WO2005005826A1 - 風の流れの方向に回転する風車による発電装置 - Google Patents

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で段違いに挟みつけて、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

明 細 書 風の流れの力向に Mfcする風 «Ϊによる発電装廣 技術分野

この ¾明は、 細 βい蛾^状の羽を、 複数横に ¾べたものを 1枚の羽として、 これを 6 枚主軸に取り i.j'けて、 上部で板状にして風を |ΐί:角に受けて、 最大トルクを得る様にし、 他 の角度の羽は格了-状にして、 iiii' による逆風!上:の抵抗が最小になる搽考 した、 風車によ る 装^である。 背¾技術

従^の風中: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 ^ l »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 数も^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 ΐ{£が風を受ける Π面積に対し、 3枚の羽 体のもつ総 i ! 5が^めて小 さく、 風の r効利川に疑冏があった。 また他の¾の風 nr.も、 冋 による逆風 の抵抗をど うしても除 'えなかった。 発明の m示

本発明は、 細 β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。 図面の簡単な説明

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。 発明を実施するための最良の形態

まず、 第 3図の用に、 怪の異なったパイプ状の'袖を、 2個の齒車に溶接し、 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齒 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、 耐鲭用を使用し、，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。 産業上の利用可能性

電力費が製造費の 8 · · 9割をしめるセメント精鍊も、 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.しょ 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髙すぎる地帯で 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

請 求 の 範 囲

1. 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。

2. 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、 かつ、 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。

3. 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、 パイプ状の主軸の內 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。