JP5952939B1 - 風の周波数成分変換装置および振動発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一般的に風の周波数成分では、数Hz以下の低周波成分が多く、数十Hzの振動で動作する従来の振動発電装置では、風から十分にエネルギーを取り出すことができないので、風の周波数成分を任意の周波数に変換することが求められる。
また、風を周期的に標本化する手段の構成例として、風を周期的に標本化する手段は、重ね合わされた二つのスリットからなり、少なくとも一方のスリットが風により回転するように構成されている。
以下、上記の技術的特徴を有するように構成された本発明による風の周波数成分変換装置および振動発電装置の構成例を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の実施の形態1における風の周波数成分変換装置を備えた振動発電装置を示す側面図である。図2は、図1の前段スリット10を正面からみたときの前段羽根組11を示す平面図である。図3は、図1の後段スリット20を正面から見たときの後段羽根組21を示す平面図である。図4は、図2の前段羽根組11がさらに回転した状態を示す平面図である。
本発明の実施の形態2では、風の周波数成分変換装置を振動発電装置に適用した場合の、振動発電部40の具体的な構成例について説明する。図17は、本発明の実施の形態2における振動発電装置の振動発電部40の構成例を示す概略断面図である。図18は、図17の板バネ43a,43bの構成を示す平面図である。
Claims (7)
- 風を周期的に所望の周波数で標本化する手段を有し、風を通過させることにより、通過させる風を、前記所望の周波数を含む周波数成分を持つ風に変換する
風の周波数成分変換装置。 - 前記風を周期的に標本化する手段は、複数枚の羽根を持つ重ね合わされた二つのスリットからなり、少なくとも一方のスリットが前記通過させる風により回転することによって、前記通過させる風の量を周期的に変化させることで、前記通過させる風を、前記所望の周波数を含む周波数成分を持つ風に変換する
請求項1に記載の風の周波数成分変換装置。 - 前記重ね合わされた二つのスリットは、前段スリットおよび後段スリットを備えて構成され、
前記前段スリットは、
それぞれが周方向に配置された複数枚の羽根で構成された前段羽根組と、
前記前段羽根組を支持する前段支持軸と、
前記前段羽根組の外側に沿って囲う前段スリット枠と、
前記前段スリット枠の一方の開口であり、風を流入する前段流入口と、
前記前段スリット枠の他方の開口であり、前記前段流入口に流入する前記風を、前記前段羽根組を介して流出する前段流出口と、
を有し、
前記後段スリットは、
それぞれが周方向に配置された複数枚の羽根で構成された後段羽根組と、
前記後段羽根組を支持する後段支持軸と、
前記後段羽根組の外側に沿って囲う後段スリット枠と、
前記後段スリット枠の一方の開口であり、前記前段流出口から流出する前記風を流入する後段流入口と、
前記後段スリット枠の他方の開口であり、前記後段流入口に流入する前記風を、前記後段羽根組を介して流出する後段流出口と、
を有し、
前記前段羽根組は、
前記前段支持軸に対して、前記前段流入口に流入する前記風によって回転するように構成され、
前記後段羽根組は、
前記後段支持軸に対して回転しないよう位置が固定されるように構成され、あるいは、前記後段流入口に流入する前記風によって、前記前段羽根組の回転方向と逆方向に回転するように構成され、
回転している前記前段羽根組の位置に応じて前記後段流出口から流出する前記風の量が周期的に変化するように、前記前段羽根組および前記後段羽根組のそれぞれを構成する羽根の枚数および形状を設定することで、前記前段流入口に流入する前記風の周波数成分と、前記後段流出口から流出する前記風の周波数成分とを互いに異ならせる、
請求項2に記載の風の周波数成分変換装置。 - 前記後段羽根組を構成する羽根のうちの隣り合う羽根間に形成される隙間を、前記前段羽根組を構成する羽根が塞ぐことで、前記後段流出口から流出する前記風の量が最小となるタイミングが、前記前段羽根組の回転中に周期的に現れる
請求項3に記載の風の周波数成分変換装置。 - 前記前段羽根組は、前記風の抗力によって回転するかざぐるま型、または前記風の揚力によって回転するプロペラ型である
請求項3または4に記載の風の周波数成分変換装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の風の周波数成分変換装置と、
前記後段流出口から流出する前記風によって振動する物体と、
前記物体の振動によって発生する振動エネルギーから発電する振動発電部と、
を備えた振動発電装置。 - 前記物体の固有振動数が、前記後段流出口から流出する前記風の周波数成分に含まれるように、前記前段羽根組および前記後段羽根組のそれぞれを構成する羽根の枚数および形状を設定する
請求項6に記載の振動発電装置。
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JP2001157433A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Fujitsu Ltd | 流体による振動発電装置 |
JP2007198175A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Taiheiyo Cement Corp | 風力発電装置 |
WO2011046383A2 (ko) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | 서강대학교 산학협력단 | 풍력발전장치 및 듀얼 풍력발전시스템 |
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