JP3117237U - 風力発電発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 風力発電された電力を余すことなく、また効率よく発光用電力に変換し、風力が弱まって電力不足に陥っても、発光がいきなりストップすることなく継続発光できる装置の提供。
【解決手段】 一個の発電コイルにて風力発電された電源を供給する発電手段１０は、交流発電をしながら同時に電圧の上昇制御をし、さらに保護抵抗器３ａ，保護抵抗器３ｂで安全を図り、発光ダイオード（交流系）４，５を作用させる。また、別回路の直流配電系統配線路２Ｄに複数の整流器を備えて、該整流器は夫々（＋）側整流と（−）側整流に配設することにより、安定してバイパス配線路で発光ダイオード（直流系）９を発光させる。さらに余った電力を充電用コンデンサ８に蓄えることにより、電圧が下がったとき放電して発光ダイオード（直流系）９を発光させ続けられる。
【選択図】 図１

Description

本考案は、一個の発電コイルによる電力を交流配電系統配線路２Ａと直流配電系統配線路２Ｄに夫々保護抵抗器器と整流器と充電コンデンサを介して、接続された発光ダイオードの風力発電発光装置に関する。

近年、発光ダイオードを活用した照明器、点灯器、点滅器、信号機、その他の機器等の省電力型発光装置が広く普及している。一般に発光装置は、照明用として使用されると共に、人に注意を促し何がしかの信号を確認し易くさせるために利用されているが、今や赤青黄色の三原色は勿論、白色もあり、組み合わせによっては無限の色相に発光させることが可能になったため、電飾による使われ方が多様化されるようになった。
また、発光ダイオードは省電力で小型のため発光システムを極めてコンパクトにまとめることができる。さらに、供給電力も省電力でよいため、極小の電池や熱、光、水力、風力等その他を含め多彩な発電システムから供給でき、発光寿命も極めて永い。

しなしながら、発光ダイオードを使った従来の極小サイズの発光装置は、受給電力を無駄に消費し、或いは過受給電圧による発光ダイオードの耐圧破壊が起きやすく、さらには保護抵抗器器および整流器の配設にも無駄が多かった。そのうえ、受給電力が止まれば、即、発光も止まってしまい、充電システムも複雑な設計のため設計センスを求められていた。
そこで、該考案はそれらの問題を解決することを課題とし、風力発電をしながら常に安定した電圧を受給可能にし、風圧が弱まったり止まったりしても、発光が継続できる前記風力発電発光装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の本考案は、発電手段１０のファン１の応力による所定の細い銅線コイル発電器２に接続する交流配電系統配線路２Ａに、保護抵抗器３ａおよび保護抵抗器３ｂを介して接続された複数の発光ダイオード（交流系）４，５の（＋）側と（−）側とを互いに向きを違えて、前記交流配電系統配線路２Ａに並列に配備した交流発光手段２０を設け、
前記発電手段１０の直流配電系統配線路２Ｄの（＋）側に整流する整流器６と（−）側に整流する整流器７とを設けて、充電用コンデンサ８を介して前記直流配電系統配線路２Ｄに発光ダイオード（直流系）９を配備して、充電用コンデンサ８の両側からバイパス配線路ＣＣＡＣを設けた直流発光手段３０を設け、
発電した電力を無駄なくまた、効率よく作動可能な状態になされることを特徴とする風力発電発光装置である。

請求項２に記載の本考案は、請求項１において、
交流配電系統配線路２Ａに設けた交流発光手段２０の保護抵抗器３ａは、発光ダイオード（交流系）４が（＋）側から接続されたとき、保護抵抗器３ｂは発光ダイオード（交流系）５が（−）側から接続されている風力発電発光装置である。

請求項３に記載の本考案は、請求項１において、
直流配電系統配線路２Ｄに設けた直流発光手段３０の整流器６は発電手段１０による交流電流を（＋）側に整流し、
前記直流配電系統配線路２Ｄ上の発光ダイオード（直流系）９に（＋）側から接続し、整流器７は発電手段１０による交流電流を（−）側に整流し、
前記直流配電系統配線路２Ｄ上の発光ダイオード（直流系）９に（−）側から接続されて、直流（＋）系配線路ＣＣと直流（−）系配線路ＣＡとの間を充電用コンデンサ８で接続されている風力発電発光装置である。

本考案の風力発電発光装置は、所定の細い銅線を巻かれた発電コイル一個による電力で発光システムの全てをまかなうため、発電手段１０は電流と電圧が互いに制御しあって、電圧が上がると電流が下がり、電流が上がると電圧が下がるため、細い銅線のコイル自体が抵抗となり、発生した交流電圧は程よい作用を交流発光手段２０の交流配電系統配線路２Ａに及ぼす。さらに一定の電圧にするために、保護抵抗器３ａ，保護抵抗器３ｂを交流配電系統配線路２Ａ上に並列に設けて、夫々（＋）側と（−）側とを反転させて配備した発光ダイオード（交流系）４と発光ダイオード（交流系）５を一定の耐圧で発光させるため、発光ダイオード（交流系）４および発光ダイオード（交流系）５は特別な安全回路を作る必要もなく、また壊れることもなる作用する。

さらに、該風力発電発光装置は直流発光手段３０をも備えているため、直流配電系統配線路２Ｄに設けた整流器６および整流器７を、やはり並列で互いに（＋）側と（−）側を反転させて配設しているため、発光ダイオード（直流系）９を一個だけでも点灯可能にさせることができる。
また、風力が弱まり、前記の交流・直流ともの発光ダイオードが発光を弱めたときには、直流配電系統配線路２Ｄの直流（＋）系配線路ＣＣと直流（−）系配線路ＣＡとの間に設けた充電用コンデンサ８が作動し、発光ダイオード（直流系）９は発光し続けることができる。

次に、図面により本考案を実施する最良の形態を説明する。
図１は本考案に係る風力発電発光装置の配線系統図である。なお、本実施形態では風力発電発光装置として受給電を例に説明するが、本考案は風力以外の発光装置にも同様に適用できる。
ファン１の応力を受けて同軸上で直接回転する所定の細い銅線コイル発電器２を有しており、交流配電系統配線路２Ａは発電器２から発生し、発電器２に戻る回路を示しており、途中で保護抵抗器３ａおよび保護抵抗器３ｂが並列に配設されている。発光ダイオード（交流系）４が、前記保護抵抗器３ａおよび保護抵抗器３ｂのどちら側かに設けられたとき、発光ダイオード（交流系）５は前記保護抵抗器３ａおよび保護抵抗器３ｂの残りの回路上で（＋）側と（−）側の向きが発光ダイオード（交流系）４とは逆の方向から接続されている。

直流配電系統配線路２Ｄは発電器２から発生し、整流器６および整流器７に分岐し並列に配設されている。整流器６の整流が（＋）側に整流される配設を直流（＋）系配線路ＣＣとなされたときは、整流器７は残りの回路上で（−）側に整流される配設を直流（−）系配線路ＣＡとなされるように接続され、夫々の整流器の直流（＋）系配線路ＣＣ側と直流（−）系配線路ＣＡ側に整流された中間部に充電用コンデンサ８が、（＋）側と（−）側を適合接続されて設けられる。
さらに充電用コンデンサ８の両サイドからバイパス配線路ＣＣＡＣが接続され、その中間部に発光ダイオード（直流系）９が（＋）側と（−）側を逆耐圧が加わらない向きに配設されている。

図２は図１における本考案に係る風力発電発光装置の配線ブロック図である。
発電手段１０はファン１と発電器２を有しており、交流配電系統配線路２Ａを介して配設された保護抵抗器３ａに係る発光ダイオード（交流系）４と、交流配電系統配線路２Ａに並列に保護抵抗器３ｂと発光ダイオード（交流系）５が逆耐圧を避けて向き合って接続されて交流発光手段２０を構成し、直流配電系統配線路２Ｄを介して配設された整流器６に係る直流（＋）系配線路ＣＣに、（＋）側の充電用コンデンサ８が接続になり、直流配電系統配線路２Ｄに並列に整流器６とは逆向きに配設された整流器７が、係る直流（−）系配線路ＣＡに充電用コンデンサ８の（−）側が接続されており、さらに直流（＋）系配線路ＣＣと直流（−）系配線路ＣＡの間には、発光ダイオード（直流系）９も（＋）側と（−）側を逆耐圧が係らない向きで配設接続されて直流発光手段３０が構成される。

図３は図１，図２の風力発電発光装置により、風力発電発光をする方法の手順を示すフローチャートであり、図１，図２を参照して風力発電発光装置の発光ダイオードが発光する方法を説明する。
先ず、ステップＳ１は発電手段１０のファン１から応力を得たとき発電器２が交流発電を開始するが、発電手段１０の発電器２は細い銅線を巻かれたコアを持ち、発電時に自身の細い銅線特性により、発電力が上がって電圧が上昇すると、反作用で電流は細い銅線を流れにくくなり電流値は下がってしまう。また、電流値が上昇しようとすると電圧が下がろうとする作用が働くため、発電器２自身が発光ダイオードに対して抵抗装置となり、適度な電圧で発電するための安全器となる。

さらに、ステップＳ２では、ステップＳ１で発電された交流電流は適度な電圧で交流配電系統配線路２Ａを電送され、さらに、安全性を図るためにステップＳ３で保護抵抗器３ａ，保護抵抗器３ｂを介してステップＳ４の発光ダイオード（交流系）４および発光ダイオード（交流系）５を発光させるが、発光ダイオード（交流系）４および発光ダイオード（交流系）５は並列で交流特性に対して夫々逆耐圧に耐えるように発光ダイオード（交流系）４と発光ダイオード（交流系）５が正負配設されているので、電圧上昇による破壊の心配はないように構成されている。

他方、ステップＳ１から直流配電系統配線路２Ｄを通ってステップＳ２に分送された交流電流は、ステップＳ５において並列に配設された一対の整流器を介してステップＳ６であるところの（＋）側の直流と（−）側の直流とに変換されて、ステップＳ９の発光ダイオード（直流系）９を発光させるが、発光ダイオード（直流系）９はバイパス配線路ＣＣＡＣの中では正負極を逆耐圧がかからないように取り付け向きを正対させてあるため、一個だけでも点灯させることが可能な構成になっている。また、ステップＳ６において、ステップＳ８へ回らないもう一方の回路に回る電流は、ステップＳ７の正負極を正対させた充電用コンデンサ８に電力を蓄えさせ、ステップＳ１の発電力が一時的に弱まったり、止まったとき等に放電して、ステップＳ９の発光ダイオード（直流系）９を継続発光させる構成をなす。

本考案の風力発電発光装置の配線系統図。 同装置により風力発電発光をする方法の手順を示すフローチャート。 本考案の風力発電発光装置のブロック図。

符号の説明

１ ファン
２ 発電器
２Ａ 交流配電系統配線路
２Ｄ 直流配電系統配線路
３ａ 保護抵抗器
３ｂ 保護抵抗器
４ 発光ダイオード（交流系）
５ 発光ダイオード（交流系）
６ 整流器

７ 整流器
８ 充電用コンデンサ
９ 発光ダイオード（直流系）
１０ 発電手段
２０ 交流発光手段
３０ 直流発光手段
ＣＣ 直流（＋）系配線路
ＣＡ 直流（−）系配線路
ＣＣＡＣ バイパス配線路

Claims (3)

1. 発電手段１０のファン１の応力による所定の細い銅線コイル発電器２に接続する交流配電系統配線路２Ａに、保護抵抗器３ａおよび保護抵抗器３ｂを介して接続された複数の発光ダイオード（交流系）４，５の（＋）側と（−）側とを互いに向きを違えて、前記交流配電系統配線路２Ａに並列に配備した交流発光手段２０を設け、
   前記発電手段１０の直流配電系統配線路２Ｄの（＋）側に整流する整流器６と（−）側に整流する整流器７とを設けて、充電用コンデンサ８を介して前記直流配電系統配線路２Ｄに発光ダイオード（直流系）９を配備して、充電用コンデンサ８の両側からバイパス配線路ＣＣＡＣを設けた直流発光手段３０を設け、
   発電した電力を無駄なくまた、効率よく作動可能な状態になされることを特徴とする風力発電発光装置。
2. 請求項１において、
   交流配電系統配線路２Ａに設けた交流発光手段２０の保護抵抗器３ａは、発光ダイオード（交流系）４が（＋）側から接続されたとき、保護抵抗器３ｂは発光ダイオード（交流系）５が（−）側から接続されている風力発電発光装置。
3. 請求項１において、
   直流配電系統配線路２Ｄに設けた直流発光手段３０の整流器６は発電手段１０による交流電流を（＋）側に整流し、
   前記直流配電系統配線路２Ｄ上の発光ダイオード（直流系）９に（＋）側から接続し、整流器７は発電手段１０による交流電流を（−）側に整流し、
   前記直流配電系統配線路２Ｄ上の発光ダイオード（直流系）９に（−）側から接続されて、直流（＋）系配線路ＣＣと直流（−）系配線路ＣＡとの間を充電用コンデンサ８で接続されている風力発電発光装置。

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