JP5684264B2 - 風力発電装置 - Google Patents
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Description
また、上側の発電機G2は、下側の発電機G1に対して上下反転構造としている。
前記各ブレード113の裏面には風力エネルギーを裏面側から捉える開口部114を設けている。
このハウジング174により、前記第1磁石171及び第2磁石172を固定支持するとともに、これらの間に前記浮上磁石173を非接触で上下から挟む態様に構成している。前記ハウジング174の外周部は、連結片175を介して前記前記固定筒体153の内周部に固定連結している。
前記風力発電装置120Aによれば、この風力発電装置120Aを設置する電力需要場所での実際の電力需要の大小の規模に応じ風力発電装置120の積み上げ個数を設定することにより、当該電力需要場所の電力需要に柔軟に対応することが可能となる。
10 発電機本体
11 軸支体
12 ウターロータ
13 発電機軸
13a ネジ
13b 大径部
13c 突出円板部
14 コアレス型コイル体
14a 円形突出部
21 上部ロータ
21a 取り付け部
21b ネジ孔
22 固定ボルト
23 主軸受
24 マグネット
25 円形突部
26 円形ギア
31 下部ロータ
32 円形凹段部
33 収容室
34 取り付け部
35 ネジ孔
41 コイル部
42 コイル部出力端
43 ブラシ
44 出力ケーブル
45 円形ギア
46 軸受
51 逆転用ギア
61 固定支持体
61a 中央孔
61b 円形溝
62 ナット
63 軸受
64 ネジ孔
65 ボルト
71 回転支持体
71a 貫通孔
71b 円形突条
72 ボルト
73 支持軸受
80 ボルト
111 風力発電手段
112 風車部
113 ブレード
114 開口部
115 風車軸
115a 下端
115a 上部風車軸
115b 連結風車軸
116 アーム
120 風力発電装置
120A 風力発電装置
120B 風力発電装置
120C 風力発電装置
120D 風力発電装置
120E 風力発電装置
121 枠体
121A 枠体
121B 枠体
122 各垂直支柱部
130 収容空間
131 下部枠部
132 上部枠部
133 支持アーム
134 垂直支持体
141 連結機構部
143 固定筒体
151 浮上軸受部
151A 浮上軸受部
152 ラジアル軸受部
153 固定筒体
154 中央回転体
154a 円形内周部
155 固定箱体
156 鋼球
161 浮力室
162 閉塞部材
163 不凍液
164 オイル
165 フロート
171 第1磁石
172 第2磁石
173 浮上磁石
174 ハウジング
175 連結片
180 制御手段
181A 第1発電出力制御系
181B 第2発電出力制御系
182 スイッチ部
183 電力変換部
184 出力コントロール部
185 DC/DC変換部
186 DC/AC変換部
190 動作制御系
191 プログラムメモリ
192 動作制御部
193 発電出力監視部
194 発電出力オンオフ切り換え部
195 制動部
196 制動駆動部
197 表示部
198 運転条件設定部
200 設置面
201 太陽光パネル
G1 発電機
G2 発電機
F 浮力
M 荷重
Claims (6)
- 異物衝突防護用の複数の垂直支柱部と、複数の垂直支柱部の下端側、上端側を各々連結する下部枠部、上部枠部とを用いて、内部に自然風が流通する収容空間を形成した平面視多角形状を呈する立体形状の枠体と、
前記枠体の収容空間に、軸心上下固定支持構造で垂直配置した垂直軸型の風車部及びこの風車部の上側、下側両方に配置した前記風車部の回転力により発電するアウターロータ・コアレス同軸反転式の2個構成の発電部とを有する風力発電手段と、
前記風力発電手段に組み込んだ前記垂直軸型の風車部を浮上状態で回転可能に軸支し、そのスラスト荷重を分担する浮上軸受部と、
前記枠体を構成する複数の垂直支柱部の下端部、上端部に各々設けた他部材との固定連結用の連結機構部と、
前記風車部の回転状態に応じて前記2個構成の発電部の発電出力制御、制動制御を行う制御手段と、
を有し、
前記風力発電手段を収容した枠体を、設置面上に単段で、又は、2段以上N(Nは正の正数)段にわたるタワー状の積み上げ状態で配置可能とした風力発電装置において、
前記浮上軸受部は、前記風車部の中心に位置する垂直の風車軸の周りに垂直に固定配置された円筒体の内部に設けた浮力発生用の液体を収納した浮力室と、前記浮力室の液体内に臨ませたフロートと、を具備し、
前記円筒体の上端側に位置する前記風車部の上部の複数のアームが連結された中心回転部を円筒体の上端に対して回転可能とし、中心回転部から上方に突出させた上部発電機軸を上部の発電機に連結し、前記フロートの下端から前記浮力室を液密状態で貫いて円筒体内を下方に延長した下部発電機軸を下部の発電機に連結することで、前記浮力室内の液体から前記フロートに作用する浮力により前記風車部のスラスト荷重を分担させて該風車部を浮上状態で回転可能に軸支する構成としたことを特徴とする風力発電装置。 - 異物衝突防護用の三本の垂直支柱部と、三本の垂直支柱部の下端側、上端側を各々連結する下部枠部、上部枠部とを用いて、内部に自然風が流通する収容空間を形成した立方体形状又は直方体形状の枠体と、
前記枠体の収容空間に、前記枠体の上部枠部、下部枠部による軸心上下固定支持構造で垂直配置した垂直軸・垂直翼型の風車部及びこの風車部の上側、下側両方に配置した前記風車部の回転力により発電するアウターロータ・コアレス同軸反転式の2個構成の発電部とを有する風力発電手段と、
前記枠体を構成する三本の垂直支柱部の下端部、上端部に各々設けた他部材との固定連結用の連結機構部と、
前記風車部の回転状態に応じて前記2個構成の発電部の発電出力制御、制動制御を行う制御手段と、
を有し、
前記風力発電手段を収容した三本の垂直支柱部を有する立方体形状又は直方体形状の枠体を、設置面上に単段で、又は、前記連結機構部を用いて2段以上N(Nは正の正数)段にわたるタワー状の積み上げ状態で配置可能とした風力発電装置において、
前記風力発電手段は、前記垂直軸型の風車部を浮上状態で回転可能に軸支し、そのスラスト荷重を分担する浮上軸受部をさらに有するとともに、
前記浮上軸受部は、前記風車部の中心に位置する垂直の風車軸の周りに垂直に固定配置された円筒体の内部に設けた浮力発生用の液体を収納した浮力室と、前記浮力室の液体内に臨ませたフロートと、を具備し、
前記円筒体の上端側に位置する前記風車部の上部の複数のアームが連結された中心回転部を円筒体の上端に対して回転可能とし、中心回転部から上方に突出させた上部発電機軸を上部の発電機に連結し、前記フロートの下端から前記浮力室を液密状態で貫いて円筒体内を下方に延長した下部発電機軸を下部の発電機に連結することで、前記浮力室内の液体から前記フロートに作用する浮力により前記風車部のスラスト荷重を分担させて該風車部を浮上状態で回転可能に軸支する構成としたことを特徴とする風力発電装置。 - 異物衝突防護用の四本の垂直支柱部と、四本の垂直支柱部の下端側、上端側を各々連結する下部枠部、上部枠部とを用いて、内部に自然風が流通する収容空間を形成した立方体形状又は直方体形状の枠体と、
前記枠体の収容空間に、前記枠体の上部枠部、下部枠部による軸心上下固定支持構造で垂直配置した垂直軸・垂直翼型の風車部及びこの風車部の上側、下側両方に配置した前記風車部の回転力により発電するアウターロータ・コアレス同軸反転式の2個構成の発電部とを有する風力発電手段と、
前記枠体を構成する四本の垂直支柱部の下端部、上端部に各々設けた他部材との固定連結用の連結機構部と、
前記風車部の回転状態に応じて前記2個構成の発電部の発電出力制御、制動制御を行う制御手段と、
を有し、
前記風力発電手段を収容した四本の垂直支柱部を有する立方体形状又は直方体形状の枠体を、設置面上に単段で、又は、前記連結機構部を用いて2段以上N(Nは正の正数)段にわたるタワー状の積み上げ状態で配置可能としたことを特徴とする風力発電装置。
前記風力発電手段は、前記垂直軸型の風車部を浮上状態で回転可能に軸支し、そのスラスト荷重を分担する浮上軸受部をさらに有するとともに、
前記浮上軸受部は、前記風車部の中心に位置する垂直の風車軸の周りに垂直に固定配置された円筒体の内部に設けた浮力発生用の液体を収納した浮力室と、前記浮力室の液体内に臨ませたフロートと、を具備し、
前記円筒体の上端側に位置する前記風車部の上部の複数のアームが連結された中心回転部を円筒体の上端に対して回転可能とし、中心回転部から上方に突出させた上部発電機軸を上部の発電機に連結し、前記フロートの下端から前記浮力室を液密状態で貫いて円筒体内を下方に延長した下部発電機軸を下部の発電機に連結することで、前記浮力室内の液体から前記フロートに作用する浮力により前記風車部のスラスト荷重を分担させて該風車部を浮上状態で回転可能に軸支する構成としたことを特徴とする風力発電装置。 - 前記発電部を構成するアウターロータ・コアレス同軸反転式の発電機は、前記下部枠部の中心支持体により垂直配置に固定支持された発電機軸と、該発電機軸により回転可能に支持され、前記風車部により回転駆動されるマグネット付きのアウターロータと、前記アウターロータ内に同軸配置にかつ発電機軸により支持されて回転可能に内蔵され、前記マグネットと対応配置にコイル部を配置したコアレス型コイル体と、前記発電機軸により軸支され、前記アウターロータ、コアレス型コイル体双方に円形配置に設けた円形ギアとギア結合してアウターロータの回転に応じてコアレス型コイル体を逆方向に回転させる逆転用ギアと、を有し、
前記アウターロータ、コアレス型コイル体の逆方向の回転による前記マグネットとコイル部との相対速度の上昇に応じた発電出力を前記コアレス型コイル体のコイル部出力端から前記発電機軸の周りに固定配置した集電子を介して取り出し、前記下部枠部、垂直支柱部に内装した出力ケーブルを経て外部に出力するように構成したことを特徴とする請求項1,2又は3のいずれかに記載の風力発電装置。 - 前記風力発電手段を収容した単段の枠体の上端面、又は、タワー状の積み上げた最上段の枠体の上端面に、太陽光により発電する太陽光パネルを配置し、この太陽光パネルの発電出力も前記垂直支柱部に内装した出力ケーブルを経て外部に出力するように構成したことを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかに記載の風力発電装置。
- 前記風力発電手段を収容した枠体の側面に、太陽光により発電する太陽光パネルを配置し、この太陽光パネルの発電出力も前記垂直支柱部に内装した出力ケーブルを経て外部に出力するように構成したことを特徴とする請求項1、2又は3のいずれかに記載の風力発電装置。
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