(57)【要約】【課題】鉛直軸を支持する摩擦を減らしてきわめて効率がよい回転を得ることができ、破損しがたい風車を提供する。【解決手段】鉛直の回転軸と、この回転軸に一方の端を水平に取り付けた水平腕と、水平腕の他端に取り付けた鉛直ブレードより構成する。回転軸の下には発電装置を取り付ける。回転軸の下端には、回転軸と鉛直ブレードなどに押し上げ力を作用させる磁石を配置する。水平腕には、水平腕の先端側を支持する磁石を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直の回転軸と、
この回転軸に一方の端を水平に取り付けた水平腕と、
水平腕の他端に取り付けた鉛直ブレードより構成し、
この鉛直ブレードは、水平断面が翼型の二次元翼であり、
回転軸の下には発電装置を取り付け、
回転軸の下端には、回転軸と鉛直ブレードなどに押し上げ力を作用させる磁石を配置し、
さらに水平腕には、水平腕の先端側を支持する磁石を配置して構成した、
風車発電装置。
【請求項２】
配置した磁石が、ネオジム、鉄、ホウ素の化合物である、
請求項１記載の風車発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特に文献を挙げるまでもなく、従来から多くの種類の風車を使用した発電装置が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１１６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
どのようなタイプの風車であっても、回転の際に発生する摩擦抵抗をいかに減少させるか、が発電効率の向上につながる。
しかし一定の重量のある風車を支えて回転させる以上、鉛直方向に加わる力による摩擦抵抗を減らすことは困難である。
さらに水平腕の先端にブレードを取り付けたタイプの風車では、水平腕が片持ち状態になるから、その先端でブレードの重量を支持する機構は、水平腕部分が全体の弱点となりやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本発明の風車発電装置は、鉛直の回転軸と、この回転軸に一方の端を水平に取り付けた水平腕と、水平腕の他端に取り付けた鉛直ブレードより構成し、この鉛直ブレードは、水平断面が翼型の二次元翼であり、回転軸の下には発電装置を取り付け、回転軸の下端には、回転軸と鉛直ブレードなどに押し上げ力を作用させる磁石を配置し、さらに水平腕には、水平腕の先端側を支持する磁石を配置して構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の風車発電装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞  鉛直の回転軸を磁石で浮かすことによって、鉛直方向の重量をゼロか、あるいはきわめて小さいものに減らすことができる。
＜２＞  そのために鉛直軸を支持する摩擦を減らしてきわめて効率のよい回転を得ることができる。
＜３＞  さらに、回転を続ける水平腕の先端付近を下から支持することができるから、腕が片持ち状態にならず、破損しがたい装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の風車発電装置の実施例の説明図。
【図２】発電装置の部分の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞全体の構成。
本発明の風車は、中央に鉛直に設立した回転軸１と、その回転軸１を中心にその周囲に均等に配置した鉛直ブレード２とより構成する。
鉛直の回転軸１と、その周囲に配置した鉛直ブレード２との間は、水平腕１１で連結する。
この水平腕１１の一端は、回転軸１に水平に取り付け、その他端を鉛直ブレード２の内側に取り付ける。
回転軸１は、後述する発電装置４の内部の回転軸４１に接続する。
【００１０】
＜２＞鉛直ブレード。
この鉛直ブレード２は、水平断面が翼型の二次元翼である。
ここに「二次元翼」とは、翼の断面がすべて同一の翼型であり、幅が無限に長い翼をいう。したがって実際にはこの二次元翼の一部を一定幅で切り取った形状を呈する。
この鉛直ブレード２の水平断面は、前縁から後縁とを結んだ直線（翼弦線）に対して非対称である。
すなわち鉛直ブレード２の、回転軸１側の面（以下「内側」という）の長さは、外側の面の長さよりも短く形成してある。
その結果、飛行機の翼として知られているように揚力が生じ、これが鉛直ブレード２の場合には推進力となって作用する。
この鉛直ブレード２は、複数個所において水平腕１１を介して回転軸１と連結しており、回転軸１の回転は発電装置４内に収納したプーリー４２に伝達して回転を与える。
なお、鉛直ブレード２は水平方向に複数のユニットに分割して製造し、それを現場で組み立てる構成を採用することができる。
【００１１】
＜３＞発電装置の構造。
以上のような構造の風車の下には発電装置４を設置する。
この発電装置４は公知の構造であるが、鉛直の回転軸４１の下端に、水平にプーリー４２を一体的にとりつける。
一方、発電装置４の内部には発電機４３を設置し、プーリー４２と発電機４３の間にベルト４４を掛け回す。
このベルト４４によって、回転軸４１の回転を、発電機４３の回転子に伝達して発電することができる。
回転軸４１には、プーリー４２とは別にブレーキ用の水平円盤４５を取り付け、この円盤４５を介してブレーキ４６装置が作動するように構成する。
発電装置４の回転軸４１の上端に、前記した風車の回転軸１を同軸線上で接合して風車の回転を発電機４３に伝達する。
【００１２】
＜４＞発電装置内の磁石。
回転軸４１の下端に水平に取り付けたプーリー４２の下には、プーリー４２の下面と一定の距離を離して、円盤状、環状の磁石を、磁石台Ｍ１として設置する。
この磁石台Ｍ１に取り付ける磁石は、たとえばネオジム磁石と呼ばれるものを採用する。
このネオジム磁石は、ネオジム、鉄、ホウ素の化合物(Nd2Fe14B)であって、その化合物が大変強力な永久磁石となることが知られている。
一方、プーリー４２の下面であって、かつ磁石台Ｍ１に対抗する位置にはプーリー側磁石Ｍ２を、環状にあるいは間隔をあけた飛び石状に取り付ける。
すると磁石台Ｍ１として環状に設置した磁石と、プーリーの下面に取り付けたプーリー側磁石Ｍ２とが反発してプーリー４２と発電装置の回転軸４１、およびその上に取り付けた風車全体を押し上げる方向への力を与える。
その結果、プーリー４２、回転軸４１、その上の風車は空中に浮いているか、あるいは浮いていないとしても軸４１に加わる重量に反する上向きの力が作用する状態を維持できることになる。
上向きの力が大きいと計算できる場合には、それを上から抑えて安定させるためのボールベアリングを配置する。
なお、回転軸４１の周囲には、適宜位置にボールベアリングを配置して鉛直性を維持することは従来の装置と同様である。
【００１３】
＜５＞水平腕の磁石。
前記した風車の水平腕１１の下には、水平腕１１の下面と一定の距離だけ離して、環状の腕支持磁石Ｍ３を取り付ける。
一方、水平腕１１の下面には、前記の腕支持磁石Ｍ３に対抗する位置に、腕磁石Ｍ４を取り付ける。
この腕支持磁石Ｍ３と腕磁石Ｍ４は、回転軸１からできるだけ離れた位置であって、かつ鉛直ブレード２の回転軌跡より回転軸１側に設置する。
すると、片持ち状態の水平腕１１を、その先端に近い位置で下から支えることになり強度の維持を期待できる。
なお、設置した状況を許せば、回転するブレード２の下に、同様の磁石の配置を行って、ブレードを下から支持することも可能である。
【００１４】
＜６＞磁石の作用。
本願発明の風車では上記したように、２か所に磁石を設置してある。
ひとつは回転軸１、４１を下から支える磁石であり、他のひとつは水平腕１１を下から支える磁石である。
前者の磁石は、本発明の風車の回転部分のすべてを空中に浮かして支持する作用を行う。
そのために回転において重力方向の摩擦がほとんど生じないので、きわめて高い効率のもとに回転力を得ることができる。
後者の磁石は、片持ち状態の水平腕１１を下から支えるものであるから、水平腕１１が中心の回転軸１とその先端で支持されている状態となり、高い信頼性を期待することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１：回転軸
２：鉛直ブレード
４：発電装置
Ｍ１：磁石台
Ｍ２：プーリー側磁石
Ｍ３：腕支持磁石
Ｍ４：腕磁石
【図１】
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【図２】
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