WO2020075617A1 - 垂直軸風力発電装置およびコンテナ収容水力発電装置 - Google Patents

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WO2020075617A1
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container
vertical axis
axis wind
turbine generator
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龍介 柄澤
智久 奥野
充 赤川
要 西村
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Ntn株式会社
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Definitions

  • the present invention provides a vertical axis wind turbine generator that can be easily transported and easily installed as a power supply source in an un-electrified area of a developing country or a disaster area such as a disaster, and a container-containing hydroelectric generator excellent in transportability.
  • Patent Documents 1 to 4 propose a wind turbine generator that takes into consideration easy transportation and installation.
  • Patent Document 1 describes that the side surface of the transportation box is a solar panel, and they are unfolded upward, tilted and raised on the frame of the box, and mounting a wind power generator on one side of the frame.
  • Patent Documents 2 and 3 describe that the container used for transporting the wind power generator is used as a basis for installing the wind power generator.
  • Patent Document 4 describes folding a blade of a wind turbine along a main axis in a vertical-axis wind turbine generator.
  • Requirement of the power supply system for supplying power in the non-electrified areas of developing countries and disaster areas such as disasters is that transportation, ease of installation, and power generation capacity are important.
  • Patent Document 1 the unit size is assumed to be a cube of 1 m square, and sufficient power generation cannot be obtained. Moreover, a cube of 1 m square is advantageous for transportation in that even small trucks can be transported, but when a plurality of stacked cubes are transported by truck, the dimensions of the cargo bed do not match and the waste is halfway. Many. In Patent Documents 2 and 3, since containers of standard dimensions are used, the efficiency of transportation is good when the transportation is carried out by truck or train by land as well as by sea or air. However, the wind turbine generators of Patent Documents 1 to 3 all use a horizontal axis type wind turbine, and therefore have poor power generation efficiency when downsized.
  • the size of the wind turbine is small considering the transportability and ease of installation to the non-electrified areas of developing countries and disaster areas, the power generation efficiency will be poor and the power generation capacity will be insufficient. Further, the horizontal axis wind turbine does not easily rotate when the wind speed is low, and when it is installed in a limited area in the disaster-stricken area, it may not be possible to obtain an installation site capable of efficiently generating electricity.
  • Patent Document 4 since the vertical axis type wind turbine is used, there are no drawbacks of the horizontal axis type wind turbine described above, and the blades can be folded, so that it is excellent in transportability and installability. However, there is no disclosure of how to transport a folded wind turbine.
  • the vertical axis wind turbine generator of the present invention is a vertical axis in which a plurality of blades extending in the vertical direction around the main shaft are connected to a main shaft that is rotatably installed around the vertical axis on the upper part of the support column via arms.
  • a vertical axis wind power generator comprising a wind turbine of the type and a generator that generates electricity by rotation of the main shaft,
  • a standard size container for freight transportation is provided, the wind turbine can be housed in the container together with the generator, and the container is provided with a pillar fixing means for fixing the pillar of the wind turbine to the container.
  • the "container of standard size for freight transportation" may be at least a domestic standard for transporting the container.
  • an international organization such as the domestic administrative body or the International Standardization Organization (ISO) may be used. It is a standard established by the institution.
  • the vertical axis wind turbine may be foldable or disassembled. If the windmill is collapsible or disassembled, larger vertical axis windmills can be easily transported.
  • the vertical axis wind turbine may be an assembly type that can be disassembled, but if it is foldable, the installation work is easier and the installation can be done quickly.
  • the wind turbine may be stored in the container in a folded state or a disassembled state. If the wind turbine can be stored in the container in the folded or disassembled state, a larger vertical axis wind turbine can be stored in the container.
  • the container When the vertical axis wind turbine has a foldable configuration, the container is inclined so that the opening side of the longitudinal end of the container becomes lower, and the folding body of the wind turbine can be put in and taken out from the opening. It may be provided with a tilting table for mounting. In this way, by installing the tilting table in the container and placing the folding body of the windmill on top of it, it is possible to slide the folding body of the windmill on the tilting table under its own weight and carry it out of the container at the installation site. This makes it easy to install on site. For example, the folded windmill can be taken out of the container manually without using heavy machinery.
  • the container When the container is provided with the tilting table, the container may be provided with a drawer deploying mechanism for assisting the work of unfolding the folded body of the wind turbine using the tilting table, unfolding, and starting up. If such a drawer deployment mechanism is provided in the container, the installation work can be performed even more easily and quickly. If the vertical axis wind turbine has a total length shorter than the long side of the container, the vertical axis wind turbine can be stored without being folded, and the installation work of such a wind turbine can be performed more quickly than the folding type.
  • the container may have a double door that opens and closes an opening at a longitudinal end of the container, and the opened door may function as an outrigger. Since the door of the container functions as an outrigger, it is possible to secure the stability of the container and the wind turbine fixed to the container against a strong wind or an earthquake without providing a dedicated outrigger.
  • the container may have an inner door inside the door to prevent entry from the outside. If the door is used as an outrigger, the inside is left open as it is, and there is a risk of wind and rain intrusion or theft, but the inner door prevents these intrusion or theft.
  • a solar panel that is installed on a pedestal so as to be installed outside or above the container and that performs solar power generation, and a storage battery that stores the generated power are the wind turbine in the folded state or the disassembled state. Along with it, it may be able to be stored in the container. With this configuration, both wind power generation and solar power generation can be performed. Since the solar panels are built into the pedestal, they can be installed simply by placing them on or off the container. In the case where a plurality of solar panels assembled on a frame are provided, a large number of solar panels can be stored in the container by forming a shape that can be sequentially combined in a nesting state in the container.
  • a spindle unit folding mechanism capable of folding the spindle unit having the pillar and the spindle, and a wing unit constituted by the wing and the arm are folded along the spindle unit in a folded state. It may be provided with a wing unit folding mechanism that enables it.
  • the main shaft unit having the support column and the main shaft and the wing unit having the wing and the arm for supporting the wing are both foldable, they can be transported in a folded state and have excellent transportability, and are foldable. Therefore, it can be easily installed by unfolding it from the folded state at the transportation destination.
  • the main shaft unit folding mechanism may include a support column raising / lowering mechanism that connects the support column to a wind turbine installation stand so that the support column can be raised and lowered. If the column can be tilted up and down, it can be more compactly folded and transported, and the transportability is further improved.
  • the main spindle unit folding mechanism connects a main spindle lower end support member, which is located at an upper end of the support column and rotatably supports the main spindle at a lower end of the main spindle, in such a manner that the main spindle can be raised and lowered, and in a tilted state.
  • a main shaft up-and-down connecting mechanism that allows the main shaft to be in a posture along the column may be provided. Since the main shaft can be folded in a posture along the support column, it can be more compactly folded and transported, and the transportability is further improved.
  • the wing unit folding mechanism may include a rotary connecting member that is provided for each of the wings and is rotatably installed around the main shaft and that connects the base ends of the arms.
  • a rotary connecting member that is provided for each of the wings and is rotatably installed around the main shaft and that connects the base ends of the arms.
  • the wing unit folding mechanism includes an arm base end bending connection portion that connects the arm at a base end to the main shaft so that the arm can be bent, and a distal end of the arm to connect to the wing at a bendable position. It may have an arm tip bending connecting portion. In the case of this configuration, by bending the arm, the blade unit can be folded so that each blade is along the main axis, and in this case also, the folding can be made compact.
  • the door may be provided with a windmill holding means for holding the windmill along the inner side of the door of the container in a state of being housed in the container.
  • a windmill holding means for holding the windmill along the inner side of the door of the container in a state of being housed in the container.
  • windmill holding means on the door that holds the windmill along the inside of the container door in the state of being stored in the container. Therefore, with the windmill held along the inside of the door opened and outside the container, the windmill can be received by a trolley or the like without using a slope or the like and moved to a desired installation location. It will be possible. Even when the windmill is removed from the installation location and stored in the container, the windmill can be easily held along the inner side of the door by using the windmill holding means with the door opened without using a slope or the like. .
  • the wind turbine holding means may have a function of changing the position of the wind turbine from the inside of the door to a position farther than the inside of the door.
  • the door can be opened and the windmill held along the inside of the door can be easily taken out of the container, it may be difficult to move by a trolley depending on the road surface condition such as gravel or dirt. Therefore, by changing the position of the wind turbine from the inside of the door to a position farther from the inside of the door, the wind turbine holding means moves and fixes the wind turbine as it is to a desired installation position without lowering the wind turbine from the door. It becomes possible to do.
  • the water wheel may be provided with a water wheel holding means for holding the water wheel along the inside of the door of the container in a state of being housed in the container.
  • a water wheel holding means for holding the water wheel along the inside of the door of the container in a state of being housed in the container.
  • the water turbine holding means can easily hold the water turbine along the inner side of the door without using a slope or the like.
  • the wind turbine is configured to be able to move up and down between a use position in which the blades project upward from a height range of the container and a storage position in which the blades are stored in the height range of the container.
  • a linear motion guide device for guiding may be provided in the container. If the wind turbine can be raised and lowered by the linear motion guide device in this way, the wind turbine can be easily deployed in a usable state at the transportation destination, and the wind turbine can be easily removed or retracted when the wind is strong. .
  • a wind-up type hoisting device capable of raising and lowering the wind turbine by winding up a winding member connected to the upper part of the container and the lower part of the column may be provided. Good. With this configuration, the wind turbine can be raised and lowered by operating the lifting device, and the work of raising and lowering the wind turbine is further facilitated. Since the hoist for lifting and lowering has a structure in which a winding member connected to an upper part of the container and a lower part of the support column is wound up, a simple structure can be adopted. For example, a general winch or the like can be used. A chain, a rope, a belt or the like can be used as the wrapping member.
  • the supporting column fixing means may be provided exclusively for fixing separately from the elevating device or the like, or the elevating device or the linear motion guide device fixes the supporting column. You may make it double as a means.
  • the linear motion guide device is provided, the operation is restricted in addition to the vertical movement. Therefore, when the vertical movement is restricted by the elevating device, the wind turbine is fixed to the container.
  • the lifting device may be an electric type that performs a hoisting operation by driving an electric motor.
  • the hoist for raising and lowering may be of a manual type, but if it is of an electric type, the wind turbine can be raised and lowered more easily by operating a switch.
  • the container When the windmill can be moved up and down, the container has an upper surface opening that allows the windmill to move in and out, and the column is provided with an inner lid that seals the upper surface opening when the windmill is raised. May be.
  • the column By providing the column with the inner lid, when the wind turbine is raised to the use position, the upper opening of the container is closed by the inner lid, and a dedicated operation for closing the inner lid is not necessary.
  • the container-containing hydroelectric power generation device of the present invention comprises a container of standard dimensions for freight transportation and a small hydroelectric power generation device that can be installed in a waterway and can be stored in and taken out from the container. According to the hydroelectric power generation device having this configuration, the small hydroelectric power generation device is housed in a container having a standard size, and thus is excellent in transportability.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6. It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. It is a perspective view showing the state before accommodation in the accommodation process of the same vertical axis wind turbine generator. It is a perspective view which shows the support
  • FIG. 6 is a perspective view showing a folded state of an arm base end bending connection portion of the wing unit folding mechanism. It is a perspective view showing the state before folding of the arm base end bending connection part. It is a perspective view showing a state before folding of an arm tip bending connecting portion of the wing unit folding mechanism.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the main shaft unit start-up process of the same vertical axis wind turbine generator. It is sectional drawing which shows the modification of the drawer deployment mechanism of the same vertical axis wind power generator. It is a front view of further another embodiment of the same vertical axis wind turbine generator. It is a perspective view of an embodiment provided with a solar panel of the same vertical axis wind turbine generator. It is sectional drawing of the accommodation state of the same vertical axis wind turbine generator. It is a top view of the use state of the same vertical axis wind turbine generator. It is a front view of the use state of the same vertical axis wind turbine generator. It is a left side view of the use state of the same vertical axis wind turbine generator.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the windmill storage state of the vertical axis wind turbine generator which concerns on other embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the windmill storage state of the vertical axis wind turbine generator which concerns on other embodiment of this invention. It is a perspective view showing the use state of the wind turbine of the same vertical axis wind turbine generator. It is a perspective view of a storage state of a container storage hydroelectric power generation device concerning one embodiment of this invention. It is a perspective view of an example of the small hydroelectric power generation device. It is a figure which shows the windmill storage state of the vertical axis wind turbine generator which concerns on further another embodiment of this invention by planar view inside a container.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the windmill storage state of the vertical axis wind turbine generator which concerns on other embodiment of this invention by a front view. It is a figure which shows the state which opened the door of the container of the same vertical axis wind power generator by planar view. It is a figure which shows the state which opened the door of the container of the same vertical axis wind power generator in front view. It is a partially expanded view of the wind turbine holding means of the same vertical axis wind turbine generator. It is a partially expanded view of the water turbine holding means of the same vertical axis wind turbine generator. It is a top view of the vertical axis wind turbine generator concerning further another embodiment of this invention.
  • the vertical axis wind turbine generator W includes a wind turbine 1, a container 2, and a generator 3 that generates power by rotating the wind turbine 1.
  • the vertical axis wind turbine generator W further includes a storage battery 4 and a control panel 50.
  • the wind turbine 1 has a main shaft 5 rotatably installed around a vertical axis on an upper portion of a column 6, and a plurality of blades 7 extending vertically around the main shaft 5 are connected to the main shaft 5 via an arm 8. It is a vertical axis type wind turbine.
  • the plurality of blades 7 and the arm 8 form a rotary blade 9.
  • the pillar 6 is made of a round steel pipe or the like, and a main shaft lower end support member 15 is provided on the upper end of the pillar 6.
  • the main shaft lower end support member 15 has a short cylindrical case, and the main shaft 5 is rotatably supported at the lower end by a double row rolling bearing (not shown) provided in the case.
  • the generator 3 is installed in the case of the main shaft lower end support member 15, and its input shaft is connected to the main shaft 5.
  • the container 2 is a standard size container for freight transportation.
  • the standard for freight transportation may be at least a domestic standard for transporting containers, and is a standard established by the domestic administrative body or an international organization such as International Standardization Organization (ISO), for example.
  • ISO International Standardization Organization
  • a container 2 conforming to the 20-foot container in the ISO dry container standard is used.
  • the container 2 of FIG. 1 has an opening 2a at one end in the longitudinal direction, and a double door 10 that opens and closes the opening 2a is provided.
  • Windmill 1 is a foldable type that can be stored in container 2 as shown in FIG.
  • a wind turbine 1 includes a main shaft unit 11 having the support column 6 and a main shaft 5, and a plurality of blade units 12 including the blade 7 and an arm 8 supporting the blade 7.
  • the vertical axis wind turbine generator W includes a spindle unit folding mechanism 13 that allows the spindle unit 11 to be folded, and a blade unit folding mechanism 14 that allows the blade unit 12 to be folded along the main spindle unit 11 in a folded state.
  • the spindle unit folding mechanism 13 is mainly composed of a column raising / lowering mechanism 18 and a spindle raising / lowering connecting mechanism 19.
  • the support column raising / lowering mechanism 18 is a mechanism for connecting the support column 6 to the wind turbine installation stand 17 so as to be capable of raising and lowering.
  • the main shaft up-and-down connecting mechanism 19 is a mechanism that connects the main shaft lower end support member 15 so that the main shaft 5 can be up and down, and the main shaft 5 is in a posture along the support column 6 in a tilted state.
  • the column fixing means 20 has a semicircular receiving portion 20a (FIG. 5) along a part of the outer circumference of the column 6, and a mulberry-shaped metal fitting whose base end is fixed to the lower surface of the ceiling material of the container 2, and the receiving member. It is composed of a fastening member (not shown) for fastening the support 6 to the portion 20a.
  • the fastening member is, for example, a semi-circular metal fitting or a rope that is detachably attached to the receiving portion 20a so as to surround the remaining outer peripheral portion of the column 6 that does not extend along the receiving portion 20a.
  • a tilt table 21 is provided inside the container 2.
  • the sloping table 21 is a table that is inclined so that the opening 2a side of the longitudinal end of the container 2 is lowered, and the folded body of the wind turbine 1 can be put in and taken out from the opening 2a and stored as shown in FIG. .
  • the folded body of the wind turbine 1 is the main spindle unit 11 and the blade unit 12 in the folded state.
  • the tilting table 21 has a guide means for facilitating the folding body of the wind turbine 1 to move in the longitudinal direction.
  • the guide means is composed of a plurality of rollers 22 arranged in the longitudinal direction of the inclined table 21.
  • the tilt table 21 is configured as a tilted roller conveyor including the rollers 22 and the frame.
  • the upper surface of the tilting table may be flat and a resin sheet (not shown) for reducing friction may be provided as the guiding means.
  • the tilt table 21 has a width dimension shorter than the dimension of the container 2 in the width direction, and is arranged at a position deviated from the center of the container 2 in the width direction according to the shape and size of the folded body of the wind turbine 1. Has been done. Instead of the sloping table 21, a table (not shown) for storing and taking in and out with a horizontal upper surface may be provided in the container 2.
  • the storage battery 4 and the control panel 50 are fixedly installed on the floor surface inside the container 2 beside the tilting table 21.
  • the control panel 50 includes an AC / DC converter that converts AC power generated by the generator 3 into a voltage that can be stored in the storage battery 4, a power generation controller that controls power generation by rotation of the wind turbine 1, and power stored in the storage battery 4. Is provided with an inverter or the like for converting the AC power into a sine wave AC similar to AC commercial power or a rectangular wave AC.
  • FIGS. 16 to 21 show the column raising / lowering mechanism 18 in the main spindle unit folding mechanism 13 (FIG. 1).
  • the wind turbine installation stand 17 is connected to the lower end of the tilting stand 21 in the tilting direction so as to be capable of raising and lowering around a horizontal support shaft 23, and is freely inserted into and removed from the locking hole 24.
  • a locking tool such as an inserted pin, the posture can be fixed between the standing storage posture shown in FIG. 16 and the horizontal use posture shown in FIG.
  • the wind turbine installation stand 17 is provided with a support column connecting plate 25 at a portion closer to the base end than the center, and a receiving hook 26 in a fixed state and a rotatable cover side hook 27 are provided at tips of both side portions. ing.
  • a supported bar 28 is fixed to the base end of the support column 6 between brackets 29, 29 on both sides, and a base end connecting plate 30 is provided.
  • the supported bar 28 is engaged with the receiving hook 26 of the wind turbine installation stand 17 as shown in FIG. 18, and the cover side hook 27 of the wind turbine installation stand 17 is covered on the supported bar 28 as shown in FIG. In this state, stand up as shown in FIG. In this state, as shown in FIG.
  • the base end connecting plate 30 of the support 6 overlaps the support connecting plate 25 of the wind turbine installation stand 17, so that the support connecting plate 25 and the base connecting plate 30 are aligned with each other.
  • a bolt not shown
  • the lower end of the column 6 is fixed to the wind turbine installation stand 17.
  • the support hook 26, the cover-side hook 27, the supported bar 28 (FIG. 20), the support column connection plate 25, and the base end connection plate 30 constitute the support column raising / lowering mechanism 18.
  • FIG. 22 shows the spindle tilting and coupling mechanism 19 in the spindle unit folding mechanism 13.
  • the post 6 is shown in a lying position.
  • the main shaft lower end support member 15 is connected to the upper end of the support column 6 by a hinge device 33 so as to be able to rise and fall.
  • the main shaft lower end support member 15 is tilted up and down integrally with the main shaft 5 (FIG. 2) around the rotation support shaft 33a of the hinge device 33.
  • the hinge device 33 and a connecting member (not shown) that is provided at a position opposite to the position where the hinge device 33 is provided and in the diametrical direction of the support post and releasably connects the support post 6 and the main shaft lower end support member 15.
  • the main shaft upright connection mechanism 19 is constituted by
  • each wing unit 12 is constituted by a rotary connecting member 34 rotatably installed around the main shaft 5 and connected to the base end of the arm 8.
  • the rotary connecting members 34 of each wing unit 12 are arranged side by side vertically, and as shown in FIG. 28, the rotary connecting members 34 are rotated in a phase in which they overlap each other, so that the plurality of wing units 12 are connected to each other. It is folded into an overlapping state like 26.
  • the rotation connecting member 34 (FIG. 28) of one of the plurality of blade units 12 may be fixed to the main shaft 5 without rotating. In that case, the fixed rotary connecting member 34 is merely a connecting member.
  • this vertical axis wind turbine generator W fixes the support pillars 6 of the wind turbine 1 to the container 2 and uses the container 2 as a base to generate wind power.
  • the container 2 may be fixed to the ground by a fixing means (not shown).
  • the wind turbine 1 is folded together with the main shaft unit 11 and the blade unit 12 as shown in FIG. 2, FIG. 7, and FIG. 8, and the wind turbine folded body is placed in the container 2 on the inclined table 21 and stored. 7 and 8 show a state in which the wind turbine installation stand 17 is not stored in the container 2.
  • FIG. 9 to 18 show the process from the operating state of the vertical axis wind turbine generator W to the storage in the container 2.
  • FIG. 9 shows an operating state of the vertical axis wind turbine generator W.
  • the wind turbine 1 is tilted by the support column raising / lowering mechanism 18 (see FIGS. 16 to 21) of the main shaft unit folding mechanism 13.
  • the main spindle unit 11 is folded as shown in FIG. 11 by using the main spindle up-and-down connecting mechanism 19 (FIG. 22) so that the column 6 and the main spindle 5 overlap each other.
  • the wing unit 12 is folded by the wing unit folding mechanism 14 (FIGS. 27 and 28) so that the wing units 12 overlap each other as shown in FIG.
  • the windmill folded body obtained by folding the windmill 1 in this way is pushed into the inclined table 21 and stored in the container 2 as shown in FIG.
  • the wind turbine installation stand 17 connected to the lower end of the inclined stand 21 is in a state of protruding from the opening 2a of the container 2, and the wind turbine installation stand 17 is erected and stored in the container 2 as shown in FIG.
  • the door 10 of the container 2 is closed and the storage is completed. In this way, the wind turbine 1 is stored in the container 2 in the folded state, and is transported or stored.
  • the vertical-axis wind turbine generator W since it is a vertical-axis wind turbine generator, unlike a horizontal-axis wind turbine generator, even if it is small enough to be transported by a single truck, it can efficiently generate power and operate at low wind speeds. Can generate power efficiently.
  • the container 2 of the standard size for freight transportation is provided and the windmill 2 can be stored in the container 2 together with the generator 3 in the folded state, when carrying out land transportation by truck or train, or transportation by sea or air.
  • it can be handled as an ordinary standard size container and has excellent transportability. For this reason, it is possible to make the power generation device as large as possible within the transportation limit size, which is advantageous in securing generated power.
  • main shaft unit 11 having the column 6 and the main shaft 5 and the wing unit 12 having the wing 7 and the arm 8 for supporting the wing 7 are both foldable, a compact folded state can be achieved, which is more transportable. . Since it is a foldable type, it can be easily installed by unfolding it from the folded state at the destination. Since not only the wing unit 12 but also the main shaft unit 11 having the support pillar 6 can be folded, even if the support pillar 6 is raised to some extent, the problem of transportability does not occur so that wind power can be secured and generated power can be secured.
  • the main shaft unit folding mechanism 13 has a column raising / lowering mechanism 18 that connects the column 6 to the wind turbine installation stand 17 so that the column 6 can be raised and lowered. it can. Further, the main spindle unit folding mechanism 13 connects the main spindle lower end support member 15 located at the upper end of the column 6 and rotatably supporting the main spindle 5 at the lower end of the main spindle so that the main spindle 5 can be erected, and in the collapsed state. Since the main shaft 5 is provided with the main shaft up-and-down connecting mechanism 19 in which the main shaft 5 is in the posture along the support column 6, the main shaft 5 can be folded in a posture along the support column 6 to be more compactly folded and transported.
  • the support 2 for fixing the support 6 of the wind turbine 1 to the container 2 is provided (see FIGS. 4 and 5), and the installation of the wind turbine 1 in the container 2 is easy and the container 2 Can be used as the basis of the wind turbine 1. For these reasons, they can be easily transported, easily and quickly installed, and the power generation capacity can be secured even if they are small. As a result, it is possible to meet the power demand in the non-electrified areas and the disaster areas such as disasters.
  • the container 2 is provided with the inclined base 21 which is inclined so that the opening 2a at the longitudinal end is lowered, and the folding body of the wind turbine 1 is stored on the inclined base 21, the inclination base 21 is installed on the installation base 21 at the installation site.
  • the folded body of the wind turbine 1 can be slid by its own weight and taken out from the container 2, and the installation work on site becomes easy.
  • the folded body of the wind turbine 1 can be taken out from the container 2 manually without using a heavy machine.
  • the storage of the folded body of the wind turbine 1 in the container 2 it is pushed up on the sloping table 21 and stored, but in the factory of the vertical axis wind turbine generator W, the storage warehouse, etc., equipment such as heavy equipment is provided. In most cases, problems with storage work are unlikely to occur. Considering installation in a disaster area, it is preferable that the heavy equipment can be easily removed from the container at the installation location where the environment of use is not ready. When the vertical axis wind turbine generator W is no longer needed, the traffic conditions in the surrounding area are often restored, and the heavy machinery can be used easily. Alternatively, from the state of FIG. 39, a winch or the like may be used to push it up manually on the inclined table to store it in the state of FIG.
  • the double doors 10 of the container 2 may function as an outrigger in the opened state.
  • an intervening object (not shown) is interposed between the door 10 and the installation surface of the container 2, or expandable legs (not shown) are provided on the door 10 to allow the container 2 to move. Allow the door 10 to bear the load when tilted. Since the door 10 of the container 2 functions as an outrigger, the container 2 and the windmill 1 fixed to the container 2 can be secured against a strong wind or an earthquake without providing a dedicated outrigger.
  • a reinforcing rope 35 such as a wire rope may be stretched between the lower end of the front end of the double door 10 and the state of the column 6. This further stabilizes the support of the wind turbine 1.
  • an inner door 36 may be provided inside the door 10 of the container 2 to prevent intrusion from the outside, as shown in FIGS. 30 to 32.
  • the inner door 36 may have an opening 36a with an opening / closing door.
  • the inner door 36 can be opened upward by a hinge 37 at the upper edge of the opening 2a of the container 2 so as to be flipped up. If the door 10 (FIG. 30) is used as an outrigger, the inside of the container 2 is left open as it is, and there is a risk of wind and rain intrusion or theft, but the inner door 36 prevents these intrusion and theft. To be done.
  • FIG. 33 to 37 show modified examples of the wing unit folding mechanism 14.
  • an arm base end bending connection portion 38 that connects the arm 8 of the wing unit 12 at the base end to the main shaft 5 in a bendable manner, and an arm 8 at the tip end to the wing 7.
  • an arm tip bending connecting portion 39 that is connected so as to be bendable.
  • the blade 7 may be folded upward with respect to the main shaft 5 as shown in FIG. 34A or may be folded downward as shown in FIG. 34B.
  • the arm base end bent connecting portion 38 engages with the hinge 38a and the base end of the arm 8 connected to the hinge 38a to regulate the inclination angle of the arm 8 when the arm 8 is deployed. It is a stopper member 38b.
  • the arm 8 and the stopper member 38b overlap each other as shown in FIG. 36 when the arm 8 is deployed, that is, when the arm 8 is at the angle when the wind turbine is used, and the bolt insertion holes provided in the arm 8 and the stopper member 38b are inserted. It is fixed by bolts and nuts (both not shown) inserted through the holes 41, 42.
  • FIG. 37 shows an example of the arm tip bent connecting portion 39.
  • the arm tip bent connecting portion 39 is configured by a hinge.
  • the wing unit 12 can be folded compactly.
  • 38 to 44 show, in the first embodiment, that the folded body of the wind turbine 1 including the main spindle unit 11 and the blade unit 12 in the folded state stored on the tilt base 21 is pulled out using the tilt base 21,
  • the container 2 is provided with a drawer expanding mechanism 43 for supporting the work of expanding and starting up.
  • the drawer deployment mechanism 43 is connected to the winch 44 installed on the floor near the end on the far side with respect to the opening 2a in the container 2 and the tip wound around the winch 44 to the middle portion in the longitudinal direction of the column 6. It is composed of a rope 45 such as a wire rope and a guide roller 46 which is located above the winch 44 and is installed inside the container 2 and on which the rope 45 is hooked.
  • the folded body of the wind turbine 1 slides down on the inclined table 17 by its own weight, and comes out of the opening 2a of the container 2 as shown in step A of FIG.
  • the winch 44 since the winch 44 is used, the folded body of the wind turbine 1 can be gently and safely lowered.
  • the operator deploys the wing unit 12 as in step B of FIG. 39, and further as shown in step C of FIG. 39, the main shaft unit 11 is arranged so that the support column 6 and the main shaft 5 continue linearly. Deploy.
  • the winch 44 is rolled up to gradually erect the wind turbine 1 and completely erect as shown in FIG. 40B. (See 5).
  • 41 to 44 are perspective views showing the above process.
  • the guide roller 46 provided on the container 2 may be provided at the inlet 2 a of the container 2.
  • FIG. 46 shows an example in which two wind turbines 1 are fixed to both ends of the container 2 in the longitudinal direction. Both of the two wind turbines 1 are housed in the container 2 in a folded state, as in the first embodiment.
  • the openings 2a are provided at both ends of the container 2, and the tilting bases 21 of FIG. 1 are installed side by side in the width direction in the container 2 with their directions opposite to each other.
  • the two wind turbines 1 may be stored in the container 2 in a folded state, and may be unfolded and fixed to the container 2.
  • the solar panel 51 is a panel formed by arranging a plurality of solar cells (not shown).
  • the solar panel 51 is installed so as to be inclined to the pedestal 52 so as to be easily exposed to sunlight, and the solar panel 51 and the pedestal 52 form a solar panel 53 with a pedestal.
  • the solar panel 53 with a mount may have casters 54 (FIG. 48).
  • the solar panel 53 with a stand is housed in the container 2 together with the windmill 1 in the folded state.
  • the pedestal 52 of the solar panel 53 with a pedestal is shaped so that it can be stored in a nested manner so that the solar panels 51 of the solar panels 53 with a pedestal can be sequentially shifted and slightly overlapped as shown in FIG.
  • the plurality of solar panels with a pedestal 53 are stored in the empty space on the side of the inclined table 21 in the container 2 in the above-mentioned overlapping state.
  • the wind turbine 1 is made smaller than that of the first embodiment.
  • the control panel 50 (FIG. 1) in the container 2 is provided with a solar charger for charging the storage battery 4 with the generated power of each solar panel 51.
  • the solar panels 53 with respective mounts are installed side by side on the ground around the container 2 as shown in FIGS. 47 and 49 to 52.
  • the solar panels 53 with a mount may be installed side by side on the ceiling plate of the container 2 as shown in FIG.
  • each pedestal-equipped solar panel 53 is installed separately from the container 2, it is not necessary to care about the orientation of the installation location of the container 2.
  • the leg portion 52a of the pedestal 52 is made expandable and contractable, so that the inclination angle of the solar panel 51 can be adjusted.
  • 65 to 70 show still another embodiment of the present invention. These embodiments are the same as the first embodiment except for matters to be particularly described.
  • the wind turbine 1 is used in a position where the blades 7 project upward from the height range of the container 2 (position shown in FIG. 65) and a storage position where the blades 7 are stored in the height range of the container 2.
  • the container 2 is provided with a linear motion guide device 71 that guides the container 2 so that it can be moved up and down relative to (the position shown in FIG. 66).
  • an elevating device 75 for elevating the wind turbine 1 is provided.
  • the container 2 uses a standard size container that can be transported by land or air in order to transport a system for supplying electric power in a disaster area such as a disaster. A 12-foot container is assumed here.
  • the linear motion guide device 71 is composed of a rolling type linear guide (also called a linear motion rolling bearing) or the like, and is attached to the inner surface of the wall 2b at one end of the container 2.
  • the linear motion guide device 71 includes a fixed rail 72 attached to the wall 2b of the container 2 along the vertical direction, and a plurality of upper and lower movable members 73 mounted on the fixed rail so as to be vertically movable.
  • the movable member 73 is attached to the lower portion of the column 6 of the wind turbine 1.
  • the hoisting device 75 is capable of hoisting the windmill 1 by hoisting a winding member 76 connected to the upper part of the container 2 and the lower part of the support column 6 on the hoisting device 75.
  • a winch is used.
  • the wrapping member 76 is, for example, a rope, a belt, or a chain, and hooks 77 and 78 are provided at both upper and lower ends.
  • the upper hook 77 engages with the receiving metal fitting 79 attached to the upper part of the container 2, and the lower hook 78 engages with the receiving metal fitting 80 attached to the lower end of the column 6.
  • the elevating device 75 is of a manual winding type in which a drum around which the winding member 76 is wound is rotated by a handle or the like (not shown).
  • the elevating device 75 may be an electric type in which the drum is rotated by an electric motor 81 (see FIG. 67B).
  • the elevating device 75 of FIG. 67B is a manual winding type, but an electric motor 81 is added by an imaginary line.
  • the ceiling 2c of the container 2 is formed with an upper surface opening 83 through which the wind turbine 1 moves in and out.
  • a door (not shown) is provided in the upper surface opening 83, and can be opened and closed as needed. The door can be closed when the wind turbine 1 is stored in the container 2 and can be opened when the wind turbine 1 is deployed in the use position.
  • the shape and size of the upper surface opening 83 of the container 2 are set so that the rotary blades 9 composed of the two blades 7 of the wind turbine 1 can move in and out only when the rotary blades 9 are in a rotation phase along the end surface of the container 2. It has a rectangular shape along the end face so that the opening area can be minimized.
  • the support pillars 6 of the wind turbine 1 are attached to the linear motion guide device 71 that is vertically installed on the wall 2b in the container 2.
  • the winding member 76 that connects the hook 77 that engages with the upper portion of the container 2 and the hook 78 that engages with the lower portion of the column 6 of the wind turbine 1 is manually wound up by the lifting device 75,
  • the wind turbine 1 can be easily pulled up onto the container 2.
  • the ceiling 2c of the container 2 has an upper surface opening 83, and can be closed when the windmill 1 is stored like a door and can be opened when the windmill 1 is unfolded like a door if necessary.
  • An inner lid 84 (Fig.
  • the inner lid 84 may be provided to protect the inside of the container 2 from wind and rain even when the wind turbine 1 is deployed.
  • the inner lid 84 may be attached to the column 6 of the wind turbine 1. Thereby, the inner lid 84 is closed from the inner side at the same time when the wind turbine 1 is pulled up, and the container 2 can be sealed.
  • an electric hoist may be used as the lifting device 75.
  • the wind turbine 1 can be deployed and stored simply by operating the switch.
  • a limit switch or the like (not shown) may be attached to the column 6 and the container 2 to add a function of automatically stopping the electric lifting device after the expansion and the storage.
  • the elevating device 75 may also serve as a column fixing means for fixing the column 6 of the wind turbine 1 to the container 2 together with the linear motion guide device 71, but if necessary, the container 2 is pulled up with the wind turbine 1 being pulled up. You may provide the support
  • FIG. 67B shows an example where bolts are used as the column fixing means 85 and the columns 6 of the wind turbine 1 and the container 2 are fixed by bolts.
  • the fixing metal fitting 86 fixed to the column 6 is fixed to the container-side fixing metal fitting 87 integrated with the container 2 with the bolt 88.
  • the wind turbine 1 is arranged inside the container 2, but the fixed position of the wind turbine 1 may be attached to the outside of the container 2 as required, for example, as shown in FIGS. 69 and 70.
  • the wind turbine 1 is attached to the outside of the container 2, the space inside the container 2 is expanded and the internal space can be effectively used.
  • the wind turbine 1 is used as it is, or is folded or disassembled to have a shape dimension that can be stored in the container 2. Accordingly, when a large typhoon or the like approaches, it is possible to immediately store the wind turbine 1 and prevent the wind turbine 1 from being damaged by the typhoon.
  • the wind turbine 1 is attached to the outside of the container 2 and the container 2 is moved with the wind turbine 1 still attached, there is a concern that the wind turbine 1 may be damaged. Therefore, when the container 2 is moved, the wind turbine 1 is removed from the linear motion guide device 71 and is housed in the container by a trolley (not shown). In that case, since there is a step between the floor in the container and the ground, it is necessary to install a slope or the like separately, and it is very difficult to raise the trolley on which the windmill 1, which is a heavy load, is placed on the floor with a slope. Have difficulty. Even if a wind turbine installed inside the container is to be installed outside the container, a trolley carrying the wind turbine must be removed from the container after installing the slope.
  • wind turbine holding means Ha for holding the wind turbine 1 in the container 2 along the inside of the door 10A of the container 2 is provided.
  • the water turbine holding means Hb for holding the small hydraulic power generation device 60 including the water turbine 62 inside the container 10 along the inside of the door 10A of the container 2 is provided in the door 10A.
  • the container 2 of this embodiment has openings 2a on both sides, and double-opening doors 10A and 10A for opening and closing the openings 2a are provided, respectively.
  • the wind turbine holding means Ha is inserted through the fixing metal fitting 86 fixed to the lower part in the longitudinal direction of the support pillar 6 and each bolt hole 86a of the fixing metal fitting 86, and the container 2 A plurality of bolts (not shown) screwed inside the door 10A (FIG. 74B).
  • the fixed fitting 86 is provided with an engaged portion 86b with which the lower hook 78 of the winding member 76 (see FIG. 67A) can be engaged.
  • the door 10A is opened and the wind turbine 1 held along the inside of the door 10A is taken out of the container, and the wind turbine 1 is trolleyed without using a slope or the like.
  • 69 and 70 for example, the wind turbine 1 can be easily attached to the linear motion guide device 71 outside the container 2.
  • the door 10A is opened and the wind turbine holding means Ha allows the wind turbine to be easily installed without using a slope or the like. 1 can be held along the inside of the door 10A.
  • the water wheel holding means Hb includes two support members 66, 66 for supporting the bases Kd, Kd at both ends in the width direction of the water wheel 62, and It has a plurality of bolts and nuts 67 which are inserted into the long holes formed in the bases Kd and Kd and are connected to the respective support members 66.
  • the two support members 66, 66 are fixed in parallel to the inside of the door 10A of the container 2 and extend in a direction perpendicular to the wall surface at a predetermined interval.
  • Each support member 66 is made of equilateral angle steel such as so-called angle.
  • the water wheel 62 is received by a trolley without using a slope or the like, and the water wheel 62 is placed at a desired installation location. It is possible to move. Even when the water turbine 62 is removed from the installation place and stored in the container, the water turbine holding means Hb can easily hold the water turbine 62 along the inside of the door 10A without using a slope or the like.
  • the wind turbine holding means Ha also has a link mechanism 68 having a function of changing the position of the wind turbine 1 from the inside of the door 10A to a position farther than the inside of the door 10A.
  • the link mechanism 68 has a bracket 69 and first and second link plates L1 and L2.
  • a bracket 69 is fixed to the opening end inside the door 10A, and one end of the first link plate L1 in the longitudinal direction is supported by the bracket 69 so as to be rotatable about the vertical axis. At the other end of the first link plate L1 in the longitudinal direction, one end in the longitudinal direction of the second link plate L2 is rotatably supported about the vertical axis. The other longitudinal end of the second link plate L2 is connected to the column 6.
  • the bolts are removed from the fixing metal fittings 86 (FIG. 75), and as shown in FIG.
  • the link mechanism 68 the position of the wind turbine 1 is changed from the inside of the door 10A to a position farther than the inside of the door 10A, that is, in the example of FIG.
  • the wind turbine 1 can be moved to a desired installation location and fixed by the bolt without lowering the wind turbine 1 from the door 10A.
  • FIG. 71 and 72 show an embodiment of a container-containing hydroelectric power generation device.
  • This container-containing hydroelectric power generation device includes a container 2 having a standard size for freight transportation, and a plurality of small hydroelectric power generation devices 60 that can be installed in a waterway and can be stored in and taken out from the container 2.
  • Each small hydroelectric generator 60 is housed in the container 2 together with the transportation jig 64.
  • the small hydroelectric generator 60 includes a pair of bases 61, 61 installed on waterway walls on both sides of a waterway (not shown), a water wheel 62, and a water wheel 62 held by the water wheel 62.
  • the rotating frame 63 is supported by the pair of bases 61, 61 so as to be vertically rotatable, and the water turbine 62 is provided with a generator 59 that generates electric power by rotation.
  • the rotating frame 63 is rotatable between a use position in which the water turbine 62 is submerged in the water channel and a flip-up position in which it stands by on the water surface.
  • the small hydroelectric power generation device is housed in a container having a standard size, and thus is excellent in transportability.
  • This application mode includes the following modes 1 to 8. Also in the vertical axis wind turbine generator according to this applied mode, since the main shaft unit having the support pillar and the main shaft and the wing unit having the wing and the arm for supporting the wing unit are both foldable, they can be transported in a folded state and are easy to transport. Since it is excellent in foldability and is foldable, it can be easily installed by unfolding it from the folded state at the destination.
  • a main shaft unit having a main shaft and a main shaft rotatably installed around the vertical shaft around the main shaft, a wing extending vertically around the main shaft, and an arm connecting the wing to the main shaft.
  • a vertical axis wind turbine generator comprising a plurality of blade units and a generator that generates electricity by rotating the main shaft,
  • a vertical axis wind turbine generator comprising: a main shaft unit folding mechanism that allows the main shaft unit to be folded; and a blade unit folding mechanism that allows the main blade unit to be folded along the main shaft unit in a folded state.
  • the main shaft unit folding mechanism includes a column upright mechanism that connects the columns to a wind turbine installation base so that the columns can be vertically tilted.
  • the main-shaft unit folding mechanism includes a main-shaft lower end support member that is located at an upper end of the column and rotatably supports the main shaft at a main-shaft lower end.
  • a vertical axis wind turbine generator equipped with a main shaft up-and-down connecting mechanism that is connected so as to be inclinable and that has a main shaft in a posture in which the main shaft follows the support column when in a tilted state.
  • the blade unit folding mechanism is provided for each blade and is rotatably installed around the main shaft and is connected to a base end of the arm.
  • a vertical axis wind turbine generator having a rotary connecting member.
  • the front wing unit folding mechanism includes an arm base end bending connection part that connects the arm to the main shaft at a base end so as to be bendable, A vertical axis wind turbine generator having an arm tip bending connecting portion that connects the arm to the blade so that the arm can be bent.
  • a vertical axis wind turbine generator according to any one of modes 1 to 5, wherein the main shaft unit and the blade unit are housed in a folded state and the generator is installed inside the container, and the container is taken out from the container.
  • a vertical axis wind turbine generator comprising: a pillar fixing unit that fixes the pillar of the spindle unit in a standing posture.
  • the main shaft unit and the wing unit in a folded state can be inserted into and taken out of the container by inclining so that an opening side of a longitudinal end of the container becomes low.
  • a vertical axis wind turbine generator equipped with a mounting ramp equipped with a mounting ramp.
  • a vertical axis wind turbine generator according to aspect 7, wherein the main shaft unit and the wing unit in the folded state stored on the tilt table are pulled out using the tilt table, unfolded, and started up.
  • a vertical axis wind turbine generator having a drawer deployment mechanism for supporting the container.

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Abstract

支柱(6)の上部に回転自在に設置された主軸(5)に、複数の翼(7)がアーム(8)を介して連結された垂直軸型の風車(1)と、発電機(3)とを備える垂直軸風力発電装置(W)が、貨物輸送用の規格寸法のコンテナ(2)を備える。風車(1)が折り畳み状態または分解状態で発電機(3)と共にコンテナ(2)に収納可能である。コンテナ(2)に、風車(1)の支柱(6)を当該コンテナ(2)に固定する支柱固定手段(20)が設けられる。コンテナ(2)は、その内部に、風車(1)の折り畳み体を収容する傾斜台(21)を有していてもよい。

Description

垂直軸風力発電装置およびコンテナ収容水力発電装置 関連出願
 本出願は、2018年10月9日出願の特願2018-190582,2018年10月9日出願の特願2018-190583,2019年4月4日出願の特願2019-072001,および2019年4月18日出願の特願2019-079604の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
 この発明は、発展途上国の未電化地域や災害等の被災地域での電力供給源として、容易に輸送できて簡易に設置できる垂直軸風力発電装置、および輸送性に優れたコンテナ収容水力発電装置に関する。
 輸送の容易化や設置の容易性を考慮した風力発電装置が、特許文献1~4において提案されている。特許文献1には、輸送用ボックスの側面が太陽光パネルであり、それらを上向きに展開し、ボックスのフレーム上に傾けて上げること、およびフレームの一辺に風力発電機を取り付けることが記載されている。特許文献2,3には、風力発電機の輸送に用いたコンテナを、風力発電機を設置する基礎として用いることが記載されている。特許文献4には、垂直軸風力発電装置において、風車の翼を主軸に沿って折り畳むことが記載されている。
特許第4791353号公報 特許第4563179号公報 特許第5557858号公報 特開2017-218998号公報
 発展途上国の未電化地域や災害等の被災地域での電力供給を行うための電源システムの要件としては、輸送の容易性と、設置の容易性、発電能力が重要である。
 特許文献1では、ユニットの大きさは1m角の立方体を想定しており、発電量が十分に得られない。また、1m角の立方体であると、小さなトラックでも輸送が可能な点では輸送に有利であるが、複数個積んでトラック輸送する場合に、荷台の寸法に合わずに中途半端になり、無駄が多い。特許文献2,3では規格寸法のコンテナを用いるため、トラックや列車による陸上輸送の他、海路や、空路で輸送する場合に、輸送の効率が良い。しかし、特許文献1~3の風力発電装置は、いずれも、水平軸形の風車を用いているため、小型化した場合の発電効率が悪い。発展途上国の未電化地域や災害等の被災地域への輸送性および設置の容易性を考慮した小型の風車サイズとした場合、発電効率が悪く、発電能力が不足する。また、水平軸風車は、低風速の場合に回転が生じ難く、被災地域での限られた場所に設置する場合、効率良く発電できる設置場所が得られない場合がある。
 特許文献4では、垂直軸型の風車を用いているため、上記の水平軸型風車の欠点がなく、また翼が折り畳めるため、輸送性や設置性にも優れる。しかし、折り畳んだ風車の輸送をどのように行うかにつき開示がない。
 この発明の目的は、輸送が容易で設置が容易に行え、小型であっても発電能力が確保できる垂直軸風力発電装置を提供することである。
 この発明の他の目的は、小水力発電装置の輸送性を高めたコンテナ収容水力発電装置を提供することである。
 この発明の垂直軸風力発電装置は、支柱の上部に垂直軸心回りで回転自在に設置された主軸に、この主軸の周囲で垂直方向に延びる複数の翼がアームを介して連結された垂直軸型の風車と、前記主軸の回転によって発電する発電機とを備える垂直軸風力発電装置であって、
 貨物輸送用の規格寸法のコンテナを備え、前記風車が前記発電機と共に前記コンテナに収納可能であり、前記コンテナに、前記風車の前記支柱を当該コンテナに固定する支柱固定手段が設けられる。
 この構成によると、垂直軸風力発電装置であるため、水平軸型と異なり、1台のトラックで輸送できる程度の小型としても、効率良く発電が行え、かつ低風速で効率良く発電できる。また、貨物輸送用の規格寸法のコンテナを備え、風車が発電機と共にコンテナに収納可能であるため、トラックや列車による陸上輸送や、海上輸送、航空輸送を行う場合に、通常の標準サイズのコンテナとして取り扱うことができ、輸送性に優れる。このため、輸送上の制限サイズ内で、できるだけ大きな発電装置とできて、発電電力確保の上で有利である。風車の設置については、コンテナに風車の支柱を固定する支柱固定手段が設けられており、コンテナへの風車の設置が容易で、またコンテナを風車の基礎として利用することができる。
 このため、輸送が容易で、設置が容易にかつ迅速に行え、小型であっても発電能力を確保することができる。これにより、未電化地域や災害等の被災地域での電力需要に応えることができる。なお、前記の「貨物輸送用の規格寸法のコンテナ」は、少なくともコンテナを輸送する国内の標準規格であればよいが、例えば、前記国内の行政機関または国際標準化機構(ISO)等の国際的な機関で定められ規格である。
 この発明において、前記垂直軸風車が折り畳みまたは分解可能であってもよい。前記風車が折り畳みまたは分解可能であると、より大きい垂直軸風車を容易に輸送することができる。前記垂直軸風車は、分解状態にできる組み立て式であってもよいが、折り畳み可能であると、設置作業がより一層容易であり、迅速に設置できる。
 この発明において、前記風車が折り畳み状態または分解状態で前記コンテナに収納可能であってもよい。前記風車が折り畳み状態または分解状態でコンテナに収納可能であると、より大きい垂直軸風車をコンテナに収容することができる。
 垂直軸風車が折り畳み可能な構成である場合に、前記コンテナが、その内部に、このコンテナの長手方向端の開口側が低くなるように傾斜し、前記風車の折り畳み体を、前記開口から出し入れ可能に載せる傾斜台を備えていてもよい。このようにコンテナ内に傾斜台を備え、その上に風車の折り畳み体を載せて収納することで、設置現場において、傾斜台上で風車の折り畳み体を自重で滑らせてコンテナから搬出することができ、現場での設置作業が容易になる。例えば、重機を使わずに人力でコンテナから折り畳み状態の風車の取り出しが行える。
 コンテナへの風車の収納については、傾斜台上で押し上げて収納することになるが、垂直軸風力発電装置の工場や保管用の倉庫等では、重機等の設備が整っている場合が一般的であり、収納作業上の問題は生じ難い。被災地での設置を考えた場合、重機の使用環境が整っていない設置場所で、人力で簡単にコンテナから取り出せることが好ましい。この垂直軸風力発電装置が不要となる撤去時には、周辺地域の交通事情が復旧している場合が多く、重機の使用も簡単になる。又は図39の状態からウインチなどを使用して人力で傾斜台上に押し上げて図38の状態に収納することも可能である。
 前記コンテナが前記傾斜台を備える場合に、前記風車の折り畳み体を、前記傾斜台を使って引出すと共に、展開し、かつ立ち上げる作業を支援する引出し展開機構を前記コンテナに備えていてもよい。このような引出し展開機構をコンテナに備えていると、設置作業がより一層、簡単かつ迅速に行える。なお、前記垂直軸風車の全長が前記コンテナの長辺よりも短い場合は、折り畳まずに格納することができ、そのような風車の設置作業は折り畳み式に比べて、より迅速に行える。
 この発明において、前記コンテナが、前記コンテナの長手方向端の開口を開閉する両開きの扉を有し、開いた状態の前記扉がアウトリガーとして機能するようにしてもよい。コンテナの扉がアウトリガーとして機能することで、専用のアウトリガーを設けることなく、強い風や地震等に対して、コンテナおよびこれに固定された風車の安定が確保できる。
 前記の扉がアウトリガーとして機能する構成の場合に、前記コンテナが、前記扉の内側に、外部からの侵入を防止する内扉を有するようにしてもよい。扉をアウトリガーとして利用すると、そのままでは内部が開放状態になってしまい、風雨の侵入や盗難などの恐れがあるが、内扉によってこれらの侵入や盗難等が防止される。
 この発明において、前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記折り畳み状態または分解状態の前記風車と共に前記コンテナ内に収納可能であってもよい。この構成の場合、風力発電と太陽光発電とが共に行える。太陽光パネルは架台に組まれているため、コンテナの外または上に置くだけで設置できる。架台に組まれた太陽光パネルを複数備える場合、コンテナへの収納状態では、順次入れ子状に組み合わせ可能な形状とすることで、多数の太陽光パネルのコンテナへの収納が行える。
 この発明において、前記支柱および前記主軸を有する前記主軸ユニットを折り畳み可能とする主軸ユニット折り畳み機構と、前記翼および前記アームにより構成された翼ユニットを折り畳まれた状態の前記主軸ユニットに沿うように折り畳み可能とする翼ユニット折り畳み機構とを備えていてもよい。この構成によると、支柱および主軸を有する主軸ユニットと、翼およびその支持用のアームを有する翼ユニットを、いずれも折り畳み可能としたため、折り畳み状態で輸送できて輸送性に優れ、また折り畳み式であるため、輸送先で折り畳み状態から展開することで、容易に設置することができる。翼ユニットだけでなく、支柱を有する主軸ユニットも折り畳み可能としたため、風力が確保できて発電電力が確保できるように、支柱をある程度高くしても輸送性の問題が生じない。このため、輸送が容易で設置が容易にかつ迅速に行え、小型であっても発電能力を確保することができる。これにより、未電化地域や災害等の被災地域での電力需要に応えることができる。
 この発明において、前記主軸ユニット折り畳み機構は、風車設置台に対して前記支柱を起倒可能に連結する支柱起倒機構を含んでいてもよい。支柱が起倒可能であると、より一層コンパクトに折り畳んで輸送でき、輸送性がより向上する。
 この発明において、前記主軸ユニット折り畳み機構は、前記支柱の上端に位置して前記主軸を主軸下端で回転自在に支持する主軸下端支持部材を、主軸が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸が支柱に沿う姿勢とする主軸起倒連結機構を備えていてもよい。主軸が支柱の沿う姿勢に折り畳めるため、より一層コンパクトに折り畳んで輸送でき、輸送性がより向上する。
 この発明において、前記翼ユニット折り畳み機構は、前記翼毎に設けられて前記主軸の周囲に回転可能に設置され前記アームの基端が連結される回転連結部材を有していてもよい。この構成の場合、前記回転連結部材が主軸の回りで回転することで、複数の翼を重なり状態に折り畳むことができ、コンパクトに折り畳むことができる。
 この発明において、前記翼ユニット折り畳み機構は、前記アームを基端で前記主軸に対して折れ曲がり可能に連結するアーム基端折曲連結部と、前記アームを先端で前記翼に対して折れ曲がり可能に連結するアーム先端折曲連結部とを有するようにしてもよい。この構成の場合、前記アームを折り曲げることで、各翼が主軸に沿うように翼ユニットを折り畳むことができ、この場合もコンパクトに折り畳むことができる。
 この発明において、前記風車を、前記コンテナへの収納状態で、前記コンテナの扉の内側に沿って保持する風車保持手段を前記扉に備えてもよい。風車の移動時に、風車を設置場所から取外し、台車などでコンテナ内に収納する場合、以下の課題がある。コンテナ内の床と地面との間には段差があるため、スロープなどを別途設置する必要があり、さらに重量物である風車を載せた台車をスロープで床上に上げることは非常に困難である。コンテナ内に設置された風車をコンテナ外に取付ける場合にも、スロープを設置したうえで風車を載せた台車をコンテナから下ろさなければならない。
 この課題を解決する手段として、風車を、コンテナへの収納状態でコンテナの扉の内側に沿って保持する風車保持手段を扉に設けた。このため、前記扉を開きこの扉の内側に沿って保持された風車をコンテナ外に出した状態で、スロープなどを使用することなく台車等で風車を受け取り、所望の設置場所に移動することが可能となる。風車を設置場所から取外し、コンテナ内に収納する場合にも、前記扉を開いた状態にして、風車保持手段により、スロープなどを使用することなく容易に風車を扉の内側に沿って保持し得る。
 前記風車保持手段を備えた発明において、前記風車保持手段は、前記風車の位置を前記扉の内側からこの扉の内側よりも離れた位置に変更する機能を有してもよい。前記扉を開きこの扉の内側に沿って保持された風車をコンテナ外に簡単に取り出すことができるが、路面が砂利または土など、路面状況によっては台車で移動することが難しい場合がある。そこで、前記風車保持手段は、前記風車の位置を前記扉の内側からこの扉の内側よりも離れた位置に変更することで、扉から風車を下ろすことなく、そのまま所望の設置場所に移動し固定することが可能となる。
 水車を、前記コンテナへの収納状態で、前記コンテナの扉の内側に沿って保持する水車保持手段を前記扉に備えてもよい。この場合、前記扉を開きこの扉の内側に沿って保持された水車をコンテナ外に出した状態で、スロープなどを使用することなく台車等で水車を受け取り、所望の設置場所に移動することが可能となる。水車を設置場所から取外し、コンテナ内に収納する場合にも、水車保持手段により、スロープなどを使用することなく容易に水車を扉の内側に沿って保持し得る。
 この発明において、前記風車を、前記翼が前記コンテナの高さ範囲から上方に突出する使用位置と前記翼が前記コンテナの高さ範囲内に収納される収納位置との間で昇降可能なように案内する直動案内装置が前記コンテナに設けられていてもよい。このように直動案内装置により風車が昇降可能とされていると、輸送先で風車を使用可能な状態に簡単に展開することができ、また風車の撤去や強風時の風車の退避容易に行える。
 風車を昇降可能とした場合に、前記コンテナの上部と前記支柱の下部とに結合された巻き掛け部材を巻き上げることで前記風車を昇降させることが可能な巻き上げ式の昇降装置を備えるようにしてもよい。この構成の場合、昇降装置の操作で風車を昇降させることができて、風車を昇降させる作業がより一層容易になる。昇降用巻き上げ機は、コンテナの上部と前記支柱の下部とに結合された巻き掛け部材を巻き上げる構成であるため、簡単な構成のものが採用できる。例えば、一般的なウインチ等が使用できる。前記巻き掛け部材としては、チェーン、ロープ、ベルト等が使用できる。前記昇降用巻き上げ機等の前記風車を昇降させる昇降装置を設けた場合、前記支柱固定手段は、昇降装置等とは別に固定専用に設けても、また昇降装置や直動案内装置が前記支柱固定手段を兼ねるようにしてもよい。直動案内装置が設けられていると、上下動以外に動作が規制されるため、昇降装置で上下動作が規制されると、風車はコンテナに固定される。
 前記昇降装置は、電動モータの駆動で巻き上げ動作を行う電動式であってもよい。前記昇降用巻き上げ機は手動式であってもよいが、電動式であるとスイッチ操作でより一層簡単に風車を昇降させることができる。
 風車を昇降可能とした場合に、前記コンテナが、前記風車を出入りさせる上面開口を天井面に有し、前記支柱に、前記風車が上昇した状態で前記上面開口を密閉する内蓋が設けられていてもよい。支柱に内蓋を設けておくことで、風車を使用位置に上昇させると、コンテナの上面開口が内蓋で閉じられ、内蓋を閉めるための専用の操作が不要となる。
 この発明のコンテナ収容水力発電装置は、貨物輸送用の規格寸法のコンテナと、水路に設置可能でかつ前記コンテナに収納および取り出し可能な小水力発電装置とを備える。この構成の水力発電装置によると、小水力発電装置が規格寸法のコンテナに収納されるため、輸送性に優れる。
 請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の2つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
 この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第1の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の使用状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納状態で扉開き状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置のコンテナに傾斜台を設置した状態の斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の使用状態を裏側から示す斜視図である。 図4のV部の拡大斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納状態で扉開き状態を示す平面図である。 図6のVII-VII 線断面図である。 図6のVIII-VIII 線断面図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における収納前の状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における支柱倒し過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における主軸ユニット折り曲げ過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における翼ユニット折り畳み過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における風車折り畳み体の収納過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における風車設置台の立ち上げ過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納過程における扉閉じ過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の風車設置台の立ち上げ状態を示す斜視図である。 同風車設置台の倒れ状態を示す斜視図である。 同風車設置台への支柱の連結過程を示す斜視図である。 同風車設置台の被せ側フックの係合過程を示す斜視図である。 同風車設置台の支柱起立過程を示す斜視図である。 同風車設置台の支柱固定過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の主軸起倒連結機構の斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット展開状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット折り畳み状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット展開状態を示す平面図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット折り畳み状態を示す平面図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット折り畳み機構の展開状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット折り畳み機構の折り畳み状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の扉をアウリガーとして用いる例の斜視図である。 同垂直軸風力発電装置のコンテナに内扉を付加した状態の斜視図である。 同垂直軸風力発電装置のコンテナに内扉を付加した状態の破断正面図である。 図31のXXXII 部の拡大断面図である。 翼ユニットに翼ユニット折り畳み機構の変形例を設けた例の正面図である。 同変形例に係る翼ユニット折り畳み機構の折り畳み形態の一例を示す正面図である。 同変形例に係る翼ユニット折り畳み機構の折り畳み形態の他の例を示す正面図である。 同翼ユニット折り畳み機構のアーム基端折曲連結部の折り畳み状態を示す斜視図である。 同アーム基端折曲連結部の折り畳み前の状態を示す斜視図である。 同翼ユニット折り畳み機構のアーム先端折曲連結部の折り畳み前の状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の引出し展開機構を設けた実施形態の収納状態を示す破断正面図である。 同垂直軸風力発電装置の展開過程を示す破断正面図である。 同垂直軸風力発電装置の支柱立ち上げ過程を示す破断正面図である。 支柱立ち上げ完成状態を示す破断正面図である。 同垂直軸風力発電装置における風車折り曲げ体の引出し過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の翼ユニット展開過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の主軸ユニット展開過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の主軸ユニット立ち上げ過程を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の引出し展開機構の変形例を示す断面図である。 同垂直軸風力発電装置のさらに他の実施形態の正面図である。 同垂直軸風力発電装置の太陽光パネルを設けた実施形態の斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の収納状態の断面図である。 同垂直軸風力発電装置の使用状態の平面図である。 同垂直軸風力発電装置の使用状態の正面図である。 同垂直軸風力発電装置の使用状態の左側面図である。 同垂直軸風力発電装置の使用状態の右側面図である。 同垂直軸風力発電装置の太陽光パネルを設けたさらに他の実施形態の斜視図である。 同垂直軸風力発電装置に用いる架台付き太陽光パネルの一例の斜視図である。 同架台付き太陽光パネルの他の例の平面図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の平面図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の正面図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の斜視図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の側面図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の平面図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の正面図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の斜視図である。 同架台付き太陽光パネルのさらに他の例の正面図である。 コンテナ上への架台付き太陽光パネルの例を示す斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の風車収納状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の風車使用状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の昇降装置を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の支柱固定部を示す斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の風車収納状態を示す斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の風車収納状態を示す斜視図である。 同垂直軸風力発電装置の風車使用状態を示す斜視図である。 この発明の一実施形態に係るコンテナ収容水力発電装置の収納状態の斜視図である。 その小水力発電装置の一例の斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の風車収納状態を、コンテナ内部の平面視で示す図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の風車収納状態を正面視で示す図である。 同垂直軸風力発電装置のコンテナの扉を開いた状態を平面視で示す図である。 同垂直軸風力発電装置のコンテナの扉を開いた状態を正面視で示す図である。 同垂直軸風力発電装置の風車保持手段の部分拡大図である。 同垂直軸風力発電装置の水車保持手段の部分拡大図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る垂直軸風力発電装置の平面図である。
 この発明の第1の実施形態に係る垂直軸風力発電装置Wを、図1ないし図28と共に説明する。図1において、この垂直軸風力発電装置Wは、風車1と、コンテナ2と、風車1の回転により発電する発電機3とを備える。垂直軸風力発電装置Wは、さらに蓄電池4と、制御盤50とを備える。
 風車1は、支柱6の上部に垂直軸心回りで回転自在に設置された主軸5に、この主軸5の周囲で垂直方向に延びる複数の翼7がアーム8を介して主軸5に連結された垂直軸型の風車である。前記複数の翼7とアーム8とで回転翼9を構成する。支柱6は丸形鋼管等からなり、支柱6の上端に主軸下端支持部材15が設けられている。主軸下端支持部材15は、短筒状のケースを有し、このケース内に設けられた複列の転がり軸受(図示せず)により、主軸5が下端で回転自在に支持されている。また、主軸下端支持部材15の前記ケース内に前記発電機3が設置され、その入力軸が主軸5と連結されている。
 コンテナ2は、貨物輸送用の規格寸法のコンテナである。前記貨物輸送用の規格は、少なくともコンテナを輸送する国内の標準規格であればよいが、例えば、前記国内の行政機関または国際標準化機構(ISO)等の国際的な機関で定められ規格である。この例ではISOのドライコンテナの規格における20フィートコンテナに適合するコンテナ2を用いている。図1のコンテナ2は、長手方向の一端に開口2aを有し、この開口2aを開閉する両開きの扉10が設けられている。
 風車1は、図2のようにコンテナ2内に収容可能で折り畳み式である。具体的には、図1において、風車1は、前記支柱6および主軸5を有する主軸ユニット11と、前記翼7およびこの翼7を支持するアーム8により構成される複数の翼ユニット12とで構成されている。垂直軸風力発電装置Wは、主軸ユニット11を折り畳み可能とする主軸ユニット折り畳み機構13と、折り畳まれた状態の主軸ユニット11に沿うように翼ユニット12を折り畳み可能とする翼ユニット折り畳み機構14とを備える。
 主軸ユニット折り畳み機構13は、支柱起倒機構18と主軸起倒連結機構19とで主に構成される。支柱起倒機構18は、風車設置台17に対して支柱6を起倒可能に連結する機構である。主軸起倒連結機構19は、前記主軸下端支持部材15を、主軸5が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸5が支柱6に沿う姿勢とする機構である。
 支柱6は、起立姿勢において、下端が前記風車設置台17に支持されてコンテナ2の開口2aに沿って位置し、コンテナ2の開口2aの上縁で、図4,図5に示すようにコンテナ2に設けられた支柱固定手段20により固定される。支柱固定手段20は、支柱6の外周の一部に沿う半円状の受け部20a(図5)を有し基端がコンテナ2の天井材下面に固定されたクワ形の金具と、前記受け部20aに対して支柱6を止め付ける止付け部材(図示せず)とで構成される。前記止付け部材は、例えば、支柱6の前記受け部20aに沿わない残りの外周部分を囲んで前記受け部20aに係脱可能に取付けられる半円状の金具またはロープからなる。
 図1において、コンテナ2内に傾斜台21が設けられている。傾斜台21は、コンテナ2の長手方向端の前記開口2a側が低くなるように傾斜し、風車1の折り畳み体を、前記開口2aから出し入れ可能に、図2のように載せて保管する台である。この実施形態では、風車1の折り畳み体は、折り畳み状態の前記主軸ユニット11および翼ユニット12である。
 傾斜台21は、風車1の折り畳み体が長手方向に沿って移動し易いようにした案内手段を有している。図1の例では、案内手段は傾斜台21の長手方向に並ぶ複数のローラ22からなる。図3のように、傾斜台21は、前記ローラ22とフレームとでなる傾斜したローラコンベヤとして構成されている。なお、傾斜台は、上面を平面状とし、摩擦軽減用の樹脂シート(図示せず)を前記案内手段として設けてもよい。
 傾斜台21は、コンテナ2の短幅方向の寸法よりも短い幅寸法を有し、風車1の折り畳み体の形状、および寸法に応じて、コンテナ2の短幅方向の中央から偏った位置に配置されている。なお、傾斜台21に代えて、上面が水平な保管および出し入れ用の台(図示せず)をコンテナ2に設けてもよい。
 図1において、前記蓄電池4および制御盤50は、傾斜台21の横で、コンテナ2内の奥部の床面上に固定状態に設置されている。制御盤50は、発電機3で発電された交流電力を蓄電池4で蓄電可能な電圧に変換するAC/DCコンバータと、風車1の回転による発電を制御する発電コントローラと、蓄電池4で蓄電した電力を交流商用電力と同様の正弦波の交流に、または矩形波の交流に変換するインバータ等を備えている。
 図16~図21は、前記主軸ユニット折り畳み機構13(図1)における支柱起倒機構18を示す。図16,図17に示すように、前記風車設置台17は、傾斜台21の傾斜方向の下端に、水平な支軸23回りに起倒可能に連結され、係止孔24に挿脱自在に挿入されたピン等の係止具(図示せず)により、図16の起立収納姿勢と図17の水平な使用姿勢とで姿勢の固定が可能である。
 風車設置台17には、中央より基端側の部分に支柱連結用板25が設けられ、両側部の先端に、固定状態の受けフック26と、回動自在な被せ側フック27とが設けられている。図18、図19に示すように、支柱6の基端には、被支持バー28が両側部のブラケット29,29間に渡って固定されており、かつ基端連結板30が設けられている。支柱6は、図18のように前記被支持バー28を風車設置台17の受けフック26に係合させ、風車設置台17の被せ側フック27を図19のように被支持バー28に被せた状態で、図20のように起立させる。この状態で、図21のように支柱6の基端連結板30は、風車設置台17の支柱連結用板25に重なるので、これら支柱連結用板25および基端連結板30に整合して設けられたボルト挿通孔31(図19),32に渡ってボルト(図示せず)を挿通しナット止めすることで、支柱6の下端が風車設置台17に固定される。前記と逆手順の作業で、起立状態の支柱6を倒れ状態とできる。前記受けフック26、被せ側フック27、被支持バー28(図20)、支柱連結用板25、および基端連結板30により、前記支柱起倒機構18が構成される。
 図22は、前記主軸ユニット折り畳み機構13における前記主軸起倒連結機構19を示す。同図は支柱6を寝かせた姿勢で図示している。主軸下端支持部材15は、ヒンジ装置33により、支柱6の上端に起倒可能に連結さている。具体的にはヒンジ装置33の回転支持軸33a回りに主軸下端支持部材15が主軸5(図2)と一体に起倒する。前記ヒンジ装置33と、このヒンジ装置33が設けられた位置と支柱直径方向の反対側に位置して設けられて支柱6と主軸下端支持部材15とを連結解除可能に連結する連結部材(図示せず)とにより、前記主軸起倒連結機構19が構成される。
 図23~図28は、翼ユニット折り畳み機構14およびその折り畳み形態の一例を示す。この例の翼ユニット折り畳み機構14は、図24および図26に示すように、それぞれ翼7およびアーム8からなる翼ユニット12が互いに重なる状態に折り畳む機構である。具体的には、図27に示すように、各翼ユニット12毎に主軸5の周囲に回転可能に設置されてアーム8の基端が連結される回転連結部材34によって構成される。各翼ユニット12の回転連結部材34は上下に並べて設けられており、図28のように各回転連結部材34が互いに略重なる位相に回転させることで、複数の翼ユニット12が、図24、図26のように重なる状態に折り畳まれる。複数の翼ユニット12における一つの翼ユニット12の回転連結部材34(図28)は、主軸5に対して回転せず固定して設けられていてもよい。その場合、固定の回転連結部材34は、単なる連結部材である。
 上記構成の垂直軸風力発電装置Wの使用方法および作用を説明する。この垂直軸風力発電装置Wは、図1のように、風車1の支柱6をコンテナ2に固定し、コンテナ2を基礎として用いて風力発電を行う。コンテナ2を地盤に固定手段(図示せず)で固定してもよい。輸送時や保管時は、図2、図7、図8のように風車1を主軸ユニット11および翼ユニット12とも折り畳み、その風車折り畳み体をコンテナ2内に傾斜台21上に載せて収納する。なお、図7、図8は、風車設置台17がコンテナ2に対して未収納の状態を示す。
 図9~図18は、垂直軸風力発電装置Wを運転状態からコンテナ2へ収納するまでの過程を示す。図9は垂直軸風力発電装置Wの運転状態を示す。コンテナ2に収納する場合は、まず風車1の全体を図10のように倒す。この場合、風車1を主軸ユニット折り畳み機構13における支柱起倒機構18(図16~図21参照)により倒す。ついで、主軸ユニット11を、支柱6と主軸5とが重なる状態に、主軸起倒連結機構19(図22)を用いて図11のように折り畳む。
 この後、翼ユニット12を翼ユニット折り畳み機構14(図27、図28)によって、図24のように翼ユニット12が互いに重なるように折り畳む。このように風車1を折り畳んだ風車折り畳み体を、図13のように傾斜台21上に押しこんでコンテナ2に収納する。この状態では、傾斜台21の下端に連結された風車設置台17はコンテナ2の開口2aから突出した状態であり、図14のように風車設置台17を起立させてコンテナ2に収納する。図15のようにコンテナ2の扉10を閉じ、収納が完了する。このようにコンテナ2に風車1を折り畳み状態に収納した状態で、輸送や保管を行う。
 この構成の垂直軸風力発電装置Wによると、垂直軸風力発電装置であるため、水平軸型と異なり、1台のトラックで輸送できる程度の小型としても、効率良く発電が行え、かつ低風速で効率良く発電できる。また、貨物輸送用の規格寸法のコンテナ2を備え、風車2が折り畳み状態で発電機3と共にコンテナ2に収納可能であるため、トラックや列車による陸上輸送や、海路、空路での輸送を行う場合に、通常の標準サイズのコンテナとして取り扱うことができ、輸送性に優れる。このため、輸送上の制限サイズ内で、できるだけ大きな発電装置とできて、発電電力確保の上で有利である。
 特に、支柱6および主軸5を有する主軸ユニット11と、翼7およびその支持用のアーム8を有する翼ユニット12を、いずれも折り畳み可能としたため、コンパクトな折り畳み状態とできて、より輸送性に優れる。また折り畳み式であるため、輸送先で折り畳み状態から展開することで、容易に設置することができる。翼ユニット12だけでなく、支柱6を有する主軸ユニット11も折り畳み可能としたため、風力が確保できて発電電力が確保できるように、支柱6をある程度高くしても輸送性の問題が生ない。
 前記主軸ユニット折り畳み機構13は、風車設置台17に対して支柱6を起倒可能に連結する支柱起倒機構18を有し、支柱6が起倒可能であるため、より一層コンパクトに折り畳んで輸送できる。また、主軸ユニット折り畳み機構13は、支柱6の上端に位置して主軸5を主軸下端で回転自在に支持する主軸下端支持部材15を、主軸5が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸5が支柱6の沿う姿勢とする主軸起倒連結機構19を備えるため、主軸5を支柱6に沿う姿勢に折り畳めて、より一層コンパクトに折り畳んで輸送できる。
 風車1の設置については、コンテナ2に風車1の支柱6を固定する支柱固定手段20(図4、図5参照)が設けられており、コンテナ2への風車1の設置が容易で、コンテナ2を風車1の基礎として利用することができる。これらのため、輸送が容易で設置が容易にかつ迅速に行え、小型であっても発電能力を確保することができる。これにより、未電化地域や災害等の被災地域での電力需要に応えることができる。
 さらに、コンテナ2内に長手方向端の開口2a側が低くなるように傾斜した傾斜台21を備え、その上に風車1の折り畳み体を収納する構成であるため、設置現場において、傾斜台21上で風車1の折り畳み体を自重で滑らせてコンテナ2から搬出することができ、現場での設置作業が容易になる。例えば、重機を使わずに人力でコンテナ2から風車1の折り畳み体の取り出しが行える。
 コンテナ2への風車1の折り畳み体の収納については、傾斜台21上で押し上げて収納することになるが、垂直軸風力発電装置Wの工場や保管用の倉庫等では、重機等の設備が整っている場合が一般的であり、収納作業上の問題は生じ難い。被災地での設置を考えた場合、重機の使用環境が整っていない設置場所で、人力で簡単にコンテナから取り出せることが好ましい。この垂直軸風力発電装置Wが不要となる撤去時には、周辺地域の交通事情が復旧している場合が多く、重機の使用も簡単になる。又は図39の状態からウインチなどを使用して人力で傾斜台上に押し上げて図38の状態に収納することも可能である。
 以下、この発明における他の各種の実施形態につき説明する。これらの実施形態において、特に説明する事項の他は、第1の実施形態と同様である。
 第1の実施形態において、設置状態において、コンテナ2の両開きの扉10は、開いた状態でアウトリガーとして機能させるようにしてもよい。アウトリガーとして機能させる場合、扉10とコンテナ2の設置面との間に、介在物(図示せず)を介在させるか、または扉10に伸縮可能な脚(図示せず)を設けてコンテナ2の傾き時に扉10で荷重を負担できるようにする。コンテナ2の扉10がアウトリガーとして機能することで、専用のアウトリガーを設けることなく、強い風や地震等に対して、コンテナ2およびこれに固定された風車1の安定が確保できる。
 扉10をアウトリガーとして機能させる場合に、例えば図29に示すように、両開きの扉10の先端の下端と支柱6の状態との間に、ワイヤロープ等の補強索35を張ってもよい。これにより、風車1の支持がより一層安定する。
 また、扉10をアウトリガーとして機能させる場合に、図30~図32に示すように、コンテナ2の扉10の内側に、外部からの侵入を防止する内扉36を設けてもよい。内扉36は、開閉戸付きの開口36aを有していてもよい。内扉36は、この例では、図31,図32に示すように、コンテナ2の開口2aの上縁にヒンジ37で上方へはね上げ状態に開き可能とされている。扉10(図30)をアウトリガーとして利用すると、そのままではコンテナ2の内部が開放状態になってしまい、風雨の侵入や盗難などの恐れがあるが、内扉36によってこれらの侵入や盗難等が防止される。
 図33ないし図37は、翼ユニット折り畳み機構14の変形例を示す。この例の翼ユニット折り畳み機構14Aでは、翼ユニット12のアーム8を基端で主軸5に対して折れ曲がり可能に連結するアーム基端折曲連結部38と、アーム8を先端で翼7に対して折れ曲がり可能に連結するアーム先端折曲連結部39とを有する。翼7は、主軸5に対して図34Aに示すように上方へ折り畳まれるようにしても、また図34Bのように下方へ折り畳まれるようにしてもよい。
 アーム基端折曲連結部38は、図35に示すように、ヒンジ38aと、このヒンジ38aに連結されたアーム8の基端に係合してアーム8の傾き角を展開時の角度規制するストッパ部材38bとでなる。アーム8とストッパ部材38bとは、アーム8の展開時、つまりアーム8が風車使用時の角度になった状態で、図36のように互いに重なり、アーム8およびストッパ部材38bに設けられたボルト挿通孔41,42に挿通されたボルトおよびナット(いずれも図示せず)によって固定される。図37はアーム先端折曲連結部39の一例を示す。この例では、アーム先端折曲連結部39がヒンジによって構成されている。
 このように構成した場合も、翼ユニット12をコンパクトに折り畳むことができる。
 図38~図44は、第1の実施形態において、傾斜台21上に収納された折り畳み状態の主軸ユニット11および翼ユニット12からなる風車1の折り畳み体を、傾斜台21を使って引出すと共に、展開し、かつ立ち上げる作業を支援する引出し展開機構43をコンテナ2に設けた例である。
 引出し展開機構43は、コンテナ2内の開口2aに対する奥側の端部付近の床面に設置されたウインチ44と、このウインチ44に巻かれて先端が支柱6の長さ方向の中間部分に接続されたワイヤロープ等のロープ45と、前記ウインチ44の上方に位置してコンテナ2の内部に設置され前記ロープ45が掛装されたガイドローラ46とで構成される。
 この構成によると、ウインチ44を巻き戻すことで、風車1の折り畳み体が傾斜台17上を自重で滑り降り、図39のステップAのようにコンテナ2の開口2aから出る。この過程では、ウインチ44を用いるため、風車1の折り畳み体を緩やかに安全に降ろすことができる。この状態で、作業者により、図39のステップBのように翼ユニット12を展開させ、さらに図39のステップCのように、主軸ユニット11を支柱6と主軸5とが直線状に続くように展開させる。
 この状態で、図40Aのように、ウインチ44を巻き込むことで、風車1を徐々に起立させ、図40Bのように完全に起立すると、支柱6をコンテナ2に支柱固定手段20(図4、図5参照)で固定する。図41~図44は、上記の過程を斜視図で示す。なお、図45に示すように、コンテナ2に設けるガイドローラ46を、コンテナ2の入口2aに設けてもよい。
 このような引出し展開機構43を備えることで、設置場所でのこの垂直軸風力発電装置Wの設置作業がより簡単かつ迅速に行える。
 図46は、2機の風車1をコンテナ2の長手方向の両端に固定する例を示す。2機の風車1は、いずれも第1の実施形態と同様に、コンテナ2内に折り畳み状態で収納される。この場合、コンテナ2の両端に開口2aを設け、図1の傾斜台21は、互いに逆向きとしてコンテナ2内に幅方向に並べて設置される。このように2機の風車1をコンテナ2に折り畳み状態に収納し、かつ展開してコンテナ2に固定するようにしてもよい。
 図47~図52は、第1の実施形態において、太陽光パネル51を付加する例を示す。太陽光パネル51は、複数の太陽電池セル(図示せず)を並べてパネル状としたものである。太陽光パネル51は、日照を受け易いように架台52に傾斜して設置され、太陽光パネル51と架台52とで、架台付き太陽光パネル53を構成する。架台付き太陽光パネル53は、キャスタ54(図48)を有していてもよい。この架台付き太陽光パネル53が、前記の折り畳み状態の風車1と共にコンテナ2内に収納される。
 架台付き太陽光パネル53の架台52は、図48のように各架台付き太陽光パネル53の太陽光パネル51が順次少しずれて重なり可能なように、入れ子状に収納できる形状される。これら複数の架台付き太陽光パネル53は、コンテナ2内の傾斜台21の横側の空き空間に、上記の重なり状態で収納される。なお、コンテナ2のサイズを大きくすることなく太陽光パネル51を多く収納したい場合は、風車1は第1の実施形態のものよりも小型に構成する。この実施形態では、コンテナ2内の制御盤50(図1)は、各太陽光パネル51の発電電力を蓄電池4に充填するソーラーチャージャーが付加される。
 この構成の場合、垂直軸風力発電装置Wの設置場所で、各架台付き太陽光パネル53は、図47、図49~52のように、コンテナ2の周囲の地面上に並べて設置される。架台付き太陽光パネル53は、図64のようにコンテナ2の天井板上に並べて設置してもよい。
 このように太陽光パネル51を併用する場合、日照時は太陽光によっても発電が行え、無風時等でも発電電力が確保できる。各架台付き太陽光パネル53は、コンテナ2とは別個に設置されるため、コンテナ2の設置場所の方位を気に掛ける必要がない。
 図54~図63は、架台付き太陽光パネル53の各種の例を示す。図57、図61の例では、架台52の脚部52aを伸縮可能とすることで、太陽光パネル51の傾斜角度の調整を可能としている。
 図65ないし図70は、この発明のさらに他の実施形態を示す。これらの実施形態において、特に説明する事項の他は、第1の実施形態と同様である。
 この実施形態は、前記風車1を、翼7がコンテナ2の高さ範囲から上方に突出する使用位置(図65に示す位置)と翼7がコンテナ2の高さ範囲内に収納される収納位置(図66に示す位置)との間で昇降可能なように案内する直動案内装置71がコンテナ2に設けられている。また風車1を昇降させる昇降装置75が設けられている。コンテナ2は、災害等の被災地域での電力供給を行うためのシステムを輸送するために、陸路ないし空路での輸送が可能となる標準サイズのコンテナを用いる。ここでは12フィートコンテナを想定している。
 前記直動案内装置71は、転がり形式のリニアガイド(直動転がり軸受とも呼ばれる)等からなり、コンテナ2の一端の壁2bの内面に取付けられている。直動案内装置71は、コンテナ2の壁2bに上下方向に沿って取り付けられた固定レール72と、この固定レールに上下方向に直動可能に組み付けられた上下複数の可動部材73とでなり、前記可動部材73は風車1の支柱6の下部に取り付けられている。
 前記昇降装置75には、図67Aに示すように、コンテナ2の上部と支柱6の下部とに結合された巻き掛け部材76を巻き上げることで前記風車1を昇降させることが可能な昇降用巻き上げ機、例えはウインチが用いられている。前記巻き掛け部材76は、例えばロープ、ベルト、またはチェーンであり、上下の両端にフック77,78が設けられている。上側のフック77は、コンテナ2の上部に取付けられた受け金具79に、下側のフック78は支柱6の下端に取付けられた受け金具80にそれぞれ係合する。
 前記昇降装置75は、巻き掛け部材76を巻き付けるドラムをハンドル等(図示せず)の回転させる手巻き式とされている。昇降装置75は、電動モータ81(図67B参照)で前記ドラムを回転させる電動式としてもよい。図67Bの昇降装置75は手巻き式であるが、電動モータ81を想像線で追加してある。
 コンテナ2の天井2cには風車1を出入りさせる上面開口83が形成されている。この上面開口83には扉(図示せず)が設けられていて、必要に応じ開閉が可能である。前記扉は、風車1がコンテナ2内に格納されているときは閉め、風車1を使用位置に展開するときは開けることが可能とされている。上面開口83の形状および大きさは、風車1の2枚の翼7で構成される回転翼9がコンテナ2の端面に沿う回転位相となった状態でのみ出入りが可能なように、コンテナ2の端面に沿う矩形とされ、開口面積が最小で済むようにされている。
 この構成によると、コンテナ2内において、風車1の支柱6はコンテナ2内の壁2bに垂直方向に設置された直動案内装置71に取り付けられる。風車1を展開するときは、コンテナ2の上部に係合するフック77と風車1の支柱6の下部に係合するフック78を繋ぐ巻き掛け部材76を、昇降装置75により手動で巻き上げることで、簡単に風車1をコンテナ2上へ引き上げることができる。コンテナ2の天井2cは上面開口83を有し、必要に応じ扉のように風車1が格納されているときは閉め、風車1を展開するときは開けることができる。また、風車1が展開しているときもコンテナ2内を風雨から守る為に、内蓋84(図68)を設けてもよい。内蓋84は、風車1の支柱6に取付けておいてもよい。これにより、風車1を引き上げると同時に内側から内蓋84が閉まり、コンテナ2を密封することができる。
 更に容易に展開、収納する必要がある場合は、昇降装置75に電動巻上げ機を用いてもよい。これにより、風車1の展開、収納をスイッチ操作だけで行える。その場合、リミットスイッチ等(図示せず)を支柱6とコンテナ2に取り付け、展開後および収納後に自動で電動式の昇降装置が停止する機能を付加するとよい。
 前記昇降装置75は直動案内装置71と共に、前記風車1の支柱6をコンテナ2に対して固定する支柱固定手段を兼ねるものとしてもよいが、必要に応じ、風車1を引き上げた状態でコンテナ2と固定する固定専用の支柱固定手段を設けてもよい。図67Bに支柱固定手段85としてボルトを用い、風車1の支柱6とコンテナ2をボルト固定する場合の例を示す。この例では、支柱6に固定された固定金具86をコンテナ2と一体のコンテナ側固定金具87にボルト88で固定する。
 上記の実施形態は、風車1をコンテナ2の内側に配置したが、風車1の固定位置は、必要に応じ、例えば図69、図70に示すように、コンテナ2の外側に取り付けてもよい。風車1をコンテナ2外に取り付けた場合は、コンテナ2内のスペースが広がり内部スペースを有効活用できる。ただし、風車1はそのまま、または折り畳むか、または分解してコンテナ2内に格納可能な形状寸法とする。これにより、大型の台風などが接近した場合は直ちに風車1を格納することも可能であり、台風による風車1の破損を防ぐことが出来る。
 前述のように、コンテナ2の外側に風車1を取り付ける場合に、風車1を取り付けたままコンテナ2を移動しようとすると、風車1の損傷が懸念される課題がある。そこで、コンテナ2の移動時には、風車1を直動案内装置71から取り外し、図示外の台車などでコンテナ内に収納する。その場合、コンテナ内の床と地面との間には段差があるため、スロープなどを別途設置する必要があり、さらに重量物である風車1を載せた台車をスロープで床上に上げることは非常に困難である。コンテナ内に設置された風車をコンテナ外に取付ける場合にも、スロープを設置したうえで風車を載せた台車をコンテナから下ろさなければならない。
 この課題を解決する手段として、図73A,73Bおよび図74A,74Bに示すように、風車1を、コンテナ2への収納状態でコンテナ2の扉10Aの内側に沿って保持する風車保持手段Haを扉10Aに備えた。また水車62を含む小水力発電装置60を、コンテナ2への収納状態で、コンテナ2の扉10Aの内側に沿って保持する水車保持手段Hbを扉10Aに備えた。この実施形態のコンテナ2は、両側面に開口2aを有し、各開口2aを開閉する両開きの扉10A,10Aがそれぞれ設けられている。
 図74Bの左側下部を拡大した図75に示すように、風車保持手段Haは、支柱6の長手方向下部に固定された固定金具86と、固定金具86の各ボルト穴86aに挿通され、コンテナ2の扉10A(図74B)の内側に螺合される複数の図示外のボルトとを有する。固定金具86には、巻き掛け部材76(図67A参照)における下側のフック78が係合可能な被係合部86bが設けられている。
 したがって、図74A,74Bに示すように、前記扉10Aを開きこの扉10Aの内側に沿って保持された風車1をコンテナ外に出した状態で、スロープなどを使用することなく台車等で風車1を受け取り、例えば、図69、図70に示すように、風車1をコンテナ2の外側の直動案内装置71に容易に取り付けることが可能となる。風車1を設置場所から取外し、コンテナ内に収納する場合にも、図74に示すように、前記扉10Aを開いた状態にして、風車保持手段Haにより、スロープなどを使用することなく容易に風車1を扉10Aの内側に沿って保持し得る。
 図74Bの右側上部を拡大した図76および図74Aに示すように、水車保持手段Hbは、水車62の幅方向両端の基台Kd,Kdを支持する二本の支持部材66,66と、前記基台Kd,Kdに形成された長孔に挿通され各支持部材66に連結される複数のボルト・ナット67とを有する。前記二本の支持部材66,66は、コンテナ2の扉10Aの内側に平行に固定され、所定間隔を隔てて壁面に対し垂直方向にそれぞれ延びる。各支持部材66は、例えば、いわゆるアングル等の等辺山形鋼から成る。
 この場合、前記扉10Aを開きこの扉10Aの内側に沿って保持された水車62をコンテナ外に出した状態で、スロープなどを使用することなく台車等で水車62を受け取り、所望の設置場所に移動することが可能となる。水車62を設置場所から取外し、コンテナ内に収納する場合にも、水車保持手段Hbにより、スロープなどを使用することなく容易に水車62を扉10Aの内側に沿って保持し得る。
 図73A,73B、図74A,74B等に示すように扉10Aを開きこの扉10Aの内側に沿って保持された風車1をコンテナ外に簡単に取り出すことができるが、路面が砂利または土など、路面状況によっては台車で移動することが難しい場合がある。そこで、図77に示すように、風車保持手段Haは、風車1の位置を前記扉10Aの内側からこの扉10Aの内側よりも離れた位置に変更する機能であるリンク機構68を有してもよい。リンク機構68は、ブラケット69と、第1,第2のリンク板L1, L2とを有する。扉10Aの内側の開口端にブラケット69が固定され、このブラケット69に、第1のリンク板L1の長手方向一端が上下方向軸心回りに回転可能に支持されている。第1のリンク板L1の長手方向他端には、第2のリンク板L2の長手方向一端が上下方向軸心回りに回転可能に支持されている。この第2のリンク板L2の長手方向他端は支柱6に連結されている。
 したがって、扉10Aを開きこの扉10Aの内側に沿って保持された風車1をコンテナ外に出した状態で、固定金具86(図75)からボルトを離脱しておき、図77に示すように、リンク機構68により、風車1の位置を扉10Aの内側からこの扉10Aの内側よりも離れた位置、同図77の例ではコンテナ2の長手方向一端側に位置変更する。これにより、扉10Aから風車1を下ろすことなく、そのまま所望の設置場所に移動し前記ボルトにより固定することが可能となる。
 図71、図72は、コンテナ収容水力発電装置の一実施形態を示す。このコンテナ収容水力発電装置は、貨物輸送用の規格寸法のコンテナ2と、水路に設置可能でかつコンテナ2に収納および取り出し可能な複数の小水力発電装置60とを備える。各小水力発電装置60は、輸送用治具64と共にコンテナ2に収納されている。
 小水力発電装置60は、例えば図72に示すように、水路(図示せず)の両側の水路壁上に設置される一対の基台61,61と、水車62と、この水車62が保持して前記一対の基台61,61に上下回転可能に支持された回転フレーム63と、水車62に回転によって発電する発電機59とを備える。回転フレーム63は、水車62が水路中の水面下に漬かる使用姿勢と、水面上に待機する跳ね上げ姿勢との間で回転可能とされる。この構成の水力発電装置によると、小水力発電装置が規格寸法のコンテナに収納されるため、輸送性に優れる。
 以上、実施形態に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 次に、上記で説明した垂直軸風力発電装置において、コンテナおよび支柱固定手段を構成要件としない、本発明の範囲に含まれない応用態様に係る垂直軸風力発電装置について説明する。この応用態様は、以下の態様1~8を含む。この応用形態に係る垂直軸風力発電装置によっても、支柱および主軸を有する主軸ユニットと、翼およびその支持用のアームを有する翼ユニットを、いずれも折り畳み可能としたため、折り畳み状態で輸送できて輸送性に優れ、また折り畳み式であるため、輸送先で折り畳み状態から展開することで、容易に設置することができるという効果が得られる。
[態様1]
 支柱およびこの支柱の上部に垂直軸心回りで回転自在に設置された主軸を有する主軸ユニットと、それぞれ前記主軸の周囲で垂直方向に延びる翼およびこの翼を前記主軸に連結するアームにより構成される複数の翼ユニットと、前記主軸の回転によって発電する発電機とを備えた垂直軸風力発電装置であって、
 前記主軸ユニットを折り畳み可能とする主軸ユニット折り畳み機構と、折り畳まれた状態の前記主軸ユニットに沿うように前記翼ユニットを折り畳み可能とする翼ユニット折り畳み機構とを備える垂直軸風力発電装置。
[態様2]
 態様1に記載の垂直軸風力発電装置において、前記主軸ユニット折り畳み機構は、風車設置台に対して前記支柱を起倒可能に連結する支柱起倒機構を含む垂直軸風力発電装置。
[態様3]
 態様1または態様2に記載の垂直軸風力発電装置において、前記主軸ユニット折り畳み機構は、前記支柱の上端に位置して前記主軸を主軸下端で回転自在に支持する主軸下端支持部材を、主軸が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸が支柱に沿う姿勢とする主軸起倒連結機構を備える垂直軸風力発電装置。
[態様4]
 態様1ないし態様3のいずれかに記載の垂直軸風力発電装置において、前記翼ユニット折り畳み機構は、前記翼毎に設けられて前記主軸の周囲に回転可能に設置され前記アームの基端が連結される回転連結部材を有する垂直軸風力発電装置。
[態様5]
 態様1ないし態様3のいずれかに記載の垂直軸風力発電装置において、前翼ユニット折り畳み機構は、前記アームを基端で前記主軸に対して折れ曲がり可能に連結するアーム基端折曲連結部と、前記アームを先端で前記翼に対して折れ曲がり可能に連結するアーム先端折曲連結部とを有する垂直軸風力発電装置。
[態様6]
 態様1ないし態様5のいずれかに記載の垂直軸風力発電装置において、前記主軸ユニットおよび前記翼ユニットを折り畳み状態で収納しかつ前記発電機が内部に設置されたコンテナと、このコンテナから取り出された前記主軸ユニットの前記支柱を起立姿勢に固定する支柱固定手段とを備える垂直軸風力発電装置。
[態様7]
 態様6に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナ内に、このコンテナの長手方向端の開口側が低くなるように傾斜し、折り畳み状態の前記主軸ユニットおよび前記翼ユニットを前記開口から出し入れ可能に載せる傾斜台を備える垂直軸風力発電装置。
[態様8]
 態様7に記載の垂直軸風力発電装置において、前記傾斜台上に収納された前記折り畳み状態の前記主軸ユニットおよび前記翼ユニットを、前記傾斜台を使って引出すと共に、展開し、かつ立ち上げる作業を支援する引出し展開機構を前記コンテナに備える垂直軸風力発電装置。
1…風車
2…コンテナ
3…発電機
4…蓄電池
6…支柱
7…翼
8…アーム
9…回転翼
2a…開口
10, 10A…扉
11…主軸ユニット
12…翼ユニット
13…主軸ユニット折り畳み機構
14…翼ユニット折り畳み機構
14A…翼ユニット折り畳み機構
17…風車設置台
18…支柱起倒機構
19…主軸起倒連結機構
20…支柱固定手段
21…傾斜台
22…ローラ
34…回転連結部材
35…補強索
36…内扉
38…アーム基端折曲連結部
39…アーム先端折曲連結部
43…引出し展開機構
44…ウインチ
45…ロープ
46…ガイドローラ
50…制御盤
51…太陽光パネル
52…架台
53…架台付き太陽光パネル
54…キャスタ
60…小水力発電装置
62…水車
63…回転フレーム
71…直動案内装置
75…昇降装置
76…巻き掛け部材
83…上面開口
84…内蓋
85…支柱固定手段
Ha…風車保持手段
Hb…水車保持手段
W…垂直軸風力発電装置

Claims (21)

  1.  支柱の上部に垂直軸心回りで回転自在に設置された主軸に、この主軸の周囲で垂直方向に延びる複数の翼がアームを介して連結された垂直軸型の風車と、
     前記主軸の回転によって発電する発電機と、
    を備える垂直軸風力発電装置であって、
     貨物輸送用の規格寸法のコンテナを備え、前記風車が前記発電機と共に前記コンテナに収納可能であり、前記コンテナに、前記風車の前記支柱を当該コンテナに固定する支柱固定手段が設けられた垂直軸風力発電装置。
  2.  請求項1に記載の垂直軸風力発電装置において、前記垂直軸風車が折り畳みまたは分解可能である垂直軸風力発電装置。
  3.  請求項1または2に記載の垂直軸風力発電装置において、前記風車が折り畳み状態または分解状態で前記コンテナに収納可能である垂直軸風力発電装置。
  4.  請求項3に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナが、その内部に、このコンテナの長手方向端の開口側が低くなるように傾斜し、前記風車の折り畳み体を、前記開口から出し入れ可能に載せる傾斜台を備える垂直軸風力発電装置。
  5.  請求項4に記載の垂直軸風力発電装置において、前記風車の折り畳み体を、前記傾斜台を使って引出すと共に、展開し、かつ立ち上げる作業を支援する引出し展開機構を前記コンテナに備える垂直軸風力発電装置。
  6.  請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナが、前記コンテナの長手方向端の開口を開閉する両開きの扉を有し、開いた状態の前記扉がアウトリガーとして機能する垂直軸風力発電装置。
  7.  請求項6に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナが、前記扉の内側に、外部からの侵入を防止する内扉を有する垂直軸風力発電装置。
  8.  請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナの外または上に設置可能なように架台に組まれて太陽光発電を行う太陽光パネル、および発電された電力を蓄電する蓄電池が、前記折り畳み状態または分解状態の前記風車と共に前記コンテナ内に収納可能である垂直軸風力発電装置。
  9.  請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、
     前記支柱および前記主軸を有する前記主軸ユニットを折り畳み可能とする主軸ユニット折り畳み機構と、前記翼および前記アームにより構成された翼ユニットを折り畳まれた状態の前記主軸ユニットに沿うように折り畳み可能とする翼ユニット折り畳み機構とを備える垂直軸風力発電装置。
  10.  請求項9に記載の垂直軸風力発電装置において、前記主軸ユニット折り畳み機構は、風車設置台に対して前記支柱を起倒可能に連結する支柱起倒機構を含む垂直軸風力発電装置。
  11.  請求項9または請求項10に記載の垂直軸風力発電装置において、前記主軸ユニット折り畳み機構は、前記支柱の上端に位置して前記主軸を主軸下端で回転自在に支持する主軸下端支持部材を、主軸が起倒可能なように連結し、倒れ状態で主軸が支柱に沿う姿勢とする主軸起倒連結機構を備える垂直軸風力発電装置。
  12.  請求項9ないし請求項11のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、前記翼ユニット折り畳み機構は、前記翼毎に設けられて前記主軸の周囲に回転可能に設置され前記アームの基端が連結される回転連結部材を有する垂直軸風力発電装置。
  13.  請求項9ないし請求項12のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、前翼ユニット折り畳み機構は、前記アームを基端で前記主軸に対して折れ曲がり可能に連結するアーム基端折曲連結部と、前記アームを先端で前記翼に対して折れ曲がり可能に連結するアーム先端折曲連結部とを有する垂直軸風力発電装置。
  14.  請求項1に記載の垂直軸風力発電装置において、前記風車を、前記コンテナへの収納状態で、前記コンテナの扉の内側に沿って保持する風車保持手段を前記扉に備えた垂直軸風力発電装置。
  15.  請求項14に記載の垂直軸風力発電装置において、前記風車保持手段は、前記風車の位置を前記扉の内側からこの扉の内側よりも離れた位置に変更する機能を有する垂直軸風力発電装置。
  16.  請求項14または請求項15に記載の垂直軸風力発電装置において、水車を、前記コンテナへの収納状態で、前記コンテナの扉の内側に沿って保持する水車保持手段を前記扉に備えた垂直軸風力発電装置。
  17.  請求項1または請求項14ないし請求項16のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、前記風車を、前記翼が前記コンテナの高さ範囲から上方に突出する使用位置と前記翼が前記コンテナの高さ範囲内に収納される収納位置との間で昇降可能なように案内する直動案内装置が前記コンテナに設けられた垂直軸風力発電装置。
  18.  請求項17に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナの上部と前記支柱の下部とに結合された巻き掛け部材を巻き上げることで前記風車を昇降させることが可能な巻き上げ式の昇降装置を備えた垂直軸風力発電装置。
  19.  請求項18に記載の垂直軸風力発電装置において、前記昇降装置は、電動モータの駆動で巻き上げ動作を行う電動式である垂直軸風力発電装置。
  20.  請求項17ないし請求項19のいずれか1項に記載の垂直軸風力発電装置において、前記コンテナが、前記風車を出入りさせる上面開口を天井面に有し、前記支柱に、前記風車が上昇した状態で前記上面開口を密閉する内蓋が設けられた垂直軸風力発電装置。
  21.  貨物輸送用の規格寸法のコンテナと、水路に設置可能でかつ前記コンテナに収納および取り出し可能な小水力発電装置とを備えるコンテナ収容水力発電装置。
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