(57)【要約】  【課題】蓄電用の発電部と照明用の発電部とを別個に設け、蓄電用の発電能力を発光表示に割くことなく発光表示を行うことを可能とした風力発電装置を提供する。  【解決手段】蓄電用の第１の発電部６と照明用の第２の発電部７とを備え、これら各発電部の固定部６Ａ、７Ａが共通の軸部９に固定され、固定部６Ａ、７Ａに対する回転部６Ｂ、７Ｂが、羽根４を備えた筐体５の回転に連動する組み付け構造とされ、照明用の第２の発電部７への特別な駆動機構を必要とすることなく光源８Ａを有する発光体８の駆動電力を取り込めることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電用の第１の発電部と、
照明用の第２の発電部と、
前記第２の発電部を上端部で支持しているとともに前記第１の発電部を前記第２の発電部の下方で支持している軸と、
前記第２の発電部の発電により発光する発光部と、
前記軸に回転可能に支持され前記第１の発電部と前記第２の発電部と前記発光部とを収納しているとともに、前記発光部からの光を外部に透過させる透光部を有する筐体と、
前記筐体の外周面に設けられた複数の羽根と、を有し、
前記第１の発電部は、前記軸側に固定された第１の固定部と、前記筐体側に固定され前記第１の固定部に対して回転する第１の回転部とを有し、
前記第２の発電部は、前記軸側に固定された第２の固定部と、前記筐体側に固定され前記第２の固定部に対して回転する第２の回転部と、を有し、
前記透光部は、前記筐体の、前記複数の羽根が取り付けられている位置よりも上方に位置しており、
前記複数の羽根が風力を受けて前記筐体を前記軸に対して回転させることにより、前記第１の回転部が前記第１の固定部に対して回転して前記第１の発電部が発電するとともに、前記第２の回転部が前記第２の固定部に対して回転して前記第２の発電部が発電することで前記発光部が発光し前記光が前記透光部から前記筐体の外部に透過する風力発電装置。
【請求項２】
前記筐体は、前記透光部より上方に位置し該筐体本体に着脱可能な蓋部を有し、
前記蓋部は、該筐体本体に装着されると前記第２の回転部と一体となり、前記筐体が前記軸に対して回転すると前記第２の回転部を前記第２の固定部に対して回転させ前記第２の発電部の発電を行わせる風力発電装置。
【請求項３】
前記蓋部は、前記筐体本体に装着された状態において該筐体内で下方に伸びる複数のピンを有し、
前記複数のピンは、前記蓋部を前記筐体本体に装着するときに前記第２の回転部に形成された凹部に挿入され、前記蓋部と前記第２の回転部とを一体化させる風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料や原子力とは別に、自然エネルギーを用いる発電システムの一つである風力発電装置が実用化されている。
風力発電装置の一形式として、回転翼の回転軸を垂直方向に設けた垂直軸型発電機が知られている。
風力発電装置は、回転翼の回転に連動する発電機により発電された電力を蓄電可能な創エネルギー手段であることから、自発光型表示装置などに用いられる場合がある（例えば、特許文献１，２）。
自発光型表示装置では、風力発電により得られる電力を発光体の発光駆動に用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４２６９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０８４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、風力発電は、太陽光発電と違って日照時でなくてもカットイン風速が得られれば発電が可能である。そこで、発電された電力を蓄電などに用いることで発電電力を災害時などの緊急電源に用いることができる。
しかし、蓄電用の発電機で発電された電力が上述した表示機能にも用いられる形式であると、表示に用いる電力が蓄電分から除かれてしまい、緊急電源としての電力を確保する際のロスとなる。
その一方で、発光による表示は、その風力発電装置が風力を受けて回転している時に実際に発光しているかどうか等の表示を行うために重要である。
【０００５】
本発明の目的は、蓄電用の発電能力を発光表示に割くことなく多様な発光表示を行うことを可能とした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】
この目的を達成するため、本発明は、蓄電用の第１の発電部と、照明用の第２の発電部と、前記第２の発電部を上端部で支持しているとともに前記第１の発電部を前記第２の発電部の下方で支持している軸と、前記第２の発電部の発電により発光する発光部と、前記軸に回転可能に支持され前記第１の発電部と前記第２の発電部と前記発光部とを収納しているとともに、前記発光部からの光を外部に透過させる透光部を有する筐体と、前記筐体の外周面に設けられた複数の羽根と、を有し、前記第１の発電部は、前記軸側に固定された第１の固定部と、前記筐体側に固定され前記第１の固定部に対して回転する第１の回転部と、を有し、前記第２の発電部は、前記軸側に固定された第２の固定部と、前記筐体側に固定され前記第２の固定部に対して回転する第２の回転部とを有し、前記透光部は、前記筐体の、前記複数の羽根が取り付けられている位置よりも上方に位置しており、前記複数の羽根が風力を受けて前記筐体を前記軸に対して回転させることにより、前記第１の回転部が前記第１の固定部に対して回転して前記第１の発電部が発電するとともに、前記第２の回転部が前記第２の固定部に対して回転して前記第２の発電部が発電することで前記発光部が発光し前記光が前記透光部から前記筐体の外部に透過する風力発電装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、蓄電用の発電部と照明用の発電部とを別個に設け、蓄電用の発電能力を発光表示に割くことなく多様な発光表示を行うことを可能とした風力発電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を実施するための形態に係る風力発電装置の一例を説明するための図である。
【図２】図１に示した風力発電装置における第１，第２の発電部および透光部の配置構成を説明するための断面図である。
【図３】図２に示した第１，第２の発電部および透光部を分解した状態を示す図である。
【図４】図３に示した第２の発電部の組み立て状態を説明するための斜視図である。
【図５】図２に示した分解状態での発光部への配線状態を説明するための斜視図である。
【図６】図３に示した分解状態を対象とする各部材間の動力伝達関係を説明するための図３相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づき本発明を実施するための形態を説明する。
図１において風力発電装置１は、地面の基礎部分に直立されたアンカーポール２の上面に搭載される発電本体部３を備えている。
発電本体部３は、垂直軸型発電機の原理構造を採用したものであり、縦方向の２カ所において外周面に複数の羽根４が設けられている縦長で上下端が閉塞された円筒状の筐体５備えている。複数の羽根４は、筐体５の周面に等間隔で設けられている。各羽根４は、縦方向の２カ所において筐体５の外周面に固定されている。
図２に示すように、筐体５の内部には、アンカーポール２に固定されている軸９が縦方向に延長されている。
【００１０】
軸９の延長方向で上部側に位置する筐体５の内部には、蓄電用の第１の発電部６と、照明用の第２の発電部７と、第２の発電部７からの給電により発光する光源８Ａを備えた発光部８とが纏めて収納されている。
第１の発電部６および第２の発電部７には、それぞれ発電能力の異なる発電機が用いられており、第１の発電部６は、蓄電用の電力を発電する発電部であり、第２の発電部７は、発光部８に用いられている光源８Ａの駆動電力を発電する発電部である。
第２の発電部７は、発光部８の発光駆動用であるので、第１の発電部６よりも発電能力が小さいマイクロ型発電機が用いられている。
第１の発電部６および第２の発電部７は、第１の固定部６Ａおよび第２の固定部７Ａが軸９に固定され、筐体５に固定された第１の回転部６Ｂおよび第２の回転部７Ｂが羽根４の回転力により回転することで発電するようになっている。固定部には、電流を取り出すためのコイルが用いられ、回転部には複数の磁石が用いられている。
【００１１】
筐体５の内部に収納されている発光部８の光源８Ａには、消費電力の小さいＬＥＤが用いられており、ＬＥＤからの光は、筐体５の、羽根４が取り付けられている位置よりも上方に配置されている透光部１０から外部に透過されるようになっている。
透光部１０は、内面がフレネル形状あるいは、反射面で構成され、発光部８の光源８Ａからの光を単純に透過する場合や各種演出効果を行わせて透過できるようになっている。特に、光源８Ａからの光を単純に透過する場合には、回転することにより透光部１０の全体が照明された状態となり、また、回転時の模様などを設定することにより文字や絵柄を演出表示して広告やサイン表示など多様な発光表示に用いることができる。これにより、発電装置自体が発光している印象を与えることが可能となり、さらに加えて、発光内容を多様化することで単なる発電装置という機能にとどまらない別の機能を持ち合わせることができる。
【００１２】
以上の部材を備えた風力発電装置１は、羽根４からの回転力を第１，第２の発電部６，７に伝達することにより第２の発電部７を対象とした発電用駆動機構を備えないですむようになっている。
つまり、羽根４の回転力を第１，第２の発電部６，７における第１の回転部６Ｂ、第２の回転部７Ａにそれぞれ伝達できる組み立て構成が用いられている。以下この構成について説明する。
図３に示すように、筐体５に対して組み付けられる部材は、軸９に固定されている第１，第２の固定部６Ａ、７Ａを有する第１、第２の発電部６，７と、透光部１０に加えて透光部１０の上方で筐体５の本体に着脱可能で透光部１０の上部を覆う蓋部に相当する蓋カバー１１である。
筐体５は、その上部側に透光部１０および蓋カバー１１が締結部材ＴＢ１により一体化されて装着されるとともに、下部側に第１の発電部６の第１の回転部６Ｂが締結部材ＴＢ２により一体化されることによって組み立てられる。これにより、羽根４と透光部１０および蓋カバー１１が連動関係とされ、さらに羽根４と第１の発電部６における第１の回転部６Ｂとが連動関係とされる。なお、図３において符号１０Ａ、１１Ｂは、締結部材ＴＢ１，ＴＢ２が挿通される孔を示している。
【００１３】
一方、第２の発電部７は、図４に示すように、筐体５を構成する蓋カバー１１に備えられて筐体５の下方に伸びる複数のピン（以下、便宜上支持ピンという）１１Ａが第２の回転部７Ｂに挿通されることで蓋カバー１１の回転に連動できる関係とされる。
蓋カバー１１は、筐体５本体に装着されると、支持ピン１１Ａを介して第２の回転部７Ｂと一体となり、筐体５が軸９に対して回転すると、第２の回転部７Ｂを第２の固定部７Ａに対して回転させて第２の発電部７において発電を行わせる。なお、図４中、符号７Ｂ１は、第２の回転部７Ｂに形成されて支持ピン１１Ａを挿入させることができる凹部を示している。
第２の発電部７の組み付けに際して締結部材ではなく支持ピン１１Ａの挿通という手法を用いることにより、回転する部材同士を締結部材により組み付ける場合のような締結部材の緩みが発生することがない。
【００１４】
以上の構成においては、図５に示すように、羽根４を周面に複数有する筐体５の内部に第２の発電部７を配置し、これの上部に発光部８を配置しているので、発光部８へのハーネスの取り回しがきわめて容易となる。つまり、図５に示すように、第２の固定部７Ａが固定されている軸９の内部に挿入されているハーネスＨＮを軸９に形成された孔９Ａから外部に引き出して発光部８の底部に形成された開口８Ｂから回路基板に導入する。
このように可動部である羽根４を備えた筐体５の上部に発光部８を配置し、軸９に一体化されている第２の固定部７ＡからハーネスＨＮを取り出せるようにすることで、羽根４の回転に影響されることなく発光部８への給電路を確保できる。
発光部８が筐体５の上部に位置し、風力発電装置１の最上位に近い位置に備えられているので、カットイン状態となった場合の点灯表示等を最も見やすい位置で行うことができる。
【００１５】
以上の構成からなる風力発電装置１では、羽根４の回転力が、図６に示す経路により第１，第２の発電部６，７に伝達される。図６においては、回転力の伝達経路が一点鎖線の矢印で示されている。
羽根４が回転すると、筐体５も回転し、筐体５の上部に一体化されている透光部１０およびこれに一体化されている蓋カバー１１が回転する。
蓋カバー１１が回転すると、支持ピン１１Ａを介して一体化されている第２の発電部７における第２の回転部７Ｂが回転するので、発光部８に対する電力を発電することになる。
一方、羽根４が回転すると、筐体５の下部に一体化されている第１の発電部６の第１の回転部６Ａが回転し、第１の発電部６において発電が行われる。第１の発電部６で生起された電力は、図示しないが、風力発電装置１の近傍に備えられた蓄電池（図示されず）に取り込むことができる。
蓄電池（図示されず）への発電電力の取り込みに際しては、第２の発電部７からの電力の取り込みと同じように、第１の発電部６の第１の固定部６Ａに接続されたハーネスが軸９から外部に引き出され、蓄電池に接続されることにより蓄電が可能となる。
【００１６】
このように複数の発電部６．７を備えながらも、各発電部６．７が筐体５を介して羽根４に連動する関係となっているので、各発電部個別の駆動機構を要しないですむ。
特に、単一の軸９を介して支持された第１，第２の発電部６，７がそれぞれ筐体５に連動することで自己発電できるので、例えば、第１の発電部６での発電電力の一部を発光部８の駆動に用いるということがない。しかも、筐体５の回転を分散することなく、そのまま第１，第２の発電部６，７の発電に用いることができるので、動力損失等のロスの発生を抑えることができる。
【００１７】
透光部１０は、発光部８の光源８Ａからの光を外部に透過する部分であるが、外部への透過状態として、連続的な点灯や点滅状態あるいは羽根４に向けた透光により羽根４の回転状態を認識できるようにする場合等が選択される。
【００１８】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、風力発電に加えて太陽光発電機構を併せ持たせてスマートグリッド方式による非常用電源として用いることも可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００１９】
１  風力発電装置
４  羽根
５  筐体
６  第１の発電部
６Ａ  第１の固定部
６Ｂ  第１の回転部
７  第２の発電部
７Ａ  第２の固定部
７Ｂ  第２の回転部
７Ｂ１  凹部
８  発光部
８Ａ  光源
９  軸
１０  透光部
１１  蓋部
１１Ａ  ピン
【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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