JPWO2005005826A1

JPWO2005005826A1 - 風の流れの方向に回転する風車による発電装置

Info

Publication number: JPWO2005005826A1
Application number: JP2005511505A
Authority: JP
Inventors: 麻雄井元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2008-01-10
Also published as: WO2005005826A1; JP2005036783A

Abstract

この風車は、羽枠１０の内側に蝶蕃状の細長い羽９を複数横に並べ取り付け、これを６セット主軸１１に取り付けて、この蝶蕃状羽を開閉させることで、上部で板状になる様、他の角度では格子状になる様考案した風車である。この羽９の開閉方法として、２個の歯車に１９に径の異なるパイプ状の軸を溶接し、これを重ね合わせて、この軸の先端に蝶蕃状の羽を取り付ける。この歯車１９を、直線状の歯を貼り付けた棒２で段違いに挟み付けて、同方向に動かすと羽は開閉する。更にこの棒２を枠状にして両端にローラーを取り付けて、本体枠６に取り付けたドラム１４の曲面壁を走行させると、羽は、板状・・波状・・格子状へと変化する。これを利用して上部で板状にし最大トルクを得て、他の角度では格子状にして、回転による逆風圧が最小になるよう考案した、風車による発電装置である。

Description

この発明は、細長い蝶蕃状の羽を、複数横に並べたものを１枚の羽として、これを６枚主軸に取り付けて、上部で板状にして風を直角に受けて、最大トルクを得る様にし、他の角度の羽は格子状にして、回転による逆風圧の抵抗が最小になる様考案した、風車による発電装置である。

従来の風車は、プロペラ型の場合は、風の流れを斜めに受ける構造になっていて、力率も専門書によれば最大で６０％と悪く、羽の枚数も、ソリディティの理論により枚数が少ない程、回転数も増え効率も良くなり３枚が限度とのこと、また、強度対策で羽も細長いものとなる。つまり風車が風を受ける円面積に対し、３枚の羽自体のもつ総面積が極めて小さく、風の有効利用に疑問があった。また他の型の風車も、回転による逆風圧の抵抗をどうしても除去出来なかった。

本発明は、細長い蝶蕃型羽を、複数横に並べたものを１枚の羽として、これを６枚主軸に取り付けた形の風車で、風を受ける面積も大きくなり、当然大きなトルクが得られる。これにより、風車の直径を従来のものより縮小でき背も低く出来る。また主軸の上部でトルクを得る構造の為、主軸の下部への風は不要となり、その分更に背を低く設定出来る。これにより製造や運搬や設置工事が楽になり、また、景観に対する苦情も緩和されるのである。

第１図は、本体正面図である。第２図は、２段重ね歯車と直線羽の関係を説明した図である。第３図は、２段重ね歯車の断面を説明した図である。第４図は減速機を説明した図である。第５図は、本体の側面図であり、蝶蕃型羽がａ点で開き始め、ｂの間で全開となり、ｃ点で閉じることを説明した図である。

まず、第３図の用に、径の異なったパイプ状の軸を、２個の歯車に溶接し、これを重ね合わせて、これに第１図で示す蝶蕃状の羽９を取り付け、第２図で示す様に直線状の歯１８で段違いに挟みつけ、これを同方向に動かすと、蝶蕃状の羽は鳥の羽の如く、格子状・・波状・・板状にと変化する。これを複数横に並べ、上部で最大風圧を受ける様考案した、風車による発電装置である。
ここで、台風や強風による羽の破損を防ぐ為に、減速装置４を設けた。これは第４図に示す様に、回転計からの指令で同期モーター２０を回し、両側ドラム１４の曲面壁を伸縮軸で直面壁へと導くのである。その構造は、４個の歯数の異なる歯車に、ネジを切った軸を通し、これを回転させることにより伸縮の長さを調整出来るのである。また、ネジ切方向を夫々逆にすることで、同方向に動かすことが出来るのである。
また、屋外設備の為、太陽熱による歪が発生する。その対策として、パイプ状の主軸に別の軸１２を通し、その両端を固定することで、両側ドラム間の距離を固定するのである
その他、メンテナンスの安全面で、第１図５の部分に、ブレーキ部、安全ピン部、逆転防止カム部を設けたこと。また、第１図７の棒は、蝶蕃軸８が長い為、中支えとして設けた。また、雨から歯車類を守る為に雨カバー１６を設けたこと。また、風向制御部３、１７を設け、更に落雷防止として避雷針１をもうけたこと。
更に、羽枠１０には相当力が加わるので、隣接枠との接合面１５を設けて１体化することで強化出来るのである。
その他、各ベアリングは、耐水用、耐錆用を使用し、防雪対策、防凍対策も必要になる。また、発電機１３の励磁用小規模直流電源、及び、各制御用動力の電源についての説明は省略するものとする。また、第２図の直線歯１８は長尺になると、焼き入れ時に必ずそり曲がるので、短冊状にするのである。

電力費が製造費の８・・９割をしめるセメント精錬も、鉱山で風力による自前発電が出来れば、安いセメントが供給出来る。
また海岸線や、山の谷間で、落差が得られる水槽を築き、風車で揚水して安定した揚水型交流発電が出来るのである。
また、海岸の風力発電と海水から、無尽蔵のクリーンエネルギーとしての水素を製造しようと、昨今、語られているところである。
また、砂漠化が心配される地帯で、更に電源が遠すぎて電線を引く経費が高すぎる地帯で地下水の汲み上げや、他の水系からの水の誘導にも風力発電の動力が役に立ち、緑化に貢献出来るのである。

Claims

２個の歯車に、夫々径の異なったパイプ状の軸を溶接で取り付け、この歯車を重ね合わせてこの軸の先端に蝶蕃状の細長い羽を取り付け、これを複数横に並べたものを、１枚の羽として枠で囲み、直線状の歯を貼り付けた２本の棒で、この歯車を段違いに挟みつけ、この棒を同方向に動かすと、羽は開閉する。これを利用して、この２本の棒を枠状にし両端にローラーを付けて、両側ドラム１４の曲面壁を走行させ、上部で羽が板状になり、他の角度では格子状になる様設定した、風車の構造。
強風時の減速方法として、第４図に示す様に、同期モーターと歯車の組み合わせで、４本のネジを切った伸縮軸を、同方向に、かっ、伸縮長さを夫々調整出来る様にして、曲面壁を制御する装置。
太陽熱による歪で、両ドラム間の距離の変化を防ぐ方法として、パイプ状の主軸の内側に、別の軸を通し、これを両端で固定することで可能にした構造。