(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
エネルギーの供給を、石油や天然ガスなどの化石燃料が大きく占めている場合、化石燃料の市場価格の乱高下の影響を受けて、エネルギーの供給が不安定化してしまうという問題がある。
また、化石燃料を利用することで発生する温室効果ガスの削減も重要な課題となっている。
【0003】
このような状況においてエネルギーを安定的に供給するために、資源の枯渇のおそれが少なく、環境への負荷も少ない太陽光やバイオマスなどの再生可能エネルギーの利用が一層注目を浴びている。
【0004】
再生可能エネルギーの中で、世界的には風力とバイオマスが多く利用されている。特に風力は、太陽光と異なり風さえあれば夜間でも利用することができるので、世界的に一番多く利用されている。
【0005】
風力発電の原理は、風の力を設備の羽根で受け、羽根の回転によるエネルギーを電気エネルギーに変換するというものである。また、風力発電の長所として次の点が挙げられる。
【0006】
1点目の長所は、資源が枯渇しないという点である。風という自然現象を利用するため、化石燃料のように資源が枯渇するおそれがない。
【0007】
2点目の長所は、有害物質を排出しないという点である。火力発電では化石燃料を燃焼することで二酸化炭素が発生し、原子力発電では、放射性廃棄物という毒性の強い物質を処理しなければならない。
【0008】
3点目の長所は、夜間でも発電が可能であるという点である。太陽光発電では、太陽の光を電気エネルギーに変換するという原理から、太陽の出ていない夜間に発電できない。
【0009】
4点目の長所は、発電効率が比較的高いという点である。風力発電は、風が持つエネルギーの40%近くを電気へ変換でき。他の発電方式に比べて高いと言える。
【0010】
また、風力発電の短所として、風速が不安定であれば発電量にばらつきが生じ、台風のような暴風時には設備の機能が停止してしまう点や設置場所が限定されてしまう点が挙げられる。
しかし、風力発電の短所は長所で補うことが可能であるため、風力発電に対する期待は高く、様々な技術が提案されている。
【0011】
例えば、特許文献1には、
図8に示す風力発電装置が記載されている。
すなわち、特許文献1に記載された風力発電装置501は、風車ロータ503を備えており、風車ロータ503は、ハブ504およびハブ504に取付けられた少なくとも一本のブレード502から構成されている。
【0012】
また、風車ロータ503および風車ロータ503に連結された回転シャフト506ブレード502で受けた風力エネルギーによって回転するよう構成されている。
また、風車ロータ503には、回転シャフト506を介して油圧ポンプ508が連結されている。また、油圧ポンプ508には、低圧油ライン514および高圧油ライン512を介して油圧モータ510が接続されている。
【0013】
油圧ポンプ508は、回転シャフト506によって駆動され、そして作動油を昇圧し、高圧の作動油(高圧油)を生成する。油圧ポンプ508で生成された高圧油は高圧油ライン512を介して油圧モータ510へ供給され、高圧油によって油圧モータ510が駆動される。
【0014】
また、油圧モータ510で仕事をした後の低圧の作動油(低圧油)は、低圧油ライン514を経由して、油圧ポンプ508に戻される。
また、油圧モータ510に発電機516が連結されている。また、回転シャフト506の少なくとも一部は、タワー519上に設置されたナセル518によって覆われている。
【0015】
また、風車ロータ503の回転エネルギーは、油圧ポンプ508および油圧モータ510を含む油圧機械としての油圧トランスミッション505を介して発電機516に入力され、発電機516において電力が生成される。
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図1は、本発明を適用した風力発電装置の第1の実施態様を示す概略図である。また、
図2は、本発明の第1の実施態様の風力発電装置が備える回転部の概略平面図である。
ここで、
図1に示す円盤部と、支持回転部と、基台部は、その内部が判るように断面図が示されている。
【0040】
また、
図3Aは、本発明の第1の実施態様の風力発電装置が備える第1の風力受体の概略図である。また、
図3Bは、本発明の第1の実施態様の風力発電装置が備える第2の風力受体の概略図である。
また、図中の上下は鉛直方向の上下に相当するものとする。
【0041】
図1に示す本発明の風力発電装置1は、回転部2を備える。また、回転部2は、長手方向を含み、かつ、長手方向を中心に回転可能な軸体と、この軸体に突出した状態で取付けられた風力受体とを有する。
【0042】
ここで、回転部2は、第1の回転構成体21と第2の回転構成体22とで構成されている。
また、
図1に示すように、第1の回転構成体21と第2の回転構成体22は上下二段に配置されている。
【0043】
また、第1の回転構成体21は、第1の軸体211および第1の風力受体212を有する。
ここで、第1の軸体211は、長手方向を含み、かつ、この長手方向を中心に回転可能な軸体である。また、第1の風力受体212は、第1の軸体211に突出した状態で取付けられた風力受体である。
【0044】
また、第1の風力受体212は、第1の軸体211に対して略直交する方向へ突出した状態で第1の軸体211に取付けられた一対の第1の突出板212Aを含む。
【0045】
また、
図2に示すように、第1の突出板212Aは第1の軸体211を中心として四方向へ突出しており、第1の軸体211に対して直交する方向における形状は十字形状である。
【0046】
また、第1の風力受体212は第1の円柱体212Cを含む。
第1の円柱体212Cは、第1の突出板212Aに第1の軸体211の長手方向と同じ方向へ突出した状態で取付けられた第1の棒体212Bを中心に回転可能である。
【0047】
すなわち、第1の棒体212Bは第1の円柱体212Cを貫通しており、第1の棒体212Bの両端は第1の円柱体212Cの両端から突出している。
また、第1の棒体212Bに対して略直交する方向における、第1の円柱体212Cの形状は略円形である。
【0048】
また、
図2に示すように第1の棒体212Bは、十字形状の第1の突出板212Aの4つの先端領域にそれぞれ取付けられている。
また、第1の円柱体212Cは、十字形状の第1の突出板212Aの4つの先端領域にそれぞれ配置されているので、互いに離れている。
【0049】
また、第1の軸体211の外側面には軸体用軸受10が取付けられている。また、第1の棒体212Bの両端それぞれの外側面には棒体用軸受11が取付けられている。
【0050】
また、
図1に示すように、棒体用軸受11は、第1の突出板212Aの対向する上下の面に接している。
また、軸体用軸受10は、第1の突出板212Aの対向する上下の面のうち上側の面に接している。
また、第1の棒体212Bおよび第1の円柱体212Cは、一対の第1の突出板212Aの間の空間に配置されている。
【0051】
また、第1の円柱体212Cは、第1の棒体212Bの突出方向と同じ方向へ延びた長さ方向を有する。
また、第1の円柱体212Cの長さ方向の一方側から他方側にわたって、この長さ方向に対して斜めに、複数の第1の羽根部材212Dが第1の円柱体212Cの外側面に突出した状態で取付けられている。
【0052】
また、
図3Aに示すように、第1の円柱体212Cの外側面には、ゴルフボールなどと同様に複数の円形状の窪みである第1の窪み212Eが形成されている。
【0053】
また、第2の回転構成体22は、第2の軸体221および第2の風力受体222を有する。
ここで、第2の軸体221は、長手方向を含み、かつ、この長手方向を中心に回転可能である。また、第2の軸体221は、第1の回転構成体21の第1の軸体211と同心状に第1の軸体211の外側に配置された軸体である。
【0054】
また、第2の風力受体222は、第2の軸体221に突出した状態で取付けられた風力受体である。
また、第2の風力受体222は、第2の軸体221に対して略直交する方向へ突出した状態で第2の軸体221に取付けられた一対の第2の突出板222Aを含む。
【0055】
また、図示していないが、第2の突出板222Aは第2の軸体221を中心として四方向へ突出しており、第2の軸体221に対して直交する方向における形状は十字形状である。
【0056】
また、第2の風力受体222は第2の円柱体222Cを含む。
第2の円柱体222Cは、第2の突出板222Aに第2の軸体221の長手方向と同じ方向へ突出した状態で取付けられた第2の棒体222Bを中心に回転可能である。
【0057】
すなわち、第2の棒体222Bは第2の円柱体222Cを貫通しており、第2の棒体222Bの両端は第2の円柱体222Cの両端から突出している。
また、第2の棒体222Bに対して略直交する方向における、第2の円柱体222Cの形状は略円形である。
【0058】
また、第2の棒体222Bは、十字形状の第2の突出板222Aの4つの先端領域にそれぞれ取付けられている。
また、第2の円柱体222Cは、十字形状の第2の突出板222Aの4つの先端領域にそれぞれ配置されているので、互いに離れている。
【0059】
また、第2の軸体221の外側面には軸体用軸受10が取付けられている。また、第2の棒体222Bの両端それぞれの外側面には棒体用軸受11が取付けられている。
【0060】
また、
図1に示すように、棒体用軸受11は、第2の突出板222Aの対向する上下の面に接している。
また、軸体用軸受10は、第2の突出板222Aの対向する上下の面のうち下側の面に接している。
また、第2の棒体222Bおよび第2の円柱体222Cは、一対の第2の突出板222Aの間の空間に配置されている。
【0061】
また、第2の円柱体222Cは、第2の棒体222Bの突出方向と同じ方向へ延びた長さ方向を有する。
また、第2の円柱体222Cの長さ方向の一方側から他方側にわたって、この長さ方向に対して第1の羽根部材212Dとは逆向きの斜めに、複数の第2の羽根部材222Dが第2の円柱体222Cの外側面に突出した状態で取付けられている。
【0062】
また、
図3Bに示すように、第2の円柱体222Cの外側面には、ゴルフボールなどと同様に複数の円形状の窪みである第2の窪み222Eが形成されている。
【0063】
また、
図1に示すように、第2の軸体221は、第2の回転構成体22から下方へ突出して、本発明の風力発電装置1の底部にまで延びている。
【0064】
また、第2の軸体221は第1の軸体211と同心状に第1の軸体211の外側に配置された軸体なので、
図1には示していないが、第1の軸体211も同様に第1の回転構成体21から下方へ突出して、本発明の風力発電装置1の底部にまで延びている。
【0065】
また、本発明の風力発電装置1は、円盤部3を備える。
図4は、本発明の第1の実施態様の風力発電装置が備える円盤部の概略断面図である。
ここで、円盤部3は、回転部2よりも下方に配置されており、回転部2から突出した軸体すなわち、第2の回転構成体22から下方へ突出した第2の軸体221に取付けられている。
【0066】
また、円盤部3は第2の軸体221の長手方向と同じ方向を中心に回転可能である。
また、円盤部3は、第1の軸体211および第2の軸体221の長手方向に対して直交する方向の形状が略円形状である。
【0067】
また、円盤部3は、複数の鉄球3Aを内部に収容している。
すなわち、円盤部3は、鉄球3Aを支持する支持板3Bと、支持板3Bに対して略直交する方向に延びた状態で支持板3Bの縁部に取付けられた側板3Dと、側板3Dの、支持板3Bに取付けられた側とは反対側に、支持板3Bに対向した状態で取付けられた上部板3Eを有する。
その結果、支持板3Bと、側板3Dと、上部板3Eとに囲まれた空間が、円盤部3の内部に形成されている。
【0068】
また、
図1に示すように、支持板3Bと上部板3Eとを貫通する貫通穴が、円盤部3の略中央に形成されており、この貫通穴に挿通された第2の軸体221に円盤部3が取付けられている。
【0069】
また、支持板3Bの、鉄球3Aを支持する面は、第2の軸体221に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜している。
【0070】
また、
図4に示すように、円盤部3は、円盤部3の一方の縁と、第1の軸体211および第2の軸体221を挟んで一方の縁とは反対側の他方の縁とを結んで延びると共に互いに離れており対向して配置された一対のガイド板3Cを有する。
【0071】
また、
図4に示すように、鉄球3Aは一対のガイド板3Cの間に形成された空間内に移動可能に配置されており、第1の軸体211および第2の軸体221を挟んで一方側のガイド板3Cの間と他方側のガイド板3Cの間にそれぞれ2個の鉄球3Aが配置されている。
【0072】
また、
図4に示すように、ガイド板3Cは十字状に配置され、ガイド板3C間の空間は連通している。
また、ガイド板3Cは、第1の軸体211および第2の軸体221が配置された略中央領域において交差しているが、第1の軸体211および第2の軸体221に当たって鉄球3Aはそれ以上移動することはできない。
【0073】
また、円盤部は回転安定化部の一例である。
また、回転安定化部の、第2の軸体の長手方向に対して直交する方向の形状は必ずしも略円形状でなくてもよく、内部の球体が縁へ移動して縁における回転トルクを増大させることができれば、例えば十字形状とすることもできる。
【0074】
また、本発明の風力発電装置1は、回転部2から突出した軸体すなわち、第1の軸体211の回転、および第1の軸体211と同心状に第1の軸体211の外側に配置された第2の軸体221の回転に基づいて発電可能な発電部4を備える。
【0075】
また、発電部4は、N極磁石4Aと、N極磁石4Aから離されており、かつ、N極磁石4Aに対向して配置されたS極磁石4Bとを有する。
【0076】
また、円盤部3が取付けられた第2の軸体221は、
図1に示すように円盤部3を貫通して円盤部3からも突出し、円盤部3の下方に延びており、発電部4のN極磁石4AとS極磁石4Bの間に配置されている。
【0077】
また、N極磁石4AとS極磁石4Bの間に位置する第2の軸体221の外側面に、導電性を有するコイル線である第2のコイル線221Aが螺旋状に取付けられている。
【0078】
また、
図5は本発明の第1の実施態様の風力発電装置が備える発電部の拡大断面図であるが、
図5に示すように第2の軸体221の内側に同心状に配置された第1の軸体211の外側面に、導電性を有するコイル線である第1のコイル線211Aが螺旋状に取付けられている。
【0079】
すなわち、第1のコイル線211Aが取付けられた第1の軸体211も、N極磁石4AとS極磁石4Bの間に位置している。
【0080】
また、
図1は、円盤部3の下方に発電部4が配置された様子を示しているが、必ずしもこのような配置関係でなくてもよく、例えば発電部4の上方に円盤部3が配置された構成とすることができる。
【0081】
また、本発明の風力発電装置1は、風洞部5を備える。
また、風洞部5は、第1の軸体211および第2の軸体221の鉛直方向上側に配置された天面板5Aを有する。
【0082】
また、風洞部5は底面板5Bを有する。ここで、底面板5Bは、天面板5Aに対向すると共に回転部2と円盤部3との間に配置されており、かつ、図示していないが第1の軸体211および第2の軸体221が挿通された貫通穴が形成されている。
【0083】
また、風洞部5は第1の側面板5Cを有する。ここで、第1の側面板5Cは、天面板5Aの一方の縁部と天面板5Aの一方の縁部に対向する底面板5Bの一方の縁部とを連結しており、かつ、第1の風力受体212および第2の風力受体222よりも、第1の軸体211および第2の軸体221から離れた位置に配置されている。
【0084】
また、風洞部5は第2の側面板5Dを有する。ここで、第2の側面板5Dは、天面板5Aの一方の縁部に対向する他方の縁部と天面板5Aの他方の縁部に対向する底面板5Bの他方の縁部とを連結しており、かつ、第1の風力受体212および第2の風力受体222よりも第1の軸体211および第2の軸体221から離れた位置に配置されている。
【0085】
また、風洞部5は中間板5Eを有する。ここで、中間板5Eは、第1の側面板5Cと第2の側面板5Dを連結しており、かつ、第1の回転構成体21と第2の回転構成体22との間に配置されている。
また、中間板5Eの略中央に、図示していないが第1の軸体211および第2の軸体221が挿通された貫通穴が形成されている。
【0086】
また、第1の側面板5Cと第2の側面板5Dそれぞれに接続された天面板5Aの縁部に対して略直交する縁部である一対の天面自由縁部と、第1の側面板5Cと第2の側面板5Dそれぞれに接続された底面板5Bの縁部に対して略直交する縁部である一対の底面自由縁部とで挟まれた領域に、内部と外部とを連通する一対の開口部12が形成されている。
【0087】
また、4つの第1の円柱体212Cは互いに離れており、また、4つの第2の円柱体222Cも互いに離れているので、一対の開口部12の一方側から他方側へ向けて風が通り抜けることができる。
【0088】
また、風洞部5は張出板5Gを有する。ここで、張出板5Gは、一方の天面自由縁部と、一方の底面自由縁部と、第1の側面板5Cの一方の縁部と、第1の側面板5Cの一方の縁部に対向する第2の側面板5Dの一方の縁部とから、一対の開口部12の中の一方の開口部12とは反対方向へ突出している。
【0089】
また、張出板5Gは、天面自由縁部と底面自由縁部とで挟まれた領域と同一面内に位置する。
また、各縁部から突出した張出板5Gの突出長さは、互いに同じである。
【0090】
また、風洞部5は風向板5Fを有する。ここで、風向板5Fは、底面板5Bとは反対方向へ突出した状態で天面板5Aに取付けられている。
【0091】
また、本発明の風力発電装置1は支持回転部6を備える。
図6は、本発明の第1の実施態様の風力発電装置の一部を省略した概略平面図である。なお、
図6において、風洞部5の天面板5Aと、回転部2と、風洞部5の底面板5Bを省略している。
【0092】
ここで、支持回転部6は、風洞部5を支持可能であり、かつ、第1の軸体211および第2の軸体221と同軸状に風洞部5を回転可能である。
【0093】
また、支持回転部6は環状板6Aを有する。ここで、環状板6Aは、第1の軸体211および第2の軸体221の長手方向に対して直交する方向の形状が略円形状であると共に平板状であり、かつ、周縁から中心へ向けて一定範囲が実体を有する実体領域であり、他の領域が貫通した孔領域である、いわゆる「ドーナツ形状」を有する。
【0094】
また、環状板6Aの中心を通って、第1の軸体211および第2の軸体221が下方へ延びている。
【0095】
また、環状板6Aの実体領域が、4つの支持脚部6Bで滑走可能に支持されている。すなわち、環状板6Aは、支持脚部6B上において、第1の軸体211および第2の軸体221と同軸状に、すなわち第1の軸体211および第2の軸体221を中心として回転できる。
【0096】
また、支持回転部6は、環状板6Aの周縁の一部に取付けられた、第1の軸体211および第2の軸体221の長手方向と同じ方向に延びる、第1の側板6Cを有する。
【0097】
また、支持回転部6は、第1の側板6Cが取付けられた環状板6Aの周縁の一部とは反対側の周縁の一部に取付けられた、第1の軸体211および第2の軸体221の長手方向と同じ方向に延びる、第2の側板6Dを有する。
【0098】
また、第1の側板6Cが風洞部5の第1の側面板5Cと接続されており、第1の側板6Cが風洞部5の第1の側面板5Cを支持している。
また、第2の側板6Dが風洞部5の第2の側面板5Dと接続されており、第2の側板6Dが風洞部5の第2の側面板5Dを支持している。
【0099】
従って、環状板6Aが支持脚部6B上において、第1の軸体211および第2の軸体221を中心として回転することで、風洞部5も第1の軸体211および第2の軸体221を中心として回転する。
【0100】
また、本発明の風力発電装置1は、基台部7を備える。
図1に示すように、基台部7の上面には支持回転部6が載置されており、支持回転部6に支持された風洞部5や、風洞部5内に配置された回転部2は、基台部7の外側すなわち基台部7の上方に配置されている。
【0101】
一方、円盤部3および発電部4は、
図1に示すように、基台部7の内部に配置されている。
すなわち、基台部7の上面の略中央には外部と内部とを連通する貫通穴が形成されており、第1の軸体211および第2の軸体221がこの貫通孔に挿通されている。
【0102】
また、本発明の風力発電装置1は、基台部7の内部に配置されたコンバータ8を備える。
ここで、コンバータ8は、発電部4が発電した交流電力を直流電力に変換可能である。
【0103】
また、本発明の風力発電装置1は、基台部7の内部に配置されたパワーコンディショナ9を備える。
ここで、パワーコンディショナ9は、コンバータ8が変換した直流電力を、商用周波数の交流電力へ変換可能である。
【0104】
ここで、必ずしも、第2の円柱体の長さ方向に対して第1の羽根部材とは逆向きの斜めに、複数の第2の羽根部材が第2の円柱体の外側面に突出した状態で取付けられていなくてもよい。
【0105】
しかし、複数の第2の羽根部材がこのように取付けられていれば、第1の円柱体の回転方向と第2の円柱体の回転方向が互いに逆方向となり、その結果、第1の軸体の回転方向すなわち第1の回転構成体の回転方向と第2の軸体の回転方向すなわち第2の回転構成体の回転方向が互いに逆方向となって、相対回転速度が2倍である軸体の回転を発電部において行うことができるので好ましい。
【0106】
また、円盤部すなわち回転安定化部の支持板は、必ずしも鉄球すなわち球体を支持する面が、第2の軸体すなわち軸体に近づくにつれて鉛直方向下側へ傾斜していなくてもよい。
しかし、支持板がこのように傾斜していれば、回転部の回転開始時点と回転安定化部の回転開始時点とで複数の球体は軸体付近に位置して重量の抵抗を少なくすることができるので好ましい。
【0107】
また、円盤部すなわち回転安定化部は、必ずしもガイド板を有していなくてもよい。
しかし、回転安定化部がガイド板を有していれば、回転安定化部のバランスを取り易くなるので好ましい。
【0108】
また、本発明の風力発電装置は、必ずしも風洞部を備えていなくてもよい。
しかし、本発明の風力発電装置が風洞部を備えていれば、開口部を通って、天面板と底面板と第1の側面板と第2の側面板とで囲まれた空間すなわち風洞部の内部空間を通過する風の速度を増大させることができ、その結果、この空間内に位置する回転部の軸体の回転速度を増大させることができるので好ましい。
【0109】
また、本発明の風力発電装置は、必ずしも支持回転部を備えていなくてもよい。
しかし、本発明の風力発電装置が支持回転部を備えていれば、風洞部を通過する風の向きに応じて風洞部の開口部の向きを変えることができるので好ましい。
【0110】
また、風洞部は、必ずしも張出板を有していなくてもよい。
しかし、風洞部が張出板を有していれば、張出板が突出した各縁部で挟まれた領域に形成された開口部から吹き出る風が渦を巻くので、風洞部を通過する風の速度を増大させることができ、その結果、この空間内に位置する回転部の軸体の回転速度を増大させることができるので好ましい。
【0111】
次に、本発明の風量発電装置1の動作について説明する。
図6に示すように、吹き込み風15が、張出板5Gが周縁に設けられた一方の開口部とは反対側の開口部から風洞部内に入り込み、張出板5Gが周縁に設けられた一方の開口部から吹き出し風17が吹き出す。
このとき、渦巻き状の風16も発生する。そのため、風洞部を通過する風の速度が増大する。
【0112】
一方、
図1に示すように風洞部5内には、上下二段に第1の回転構成体21と第2の回転構成体22が配置されているため、第1の回転構成体21の第1の風力受体212および第2の回転構成体22の第2の風力受体222に吹き込み風15が当たる。
【0113】
すなわち、第1の風力受体212の第1の円柱体212Cの外側面に突出した状態で取付けられた第1の羽根部材212Dと、第1の円柱体212Cの外側面に形成された第1の窪み212Eに吹き込み風15が当たることで、第1の円柱体212Cが第1の棒体212Bを中心に回転する。
【0114】
そして、第1の円柱体212Cが回転することで、マグナス効果により、第1の円柱体212Cと第1の突出板212Aを介して連結された第1の軸体211がその長手方向を中心に回転する。
【0115】
一方、第2の風力受体222の第2の円柱体222Cの外側面に突出した状態で取付けられた第2の羽根部材222Dと、第2の円柱体222Cの外側面に形成された第2の窪み222Eに吹き込み風15が当たることで、第2の円柱体222Cが第2の棒体222Bを中心に回転する。
【0116】
そして、第2の円柱体222Cが回転することで、マグナス効果により、第2の円柱体222Cと第2の突出板222Aを介して連結された第2の軸体221がその長手方向を中心に回転する。
【0117】
ここで、第2の羽根部材222Dは、第2の円柱体222Cの長さ方向に対して第2の羽根部材212Dとは逆向きの斜めに取付けられているので、第1の円柱体212Cの回転方向と第2の円柱体222Cの回転方向が互いに逆方向となる。
その結果、第1の軸体211の回転方向すなわち第1の回転構成体21の回転方向と第2の軸体221の回転方向すなわち第2の回転構成体22の回転方向が互いに逆方向となって、相対回転速度が2倍になる。
【0118】
さらに、円盤部3が第2の軸体221に取付けられているので、円盤部3も第2の軸体221の長手方向と同じ方向を中心に回転する。
円盤部3の回転で遠心力が生じ、この遠心力で円盤部3の内部に収容された鉄球3Aが、円盤部3の縁へ押し当てられて円盤部3の縁における回転トルクが増大し、第2の軸体221の回転速度を増大させる。
【0119】
また、このように回転する、第1の軸体211および、第1の軸体211と同心状に第1の軸体211の外側に配置された第2の軸体221が、発電部4のN極磁石4AとS極磁石4Bの間に位置しており、さらに、N極磁石4AとS極磁石4Bの間に位置する、第1の軸体211の外側面および第2の軸体221の外側面それぞれに、第1のコイル線211Aおよび第2のコイル線221Aが螺旋状に取付けられているので、発電部4が、第1の軸体211の回転および第2の軸体221の回転に基づいて発電する。
【0120】
図7は、本発明を適用した風力発電装置の第2の実施態様を示す概略図である。
図7に示す本発明の第2の実施態様の風力発電装置31は、
図1に示す本発明の第1の実施態様の風力発電装置1と回転部の構造が異なる。
【0121】
すなわち、
図7に示す本発明の風力発電装置31は、上下二段に配置された第1の回転構成体と第2の回転構成体とで構成された回転部ではなく、サボニウス型の回転部32を備える。
従って、
図7に示す風洞部5は、中間板5Eを有していない。
【0122】
ここで、サボニウス型の回転部32は、長手方向を含み、かつ、長手汚方向を中心に回転可能な軸体32Aと、この軸体32Aに突出した状態で取付けられた風力受体とを有する。
【0123】
また、風力受体は、軸体32Aに対して略直交する方向へ突出した状態で軸体32Aに取付けられた一対の突出板32Eを含む。
【0124】
また、風力受体は第1の羽根32Cと第2の羽根32Dを含む。
第1の羽根32Cおよび第2の羽根32Dは、互いに離れた一対の突出板32Eの間に配置されており、かつ、軸体32Aから互いに反対方向へ突出した状態で軸体32Aに取付けられている。
【0125】
また、軸体32Aに対して略直交する方向における、第1の羽根32Cの形状および第2の羽根32Dの形状は略半円形である。
また、第1の羽根32Cの曲面部分と第2の羽根32Dの曲面部分は、互いに反対方向へ湾曲している。
【0126】
すなわち、
図7に示す第1の羽根32Cは曲面部分が示されており、第2の羽根32Dは平坦部分が示されている。
【0127】
また、
図7に示す本発明の風力発電装置31は、上下二段に配置された第1の回転構成体と第2の回転構成体とで構成された回転部を備えていないので、発電部4まで延びる軸体は二重構造ではない。
【0128】
図7に示すように、回転部32から突出した軸体32Aは、円盤部3を貫通して円盤部3からも突出し、円盤部3の下方に延びており、発電部4のN極磁石4AとS極磁石4Bの間に配置されている。
【0129】
また、N極磁石4AとS極磁石4Bの間に位置する軸体32Aの外側面に、導電性を有するコイル線32Bが螺旋状に取付けられている。
その他の点は、
図1に示す本発明の第1の実施態様の風力発電装置1と同じなので説明を省略する。
【0130】
以上のように、本発明の風力発電装置は、円盤部すなわち回転安定化部を備えているので、回転安定化部の回転で生じた遠心力で複数の球体が回転安定化部の縁へ押し当てられて回転安定化部の縁における回転トルクが増大し、軸体の回転速度を増大させることができる。
【0131】
従って、発電部は軸体の回転に基づいて発電可能であるから、本発明の風力発電装置は、発電能力を向上できる。
【解決手段】風力発電装置1は、回転部2と、円盤部3と、発電部4と、風洞部5と、支持回転部6とを備える。回転部2は、第1の回転構成体21と第2の回転構成体22とで構成される。第1の回転構成体21は、第1の軸体211および第1の風力受体212を有する。第2の回転構成体22は、第2の軸体221および第2の風力受体222を有する。第1の風力受体212に風が当たることで第1の軸体211がその長手方向を中心に回転する。第2の風力受体222に風が当たることで第2の軸体221がその長手方向を中心に回転する。円盤部3が第2の軸体221に取付けられているので、円盤部3も第2の軸体221の長手方向と同じ方向を中心に回転する。発電部4が、第1の軸体211の回転および第2の軸体221の回転に基づいて発電する。