DE112022001870T5 - Wind power generating device - Google Patents

Abstract

Eine Windkrafterzeugungsvorrichtung (1) weist auf: eine Stützwelle (10); einen Drehkörper (20), der aus einem dielektrischen Material hergestellt ist und von der Stützwelle in einer Weise getragen wird, dass er um eine Mittelachse der Stützwelle drehbar ist; eine Vielzahl von Elektroden (30), die auf einer Oberfläche des Drehkörpers in einer Weise vorgesehen sind, dass sie in einem Abstand in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse angeordnet sind; eine Stromversorgung (50), die eine vorgegebene Spannung an jede der Vielzahl von Elektroden in einem vorgegebenen Zeitintervall anlegt; und einen Generator (60), der an den Drehkörper gekoppelt ist.A wind power generating device (1) has: a support shaft (10); a rotary body (20) made of a dielectric material and supported by the support shaft in a manner to be rotatable about a central axis of the support shaft; a plurality of electrodes (30) provided on a surface of the rotary body in such a manner as to be spaced apart in a circumferential direction about the central axis; a power supply (50) that applies a predetermined voltage to each of the plurality of electrodes at a predetermined time interval; and a generator (60) coupled to the rotating body.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkrafterzeugungsvorrichtung.The present invention relates to a wind power generating device.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Windkrafterzeugungsvorrichtungen vom Horizontalschafttyp und Windkrafterzeugungsvorrichtungen vom Vertikalschafttyp bekannt, wie etwa einzusehen in der japanischen Patentoffenlegung Nr. 2021-32239 (PTL1) und dergleichen.In the prior art, so-called horizontal shaft type wind power generating devices and vertical shaft type wind power generating devices are known, such as those shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2021-32239 (PTL1) and the like.

BEZUGNAHMENREFERENCES

PATENTLITERATURPATENT LITERATURE

PTL 1: Japanische Patentoffenlegungs-Nr. 2021-32239 PTL 1: Japanese Patent Disclosure No. 2021-32239

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM

Eine Windkrafterzeugungsvorrichtung vom Horizontaltyp oder Vertikaltyp in urbanen Gegenden aufzustellen ist schwierig, da ein mit einem Blatt versehener Drehkörper bei hoher Geschwindigkeit rotiert und Geräusche erzeugt.Setting up a horizontal type or vertical type wind power generating device in urban areas is difficult because a bladed rotating body rotates at high speed and generates noise.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Windkrafterzeugungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Geräusche zu reduzieren.An object of the present invention is to provide a wind power generating device capable of reducing noise.

LÖSUNG DES PROBLEMSTHE SOLUTION OF THE PROBLEM

Eine Windkrafterzeugungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist auf eine Stützwelle; einen Drehkörper, der aus einem dielektrischen Material hergestellt ist und von der Stützwelle in einer Weise gelagert wird, dass er in der Lage ist, um eine Mittelachse der Stützwelle drehbar zu sein; eine Vielzahl von Elektroden, die auf einer Oberfläche des Drehkörpers in einer Weise bereitgestellt sind, dass sie in einem Abstand in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse angeordnet sind; eine Stromversorgung, die in einem vorgegebenen Zeitintervall eine vorgegebene Spannung an jede der Vielzahl von Elektroden anlegt; und einen Generator, der an den Drehkörper gekoppelt ist.A wind power generating device according to an aspect of the present invention includes a support shaft; a rotating body made of a dielectric material and supported by the support shaft in a manner capable of being rotatable about a central axis of the support shaft; a plurality of electrodes provided on a surface of the rotary body in a manner to be spaced in a circumferential direction about the central axis; a power supply that applies a predetermined voltage to each of the plurality of electrodes at a predetermined time interval; and a generator coupled to the rotating body.

VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNGADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Windkrafterzeugungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Geräusche zu reduzieren.According to the present invention, it is possible to provide a wind power generating device capable of reducing noise.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

• 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Windkrafterzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 is a perspective view of a wind power generating device according to a first embodiment of the present invention.
• 2 ist eine schematische Ansicht, die einen Schnitt durch einen Drehkörper der Windkrafterzeugungsvorrichtung zeigt. 2 is a schematic view showing a section through a rotating body of the wind power generating device.
• 3 ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung zwischen einer Elektrode und einer Spannungsanlegeeinheit zeigt. 3 is a diagram schematically showing the relationship between an electrode and a voltage applying unit.
• 4 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Mechanismus, in dem sich der Drehkörper dreht. 4 is a view illustrating a mechanism in which the rotating body rotates.
• 5 ist eine Ansicht, die eine Modifizierung des Drehkörpers zeigt. 5 is a view showing a modification of the rotating body.
• 6 ist eine Ansicht, die eine Modifizierung des Drehkörpers zeigt. 6 is a view showing a modification of the rotating body.
• 7 ist eine schematische Ansicht einer Gruppe von Windkrafterzeugungsvorrichtungen, die eine Vielzahl von Windkrafterzeugungsvorrichtungen aufweist. 7 is a schematic view of a wind power generation device group comprising a plurality of wind power generation devices.
• 8 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Drehkörpers und der Elektroden einer Windkrafterzeugungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8th is a partially enlarged view of a rotating body and electrodes of a wind power generating device according to a second embodiment of the present invention.
• 9 ist eine perspektivische Ansicht der in 8 gezeigten Elektroden. 9 is a perspective view of the in 8th electrodes shown.
• 10 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X von 8. 10 is a sectional view along line XX of 8th .
• 11 ist eine Schnittdarstellung, die schematisch eine Modifizierung einer zweiten Elektrode zeigt. 11 is a sectional view schematically showing a modification of a second electrode.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, sind gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to which reference is made below, the same or corresponding parts are provided with the same reference numerals.

(Erste Ausführungsform)(First embodiment)

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Windkrafterzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 weist eine Stützwelle 10, einen Drehkörper 20, eine Vielzahl von Elektroden 30, eine Überzugsschicht 40, eine Stromversorgung 50 und einen Generator 60 auf. Die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 unterscheidet sich von den so genannten Windkrafterzeugungsvorrichtungen mit horizontaler oder vertikaler Welle und enthält keinen Flügel. In der folgenden Beschreibung wird die Auf-Ab-Richtung in 1 als vertikale Richtung bezeichnet. Die Einbaulage der Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 ist dabei nicht auf die in 1 gezeigte Lage beschränkt. Bei 1 handelt es sich um eine schematische Ansicht, und die Abmessungen und Verhältnisse der jeweiligen Elemente, die Abstände zwischen den Elektroden 30 und dergleichen unterscheiden sich von denen einer tatsächlichen Vorrichtung. Das Gleiche gilt für die anderen Zeichnungen. 1 is a perspective view of a wind power generating device according to a first embodiment of the present invention. A wind power generating device 1 includes a support shaft 10, a rotating body 20, a plurality of electrodes 30, a coating layer 40, a power supply 50 and a generator 60. The wind power generating device 1 differs differs from the so-called horizontal or vertical shaft wind power generating devices and does not contain a blade. In the following description, the up-down direction is in 1 referred to as the vertical direction. The installation position of the wind power generating device 1 is not limited to that in 1 location shown limited. At 1 This is a schematic view, and the dimensions and proportions of the respective elements, the distances between the electrodes 30 and the like are different from those of an actual device. The same applies to the other drawings.

Die Stützwelle 10 ist z.B. zylindrisch geformt. Die Stützwelle 10 wird auf einer Aufstellfläche z. B. dem Boden, installiert. Die Lage der Stützwelle 10 in Bezug auf die Aufstellfläche ist nicht konkret beschränkt.The support shaft 10 is, for example, cylindrical in shape. The support shaft 10 is placed on a surface z. B. the floor, installed. The position of the support shaft 10 in relation to the installation area is not specifically limited.

Der Drehkörper 20 wird von der Stützwelle 10 derart gestützt, dass er um eine Mittelachse 10A der Stützwelle 10 drehbar ist. Der Drehkörper 20 ist aus einem dielektrischen Material hergestellt. Der Drehkörper 20 ist aus einem Harz, einem isolationsbeschichteten Metallteil oder ähnlichem hergestellt. Bevorzugt ist der Drehkörper 20 aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Der Drehkörper 20 ist in einer Hohlform ausgebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Drehkörper 20 aus einer Hohlkugel gebildet. Der Durchmesser des Drehkörpers 20 liegt beispielsweise in einem Bereich von etwa 1 m bis 5 m. Die Größe des Drehkörpers 20 kann dabei beliebig festgelegt werden.The rotating body 20 is supported by the support shaft 10 such that it is rotatable about a central axis 10A of the support shaft 10. The rotating body 20 is made of a dielectric material. The rotating body 20 is made of a resin, an insulation-coated metal part or the like. The rotating body 20 is preferably made of a fiber-reinforced plastic. The rotating body 20 is formed in a hollow shape. According to the present embodiment, the rotating body 20 is formed from a hollow sphere. The diameter of the rotating body 20 is, for example, in a range of approximately 1 m to 5 m. The size of the rotating body 20 can be set as desired.

Die Vielzahl von Elektroden 30 sind auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 so bereitgestellt, dass sie in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse 10A herum in Abständen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Vielzahl von Elektroden 30 auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 so bereitgestellt, dass sie in gleichen Abständen über den gesamten Bereich in Umfangsrichtung angeordnet sind. Dabei kann in einem Teil der Oberfläche des Drehkörpers 20 ein Bereich vorgesehen sein, in dem keine Elektrode 30 bereitgestellt ist (ein Bereich, in dem die Elektrode 30 fehlt), oder es kann ein Bereich vorgesehen sein, in dem der Abstand zwischen den Elektroden 30 in der Umfangsrichtung verschieden ist. Wie in 2 gezeigt, hat jede der Elektroden 30 eine Form, die sich entlang eines Abschnitts erstreckt, in dem eine Ebene mit der Mittelachse 10A die Oberfläche des Drehkörpers 20 schneidet. Bevorzugt ist ein Winkel θ1, der durch eine Ebene P orthogonal zur Mittelachse 10A gebildet wird und durch den Mittelpunkt 20A des Drehkörpers 20 und eine gerade Linie L1, die den Mittelpunkt 20A und einen oberen Endabschnitt 30a der Elektrode 30 verbindet, auf etwa 45 Grad eingestellt. Ebenso sollte der Winkel θ2, der durch die Ebene P und eine gerade Linie L2, die den Mittelpunkt 20A und einen unteren Endabschnitt 30b der Elektrode 30 verbindet, gebildet wird, bevorzugt auf etwa 45 Grad eingestellt werden. Der Abstand zwischen einander benachbarten Elektroden 30 liegt beispielsweise in einem Bereich von 1,7 µm bis 90 µm. Die Breite jeder Elektrode 30 (die Abmessung jeder Elektrode 30 in Umfangsrichtung) liegt z. B. in einem Bereich von 20 µm bis 100 µm. Dabei werden der Abstand zwischen den Elektroden 30 und die Breite der Elektrode 30 im Hinblick auf Effizienz und einfache Herstellung festgelegt. Die Breite der Elektrode 30 muss nicht gleichmäßig sein, und je nach der Form der Oberfläche des Drehkörpers 20 können Abschnitte mit unterschiedlichen Breiten vorgesehen sein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Breite jeder Elektrode 30 von einem mittleren Abschnitt jeder Elektrode 30 in Hoch-Runter-Richtung in Richtung des oberen Endabschnitts und des unteren Endabschnitts jeder Elektrode 30 schmaler gestaltet werden, um den Abstand zwischen einem Paar benachbarter Elektroden 30 in Hoch-Runter-Richtung im Wesentlichen gleich zu halten. 2 zeigt den Drehkörper 20 und eine Elektrode 30 unter der Vielzahl von Elektroden 30.The plurality of electrodes 30 are provided on the surface of the rotating body 20 so that they are arranged at intervals in a circumferential direction around the central axis 10A. Preferably, the plurality of electrodes 30 are provided on the surface of the rotating body 20 so that they are arranged at equal intervals over the entire area in the circumferential direction. In this case, a region in which no electrode 30 is provided (a region in which the electrode 30 is missing) may be provided in a part of the surface of the rotating body 20, or a region may be provided in which the distance between the electrodes 30 is different in the circumferential direction. As in 2 As shown, each of the electrodes 30 has a shape extending along a portion in which a plane having the central axis 10A intersects the surface of the rotating body 20. Preferably, an angle θ1 formed by a plane P orthogonal to the central axis 10A and through the center 20A of the rotating body 20 and a straight line L1 connecting the center 20A and an upper end portion 30a of the electrode 30 is set to about 45 degrees . Likewise, the angle θ2 formed by the plane P and a straight line L2 connecting the center 20A and a lower end portion 30b of the electrode 30 should preferably be set to about 45 degrees. The distance between adjacent electrodes 30 is, for example, in a range of 1.7 μm to 90 μm. The width of each electrode 30 (the dimension of each electrode 30 in the circumferential direction) is z. B. in a range from 20 µm to 100 µm. The distance between the electrodes 30 and the width of the electrode 30 are determined with regard to efficiency and ease of production. The width of the electrode 30 does not have to be uniform, and depending on the shape of the surface of the rotating body 20, sections with different widths may be provided. According to the present embodiment, the width of each electrode 30 can be made narrower from a central portion of each electrode 30 in the up-down direction toward the upper end portion and the lower end portion of each electrode 30 to increase the distance between a pair of adjacent electrodes 30 in the up -Keeping down direction essentially the same. 2 shows the rotating body 20 and an electrode 30 among the plurality of electrodes 30.

Die Überzugsschicht 40 bedeckt die gesamte Oberfläche des Drehkörpers 20, einschließlich der Oberfläche jeder Elektrode 30. Die Überzugsschicht 40 ist aus einem isolierenden Material wie etwa Harz oder Silikatglas hergestellt. Die Überzugsschicht 40 ist bevorzugt dünn ausgebildet. Bevorzugt ist die Überzugsschicht 40 aus einem farbigen Material hergestellt, so dass die Elektrode 30 von außen nicht zu erkennen ist. Bei dieser Konfiguration werden Oxidation und Schwefelung der Elektrode 30 unterdrückt, und die stabilen Eigenschaften werden über einen langen Zeitraum aufrechterhalten. Die Überzugsschicht 40 kann nur einen Teil der Elektrode 30 und nicht die gesamte Oberfläche des Drehkörpers 20 bedecken.The coating layer 40 covers the entire surface of the rotating body 20, including the surface of each electrode 30. The coating layer 40 is made of an insulating material such as resin or silicate glass. The coating layer 40 is preferably thin. The coating layer 40 is preferably made of a colored material so that the electrode 30 cannot be seen from the outside. With this configuration, oxidation and sulfurization of the electrode 30 are suppressed, and the stable characteristics are maintained for a long period of time. The coating layer 40 may only cover a part of the electrode 30 and not the entire surface of the rotating body 20.

Die Stromversorgung 50 legt in einem vorgegebenen Zeitintervall eine vorgegebene Spannung an jede Elektrode 30 an. Die Stromversorgung 50 legt an jede Elektrode 30 eine Spannung an, so dass auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 in Umfangsrichtung durch eine elektrische Feldgradientenkraft (dielektrische Gradientenkraft) eine Gasströmung gebildet wird. Das Verfahren zum Anlegen der Spannung, d.h. das Verfahren zur Bildung der Gasströmung in der Richtung, in der die Vielzahl von Elektroden 30 angeordnet sind (das Verfahren zum Transportieren des Gases), ist das gleiche wie das in Patent Nr. 5633373 beschriebene Prinzip. Kurz gesagt sind, wie in 3 gezeigt, die Vielzahl von Elektroden 30 üblicherweise in der Reihenfolge der Anordnung, z. B. alle vier Elektroden 30, verbunden und jeweils mit den Ausgangsklemmen der Stromversorgung 50 verbunden, und die Stromversorgung 50 gibt vierphasige Impulsspannungen V1 bis V4 aus, die sich im Lauf der Zeit periodisch ändern. Auf diese Weise wird in der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Elektroden 30 eine Gasströmung gebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Vielzahl von Elektroden 30 entlang der Oberfläche des Drehkörpers 20 angeordnet und kontinuierlich in Umfangsrichtung um die Mittelachse 10A herum verbunden, so dass eine Gasströmung AR41 (siehe 4) gebildet wird, die in Umfangsrichtung entlang der Oberfläche des Drehkörpers 20 fließt. Die Impulsspannung hat einen Wert im Bereich von 330 V bis 950 V, und die Pulsanstiegszeit ist kleiner gleich 1 µs. Die Stärke der Gasströmung AR41 kann in Abhängigkeit von der Höhe der Spannung und der Dauer der Spannung eingestellt werden.The power supply 50 applies a predetermined voltage to each electrode 30 at a predetermined time interval. The power supply 50 applies a voltage to each electrode 30 so that a gas flow is formed on the surface of the rotating body 20 in the circumferential direction by an electric field gradient force (dielectric gradient force). The method of applying the voltage, that is, the method of forming the gas flow in the direction in which the plurality of electrodes 30 are arranged (the method of transporting the gas), is the same as the principle described in Patent No. 5633373. In short, as in 3 shown, the plurality of electrodes 30 usually in the order of arrangement, e.g. B. all four electrodes 30, connected and each connected to the output terminals of the power supply 50, and the Power supply 50 outputs four-phase pulse voltages V1 to V4 that change periodically over time. In this way, a gas flow is formed in the arrangement direction of the plurality of electrodes 30. According to the present embodiment, the plurality of electrodes 30 are arranged along the surface of the rotating body 20 and continuously connected in the circumferential direction around the central axis 10A, so that a gas flow AR41 (see 4 ) is formed, which flows in the circumferential direction along the surface of the rotating body 20. The pulse voltage has a value in the range of 330 V to 950 V, and the pulse rise time is less than or equal to 1 µs. The strength of the AR41 gas flow can be adjusted depending on the level of voltage and the duration of the voltage.

3 zeigt eine lineare Elektrode, die in einer Ebene angeordnet ist. Dies entspricht einer vergrößerten Ansicht eines Teils des Drehkörpers 20 und der Elektroden 30 der vorliegenden Ausführungsform. In Anbetracht der Größe des Drehkörpers 20, der Breite der Elektrode 30 und des Abstands zwischen einem Paar benachbarter Elektroden 30 kann der Drehkörper 20 in Bezug auf mehrere bis zehn und mehrere Elektroden 30 als eine im Wesentlichen ebene Fläche betrachtet werden und ist daher der Einfachheit halber in 3 als solche dargestellt. 3 shows a linear electrode arranged in a plane. This corresponds to an enlarged view of a part of the rotating body 20 and the electrodes 30 of the present embodiment. Considering the size of the rotary body 20, the width of the electrode 30 and the distance between a pair of adjacent electrodes 30, the rotary body 20 can be considered as a substantially flat surface with respect to several to ten and several electrodes 30 and is therefore for convenience in 3 presented as such.

In 3 sind die Elektroden 30 parallel zueinander in Vierergruppen angeordnet, und die Elektroden 30, die der ersten bis vierten Phase entsprechen, sind jeweils mit E1^(j) bis E4^(j) bezeichnet. (j) ist eine Periodenzahl für die Wiederholungsperiode der vier Phasen. Die Anzahl der Elektroden 30 in einem Satz und die Anzahl der Phasen der Impulsspannung sind nicht auf vier beschränkt, sondern können auf eine beliebige ganze Zahl n eingestellt werden. Obwohl die Ausgangsklemme der Stromversorgung in 3 über einen Kondensator mit der Elektrode verbunden ist, kann sie auch ohne einen Kondensator verbunden sein. Die Verbindungsrichtung von der Ausgangsklemme der Stromversorgung ist nicht auf die in 3 gezeigte Richtung beschränkt.In 3 , the electrodes 30 are arranged parallel to each other in groups of four, and the electrodes 30 corresponding to the first to fourth phases are designated E1 ^(j) to E4 ^(j) , respectively. (j) is a period number for the repetition period of the four phases. The number of electrodes 30 in a set and the number of phases of the pulse voltage are not limited to four, but can be set to any integer n. Although the output terminal of the power supply is in 3 is connected to the electrode via a capacitor, it can also be connected without a capacitor. The connection direction from the output terminal of the power supply is not to the in 3 direction shown limited.

Der Generator 60 ist mit dem Drehkörper 20 verbunden. Der Generator 60 erzeugt durch die Drehung des Drehkörpers 20 elektrischen Strom. Der Generator 60 weist einen Magneten 62 und einen Stator 64 auf.The generator 60 is connected to the rotating body 20. The generator 60 generates electrical power through the rotation of the rotating body 20. The generator 60 has a magnet 62 and a stator 64.

Der Magnet 62 ist an der Innenfläche des Drehkörpers 20 befestigt, so dass er sich einstückig mit dem Drehkörper 20 dreht. Der Magnet 62 ist direkt oder indirekt über ein anderes Element am Drehkörper 20 befestigt.The magnet 62 is attached to the inner surface of the rotating body 20 so that it rotates integrally with the rotating body 20. The magnet 62 is attached to the rotating body 20 directly or indirectly via another element.

Der Stator 64 ist von dem Magneten 62 umgeben. Der Stator 64 ist direkt oder indirekt über ein anderes Element an der Stützwelle 10 befestigt.The stator 64 is surrounded by the magnet 62. The stator 64 is attached to the support shaft 10 directly or indirectly via another element.

Als nächstes wird anhand von 4 ein Mechanismus beschrieben, bei dem sich der Drehkörper 20 um die Mittelachse 10A dreht.Next is based on 4 a mechanism is described in which the rotating body 20 rotates about the central axis 10A.

Zunächst wird mit der Stromversorgung 50 durch das eingangs beschriebene Verfahren eine Spannung an jede Elektrode 30 angelegt. Dadurch wird auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 ein in Umfangsrichtung fließender Gasstrom AR41 gebildet. In 4 ist der Gasstrom AR41 durch eine Zweipunkt-Strichlinie dargestellt. Außerdem fließt mit der Impulsspannung kein tatsächlicher Strom, so dass der Stromverbrauch gering ist.First, a voltage is applied to each electrode 30 using the power supply 50 using the method described at the beginning. As a result, a gas stream AR41 flowing in the circumferential direction is formed on the surface of the rotating body 20. In 4 the gas stream AR41 is represented by a two-dot dashed line. In addition, no actual current flows with the pulse voltage, so power consumption is low.

Wenn in diesem Zustand ein Wind W mit Bauteilen in der Richtung orthogonal zur Mittelachse 10A auf den Drehkörper 20 trifft, erfährt der Drehkörper 20 keinen besonderen Widerstand von dem Wind entlang der Gasströmung AR41 (der Wind, der auf einen linken Teil des Drehkörpers 20 in 4 trifft), sondern erfährt Widerstand von einem Wind in einer Richtung entgegengesetzt zur Gasströmung AR41 (der Wind, der auf einen rechten Teil des Drehkörpers 20 in 4 trifft). Daher dreht sich der Drehkörper 20 um die Mittelachse 10A in eine Richtung AR42, die der Richtung der Gasströmung AR41 entgegengesetzt ist. Durch diese Drehung wird elektrische Leistung erzeugt.In this state, when a wind W having components in the direction orthogonal to the central axis 10A hits the rotating body 20, the rotating body 20 does not experience any particular resistance from the wind along the gas flow AR41 (the wind falling on a left part of the rotating body 20 in 4 hits), but experiences resistance from a wind in a direction opposite to the gas flow AR41 (the wind acting on a right part of the rotating body 20 in 4 meets). Therefore, the rotating body 20 rotates about the central axis 10A in a direction AR42 that is opposite to the direction of the gas flow AR41. This rotation generates electrical power.

Wie oben beschrieben, dreht sich der Drehkörper 20 nicht nur dann, wenn der Wind W in dem Zustand trifft auf den Drehkörper 20, in dem die Gasströmung AR41 gebildet wird, sondern auch dann, wenn die Gasströmung AR41 durch Anlegen der Spannung an jede Elektrode 30 durch die Stromversorgung 50 in dem Zustand gebildet wird, in dem der Wind W auf den Drehkörper 20 trifft, der sich in Ruhe befindet, um die Mittelachse 10A in der Richtung AR42 entgegengesetzt zur Richtung der Gasströmung AR41.As described above, the rotating body 20 rotates not only when the wind W hits the rotating body 20 in the state in which the gas flow AR41 is formed, but also when the gas flow AR41 is formed by applying the voltage to each electrode 30 is formed by the power supply 50 in the state in which the wind W hits the rotating body 20 which is at rest about the central axis 10A in the direction AR42 opposite to the direction of the gas flow AR41.

Wie oben beschrieben, weist die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform keinen Flügel auf, der in einer Windkrafterzeugungsvorrichtung mit horizontaler oder vertikaler Welle enthalten ist, und somit wird der Lärm reduziert. Da das Gefühl der Angst, das den Menschen durch die Rotation des Flügels vermittelt wird, im Wesentlichen beseitigt wird, kann die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 in einem städtischen Gebiet oder dergleichen installiert werden.As described above, the wind power generating device 1 according to the present embodiment does not have a blade included in a horizontal or vertical shaft wind power generating device, and thus the noise is reduced. Since the feeling of fear given to people by the rotation of the blade is substantially eliminated, the wind power generating device 1 can be installed in an urban area or the like.

Bevorzugt wird die Drehzahl des Drehkörpers 20 entsprechend der Windgeschwindigkeit des auf den Drehkörper 20 treffenden Windes W in der Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 eingestellt. Die Drehzahl des Drehkörpers 20 wird durch die Reibungskraft zwischen dem Wind W und dem Gasstrom AR41 eingestellt. Das bedeutet, dass die Stromversorgung 50 die Größe und die Periode der an jede Elektrode 30 angelegten Spannung basierend auf der Windgeschwindigkeit des Windes W, der auf den Drehkörper 20 trifft, anpasst. Auf diese Weise ist es möglich, entsprechend der Windgeschwindigkeit des auf den Drehkörper 20 auftreffenden Windes W effizient elektrischen Strom zu erzeugen. Die Windgeschwindigkeit des Windes W, der auf den Drehkörper 20 trifft, wird von einem Windgeschwindigkeitssensor detektiert, der an der Stützwelle 10 oder ähnlichem vorgesehen ist. Alternativ kann die Windstärke auch durch die Drehzahl pro Minute des Drehkörpers 20 selbst detektiert werden. Die Stromversorgung 50 passt die Höhe und die Dauer der an jede Elektrode 30 angelegten Spannung so an, dass die Drehzahl des Drehkörpers 20 nicht größer gleich einer bestimmten Drehzahl wird.The speed of the rotating body 20 is preferably set in accordance with the wind speed of the wind W striking the rotating body 20 in the wind power generating device 1. The Speed of rotation of the rotating body 20 is adjusted by the frictional force between the wind W and the gas flow AR41. That is, the power supply 50 adjusts the magnitude and period of the voltage applied to each electrode 30 based on the wind speed of the wind W hitting the rotating body 20. In this way, it is possible to efficiently generate electric power according to the wind speed of the wind W incident on the rotating body 20. The wind speed of the wind W hitting the rotating body 20 is detected by a wind speed sensor provided on the support shaft 10 or the like. Alternatively, the wind strength can also be detected by the speed per minute of the rotating body 20 itself. The power supply 50 adjusts the level and duration of the voltage applied to each electrode 30 so that the speed of the rotating body 20 does not become greater than or equal to a certain speed.

Wenn die Drehung des Drehkörpers 20 gestoppt wird, unterbricht die Stromversorgung 50 das Anlegen der Spannung an jede Elektrode 30.When the rotation of the rotating body 20 is stopped, the power supply 50 stops applying the voltage to each electrode 30.

Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, kann der Drehkörper 20 durch eine abgeflachte Kugel gebildet werden, die erhalten wird, wenn eine Ellipse um ihre kurze Achse als Drehachse gedreht wird. In diesem Fall wird der Drehkörper 20 von der Stützwelle 10 so getragen, dass seine Drehachse (kurze Achse) mit der Mittelachse 10A zusammenfällt.According to the embodiment described above, as in 5 As shown, the rotating body 20 can be formed by a flattened sphere obtained when an ellipse is rotated about its short axis as the axis of rotation. In this case, the rotating body 20 is supported by the support shaft 10 so that its rotation axis (short axis) coincides with the central axis 10A.

Alternativ kann der Drehkörper 20 auch aus einer prolatischen Kugel gebildet sein, die erhalten wird, wenn eine Ellipse um ihre Längsachse als Rotationsachse gedreht wird. Ferner kann der Drehkörper 20, wie in 6 gezeigt, zylindrisch geformt sein.Alternatively, the rotating body 20 can also be formed from a prolate sphere, which is obtained when an ellipse is rotated about its longitudinal axis as the axis of rotation. Furthermore, the rotating body 20, as in 6 shown, be cylindrical in shape.

Die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 mit einer solchen Form ist im Vergleich zu einem Typ, bei dem sich ein Propeller oder ein Windrad dreht, extrem geräuscharm und vermittelt den Menschen nicht das Gefühl der Angst vor einem Drehkörper. Die Vorrichtung hat ein rätselhaftes Design, und wie in 7 gezeigt, wirken diese Windkrafterzeugungsvorrichtungen 1 wie Monumente, wenn eine Vielzahl von Windkrafterzeugungsvorrichtungen 1 mit unterschiedlichen Größen, Höhen und Formen angeordnet sind. Die Oberfläche des Drehkörpers 20 kann glatt sein oder mit einem Anzeigeabschnitt 20D mit Symbolen, Werbedesigns usw. versehen sein, wie in 7 gezeigt. In 7 ist der Anzeigeabschnitt 20D durch schräge Linien dargestellt. Der Bereich, in dem der Anzeigeabschnitt 20D vorgesehen ist, kann beliebig festgelegt werden. Darüber hinaus kann ein geometrisches Muster, dessen Aussehen sich während der Drehung ändert, auf den Drehkörper 20 gezeichnet werden. Darüber hinaus kann eine Lichtquelle im Inneren des Drehkörpers 20 vorgesehen werden, so dass der Drehkörper 20 selbst schwach leuchtet, oder ein bewegtes Bild oder ein Standbild kann auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 durch Projektion von der Innenseite des Drehkörpers 20 oder Projektion von der Außenseite des Drehkörpers 20 angezeigt werden. Die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 kann auch auf Bahnhofsplätzen, Parkplätzen verschiedener öffentlicher Einrichtungen, Themenparks und dergleichen installiert werden.The wind power generating device 1 with such a shape is extremely quiet compared to a type in which a propeller or a wind turbine rotates, and does not give people the feeling of fear of a rotating body. The device has an enigmatic design, and as in 7 shown, these wind power generating devices 1 act like monuments when a large number of wind power generating devices 1 with different sizes, heights and shapes are arranged. The surface of the rotating body 20 may be smooth or provided with a display portion 20D with symbols, advertising designs, etc., as shown in 7 shown. In 7 the display section 20D is shown by oblique lines. The area in which the display section 20D is provided can be arbitrarily set. In addition, a geometric pattern whose appearance changes during rotation can be drawn on the rotating body 20. In addition, a light source may be provided inside the rotating body 20 so that the rotating body 20 itself dimly lights, or a moving image or a still image may be projected onto the surface of the rotating body 20 by projection from the inside of the rotating body 20 or projection from the outside of the rotating body 20 Rotating body 20 are displayed. The wind power generating device 1 can also be installed in train station plazas, parking lots of various public facilities, theme parks and the like.

Darüber hinaus kann der Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Drehkörpers 20 in einer Ebene orthogonal zur Mittelachse 10A in einer polygonalen Form ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der Drehkörper 20 als Polyeder ausgebildet sein.Furthermore, the portion of the outer peripheral surface of the rotary body 20 may be formed in a polygonal shape in a plane orthogonal to the central axis 10A. In addition, the rotating body 20 can be designed as a polyhedron.

Die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 kann ein photovoltaisches Paneel aufweisen, das an einem oberen Teil des Drehkörpers 20 (einem Teil, an dem die Elektrode 30 nicht ausgebildet ist) angebracht ist, oder sie kann eine Batterie aufweisen, die durch die Drehung des Drehkörpers 20 erzeugte, elektrische Energie speichert.The wind power generating device 1 may include a photovoltaic panel attached to an upper part of the rotating body 20 (a part where the electrode 30 is not formed), or may include a battery that generates electric power generated by the rotation of the rotating body 20 stores energy.

Ferner kann der Generator 60 ein Generator sein, bei dem sich anstelle des Magneten 62 eine Spule dreht. Außerdem kann der Generator 60 an einer von der Stützwelle 10 getrennten Position angeordnet sein.Furthermore, the generator 60 can be a generator in which a coil rotates instead of the magnet 62. In addition, the generator 60 may be arranged at a position separate from the support shaft 10.

(Zweite Ausführungsform)(Second Embodiment)

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 8 ist die Überzugsschicht 40 nicht dargestellt. Gemäß der zweiten Ausführungsform werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden, und die Beschreibung des gleichen Aufbaus, Betriebs und der Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform wird nicht wiederholt. Die 8 bis 10 zeigen eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Drehkörpers 20 und der Elektroden 30 der vorliegenden Ausführungsform. In Anbetracht der Größe des Drehkörpers 20, der Breite der Elektrode 30 und des Abstands zwischen einem Paar benachbarter Elektroden 30 kann der Drehkörper 20 in Bezug auf mehrere bis zehn und mehrere Elektroden 30 als eine im Wesentlichen flache Oberfläche betrachtet werden und ist daher der Einfachheit halber in den 8 bis 10 als solche dargestellt.Below is with reference to the 8th until 10 the wind power generating device 1 according to a second embodiment of the present invention is described. In 8th the coating layer 40 is not shown. According to the second embodiment, only portions different from the first embodiment will be described, and the description of the same structure, operation and effect as the first embodiment will not be repeated. The 8th until 10 show an enlarged view of a portion of the rotating body 20 and the electrodes 30 of the present embodiment. Considering the size of the rotary body 20, the width of the electrode 30 and the distance between a pair of adjacent electrodes 30, the rotary body 20 can be considered as a substantially flat surface with respect to several to ten and several electrodes 30 and is therefore for convenience in the 8th until 10 presented as such.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Elektroden 30 eine Vielzahl erster Elektroden 31 und eine Vielzahl zweiter Elektroden 32. Erste Elektroden 31 und zweite Elektroden 32 sind abwechselnd in Umfangsrichtung um die Mittelachse 10A angeordnet.According to the present embodiment, the plurality of electrodes 30 includes a plurality of first electrodes 31 and a plurality of second electrodes rods 32. First electrodes 31 and second electrodes 32 are arranged alternately in the circumferential direction around the central axis 10A.

Jede erste Elektrode 31 ist in Form einer flachen Platte ausgebildet. Jede erste Elektrode 31 ist auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 bereitgestellt. Jede erste Elektrode 31 ist z. B. mit einer positiven Ausgangsklemme der Stromversorgung 50 verbunden.Each first electrode 31 is formed in the shape of a flat plate. Each first electrode 31 is provided on the surface of the rotating body 20. Each first electrode 31 is z. B. connected to a positive output terminal of the power supply 50.

Jede zweite Elektrode 32 ist an einer Stelle angeordnet, die in Umfangsrichtung an die erste Elektrode 31 angrenzt. Jede zweite Elektrode 32 ist z.B. mit einer negativen Ausgangsklemme der Stromversorgung 50 verbunden. Die zweite Elektrode 32 weist einen ersten Abschnitt 32a, einen zweiten Abschnitt 32b und einen Kopplungsabschnitt 32c auf.Every second electrode 32 is arranged at a location that borders the first electrode 31 in the circumferential direction. Every second electrode 32 is connected, for example, to a negative output terminal of the power supply 50. The second electrode 32 has a first section 32a, a second section 32b and a coupling section 32c.

Der erste Abschnitt 32a befindet sich auf der Oberfläche des Drehkörpers 20. Der erste Abschnitt 32a hat die gleiche Form wie die erste Elektrode 31.The first section 32a is located on the surface of the rotating body 20. The first section 32a has the same shape as the first electrode 31.

Wie in 10 gezeigt, befindet sich der zweite Abschnitt 32b innerhalb des Drehkörpers 20. Der zweite Abschnitt 32b ist in Form einer flachen Platte ausgebildet. Der zweite Abschnitt 32b ist im Wesentlichen parallel zum ersten Abschnitt 32a.As in 10 shown, the second section 32b is located within the rotating body 20. The second section 32b is formed in the form of a flat plate. The second section 32b is essentially parallel to the first section 32a.

Der Kopplungsabschnitt 32c koppelt den ersten Abschnitt 32a und den zweiten Abschnitt 32b. Der Kopplungsabschnitt 32c ist orthogonal zum ersten Abschnitt 32a und zum zweiten Abschnitt 32b.The coupling section 32c couples the first section 32a and the second section 32b. The coupling section 32c is orthogonal to the first section 32a and the second section 32b.

Eine elektrische Feldstärke zwischen einer spezifischen ersten Elektrode 31 aus der Vielzahl der ersten Elektroden 31 und einer zweiten Elektrode 32, die sich auf einer Seite der spezifischen ersten Elektrode 31 in der Umfangsrichtung aus der Vielzahl der zweiten Elektroden 32 befindet, ist so eingestellt, dass sie stärker ist als eine elektrische Feldstärke zwischen der spezifischen ersten Elektrode 31 und einer spezifischen Elektrode 32, die sich auf der anderen Seite der spezifischen ersten Elektrode 31 in der Umfangsrichtung aus der Vielzahl der zweiten Elektroden 32 befindet. Genauer ist die elektrische Feldstärke zwischen der ersten Elektrode 31 und dem ersten Abschnitt 32a, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, so eingestellt, dass sie stärker ist als die elektrische Feldstärke zwischen der ersten Elektrode 31 und dem zweiten Abschnitt 32b. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der kürzeste Abstand D1 zwischen der ersten Elektrode 31 und dem ersten Abschnitt 32a, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, größer als der kürzeste Abstand D2 zwischen der ersten Elektrode 31 und dem zweiten Abschnitt 32b in radialer Richtung des Drehkörpers 20.An electric field strength between a specific first electrode 31 of the plurality of first electrodes 31 and a second electrode 32 located on a side of the specific first electrode 31 in the circumferential direction of the plurality of second electrodes 32 is adjusted to be is stronger than an electric field strength between the specific first electrode 31 and a specific electrode 32 located on the other side of the specific first electrode 31 in the circumferential direction among the plurality of second electrodes 32. More specifically, the electric field strength between the first electrode 31 and the first portion 32a, which are circumferentially adjacent to each other, is set to be stronger than the electric field strength between the first electrode 31 and the second portion 32b. According to the present embodiment, the shortest distance D1 between the first electrode 31 and the first portion 32a adjacent to each other in the circumferential direction is larger than the shortest distance D2 between the first electrode 31 and the second portion 32b in the radial direction of the rotating body 20.

Die Stromversorgung 50 wiederholt periodisch das Anlegen und Wegnehmen einer Spannung an jede der Elektroden 31, 32. Das bedeutet, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform, im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, sich die Polarität jeder der Elektroden 31, 32 nicht jedes Mal ändert, wenn eine Spannung angelegt wird. In 10 ist ein elektrisches Feld, das beim Anlegen einer Spannung an jede der Elektroden 31, 32 durch die Stromversorgung 50 erzeugt wird, durch Pfeile angegeben.The power supply 50 periodically repeats applying and removing a voltage to each of the electrodes 31, 32. That is, according to the present embodiment, unlike the first embodiment, the polarity of each of the electrodes 31, 32 does not change every time one Voltage is applied. In 10 is an electric field generated when a voltage is applied to each of the electrodes 31, 32 by the power supply 50, indicated by arrows.

Wie in 10 gezeigt, wird beim Anlegen einer Spannung an jede der Elektroden 31, 32 ein relativ kleines elektrisches Feld in einer Richtung AR92 von der ersten Elektrode 31 zum zweiten Abschnitt 32b und ein relativ großes elektrisches Feld in einer Richtung AR91 von der ersten Elektrode 31 zum ersten Abschnitt 32a erzeugt. Das bedeutet, wenn eine Spannung an jede der Elektroden 31, 32 angelegt wird, immer eine elektrische Feldgradientenkraft entlang einer Richtung in der Umfangsrichtung auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 gebildet wird.As in 10 As shown, when a voltage is applied to each of the electrodes 31, 32, a relatively small electric field in a direction AR92 from the first electrode 31 to the second section 32b and a relatively large electric field in a direction AR91 from the first electrode 31 to the first section 32a generated. That is, when a voltage is applied to each of the electrodes 31, 32, an electric field gradient force is always formed along a direction in the circumferential direction on the surface of the rotating body 20.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerung der Stromversorgung 50, die Schaltungskonfiguration und dergleichen einfacher als bei der ersten Ausführungsform.According to the present embodiment, the control of the power supply 50, the circuit configuration and the like are simpler than the first embodiment.

Gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 11 dargestellt ist, kann die zweite Elektrode 32 in Form einer flachen Platte ausgebildet und so angeordnet sein, dass ein Teil davon auf der Oberfläche des Drehkörpers 20 freiliegt und der verbleibende Teil davon in den Drehkörper 20 eingebettet ist. Ähnlich wie in 10 etc. wird auch in 11 der Einfachheit halber der Drehkörper 20 als Ebene betrachtet.According to the second embodiment, in 11 As shown, the second electrode 32 may be formed in the form of a flat plate and arranged such that a part thereof is exposed on the surface of the rotating body 20 and the remaining part thereof is embedded in the rotating body 20. Similar to in 10 etc. will also be in 11 For the sake of simplicity, the rotating body 20 is viewed as a plane.

Eine Kurzdarstellung der oben beschriebenen Konfiguration der Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 und der dadurch erzielten Wirkungen ist wie folgt.A brief description of the above-described configuration of the wind power generating device 1 and the effects achieved thereby is as follows.

Die Windkrafterzeugungsvorrichtung weist auf: eine Stützwelle; einen Drehkörper, der aus einem dielektrischen Material hergestellt ist und von der Stützwelle in einer Weise derart getragen wird, dass er um eine Mittelachse der Stützwelle drehbar ist; eine Vielzahl von Elektroden, die auf einer Oberfläche des Drehkörpers in einer Weise vorgesehen sind, dass sie in einem Abstand in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse angeordnet sind; eine Stromversorgung, die eine vorgegebene Spannung an jede der Vielzahl von Elektroden in einem vorgegebenen Zeitintervall anlegt; und einen Generator, der an den Drehkörper gekoppelt ist.The wind power generating device includes: a support shaft; a rotary body made of a dielectric material and supported by the support shaft in a manner so as to be rotatable about a central axis of the support shaft; a plurality of electrodes provided on a surface of the rotary body in a manner to be spaced apart in a circumferential direction around the central axis; a power supply that applies a predetermined voltage to each of the plurality of electrodes at a predetermined time interval; and a generator coupled to the rotating body.

In dieser Windkrafterzeugungsvorrichtung wird an jede Elektrode in einem vorgegebenen Zeitintervall eine vorgegebene Spannung angelegt, um eine Gasströmung in Umfangsrichtung auf der Oberfläche des Drehkörpers zu erzeugen. Wenn der Wind auf den Drehkörper in einem Zustand trifft, in dem die Gasströmung gebildet wird, wird dem Drehkörper kein besonderer Widerstand durch den Wind entlang der Gasströmung entgegengesetzt, sondern durch den Wind in einer der Gasströmung entgegengesetzten Richtung entgegengesetzt. Daher dreht sich der Drehkörper um die Mittelachse in einer Richtung, die der Richtung der Gasströmung entgegengesetzt ist. Durch diese Drehung wird elektrische Energie erzeugt.In this wind power generating device, a predetermined voltage is applied to each electrode at a predetermined time interval to generate a gas flow in the circumferential direction on the surface of the rotating body. When the wind hits the rotating body in a state in which the gas flow is formed, the rotating body is not particularly resisted by the wind along the gas flow, but is opposed by the wind in a direction opposite to the gas flow. Therefore, the rotating body rotates about the central axis in a direction opposite to the direction of gas flow. This rotation generates electrical energy.

Jede der Elektroden kann eine Form haben, die sich entlang eines Abschnitts erstreckt, in dem eine Ebene, die die Mittelachse und eine Oberfläche des Drehkörpers beinhaltet, einander schneiden, und die Stromversorgung kann an jede der Elektroden eine n-phasige Impulsspannung anlegen, die sich im Lauf der Zeit periodisch ändert.Each of the electrodes may have a shape extending along a portion in which a plane including the central axis and a surface of the rotating body intersect each other, and the power supply may apply an n-phase pulse voltage to each of the electrodes changes periodically over time.

Bevorzugt sind in diesem Fall die Vielzahl von Elektroden in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet.In this case, the plurality of electrodes are preferably arranged at equal intervals in the circumferential direction.

Alternativ kann die Vielzahl von Elektroden eine Vielzahl erster Elektroden und eine Vielzahl zweiter Elektroden aufweisen, die abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind, eine elektrische Feldstärke zwischen einer spezifischen ersten Elektrode unter der Vielzahl erster Elektroden und einer zweiten Elektrode, die sich auf einer Seite der spezifischen ersten Elektrode in der Umfangsrichtung unter der Vielzahl zweiter Elektroden befindet, kann stärker sein als eine elektrische Feldstärke zwischen der spezifischen ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, die sich auf der anderen Seite der spezifischen ersten Elektrode in der Umfangsrichtung unter der Vielzahl zweiter Elektroden befindet, und die Stromversorgung kann das Anlegen und Wegnehmen einer Spannung an die Vielzahl erster Elektroden und die Vielzahl zweiter Elektroden periodisch wiederholen.Alternatively, the plurality of electrodes may include a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes arranged alternately in a circumferential direction, an electric field strength between a specific first electrode among the plurality of first electrodes and a second electrode located on a side of the specific first Electrode located in the circumferential direction under the plurality of second electrodes may be stronger than an electric field strength between the specific first electrode and a second electrode located on the other side of the specific first electrode in the circumferential direction under the plurality of second electrodes, and the Power supply may periodically repeat the application and removal of a voltage to the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes.

Ferner ist es bevorzugt, dass der Drehkörper aus einer Kugel, einer abgeflachten Kugel, die erhalten wird, wenn eine Ellipse mit einer kurzen Achse der Ellipse als Rotationsachse gedreht wird, einer prolatischen Kugel, die erhalten wird, wenn die Ellipse mit einer langen Achse der Ellipse als Rotationsachse gedreht wird, oder einem Zylinder gebildet ist. Die Windkrafterzeugungsvorrichtung mit einer solchen Form ist im Vergleich zu einer Anlage, in der sich ein Propeller oder ein Windrad dreht, extrem geräuscharm, und vermittelt den Menschen nicht das Gefühl der Angst vor einem Drehkörper.Further, it is preferred that the rotating body is made of a sphere, a flattened sphere obtained when rotating an ellipse having a short axis of the ellipse as a rotation axis, a prolate sphere obtained when rotating the ellipse having a long axis of the Ellipse is rotated as an axis of rotation, or a cylinder is formed. The wind power generating device with such a shape is extremely quiet compared to a system in which a propeller or a wind turbine rotates, and does not give people the feeling of fear of a rotating body.

Bevorzugt weist die Windkrafterzeugungsvorrichtung ferner eine Überzugsschicht auf, die die Vielzahl von Elektroden bedeckt.Preferably, the wind power generating device further comprises a coating layer covering the plurality of electrodes.

Bevorzugt ist die Überzugsschicht aus einem isolierenden Material hergestellt.The coating layer is preferably made of an insulating material.

Es wird angemerkt, dass die vorliegend offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht beschränkend sind. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die oben beschriebenen Ausführungsformen, sondern durch die Ansprüche definiert und umfasst alle Modifizierungen innerhalb der Bedeutung und des Schutzumfangs, die den Ansprüchen entsprechen.It is noted that the embodiments disclosed herein are in all respects illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above-described embodiments but by the claims and includes all modifications within the meaning and scope corresponding to the claims.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11

WindkrafterzeugungsvorrichtungWind power generating device

1010

StützwelleSupport shaft

10A10A

MittelachseCentral axis

2020

Drehkörperrotating body

3030

Elektrodeelectrode

3131

erste Elektrodefirst electrode

3232

zweite Elektrodesecond electrode

32a32a

erster Abschnittfirst section

32b32b

zweiter Abschnittsecond part

32c32c

KopplungsabschnittCoupling section

4040

Überzugsschichtcoating layer

5050

StromversorgungPower supply

6060

Generatorgenerator

6262

Magnetmagnet

6464

Statorstator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• JP 202132239 [0002, 0003]JP 202132239 [0002, 0003]

Claims (7)

Windkrafterzeugungsvorrichtung, aufweisend: eine Stützwelle; einen Drehkörper, der aus einem dielektrischen Material hergestellt ist und von der Stützwelle in einer Weise derart getragen wird, dass er um eine Mittelachse der Stützwelle drehbar ist; eine Vielzahl von Elektroden, die auf einer Oberfläche des Drehkörpers in einer Weise vorgesehen sind, dass sie in einem Abstand in einer Umfangsrichtung um die Mittelachse angeordnet sind; eine Stromversorgung, die eine vorgegebene Spannung an jede der Vielzahl von Elektroden in einem vorgegebenen Zeitintervall anlegt; und einen Generator, der an den Drehkörper gekoppelt ist.Wind power generating device, comprising: a support shaft; a rotary body made of a dielectric material and supported by the support shaft in a manner so as to be rotatable about a central axis of the support shaft; a plurality of electrodes provided on a surface of the rotary body in a manner to be spaced apart in a circumferential direction around the central axis; a power supply that applies a predetermined voltage to each of the plurality of electrodes at a predetermined time interval; and a generator that is coupled to the rotating body. Windkrafterzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der Elektroden eine Form hat, die sich entlang eines Abschnitts erstreckt, in dem eine Ebene, die die Mittelachse und die Oberfläche des Drehkörpers beinhaltet, einander schneiden, und die Stromversorgung an jede der Elektroden eine n-phasige Impulsspannung anlegt, die sich im Lauf der Zeit periodisch ändert.Wind power generation device Claim 1 , wherein each of the electrodes has a shape extending along a portion in which a plane including the central axis and the surface of the rotating body intersect each other, and the power supply applies to each of the electrodes an n-phase pulse voltage which is changes periodically over time. Windkrafterzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Elektroden in der Umfangsrichtung in gleichem Abstand angeordnet sind.Wind power generation device Claim 2 , wherein the plurality of electrodes are arranged at equal distances in the circumferential direction. Windkrafterzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Elektroden eine Vielzahl erster Elektroden und eine Vielzahl zweiter Elektroden umfasst, die abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind, eine elektrische Feldstärke zwischen einer spezifischen ersten Elektrode unter der Vielzahl erster Elektroden und einer zweiten Elektrode, die sich auf einer Seite der spezifischen ersten Elektrode in der Umfangsrichtung unter der Vielzahl zweiter Elektroden befindet, stärker ist als eine andere elektrische Feldstärke zwischen der spezifischen ersten Elektrode und einer anderen zweiten Elektrode, die sich auf einer anderen Seite der spezifischen ersten Elektrode in der Umfangsrichtung unter der Vielzahl zweiter Elektroden befindet, und die Stromversorgung das Anlegen und Beenden des Anlegens einer Spannung an die Vielzahl erster Elektroden und die Vielzahl zweiter Elektroden periodisch wiederholt.Wind power generation device Claim 1 , wherein the plurality of electrodes includes a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes arranged alternately in the circumferential direction, an electric field strength between a specific first electrode among the plurality of first electrodes and a second electrode located on a side of the specific first electrode located in the circumferential direction among the plurality of second electrodes is stronger than another electric field strength between the specific first electrode and another second electrode located on another side of the specific first electrode in the circumferential direction among the plurality of second electrodes, and the power supply periodically repeats the application and cessation of applying a voltage to the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes. Windkrafterzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Drehkörper aus einer Kugel, einer abgeflachten Kugel, die erhalten wird, wenn eine Ellipse mit einer kurzen Achse der Ellipse als Drehachse gedreht wird, einer prolatischen Kugel, die erhalten wird, wenn die Ellipse mit einer langen Achse der Ellipse als Drehachse gedreht wird, oder einem Zylinder gebildet ist.Wind power generating device according to one of the Claims 1 until 4 , where the rotating body consists of a sphere, a flattened sphere obtained when rotating an ellipse with a short axis of the ellipse as the axis of rotation, a prolate sphere obtained when rotating the ellipse with a long axis of the ellipse as the axis of rotation is formed, or a cylinder. Windkrafterzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend eine Überzugsschicht, die die Vielzahl von Elektroden bedeckt.Wind power generating device according to one of the Claims 1 until 5 , further comprising a coating layer covering the plurality of electrodes. Windkrafterzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Überzugsschicht aus einem isolierenden Material hergestellt ist.Wind power generation device Claim 6 , wherein the coating layer is made of an insulating material.

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