(57)【要約】      （修正有）【課題】垂直軸型風車を用いた複数の風車を連結した状態で送電用鉄塔等の鉄塔に設けることによって、効率的に電力を得ることができるようにした風力発電装置を提供する。【解決手段】送電用鉄塔２の内部における上下方向に間隔をあけて複数階の架台３を設けると共に、各階ごとに複数の風車１を設ける。各風車は、垂直方向に支承した支軸４の外周に回転体４ａを回転自在に設けると共に該回転体の周りに複数の縦長の羽根５を取り付けた垂直軸型風車の構成とする。各階ごとに各風車の回転体に固定した回転ギヤ７同士をギヤ連結部材８で回転自在に連結すると共に、各階における任意の風車の回転軸に接続した大径の出力ギヤ９の回転を各階毎に設けた小径連結ギヤ１１に伝達することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機１８に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにした。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
送電用鉄塔の内部における上下方向に間隔をあけて複数階の架台を設けると共に、各階ごとに複数の風車を設け、各風車は、垂直方向に支承した支軸の外周に回転体を回転自在に設けると共に該回転体の周りに複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構成とし、各階ごとに各風車の回転体に固定した回転ギヤ同士をギヤ連結部材で回転自在に連結すると共に、各階における任意の風車の回転軸に接続した大径の出力ギヤの回転を各階毎に設けた小径連結ギヤに伝達することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにしたことを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
鉄塔の内部に垂直方向に立てた回転軸を設け、該回転軸を鉄塔に固定した支承部材で回転自在に支持すると共に、該回転軸に沿って複数の風車を設け、各風車は、回転軸の外周に回転体を設けると共に該回転体の周りに複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構成とする一方、回転軸の下端部に固定した大径の出力ギヤの回転を小径連結ギヤに接続することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにしたことを特徴とする風力発電装置。
【請求項３】
鉄塔の内部に垂直方向に立てた回転軸の上端と下端とを固定し、該回転軸の外周に沿って回転自在に設けた回転体の外周に上下方向に所定間隔をあけて風車を設け、該所定間隔をあけた箇所における回転体の外周をリング状支持部材で回転自在に支持すると共に、該リング状支持部材を鉄塔の所定高さに固定した支承部材で支持し、各風車は、回転体の周りに複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構成とする一方、回転体の下端部に固定した大径の出力ギヤの回転を小径連結ギヤに接続することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにしたことを特徴とする風力発電装置。
【請求項４】
風車のほかに別途設けた太陽光発電機によってエアーコンプレッサーを起動し、該エアーコンプレッサーによって生成した圧縮空気を密閉室に蓄積し、該蓄積した圧縮空気をエアー管によって導くと共に該エアー管の吐出口を風車の羽根に向けて噴出するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の風力発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、複数の風車を連結した状態で送電用鉄塔等の鉄塔に設置して効率的に電力を得ることができるようにした風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保全やエネルギー源の安全管理を確保するエネルギー源として、風力エネルギーを利用した風力発電機が開発されている。
【０００３】
この風力発電機に設けられる風車には様々な種類があり、一般的に水平軸風車と垂直軸型風車の２種類に分類することが可能である。また、水平軸風車の中で最も普及しているものがプロペラ型風車である。
【０００４】
このプロペラ型風車は、風車の回転軸を風の吹く方向に対して平行にする必要があるため、風の方向に対する制御が必要となる。また、プロペラ型風車は、ロータの直径が大型化するに伴い風を捉える効率が向上し、高所の方が効率よく風を捉えることができるため、大型化する傾向にある。
【０００５】
従って、従来のプロペラ型風車を設置するには、専用の用地に専用の高い鉄塔を建設する必要があるため、建設費が嵩むという問題点があった。
【０００６】
そこで、上記の問題点を解消するために、特許文献１に示すように、送電用鉄塔に風向ジャイロを備えた風力発電機を設置する技術が開発されている。
【０００７】
この特許文献１は、翼車及び発電機を備えた風力発電機と風向ジャイロとを送電用鉄塔の最上部に取り付けた構造を有するものであり、風向ジャイロによって風力発電機を風と対向するように指向させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３９２１５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記の特許文献１の風力発電機はプロペラ型風車であり、風向ジャイロを設けることによって、風の方向に対する制御を可能としたものである。しかしながら、各風力発電機に風向ジャイロを別途設ける必要があり、その分、コストが高騰するという問題がある。
【００１０】
また、特許文献１の風力発電機は、一台のプロペラ型風車を各鉄塔の最上部に設ける構造であるため、このプロペラ型風車を鉄塔の内部に収容するには、羽根の長さを短くする必要があり、風を捉える効率が低下するという不都合が生じる。
【００１１】
一方、上記のプロペラ型風車に対して、垂直軸型風車は低回転高トルクで回転し、回転軸が風の吹く方向に対して垂直になり、風の方向を制御する必要がないという利点がある。
【００１２】
従って、この垂直軸型風車を送電用鉄塔の本体内部に数多く設け、各垂直軸型風車から効率的に電力を供給すると共に、風力発電機の欠点である無風状態のときであっても、太陽光発電機等による太陽光を利用することによって電力供給を行うことにより、自然環境を汚染することなく、効率的に電力を得ることができるようにした風力発電装置とすることが好ましい。
【００１３】
本考案は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、垂直軸型風車を用いた複数の風車を連結した状態で送電用鉄塔等の鉄塔に設けることによって、効率的に電力を得ることができるようにした風力発電装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本考案は、無風状態のときであっても、太陽光発電機等による太陽光を利用することによって風力発電装置の電力供給を補助することができる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】
【００１５】
上記の問題を解決するために、本考案の請求項１の風力発電装置は、送電用鉄塔の内部における上下方向に間隔をあけて複数階の架台を設けると共に、各階ごとに複数の風車を設け、各風車は、垂直方向に支承した支軸の外周に回転体を回転自在に設けると共に該回転体の周りに複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構成とし、各階ごとに各風車の回転体に固定した回転ギヤ同士をギヤ連結部材で回転自在に連結すると共に、各階における任意の風車の回転軸に接続した大径の出力ギヤの回転を各階毎に設けた小径連結ギヤに伝達することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また、本考案の請求項２の風力発電装置は、鉄塔の内部に垂直方向に立てた回転軸を設け、該回転軸を鉄塔に固定した支承部材で回転自在に支持すると共に、該回転軸に沿って複数の風車を設け、各風車は、回転軸の外周に回転体を設けると共に該回転体の周りに複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構成とする一方、回転軸の下端部に固定した大径の出力ギヤの回転を小径連結ギヤに接続することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また、本考案の請求項３の風力発電装置は、鉄塔の内部に垂直方向に立てた回転軸の上端と下端とを固定し、該回転軸の外周に沿って回転自在に設けた回転体の外周に上下方向に所定間隔をあけて風車を設け、該所定間隔をあけた箇所における回転体の外周をリング状支持部材で回転自在に支持すると共に、該リング状支持部材を鉄塔の所定高さに固定した支承部材で支持し、各風車は、回転体の周りに複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構成とする一方、回転体の下端部に固定した大径の出力ギヤの回転を小径連結ギヤに接続することによって構成した増速ギヤ構造を介して発電機に接続することにより、複数の連結構造による風車の回転を電力に変換するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、本考案の請求項４の風力発電装置は、請求項１、２又は３記載の風力発電装置において、風車のほかに別途設けた太陽光発電機によってエアーコンプレッサーを起動し、該エアーコンプレッサーによって生成した圧縮空気を密閉室に蓄積し、該蓄積した圧縮空気をエアー管によって導くと共に該エアー管の吐出口を風車の羽根に向けて噴出するようにしたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１９】
本考案の請求項１の風力発電装置は、複数の風車を既設の送電用鉄塔の内部に上方へ向けて多段階に設けることにより、各風車を支持するための構造物として既存の送電用鉄塔を利用することができ、その分、装置の建設コストを下げることが可能となる。
【００２０】
また、上記の構成において、各風車は、垂直方向に支承した回転軸の外周に回転体を設け、該回転体の外周に所定間隔で複数の縦長の羽根を取り付けた垂直軸型風車の構造としている。従って、各風車は、風の方向を制御する必要がなく、鉄塔に向けて吹いてくるあらゆる方向の風を低回転高トルクの回転に変換することが可能となる。
【００２１】
また、各架台において、複数の風車の各回転ギヤをチェーン等のギヤ連結部材で連結することにより、各風車の回転を総合した構成とし、安定した回転力を得ることが可能となる。
【００２２】
従って、外方からの風力によって、各架台の複数の風車の回転力が加算的に増強されると共に、上記の増速ギヤ構造によって加速された状態で発電機に伝達され、電力に変換することが可能となる。
【００２３】
また、本考案の請求項２の風力発電装置において、上記のように高圧送電線用鉄塔を利用するのではなく、風車を多段状に連結した状態で設置する専用の鉄塔を設けた構成とすることにより、その鉄塔の内部に垂直方向に立てた回転軸を設け、複数の風車を垂直状態に多段状に設けることが可能となる。
【００２４】
このような構成により、上記同様、複数の連結された夫々の風車は風の風圧を受けて回転するが、その回転力が加算的に総合されると共に、増速ギヤ構造で増速される結果、効率的に発電機に伝達されて電力に変換することが可能となる。
【００２５】
さらに、本考案の請求項３の風力発電装置においては、鉄塔の内部に垂直方向に立てて固定した回転軸の外周に沿って回転体を回転自在に設け、該回転体の外周に上下方向に所定間隔をあけて風車を設ける。また、所定間隔をあけた箇所における回転体の外周をリング状支持部材で回転自在に支持すると共に、リング状支持部材を鉄塔の所定高さに固定した支承部材で支持した構成としている。このような構成によって、鉄塔を含めた風力発電装置の全体構成を安価に製造することが可能となる。また、このような構成においても、上記同様、夫々の風車の連結構造により、各風車の回転力が加算的に総合されると共に、増速ギヤ構造で増速される結果、効率的に発電機に伝達されて電力に変換することが可能となる。
【００２６】
また、上記のいずれの風力発電装置においても、圧縮空気を貯留する密閉室を鉄塔の周辺等に設け、密閉室の屋根等に太陽光発電機を設置し、この太陽光発電機により、無風状態であっても、日中の太陽光を電力に変換し、蓄電することによって、この電力をエアーコンプレッサーの電源として利用することが可能となる。
【００２７】
また、各密閉室にエアーコンプレッサーの圧縮空気を溜めておくようにし、密閉室から導き出されたエアー管の吐出口から、圧縮空気を所定の風車の羽根に向けて噴出することにより、風車の回転を補助することが可能となる。
【００２８】
従って、無風状態のときでも、太陽光発電機によって太陽光を利用することにより、風車を稼動し、電力を供給することができるため、自然環境を汚染することなく、効率的に電力を得ることができる風力発電装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案の実施例１に係る風力発電装置の最下段の状況を示す平面図である。
【図２】本考案の実施例１に係る風力発電装置の側面図である。
【図３】本考案の実施例１に係る風力発電装置の最下段と任意の階に設けた風車の設置状況を示す図である。
【図４】本考案の実施例２に係る風力発電装置の平面図である。
【図５】本考案の実施例３に係る風力発電装置の側面図である。
【図６】本考案の実施例３に係る風力発電装置の最下段の状況を示す平面図である。
【図７】本考案の実施例に係る風力発電装置に適用する風車の他の形態を示す斜視図であり、（ａ）は風車の羽根を湾曲した場合の斜視図、(ｂ)は風車の羽根を湾曲した場合の平面図、（ｃ）は風車の羽根を直状の傾斜状態で取り付けた場合の斜視図、(ｄ)は風車の羽根を直状の傾斜状態で取り付けた場合の平面図である。
【図８】本考案の実施例４に係る風力発電装置の側面図であり、各階の風車と風車の間の連結部位は断面で示してある。
【図９】（ａ）は本考案の実施例４に係る風力発電装置の最下段の風車を上部から見下げた状態における平面図であり、(ｂ)は各階の風車と風車の間の連部位を断面で示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００３０】
以下、本考案の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３１】
本実施例において、風車１を設置するための送電用鉄塔２は、例えば、図２に示すような、既設の高圧送電線用鉄塔を利用することができる。なお、高圧送電線用鉄塔は、現場の状況に応じて種々の構造を有するものであるが、何れも鉄骨材料を利用した構造物であり、内外共に空所を有するため、この送電用鉄塔２に向けて吹く風の流通は外方の任意の方向から鉄塔の内部に設けて自由に行われる。
【００３２】
また、本考案では、図２に示すように、上記のような送電用鉄塔２に設けられた横架材２ａの架設箇所を利用し、送電用鉄塔２の内部の空所における上下方向に間隔をあけて複数階の架台３を設けた構造としている。この架台３は、鉄板を利用する他、鉄骨材料を組み合わせることによって、後述する複数の風車１を載置し、ボルト等で固定した構造としても良い。
【００３３】
また、本実施例では、図１又は図３に示すように、各架台３毎に４台の風車１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを設けた構造としているが、各架台３に設ける風車の数は、４台だけに限定されるものではなく、他の複数台数としてもよい。
【００３４】
なお、鉄塔２は、通常上方に向かって三角形状に外径を縮小する構成を有するが、なかには上部と下部が略同様の外径を有するタワー形状のものも存在する。従って、図３に示すように、送電用鉄塔２が地上の四方に設けた支持台３ａの上方に向かって四方の支柱２ｂの成す外径を四角錐に縮小する鉄塔、所謂四角鉄塔の各階に複数の風車１を設置する場合は、各風車１が、上階に行くに従って小型化した構造にすると良い。
【００３５】
また、上記の構造において、各風車１は、垂直方向に立てた支軸４の外周に回転体４ａを回転自在に設け、その回転体４ａの外周に所定間隔で複数の縦長の羽根５を取り付けた垂直軸型風車としている。
【００３６】
即ち、各風車１は、支軸４の上下部を上下の架台２ａに設けた軸受部材６、６に固定状態で支承すると共に、支軸４の外周に不図示のベアリング等を介して回転体４ａを回転自在に設け、該回転体４ａの外周に所定間隔で複数の縦長の羽根５を取り付けた構成としている。また、それぞれの羽根５は縦長に形成された板部材の一辺を回転体４ａの外周に固定してあり、各羽根５を支軸４の外周方向へ湾曲した形状とすることによって、回転体４ａを一定方向へ回転するようにしている。
【００３７】
なお、各風車１の回転体４ａの外周に設けた各羽根５の形状は、上記のように必ずしも湾曲形状とする必要はなく、回転体４ａの外周から垂直方向又は所定角度を有して直状に形成するようにしてもよい。
【００３８】
また、図７（ａ）、(ｂ)に示す風車１のように、夫々の羽根５、５・・・を湾曲形状に形成した状態でその上下端にフランジ２６、２６を設けた構成とすることにより、回転体を一定方向に回転すると共に、羽根５、５・・・に当たった風の逃げを防止するようにしてもよい。また、図７（c）、(ｄ)に示すように、夫々の羽根５、５・・・を直状の板部材で形成すると共に、各羽根５、５・・・を回転体４ａの外周の接線に対して垂直ではなく傾斜状態に取り付けることにより、任意の方向から吹いてくる風の風圧を効率的に受けることによって回転体を一定方向に回転することが可能となる。さらに、この直状の羽根５、５・・・を取り付けた風車１においても、その上下端にフランジ２６、２６を設けることにより、羽根５、５・・・に当たった風の逃げを防止する構造とするのが好ましい。
【００３９】
さらに、上記の構成においては、図１または図２に示すように、回転体４ａの下端に回転ギヤ７を設けることによって、羽根５、５・・・が風を受けて回転するに従い、各回転ギヤ７もまた回転するようにしている。
【００４０】
本実施例では、図１に示すように、各架台３において、各風車１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの各回転体４ａには、同径の回転ギヤ７が固定されると共に互いにチェーン等のギヤ連結部材８ａで連結され、各風車１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの回転体４ａの回転に従って、各回転ギヤ７が同期的に回転する構成とされている。
【００４１】
また、各架台３において、図１又は図２に示すように、１個の風車１Ａには回転ギヤ７のほかに大径の出力ギヤ９が同軸に設けられている。一方、鉄塔２には各階ごとに軸受け部材１０を設けると共に、各軸受け部材１０には全階において連結した連結軸１２、１２・・・が回転自在に設けられている。さらに、各階の連結軸１２には小径連結ギヤ１１が設けられ、夫々の小径連結ギヤ１１は各階の風車１Ａの出力ギヤ９にチェーン等のギヤ連結部材８ｂで連結されている。なお、上記の構成において、連結軸１２は全階に亘って１本の軸部材を用い、各軸受け部材１０に設けた貫通孔の内周に不図示のベアリングを介して貫通させる構成とすることができる。また、各階ごとに連結軸１２を設け、各軸受け部材１０の内部又は外部等で各階の連結軸１２を噛み合わせ、又はボルト結合等によって一体的に結合した構成としてもよい。
【００４２】
また、図２に示すように、上記の各階の連結軸１２のなかでも、地上付近における最下端の連結軸１２ａは、地上に設けられた軸受部材１３に回転自在に支承されている。さらに、この最下端の連結軸１２ａに大径連結ギヤ１４を小径連結ギヤ１１と同軸に設ける一方、小径連結ギヤ１１と上記の大径の出力ギヤ９とをチェーン等のギヤ連結部材８ｂで連結した構成としている。
【００４３】
また、図２に示すように、大径連結ギヤ１４の近傍における地上には軸受け部材１５が設けられ、該軸受け部材１５には他の小径連結ギヤ１６と大径連結ギヤ１７とが同軸に支承されると共に、上記の大径連結ギヤ１４と小径連結ギヤ１６とがチェーン等のギヤ連結部材８ｃで連結されている。
【００４４】
さらに、この小径連結ギヤ１６と大径連結ギヤ１７の近傍には発電機１８が設けられ、発電機１８の小径の回転ギヤ１８ａと大径連結ギヤ１７とがチェーン等のギヤ連結部材８ｄで連結されている。
【００４５】
即ち、上記の構成において、各階の架台３に設けられた夫々の風車１は風の風圧を不均等に受けて回転するが、複数の風車１の各回転ギヤ７をチェーン等のギヤ連結部材８ａで連結することによって、複数の風車１、１・・・の回転を総合することが可能となり、常に安定且つ増速した回転力を得ることが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施例においては、上記のように得た複数の風車１、１・・・の回転力を発電機１８に伝達する途中に、大径のギヤである出力ギヤ９、大径連結ギヤ１４、１７を小径のギヤである小径連結ギヤ１１、１６及び発電機１８の回転軸１８ａに各ギヤ連結部材を介して回転自在に連結する。これによって、幾組かの大径のギヤと小径のギヤとを組み合わせた増速ギヤ構造を構成し、増速された回転力を発電機１８に伝達することが可能となる。
【００４７】
上記の構成により、外方からの風力によって、各架台３の複数の風車１の回転力が加算的に総合されると共に、上記の増速ギヤ構造によって加速された状態で発電機１８に伝達され、電力に変換することが可能となる。
【実施例２】
【００４８】
本考案の実施例２として、上記のように送電用鉄塔２の各階に複数の風車１を設けた構造のほかに、別途、太陽光発電機１９を設けた構造とすることが可能である。
【００４９】
即ち、図４に示すように、圧縮空気を貯留する密閉室２０を送電用鉄塔２の周辺、或は送電用鉄塔２の各階等に設け、密閉室２０の屋根等に太陽光発電機１９を設置した構成とする。この太陽光発電機１９により、日中の太陽光を電力に変換し、不図示の蓄電器等に蓄電することによって、この電力をエアーコンプレッサー２１の電源として利用することが可能である。
【００５０】
また、エアーコンプレッサー２１で生成した圧縮空気をエアー管２２を介して各密閉室２０に送給し、隣接する密閉室２０、２０同士を連結管２３で連結した状態で各密閉室２０に圧縮空気を溜めておくようにする。また、密閉室２０から導き出したエアー管２４の吐出口２５を所定の風車１の羽根５に向けるように設け、各吐出口２５から圧縮空気を噴出することにより、風力不足の際の風車１の回転を補助することが可能となる。
【実施例３】
【００５１】
本実施例の風力発電装置は、実施例１のように高圧送電線用鉄塔を利用するのではなく、図５又は図６に示すように、風車１を多段状に設置する専用の鉄塔２を別途設けたものである。この場合、鉄塔２は、実施例１のように上方に外径を縮小した四角錐の形状としても良いが、図６に示すように、地上の四方に設けた支持台３ａに立てられた四方の支柱２ｂを垂直上方に立設した鉄塔２とすることも可能である。
【００５２】
本実施例では、このような鉄塔２の内部に垂直方向に立てた回転軸４を設ける。即ち、鉄塔２の所定高さごとに、鉄骨等を用いて多段状に複数の支承部材２７を固定し、各段の支承部材２７の中心に軸受け部材６を設けるようにしている。
【００５３】
この実施例において、各軸受け部材６に支承した回転軸４は、全段を通じて連結された状態で回転自在に支承されると共に、該回転軸４に沿って上下方向に複数の風車１が設けられた構成としている。
【００５４】
各風車１は、図５又は図６に示すように、回転軸４の外周に回転体４ａを設けると共に該回転体４ａの周りに複数の縦長の羽根５、５・・・を取り付けた垂直軸型風車の構成としている。なお、本実施例においても、各風車１の垂直軸型風車の構成は、図７(ａ)、(ｂ)に示すように、羽根５、５・・・の上下端にフランジ２６、２６を設けた構成とすることにより、羽根５、５・・・に当たった風の逃げを防止する構造としてもよい。また、図７（c）、(ｄ)に示すように、直状の板部材で形成した羽根５、５・・・を回転体４ａの外周に傾斜状態に取り付け、その上下端にフランジ２６、２６を設けることにより、羽根５、５・・・に当たった風の逃げを防止する構造としてもよい。
【００５５】
本実施例においては、鉄塔２の中心に垂直方向に設けられた１本の回転軸４の下端付近に大径の出力ギヤ９が固定され、この出力ギヤ９はその近傍の軸受け部材１３に設けられた小径連結ギヤ１１にチェーン等の連結部材８ｂを介して接続されている。
【００５６】
さらに、小径の連結ギヤ１１には同軸に大径連結ギヤ１４が設けられ、この大径連結ギヤ１４は、実施例1で説明したように、軸受け部材１５に設けられた小径連結ギヤ１６と大径連結ギヤ１７との同軸構成における小径連結ギヤ１６にチェーン等のギヤ連結部材８ｃで連結されている。
【００５７】
さらにまた、小径連結ギヤ１６と大径連結ギヤ１７の近傍には発電機１８が設けられ、発電機１８の小径の回転ギヤ１８ａと大径連結ギヤ１７とがチェーン等のギヤ連結部材８ｄで連結されている。
【００５８】
従って、本実施例においても、夫々の風車１は風の風圧を受けて回転するが、外方からの風力によって、複数の風車１の回転力が加算的に総合されると共に、このように加速された状態で、上記の大径ギヤと小径ギヤ、及び連結部材の組み合わせによる増速ギヤ構造によって加速された状態で発電機１８に伝達され、電力に変換することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施例においても、上記の実施例２で説明した太陽光発電機のシステムを利用することにより、図４に示すエアーコンプレッサー２１で生成した圧縮空気をエアー管２２を介して各密閉室２０に送給して蓄積し、密閉室２０から導き出したエアー管２４の吐出口２５を所定の風車１の羽根５に向けて圧縮空気を噴出することにより、風力不足の際の風車１の回転を補助することが可能となる。
【実施例４】
【００６０】
本実施例の風力発電装置は、実施例３の構造をさらに簡易にすることによって、安価に組み立てることができる風力発電装置を提供するものである。本実施例においても、鉄塔２は、実施例1のような高圧送電線用鉄塔を利用するのではなく、多段状に連結した風車１を設置するために専用の鉄塔２を別途組み立てることとする。また、実施例１のように上方に外径を縮小した四角錐の形状としても良いが、図８又は図９に示すように、地上の四方に設けた支持台３ａに立てられた四方の支柱２ｂを垂直上方に立設した鉄塔２としてもよい。
【００６１】
本実施例では、図８に示すように、このような鉄塔２の内部に垂直方向に立てた回転軸４を固定状態で設ける。即ち、鉄塔２の内部に垂直方向に立てた回転軸４の上端と下端とを地盤又は鉄塔２の上部に設けた不図示の部材に固定する。
【００６２】
上記の構成において、図８又は図９に示すように、回転軸３の外周に沿って回転自在に設けた回転体４ａの外周に上下方向に所定間隔をあけて複数の風車１を設ける。また、所定間隔をあけた箇所における回転体４ａの外周をリング状支持部材２８で回転自在に支持すると共に、該リング状支持部材２８を鉄塔２の所定高さに固定した支承部材２７で支持する。
【００６３】
各風車１は、回転体４ａの周りに複数の縦長の羽根５、５・・・を取り付けた垂直軸型風車の構成とする。この風車１の構成は、図7(ａ)、(ｂ)に示すように、湾曲した羽根５、５・・・の上下端にフランジ２６、２６を設けた構成とすることにより、羽根５、５・・・に当たった風の逃げを防止する構造とする。また、図７（c）、(ｄ)に示すように、直状の板部材で形成した羽根５、５・・・を回転体４ａの外周に傾斜状態に取り付け、その上下端にフランジ２６、２６を設けることにより、羽根５、５・・・に当たった風の逃げを防止する構造としてもよい。
【００６４】
一方、回転体４ａの下端部に固定した大径の出力ギヤ９の回転をチェーン等のギヤ連結部材８ｂで連結することによって小径連結ギヤ１１に接続し、増速ギヤ構造を介して発電機１８に接続する。即ち、小径の連結ギヤ１１に同軸に設けられた大径連結ギヤ１４は、小径連結ギヤ１６にチェーン等のギヤ連結部材８ｃで連結し、小径連結ギヤ１６に同軸に設けた大径連結ギヤ１７を発電機１８の小径の回転ギヤ１８ａにチェーン等のギヤ連結部材８ｄで連結した構成とする。
【００６５】
従って、本実施例においても、夫々の風車１は風の風圧を受けて回転するが、外方からの風力によって、複数の連結構造による風車１の回転力が加算的に総合されると共に、このように加速された状態で、上記の大径ギヤと小径ギヤ、及び連結部材の組み合わせによる増速ギヤ構造によって加速された状態で発電機１８に伝達され、電力に変換することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施例においても、上記の実施例２で説明した太陽光発電機のシステムを利用することにより、図４に示すエアーコンプレッサー２１で生成した圧縮空気をエアー管２２を介して各密閉室２０に送給して蓄積し、密閉室２０から導き出したエアー管２４の吐出口２５を所定の風車１の羽根５に向けて圧縮空気を噴出することにより、風力不足の際の風車１の回転を補助することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本考案の風力発電装置は、垂直軸型風車を用いた複数の風車を送電用鉄塔等の鉄塔に設けることによって、効率的に電力を得ることができるようにした風力発電装置として利用可能である。
【００６８】
また、本考案の風力発電装置は、無風状態のときであっても、自然力である太陽光を利用することによって風力発電装置の電力供給を補助することができる風力発電装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  風車
２  鉄塔
２ａ  横架材
３  架台
４  支軸
４ａ  回転体
５  羽根
６  軸受部材
７  回転ギヤ
８  ギヤ連結部材
９  出力ギヤ
１０  軸受け部材
１１  小径連結ギヤ
１２  連結軸
１２ａ  最下端の連結軸
１３  軸受部材
１４  大径連結ギヤ
１５  軸受け部材
１６  小径連結ギヤ
１７  大径連結ギヤ
１８  発電機
１８ａ  回転ギヤ
１９  太陽光発電機
２０  密閉室
２１  エアーコンプレッサー
２２  エアー管
２３  連結管
２４  エアー管
２５  吐出口
２６  フランジ
２７  支承部材
２８  リング状支持部材
【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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