに記載の発電装置。
4. The main body portion has a horizontal wing protruding horizontally on a body side surface thereof, and a vertical tail protruding vertically on an end portion thereof. 4. The power generator according to any one of 3.
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