(57)【要約】      （修正有）【課題】風がないまたは微風の場合において、一定時間の発電機能を維持することができる乗り物の風力発電設備を提供する。【解決手段】乗り物の風力発電設備１００であって、風車と、風車に伝動的に接続されて風車と同軸回転する回転装置２と、回転装置の周囲に設置される固定リング３と、回転装置に伝動的に接続される動力導入軸４１を有する発電装置４とを備える風力発電設備。回転装置と固定リング３とからなる動力輔助装置が、乗り物が停止して風がないまたは微風の場合においても、一定時間の発電機能を維持することができ、乗り物が使用される実際な状況により適切になる。【選択図】図１
2018197546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の風力発電設備であって、
風力を受けて回転する風車と、
同軸である軸連接部を有し、該軸連接部により前記風車に伝動的に接続されて前記風車と同軸回転する回転盤と、該回転盤の外周に配列され、磁気モーメント方向が磁気モーメント偏移角度で同じ方向に前記回転盤の直径方向から偏移して設置される複数の磁力部材と、複数のボールと、前記軸連接部の外壁面から外方に延長して環状に配列され、前記回転盤の直径方向に対して壁面偏移角度を有して同じ方向に前記回転盤の直径方向から偏移する２つの側壁面を有し、内部に少なくとも１つの前記ボールが設置される複数のボール室とを有する回転装置と、
前記回転盤に隣接して該回転盤の周囲に設置され、１つの前記磁力部材と磁力相互排他することにより前記回転盤に向かって内周面に環状に配列され、前記磁力部材との間の排他磁力を生じさせる複数の磁力対応部材を有する固定リングと、
前記回転盤の前記軸連接部に伝動的に接続されて前記回転盤と共に回転する動力導入軸を有する発電装置とを備える風力発電設備。
【請求項２】
複数の前記ボール室が別々に１つの前記ボールを収容する請求項１に記載の風力発電設備。
【請求項３】
前記磁力部材の前記磁気モーメント偏移角度が４５度である請求項１に記載の風力発電設備。
【請求項４】
前記壁面偏移角度が４５度である請求項１に記載の風力発電設備。
【請求項５】
複数の前記磁力部材と複数の前記磁力対応部材の隣り合う側が同極である請求項１に記載の風力発電設備。
【請求項６】
前記風車が中央軸と、複数の羽根とを有し、
前記中央軸が軸体部と、該軸体部から前に縮小しつつ延長する先端部とを有し、
複数の前記羽根が前記軸体部の周囲に接続し、前記先端部の頂角が３０度よりも小さい請求項１に記載の風力発電設備。
【請求項７】
複数の前記羽根がそれぞれ前翼縁と、後翼縁と、前記前翼縁と前記後翼縁との間に接続する内側縁とを有し、
該内側縁の先端が前記軸体部の前部分に接続し、前記内側縁の後端が前記軸体部の後部分に接続し、前記内側縁の中間部分が中端であり、該中端が前記先端と前記後端との間に位置し、前記中端が前記軸体部の直径方向に外方にＵ型弧状に延長し、前記内側縁と前記軸体部との間に風導引孔を形成し、前記羽根を前側から後側にＵ型弧状に湾曲する立体的な構造に形成させる請求項６に記載の風力発電設備。
【請求項８】
複数の前記羽根がそれぞれ前翼縁と、後翼縁とを有し、
前記前翼縁及び前記後翼縁が波浪状である請求項６に記載の風力発電設備。
【請求項９】
複数の前記羽根のそれぞれの前記後翼縁の曲率が前記前翼縁の曲率よりも大きい請求項８に記載の風力発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乗り物に関し、特に乗り物の風力発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
必要な電力のため、乗り物には、例えば、太陽電池板や風力発電機などの発電設備が常に搭載されている。太陽電池板が搭載される乗り物は、曇りまたは雨の日には、発電ができない。従来の風力発電機が搭載される乗り物は、停止する際に、風力の推進がほぼないので、風力発電機の風車が止まることによって発電が止まる。
【０００３】
しかしながら、全ての乗り物が停止する場合に、例えば、赤信号を待つ期間に、電力が必要ない訳ではない。つまり、従来の風力発電機は乗り物の実際の使用状況に適切に用いられているわけではない。このため、乗り物に適用する風力発電設備が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、本発明は、乗り物が停止し、風がないまたは微風の場合において、一定時間の発電機能を維持することができる乗り物の風力発電設備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】
【０００５】
本発明の従来の課題を解決する手段は、乗り物の風力発電設備であって、風力を受けて回転する風車と、同軸である軸連接部を有し、該軸連接部により前記風車に伝動的に接続されて前記風車と同軸回転する回転盤と、該回転盤の外周に配列され、磁気モーメント方向が磁気モーメント偏移角度で同じ方向に前記回転盤の直径方向から偏移して設置される複数の磁力部材と、複数のボールと、前記軸連接部の外壁面から外方に延長して環状に配列され、前記回転盤の直径方向に対して壁面偏移角度を有して同じ方向に前記回転盤の直径方向から偏移する２つの側壁面を有し、内部に少なくとも１つの前記ボールが設置される複数のボール室とを有する回転装置と、前記回転盤に隣接して該回転盤の周囲に設置され、１つの前記磁力部材と磁力相互排他することにより前記回転盤に向かって前記固定リングの内周面に環状に配列され、前記磁力部材との間の排他磁力を生じさせる複数の磁力対応部材を有する固定リングと、前記回転盤に伝動的に接続されて前記回転盤と共に回転する動力導入軸を有する発電装置とを備える風力発電設備を提供することである。
【０００６】
本発明に係る実施例の一つとして、複数の前記ボール室が別々に１つの前記ボールを収容する風力発電設備を提供する。
【０００７】
本発明に係る実施例の一つとして、前記磁力部材の前記磁気モーメント偏移角度が４５度である風力発電設備を提供する。
【０００８】
本発明に係る実施例の一つとして、前記壁面偏移角度が４５度である風力発電設備を提供する。
【０００９】
本発明に係る実施例の一つとして、複数の前記磁力部材と複数の前記磁力対応部材の隣り合う側が同極である風力発電設備を提供する。
【００１０】
本発明に係る実施例の一つとして、前記風車が中央軸と、複数の羽根とを有し、前記中央軸が軸体部と、該軸体部から前に縮小しつつ延長する先端部とを有し、複数の前記羽根が前記軸体部の周囲に接続し、前記先端部の頂角が３０度よりも小さい風力発電設備を提供する。
【００１１】
本発明に係る実施例の一つとして、複数の前記羽根がそれぞれ前翼縁と、後翼縁と、前記前翼縁と前記後翼縁との間に接続する内側縁とを有し、該内側縁の先端が前記軸体部の前部分に接続し、前記内側縁の後端が軸体部の後部分に接続し、前記内側縁の中間部分が中端であり、該中端が前記先端と前記後端との間に位置し、前記中端が前記軸体部の直径方向に外方にＵ型弧状に延長し、前記内側縁と前記軸体部との間に風導引孔を形成し、前記羽根を前側から後側にＵ型弧状に湾曲する立体的な構造に形成する風力発電設備を提供する。
【００１２】
本発明に係る実施例の一つとして、複数の前記羽根がそれぞれ前翼縁と、後翼縁とを有し、前記前翼縁及び前記後翼縁が波浪状である風力発電設備を提供する。
【００１３】
本発明に係る実施例の一つとして、複数の前記羽根のそれぞれの前記後翼縁の曲率が前記前翼縁の曲率よりも大きいことを特徴とする風力発電設備を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の風力発電設備に採用された技術により、羽根、磁石及びボールが設けられた回転盤から伝動発電の構造になる。乗り物が前進する際に、羽根により回転盤を回転させると共に、発電装置を発電させる。回転盤及び固定リングからなる動力補助装置により、発電装置の動力導入軸の回転運動がよりスムーズになり、乗り物が停止して風がない場合または微風の場合においても、一定時間の発電機能を維持でき、乗り物が使用される実際の状況に適切に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る風力発電設備を示す立体概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る風力発電設備の風車を示す立体概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る風力発電設備の風車を示す上視概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る風力発電設備の回転盤と固定リングを示す側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１から図４に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。当該説明は本発明の実施形態の一つの例示にすぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。
【００１７】
図１から図４に示されるように、本発明の一実施形態に係る風力発電設備１００は、乗り物の風力発電設備であって、風力を受けて回転する風車１と、同軸である軸連接部２０１を有し、軸連接部２０１により風車１に伝動的に接続されて風車１と同軸回転する回転盤２０、回転盤２０の外周に配列され、磁気モーメント方向が磁気モーメント偏移角度θ１で同じ方向に回転盤２０の直径方向から偏移して設置される複数の磁力部材２１、複数のボール２３、及び、軸連接部２０１の外壁面２０２から外方に延長して環状に配列され、回転盤２０の直径方向に対して壁面偏移角度θ２を有して同じ方向に回転盤２０の直径方向から偏移する２つの側壁面２２１を有し、内部に少なくとも１つのボール２３が設置される複数のボール室２２を有する回転装置２と、回転盤２０に隣接して回転盤２０の周囲に設置され、１つの磁力部材２１と磁力相互排他することにより回転盤２０に向かって内周面に環状に配列され、磁力部材２１との間の排他磁力を生じさせる複数の磁力対応部材３１を有する固定リング３と、回転盤２０の軸連接部２０１に伝動的に接続されて回転盤２０と共に回転する動力導入軸４１を有する発電装置４とを備える。
【００１８】
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る風力発電設備１００において、風車１、回転装置２、及び発電装置４の動力導入軸４１が、同じ回転軸の伝動で回転する。他の変形例として、風車１と軸連接部２０１との間、及び／または軸連接部２０１と発電装置４の動力導入軸４１との間に、減速機や軸継手などの伝動部材によって伝動させてもよい。
【００１９】
図２に示されるように、本発明の一実施形態に係る風力発電設備１００において、風車１が、中央軸１１と、複数の羽根１２とを有し、中央軸１１が、軸体部１１１と、軸体部１１１から前に縮小しつつ延長する先端部１１２とを有し、複数の羽根１２が軸体部１１１の周囲に接続し、先端部１１２の頂角が３０度よりも小さい。先端部１１２の抵抗力である流線形の形により、空気の運動エネルギを完全に羽根１２に導引し、エネルギの損失を減少できる。
【００２０】
図２及び図３に示されるように、複数の羽根１２がそれぞれ前翼縁１２１と、後翼縁１２２と、前翼縁１２１と後翼縁１２２との間に接続する内側縁１２３とを有する。前翼縁１２１及び後翼縁１２２が波浪状である。また、後翼縁１２２の曲率が前翼縁１２１の曲率よりも大きい。内側縁１２３の先端１２３ａが軸体部１１１の前部分に接続し、内側縁１２３の後端１２３ｂが軸体部１１１の後部分に接続する。内側縁１２３の中間部分が中端１２３ｃであり、中端１２３ｃが先端１２３ａと後端１２３ｂの間に位置する。中端１２３ｃが軸体部１１１の直径方向に外方にＵ型弧状に延長し、内側縁１２３と軸体部１１１の間に風導引孔ｈを形成し、羽根１２を前側から後側にＵ型弧状に湾曲する立体的な構造に形成させる。風導引孔ｈや羽根１２の立体的な構造により、風車１は優れた風力乗載能力を有することができる。
【００２１】
回転盤２０の外周に、磁力部材２１を収容するように等間隔に溝が設けられ、固定リング３の内縁にも、磁力対応部材３１を収容するように等間隔に溝が設けられている。磁力部材２１及び磁力対応部材３１は永久磁石である。磁力部材２１の磁気モーメント方向が磁気モーメント偏移角度θ１で同じ時計回り方向、或いは同じ反時計回り方向に回転盤２の直径方向から偏移して設置される。本実施形態において、磁気モーメント偏移角度は４５度である。もちろん、磁気モーメント偏移角度θ１は、０度且つ９０度ではない他の角度にも変更できる。
【００２２】
図４に示されるように、本実施形態において、磁力部材２１の磁気モーメント方向が磁力部材２１の長手方向と平行であり、磁力部材２１の外方に向かう側が共にＳ極である。つまり、磁力部材２１と磁力対応部材３１の隣り合う側が同極性である。磁力部材２１と磁力対応部材３１の間に形成する電磁力がトルクを生じる。他の変形例として、磁力部材２１と磁力対応部材３１との間に形成する電磁力がリバーストルクを生じるように、磁力部材２１と磁力対応部材３１の隣り合う側が異極性であってもよい。
【００２３】
図４に示されるように、ボール室２２の側壁面２２１が平面であり、壁面偏移角度θ２が同じ時計回り方向、または同じ反時計回り方向に回転盤２０の直径方向から偏移し、本実施形態においては、壁面偏移角度θ２が４５度である。もちろん、壁面偏移角度θ２は、０度且つ９０度ではない他の角度にも変更できる。
【００２４】
本実施形態において、それぞれのボール室２２に収容される１つの丸いボール２３が、回転盤２０の回転に伴ってボール室２２において循環式に変位をして、それぞれのボール２３が時間に伴って変動のトルクを生じさせる。
【００２５】
図１に示されるように、発電装置４は独立して作動する装置であり、動力導入軸４１の回転によりそのコイルを機能させて発電させる。また、他の変形例として、発電装置４が並列に使用される複数の発電ユニットであってもよい。
【００２６】
上述の構造により、回転装置２と固定リング３からなる動力補助装置が発電装置４の動力導入軸４１の回転運動をよりスムーズにし、乗り物が停止して風がない場合または微風の場合においても、一定時間の発電機能を維持することができ、乗り物が使用される実際の状況に適切に対応する。
【００２７】
当該分野の技術を熟知するものが分かるように、本発明の好適な一実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の調節または修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１００  風力発電設備
１  風車
１１  中央軸
１１１  軸体部軸体部
１１２  先端部
１２  羽根
１２１  前翼縁
１２２  後翼縁
１２３  内側縁
１２３ａ  先端
１２３ｂ  後端
１２３ｃ  中端
２  回転装置
２０  回転盤
２０１  軸連接部
２１  磁力部材
２２  ボール室
２２１  側壁面
２３  ボール
３  固定リング
３１  磁力対応部材
４  発電装置
４１  動力導入軸
ｈ  風導引孔
θ１  磁気モーメント偏移角度
θ２  壁面偏移角度
θ３  頂角
【図１】
2018197546.tif 000003
【図２】
2018197546.tif 000004
【図３】
2018197546.tif 000005
【図４】
2018197546.tif 000006