(57)【要約】【目的】  日本の風は、極めて変動しやすい不安定なエネルギー源であることから、このエネルギー源を如何に効率良く、有効利用するかの技術が必要となっている。日本の気候、風の特性に合った、すなわち、風向き、風の強さが頻繁に変わっても、高効率な、しかも安定した風力発電システムを目指すことが必要である。この提案の風車は、従来機種に付加して、風力エネルギーを蓄積する装置を有しており、風力に応じて、ブレードの長さ、ピッチが可変出来る水平軸垂直軸型小型風車を提供する。【構成】  ２枚のブレードを持ち、風の強弱に応じてブレードの長さが可変する水平軸垂直軸型小型風車である。弱風時には、ブレード長さを最大に保ちながら、高効率で発電し、強風時には、風の抗力により、ブレードの長さが短くなり、過大なモーメント負荷を避けることが可能となる方式である。さらに、ブレードのピッチは、風の強弱に長さ応じて可変し、安定した高効率を目指した水平軸垂直軸型小型風車である。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１６主ブレードの先端に、第二の１４副ブレードを持ち、ブレードの長さが、変えられる構造を持つ、水平・垂直型風力発電装置。
【請求項２】
１６主ブレードのセンターに２ゼンマイばね等のエネルギー蓄積装置を持ち、風の強弱により、ブレードの長さが、可変する構造の水平・垂直型風力発電装置。
【請求項３】
１６ブレードのセンターに２ゼンマイばね等のエネルギー蓄積装置を持ち、風の強弱により、ブレードのピッチが、ブレードの長さにより可変する構造の水平・垂直型風力発電装置。
【請求項４】
２ゼンマイばね等のエネルギー蓄積装置を持ち、ブレードの回転が、逆回転しないように、一方向のみの回転を規定する機構を持つ水平・垂直型風力発電装置。
【請求項５】
２ゼンマイばね等のエネルギー蓄積装置を持ち、後段には、２１加速機構、および８フライホイール、１０発電機を持ち、安定した出力が得られる構造の水平・垂直型風力発電装置。
【請求項６】
風が弱くなった時には、２ゼンマイばね等のエネルギー蓄積装置のエネルギーを開放し、安定した出力を継続する事が出来る構造の水平・垂直型風力発電装置。
【請求項７】
風が強い時には、２ゼンマイばね等のエネルギー蓄積装置に、余剰のエネルギーを蓄積出来る構造の水平・垂直型風力発電装置。
【請求項８】
突風など、異常に風が強い時には、副ブレードが、抗力を受けない位置に２２ガイド溝に案内されながら、移動する構造を持つ水平・垂直型風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、今後、大いに期待されるエネルギー蓄積装置において、自然界の風が、強弱、風向きの変化により、変動しても、安定した出力で効率良く、電力が供給出来るようなエネルギー蓄積装置を有した風力発電装置の風車を提供する。
【背景技術】
【０００２】  ブレード式の風力発電装置は、設備が簡便でメンテナンスが比較的容易である反面、風力が弱い時は、揚力が発生せず、風力が強い時には効率は上がるが、ストールが発生し易く、総合的には、市街地のように、風が弱い地域だは、エネルギー効率が悪く、実用化にならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  自然界では、風向きが変わったり、風力が弱くなったり、強くなったりする事は常である。風向き、風力の変化を生じても、安定した回転数を保ち、出力効率を維持することが要求されている。また、自然の風は、予想も出来ないような強風も想定され、ブレードの風力発電装置に関しては、効率と共に、強度への配慮が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  ブレードは、１６主ブレードと１４副ブレードの２枚構成とし、その比率は、１６主ブレードを１４副ブレードより大きくする。
１４副ブレードの根元には、１８圧縮コイルばねを内蔵しており、風の強弱により、１４副ブレードの位置、及び向きが、可変可能となっている。
複数の各１６主ブレードの根元には、中央の軸を中心に、正方向に回転すると巻き込んでいく、エネルギーを蓄積するための板状の２ゼンマイばねを、有する。
また、正方向にしか回らない４一方向クラッチ機構を配置し、逆方向回転によるゼンマイばねの緩みを防止している。
もちろん、後段には、通常のブレード式風力発電装置と同様に、２１加速機構、回転を安定化する８フライホイール、１０発電機を、結合している。
【発明の効果】
【０００５】  １４副ブレードは、風の向きにより、装着したばねに抗して、位置、および向きを変え、揚力、抗力を、調整することが、可能となる。
風向きが変わったり、風力が小さくなった時などの、風力が強い時に蓄積したゼンマイばねのエネルギーを序々に放出する。ブレードの長さの可変機構は、出力側の高効率化に大きく貢献する。また、突風や台風など、異常に風が強い時には、副ブレードは、２２ガイド溝に案内され、抗力を受けない位置に移動し、破壊を防止する事が可能である。後段に装備した、フライホイール効果も伴い、安定した回転数を保ち、その結果、安定した、出力効率を維持することが出来る。ブレードの向き、長さの微調整により、回転数の安定化も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
【実施例】
【０００７】風向き、強さが、頻繁に変化する地域に適しており、構造がシンプルで、廉価のため、家庭用にも適している。
以下に、その実施例を示す。
図１は、風車本体の正面図である。
図２は、風車本体の側面図である。
図３は、ブレードの構造図である。
図４は、副ブレードの可変機構の一例である。
図５は本装置の中心軸部分の側面図である。
風を受ける複数枚のブレードは、１４副ブレード１５ガイド１６主ブレードで構成している。２ゼンマイばねは、板ばね等を利用しており、その時の回転方向は、４一方向クラッチ、例えば、チェット等の機構により、方向が制御されており、無風になった時の逆回転を防止している。７シャフト２の回転は、２１加速機構を経由し、３シャフト３に伝達され、１０発電機を回転し、発電する。８フライホイールは、回転をスムーズにする為の８フライホイールである。１７架台は、本装置を支持する架台である。低気圧の通過、台風等の突風、強風時には、１４レードは、２２ガイド溝に案内され抗力を受けない位置に移動する事が可能となり、破壊等を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【０００８】  今後、ますます、省エネルギー対策は、地球規模で必要である。
このエネルギー蓄積装置の利用により、安定したエネルギー高効率が、実現できる廉価版、ブレード式風力発電装置が、実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】は、風車本体の正面図である。
【図２】は、風車本体の側面図である。
【図３】は、ブレード部の構造図である。
【図４】は、副ブレードの位置の可変機構である。
【図５】は、本装置の１１ケース内部の側面図である。
【符号の説明】
【００１０】１連結板、
２ゼンマイばね、
３ギア１、
４一方向クラッチ、
５シャフト１、
６ギア２
７シャフト２、
８フライホイール、
９シャフト３、
１０発電機、
１１ケース１
１２ケース２
１３ケース３、
１４副ブレード
１５ガイド
１６主ブレード
１７架台
１８圧縮コイルばね
１９ガイド１
２０ガイド２
２１加速機構
２２ガイド溝
２３連結棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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