(57)【要約】【課題】より構造が簡易で管理が容易であり、発電効率の高い発電機を提供する。【解決手段】発電機は、風車３０と、風車３０の回転軸３２と同軸の円周に沿って配置され、強磁性体を含む回転子２１と、回転子２１に対向して配置され、強磁性体からなるリターンヨークと、回転子２１およびリターンヨークを通る磁場を形成する界磁と、リターンヨークに巻きつけられた電機子とが内部に含まれる発電台２７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車と、
前記風車の回転軸と同軸の円周に沿って配置され、強磁性体を含む回転子と、
前記回転子に対向して配置され、強磁性体からなるリターンヨークと、
前記回転子および前記リターンヨークを通る磁場を形成する界磁と、
前記リターンヨークに巻きつけられた電機子とを備えた、発電機。
【請求項２】
前記風車は、
前記回転軸から径方向に向けて延在する複数のスポーク部と、
前記スポーク部のそれぞれに設置されたブレードとを含む、請求項１に記載の発電機。
【請求項３】
前記回転子は、前記風車の外周面に沿って配置される、請求項１または２に記載の発電機。
【請求項４】
前記界磁は、内部を電流が流れることにより磁場を形成するコイルを含んでいる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電機。
【請求項５】
前記コイルは超電導材料からなっている、請求項４に記載の発電機。
【請求項６】
前記風車は、前記回転軸を風向に沿った方向に調整する調整部をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電機に関し、より特定的には、風車を利用した発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自然エネルギを利用した発電装置として、たとえば特許文献１に示されるような風力発電機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、発電機が風車の回転軸の近傍に配置される場合、高所に発電機が設置される。通常、発電機は重量物であるため、これを支持する回転軸などに相当の強度が要求される。また当該発電機のメンテナンス時に高所作業の必要が生じるなど、実用上不便な点が存在する。
【０００５】
また回転エネルギを熱エネルギに変換した上で、熱エネルギをさらに電気エネルギに変換する構成の発電機は、回転エネルギを電気エネルギに変換する効率に劣る。
【０００６】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、より構造が簡易で管理が容易であり、発電効率の高い発電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従った発電機は、風車と、風車の回転軸と同軸の円周に沿って配置され、強磁性体を含む回転子と、回転子に対向して配置され、強磁性体からなるリターンヨークと、回転子およびリターンヨークを通る磁場を形成する界磁と、リターンヨークに巻きつけられた電機子とを備えている。
【０００８】
本発明の発電機においては、風車の回転方向に沿う平面がなすたとえば円板形状の円周に沿って回転子やリターンヨーク、界磁および電機子が配置される。したがって風車の円板形状の下部にリターンヨーク、界磁および電機子が配置されうる。このためリターンヨークや界磁は、風車の回転軸の近傍に配置される場合に比べて下部の、たとえば風車が設置される地面上に直接設置することができる。したがって回転軸にはリターンヨーク等による荷重が加わらなくなるため、回転軸の荷重を減らし、回転軸やベアリングの寿命を長くすることができる。また強度の高い支柱などを設ける必要がなくなり、発電機全体の設計が容易になる。さらに発電部等のメンテナンス時に高所作業を行なう必要がなくなり、設備の管理が容易になる。
【０００９】
本発明の発電機は、界磁が形成する磁場が、リターンヨークに対向する回転子の回転移動により時間変化することを利用して誘導電流を発生する。回転子の回転は風車の回転に伴うものである。上記誘導電流は、回転エネルギが直接電気エネルギに変換されて生じるものである。したがって、たとえば回転エネルギがいったん熱エネルギに変換され、熱エネルギを用いて電気エネルギを発生する場合に比べて、回転エネルギから電気エネルギを発生する効率が向上される。
【００１０】
上記発電機においては、風車は、回転軸から径方向に向けて延在する複数のスポーク部と、スポーク部のそれぞれに設置されたブレードとを含むことが好ましい。
【００１１】
風車がスポーク部を備えることにより、風車を構成する個々のブレードは、風車の回転軸に加えて複数のスポーク部により支持される。このため、スポーク部が存在しない場合に比べて個々のブレードは回転軸とスポーク部とに、より確実に支持される。このため、たとえば個々のブレードの破損を抑制するために、個々のブレードを一体の部材とする必要はなく、たとえば複数の部材が接合された構成を有していても、強度設計上特に問題なくなる。したがって、たとえば全長が数十ｍにも及ぶ大きなブレードを工場にて一体の部材として製造した後、風車の設置現場まで運送する困難な作業を回避することができる。
【００１２】
以上より、複数のスポーク部のそれぞれにブレードが設置されれば、設置現場までの運送に起因するブレードの制限サイズよりも大きなブレードを製造、設置することができる。このため本発明の発電機は、より発電能力を大きくすることができる。また風車の発電能力が大きいため、風車の回転をより低速にすることができ、風車の回転軸におけるベアリングの寿命を長くしたり、風車の回転に起因する騒音の発生を抑制したりすることができる。
【００１３】
上記発電機においては、回転子は、風車の外周面に沿って配置されることが好ましい。回転子が風車の外周面に沿って配置されれば、これに対向するリターンヨークも風車の外周面に沿って配置される。したがって風車の外周面の下部にリターンヨークや界磁、電機子を設置することができ、上記のように回転軸に加わる負荷が軽くなるなど設備全体の構造が簡易になるため、設備の設計が容易になる。
【００１４】
上記発電機においては、界磁は、内部を電流が流れることにより磁場を形成するコイルを含んでいることが好ましい。界磁がコイルを含んでいれば、当該コイルに電流を流すことにより界磁は磁場を形成する。この磁場の大きさは、界磁の磁場が通る回転子の強磁性体の位置に応じて時間変化する。強磁性体の位置は、回転子の回転状況に応じて変化する。このため回転子が回転すれば、回転子および発熱部を通る磁場の大きさが時間変化する。この磁場の変化によりリターンヨークに巻きつけられた電機子には誘導電流が流れ、この誘導電流が発電機の電力として供給される。以上の機能は、界磁のコイルにより実現する。
【００１５】
上記発電機においては、コイルは超電導材料からなっていることが好ましい。コイルとして超電導材料を用いれば、コイルにより大きい電流を流すことができる。その結果、当該コイルはより大きい磁場を形成するため、電機子はより高効率に電流を流すことができる。
【００１６】
上記発電機においては、風車は、回転軸を風向に沿った方向に調整する調整部をさらに含んでいてもよい。ここで調整部とは、たとえば風車が設置された地域における風向の変化に応じて、風車全体の向きを変更することができるターンテーブルを意味する。このようにすれば当該発電機は、風のエネルギをより有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明の発電機によれば、構造が簡易で設計や管理が容易であり、発熱効率の高い発電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１における発電機の構造を示す概略図である。
【図２】実施の形態１における発電機の構造を、図１に対して９０°の方向から見た概略図である。
【図３】回転子およびリターンヨークの構造を示す概略断面図である。
【図４】実施の形態２における発電機の構造を示す概略図である。
【図５】実施の形態２における発電機の構造を、図４に対して９０°の方向から見た概略図である。
【図６】実施の形態３における発電機の構造を示す概略図である。
【図７】実施の形態４における発電機の構造を示す概略図である。
【図８】実施の形態４における発電機の構造を、図７に対して９０°の方向から見た概略図である。
【図９】実施の形態５における発電機の構造を示す概略図である。
【図１０】実施の形態６における発電機の構造を示す概略図である。
【図１１】実施の形態７における発電機の構造を示す概略図である。
【図１２】実施の形態７における発電機の構造を、図１１に対して９０°の方向から見た概略図である。
【図１３】実施の形態８における発電機の構造を示す概略図である。
【図１４】実施の形態８における発電機の構造を、図１３に対して９０°の方向から見た概略図の一例である。
【図１５】実施の形態８における発電機の構造を、図１３に対して９０°の方向から見た概略図の、図１４とは異なる他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００２０】
（実施の形態１）
まず、本発明の一実施の形態である実施の形態１について説明する。図１および図２を参照して、本実施の形態における発電機は、風車３０と、風車３０の回転軸３２と同軸の円周（風車３０の外周面）に沿って配置され、強磁性体を含む回転子２１と、回転子２１に対向して配置され、強磁性体からなるリターンヨーク２２と、回転子２１およびリターンヨーク２２を通る磁場を形成する界磁２３と、リターンヨーク２２に巻きつけられた電機子２４とを備えている。風車３０は、略水平方向３２Ａに延びるよう配置される回転軸３２と、回転軸３２から径方向に突出し、風を受けることにより回転軸３２を周方向に回転させるブレード３４と、回転軸３２から径方向に向けて延在する複数のスポーク部３１とを含んでいる。個々のブレード３４は複数のスポーク部３１のそれぞれに固定、支持されている。また個々のスポーク部３１は回転軸３２と反対側の端部において別のスポーク部３１と互いに接続および固定され、回転子２１はスポーク部３１の外周側端部に固定、支持されることが好ましい。回転子２１は、複数のブレード３４がなす環状の平面に面するように配置されている。また回転軸３２を含む風車３０全体は、支柱３３に支持されている。
【００２１】
図３は図１と同じ方向から回転子２１およびリターンヨーク２２を見たものであり、実際には回転子２１は環状であるが、図を平易にするため、便宜的に回転子２１は直線状に記載している。また図３の回転子２１の下部では、発電台２７の内部を示している。回転子２１には、円周方向に関して強磁性体部２１Ａと非磁性体部２１Ｂとが一定の間隔で交互に配列されている。強磁性体部２１Ａにはたとえば鉄からなる薄い鋼板（たとえばいわゆる電磁鋼板）が図３の上下方向に複数重ねられている。強磁性体部２１Ａは渦電流が発生しにくいように構成されていることが好ましい。また非磁性体部２１Ｂには非磁性材料が配置されていてもよいし、非磁性体部２１Ｂは空洞であってもよい。非磁性体部２１Ｂが空洞である場合には、隣り合う強磁性体部２１Ａ同士が一定の間隔で配置され、構造材を用いてこれらが接続された構成であることが好ましい。
【００２２】
発電台２７の内部には、回転子２１の延在する方向に沿うように複数の（たとえば２台の）強磁性体であるリターンヨーク２２が一定の間隔で配置される。リターンヨーク２２は図３の左右方向に延びる部分と上下方向に延びる部分とを有する構造体である。リターンヨーク２２はたとえば鉄からなる薄い鋼板が図３の上下方向に複数重ねられた構成である。またリターンヨーク２２の外周には界磁２３が巻回されている。界磁２３は内部を電流が流れることにより磁場を形成するコイルを含むことが好ましい。図３の界磁２３はリターンヨーク２２に巻回されるコイルである。
【００２３】
次に、本実施の形態の発電機の動作について説明する。図１および図３を参照して、界磁２３の内部に流れる電流により、リターンヨーク２２および回転子２１を通る磁場β1、β2が発生する。ここでブレード３４が風を受けると、風車３０が回転するため、スポーク部３１を介してブレード３４に接続されている回転子２１が回転し、強磁性体部２１Ａが図３の矢印αの方向に移動する。このとき、リターンヨーク２２および回転子２１を通る磁場β1、β2の時間的な強弱の変化が発生する。具体的には、たとえば図３の左側のリターンヨーク２２のように、その真上に強磁性体部２１Ａが重なる領域が少ない場合、リターンヨーク２２と回転子２１とを通る磁場β1は比較的弱くなる。これに対し、たとえば図３の右側のリターンヨーク２２のように、その真上に強磁性体部２１Ａが重なる領域が多い場合、リターンヨーク２２と回転子２１とを通る磁場β2は比較的強くなる。
【００２４】
図３の状態となる時刻から一定時間が経過して、図３の左側のリターンヨーク２２の真上に強磁性体部２１Ａが重なる領域が多くなれば、左側のリターンヨーク２２と回転子２１とを通る磁場β1は比較的強くなる。これに対し、図３の右側のリターンヨーク２２は、その真上に強磁性体部２１Ａが重なる領域は少なくなり、リターンヨーク２２と回転子２１とを通る磁場β2は比較的弱くなる。
【００２５】
このように各リターンヨーク２２に形成される磁場の強弱の時間変化により、リターンヨーク２２に巻きつけられた電機子２４には誘導電流が発生する。この誘導電流を発電機が発生する電力として供給することができる。
【００２６】
ここでリターンヨーク２２が回転子２１に沿って複数配置されることにより、風車３０の回転による磁場の強度変化を連続的に発生させることができ、電機子２４での発電を持続的に起こすことができる。
【００２７】
なお風車３０が受ける風が弱いときは、界磁２３の励起電流を小さくすることが好ましい。すると界磁２３が形成する磁場β1、β2の強度が小さくなり、ブレード３４の外周部が磁場β1、β2により受ける抵抗の値が小さくなる。このためたとえばブレード３４に加わる抵抗は実質的に力学的な抵抗のみとすることができる。このためブレード３４に加わる全体の抵抗を小さくすることができ、風車３０を容易に回転させることができる。これは、回転を開始する際に必要な回転トルクの大きい風車３０に対しては特に効果が大きい。
【００２８】
逆に、界磁２３に含まれるコイルとして超電導材料からなるものを用いれば、当該コイルに流れる電流値をより大きくすることができる。その結果、界磁２３が形成する磁場αをより強くすることができ、電機子２４での発電をより大きくできる。つまりより効率的に発電することができ、より低消費電力にて発電することができる。
【００２９】
本実施の形態における発電機においては、発電台２７は地面上に配置されている。つまり界磁２３やリターンヨーク２２が、風車３０の外周面の最下部に配置される回転子２１に沿うように配置される。このため回転軸３２は風車３０のブレード３４やスポーク部３１、回転子２１のみを支えればよく、回転軸３２で質量の大きい発電台２７を支える必要がない。したがって回転軸３２や支柱３３に加わる荷重を軽くし、発電機全体の強度などの設計を容易にすることができる。また発電台２７が地上の低いところに設置されるため、たとえば発電台２７のメンテナンス時においても高所作業を行なう必要がなくなり、メンテナンス作業をより容易にすることができる。
【００３０】
本実施の形態における発電機によれば、風車３０の個々のブレード３４はスポーク部３１により固定、支持される。このためブレード３４が回転軸３２にて支持されるために回転軸３２に加わる応力をより小さくすることができる。逆に言えば回転軸３２のみでブレード３４を支持する場合より、ブレード３４自体や回転軸３２が損傷する可能性を低減することができるとともに、ブレード３４自体の剛性を低くしてもよい。このようにすれば、大型の一体型のブレード３４ではなく、複数の部材が接合されたブレード３４を用いたとしても、ブレード３４は回転軸３２とスポーク部３１とにより支持されているので、使用時にブレード３４の部材の接合部においてブレード３４が崩壊する可能性が低減される。したがって、スポーク部３１が設けられることにより、ブレード３４として複数の小さい部材が接合された構造体を用いることが可能となり、ブレード３４の発電機の設置場所までの運送を容易にすることができる。
【００３１】
またブレード３４として複数の小さい部材が接合された構造体を用いれば、一体型のブレード３４よりも大きいブレード３４を容易に形成することが可能となる。このため風車３０の回転力による発電機の発電量をより高めることができる。
【００３２】
あるいは、一体型のブレード３４の輸送限界による最大サイズよりもさらにブレード３４が大きくなれば、より低速で風車３０を回転することができる。これはより低速で風車３０を回転しても風車３０の発電能力が十分大きいためである。風車３０の回転をより低速にすることにより、風車３０の回転軸におけるベアリングの寿命を長くしたり、風車３０の回転に起因する騒音の発生を抑制したりすることができる。
【００３３】
（実施の形態２）
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態２について説明する。実施の形態２における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における発電機は、回転子２１および発電台２７の構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００３４】
すなわち、図４および図５を参照して、実施の形態２の発電機は、回転子２１がブレード３４の外周面よりも内側において、風車３０の回転軸３２と同軸の円周に沿って配置されている。図４および図５においては、回転軸３２から径方向に向けて延在するブレード３４の、回転軸３２からの延在する長さがブレード３４の全長の約半分の箇所にて回転子２１が配置されている。発電台２７は実施の形態１と同様に、回転子２１の外周面に対向するように配置される。したがって発電台２７は、風車３０のなす平面のより内側、すなわち実施の形態１の発電台２７よりも上方に配置される。
【００３５】
実施の形態２のように回転子２１を風車３０がなす円周のより内側に配置することにより、回転子２１が風車３０の外周部に配置される場合に比べて、回転子２１が風車３０の円周方向に沿って延在する長さが短くなる。したがって、回転子２１の全体の重量を軽くすることができる。このため回転軸３２が回転子２１を支える荷重をより軽くすることができる。
【００３６】
（実施の形態３）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。実施の形態３における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態３における発電機は、発電台２７が風車３０の外周面の下部および上部に設置されている構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。図６を参照して、風車３０の外周面の上部に設置されている発電台２７の構成は、外周面の下部の発電台２７の構成と同様である。また図６の外周面の下部の発電台２７の構成は、実施の形態１の発電台２７の構成と同様である。
【００３７】
本実施の形態のように発電台２７が風車３０の外周側の複数箇所に（たとえば下部および上部に合計２台）設置されていれば、発電機全体の発電能力を増大させる（図６の場合は２倍にする）ことができる。
【００３８】
（実施の形態４）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態４について説明する。実施の形態４における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態４における発電機は、支柱３３や発電台２７が調整部２５の上に載置されている構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００３９】
図７および図８を参照して、調整部２５は、たとえばターンテーブルなど、調整部２５が設置される平面に沿った方向に自由に回転することが可能な構成である。つまり調整部２５の上に支柱３３や発電台２７が固定されることにより、風車３０を含む発電機の全体は、ターンテーブルの回転に伴い回転し、任意の方向を向くことが可能となる。
【００４０】
上記のような構成を有することにより、風向の変化に応じてブレード３４が任意の方向を向くように調整することができるため、ブレード３４はより効率的に回転することができる。このため、風車３０や回転子２１の回転エネルギをより有効に、発電機の発電のために利用することができる。
【００４１】
（実施の形態５）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態５について説明する。実施の形態５における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし図９を参照して、実施の形態５における発電機は、風車３０が支柱３３の代わりにローラ状であって回転可能な円柱支持体３５により２箇所で支持されている構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４２】
上記のような円柱支持体３５が発電機に含まれていてもよい。このとき、円柱支持体３５と回転子２１とが互いに接触するように配置されることにより、回転子２１を含む風車３０は円柱支持体３５に支持される。また円柱支持体３５が図９の円周方向に沿ってその中心軸を中心として自在に回転可能であるため、回転子２１の回転に伴い、円柱支持体３５は回転子２１の外周面上の移動（回転）に伴なって回転する。このため回転子２１はより滑らかに、より軽い力で回転することができる。
【００４３】
（実施の形態６）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態６について説明する。実施の形態６における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし図１０を参照して、実施の形態６における発電機は、ブレード３４が実施の形態１より多数備えられている構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４４】
風車３０のなす円周方向に関して、実施の形態１と同様の間隔で配置されている隣り合うブレード３４Ａの間に、さらに１台のブレード３４Ｂが配置されている。ブレード３４Ａは実施の形態１のブレード３４と同様に、回転軸３２から径方向に突出するように延在するが、ブレード３４Ｂはブレード３４Ａの回転軸３２側の端部よりも径方向の外側を端部として、そこから径方向に突出するように延在する。このような構成とすることにより、ブレードの本数が増加した場合に、回転軸３２の近傍にて隣り合うブレード３４Ａ、３４Ｂ同士の干渉が抑制される。
【００４５】
本実施の形態のようにブレード３４Ａ、３４Ｂの本数が増加すれば、風車３０が風を利用する効率が向上する。すなわち、発電機の周囲の風速が同じであっても、多数のブレード３４Ａ、３４Ｂにより、風を回転力に変換する効率が向上する。しかし仮に回転軸３２の近傍にて、多数のブレード３４Ａ、３４Ｂ同士が干渉すれば、回転軸３２の近傍においては複数のブレード３４Ａ、３４Ｂが一体になったように集合する。この領域においては風を通過させることができる隙間がなくなるため、風を回転力に変換する効率が低下する可能性がある。そこで回転軸３２の近傍においても風が通過できる隙間を確保するため、実施の形態１のブレード３４に対して追加されたブレード３４Ｂをブレード３４Ａよりも短くして、回転軸３２の近傍におけるブレード３４Ａ、３４Ｂの隙間を実施の形態１と同程度とする。このようにすれば、回転軸３２の近傍における風を回転力に変換する効率の低下が抑制される。
【００４６】
（実施の形態７）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態７について説明する。実施の形態７における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし実施の形態７における発電機は、ブレード３４の構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４７】
実施の形態７の発電機は、平板形状の複数のブレード３４の向きが、風車３０の回転状況や風向に応じて変化する構成となっている。具体的には、図１１および図１２を参照して、風車３０における上側半分のブレード３４は、平板形状のうち最も面積の大きい主面が、風車３０の回転方向に沿う円形状の平面に交差する方向（たとえば垂直な方向）を向くように配置されている。一方、下側半分のブレード３４は、平板形状のうち最も面積の大きい主面が、風車３０の回転方向に沿う円形状の平面に対する角度が上記上側半分のブレード３４における当該角度より小さくなる（より好ましくは上記平面に沿う方向に上記主面が向く）ように配置されている。なお各ブレード３４は、風車３０の回転に伴なって、上側にあるときは上記風車３０の回転方向に沿う平面に交差する（たとえば垂直な）方向に主面が向き、さらに風車３０の下側にあるときは当該平面にほぼ沿うように主面が向く状態へと、その向きが変更される。
【００４８】
この状況の場合、たとえば図１１の右方から左方へ、すなわち図１２の紙面に垂直な手前側から奥側へ風が吹けば、図１１の上側半分のブレード３４は、風が吹く方向に大きな面積を有する配置となるため、風を受けて風車を図１４における左回りに回転させる力が発生する。これに対して図１１の下側半分のブレード３４は、風が吹く方向に小さな面積を有する配置となるため、風を受けることによる応力が上記上側半分のブレード３４より小さくなる。このため風車３０は、図１１の上側半分のブレード３４が受ける風により反時計方向に回転する。
【００４９】
つまり、図１１の下側半分のブレード３４は、風により受ける応力が小さくなるため、たとえば下側半分のブレード３４は、図１１の右側から左側へ移動するように回転する力を受けにくくなる。したがって上側半分のブレード３４による回転を打ち消す方向の力が風車３０に加わりにくくなり、風車３０が図１１における反時計方向に回転する。
【００５０】
また図１１の状況において、たとえば図１１の紙面に垂直な手前側から奥側へ風が吹けば、図１１の下側半分のブレード３４は風を受けて回転する効率が向上し（風により受ける応力が大きくなり）、図１１の上側半分のブレード３４は風を受けて回転する効率が低下する（風により受ける応力が小さくなる）。このため下側半分のブレード３４により風車３０が回転することができる。つまり図１１の発電機においては、上記のいずれの方向から風が吹いたとしても、高効率に風を受けて回転することが可能となる。このため効率的に利用することができる風向の範囲が拡張し、結果として発電機の当該風の利用効率が高められる。
【００５１】
なおすべてのブレード３４について、回転軸３２の近傍における各ブレード３４に対して、各ブレード３４の大きな面積を有する主面の向きを変更するアクチュエータなどが施されてもよい。このようにすれば、たとえば風車３０の各ブレード３４の回転による位置（位相）に応じて、各ブレード３４が風を効率的に受けることができる方向を向くように回転することができるため、より効率的に風エネルギを利用することが可能となる。
【００５２】
（実施の形態８）
次に、本発明のさらに他の実施の形態である実施の形態８について説明する。実施の形態８における発電機は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様に動作するとともに、同様の効果を奏する。しかし実施の形態８における発電機は、支柱３３の構成において、実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５３】
図１３および図１４を参照して、実施の形態８の発電機は、図１３の紙面に垂直な方向、図１４の左右方向に対して一方にのみ支柱３３が配置され、当該支柱３３により、回転軸３２やスポーク部３１が支持されている。図１５は、実施の形態２のように回転子２１が風車３０の外周がなす平面より内部に配置された構成において、図１４と同様に支柱３３が一方にのみ配置される場合の構成を示している。
【００５４】
つまり、支柱３３は、実施の形態１のように２方向から風車３０を支持する構成であってもよいが、本実施の形態のように１方向のみから風車３０を支持する構成であってもよい。
【００５５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の発電機は、風力を利用した発電機に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００５７】
２１  回転子、２１Ａ  強磁性体部、２１Ｂ  非磁性体部、２２  リターンヨーク、２３  界磁、２４  電機子、２５  調整部、２７  発電台、３０  風車、３１  スポーク部、３２  回転軸、３２Ａ  略水平方向、３３  支柱、３４，３４Ａ，３４Ｂ  ブレード、３５  円柱支持体。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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