JP3703343B2 - Wind power generator for signage - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電車,自動車等の車輌の通過時に発生する風力を利用した標識用風力発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
水力,風力などの自然エネルギーを利用した発電機は、色々提案されている。例えば特開昭58−130742号公報には携帯用水車発電機が開示され、該水車発電機は、キャンプ,魚釣り等を楽しむ野外での照明用の電気を得る為に、渓流の中に適宜据え付けられる。また水力を利用した発電機の一例は、実開昭63−171675号公報に記載されている。この公報に記載の発電機は、給水管の内部に磁石を有する回転子を設け、水流の通過によって該回転子を回転させるものである。そして、該発電機から得られた電力は、色々な場所で利用可能である。一方、風力を利用した発電機の一例は、特開昭52−129855号公報に開示されている。この発電機の回転子の翼はプロペラ型であり、また発電機本体には尾翼が設けられており、風向きに対応して回転軸は自由自在に回転する。したがって、この発電機は、特に設置場所は限定されない。
【0003】
以上のように、従来、自然エネルギーを利用した発電機は、色々提案されているが、これらの発電機を「特定の場所」で、「どのように設置」し、「なんの為の電力として利用する」かについて具体的な提案がなされていなかった。したがって、色々な提案(発明・実用新案)が、実施化されず、埋もれてしまう嫌いがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1の目的は、従来の問題点に鑑み、発電機を特定の場所に簡単に設置し、かつ、車輌用標識の電力として利用することができることである。第2の目的は、無風時であっても、車輌が走行した際に発生した風を効率的に利用して発電することができることである。第3の目的は、重量がある複数個の発電機を車輌用工作物に車輌の走行方向に沿って横一列に容易に配設することができることである。第4の目的は、多くの発電量を得ることができることである。その他の目的は、複数個の発電機本体を簡単に組合わせてカセット式発電機を製作することができること,風を効率的に受け入れることができること,回転時に発生する回転子と固定子との引き合い現象を極力回避することができること等である。
【0005】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明の標識用風力発電装置は、車輌用工作物に複数個の発電機を車輌の走行方向に沿って横一列に配設した標識用風力発電装置に於いて、前記複数個の発電機11は、固定子に相当する支持枠25並びに支持部材10を介して車輌用工作物に固定され、また発電機は、前記支持枠25の内部に環状に設けられた複数個の導体取付け部にそれぞれボビン状に巻き付けられた発電コイルと、これらの発電コイルに対向するように周方向に「S極」、「N極」という具合に順次永久磁石29を端部に有する回転子としての翼28をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【0006】
上記構成に於いて、発電機本体21の支持枠25及び突起状導体取付け部31が非磁性体で形成されていることを特徴とする。また発電機11は、支持部材10に着脱可能に嵌め込まれる矩形枠状筐体20と、この筐体20内に一体的に組み込まれた箱型支持枠25を有する複数個の発電機本体21,22とから成ることを特徴とする。さらに、支持部材10は、車輌用工作物に固定された上下の対向支持杆14,15を有し、また、発電機11は、これらの対向支持杆に着脱可能に嵌め込まれることを特徴とする。
【0007】
次に、本発明の標識用風力発電装置は、車輌用工作物に複数個の発電機を車輌の走行方向に沿って横一列に配設した標識用風力発電装置に於いて、前記複数個の発電機11は、固定子に相当する支持枠25並びに支持部材10を介して車輌用工作物に固定され、また発電機は、前記支持枠25の内部に環状に設けられた複数個の導体取付け部にそれぞれボビン状に巻き付けられた発電コイルと、これらの発電コイルに対向するように周方向に「S極」、「N極」という具合に順次永久磁石29を端部に有する回転子としての翼28をそれぞれ備え、さらに、前記発電機本体21の支持枠25には、前面開口縁部25aから所要角度を持たせて前方に突出する複数枚の風受け案内板が設けられていることを特徴とする。
【0008】
ここで、「車輌用工作物」とは、道路又は線路に沿って設けられたガードレール,街灯用支柱,騒音防止用遮蔽部材,風雪用遮蔽部材,橋,トンネル,標識用支柱等を言う。
【0009】
【発明の実施の形態】
まず、図1を参照に本発明の実施の形態を簡単に説明する。1は車輌の走行路の一例としての高速道路,2は高速道路に設けられた中央分離帯,3は中央分離帯に前記高速道路1の車輌走行方向に沿って配設された車輌用工作物(例えばガードレール),4は車輌用工作物3に固定的に取付けられた標識用風力発電装置,5は標識用風力発電装置4から供給された電力を利用して走行中の車輌6に情報を知らせる標識の一例としての報知手段で、この報知手段5は普通一般に上部フレームに電光掲示部7を有している。ここで各図を簡単に説明すると,図2は車輌用工作物に取付けられた工作物を平面から見た説明図,図3は図2を基準として正面から見た説明図である。また図4は主要部を拡大した正面図,図5は図4を基準として縦断面から見た概略説明図である。
【0010】
そこで、図2乃至図4を参照に本発明の第1実施例を説明する。中央分離帯2に設けられた車輌用工作物3の一例としてのガードレールは、普通一般に所要間隔を有して設けられた複数本のガード支柱3aと、これらのガード支柱3aの上部に架設されたガードレール本体3bとから成っている。一方、標識用風力発電装置4は、本実施例では、車輌用工作物3のガード支柱3aに固定的に架設された支持部材10と、この支持部材10に嵌め込まれた複数個のカセット式発電機11とから成り、前記カセット式発電機11から得られた電力は、図示しない定電圧装置,制御手段,蓄電池等をそれぞれ介し、安定した電力として報知(標識)手段5に供給される。
【0011】
したがって、本発明の標識用風力発電装置4は、基本的には車輌用工作物3に固定的に取付けられた支持部材10と、この支持部材10に嵌め込まれた複数個のカセット式発電機11とから成る。そこで、支持部材10とカセット式発電機11をさらに詳しく説明する。
【0012】
まず支持部材10は、ガードレール本体3bの下方空間部12に位置するようにガード支柱3a,3a間に架設された上方支持杆14と、この上方支持杆14に対向するように前記ガード支柱3a,3a間に架設された下方支持杆15とに区別されている。しかして、上方支持杆14及び下方支持杆15は、図5で示すように断面チャンネル形状に形成され、固着手段(ボルト,ナット等)16を介し、ガード支柱3a,3aの上部寄りの部位並びに下部に適宜に固着されている。上方支持杆14及び下方支持杆15は、両方が相俟ってカセット式発電機11を係止することができるように互いに対向している。
【0013】
ところで、上方支持杆14及び下方支持杆15の各垂直壁14a,15aは、各カセット式発電機11に対しては係止機能を発揮する。そこで、この係止機能を考慮して上方支持杆14の垂直壁14aには、複数個の嵌め込み用切欠部17を形成し、一方、下方支持杆15の垂直壁15aと連設する底壁15b内面には、所要間隔を有して弾発性部材(例えば板バネ)18が設けられている。
【0014】
次にカセット式発電機11は、図6で示すように支持部材10にカセット式(着脱可能)に嵌め込まれる矩形枠状筐体20と、この筐体20内に一体的に組み込まれた大・小の発電機本体21,22とから成る。なお、大の発電機本体21と小の発電機本体22とは同一構造なので、ここでは便宜上小の発電機本体22についてのみ説明し、大の発電機本体21の構造に関する重複的説明は割愛する。
【0015】
さて、矩形枠状筐体20は、望ましくはガード支柱3a,3aの半径を考慮して形成されている。つまり、ガード支柱3aから著しく突出しないようにその奥行は浅く設定されている。また筐体20の左右の側壁20a,20bには複数個の把手23が適宜に取付けられている。さらに、筐体20の上壁20cには、前述した上方支持杆14の各嵌め込み用切欠部17を通過した後に垂直壁14aと係合する突起部24が複数個形成されている。したがって、矩形枠状筐体20と支持部材10との嵌め込みは、いわば障子と障子枠との嵌め込み関係に相当する。
【0016】
また概略的な図7乃至図9を参照に小発電機本体22の構成を説明すると、25は小発電機本体22の支持枠である。この支持枠25はカセット式であり、前述した筐体20内に大・小の発電機本体21,22が組合わせられた状態でピッタリと嵌合する。26は支持枠25の中心部に設けられた長筒状の軸受け部27に回転自在に軸支された回転軸で、この回転軸26には放射状に翼28が固定されている。しかして、この翼28は、図7及び図9で示すように磁石取付部を有するファン型であり、望ましくは翼28の箇所には湾曲状の風掬い部28bが形成されている。また翼28の先端部の外壁面には、湾曲板の第1永久磁石29が周方向に「S極」、「N極」と言う具合に順次固定されている。さらに、翼28の軸部28aには、図9で示すように第2永久磁石30が環状に「S極」、「N極」と言う具合に順次固定されている。回転子は、回転軸26と、この回転軸26に一体に形成された翼28と、翼28に環状に固定された第1・第2永久磁石29,30とから成る。
【0017】
これに対し、固定子に相当する箱型状支持枠25の内部には、前記第1・第2永久磁石29,30に対向するように多数の突起状導体取付け部31が環状に設けられ、これらの導体取付け部31にはボビン状に発電コイル32がそれぞれ巻き付けられている。そして、本実施例では前記箱型状支持枠25及び突起状導体取付け部は、非磁性体(例えば硬質の合成樹脂材)で形成されている。
【0018】
次に35は小発電機本体22に設けられた複数の風受け案内板である。本実施例ではこれらの風受け案内板35は、支持枠25の前面開口縁から所要角度を持たせて前方に突出するように開口縁部25aに固定的に設けられている。
【0019】
上記構成に於いて、カセット式発電機11を支持部材10にセットする場合について説明する。まず、支持部材10にカセット式発電機11をセットする前に、図6で示すように大・小の発電機本体21,22を矩形枠状筐体20内に組み込む。この場合筐体20内の中央部には大の発電機本体21を、また筐体20の四つ角寄りの各部位には小の発電機本体22をそれぞれ一体的に組み込む。
【0020】
次に複数個の発電機本体を有するカセット式発電機11を支持部材10にセットする。この場合一旦セット式発電機11の把手23を持って当該発電機11を持ち上げ、当該発電機11の底部を下方支持杆15の底壁15b内面に合わせるようにして把手23から手を離す。そこで、当該発電機11の底部が下方支持杆15に係合したならば、当該発電機11を左右の弾発性部材18,18のバネ力に抗して適宜に押し下げながら発電機11の各突起部24を上方支持杆14の各嵌め込み用切欠部17に合わせるようにする。そして、各突起部24を各嵌め込み用切欠部17に通した所で当該発電機11から両手を放すと、当該発電機11は、左右の弾発性部材18,18のバネ力により多少浮上し、その各突起部24が上方支持杆14の垂直壁14aに係合する。そうすると、当該発電機11は、左右の弾発性部材18,18に支持された格好で支持部材10に支持される。
【0021】
このようにして複数個のカセット式発電機11は、図2及び図3で示すように車輌用工作物3のガードレール本体3bの下方空間部12に支持部材10を介して高速道路1に沿って横一列に配設され、標識用風力発電装置4と成る。
【0022】
【実施例】
本発明の一実施例に於いて、標識用風力発電装置4を高速道路の中央分離帯に設けられた車輌用工作物3に設置した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば新幹線,地下鉄等の車輌に対する車輌用工作物に風力発電装置4を取付けても良い。要は走行する車輌によって所望する風が頻繁に発生するような所にある車輌用工作物に設置すれば良い。また車輌用工作物3がガードレールである場合に於いて、風力発電装置4はガードレール本体3bの下方空間部12に支持部材10を介して横方向に配設されているが、必ずしもガードレール本体の下方空間部12に配設する必要はない。例えば車輌用工作物3のガードレール本体3bの上方空間部に配設しても良い。この場合左右のガート支柱3a,3aの上端部側をガードレール本体3bから所要量突出させる必要がある。さらに、本実施例では発電機本体21(22)の翼28はファン型であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。翼28は弱い風であっても回転するのが望ましいので、最近、流体工学が専門の某氏が発明したクロスフロー型風車であっても良い。また発電機11は、矩形枠状筐体20と、この筐体20内に組み込まれた箱型支持枠25を有する複数個の発電機本体とから成るが、前記矩形枠状筐体20内には1個の発電機本体だけを組み込んでも良い。加えて、他の発電手段(例えば太陽発電機)を支持部材10の上方支持杆14に取付け、双方を組合わせて発電力の増大化を図っても良い。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明にあっては、次に列挙するような効果がある。
(1)自動車,新幹線,地下鉄等の車輌に対する車輌用工作物に複数個の発電機を横一連に配設したので、無風時であっても、車輌が走行した際に発生した風を効率的に利用して発電することができる。
(2)車輌用工作物に複数個の発電機を取付けるので、既存の支柱やスペースを使用することができる。
(3)係止機能を有する支持部材に重量のある発電機を持ち上げて嵌め込むだけなので、支持部材に対する取付け作業が容易である。
(4)カセット式発電機には複数個の発電機本体が設けられているので、多くの発電量を得ることができる。
(5)前記(4)に於いて、カセット式発電機が矩形状筐体と、複数個の箱型支持枠25を有する発電機本体とから成る実施例には、前記矩形状筐体内に複数個の発電機本体を一体的に組み込むことができる。
(6)発電機本体の支持枠には複数枚の風受け案内板が設けられているので、風を効率的に受け入れることができる。
(7)発電機本体の支持枠25には、前記第1・第2永久磁石29,30に対向するように多数の突起状導体取付け部31が環状に設けられ、これらの導体取付け部31にはボビン状に発電コイル32がそれぞれ巻き付けられている実施例の場合には、発電コイル32の巻数を増やすことができる。したがって、発電量の増大化を図ることができる。
(8)発電機本体の支持枠25及び突起状導体取付け部が非磁性体で形成されている実施例の場合には、回転子がスムースに回転し続ける。したがって、回転時に発生する回転子と固定子との引き合い現象を極力回避することができる。
【図面の簡単な説明】
図1乃至図9は、本発明の一実施例を示す各説明図である。
【図1】本発明の実施形態の一例を示す概略説明図。
【図2】車輌用工作物に取付けた状態の平面から見た説明図。
【図3】図2を基準として正面から見た説明図。
【図4】主要部を拡大した正面図。
【図5】図4の5−5線の縦断面から見た概略説明図。
【図6】主要部(カセット式発電機)の斜視からの概略説明図。
【図7】要部(発電機本体)を正面から見た概略説明図。
【図8】要部(発電機本体)を横断面から見た概略説明図。
【図9】要部(発電機本体)を背面から見た概略説明図。
【符号の説明】
1…車輌の走行路、2…中央分離帯、3…車輌用工作物、3a…ガード支柱、3b…ガードレール本体、4…風力発電装置、10…支持部材、11…カセット式発電機、14…上方支持杆、15…下方支持杆、20…筐体、20a,20b…側壁、20c…上壁、21,22…発電機本体、23…把手、25…支持枠、26…回転軸、27…軸受け部、28…翼、28a…翼の軸部、28b…翼の掬い部、29,30…永久磁石、31…導体取付け部、32…発電コイル、35…風受け案内板。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sign wind power generator using wind power generated when a vehicle such as a train or an automobile passes.
[0002]
[Prior art]
Various generators using natural energy such as hydropower and wind power have been proposed. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-130742 discloses a portable water turbine generator, which is installed in a mountain stream as appropriate in order to obtain electricity for outdoor lighting to enjoy camping, fishing, etc. It is done. An example of a generator using hydraulic power is described in Japanese Utility Model Publication No. 63-171675. The generator described in this publication is provided with a rotor having a magnet inside a water supply pipe, and rotates the rotor by passage of a water flow. And the electric power obtained from this generator can be utilized in various places. On the other hand, an example of a generator using wind power is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-129855. The rotor blades of this generator are of the propeller type, and the generator body is provided with a tail blade, and the rotating shaft freely rotates in accordance with the wind direction. Therefore, the installation location of this generator is not particularly limited.
[0003]
As described above, various generators using natural energy have been proposed in the past. However, these generators are installed in a "specific place", "how to install" No specific proposal was made regarding "use". Therefore, various proposals (invention / utility model) were not put into practice and were disliked.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the conventional problems, a first object of the present invention is to easily install a generator at a specific place and use it as electric power for a vehicle sign. The second object is to generate electricity by efficiently using wind generated when the vehicle travels even when there is no wind. The third object is that a plurality of heavy generators can be easily arranged in a horizontal row along the traveling direction of the vehicle on the vehicle workpiece. The fourth purpose is to obtain a large amount of power generation. Other objectives include the ability to produce a cassette-type generator by simply combining multiple generator bodies, the ability to receive wind efficiently, and an inquiry between the rotor and stator generated during rotation. For example, the phenomenon can be avoided as much as possible.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
First, labeled for wind turbine generator of the present invention, at a plurality of generator-labeled for wind power generator disposed in a row along the running direction of the vehicle to the vehicle workpiece, the plurality of power generating The
[0006]
In the above configuration, the
[0007]
Next, the present invention wind turbine generator for labeling, at a plurality of generator-labeled for wind power generator disposed in a row along the running direction of the vehicle to the vehicle workpiece, said plurality The
[0008]
Here, the “vehicle workpiece” refers to a guard rail, streetlight post, noise prevention shielding member, wind and snow shielding member, bridge, tunnel, sign post, and the like provided along a road or track.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, an embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
[0010]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A guard rail as an example of a
[0011]
Therefore, the sign
[0012]
First, the
[0013]
By the way, the
[0014]
Next, as shown in FIG. 6, the
[0015]
Now, the rectangular frame-shaped housing | casing 20 is preferably formed in consideration of the radius of the guard support |
[0016]
The configuration of the
[0017]
On the other hand, in the box-shaped
[0018]
Next,
[0019]
The case where the
[0020]
Next, the
[0021]
In this way, the plurality of
[0022]
【Example】
In the embodiment of the present invention, the case where the
[0023]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention has the following effects.
(1) Since a plurality of generators are arranged horizontally in a vehicle workpiece for vehicles such as automobiles, bullet trains, subways, etc., even when there is no wind, the wind generated when the vehicle travels can be efficiently It can be used for power generation.
(2) Since a plurality of generators are attached to a vehicle workpiece, existing struts and spaces can be used.
(3) Since only a heavy generator is lifted and fitted into a support member having a locking function, the attaching operation to the support member is easy.
(4) Since the cassette generator is provided with a plurality of generator bodies, a large amount of power generation can be obtained.
(5) In the embodiment (4), in the embodiment in which the cassette type generator is composed of a rectangular casing and a generator main body having a plurality of box-shaped support frames 25, a plurality of cassette generators are included in the rectangular casing. Individual generator bodies can be integrated.
(6) Since a plurality of wind receiving guide plates are provided on the support frame of the generator body, wind can be received efficiently.
(7) The
(8) In the case of the embodiment in which the
[Brief description of the drawings]
1 to 9 are explanatory views showing an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view seen from a plane in a state of being attached to a vehicle workpiece.
3 is an explanatory diagram viewed from the front with reference to FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is an enlarged front view of a main part.
FIG. 5 is a schematic explanatory view seen from a longitudinal section taken along line 5-5 in FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic explanatory view from the perspective of the main part (cassette generator).
FIG. 7 is a schematic explanatory view of the main part (generator body) as seen from the front.
FIG. 8 is a schematic explanatory view of a main part (generator body) as seen from a cross section.
FIG. 9 is a schematic explanatory view of the main part (generator body) as seen from the back side.
[Explanation of symbols]
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