JP6221005B1 - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発電能力が向上した風力発電装置を提供する。【解決手段】風力発電装置は回転部２と、回転部２の鉛直方向上側に配置された第１の円盤部３を備える。回転部２は軸体２Ａを有し、軸体２Ａは長手方向を含み、かつ、長手方向を中心に回転可能である。第１の円盤部３は、支持板３Ａと、側板３Ｂと、揺動体３Ｃと、上部板３Ｄとを有する。揺動体３Ｃは、複数の六面体の重錘体３Ｆを収容している。側板３Ｂに隣接した支持板３Ａの領域である縁領域に、回転中心領域と縁領域とを結んで延びる、揺動体３Ｃの長手方向の一端が取付ピン３Ｅによって着脱可能に取付けられており、揺動体３Ｃはこの一端を中心として揺動可能である。第１の円盤部３の回転で生じた遠心力で揺動体３Ｃが第１の円盤部３の側板３Ｂへ押し当てられて、第１の円盤部３の側板３Ｂや縁領域における回転トルクが増大し、軸体２Ａの回転速度を増大させる。【選択図】図２
Description
本発明は風力発電装置に関する。詳しくは、例えば垂直型の風力発電装置に係るものである。
エネルギーの供給を、石油や天然ガスなどの化石燃料が大きく占めている場合、化石燃料の市場価格の乱高下の影響を受けて、エネルギーの供給が不安定化してしまうという問題がある。
また、化石燃料を利用することで発生する温室効果ガスの削減も重要な課題となっている。
また、化石燃料を利用することで発生する温室効果ガスの削減も重要な課題となっている。
このような状況においてエネルギーを安定的に供給するために、資源の枯渇のおそれが少なく、環境への負荷も少ない太陽光やバイオマスなどの再生可能エネルギーの利用が一層注目を浴びている。
再生可能エネルギーの中で、世界的には風力とバイオマスが多く利用されている。特に風力は、太陽光と異なり風さえあれば夜間でも利用することができるので、世界的に一番多く利用されている。
風力発電の原理は、風の力を設備の羽根で受け、羽根の回転によるエネルギーを電気エネルギーに変換するというものである。また、風力発電の長所として次の点が挙げられる。
１点目の長所は、資源が枯渇しないという点である。風という自然現象を利用するため、化石燃料のように資源が枯渇するおそれがない。
２点目の長所は、有害物質を排出しないという点である。火力発電では化石燃料を燃焼することで二酸化炭素が発生し、原子力発電では、放射性廃棄物という毒性の強い物質を処理しなければならない。
３点目の長所は、夜間でも発電が可能であるという点である。太陽光発電では、太陽の光を電気エネルギーに変換するという原理から、太陽の出ていない夜間に発電できない。
４点目の長所は、発電効率が比較的高いという点である。風力発電は、風が持つエネルギーの４０％近くを電気へ変換でき。他の発電方式に比べて高いと言える。
また、風力発電の短所として、風速が不安定であれば発電量にばらつきが生じ、台風のような暴風時には設備の機能が停止してしまう点や設置場所が限定されてしまう点が挙げられる。
しかし、風力発電の短所は長所で補うことが可能であるため、風力発電に対する期待は高く、様々な技術が提案されている。
しかし、風力発電の短所は長所で補うことが可能であるため、風力発電に対する期待は高く、様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、図１０に示す風力発電装置が記載されている。
すなわち、特許文献１に記載された風力発電装置５０１は、風車ロータ５０３を備えており、風車ロータ５０３は、ハブ５０４及びハブ５０４に取付けられた少なくとも一本のブレード５０２から構成されている。
すなわち、特許文献１に記載された風力発電装置５０１は、風車ロータ５０３を備えており、風車ロータ５０３は、ハブ５０４及びハブ５０４に取付けられた少なくとも一本のブレード５０２から構成されている。
また、風車ロータ５０３及び風車ロータ５０３に連結された回転シャフト５０６は、ブレード５０２で受けた風力エネルギーによって回転するよう構成されている。
また、風車ロータ５０３には、回転シャフト５０６を介して油圧ポンプ５０８が連結されている。また、油圧ポンプ５０８には、低圧油ライン５１４及び高圧油ライン５１２を介して油圧モータ５１０が接続されている。
また、風車ロータ５０３には、回転シャフト５０６を介して油圧ポンプ５０８が連結されている。また、油圧ポンプ５０８には、低圧油ライン５１４及び高圧油ライン５１２を介して油圧モータ５１０が接続されている。
油圧ポンプ５０８は、回転シャフト５０６によって駆動され、そして作動油を昇圧し、高圧の作動油（高圧油）を生成する。油圧ポンプ５０８で生成された高圧油は高圧油ライン５１２を介して油圧モータ５１０へ供給され、高圧油によって油圧モータ５１０が駆動される。
また、油圧モータ５１０で仕事をした後の低圧の作動油（低圧油）は、低圧油ライン５１４を経由して、油圧ポンプ５０８に戻される。
また、油圧モータ５１０に発電機５１６が連結されている。また、回転シャフト５０６の少なくとも一部は、タワー５１９上に設置されたナセル５１８によって覆われている。
また、油圧モータ５１０に発電機５１６が連結されている。また、回転シャフト５０６の少なくとも一部は、タワー５１９上に設置されたナセル５１８によって覆われている。
また、風車ロータ５０３の回転エネルギーは、油圧ポンプ５０８及び油圧モータ５１０を含む油圧機械としての油圧トランスミッション５０５を介して発電機５１６に入力され、発電機５１６において電力が生成される。
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、風力エネルギーに基づく回転シャフトの回転を増大させるという考え方に基づいた発明ではないため、発電能力の向上という点において充分ではなく、発電能力を向上できる風力発電装置が求められていた。
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、発電能力が向上した風力発電装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の風力発電装置は、長手方向を含み、かつ、同長手方向を中心に回転可能な軸体と、該軸体に突出した状態で取付けられた風力受体とを有する回転部と、前記軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能であり、かつ、前記回転部から突出した前記軸体の長手方向に対して略直交する方向に延びると共に同軸体に取付可能な支持板と、該支持板の回転中心領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から同支持板に対して略直交する方向に突出した側板と、該側板に隣接した前記支持板の領域である縁領域に、同回転中心領域と同縁領域とを結んで延びる長手方向の一端が前記軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に取付可能な揺動体とを有する回転安定化部と、前記回転部から突出した前記軸体の回転に基づいて発電可能な発電部とを備える。
ここで、長手方向を含み、かつ、長手方向を中心に回転可能な軸体と、軸体に突出した状態で取付けられた風力受体とを有する回転部によって、風力受体に風が当たって加えられた風力が軸体へと伝わり、軸体を回転させることができる。
また、回転部から突出した軸体の回転に基づいて発電可能な発電部によって、軸体へ伝わった風力に基づく軸体の回転に基づいて発電することができる。
また、軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能であり、かつ、回転部から突出した軸体の長手方向に対して略直交する方向に延びると共に軸体に取付可能な支持板を有する回転安定化部は、軸体へ伝わった風力に基づく軸体の回転で回転する。
また、支持板の回転中心領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から支持板に対して略直交する方向に突出した側板と、側板に隣接した支持板の領域である縁領域に、回転中心領域と縁領域とを結んで延びる長手方向の一端が軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に取付可能な揺動体とを有する回転安定化部によって、回転安定化部の回転で生じた遠心力で揺動体が回転安定化部の側板へ押し当てられて回転安定化部の側板や縁領域における回転トルクが増大し、軸体の回転速度を増大させることができる。
また、支持板の回転中心領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から支持板に対して略直交する方向に突出した側板と、側板に隣接した支持板の領域である縁領域に、回転中心領域と縁領域とを結んで延びる長手方向の一端が軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に取付可能な揺動体とを有する回転安定化部によって、回転安定化部の回転で生じた遠心力で揺動体が回転安定化部の側板へ押し当てられるので、回転バランスを保つことができる。
また、揺動体の長手方向の長さと揺動体自体の重量とが遠心力に寄与するので、球体が回転安定化部の側面へ押し当てられる場合よりも大きい遠心力を発生させることができ、その結果、球体が回転安定化部の側板へ押し当てられる場合よりも回転トルクを大きく増大させることができる。
また、本発明の風力発電装置において、揺動体は、複数の重錘体を収容可能であり、かつ、支持板の回転中心領域に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜している構成とすることができる。
この場合、揺動体が傾斜しているので、回転部の回転開始時と回転安定化部の回転開始時とで、揺動体の長手方向の他端は軸体付近に位置して重量の抵抗を少なくすることができ、また、揺動体同士が干渉し難い。
さらに、本発明の風力発電装置において、揺動体は、平面状の底部と、底部の長手方向に延びる一対の縁から底部に対して略垂直に突出した平面状の長手側壁部と、底部の長手方向に対して略直交する方向である短手方向に延びる一対の縁から底部に対して略垂直に突出した平面状の短手側壁部とで構成されており、かつ、長手側壁部の底部と接続した側とは反対側の端部と短手側壁部の底部と接続した側とは反対側の端部とで囲まれた領域に内部と外部とを連通する開口部が形成されており、重錘体は六面体である構成とすることができる。
この場合、重錘体を揺動体内に入れたり揺動体から出したりし易い。
また、重錘体が、底部と長手側壁部と短手側壁部とに面で接するので、重錘体が動き難く安定する。
また、重錘体が、底部と長手側壁部と短手側壁部とに面で接するので、重錘体が動き難く安定する。
また、本発明の風力発電装置において、揺動体は、縁領域に着脱可能に取付可能である構成とすることができる。
この場合、揺動体を回転安定化部から取出して重錘体の交換を行うことができる。
また、本発明の風力発電装置は、軸体の長手方向と同じ方向に延び、かつ、回転部及び回転安定化部よりも軸体から離れた位置に配置可能であり、かつ、棒形状を有する複数の支柱と、軸体の長手方向と同じ方向に延びると共に軸体の長手方向と同じ方向の風力受体の長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である第１の平面部を有し、かつ、第１の平面部の一方の平面と一方の平面に対向する他方の平面との間を貫通した複数の貫通孔が第１の平面部に形成されており、かつ、回転部及び回転安定化部よりも軸体から離れた位置に配置可能であり、かつ、軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に支柱に取付可能な第１の風防板と、軸体の長手方向と同じ方向に延びると共に軸体の長手方向と同じ方向の風力受体の長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である第２の平面部を有し、かつ、第２の平面部の一方の平面と一方の平面に対向する他方の平面との間を貫通した複数の貫通孔が第２の平面部に形成されており、かつ、回転部及び回転安定化部よりも軸体から離れた位置に配置可能であり、かつ、軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能であると共に支柱の第１の風防板が取付けられた側とは反対側に取付可能であり、かつ、二つの支柱を結ぶ線分の略垂直二等分線上で、異なる支柱に取付けられた第１の風防板と接触可能な第２の風防板とを備える構成とすることができる。
この場合、第１の風防板と、第１の風防板が取付けられた支柱とは異なる支柱に取付けられた第２の風防板が、軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動すると共に、二つの支柱を結ぶ線分の略垂直二等分線上で、第１の風防板と第２の風防板とが互いに接触するので、第１の風防板と第２の風防板が回転部を側方から囲むことができる。
また、第１の風防板と第２の風防板が回転部を側方から囲むことができ、第１の風防板と第２の風防板それぞれに貫通孔が形成されているので、暴風のときでも風力受体に当たる風量を抑えつつ貫通孔を通して風力受体に風を当てて発電に利用することができる。
また、本発明の風力発電装置は、回転部の鉛直方向上側に配置可能であり、かつ、軸体の前記長手方向と同じ方向を中心に回転可能な天面板と、天面板に対向すると共に、回転部の鉛直方向下側に配置可能であり、かつ、軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能な底面板と、天面板の一方の縁部と天面板の一方の縁部に対向する底面板の一方の縁部とを連結しており、かつ、風力受体よりも軸体から離れた位置に配置可能な左側面板と、天面板の一方の縁部に対向する他方の縁部と天面板の他方の縁部に対向する底面板の他方の縁部とを連結しており、かつ、風力受体よりも軸体から離れた位置に配置可能な右側面板と、左側面板の一方の縁部から突出しており、かつ、風力受体が位置する側へ向いた内側面が凸形状に湾曲した左張出板と、左張出板が突出した左側面板の縁部と対向する右側面板の縁部から突出しており、かつ、風力受体が位置する側へ向いた内側面が凸形状に湾曲した右張出板とを有し、かつ、左側面板と右側面板それぞれに接続された天面板の縁部に対して略直交する縁部である一対の天面自由縁部と、左側面板と右側面板それぞれに接続された底面板の縁部に対して略直交する縁部である一対の底面自由縁部とで挟まれた領域に内部と外部とを連通する一対の開口部が形成された風洞部を備える構成とすることができる。
この場合、左側面板の一方の縁部から左張出板が突出しており、また、右側面板の縁部から右張出板が突出しているので、左張出板及び右張出板が存在する分だけ風が当たる面積が大きくなり、左張出板及び右張出板と隣接する方の開口部が風下になる。
また、左張出板及び右張出板と隣接する開口部から吹き出る風が、左張出板及び右張出板によって渦を巻くので、風洞部の内部空間を通過する風の速度を増大させることができる。
また、本発明の風力発電装置において、風力受体が位置する側とは反対側へ向いた左張出板の外側面が凹形状に湾曲しており、かつ、風力受体が位置する側とは反対側へ向いた左側面板の外側面が凸形状に湾曲しており、かつ、風力受体が位置する側へ向いた左側面板の内側面が凹形状に湾曲しており、かつ、左側面板の外側面と左張出板の外側面が互いに連続しており、かつ、左側面板の内側面と左張出板の内側面が互いに連続しており、風力受体が位置する側とは反対側へ向いた右張出板の外側面が凹形状に湾曲しており、かつ、風力受体が位置する側とは反対側へ向いた右側面板の外側面が凸形状に湾曲しており、かつ、風力受体が位置する側へ向いた右側面板の内側面が凹形状に湾曲しており、かつ、右側面板の外側面と右張出板の外側面が互いに連続しており、かつ、右側面板の内側面と右張出板の内側面が互いに連続している構成とすることができる。
この場合、左張出板及び右張出板が取付けられた縁部とは反対側の縁部の方が風上となり、左側面板の外側面及び内側面、並びに右側面板の外側面及び内側面に沿って流れてきた風は、外側面及び内側面が湾曲しているので平坦な面よりも速度を増大でき、また、風下に位置する左張出板及び右張出板の湾曲した外側面及び内側面に当たって渦を生じさせることができる。
また、左側面板の外側面及び内側面、並びに右側面板の外側面及び内側面が湾曲しているので、風洞部内に風を閉じ込め易くなり、また、風の抗力を減らすことができる。
本発明に係る風力発電装置は、発電能力を向上できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用した風力発電装置の一例を示す概略図である。
また、図２は、本発明を適用した風力発電装置が備える、円盤部と風防板の一例を示す部分概略平面図（ａ）、及び回転部と、円盤部と、風防板の一例を示す部分概略図（ｂ）である。
また、図３は、本発明を適用した風力発電装置が備える風防板で回転部が囲まれた状態の一例を示す概略図である。
また、図２は、本発明を適用した風力発電装置が備える、円盤部と風防板の一例を示す部分概略平面図（ａ）、及び回転部と、円盤部と、風防板の一例を示す部分概略図（ｂ）である。
また、図３は、本発明を適用した風力発電装置が備える風防板で回転部が囲まれた状態の一例を示す概略図である。
また、図４は、図３に示す、円盤部と風防板の部分概略平面図である。
また、図５は、本発明を適用した風力発電装置が備えるサボニウス型の羽根の一例を示す概略平面図である。
また、図６は、本発明を適用した風力発電装置が備える円盤部の概略鉛直方向断面図である。
また、図７は、本発明を適用した風力発電装置が備える円盤部の概略水平方向断面図である。
また、図５は、本発明を適用した風力発電装置が備えるサボニウス型の羽根の一例を示す概略平面図である。
また、図６は、本発明を適用した風力発電装置が備える円盤部の概略鉛直方向断面図である。
また、図７は、本発明を適用した風力発電装置が備える円盤部の概略水平方向断面図である。
ここで、図１に示す、風洞部と、円盤部と、発電部は、それぞれの内部が判るように断面図が示されている。
また、図１において、円盤部の内部を判り易くするために、一部の揺動体を省略している。
また、図１において、図の上下は鉛直方向の上下に相当するものとする。
また、図２及び図４において、円盤部の内部を判り易くするために、横架材と、風洞部と、円盤部の上部板を省略している。
また、図１において、円盤部の内部を判り易くするために、一部の揺動体を省略している。
また、図１において、図の上下は鉛直方向の上下に相当するものとする。
また、図２及び図４において、円盤部の内部を判り易くするために、横架材と、風洞部と、円盤部の上部板を省略している。
図１に示す本発明の風力発電装置１は、回転部２を備える。
ここで、回転部２は軸体２Ａを有し、軸体２Ａは長手方向を含み、かつ、長手方向を中心に回転可能である。また、回転部２は、軸体２Ａに突出した状態で取付けられた、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、図１には示していない第３の羽根とを有する。
また、第１の羽根と、第２の羽根と、第３の羽根は、風力受体の一例である。
ここで、回転部２は軸体２Ａを有し、軸体２Ａは長手方向を含み、かつ、長手方向を中心に回転可能である。また、回転部２は、軸体２Ａに突出した状態で取付けられた、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、図１には示していない第３の羽根とを有する。
また、第１の羽根と、第２の羽根と、第３の羽根は、風力受体の一例である。
また、図５に示すように、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、第３の羽根２Ｄは、いわゆるサボニウス型の羽根である。
また、図５に示す円周は、回転部２が回転したときの、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、第３の羽根２Ｄそれぞれの縁部が描く軌道を示す。
また、図５に示す円周は、回転部２が回転したときの、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、第３の羽根２Ｄそれぞれの縁部が描く軌道を示す。
すなわち、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、第３の羽根２Ｄは、軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向に突出しており、かつ、軸体２Ａの長手方向と同じ方向へ延びる、第１の羽根２Ｂの面と、第２の羽根２Ｃの面と、第３の羽根２Ｄの面はそれぞれ、一方の面が凸形状に湾曲しており、一方の面に対向する他方の面が凹形状に湾曲している。
また、図５に示すように、第１の羽根２Ｂの凸形状の湾曲面と第２の羽根２Ｃの凹形状の湾曲面は連続しており、また、第２の羽根２Ｃの凸形状の湾曲面と第３の羽根２Ｄの凹形状の湾曲面は連続しており、また、第３の羽根２Ｃの凸形状の湾曲面と第１の羽根２Ｂの凹形状の湾曲面は連続している。
すなわち、第１の羽根２Ｂの面と、第２の羽根２Ｃの面と、第３の羽根２Ｄの面は、互いに同じ方向例えば回転方向Ａへ向けて湾曲している。
すなわち、第１の羽根２Ｂの面と、第２の羽根２Ｃの面と、第３の羽根２Ｄの面は、互いに同じ方向例えば回転方向Ａへ向けて湾曲している。
また、本発明の風力発電装置１は、回転部２の鉛直方向上側に配置された第１の円盤部３を備える。
ここで、第１の円盤部３は、支持板３Ａと、側板３Ｂと、揺動体３Ｃと、上部板３Ｄとを有する。
ここで、第１の円盤部３は、支持板３Ａと、側板３Ｂと、揺動体３Ｃと、上部板３Ｄとを有する。
また、支持板３Ａは、軸体２Ａの長手方向と同じ方向を中心に回転可能であり、かつ、回転部２から突出した軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向に延びると共に軸体２Ａに取付けられている。
また、側板３Ｂは、支持板３Ａの回転中心領域すなわち軸体２Ａに隣接した領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から支持板３Ａに対して略直交する方向に突出している。
また、側板３Ｂに隣接した支持板３Ａの領域である縁領域に、回転中心領域と縁領域とを結んで延びる、揺動体３Ｃの長手方向の一端が取付ピン３Ｅによって着脱可能に取付けられており、揺動体３Ｃはこの一端を中心として、軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能である。
また、図２は、第１の円盤部３が回転しているときの様子を示しているが、第１の円盤部３が回転することで生じた遠心力で、４つの揺動体３Ｃが、取付ピン３Ｅによって支持板３Ａの縁領域に取付けられた長手方向の一端を中心として、軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向へ揺動し、側板３Ｂへ押し当てられる。
また、上部板３Ｄは、側板３Ｂの、支持板３Ａに取付けられた側とは反対側に、支持板３Ａに対向した状態で取付けられている。
すなわち、揺動体３Ｃは、支持板３Ａと側板３Ｂと上部板３Ｄとで囲まれた空間内に収容されている。
すなわち、揺動体３Ｃは、支持板３Ａと側板３Ｂと上部板３Ｄとで囲まれた空間内に収容されている。
また、揺動体３Ｃは、複数の重錘体３Ｆを収容しており、かつ、支持板３Ａの回転中心領域に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜している。
また、重錘体３Ｆは六面体である。
また、重錘体３Ｆは六面体である。
図２に示すように、揺動体３Ｃそれぞれは、例えば３つの重錘体３Ｆを収容している。
すなわち、図６に示すように揺動体３Ｃは、平面状の底部３１を有する。
また、図７に示すように揺動体３Ｃは、底部３１の長手方向に延びる一対の縁から底部３１に対して略垂直に突出した平面状の長手側壁部３２を有する。
また、図６及び図７に示すように揺動体３Ｃは、底部３１の長手方向に対して略直交する方向である短手方向に延びる一対の縁から底部３１に対して略垂直に突出した平面状の短手側壁部３３を有する。
また、図７に示すように揺動体３Ｃは、底部３１の長手方向に延びる一対の縁から底部３１に対して略垂直に突出した平面状の長手側壁部３２を有する。
また、図６及び図７に示すように揺動体３Ｃは、底部３１の長手方向に対して略直交する方向である短手方向に延びる一対の縁から底部３１に対して略垂直に突出した平面状の短手側壁部３３を有する。
また、揺動体３Ｃは、長手側壁部３２の、底部３１と接続した側とは反対側の端部と、短手側壁部３３の、底部３１と接続した側とは反対側の端部とで囲まれた領域に内部と外部とを連通する開口部が形成されている。
また、風が吹いておらず回転部２や第１の円盤部３が回転していないとき、または回転部２や第１の円盤部３が回転し始めたときは、図７に示すように、揺動体３Ｃの長手方向の他端すなわち支持板３Ａの縁領域に取付けられていない端部が、軸体２Ａ付近に位置しており、重量の抵抗を少なくすることができ、また、揺動体３Ｃ同士が干渉し難い。
なお、図１及び図６に示す第１の円盤部３は、回転していないとき、または回転し始めたときの状態である。
なお、図１及び図６に示す第１の円盤部３は、回転していないとき、または回転し始めたときの状態である。
また、本発明の風力発電装置１は、回転部２の鉛直方向下側に配置された第２の円盤部４を備える。
なお、第２の円盤部４の構成は、第１の円盤部３の構成と同じであるので、その説明を省略する。
また、第１の円盤部及び第２の円盤部は、回転安定化部の一例である。
なお、第２の円盤部４の構成は、第１の円盤部３の構成と同じであるので、その説明を省略する。
また、第１の円盤部及び第２の円盤部は、回転安定化部の一例である。
また、本発明の風力発電装置１は、発電部８を備える。
ここで、発電部８は、回転部２から突出した軸体２Ａの回転に基づいて発電可能である。
ここで、発電部８は、回転部２から突出した軸体２Ａの回転に基づいて発電可能である。
また、発電部８は、Ｎ極磁石８Ａと、Ｓ極磁石８Ｂとを有する。
ここで、Ｎ極磁石８ＡとＳ極磁石８Ｂは互いに離れており、かつ、互いに対向している。
ここで、Ｎ極磁石８ＡとＳ極磁石８Ｂは互いに離れており、かつ、互いに対向している。
また、軸体２Ａは、第２の円盤部４を貫通して第２の円盤部４から突出して第２の円盤部４の鉛直方向下側へ延びており、発電部８のＮ極磁石８ＡとＳ極磁石８Ｂの間に配置されている。
また、Ｎ極磁石８ＡとＳ極磁石８Ｂの間に位置する軸体２Ａの外側面に、導電性を有するコイル素線８Ｃが螺旋状に取付けられている。
また、本発明の風力発電装置１は、コンバータ５を備える。
ここで、コンバータ５は、発電部８が発電した交流電力を直流電力に変換可能である。
ここで、コンバータ５は、発電部８が発電した交流電力を直流電力に変換可能である。
また、本発明の風力発電装置１は、パワーコンディショナ６を備える。
ここで、パワーコンディショナ６は、コンバータ５が変換した直流電力を、商用周波数の交流電力へ変換可能である。
ここで、パワーコンディショナ６は、コンバータ５が変換した直流電力を、商用周波数の交流電力へ変換可能である。
また、本発明の風力発電装置１は、風洞部９を備える。
ここで、風洞部９は、天面板９Ａを有する。
天面板９Ａは、回転部２の鉛直方向上側に配置可能であり、かつ、軸体２Ａの長手方向と同じ方向を中心に回転可能である。
図１に示す例では、天面板９Ａは、回転部２の鉛直方向上側に配置された第１の円盤部３よりもさらに鉛直方向上側に配置されている。
ここで、風洞部９は、天面板９Ａを有する。
天面板９Ａは、回転部２の鉛直方向上側に配置可能であり、かつ、軸体２Ａの長手方向と同じ方向を中心に回転可能である。
図１に示す例では、天面板９Ａは、回転部２の鉛直方向上側に配置された第１の円盤部３よりもさらに鉛直方向上側に配置されている。
また、風洞部９は、底面板９Ｂを有する。
底面板９Ｂは、天面板９Ａに対向すると共に、回転部２の鉛直方向下側に配置可能であり、かつ、軸体２Ａの長手方向と同じ方向を中心に回転可能である。
図１に示す例では、底面板９Ｂは、回転部２の鉛直方向下側に配置された第２の円盤部４よりもさらに鉛直方向下側に配置されている。
底面板９Ｂは、天面板９Ａに対向すると共に、回転部２の鉛直方向下側に配置可能であり、かつ、軸体２Ａの長手方向と同じ方向を中心に回転可能である。
図１に示す例では、底面板９Ｂは、回転部２の鉛直方向下側に配置された第２の円盤部４よりもさらに鉛直方向下側に配置されている。
また、風洞部９は、左側面板９Ｃを有する。
ここで、左側面板９Ｃは、天面板９Ａの一方の縁部と天面板９Ａの一方の縁部に対向する底面板９Ｂの一方の縁部とを連結しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄよりも軸体２Ａから離れた位置に配置されている。
ここで、左側面板９Ｃは、天面板９Ａの一方の縁部と天面板９Ａの一方の縁部に対向する底面板９Ｂの一方の縁部とを連結しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄよりも軸体２Ａから離れた位置に配置されている。
また、風洞部９は、底面板９Ｂとは反対方向へ天面板９Ａから突出した風向板９Ｇを有する。
また、図１に示すように、天面板９Ａの一方の縁部から水平方向に突出した風向板９Ｇの部分の面積と、一方の縁部とは反対側の、天面板９Ａの他方の縁部から水平方向に突出した風向板９Ｇの部分の面積は異なり、突出した風向板９Ｇの部分の面積が大きい方が風下になる。
また、図１に示すように、天面板９Ａの一方の縁部から水平方向に突出した風向板９Ｇの部分の面積と、一方の縁部とは反対側の、天面板９Ａの他方の縁部から水平方向に突出した風向板９Ｇの部分の面積は異なり、突出した風向板９Ｇの部分の面積が大きい方が風下になる。
風洞部９のさらに詳しい構成は後述するが、回転部２は、風洞部９の内部に配置されている。
また、図１及び図２に示すように、本発明の風力発電装置１は、棒形状を有する３本の支柱すなわち第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃとを備える。
ここで、第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃはそれぞれ、軸体２Ａの長手方向と同じ方向すなわち鉛直方向に延びており、かつ、回転部２と、第１の円盤部３と、第２の円盤部４よりも軸体２Ａから離れた位置に配置されている。
また、第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃは互いに離れて配置されており、かつ、水平方向の面において三角形の頂点に相当する位置に配置されている。
また、第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃは互いに、第１の横架材１４Ａと、第２の横架材１４Ｂと、第３の横架材１４Ｃとを介して連結されている。
また、第１の円盤部３の上部板３Ｄを貫通した軸体２Ａは、第１の円盤部３から突出して鉛直方向上側へ延びている。
そして、軸体２Ａの一端は、第１の横架材１４Ａの略中央部に回転可能に接続されている。
そして、軸体２Ａの一端は、第１の横架材１４Ａの略中央部に回転可能に接続されている。
また、風洞部９の天面板９Ａ及び風向板９Ｇには、軸体２Ａが挿通された貫通孔が形成されている。
また、風洞部９の底面板９Ｂには、軸体２Ａが挿通された貫通孔が形成されている。
また、風向板９Ｇは、回転金具１６を介して第１の横架材１４Ａの略中央部に取付けられている。
また、風洞部９の底面板９Ｂには、軸体２Ａが挿通された貫通孔が形成されている。
また、風向板９Ｇは、回転金具１６を介して第１の横架材１４Ａの略中央部に取付けられている。
また、発電部８を貫通した軸体２Ａは、発電部８から突出して発電部８の鉛直方向下側へ延びている。
そして、軸体２Ａの他端は、第３の横架材１４Ｃの略中央部に回転可能に接続されている。
そして、軸体２Ａの他端は、第３の横架材１４Ｃの略中央部に回転可能に接続されている。
従って、回転部２は、第１の横架材１４Ａと第３の横架材１４Ｃとに、回転可能に取付けられている。
また、風洞部９は軸体２Ａに取付けられておらず、風洞部９の風向板９Ｇが回転金具１６を介して第１の横架材１４Ａの略中央部に取付けられているので、軸体２Ａの回転すなわち回転部２の回転から独立して回転できる。
また、本発明の風力発電装置１は、第１の風防板１１Ａを備える。
ここで、第１の風防板１１Ａは第１の風防板本体１１１を有し、第１の風防板本体１１１は、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
ここで、第１の風防板１１Ａは第１の風防板本体１１１を有し、第１の風防板本体１１１は、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
また、第１の風防板本体１１１の一方の平面と一方の平面に対向する他方の平面との間を貫通した複数の貫通孔１１５が、第１の風防板本体１１１に形成されている。
また、第１の風防板１１Ａは、回転部２や、第１の円盤部３や、第２の円盤部４よりも軸体２Ａから離れた位置に配置されている。
また、第１の風防板１１Ａは、ヒンジ１１６によって第１の支柱１３Ａに取付けられており、軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能である。
すなわち、第１の風防板本体１１１がヒンジ１１６によって第１の支柱１３Ａに取付けられている。
また、第１の風防板１１Ａは、ヒンジ１１６によって第１の支柱１３Ａに取付けられており、軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能である。
すなわち、第１の風防板本体１１１がヒンジ１１６によって第１の支柱１３Ａに取付けられている。
また、第１の風防板１１Ａは第１の風防板端部１１２を有する。
ここで、第１の風防板端部１１２は、第１の風防板本体１１１の、ヒンジ１１６に取付けられた側とは反対側に、折り曲げ可能に取付けられている。
また、第１の風防板端部１１２も第１の風防板本体１１１と同様に、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
ここで、第１の風防板端部１１２は、第１の風防板本体１１１の、ヒンジ１１６に取付けられた側とは反対側に、折り曲げ可能に取付けられている。
また、第１の風防板端部１１２も第１の風防板本体１１１と同様に、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
また、第１の風防板端部１１２にも貫通孔１１５が形成されている。
また、本発明の風力発電装置１は、第２の風防板１１Ｂを備える。
ここで、第２の風防板１１Ｂは第２の風防板本体１１３を有し、第２の風防板本体１１３は、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
ここで、第２の風防板１１Ｂは第２の風防板本体１１３を有し、第２の風防板本体１１３は、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
また、第２の風防板本体１１３の一方の平面と一方の平面に対向する他方の平面との間を貫通した複数の貫通孔１１５が、第２の風防板本体１１３に形成されている。
また、第２の風防板１１Ｂは、回転部２や、第１の円盤部３や、第２の円盤部４よりも軸体２Ａから離れた位置に配置されている。
また、図２に示すように、第２の風防板１１Ｂは、ヒンジ１１６によって、第１の支柱１３Ａの第１の風防板１１Ａが取付けられた側とは反対側に取付けられており、軸体２Ａの長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能である。
すなわち、第２の風防板本体１１３がヒンジ１１６によって第１の支柱１３Ａに取付けられている。
すなわち、第２の風防板本体１１３がヒンジ１１６によって第１の支柱１３Ａに取付けられている。
また、第２の風防板１１Ｂは第２の風防板端部１１４を有する。
ここで、第２の風防板端部１１４は、第２の風防板本体１１３の、ヒンジ１１６に取付けられた側とは反対側に、折り曲げ可能に取付けられている。
また、第２の風防板端部１１４も第２の風防板本体１１３と同様に、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
ここで、第２の風防板端部１１４は、第２の風防板本体１１３の、ヒンジ１１６に取付けられた側とは反対側に、折り曲げ可能に取付けられている。
また、第２の風防板端部１１４も第２の風防板本体１１３と同様に、軸体２Ａの長手方向と同じ方向に延びると共に軸体２Ａの長手方向と同じ方向の、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄの長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である。
また、第２の風防板端部１１４にも貫通孔１１５が形成されている。
また、図２に示すように、第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃそれぞれに、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂが取付けられている。
図１及び図２に示す本発明の風力発電装置１は、例えば風速８ｍ／秒未満のような比較的穏やかな風が吹いているときの態様である。
すなわち、第１の風防板１１Ａ及び第２の風防板１１Ｂが、回転部２を側方から囲んでいない態様である。
すなわち、第１の風防板１１Ａ及び第２の風防板１１Ｂが、回転部２を側方から囲んでいない態様である。
このとき、図２に示すように、同じ支柱に取付けられている、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂは互いに着脱可能に連結されている。
すなわち、第１の風防板端部１１２の縁と第２の風防板端部１１４の縁とが例えば磁石によって着脱可能に連結されている。
すなわち、第１の風防板端部１１２の縁と第２の風防板端部１１４の縁とが例えば磁石によって着脱可能に連結されている。
また、ヒンジ１１６は、ヒンジ１１６自体を略直線状態に維持する弾性体例えばバネを有している。
また、図２に示すように、同じ支柱に取付けられている、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂが互いに連結されている場合、ヒンジ１１６は折り曲げられている。
また、図２に示すように、同じ支柱に取付けられている、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂが互いに連結されている場合、ヒンジ１１６は折り曲げられている。
従って、このときヒンジ１１６には、略直線状態に戻るための付勢力が付与されており、第１の風防板端部１１２の縁と第２の風防板端部１１４の縁との連結を解除すると、ヒンジ１１６の付勢力によってヒンジ１１６を中心として水平方向へ、かつ、互いに離れる方向へ、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂが揺動する。
また、このとき、二つの支柱を結ぶ線分の略垂直二等分線上において、互いに異なる支柱に取付けられた第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂは、図４に示すように接触する。
すなわち、第１の風防板端部１１２の面と第２の風防板端部１１４の面が二つの支柱を結ぶ線分の略垂直二等分線上で接触し、互いに力を及ぼし合って固定される。
すなわち、第１の風防板端部１１２の面と第２の風防板端部１１４の面が二つの支柱を結ぶ線分の略垂直二等分線上で接触し、互いに力を及ぼし合って固定される。
図３及び図４に示す本発明に風力発電装置１は、第１の風防板端部１１２の縁と第２の風防板端部１１４の縁との連結を解除したときの態様である。
すなわち、回転部２と風洞部９の大部分は、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂに側方から囲まれており、貫通孔１１５の大きさや数にもよるが、回転部２の様子を外部から視認し難くなる。
すなわち、回転部２と風洞部９の大部分は、第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂに側方から囲まれており、貫通孔１１５の大きさや数にもよるが、回転部２の様子を外部から視認し難くなる。
また、図３及び図４に示す本発明の風力発電装置１は、例えば風速１７ｍ／秒以上のような強風もしくは暴風のときの態様である。
回転部２は第１の風防板１１Ａと第２の風防板１１Ｂに側方から囲まれているため、囲まれていない場合に比べて、第１〜３の羽根（２Ｂ〜２Ｄ）に当たる風量を抑えることができ、回転部２の破損を防止できる。
さらに、複数の貫通孔１１５が形成されているので、第１〜３の羽根（２Ｂ〜２Ｄ）に当たる風量を抑えつつ貫通孔１１５を通して第１〜３の羽根（２Ｂ〜２Ｄ）に風を当てて発電に利用することができる。
さらに、複数の貫通孔１１５が形成されているので、第１〜３の羽根（２Ｂ〜２Ｄ）に当たる風量を抑えつつ貫通孔１１５を通して第１〜３の羽根（２Ｂ〜２Ｄ）に風を当てて発電に利用することができる。
図８は、本発明を適用した風力発電装置が備える風洞部の一例を示す概略図である。また、図９は、図８に示す風洞部の部分概略平面図である。
なお、図８及び図９において、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄを省略している。
また、図９において、天面板９Ａを省略している。
なお、図８及び図９において、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄを省略している。
また、図９において、天面板９Ａを省略している。
前述したように、風洞部９は、天面板９Ａと、底面板９Ｂと、左側面板９Ｃと、風向板９Ｇを有する。
また、風洞部９は、右側面板９Ｄを有する。
ここで、右側面板９Ｄは、天面板９Ａの一方の縁部に対向する他方の縁部と天面板９Ａの他方の縁部に対向する底面板９Ｂの他方の縁部とを連結しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄよりも軸体２Ａから離れた位置に配置可能である。
ここで、右側面板９Ｄは、天面板９Ａの一方の縁部に対向する他方の縁部と天面板９Ａの他方の縁部に対向する底面板９Ｂの他方の縁部とを連結しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄよりも軸体２Ａから離れた位置に配置可能である。
また、風洞部９は、左張出板９Ｅを有する。
ここで、左張出板９Ｅは、左側面板９Ｃの一方の縁部から突出しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄが位置する側へ向いた内側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
ここで、左張出板９Ｅは、左側面板９Ｃの一方の縁部から突出しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄが位置する側へ向いた内側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
また、風洞部９は、右張出板９Ｆを有する。
ここで、右張出板９Ｆは、左張出板９Ｅが突出した左側面板９Ｃの縁部と対向する右側面板９Ｄの縁部から突出しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄが位置する側へ向いた内側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
ここで、右張出板９Ｆは、左張出板９Ｅが突出した左側面板９Ｃの縁部と対向する右側面板９Ｄの縁部から突出しており、かつ、第１の羽根２Ｂ、第２の羽根２Ｃ及び第３の羽根２Ｄが位置する側へ向いた内側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
また、図８に示すように、左張出板９Ｅ及び右張出板９Ｆが存在する側へ、天面板９Ａの一方の縁部から水平方向に突出した風向板９Ｇの部分の面積の方が、左張出板９Ｅ及び右張出板９Ｆが存在していない側へ、一方の縁部とは反対側の、天面板９Ａの他方の縁部から水平方向に突出した風向板９Ｇの部分の面積より大きい。
また、風洞部９には一対の開口部９Ｊが形成されている。
ここで、開口部９Ｊは、一対の天面自由縁部９Ｈと一対の底面自由縁部９Ｉとで挟まれた領域に内部と外部とを連通している。
また、天面自由縁部９Ｈは、左側面板９Ｃと右側面板９Ｄそれぞれに接続された天面板９Ａの縁部に対して略直交する縁部である。
また、底面自由縁部９Ｉは、左側面板９Ｃと右側面板９Ｄそれぞれに接続された底面板９Ｂの縁部に対して略直交する縁部である。
ここで、開口部９Ｊは、一対の天面自由縁部９Ｈと一対の底面自由縁部９Ｉとで挟まれた領域に内部と外部とを連通している。
また、天面自由縁部９Ｈは、左側面板９Ｃと右側面板９Ｄそれぞれに接続された天面板９Ａの縁部に対して略直交する縁部である。
また、底面自由縁部９Ｉは、左側面板９Ｃと右側面板９Ｄそれぞれに接続された底面板９Ｂの縁部に対して略直交する縁部である。
また、図９に示すように、底面板９Ｂには貫通孔９Ｋが形成されており、貫通孔９Ｋに軸体２Ａが挿通される。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側とは反対側へ向いた左張出板９Ｅの外側面が、図９に示すように凹形状に湾曲している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側とは反対側へ向いた左側面板９Ｃの外側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側へ向いた左側面板９Ｃの内側面が、図９に示すように凹形状に湾曲している。
また、図９に示すように、左側面板９Ｃの外側面と左張出板９Ｅの外側面が互いに連続しており、かつ、左側面板９Ｃの内側面と左張出板９Ｅの内側面が互いに連続している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側とは反対側へ向いた左側面板９Ｃの外側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側へ向いた左側面板９Ｃの内側面が、図９に示すように凹形状に湾曲している。
また、図９に示すように、左側面板９Ｃの外側面と左張出板９Ｅの外側面が互いに連続しており、かつ、左側面板９Ｃの内側面と左張出板９Ｅの内側面が互いに連続している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側とは反対側へ向いた右張出板９Ｆの外側面が、図９に示すように凹形状に湾曲している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側とは反対側へ向いた右側面板９Ｄの外側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側へ向いた右側面板９Ｄの内側面が、図９に示すように凹形状に湾曲している。
また、図９に示すように、右側面板９Ｄの外側面と右張出板９Ｆの外側面が互いに連続しており、かつ、右側面板９Ｄの内側面と右張出板９Ｆの内側面が互いに連続している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側とは反対側へ向いた右側面板９Ｄの外側面が、図９に示すように凸形状に湾曲している。
また、第１の羽根、第２の羽根及び第３の羽根が位置する側へ向いた右側面板９Ｄの内側面が、図９に示すように凹形状に湾曲している。
また、図９に示すように、右側面板９Ｄの外側面と右張出板９Ｆの外側面が互いに連続しており、かつ、右側面板９Ｄの内側面と右張出板９Ｆの内側面が互いに連続している。
また、回転部２が風を受け易いように、回転部２は地上から例えば約６ｍの高さに配置されている。
すなわち、第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃそれぞれの鉛直方向の長さは約７ｍであるので、それぞれの上端部には、図１に示すように鉛直方向に延びた、第１の避雷針１５Ａと、第２の避雷針１５Ｂと、第３の避雷針１５Ｃとが取付けられている。
すなわち、第１の支柱１３Ａと、第２の支柱１３Ｂと、第３の支柱１３Ｃそれぞれの鉛直方向の長さは約７ｍであるので、それぞれの上端部には、図１に示すように鉛直方向に延びた、第１の避雷針１５Ａと、第２の避雷針１５Ｂと、第３の避雷針１５Ｃとが取付けられている。
本発明の風力発電装置において、揺動体は必ずしも複数の重錘体を収容していなくてもよく、また、揺動体は必ずしも支持板の回転中心領域に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜していなくてもよい。
しかし、揺動体が複数の重錘体を収容しており、揺動体が支持板の回転中心領域に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜していれば、回転部の回転開始時と回転安定化部の回転開始時とで、揺動体の長手方向の他端は軸体付近に位置して重量の抵抗を少なくすることができ、また、揺動体同士が干渉し難いので好ましい。
また、揺動体は必ずしも底部と、長手側壁部と、短手側壁部とを有し、内部と外部とを連通する開口部が形成されていなくてもよく、また、収容される重錘体は必ずしも六面体でなくてもよい。
しかし、揺動体が底部と、長手側壁部と、短手側壁部とを有し、内部と外部とを連通する開口部が形成され、収容される重錘体が六面体であれば、重錘体を揺動体内に入れたり揺動体から出したりし易く、また、重錘体が、底部と長手側壁部と短手側壁部とに面で接するので、重錘体が動き難く安定し、好ましい。
また、揺動体は、必ずしも縁領域に着脱可能に取付可能でなくてもよい。
しかし、揺動体が、縁領域に着脱可能に取付可能であれば、揺動体を回転安定化部から取出して重錘体の交換を行うことができるので好ましい。
しかし、揺動体が、縁領域に着脱可能に取付可能であれば、揺動体を回転安定化部から取出して重錘体の交換を行うことができるので好ましい。
また、本発明の風力発電装置は、必ずしも支柱と、第１の風防板と、第２の風防板とを備えていなくてもよい。
しかし、本発明の風力発電装置が、支柱と、第１の風防板と、第２の風防板とを備えていれば、第１の風防板と第２の風防板が回転部を側方から囲むことができ、第１の風防板と第２の風防板それぞれに貫通孔が形成されているので、暴風のときでも風力受体に当たる風量を抑えつつ貫通孔を通して風力受体に風を当てて発電に利用することができるので好ましい。
また、本発明の風力発電装置は、必ずしも風洞部を備えていなくてもよい。
しかし、本発明の風力発電装置が風洞部を備えていれば、左張出板及び右張出板と隣接する開口部から吹き出る風が、左張出板及び右張出板によって渦を巻くので、風洞部の内部空間を通過する風の速度を増大させることができ、好ましい。
さらに、左側面板の外側面及び内側面、並びに右側面板の外側面及び内側面に沿って流れてきた風は、外側面及び内側面が湾曲しているので平坦な面よりも速度を増大でき、また、風下に位置する左張出板及び右張出板の湾曲した外側面及び内側面に当たって渦を生じさせることができるので好ましい。
また、左側面板の外側面及び内側面、並びに右側面板の外側面及び内側面が湾曲しているので、風洞部内に風を閉じ込め易くなり、また、風の抗力を減らすことができるので好ましい。
さらに、左側面板の外側面及び内側面、並びに右側面板の外側面及び内側面に沿って流れてきた風は、外側面及び内側面が湾曲しているので平坦な面よりも速度を増大でき、また、風下に位置する左張出板及び右張出板の湾曲した外側面及び内側面に当たって渦を生じさせることができるので好ましい。
また、左側面板の外側面及び内側面、並びに右側面板の外側面及び内側面が湾曲しているので、風洞部内に風を閉じ込め易くなり、また、風の抗力を減らすことができるので好ましい。
また、本発明の風力発電装置は、必ずしも円盤部すなわち回転安定化部を２つ備えていなくてもよく、１つでもよいし、３つでもよい。
また、本発明の風力発電装置の変形例として次のような態様も考えられる。
すなわち、発電部が第１の発電用部材と第２の発電用部材とで構成されており、かつ、２つの回転部が鉛直方向に直列に配置されている。
すなわち、発電部が第１の発電用部材と第２の発電用部材とで構成されており、かつ、２つの回転部が鉛直方向に直列に配置されている。
また、一方の回転部すなわち第１の回転部から他方の回転部すなわち第２の回転部へ向けて突出した軸体すなわち第１の軸体に、第１の軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能に第１の発電用部材が取付けられている。
さらに、第２の回転部から第１の回転部へ向けて突出した軸体すなわち第２の軸体に、第２の軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能に第２の発電用部材が取付けられている。
さらに、第２の回転部から第１の回転部へ向けて突出した軸体すなわち第２の軸体に、第２の軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能に第２の発電用部材が取付けられている。
また、発電部が、第１の発電用部材の回転と第２の発電用部材の回転とに基づいて発電する。
次に、本発明の風力発電装置１の動作について説明する。
風洞部９の一対の開口部９Ｊのうち、左張出板９Ｅ及び右張出板９Ｆが隣接する開口部とは反対側の開口部から吹き込み風が風洞部９内に入り込み、左張出板９Ｅ及び右張出板９Ｆが隣接する開口部から吹き出し風が吹き出す。
このとき、左張出板９Ｅ及び右張出板９Ｆが存在するので、吹き出し風が渦を巻き、風洞部の内部空間を通過する風の速度が増大する。
このとき、左張出板９Ｅ及び右張出板９Ｆが存在するので、吹き出し風が渦を巻き、風洞部の内部空間を通過する風の速度が増大する。
一方、図１に示すように風洞部９内には、回転部２が配置されているので、第１の羽根２Ｂと、第２の羽根２Ｃと、第３の羽根２Ｄに吹き込み風が当たり、この風力が軸体２Ａへと伝わって軸体２Ａがその長手方向を中心に回転する。
また、第１の円盤部３及び第２の円盤部４はそれぞれ軸体２Ａに取付けられているので、第１の円盤部３及び第２の円盤部４が軸体２Ａの回転で回転する。
このとき、第１の円盤部３の回転で生じた遠心力で揺動体３Ｃが第１の円盤部３の側板３Ｂへ押し当てられて、第１の円盤部３の側板３Ｂや縁領域における回転トルクが増大し、軸体２Ａの回転速度を増大させる。
また、第２の円盤部４の構成も第１の円盤部３の構成と同じであるため、同様に第２の円盤部４も軸体２Ａの回転速度を増大させる。
このとき、第１の円盤部３の回転で生じた遠心力で揺動体３Ｃが第１の円盤部３の側板３Ｂへ押し当てられて、第１の円盤部３の側板３Ｂや縁領域における回転トルクが増大し、軸体２Ａの回転速度を増大させる。
また、第２の円盤部４の構成も第１の円盤部３の構成と同じであるため、同様に第２の円盤部４も軸体２Ａの回転速度を増大させる。
また、軸体２Ａは発電部８まで延びて発電部８のＮ極磁石８ＡとＳ極磁石８Ｂの間に配置されており、また、Ｎ極磁石８ＡとＳ極磁石８Ｂの間に位置する軸体２Ａの外側面に、導電性を有するコイル素線８Ｃが螺旋状に取付けられているので、発電部８が、軸体２Ａの回転に基づいて発電する。
以上のように、本発明の風力発電装置は、支持板の回転中心領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から支持板に対して略直交する方向に突出した側板と、側板に隣接した支持板の領域である縁領域に、回転中心領域と縁領域とを結んで延びる長手方向の一端が軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に取付可能な揺動体とを有する円盤部すなわち回転安定化部を備えているので、回転安定化部の回転で生じた遠心力で揺動体が回転安定化部の側板へ押し当てられて回転安定化部の側板や縁領域における回転トルクが増大し、軸体の回転速度を増大させることができる。
従って、発電部は軸体の回転に基づいて発電可能であるから、本発明の風力発電装置は、発電能力を向上できる。
１ 風力発電装置
２ 回転部
２Ａ 軸体
２Ｂ 第１の羽根
２Ｃ 第２の羽根
２Ｄ 第３の羽根
３ 第１の円盤部
３Ａ 支持板
３Ｂ 側板
３Ｃ 揺動体
３Ｄ 上部板
３Ｅ 取付ピン
３Ｆ 重錘体
３１ 底部
３２ 長手側壁部
３３ 短手側壁部
４ 第２の円盤部
５ コンバータ
６ パワーコンディショナ
８ 発電部
８Ａ Ｎ極磁石
８Ｂ Ｓ極磁石
８Ｃ コイル素線
９ 風洞部
９Ａ 天面板
９Ｂ 底面板
９Ｃ 左側面板
９Ｄ 右側面板
９Ｅ 左張出板
９Ｆ 右張出板
９Ｇ 風向板
９Ｈ 天面自由縁部
９Ｉ 底面自由縁部
９Ｊ 開口部
９Ｋ 貫通孔
１１Ａ 第１の風防板
１１Ｂ 第２の風防板
１１１ 第１の風防板本体
１１２ 第１の風防板端部
１１３ 第２の風防板本体
１１４ 第２の風防板端部
１１５ 貫通孔
１１６ ヒンジ
１３Ａ 第１の支柱
１３Ｂ 第２の支柱
１３Ｃ 第３の支柱
１４Ａ 第１の横架材
１４Ｂ 第２の横架材
１４Ｃ 第３の横架材
１５Ａ 第１の避雷針
１５Ｂ 第２の避雷針
１５Ｃ 第３の避雷針
１６ 回転金具
２ 回転部
２Ａ 軸体
２Ｂ 第１の羽根
２Ｃ 第２の羽根
２Ｄ 第３の羽根
３ 第１の円盤部
３Ａ 支持板
３Ｂ 側板
３Ｃ 揺動体
３Ｄ 上部板
３Ｅ 取付ピン
３Ｆ 重錘体
３１ 底部
３２ 長手側壁部
３３ 短手側壁部
４ 第２の円盤部
５ コンバータ
６ パワーコンディショナ
８ 発電部
８Ａ Ｎ極磁石
８Ｂ Ｓ極磁石
８Ｃ コイル素線
９ 風洞部
９Ａ 天面板
９Ｂ 底面板
９Ｃ 左側面板
９Ｄ 右側面板
９Ｅ 左張出板
９Ｆ 右張出板
９Ｇ 風向板
９Ｈ 天面自由縁部
９Ｉ 底面自由縁部
９Ｊ 開口部
９Ｋ 貫通孔
１１Ａ 第１の風防板
１１Ｂ 第２の風防板
１１１ 第１の風防板本体
１１２ 第１の風防板端部
１１３ 第２の風防板本体
１１４ 第２の風防板端部
１１５ 貫通孔
１１６ ヒンジ
１３Ａ 第１の支柱
１３Ｂ 第２の支柱
１３Ｃ 第３の支柱
１４Ａ 第１の横架材
１４Ｂ 第２の横架材
１４Ｃ 第３の横架材
１５Ａ 第１の避雷針
１５Ｂ 第２の避雷針
１５Ｃ 第３の避雷針
１６ 回転金具
Claims (5)
- 長手方向を含み、かつ、同長手方向を中心に回転可能な軸体と、該軸体に突出した状態で取付けられた風力受体とを有する回転部と、
前記軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能であり、かつ、前記回転部から突出した前記軸体の長手方向に対して略直交する方向に延びると共に同軸体に取付可能な支持板と、該支持板の回転中心領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から同支持板に対して略直交する方向に突出した側板と、該側板に隣接した前記支持板の領域である縁領域に、同回転中心領域と同縁領域とを結んで延びる長手方向の一端が前記軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に取付可能な揺動体とを有する回転安定化部と、
前記回転部から突出した前記軸体の回転に基づいて発電可能な発電部とを備え、
前記揺動体は、複数の重錘体を収容可能であり、かつ、前記支持板の回転中心領域に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜しており、
前記揺動体は、平面状の底部と、該底部の長手方向に延びる一対の縁から同底部に対して略垂直に突出した平面状の長手側壁部と、前記底部の長手方向に対して略直交する方向である短手方向に延びる一対の縁から同底部に対して略垂直に突出した平面状の短手側壁部とで構成されており、かつ、前記長手側壁部の、前記底部と接続した側とは反対側の端部と、前記短手側壁部の、前記底部と接続した側とは反対側の端部とで囲まれた領域に内部と外部とを連通する開口部が形成されており、
前記重錘体は六面体である
風力発電装置。 - 前記揺動体は、前記縁領域に着脱可能に取付可能である
請求項１に記載の風力発電装置。 - 長手方向を含み、かつ、同長手方向を中心に回転可能な軸体と、該軸体に突出した状態で取付けられた風力受体とを有する回転部と、
前記軸体の長手方向と同じ方向を中心に回転可能であり、かつ、前記回転部から突出した前記軸体の長手方向に対して略直交する方向に延びると共に同軸体に取付可能な支持板と、該支持板の回転中心領域から回転半径方向へ離れた位置にある縁から同支持板に対して略直交する方向に突出した側板と、該側板に隣接した前記支持板の領域である縁領域に、同回転中心領域と同縁領域とを結んで延びる長手方向の一端が前記軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に取付可能な揺動体とを有する回転安定化部と、
前記回転部から突出した前記軸体の回転に基づいて発電可能な発電部と、
前記軸体の長手方向と同じ方向に延び、かつ、前記回転部及び前記回転安定化部よりも前記軸体から離れた位置に配置可能であり、かつ、棒形状を有する複数の支柱と、
前記軸体の長手方向と同じ方向に延びると共に同軸体の長手方向と同じ方向の前記風力受体の長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である第１の平面部を有し、かつ、該第１の平面部の一方の平面と一方の平面に対向する他方の平面との間を貫通した複数の貫通孔が同第１の平面部に形成されており、かつ、前記回転部及び前記回転安定化部よりも前記軸体から離れた位置に配置可能であり、かつ、前記軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能に前記支柱に取付可能な第１の風防板と、
前記軸体の長手方向と同じ方向に延びると共に同軸体の長手方向と同じ方向の前記風力受体の長さと少なくとも同じ長さを有する平面体である第２の平面部を有し、かつ、該第２の平面部の一方の平面と一方の平面に対向する他方の平面との間を貫通した複数の貫通孔が同第２の平面部に形成されており、かつ、前記回転部及び前記回転安定化部よりも前記軸体から離れた位置に配置可能であり、かつ、前記軸体の長手方向に対して略直交する方向へ揺動可能であると共に前記支柱の前記第１の風防板が取付けられた側とは反対側に取付可能であり、かつ、二つの支柱を結ぶ線分の略垂直二等分線上で、異なる支柱に取付けられた第１の風防板と接触可能な第２の風防板とを備える
風力発電装置。 - 前記回転部の鉛直方向上側に配置可能であり、かつ、前記軸体の前記長手方向と同じ方向を中心に回転可能な天面板と、該天面板に対向すると共に、前記回転部の鉛直方向下側に配置可能であり、かつ、前記軸体の前記長手方向と同じ方向を中心に回転可能な底面板と、前記天面板の一方の縁部と同天面板の一方の縁部に対向する前記底面板の一方の縁部とを連結しており、かつ、前記風力受体よりも前記軸体から離れた位置に配置可能な左側面板と、前記天面板の一方の縁部に対向する他方の縁部と同天面板の他方の縁部に対向する前記底面板の他方の縁部とを連結しており、かつ、前記風力受体よりも前記軸体から離れた位置に配置可能な右側面板と、前記左側面板の一方の縁部から突出しており、かつ、前記風力受体が位置する側へ向いた内側面が凸形状に湾曲した左張出板と、該左張出板が突出した前記左側面板の縁部と対向する前記右側面板の縁部から突出しており、かつ、前記風力受体が位置する側へ向いた内側面が凸形状に湾曲した右張出板とを有し、かつ、前記左側面板と前記右側面板それぞれに接続された前記天面板の縁部に対して略直交する縁部である一対の天面自由縁部と、前記左側面板と前記右側面板それぞれに接続された前記底面板の縁部に対して略直交する縁部である一対の底面自由縁部とで挟まれた領域に内部と外部とを連通する一対の開口部が形成された風洞部を備える
請求項１、請求項２または請求項３に記載の風力発電装置。 - 前記風力受体が位置する側とは反対側へ向いた前記左張出板の外側面が凹形状に湾曲しており、かつ、前記風力受体が位置する側とは反対側へ向いた前記左側面板の外側面が凸形状に湾曲しており、かつ、前記風力受体が位置する側へ向いた前記左側面板の内側面が凹形状に湾曲しており、かつ、前記左側面板の外側面と前記左張出板の外側面が互いに連続しており、かつ、前記左側面板の内側面と前記左張出板の内側面が互いに連続しており、
前記風力受体が位置する側とは反対側へ向いた前記右張出板の外側面が凹形状に湾曲しており、かつ、前記風力受体が位置する側とは反対側へ向いた前記右側面板の外側面が凸形状に湾曲しており、かつ、前記風力受体が位置する側へ向いた前記右側面板の内側面が凹形状に湾曲しており、かつ、前記右側面板の外側面と前記右張出板の外側面が互いに連続しており、かつ、前記右側面板の内側面と前記右張出板の内側面が互いに連続している
請求項４に記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017107979A JP6221005B1 (ja) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017107979A JP6221005B1 (ja) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6221005B1 true JP6221005B1 (ja) | 2017-10-25 |
| JP2018204457A JP2018204457A (ja) | 2018-12-27 |
Family
ID=60156739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017107979A Active JP6221005B1 (ja) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6221005B1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05215185A (ja) * | 1991-04-09 | 1993-08-24 | Yan Tai-Haa | 主動的駆動又は遠心力直線従動的駆動のフライホイール構造体 |
| JP2003106249A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Shogo Ogawa | 風車覆体 |
| US20090317251A1 (en) * | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Kuei-Sheng Tsou | Stabilizing Apparatus For Vertical Axis Wind Turbine |
| JP2011529541A (ja) * | 2008-07-29 | 2011-12-08 | ギュンター・クラウス | 連続流体を利用した発電設備、特に風力発電設備 |
-
2017
- 2017-05-31 JP JP2017107979A patent/JP6221005B1/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05215185A (ja) * | 1991-04-09 | 1993-08-24 | Yan Tai-Haa | 主動的駆動又は遠心力直線従動的駆動のフライホイール構造体 |
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|---|---|
| JP2018204457A (ja) | 2018-12-27 |
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