(57)【要約】【課題】  本発明は、比較的低コストでダイナミックバランスを容易に得ることができる新規な風力発電装置を提供する。【解決手段】  垂直に設けた回転機構１０と、この回転機構の周方向に複数枚の垂直翼１を取り付け、この垂直翼から受けた風力を前記回転機構を介して発電機６に伝導する風力発電装置において、前記回転機構は、中空の中間固定シャフト１２と、この中間固定シャフトの中空部に有し、前記発電機に動力を伝導する伝導シャフト１１と、前記中間固定シャフトの外周に有し、前記垂直翼からの風力を受けて前記伝導シャフトに動力を伝えるローター１３とを備え、前記中間固定シャフトの外縁の始点部から終点部までの間の少なくとも２箇所にベアリング１４ａ、１４bを設け、これらのベアリングで前記ローターが軸支されるようにしてあることを特徴とする風力発電装置。【選択図】図１
2006207374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直に設けた回転機構と、この回転機構の周方向に複数枚の垂直翼を取り付け、この垂直翼から受けた風力を前記回転機構を介して発電機に伝導する風力発電装置において、
前記回転機構は、中空の中間固定シャフトと、この中間固定シャフトの中空部に有し、前記発電機に動力を伝導する伝導シャフトと、前記中間固定シャフトの外周に有し、前記垂直翼からの風力を受けて前記伝導シャフトに動力を伝えるローターとを備え、前記中間固定シャフトの外縁の始点部から終点部までの間の少なくとも２箇所にベアリングを設け、これらのベアリングで前記ローターが軸支されるようにしてあることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記ベアリングが前記ローターの始点部と終点部で軸支するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
垂直に回転機構を設け、この回転機構の周方向に複数枚の垂直翼を取り付け、この垂直翼から受けた風力を前記回転機構を介して発電機に伝導する風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の風力発電装置は、図３に示すように、発電機６を収納した台座３の上面４に孔を形成し、この孔から回転軸２０を挿入し、回転軸２０が垂直になるように取り付けてある。また、この回転軸２０の下端に発電機６を設けてある。さらに、前記回転軸２０に水平なアーム２ａ、２bを取り付けてある。このアーム２ａ、２bの先端周方向に複数枚の垂直翼１を取り付け、この垂直翼１から受けた風力を回転軸２０を介して発電機６に伝導するように構成してある。
【０００３】
また、この風力発電装置は、台座４部分にベアリング２４ａを、台座４と発電機６との間にベアリング２４bを設け、これらベアリング２４ａ、２４bで回転軸２０が軸支されている。この風力発電装置は、小型・中型の風力発電装置において、最も一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５-２９６２公報
【０００４】
また、従来の風力発電装置として、図４に示すものがある。この風力発電装置は、図３に示す風力発電装置と同様に、発電機６を収納した台座３の上面４に孔を形成し、この孔から回転軸３０を挿入し、回転軸２０が垂直になるように取り付けてある。また、この回転軸３０の下端に発電機６を設けてある。さらに、水平になるように前記回転軸３０にアーム２ａ、２bを取り付けてある。このアーム２ａ、２bの先端周方向に複数枚の垂直翼１を取り付け、この垂直翼１から受けた風力を回転軸３０を介して発電機６に伝導するように構成してある。
【０００５】
この風力発電装置は、垂直翼１の外側を柱３１と梁３２とで構成するフレームで覆い、梁３２の中央部にベアリング３４ａを設け、このベアリング３４ａで回転軸２０の上端部が軸支されている。また、台座４部分にもベアリング３４bを設けてあり、このベアリング３４bで回転軸３０の下部が軸支させている。この風力発電装置は、大型の風力発電装置において、最も一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前者は回転軸若しくは垂直翼を大きくする必要がある場合に、バランスを維持するため、台座を大きく且つ堅牢にする必要があるという課題が生じた。また、後者はバランスを維持するには適しているが、垂直翼の外側をフレームで覆うため、前者風力発電装置に比べて広いスペースが必要である上、部品点数が増えるため、コスト面で課題が生じた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を鑑み、比較的低コストでダイナミックバランスを容易に得ることができる新規な風力発電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る風力発電装置は、垂直に設けた回転機構と、この回転機構の周方向に複数枚の垂直翼を取り付け、この垂直翼から受けた風力を前記回転機構を介して発電機に伝導する風力発電装置において、
前記回転機構は、中空の中間固定シャフトと、この中間固定シャフトの中空部に有し、前記発電機に動力を伝導する伝導シャフトと、前記中間固定シャフトの外周に有し、前記垂直翼からの風力を受けて前記伝導シャフトに動力を伝えるローターとを備え、前記中間固定シャフトの外縁の始点部から終点部までの間の少なくとも２箇所にベアリングを設け、これらのベアリングで前記ローターが軸支されるようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ベアリングが前記ローターの始点部と終点部で軸支するようにしてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記回転機構を有することにより、垂直翼が風力を受けて回転機構が回転してもダイナミックバランスをとり続けることができ、且つ少ない部品点数で前記回転機構を構成することができることから、比較的低コストで提供することができ、これに伴い風力発電装置の小型化を図ることができる効果がある。
【００１１】
また、本発明は、上記回転機構を有することにより、垂直翼が風力を受けて回転機構が回転してもダイナミックバランスをとり続けることができるため、大型の垂直翼を取り付けることが可能であり、より大きな風力を受けることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る風力発電装置を実施するための最良の実施形態を図１に示す。本実施形態に係る風力発電装置は、発電機６を収納した台座３の上面４に孔を形成し、この孔から回転機構１０を挿入し、回転機構１０が垂直になるように取り付けてある。また、この回転機構１０の下端に発電機６を設けてある。さらに、水平になるように前記回転機構１０にアーム２ａ、２bを取り付けてある。このアーム２ａ、２bの先端周方向に複数枚の垂直翼１を取り付け、この垂直翼１から受けた風力を回転機構１０を介して発電機６に伝導するように構成してある。
【００１３】
本発明は回転機構１０に特徴を有する。この部分についての拡大図を図２に示す。本実施形態に係る回転機構１０は、円筒形の中間固定シャフト１２を備えてある。この中間固定シャフト１２の下端部にフランジ１５を設け、フランジ１５を台座３の上面４にボルト５で固定してある。なお、中間固定シャフト１２と台座３との固定手段については問わない。
【００１４】
中間固定シャフト１２の中空部に円柱状の伝導シャフト１１を設けてある。この伝導シャフト１１は発電機６と機械的に接続してあり、発電機６に動力を伝導する役割を有する。
【００１５】
本実施形態に係る回転機構１０は、ローター１３を備えてある。このローター１３の上部は中間固定シャフト１２及び伝導シャフト１１を覆うように構成してあり、ローター１３の上部を伝導シャフト１１の先端に接合し、ローター１３と伝導シャフト１１と一体的にして、垂直翼１からの風力を受けた際に、ローター１３がこれを受け、伝導シャフト１１にこれを伝導するように構成してある。なお、伝導シャフト１１とローター１３との接合手段については問わない。
【００１６】
本実施形態では、ベアリング１４ａをローター１３の始点部に位置する部分に設け、ベアリング１４bをローター１３の終点部に位置する部分に設けて、これらベアリング１４ａ、１４bでローター１３が軸支されるようにしてある。なお、本実施形態においては、ベアリング１４ａ、１４bを上記位置に設けてあり、それが最適であるが、中間固定シャフト１２の外縁の始点部から終点部までの間の少なくとも２箇所にベアリング１４を設けてあれば、本発明を実施することが可能である。
【００１７】
本実施形態に係る風力発電装置は以上のように構成してあり、以下の通り作用する。垂直翼１が風力を受けるとアーム２ａ、２bが水平方向に回転する。アーム２ａ、２bが回転するとこれと伴って、ローター１３が回転する。また、ローター１３が回転することにより、このローター１３と一体的にしてある伝導シャフト１１に動力が伝導し、この伝導シャフト１１と機械的に接続してある発電機６に動力が伝導して、風力が電力に変換される。
【００１８】
垂直翼１が風力を受けることにより、ローター１３及び伝導シャフト１１が回転するが、ローター１３の始点部並びに終点部をベアリング１４ａ、１４bが軸支するため、ローター１３及び伝導シャフト１１が回転している間においても、ダイナミックバランスをとり続けることができる。
【００１９】
以上より、この風力発電装置は、上記回転機構１０を有することにより、ダイナミックバランスを容易にとることができ、且つ少ない部品点数で回転機構１０を構成することができることから、比較的低コストで提供することができ、これに伴い風力発電装置の小型化を図ることができる。
【００２０】
また、この風力発電装置は、上記回転機構１０を有することにより、垂直翼１が風力を受けて回転機構１０が回転してもダイナミックバランスをとり続けることができるため、大型の垂直翼１を取り付けることが可能である。大型の垂直翼１を取り付ければ、より大きな風力を受けることができる。
【００２１】
なお、本実施形態は発電機６を収納した台座３を風力発電装置の下端部に設けてあるが、台座３を風力発電装置の上端部に設け、回転機構１０を台座３から釣り下げる方式を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、上記回転機構を有することにより、垂直翼が風力を受けて回転機構が回転してもダイナミックバランスをとり続けることができ、且つ少ない部品点数で前記回転機構を構成することができることから、比較的低コストで提供することができ、これに伴い風力発電装置の小型化を図ることができ、産業上利用可能である。
【００２３】
また、本発明は、上記回転機構を有することにより、垂直翼が風力を受けて回転機構が回転してもダイナミックバランスをとり続けることができるため、大型の垂直翼を取り付けることが可能であり、より大きな風力を受けることができ、産業上利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明風力発電装置に係る最良の実施形態における全体の正面断面図
【図２】図１図示実施形態における要部の正面断面図
【図３】従来例における正面断面図
【図４】別の従来例における正面断面図
【符号の説明】
【００２５】
１  垂直翼
２a，２ｂ  アーム
３  台座
４  台座３の上面
５  ボルト
６  発電機
１０  回転機構
１１  伝導シャフト
１２  中間固定シャフト
１３  ローター
１４a，１４ｂ，２４a，２４ｂ，３４a，３４ｂ  ベアリング
１５  中間固定シャフト１２のフランジ
２０，３０  回転軸
３１    柱
３２    梁
【図１】
2006207374.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006207374.tif 000005
【図４】
2006207374.tif 000006