(57)【要約】      （修正有）【課題】橋梁を構成する橋架下に風力発電装置を設置し、川風、又は海風を利用して始動特性よく風力発電を行う橋架下風力発電装置を提供する。【解決手段】各種橋梁２の橋架８の下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体５と、トラス状構造体５により吊り下げ支柱６と、吊り下げ支柱６により支持された発電機１８と、発電機１８に連結した垂直軸型の風車軸と、風車軸により上下２段にわたって支持された各々直線翼型で等間隔配置の３枚の羽根１６を有し、かつ、風車軸に対し各段の羽根１６を互いに６０度ずらした状態で配列した２段構成の風車群１４とを有し、各段の風車１５Ａ、１５Ｂのうちの羽根１６の受風面積の大きい側のいずれかの風車１５Ａ又は１５Ｂで風車群１４を回転起動してその回転力を前記風車軸を介して発電機１８に伝達する風力発電設備１１と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体と、
前記トラス状構造体により垂直配置に支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記吊り下げ支柱により下方に突出する状態で回転可能に支持されるとともに、前記発電機に連結した風車軸と、前記風車軸により支持された羽根を前記橋架下の風で回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風車とを有する風力発電設備と、
を有することを特徴とする橋架下風力発電装置。
【請求項２】
各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体と、
前記トラス状構造体により垂直配置に支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記吊り下げ支柱により下方に突出する状態で回転可能に支持されるとともに前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下複数段にわたって支持され、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いにずらした状態で配列した各々直線翼型の羽根を有する複数機構成の風車群とを有し、
前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車軸を回転起動してその回転力を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、
を有することを特徴とする橋架下風力発電装置。
【請求項３】
各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体と、
前記トラス状構造体により垂直配置に支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下２段にわたって支持された各々直線翼型で等間隔配置の３枚の羽根を有し、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いに６０度ずらした状態で配列した２機構成の風車群とを有し、
前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車群を回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、
を有することを特徴とする橋架下風力発電装置。
【請求項４】
各種橋梁の橋架下に固定支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記吊り下げ支柱により下方に突出する状態で回転可能に支持されるとともに、前記発電機に連結した風車軸と、前記風車軸により支持された羽根を前記橋架下の風で回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風車とを有する風力発電設備と、
を有することを特徴とする橋架下風力発電装置。
【請求項５】
各種橋梁の橋架下に固定支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記吊り下げ支柱により下方に突出する状態で回転可能に支持されるとともに前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下複数段にわたって支持され、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いにずらした状態で配列した各々直線翼型の羽根を有する複数機構成の風車群とを有し、
前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車群を回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、
を有することを特徴とする橋架下風力発電装置。
【請求項６】
各種橋梁の橋架下に固定支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下２段にわたって支持された各々直線翼型で等間隔配置の３枚の羽根を有し、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いに６０度ずらした状態で配列した２機構成の風車群とを有し、前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車群を回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、
を有することを特徴とする橋架下風力発電装置。
【請求項７】
前記橋梁は、在来線、新幹線等の鉄道の各種橋梁、高速道路、一般道路等の道路の各種橋梁、水道設備の橋梁、ガス設備の橋梁、港湾又は内海に架けた鉄道又は道路のための橋梁等のうちから選定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の橋架下風力発電装置。
【請求項８】
各種橋梁の橋架下に、この橋架の延長方向にわたって組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体と、
前記トラス状構造体により垂直配置に支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下２段にわたって支持された各々直線翼型で等間隔配置の３枚の羽根を有し、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いに６０度ずらした状態で配列した２機構成の風車群とを有し、上下２段の風車群を、各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で回転起動して前記風車群の回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、
を有し、
前記吊り下げ支柱と、この吊り下げ支柱により支持する風力発電設備とを一組として前記トラス状構造体の延長方向に多数組列設したことを特徴とする橋架下風力発電システム。
【請求項９】
各種橋梁の橋架下に固定支持された吊り下げ支柱と、
前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下２段にわたって支持された各々直線翼型で等間隔配置の３枚の羽根を有し、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いに６０度ずらした状態で配列した２機構成の風車群とを有し、前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車群を回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、
を有し、
前記吊り下げ支柱と、この吊り下げ支柱により支持する風力発電設備とを一組として前記トラス状構造体の延長方向に多数組列設したことを特徴とする橋架下風力発電システム。
【請求項１０】
前記橋梁は、在来線、新幹線等の鉄道の各種橋梁、高速道路、一般道路等の道路の各種橋梁、水道設備の橋梁、ガス設備の橋梁、港湾又は内海に架けた鉄道又は道路のための橋梁等のうちから選定されることを特徴とする請求項８又は９に記載の橋架下風力発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋架下風力発電装置、橋架下風力発電システム及び橋架下風力発電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然エネルギーの一種である風力を利用した風力発電装置が種々提案され、実用に供されている。
【０００３】
このような風力発電装置の場合、風力を利用して風車を回転させ、その回転力を発電機に伝達して発電出力を得る構成であることから、その設置場所として必然的に周囲に建物等が存在せず拓けた風通しの良好な場所であることが要請される。
【０００４】
しかし、例えば電力需要の大きい都市等の市街地又はその近隣地域では、大きな発電電力を得るための大規模な風力発電装置の設置に必要な広面積の土地を確保することは極めて困難である。
【０００５】
また、都市等の市街地等に風力発電装置を設置した場合、風車の回転に伴う騒音も問題となる。
【０００６】
他方、都市部等の地域においても、大きな河川が流れ、この河川には多数の橋梁が設置されており、橋梁を構成する橋架下では風力発電に必要な川風、又は海風が強く吹いている。
【０００７】
特許文献１には、橋梁等と風力発電機とを組み合わせた技術として、風力発電機と橋梁の雨水管の外周に取り付けたヒーターとを備え、前記風力発電機から得られる電力を前記ヒーターに供給してそれを発熱させることにより、前記雨水管の凍結を防止するように構成した凍結積雪防止装置が提案されている。
【０００８】
また、特許文献２には、同じく橋梁等と風力発電機とを組み合わせた技術として、橋梁の一部に設けた風力発電設備と、橋梁に形成された車道の一部に設けられ、車両の通過により昇降運動する昇降路面部と、前記昇降路面部の昇降運動が伝達されて、回転運動に変換する運動変換機構と、風力発電設備又は前記運動変換機構による回転運動が伝達されて回転する回転駆動軸を有する発電機と、を具備する橋用車道発電装置が提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献１、２を含め、橋梁を構成する橋架下において、川風、又は海風を利用して風力発電を行うような発明は存在しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−６１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−２３６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする問題点は、橋梁を構成する橋架下に風力発電装置を設置し、川風、又は海風を利用して始動特性よく風力発電を行う橋架下風力発電装置が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体と、前記トラス状構造体により垂直配置に支持された吊り下げ支柱と、前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記吊り下げ支柱により下方に突出する状態で回転可能に支持されるとともに前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下複数段にわたって支持され、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いにずらした状態で配列した各々直線翼型の羽根を有する複数機構成の風車群とを有し、前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車軸を回転起動してその回転力を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体により吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により風力発電設備を支持する構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して風力発電を行うことができ、また、トラス状構造体により保守、点検領域を確保することもできる橋架下風力発電装置を提供することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体により吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により直線翼、垂直軸型で、上下複数段にわたって風車群を配置した風力発電設備を支持する構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して風力発電を行うことができ、また、トラス状構造体により保守、点検領域を確保することもできる橋架下風力発電装置を提供することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体により吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により上下２段にわたって配置され、かつ、各段の羽根を互いに６０度ずらした状態で配列した２機構成の風車群を有する風力発電設備を支持する構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して起動特性よく風車群を回転させ風力発電を行うことができ、また、トラス状構造体により保守、点検領域を確保することもできる橋架下風力発電装置を提供することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により風力発電設備を支持する構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して風力発電を行うことができる橋架下風力発電装置を提供することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により直線翼、垂直軸型で、上下複数段にわたって風車群を配置し、かつ、各段の羽根を互いにずらした状態で配列した複数機構成の風車群を有する風力発電設備を支持する構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して起動特性よく風車群を回転させて風力発電を行うことができる橋架下風力発電装置を提供することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により直線翼、垂直軸型で、上下２段にわたって風車群を配置し、かつ、各段の羽根を互いにずらした状態で配列した２機構成の風車群を有する風力発電設備を支持する構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して起動特性よく風車群を回転させて風力発電を行うことができる橋架下風力発電装置を提供することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明によれば、在来線、新幹線等の鉄道の各種橋梁、高速道路、一般道路等の道路の各種橋梁、水道設備の橋梁、ガス設備の橋梁、港湾又は内海に架けた鉄道又は道路のための橋梁等のうちから選定される橋梁に適用して請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果を発揮させることができる。
【００２０】
請求項８記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下にトラス状構造体を組み込み、トラス状構造体により所要数の吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により直線翼、垂直軸型で、上下２段にわたって風車群を配置し、かつ、各段の羽根を互いにずらした状態で配列した２機構成の風車群を有する風力発電設備を支持する構成とし、さらに、前記吊り下げ支柱と、この吊り下げ支柱により支持する風力発電設備とを一組として前記トラス状構造体の延長方向に多数組列設した構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して起動特性よく各風車群を回転させ大出力の風力発電を行うことができ、また、トラス状構造体により保守、点検領域を確保することもできる橋架下風力発電システムを提供することができる。
【００２１】
請求項９記載の発明によれば、各種橋梁の橋架下に吊り下げ支柱を支持し、この吊り下げ支柱により直線翼、垂直軸型で、上下２段にわたって風車群を配置し、かつ、各段の羽根を互いにずらした状態で配列した２機構成の風車群を有する風力発電設備を支持する構成とし、さらに、前記吊り下げ支柱と、この吊り下げ支柱により支持する風力発電設備とを一組として前記トラス状構造体の延長方向に多数組列設した構成の基に、橋梁を構成する橋架下に吹く自然風を利用して起動特性よく各風車群を回転させ大出力の風力発電を行うことができる橋架下風力発電システムを提供することができる。
【００２２】
請求項１０記載の発明によれば、在来線、新幹線等の鉄道の各種橋梁、高速道路、一般道路等の道路の各種橋梁、水道設備の橋梁、ガス設備の橋梁、港湾又は内海に架けた鉄道又は道路のための橋梁等のうちから選定される橋梁に適用して請求項８又は９に記載の発明の効果を発揮させることができる橋架下風力発電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明の実施例に係る橋架下風力発電装置、橋架下風力発電システムを示す概略斜視図である。
【図２】図２は本実施例に係る橋架下風力発電装置における風力発電設備の構成を示す概略説明図である。
【図３】図３は本実施例に係る風力発電設備における２段構成の風車の各羽根の配置説明図である。
【図４】図４は本実施例に係る風力発電システムの概略ブロック図である。
【図５】図５は本実施例の変形例に係る橋架下風力発電装置、橋架下風力発電システムを設置するための橋梁を示す概略説明図である。
【図６】図６は本実施例の変形例に係る橋架下風力発電装置、橋架下風力発電システムを示す概略斜視図である。
【図７】図７は本実施例の別の変形例に係るトラス状構造体無しとした橋架下風力発電装置、橋架下風力発電システムの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、橋梁を構成する橋架下に風力発電装置を設置し、川風、又は海風を利用して始動特性よく風力発電を行う橋架下風力発電装置を提供するという目的を、各種橋梁の橋架下に組み込んだ作業空間領域を形成するトラス状構造体と、前記トラス状構造体により垂直配置に支持された吊り下げ支柱と、前記吊り下げ支柱により支持された発電機と、前記発電機に連結した垂直軸型の風車軸と、前記風車軸により上下２段にわたって支持された各々直線翼型で等間隔配置の３枚の羽根を有し、かつ、前記風車軸に対し各段の羽根を互いに６０度ずらした状態で配列した２機構成の風車群とを有し、前記各段の風車のうちの羽根の受風面積の大きいいずれかの風車で前記風車群を回転起動してその回転力を前記風車軸を介して前記発電機に伝達する風力発電設備と、を有する構成により実現した。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の実施例に係る橋架下風力発電装置、橋架下風力発電システムについて詳細に説明する。
【００２６】
本実施例に係る橋架下風力発電装置１及び橋架下風力発電システム５１は、図１に示すように、例えば、高速道路の一部を構成する既設又は新設の橋梁２における主桁３の下部に、この主桁３の延長方向にわたって組み込んだトラス状構造体５と、前記トラス状構造体５に設けた支柱支持片５ａにより垂直配置に、かつ、所定の間隔をもって列設支持した所要数の吊り下げ支柱（図１には６本のみ示す）６と、前記吊り下げ支柱６により垂直配置に支持された各風力発電設備（図１には６台のみ示す）１１と、を有している。
【００２７】
本実施例においては、前記トラス状構造体５と、１本の吊り下げ支柱６と、１台の風力発電設備１１とにより一組の橋架下風力発電装置１を構成し、また、前記トラス状構造体５と、例えば６本の吊り下げ支柱６と、６台の風力発電設備１１とにより橋架下風力発電システム５１を構成するものとして以下の説明を行う。
【００２８】
また、本実施例においては、前記主桁３と、この主桁３の上部に構築した上部構造体４及び高欄７とにより橋架８を構成するものとして以下の説明を行う。
【００２９】
さらに、図１において、９は橋架８を下方から支持する橋脚である。
【００３０】
前記風力発電設備１１は、図１、図２に示すように、前記吊り下げ支柱６の上端部に配置した発電機１８と、前記吊り下げ支柱６の内部を貫通して配置され、前記発電機１８の回転入力部に上端を連結した回転連結軸１０と、前記吊り下げ支柱６の下端部に配置され、前記回転連結軸１０の下端が上側から連結された軸連結機構部１２と、を有している。
【００３１】
さらに、前記風力発電設備１１は、前記吊り下げ支柱６により軸連結機構部１２を介して垂直配置に、かつ、下方に突出するように支持されるともに、上端が前記軸連結機構部１２内で前記回転連結軸１０に下側から連結された垂直軸型の風車軸１３と、前記風車軸１３により上下複数段、例えば上下２段にわたって支持された２機構成の風車群１４と、を有している。
【００３２】
前記発電機１８としては、例えば巻線形発電機。誘導形発電機、同期発電機、コアレス型発電機等、種々の構造からなる発電機を挙げることができ、特に限定するものではない。
【００３３】
前記風車群１４は、各々直線翼型で風車軸１３の周りで１２０度等間隔配置の３枚ずつの羽根１６を各々アーム１７を用いて前記風車軸１３に連結した上段側の風車１５Ａと、下段側の風車１５Ｂとから構成している。
【００３４】
上段側の風車１５Ａ、下段側の風車１５Ｂは、各々の３枚の羽根１６を、したがって、合計６枚の羽根１６を風車軸１３の周りで図３に示すように上側、下側交互に６０度ずつずらした（６０度角度配置に割り振った）状態に配列した構成としている。
【００３５】
前記風車群１４としては、上述した場合の他、３段、４段等、さらに段数の多い複数段構成とすることも可能であり、特に限定するものではない。
【００３６】
ところで、直線翼垂直軸型の風車（前記風車１５Ａ、風車１５Ｂ）の場合、その風車軸１３に対する回転トルクＴＢは、下記数１で表されることが知られている。
【００３７】
（数１）
ＴＢ＝ＣＴＢ・１／２・ρ・Ｖ２・ＳＷ・Ｒ
【００３８】
ここに、ＣＴＢはトルク係数、ρは空気密度、Ｖは風車１５Ａ又は風車１５Ｂに作用する自然風の風速、ＳＷは羽根１６の自然風の方向に直交する方向への投影面積、Ｒは風車１５Ａ又は風車１５Ｂの回転半径である。
【００３９】
したがって、本実施例に係る橋架下風力発電装置１においては、図3に示すように、自然風の方向がＸ１の場合、上下２段の風車群１４のうち、上段側の風車１５Ａの各羽根１６の合計の自然風の方向に直交する方向への投影面積が大きく、下段側の風車１５Ｂの投影面積が小さくなるので、すなわち、上段側の風車１５Ａの各羽根１６の自然風に対する受風面積が大となるので、上段側の風車１５Ａの回転トルクが下段側の風車１５Ｂの回転トルクよりも大となる。
【００４０】
これにより前記風車群１４は上段側の風車１５Ａの回転トルクにより起動し、起動した後は前記風車群１４は一体となって回転し、前記風車群１４の回転力が前記風車軸１３、回転連結軸１０を介して前記発電機１８の入力軸（ローター）に伝達されて、前記発電機１８により自然風による発電出力を得ることができる。
【００４１】
一方、風向変動に伴い、自然風の方向が図３に示すＸ２に変化した場合、上述した場合とは逆に、下段側の風車１５Ｂの回転トルクが上段側の風車１５Ａの回転トルクがよりも大となる。
【００４２】
これにより前記風車群１４は下段側の風車１５Ｂの回転トルクにより起動し、起動した後は前記風車群１４は一体となって回転し、前記風車群１４の回転力が前記風車軸１３、回転連結軸１０を介して前記発電機１８の入力軸（ローター）に伝達されて、前記発電機１８により自然風による発電出力を得ることができる。
【００４３】
このようにして、本実施例に係る橋架下風力発電装置１によれば、上段側の風車１５Ａ、下段側の風車１５Ｂのうちのいいずれか一方で風車群１４を回転起動し、起動した後は風車群１４を一体として回転させ、前記発電機１８により自然風による発電出力を得るように構成しているので、従来のように風車が１段のみの構成と比較し、風車群１４の起動特性が向上するとともに、風車群１４を２段構成としたことにより、起動後の風車群１４の回転数増大、したがって、前記発電機１８による発電出力の増大を実現することができる。
【００４４】
次に、本実施例に係る橋架下風力発電システム５１について説明する。
【００４５】
本実施例に係る橋架下風力発電システム５１は、既述したように、前記トラス状構造体５と、例えば、６本の吊り下げ支柱６と、６台の風力発電設備１１とにより構成している。
【００４６】
本実施例に係る橋架下風力発電システム５１の制御系を図４に示す。
【００４７】
この制御系は、６台の風力発電設備１１の各発電機１８からの発電出力を、整流ユニット、バッテリーユニット、等を含む公知の電力制御ユニット（例えば、電力会社の電力系統に連係する系統連係電力制御ユニット）２１に入力し、出力制御した発電出力を電力会社の電力系統、負荷系統等の送電目的箇所に送電するものである。
【００４８】
本実施例に係る橋架下風力発電システム５１における吊り下げ支柱６、風力発電設備１１の設置個数は、上述した例に限らす、例えば主桁３の下部に組み込んだトラス状構造体５の規模に応じて、前記吊り下げ支柱６、風力発電設備１１の個数を各々Ｎ個（Ｎは正の整数、２０、３０、・・・５０、１００等、さらに大規模な構成とし、全体として大電力を送電可能な構成とすることもできる。
【００４９】
本実施例に係る橋架下風力発電システム５１によれば、個々の風力発電設備１１が、既述した場合と同様に動作するので、各風車群１４の起動特性が向上するとともに、起動後の各風車群１４の回転数増大、したがって、各発電機１８による発電出力の増大を実現でき、全体として大きな発電出力を得ることが可能となる。
【００５０】
また、本実施例に係る橋架下風力発電装置１、橋架下風力発電システム５１によれば、前記主桁３の下部に、この主桁３の延長方向にわたってトラス状構造体５を組み込んでいるので、トラス状構造体５に作業者用の作業空間領域を形成することができ、個々の風力発電設備１１の保守、点検の点でも極めて有益である。
【００５１】
次に、図５、図６を参照して、変形例に係る橋架下風力発電装置１Ａ及び橋架下風力発電システム５１Ａについて説明する。
【００５２】
尚、図５、図６に示す変形例に係る橋架下風力発電装置１Ａ及び橋架下風力発電システム５１Ａにおいて、既述した実施例の場合と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００５３】
図５、図６に示す変形例に係る橋架下風力発電装置１Ａ及び橋架下風力発電システム５１Ａは、既述した実施例の場合と略同様な構成であるが、これらの設置箇所を例えば図５に示す内海（例えば東京湾、瀬戸内海等）の港湾３１を跨ぐ領域に架けた既設の橋梁３２における主桁３３の下部領域３４としたことが特徴である。
【００５４】
即ち、変形例に係る橋架下風力発電装置１Ａ及び橋架下風力発電システム５１Ａは、橋梁３２における主桁３３の下部に、この主桁３３の延長方向にわたって組み込んだトラス状構造体３５と、前記トラス状構造体３５に設けた支柱支持片３５ａにより垂直配置に、かつ、所定の間隔をもって列設支持した所要数の吊り下げ支柱（図６には６本のみ示す）３６と、前記吊り下げ支柱３６により垂直配置に支持された既述した場合と同様な構成からなる各風力発電設備（図６には６台のみ示す）１１と、を有している。尚、図６において３７は主桁である。
【００５５】
また、図６に示す変形例に係る橋架下風力発電システム５１Ａにおいても、図４に示す制御系を採用するものである。
【００５６】
変形例における吊り下げ支柱３６、風力発電設備１１の設置個数は、上述した例に限らす、例えば主桁３３の下部に組み込んだトラス状構造体３５の規模に応じて、前記吊り下げ支柱３６、風力発電設備１１の個数を各々Ｎ個（Ｎは正の整数、２０、３０、・・・５０、１００等、さらに大規模な構成とし、全体として大電力を送電可能な構成とすることもできる。
【００５７】
変形例に係る橋架下風力発電装置１Ａの場合も、個々の発電設備１１が、既述した場合と同様に動作するので、各風車群１４の起動特性が向上するとともに、起動後の各風車群１４の回転数増大、したがって、各発電機１８による発電出力の増大を実現でき、全体として大きな発電出力を得ることが可能となる。
【００５８】
また、変形例に係る橋架下風力発電システム５１Ａにおいても、例えば東京湾、瀬戸内海等の内海に架けた既設の橋梁３２における主桁３３の下部領域３４を有効に利用して全体として大きな発電出力を得ることが可能となる。
【００５９】
また、変形例に係るに係る橋架下風力発電装置１Ａ、橋架下風力発電システム５１Ａにおいても、前記主桁３３の下部に、この主桁３３の延長方向にわたってトラス状構造体３５を組み込んでいるので、トラス状構造体３５に作業者用の作業空間領域を形成することができ、個々の風力発電設備１１の保守、点検の点でも極めて有益である。
【００６０】
次に、図７を参照して、別の変形例に係る橋架下風力発電装置１Ｂ及び橋架下風力発電システム５１Ｂについて説明する。
【００６１】
別の変形例に係る橋架下風力発電装置１Ｂ及び橋架下風力発電システム５１Ｂにおいて、既述した変形例の場合と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００６２】
図７に示す別の変形例に係る橋架下風力発電装置１Ｂ及び橋架下風力発電システム５１Ｂは、既述した変形例の場合と略同様な構成であるか、変形例におおける前記トラス状構造体３５を無くし、各風力発電設備１１を支持する各吊り下げ支柱（図７には６本のみ示す）３６を、前記主桁３３に一端を固着した所要数の支持片４１により直接吊り下げ支持したことが特徴であり、残余の構成は変形例の場合と同様である。
【００６３】
図７に示す別の変形例に係る橋架下風力発電システム５１Ｂにおいても、図４に示す制御系を採用するものである。
【００６４】
別の変形例に係る橋架下風力発電装置１Ｂの場合も、個々の風力発電設備１１が、既述した場合と同様に動作するので、各風車群１４の起動特性が向上するとともに、起動後の各風車群１４の回転数増大、したがって、各発電機１８による発電出力の増大を実現でき、全体として大きな発電出力を得ることが可能となる。
【００６５】
また、別の変形例に係る橋架下風力発電システム５１Ｂにおいても、例えば東京湾、瀬戸内海等の内海に架けた既設の橋梁３２における主桁３３の下部領域３４を有効に利用して全体として大きな発電出力を得ることが可能となる。
【００６６】
尚、既述した本実施例に係る橋架下風力発電システムは、既設又は新設の橋梁の橋架下に、この橋架の延長方向にわたって作業空間領域を形成するトラス状構造体を組み込む工程と、前記トラス状構造体によりその延長方向に吊り下げ支柱を垂直配置に所要数列設する工程と、前記各吊り下げ支柱により各風力発電設備を支持する工程と、前記各吊り下げ支柱により支持された各発電機と各風力発電設備の各風車軸とを連結する工程と、により構築することができる。
【００６７】
変形例の橋架下風力発電システムについても同様であり、また、別の変形例の橋架下風力発電システムについてもトラス状構造体を省く点を除き略同様である。
【００６８】
さらに、図７に示す別の変形例に係る橋架下風力発電装置１Ｂ及び橋架下風力発電システム５１Ｂの場合、橋梁３２を新設して前記橋架下風力発電装置１Ｂ及び橋架下風力発電システム５１Ｂを組み込むような場合には、橋梁３２の主桁３３の下面に橋架下風力発電装置１Ｂ及び橋架下風力発電システム５１Ｂを組み込むことを想定して、各吊り下げ支柱３６用のアンカーボルト等を具備する突部等の取り付け構造物を予め所定間隔で設ける仕様として前記橋梁３２を新設するようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、在来線、新幹線等の鉄道の各種橋梁、高速道路、一般道路等の道路の各種橋梁、水道設備の橋梁、ガス設備の橋梁、港湾又は内海に架けた鉄道又は道路のための橋梁、さらには、跨線橋、跨道橋等、各種橋梁の橋架下に吹く自然風を有効に利用した風力発電装置、風力発電システムとして広範に適用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１    橋架下風力発電装置
１Ａ  橋架下風力発電装置
１Ｂ  橋架下風力発電装置
２    橋梁
３    主桁
４    上部構造体
５    トラス状構造体
５ａ  支柱支持片
６    吊り下げ支柱
７    高欄
８    橋架
９    橋脚
１０    回転連結軸
１１    風力発電設備
１２    軸連結機構部
１３    風車軸
１４    風車群
１５Ａ  上段の風車
１５Ｂ  下段の風車
１６    羽根
１７    アーム
１８    発電機
２１    電力制御ユニット
３１    港湾
３２    橋梁
３３    主桁
３４    下部領域
３５    トラス状構造体
３５ａ  支柱支持片
３６    吊り下げ支柱
４１    支持片
５１    橋架下風力発電システム
５１Ａ  橋架下風力発電システム
５１Ｂ  橋架下風力発電システム
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月7日(2014.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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