JP4129800B2 - 垂直軸風車による回転軌条接触動輪式、または周回軌跡上輪転車輪式発電装置 - Google Patents

垂直軸風車による回転軌条接触動輪式、または周回軌跡上輪転車輪式発電装置 Download PDF

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Description

本発明は、垂直軸風車を用いる風力発電装置に関するするものである。
翼の旋回軸自体の回転力を発電機に伝達する方法への固執がみられ、かくなる従来技術の枠の中では、重力の影響を強く受ける地球上において、重力発電装置の大型化には困難と限界が想定される。
また、発電機本体については、単体での超大型化には製作、輸送、保守、更新等の面での経済効率に疑問が残されている。
これらの現状によって、クリーンエネルギーとして大きな期待を寄せられながらも、著しく感じられるほどの普及の実現がみられていない。
本発明は、風向を選ばず、発電機本体が比較的低い所に設置することが出来て、建設及び保守点検がし易いという、垂直軸風車による発電装置の長所を生かし、次項に述べる解決手段をもって、風車の超大型化を可能にする。
このことによって、単に設置発電機の大型化を可能とするばかりでなく、垂直軸風車発電装置１基あたりについて、定格発電機の多数設置・運動の標準化を促進し、発電量の飛躍的増大を図るものである。
なお、付随的に発電機本体の量産化によるコストの低廉化も見込まれ、風力発電の著しい普及につなげるものである。
請求項1にかかる技術思想として、水平に回転する垂直軸風車を大型化することによって増大する重力をその外周部分において多数の動輪で分担支持させ、かつ当該動輪を相対的に逆回転するようにした下側の垂直軸風車にも組み合わせることで縒りの作用力を受けて極めてスムースに垂直回転するようにする。各動輪に発電機を対応的に連結し当該動輪から回転力の伝達を受けて発電するようにする。発電機１機あたりの出力は小規模とならざるをえないが、多数組み込むことによって１装置としては大規模の出力が期待できる。
請求項１にかかる実施形態のの一例について、図１及び図２を参照して説明する。上側の風車１のほぼ外周下部に輪状軌条３を付設する。これと逆に旋回するように風受け面を背反的にしてある下側の風車２の上部にも、１側の輪状軌条と発電機の動輪４を挟み合うべく相対的となるよう輪状軌条３を付設する。
また、風車２のほぼ外周下部には自体の支持車輪５を付設し、当該支持車輪５は走行レーン７に沿って周回することとなる。なお、両風車が回転する際のブレや浮き上がりを防止するため、両風車の内側ガードレール（図示省略）に対応する圧接車輪６を内部構築体に設置してある。
両風車が風を受けて相対的に逆回転し合うことで、各発電機の動輪は上下から縒りの作用力を受けることとなり、極めてスムーズに回転する。
参考までに、従来からある垂直軸風車を超大型化した際にその風車自体の重量を台車で支持するついでに発電する実施例について、図３を参照して説明する。風受け翼取り付け用の枠９の下部に、発電機兼モーター１１と蓄電器１３が組み込まれていて且つ発電機の動輪兼モーターによる駆動輪１２も発電機兼モーターと連動するように組み込まれている台車１０を付設する。
枠に風受け翼を取り付け風力を受けると、台車は走行レーン７に沿って周回し動輪兼駆動輪は回転しながらレーン上を周回する。
この回転力を利用して発電する。風がない時には、強風時に生じる余剰電力を蓄えておく。
 発明の効果
垂直軸風車の超大型化は即ち超重量化でもある。地上の風力のみならず、結果的に地球の引力をも効果的に発電に利用できる。
また、これまで専ら水平軸風車に用いられてきた発電機も、プロペラを動輪に置き換えれば十二分に活用でき、先に述べた定格発電機の多数設置・連動の標準化につれ、一層の需要増が期待できる。
さらに、当該発明にかかる垂直軸風車発電装置は、比較的簡易な技術・技能で構築可能でもある。建築業界・車両業界・ハイブリット自動車業界は直ちに参入する事が可能である。世界的に広範な普及も困難ではない。
なおまた、垂直軸そのものの回転力を発電機に繋げる必要から脱却していることから、中心部の支柱を省略しうる。ゆえに、天蓋と風車の一体化、円筒形ビル中間階への組み込みも容易に実現可能であり、且つ有効である。
多雨地帯や積雪寒冷地帯、または砂塵地帯にあっても設置・維持がし易くなる。高圧送電線の鉄塔に追加敷設も可能であり、地勢次第ではるが、送電線のおよばない所でも工場やリゾートホテルの展開及び運営が今まで以上に困難でなくなる。
一実施例を示す風力発電装置の斜視図である。 図１の風車を取り外した状態の斜視図である。 従来方法による風車自体の重量を台車で支持する直垂軸風車発電装置の一部省略した斜視図である。
符号の説明
１ 天蓋と一体化した風車
２ クロスフロー形風車（１に対して逆回転）
３ 輪状軌条
４ 発電機の動輪
５ クロスフロー形風車の支持車輪
６ 風車のブレ防止用圧接車輪
７ 支持車輪の走行レーン
８ 基礎基盤
９ 風車受け翼取付け枠
１０ 台車
１１ 発電機兼モーター
１２ 発電機の動輪兼モーターによる駆動輪
１３ 発電器

Claims (1)

  1. 相対的に逆転しあう上下の垂直軸風車の周辺部に対面的に付設されている円周状の軌条に挟まれることによって、上下から縒りの作用力を受けて垂直回転する動輪の回転力によって発電する発電機を、当該垂直軸風車の間に放射状に複数組み込み設置した風力発電装置。
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