(57)【要約】      （修正有）【課題】磁石とコイルとの間に生じる斥力や引力の影響によって磁石の回転が妨げられることがなく、弱風環境下でも発電することが可能な風力発電装置を提供する。【解決手段】風力発電装置は、風車と、複数の磁石７１と風車の回転とともに回転可能なシャフト３０とを有するロータ７０と、ロータ７０の径方向外側に配置され、巻線６１Ａを巻回して該巻線６１Ａの内側にコア部を形成してなる複数のコイル６１とを備える。複数のコイル６１のそれぞれのコア部は、ロータ７０の径方向に垂直な方向に沿って延びるように構成されている。複数のコイル６１のそれぞれは、複数の磁石７１の移動によってコア部の内部の磁束が変化するような位置に配置される。【選択図】図４
2018119501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車と、
少なくとも１つの磁石と、前記風車の回転とともに回転可能な回転軸とを有するロータと、
前記ロータの径方向外側に配置され、巻線を巻回して該巻線の内側にコア部を形成してなる複数のコイルと
を備え、
前記複数のコイルのそれぞれの前記コア部は、前記ロータの径方向に垂直な方向に沿って延びるように構成され、
前記複数のコイルのそれぞれは、前記少なくとも１つの磁石の移動によって前記コア部の内部の磁束が変化するような位置に配置される
ことを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの磁石は、前記ロータの外周部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記ロータの径方向に垂直な方向において、前記少なくとも１つの磁石の長さが、前記複数のコイルのそれぞれの長さ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの磁石は、前記複数のコイルと同数の磁石を含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記風車はサボニウス型風車であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置に係り、特に風車を回転させることにより発電する風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような風力発電装置として、複数のコイルが配置された固定子と、該固定子の内側で回転可能な回転子とを備える風力発電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１２及び図１３は、このような従来の風力発電装置９００の回転子９３０及び固定子９４０を模式的に示す図である。図１２及び図１３に示すように、回転子９３０の外周部には複数の磁石９２０が配置されており、固定子９４０の内周部には複数の磁石９２０と対向するように複数のコイル９１０が配置されている。複数のコイル９１０のそれぞれは、巻線を巻回してその内側にコア部（軸心空間）９１１を形成した構造を有している。コア部９１１は、回転子９３０（複数の磁石９２０）の回転方向に直交する方向（径方向）に沿って延びている。回転子９３０が回転し、これに伴い磁石９２０が回転すると、磁石９２０はコア部９１１を横切るように移動する。これにより、コア部９１１内の磁束が変化し、右ネジの法則に従いコイル９１０に誘導電流が発生（発電）する。
【０００３】
しかしながら、このような従来の風力発電装置９００によれば、図１２に示すように、例えばＮ極をコア部９１１Ａ側に向けた磁石９２０Ａがコイル９１０Ａに接近すると、レンツの法則により、コイル９１０Ａには磁石９２０Ａ側をＮ極、磁石９２０Ａの反対側をＳ極とする磁場が生じる。そのため、磁石９２０ＡのＮ極とコイル９１０ＡのＮ極とが対向した状態となり、磁石９２０Ａとコイル９１０Ａとの間に斥力が生じてしまう。したがって、この状態から回転子９３０をさらに回転させるためには、この斥力に打ち勝つ程度に強い風力が必要となる。そして、このような強い風力を得られない場合（例えば、１．０〜１．５ｍ／秒程度の弱風しか得られない場合）、回転子９３０の回転が妨げられてコギングが生じてしまう。
【０００４】
また、図１３に示すように、例えば上記磁石９２０Ａがコイル９１０Ａから遠ざかると、レンツの法則により、コイル９１０Ａには磁石９２０Ａ側をＳ極、磁石９２０Ａの反対側をＮ極とする磁場が生じる。そのため、磁石９２０ＡのＮ極とコイル９１０ＡのＳ極とが対向した状態となり、磁石９２０Ａとコイル９１０Ａとの間に引力が生じてしまう。したがって、この状態から回転子９３０をさらに回転させるためには、この引力に打ち勝つ程度に強い風力が必要となる。そして、このような強い風力を得られない場合（例えば、１．０〜１．５ｍ／秒程度の弱風しか得られない場合）、回転子９３０の回転が妨げられてコギングが生じてしまう。
【０００５】
以上のように、風力発電装置９００において回転子９３０を回転させ続けるためには、磁石９２０とコイル９１０との間に生じる斥力や引力に打ち勝つ程度に強い風力が必要となる。したがって、このような強い風力を得られない環境下では回転子９３０にコギングが発生してしまい、満足な発電をすることができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１８０２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、磁石とコイルとの間に生じる斥力や引力によって磁石の回転が妨げられることがなく、弱風環境下でも発電することが可能な風力発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、磁石とコイルとの間に生じる斥力や引力によって磁石の回転が妨げられることがなく、弱風環境下でも発電することが可能な風力発電装置が提供される。この風力発電装置は、風車と、少なくとも１つの磁石と上記風車の回転とともに回転可能な回転軸とを有するロータと、上記ロータの径方向外側に配置され、巻線を巻回して該巻線の内側にコア部を形成してなる複数のコイルとを備えている。上記複数のコイルのそれぞれの上記コア部は、上記ロータの径方向に垂直な方向に沿って延びるように構成されている。また、上記複数のコイルのそれぞれは、上記少なくとも１つの磁石の移動によって上記コア部の内部の磁束が変化するような位置に配置される。
【０００９】
このように、本発明に係る風力発電装置によれば、複数のコイルのそれぞれのコア部がロータの径方向に垂直な方向に沿って延びているため、磁石のＮ極（又はＳ極）とコイルのＮ極（又はＳ極）とが正対した状態になることが防止される。すなわち、磁石とコイルとの間に生じる引力や斥力の影響を受けることが殆どない。したがって、磁石の回転を妨げるコギングの発生が抑制され、弱風環境下でも効果的に発電することが可能となる。
【００１０】
上記少なくとも１つの磁石を上記ロータの外周部に配置してもよい。これにより、発電量を増加させることができる。また、上記ロータの径方向に垂直な方向において、上記少なくとも１つの磁石の長さが、上記複数のコイルのそれぞれの長さ以上であってもよい。これにより、発電効率を上げることが可能となる。
【００１１】
上記少なくとも１つの磁石は、上記複数のコイルと同数の磁石を含んでもよい。これにより、コイルに発生する誘導電流の位相を容易に合わせることができる。また、上記風車はサボニウス型風車であってもよい。これにより、風向を問わず風車を回転させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、コイルのコア部がロータの径方向に垂直な方向に沿って延びているため、磁石とコイルとの間に生じる斥力や引力の影響を殆ど受けることがない。したがって、弱風環境下でも発電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における風力発電装置を正面から見た斜視図である。
【図２】図１に示す風力発電装置の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１に示す風力発電装置における発電部の分解斜視図である。
【図６】図５に示す風力発電装置のロータを正面から見た斜視図である。
【図７】図５に示す風力発電装置のロータを正面から見た斜視図であり、磁石が配置されていない状態を示す図である。
【図８】図５に示す風力発電装置の複数のコイルを示す図である。
【図９】図５に示す風力発電装置の複数のボビンを示す図である。
【図１０Ａ】図１に示す風力発電装置の作用を模式的に示す図である。
【図１０Ｂ】図１に示す風力発電装置の作用を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態における風力発電装置を正面から見た斜視図である。
【図１２】従来の風力発電装置の作用を示す図である。
【図１３】従来の風力発電装置の作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る風力発電装置の実施形態について図１から図１１を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１１において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１１においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態における風力発電装置１を正面から見た斜視図、図２は風力発電装置１の正面図である。図１及び図２に示すように、風力発電装置１は、上側に位置する風車１０と、下側に位置する発電部５０と、風車１０及び発電部５０の双方を貫通するシャフト３０とを備えている。発電部５０は、円筒状のカバー部２０と、カバー部２０の内部に収容された後述する発電構造４０（図４参照）とを含んでいる。
【００１６】
風車１０は、円板状の上板１１と、上板１１と同径の円板状の下板１２と、上板１１及び下板１２の双方に固定された第１の羽根１３及び第２の羽根１４とを含んでいる。発電部５０のカバー部２０は、上板１１及び下板１２の双方と略同径に形成されており、中空のパイプ２１と、パイプ２１の上方を塞ぐ上蓋２２と、パイプ２１の下方を塞ぐ下蓋２３とを含んでいる。シャフト３０は、上板１１、下板１２、及びカバー部２０（発電部５０）のそれぞれの中心を貫通しており、上板１１に設けられた軸固定部材１５と下板１２に設けられた軸固定部材１６とを介して風車１０に固定されている。また、カバー部２０の上蓋２２に設けられたベアリング２４によりカバー部２０に対して回転可能に固定されている。
【００１７】
図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、風車１０は、いわゆるサボニウス型風車として構成されている。すなわち、風車１０は、円筒を軸方向に２等分してなる第１の羽根１３及び第２の羽根１４と、羽根１３，１４が固定された上板１１及び下板１２とを含んでいる。羽根１３，１４は、上板１１及び下板１２の径方向に互い違いに配置されており、上板１１及び下板１２の双方に固定されている。換言すれば、羽根１３，１４は、図３の断面視においてシャフト３０に対して点対称となる配置で上板１１及び下板１２の双方に固定されている。
【００１８】
第１の羽根１３は、図３の上側に配置されており、図３の左側に湾曲する半円筒形の外形を有している。このような構成により、第１の羽根１３は、右側から吹く風（図３で左向き矢印として示される）を受け止めてシャフト３０を中心として反時計回りに回転することができるようになっている。一方、第２の羽根１４は、図３の下側に配置されており、図３の右側に湾曲する半円筒形の外形を有している。このような構成により、第２の羽根１４は、左側から吹く風（図３で右向き矢印として示す）を受け止めてシャフト３０を中心として反時計回りに回転することができるようになっている。
【００１９】
このように、風車１０は、右側からの風を受けて反時計回りに回転する第１の羽根１３と左側からの風を受けて反時計回りに回転する第２の羽根１４とを備えており、左右いずれの方向から風を受けても（すなわち、風向に関係なく）反時計回りに回転することができる。そして、図１に示すように、風車１０が反時計回りに回転することによって、軸固定部材１５，１６により風車１０に固定されたシャフト３０（回転軸）が風車１０と一体的に反時計回りに回転する。以下、このようなシャフト３０の回転方向を「シャフト回転方向Ｒ」ということがある。
【００２０】
なお、本実施形態におけるシャフト回転方向Ｒは反時計回りの方向となるが、第１の羽根１３を図３の右側に湾曲するように配置し、第２の羽根１４を図３の左側に湾曲するように配置することで、シャフト回転方向Ｒを時計回りの方向とすることができる。
【００２１】
図４は、上述した発電構造４０を示す図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は発電構造４０の分解斜視図である。図４に示すように、カバー部２０のパイプ２１の内側（すなわち、カバー部２０の内部）には、発電構造４０が収容されている。図４及び図５に示すように、発電構造４０は、シャフト３０に固定されたロータ７０と、ロータ７０の外側に配置された複数のコイル部６０と、複数のコイル部６０の下方に位置するプリント基板（ＰＣＢ）８０とを含んでいる。複数のコイル部６０は、このプリント基板８０に固定されている。
【００２２】
図６は、発電構造４０を構成するロータ７０を正面から見た斜視図である。図６に示すように、ロータ７０は全体として略円筒形の外形を有しており、その中心部を軸孔７５が貫通している。図５及び図６に示すように、ロータ７０は、それぞれがシャフト３０の軸方向（以下、「シャフト軸方向」ということがある。）に延びる直方体の外形を有する１２個の磁石７１と、１２個の磁石７１が固定されたロータ本体７２とを含んでいる。１２個の磁石７１のそれぞれは、シャフト軸方向における長さがロータ本体７２のシャフト軸方向における長さと同一になるように形成されている。
【００２３】
図７は、磁石７１が配置される前のロータ本体７２を正面から見た斜視図である。図７に示すように、ロータ本体７２は、円筒状の軸部７３と、軸部７３の頂部で拡径した拡径部７４Ａと、軸部７３の底部で拡径した拡径部７４Ｄと、拡径部７４Ａ，７４Ｄの間で拡径した２つの拡径部７４Ｂ，７４Ｃとを有している。これら４つの拡径部７４Ａ〜７４Ｄは同一の外径を有している。軸部７３の中心部には上述した軸孔７５が形成されている。図５に示すように、シャフト３０は、軸孔７５に挿入されこの軸孔７５内で軸部７３に固定される。このような構成により、シャフト３０の回転に伴い、ロータ本体７２がシャフト３０を中心としてシャフト回転方向Ｒに回転するようになっている（図６参照）。
【００２４】
図７に示すように、拡径部７４Ａ〜７４Ｄのそれぞれの外周部には、所定の間隔を空けて１２箇所の開口７６が全周に渡って形成されている。これらの開口７６は、シャフト軸方向に沿って整列するように形成されている。より具体的には、拡径部７４Ａのうちの１つの開口と、拡径部７４Ｂのうちの１つの開口と、拡径部７４Ｃのうちの１つの開口と、拡径部７４Ｄのうちの１つの開口とがシャフト軸方向に沿って整列するように形成されている。
【００２５】
図６に示すように、１２個の磁石７１のそれぞれは、シャフト軸方向に整列したこれら４つの開口に嵌め込まれ、拡径部７４Ａ〜７４Ｄのそれぞれに固定されている。このように、ロータ７０は、全体として円筒形の外形を有するようにロータ本体７２の外周部の全周に渡って１２個の磁石７１が固定された構造を有している。このような構成により、シャフト３０が回転することによってシャフト３０に固定されたロータ本体７２が回転し、ロータ本体７２の回転に伴い１２個の磁石７１がシャフト回転方向Ｒに回転する（図６参照）。さらに言えば、磁石７１のそれぞれはロータ本体７２の外周部に配置されているため、複数のコイル部６０に近接した状態でシャフト回転方向Ｒに回転するようになっている（図４参照）。なお、本実施形態では、磁石７１が４つの拡径部７４Ａ〜７４Ｄで支持されているが、磁石７１を支持する拡径部の数や位置は図示のものに限定されるものではない。例えば、最上部にある拡径部７４Ａと最下部にある拡径部７４Ｄとにより磁石７１を支持するように構成してもよい。
【００２６】
図８は、発電構造４０を構成する複数のコイル部６０を拡大して示す図である。図８に示すように、複数（本実施形態では１２個）のコイル部６０のそれぞれは、内側に貫通孔６３が形成されたボビン６２と、ボビン６２に巻回された巻線６６（図４参照）からなるコイル６１とを含んでいる。ボビン６２のそれぞれは、同一の外形及び同一の寸法を有している。
【００２７】
図９は、巻線６６が巻回される前のボビン６２を示す図である。図９に示すように、ボビン６２のそれぞれは、扁平な略直方体の筒部６４と、筒部６４の両側にそれぞれ固定された１対の薄い板部６５，６５とを含んでいる。板部６５，６５は筒部６４よりも大きな略正方形の外形を有している。ボビン６２は所定の厚みを有しており、中央部をその厚み方向（以下、「ボビン厚み方向Ｌ」ということがある。）に貫通する貫通孔６３が形成されている。
【００２８】
図８に戻って、上述したボビン６２は、コイル６１を形成して該コイル６１の外形を維持するためのホルダとして機能する。すなわち、ボビン６２の筒部６４の外周に沿って巻線６６（図４参照）が巻回されることによりコイル６１が形成され、この巻線６６の内側にボビン厚み方向Ｌに沿ってコア部（軸心空間）が形成される。また、図４及び図８に示すように、巻線６６は、筒部６４のボビン厚み方向Ｌの全長に渡って巻回される。したがって、本実施形態におけるコイル６１のコア部の軸心方向の長さ（ボビン厚み方向Ｌにおける長さ）は、筒部６４のボビン厚み方向Ｌにおける長さと略同一となる。
【００２９】
ここで再び図４及び図５を参照すると、発電構造４０において、ボビン６２のそれぞれは下方に位置するプリント基板８０に固定されている。また、コイル６１は、巻線６６を介してプリント基板８０に電気的に接続されている。図５に示すように、コイル部６０のそれぞれは、シャフト軸方向の長さがロータ７０のシャフト軸方向の長さと実質的に同一になるように構成されている。このような構成により、発電構造４０がカバー部２０の内部に完全に収容される。
【００３０】
図４に示すように、ロータ７０の外側には、ロータ７０を取り囲むように１２個のコイル部６０が配置されている。さらに言えば、コイル部６０のそれぞれにおけるボビン厚み方向Ｌ（図９参照）をロータ７０のシャフト回転方向Ｒ（図６参照）に対応させるように、１２個のコイル部６０がシャフト３０を中心とする円周の周方向に沿って等間隔に周設されている。すなわち、図４に示すように、コイル部６０のそれぞれは、コイル６１のコア部の軸心方向が、ロータ７０の径方向に垂直な方向に沿って延びるようにロータ７０の径方向外側に配置されている。このような発電構造４０によれば、磁石７１が回転してコイル部６０を横切る際に磁石７１とコイル６１の一部とが正対した状態となり、磁石７１とコイル６１のコア部とが正対することがない（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）。なお、本実施形態では、コイル部６０のそれぞれは、コイル６１のコア部の軸心方向が、シャフト３０に垂直な平面（すなわち図４の紙面）に対して実質的に平行に延びるように配置されている。
【００３１】
図４に示すように、発電構造４０は、ロータ７０の径方向における磁石７１の全長が、各コイル部６０のロータ７０の径方向に垂直な方向（コイル幅方向）における全長以上の長さになるように構成されている。すなわち、発電構造４０は、ロータ７０の径方向に垂直な方向において、磁石７１の全長がコイル６１の全長よりも若干大きくなるように形成されている。
【００３２】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、発電構造４０の作用を模式的に示す図である。図１０Ａ及び図１０Ｂでは、発電構造４０を構成する１２個の磁石７１のうちの５つの磁石７１Ａ〜７１Ｅと、発電構造４０を構成する１２個のコイル部６０のうちの５つのコイル部６０Ａ〜６０Ｅとが示されている。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、磁石７１Ａ，７１Ｃ，７１Ｅは、Ｓ極をコイル部６０側に向けるように配置されている。一方、磁石７１Ｂ，７１Ｄは、Ｎ極をコイル部６０側に向けるように配置されている。
【００３３】
以下、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して発電構造４０の作用について説明する。ここで、図１０Ａは磁石７１のそれぞれがコイル部６０のそれぞれに接近してくる状態を示しており、図１０Ｂは磁石７１のそれぞれがコイル部６０のそれぞれから遠ざかっていく状態を示している。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂにおける白抜き矢印はコイル部６０Ａ〜６０Ｅのそれぞれのコア部内を通過する磁束を示している。
【００３４】
図１０Ａに示すように、Ｓ極をコイル部６０Ａ側に向ける磁石７１Ａが左側からコイル部６０Ａに接近してくると、左向きの磁束がコイル部６０のコア部内において次第に増加する（すなわち、磁束が変化する）。したがって、このような磁束の変化を妨げる方向に磁場が生じるように、すなわち、コイル部６０Ａにコア部の左側をＳ極、右側をＮ極とする磁場が生じるように、コイル６１Ａの左側から右側に向かって流れる誘導電流が生じる。コイル部６０Ｃ，６０Ｅについても同様の理由により、コア部の左側をＳ極、右側をＮ極とする磁場が生じるように右向きの誘導電流が生じる。
【００３５】
また、図１０Ａに示すように、Ｎ極をコイル部６０Ｂ側に向ける磁石７１Ｂがコイル部６０Ｂに接近してくると、右向きの磁束がコイル部６０Ｂのコア部内において次第に増加する（すなわち、磁束が変化する）。したがって、このような磁束の変化を妨げる方向に磁場が生じるように、すなわち、コイル部６０Ｂにコア部の左側をＮ極、右側をＳ極とする磁場が生じるように、コイル６１Ｂの右側から左側に向かって流れる誘導電流が生じる。コイル部６０Ｄについても同様の理由により、コア部の左側をＮ極、右側をＳ極とする磁場が生じるように左向きの誘導電流が生じる。
【００３６】
次に、図１０Ｂに示すように、ロータ７０がさらに回転してＳ極をコイル部６０Ａ，６０Ｃ，６０Ｅ（コイル部６０Ａ等）側に向ける磁石７１Ａ，７１Ｃ，７１Ｅ（磁石７１Ａ等）がコイル部６０Ａ等から遠ざかっていくと、コイル部６０Ａ等にコア部の左側をＳ極、右側をＮ極とする磁場が生じるように、コイル６１Ａ等の左側から右側に向かって流れる誘導電流が生じる。
【００３７】
また、図１０Ｂに示すように、Ｎ極をコイル部６０Ｂ，６０Ｄ側に向ける磁石７１Ｂ，７１Ｄがコイル部６０Ｂ，６０Ｄから遠ざかっていくと、コイル６１Ｂ，６１Ｄにコア部の右側をＳ極、左側をＮ極とする磁場が生じるように、コイル６１Ｂ，６１Ｄの右側から左側に向かって流れる誘導電流が生じる。
【００３８】
以上のように、本実施形態における風力発電装置１によれば、風車１０の回転に伴い回転する複数の磁石７１と、磁石７１を取り囲むように配置された複数のコイル部６０との間の相互作用（電磁誘導）により誘導電流を発生させて発電することができる。
【００３９】
ここで、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本実施形態によれば、コイル部６０のコア部がロータ７０の径方向に垂直な方向に沿って延びていることにより、磁石の磁極とコイルの磁極とが図１２及び図１３に示すように正対することがない。このため、磁石とコイルとの間に作用する斥力（図１２参照）や引力（図１３参照）の影響が、磁石の磁極とコイルの磁極とが正対する場合に比べて小さくなる。したがって、このような斥力や引力によってロータ７０（風車１０）の回転が妨げられてロータ７０（風車１０）にコギングが発生することが抑制される。
【００４０】
すなわち、本実施形態によれば、例えば１．０〜１．５ｍ／秒程度の弱い風力しか得られない弱風環境下であっても、磁石とコイルとの間に作用する斥力や引力に妨げられることなく風車１０（ロータ７０）が回転するため、弱風環境下であっても発電が可能となる。したがって、例えば、風力発電装置１をトンネル内に設置して非常用電源として活用したり、家屋などの建物の隙間や車庫、或いは空調が作動している室内に設置して家庭用電源として活用したりすることが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、上述したように、磁石７１とコイル部６０との間の距離を近づけるように磁石７１がロータ７０の外周部に配置されているため（図４及び図１０参照）、磁石７１がロータ７０の内周側に配置されている場合に比べて、磁石７１がコイル部６０を横切った際にコア部を通過する磁束の変化が大きくなる。したがって、電流をより多く発生させる（すなわち、発電量を増大させる）ことができる。
【００４２】
また、上述したように、本実施形態における発電構造４０は、ロータ７０の径方向において、磁石７１の長さがコイル６１の長さよりも大きくなるように構成されているため（図４及び図１０参照）、磁石７１の長さがコイル６１の長さよりも短い場合に比べて、磁石７１がコイル部６０を横切る際にコイル６１に及ぼす影響が大きくなる。したがって、良好な発電効率を得ることができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、コイル６１のそれぞれと磁石７１のそれぞれとが１対１で対応するように、コイル部６０と磁石７１とが同数ずつ（本実施形態では１２個ずつ）設けられているため（図４参照）、位相が同じ誘導電流が同一の回路に流れるように回路を構成することが容易となる。すなわち、本実施形態によれば、発電された異なる位相の誘導電流が同一の回路に混在して互いに打ち消し合ってしまうことを効果的に防止できる。
【００４４】
なお、発電構造４０の構成は上述したものに限られず適宜変更することができる。例えば、上述した実施形態では発電構造４０のロータ７０は１２個の磁石７１を有しているが、ロータ７０の磁石の数は１以上であればよい。また、上述した実施形態ではロータ７０を取り囲むようにロータ７０の径方向外側に１２個のコイル部６０を配置したが、ロータ７０の径方向外側に複数のコイル部が配置されていればよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、ボビン６２と、ボビン６２に巻回された巻線６６からなるコイル６１とによりコイル部６０を形成しているが、必ずしも巻線６６をボビン６２に巻回する必要はなく、巻線６６（コイル６１）のみでコイル部６０を構成してもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、ロータ７０の径方向に垂直な方向において、磁石７１の長さがコイル６１の長さよりも若干大きくなるように構成されているが、ロータ７０の径方向に垂直な方向における磁石７１の長さは、コイル６１の長さと同じであってもよく、或いは短くてもよい。
【００４７】
ところで、本実施形態によれば、風車１０はサボニウス型の風車で構成されているが、風車１０のタイプはこれに限られるものではなく、あらゆるタイプの風車を適用することができる。例えば、図１１に示すようなクロスフロー型風車１１０を使用してもよい。図１１に示すように、クロスフロー型風車１１０は、円板状の上板１１１及び下板１１２と、上板１１１及び下板１１２の双方に固定されるように立設された薄板状の複数の羽根１１３とを備えている。複数の羽根１１３のそれぞれは、上板１１１及び下板１１２の径方向に対して所定の角度をつけて上板１１１及び下板１１２の外周から内側に延びるように構成されている。このような構成により、風車１１０の内側に内部空間Ｇが形成される。そして、外部からこの内部空間Ｇに流入した風が複数の羽根１１３に当たりつつ空洞内を貫流することにより、複数の羽根１１３がシャフト３０を中心に回転するようになっている。
【００４８】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【００４９】
なお、本明細書において使用した用語「下」、「上」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」、「左側」、「右側」その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。
【符号の説明】
【００５０】
１    風力発電装置
１０，１１０  風車
１１，１１１  上板
１２，１１２  下板
１３    第１の羽根
１４    第２の羽根
１５，１６  軸固定部材 
２０    カバー部
２１    パイプ
２２    上蓋
２３    下蓋
２４    ベアリング
３０    シャフト
４０    発電構造
５０    発電部
６０    コイル部
６１    コイル
６２    ボビン
６３    貫通孔
６４    筒部
６５    板部
６６    巻線
７０    ロータ
７１    磁石
７２    ロータ本体
７３    軸部
７４Ａ〜７４Ｄ  拡径部
７５    軸孔
７６    開口
８０    プリント基板
１１３  羽根
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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