JP4015175B1 - Wind power generator that electromagnetically uses the peripheral speed of the blade tip - Google Patents

Wind power generator that electromagnetically uses the peripheral speed of the blade tip Download PDF

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Abstract

【課題】定格の回転時において効率の良い風力発電を行うことと、風が微弱な時期から風車が回転でき強風となっても発電が継続できることが、課題である。
【解決手段】風車の羽根の翼端を連結し永久磁石を配設した回転ダクトと、回転ダクトの外側に電磁石を配置したシュラウドを準備し、永久磁石と電磁石との垂直方向の間隙は、間隙保持用ベアリングで常に一定に保ちつつ周速を利用した効率の良い発電を行うとともに、電磁石及び間隙保持用ベアリングを伸縮自在な腕を有する保持骨格を介してシュラウドに接続し、永久磁石と電磁石との水平距離を保持骨格の伸縮自在な腕の長さを随時変更することによって永久磁石と電磁石との電磁的粗密を調整して、風が微弱な時期から強風まで発電を継続する。
【選択図】図66
[PROBLEMS] To perform efficient wind power generation at the time of rated rotation and to continue power generation even when the windmill rotates from a weak wind and becomes strong wind.
A rotating duct in which the blade tip of a wind turbine blade is connected and a permanent magnet is disposed, and a shroud in which an electromagnet is disposed outside the rotating duct are prepared, and the vertical gap between the permanent magnet and the electromagnet is a gap. Efficient power generation using the peripheral speed while keeping constant with the holding bearing, and the electromagnet and the gap holding bearing are connected to the shroud through a holding skeleton having an extendable arm, and the permanent magnet and the electromagnet By adjusting the length of the extendable arm of the skeleton at any time, the electromagnetic density of the permanent magnet and the electromagnet is adjusted to continue the power generation from the time when the wind is weak to the strong wind.
[Selection] Figure 66

Description

本発明は、地上に対して回転する羽根の翼端部を連結した回転ダクトや円環に配設した永久磁石と、地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドか、もしくは回転する回転ダクトや円環と反対方向へ回転可能なシュラウドに配設した発電コイルや電磁石(以下、鉄心の有無や通電の有無にかかわらず「電磁石」と総称することがある)との間の磁力線の変化を利用して発電する風力発電装置と、その構造に関する。
The present invention includes a rotating duct connected with blade tips of blades rotating with respect to the ground, a permanent magnet disposed in an annulus, and a shroud that is stationary with respect to the ground and water (including on board), or Between a rotating rotating duct or a rotating coil or a power generating coil or an electromagnet disposed on a shroud that can rotate in the opposite direction to the ring (hereinafter sometimes referred to as an “electromagnet” regardless of the presence or absence of an iron core) The present invention relates to a wind power generation apparatus that generates electric power using changes in magnetic field lines and a structure thereof.

風車を揚水や灌漑あるいは製粉等の動力源として使用することは、紀元前から広く行われていた。しかし、発電に利用するようになったのは比較的新しく、1891年にデンマークのポール・ラ・クール(Poul la Cour)が作った風車からといわれている。当時に作られた風車は、水平軸風車に抗力羽根を取り付け、直流発電機を接続するものであった。じ後、水平軸風車には、航空機の翼やプロペラと同じ揚力を発生して回転する揚力羽根が使われるようになった。また、垂直軸風車にも改良が加えられ、抗力をより有効に使用できるサボニウス型や、垂直軸に揚力羽根を取り付けたダリウス型やジャイロミル型が現れ、また発電機も誘導型交流発電機や同期型交流発電機とコンバーターとの組合せとなって効率の良いものとなってきた。 The use of windmills as a power source for pumping, irrigation or milling has been widely practiced since BC. However, it is relatively new to use for power generation, and is said to be from a windmill made in 1891 by Paul La Coeur in Denmark. The windmill created at that time was a horizontal axis windmill with drag blades connected to a DC generator. Later, horizontal axis wind turbines began to use lift blades that generate and rotate the same lift as aircraft wings and propellers. In addition, vertical axis wind turbines have also been improved, and Savonius type that can use drag more effectively, Darius type and gyromill type that have lift blades attached to the vertical axis, and the generator is an induction type AC generator and A combination of a synchronous alternator and a converter has become efficient.

風力発電においては、風の力で圧電素子を振動させて発電する装置や静電気を発生させて発電する装置もあるが、一般には、永久磁石が作る磁界の中を巻線状にした導線を走らせて磁界を導線が切る際の誘導電流を利用する。通常、発電機は、風車によって回転する回転軸に接続する。したがって、発生する電力の大きさは、磁界を横切る導線の速度に比例するので、風車の回転軸に接続した発電機の場合には、その発電効率を高めようとすると、発電機の回転軸の速度を増すことが必要なので、風車の回転軸の回転速度が高い風車形式の選択や翼型の選択、あるいは増速装置の取り付けや発電機の極数の増加を模索してきた歴史がある。 In wind power generation, there are devices that generate electricity by vibrating piezoelectric elements with the force of wind, and devices that generate electricity by generating static electricity, but in general, a conducting wire that runs in a magnetic field created by a permanent magnet is run. The induced current when the conductor cuts the magnetic field is used. Usually, the generator is connected to a rotating shaft that is rotated by a windmill. Therefore, the magnitude of the generated electric power is proportional to the speed of the wire crossing the magnetic field. Therefore, in the case of a generator connected to the rotating shaft of the windmill, an attempt is made to increase the power generation efficiency of the rotating shaft of the generator. Since it is necessary to increase the speed, there is a history of exploring the selection of a wind turbine type or blade type with a high rotational speed of the wind turbine rotation axis, or the installation of a speed increasing device or an increase in the number of generator poles.

風車は、概略、水平軸風車と垂直軸風車に区分され、水平軸風車には、抗力羽根を有する多翼型、オランダ型、セイルウイング型、揚力羽根を有するプロペラ型があって、回転する際に、風の方向に各羽根が正対して(ただし、多翼型のアメリカ型は、尾羽を操作して風に平行や斜めにして使用することが多い)全部の面でトルクを発生するので風の利用効率がよい。しかしながら、風の方向に正対することが条件となるので、通常、旋回装置を伴う必要がある。水平軸風車のうち、一方の抗力羽根は、周速比が1を超えることができないが、トルクが高く、風速3m/s未満の風でも回転することがあってカットイン風速も低い。他方の揚力羽根は、周速比が5程度まであって、回転軸の回転数を上げるができるので発電に適するが、トルクは低く、当初から負荷をかけすぎた場合、初動としての励起が必要であり、航空機で見られる翼の失速速度と同様、ある程度の風速がないと回すことができないので、カットイン風速が高い。また、垂直軸風車は、どの方向からの風にも対応できるが、風の約半分しか利用できないので効率が悪い。垂直軸風車にも水平軸風車同様、抗力羽根と揚力羽根があり、その特性は水平軸風車の場合と同様であるが、発電機の回転軸速度の得易さから商用に供する大型のものは、ダリウス型かジャイロミル型が使用される。 Wind turbines are roughly divided into horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines. Horizontal axis wind turbines include multi-blade types with drag blades, Dutch types, sail wing types, and propeller types with lift blades. In addition, each blade is facing the wind direction (however, the American type of multi-wing type is often used in parallel or at an angle by operating the tail blade) Wind utilization efficiency is good. However, since it is necessary to face the wind direction, it is usually necessary to accompany the swivel device. Of the horizontal axis wind turbines, one drag blade cannot have a peripheral speed ratio of more than 1, but has a high torque and may rotate even in winds with a wind speed of less than 3 m / s, resulting in a low cut-in wind speed. The other lift blade has a peripheral speed ratio of up to about 5 and can increase the number of rotations of the rotating shaft, so it is suitable for power generation. However, the torque is low, and if it is overloaded from the beginning, excitation as the initial motion is necessary. As with the wing stall speed found in aircraft, it cannot be turned without a certain wind speed, so the cut-in wind speed is high. A vertical axis wind turbine can deal with wind from any direction, but it is inefficient because only about half of the wind can be used. Like the horizontal axis wind turbine, the vertical axis wind turbine has drag blades and lift blades, the characteristics of which are the same as in the case of the horizontal axis wind turbine. Darrieus type or gyromill type is used.

発電する部分を、直流発電機(直流電動機)や誘導発電機(誘導電動機)あるいは同期発電機(同期電動機)とし、回転軸に接続して発電する通常の風力発電装置においては、発電効率を上げるためには、発電機の回転軸の回転速度を向上させることが必要である。よって、回転速度が大きくできる水平軸風車の揚力羽根であるプロペラ型を採用した発電例が多いが、プロペラ型はトルクが低い欠点をもつ。また、プロペラ型は、回転半径が大きいほどトルクは大きくなるが回転速度は遅くなる。また、同じ回転半径の場合には、羽根の枚数が多いほどトルクは大きくなるが回転速度は遅くなる。このようにプロペラ型では、小さな回転半径ではトルク不足となり、大きい回転半径のものは回転数が上がらずトルクと回転数との両立が難しい。したがって、その両方をできるだけ両立させるために大きな回転半径で羽根の枚数を1枚にしたプロペラ型も存在する。しかしながら、一般には、誘導発電機や6極程度の同期発電機の場合、プロペラ型の羽根を大きな回転半径の3枚程度とし、プロペラの回転軸に5倍程度の増速機を介在させてから発電機を回すことが多い。また、同期発電機の極数を40〜60極程度まで増加して、増速機を介さないで発電する場合もある。 In a normal wind power generator that generates power by connecting a rotating shaft to a DC generator (DC motor), an induction generator (induction motor), or a synchronous generator (synchronous motor), the power generation efficiency is increased. For this purpose, it is necessary to improve the rotational speed of the rotating shaft of the generator. Therefore, there are many power generation examples that employ a propeller type that is a lifting blade of a horizontal axis wind turbine that can increase the rotation speed, but the propeller type has a drawback of low torque. In the propeller type, the larger the rotation radius, the greater the torque but the slower the rotation speed. In the case of the same radius of rotation, the greater the number of blades, the greater the torque but the slower the rotational speed. Thus, in the propeller type, torque is insufficient with a small turning radius, and with a large turning radius, the number of revolutions does not increase and it is difficult to achieve both torque and revolutions. Accordingly, there is a propeller type in which the number of blades is one with a large turning radius in order to make both of them as compatible as possible. However, in general, in the case of induction generators and synchronous generators of about 6 poles, the propeller type blades are set to about 3 with a large turning radius, and a speed increaser of about 5 times is interposed on the rotating shaft of the propeller. I often turn the generator. In some cases, the number of poles of the synchronous generator is increased to about 40 to 60 poles, and power is generated without using a speed increaser.

特許文献8と特許文献38は、水平軸風車の揚力羽根のプロペラ型において、トルクを向上させるために、ナセルの風上側であるアップウインド側と風下側であるダウンウインド側にプロペラ型の揚力羽根を一組ずつ計二組設置し、風車の回転軸から機械的に出力を引き出した例である。一方の特許文献38は、アップウインド側の揚力羽根の回転方向とダウンウインド側の揚力羽根の回転方向が同一方向である。しかしながら、ダウンウインド側の揚力羽根は、アップウインド側の揚力羽根の後流とナセルや支柱の作る渦流の影響を受けて、回転数の低下が避けられないので、両方の揚力羽根の出力を一つにする場合には、差動装置の一つである差動歯車(デファレンシャルギア)を介してから増速機に繋いで発電する仕組みを有する。他方の特許文献8は、ナセルを挟んだアップウインド側とダウンウインド側の揚力羽根が同軸で逆回転(以下、「同軸反転」という)するタイプである。この場合にも、ダウンウインド側の揚力羽根は、アップウインド側の揚力羽根及びナセルや支柱の作る渦流の影響を受ける。よって、二組の揚力羽根には回転速度に大きな差が出るが、両方の出力は傘歯車をもって直接発電機の回転軸に接続されている。このため、傘歯車は、ナセル前後の二つの揚力羽根の異なる回転速度やトルクを調整することとなるので大きい無理な力がかかり、長期間使用することは極めて困難な仕組みとなっている。また、特許文献8は、アップウインド側の揚力羽根とダウンウインド側の揚力羽根が同軸反転するために、回転軸の回転速度が2倍となるので増速機を不要にする、と受けとれる主張を記述しているが、機械的に出力を引き出す場合には、同一方向回転であろうと同軸反転であろうと、出力軸の回転数は、揚力羽根が一組の場合とほぼ同じか、あるいはダウンウインド側の羽根の速度がブレーキとなって、一組の場合よりも遅いのであって、二組の揚力羽根を同軸反転で用いることだけをもって、増速機が不要となるとの理由を構成することはできない。 In Patent Document 8 and Patent Document 38, in a propeller type of a lift blade of a horizontal axis wind turbine, in order to improve torque, a propeller type lift blade is provided on the upwind side which is the windward side of the nacelle and the downwind side which is the leeward side. This is an example in which two sets are installed one by one, and the output is mechanically extracted from the rotating shaft of the windmill. On the other hand, in Patent Document 38, the rotation direction of the lifting blade on the up window side and the rotation direction of the lifting blade on the down window side are the same direction. However, the lift blades on the downwind side are affected by the wake flow of the lift blades on the upwind side and the eddy current created by the nacelle and struts. In this case, the power generation device has a mechanism for generating power through a differential gear (differential gear), which is one of differential devices, and then connected to a speed increaser. The other patent document 8 is a type in which the lift blades on the upwind side and the downwind side sandwiching the nacelle are coaxially reversely rotated (hereinafter referred to as “coaxial inversion”). Also in this case, the lift blades on the downwind side are affected by the lift blades on the upwind side and the vortex created by the nacelle and the support column. Therefore, although there is a large difference in rotational speed between the two sets of lifting blades, both outputs are directly connected to the rotating shaft of the generator with bevel gears. For this reason, the bevel gear adjusts the different rotational speeds and torques of the two lift blades before and after the nacelle, so that a large unreasonable force is applied and it is extremely difficult to use for a long time. Further, Patent Document 8 claims that the upwind side lift blades and the downwind side lift blades are coaxially reversed, so that the rotational speed of the rotary shaft is doubled, so that a speed-up gear is not required. However, when the output is mechanically extracted, the rotational speed of the output shaft is almost the same as that of a pair of lifting blades, whether it is rotating in the same direction or reversing coaxially, or down. The speed of the blades on the wind side becomes a brake, which is slower than the case of one set, and the reason that the gear box is unnecessary is to be formed only by using two sets of lift blades with coaxial reversal I can't.

特許文献25と特許文献37は、垂直軸風車の抗力羽根を上下に二組、特許文献11と特許文献18と前記の特許文献37は、水平軸風車の揚力羽根を前後に二組有し、それぞれの羽根の一方に永久磁石を、他方に巻線を行ったコイルを接続して同軸反転させ、互いの相対速度をほぼ2倍にして発電を行うものである。この周速を電磁的に取り出す場合に同軸反転を用いることは、逆回転する回転軸の出力を機械的に取り出す場合と異なり、相対速度の増加が見込める優れた方法である。ただし、これらの特許文献の電磁石に対向(対面)する永久磁石の端部にあって最も強力に磁力を発揮する面(以下、永久磁石の「作用面」といい、電磁石では、電磁石の「作用面」という)と電磁石の作用面とは、通常の電動機と同様、遠心力による伸張や温度変化による伸縮の影響を受けやすい回転面の直径方向に並んでいるので、永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面とが作る間隙(空隙)が、遠心力や温度変化によっても影響を受けることが少ない比較的小さな直径の場合においてのみ可能であって、大きな直径では実行困難である。 Patent Document 25 and Patent Document 37 have two pairs of drag blades of the vertical axis wind turbine up and down, Patent Document 11 and Patent Document 18 and the above Patent Document 37 have two sets of lift blades of the horizontal axis wind turbine in the front and rear, A permanent magnet is connected to one of the blades, and a coil with windings is connected to the other to invert the axis, and the relative speed of each other is almost doubled to generate power. The use of coaxial reversal when electromagnetically extracting the peripheral speed is an excellent method in which an increase in relative speed can be expected unlike the case where the output of the rotating shaft that rotates in reverse is mechanically extracted. However, the surface of the permanent magnet facing (facing) the electromagnets of these patent documents that exhibits the strongest magnetic force (hereinafter referred to as the “working surface” of the permanent magnet). the surface ") and the working surface of the electromagnet, similar to the conventional electric motor, since arranged in diametrical direction of the sensitive plane of rotation of the expansion by the expansion and temperature changes caused by the centrifugal force, the working surface of the permanent magnet and the counter The gap formed by the working surface of the electromagnet is only possible in the case of a relatively small diameter that is hardly affected by centrifugal force or temperature change, and is difficult to implement at a large diameter.

特許文献40は、風力発電(含む、水力発電)において、垂直軸風車の抗力羽根の回転する周辺部分の速さ(以下、「周速」という)を電磁的に利用して発電する仕組みを開示している。周速を利用する仕組みは、抗力羽根である方形パドルの外側を円板(以下、「円環」という)で連結し、そこへ発電の仕組みを組み込む場合と、最外周部の円形パドルの直近の回転軸側に円環を設けて発電の仕組みを取り付ける場合の2例を示してある。明細書の特許請求の範囲や発明の詳細な説明には、この発明の特徴である重要な4点が記載されている。すなわち、1番目は、永久磁石や電磁石は、回転する羽根の周辺部分の円環に円形に配設していること。2番目は、その円環に磁石を配設したことに基づき羽根の周速を利用して発電すること。3番目は、永久磁石や電磁石を配設した円環を複数枚重ねて発電すること。4番目は、内側の方形パドルの風車と外側の円形パドルの風車を同軸で組み込み回転方向を互いに逆回転する方向で用いることによって、永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との相対速度を増加して発電すること、である。さらに、図面においての作図の内容から、永久磁石と電磁石との対向する作用面は、風車の回転軸に平行する方向に設定しているので、風車が大きくなっても遠心力による伸張や温度変化による伸縮の影響を受けることが少ないので、大型の風車を作成するための基本的な要領が開示されている。この特許文献40で開示された風車は、垂直軸風車で抗力羽根の場合であるが、水平軸風車の揚力羽根に置き換えても、ほぼ、そのまま応用可能な方式である。 Patent Document 40 discloses a mechanism for generating electric power by using electromagnetically the speed of a peripheral portion (hereinafter referred to as “peripheral speed”) of a rotating blade of a vertical axis wind turbine in wind power generation (including hydroelectric power generation). is doing. The mechanism that uses the peripheral speed is to connect the outer side of the square paddle, which is a drag blade, with a disk (hereinafter referred to as “ring”) and incorporate the power generation mechanism there, Two examples are shown in the case where a ring is provided on the rotating shaft side and a power generation mechanism is attached. In the claims of the specification and the detailed description of the invention, four important features of the present invention are described. That is, the first is that the permanent magnets and electromagnets are arranged in a circle around the periphery of the rotating blades. The second is to generate electricity using the peripheral speed of the blades based on the fact that magnets are arranged in the ring. The third is to generate electricity by stacking multiple circular rings with permanent magnets and electromagnets. Fourth , the relative speed between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the opposing electromagnet is obtained by using the inner square paddle wind turbine and the outer circular paddle wind turbine coaxially and using the rotation directions in directions opposite to each other. To generate electricity. Furthermore, from the contents of the drawing in the drawing, the opposing working surfaces of the permanent magnet and the electromagnet are set in a direction parallel to the rotation axis of the windmill. The basic procedure for creating a large windmill is disclosed because it is less affected by the expansion and contraction caused by. The wind turbine disclosed in Patent Document 40 is a vertical axis wind turbine in the case of a drag blade, but even if it is replaced with a lift blade of a horizontal axis wind turbine, it can be applied almost as it is.

特許文献17と特許文献23は、ともに垂直軸風車にサボニウス型の抗力羽根を用いている。両発明は、学習キットであって、周速を利用することを目的として発明されたものではないが、結果的に風車の周辺部に回転軸に平行して永久磁石の作用面と電磁石の作用面とを対向させ発電する例である。特許文献5は、垂直軸風車にジャイロミル型の揚力羽根を用いている。特許文献5は、円環状に発電用コイルを設置し、回転する揚力羽根の上下両端の直径方向に2枚並んで取り付けられた永久磁石で発電用コイルを回転軸の内側方向と外側方向から挟んで発電する方式である。このため、回転部分が遠心力による伸張や温度変化による伸縮の影響を受けることが少ない小さな直径であれば実現は可能であるが、大きな直径では実現困難である。特許文献3は、特許文献5と同様、垂直軸風車の揚力羽根のジャイロミル型を基本としているが、ジャイロミル型の縦の直線翼と回転軸とを結ぶスポークが揚力羽根の形状を有している。特許文献3の永久磁石と発電用コイルの配置については、回転軸と直交する直径方向や、回転軸と平行する方向や、あるいは直径方向と回転軸に平行する方向との両方向や、あるいは永久磁石を発電用コイルで両側から挟む方向等、各種の配置の仕方が示されている。この中には、ガイド上をスライダが走行するガイド機構に永久磁石を載せて発電用コイルの間を走行させたり、発電コイル側をカバーで覆って、走行する永久磁石との接触を防止する等、温度変化による伸縮に抗して永久磁石と発電コイルとの間隙を維持する工夫や、特許文献19がS字ローター型羽根の垂直軸風車の主軸に磁気軸受を用いて回転抵抗を低減する試みを行ったが、永久磁石か発電コイルのいずれかを回転子とする場合に、フレームと回転子との間に磁気軸受の仕組みを用いて摩擦の低減と回転軸の維持を図っている。ガイド機構や磁気軸受は、回転半径の比較的小さな垂直軸風車においては、永久磁石と発電コイルとの間隙を保持するため有効ではあるが、直径がかなり大きくなった場合においても、永久磁石と発電コイルとの間隙を有効に保持できるかについては、検討を要する。特許文献3では、水平軸風車についての例も図18に示していて、直径の大きな風車となることが多い水平軸風車においては、羽根の翼端部には永久磁石や発電コイルは設置せず、羽根の中間部分にリングとフレームで支持された発電コイルを設置している。このように、特許文献3が自ら図18をもってベターと考えたように、ときに数十メートルにもなる水平軸風車の大口径の羽根の翼端部にこの方式をそのまま当てはめ、回転時の外圧によるがたつきや製造誤差による歪みなどに耐えて、永久磁石と発電コイルとの間隙を、特許文献3が企図した1〜5mmで維持することは、著しく困難である。ましてや、回転半径が50mにもなる水平軸風車の翼端において設置する場合には、ガイドをその円周の約314mに渡し炎天下や風雪や各種の振動に耐えて長期日永久磁石と発電コイルとの間隙の精度を維持することは、極めて困難である。さらには、永久磁石と発電コイルとの間隙を発電効率向上から望ましくは1mm以下にしたいとした場合には、この方式ではまさに不可能に近いので、さらなる工夫が必要である。 Both Patent Document 17 and Patent Document 23 use Savonius type drag blades for a vertical axis wind turbine. Both the inventions are learning kits and are not invented for the purpose of utilizing the peripheral speed, but as a result, the action surface of the permanent magnet and the action of the electromagnet are parallel to the rotating shaft in the periphery of the windmill. This is an example of generating electricity with the surface facing . Patent Document 5 uses a gyromill type lift blade for a vertical axis wind turbine. In Patent Document 5, a power generating coil is installed in an annular shape, and the power generating coil is sandwiched between the inner side and the outer side of the rotating shaft by permanent magnets mounted side by side in the diameter direction at the upper and lower ends of the rotating lifting blade. This is a method of generating electricity. For this reason, if the rotating part has a small diameter that is less affected by expansion due to centrifugal force or expansion / contraction due to temperature change, it can be realized, but it is difficult to realize it with a large diameter. Patent Document 3 is based on the gyromill type of lift blades of a vertical axis wind turbine as in Patent Document 5, but the spokes connecting the gyromill vertical straight blades and the rotating shaft have the shape of lift blades. ing. Regarding the arrangement of the permanent magnet and the power generating coil of Patent Document 3, the diameter direction orthogonal to the rotation axis, the direction parallel to the rotation axis, the both directions of the diameter direction and the direction parallel to the rotation axis, or the permanent magnet Various ways of arrangement are shown, such as the direction in which the coil is sandwiched from both sides by the power generating coil. In this, a permanent magnet is placed on a guide mechanism on which a slider travels on a guide to travel between power generating coils, or the power generating coil side is covered with a cover to prevent contact with the traveling permanent magnet, etc. , A device to maintain the gap between the permanent magnet and the power generation coil against expansion and contraction due to temperature change, and Patent Document 19 attempts to reduce rotational resistance by using a magnetic bearing on the main shaft of a vertical axis wind turbine with S-shaped rotor blades However, when either a permanent magnet or a power generation coil is used as a rotor, a mechanism of a magnetic bearing is used between the frame and the rotor to reduce friction and maintain the rotating shaft. Guide mechanisms and magnetic bearings are effective in maintaining a gap between a permanent magnet and a power generation coil in a vertical axis wind turbine with a relatively small radius of rotation, but even if the diameter is considerably large, power generation is possible. It is necessary to examine whether the gap with the coil can be effectively maintained. In Patent Document 3, an example of a horizontal axis wind turbine is also shown in FIG. 18, and in a horizontal axis wind turbine that is often a wind turbine having a large diameter, a permanent magnet or a power generation coil is not installed at the blade end of the blade. The power generation coil supported by the ring and frame is installed in the middle part of the blade. In this way, as Patent Document 3 considered to be better with FIG. 18 by itself, this method is applied as it is to the blade tip of a large-diameter blade of a horizontal axis wind turbine, which is sometimes several tens of meters. It is extremely difficult to maintain the gap between the permanent magnet and the power generation coil at 1 to 5 mm as contemplated by Patent Document 3 in order to withstand rattling and distortion due to manufacturing errors. In addition, when installed at the blade tip of a horizontal axis wind turbine with a turning radius of 50 m, the guide is passed to the circumference of about 314 m, and it is resistant to the sun, wind and snow, and various vibrations. It is extremely difficult to maintain the accuracy of the gap. Furthermore, if it is desired to reduce the gap between the permanent magnet and the power generation coil to 1 mm or less in order to improve the power generation efficiency, it is almost impossible with this method, and further contrivance is necessary.

特許文献7と特許文献30と特許文献34は抗力羽根を、特許文献16と特許文献22は揚力羽根を、水平軸風車に取り付けて周速を最大限利用して効率の良い発電を追求した発明である。前者は、羽根の翼端を円環で連結して永久磁石と電磁石とからなる発電の仕組みを構成し、後者は、羽根の中間部や翼端を連結して発電の仕組みを構成している。しかしながら、これらの発明のうち、特許文献7を除くと他の特許文献では、発電の主要な部分となる永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面とを、風車の回転軸と直交する直径方向に配置しているので、遠心力による伸張や温度変化における伸縮の影響を直接受け易く大型のものを作ることは困難である。例えば、水平軸風車の羽根の半径を50mとした場合、遠心力による伸張を0.1%程度であるとすると、遠心力がかかっていない状態から、遠心力が最大となった場合に伸張する長さは50mmとなる。周速を利用した発電は、発電効率の追求からくるものであるが、発電効率は、永久磁石の作用面と電磁石の作用面との間隙をいかに狭く維持できるかにかかっている。1mm以下を維持できれば望ましいが、50mmも伸張した場合において1mmを維持するとすれば、遠心力が発生しない回転当初においての間隙は、51mmでなければならない。これ以下では、接触して回すことができない。このような大きな間隙では、効率の良い発電を行うことができず、周速を利用したことによる発電効率上のメリットを生かすことができない。 Patent Document 7, Patent Document 30 and Patent Document 34 are drag blades, Patent Document 16 and Patent Document 22 are lift blades attached to a horizontal axis wind turbine, and the invention pursues efficient power generation by utilizing the peripheral speed to the maximum. It is. The former constitutes a power generation mechanism consisting of permanent magnets and electromagnets by connecting the blade tips of the blades with a ring, and the latter constitutes a power generation mechanism by connecting the middle part of the blades and the blade tips. . However, of these inventions, except for Patent Document 7, in other Patent Documents, the working surface of the permanent magnet , which is the main part of power generation, and the working surface of the electromagnet facing the diameter are perpendicular to the rotation axis of the windmill. Since they are arranged in the direction, it is difficult to make a large-sized one that is easily affected directly by expansion due to centrifugal force and expansion / contraction due to temperature change. For example, when the radius of the blade of the horizontal axis wind turbine is 50 m and the extension due to the centrifugal force is about 0.1%, the extension occurs when the centrifugal force reaches the maximum from the state where the centrifugal force is not applied. The length is 50 mm. Power generation using peripheral speed comes from the pursuit of power generation efficiency, but power generation efficiency depends on how narrow the gap between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the electromagnet can be maintained. Although it is desirable if 1 mm or less can be maintained, if 1 mm is maintained when 50 mm is extended, the gap at the beginning of rotation where no centrifugal force is generated must be 51 mm. Below this, it cannot be turned in contact. In such a large gap, efficient power generation cannot be performed, and it is not possible to take advantage of power generation efficiency by using the peripheral speed.

このように周速を利用して発電を試みるものでは、翼端部分の遠心力による伸張や温度変化による伸縮を考慮していないものが多い。中でも特許文献16は、永久磁石や電磁石を配置するための内周輪や外周輪を有し、内周輪の内側に揚力羽根を、外周輪の外側にも揚力羽根を有して、互いに逆回転させて発電効率を向上させることを企図したものであるが、遠心力による伸縮が全く考慮されていない。特許文献16の永久磁石と電磁石とは、この内周輪と外周輪の間に直径上で対面(対向)する形での配置であって、内周輪と外周輪の間には、ベアリングが配置してある。一見すると、このベアリングが、内周輪や外周輪の伸縮に耐えて、永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を維持できるように見える。しかしながら、互いに逆回転する内周輪と外周輪の回転速度は、回転半径が異なることから、半径が小さい内周輪の羽根の方が速く、半径が大きい外周輪の羽根は遅いことは、当然である上に、この発明の場合には、内周輪の羽根のピッチ角に外周輪の羽根のピッチ角と異なる値を付与して、半径の大小の差以上に内周輪と外周輪との羽根の回転速度に差が出るように設定してある。したがって、遠心力の出方も内周輪の方が大きくなる。仮に遠心力の出る影響を非常に少なめの0.05%とした場合においても、回転半径が2mの場合には1mmの伸張となる。1mmの伸張は、何もない空間であれば影響がなくても、ベアリングを挟んで荷重を加えたとすると、ベアリングを粉々に粉砕する力となる場合もある。ベアリングが健在だとした場合には、基台側を大きくえぐる原因となる。また、特殊な材質によって、ベアリングも基台側も健在であったとしても、ベアリングと基台が相互に押し合うことになるその大きな力によって、内周輪と外周輪は回転できなるので、実行は困難である。 As described above, many of the power generation attempts using the peripheral speed do not take into consideration the expansion due to the centrifugal force of the blade tip portion or the expansion / contraction due to temperature change. In particular, Patent Document 16 has inner and outer rings for disposing permanent magnets and electromagnets, and has lift blades inside the inner ring and lift blades outside the outer ring. Although it is intended to improve power generation efficiency by rotating, expansion and contraction due to centrifugal force is not considered at all. The permanent magnet and the electromagnet of Patent Document 16 are arranged in such a manner that they face each other (opposite) on the diameter between the inner ring and the outer ring, and a bearing is provided between the inner ring and the outer ring. It is arranged. At first glance, it seems that this bearing can withstand expansion and contraction of the inner and outer peripheral rings and maintain a gap between the permanent magnet working surface and the electromagnet working surface opposite to the permanent magnet working surface . However, the rotational speeds of the inner ring and the outer ring rotating in the opposite directions are different from each other in the radius of rotation, so it is natural that the blades of the inner ring with a small radius are faster and the blades of the outer ring with a large radius are slower. In addition, in the case of the present invention, a value different from the pitch angle of the blades of the outer ring is given to the pitch angle of the blades of the inner ring, and the inner ring and the outer ring are more than the difference in radius. Are set so that there is a difference in the rotational speed of the blades. Therefore, the centrifugal force is generated more in the inner ring. Even if the influence of centrifugal force is very small, 0.05%, if the turning radius is 2 m, the extension is 1 mm. Even if the extension of 1 mm has no effect in a space where there is nothing, if a load is applied across the bearing, it may become a force to shatter the bearing. If the bearing is in good health, it will cause the base side to go out. Also, even if both the bearing and the base side are alive due to the special material, the inner ring and the outer ring can rotate because of the large force that the bearing and the base press against each other. It is difficult.

風車よる発電効率を向上させるためには、風車の周速を利用する方法がもっとも良い。周速を電磁的に利用する場合には、磁界を切る導線の速度の向上を飛躍的に図れるほか、配置する極数を非常に多くすることも容易となる。ただし、翼端部において永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を構成する場合には、遠心力による伸張や温度変化による伸縮に対応できることが不可欠である。そのためには、最小限、特許文献7や特許文献17や特許文献23や特許文献40のように、永久磁石と電磁石の対向するそれぞれの作用面を回転軸と平行する方向で構成することが必要条件である。さらには、風車の直径が大きくなると、風力によっての外乱や回転時のひずみで、回転軸に平行に設置した永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙も変化することがあるので、羽根にかかる風圧(荷重)、あるいは製造誤差によるがたつきに対しても、永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を適正に保てることが必要である。 In order to improve the power generation efficiency by the windmill, the method using the peripheral speed of the windmill is the best. When the peripheral speed is used electromagnetically, the speed of the conducting wire that cuts the magnetic field can be dramatically improved, and the number of poles to be arranged can be greatly increased. However, when a gap is formed between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the electromagnet opposite to the working surface of the permanent magnet at the blade tip, it is essential to be able to cope with stretching due to centrifugal force and stretching due to temperature change. For this purpose, at least, as shown in Patent Literature 7, Patent Literature 17, Patent Literature 23, and Patent Literature 40, it is necessary to configure the respective working surfaces of the permanent magnet and the electromagnet that are parallel to the rotation axis. It is a condition. Furthermore, as the windmill diameter increases , the gap between the working surface of the permanent magnet installed parallel to the rotating shaft and the working surface of the opposing electromagnet may change due to disturbance caused by wind power or distortion during rotation. In addition, it is necessary to properly maintain the gap between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the opposing electromagnet , even with respect to wind pressure (load) applied to the blades or rattling due to manufacturing errors.

特許文献1は、航空機の回転翼の駆動部分の仕組みを示していて、電磁石の作用面と対向する永久磁石の作用面とを回転軸と平行する方向に設置してある。また、電磁石の作用面と対向する永久磁石の作用面との間隙を一定に保持するベアリングを、回転翼の遠心力による伸張や温度変化による伸縮の影響を受けない位置に設置してある。このように電磁石と永久磁石との間の磁力による吸着力のみを荷重として対応するベアリングを用いることによって、例えば、電磁石の作用面と永久磁石の作用面との間隙を1mm以下に常時保持できる仕組みを開示している。 Patent Document 1 shows a mechanism of a driving portion of a rotor blade of an aircraft, and an operation surface of an electromagnet and an operation surface of a permanent magnet facing the electromagnet are installed in a direction parallel to the rotation axis. Further, a bearing that maintains a constant gap between the working surface of the electromagnet and the working surface of the permanent magnet that is opposite to the working surface of the electromagnet is installed at a position that is not affected by expansion due to centrifugal force of the rotor blades or expansion / contraction due to temperature change. Thus, for example, a mechanism that can always keep the gap between the working surface of the electromagnet and the working surface of the permanent magnet at 1 mm or less by using a bearing that supports only the attractive force due to the magnetic force between the electromagnet and the permanent magnet as a load. Is disclosed.

揚力羽根を有する風車は、水平軸風車でも垂直軸風車でも周速比を1以上にすることができるので回転数を高くすることができる。しかしながら、トルクは低く、カットイン風速も高い。このための起動を容易にするための改善策として、特許文献4、特許文献6、特許文献12、特許文献29、特許文献31及び特許文献32のように、定格発電時は揚力羽根を用いるが、これとは別に起動時用の抗力羽根を取り付けて、抗力羽根の強いトルクとカットイン風速の低さを利用するものがある。このうち、一方の特許文献4、特許文献29及び特許文献32は、起動の役目を終えた抗力羽根を回転の途中からクラッチ機構やラチェット機構で分離して、発電時は揚力羽根風車だけを使用して行うものである。他方の特許文献6、特許文献12及び特許文献31は、起動時の抗力羽根を発電時にも分離せずに共に使用するので揚力羽根の特性の大部分が失われて回転が上がらない反面、回転の変動は少ない。 The wind turbine having lift blades can increase the rotational speed because the peripheral speed ratio can be 1 or more regardless of whether the wind turbine is a horizontal axis wind turbine or a vertical axis wind turbine. However, the torque is low and the cut-in wind speed is high. As an improvement measure for facilitating start-up for this purpose, lift blades are used during rated power generation as in Patent Document 4, Patent Document 6, Patent Document 12, Patent Document 29, Patent Document 31, and Patent Document 32. Aside from this, there is a thing that attaches a drag blade for starting and uses the strong torque of the drag blade and the low cut-in wind speed. Among these, one patent document 4, patent document 29, and patent document 32 isolate | separate the drag blade | wing which finished the role of starting with the clutch mechanism or the ratchet mechanism from the middle of rotation, and use only a lift blade windmill at the time of electric power generation. It is what you do. On the other hand, Patent Document 6, Patent Document 12 and Patent Document 31 use the drag blades at the time of starting together without separating them even during power generation, so most of the characteristics of the lift blades are lost and the rotation does not increase. There is little fluctuation.

特許文献33は、水平軸風車に揚力羽根を付けた回転軸に複数個の発電機をそれぞれに離接可能な状態で直列に繋ぐ概念を示している。風車の回転軸に接続した発電機は、風速が遅い当初の間は全く接続しないで風車を空走させる。風速が上がって発電可能な風速となった場合は、風の持つエネルギー量に応じ逐次発電機を風車の回転軸に接続する個数を増やしていき、ついには発電機全数を回転軸に接続する。風車に発電機の全数を接続した場合には、大きな負荷となって風車の回転数を抑える効果があるが、さらに風速が上がって回転数が過剰となる場合には、一部の発電機に電流を流して、制動機として用いることを示している。ただし、発電機を制動機として用いる場合には、発電機が本来発電する同じ時期に同じ向きの電流を流すことになるので、電磁石のコイルには本来に増して大きな電流が流れる。よって、発熱量が急上昇するので、冷却装置を伴った装置とすることが必要である。 Patent Document 33 shows a concept in which a plurality of generators are connected in series to a rotating shaft provided with lifting blades on a horizontal axis wind turbine in a state where each generator can be connected to and disconnected from each other. The generator connected to the rotating shaft of the windmill causes the windmill to run idle without being connected at all during the initial period when the wind speed is low. When the wind speed rises and the wind speed at which power generation is possible, the number of sequential generators connected to the rotating shaft of the wind turbine is increased according to the amount of energy of the wind, and finally the total number of generators is connected to the rotating shaft. When the total number of generators is connected to the windmill, there is an effect of reducing the rotation speed of the windmill due to a heavy load, but when the wind speed increases and the rotation speed becomes excessive, some generators It shows that the current is passed and used as a brake. However, when the generator is used as a brake, current in the same direction flows at the same time when the generator originally generates power, so that a larger current flows through the coil of the electromagnet. Therefore, since the calorific value rises rapidly, it is necessary to provide a device with a cooling device.

特許文献28は、特許文献33の発電機の代わりに発電機内部のコイル数に置き換えて複数コイルの離接要領の概念を示したものである。特許文献26は、特許文献33の電磁的ブレーキ部分について具体的な要領の一つとして発電機の代わりに抵抗器を直接接続する方法を示したものである。特許文献10と特許文献24は、特許文献33が複数の発電機の離接によって風車の回転開始時の負荷低減や回転が過剰な際の電磁的ブレーキを示したのに対して、永久磁石と電磁石との電磁的粗密で行う仕組みについて示したものである。特許文献13と特許文献20は、風車の回転開始時の空走要領と風速が逐次上がってきた場合の発電機の接続要領について、機械的クラッチ装置で行う場合の要領を示したものである。 Patent Document 28 shows the concept of the procedure for connecting and disconnecting a plurality of coils by replacing the generator of Patent Document 33 with the number of coils inside the generator. Patent Document 26 shows a method of directly connecting a resistor instead of a generator as one of the specific points of the electromagnetic brake part of Patent Document 33. Patent Documents 10 and 24 show electromagnetic brakes when Patent Document 33 shows load reduction or excessive rotation at the start of rotation of a windmill by separating and connecting a plurality of generators. This shows the mechanism of electromagnetic density with an electromagnet. Patent document 13 and patent document 20 show the point in the case of performing with a mechanical clutch apparatus about the idle running point at the time of a windmill's rotation start, and the connection point of a generator when a wind speed rises sequentially.

強風時の対策は、風車の構造に損傷を与えたり損壊を招かないために重要であると共に、発電のためのコイルの焼損を防止する上で大切である。この対策として、水平軸風車では、羽根のピッチ角を風の向きに平行になるように変更することや、風車そのものを風の方向に平行にして風を流してしまうことがなされている。また、特許文献27は、通称、山田風車といわれているタイプにも採用されていた上方への傾斜を行うことによって強風に耐えるもので、ピッチ角の変更や風車そのものの向きの変更同様、多くの実施されてきた過去の実績がある。これに対し、特許文献2、特許文献15、特許文献36及び特許文献39は、いずれも強風時には回転する羽根の回転半径を小さくすることによって強風対策とするもので、必ずしも実績を伴うものではない。このうち、一方の垂直軸風車である特許文献15は、ジャイロミル型の揚力羽根を使用した発明で、風速0.5m/s程度の風でも、風の向きにかかわらず回転する、と記載されている。しかし、揚力羽根には航空機の翼同様、失速速度に当たる風速があるので、翼面加重との関係から一概にいえないもののかなりの困難があるので検討を要する。他方の水平軸風車である特許文献2、特許文献36及び特許文献39は、いずれもプロペラ型の揚力羽根を使用していて、特許文献2に制御用の風車が設置されている他は、共通部分が多い。特に、特許文献2の図11や特許文献39の図、及び特許文献36の図1は、水平軸風車のダウンウインド側に揚力羽根を付けて、風によって羽根が風下側に倒れる要領まで、ほとんど共通である。しかしながら、特許文献2の図11及び特許文献39の図と、特許文献36の図1との間には、決定的な差異がある。すなわち、前者の2つは、回転軸に羽根を風下に可倒な状態で取り付ける支持部材(以下、「フラッピングヒンジ」という)に取り付けられた羽根は、いずれも翼弦の背に当たる部分を風上方向に向けていて、後者は、風の来る方向に平行に取り付けられていて、この両者の羽根は90°取り付け方を異なるように記載されている。羽根の取り付けが90°異なっても、いずれも同様に回転する揚力羽根はないので、いずれか一方は、回転できない可能性がある。すなわち前者は、ヘリコプターと同様の羽根の形状を用いているが、プロペラ型の風車においては見かけることができない。家庭用の扇風機は、水平軸で抗力羽根を用いているので、通電を止めて自然風に当てると凹部に直交する方向からの風に対して良く反応して回転するが、凸部に直交する方向の風には、凹部の風に反応した1/3程度の速さでしか回転しない。抗力羽根であっても、翼弦の背の部分の風への反応はこの程度であるので、まして、揚力羽根の翼弦の背の部分に風を当てても、ほとんど回転しないか、回転しても発電機を回すだけのトルクの発生は、極めて困難である。よって、この方式の場合には、特許文献36だけが、回転可能な仕組みを有すると考える。 Countermeasures for strong winds are important in order not to damage or damage the structure of the windmill, and also to prevent burning of the coil for power generation. As countermeasures, in a horizontal axis wind turbine, the pitch angle of the blades is changed to be parallel to the direction of the wind, or the wind turbine itself is made parallel to the direction of the wind to flow the wind. Patent Document 27 is designed to withstand strong winds by tilting upward, which was also used in the so-called Yamada windmill type, and there are many similar to the change in the pitch angle and the direction of the windmill itself. There are past achievements that have been implemented. On the other hand, Patent Document 2, Patent Document 15, Patent Document 36, and Patent Document 39 all take measures against strong winds by reducing the rotation radius of rotating blades during strong winds, and do not necessarily have a track record. . Of these, Patent Document 15, which is one vertical axis wind turbine, is an invention using a gyromill type lift blade, and it is described that even if the wind speed is about 0.5 m / s, it rotates regardless of the direction of the wind. ing. However, the lift blades, like the aircraft wings, have wind speeds that correspond to the stall speed, so there is considerable difficulty, although it cannot be said in general because of the relationship with the wing surface load. Patent Document 2, Patent Document 36, and Patent Document 39, which are the other horizontal axis wind turbines, all use propeller-type lift blades and are common except that a wind turbine for control is installed in Patent Document 2. There are many parts. In particular, FIG. 11 of Patent Document 2 and FIG. 1 of Patent Document 39, and FIG. 1 of Patent Document 36 are almost up to the point where the lift blades are attached to the downwind side of the horizontal axis wind turbine and the blades fall to the leeward side by the wind. It is common. However, there is a decisive difference between FIG. 11 of Patent Document 2 and FIG. 1 of Patent Document 39 and FIG. That is, in the former two, both the blades attached to the support member (hereinafter referred to as “flapping hinge”) that attaches the blades to the rotating shaft in a state where the blades are tilted downwind, wind the portion that hits the back of the chord. In the upward direction, the latter is mounted in parallel to the wind direction, and the two blades are described as being 90 ° differently mounted. Even if the attachment of the blades is different by 90 °, there is no lift blade that rotates in the same manner, and either of them may not be able to rotate. That is, the former uses the same blade shape as the helicopter, but cannot be found in a propeller type windmill. Household fans use drag blades on the horizontal axis, so when they are turned off and exposed to natural wind, they react well to the wind from the direction perpendicular to the recesses, but rotate perpendicularly to the projections. The direction of the wind rotates only at about 1/3 speed in response to the wind of the recess. Even with drag blades, the response of the back part of the chord to the wind is this level, so even if the wind is applied to the back part of the chord of the lift blade, it hardly rotates or rotates. Even so, it is extremely difficult to generate torque enough to turn the generator. Therefore, in this method, only Patent Document 36 is considered to have a rotatable mechanism.

したがって、特許文献36について、強風時に回転時の回転半径を小さくすることが強風対策として有効であるかを検討すると、回転速度は、回転半径が大きくなると遅くなり、小さくなると速くなるのが通常であって、記載されたように回転半径を小さくすると回転が抑制されて確かにトルクは少なくなるが、しかし回転が遅くなることはない。これは、垂直軸風車の特許文献15でも、同様である。しかも、トルクの増減率は、回転半径に比例するのに対して、風力エネルギーは、風速の3乗に比例するため、回転半径を限りなく0にした場合を除けば、風車は十分回転できる。よって、風車の発電量は、風速の少ないときの発電量を遙かに凌駕するので発電用コイルを焼損する危険があって、発明者の意図とは反対の結果となる。物理原則に則って、揚力羽根の開閉をするのであれば、特許文献2が用いたヘリコプターのフラッピングヒンジを有効に利用して、回転時の遠心力をそのまま利用し、強風になると羽根が立ち上がって回転半径を大きくすると共にピッチ角が風の方向に対して平行になるようにすることは、従来のヘリコプターの周知技術から容易であるので、可能である。また、特許文献2や特許文献39のように、揚力羽根の風車であるにもかかわらず、風に対して羽根の最大面積(翼弦の背の部分)を曝すという通常では考え難い特殊な使用法の場合には、遠心力を打ち消すほどの強い力で風下に羽根が押し倒される可能性があるが、通常の通りに揚力羽根を使用する際には、少なくとも羽根の端部は、風上に対して小さな面積しか曝さないので、風下に押し倒される可能性は少ない。しかしながら、このように物理原則に沿うようにしてフラッピングヒンジを使用する方法においても、ドラッギングやハンチングが起こるので、ヘリコプターと同様のドラッギングヒンジ(リードラグヒンジ)等の設置を行う必要がある。よって、風車全体の向きを変えたり、羽根のピッチを変える従来の方式の方が、回転半径を変える方式よりも設置費用の上からも効果からも有効である可能性が高い。 Therefore, considering whether Patent Document 36 is effective as a countermeasure against strong winds by reducing the rotation radius during rotation in strong winds, the rotation speed is usually slower when the rotation radius is larger and faster when the rotation radius is smaller. As described, when the rotation radius is reduced, the rotation is suppressed and the torque is certainly reduced, but the rotation is not slowed down. The same applies to Patent Document 15 of the vertical axis wind turbine. In addition, while the rate of torque increase / decrease is proportional to the radius of rotation, wind energy is proportional to the cube of the wind speed, so the windmill can sufficiently rotate except when the radius of rotation is zero. Therefore, since the power generation amount of the windmill far exceeds the power generation amount when the wind speed is low, there is a risk of burning the power generation coil, which is the result contrary to the intention of the inventors. If the lifting blades are opened and closed according to the physical principle, the helicopter flapping hinge used in Patent Document 2 is effectively used, and the centrifugal force during rotation is used as it is. It is possible to increase the turning radius and make the pitch angle parallel to the wind direction because it is easy from the well-known technology of the conventional helicopter. In addition, as in Patent Document 2 and Patent Document 39, a special use that is difficult to think in the normal case of exposing the maximum area of the blade (the back part of the chord) to the wind despite the fact that it is a windmill of a lift blade. In the case of the law, there is a possibility that the blade is pushed down to the leeward with a force strong enough to cancel the centrifugal force, but when using the lift blade as usual, at least the end of the blade is on the windward side. On the other hand, only a small area is exposed, so there is little possibility of being pushed down by the lee. However, even in the method of using the flapping hinge in accordance with the physical principle as described above, since dragging and hunting occur, it is necessary to install a dragging hinge (lead lug hinge) or the like similar to the helicopter. Therefore, the conventional method of changing the direction of the entire wind turbine or changing the pitch of the blades is more likely to be more effective in terms of installation cost and effect than the method of changing the rotation radius.

風の風速は、まさに風任せで変動する。特に、平地に偏西風の吹くヨーロッパに比べ、山間部が入り組んだ日本においては、風が短時間で小刻みに変動する。風速の小刻みな変動は、発電の質を低下させるので安定化を図りたい。そのための物理的手段として、特許文献21と特許文献35は、風車の回転軸にフライホイールを取り付けて安定化を図っている。 The wind speed of the wind fluctuates depending on the wind. In particular, in Japan, where the mountainous areas are more complicated than in Europe, where westerly winds blow on the flat ground, the wind fluctuates in a short time. Minor fluctuations in wind speed will reduce the quality of power generation, so we want to stabilize it. As physical means for that purpose, Patent Document 21 and Patent Document 35 attempt to stabilize by attaching a flywheel to the rotating shaft of the windmill.

落雷による風車の被害は、水平軸風車のプロペラ型に多く、故障の約40%を占める。したがって、風車の近傍に避雷針を立てたり、ナセルの上に避雷針を立てて、風車の枢要部への避雷を図るが、特に冬季においては樹脂製の羽根に静電気が貯まりやすい上に、冬季の雷雲は、電位が高いので、羽根への落雷防止を困難にしている。特許文献9と特許文献14は、それぞれ避雷針の設置要領と羽根の静電気除去要領について記載したものである。 Windmill damage due to lightning strikes is mostly in the horizontal axis wind turbine propeller type, accounting for about 40% of breakdowns. Therefore, a lightning rod is set up in the vicinity of the windmill or a lightning rod is set up on the nacelle to prevent lightning at the main part of the windmill.Especially in winter, static electricity tends to accumulate in the resin blades, and in the winter thundercloud Has a high potential, making it difficult to prevent lightning strikes on the blades. Patent Document 9 and Patent Document 14 describe a lightning rod installation procedure and a blade static electricity removal procedure, respectively.

特許第3946755号Patent No. 3946755 特許第3435540号Japanese Patent No. 3435540 特開2006−219981号公報JP 2006-219981 A 特開2006−161797号公報JP 2006-161797 A 特開2006−070791号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-070791 特開2005−282540号公報JP 2005-282540 A 特開2005−237128号公報JP-A-2005-237128 特開2005−194918号公報JP-A-2005-194918 特開2004−225660号公報JP 2004-225660 A 特開2004−173404号公報JP 2004-173404 A 特開2004−162684号公報JP 2004-162684 A 特開2004−108306号公報JP 2004-108306 A 特開2003−336571号公報JP 2003-336571 A 特開2003−282295号公報JP 2003-282295 A 特開2003−239846号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-239846 特開2003−129936号公報JP 2003-129936 A 特開2003−084663号公報JP 2003-084663 A 特開2003−065204号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-065204 特開2003−013839号公報JP 2003-013839 A 特開2002−327678号公報JP 2002-327678 A 特開2002−155850号公報JP 2002-155850 A 特開2002−147336号公報JP 2002-147336 A 特開2001−331098号公報JP 2001-331098 A 特開2001−161052号公報JP 2001-161052 A 特開2001−153024号公報JP 2001-153024 A 特開2001−103794号公報JP 2001-103794 A 特開2000−291528号公報JP 2000-291528 A 特開2000−037097号公報JP 2000-037097 A 特開平11−336652号公報JP-A-11-336652 特開平11−299197号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-299197 特開平11−294313号公報JP 11-294313 A 特開平11−201020号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-201020 特開平10−318120号公報JP-A-10-318120 特開平10−077996号公報JP-A-10-077996 特開平09−317626号公報JP 09-317626 A 特開平09−079127号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-079127 特開平07−174067号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-174067 特開平05−231287号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-231287 特開平04−103883号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-103883 特開昭57−049077号公報JP 57-049077 A 米国特許第4129787号明細書U.S. Pat. No. 4,129,787

定格の回転時において効率の良い風力発電を行うことと、風が微弱な時期から風車が回転でき強風となっても発電が継続できることが、課題である。
The challenge is to perform efficient wind power generation during rated rotation, and to continue power generation even when the windmills can rotate and become strong winds from the time when the wind is weak.

本発明では、1番目の課題である効率の良い発電を行うための手段として、特許文献40で示された周速を利用した発電を採用し発展させる。このため風車の羽根の翼端を連結する回転ダクトや円環を準備する。円環は、風車の荷重の支えは、主として風車の回転軸で行なって、円環での荷重の伝達がほとんどない場合に用いる。回転ダクトは、垂直軸風車では円環の上下の部分に、水平軸風車では円環の前後の部分に、風車の荷重をシュラウドに伝達するための周回した張り出し部(以下、「ハンガー」という)を有し、上下のハンガーまたは前後のハンガーを経由して荷重を支える場合に用いる。永久磁石は、回転ダクトであれば、上部(前部)のハンガー(以下、「上部ハンガー/前部ハンガー」という)や下部(後部)のハンガー(以下、「下部ハンガー/後部ハンガー」という)に配設する。円環の場合には、円環の外周部を周回する突部(以下、「リング板」という)に配設する。この回転ダクトや円環のさらに外周部にシュラウドを設け、シュラウドの内周部に電磁石を配設する。このようにすると風車が回ると、上部ハンガー/前部ハンガーや下部ハンガー/後部ハンガー、またはリング板上の永久磁石の磁界を、シュラウドの内周部の電磁石の巻線が切るときに誘導電流を発生し、周速を利用した効率の良い発電ができる。 In the present invention, as a means for performing efficient power generation, which is the first problem, power generation using the peripheral speed shown in Patent Document 40 is adopted and developed. For this purpose, a rotating duct and a ring for connecting the blade tips of the wind turbine blades are prepared. The ring is used when the load of the windmill is mainly supported by the rotating shaft of the windmill and there is almost no transmission of the load in the ring. The rotating duct is a bulging overhang (hereinafter referred to as a “hanger”) that transmits the load of the windmill to the shroud on the upper and lower parts of the ring in a vertical axis windmill, and on the front and rear parts of the ring in a horizontal axis windmill. It is used when the load is supported via the upper and lower hangers or the front and rear hangers. If the permanent magnet is a rotating duct, it is attached to the upper (front) hanger (hereinafter referred to as “upper hanger / front hanger”) and the lower (rear) hanger (hereinafter referred to as “lower hanger / rear hanger”). Arrange. In the case of a ring, the ring is disposed on a protrusion (hereinafter referred to as “ring plate”) that goes around the outer periphery of the ring. A shroud is provided on the outer periphery of the rotating duct and the ring, and an electromagnet is provided on the inner periphery of the shroud. In this way, when the wind turbine rotates, the induced current is generated when the winding of the electromagnet on the inner periphery of the shroud cuts the magnetic field of the upper hanger / front hanger, lower hanger / rear hanger, or the permanent magnet on the ring plate. It is possible to generate power efficiently using the peripheral speed.

回転ダクトや円環に配設した永久磁石の作用面とシュラウドの内周部に配設した電磁石の作用面とは、本発明では風車の回転軸と平行する位置関係をもって対向(対面)している。したがって、永久磁石の作用面と電磁石の作用面の相互間の垂直距離ともいえる間隙は、風車の遠心力や温度変化による伸縮の影響を受けることが少ない。しかしながら、永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を、例えば1mm以下に常に保つことは、風圧の変化や風車が動いた場合の荷重の変化(ジャイロ歳差を含む)、あるいは風車の製造誤差の影響を受けるので困難である。そこで特許文献1で用いられた間隙保持用ベアリングを、風車の永久磁石と電磁石との間隙の保持に用いることによって、風圧の変化や荷重の変化、あるいは製造誤差にかかわらず風車の永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を一定に保持することを容易にすることができる。 In the present invention, the working surface of the permanent magnet disposed on the rotating duct or the ring and the working surface of the electromagnet disposed on the inner peripheral portion of the shroud are opposed (facing) with a positional relationship parallel to the rotating shaft of the windmill. Yes. Therefore, the gap , which can be said to be the vertical distance between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the electromagnet, is less affected by expansion and contraction due to the centrifugal force of the windmill and temperature change. However, always keeping the gap between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the opposing electromagnet at, for example, 1 mm or less is a change in wind pressure or load when the windmill moves (including gyro precession), or It is difficult because it is affected by the manufacturing error of the windmill. Therefore, by using the gap holding bearing used in Patent Document 1 for holding the gap between the permanent magnet and the electromagnet of the windmill, the action of the permanent magnet of the windmill regardless of changes in wind pressure, changes in load, or manufacturing errors. It is possible to easily maintain a constant gap between the surface and the working surface of the electromagnet facing the surface .

本発明での2番目の課題として、風速が微弱な時期から風車を回し、ある程度の強烈な風速においても発電を継続できる仕組みとしては、特許文献33の複数の発電装置の離接の考え方や特許文献24や特許文献10に示された永久磁石と電磁石との電磁的結合度を変化させる考え方を採用して発展させる。このため、シュラウド側に配設した電磁石を支える装置の腕の部分を伸縮させて、回転ダクトや円環上の永久磁石とシュラウド側の電磁石との電磁的粗密を変更して、回転当初は負荷を軽減して微弱な風速でも風車の回転を可能とし、風車が回転を始めたら徐々に永久磁石と電磁石との関係を電磁的に粗から密へ上げたのち、さらに強風時には永久磁石と電磁石との関係を再び電磁的に粗とし発電量を落として電磁石の巻線部に過大な電流の発生がないように調整できる仕組みを構成する。また、電磁石には必要に応じ電流を流して制動機としても使用するが、その場合には、電磁石の巻線に大きな電流が流れて発熱量が急増するので冷却装置を有する電磁石を用いる。
As a second problem in the present invention, as a mechanism for rotating a windmill from a time when the wind speed is weak and continuing power generation even at a certain intense wind speed, the concept of separation and connection of a plurality of power generation devices of Patent Document 33 and Patents The concept of changing the degree of electromagnetic coupling between the permanent magnet and the electromagnet disclosed in Document 24 and Patent Document 10 is adopted and developed. For this reason, the arm portion of the device that supports the electromagnet arranged on the shroud side is expanded and contracted to change the electromagnetic density of the permanent magnet on the rotating duct or ring and the electromagnet on the shroud side. The wind turbine can be rotated even at low wind speeds, and when the wind turbine begins to rotate, the relationship between the permanent magnet and the electromagnet is gradually increased from coarse to dense, and when the wind is strong, the permanent magnet and the electromagnet This is a mechanism that can be adjusted so that excessive current is not generated in the winding portion of the electromagnet by reducing the power generation amount by electromagnetically coarsening again. Moreover, although an electric current is passed through the electromagnet as necessary, it is also used as a brake. In this case, an electromagnet having a cooling device is used because a large current flows through the winding of the electromagnet and the amount of heat generation increases rapidly.

本発明の回転ダクトや円環側の永久磁石とシュラウド側の電磁石とで羽根の周速を利用した発電を行うと、従来の回転軸に発電機を接続した場合に比較し、遙かに高い速度で電磁石の巻線は永久磁石の磁界を切って誘導電流を発生するので、効率の良い発電ができる。また、本発明が用いる発電装置は、特許文献1に示された間隙保持用ベアリングを使用するので、風車に対する外圧や外乱、あるいは製造誤差にも強く、発電の効率を左右する永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を常時、確実に保持できるので発電効率が良い。また、電磁石と間隙保持用ベアリングのセットとともに併せ用いられる保持骨格は、その装置の腕の部分を伸縮して、永久磁石と電磁石との関係を電磁的に切断したり、粗密を連続的に切り換えることができるので、風車が回転を始める初動において負荷を切断したり、風力に応じて連続的かつ任意に発電量を増減したり、さらに強烈な風で風車の回転数が上がり過ぎた場合には、永久磁石と電磁石との関係を電磁的に粗として、発電用の電磁石のコイルの焼損を防止できる。また、小刻みな風速の変動に対しては、回転ダクトや円環がフライホイールの代わりとなって変動を吸収し、安定した回転を持続できる。また、落雷被害の多い水平軸風車の場合には、羽根が回転ダクトや円環及びシュラウドによって覆われているので、羽根の静電気を除去することが容易となるばかりでなく、シュラウド上に直接設置、もしくはスリップリングでシュラウドに接して避雷針を設置できるので、落雷の危険性を大幅に低減することができる。さらに、風車がシュラウドによって覆われていると、垂直軸風車も水平軸風車も回転軸以外にシュラウドで支えることを可能にするので、堅牢となる上にデザイン的にも自由度を増し景観にマッチし易くする。また、翼端を回転ダクトや円環で連結し、その回転ダクトや円環をシュラウドで保持するのであれば、羽根を風車中央の回転軸に接続することが必ずしも必要ではなくなるので、中央部をくり抜いた形状とすれば、渡り鳥のような生物が空中から見ても風車の回転範囲が視認しやすく、鳥衝突(バードストライク)も少なくすることが期待できる。また、羽根の翼端で発生する風切り音と、翼端部と翼根部との回転速度差によって生じる不調和音は、回転ダクトや円環で翼端を覆うことと、翼心(翼根)部分の羽根を取り除くことによって大幅に緩和されるので、社会生活環境へも寄与できる。
When power generation using the peripheral speed of the blades is performed with the rotating duct of the present invention or the permanent magnet on the ring side and the electromagnet on the shroud side, it is much higher than when a generator is connected to the conventional rotating shaft. The winding of the electromagnet at a speed cuts the magnetic field of the permanent magnet and generates an induced current, so that efficient power generation can be performed. In addition, since the power generation apparatus used in the present invention uses the gap holding bearing shown in Patent Document 1, it is resistant to external pressure and disturbance to the windmill, or manufacturing errors, and the working surface of the permanent magnet that affects the power generation efficiency. Since the gap between the electromagnet and the working surface of the electromagnet facing each other can always be reliably maintained, the power generation efficiency is good. Also, the holding skeleton used together with the electromagnet and the gap holding bearing set expands and contracts the arm part of the device, electromagnetically cuts the relationship between the permanent magnet and the electromagnet, and continuously switches the density. Therefore, when the wind turbine starts to rotate, the load is cut off, the power generation amount is increased or decreased continuously and arbitrarily according to the wind force, or the wind turbine rotation speed increases excessively due to the strong wind. The relationship between the permanent magnet and the electromagnet can be electromagnetically roughed to prevent burning of the coil of the electromagnet for power generation. In addition, for small wind speed fluctuations, a rotating duct or an annulus can replace the flywheel to absorb the fluctuations and maintain stable rotation. In addition, in the case of a horizontal axis windmill that is heavily damaged by lightning, the blades are covered with rotating ducts, rings, and shrouds, so it is not only easy to remove static electricity from the blades, but also installed directly on the shroud. Alternatively, since the lightning rod can be installed in contact with the shroud with a slip ring, the risk of lightning strike can be greatly reduced. In addition, when the wind turbine is covered with a shroud, both vertical and horizontal axis wind turbines can be supported by the shroud in addition to the rotating shaft, which makes it more robust and increases design freedom and matches the landscape. Make it easy to do. In addition, if the blade tips are connected by a rotating duct or ring and the rotating duct or ring is held by a shroud, it is not always necessary to connect the blade to the rotating shaft in the center of the windmill. If the shape is hollowed out, it can be expected that a creature such as a migratory bird can easily see the rotation range of the windmill even when viewed from the air, and the number of bird strikes can be reduced. In addition, wind noise generated at the blade tip and anomalous sound caused by the difference in rotational speed between the blade tip and blade root cover the blade tip with a rotating duct or ring, and the blade core (blade root) part. By removing the wings, it can be greatly relieved, so it can contribute to the social life environment.

本発明の発電装置は、相互に関連する5つの主要部分から構成される。すなわち、電車の車輪型の形状をした軸心(6)に巻線(105)を巻いた電車車輪型の電磁石(1)と、その電磁石を載せて台座となり永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙(999)を適正に保つ間隙保持用ベアリング(2)と、電磁石(1)と間隙保持用ベアリング(2)とのセットを保持して永久磁石(4)との電磁的な粗密を調整する保持骨格(3)と、電磁石(1)と間隙保持用ベアリング(2)との間の間隔(スペース)を微調整するため必要に応じ追加的に使用されるシム(5)と、回転ダクト(30)の上部ハンガー/前部ハンガー(31)や下部ハンガー/後部ハンガー(32)、または回転ダクト(30)や円環(34)のリング板(35)に配設された永久磁石(4)とである。 The power generator of the present invention is composed of five main parts that are related to each other. That is, a train wheel type electromagnet (1) in which a winding (105) is wound around an axis (6) in the shape of a train wheel type, and an electromagnet that is placed on the electromagnet and that faces the working surface of the permanent magnet. The gap holding bearing (2) for properly maintaining the gap (999) with the working surface of the magnet and the set of the electromagnet (1) and the gap holding bearing (2) are electromagnetically coupled to the permanent magnet (4). Shim (5) additionally used as necessary to finely adjust the spacing (space) between the holding skeleton (3) for adjusting the roughness and the electromagnet (1) and the gap holding bearing (2) And the upper hanger / front hanger (31) and the lower hanger / rear hanger (32) of the rotating duct (30), or the ring plate (35) of the rotating duct (30) and the ring (34). And a permanent magnet (4).

本発明で使用する電車車輪型の電磁石(1)は、材質はケイ素鋼等の電磁石に適する鉄材で、構成は、1つの軸部(104)と、軸部の長手方向外側に1つずつ計2つのフランジ部(103)及びフランジ部のさらに外側に1つずつ計2つの車輪部(101)とからなるのを通常とする。軸心(6)の中央の軸部(104)は、通常、最小直径を有する円柱状であるが、四角形や多角形、あるいはそれらを数本あわせて束にしたり、冷却用の気体や液体を通すための中空部を設けても良い。電車車輪型の電磁石(1)を超電導下で使用する際には、中空部を超電導用の冷却剤の通路とすることがある。この軸部(104)に巻線(105)を巻いて電磁石を構成する。電磁石となった電車車輪型の電磁石(1)は、間隙保持用ベアリング(2)のケース(203)の上面から底面までを貫く設置穴(205)に車輪部(101)を嵌入させ、フランジ部(103)で止まって、間隙保持用ベアリング(2)のケース(203)上に設置される。 The train wheel type electromagnet (1) used in the present invention is made of an iron material suitable for an electromagnet such as silicon steel, and is composed of one shaft portion (104) and one outside of the shaft portion in the longitudinal direction. It is assumed that it is usually composed of two flange portions (103) and two wheel portions (101) in total, one on the outer side of the flange portion. The central shaft portion (104) of the shaft center (6) is usually a cylindrical shape having a minimum diameter, but a quadrangular or polygonal shape, or a bundle of several of them, or a gas or liquid for cooling. You may provide the hollow part for letting it pass. When the train wheel type electromagnet (1) is used under superconductivity, the hollow portion may be used as a passage for the superconducting coolant. A winding (105) is wound around the shaft (104) to constitute an electromagnet. The train wheel type electromagnet (1), which is an electromagnet, has a wheel portion (101) fitted into an installation hole (205) penetrating from the top surface to the bottom surface of the case (203) of the gap holding bearing (2), and a flange portion. It stops at (103) and is installed on the case (203) of the bearing (2) for holding the gap.

本発明の間隙保持用ベアリング(2)の役割は、3つある。1つ目は、間隙保持用ベアリング(2)の設置穴(205)に電車車輪型の電磁石(1)を設置して一体化すること。2つ目は、設置後、間隙保持用ベアリング(2)の底面から、回転ダクト(30)の上部ハンガー/前部ハンガー(31)及び下部ハンガー/後部ハンガー(32)の方向に、または回転ダクト(30)や円環(34)のリング板(35)の方向に作用面を覗かせている電車車輪型の電磁石(1)と、それに対向する永久磁石(4)の作用面との垂直距離に当たる間隙(999)を決定すること。3つ目は、電車車輪型の電磁石(1)1個の上下に、間隙保持用ベアリング(2)各1個の計2個を一組とし、回転ダクト(30)の永久磁石(4)がそれぞれに配設された上部ハンガー/前部ハンガー(31)と下部ハンガー/後部ハンガー(32)とが作る略コの字型の断面を有する空間の中を走行したり、電車車輪型の電磁石(1)1個と間隙保持用ベアリング(2)1個の組合せ二組でもってリング板(35)を挟み、その表面を走行することである。 The gap retaining bearing (2) of the present invention has three roles. The first is to install and integrate the train wheel type electromagnet (1) in the installation hole (205) of the gap holding bearing (2). Second, after installation, from the bottom of the gap retaining bearing (2), in the direction of the upper hanger / front hanger (31) and lower hanger / rear hanger (32) of the rotating duct (30), or the rotating duct (30) and the vertical distance between the train wheel type electromagnet (1) looking into the working surface in the direction of the ring plate (35) of the ring (34) and the working surface of the permanent magnet (4) facing it. Determine the gap (999) that hits. The third is a set of two electric bearing wheel bearings (2) and one permanent magnet (4) of the rotating duct (30) on the top and bottom of one train wheel type electromagnet (1). It runs in a space having a substantially U-shaped cross section created by the upper hanger / front hanger (31) and the lower hanger / rear hanger (32) arranged on each of them, or it is a train wheel type electromagnet ( 1) A ring plate (35) is sandwiched between two sets of one combination and one bearing for holding a gap (2), and travels on the surface.

間隙保持用ベアリング(2)が決定する電車車輪型の電磁石(1)の作用面と永久磁石(4)の作用面との間隙(999)は、間隙保持用ベアリング(2)のケース厚(204)とケース底面からベアリングの遠端までの高さであるところのベアリングの突出量(202)とを加算した長さから、間隙保持用ベアリング(2)の設置穴(205)に嵌入した電車車輪型の電磁石(1)の先端部からフランジ部(103)の根元までの車輪部の長さ(102)を減算した差分の長さである。すなわち、(999)=((204)+(202))−(102)となる。このようにしていったん決定した電車車輪型の電磁石(1)の作用面と対向する永久磁石(4)の作用面との間隙(999)は、電車車輪型の電磁石(1)と永久磁石(4)との間のケース(203)とベアリング(201)によって保持するので一定に保たれる。 The gap (999) between the working surface of the train wheel type electromagnet (1) and the working surface of the permanent magnet (4) determined by the gap holding bearing (2) is the case thickness (204 ) of the gap holding bearing (2). ) And the amount of protrusion of the bearing (202), which is the height from the bottom of the case to the far end of the bearing, and the train wheel fitted in the installation hole (205) of the clearance holding bearing (2) It is the length of the difference which subtracted the length (102) of the wheel part from the front-end | tip part of a type | mold electromagnet (1) to the root of a flange part (103). That is, (999) = ((204) + (202)) − (102). The gap (999) between the working surface of the train wheel type electromagnet (1) once determined in this way and the working surface of the permanent magnet (4) facing the train wheel type electromagnet (1) and permanent magnet (4 ) Between the case (203) and the bearing (201).

間隙保持用ベアリング(2)が、永久磁石(4)の作用面と電磁石(1)の作用面との間隙を保持する要領は、永久磁石(4)が配設された上部ハンガー/前部ハンガー(31)と下部ハンガー/後部ハンガー(32)との空間に、電磁石(1)1個と間隙保持用ベアリング(2)2個をセットとして挿入して用いる場合も、永久磁石(4)が配設されたリング板(35)を電磁石(1)1個と間隙保持用ベアリング(2)1個のセットの二組をもって挟んで用いる場合も同様である。また、永久磁石(4)を配設したリング板(35)を挟んで用いる場合には、電磁石(1)1個と間隙保持用ベアリング(2)1個のセットを二組使う代わりに、U字型や馬蹄型(以下、「略U字型」という)の電磁石1個の両端に間隙保持用ベアリング(2)をそれぞれ1個の計2個をセットにした一組に代えて用いることもできる。 The clearance holding bearing (2) holds the gap between the working surface of the permanent magnet (4) and the working surface of the electromagnet (1) in the upper hanger / front hanger in which the permanent magnet (4) is disposed. Even when one electromagnet (1) and two gap retaining bearings (2) are inserted and used in the space between (31) and the lower hanger / rear hanger (32), the permanent magnet (4) is arranged. The same applies when the ring plate (35) provided is sandwiched between two sets of one set of one electromagnet (1) and one gap holding bearing (2). Further, when the ring plate (35) provided with the permanent magnet (4) is sandwiched and used, instead of using two sets of one electromagnet (1) and one gap holding bearing (2), U It is also possible to use a gap holding bearing (2) at both ends of one of a letter-shaped or horseshoe-shaped (hereinafter referred to as "substantially U-shaped" ) electromagnet instead of a set of two sets. it can.

間隙保持用ベアリング(2)の材質は、従来の鉄材だけではなく、ベアリング(201)やケース(203)のいずれか一方、もしくはその両方を、磁力線の短絡を生じることの少ない非鉄金属、セラミック、もしくは合成樹脂を使用して作成することが望ましい。構成は、円柱型のベアリング(201)とそのケース(203)から成る。ベアリング(201)は、ケース(203)に収められ、ケース(203)底面からの突出部を、上部ハンガー/前部ハンガー(31)と下部ハンガー/後部ハンガー(32)とが作る空間の内側表面やリング板(35)の表面に接している。ケース(203)の外形は、ベアリングの数によって楕円や三角やその他の多角形の形状も可能であるが、本発明で主に使用するのは概ね直方体で、その四隅に1個ずつの合計4個のベアリング(201)を有し、その中央部には、ケース(203)の上面から底面までを貫く設置穴(205)がある。本発明で使用するベアリング(201)は、主として円柱型のニードルベアリングであるが、回転ダクトが小径の場合には、回転の中心から遠い部分がやや径が大きく回転の中心に近い部分の径がやや小さいテーパー状の円柱や、球状のベアリングを用いることがある。 The material for the gap holding bearing (2) is not only a conventional iron material, but either one or both of the bearing (201) and the case (203), nonferrous metal, ceramic, Alternatively, it is desirable to use a synthetic resin. The configuration consists of a cylindrical bearing (201) and its case (203). The bearing (201) is housed in the case (203), and the inner surface of the space formed by the upper hanger / front hanger (31) and the lower hanger / rear hanger (32) has a protrusion from the bottom surface of the case (203). And the surface of the ring plate (35). The outer shape of the case (203) may be an ellipse, a triangle, or other polygonal shapes depending on the number of bearings. However, the present invention mainly uses a rectangular parallelepiped, and a total of 4 pieces, one at each of the four corners. There is a single bearing (201), and there is an installation hole (205) penetrating from the top surface to the bottom surface of the case (203) at the center. The bearing (201) used in the present invention is mainly a cylindrical needle bearing, but when the rotating duct has a small diameter, the portion far from the center of rotation is slightly larger in diameter and the diameter of the portion close to the center of rotation is smaller. Slightly smaller tapered cylinders or spherical bearings may be used.

設置穴(205)は、電車車輪型の電磁石(1)の車輪部(101)、もしくは他の形状の電磁石の車輪部(101)相当を嵌入させて、電磁石を設置できる。ケース(203)の内部空間は、ケース底面に突出部を有する少なくとも2個のベアリング(201)が設置してあり、グリースやオイルやモリブデン化合物等の潤滑剤/減摩剤(206)を充填することができる。状況により、上部ハンガー/前部ハンガー(31)や下部ハンガー/後部ハンガー(32)の永久磁石(4)、あるいはリング板(35)の永久磁石(4)が万一故障して回転面から突出した場合を想定して、その場合のシュラウド(20)側の電磁石の損傷を最小限にするための防護用ソリ(106)を間隙保持用ベアリング(2)の底面に装着することがある。 The installation hole (205) can be fitted with a wheel portion (101) of a train wheel type electromagnet (1) or an electromagnet wheel portion (101) equivalent to another shape to install an electromagnet. The interior space of the case (203) is provided with at least two bearings (201) having protrusions on the bottom surface of the case, and is filled with a lubricant / lubricant (206) such as grease, oil or molybdenum compound. be able to. Depending on the situation, the permanent magnet (4) of the upper hanger / front hanger (31), the lower hanger / rear hanger (32), or the permanent magnet (4) of the ring plate (35) should fail and protrude from the rotating surface. In such a case, a protective sled (106) for minimizing damage to the electromagnet on the shroud (20) in that case may be mounted on the bottom surface of the gap holding bearing (2).

本発明の保持骨格(3)は、例えば、人間が背を壁につけて座って両手両足を前方水平に差し出しているような形状で、背に当たる部分をシュラウド(20)の内周部に接続して、上下2つの腕や足に当たる部分の一方を間隙保持用ベアリング(2)の側面に、他方を間隙保持用ベアリング(2)や略U字型の電磁石(11)では電磁石(11)の側面に接続して、回転ダクト(30)や円環(34)側の永久磁石(4)とシュラウド(20)側の電磁石((1)又は(11))との水平距離を決定し、永久磁石(4)と電磁石(1)との電磁的粗密を調整する。 The holding skeleton (3) of the present invention has, for example, a shape in which a human is sitting with his back on the wall and both hands and both legs are pushed out horizontally, and the portion that hits the back is connected to the inner periphery of the shroud (20). Thus, one of the upper and lower arms and legs is the side of the gap holding bearing (2), and the other is the side of the gap holding bearing (2) or the substantially U-shaped electromagnet (11). To determine the horizontal distance between the rotating duct (30) or the permanent magnet (4) on the ring (34) side and the electromagnet ((1) or (11)) on the shroud (20) side, and the permanent magnet The electromagnetic density between (4) and the electromagnet (1) is adjusted.

保持骨格(3)の腕は、伸縮機能がないものの他に、装置内に液圧発生用電動機(301)と液圧ピストン(302)を内蔵し、腕の部分を液圧シリンダー伸縮腕部(303)としているものや、装置の外部から液圧パイプ(304)を接続し、液圧シリンダー伸縮腕部(303)を動かすもの、及びウォームネジ回転用電動機(305)を内蔵しウォームネジ伸縮腕部(306)を有するものや、装置の外部から空気圧パイプ(308)を接続し、ウォームネジ回転用空気タービン(307)を駆動してウォームネジ伸縮腕部(306)を回す装置もあり、伸縮腕部を有するタイプでは、図65で示した発電機の永久磁石と電磁石との電磁的粗密の状態区分の一例のように風の強弱に応じて永久磁石(4)と電磁石(1)との電磁的粗密の関係を随時に変更して発電量を調整することができる。 The arm of the holding skeleton (3) has a hydraulic pressure generating motor (301) and a hydraulic piston (302) in the device in addition to the one having no expansion / contraction function. 303), a hydraulic pipe (304) connected from the outside of the apparatus, a hydraulic cylinder telescopic arm (303) is moved, and a worm screw rotating electric motor (305) is incorporated, and the worm screw telescopic arm There is a device having a part (306) and a device for connecting a pneumatic pipe (308) from the outside of the device and driving a worm screw rotating air turbine (307) to rotate the worm screw telescopic arm portion (306). In the type having the arm portion, the permanent magnet (4) and the electromagnet (1) according to the strength of the wind, as in the example of the state of electromagnetic density between the permanent magnet and the electromagnet of the generator shown in FIG. Electromagnetic dense It is possible to adjust the amount of power generation by changing the engagement at any time.

本発明のシム(5)は、電車車輪型の電磁石(1)の車輪部(101)が、間隙保持用ベアリング(2)の設置穴(205)へ嵌入する際の嵌入量を微修正することによって、電車車輪型の電磁石(1)の作用面と対向する永久磁石(4)の作用面との間隙(999)を微調整するためのものである。ただし、本発明の発電装置を組み立てる場合、電車車輪型の電磁石(1)の寸法精度や間隙保持用ベアリング(2)の製作精度が高い際には、シム(5)による微調整を必要としない場合が多い。シム(5)の材質は、ステンレス鋼、非鉄金属、ガラス繊維、カーボン繊維、ケブラー繊維、ゴム、合成樹脂の中から選択するか、もしくはそれらのうちいくつかを組み合わせたり貼り合わせたもので作成する。シム(5)は、極めて薄い板状、もしくは膜状のもので、外形はどのような形でも良いが、中央部には電車車輪型の電磁石(1)の車輪部(101)を通すための切り込みを有することが必要である。 The shim (5) of the present invention finely corrects the insertion amount when the wheel portion (101) of the train wheel type electromagnet (1) is inserted into the installation hole (205) of the gap holding bearing (2). Thus, the gap (999) between the working surface of the train wheel type electromagnet (1) and the working surface of the permanent magnet (4) facing the fine adjustment is adjusted. However, when the power generator of the present invention is assembled, fine adjustment by the shim (5) is not required when the dimensional accuracy of the train wheel type electromagnet (1) and the manufacturing accuracy of the gap holding bearing (2) are high. There are many cases. The material of the shim (5) is selected from stainless steel, non-ferrous metal, glass fiber, carbon fiber, Kevlar fiber, rubber, synthetic resin, or made by combining or bonding some of them. . The shim (5) is an extremely thin plate or film and may have any shape, but the center part is for passing the wheel part (101) of the train wheel type electromagnet (1). It is necessary to have a notch.

永久磁石(4)は、回転ダクト(30)の上部ハンガー/前部ハンガー(31)や下部ハンガー/後部ハンガー(32)、あるいはリング板(35)に埋め込んで配設する。永久磁石(4)は一般に熱に弱く、高温に曝すと磁化が失われるので、回転ダクト(30)や円環(34)を作製する過程で、上部ハンガー/前部ハンガー(31)や下部ハンガー/後部ハンガー(32)、あるいはリング板(35)を切削して永久磁石(4)を埋め込む。 The permanent magnet (4) is embedded in the upper hanger / front hanger (31), the lower hanger / rear hanger (32), or the ring plate (35) of the rotating duct (30). The permanent magnet (4) is generally vulnerable to heat and loses its magnetization when exposed to high temperatures. Therefore, the upper hanger / front hanger (31) and lower hanger are used in the process of producing the rotating duct (30) and the ring (34). / The rear hanger (32) or the ring plate (35) is cut to embed the permanent magnet (4).

永久磁石の作用面と電磁石の作用面との間隙(999)を堅固に保持するためには、電磁石の真下もしくは真上に間隙保持用ベアリング(2)を配置することがもっとも良い。この方式であれば、風車の直径が長大で風車にかかる風圧等の外圧や外乱からくる荷重が大きくても電車車輪型の電磁石(1)の作用面と永久磁石(4)の作用面との間隙を堅固に保持することができる。しかしながら、回転翼の直径(回転半径)が小さく、風圧等からくる外圧や外乱からくる荷重が小さな場合には、頑丈で重い間隙保持用ベアリング(2)の代わりに、軽量化が容易なフリーアクションベアリング(501)を用いることができる。この場合の電磁石は、電車車輪型の電磁石(1)であって車輪部(101)とフランジ部(103)を有することは、間隙保持用ベアリング(2)を使う場合と同様であるが、間隙保持用ベアリング(2)のケース(203)の代わりに、薄板からなり側面が略コの字型をして回転ダクトや円環方向に開口部を有した形状で、コの字の垂直部分を背部とした場合のやや背部に近い中央部に電車車輪型の電磁石(1)の車輪部(101)を取り付けるための設置穴(205)、背部から遠い端部にフリーアクションベアリング(501)を取り付けるためのフリーアクションベアリング設置穴(506)を有し、設置穴(205)に電車車輪型の電磁石(1)を、フリーアクションベアリング設置穴(506)にフリーアクションベアリング(501)を取り付けて一体化し一組とすることができて、コの字の背部をシュラウドの内周部に固定して使用する板(以下、「電磁石フリーアクションベアリング支え板」という)((503)又は(504))を用いる。したがって、電磁石フリーアクションベアリング支え板((503)又は(504))の一端である背部をシュラウドの内周部に固定し、他端にフリーアクションベアリング(501)を取り付け、電車車輪型の電磁石(1)を電磁石フリーアクションベアリング支え板((503)又は(504))の設置穴に設置して使用することによって、電車車輪型の電磁石(1)の作用面と対向する永久磁石(4)の作用面との間隙(999)は、軽量な電磁石フリーアクションベアリング支え板((503)又は(504))とフリーアクションベアリング(501)の組合せで保持できるので、発電部を軽量化することができる。この方式は、中央に1個の電車車輪型の電磁石(1)をおいてその上下を2個の間隙保持用ベアリング(2)でサンドウィッチ状に挟んで一組とし、上部ハンガー/前部ハンガー(31)と下部ハンガー/後部ハンガー(32)との間で発電する場合でも、間隙保持用ベアリング(2)に電磁石(1)を載せて一組とし、二組でリング板(35)の永久磁石(4)を挟んで発電する場合でも、同様に変更して実施できる。 In order to firmly hold the gap (999) between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the electromagnet, it is best to arrange the gap holding bearing (2) directly below or just above the electromagnet. With this method, even if the wind turbine has a large diameter and a large external pressure such as wind pressure applied to the wind turbine or a large load caused by the disturbance , the working surface of the train wheel type electromagnet (1) and the working surface of the permanent magnet (4) The gap can be held firmly. However, if the diameter (rotation radius) of the rotor blade is small and the external pressure resulting from wind pressure, etc. or the load resulting from disturbance is small, the free action can be easily reduced in place of the sturdy and heavy bearing (2). A bearing (501) can be used. The electromagnet in this case is a train wheel type electromagnet (1) and has a wheel portion (101) and a flange portion (103) as in the case of using the gap holding bearing (2). instead of the case (203) of the holding bearing (2), a shape aspect consists thin plate having an opening in the rotating duct and the annular direction in the shape of a substantially U, vertical-shaped substantially U Installation hole (205) for attaching the wheel part (101) of the train wheel type electromagnet (1) in the center part slightly close to the back part when the part is the back part, and the free action bearing (501) at the end part far from the back part Has a free action bearing installation hole (506) for mounting a train wheel type electromagnet (1) in the installation hole (205) and free action bearing in the free action bearing installation hole (506). (501) to be able to the attached integrated set, plate used to fix the shape of the back of the generally U on the inner peripheral portion of the shroud (hereinafter, referred to as "the electromagnet-free action bearing support plates") ((503) or (504)) is used. Therefore, the back part, which is one end of the electromagnet free action bearing support plate ((503) or (504)), is fixed to the inner periphery of the shroud, and the free action bearing (501) is attached to the other end, and the train wheel type electromagnet ( 1) is installed in the installation hole of the electromagnet free action bearing support plate ((503) or (504)), and the permanent magnet (4) facing the working surface of the train wheel type electromagnet (1) is used. Since the gap (999) with the working surface can be held by a combination of the lightweight electromagnet free action bearing support plate ((503) or (504)) and the free action bearing (501), the power generation unit can be reduced in weight. . This system consists of a train wheel type electromagnet (1) in the center and a pair of sandwiched upper and lower bearings (2) between the top and bottom, and an upper hanger / front hanger ( 31) and the lower hanger / rear hanger (32), even when generating electricity, put the electromagnet (1) on the gap holding bearing (2) to make one set, and two sets of permanent magnets for the ring plate (35) Even in the case of generating power with (4) in between, it can be implemented with similar changes.

電車車輪型の電磁石(1)とフリーアクションベアリング(501)及び電磁石フリーアクションベアリング支え板((503)又は(504))との組合せの場合の電車車輪型の電磁石(1)の作用面と対向する永久磁石(4)の作用面との間隙(999)は、電磁石フリーアクションベアリング支え板の厚み(505)と取り付けた板面からベアリング遠端までの高さであるところのフリーアクションベアリングの突出量(502)とを加算した長さから、電車車輪型の電磁石(1)の先端部からフランジ部までとなる車輪部の長さ(102)を減算した差分の長さである。すなわち、(999)=((505)+(502))−(102)となる。 Opposite the working surface of the train wheel type electromagnet (1) in the case of the combination of the train wheel type electromagnet (1), the free action bearing (501) and the electromagnet free action bearing support plate ((503) or (504)) The gap (999) between the permanent magnet (4) and the working surface is the thickness of the electromagnet free action bearing support plate (505) and the height of the mounted plate surface to the far end of the bearing. This is the length of the difference obtained by subtracting the length (102) of the wheel portion from the tip of the train wheel type electromagnet (1) to the flange portion from the length obtained by adding the amount (502). That is, (999) = ((505) + (502)) − (102).

以上の発電装置を回転ダクト(30)や円環(34)及びシュラウド(20)に構成したあと、風車の羽根の翼端を回転ダクト(30)や円環(34)で連結し、シュラウド(20)側を地上や水上(船上を含む)に固定すると、周速を利用した風力発電装置となる。また、風車の羽根を、垂直軸風車では上下に二組、水平軸風車では前後に二組準備し、互いに逆回転するようにして、回転ダクト(30)や円環(34)で一方の羽根の翼端を連結し、シュラウド(20)で他方の羽根の翼端を連結すると、羽根が一組のときよりもより速い状態の周速を活用することができる。 After constructing the above power generator in the rotary duct (30), the ring (34) and the shroud (20), the blade tips of the windmill blades are connected by the rotary duct (30) and the ring (34), and the shroud ( 20) When the side is fixed on the ground or on the water (including on the ship), a wind power generator utilizing the peripheral speed is obtained. In addition, two pairs of wind turbine blades are prepared in the vertical axis wind turbine and two pairs in the front and rear in the horizontal axis wind turbine so that they rotate reversely to each other, and one of the blades is rotated by the rotating duct (30) or the ring (34). When the blade tips of the other blades are connected by the shroud (20), the peripheral speed in a faster state can be utilized than when the blades are one set.

本発明では、永久磁石(4)と電磁石(1)との電磁的な粗密の関係を保持骨格(3)で調整できる。したがって、微風の時期には回転時の負荷を低減して風車の回転を容易にするばかりでなく、強風時においては永久磁石(4)と電磁石(1)との電磁的関係を粗とすることができるので電磁石(1)の巻線(105)を焼損することが少ない。よって、カットアウト速度が高くなり、対処は容易である。しかしながら、さらに烈風となって、水平軸風車において風車が損壊するおそれがあるような場合には、回転ダクト(30)の内周部の回転自在な翼端取付具(33b)に取り付けた羽根を、迎角変更用電動機(84)や迎角変更用空気タービン(86)で迎角変更用ウォームギア(85)を回して羽根の迎角を変更して風車の回転を制御したり、方向変更装置(802)で風車の方向を風向と平行になるように修正したり、俯仰調整装置(803)で風車の俯仰を変更して対処する。
In the present invention, the relationship of electromagnetic density between the permanent magnet (4) and the electromagnet (1) can be adjusted by the holding skeleton (3). Therefore, not only the wind load can be reduced by reducing the load during rotation in the light wind period, but also the electromagnetic relationship between the permanent magnet (4) and the electromagnet (1) should be made rough during strong winds. Therefore, the winding (105) of the electromagnet (1) is less likely to burn out. Therefore, the cut-out speed is increased and handling is easy. However, if there is a possibility that the wind turbine may be damaged in the horizontal axis wind turbine due to a more intense wind, the blade attached to the rotatable blade tip fitting (33b) on the inner periphery of the rotating duct (30) The angle-of-attack-changing motor (84) and the angle-of-attack-changing air turbine (86) are used to turn the angle-of-attack-changing worm gear (85) to change the angle of attack of the blades to control the rotation of the windmill or to change the direction In (802), the direction of the windmill is corrected to be parallel to the wind direction, or the elevation of the windmill is changed by the elevation adjustment device (803).

図1、図2、図3、図4は、本発明の発電装置の電磁石の軸心に関する実施例である。図5、図6は、軸心に巻線を行い、本発明の電車車輪型の電磁石を作る場合の実施例である。図8、図9、図10は、本発明の間隙保持用ベアリングの実施例である。図14、図15、図16、図17は、永久磁石と電磁石との垂直距離でもある間隙や永久磁石の形状が円型の場合の実施例である。図19、図20、図21、図22、図23、図24、図25、図26、図27、図28は、腕で電磁石と間隙保持用ベアリングを保持し、永久磁石と電磁石との間の水平距離を規制することによって、永久磁石と電磁石との電磁的粗密を調整する本発明の保持骨格の実施例である。これらを用いた図29、図30、図39、図52、図53、図62は、電車車輪型の電磁石を中央にして、その上下に1個ずつの計2個の間隙保持用ベアリングとを組み合わせて一体化して一組とした装置を、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとが作る空間に挿入した状態でシュラウドの内周部に固定し、回転する上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとに配設した永久磁石の磁界を、当該装置のシュラウド内周部に配置した電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置の実施例である。
1, 2, 3, and 4 are examples relating to the axis of the electromagnet of the power generator of the present invention. FIG. 5 and FIG. 6 show an embodiment in which a train wheel type electromagnet of the present invention is produced by winding around an axis. 8, FIG. 9 and FIG. 10 show an embodiment of the gap holding bearing of the present invention. FIG. 14, FIG. 15, FIG. 16, and FIG. 17 are examples in which the gap, which is also the vertical distance between the permanent magnet and the electromagnet, and the shape of the permanent magnet are circular. 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, and 28, the arm holds the electromagnet and the gap retaining bearing, and the permanent magnet and the electromagnet It is an Example of the holding | maintenance frame | skeleton of this invention which adjusts the electromagnetic density of a permanent magnet and an electromagnet by regulating the horizontal distance of this. 29, FIG. 30, FIG. 39, FIG. 52, FIG. 53, and FIG. 62 using these are centered on a train wheel type electromagnet, and two gap holding bearings, one above and below the other. The combined upper and lower hanger / rotating duct is fixed to the inner periphery of the shroud while inserted into the space formed by the upper hanger / front hanger and lower hanger / rear hanger of the rotating duct. Electric power is generated by generating an induced current by cutting the magnetic field of the permanent magnets arranged on the front hanger and the lower / rear hanger with the winding of the train wheel type electromagnet arranged on the inner periphery of the shroud of the device. It is an Example of a wind power generator.

図1、図2、図3、図4は、電磁石の軸心を、図5、図6は、軸心に巻線を行い電車車輪型の電磁石を示した実施例である。これに図69や図70のように電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)やフリーアクションベアリングとを組み合わせることによって、図71のような電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリング及びを電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)とのセットとし、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとが作る空間に挿入した状態でシュラウド内周部に固定し、回転する上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとに配設した永久磁石の磁界を、当該装置のシュラウド内周部に配置した電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置とする場合の実施例とした。この図71の実施例は、水平軸風車において羽根が一組の場合を示している。なお、水平軸風車の前後の二組の羽根のそれぞれに回転ダクトやシュラウドを取り付ける際に、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに接続しない場合には、固定支持部を回転ビームに取り換える変更を含むが、同じく容易である。これを垂直軸風車に適用する場合には、装置を90°回転する必要があるが、変更は容易である。また、垂直軸軸風車の上下の二組の羽根に回転ダクトやシュラウドをそれぞれ取り付けることも容易であるので、実施例としては、水平軸風車で一組の羽根の場合である図71で代表させた。
1, 2, 3, and 4 show an example of an electromagnet shaft, and FIGS. 5 and 6 show examples of train wheel type electromagnets that are wound around the shaft. As shown in FIGS. 69 and 70, an electromagnet free action bearing support plate (long) and a free action bearing are combined to provide a train wheel type electromagnet as shown in FIG. 71, a free action bearing, and an electromagnet free action bearing support. The upper hanger / front hanger, which is fixed to the inner periphery of the shroud, is inserted into the space created by the upper hanger / front hanger and the lower hanger / rear hanger of the rotating duct. A wind power generator that generates electric power by generating an induced current by cutting a magnetic field of a permanent magnet disposed on a lower hanger / rear hanger with a winding of a train wheel type electromagnet disposed on an inner periphery of the shroud of the device; It was set as the Example when doing. The embodiment of FIG. 71 shows a case where a pair of blades is used in a horizontal axis wind turbine. When the rotating duct or shroud is attached to each of the two sets of blades on the front and rear of the horizontal axis wind turbine, if the blade core (blade root) is not connected to the rotating shaft / hub, the fixed support portion is used as the rotating beam. Including the change to replace, but it is also easy. When this is applied to a vertical axis wind turbine, it is necessary to rotate the device by 90 °, but the change is easy. In addition, since it is easy to attach a rotating duct and a shroud to the two upper and lower blades of the vertical axis wind turbine, an example is shown in FIG. 71, which is a case of a pair of blades in a horizontal axis wind turbine. It was.

図1、図2、図3、図4は、電磁石の軸心を、図5、図6は、軸心に巻線を行い電車車輪型の電磁石を示した実施例である。図7は、シムの実施例である。図8、図9、図10は、間隙保持用ベアリングの実施例である。図72、図74は、保持骨格(二組を保持するタイプ)の実施例である。これらを組み合わせて図75や図76のように電車車輪型の電磁石及び間隙保持用ベアリングを組み合わせて一体化して一組とした装置を、二組ずつ互いに間隙保持用ベアリングのケースの底面側であるベアリングの突出部側が向き合うようにしてシュラウドの内周部に固定し、固定した二組の装置でリング板に配設した永久磁石の配設面を、回転軸に平行する前後(上下)の両方向から挟むように使用して、回転するリング板に配設した永久磁石の磁界を、当該装置のシュラウド内周部に配置した電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置とする場合の実施例とした。この際に使用する電車車輪型の電磁石は、永久磁石と対向する作用面が片側の1カ所となるので、電車車輪型の電磁石は、図4(B)(C)や図6(B)(C)に示したように、車輪部を片方にだけ有するタイプでも使用できる。また、電磁石にかかる永久磁石の吸着力は、一方向からだけとなるため、長期間使用すると間隙保持用ベアリングがわずかながら永久磁石の方向へ舟底型に変形することがあるので、その際には図7のシムの挿入が必要となる。この図76の実施例は、水平軸風車において羽根が一組の場合を示している。なお、水平軸風車の前後の二組の羽根のそれぞれに回転ダクトやシュラウドを取り付ける際に、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに接続しない場合には、固定支持部を回転ビームに取り換える変更を含むが、同じく容易である。これを垂直軸風車に適用する場合には、装置を90°回転する必要があるが、変更は容易である。また、垂直軸軸風車の上下の二組の羽根に回転ダクトやシュラウドをそれぞれ取り付けることも容易であるので、実施例としては、水平軸風車で一組の羽根の場合である図76で代表させた。
1, 2, 3, and 4 show an example of an electromagnet shaft, and FIGS. 5 and 6 show examples of train wheel type electromagnets that are wound around the shaft. FIG. 7 is an embodiment of a shim. 8, FIG. 9, and FIG. 10 show an embodiment of a gap holding bearing. 72 and 74 show an example of a holding skeleton (a type that holds two sets). 75 and FIG. 76 are combined to combine and integrate the train wheel type electromagnet and the gap holding bearing into one set, and two sets of devices are located on the bottom side of the case of the gap holding bearing. both before and after (above and below) that as the projecting portion of the bearing face fixed to the inner periphery of the shroud, the disposed surface of the permanent magnets arranged in a ring plate at a fixed two sets of equipment, parallel to the rotation axis Inductive current is generated by cutting the magnetic field of the permanent magnet arranged on the rotating ring plate with the winding of the train wheel type electromagnet arranged on the inner periphery of the shroud of the device. It was set as the Example in the case of setting it as the wind power generator which generates electric power. In the train wheel type electromagnet used at this time, the working surface facing the permanent magnet is one place on one side, so the train wheel type electromagnets are shown in FIGS. 4 (B) (C) and 6 (B) ( As shown in C), a type having a wheel portion only on one side can also be used. In addition, the permanent magnet's attractive force applied to the electromagnet is only from one direction, so if used for a long time, the gap holding bearing may slightly deform into the bottom of the boat toward the permanent magnet. Requires the insertion of the shim of FIG. The embodiment of FIG. 76 shows a case where a pair of blades is used in a horizontal axis wind turbine. When the rotating duct or shroud is attached to each of the two sets of blades on the front and rear of the horizontal axis wind turbine, if the blade core (blade root) is not connected to the rotating shaft / hub, the fixed support portion is used as the rotating beam. Including the change to replace, but it is also easy. When this is applied to a vertical axis wind turbine, it is necessary to rotate the device by 90 °, but the change is easy. In addition, since it is easy to attach a rotating duct and a shroud to the two upper and lower blades of the vertical axis wind turbine, an example is shown in FIG. 76, which is a case of a pair of blades in a horizontal axis wind turbine. It was.

図77、図78、図79、図80は、略U字型の電磁石の軸心であり、図81は、略U字型の電磁石の実施例である。図83は、実施例3での電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとの組合せを、U字型や馬蹄型の形状であって、いずれの両端部にも車輪部及びフランジ部またはフランジ部相当を有する略U字型の電磁石1個と間隙保持用ベアリング2個との組合せに置き換えて発電部を構成して発電する風力発電装置の実施例である。この図83の実施例は、水平軸風車において羽根が一組の場合を示している。なお、水平軸風車の前後の二組の羽根のそれぞれに回転ダクトやシュラウドを取り付ける際に、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに接続しない場合には、固定支持部を回転ビームに取り換える変更を含むが、同じく容易である。これを垂直軸風車に適用する場合には、装置を90°回転する必要があるが、変更は容易である。また、垂直軸軸風車の上下の二組の羽根に回転ダクトやシュラウドをそれぞれ取り付けることも容易であるので、実施例としては、水平軸風車で一組の羽根の場合である図83で代表させた。
77, 78, 79, and 80 are shafts of a substantially U-shaped electromagnet, and FIG. 81 is an embodiment of a substantially U-shaped electromagnet. FIG. 83 shows a combination of a train wheel type electromagnet and a gap holding bearing in Example 3 in a U-shape or a horseshoe shape, and a wheel portion and a flange portion or a flange portion at both ends. This is an embodiment of a wind power generator that generates power by forming a power generation unit in place of a combination of one substantially U-shaped electromagnet having two equivalents and two gap holding bearings. The embodiment of FIG. 83 shows a case where a pair of blades is used in a horizontal axis wind turbine. When the rotating duct or shroud is attached to each of the two sets of blades on the front and rear of the horizontal axis wind turbine, if the blade core (blade root) is not connected to the rotating shaft / hub, the fixed support portion is used as the rotating beam. Including the change to replace, but it is also easy. When this is applied to a vertical axis wind turbine, it is necessary to rotate the device by 90 °, but the change is easy. Also, since it is easy to attach a rotating duct and a shroud to the two upper and lower blades of the vertical axis wind turbine, an example is shown in FIG. 83, which is a case of a pair of blades in a horizontal axis wind turbine. It was.

図1、図2、図3、図4は、電磁石の軸心を、図5、図6は、軸心に巻線を行い電車車輪型の電磁石を示した実施例である。これに図84や図85の電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)やフリーアクションベアリングを取り付けて、発電部を構成して発電する風力発電装置の実施例である。この図87の実施例は、水平軸風車において羽根が一組の場合を示している。なお、水平軸風車の前後の二組の羽根のそれぞれに回転ダクトやシュラウドを取り付ける際に、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに接続しない場合には、固定支持部を回転ビームに取り換える変更を含むが、同じく容易である。これを垂直軸風車に適用する場合には、装置を90°回転する必要があるが、変更は容易である。また、垂直軸軸風車の上下の二組の羽根に回転ダクトやシュラウドをそれぞれ取り付けることも容易であるので、実施例としては、水平軸風車で一組の羽根の場合である図87で代表させた。
1, 2, 3, and 4 show an example of an electromagnet shaft, and FIGS. 5 and 6 show examples of train wheel type electromagnets that are wound around the shaft. This is an embodiment of the wind power generator that generates the power generation unit by attaching the electromagnet free action bearing support plate (short) and the free action bearing shown in FIGS. The embodiment of FIG. 87 shows a case where a pair of blades is used in a horizontal axis wind turbine. When the rotating duct or shroud is attached to each of the two sets of blades on the front and rear of the horizontal axis wind turbine, if the blade core (blade root) is not connected to the rotating shaft / hub, the fixed support portion is used as the rotating beam. Including the change to replace, but it is also easy. When this is applied to a vertical axis wind turbine, it is necessary to rotate the device by 90 °, but the change is easy. Further, since it is easy to attach a rotating duct and a shroud to the two upper and lower blades of the vertical axis wind turbine, an example is shown in FIG. 87, which is a case of a pair of blades in a horizontal axis wind turbine. It was.

図31、図32、図33、図34、図35、図36、図60、図61、図65(以上は、実施例7、実施例8、実施例9、実施例10の図と共通)は、地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、実施例1の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
31, FIG. 32, FIG. 33, FIG. 34, FIG. 35, FIG. 36, FIG. 60, FIG. 61, FIG. 65 (the above are the same as those in the seventh embodiment, the eighth embodiment, the ninth embodiment, and the tenth embodiment). Has a rotating duct or ring connecting blade tips rotating on the ground or water (including the ship) and a shroud stationary on the ground or water (including the ship). It is the Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 1 among the windmills which generate electric power using the peripheral speed of.

図31、図32、図33、図34、図35、図36、図60、図61、図65(以上は、実施例6、実施例8、実施例9、実施例10の図と共通)は、地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、実施例2の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
31, FIG. 32, FIG. 33, FIG. 34, FIG. 35, FIG. 36, FIG. 60, FIG. 61, FIG. 65 (the above are the same as those in the sixth embodiment, the eighth embodiment, the ninth embodiment, and the tenth embodiment). Has a rotating duct or ring connecting blade tips rotating on the ground or water (including the ship) and a shroud stationary on the ground or water (including the ship). It is an Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 2 among the windmills which generate electric power using the peripheral speed of.

図31、図32、図33、図34、図35、図36、図60、図61、図65(以上は、実施例6、実施例7、実施例9、実施例10の図と共通)は、地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、実施例3の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
31, FIG. 32, FIG. 33, FIG. 34, FIG. 35, FIG. 36, FIG. 60, FIG. 61, FIG. 65 (the above are the same as those in the sixth embodiment, the seventh embodiment, the ninth embodiment, and the tenth embodiment). Has a rotating duct or ring connecting blade tips rotating on the ground or water (including the ship) and a shroud stationary on the ground or water (including the ship). It is the Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 3 among the windmills which generate electric power using the peripheral speed of.

図31、図32、図33、図34、図35、図36、図60、図61、図65(以上は、実施例6、実施例7、実施例8、実施例10の図と共通)は、地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、実施例4の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
31, FIG. 32, FIG. 33, FIG. 34, FIG. 35, FIG. 36, FIG. 60, FIG. 61, FIG. 65 (the above are the same as those in the sixth embodiment, the seventh embodiment, the eighth embodiment, and the tenth embodiment). Has a rotating duct or ring connecting blade tips rotating on the ground or water (including the ship) and a shroud stationary on the ground or water (including the ship). It is an Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 4 among the windmills which generate electric power using the peripheral speed of.

図31、図32、図33、図34、図35、図36、図60、図61、図65(以上は、実施例6、実施例7、実施例8、実施例9の図と共通)は、地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、実施例5の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
31, FIG. 32, FIG. 33, FIG. 34, FIG. 35, FIG. 36, FIG. 60, FIG. 61, FIG. 65 (the above are the same as those in the sixth embodiment, the seventh embodiment, the eighth embodiment, and the ninth embodiment). Has a rotating duct or ring connecting blade tips rotating on the ground or water (including the ship) and a shroud stationary on the ground or water (including the ship). It is an Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 5 among the windmills which generate electric power using the peripheral speed of.

図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図63、図64(以上は、実施例12、実施例13、実施例14、実施例15の図と共通)は、互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトで連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、実施例1の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 63, 64 (the above is the embodiment 12, implementation Example 13, Example 14, and Example 15) are provided with two sets of blades that rotate in reverse to each other, the blade tips of one blade are connected by a rotating duct, and the blade tips of the other blade are connected by a shroud. Among the wind turbines that generate electric power by using the peripheral speed between the blades, an embodiment of the wind turbine characterized in that electric power is generated using the mechanism of the first embodiment.

図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図63、図64(以上は、実施例11、実施例13、実施例14、実施例15の図と共通)は、互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトで連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、実施例2の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 63, 64 (the above is the embodiment 11, implementation Example 13, Example 14, and Example 15) are provided with two sets of blades that rotate in reverse to each other, the blade tips of one blade are connected by a rotating duct, and the blade tips of the other blade are connected by a shroud. Then, among the wind turbines that generate power using the peripheral speed between the blades, this is an embodiment of the wind turbine that generates power using the mechanism of the second embodiment.

図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図63、図64(以上は、実施例11、実施例12、実施例14、実施例15の図と共通)は、互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトや円環で連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、実施例3の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 63, 64 (the above is the embodiment 11, implementation Example 12, Example 14, and Example 15) are provided with two sets of blades that rotate in reverse to each other, the blade tips of one blade are connected by a rotating duct or a ring, and the blade tip of the other blade is connected. It is an Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 3 among the windmills connected with a shroud and generating electric power using the peripheral speed between blades.

図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図63、図64(以上は、実施例11、実施例12、実施例13、実施例15の図と共通)は、互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトや円環で連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、実施例4の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 63, 64 (the above is the embodiment 11, implementation Example 12, Example 13, and Example 15) are provided with two sets of blades that rotate in reverse to each other, the blade tips of one blade are connected by a rotating duct or a ring, and the blade tip of the other blade is connected. It is an Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 4 among the windmills connected with a shroud and generating electric power using the peripheral speed between blades.

図40、図41、図42、図43、図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図63、図64(以上は、実施例11、実施例12、実施例13、実施例14の図と共通)は、互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトや円環で連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、実施例5の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車の実施例である。
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 63, 64 (the above is the embodiment 11, implementation Example 12, Example 13, and Example 14) are provided with two sets of blades that rotate in reverse to each other, the blade tips of one blade are connected by a rotating duct or a ring, and the blade tip of the other blade is connected. It is the Example of the windmill characterized by generating electric power using the structure of Example 5 among the windmills connected with a shroud and generating electric power using the peripheral speed between blades.

図20、図21、図22、図23、図24、図25、図26、図27、図28、図74は、実施例1、実施例3、実施例4の仕組みで電磁石と間隙保持用ベアリングとをシュラウドの内周部に取り付ける場合において、伸縮自在な腕(以下、「伸縮腕部」という)を少なくとも二組有し、一方の伸縮腕部で間隙保持用ベアリングを保持し、他方の伸縮腕部で間隙保持用ベアリングや電磁石を保持した状態でシュラウドに接続し、永久磁石と電磁石との間隙(垂直距離)を保持したまま伸縮腕部を伸縮することによって、永久磁石と電磁石との水平距離を調整して、永久磁石と電磁石との電磁的結合度を変更することができることを特徴とする保持骨格の構造を示した実施例であり、図65は、保持骨格を利用して永久磁石と電磁石との電磁的結合度を変更する際の運用の一例を示す実施例である。
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, and 74 are for holding an electromagnet and a gap by the mechanism of the first, third, and fourth embodiments. When attaching the bearing to the inner periphery of the shroud, it has at least two sets of extendable arms (hereinafter referred to as “extensible arm parts”), one of the extendable arm parts holds the gap holding bearing, Connected to the shroud while holding the gap holding bearing and the electromagnet with the telescopic arm, and expanding and contracting the telescopic arm while maintaining the gap (vertical distance) between the permanent magnet and the electromagnet. FIG. 65 is an example showing a structure of a holding skeleton characterized in that the degree of electromagnetic coupling between the permanent magnet and the electromagnet can be changed by adjusting the horizontal distance. FIG. 65 shows a permanent structure using the holding skeleton. Electromagnetic between magnet and electromagnet An example that illustrates an example of operation when changing the Godo.

図52、図54、図55は、シュラウドと回転ダクトとを有する風車において、回転ダクトの内周部に羽根を取り付けるための台座であって回転ダクトの内周部と羽根の翼端との間に位置して当該内周部と当該翼端との間を接続し、任意の迎角での当該羽根の取付が可能である翼端取付具を有することを特徴とした水平軸風車の実施例である。
52, 54, and 55 are pedestals for attaching blades to the inner peripheral portion of the rotating duct in a wind turbine having a shroud and the rotating duct, between the inner peripheral portion of the rotating duct and the blade tip of the blade. An embodiment of a horizontal axis wind turbine characterized in that it has a blade tip mounting tool that connects the inner peripheral portion and the blade tip and can attach the blade at an arbitrary angle of attack. It is.

図56、図57、図58、図59は、シュラウドと回転ダクトを有する風車において、歯車を具備した回転自在な翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に羽根を取り付け、翼端取付具の歯車を回転ダクトの内周部に設置した電動機や空気タービンに取り付けられたウォームギアで回転して、羽根の迎角を随時変更できることを特徴とした水平軸風車の実施例である。
56, 57, 58, and 59 show a wind turbine having a shroud and a rotating duct, in which a blade is attached to the inner peripheral portion of the rotating duct via a rotatable blade tip fixture equipped with a gear. This is an embodiment of a horizontal axis wind turbine characterized in that the angle of attack of the blades can be changed at any time by rotating the gear of the tool with a worm gear attached to an electric motor or an air turbine installed on the inner periphery of the rotating duct.

本発明で使用した回転ダクトや円環に配設した永久磁石とシュラウドに配置した電磁石の巻線を用いて羽根の翼端部での周速を利用する発電装置は、原理的には同期電動機とコンバーターの組合せであって、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御の技術利用も可能であり、技術的困難性を伴うものではない。また、回転ダクトや円環及びシュラウドをセットとして扱うこともできるので、発電機としての扱いは容易である。本発明の周速を利用した発電装置は、従来の風車の回転軸に接続した発電機の場合に比べ、永久磁石と電磁石との相対速度をより大きくすることが容易な上に、間隙保持用ベアリングで永久磁石の作用面と対向する電磁石の作用面との間隙を常に適切に維持できるので、発電効率が高い。また、永久磁石と電磁石との水平距離は、保持骨格の伸縮腕部を調整して電磁的な粗密を変更できるから、カットイン風速を低くし、カットアウト風速を高くできるので、多様な風況でより多くの時間帯での発電が可能となる。また、風車をシュラウドで覆っていると、垂直軸風車も水平軸風車も、これまで以上に堅固に設置することができる。特に水平軸風車においては、翼端をシュラウドによって覆うと、羽根の風切り音を小さくできたり、静電気による誘電落雷を防止したりする効果の他、冬季に羽根に氷片の付着があった場合にも、飛散時の事故を局限できる等有利な効果があり、従来、設置が困難であった住宅地や人口密集地での建設を可能にすることもできる。
The power generator using the peripheral speed at the blade tip of the blade using the winding of the permanent magnet arranged in the rotating duct or the ring and the electromagnet arranged in the shroud used in the present invention is in principle a synchronous motor. And a converter, and it is also possible to use a technology of PWM (Pulse Width Modulation) control, which is not accompanied by technical difficulties. Moreover, since a rotating duct, a ring, and a shroud can be handled as a set, it can be easily handled as a generator. The power generator using the peripheral speed according to the present invention is easier to increase the relative speed between the permanent magnet and the electromagnet than the conventional generator connected to the rotating shaft of the windmill, and is used for maintaining the gap. Since the gap between the working surface of the permanent magnet and the working surface of the electromagnet facing the bearing can always be properly maintained by the bearing, the power generation efficiency is high. In addition, the horizontal distance between the permanent magnet and the electromagnet can be adjusted by adjusting the telescopic arm of the holding skeleton to change the electromagnetic density, so the cut-in wind speed can be lowered and the cut-out wind speed can be raised. This makes it possible to generate electricity in more time zones. In addition, when the wind turbine is covered with a shroud, both the vertical axis wind turbine and the horizontal axis wind turbine can be installed more firmly than before. Especially in the case of horizontal axis windmills, if the blade tip is covered with a shroud, it can reduce the wind noise of the blades and prevent dielectric lightning due to static electricity. However, there is an advantageous effect that it is possible to localize an accident at the time of scattering, and it is possible to enable construction in a residential area or a densely populated area that has been difficult to install.

(A)本発明の電車車輪型の電磁石の軸心の平面図である。 (B)側面図である。 (C)底面図である。(A) It is a top view of the axial center of the train wheel type electromagnet of this invention. (B) It is a side view. (C) It is a bottom view. 本発明の電車車輪型の電磁石の軸心を構成する軸部の断面である。軸部の断面は、104a〜104fのように、単純な円形から内部に冷却剤を通すパイプを有するものもある。It is a cross section of the axial part which comprises the axial center of the train wheel type electromagnet of this invention. Some shaft sections have pipes for passing a coolant from a simple circular shape, such as 104a to 104f. 本発明の電車車輪型の電磁石のフランジ部の平面図である。フランジ部の形状は、必ずしも円形でなければならないのではなく、103a〜103eのように車輪部の中心から見て車輪部よりも径が大きな部分を有すれば使用可能である。また、104fのように軸心の一部がフランジ部相当となる場合は、フランジ部を省略して軸心を構成できる。It is a top view of the flange part of the train wheel type electromagnet of this invention. The shape of the flange portion does not necessarily have to be a circle, and it can be used as long as it has a portion having a larger diameter than the wheel portion as seen from the center of the wheel portion, such as 103a to 103e. Moreover, when a part of shaft center becomes equivalent to a flange part like 104f, a flange part can be abbreviate | omitted and a shaft center can be comprised. (A)本発明の電車車輪型の電磁石の両方に車輪部を有する場合の軸心の側面図である。 (B)本発明の電車車輪型の電磁石の片方にだけ車輪部を有する場合の軸心の側面図である。 (C)本発明の電車車輪型の電磁石の片方にだけ車輪部を有する場合に一方のフランジ部が大きい場合の軸心の側面図である。(A) It is a side view of the axial center in the case of having a wheel part in both the train wheel type electromagnets of this invention. (B) It is a side view of the axial center in case it has a wheel part only in one side of the train wheel type electromagnet of this invention. (C) It is a side view of the axial center when one flange part is large when it has a wheel part only in one side of the train wheel type electromagnet of the present invention. (A)本発明の電車車輪型の電磁石の平面図である。 (B)側面図である。 (C)底面図である。(A) It is a top view of the train wheel type electromagnet of this invention. (B) It is a side view. (C) It is a bottom view. (A)本発明の電車車輪型の電磁石で両端に車輪部を有する場合の側面図である。 (B)本発明の電車車輪型の電磁石で片端に車輪部を有する場合の側面図である。 (C)本発明の電車車輪型の電磁石で片端に車輪部を有する場合で片方のフランジ部が大きな場合の側面図である。(A) It is a side view at the time of having a wheel part in both ends with the train wheel type electromagnet of this invention. (B) It is a side view at the time of having a wheel part in one end with the train wheel type electromagnet of the present invention. (C) It is a side view in the case of having a wheel portion at one end of the train wheel type electromagnet of the present invention and having one large flange portion. (A)本発明のシムの平面図である。 (B)側面図である。(A) It is a top view of the shim of this invention. (B) It is a side view. (A)本発明の間隙保持用ベアリングで2個のベアリングを使用した場合の平面図である。 (B)回転ダクトや円環が進んで行く方向から見た場合の側面図である。 (C)底面図である。(A) It is a top view at the time of using two bearings by the bearing for clearance maintenance of this invention. (B) It is a side view at the time of seeing from the direction which a rotation duct and a ring advance. (C) It is a bottom view. (A)本発明の間隙保持用ベアリングで概ね直方体のケースの4隅に1個ずつの合計4個のベアリングを使用した場合の平面図である。 (B)回転ダクトや円環が進んで行く方向から見た場合の側面図である。 (C)底面図である。(A) It is a top view at the time of using a total of four bearings 1 each in four corners of the rectangular parallelepiped case with the gap holding bearing of the present invention. (B) It is a side view at the time of seeing from the direction which a rotation duct and a ring advance. (C) It is a bottom view. (A)本発明の間隙保持用ベアリングで概ね直方体のケースの4隅に1個ずつの合計4個のベアリングを使用した場合の平面図である。 (B)回転ダクトや円環が進んで行く方向に直交する方向から見た場合の側面図である。 (C)底面図である。(A) It is a top view at the time of using a total of four bearings 1 each in four corners of the rectangular parallelepiped case with the gap holding bearing of the present invention. (B) It is a side view at the time of seeing from the direction orthogonal to the direction where a rotation duct or a ring advances. (C) It is a bottom view. (A)本発明の間隙保持用ベアリングの底面を防護する場合に使用するソリを回転ダクトや円環が進んで行く方向に直交する方向から見た側面図である。 (B)底面図である。(A) It is the side view which looked at the warp used when protecting the bottom face of the bearing for clearance holding | maintenance of this invention from the direction orthogonal to the direction where a rotation duct or a ring advances. (B) It is a bottom view. (A)本発明の電車車輪型の電磁石を中央にして、その上下に間隙保持用ベアリングをそれぞれ1個ずつ、計2個を取り付けて一組とした場合の側面図である。 (B)本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを組み合わせて長時間使用した後で電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとの間隔(スペース)を微調整する必要が出た場合にシムを挟み込む場合の場所(順序)を示す側面図である。(A) It is a side view at the time of setting a train wheel type electromagnet of the present invention in the center, one gap holding bearing on each of the upper and lower sides, and attaching a total of two. (B) After using the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing for a long time, it is necessary to finely adjust the space (space) between the train wheel type electromagnet and the gap holding bearing. It is a side view which shows the place (order) in case a shim is inserted | pinched in a case. (A)本発明の電車車輪型の電磁石を中央にして、その上下に間隙保持用ベアリングをそれぞれ1個ずつ、計2個を取り付けて一組とした場合の断面図である。 (B)本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを組み合わせて長時間使用した後で電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとの間隔(スペース)を微調整する必要が出た場合にシムを挟み込む場合の場所(順序)を示す断面図である。(A) It is sectional drawing at the time of making a train wheel type electromagnet of the present invention into the center, attaching one gap maintenance bearing to each of the upper and lower sides, and attaching a total of two. (B) After using the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing for a long time, it is necessary to finely adjust the space (space) between the train wheel type electromagnet and the gap holding bearing. It is sectional drawing which shows the place (order) in case a shim is inserted | pinched in a case. (A)本発明の電車車輪型の電磁石1個と間隙保持用ベアリング2個を組合せて一組とし、上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入した際に、回転ダクトが進行する方向から見た場合の上部ハンガーの永久磁石と下部ハンガーの永久磁石とのそれぞれの間隙(ギャップ)を示す側面図である。 (B)電車車輪型の電磁石の作用面と永久磁石の作用面との間隙(ギャップ)を示す拡大図である。 (C)電車車輪型の電磁石の作用面と永久磁石の作用面との間隙(ギャップ)を示す拡大図である。(A) When a train wheel type electromagnet of the present invention and two gap retaining bearings are combined into one set and inserted between the upper hanger / front hanger and lower hanger / rear hanger, the rotating duct It is a side view which shows each gap | interval (gap) of the permanent magnet of an upper hanger and the permanent magnet of a lower hanger at the time of seeing from the advancing direction. (B) It is an enlarged view which shows the gap | interval (gap) of the action surface of a train wheel type electromagnet, and the action surface of a permanent magnet . (C) It is an enlarged view which shows the clearance gap (gap) of the action surface of a train wheel type electromagnet, and the action surface of a permanent magnet . (A)本発明の電車車輪型の電磁石1個と間隙保持用ベアリング2個を組合せて一組とし、上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入した際に、回転ダクトが進行する方向と直交する方向から見た場合の上部ハンガーの永久磁石と下部ハンガーの永久磁石とのそれぞれの間隙(ギャップ)を示す側面図である。 (B)電車車輪型の電磁石の作用面と永久磁石の作用面との間隙(ギャップ)の拡大図である。 (C)電車車輪型の電磁石の作用面と永久磁石の作用面との間隙(ギャップ)の拡大図である。(A) When a train wheel type electromagnet of the present invention and two gap retaining bearings are combined into one set and inserted between the upper hanger / front hanger and lower hanger / rear hanger, the rotating duct It is a side view which shows each gap | interval (gap) of the permanent magnet of an upper hanger and the permanent magnet of a lower hanger at the time of seeing from the direction orthogonal to the direction which advancing. (B) It is an enlarged view of the gap | interval (gap) of the action surface of a train wheel type electromagnet, and the action surface of a permanent magnet . (C) It is an enlarged view of the gap | interval (gap) of the action surface of a train wheel type electromagnet, and the action surface of a permanent magnet . (A)本発明の電車車輪型の電磁石1個と間隙保持用ベアリング2個を組合せて一組とし、上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入した際に、上部ハンガー/前部ハンガーや下部ハンガー/後部ハンガーに配設した円形の作用面の永久磁石が停止する位置を、回転ダクトが進行する方向と直交する方向から見た場合の図である。 (B)下部ハンガー/後部ハンガーに配設した円形の作用面の永久磁石の平面図である。(A) A combination of one train wheel type electromagnet of the present invention and two gap retaining bearings, and when inserted between the upper hanger / front hanger and lower hanger / rear hanger, the upper hanger It is a figure when the position where the permanent magnet of the circular action surface arrange | positioned to / front part hanger or lower hanger / rear hanger stops is seen from the direction orthogonal to the direction which a rotation duct advances. (B) It is a top view of the permanent magnet of the circular effect | action surface arrange | positioned at the lower hanger / rear hanger. 本発明の電車車輪型の電磁石1個と間隙保持用ベアリング2個を組合せて一組とし、上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入した際に、回転ダクトが進行する方向から見た場合の回転ダクト、上部ハンガー/前部ハンガー及び下部ハンガー/後部ハンガー及びそれぞれの永久磁石との関係を示す側面図である。When a train wheel type electromagnet of the present invention and two gap retaining bearings are combined into one set and inserted between the upper hanger / front hanger and lower hanger / rear hanger, the rotating duct advances. It is a side view which shows the relationship with the rotation duct at the time of seeing from a direction, an upper hanger / front hanger, a lower hanger / rear hanger, and each permanent magnet. 永久磁石に対する吸引力と反発力(斥力)は、吸引力の方が数倍大きく働くので永久磁石が電磁石側に脱落することを防止するため、永久磁石の形状を電車車輪型の電磁石に近い方の径をやや小さくし、電車車輪型の電磁石に遠い方の径をやや大きくしたテーパー型を使用した場合の一例である。The attractive force and repulsive force (repulsive force) against the permanent magnet is several times larger than the attractive force, so the permanent magnet is closer to the train wheel type electromagnet in order to prevent the permanent magnet from dropping off to the electromagnet side. This is an example in which a taper type with a slightly smaller diameter and a slightly larger diameter is used for the train wheel type electromagnet. (A)保持骨格(伸縮腕部無し)の側面図である。 (B)保持骨格(伸縮腕部無し)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の側面図である。 (C)保持骨格(伸縮腕部無し)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の平面図である。(A) It is a side view of holding | maintenance frame | skeleton (without an expansion-contraction arm part). (B) It is a side view of the state which hold | maintained the clearance holding bearing with holding | maintenance frame | skeleton (without an expansion-contraction arm part). (C) It is a top view of the state which hold | maintained the clearance holding bearing with holding | maintenance frame | skeleton (without an expansion-contraction arm part). (A)保持骨格(電動機と液圧ピストンによる伸縮腕部有り)の側面図である。 (B)保持骨格(電動機と液圧ピストンによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の側面図である。 (C)保持骨格(電動機と液圧ピストンによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の平面図である。(A) It is a side view of holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-contraction arm part by an electric motor and a hydraulic piston). (B) It is a side view of the state which hold | maintained the gap | interval bearing by the holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-and-contraction arm part by an electric motor and a hydraulic piston). (C) It is a top view of the state which hold | maintained the bearing for clearance holding | maintenance with the holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-contraction arm part by an electric motor and a hydraulic piston). (A)保持骨格(外部からの液圧パイプによる伸縮腕部有り)の側面図である。 (B)保持骨格(外部からの液圧パイプによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の側面図である。 (C)保持骨格(外部からの液圧パイプによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の平面図である。(A) It is a side view of holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-contraction arm part by the hydraulic pipe from the outside). (B) It is a side view of the state which hold | maintained the bearing for gap | interval holding | maintenance by the holding | maintenance frame | skeleton (with the expansion-contraction arm part by the hydraulic pipe from the outside). (C) It is a top view of the state which hold | maintained the gap | bearing bearing by the holding | maintenance frame | skeleton (there is an expansion-contraction arm part by the hydraulic pipe from the outside). (A)保持骨格(電動機とウォームネジによる伸縮腕部有り)の側面図である。 (B)保持骨格(電動機とウォームネジによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の側面図である。 (C)保持骨格(電動機とウォームネジによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の平面図である。(A) It is a side view of holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-and-contraction arm part by an electric motor and a worm screw). (B) It is a side view of the state which hold | maintained the clearance holding | maintenance bearing with the holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-and-contraction arm part by an electric motor and a worm screw). (C) It is a top view of the state which hold | maintained the clearance holding | maintenance bearing with holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-and-contraction arm part by an electric motor and a worm screw). (A)保持骨格(空気タービンとウォームネジによる伸縮腕部有り)の側面図である。 (B)保持骨格(空気タービンとウォームネジによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の側面図である。 (C)保持骨格(空気タービンとウォームネジによる伸縮腕部有り)で間隙保持用ベアリングを保持した状態の平面図である。(A) It is a side view of holding | maintenance frame | skeleton (with a telescopic arm part by an air turbine and a worm screw). (B) It is a side view of the state which hold | maintained the clearance holding | maintenance bearing with the holding | maintenance frame | skeleton (with the expansion-and-contraction arm part by an air turbine and a worm screw). (C) It is a top view of the state which hold | maintained the clearance holding | maintenance bearing with the holding | maintenance frame | skeleton (with the expansion-and-contraction arm part by an air turbine and a worm screw). (A)保持骨格(伸縮腕部無し)である。 (B)保持骨格(電動機と液圧ピストンによる伸縮腕部有り)である。 (C)保持骨格(外部からの液圧パイプによる伸縮腕部有り)である。 (D)保持骨格(電動機とウォームネジによる伸縮腕部有り)である。 (E)保持骨格(空気タービンとウォームネジによる伸縮腕部有り)である。(A) A holding skeleton (no extendable arm). (B) A holding skeleton (with a telescopic arm portion by an electric motor and a hydraulic piston). (C) A holding skeleton (with an extensible arm portion by a hydraulic pipe from the outside). (D) A holding skeleton (with a telescopic arm portion by an electric motor and a worm screw). (E) A holding skeleton (with an extendable arm portion using an air turbine and a worm screw). (A)伸縮腕部を有する保持骨格がその腕を最も短くした場合の一例を示した側面図である。 (B)伸縮腕部を有する保持骨格がその腕を最も長くした場合の一例を示した側面図である。 (C)伸縮腕部を有する保持骨格が最も多く使用される通常の長さの場合の一例を示した側面図である。(A) It is the side view which showed an example when the holding | maintenance frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part shortened the arm most. (B) It is the side view which showed an example when the holding | maintenance frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part made the arm the longest. (C) It is the side view which showed an example in the case of normal length in which the holding | maintenance frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part is used most. (A)伸縮腕部を有する保持骨格が間隙保持用ベアリングを保持した状態でその腕を最も短くした場合の一例を示した側面図である。 (B)伸縮腕部を有する保持骨格が間隙保持用ベアリングを保持した状態でその腕を最も長くした場合の一例を示した側面図である。 (C)伸縮腕部を有する保持骨格が間隙保持用ベアリングを保持した状態で最も多く使用される通常の長さの場合の一例を示した側面図である。(A) It is the side view which showed an example at the time of the arm shortening in the state which the holding | maintenance frame | frame which has an expansion-contraction arm part hold | maintains the bearing for gap | interval holding | maintenance. (B) It is the side view which showed an example when the holding | maintenance frame | frame which has an expansion-contraction arm part extended the arm longest in the state holding the bearing for gap | interval holding | maintenance. (C) It is the side view which showed an example in the case of the normal length used most in the state which the holding frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part hold | maintains the bearing for gap | interval holding | maintenance. (A)伸縮腕部を有する保持骨格がその腕を最も短くした場合の一例を示した平面図である。 (B)伸縮腕部を有する保持骨格がその腕を最も長くした場合の一例を示した平面図である。 (C)伸縮腕部を有する保持骨格が最も多く使用される通常の長さの場合の一例を示した平面図である。(A) It is the top view which showed an example when the holding | maintenance frame | frame which has an expansion-contraction arm part shortened the arm most. (B) It is the top view which showed an example when the holding | maintenance frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part makes the arm the longest. (C) It is the top view which showed an example in the case of normal length in which the holding | maintenance frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part is used most. (A)伸縮腕部を有する保持骨格が間隙保持用ベアリングを保持した状態でその腕を最も短くした場合の一例を示した平面図である。 (B)伸縮腕部を有する保持骨格が間隙保持用ベアリングを保持した状態でその腕を最も長くした場合の一例を示した平面図である。 (C)伸縮腕部を有する保持骨格が間隙保持用ベアリングを保持した状態で最も多く使用される通常の長さの場合の一例を示した平面図である。(A) It is the top view which showed an example when the holding | maintenance frame | frame which has an expansion-contraction arm part has shortened the arm in the state which hold | maintained the bearing for gap | interval holding | maintenance. (B) It is the top view which showed an example at the time of having the arm longest in the state which the holding frame | skeleton which has an expansion-contraction arm part hold | maintains the bearing for gap | interval holding | maintenance. (C) It is the top view which showed an example in the case of the normal length most frequently used in the state which the holding | maintenance frame | frame which has an expansion-contraction arm part hold | maintains the bearing for gap | interval holding | maintenance. 本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを伸縮自在な伸縮腕部を有する保持骨格で支えた状態で、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの作る空間に挿入したところを、回転ダクトが進行する方向から見た側面図(一部断面図)である。The space formed by the upper hanger / front hanger and the lower hanger / rear hanger of the rotating duct in a state where the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are supported by a holding skeleton having a telescopic arm part that can be extended and contracted. It is the side view (part sectional drawing) which looked at the place inserted in from the direction which a rotation duct advances. 本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを伸縮自在な伸縮腕部を有する保持骨格で支えてから、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの作る空間に挿入したところに、回転ダクト側に羽根を、電磁石側や保持骨格側にシュラウドを取り付け、回転ダクトが進行する方向から見た側面図(一部断面図)である。The train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are supported by a holding skeleton having a telescopic arm part, and then the space formed by the upper hanger / front hanger and the lower hanger / rear hanger of the rotating duct. It is the side view (partial cross section figure) seen from the direction which a rotation duct advances, attaching a blade | wing to the rotation duct side and attaching a shroud to the electromagnet side and the holding | maintenance frame | skeleton side in the inserted place. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、羽根がサボニウス型である際の平面図である。It is a top view at the time of a blade | wing being a Savonius type as an example of a drag blade | wing in the case of applying this invention to the blade tip part of the blade | wing of a vertical axis windmill. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、羽根がサボニウス型である際の側面図である。It is a side view when a blade | wing is a Savonius type as an example of a drag blade | wing in the case of applying this invention to the blade end part of the blade | wing of a vertical axis windmill. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、羽根がサボニウス型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。As an example of a drag blade when the present invention is applied to the blade tip of a vertical axis wind turbine blade, when the blade is a Savonius type, when the part of the rotating duct is taken out so that the upper hanger / front hanger can be seen FIG. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、羽根がサボニウス型である場合に、シュラウド部分を水平に切断した際の断面図である。As an example of a drag blade when the present invention is applied to a blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine, it is a cross-sectional view when a shroud portion is cut horizontally when the blade is a Savonius type. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、羽根がジャイロミル型である際の平面図である。It is a top view at the time of a blade | wing being a gyromill type | mold as an example of the lift blade | wing at the time of applying this invention to the blade end part of the blade | wing of a vertical axis windmill. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、羽根がジャイロミル型である際の側面図である。It is a side view at the time of a blade | wing being a gyromill type | mold as an example of the lift blade | wing in the case of applying this invention to the blade end part of the blade | wing of a vertical axis windmill. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、羽根がジャイロミル型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。As an example of lift blades when the present invention is applied to the blade tip of a vertical axis wind turbine blade, when the blade is a gyromill type, the part of the rotating duct was taken out so that the upper hanger / front hanger could be seen FIG. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、羽根がジャイロミル型である場合に、シュラウド部分を水平に切断した際の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the shroud portion cut horizontally when the blade is a gyromill type as an example of a lift blade when the present invention is applied to a blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine. 互いに逆回転する羽根を二組準備し、本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを伸縮自在な伸縮腕部を有する保持骨格で支えてから、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入したところに、一方の羽根を回転ダクト側に、他方の羽根をシュラウド側に取り付け、回転ダクトが進行する方向(シュラウドが向かってくる方向)から見た側面図(一部断面図)である。Two pairs of blades rotating in reverse are prepared, and the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are supported by a holding skeleton having a telescopic arm part, and then the upper hanger / front hanger of the rotating duct. When inserted between the lower hanger / rear hanger, one blade is attached to the rotating duct side and the other blade is attached to the shroud side, as seen from the direction in which the rotating duct proceeds (the direction in which the shroud is directed) It is a side view (partial sectional view). 本発明を垂直軸風車の互いに逆回転する二組の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、上下とも羽根がサボニウス型である場合の平面図である。It is a top view in case a blade is a Savonius type as an example of a drag blade in the case of applying the present invention to the blade tip part of two sets of blades of a vertical axis wind turbine rotating in reverse. 本発明を垂直軸風車の互いに逆回転する二組の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、上下とも羽根がサボニウス型である場合の側面図である。It is a side view in case a blade is a Savonius type as an example of a drag blade in the case of applying the present invention to a blade tip part of two sets of blades rotating in the reverse direction of a vertical axis wind turbine. (A)本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、上部の羽根がサボニウス型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。 (B)本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、下部の羽根がサボニウス型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。(A) As an example of a drag blade when the present invention is applied to the blade tip of a vertical axis wind turbine blade, the upper hanger / front hanger can be seen so that the upper hanger / front hanger can be seen when the upper blade is a Savonius type. It is a top view at the time of taking out a part. (B) As an example of a drag blade when the present invention is applied to a blade tip of a vertical axis wind turbine blade, when the lower blade is a Savonius type, the upper hanger / front hanger can be seen so that the upper hanger / front hanger can be seen. It is a top view at the time of taking out a part. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部で、上段と下段の羽根との中間位置に適用する場合に、シュラウド部分を水平に切断した際の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the shroud portion cut horizontally when the present invention is applied to the blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine at an intermediate position between an upper blade and a lower blade. 本発明を垂直軸風車の互いに逆回転する二組の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、上下とも羽根がジャイロミル型である場合の平面図である。As an example of lift blades when the present invention is applied to the blade ends of two sets of blades rotating in the reverse direction of a vertical axis wind turbine, both the upper and lower blades are plan views when the blades are of a gyromill type. 本発明を垂直軸風車の互いに逆回転する二組の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、上下とも羽根がジャイロミル型である場合の側面図である。FIG. 5 is a side view of the case where the upper and lower blades are gyromill type as an example of lift blades when the present invention is applied to the blade tips of two pairs of blades rotating in the reverse direction of a vertical axis wind turbine. (A)本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、上部の羽根がジャイロミル型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。 (B)本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、下部の羽根がジャイロミル型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。(A) As an example of a lift blade when the present invention is applied to a blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine, when the upper blade is a gyromill type, a rotating duct so that the upper hanger / front hanger can be seen It is a top view at the time of taking out this part. (B) As an example of a lift blade when the present invention is applied to a blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine, when the lower blade is a gyromill type, a rotating duct so that the upper hanger / front hanger can be seen It is a top view at the time of taking out this part. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部で、上段と下段の羽根との中間位置に適用する場合に、シュラウド部分を水平に切断した際の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the shroud portion cut horizontally when the present invention is applied to the blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine at an intermediate position between an upper blade and a lower blade. 本発明を垂直軸風車の互いに逆回転する二組の羽根の翼端部に適用する場合に、上段が揚力羽根の一例としてジャイロミル型であり、下段が抗力羽根の一例としてサボニウス型である場合の平面図である。When the present invention is applied to the blade tips of two pairs of blades rotating in the reverse direction of a vertical axis wind turbine, the upper stage is a gyromill type as an example of a lift blade and the lower stage is a Savonius type as an example of a drag blade FIG. 本発明を垂直軸風車の互いに逆回転する二組の羽根の翼端部に適用する場合に、上段が揚力羽根の一例としてジャイロミル型であり、下段が抗力羽根の一例としてサボニウス型である場合の側面図である。When the present invention is applied to the blade tips of two pairs of blades rotating in the reverse direction of a vertical axis wind turbine, the upper stage is a gyromill type as an example of a lift blade and the lower stage is a Savonius type as an example of a drag blade FIG. (A)本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の揚力羽根の一例として、上段の羽根がジャイロミル型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。 (B)本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部に適用する場合の抗力羽根の一例として、下段の羽根がサボニウス型である場合に、上部ハンガー/前部ハンガーが見えるように回転ダクトの部分を取り出した際の平面図である。(A) As an example of lift blades when the present invention is applied to a blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine, when the upper blade is a gyromill type, a rotating duct is provided so that the upper hanger / front hanger can be seen. It is a top view at the time of taking out this part. (B) As an example of a drag blade when the present invention is applied to the blade tip of a vertical axis wind turbine blade, when the lower blade is a Savonius type, the upper hanger / front hanger can be seen so that the upper hanger / front hanger can be seen. It is a top view at the time of taking out a part. 本発明を垂直軸風車の羽根の翼端部で、上段と下段の羽根との中間位置に適用する場合に、シュラウド部分を水平に切断した際の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the shroud portion cut horizontally when the present invention is applied to the blade tip of a blade of a vertical axis wind turbine at an intermediate position between an upper blade and a lower blade. 本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを伸縮自在な伸縮腕部を有する保持骨格で支えた状態で、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの作る空間に挿入したところに、回転ダクト側に水平軸風車用の羽根を取り付けて、回転ダクトが進行する方向から見た側面図(一部断面図)である。The space formed by the upper hanger / front hanger and the lower hanger / rear hanger of the rotating duct in a state where the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are supported by a holding skeleton having a telescopic arm part that can be extended and contracted. It is the side view (partial sectional view) seen from the direction which a rotation duct advances, attaching the blade for horizontal axis wind turbines to the rotation duct side where it inserted in. 本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを伸縮自在な伸縮腕部を有する保持骨格で支えた状態で、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの作る空間に挿入したところに、回転ダクト側に水平軸風車用の羽根を随時迎角を変更できる翼端取付具を介して取り付けて、回転ダクトが進行する方向から見た側面図(一部断面図)である。The space formed by the upper hanger / front hanger and the lower hanger / rear hanger of the rotating duct in a state where the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are supported by a holding skeleton having a telescopic arm part that can be extended and contracted. Side view (partial cross-sectional view) seen from the direction in which the rotating duct travels, with the blades for the horizontal axis wind turbine attached to the rotating duct via a blade tip fixture that can change the angle of attack at any time. It is. 本発明では、垂直軸風車でも、水平軸風車でも、羽根の翼端は回転ダクトや円環で、同軸反転の場合はシュラウドでも、連結している。この場合は、水平軸風車の羽根を回転ダクトで連結した場合の一例で、任意の迎角で取り付けることができる翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に抗力羽根を取り付けたところを回転軸方向から見た一部断面図である。In the present invention, the blade tip of the blade is connected by a rotating duct or a circular ring in the case of a vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine, and in the case of coaxial reversal, it is also connected by a shroud. In this case, it is an example when the blades of a horizontal axis wind turbine are connected by a rotating duct, where the drag blades are attached to the inner periphery of the rotating duct via a blade tip fitting that can be attached at an arbitrary angle of attack. It is the partial cross section seen from the rotating shaft direction. 本発明では、垂直軸風車でも、水平軸風車でも、羽根の翼端は回転ダクトや円環で、同軸反転の場合はシュラウドでも、連結している。この場合は、水平軸風車の羽根を回転ダクトで連結した場合の一例で、任意の迎角で取り付けることができる翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に揚力羽根を取り付けたところを回転軸方向から見た一部断面図である。In the present invention, the blade tip of the blade is connected by a rotating duct or a circular ring in the case of a vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine, and in the case of coaxial reversal, it is also connected by a shroud. In this case, it is an example when the blades of a horizontal axis wind turbine are connected by a rotating duct, where lift blades are attached to the inner periphery of the rotating duct via a blade tip attachment that can be attached at an arbitrary angle of attack. It is the partial cross section seen from the rotating shaft direction. 本発明では、垂直軸風車でも、水平軸風車でも、羽根の翼端は回転ダクトや円環で、同軸反転の場合はシュラウドでも、連結している。この場合は、水平軸風車の羽根を回転ダクトで連結した場合の一例で、電動モーターと歯車を具備し随時迎角を変更できる翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に抗力羽根を取り付けたところを回転軸方向から見た一部断面図である。In the present invention, the blade tip of the blade is connected by a rotating duct or a circular ring in the case of a vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine, and in the case of coaxial reversal, it is also connected by a shroud. In this case, the blades of the horizontal axis wind turbine are connected to each other by a rotating duct, and a drag blade is provided on the inner periphery of the rotating duct via a blade tip fixture that includes an electric motor and gears and can change the angle of attack at any time. It is the partial sectional view which looked at the place where it attached from the axis of rotation. 本発明では、垂直軸風車でも、水平軸風車でも、羽根の翼端は回転ダクトや円環で、同軸反転の場合はシュラウドでも、連結している。この場合は、水平軸風車の羽根を回転ダクトで連結した場合の一例で、電動モーターと歯車を具備し随時迎角を変更できる翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に揚力羽根を取り付けたところを回転軸方向から見た一部断面図である。In the present invention, the blade tip of the blade is connected by a rotating duct or a circular ring in the case of a vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine, and in the case of coaxial reversal, it is also connected by a shroud. In this case, the blades of the horizontal axis wind turbine are connected to each other by a rotating duct, and the lifting blades are attached to the inner periphery of the rotating duct via a blade tip fixture that has an electric motor and gears and can change the angle of attack at any time. It is the partial sectional view which looked at the place where it attached from the axis of rotation. 本発明では、垂直軸風車でも、水平軸風車でも、羽根の翼端は回転ダクトや円環で、同軸反転の場合はシュラウドでも、連結している。この場合は、水平軸風車の羽根を回転ダクトで連結した場合の一例で、空気タービンと歯車を具備し随時迎角を変更できる翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に抗力羽根を取り付けたところを回転軸方向から見た一部断面図である。In the present invention, the blade tip of the blade is connected by a rotating duct or a circular ring in the case of a vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine, and in the case of coaxial reversal, it is also connected by a shroud. In this case, the blades of the horizontal axis wind turbine are connected to each other by a rotating duct, and a drag blade is provided on the inner periphery of the rotating duct via a blade tip fixture that includes an air turbine and a gear and can change the angle of attack at any time. It is the partial sectional view which looked at the place where it attached from the axis of rotation. 本発明では、垂直軸風車でも、水平軸風車でも、羽根の翼端は回転ダクトや円環で、同軸反転の場合はシュラウドでも、連結している。この場合は、水平軸風車の羽根を回転ダクトで連結した場合の一例で、空気タービンと歯車を具備し随時迎角を変更できる翼端取付具を介して回転ダクトの内周部に揚力羽根を取り付けたところを回転軸方向から見た一部断面図である。In the present invention, the blade tip of the blade is connected by a rotating duct or a circular ring in the case of a vertical axis wind turbine or a horizontal axis wind turbine, and in the case of coaxial reversal, it is also connected by a shroud. In this case, the blades of the horizontal axis wind turbine are connected to each other by a rotating duct, and a lifting blade is provided on the inner periphery of the rotating duct via a blade tip fixture that includes an air turbine and a gear and can change the angle of attack at any time. It is the partial sectional view which looked at the place where it attached from the axis of rotation. 本発明を水平軸風車に抗力羽根を使用して適用した場合の一例として、多翼型を用いた際の正面図である。なお、図中の回転ビームは、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに連接している場合には使用しなくてもよい。It is a front view at the time of using a multi-blade type as an example at the time of applying this invention to a horizontal axis windmill using a drag blade | wing. The rotating beam in the figure may not be used when the blade core (blade root) is connected to the rotating shaft / hub. 本発明を水平軸風車に揚力羽根を使用して適用した場合の一例として、プロペラ型を用いた際の正面図である。なお、図中の回転ビームは、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに連接している場合には使用しなくてもよい。It is a front view at the time of using a propeller type as an example at the time of applying the present invention to a horizontal axis windmill using a lift blade. The rotating beam in the figure may not be used when the blade core (blade root) is connected to the rotating shaft / hub. 互いに逆回転する羽根を二組準備し、本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングとを伸縮自在な伸縮腕部を有する保持骨格で支えてから、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入したところに、一方の羽根を回転ダクト側に、他方の羽根をシュラウド側に取り付け、回転ダクトが進行する方向(シュラウドが向かってくる方向)から見た側面図(一部断面図)である。本発明では、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに接続していない例を提示しているので、回転ビームを使用する。しかし、通常の水平軸風車のように羽根を翼心(翼根)を回転軸/ハブに接続している場合には、回転ビームを使用しないで作成することができる。Two pairs of blades rotating in reverse are prepared, and the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are supported by a holding skeleton having a telescopic arm part, and then the upper hanger / front hanger of the rotating duct. When inserted between the lower hanger / rear hanger, one blade is attached to the rotating duct side and the other blade is attached to the shroud side, as seen from the direction in which the rotating duct proceeds (the direction in which the shroud is directed) It is a side view (partial sectional view). In the present invention, an example in which the blade core (blade root) of the blade is not connected to the rotating shaft / hub is presented, so a rotating beam is used. However, when the blade core (blade root) is connected to the rotating shaft / hub as in a normal horizontal axis wind turbine, the blade can be created without using a rotating beam. 本発明を互いに逆回転する二組の羽根を有する水平軸風車に適用した場合に、前方の羽根も後方の羽根も共に抗力羽根である際の正面図である。なお、図中の回転ビームは、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに連接している場合には使用しなくてもよい。When this invention is applied to the horizontal axis windmill which has two sets of blade | wings which rotate reversely mutually, it is a front view at the time of both a front blade | wing and a back blade | wing being a drag blade | wing. The rotating beam in the figure may not be used when the blade core (blade root) is connected to the rotating shaft / hub. 本発明を互いに逆回転する二組の羽根を有する水平軸風車に適用した場合に、前方の羽根が揚力羽根であって、後方の羽根が抗力羽根である際の正面図である。なお、図中の回転ビームは、羽根の翼心(翼根)を回転軸/ハブに連接している場合には使用しなくてもよい。When this invention is applied to the horizontal axis windmill which has two sets of blade | wings reversely rotated, it is a front view in case a front blade | wing is a lift blade | wing and a back blade | wing is a drag blade | wing. The rotating beam in the figure may not be used when the blade core (blade root) is connected to the rotating shaft / hub. 本発明の発電装置に用いられる保持骨格の伸縮自在な腕である伸縮腕部の長さを変更して、風の強弱に応じて発電量を調整する際の運用の一例である。It is an example of the operation | movement at the time of changing the length of the expansion-contraction arm part which is a telescopic arm of the holding | maintenance frame | skeleton used for the electric power generating apparatus of this invention, and adjusting electric power generation amount according to the strength of a wind. 本発明を水平軸風車に適用する場合に抗力羽根を一組用い、方向変更装置と俯仰調整装置と風向風速計と主避雷針と補助避雷針とを備えた一例である。In the case of applying the present invention to a horizontal axis wind turbine, one set of drag blades is used, and the direction change device, the elevation adjustment device, the wind direction anemometer, the main lightning rod, and the auxiliary lightning rod are provided. 本発明を適用した水平軸風車風車において、強風の際に風の来る方向に平行にして風車を待避した場合の一例である。In the horizontal axis windmill windmill to which the present invention is applied, it is an example when the windmill is retracted in parallel with the direction in which the wind comes in the case of strong wind. 発明を適用した水平軸風車風車において、強風でなおかつ風の向きの変化が著しく方向変更装置では追随困難な際に、風車を水平位置に倒して待避した場合の一例である。The horizontal axis windmill windmill to which the invention is applied is an example of a case where the windmill is retracted to a horizontal position when the wind is strong and the change in the direction of the wind is extremely difficult to follow with the direction changing device. (A)本発明の電車車輪型の電磁石の側面図である。 (B)電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)の側面図である。 (C)フリーアクションベアリングの側面図である。この図は、フリーアクションベアリングを、電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)に取り付けるためのボルトとナットとともに記載してある。 (D)フリーアクションベアリングの側面図である。この図は、フリーアクションベアリングを、電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)に取り付けるためのボルトとナットとともに記載してある。(A) It is a side view of the train wheel type electromagnet of the present invention. (B) It is a side view of an electromagnet free action bearing support plate (long). (C) It is a side view of a free action bearing. This figure describes the free action bearing with bolts and nuts for mounting the electromagnet free action bearing support plate (long). (D) It is a side view of a free action bearing. This figure describes the free action bearing with bolts and nuts for mounting the electromagnet free action bearing support plate (long). (A)本発明の電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリングを電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)に取り付けて回転ダクトが進行する方向から見た側面図である。間隙(ギャップ)の関係を明示してある。 (B)本発明の電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリングとを電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)に取り付けて一組とした際の平面図である。 (C)底面図である(平面図と同じ)。(A) It is the side view seen from the direction which a rotating duct advances, attaching the train wheel type electromagnet and free action bearing of this invention to an electromagnet free action bearing support plate (long). The relationship between gaps is clearly shown. (B) It is a top view at the time of attaching the train wheel type electromagnet and free action bearing of this invention to an electromagnet free action bearing support plate (long), and making it 1 set. (C) It is a bottom view (same as a plan view). 本発明の電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリングを電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)に取り付けて一組とした装置を回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとの間に挿入した場合の回転ダクトが進行する方向から見た側面図及び一部断面図である。A train wheel type electromagnet of the present invention and a free action bearing are attached to an electromagnet free action bearing support plate (long), and a unit is installed between the upper hanger / front hanger and lower hanger / rear hanger of the rotating duct. It is the side view and partial sectional view seen from the direction which the rotation duct at the time of inserting advances. (A)本発明の間隙保持用ベアリングに設置した電車車輪型の電磁石を支えて固定する保持骨格(伸縮腕部無し)の平面図である。 (B)本発明の間隙保持用ベアリングに設置した電車車輪型の電磁石を支えて固定する保持骨格(伸縮腕部無し)の側面図である。(A) It is a top view of the holding | maintenance frame | skeleton (without an expansion-contraction arm part) which supports and fixes the train wheel type electromagnet installed in the clearance holding | maintenance bearing of this invention. (B) It is a side view of the holding | maintenance frame | skeleton (without an expansion-contraction arm part) which supports and fixes the train wheel type | mold electromagnet installed in the gap holding | maintenance bearing of this invention. (A)本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングを保持骨格で固定し一体化した状態の平面図である。 (B)本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングを保持骨格で固定し一体化した状態を、回転ダクトや円環が進んで行く方向から見た側面図である。(A) It is a top view of the state which fixed and integrated the train wheel type electromagnet of this invention and the bearing for gap | interval maintenance with the holding | maintenance frame | skeleton. (B) It is the side view which looked at the state which fixed and integrated the train wheel type | mold electromagnet of this invention and the bearing for clearance gap | interval with the holding | maintenance frame | skeleton from the direction which a rotating duct and a ring advance. (A)本発明の間隙保持用ベアリングに設置した電車車輪型の電磁石を支えて固定する保持骨格(伸縮腕部有り)の平面図である。 (B)本発明の間隙保持用ベアリングに設置した電車車輪型の電磁石を支えて固定する保持骨格(伸縮腕部有り)の側面図である。(A) It is a top view of the holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-contraction arm part) which supports and fixes the train wheel type | mold electromagnet installed in the gap holding | maintenance bearing of this invention. (B) It is a side view of the holding | maintenance frame | skeleton (with an expansion-contraction arm part) which supports and fixes the train wheel type | mold electromagnet installed in the clearance holding | maintenance bearing of this invention. 本発明の電車車輪型の電磁石と間隙保持用ベアリングを保持骨格で固定し一体化した状態に対しての回転ダクトや円環側の永久磁石の位置関係を、回転ダクトや円環が進んで行く方向から見た側面図(一部、断面図)である。The rotating duct and the ring progress in the positional relationship of the rotating duct and the permanent magnet on the ring side with respect to the state where the train wheel type electromagnet of the present invention and the gap holding bearing are fixed and integrated with the holding skeleton. It is the side view (a part, sectional view) seen from the direction. シュラウドの内周部に本発明の電車車輪型の電磁石、間隙保持用ベアリング、保持骨格を組み込み、回転ダクトのリング板に永久磁石を配設し、回転ダクトの内周部に羽根を接続して発電部と成した部分断面図である。The train wheel type electromagnet of the present invention, the gap holding bearing and the holding skeleton are incorporated in the inner periphery of the shroud, the permanent magnet is disposed on the ring plate of the rotating duct, and the blade is connected to the inner periphery of the rotating duct. It is a fragmentary sectional view formed with a power generation part. (A)フランジ部があるU字型の電磁石の軸心の側面図である。 (B)車輪部側から見た平図である。(A) It is a side view of the axial center of a U-shaped electromagnet with a flange part. (B) It is the top view seen from the wheel part side. (A)フランジ部がないU字型の電磁石の軸心の側面図である。 (B)車輪部側から見た平図である。(A) It is a side view of the axial center of a U-shaped electromagnet without a flange part. (B) It is the top view seen from the wheel part side. (A)フランジ部がある馬蹄型の電磁石の軸心の側面図である。 (B)車輪部側から見た平図である。(A) It is a side view of the axial center of the horseshoe type electromagnet with a flange part. (B) It is the top view seen from the wheel part side. (A)フランジ部がない馬蹄型の電磁石の軸心の側面図である。 (B)車輪部側から見た平図である。(A) It is a side view of the axial center of a horseshoe type electromagnet without a flange part. (B) It is the top view seen from the wheel part side. 略U字型の電磁石の側面図である。It is a side view of a substantially U-shaped electromagnet. 略U字型の電磁石の両端部に1個ずつの合計2個の本発明の間隙保持用ベアリングを組み込んだ一例である。This is an example in which a total of two gap holding bearings of the present invention are incorporated at both ends of a substantially U-shaped electromagnet. 略U字型の電磁石の両端部に1個ずつの合計2個の本発明の間隙保持用ベアリングを組み、回転ダクト側に羽根を接続し、電磁石や保持骨格側にシュラウドを接続した一例である。This is an example in which a total of two gap holding bearings of the present invention, one at each end of a substantially U-shaped electromagnet, are assembled, blades are connected to the rotating duct side, and shrouds are connected to the electromagnet and holding skeleton side. . (A)本発明の電車車輪型の電磁石の側面図である。 (B)電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)の側面図である。 (C)フリーアクションベアリングの側面図である。この図は、フリーアクションベアリングを、電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)に取り付けるためのボルトとナットとともに記載してある。(A) It is a side view of the train wheel type electromagnet of the present invention. (B) It is a side view of an electromagnet free action bearing support plate (short). (C) It is a side view of a free action bearing. This figure describes the free action bearing with bolts and nuts for mounting the electromagnet free action bearing support plate (short). (A)本発明の電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリングとを電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)に取り付けて一組とした際の側面図である。 (B)平面図である。 (C)底面図である。(A) It is a side view at the time of attaching the train wheel type electromagnet and free action bearing of this invention to an electromagnet free action bearing support plate (short), and making it 1 set. (B) It is a top view. (C) It is a bottom view. 本発明の電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリングを電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)に取り付けて一組とした装置を二組準備し、互いのフリーアクションベアリングの突出部側が向き合うようにしてシュラウドに固定した場合の側面図である。Two sets of devices were prepared by attaching the train wheel type electromagnet and free action bearing of the present invention to the electromagnet free action bearing support plate (short), and the shroud was made so that the protruding parts of the free action bearings face each other. It is a side view at the time of fixing to. 本発明の電車車輪型の電磁石とフリーアクションベアリングを電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)に取り付けて一組とした装置を二組準備し、互いのフリーアクションベアリングの突出部側が向き合うようにしてシュラウドに固定した際にできる中空部に、回転ダクトや円環の永久磁石を配設したリング板を差し込んで発電部とした場合の回転ダクトや円環が進んで行く方向から見た側面図及び一部断面図である。Two sets of devices were prepared by attaching the train wheel type electromagnet and free action bearing of the present invention to the electromagnet free action bearing support plate (short), and the shroud so that the protruding parts of the free action bearings face each other. A side view and a side view seen from the direction in which the rotating duct and the ring proceed when the power generation unit is inserted into the hollow portion formed when the rotating duct and the annular permanent magnet are inserted into the hollow portion FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 電車車輪型の電磁石
2 間隙保持用ベアリング
3 保持骨格
3a 保持骨格(伸縮腕部無し)
3b 保持骨格(電動機と液圧ピストンによる伸縮腕部有り)
3c 保持骨格(外部からの液圧パイプによる伸縮腕部有り)
3d 保持骨格(電動機とウォームネジによる伸縮腕部有り)
3e 保持骨格(空気タービンとウォームネジによる伸縮腕部有り)
4 永久磁石
5 シム
6 軸心
11 略U字型の電磁石
11a U字型の電磁石(フランジ部2つと車輪部2つのもの)
11b U字型の電磁石(フランジ部相当と車輪部2つのもの)
11c 馬蹄型の電磁石(フランジ部2つと車輪部2つのもの)
11d 馬蹄型の電磁石(フランジ部相当と車輪部2つのもの)
20 シュラウド
20s シュラウド(地上や海上(船上を含む)に対して静止(方向変換を除く)しているもの)
20r シュラウド(一方の羽根の翼端を連結し、他方の羽根を連結している回転ダクトに対して同軸反転するもの)
21 固定支持部
22 荷重伝達ベアリング
23 回転支持部
24 回転軸/ハブ
25 回転ビーム
30 回転ダクト
31 上部ハンガー/前部ハンガー
32 下部ハンガー/後部ハンガー
33 翼端取付具(回転ダクトやシュラウドに直接固定するもので垂直軸風車や水平軸風車に共通)
33a 翼端取付具(水平軸風車の回転ダクトやシュラウドに取り付ける抗力羽根や揚力羽根の傾きを変更して取り付けることができるもの)
33b 翼端取付具(水平軸風車の回転ダクトやシュラウドに取り付けた抗力羽根や揚力羽根を任意の向きに随時変更可能なもの)
34 円環
35 リング板
70 垂直軸風車
71 垂直軸風車の抗力羽根(サボニウス型で代表)
71a 垂直軸風車の抗力羽根(サボニウス型で代表)の上段部分
71b 垂直軸風車の抗力羽根(サボニウス型で代表)の下段部分
72 垂直軸風車の揚力羽根(ジャイロミル型で代表)
72a 垂直軸風車の揚力羽根(ジャイロミル型で代表)の上段部分
72b 垂直軸風車の揚力羽根(ジャイロミル型で代表)の下段部分
80 水平軸風車
81 水平軸風車の抗力羽根(多翼型で代表)
81a 水平軸風車の抗力羽根(多翼型で代表)の前方部分
81b 水平軸風車の抗力羽根(多翼型で代表)の後方部分
82 水平軸風車の揚力羽根(プロペラ型で代表)
82a 水平軸風車の揚力羽根(プロペラ型で代表)の前方部分
82b 水平軸風車の揚力羽根(プロペラ型で代表)の後方部分
83 迎角変更用歯車
84 迎角変更用電動機
85 迎角変更用ウォームギア
86 迎角変更用空気タービン
87 空気圧パイプ(回転ダクト側)
101 車輪部
102 車輪部の長さ
103 フランジ部
103a 円形のフランジ部
103b 四角形のフランジ部
103c 多角形のフランジ部
103d 四方に突起があるフランジ部
103e 三方に突起があるフランジ部
103f フランジ部相当(軸部の一部でフランジ部を兼用しているもの)
104 軸部
104a 断面が円形で1本の軸部
104b 断面が四角形で1本の軸部
104c 断面が多角形で1本の軸部
104d 断面が円形で複数本の軸部
104e 断面が四角形で複数本の軸部
104f 断面が多角形で複数本の軸部
104g 断面の内部に冷却用のパイプを有する軸部
105 巻線
106 防護用ソリ
107 保持骨格(二組を保持するタイプ)
201 ベアリング(間隙保持用ベアリングのケース内)
202 (ベアリングの)突出量(ケース底面からベアリングの遠端までの高さ)
203 ケース
204 ケース厚
205 設置穴
206 潤滑剤/減摩剤
301 液圧発生用電動機
302 液圧ピストン
303 液圧シリンダー伸縮腕部
304 液圧パイプ
305 ウォームネジ回転用電動機
306 ウォームネジ伸縮腕部
307 ウォームネジ回転用空気タービン
308 空気圧パイプ(シュラウド側)
501 フリーアクションベアリング
502 フリーアクションベアリングの突出量(取り付けた板面からベアリング遠端までの高さ)
503 電磁石フリーアクションベアリング支え板(長)
504 電磁石フリーアクションベアリング支え板(短)
505 電磁石フリーアクションベアリング支え板の厚み(長・短共通)
506 フリーアクションベアリング設置穴
801 支柱
802 方向変更装置
803 俯仰調整装置
804 風向風速計
805 主避雷針
806 補助避雷針
999 (電磁石の作用面と永久磁石の作用面との)間隙(ギャップ)

1 Train wheel type electromagnet 2 Bearing for holding gap 3 Holding frame 3a Holding frame (no telescopic arm)
3b Holding frame (with telescopic arm by electric motor and hydraulic piston)
3c Holding skeleton (with telescopic arm by external hydraulic pipe)
3d Holding skeleton (with telescopic arm by electric motor and worm screw)
3e Holding frame (with telescopic arm using air turbine and worm screw)
4 permanent magnet 5 shim 6 shaft center 11 substantially U-shaped electromagnet 11a U-shaped electromagnet (two flange parts and two wheel parts)
11b U-shaped electromagnet (equivalent to flange and two wheels)
11c Horseshoe-shaped electromagnet (two flange parts and two wheel parts)
11d Horseshoe-shaped electromagnet (equivalent to flange and two wheels)
20 shroud 20s shroud (still stationary (excluding direction change) with respect to the ground and the sea (including on board))
20r shroud (connecting the blade tip of one blade and reversing coaxially with the rotating duct connecting the other blade)
21 Fixed support portion 22 Load transmission bearing 23 Rotation support portion 24 Rotating shaft / hub 25 Rotating beam 30 Rotating duct 31 Upper hanger / front hanger 32 Lower hanger / rear hanger 33 Wing tip fitting (fixed directly to rotating duct or shroud) Common to vertical axis wind turbines and horizontal axis wind turbines)
33a Wing tip fitting (attached by changing the inclination of the drag blade or lift blade attached to the rotating duct or shroud of a horizontal axis wind turbine)
33b Wing tip fittings (Drags and lift blades attached to rotating ducts and shrouds of horizontal axis wind turbines can be changed at any time in any direction)
34 Ring 35 Ring plate 70 Vertical axis wind turbine 71 Drag blade of vertical axis wind turbine (represented by Savonius type)
71a Upper part of drag blade of vertical axis wind turbine (represented by Savonius type) 71b Lower part of drag blade of vertical axis wind turbine (represented by Savonius type) 72 Lift blade of vertical axis wind turbine (represented by gyromill type)
72a Upper stage part of vertical axis wind turbine lift blade (represented by gyromill type) 72b Lower stage part of vertical axis wind turbine lift blade (represented by gyromill type) 80 Horizontal axis wind turbine 81 Drag blade of horizontal axis wind turbine (multi-blade type) representative)
81a Front portion of drag blade (represented by multi-blade type) of horizontal axis wind turbine 81b Rear portion of drag blade (represented by multi-blade type) of horizontal axis wind turbine 82 Lift blade of horizontal axis wind turbine (represented by propeller type)
82a Front portion of lift blades (represented by propeller type) of horizontal axis wind turbine 82b Rear portion of lift blades (represented by propeller type) of horizontal axis wind turbine 83 Gear for changing angle of attack 84 Electric motor for changing angle of attack 85 Worm gear for changing angle of attack 86 Air turbine for changing angle of attack 87 Pneumatic pipe (rotating duct side)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Wheel part 102 Wheel part length 103 Flange part 103a Circular flange part 103b Square flange part 103c Polygonal flange part 103d Flange part with protrusion in four directions 103e Flange part with protrusion in three directions 103f Equivalent to flange part (shaft Part of the part also serves as the flange part)
104 Shaft 104a Cross section is circular and single shaft 104b Cross section is square and single shaft 104c Cross section is polygonal and single shaft 104d Cross section is circular and multiple shafts 104e Cross section is square and multiple Shaft 104f The cross section of the shaft is polygonal and the shaft 104g has a cooling pipe inside the cross section 105 Winding 106 Protective sled 107 Holding skeleton (Type that holds two sets)
201 Bearing (in the case of the bearing for gap maintenance)
202 (Bearing) protrusion (height from the bottom of the case to the far end of the bearing)
203 Case 204 Case thickness 205 Installation hole 206 Lubricant / lubricant 301 Hydraulic pressure generating motor 302 Hydraulic piston 303 Hydraulic cylinder telescopic arm 304 Hydraulic pipe 305 Worm screw rotating motor 306 Worm screw telescopic arm 307 Warm Air turbine for screw rotation 308 Pneumatic pipe (Shroud side)
501 Free action bearing 502 Projection amount of free action bearing (height from the mounted plate surface to the far end of the bearing)
503 Electromagnet free action bearing support plate (long)
504 Electromagnet free action bearing support plate (short)
505 Electromagnetic free action bearing support plate thickness (long and short)
506 Free action bearing installation hole 801 Post 802 Direction change device 803 Height adjustment device 804 Wind direction anemometer 805 Main lightning rod 806 Auxiliary lightning rod 999 (A gap between the working surface of the electromagnet and the working surface of the permanent magnet )

Claims (16)

回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトとその外側にシュラウドとを具備する風車において、巻線をする軸部を有し、軸部の長手方向の両外側に軸部の径よりも大きな径を持つフランジ部を有し、さらにフランジ部の外側端部にそれぞれ1つずつの計2つの車輪部を有する軸心の当該軸部に巻線を行い、これを電車車輪型の電磁石としたものと、中央部に上面から底面まで貫く電磁石を設置するための穴(以下、「設置穴」という)を有し、底面方向に突出部を有する小さなベアリングを内蔵したケースを有し、電磁石を載せるための台座となる間隙保持用ベアリングとを備え、2個の間隙保持用ベアリングをベアリングの突出部が外側となるようにして向き合わせ、それぞれの設置穴に1個の電車車輪型の電磁石の両端の車輪部をそれぞれ嵌入して、電磁石の磁化方向の端部にあって最も強く磁力を発揮する面(以下、電磁石の「作用面」といい、永久磁石では、永久磁石の「作用面」という)と対向する永久磁石の作用面との間隙を保持するところの一組の装置と成して当該装置をシュラウドの内周部に配設し、垂直軸風車ではシュラウドの上部と水平軸風車ではシュラウドの前部と接触する回転ダクトの上部または前部の周回する張り出し部(以下、「上部ハンガー/前部ハンガー」という)と、垂直軸風車ではシュラウドの下部と水平軸風車ではシュラウドの後部と接触する回転ダクトの下部または後部の周回する張り出し部(以下、「下部ハンガー/後部ハンガー」という)と、回転ダクトの外周部とで作る断面が略コの字型をしてシュラウド方向に開口部を有した空間に、シュラウド内周部に配設してある当該装置を開口部側から挿入したことを特徴とし、回転する上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとに配設した永久磁石の磁界を、シュラウド内周部に配設した当該装置の電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置。 In a wind turbine having a rotating duct connecting the blade tips of rotating blades and a shroud on the outside thereof, the wind turbine has shaft portions for winding, and has a diameter larger than the diameter of the shaft portions on both outer sides in the longitudinal direction of the shaft portions. Winding on the shaft part of the shaft center which has two wheel parts, one each on the outer end part of the flange part, and this is used as a train wheel type electromagnet And a hole for installing an electromagnet penetrating from the top surface to the bottom surface (hereinafter referred to as “installation hole”) in the central portion, and a case incorporating a small bearing having a protruding portion in the bottom surface direction. And two bearings for bearings facing each other so that the protrusions of the bearings are on the outside, and one end of each train wheel type electromagnet in each installation hole Each wheel part Fitted to the surface to exhibit the strongest magnetic force adjacent an end of the magnetization direction of the electromagnet (hereinafter referred to as "working surface" of the electromagnet, the permanent magnets, referred to as "working surface" of the permanent magnet) facing the permanent A set of devices that maintain a gap with the working surface of the magnet and are arranged on the inner periphery of the shroud, with the upper part of the shroud for vertical axis wind turbines and the front of the shroud for horizontal axis wind turbines; An overhanging part (hereinafter referred to as “upper hanger / front hanger”) at the top or front of the rotating duct in contact with the rotating duct contacting the lower part of the shroud in a vertical axis wind turbine and the rear part of the shroud in a horizontal axis wind turbine. sky overhang orbiting of the lower or rear (hereinafter, referred to as "lower hanger / rear hanger") and cross-section made of an outer peripheral portion of the rotating duct having an opening in the shroud direction by a shaped substantially U In, the device that is disposed on the peripheral portion within the shroud is characterized in that inserted from the opening side, the magnetic field of the permanent magnet which is disposed on an upper hanger / front hanger and a lower hanger / rear hanger to rotate A wind power generator that generates electric power by generating an induced current by cutting with a winding of a train wheel type electromagnet of the device arranged in the inner periphery of the shroud. 回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトとその外側にシュラウドとを具備する風車において、巻線をする軸部を有し、軸部の長手方向の両外側に軸部の径よりも大きな径を持つフランジ部を有し、さらにフランジ部の外側端部にそれぞれ1つずつの計2つの車輪部を有する軸心の当該軸部に巻線を行い、これを電車車輪型の電磁石としたものと、側面が略コの字型をして回転ダクト方向に開口部を有した形状で、コの字の垂直部分を背部とした場合のやや背部に近い中央部に電車車輪型の電磁石の車輪部を取り付けるための上下2つのスリット状の設置穴を有し、背部から遠い端部に設置穴と連続してフリーアクションベアリングを取り付けるための上下2つのスリット状のフリーアクションベアリング設置穴を有し、コの字の背部をシュラウドの内周部に固定する電磁石フリーアクションベアリング支え板と、フリーアクションベアリングとを備え、電磁石フリーアクションベアリング支え板の上下2つの設置穴に1個の電車車輪型の電磁石の両端のそれぞれの車輪部を、上下2つのフリーアクションベアリング設置穴にそれぞれ1個ずつの計2個のフリーアクションベアリングとを設置して、電磁石の作用面と対向する永久磁石の作用面との間隙を保持するところの一組の装置と成して当該装置をシュラウドの内周部に配設し、回転ダクトの上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーと回転ダクトの外周部とで作る断面が略コの字型をしてシュラウド方向に開口部を有した空間に、シュラウド内周部に配設してある当該装置を開口部側から挿入したことを特徴とし、回転する上部ハンガー/前部ハンガーと下部ハンガー/後部ハンガーとに配設した永久磁石の磁界を、シュラウド内周部に配設した当該装置の電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置。 In a wind turbine having a rotating duct connecting the blade tips of rotating blades and a shroud on the outside thereof, the wind turbine has shaft portions for winding, and has a diameter larger than the diameter of the shaft portions on both outer sides in the longitudinal direction of the shaft portions. Winding on the shaft part of the shaft center which has two wheel parts, one each on the outer end part of the flange part, and this is used as a train wheel type electromagnet when, in the shape of side surface having an opening in the rotating duct direction and the -like sectional shape, slightly train wheel type in a central portion close to the back of the case of the shaped vertical portion of the substantially U and back electromagnet There are two slit-shaped installation holes on the top and bottom for mounting the wheel part, and two slit-shaped free action bearing installation holes on the top and bottom for mounting the free action bearing at the end far from the back. has, dorsal shaped substantially U An electromagnet free action bearing support plate and a free action bearing that are fixed to the inner periphery of the shroud. The wheel part is installed with two free action bearings, one in each of the upper and lower free action bearing installation holes, to maintain the gap between the electromagnet working surface and the opposing permanent magnet working surface. The device is arranged on the inner periphery of the shroud as a pair of devices, and the cross section formed by the upper hanger / front hanger, lower hanger / rear hanger and the outer periphery of the rotating duct is approximately the same. in the shape of spatial having an opening in the shroud direction, and inserting the device that is disposed on the peripheral portion within the shroud from the open side Characterized the door, the magnetic field of the permanent magnet which is disposed on an upper hanger / front hanger and a lower hanger / rear hanger to rotate in the winding train wheel type electromagnet of the device which is disposed on the peripheral portion within the shroud Wind power generator that generates electricity by generating an induced current by cutting. 回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環とその外側にシュラウドとを具備する風車において、巻線をする軸部を有し、軸部の長手方向の両外側に軸部の径よりも大きな径を持つフランジ部を有し、さらにフランジ部の外側端部に少なくとも1つの車輪部を有する軸心の当該軸部に巻線を行い、これを電車車輪型の電磁石としたものと、中央部に設置穴を有し、底面方向に突出部を有する小さなベアリングを内蔵したケースを有し、電磁石を載せるための台座となる間隙保持用ベアリングとを備え、間隙保持用ベアリングの設置穴の上面から底面に向けて電車車輪型の電磁石の車輪部を嵌入させ、電磁石の作用面と対向する永久磁石の作用面との間隙を保持するところの間隙保持用ベアリング1個と、電車車輪型の電磁石1個とで一組の装置と成して、二組を間隙保持用ベアリングのベアリングの突出部が互いに向き合う形でシュラウドの内周部に配設し、回転ダクトや円環の円周を周回するひれ状の突部(以下、「リング板」という)に配設した永久磁石の配設面をシュラウドの内周部に配設した当該装置の二組でもって、垂直軸風車では上下から、水平軸風車では前後から当該リング板を挟む形で構成したことを特徴とし、回転するリング板に配設した永久磁石の磁界を、シュラウド内周部に配設した当該装置の電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置。 In a wind turbine having a rotating duct or ring connected to the blade tips of a rotating blade and a shroud on its outer side, it has shaft portions for winding, and on both outer sides in the longitudinal direction of the shaft portion from the diameter of the shaft portion. Has a flange portion having a large diameter, and further performs winding on the shaft portion of the shaft center having at least one wheel portion at the outer end portion of the flange portion, which is used as a train wheel type electromagnet, It has a case with a built-in small bearing with a mounting hole in the center and a protruding part in the bottom direction, and a bearing for holding a gap as a pedestal for placing an electromagnet. A train wheel type electromagnet wheel is inserted from the top surface to the bottom surface, one gap holding bearing for holding a gap between the electromagnet working surface and the permanent magnet working surface, and a train wheel type electromagnet. One set with one electromagnet As a device, two pairs of fin-shaped protrusions (around the circumference of a rotating duct or annulus) are arranged on the inner periphery of the shroud so that the protrusions of the bearings of the gap holding bearings face each other. hereinafter, with a two sets of the device the provided surfaces of the permanent magnets disposed on the inner peripheral portion of the shroud that is disposed) of "the ring plate", from above and below in the vertical axis wind turbine, the front and rear in the horizontal axis wind turbine the It is structured to sandwich the ring plate, and by cutting the magnetic field of the permanent magnet arranged on the rotating ring plate with the winding of the train wheel type electromagnet of the device arranged on the inner periphery of the shroud A wind turbine generator that generates induced current. 回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環とその外側にシュラウドとを具備する風車において、側面の形状がU字型や馬蹄型(以下、「略U字型」という)をしていて巻線をする軸部を有し、軸部の長手方向の両端部にそれぞれの作用面を内側方向に互いに向き合った2つの車輪部を有する軸心の当該軸部に巻線を行い、これを略U字型の電磁石としたものと、電磁石を載せる台座となる間隙保持用ベアリングとを備え、2個の間隙保持用ベアリングをベアリングの突出部が内側となるようにして向き合わせ、1個の略U字型の電磁石の2つの車輪部を1つずつ、間隙保持用ベアリングのそれぞれの設置穴に嵌入して、電磁石の作用面と対向する永久磁石の作用面との間隙を保持するところの一組の装置と成して当該装置をシュラウドの内周部に配設し、回転ダクトや円環のリング板に配設した永久磁石の配設面を、垂直軸風車では上下から、水平軸風車では前後から当該リング板を挟む形で構成したことを特徴とし、回転するリング板に配設した永久磁石の磁界を、シュラウド内周部に配設した当該装置の略U字型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置。 In a windmill having a rotating duct or ring connected to the blade tips of a rotating blade and a shroud on its outer side, the side shape is U-shaped or horseshoe-shaped (hereinafter referred to as “substantially U-shaped”). Winding is performed on the shaft portion of the shaft center having two wheel portions that face each other in the inner side with their respective working surfaces at both end portions in the longitudinal direction of the shaft portion. With a substantially U-shaped electromagnet and a gap-holding bearing that serves as a pedestal on which the electromagnet is placed. The two gap-holding bearings face each other with the protruding part of the bearing facing inside. The two wheel portions of the substantially U-shaped electromagnet are inserted into the respective installation holes of the gap holding bearing one by one, and the gap between the electromagnet working surface and the permanent magnet working surface is held . shroud the device forms a set of devices Disposed in the inner peripheral portion, the disposed surface of the permanent magnets arranged in a ring plate of the rotary duct and ring, from above and below in the vertical axis wind turbine, the horizontal axis wind turbine is constructed in a manner to sandwich the ring plate from the front and rear Power generation by generating an induced current by cutting the magnetic field of the permanent magnet arranged on the rotating ring plate with the winding of the substantially U-shaped electromagnet of the device arranged on the inner periphery of the shroud Wind power generator. 回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環とその外側にシュラウドとを具備する風車において、巻線をする軸部を有し、軸部の長手方向の両外側に軸部の径よりも大きな径を持つフランジ部を有し、さらにフランジ部の外側端部に少なくとも1つの車輪部を有する軸心の当該軸部に巻線を行い、これを電車車輪型の電磁石としたものと、側面が略コの字型をして回転ダクトや円環方向に開口部を有した形状で、コの字の垂直部分を背部とした場合のやや背部に近い中央部に電車車輪型の電磁石の車輪部を取り付けるための1つの設置穴を有し、背部から遠い端部にフリーアクションベアリングを取り付けるための1つのフリーアクションベアリング設置穴を有し、コの字の背部をシュラウドの内周部に固定する板を電磁石フリーアクションベアリング支え板としたものと、フリーアクションベアリングとを備え、電磁石フリーアクションベアリング支え板の厚みとフリーアクションベアリングを取り付けた板面からベアリング遠端までの高さであるベアリングの突出量とを加算した長さから、車輪部の長さを減算した差分の長さをもって、電磁石の作用面と対向する永久磁石の作用面との間隙を保持するところの電磁石フリーアクションベアリング支え板の設置穴に1個の電車車輪型の電磁石を、フリーアクションベアリング設置穴に1個のフリーアクションベアリングとを設置して一組の装置と成して当該装置の二組をフリーアクションベアリングのベアリングの突出部が互いに向き合う形でシュラウドの内周部に配設し、回転ダクトや円環のリング板に配設した永久磁石の配設面をシュラウドの内周部に配設した当該装置の二組でもって、垂直軸風車では上下から、水平軸風車では前後から当該リング板を挟む形で構成したこと特徴とし、回転するリング板に配設した永久磁石の磁界を、シュラウド内周部に配設した当該装置の電車車輪型の電磁石の巻線で切ることによって誘導電流を発生させて発電する風力発電装置。 In a wind turbine having a rotating duct or ring connected to the blade tips of a rotating blade and a shroud on its outer side, it has shaft portions for winding, and on both outer sides in the longitudinal direction of the shaft portion from the diameter of the shaft portion. Has a flange portion having a large diameter, and further performs winding on the shaft portion of the shaft center having at least one wheel portion at the outer end portion of the flange portion, which is used as a train wheel type electromagnet, sides in a shape having an opening in the rotating duct and the annular direction in the shape of a substantially U, slightly train wheel type in a central portion close to the back of the case of the shaped vertical portion of the substantially U and back has one of the installation holes for mounting a wheel portion of the electromagnet, the end remote from the back has one free action bearing installation hole for attaching the free action bearing, a substantially U-shaped back of shroud The plate to be fixed to the inner periphery Equipped with an action bearing support plate and a free action bearing. Add the thickness of the electromagnet free action bearing support plate and the protruding amount of the bearing, which is the height from the plate surface where the free action bearing is mounted to the far end of the bearing. 1 to the installation hole of the electromagnet free action bearing support plate that holds the gap between the electromagnet working surface and the permanent magnet working surface with a difference length obtained by subtracting the length of the wheel portion from the length obtained. One wheel-wheel type electromagnet is installed with one free action bearing in the free action bearing installation hole to form one set of devices, and the two protrusions of the free action bearings are connected to each other. Arranged on the inner periphery of the shroud facing each other, and arranged on a rotating duct or an annular ring plate The provided surface of the permanent magnet with a two sets of the device which is disposed on the inner peripheral portion of the shroud, and the vertical in the vertical axis wind turbine, the horizontal axis wind turbine and this and features configured in a manner to sandwich the ring plate from the front and rear, A wind power generator that generates electric power by generating an induced current by cutting a magnetic field of a permanent magnet arranged on a rotating ring plate with a winding of a train wheel type electromagnet of the device arranged on the inner periphery of the shroud. 地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトと、その外側に地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、請求項1の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 A rotating duct that connects blade tips of blades that rotate with respect to the ground and the surface of the water (including the shipboard), and a shroud that is stationary with respect to the ground and the surface of the water (including the shipboard) on the outside. Among the wind turbines that generate power using speed, a wind turbine that generates power using the mechanism according to claim 1. 地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトと、その外側に地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、請求項2の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 A rotating duct that connects blade tips of blades that rotate with respect to the ground and the surface of the water (including the shipboard), and a shroud that is stationary with respect to the ground and the surface of the water (including the shipboard) on the outside. Among the wind turbines that generate power using speed, a wind turbine that generates power using the mechanism according to claim 2. 地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、その外側に地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、請求項3の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 It has a rotating duct or ring that connects the blade tips of blades that rotate with respect to the ground and water (including the ship), and a shroud that is stationary with respect to the ground and water (including the ship) outside. Among the wind turbines that generate power using the peripheral speed of the wind turbine, a wind turbine that generates power using the mechanism of claim 3. 地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、その外側に地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、請求項4の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 It has a rotating duct or ring that connects the blade tips of blades that rotate with respect to the ground and water (including the ship), and a shroud that is stationary with respect to the ground and water (including the ship) outside. Among the wind turbines that generate power using the peripheral speed of the wind turbine, a wind turbine that generates power using the mechanism of claim 4. 地上や水上(船上を含む)に対して回転する羽根の翼端を連結した回転ダクトや円環と、その外側に地上や水上(船上を含む)に対して静止しているシュラウドとを備え、風車の周速を利用して発電する風車のうち、請求項5の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 It has a rotating duct or ring that connects the blade tips of blades that rotate with respect to the ground and water (including the ship), and a shroud that is stationary with respect to the ground and water (including the ship) outside. Among the wind turbines that generate power using the peripheral speed of the wind turbine, a wind turbine that generates power using the mechanism of claim 5. 互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトで連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、請求項1の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 A wind turbine that has two sets of blades that rotate in reverse to each other, connects the blade tips of one blade with a rotating duct, connects the blade tips of the other blade with a shroud, and uses the peripheral speed between the blades to generate electricity. Of these, a wind turbine that generates electric power using the mechanism according to claim 1. 互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトで連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、請求項2の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 A wind turbine that has two sets of blades that rotate in reverse to each other, connects the blade tips of one blade with a rotating duct, connects the blade tips of the other blade with a shroud, and uses the peripheral speed between the blades to generate electricity. Of these, the wind turbine is characterized in that it generates power using the mechanism of claim 2. 互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトや円環で連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、請求項3の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 Two sets of blades that rotate in reverse to each other are connected. The blade tip of one blade is connected by a rotating duct or annulus, and the blade tip of the other blade is connected by a shroud to generate power using the peripheral speed between the blades. Among the wind turbines to be generated, a wind turbine characterized in that it generates power using the mechanism of claim 3. 互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトや円環で連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、請求項4の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 Two sets of blades that rotate in reverse to each other are connected. The blade tip of one blade is connected by a rotating duct or annulus, and the blade tip of the other blade is connected by a shroud to generate power using the peripheral speed between the blades. Among the wind turbines to be generated, a wind turbine characterized in that power is generated using the mechanism according to claim 4. 互いに逆回転する羽根を二組備え、一方の羽根の翼端を回転ダクトや円環で連結し、他方の羽根の翼端をシュラウドで連結して羽根の相互間の周速を利用して発電する風車のうち、請求項5の仕組みを用いて発電することを特徴とした風車。 Two sets of blades that rotate in reverse to each other are connected. The blade tip of one blade is connected by a rotating duct or annulus, and the blade tip of the other blade is connected by a shroud to generate power using the peripheral speed between the blades. Among the wind turbines to be generated, a wind turbine that generates electric power using the mechanism according to claim 5. 請求項1、請求項3、請求項4のいずれか一項に記載された仕組みで電磁石と間隙保持用ベアリングとをシュラウドの内周部に取り付ける場合において、側面からみた形状が中央の横棒が2本ある略E字型か略コの字型のいずれか一方の形状をして回転ダクトや円環方向に開口部を有し、開口部の反対側の垂直部分を背部とした場合の当該背部をシュラウドの内周部に接続し、シュラウドの内周部に接続した当該背部から回転ダクトや円環方向へ延伸した伸縮自在な腕(以下、「伸縮腕部」という)を少なくとも二組有し、一方の伸縮腕部で間隙保持用ベアリングを保持し、他方の伸縮腕部で間隙保持用ベアリングや電磁石を保持して、内蔵した電動機で液圧を発生して液圧シリンダー伸縮腕部を伸縮するか、外部から接続したパイプからの液圧で液圧シリンダー伸縮腕部を伸縮するか、内蔵した電動機と一体のウォームネジを回転してウォームネジ伸縮腕部を伸縮するか、外部から接続したパイプからの空気圧で内蔵した空気タービンと一体のウォームネジを回転してウォームネジ伸縮腕部を伸縮するかの、いずれか一つの方法で当該伸縮腕部を伸縮することによって、電磁石と永久磁石との間隙(垂直距離)を保持したまま、電磁石と永久磁石との水平距離を調整して、電磁石と永久磁石との電磁的結合度を変更することができることを特徴とする保持骨格。
Claim 1, claim 3, in the case of mounting the mechanism in the electromagnet and the gap retaining bearing according to any one of claims 4 to the inner peripheral portion of the shroud, the shape viewed from the side is the center of the horizontal bar In the case where the shape is either one of two substantially E-shaped or substantially U-shaped and has an opening in the direction of the rotating duct or the ring, and the vertical portion on the opposite side of the opening is the back The back part is connected to the inner periphery of the shroud , and there are at least two sets of telescopic arms (hereinafter referred to as "extensible arm parts") that extend from the back part connected to the inner periphery of the shroud in the direction of the rotating duct and the ring. One of the telescopic arms holds the gap holding bearing, the other of the telescopic arms holds the gap holding bearing and the electromagnet, and generates a hydraulic pressure with the built-in electric motor. From pipes that extend or contract from the outside The hydraulic cylinder telescopic arm can be expanded and contracted by pressure, or the worm screw telescopic arm can be expanded and contracted by rotating the worm screw integrated with the built-in electric motor, or integrated with the air turbine built in with air pressure from the pipe connected from the outside By rotating the worm screw and expanding / contracting the worm screw expansion / contraction arm part, by extending / contracting the expansion / contraction arm part by any one method, while maintaining the gap (vertical distance) between the electromagnet and the permanent magnet , by adjusting the horizontal distance between the electromagnet and the permanent magnet, the holding framework, characterized in that it is possible to change the electromagnetic coupling of the electromagnet and the permanent magnet.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010125629A1 (en) * 2009-04-27 2010-11-04 Ikeda Kaidou Reduction in thickness and weight of armature inserted into substantially u-shaped hollow section of rotary duct
JP5292656B1 (en) * 2012-12-05 2013-09-18 快堂 池田 "Left-handed winding-gap-right-handed winding" fitting and cooling pipe that also serves as the magnetic pole of the toroidal core
US8678763B2 (en) 2008-02-22 2014-03-25 Kaidou Ikeda Circular ring, rotating duct, shroud, trunk and cylindrical external wall prepared by lamination of sheet belt, and apparatus and method for preparing the same
CN107020210A (en) * 2017-04-26 2017-08-08 深圳市九鼎空调设备技术有限公司 The adjusting method of automatic rotating nozzle and nozzle rotary speed

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183624B1 (en) * 2011-01-14 2012-09-17 김춘식 An aerogenerator with at least two generators
EP2610176B1 (en) * 2011-12-28 2018-02-07 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Electrical powered tail rotor of a helicopter
TW201420877A (en) * 2012-11-20 2014-06-01 Qing-Wen Zhang Wind tunnel type wind power generator
KR101757123B1 (en) * 2016-08-30 2017-07-12 김성호 Wind power generator with double wings

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8678763B2 (en) 2008-02-22 2014-03-25 Kaidou Ikeda Circular ring, rotating duct, shroud, trunk and cylindrical external wall prepared by lamination of sheet belt, and apparatus and method for preparing the same
WO2010125629A1 (en) * 2009-04-27 2010-11-04 Ikeda Kaidou Reduction in thickness and weight of armature inserted into substantially u-shaped hollow section of rotary duct
JP5292656B1 (en) * 2012-12-05 2013-09-18 快堂 池田 "Left-handed winding-gap-right-handed winding" fitting and cooling pipe that also serves as the magnetic pole of the toroidal core
WO2014087890A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Ikeda Kaidou Fitting tool doubling as magnet ic pole of "left-handed-thread winding/gap/right-handed-thread winding" toroidal core, and cooling pipe
JP2014112986A (en) * 2012-12-05 2014-06-19 Kaido Ikeda Magnetic-pole-doubling mounting tool for "left hand wind, gap, and right hand wind" toroidal core, and cooling pipe
CN107020210A (en) * 2017-04-26 2017-08-08 深圳市九鼎空调设备技术有限公司 The adjusting method of automatic rotating nozzle and nozzle rotary speed

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