JPWO2012029168A1 - 円盤型同軸反転式発電機及び該円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
本発明の円盤型同軸反転式発電機１は、固定円環状シャフト２と、固定円環状シャフト２に回転可能に支持される円盤状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１内に添着した円盤状の磁束鎖交用マグネット２１，２２と、ハウジング本体１１内で、磁束鎖交用マグネット２１，２２の間にコイル部３２を非接触状態で臨ませるとともに、固定円環状シャフト２に中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体３１と、固定円環状シャフト２の外周から突設した反転用マグネット４１と、反転用マグネット４１に非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネット５１と、コイル体３１に対して反転用マグネット４１に非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネット６１と、を有し、大きな発電出力を得ることができ、機械的損失が低減し、低騒音構造で、メンテナンス性の向上を図ることができる。
Description
本発明は、円盤型同軸反転式発電機及び該円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置に関するものである。
例えば、近年注目されている風力発電装置においては、自然エネルギーである風力を利用して風車を回転させ、風車の回転力を利用して発電機により発電し、自然エネルギーである風力に基づく電力を得て各種負荷設備に電力供給を行っていることは周知の通りである。
このような風力発電装置のうち、特に垂直軸・垂直翼型の風車を用いる風力発電装置においては、支柱の上部に風車を配置しその直下に円盤型発電機を同軸に配置して、風車の回転力を円盤型発電機に伝達し、円盤型発電機内において一方を固定し他方を回転可能とした磁石、コイル間に生じる相対速度に基づく発電出力を得る構造のものが多い。
そして、風力エネルギーを効率良く利用しより大きい発電出力を得るためには、磁石、コイル間に生じる相対速度を大きくすることが要請されるところである。
さらに、風力発電装置に用いる発電機としては、風力発電装置が市街地等、多くの住民が居住する地域に設置されることも多いことから、可能な限り堅牢でかつ低騒音であることも要請されるところである。
この種の技術分野に属する発電機として、例えば特許文献１の発電機が提案されている。
この特許文献１の発電機は、ケース内に磁石と、芯材を有するコイルとを有し、このケースを外部回転体に隣接して固定する固定部を具備してなる発電機において、外部回転体からの駆動を受けて磁石を回転させる第一の回転機構と、芯材もしくはコイルを磁石の回転方向と逆方向に回転させる第二の回転機構とを設け、第一の回転機構、第２の回転機構を、外部回転体の中心を挟んで反対側に各々接触させ回転する態様で配置した第１のローラ、第２のローラにより回転駆動するように構成したものである。そして、この発電機は、風力発電機、自転車用発電機等に適用可能であるとしている。
上述した特許文献１の発電機の場合、磁石、コイル間相対速度を高め発電出力の増大を図れるものの、外部回転体の中心を挟んで反対側に各々ローラを接触させる構造を採用するため、上述したような垂直軸・垂直翼型の風車を用いる風力発電装置に用いる発電機としては実際上適用が困難であるものと推定される。
本発明が解決しようとする問題点は、大きな発電出力を得ることができ、また、機械的接触部分が減少し、摩耗等の機械的損失の低減を図り、かつ、低騒音構造を実現でき、さらに、メンテナンス性の向上をも図ることもでき、垂直軸・垂直翼型の風車を用いる風力発電装置に好適に適用できるような円盤型同軸反転式発電機が存在しない点である。
本発明に係る円盤型同軸反転式発電機は、中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、中心部に支持用支柱挿通孔を有し、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される内部が中空の円盤状のハウジング本体と、前記ハウジング本体内面に添着した円盤状の磁束鎖交用マグネットと、前記ハウジング本体内で、前記磁束鎖交用マグネットが生成する磁界領域にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記ハウジング本体に非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、前記ハウジング本体の内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、を有し、前記駆動源により円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度をハウジング本体自体の回転速度より大きくし、前記コイル体のコイル部に生成する発電出力を前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを最も主要な特徴とする。
本発明によれば、自然エネルギーを利用した駆動源の駆動力を基に、ハウジング本体と、その内部のコイル体を磁力を利用して非接触で同軸反転させることで、ハウジング本体の磁束鎖交用マグネットとコイル体のコイル部との相対速度をハウジング本体自体の回転速度より大きくし、大きな発電出力を得ることができ、また、機械的接触部分が減少し、摩耗等の機械的損失低減を図り、かつ、機械的接触部分低減による低騒音構造を実現でき、さらに、メンテナンス性の向上を図ることもできる円盤型同軸反転式発電機を提供することができる。
また、本発明によれば、円盤型同軸反転式発電機における機械的損失低減、低騒音構造の実現、メンテナンス性の向上を図れるとともに、発電出力が極めて大きく（すなわち、風力エネルギーの電力への変換効率が大きく）、実用価値の高い円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置を提供することができる。
本発明は、大きな発電出力を得ることができ、また、機械的接触部分が減少し、摩耗等の機械的損失の低減を図り、かつ、低騒音構造を実現でき、さらに、メンテナンス性の向上をも図ることもでき、垂直軸・垂直翼型の風車を用いる風力発電装置に好適に適用できる円盤型同軸反転式発電機を提供するという目的を、中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、を有し、前記駆動源により円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度を、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の２倍とし、前記コイル体のコイル部に、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の発電出力の４倍の発電出力を生成して、前記発電出力取り出し部及びこの発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成することで実現した。
以下に本発明の実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１について図１乃至図６を参照して詳細に説明する。
本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１は、図１に示すように、全体形状が円盤状のハウジング本体１１を有し、このハウジング本体１１を、自然エネルギーを利用した駆動源、例えば後述する風力により回転する風車１０１により回転駆動することで、効率よく発電出力を得るように構成している。
前記円盤型同軸反転式発電機１は、図２に示すように、例えば中心部の貫通孔３に詳細は後述する風車１０１の支持用支柱１０２を構成する段付支柱部１０３が装着され、この段付支柱部１０３と固定される固定円環状シャフト２と、中心部に支持用支柱挿通孔１２ｃを有する円形端面部１２ａと、この円形端面部１２ａの外周全体から垂直配置に突設した円筒状側面部１２ｂとを有し、前記円筒状側面部１２ｂを下方に向けて配置する丸皿状の上ハウジング１２と、中心部に支持用支柱挿通孔１３ｃを有する円形端面部１３ａと、この円形端面部１３ａの外周全体から垂直配置に突設した円筒状側面部１３ｂとを有し、前記円筒状側面部１３ｂを上方に向けて配置する丸皿状の下ハウジング１３と、を具備し、前記円筒状側面部１２ｂ、１３ｂ同士を密着接合することで一体構成とし、円形端面部１２ａ、１３ａを平行配置とした中空円盤状のハウジング本体１１と、前記上ハウジング１２の内面で、かつ、その外周側に例えば接着等により添着した平坦な円盤状の第１の磁束鎖交用マグネット２１と、前記下ハウジング１３の内面で、かつ、その外周側に、前記第１の磁束鎖交用マグネット２１と対向配置に例えば接着等により添着した平坦な円盤状の第２の磁束鎖交用マグネット２２と、前記上ハウジング１２、下ハウジング１３内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット２１、第２の磁束鎖交用マグネット２２の間に、外周側に設けた導線を巻装することにより形成したコイル部３２を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング１２、下ハウジング１３に非接触の態様で前記固定円環状シャフト２に中心部をコイル軸受３３を介して回転可能に取り付けた全体として略円盤状のコイル体３１と、前記固定円環状シャフト２の外周から丸棒状の回転支持軸４２を前記固定円環状シャフト２の軸方向と直交する方向とし、かつ、例えば６０度間隔配置で放射状に突出させた回転可能な６個の反転用マグネット４１と、前記下ハウジング１３の内面で、かつ、前記固定円環状シャフト２の外周に近い位置で、前記反転用マグネット４１に非接触状態で対向する配置に例えば接着等により添着した平坦な円盤状の駆動用マグネット５１と、前記円盤状のコイル体３１の前記反転用マグネット４１に臨む側の面において、前記反転用マグネット４１に非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネット５１と前記反転用マグネット４１を挟んで対向する配置に例えば接着等により添着した円盤状の従動用マグネット６１と、前記コイル体３１と前記固定円環状シャフト２とにわたって配置された発電出力取り出し用の発電出力取り出し部７１と、この発電出力取り出し部７１に一端を接続し、他端側を前記固定円環状シャフト２内部を経て本実施例の円盤型同軸反転式発電機１自体の外部に導出した電力ケーブル７２と、有している。
前記電力ケーブル７２の導出経路としては、前記固定円環状シャフト２の肉厚部に予め電力ケーブル７２挿通用の穴を設けておくような例を挙ることができる。
また、前記発電出力取り出し部７１は、コイル部３２のコイル端子３２ａをコイル体３１の内周部に臨ませ、前記固定円環状シャフト２の外周部に例えばブラシ（例えばカーボンブラシ等）７３を前記コイル端子３２ａと対応する配置に設けてこのブラシ７３に前記電力ケーブル７２の一端を接続する構成としている。
前記ブラシ７３に替えて、例えば水銀等の液体金属を用いた液体金属ブラシ機構、スパークレスブラシ機構等を採用したり、さらにはブラシレス構造を採用する応用も可能である。
前記コイル部３２を挟んで非接触で対向する第１の磁束鎖交用マグネット２１、第２の磁束鎖交用マグネット２２の磁極配列としては、例えば第１の磁束鎖交用マグネット２１の前記コイル部３２側に対向する部分と、第２の磁束鎖交用マグネット２２の前記コイル部３２側に対向する部分とが、異磁極となる、すなわち、一方がＮ極、他方がＳ極となるような磁極配列が、これら第１、第２の磁束鎖交用マグネット２１、２２の全周にわたって等間隔で交互に継続するようにするものである。
これにより、第１、第２の磁束鎖交用マグネット２１、２２による交番磁束を前記コイル部３２に鎖交させ、前記コイル部３２に交流出力を生成してそのコイル端子３２ａから交流出力を取り出すものである。
前記駆動用マグネット５１から反転用マグネット４１への回転力伝達は、図５に示すように、駆動用マグネット５１の反転用マグネット４１側の面と、反転用マグネット４１の駆動用マグネット５１に対向する部分とを異磁極とし、駆動用マグネット５１が回転するとき反転用マグネット４１に吸引力を作用させて、駆動用マグネット５１により非接触で引っ張るようにして反転用マグネット４１を回転させることにより行う。
同様に、前記反転用マグネット４１から従動用マグネット６１への回転力伝達は、反転用マグネット４１の従動用マグネット６１に対向する部分と、従動用マグネット６１の反転用マグネット４１側の面とを異磁極とし、反転用マグネット４１が図５に示すように回転するとき、従動用マグネット６１に吸引力を作用させて、反転用マグネット４１により非接触で引っ張るようにして従動用マグネット６１を、従って、前記コイル体３１をも前記駆動用マグネット５１とは逆方向に回転させることにより行う（同軸反転）。
前記固定円環状シャフト２に対する反転用マグネット４１の取り付け態様としては、図２に示すように、前記固定円環状シャフト２の外周から丸棒状の回転支持軸４２を突出させ、この回転支持軸４２の外周部に対して固定円環状シャフト２側と突出端側に２個の丸溝４３、４４を設けておき、まず丸溝４３にＥリング４５を装着し、つぎに回転支持軸４２に対してワッシャー４６、反転用マグネット４１ワッシャー４７の順に嵌装し、最後に丸溝４４にＥリング４８を装着することで、前記反転用マグネット４１を回転支持軸４２により回転可能に支持する態様を挙ることができる。
次に、前記上ハウジング１２、下ハウジング１３の固定円環状シャフト２に対する軸支構造について説明すると、前記上ハウジング１２の内周部は、上部円環状軸受８１を介して固定円環状シャフト２の上部外周に回転可能に取り付け、前記下ハウジング１３の内周部は、下部円環状軸受８２を介して固定円環状シャフト２の下部外周に回転可能に取り付けている。
これにより、前記上ハウジング１２、下ハウジング１３の一体構造からなるハウジング本体１１は、上部円環状軸受８１、下部円環状軸受８２により軸支され、固定円環状シャフト２の回りを回転可能となっている。
次に、本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１の発電動作を、図６を参照して詳細に説明する。
本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１において、前記上ハウジング１２、下ハウジング１３の一体構造からなるハウジング本体１１が、例えば自然エネルギーを利用した駆動源により前記固定円環状シャフト２の回りを図６に示す矢印ａ方向（反時計方向）に回転駆動されると、前記ハウジング本体１１の下ハウジング１３に添着した円盤状の駆動用マグネット５１もハウジング本体１１とともに矢印ａ方向に回転駆動される。
前記駆動用マグネット５１の矢印ａ方向への回転に伴い、前記各反転用マグネット４１は、前記駆動用マグネット５１により非接触で引っ張られるようにして前記回転支持軸４２の回りを図６に示す矢印ｃ方向に回転する。
前記各反転用マグネット４１が、図６に示す矢印ｃ方向に回転すると、前記各反転用マグネット４１から従動用マグネット６１に対して吸引力が作用し、これにより、前記各反転用マグネット４１により、従動用マグネット６１を、従って、前記コイル体３１をも非接触で引っ張るようにして前記駆動用マグネット５１とは逆方向である矢印ｂ方向（反時計方向）に回転させる。
この結果、前記ハウジング本体１１は矢印ａ方向に、その内部の前記コイル体３１は矢印ａ方向とは逆の矢印ｂ方向に回転することになる（同軸反転）。
このようにして、前記ハウジング本体１１と、その内部の前記コイル体３１とが、同軸反転するとき、前記ハウジング本体１１内の第１、第２の磁束鎖交用マグネット２１、２２と、前記コイル体３１のコイル部３２との間の相対速度Ｖ１は、仮に磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の速度Ｖ２（回転速度）を「１」とした場合、その２倍の「２」となり（Ｖ１＝２Ｖ２）、この結果、前記コイル体３１のコイル部３２に、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の発電出力の「４倍」の発電出力を生成することができ、発電出力が極めて大きい（すなわち、自然エネルギーの電力への変換効率が大きい）円盤型同軸反転式発電機１を得ることができる。
また、本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１によれば、前記駆動用マグネット５１から反転用マグネット４１への回転力伝達、及び、前記反転用マグネット４１から従動用マグネット６１への回転力伝達を、いずれも磁力を利用した非接触で行う構成としているので、ハウジング本体１１と、コイル体３１との同軸反転の機構として例えば機械部品である歯車を用いる場合に比べ、機械的接触部分が減少し、摩耗等の機械的損失低減を図り、かつ、機械的接触部分低減による低騒音構造の実現を図ることができるという顕著な効果を奏する。
さらには、同軸反転の機構として機械部品である歯車を採用しないことから、この機構部分に潤滑油を含ませることも不要となり、円盤型同軸反転式発電機１のメンテナンス性の向上を図ることもできる。
次に、図７乃至図９を参照して本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１を用いた風力発電装置１００について説明する。
前記風力発電装置１００は、上部をこの上部以外の部分より小径で、丸棒状とした段付支柱部１０３とし、例えば市街地、市街地の郊外、山間部、海岸部等の各所の設置箇所に垂直に立設される上部以外の部分が中空の支持用支柱１０２と、前記段付支柱部１０３の段部１０４上に隙間をもって配置される前記円盤型同軸反転式発電機１と、前記段付支柱部１０３にその上方から嵌装配置される例えばジャイロミル形（垂直軸・垂直翼型）の風車１０１と、を有している。
前記風車１０１は、前記段付支柱部１０３の回りに回転可能に配置した円筒状風車軸体１１１と、前記円筒状風車軸体１１１から側方に所定の間隔（円筒状風車軸体１１１から１２０度間隔の放射状配置で突設した上下一組ずつ、３組のアーム１１２と、上下一組ずつの各アーム１１２の突出端により各々支持した垂直配置で、かつ、長さ方向と直交する方向の断面又は端面形状を流線形状とした３枚のブレード１１３と、を有している。
前記各ブレード１１３の裏面には風力エネルギーを裏面側から効率よく捉えるための開口部１１３ａを設けている。
前記各ブレード１１３の裏面には風力エネルギーを裏面側から効率よく捉えるための開口部１１３ａを設けている。
前記円筒状風車軸体１１１は、前記円盤型同軸反転式発電機１上で段付支柱部１０３の外周に上方から嵌装するとともに、上部の内周部分に前記段付支柱部１０３の上端部に取り付ける軸受部１２１を具備し、また、下部に前記ハウジング本体１１における上ハウジング１２の円形端面部１２ａとの連結部１２２を具備し、この連結部１２２を前記上ハウジング１２の円形端面部１２ａにおける支持用支柱挿通孔１２ｃの回りに嵌着して、これにより、前記軸受部１２１と前記円盤型同軸反転式発電機１のハウジング本体１１とによる両端軸支構造の基に前記風車１０１を前記段付支柱部１０３の回りに回転可能に支持している。
尚、前記円筒状風車軸体１１１の上端は、例えば蓋部１１１ａにより閉塞され、雨水等が円筒状風車軸体１１１内部に入ることを防止する構造としている。
前記ブレード１１３は、その大型化及び強風時における強度確保、及び、重量軽減のため、ブレード１１３自体の外形部をアルミニウム合金、チタン合金、炭素繊維素材、ＦＲＰ（強化プラスチック）素材等から選ばれる素材で形成し、その内部に発泡ウレタン、強化発泡スチロール等を注入して、前記ブレード１１３内部の強化を図っている。さらに、前記ブレード１１３の外径部の成形には、ベンダー等による折り曲げ加工、型枠等による一体成型の技術を採用している。
前記ブレード１１３は、その大型化及び強風時における強度確保、及び、重量軽減のため、ブレード１１３自体の外形部をアルミニウム合金、チタン合金、炭素繊維素材、ＦＲＰ（強化プラスチック）素材等から選ばれる素材で形成し、その内部に発泡ウレタン、強化発泡スチロール等を注入して、前記ブレード１１３内部の強化を図っている。さらに、前記ブレード１１３の外径部の成形には、ベンダー等による折り曲げ加工、型枠等による一体成型の技術を採用している。
また、前記風力発電装置１００においては、前記円盤型同軸反転式発電機１から導出した電力ケーブル７２を、支持用支柱１０２内に挿通し、適宜箇所から引き出して図示しないコントローラ等に接続する構成としている。
次に、本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１を用いた風力発電装置１００の発電動作について説明する。
前記風力発電装置１００は、自然エネルギーである風力による前記風車１０１の回転力を、前記円筒状風車軸体１１１を介して前記ハウジング本体１１に伝達し、既述したように、ハウジング本体１１とともに回転駆動される前記駆動用マグネット５１の磁力により前記反転用マグネット４１を非接触で回転させ、この反転用マグネット４１の回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット６１及びコイル体３１を非接触で前記ハウジング本体１１と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体１１の第１、第２の磁束鎖交用マグネット２１、２２と、前記コイル体３１のコイル部３２との相対速度をハウジング本体１１自体の回転速度より大きく、例えば２倍とし、前記コイル体３１のコイル部３２に、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の発電出力の「４倍」の発電出力を生成することができ、この発電出力を前記発電出力取り出し部７１、前記電力ケーブル７２を経て図示しないコントローラに送電することができる。
この結果、発電出力が極めて大きく（すなわち、風力エネルギーの電力への変換効率が大きく）、実用価値の高い風力発電装置１００を実現することができる。
また、前記風力発電装置１００によれば、前記軸受部１２１と前記円盤型同軸反転式発電機１のハウジング本体１１とによる両端軸支構造の基に、前記風車１０１を前記段付支柱部１０３の回りに回転可能に支持する構成を採用している。
このため、風車の上部側のアーム部分に軸受を用いず、風車の下部の軸支部に大きなブレードによるモーメント荷重が作用する片持ち軸支構造を採用する従来の風車軸支構造に比べ、ブレードを長期にわたって安定して回転させることができ、耐久性に優れた風車１０１を備える風力発電装置１００を実現することができる。
さらに、本実施例に係る円盤型同軸反転式発電機１を用いた風力発電装置１００によれば、円盤型同軸反転式発電機１における機械的損失低減、低騒音構造の実現、メンテナンス性の向上をも図ることができる利点も存する。
尚、前記風力発電装置１００において、前記風車１０１のブレード１１３として３枚構造の場合を説明したが、これに限らず、２枚構造としたり、４枚、６枚、・・・等、さらに多数枚構造とした風車１０１を使用することも可能である。
尚、前記円盤型同軸反転式発電機１における駆動用マグネット５１、反転用マグネット４１、従動用マグネット６１間のマグネットギア比を、上述したような１：２に設定する場合の他、マグネット配列個数の変更により例えば１：ｎ（ｎは正の数、例えば１：１．１〜１：２０等、さらにはｎは理論的に可能範囲の正の数）のように種々に変更して、これらのマグネットギア比に対応したその２乗倍に相当する発電出力をコイル体３１のコイル部３２に生成し、前記電力ケーブル７２を経て外部に送電するよう構成することも可能である。
また、このように構成した円盤型同軸反転式発電機１を用いて、マグネットギア比の２乗倍に相当する発電出力を得る風力発電装置１００を構成することも可能である。
また、このように構成した円盤型同軸反転式発電機１を用いて、マグネットギア比の２乗倍に相当する発電出力を得る風力発電装置１００を構成することも可能である。
本発明の円盤型同軸反転式発電機は、上述したような風力発電装置に適用する場合の他、自然エネルギーである水力により回転する水車の回転力を利用して、大きな発電出力を得る水車発電装置等としても適用できる。また、自転車、バイク自動車のダイナモ、水力のタービン発電機、蒸気タービン発電機、プロペラ式発電機等、回転エネルギーから電力エネルギーに変換する発電機としても応用可能である。
１ 円盤型同軸反転式発電機
２ 固定円環状シャフト
３ 貫通孔
１１ ハウジング本体
１２ 上ハウジング
１２ａ 円形端面部
１２ｂ 円筒状側面部
１２ｃ 支持用支柱挿通孔
１３ 下ハウジング
１３ａ 円形端面部
１３ｂ 円筒状側面部
１３ｃ 支持用支柱挿通孔
２１ 第１の磁束鎖交用マグネット
２２ 第２の磁束鎖交用マグネット
３１ コイル体
３２ コイル部
３２ａ コイル端子
３３ コイル軸受
４１ 反転用マグネット
４２ 回転支持軸
４３ 丸溝
４４ 丸溝
４５ Ｅリング
４６ ワッシャー
４７ ワッシャー
４８ Ｅリング
５１ 駆動用マグネット
６１ 従動用マグネット
７１ 発電出力取り出し部
７２ 電力ケーブル
７３ ブラシ
８１ 上部円環状軸受
８２ 下部円環状軸受
１００ 風力発電装置
１０１ 風車
１０２ 支持用支柱
１０３ 段付支柱部
１０４ 段部
１１１ 円筒状風車軸体
１１１ａ 蓋部
１１２ アーム
１１３ ブレード
１１３ａ 開口部
１２１ 軸受部
１２２ 連結部
２ 固定円環状シャフト
３ 貫通孔
１１ ハウジング本体
１２ 上ハウジング
１２ａ 円形端面部
１２ｂ 円筒状側面部
１２ｃ 支持用支柱挿通孔
１３ 下ハウジング
１３ａ 円形端面部
１３ｂ 円筒状側面部
１３ｃ 支持用支柱挿通孔
２１ 第１の磁束鎖交用マグネット
２２ 第２の磁束鎖交用マグネット
３１ コイル体
３２ コイル部
３２ａ コイル端子
３３ コイル軸受
４１ 反転用マグネット
４２ 回転支持軸
４３ 丸溝
４４ 丸溝
４５ Ｅリング
４６ ワッシャー
４７ ワッシャー
４８ Ｅリング
５１ 駆動用マグネット
６１ 従動用マグネット
７１ 発電出力取り出し部
７２ 電力ケーブル
７３ ブラシ
８１ 上部円環状軸受
８２ 下部円環状軸受
１００ 風力発電装置
１０１ 風車
１０２ 支持用支柱
１０３ 段付支柱部
１０４ 段部
１１１ 円筒状風車軸体
１１１ａ 蓋部
１１２ アーム
１１３ ブレード
１１３ａ 開口部
１２１ 軸受部
１２２ 連結部
Claims (8)
- 中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有し、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される内部が中空の円盤状のハウジング本体と、
前記ハウジング本体内面に添着した円盤状の磁束鎖交用マグネットと、
前記ハウジング本体内で、前記磁束鎖交用マグネットが生成する磁界領域にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記ハウジング本体に非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記ハウジング本体の内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、
前記駆動源により円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度をハウジング本体自体の回転速度より大きくし、前記コイル体のコイル部に生成する発電出力を前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機。 - 中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、
前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、
前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、
前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、
前記駆動源により円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度をハウジング本体自体の回転速度より大きくし、前記コイル体のコイル部に生成する発電出力を前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機。 - 中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、
前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、
前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、
前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、前記駆動用マグネット、反転用マグネット、従動用マグネット間のマグネットギア比を、１：ｎ（ｎは１よりも大きい正の数）に設定し、
前記駆動源により円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度を前記マグネットギア比に対応させ、前記コイル体のコイル部に生成するマグネットギア比の２乗倍に相当する発電出力を、前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機。 - 中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、
前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、
前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、
前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、
前記駆動源により円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度を、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の２倍とし、前記コイル体のコイル部に、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の発電出力の４倍の発電出力を生成して、前記発電出力取り出し部及びこの発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機。 - 上部をこの上部以外の部分より小径の風車装着用の段付支柱部とし、設置箇所に垂直に立設さる支持用支柱と、
前記段付支柱部の段部上に隙間をもって配置される円盤型同軸反転式発電機と、
前記段付支柱部にその上方から嵌装配置される垂直軸・垂直翼型の風車と、
を有する円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置であって、
前記円盤型同軸反転式発電機は、
中心部に支持用支柱の段付支柱部が貫通状態で嵌装されこの段付支柱部と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有し、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに前記風車の回転力より回転駆動される内部が中空の円盤状のハウジング本体と、
前記ハウジング本体内面に添着した円盤状の磁束鎖交用マグネットと、
前記ハウジング本体内で、前記磁束鎖交用マグネットが生成する磁界領域にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記ハウジング本体に非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記ハウジング本体の内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、
前記風車は、
前記円盤型同軸反転式発電機上で段付支柱部の外周に上方から嵌装するとともに、上部に前記段付支柱部の上端部に取り付ける軸受部を具備し、下部に前記ハウジング本体との連結部を具備して、前記軸受部とハウジング本体とにより両端軸支構造の基に前記段付支柱部の回りに回転可能に配置した円筒状風車軸体と、
前記円筒状風車軸体から側方に所定の間隔をもって突設した上下一組ずつ、複数組のアームと、
上下一組ずつの各アームにより各々支持した垂直配置の複数枚のブレードと、
を有し、
風力による前記風車の回転力を前記円筒状風車軸体を介して円盤状のハウジング本体に伝達し、円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度をハウジング本体自体の回転速度より大きくし、前記コイル体のコイル部に生成する発電出力を前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置。 - 上部をこの上部以外の部分より小径の風車装着用の段付支柱部とし、設置箇所に垂直に立設さる支持用支柱と、
前記段付支柱部の段部上に隙間をもって配置される円盤型同軸反転式発電機と、
前記段付支柱部にその上方から嵌装配置される垂直軸・垂直翼型の風車と、
を有する円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置であって、
前記円盤型同軸反転式発電機は、
中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、
前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、
前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、
前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、
前記風車は、
前記円盤型同軸反転式発電機上で段付支柱部の外周に上方から嵌装するとともに、上部に前記段付支柱部の上端部に取り付ける軸受部を具備し、下部に前記ハウジング本体の上ハウジングとの連結部を具備して、前記軸受部とハウジング本体とにより両端軸支構造の基に前記段付支柱部の回りに回転可能に配置した円筒状風車軸体と、
前記円筒状風車軸体から側方に所定の間隔をもって突設した上下一組ずつ、複数組のアームと、
上下一組ずつの各アームにより各々支持した垂直配置の複数枚のブレードと、
を有し、
風力による前記風車の回転力を前記円筒状風車軸体を介して円盤状のハウジング本体に伝達し、円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度をハウジング本体自体の回転速度より大きくし、前記コイル体のコイル部に生成する発電出力を前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置。 - 上部をこの上部以外の部分より小径の風車装着用の段付支柱部とし、設置箇所に垂直に立設さる支持用支柱と、
前記段付支柱部の段部上に隙間をもって配置される円盤型同軸反転式発電機と、
前記段付支柱部にその上方から嵌装配置される垂直軸・垂直翼型の風車と、
を有する円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置であって、
前記円盤型同軸反転式発電機は、
中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、
前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、
前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、
前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、前記駆動用マグネット、反転用マグネット、従動用マグネット間のマグネットギア比を、１：ｎ（ｎは１よりも大きい正の数）に設定し、
前記風車は、
前記円盤型同軸反転式発電機上で段付支柱部の外周に上方から嵌装するとともに、上部に前記段付支柱部の上端部に取り付ける軸受部を具備し、下部に前記ハウジング本体の上ハウジングとの連結部を具備して、前記軸受部とハウジング本体とにより両端軸支構造の基に前記段付支柱部の回りに回転可能に配置した円筒状風車軸体と、
前記円筒状風車軸体から側方に所定の間隔をもって突設した上下一組ずつ、複数組のアームと、
上下一組ずつの各アームにより各々支持した垂直配置の複数枚のブレードと、
を有し、
風力による前記風車の回転力を前記円筒状風車軸体を介して円盤状のハウジング本体に伝達し、円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度を前記マグネットギア比に対応させ、前記コイル体のコイル部に生成するマグネットギア比の２乗倍に相当する発電出力を、前記発電出力取り出し部と、この発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置。 - 上部をこの上部以外の部分より小径の風車装着用の段付支柱部とし、設置箇所に垂直に立設さる支持用支柱と、
前記段付支柱部の段部上に隙間をもって配置される円盤型同軸反転式発電機と、
前記段付支柱部にその上方から嵌装配置される垂直軸・垂直翼型の風車と、
を有する円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置であって、
前記円盤型同軸反転式発電機は、
中心部に支持用支柱が装着されこの支持用支柱と固定される固定円環状シャフトと、
中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の上ハウジングと、中心部に支持用支柱挿通孔を有する丸皿状の下ハウジングとの一体構成で、前記固定円環状シャフトにより回転可能に支持されるとともに自然エネルギーを利用した駆動源により回転駆動される円盤状のハウジング本体と、
前記上ハウジング内面に添着した円盤状の第１の磁束鎖交用マグネットと、
前記下ハウジング内面に前記第１の磁束鎖交用マグネットと対向配置に添着した円盤状の第２の磁束鎖交用マグネットと、
前記上ハウジング、下ハウジング内で、前記第１の磁束鎖交用マグネット、第２の磁束鎖交用マグネットの間にコイル部を非接触状態で臨ませるとともに、前記上ハウジング、下ハウジングに非接触の態様で前記固定円環状シャフトに中心部を回転可能に取り付けた円盤状のコイル体と、
前記固定円環状シャフトの外周から回転支持軸を前記固定円環状シャフトの軸方向と直交する方向として放射状に突出させた回転可能な複数の反転用マグネットと、
前記下ハウジングの内面に対して、前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に添着した円盤状の駆動用マグネットと、
前記円盤状のコイル体に対して前記反転用マグネットに非接触状態で対向する配置に、かつ、前記駆動用マグネットと前記反転用マグネットを挟んで対向する配置に添着した円盤状の従動用マグネットと、
前記コイル体内周部と固定円環状シャフトとにわたって配置された発電出力取り出し部と、
を有し、
前記風車は、
前記円盤型同軸反転式発電機上で段付支柱部の外周に上方から嵌装するとともに、上部に前記段付支柱部の上端部に取り付ける軸受部を具備し、下部に前記ハウジング本体の上ハウジングとの連結部を具備して、前記軸受部とハウジング本体とにより両端軸支構造の基に前記段付支柱部の回りに回転可能に配置した円筒状風車軸体と、
前記円筒状風車軸体から側方に所定の間隔をもって突設した上下一組ずつ、３組のアームと、
上下一組ずつの各アームにより各々支持した垂直配置の３枚のブレードと、
を有し、
風力による前記風車の回転力を前記円筒状風車軸体を介して円盤状のハウジング本体に伝達し、円盤状のハウジング本体とともに回転駆動される駆動用マグネットの磁力により前記反転用マグネットを非接触で回転させ、この反転用マグネットの回転に応じてその磁力により前記従動用マグネット及びコイル体を非接触で前記ハウジング本体と逆方向に回転させて、前記ハウジング本体の第１、第２の磁束鎖交用マグネットと前記コイル体のコイル部との相対速度を磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の２倍とし、前記コイル体のコイル部に、磁束鎖交用マグネット、コイル体の一方を回転駆動し他方を固定した場合の発電出力の４倍の発電出力を生成して、前記発電出力取り出し部及びこの発電出力取り出し部に接続した電力ケーブルを経て外部に取り出すように構成したことを特徴とする円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置。
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