(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌用工作物に複数個の発電機を車輌の走行方向に沿って横一列に配設した標識用風力発電装置に於いて、前記複数個の発電機１１は、固定子に相当する支持枠２５並びに支持部材１０を介して車輌用工作物に固定され、また発電機は、前記支持枠２５の内部に環状に設けられた複数個の導体取付け部にそれぞれボビン状に巻き付けられた発電コイルと、これらの発電コイルに対向するように周方向に「Ｓ極」、「Ｎ極」という具合に順次永久磁石２９を端部に有する回転子としての翼２８をそれぞれ備えていることを特徴とする標識用風力発電装置。
【請求項２】
請求項１に於いて、発電機本体２１の支持枠２５及び突起状導体取付け部３１が非磁性体で形成されていることを特徴とする標識用風力発電装置。
【請求項３】
請求項１に於いて、発電機１１は、支持部材１０に着脱可能に嵌め込まれる矩形枠状筐体２０と、この筐体２０内に一体的に組み込まれた箱型支持枠２５を有する複数個の発電機本体２１，２２とから成ることを特徴とする標識用風力発電装置。
【請求項４】
請求項１に於いて、支持部材１０は、車輌用工作物に固定された上下の対向支持杆１４，１５を有し、また、発電機１１は、これらの対向支持杆に着脱可能に嵌め込まれることを特徴とする標識用風力発電装置。
【請求項５】
車輌用工作物に複数個の発電機を車輌の走行方向に沿って横一列に配設した標識用風力発電装置に於いて、前記複数個の発電機１１は、固定子に相当する支持枠２５並びに支持部材１０を介して車輌用工作物に固定され、また発電機は、前記支持枠２５の内部に環状に設けられた複数個の導体取付け部にそれぞれボビン状に巻き付けられた発電コイルと、これらの発電コイルに対向するように周方向に「Ｓ極」、「Ｎ極」という具合に順次永久磁石２９を端部に有する回転子としての翼２８をそれぞれ備え、さらに、前記発電機本体２１の支持枠２５には、前面開口縁部２５ａから所要角度を持たせて前方に突出する複数枚の風受け案内板が設けられていることを特徴とする標識用風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電車，自動車等の車輌の通過時に発生する風力を利用した標識用風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水力，風力などの自然エネルギーを利用した発電機は、色々提案されている。例えば特開昭５８−１３０７４２号公報には携帯用水車発電機が開示され、該水車発電機は、キャンプ，魚釣り等を楽しむ野外での照明用の電気を得る為に、渓流の中に適宜据え付けられる。また水力を利用した発電機の一例は、実開昭６３−１７１６７５号公報に記載されている。この公報に記載の発電機は、給水管の内部に磁石を有する回転子を設け、水流の通過によって該回転子を回転させるものである。そして、該発電機から得られた電力は、色々な場所で利用可能である。一方、風力を利用した発電機の一例は、特開昭５２−１２９８５５号公報に開示されている。この発電機の回転子の翼はプロペラ型であり、また発電機本体には尾翼が設けられており、風向きに対応して回転軸は自由自在に回転する。したがって、この発電機は、特に設置場所は限定されない。
【０００３】
以上のように、従来、自然エネルギーを利用した発電機は、色々提案されているが、これらの発電機を「特定の場所」で、「どのように設置」し、「なんの為の電力として利用する」かについて具体的な提案がなされていなかった。したがって、色々な提案（発明・実用新案）が、実施化されず、埋もれてしまう嫌いがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、従来の問題点に鑑み、発電機を特定の場所に簡単に設置し、かつ、車輌用標識の電力として利用することができることである。第２の目的は、無風時であっても、車輌が走行した際に発生した風を効率的に利用して発電することができることである。第３の目的は、重量がある複数個の発電機を車輌用工作物に車輌の走行方向に沿って横一列に容易に配設することができることである。第４の目的は、多くの発電量を得ることができることである。その他の目的は、複数個の発電機本体を簡単に組合わせてカセット式発電機を製作することができること，風を効率的に受け入れることができること，回転時に発生する回転子と固定子との引き合い現象を極力回避することができること等である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明の標識用風力発電装置は、車輌用工作物に複数個の発電機を車輌の走行方向に沿って横一列に配設した標識用風力発電装置に於いて、前記複数個の発電機１１は、固定子に相当する支持枠２５並びに支持部材１０を介して車輌用工作物に固定され、また発電機は、前記支持枠２５の内部に環状に設けられた複数個の導体取付け部にそれぞれボビン状に巻き付けられた発電コイルと、これらの発電コイルに対向するように周方向に「Ｓ極」、「Ｎ極」という具合に順次永久磁石２９を端部に有する回転子としての翼２８をそれぞれ備えていることを特徴とする。
【０００６】
上記構成に於いて、発電機本体２１の支持枠２５及び突起状導体取付け部３１が非磁性体で形成されていることを特徴とする。また発電機１１は、支持部材１０に着脱可能に嵌め込まれる矩形枠状筐体２０と、この筐体２０内に一体的に組み込まれた箱型支持枠２５を有する複数個の発電機本体２１，２２とから成ることを特徴とする。さらに、支持部材１０は、車輌用工作物に固定された上下の対向支持杆１４，１５を有し、また、発電機１１は、これらの対向支持杆に着脱可能に嵌め込まれることを特徴とする。
【０００７】
次に、本発明の標識用風力発電装置は、車輌用工作物に複数個の発電機を車輌の走行方向に沿って横一列に配設した標識用風力発電装置に於いて、前記複数個の発電機１１は、固定子に相当する支持枠２５並びに支持部材１０を介して車輌用工作物に固定され、また発電機は、前記支持枠２５の内部に環状に設けられた複数個の導体取付け部にそれぞれボビン状に巻き付けられた発電コイルと、これらの発電コイルに対向するように周方向に「Ｓ極」、「Ｎ極」という具合に順次永久磁石２９を端部に有する回転子としての翼２８をそれぞれ備え、さらに、前記発電機本体２１の支持枠２５には、前面開口縁部２５ａから所要角度を持たせて前方に突出する複数枚の風受け案内板が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、「車輌用工作物」とは、道路又は線路に沿って設けられたガードレール，街灯用支柱，騒音防止用遮蔽部材，風雪用遮蔽部材，橋，トンネル，標識用支柱等を言う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、図１を参照に本発明の実施の形態を簡単に説明する。１は車輌の走行路の一例としての高速道路，２は高速道路に設けられた中央分離帯，３は中央分離帯に前記高速道路１の車輌走行方向に沿って配設された車輌用工作物（例えばガードレール），４は車輌用工作物３に固定的に取付けられた標識用風力発電装置，５は標識用風力発電装置４から供給された電力を利用して走行中の車輌６に情報を知らせる標識の一例としての報知手段で、この報知手段５は普通一般に上部フレームに電光掲示部７を有している。ここで各図を簡単に説明すると，図２は車輌用工作物に取付けられた工作物を平面から見た説明図，図３は図２を基準として正面から見た説明図である。また図４は主要部を拡大した正面図，図５は図４を基準として縦断面から見た概略説明図である。
【００１０】
そこで、図２乃至図４を参照に本発明の第１実施例を説明する。中央分離帯２に設けられた車輌用工作物３の一例としてのガードレールは、普通一般に所要間隔を有して設けられた複数本のガード支柱３ａと、これらのガード支柱３ａの上部に架設されたガードレール本体３ｂとから成っている。一方、標識用風力発電装置４は、本実施例では、車輌用工作物３のガード支柱３ａに固定的に架設された支持部材１０と、この支持部材１０に嵌め込まれた複数個のカセット式発電機１１とから成り、前記カセット式発電機１１から得られた電力は、図示しない定電圧装置，制御手段，蓄電池等をそれぞれ介し、安定した電力として報知（標識）手段５に供給される。
【００１１】
したがって、本発明の標識用風力発電装置４は、基本的には車輌用工作物３に固定的に取付けられた支持部材１０と、この支持部材１０に嵌め込まれた複数個のカセット式発電機１１とから成る。そこで、支持部材１０とカセット式発電機１１をさらに詳しく説明する。
【００１２】
まず支持部材１０は、ガードレール本体３ｂの下方空間部１２に位置するようにガード支柱３ａ，３ａ間に架設された上方支持杆１４と、この上方支持杆１４に対向するように前記ガード支柱３ａ，３ａ間に架設された下方支持杆１５とに区別されている。しかして、上方支持杆１４及び下方支持杆１５は、図５で示すように断面チャンネル形状に形成され、固着手段（ボルト，ナット等）１６を介し、ガード支柱３ａ，３ａの上部寄りの部位並びに下部に適宜に固着されている。上方支持杆１４及び下方支持杆１５は、両方が相俟ってカセット式発電機１１を係止することができるように互いに対向している。
【００１３】
ところで、上方支持杆１４及び下方支持杆１５の各垂直壁１４ａ，１５ａは、各カセット式発電機１１に対しては係止機能を発揮する。そこで、この係止機能を考慮して上方支持杆１４の垂直壁１４ａには、複数個の嵌め込み用切欠部１７を形成し、一方、下方支持杆１５の垂直壁１５ａと連設する底壁１５ｂ内面には、所要間隔を有して弾発性部材（例えば板バネ）１８が設けられている。
【００１４】
次にカセット式発電機１１は、図６で示すように支持部材１０にカセット式（着脱可能）に嵌め込まれる矩形枠状筐体２０と、この筐体２０内に一体的に組み込まれた大・小の発電機本体２１，２２とから成る。なお、大の発電機本体２１と小の発電機本体２２とは同一構造なので、ここでは便宜上小の発電機本体２２についてのみ説明し、大の発電機本体２１の構造に関する重複的説明は割愛する。
【００１５】
さて、矩形枠状筐体２０は、望ましくはガード支柱３ａ，３ａの半径を考慮して形成されている。つまり、ガード支柱３ａから著しく突出しないようにその奥行は浅く設定されている。また筐体２０の左右の側壁２０ａ，２０ｂには複数個の把手２３が適宜に取付けられている。さらに、筐体２０の上壁２０ｃには、前述した上方支持杆１４の各嵌め込み用切欠部１７を通過した後に垂直壁１４ａと係合する突起部２４が複数個形成されている。したがって、矩形枠状筐体２０と支持部材１０との嵌め込みは、いわば障子と障子枠との嵌め込み関係に相当する。
【００１６】
また概略的な図７乃至図９を参照に小発電機本体２２の構成を説明すると、２５は小発電機本体２２の支持枠である。この支持枠２５はカセット式であり、前述した筐体２０内に大・小の発電機本体２１，２２が組合わせられた状態でピッタリと嵌合する。２６は支持枠２５の中心部に設けられた長筒状の軸受け部２７に回転自在に軸支された回転軸で、この回転軸２６には放射状に翼２８が固定されている。しかして、この翼２８は、図７及び図９で示すように磁石取付部を有するファン型であり、望ましくは翼２８の箇所には湾曲状の風掬い部２８ｂが形成されている。また翼２８の先端部の外壁面には、湾曲板の第１永久磁石２９が周方向に「Ｓ極」、「Ｎ極」と言う具合に順次固定されている。さらに、翼２８の軸部２８ａには、図９で示すように第２永久磁石３０が環状に「Ｓ極」、「Ｎ極」と言う具合に順次固定されている。回転子は、回転軸２６と、この回転軸２６に一体に形成された翼２８と、翼２８に環状に固定された第１・第２永久磁石２９，３０とから成る。
【００１７】
これに対し、固定子に相当する箱型状支持枠２５の内部には、前記第１・第２永久磁石２９，３０に対向するように多数の突起状導体取付け部３１が環状に設けられ、これらの導体取付け部３１にはボビン状に発電コイル３２がそれぞれ巻き付けられている。そして、本実施例では前記箱型状支持枠２５及び突起状導体取付け部は、非磁性体（例えば硬質の合成樹脂材）で形成されている。
【００１８】
次に３５は小発電機本体２２に設けられた複数の風受け案内板である。本実施例ではこれらの風受け案内板３５は、支持枠２５の前面開口縁から所要角度を持たせて前方に突出するように開口縁部２５ａに固定的に設けられている。
【００１９】
上記構成に於いて、カセット式発電機１１を支持部材１０にセットする場合について説明する。まず、支持部材１０にカセット式発電機１１をセットする前に、図６で示すように大・小の発電機本体２１，２２を矩形枠状筐体２０内に組み込む。この場合筐体２０内の中央部には大の発電機本体２１を、また筐体２０の四つ角寄りの各部位には小の発電機本体２２をそれぞれ一体的に組み込む。
【００２０】
次に複数個の発電機本体を有するカセット式発電機１１を支持部材１０にセットする。この場合一旦セット式発電機１１の把手２３を持って当該発電機１１を持ち上げ、当該発電機１１の底部を下方支持杆１５の底壁１５ｂ内面に合わせるようにして把手２３から手を離す。そこで、当該発電機１１の底部が下方支持杆１５に係合したならば、当該発電機１１を左右の弾発性部材１８，１８のバネ力に抗して適宜に押し下げながら発電機１１の各突起部２４を上方支持杆１４の各嵌め込み用切欠部１７に合わせるようにする。そして、各突起部２４を各嵌め込み用切欠部１７に通した所で当該発電機１１から両手を放すと、当該発電機１１は、左右の弾発性部材１８，１８のバネ力により多少浮上し、その各突起部２４が上方支持杆１４の垂直壁１４ａに係合する。そうすると、当該発電機１１は、左右の弾発性部材１８，１８に支持された格好で支持部材１０に支持される。
【００２１】
このようにして複数個のカセット式発電機１１は、図２及び図３で示すように車輌用工作物３のガードレール本体３ｂの下方空間部１２に支持部材１０を介して高速道路１に沿って横一列に配設され、標識用風力発電装置４と成る。
【００２２】
【実施例】
本発明の一実施例に於いて、標識用風力発電装置４を高速道路の中央分離帯に設けられた車輌用工作物３に設置した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば新幹線，地下鉄等の車輌に対する車輌用工作物に風力発電装置４を取付けても良い。要は走行する車輌によって所望する風が頻繁に発生するような所にある車輌用工作物に設置すれば良い。また車輌用工作物３がガードレールである場合に於いて、風力発電装置４はガードレール本体３ｂの下方空間部１２に支持部材１０を介して横方向に配設されているが、必ずしもガードレール本体の下方空間部１２に配設する必要はない。例えば車輌用工作物３のガードレール本体３ｂの上方空間部に配設しても良い。この場合左右のガート支柱３ａ，３ａの上端部側をガードレール本体３ｂから所要量突出させる必要がある。さらに、本実施例では発電機本体２１（２２）の翼２８はファン型であるが、必ずしもこれに限定されるものではない。翼２８は弱い風であっても回転するのが望ましいので、最近、流体工学が専門の某氏が発明したクロスフロー型風車であっても良い。また発電機１１は、矩形枠状筐体２０と、この筐体２０内に組み込まれた箱型支持枠２５を有する複数個の発電機本体とから成るが、前記矩形枠状筐体２０内には１個の発電機本体だけを組み込んでも良い。加えて、他の発電手段（例えば太陽発電機）を支持部材１０の上方支持杆１４に取付け、双方を組合わせて発電力の増大化を図っても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明にあっては、次に列挙するような効果がある。
（１）自動車，新幹線，地下鉄等の車輌に対する車輌用工作物に複数個の発電機を横一連に配設したので、無風時であっても、車輌が走行した際に発生した風を効率的に利用して発電することができる。
（２）車輌用工作物に複数個の発電機を取付けるので、既存の支柱やスペースを使用することができる。
（３）係止機能を有する支持部材に重量のある発電機を持ち上げて嵌め込むだけなので、支持部材に対する取付け作業が容易である。
（４）カセット式発電機には複数個の発電機本体が設けられているので、多くの発電量を得ることができる。
（５）前記（４）に於いて、カセット式発電機が矩形状筐体と、複数個の箱型支持枠２５を有する発電機本体とから成る実施例には、前記矩形状筐体内に複数個の発電機本体を一体的に組み込むことができる。
（６）発電機本体の支持枠には複数枚の風受け案内板が設けられているので、風を効率的に受け入れることができる。
（７）発電機本体の支持枠２５には、前記第１・第２永久磁石２９，３０に対向するように多数の突起状導体取付け部３１が環状に設けられ、これらの導体取付け部３１にはボビン状に発電コイル３２がそれぞれ巻き付けられている実施例の場合には、発電コイル３２の巻数を増やすことができる。したがって、発電量の増大化を図ることができる。
（８）発電機本体の支持枠２５及び突起状導体取付け部が非磁性体で形成されている実施例の場合には、回転子がスムースに回転し続ける。したがって、回転時に発生する回転子と固定子との引き合い現象を極力回避することができる。
【図面の簡単な説明】
図１乃至図９は、本発明の一実施例を示す各説明図である。
【図１】本発明の実施形態の一例を示す概略説明図。
【図２】車輌用工作物に取付けた状態の平面から見た説明図。
【図３】図２を基準として正面から見た説明図。
【図４】主要部を拡大した正面図。
【図５】図４の５−５線の縦断面から見た概略説明図。
【図６】主要部（カセット式発電機）の斜視からの概略説明図。
【図７】要部（発電機本体）を正面から見た概略説明図。
【図８】要部（発電機本体）を横断面から見た概略説明図。
【図９】要部（発電機本体）を背面から見た概略説明図。
【符号の説明】
１…車輌の走行路、２…中央分離帯、３…車輌用工作物、３ａ…ガード支柱、３ｂ…ガードレール本体、４…風力発電装置、１０…支持部材、１１…カセット式発電機、１４…上方支持杆、１５…下方支持杆、２０…筐体、２０ａ，２０ｂ…側壁、２０ｃ…上壁、２１，２２…発電機本体、２３…把手、２５…支持枠、２６…回転軸、２７…軸受け部、２８…翼、２８ａ…翼の軸部、２８ｂ…翼の掬い部、２９，３０…永久磁石、３１…導体取付け部、３２…発電コイル、３５…風受け案内板。
【図１】
0003703343.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003703343.tif 000008
【図８】
0003703343.tif 000009
【図９】
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