WO2011074278A1 - 潮流発電装置を兼ねた風力発電装置 - Google Patents

潮流発電装置を兼ねた風力発電装置 Download PDF

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Definitions

  • This wind turbine generator 1 receives wind power from all directions and can rotate in the same direction.
  • the blades are closed vertically from the windward direction, and the upper and lower detour prevention plates prevent air from being detoured and powerful against the blades.
  • the wind is pushed down and rotated halfway downwind, and at the time of leeward, the blades rotate about 90 degrees, open horizontally, reach a little upside down with little resistance, reach the windward, and rotate backward about 90 degrees again.
  • Is a wind power generator 1 that generates electric power by rotating horizontally and vertically repeatedly.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application No. 2007-117700 requires an air guide 2 so that wind in the direction opposite to the rotation direction of the windmill does not hit the windmill. However, this is not present in the present invention.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application No.
  • 2007-105187 has a plurality of blades at the upper and lower stages and is fixed to the shaft, but the present invention is not fixed.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application No. 2007-082883 has a wing fixed to a shaft, but is not fixed in the present invention.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application No. 2006-168769 fixes a vertical blade type to a shaft, but does not fix the present invention.
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application No. 07-212240 has an opening 12b of each blade 12 but is not in the present invention.
  • Non-patent literature Wind power generation manual 2005 by Ushiyama Izumi, Japan Natural Energy edited by P39, The space where the windmill can be installed occupies an area of 75M ⁇ 75M. Although the weight is 49 tons, the present invention does not require a large area and is light in weight.
  • the present invention uses wind energy that is always present in nature and secures enormous power energy without generating greenhouse gases.
  • This invention changes the energy of wind power and tidal currents flowing on the surface of the earth into powerful rotational motion, generates electric power using the enormous energy, completely stops global warming, and the ecosystem of animals and plants Revive and improve the human living environment.
  • the wind force between the detour prevention plates pushes the blades in the vertical state to the leeward and reaches the leeward. In the lee, the wind force received by the blades is reduced, so that the wind is received from the opposite direction to the rotation-induced bending, so that the blades rotate at the same time, and one becomes vertical and the other becomes horizontal.
  • the wider blade approaches the lower stopper, becomes vertical and makes a half turn, and then reverses approximately 90 degrees to become horizontal and approaches the upper horizontal stopper.
  • the horizontal shaft passes through the vertical shaft and is continuous, when one becomes horizontal, the other becomes vertical.
  • the vertical shaft is rotated while repeating horizontal and vertical.
  • the left and right blades at an obtuse or acute angle of about 90 degrees and adjusting the blades, the blades are rotated without any impact on the stopper. It has the advantage of effectively using the air volume per space area as a rotational force. This invention makes it possible to ensure that the energy in nature is completely safe and inexpensive without being processed.
  • the present invention has the advantage that power can be generated immediately in the South Pole and the North Pole as long as there is wind.
  • the detour prevention plate prevents wind power loss, causing extremely strong wind pressure and causing rotational motion, and has the ability to generate enough power even with weak wind force.
  • this invention By making this invention smaller and lighter, it can be moved to the required area as an assembly-type generator, and can be assembled in areas affected by natural disasters such as earthquake-affected areas, tsunami-affected areas, and typhoons. It is very useful for rescue, disaster communication and disaster recovery.
  • This wind power generator can be used on building rooftops, schools, factory rooftops, flat and hilly terrain, high-rise apartment rooftops, near the coast, near the summits and ridges, on the ocean and on ships, on harbors, on ridges, uninhabited islands, It can be installed in all places such as peninsulas, prairie grasslands, plateaus, and deserts, and in any region, it can obtain electric energy from natural wind power. Because the wings do not stick out for a long time, the natural landscape is not destroyed, and at the same area and height, dozens of times more energy can be obtained. It has a small diameter, does not require a wide area of land, can be installed continuously on the top and side, and many wind power generators 1 can be installed on the same floor in power generation buildings, etc.
  • Electric power energy is obtained. Since it receives wind power from all directions and rotates only in one fixed direction, it can respond immediately even if the wind direction or tide changes suddenly and does not require a rudder.
  • Application Example 1 Water is electrolyzed with generated electric power to extract oxygen and hydrogen, and electric power is obtained by power generation using hydrogen oxygen, and a necessary amount of electric power can be generated when necessary. Even in places that are completely unsuitable for industry, remote islands, mountains, etc., the wind is blowing uniformly.
  • the present invention is characterized in that power, oxygen, and hydrogen can be obtained as resources in any region.
  • Application Example 2 This invention can also be applied to tidal current power generation devices. The whole is covered with fens and prevents floating substances, driftwood, seaweed, etc.
  • the wind power generator and the tidal current power generator are used at the same time, and at low tide high tide, electric power can be obtained even when there is no wind, and when the beach breeze blows, the wind power generator works to obtain large electric power. It has the characteristic of securing strong power energy from both wind power and tidal current.
  • Lake Hamana about 60 million tons of seawater flows in and out every day. Dozens of hydropower dams. It is possible to replace this energy with electric power.
  • Application example 4 Electrolysis of water to obtain oxygen and hydrogen at times when electricity is not needed, combustion of hydrogen at the required times to generate thermal power, and release a portion of oxygen into the sea of Lake Hamana and Seto Inland Sea This promotes the breeding and growth of plankton, fry, and seafood to form an underwater ranch, completely preventing red tide damage and forming an excellent fishing ground.
  • a wind power generator completely stops global warming, completely solves the energy shortage of society, and supplies rich electric energy to human society.
  • This invention completely stops global warming and does not emit any pollution such as greenhouse gases.
  • Wind power generation using only natural wind energy the amount is unlimited, and material costs are free. Moreover, the wind is blowing all over the world.
  • the world has the advantage of preventing global warming.
  • hydrogen and oxygen are generated by electrolyzing water with electricity when unnecessary, and hydrogen is used as it is as a raw material for hydrogen fuel power generation. Oxygen can also be used in various fields. Water that can be used as drinking water. Also, by using it as tidal power generation, enormous tidal current energy can be secured from around rivers, countries, and islands, and it will be the driving force for a large industrial revolution.
  • FIG. 1 is a front explanatory view.
  • FIG. 2 is a front plan view.
  • FIG. 3 is a front plan view.
  • FIG. 3 is a blade rotating portion explanatory perspective view.
  • FIG. 4 is a horizontal shaft and wing explanatory view.
  • 6 is an explanatory diagram of an example of continuous use of an application example.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of an application example for tidal power generation.
  • FIG. 8 is an explanatory plan view of an ocean installation.
  • FIG. 9 is an explanatory side view of an ocean installation.
  • 11 is an application example of a wind power generation building.
  • FIG. 12 is a reference diagram of blade guide ring and blade rotation induction bending, and an enlarged sectional view between CC lines.
  • This wind power generator can be used for building rooftops, schools, factory rooftops, flat and hilly terrain, high-rise apartment rooftops, near the coast, harbors, mountaintops and ridges, on the ocean and on ships, on the ridges, uninhabited islands and peninsulas, Wind energy generators are used to secure power energy by rotating the blades from the natural energy of the wind near the Hamana Lake estuary, the Seto Inland Sea, the Antarctic Arctic, the tundra, and the great desert.
  • Wind energy generators are used to secure power energy by rotating the blades from the natural energy of the wind near the Hamana Lake estuary, the Seto Inland Sea, the Antarctic Arctic, the tundra, and the great desert.
  • it when used as a tidal current power generation device in rivers and underwater, it can be used for Hamana Lake and Seto Inland Sea, and it has the characteristic that it can secure energy tens or hundreds of times that of current hydropower plants without any pollution. is there. It is possible in Tsugaru Strait
  • This invention accepts the energy from tidal currents and wind power that exist infinitely on the earth as rotational motion of the blades, extracts it as electric energy, provides energy as the foundation of all industries, and revolutionizes the industry It provides power.
  • the energy of water and tidal currents and the energy of air flow is free, and it is renewable energy that can be used any number of times.
  • As an alternative energy to oil it completely prevents global warming, prevents air pollution, and provides safety to the natural world such as animals and plants.

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Abstract

　全世界でエネルギーの絶対量が不足している。石油による地球温暖化や大気汚染が進み地球の隅々まで異常気象を起こしている。　この潮流発電装置を兼ねた風力発電装置は全地球上の自然界に流れている河川、海流や風力から、自然に移動するエネルギーを大回転羽根に受止め回転運動に変え、電力エネルギーを得るものである。河川や潮流の流れや満潮干潮による移動する流力からクリーンなエネルギーを電力として得、地球温暖化を防ぎ、産業経済を活性化し、最も安価なエネルギーを大量に獲得し続け、人間の食生活や住環境を良好なものにし、動植物にも良好な自然環境を供給する。

Description

潮流発電装置を兼ねた風力発電装置
この風力発電装置１は風力を全方向から受け、同じ方向に回転しうるものであり、羽根を風上方向から垂直に流れを閉じ、上下の迂回防止板により空気の迂回を防止し羽根に強力な風圧を受け、そのまま押されて風下に半回転し、風下時点では羽根が約９０度回転し水平に開いて抵抗を少なく半回転し風上に達し、再び約９０度逆回転することによって風力を受け、水平と垂直を繰り返して回転し、電力を発電する風力発電装置１である。
従来の風力発電では風力が羽根に当たって上下に又は左右に迂回し全風力の僅かな力だけが回転運動を発生させてきた。したがって羽根に受ける風圧が弱く、かなり大きな羽根や強い風力で回転運動が生じていた。風力が足りなく羽根が回転しない場合もあった。
従来の風力発電ではかなり高所に羽根を設置する為、民家の近くや狭い土地には設置できない欠点があった。
従来の風車では高さが高いタワー（６４ｍ~８５ｍ＋羽根３５ｍ）のため倒壊の際大きな事故になる危険性がある。風力発電マニュアル２００５—Ｐ３９参照。
従来の風車は羽根が３方に長く張り出し回転するため自然景観を破壊して居る。
回転羽根が長い（３５ｍ）ためかなり広い回転範囲７０ｍ４方を必要としてきた。７０ｍ四方、高さ約１００ｍまでを占有してきた。
風向を判断し風向に羽根を向ける方行舵が必要であった。が本発明では全方向から風を受け回転するため方向舵の必要が無い。
　先行技術文献
特許文献１：特願２００７−１１７７００は風車の回転方向に対し逆方向の風が風車に当たらないようエアガイド２を要している。が本発明には無い。
特許文献２：特願２００７−１０５１８７はシャフトに複数の翼を上段下段に有し固定するが本発明は固定しない。
特許文献３：特願２００７−０８２８８３はシャフトに翼を固定しているが本発明では固定していない。
特許文献４：特願２００６−１６８７６９はシャフトに垂直羽根型を固定して居るが本発明は固定しない。
特許文献５：特願平０７−２１２２４０は各羽根１２の開口部１２ｂを有するが本発明には無い。
非特許文献：風力発電マニュアル２００５牛山和泉監修日本自然エネルギー編著Ｐ３９、風車の設置可能なスペースは７５Ｍ×７５Ｍの面積を占有する。重量は４９トン・・とあるが当発明は多くの面積を必要とせず重量も軽い。
化石燃料による地球温暖化が世界的な規模で展開され、人間の生活環境に甚大な悪影響を与え、動植物の生態系にも影響を与えている。温暖化ガスが地球を変化させ続けている。
この発明は自然界に常に存在する風のエネルギーを利用し、温暖化ガスを発生することなく膨大な電力エネルギーを確保するものである。
この発明は地球の表面を流れている風力や潮流のエネルギーを強力な回転運動に変え、その膨大なエネルギーを利用して電力を発生させ、地球の温暖化を完全にストップさせ、動植物の生態系をよみがえらせ、人間の生活環境を良好なものにするものである。
　迂回防止板の間の風力は、垂直状態の羽根を風下へと押し風下に至る、風上では回転誘導折り曲げに風を受け自動的に回転を始める。風下では羽根に受ける風力が少なくなり回転誘導折り曲げに逆方向から風を受けるため同時回転し、片方が垂直となり片方は水平となる。横回転羽根は横シャフトより上が狭く下が広いことによって、広いほうが下ストッパーに接近し垂直となり半回転した後約９０度逆回転して水平となり上横ストッパーに接近する。この発明は横シャフトが縦シャフトを貫通し連続しているため片方が水平となると片方は垂直となる。水平と垂直を繰り返しながら縦シャフトを回転させるものである。また左右の羽根を約９０度鈍角又は鋭角に設定し調節することにより羽根がストッパーへの衝撃も無く回転運動が繰り返されるものである。１空間面積当たりの風量を有効に回転力として利用する長所をもつものである。
この発明は、自然界のエネルギーを加工することなく全く安全に安価にしかも永遠に確保せしめるものである。また寒冷地用として上迂回防止板を大きく張り出たせ、屋根の働きもさせて雪が入り込みにくくし、風だけが通過するようにし、かつ迂回防止板や羽根ガイド版ストッパーガイドレール等に氷結防止のため加熱具を付設することによって寒冷地でも風力発電を可能ならしめたものである。
この発明は風さえあれば南極や北極等でもすぐ発電できる長所を持つものである。
横回転羽根が垂直となり風力を受けるとき、迂回防止板によって風力損失を防ぐため極めて強い風圧となり回転運動を起こすものであり、また弱い風力でも充分に発電しうる能力を持つものである。この発明を小型化し、かつ軽量化することによって組み立て式発電機として、必要な域に移動も可能であり、地震被災地や津波被災地、台風など天災事変の場所でも組み立てが可能であり、人命救助や災害通信連絡や、災害復興に大いに役立つものである。
この装置は高く組み上げるほど有力な風力エネルギーが得られ、横に連結するほど多くのエネルギーが確保でき、上階に高く積み上げてゆく事によってより有効な風力を受け発電でき、常に全く原材料費の必要ない風力発電に依よる電力エネルギーが得られるものである。
この風力発電装置は、ビルの屋上や学校、工場の屋上、平地や丘陵地、高層マンションの屋上、海岸付近、山頂付近や尾根、海洋上や船舶の上、港、筏の上、無人島や半島、大草原、高原、大砂漠等全ての場所に設置可能であり、どの地域でも自然の風力から電力エネルギーが得られるものである。
羽根が長く張り出さないので自然景観を破壊しない、また同じ面積で同じ高さ、では数十倍ものエネルギーが得られるものである。
直径が少ない、広範囲の土地を必要としない、上や横に連続して設置可能であり、発電ビル等では同階に多くの風力発電装置１を設置、多重階に設置可能であり極めて多くの電力エネルギーを得るものである。
全ての方向からの風力を受け１定方向にのみ回転するため急に風向きや潮流が変わっても即対応でき方向舵を必要としない。
応用例１：発生した電力で水を電気分解し酸素と水素を取り出し、水素酸素による発電によって電力が得られ、必要な時に必要な量の電力を発生させることが出来るものである。全く産業に適しない場所や離島、山脈の中等でも風は万遍なく吹いている。この発明はどの地域でも充分電力や酸素、水素を資源として得ることが出来る特徴のものである。
応用例２：この発明は潮流発電装置にも応用出来るものである。全体をフエンスでかこみ水中の浮遊物、流木や海藻等を防ぎ、本体を浮きや杭、碇等を付設することによって水面に浮上させ潮位による変化に対応しながら、潮流発電が可能となるものである。また浮きや杭、碇等を付設した発電装置は海や河川でも横に連結して拡張することによって潮流発電装置軍団を形成でき極めて広範囲から、膨大な電力を得るものでありエネルギーを汲み上げた後の水には何の変化も無く、大気汚染水質汚染などを全く起こさない特徴がある。
応用例３：水深の浅い海岸、瀬戸内海や浜名湖の河口に設置し水中に潮流発電装置を設け、コンクリート脚や杭、碇、鉄塔等により海中に建て、洋上には何段にも積みかさね、風力発電装置と潮流発電装置とを同時に用い、干潮満潮時には風が無くても電力が得られ、浜風の吹くとき風力発電装置が働き大きな電力が得られるものである。風力と潮流の両方から強大な電力エネルギーを確保させる特徴をもつものである。浜名湖では毎日約６０００万トンの海水が流入流出する。水力発電ダムの数十倍である。
このエネルギーを電力に替えることが可能であります。瀬戸内海では浜名湖の更に数十倍のエネルギーが毎日全く利用されずに流れている。
応用例４：電力の不要な時間に水を電機分解し酸素と水素を得、必要な時間に水素を燃焼して火力発電し、酸素の一部を浜名湖や瀬戸内海の海中に放流することによってプランクトンや稚魚、魚介類の飼育や成長を促し海中牧場を形成させ、赤潮被害を完全に防ぎ、優良な漁場を形成せしめるものである。
風力発電装置は地球温暖化を完全に止め、社会のエネルギー不足を完全に解決し人間社会に豊かな電力エネルギーを供給するものである。この発明は地球温暖化を完全に止め、しかも温暖化ガス等の公害を全く出さない。自然の風だけのエネルギーによる風力発電で、その量は無限であり、材料費は無料である。しかも風は世界中くまなく吹き流れている。世界を挙げて地球温暖化を防止させる長所を持つものである。また応用例のごとく不要時の電力で水を電気分解することによって水素と酸素を発生させ水素はそのまま水素燃料発電の原料として使用し、酸素も様々な分野で利用可能であり、発電の際発生する水は飲料水としても利用可能なものである。また潮流発電として利用することによって河川や国の周辺、島々の周辺から、膨大な潮流エネルギーが確保でき大産業革命を起こす原動力となるものである。
図１は　正面説明図
図２は　正面図Ａ−Ａ線間の説明平面図
図３は　羽根回転部分説明斜視図
図４は　横シャフト及び羽の説明図
図５は　ストッパーと羽の部分説明図
図６は　応用例連続使用例の説明図
図７は　潮流発電兼用応用例の説明図
図８は　海洋設置の平面説明図
図９は　海洋設置側面説明図
図１０は　建物屋上の応用例の説明図
図１１は　風力発電ビルの応用例図
図１２は　羽根ガイドリング及び羽根回転誘導折り曲げ参考図
　及びＣ−Ｃ線間拡大断面図
　１　風力発電装置
　２　縦回転シャフト
　３　横回転シャフト
　４　回転羽根
　５　迂回防止板
　６　迂回防止板支柱
　７　横回転羽根ストッパー
　８　杭
　９　ベアリング
　１０　発電機
　１１　加速回転ボックス
　１２　潮位調節波浪吸収バネ
　１３　ストッパーの衝撃防止バネ
　１４　フエンス
　１５　浮き
　１６　潮位対応可変リング
　１７　横回転シャフト及びストッパーのガイドレール
　１８　羽根の回転誘導折り曲げ
　１９　高層ビル
　２０　作業用フオーク
　２１　碇
　２２　羽根頭部
　２３　羽根尾部
　２４　ブレーキ付シャフト受け
　２５　フエンス用浮き
　２６　羽根ガイドリング
この風力発電装置はビルの屋上や学校、工場の屋上、平地や丘陵地、高層マンションの屋上、海岸付近、港、山頂や尾根、海洋上や船舶の上、筏の上、無人島や半島、浜名湖河口付近や瀬戸内海の各地、南極北極、ツンドラ地帯、大砂漠等地球上のどの地域でも風の持つ自然エネルギーから羽根を回転させ風力発電装置によって電力エネルギーを確保するものである。また河川や海中に潮流発電装置として用いた場合、浜名湖や瀬戸内海に用いることによって現在の水力発電所の数十倍か数百倍のエネルギーを全く公害なしで確保し得る特徴を持つものである。津軽海峡や明石海峡等やその付近でも可能である。
　この発明は、地球上に無限に存在する潮流や風力から、そのエネルギーを羽根の回転運動として受止め、電力エネルギーとして取り出し、全る産業の基盤としてエネルギーを提供し、産業を革命的に発展させるパワーを提供するものである。水や潮流の流れるエネルギーも、空気が流れるエネルギーもその原材料は無料であり、何度でも使用できる再生可能エネルギーであり、使用する量も期間も無限である。石油代替エネルギーとして地球温暖化を完全に防ぎ、大気汚染を防ぎ、動植物等自然界にも安全を提供するものである。

Claims (5)

  1. 　潮流発電装置を兼ねた風力発電装置１は縦回転シャフト２を横回転シャフト３が上下に貫通し十字となり、左右に風受け回転羽根４が約９０度違えて取り付け、受けた風圧を上下に迂回しないように迂回防止板５及び迂回防止板支柱６を設け、回転羽根の下方や横に横回転羽根ストッパー７を縦シャフトに固定し、羽根４の外周部に羽根の回転誘導折り曲げ１８を設け調節できるものとし、摩擦する部位にベアリング９を設け、加速回転ボックス１１には複数の大小ギヤやチェーンの連結を繰り返し、数十倍、数百倍等に高速回転させ、複数の発電機１０を強風や暴風によって次々に作動させ、加速回転ボックス内にはブレーキを設け、又縦回転シャフトにブレーキ付シャフト受け２４を設けて安全を確保し、羽根は回転誘導折り曲げに風圧を受けて自動的に正回転し垂直と成り、縦シャフトに段違いに同じ角度で回転羽根をつけることにより、同方向のすべての羽根が垂直となり、５枚１０枚、数十枚、数百枚と縦に長い超大型羽根が次々と出来上がり風圧を受け、風下付近に至るときいっせいに約９０度逆回転し水平に近い角度で風上に向かう。水平方向の羽根が上又は下に風圧を受けることによって垂直になった羽根が下ストッパーに当たる寸前で止まり横ストッパーにも同様にあたる寸前で止まるよう角度を調節可能とし、風上付近に至ったとき回転誘導折り曲げに受ける風力で一斉に自動回転を繰り返すことを特徴とする、潮流発電装置を兼ねた風力発電装置１．
  2. 　強風の吹く所によって横回転羽根および迂回防止板に無数の風穴を開け、又は風穴の大小のパネルを付け替え、羽根に受ける風圧を下げ、突風などの多い地では空気を逃がし、少なく風圧を受け、風力の状況に応じて安全性を確保せしめた請求項１の風力発電装置１。
  3. 　潮流発電装置として用いた場合、風力発電装置と同様縦回転シャフト２を貫通する横回転シャフト３、回転羽根４、迂回防止板５、ストッパー７を有して回転し、瞬時に次々と出来る縦に長い大回転羽根によって縦シャフト２が回転し、流失防止杭８や碇２１等で固定し、かつ潮位調節波浪吸収バネ１２を設け、発電機１０や加速回転ボックス１１を上又は下に設け、浮きによって海面に浮かせ、河川又は海の深さによって下方に３段４段等と羽根を設け、更に流木防止のフエンス１４を設け、横に次々と連結しうる潮流発電装置を兼ねた請求項１の風力発電装置１。
  4. 　寒冷地や雪害の地では積雪や氷結して回転が止まらないよう上迂回防止板５を大きく屋根にし、雪が入りにくくし、迂回防止板や横回転羽根ガイドレール、ストッパーガイドレール等を加熱し氷結しないようにし、南極北極等寒冷地でも風力で発電を可能ならしめた請求項１の風力発電装置１。
  5. 小型軽量化しかつ移動組み立て式にし、地震被災地や津波被災地、台風等電力の供給が途絶えた場所に急遽設置し、風力や潮流、河川の流れから電力を供給する臨時組み立て式、請求項１の風力発電装置１。
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