JPH11159438A - 発電機を備えた屋外設置物 - Google Patents
発電機を備えた屋外設置物Info
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- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
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Abstract
発電であって、自然のエネルギーを身近なものとして認
識することが出来る発電機を備えた屋外設置物の提供。 【解決手段】 モニュメント1を垂直軸を基にして回転
可能に取り付けし、この回転軸3の回転速度を大きくす
るために増速機17を設け、この増速機17によって発
電機4を回すように構成している。
Description
板、それも回転することが出来てその回転力によって電
気を起こすことが出来るモニュメント等に関するもので
ある。
て、単なる私的な空間のみならず町全体の景観が要求さ
れたり、道路の整備や公共交通の利便性等その地域全体
としての住み易さ等が求められるようになっている。こ
のように生活水準が高まるにつれて必要なのがエネルギ
ーであることは言うまでもなく、省エネと生活水準の向
上を両立することは容易でない。特に、今日CO2 の削
減を地球温暖化止の為に実現しなくてはならない国際問
題となっている。
た発電、風力発電等が一部で普及しているが、CO2 の
削減には程遠い。各個人が自然のエネルギーに関しての
認識がないこともあって、この風力を利用した発電が普
及しない原因でもある。又今日使用されている発電用風
車(プロペラ)は非常に大きなものであり、邪魔になっ
たり景観を損なうこともあることから、場所を選ばずに
設置することは出来ない。
力発電には上記のごとき問題がある。本発明が解決しよ
うとする課題はこの問題点であり、風車ではなくモニュ
メントや看板等の屋外設置物を風力で回転させることで
発電することが出来るようにした一種の風力発電機を備
えた屋外設置物を提供する。そして自然のエネルギーを
身近なものとして認識することで環境の保全に役立つよ
うにする。
ニュメント等を回転出来るように据え付けし、風力にて
回転した力を利用して発電するように構成している。こ
の場合、大きなプロペラ型風車と異なりモニュメントや
看板は垂直に起立し、その結果、該モニュメント等を支
える回転軸はおのずと垂直となる。従ってモニュメント
の重量が軸のスラスト軸受けに作用したのでは回転摩擦
にて回転効率が低下するが、本発明では回転軸に生じる
摩擦を出来る限り小さくする為に磁気力を利用したスラ
スト磁気軸受けを採用している。
体の下端に設けた回転部永久磁石と回転しない本体側に
設けた固定部永久磁石を上下方向に対向して配置し、両
磁石の反発力を利用して回転体を浮上させる。ここで、
磁石は永久磁石としてモニュメントの重量を支えるに必
要な磁気力を備えている。又回転軸の中心保持には一般
の軸受けが使用され、回転体の下面は接することなく浮
上した状態で回転する。そして回転軸の回転速度を大き
くする為の増速機を設け、増速機と発電機が連結してい
る。
メント又は看板等であり、これらモニュメントが風を受
けて回転するには該モニュメントの形状が重要となる。
すなわち風のエネルギーを効率よく回転エネルギーに変
換することが出来る形状であることが必要であり、ひい
ては発電効率が高くなる。従来の風力発電の羽根形状と
してはサボニウス型、ダリウス型、パドル型が良く知ら
れているが、モニュメントの場合もこれらの型式を基本
ベースにおいた形状とすることで、より高い受風効率を
得ることが出来る。
ントとしての役割を果たす為にも低速で回転することが
必要であり、例えば15rpmであっても十分な発電が
出来るように、発電機との間には増速機を連結してい
る。効率よく発電するには1000rpm〜2000r
pmで回転することが必要とされる訳であり、その為に
は100倍以上の増速が必要となる。又、発電機はモニ
ュメントの回転速度が一定以上に達した段階で回るよう
に、カップリングを増速機との間に介在している。以
下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
を表している実施例である。同図の1はモニュメント、
2は台、3は回転軸、4は発電機を表しており、該モニ
ュメント1は軸3を中心として回転することが出来る。
該モニュメント1はその重量を軽くする為に材質をアル
ミニウム合金製とし、中心軸に設けている回転軸3によ
って支えられ、上記台2に垂直に起立している。そし
て、モニュメント1に風が当たるならば回転軸3を中心
として回転し、この回転が上記台2内に収容されている
発電機4を回すことになる。
その形状を特に限定しないが、受風効率が高くなる形状
となっている。一般には風力発電機のプロペラの基本形
状が応用されていて、サボニウス型、ダリウス型、パド
ル型等を基にした形状となっている。そしてこのモニュ
メント1は風速が3m/sになったところで回転を開始
し、発電機は風速が5m/sに達したところで回転する
ように制御されている。勿論、風速に関係なくモニュメ
ント1及び発電機4を回すようにすることは自由であ
る。
その重量を軽くしているが、回転軸3を支えるスラスト
荷重による摩擦でモニュメントの回転に悪影響を及ぼさ
ないように、スラスト磁気軸受けを採用している。回転
軸3には回転体を取着し、該回転体の下端面には回転部
永久磁石を設け、一方の台2側には固定部永久磁石を配
置している。回転部永久磁石と固定部永久磁石は上下方
向に対向させて配置され、両永久磁石の反発力によって
回転体を浮上させることが出来る。
具体例であって、回転軸3の軸受け装置5を表してい
る。この軸受け装置5はモニュメント1を支える回転軸
3を回転自在に軸支しており、ケース6に収容している
軸受けによって支持されている。該ケース6は下ケース
7、中ケース8、上ケース9から成って台2に取着され
ている。上ケース9を外した状態で回転軸3をケース6
に挿入し、下ケース7に設けている軸受け10に下端部
を嵌めると共に、上ケース9を中ケースに位置決めして
取り付けするならば、該上ケース9に設けている軸受け
10にて回転軸3は位置決めがなされる。すなわち両軸
受け10、10にて回転軸3は垂直に起立して回転する
ことが出来る。
ている。回転体11は概略円錐形を成していて、その下
端面には回転部永久磁石12、12…が設けられ、一方
の下ケース7の上端面には固定部永久磁石13、13…
が配置されている。これら回転部永久磁石12と固定部
永久磁石13は上下方向に対向して配置され、しかも両
永久磁石12、13の反発力が作用し合っている。従っ
て、回転体11は下ケース7の上端面に接触することは
なく、所定の間隔をおいて浮上した状態にある。
ならず、回転軸3及びモニュメント1の重量が作用する
為に、これらの重さに耐え得る磁気力を備えた永久磁石
が用いられる。しかし、何らかの影響で大きな荷重が作
用したり、又は永久磁石の磁気力が低下した場合であっ
ても、回転体11が降下して回転部永久磁石12が固定
部永久磁石13に接触しないように、回転体11の下端
には補助軸受け14が設けられている。
上した状態で両軸受け10、10にて中心位置が定ま
り、大きな抵抗なく回転することが出来る。そしてケー
ス6の内面には磁気シール15が貼着され、又上ケース
9には防雨カバー16が取り付けられて雨水がケース6
内に侵入しない構造と成っている。
m/sでゆっくり回転を開始し、風速が5m/s〜6m
/sに達したところで発電機が回るようにしている。モ
ニュメント1と同時に発電機4も回転するようにするこ
とも出来、むしろその方が簡単であるが、モニュメント
1の回転速度がある程度に達して慣性が大きくなったと
ころで発電機に連結するようにしている。発電機4は回
転速度が1000rpm〜2000rpmにならなくて
は効率よく発電することが出来ない為に、該発電機4を
高速回転するには大きな慣性トルクとエネルギーが必要
である為に、発電機4が作動するモニュメント1の回転
速度が定められている。
機4に直結したのでは発電機4が発電することが出来な
い為に、間には増速機17を設けている。図1に示して
いる増速機17は複数個の歯車を用いているが、大歯車
18aを回転軸3に直結し、該歯車18aには小歯車1
8bが噛み合っている。そして歯車18bに直結した大
歯車18cは小歯車18dと噛み合い、回転軸3の回転
速度を大きく増速している。
することが出来るが、間には流体カップリング19が介
在しており、歯車18dの回転速度が一定以上になった
ところで発電機を回すようにしている。この速度が風速
で約5m/sに達した場合である。発電機4としては3
相交流発電機が使用され、発生した電気はそれぞれの用
途に使用することが出来る。又電気が不要な場合には制
御盤20を介して直流に変換してバッテリーに蓄電する
ことが出来る。
等の屋外設置物を風力を利用して回転することで電気を
起こすようにしたものであり、次のような効果を得るこ
とが出来る。
ラ式風車を用いないで、モニュメントや看板等を風力を
利用して回転し、この回転にて発電機を回すことで電気
を起こすことが出来る。その為にモニュメント等は受風
効率が高くなる形状で構成され、発生した電気は付近の
街灯や噴水用のポンプに利用することが出来る。モニュ
メントであればその場所に適した形に製作される為に景
観が害されることはなく、又身近な場所に設置すること
で風力を利用した自然エネルギーが広く理解され、CO
2 の削減を促すなど、環境保全に関しての認識を深める
ことが出来る。
メント。
け装置。
Claims (4)
- 【請求項1】 モニュメントや看板等の屋外設置物にお
いて、該屋外設置物は垂直軸を基にして回転するように
回転軸に取りつけられ、そして回転軸の下端部には軸受
けを備えると共に、該回転軸の回転速度を大きくする為
の増速機を設け、該増速機によって発電機を回すことを
特徴とする発電機を備えた屋外設置物。 - 【請求項2】 モニュメントや看板等の屋外設置物にお
いて、該屋外設置物は垂直軸を基にして回転するように
回転軸に取りつけられ、そして回転軸の下端部には軸受
けを備えると共に、該回転軸の回転速度を大きくする為
の増速機を設け、該増速機によって発電機を回すように
構成すると共に、発電機との間には該増速機の回転速度
が一定以上に達した場合に発電機が回転するようにカッ
プリングを介在したことを特徴とする発電機を備えた屋
外設置物。 - 【請求項3】 モニュメントや看板等の屋外設置物にお
いて、該屋外設置物は垂直軸を基にして回転するように
回転軸に取りつけられ、そして回転軸の下端部には回転
体を取着し、この回転体の下端面には回転部永久磁石を
設け、一方の回転軸を支える台側には固定部永久磁石を
配置して両磁石の反発力を利用して回転体を浮上し、又
回転軸の下端部には少なくとも2か所に軸受けを備えて
回転軸の中心を位置決めし、さらに回転軸の回転速度を
大きくする為の増速機を設け、該増速機によって発電機
を回すように構成すると共に、発電機との間には該増速
機の回転速度が一定以上に達した場合に発電機が回転す
るようにカップリングを介在したことを特徴とする発電
機を備えた屋外設置物。 - 【請求項4】 回転部永久磁石を設けた回転体下面、又
は固定部永久磁石を設けた台側に補助軸受けを備えた請
求項3記載の発電機を備えた屋外設置物。
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---|---|---|---|
JP34433297A JP3953610B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 発電機を備えた屋外設置物 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11159438A true JPH11159438A (ja) | 1999-06-15 |
JP3953610B2 JP3953610B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=18368430
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1997
- 1997-11-27 JP JP34433297A patent/JP3953610B2/ja not_active Expired - Fee Related
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