JPH06307327A - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置

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JPH06307327A
JPH06307327A JP5097686A JP9768693A JPH06307327A JP H06307327 A JPH06307327 A JP H06307327A JP 5097686 A JP5097686 A JP 5097686A JP 9768693 A JP9768693 A JP 9768693A JP H06307327 A JPH06307327 A JP H06307327A
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wind
generator
wind turbine
mill
battery
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JP5097686A
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Saihachirou Miyauchi
際八郎 宮内
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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  • Wind Motors (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 風力発電装置における風の利用効率を向上さ
せる。 【構成】 装置本体11の上部内に風車12を配設し、この
風車12の後部に間隔をあけて風反射板13を立設する。こ
の風反射板13は垂直状態でもよいが、その上端が下端よ
り前方に位置するように傾斜させることが機能的に好ま
しい。装置本体11の前面に設けられた風入口14から、装
置本体11の右側面に設けられた風出口15にわたって風車
12内の右側に順方向の風通路16を設ける。装置本体11の
上面であって前記風反射板13の手前に設けられた風入口
17から、装置本体11の左側面に設けられた風出口18にわ
たって風車12内の左側に逆方向の風通路19を設ける。右
側面の風出口15と風反射板13側の風入口17との間は仕切
板21により区画する。 【効果】 風車12の外部を吹抜ける風の一部も風反射板
13により風車内に取込んで有効に利用し、風車12を効率
良く駆動できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の交通手段、
海岸や山頂等の自然物、ビルディング等の建造物に設置
して利用できる風力発電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開昭58−79678号、実開昭57
−19130号、実開昭57−31006号、実開昭5
9−54769号、実開昭60−115122号および
実開平2−96480号の各公報に示されるように、自
動車の走行時に受ける風圧を利用して自動車に搭載され
た風車を回し、発電機を駆動し、該発電機にて発生した
電力をバッテリに充電する風力発電装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の発電装置に使
用される風車は、いずれも自動車の走行時に相対的に後
方へ吹抜ける風のみを羽根に直接当てて回転させるもの
であり、風の利用効率が良くない。
【0004】さらに、従来の風力発電装置は、発電機の
回転速度を安定化させるための工夫がなされておらず、
風速の変動により発電機の出力も安定しない。
【0005】さらに、従来の風力発電装置は、発電機の
回転負荷により風車が確実に始動されないおそれがあ
り、特に、自動車発進時は発電機の回転負荷に打勝つだ
けの十分な風速が得られず、風車の運転を円滑に開始し
にくい。
【0006】また、従来の自動車用バッテリは、一つの
バッテリを電装系統の電源として使用しながら、エンジ
ンの回転で駆動される発電機から発生する電力を当該バ
ッテリに絶えず補給し充電するようにしているので、不
注意等によりエンジンが停止された状態でバッテリの消
耗が進むと自動車を動かせなくなることもある。
【0007】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、風力発電装置における風の利用効率を向上させる
ことを主な目的とし、さらに、風力発電装置における発
電機の回転速度を安定化させることを他の目的とし、さ
らに、風力発電装置における風車を円滑に始動させるこ
とをさらに他の目的とし、また、必ず充電されているバ
ッテリを確保することをさらに別の目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、風車により発電機を駆動し、該発電機にて発生した
電力をバッテリに蓄える風力発電装置において、風車の
後部に風反射板を立設し、風車内の一側に順方向の風通
路を設けるとともに、前記風反射板から風車内の他側に
逆方向の風通路を設けた構成の風力発電装置である。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1の風力
発電装置において風車と発電機との間の回転伝達系にワ
ンウェイクラッチを設け、このワンウェイクラッチより
発電機側の回転系にフライホイールを設けた構成であ
る。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1の風力
発電装置において風車と発電機との間の回転伝達系にぜ
んまいばねを介在させた構成である。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1の風力
発電装置において一つの発電機に対し、該発電機により
充電されるバッテリと電源として使用されるバッテリと
を設け、この2種のバッテリが交互に切換えられる構成
である。
【0012】
【作用】請求項1に記載の発明は、風車内一側の順方向
風通路に風を直接導入すると同時に、風反射板により反
射された風を風車内他側の逆方向風通路に導入して、風
車を相互に反対方向の風圧によりバランス良く作動す
る。
【0013】請求項2に記載の発明は、風速の変動によ
り風車の回転速度が変動しても、発電機の回転速度はワ
ンウェイクラッチおよびフライホイールにより均一に持
続されようとする。特に、風車が一時的に停止すること
があっても発電機は慣性力により回転し続ける。
【0014】請求項3に記載の発明は、風車の始動時は
ぜんまいばねを軽く巻くことができるので微風でも風車
を始動でき、ぜんまいばねが所定の力(発電機の回転負
荷)を超えるまで巻込まれると、このぜんまいばねが回
転伝達部材となって発電機が回転を始める。
【0015】請求項4に記載の発明は、一方のバッテリ
を電源として使用するときは、他方のバッテリを発電機
により充電し、また、一方のバッテリが消耗したら使用
バッテリと充電バッテリの接続を切換え、一方のバッテ
リを発電機に接続して充電するとともに、他方のバッテ
リを電源として使用する。
【0016】
【実施例】以下、本発明を図面に示される実施例を参照
して詳細に説明する。
【0017】図1および図2に示されるように、アング
ル材および板材により装置本体11を形成し、この装置本
体11の上部内に風車12を配設し、この風車12の後部に間
隔をあけて風反射板13を立設する。この風反射板13は、
その上端が下端より前方に位置するように傾斜させるこ
とが機能的に好ましいが、垂直状態でもよい。
【0018】装置本体11の前面に設けられた風入口14か
ら装置本体11の右側面に設けられた風出口15にわたって
風車12内の右側に順方向の風通路16を設けるとともに、
装置本体11の上面であって前記風反射板13の手前に設け
られた風入口17から装置本体11の左側面に設けられた風
出口18にわたって風車12内の左側に逆方向の風通路19を
設ける。
【0019】右側面の風出口15と風反射板13側の風入口
17との間は仕切板21により区画し、さらに、風反射板13
側の風入口17に複数の案内板22を設ける。
【0020】図2に示されるように、前記風車12は、円
筒ケーシング31の中心に回転軸32を回転自在に挿嵌し、
この回転軸32に羽根取付筒33を介してへ字形に形成され
た多数の羽根34をほぼ放射状に取付けたものである。前
記円筒ケーシング31にも装置本体11の風入口14および風
出口15に対応して開口35,36を切欠形成するとともに、
風入口17および風出口18に対応して開口37,38を切欠形
成する。
【0021】図3および図4は本装置の全体を示し、風
車12の下側に該風車12により回転駆動される一つの発電
機41と、該発電機41にて発生した電力を交互に蓄える二
つのバッテリ42,43とが設置されている。
【0022】風車12と発電機41との間の回転伝達系は、
風車12の回転軸32の下部にその回転を一方向のみへ伝達
するワンウェイクラッチ44を介してフライホイール45を
取付け、このフライホイール45と下側のベベルギア軸46
とを一体化する。すなわち、ワンウェイクラッチ44より
発電機41側の回転系に前記フライホイール45を一体に設
ける。
【0023】図4に示されるように、前記ベベルギア軸
46には大径ベベルギア51を回転自在に嵌合し、そのベベ
ルギア軸46と大径ベベルギア51との間に後述するぜんま
いばね52を一種の回転伝達部材として介在させる。すな
わち、風車12と発電機41との間の回転伝達系にぜんまい
ばね52を介在させる。
【0024】大径ベベルギア51の回転は、図4に示され
るように一対の軸受53により軸支され大径ベベルギア51
と噛合する小径ベベルギア54に伝え、図5に示されるよ
うにそのベベルギア軸55からベルト伝動機構56を介し発
電機41の回転軸57に伝える。前記発電機41の回転軸57に
はフライホイール58を取付ける。
【0025】図5に示されるように、前記二つのバッテ
リ42,43は、一方のバッテリ42が発電機41に接続されて
該発電機41により充電されるとき、他方のバッテリ43は
電源として使用され放電される。この2種のバッテリ4
2,43の充電および放電の接続は図示されないスイッチ
により切換える。
【0026】図6に示されるように、前記ぜんまいばね
52は、大径ベベルギア51の凹部61に嵌合して、一端の折
曲部52a を前記ベベルギア軸46に嵌着するとともに、他
端部52b をねじ62により前記凹部61の内周面に固定す
る。
【0027】なお、本発明に係る風力発電装置は、自動
車のボンネット上またはルーフ上に搭載したり、または
海岸、山頂、ビルディングの屋上等の風通しの良い場所
に設置すると良い。自動車のボンネット上に搭載する場
合は、運転者の視界を妨げないように前記風反射板13を
透明ガラス等にすると良い。
【0028】次に、図面に示された実施例の作用を説明
する。
【0029】図1および図2にて風入口14から風車内右
側の順方向風通路16に風を直接導入すると同時に、風反
射板13により反射された風を風入口17から風車内左側の
逆方向風通路19に導入して、風車12を相互に反対方向の
風圧によりバランス良く作動し、作動後の風を各風出口
15,18より排気する。
【0030】このようにして風車12の回転軸32が回転す
ると、その回転は、ワンウェイクラッチ44を経てフライ
ホイール45およびベベルギア軸46に伝わり、風車始動時
はぜんまいばね52を巻く。このとき、発電機41の回転負
荷によりベベルギア51が動かなくとも、始動時はぜんま
いばね52を軽く巻くことができるので微風でも風車12を
始動でき、フライホイール45の回転を徐々に増速してそ
の回転の慣性力を徐々に高めることができる。
【0031】そして、ぜんまいばね52が所定の力(発電
機41の回転負荷)を超えるまで巻込まれると、風車12お
よびフライホイール45の回転が、回転伝達部材となった
ぜんまいばね52を介して大径ベベルギア51に伝わり、さ
らに噛合する小径ベベルギア54およびベルト伝動機構56
を経て発電機41に伝わり、発電機41が駆動される。
【0032】このようにして本装置が運転を始めると、
風速の変動により風車12の回転速度が変動しても、発電
機41の回転速度はワンウェイクラッチ44およびフライホ
イール45,58により均一に持続されようとする。特に、
風車12が一時的に停止することがあってもワンウェイク
ラッチ44により風車12側から切離された発電機41は、フ
ライホイール45,58の慣性力により回転し続ける。
【0033】一方のバッテリ42を電源として使用すると
きは、他方のバッテリ43を発電機41に接続して充電し、
また、一方のバッテリ42が消耗したら使用バッテリと充
電バッテリの接続を図示されないスイッチにより切換
え、一方のバッテリ42を発電機41に接続して充電すると
ともに、他方のバッテリ43を電源として使用する。
【0034】なお、前記バッテリ42,43は必要に応じて
増設すれば良い。
【0035】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、風車内
一側の順方向風通路に対し、風反射板を起点とする風車
内他側の逆方向風通路を設けたので、風車の外部を吹抜
ける風の一部も風反射板により風車内に取込んで有効に
利用し、風車を効率良く駆動できる効果がある。
【0036】請求項2に記載の発明によれば、風車の回
転速度が変動してもワンウェイクラッチおよびフライホ
イールにより発電機の回転速度の変動を抑制でき、安定
した電力をバッテリに供給できる。
【0037】請求項3に記載の発明によれば、風車の始
動時はぜんまいばねを軽く巻くことができるので風車を
確実に始動でき、その回転の慣性力を高めるための時間
を確保できる。
【0038】請求項4に記載の発明によれば、電源とし
て使用されるバッテリと発電機により充電されるバッテ
リとを切換えるから、一つのバッテリが完全に消耗され
ることがあっても、必ず充電されているバッテリを確保
できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の風力発電装置の一実施例を示す斜視図
である。
【図2】同上風力発電装置の風車部分の水平方向断面図
である。
【図3】図2のIII −III 線断面図である。
【図4】図2の IV− IV線断面図である。
【図5】図4のV−V線断面図である。
【図6】同上風力発電装置のぜんまいばねを示す平面図
である。
【符号の説明】
12 風車 13 風反射板 16 風通路 19 風通路 41 発電機 42,43 バッテリ 44 ワンウェイクラッチ 45 フライホイール 52 ぜんまいばね

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 風車により発電機を駆動し、該発電機に
    て発生した電力をバッテリに蓄える風力発電装置におい
    て、 風車の後部に風反射板を立設し、風車内の一側に順方向
    の風通路を設けるとともに、前記風反射板から風車内の
    他側に逆方向の風通路を設けたことを特徴とする風力発
    電装置。
  2. 【請求項2】 風車と発電機との間の回転伝達系にワン
    ウェイクラッチを設け、このワンウェイクラッチより発
    電機側の回転系にフライホイールを設けたことを特徴と
    する請求項1記載の風力発電装置。
  3. 【請求項3】 風車と発電機との間の回転伝達系にぜん
    まいばねを介在させたことを特徴とする請求項1記載の
    風力発電装置。
  4. 【請求項4】 一つの発電機に対し、該発電機により充
    電されるバッテリと電源として使用されるバッテリとを
    設け、この2種のバッテリが交互に切換えられることを
    特徴とする請求項1記載の風力発電装置。
JP5097686A 1993-04-23 1993-04-23 風力発電装置 Pending JPH06307327A (ja)

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