(57)【要約】本発明は、大気浄化装置兼用風力発電装置に関している。大気浄化装置兼用風力発電装置は、筐体内に設置された発電機を駆動するための中心軸に設置された風受けユニット及び大気浄化装置を含む。前記風受けユニットは、中心軸の上端に固定される可変機、中心軸の中央部に配置される球状の送風機、及び、中心軸の下端に設置された、人工風及び自然風を受ける板状の磁力回転板とからなる。下部磁石が前記筐体上に配置され、一方前記下部磁石と同一極性の上部磁石が前記磁力回転板の底面に前記下部磁石と向かい合って配置される。前記大気浄化装置は、２つの空気流入口、１つの排出口、内部に配置された空気浄化用銅網、銀網、及び、白炭・ゼオライト網、及び、前記銀網と白炭・ゼオライト網の間に配置された送風機を含む。【選択図】図１
2004526903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１）内に発電機（１０）が設置され、前記発電機（１０）のギヤ（１１）に噛み合って回転力を伝達させるギヤ（１２）を下端に有する中心軸（１３）が筐体（１）の上方に突出し、前記中心軸（１３）に風受けユニット（２）が設置されてなる大気浄化装置兼用風力発電装置において、
前記風受けユニット（２）は、中心軸（１３）の上端に固定される可変機（７）、前記可変機（７）の下側に配置される球状の送風機（６）、及び前記送風機（６）の下側に位置し、人工風及び自然風の両方を受ける板状の磁力回転板（５）からなり、
前記可変機（７）は、前記中心軸（１３）に一端が固定された多数のシリンダ（７３）、前記シリンダ（７３）の内部にスライド可能に一端が設置された多数の風コップ（７２）、及び前記風コップ（７２）の内側端と前記シリンダ（７３）の内壁との間に配置され、前記風コップ（７２）を引っ張るスプリング（７５）からなり、
前記筐体（１）上には下部磁石（４）が配置され、前記下部磁石（４）の上方には同一極性の上部磁石（４’）が前記磁力回転板（５）の底面に配置されており、
前記筐体（１）の上端の一方に固定され、２つの空気流入口（３１、３１’）及び１つの排出口（３２）、及び内部に配置された空気浄化用銅板網（３３）、銀網（３４）及び白炭・ゼオライト網（３５）、前記銀網（３４）と白炭・ゼオライト網（３５）の間に配置された送風ファン（３６）からなる大気浄化装置（３）をさらに含む、大気浄化装置兼用風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気浄化装置兼用風力発電装置に関し、さらに詳しくは、自然風を用いて回転力を高めることで発電力を増大させることができると共に、大気浄化のための浄化装置から発生する人工風を用いて弱い微風又は無風状態でも発電力を得ることができるようにした大気浄化装置兼用風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自然風を用いて発電させる風力発電機は、微風でも発電機の軸を回転させ得るように風車の役割をする羽根（インペラー）について重点的に研究されてきた。羽根は円筒状又はプロペラ状のものが最も多い比重を占めている。ところが、前記風力を用いる円筒状又はプロペラ状の発電装置は、風に抵抗を受ける角度について主に研究されてきたので、風の強さが極めて弱い微風の場合には回転力が得られないから、発電を行うことができないという問題点がある。
【０００３】
前記問題を解決するために、上述した従来の風力発電機は、そこへ別途に取り付けられた送風機から強制的に人工風を発生させて発電を行う。前記送風機を用いた人工的な発電は、蓄えられた余裕電力を活用すること以外に、別途の電力を用いて発電させることは電気発生の効率性を考慮して差し控えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる従来の風力を用いる発電装置の問題点を解消するために着想されたものである。本発明の目的は、汚染された大気を浄化する浄化装置の送風ファンの風を用いて空気を浄化させることができると共に、送風ファンから発生した風を用いて最も弱い微風又は無風状態でも発電機の中心軸を回転させて発電を行うことができるようにした大気浄化装置兼用風力発電装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、風の強さが増加しても発電機軸が必要以上加速回転しないので発電機の破損を防止して寿命を延長することができ、微風又は送風ファンの風にも容易に回転して発電力を高めることが可能な多段の風受けユニットからなる大気浄化装置兼用風力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為の本発明により、筐体内に発電機が設置され、前記発電機のギヤに噛み合って回転力を伝達させるギヤを下端に有する中心軸が筐体の上方に突出し、前記中心軸に風受けユニットが設置されてなる発電装置を含有する大気浄化装置兼用風力発電装置が供給される。前記風受けユニットは、中心軸の上端に固定される可変機、前記可変機の下側に配置される球状の風車、及び前記風車の下側に位置し、人工風及び自然風の両方を受ける板状の磁力回転板からなる。前記可変機は、前記中心軸に一端が固定された多数のシリンダ、前記シリンダの内部にスライド可能に一端が挿入された多数の風コップ、及び前記風コップの内側端と前記シリンダの内壁の間に配置され、前記風コップを引っ張るスプリングからなる。前記筐体上には下部磁石が配置され、前記下部磁石の上方には上部磁石と同一極性の上部磁石が前記磁力回転板の底面に上部磁石に向かってうつ伏せに配置される。前記大気浄化装置兼用風力発電装置は、前記筐体の上端の一方に固定され、２つの空気流入口及び１つの排出口、内部に配置された空気浄化用、銅網、銀網及び白炭・ゼオライト網、及び前記銀網と白炭・ゼオライト網との間に配置された送風ファンからなる大気浄化装置をさらに含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明に係る本発明に係る浄化装置兼用風力発電装置の好適な実施例を詳細に説明する。
【０００８】
図１及び図２は本発明の大気浄化装置兼用磁石式風力発電装置の断面図である。図中、１は筐体、２は風受けユニット、３は大気浄化装置、１０は発電機をそれぞれ示す。
【０００９】
発電機１０は、機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換させる通常のもので、発電機１０の軸にはギヤ１１が付いている。
【００１０】
前記発電機１０は、鉄骨組及び鉄板などで作られる筐体１の内部に設けられる。前記発電機１０のギヤ１１は、筐体１の上部中央に貫設される中心軸１３の下端に付いているギヤ１２と噛み合って共に回転することにより、発電機１０の内部にあるコイルや磁石（図示せず）などの電気発生用部品に連結されて機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換させる。
【００１１】
前記中心軸１３に設置される風受けユニット２は、中心軸１３の上端に固定される可変機７、前記可変機の下側に配置される球状の風車６と、及び前記風車６の下側に位置し、人工風及び自然風の両方を受ける板状の磁力回転板５の三つの風抵抗体を含んでなる。
【００１２】
中心軸１３の上端に設置された可変機７は、水平型遠心回転体であって、前記中心軸１３に一端が固定された多数のシリンダ７３、シリンダ７３の内部にスライド可能に一端が挿入された多数の風コップ７２、及び前記風コップ７２の内側端とシリンダ７３の内壁７４との間に弾性支持するために連結されたスプリング７５からなる。
【００１３】
中心軸１３の中間に設置された風車６は、複数の羽根が集まって球状を成すもので、どの方向から発生する微風でも回転力を得ることができ、中間に配置されて均衡を保ちながら微風発生の際に中心軸１３に回転力を提供する役割を果たすことにより、中心軸１３の停止を防止することができる。
【００１４】
中心軸１３の下端に設置された各板状の磁力回転板５は、図２に示すように、四角のバケットの形に作られる。各板状の磁力回転板５の下端には上部磁石４’が取り付けられる。
【００１５】
上部磁石４’と、筐体１の上端部位に設置される同一極性の永久下部磁石４（２万ガウス以上）の間に、反発力が起こって浮上作用を生じさせることにより、中心軸１３上に取り付けられた全ての物体の重量をゼロ化することは勿論、同極磁石の反発力の回転作用によって微風でも容易に回転できるため、いずれの風でも回転能力を向上させる。
【００１６】
特に、前記磁力回転板は、後述する大気浄化装置３の送風機３６から排出される人工風によって微風又は無風状態でも強制的に回転するように構成される。
【００１７】
また、図２に示すように、前記可変機７の風コップ７２と前記磁力回転板５は、千鳥になっており、風が風コップ７２と前記磁力回転板５に連続して接触する。そして、連続的な回転力を中心軸１３に伝達させる。
【００１８】
大気浄化装置３は、前記筐体１の上端の一方に固定され、２つの空気流入口３１、３１’と１つの排出口３２とがＹ字状を成している。
【００１９】
前記排出口３２に対して前記１つの空気流入口３１が水平を成し、且つもう１つの空気流入口３１’が上方に分枝するように設けられ、吸入空気と排出空気の流れによる周辺の気流変化によって風が発生するように構成される。また、汚染された空気を浄化するための銅板網３３、銀網３４及び白炭・ゼオライト網３５が大気浄化装置内に所定の距離を置いて配置され、汚染された空気を通過させて浄化を行う。前記銀網３４と白炭・ゼオライト３５との間に送風機３６を配置して空気を強制的に流入及び排出させるように構成される。さらに、前記空気流入口３１、３１’には大気浄化装置からの虫の侵入を防止するための防虫網３７、３７’を設置することができる。
【００２０】
図中、未説明符号８は中心軸１３の回転を円滑にするベアリングを示す。
【００２１】
次に、本発明の大気浄化装置兼用風力発電装置の作動について説明する。
【００２２】
筐体１を室内又は道路沿いなど所望の場所に設置すると、磁力回転板５の上部磁石４’と筐体１に取り付けられている下部磁石４の間に反発力が作用して、中心軸１３の回転に適した無負荷状態を実現することにより、極めて弱い風が風車６、可変機７の風コップ７２及び磁力回転板５に伝達されても、直ちに中心軸１３が回転する。回転し始めた中心軸１３は下部磁石４と上部磁石４’との間に反発力が作用してさらに加速回転する。
【００２３】
その結果、発電機１０によって所望の電気を容易に得ることができる。
【００２４】
前記中心軸１３の初期回転が、負荷を減らし且つ正常の回転速度に到達できるように、可変機７の風コップ７２は、スプリング７５によって中心軸１３の方向に引き込まれた状態を保つとともに、正常な発電によって定格の電気を提供するまで可変せず初期起動位置を保ちながら中心軸１３の回転を容易にする。
【００２５】
前記下部磁石４と上部磁石４’間の反発力、内側に位置する風コップ７２及び球状の風車６によって、微風でも中心軸の初期回転が容易に行われる。さらに磁石の反発力及び内側に位置する風コップ７２が中心軸１３を連続的に補助し、それにより中心軸１３は回転し始めて所望の定格の電気を発生させ得る中心軸１３の回転数に到達できるようになる。
【００２６】
一方、発電機１０の正常回転数に到達した状態で風の強さが増加すると、中心軸１３の回転数も増加するので、発電機１０に過負荷が発生する可能性がある。
【００２７】
前記発電機１０の過負荷の発生を防止するために、所定の回転力以上に中心軸１３が回転すると、遠心力によって可変機７の風コップ７２が中心軸１３から外側に押し出されて回転力を減少させる。逆に、中心軸１３の回転力が減少し始めると、スプリング７５の復元力によって風コップ７２を内側に引き込んで遠心力を減少させることにより、常に正常な中心軸１３の回転数を保たせる。
【００２８】
一方、風の発生のない無風状態又は極めて弱い微風状態では、発電機１０から蓄えられた電力又は別途の電力を用いて大気浄化装置３の送風機３６を作動させる。
【００２９】
前記送風機３６の作動により、大気の汚染空気が空気流入口３１、３１’に流入して周辺空気の気流変化を起こして風を発生させる。流入した汚染空気は内部に配置された銅網３３、銀網３４及び白炭・ゼオライト３５を通過して浄化される。浄化された空気が排出され、図２に示すように磁力回転板５を回転させる。磁力回転板５が回転することにより、磁力回転板の上側に設置される送風機６及び可変機７が共に回転して回転力を増大させる。最終的に中心軸１３が発電機１０を作動させて電力を得る。
【００３０】
本発明に係る大気浄化装置兼用風力発電装置は、その構造が簡便であり、磁石の反発力による初期起動力を増大させ、微風でも、発電機に連結された中心軸を回転させることができるうえ、風の強さが増加しても発電機軸が必要以上加速回転しないので、常に所定の回転数を保たせて発電機の破損を防止し、かつ寿命を延長することができる。さらに、大気浄化装置兼用風力発電装置は、風量、風速、風向に拘らずに自然風及び送風ファンの人工風によって風受けユニットを作動させて大気の汚染空気の浄化及び発電を同時に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る大気浄化装置兼用風力発電装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    筐体
２    風受けユニット
３    大気浄化装置
４    下部磁石
４’  上部磁石
５    磁力回転板
６    送風機
７    可変機
１０  発電機
１３  中心軸
３６  送風機
７１  シリンダ
７２  風コップ
７５  スプリング
【国際公開パンフレット】
2004526903.tif 000003
2004526903.tif 000004
2004526903.tif 000005
2004526903.tif 000006
2004526903.tif 000007
2004526903.tif 000008
2004526903.tif 000009
2004526903.tif 000010
2004526903.tif 000011
2004526903.tif 000012
2004526903.tif 000013
2004526903.tif 000014
【国際調査報告】
2004526903.tif 000015