JP4079347B2

JP4079347B2 - 発電装置

Info

Publication number: JP4079347B2
Application number: JP2002064970A
Authority: JP
Inventors: 善民野々村; 信行小林; 正昭川橋; 裕行平原
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP2003269317A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の小型風力発電機を用いて発電を行う発電装置に関し、特に人の集まる場所に設置するのに有効な発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化石燃料に変わる発電手段として風力発電機が注目されており、各種の小型風力発電機（いわゆるマイクロ風力発電システムと呼ばれる）の開発が行われている。
大型の風力発電機は、草原等のように広大な面積を有する場所に多数設置することが一般的であるが、小型風力発電機では、公園や広場、ビルの屋上等のような風通しのよい場所に設置しても、それほど邪魔にならず、様々な場所に設置して小電力の発電に用いることが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような小型風力発電機は、小電力の発電を行うものであるため、複数の小型風力発電機を設置して用いることが有効であり、また、できるだけ小型風力発電機に風を集めて発電効率を上げることが望ましい。
また、公園や広場等のように人が集まる場所で用いる場合には、他の機能と組み合わせることにより、より有効なシステムを構成できる。
【０００４】
そこで本発明の目的は、風のエネルギを有効利用することができ、かつ、各種表示を行う機能を兼用した発電装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る発電装置は前記目的を達成するため、集風通路と、該集風通路内に配置され該集風通路によって集風された風を受けて発電を行う複数の小型風力発電機とを有し、前記集風通路は、風の流通方向の順方向に沿って前方から後方にかけて風の通路が徐々に縮小する第１の集風通路部と、風の流通方向の逆方向に沿って前方から後方にかけて風の通路が徐々に縮小する第２の集風通路部と、前記第１の集風通路部の後端部と前記第２の集風通路部の後端部とを接続する接続通路部とを有しており、前記集風通路は、風の流通方向に沿って順方向と逆方向に対称構造を有しており、前記複数の小型風力発電機は、前記第１の集風通路部の後端部に風の流通方向の順方向前方へ向けてマトリクス状に並べて配置された複数の第１の小型風力発電機と、前記第２の集風通路部の後端部に風の流通方向の逆方向前方へ向けてマトリクス状に並べて配置された複数の第２の小型風力発電機とを含んでいることを特徴とする。
【０００６】
本発明の発電装置では、集風通路内に複数の小型風力発電機をマトリクス状に配列して設け、集風通路へ流入する風をそれら複数の小型風力発電機に集風して発電を行う。
これによって、エネルギ効率の良い発電を行うことが可能となっている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による発電機能付き防風装置の実施の形態例を図面を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定されないものとする。
図１および図２は、本発明の実施の形態例による発電装置を示す図であり、図１は概略正面図、図２は側断面図である。
この発電装置１０は、複数の傾斜板２０、３０で構成した集風通路５０内に複数の小型風力発電機６０、７０を配置したものであり、図２に矢印Ａ、Ｂで示す風の流通方向に沿って順方向（矢印Ａ）と逆方向（矢印Ｂ）に対称構造を有する構造となっており、双方向の風に対して有効に発電を行えるようにしたものである。
【０００８】
以下、この発電装置１０の具体的な構造について順次説明する。
まず、順方向（矢印Ａ）については、風の流通方向の順方向に沿って前方から後方にかけて風の通路が徐々に縮小する方向に傾斜した上下左右に配置された４つの第１の傾斜板２０により、第１の集風通路部５０Ａが形成されている。
また、逆方向（矢印Ｂ）については、風の流通方向の逆方向に沿って前方から後方にかけて風の通路が徐々に縮小する方向に傾斜した上下左右に配置された４つの第２の傾斜板３０により、第２の集風通路部５０Ｂが形成されている。
また、第１の集風通路部５０Ａの順方向後端部と第２の集風通路部５０Ｂの逆方向後端部とを接続する上下左右に配置された４つの平行板４０により、集風通路部５０Ａ、５０Ｂを接続する接続通路部５０Ｃが形成されている。
【０００９】
また、第１の集風通路部５０Ａの順方向後端部に風の流通方向の順方向前方に向かって複数の第１の小型風力発電機６０が配置されている。
また、第２の集風通路部５０Ｂの逆方向後端部に風の流通方向の逆方向前方に向かって配置された複数の第２の小型風力発電機７０が配置されている。
これら小型風力発電機６０、７０は、図１に示すように、それぞれ縦横マトリクス状（図示の例では３×３）に並列（ほぼ同一の面内に並べられて）配置されている。なお、各小型風力発電機６０、７０は、風の流れを妨げない状態で集風通路５０に配置された図示しない支持部材によって支持されている。
そして、第１の小型風力発電機６０は、順方向（矢印Ａ）の風を受けてプロペラが回り、内部のロータが回転することにより、ステータのコイルに起電力を発生させる。
また、第２の小型風力発電機７０は、逆方向（矢印Ｂ）の風を受けてプロペラが回り、内部のロータが回転することにより、ステータのコイルに起電力を発生させるものである。
【００１０】
また、集風通路５０を構成する各傾斜板２０、３０の一部は電光掲示板を構成しており、また、その他の部分は太陽電池として構成されている。
なお、電光掲示板と太陽電池の態様は種々採用できるものであるが、例えば、各傾斜板２０、３０のうち、それぞれ上辺部に配置された傾斜板２０、３０を電光掲示板とし、その他の下辺および左右両辺の傾斜板２０、３０を太陽電池とする、あるいは、上下左右の各傾斜板２０、３０のそれぞれ中央部を電光掲示板とし、その他の周辺領域を太陽電池とするといった種々の態様を用いることが可能である。
また、電光掲示板の構成としては、例えば発光ダイオード（ＬＤ）やエレクトロ・ルミネッセンス等の発光素子を用いたセグメント型表示装置やビットマップ型表示装置を採用できる。
このように、電光掲示板と太陽電池の態様は多様であるので、図１および図２では、傾斜板２０、３０全体で電光掲示板および太陽電池を構成しているものとし、表示例等は省略する。
【００１１】
また、図２に示すように、発電装置１０における集風通路５０の下側部には、蓄電装置８０および電光掲示板制御装置９０が設けられている。
蓄電装置８０は、上述した小型風力発電機６０、７０で得られた電力、および傾斜板２０、３０による太陽電池で得られた電力を蓄積するものである。なお、この蓄電装置８０には、燃料電池で代用することも可能である。
また、電光掲示板制御装置９０は、上述した傾斜板２０、３０による電光掲示板をインバータ等を介して制御し、予め用意されている表示内容を電光掲示板に表示するものである。
【００１２】
以上のような構成の発電装置１０では、順方向（矢印Ａ）の風は、第１の集風通路部５０Ａによって第１の小型風力発電機６０に集風され、第１の小型風力発電機６０によって電力に変換される。また、逆方向（矢印Ｂ）の風は、第２の集風通路部５０Ｂによって第２の小型風力発電機７０に集風され、第２の小型風力発電機７０によって電力に変換される。
なお、このような小型風力発電機６０、７０による発電は、１日の時間帯に関係なく、風が吹いた時に実行される。
また、日照時等には、傾斜板２０、３０による太陽電池によって受光量に応じた発電が行われる。そして、このような小型風力発電機６０、７０や太陽電池によって得られた電力は蓄電装置８０に適宜蓄積される。
【００１３】
また、電光掲示板制御装置９０による電光掲示板の表示は、例えば予め決められた時間帯に行われる。
例えば、夜間の所定時間帯に表示を行うようにすれば、比較的小さい消費電力で表示を行うことができ、蓄電装置８０に蓄積した電力の範囲内で長時間の表示を行うことが可能となるので、外部から電力を導入することなく、エネルギ自給型のシステムを構成することが可能となる。
したがって、本例の発電装置１０は、例えば飲食店の看板等に用いることで、従来のような消費電力を必要としない電飾看板を提供できる。また、このような発電装置１０はその他の用途に広く応用し得るものである。
【００１４】
なお、発電装置の具体的構成は、上述した例に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、小型風力発電機６０、７０の配置は、上述のような縦横方向に並べたマトリクス状の配列に限らず、例えば斜め方向に並べたマトリクス状の配列であってもよい。さらに、集風通路の構成についても、上下左右の対称構造でなくともよく、上下だけを傾斜板としたり、左右だけを傾斜板とし、その他を平行板とするような構成であってもよい。また、必ずしも電光掲示板と太陽電池を具備した構成でなくともよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の発電装置によれば、集風通路内に複数の小型風力発電機をマトリクス状に配列して設け、集風通路へ流入する風をそれら複数の小型風力発電機に集風してそれら小型風力発電機で発電を行う。
これによって、エネルギ効率の良い発電を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例による発電装置を示す概略正面図である。
【図２】図１に示す発電装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０……発電装置、２０、３０……傾斜板、４０……平行板、５０……集風通路、５０Ａ……第１の集風通路部、５０Ｂ……第２の集風通路部、５０Ｃ……接続通路部、６０、７０……小型風力発電機、８０……蓄電装置、９０……電光掲示板制御装置。

Claims

集風通路と、該集風通路内に配置され該集風通路によって集風された風を受けて発電を行う複数の小型風力発電機とを有し、
前記集風通路は、風の流通方向の順方向に沿って前方から後方にかけて風の通路が徐々に縮小する第１の集風通路部と、風の流通方向の逆方向に沿って前方から後方にかけて風の通路が徐々に縮小する第２の集風通路部と、前記第１の集風通路部の後端部と前記第２の集風通路部の後端部とを接続する接続通路部とを有しており、
前記集風通路は、風の流通方向に沿って順方向と逆方向に対称構造を有しており、
前記複数の小型風力発電機は、前記第１の集風通路部の後端部に風の流通方向の順方向前方へ向けてマトリクス状に並べて配置された複数の第１の小型風力発電機と、前記第２の集風通路部の後端部に風の流通方向の逆方向前方へ向けてマトリクス状に並べて配置された複数の第２の小型風力発電機とを含んでいる、
ことを特徴とする発電装置。
前記第１の集風通路部及び第２の集風通路部の各々が、風の流通方向に対して傾斜した複数の傾斜板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の発電装置。
前記複数の傾斜板の少なくとも一部が電光掲示板として構成されていることを特徴とする請求項２記載の発電装置。
前記複数の傾斜板の少なくとも一部が太陽電池として構成されていることを特徴とする請求項２記載の発電装置。
前記複数の小型風力発電機によって発電された電力を蓄積する蓄電装置と、前記蓄電装置によって蓄電された電力を用いて前記電光掲示板を点灯制御する掲示板制御装置とを有することを特徴とする請求項３記載の発電装置。