JP6793865B1 - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
再生可能エネルギーによる主な発電方式として、具体的には、風力発電、水力発電、太陽光発電、太陽熱発電、地熱発電等が挙げられる。
その中でも、特に風力発電は小規模分散型エネルギー源として注目されている。
[1]本発明の第1の態様は、風力によって回転される回転体と、
上下に離間した一対のプーリ間に巻回され、前記回転体の回転に連動して周回される少なくとも1本の無端状のワイヤと、
前記ワイヤに間隔をあけて取り付けられた複数の錘係合部と、
前記錘係合部を介して前記ワイヤに着脱可能な複数の錘と、
前記回転体の回転に伴って前記ワイヤが上昇する上昇ラインの上部に設けられ、前記上昇ラインの前記錘係合部から前記錘を取り外す上部錘離脱機構と、
前記上部錘離脱機構が取り外した前記錘を一時的に蓄えておく上部錘収容部と、
前記回転体の回転に伴って前記ワイヤが下降する下降ラインの上部に設けられ、前記上部錘収容部に蓄えられた前記錘を前記下降ラインの前記錘係合部に取り付ける上部錘装着機構と、
前記下降ラインの下部に設けられ、前記錘係合部から前記錘を取り外す下部錘離脱機構と、
前記下部錘離脱機構が取り外した前記錘を一時的に蓄えておく下部錘収容部と、
前記上昇ラインの下部に設けられ、前記下部錘収容部に蓄えられた前記錘を前記上昇ラインの前記錘係合部に取り付ける下部錘装着機構と、
前記プーリの回転により発電する発電機とを具備する、風力発電装置である。
前記下部錘収容部に設けられ、前記下部錘離脱機構が取り外した前記錘を、対応する前記下部錘装着機構まで移動させる下部移動機構とを備えていてもよい。
この場合、より多くの前記錘を活用することができるため、より大量の発電を行うことができるという利点を有する。
この錘係合部から錘を取り外す機構は、前記錘係合部に吊された前記錘の下に台座を挿入するとともに前記台座を上昇させ、前記錘を持ち上げることにより、前記錘係合部から前記錘を取り外す。
この場合、前記錘を持ち上げることにより取り外すため、前記錘を前記ワイヤから円滑に離脱させることができ、前記錘の係合構造の劣化を抑制することができるという利点を有する。
この減速機構により、前記プーリの回転速度は調整させる。
この場合、非常に風力の強い場所に設置した場合であっても、安定して発電することができるという利点を有する。
この機構は、前記錘の引っ掛け部において、前記錘係合部が上部からは進入可能であるが、下部からは抜け出すことができないようにさせる。
この場合、前記錘と前記錘係合部とを、複雑な制御を行わずに装着及び離脱することができるという利点を有する。
この場合、前記錘を前記ワイヤで昇降させる際に、前記錘の重心が安定するため、前記錘を、より安定的に昇降させることができるという利点を有する。
この回転機構は、前記上部錘収容部及び下部錘収容部において、前記錘を周方向に半回転させることにより前記溝の向きを前記ワイヤへ向ける。
この場合、前記錘の前記溝の向きを簡易に制御することができ、前記上部錘収容部及び下部錘収容部を複雑な構造にする必要がないという利点を有する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る風力発電装置1の正面図である。
風力発電装置1は、垂直方向に長く接地面GLに直立した筒状の本体4と、この本体4の上端に設置され風を受けて回転する回転体2とを有する。回転体2は垂直な回転体軸6に固定され、回転体軸6は本体4の天板部を貫通して回転可能に取り付けられている。回転体軸6の下端には回転方向変換ギア8が取り付けられ、回転方向変換ギア8は、水平に伸びる第1軸7及びその両端に連結された第1上部プーリ10及び第2上部プーリ16を有する。第1上部プーリ10には第1無端状ワイヤ14が巻回されて下方へ延びて第1下部プーリ12に巻回されている。また、第2上部プーリ16には第2無端状ワイヤ20が巻回されて下方へ延び第2下部プーリ18に巻回されている。
以下、風力発電装置1の各構成を詳細に説明する。
図14は、本発明の第二実施形態に係る風力発電装置101の正面図である。
風力発電装置101は、垂直方向に長く接地面GLに直立した筒状の本体104と、この本体104の上端に設置され風を受けて回転する回転体102とを有する。回転体102は垂直な回転体軸106に固定され、回転体軸106は本体104の天板部を貫通して回転可能に取り付けられている。回転体軸106の下端には回転方向変換ギア108が取り付けられ、回転方向変換ギア108は、水平に伸びる第1軸107及びその両端に連結された第1上部プーリ110及び第2上部プーリ116を有する。第1上部プーリ110には第1無端状ワイヤ114が巻回されて下方へ延びて第1下部プーリ112に巻回されている。また、第2上部プーリ116には第2無端状ワイヤ120が巻回されて下方へ延び第2下部プーリ118に巻回されている。
以下、風力発電装置101の各構成を詳細に説明する。
Claims (7)
- 風力によって回転される回転体と、
上下に離間した一対のプーリ間に巻回され、前記回転体の回転に連動して周回される無端状のワイヤと、
前記ワイヤに間隔をあけて取り付けられた複数の錘係合部と、
前記錘係合部を介して前記ワイヤに着脱可能な複数の錘と、
前記回転体の回転に伴って前記ワイヤが上昇する上昇ラインの上部に設けられ、前記上昇ラインの前記錘係合部から前記錘を取り外す上部錘離脱機構と、
前記上部錘離脱機構が取り外した前記錘を一時的に蓄えておく上部錘収容部と、
前記回転体の回転に伴って前記ワイヤが下降する下降ラインの上部に設けられ、前記上部錘収容部に蓄えられた前記錘を前記下降ラインの前記錘係合部に取り付ける上部錘装着機構と、
前記下降ラインの下部に設けられ、前記錘係合部から前記錘を取り外す下部錘離脱機構と、
前記下部錘離脱機構が取り外した前記錘を一時的に蓄えておく下部錘収容部と、
前記上昇ラインの下部に設けられ、前記下部錘収容部に蓄えられた前記錘を前記上昇ラインの前記錘係合部に取り付ける下部錘装着機構と、
前記プーリの回転により発電する発電機とを具備し、
前記一対のプーリ及び前記無端状のワイヤをそれぞれ2組以上有し、
前記上部錘収容部は、前記上部錘離脱機構が取り外した前記錘が、自重で対応する前記上部錘装着機構まで自動で移動するように、前記上部錘離脱機構側から前記上部錘装着機構側へ徐々に低くなるように長手方向に傾斜した上部走行台を有し、
前記下部錘収容部は、前記下部錘離脱機構が取り外した前記錘が、自重で対応する前記下部錘装着機構まで自動で移動するように、前記下部錘離脱機構側から前記下部錘装着機構側へ徐々に低くなるように長手方向に傾斜した下部走行台を有する、風力発電装置。 - 前記上部錘離脱機構は、前記錘係合部に吊された前記錘の下に台座を挿入するとともに前記台座を上昇させ、前記錘を持ち上げることにより、前記錘係合部から前記錘を取り外す機構を有する、請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記回転体と前記プーリとの間には、回転速度を調整するための減速機構を備える、請求項1又は2に記載の風力発電装置。
- 前記錘は、錘本体と引っ掛け部を備え、前記引っ掛け部は、前記錘係合部が上部からは進入可能であるが、下部からは抜け出すことができない機構を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の風力発電装置。
- 前記錘は、前記ワイヤから吊された状態において、前記ワイヤが通されるための垂直方向に貫通する溝を備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の風力発電装置。
- 前記上部錘収容部及び下部錘収容部はそれぞれ、前記錘を周方向に半回転させることにより前記溝の向きを前記ワイヤへ向けるための回転機構を備える、請求項5に記載の風力発電装置。
- 前記錘は、走行用ローラを備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の風力発電装置。
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