風力発電装置
【課題】本発明の目的は、強風の場合でも損傷するおそれがなく、定格回転数の範囲内でドラム型風車を回転させて発電を継続して行うことが可能な風力発電装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の風力発電装置１は、ガイド部２の隣接するガイド板２３の間の開口部２４に移動可能に設けられた風力調整板６と、外部の風Ｗの大きさに応じてドラム型風車３の回転を制動するように構成されたブレーキ機構７とを備えている。風力調整板６は、外部の風Ｗを風受け部分６２で受けて移動し、開口部２４の開口面積を変化させるようになっている。
【解決手段】本発明の風力発電装置１は、ガイド部２の隣接するガイド板２３の間の開口部２４に移動可能に設けられた風力調整板６と、外部の風Ｗの大きさに応じてドラム型風車３の回転を制動するように構成されたブレーキ機構７とを備えている。風力調整板６は、外部の風Ｗを風受け部分６２で受けて移動し、開口部２４の開口面積を変化させるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電装置は、大きく長い回転翼を風力エネルギーで回転させる方式を採用しているものが主流であった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、回転翼（プロペラ）がタワーの先端に設けられており、装置全体の重心位置が高くなっている。したがって、突風などの強風を受けた場合、タワーの根元部分が折れて、風力発電装置が倒れるおそれがある。また、特許文献１の風力発電装置は、回転翼の回転等によって低周波音が生じ、近隣に住む住民への健康に影響をもたらすことが問題となっている。
【０００４】
このような問題に対処するために、ドラム型風車を採用した小型の風力発電装置が提案されている（特許文献２）。
特許文献２の風力発電装置は、円筒形状のガイド部と、このガイド部の内側に設置されたドラム型風車とを備えている。この風力発電装置では、ガイド部によって導かれた外部の風でドラム型風車を回転させ、ドラム型風車の回転によって発電装置が駆動するようになっている。特許文献２の風力発電装置は、ドラム型風車が低い位置に設置されて重心が低くなっているため、突風等の強風によって倒れることもない。また、ドラム型風車を用いた小型の風力発電装置では、低周波音が生じないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５３６１号公報
【特許文献２】特開２００７−６４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の風力発電装置は、強風の際に装置全体が倒れることはないが、強風によってドラム型風車が定格回転数以上に回転する可能性がある。この際、設計値を上回る過重がドラム型風車の回動軸などにかかり、風力発電装置が損傷するおそれがある。したがって、従来では風速が毎秒２０ｍになった時点で、風力発電装置の運転を停止させていた。しかしながら、風速が毎秒２０ｍ以上になるたびに風力発電装置の運転を停止させると、発電処理が途切れることになり、継続して電力を供給することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、強風の場合でも損傷するおそれがなく、定格回転数の範囲内でドラム型風車を回転させて発電を継続して行うことが可能な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】
【０００８】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明によれば、複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構とを備えている風力発電装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の実施態様によれば、前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る風力発電装置によれば、複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構とを備えているので、強風の際に開口部から入る風の風量を小さくしつつ、ブレーキ機構によってドラム型風車の回転を制動することができる。これにより、強風の際でもドラム型風車を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置の運転を停止する必要がなく、継続して発電を行うことができる。
また、強風の際でもドラム型風車を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置が損傷することもない。
【００１１】
また、本発明に係る風力発電装置によれば、前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されている。
極めて強い風（例えば、風速毎秒３０ｍ以上）の場合は、設計値を上回る過重がドラム型風車の回動軸などにかかり、風力発電装置が損傷するおそれがあるが、本発明によれば、そのような場合はドラム型風車の回転をロックして、風力発電装置の損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る風力発電装置の側方断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る風力発電装置の風量調節板の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る風力発電装置のロック機構及び回動軸のロック受け部を示した図であり、（ａ）はロック機構の側方図と下方から見た平面図であり、（ｂ）はロック受け部の側方図と上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る風力発電装置を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る風力発電装置を示した図である。図１（ａ）は、実施形態に係る風力発電装置の側方断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。また、図２は、実施形態に係る風力発電装置の風量調節板の斜視図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、風力発電装置１は、風を内部に案内するガイド部２と、ガイド部２により案内された風を受けて回転するドラム型風車３と、ドラム型風車３に連結された発電装置４と、風力発電装置１の上部に設けられた屋根部５とを備えている。例えば、風力発電装置１の大きさとしては、直径（外径）が１０センチメートルから８メートルまでのものがある。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、ガイド部２は、上下一対の上側支持板２１及び下側支持板２２を備えており、上側支持板２１及び下側支持板２２は略円形形状になっている。上側支持板２１と下側支持板２２との間には、断面Ｒ形状の複数のガイド板２３が配置されている。図１（ｂ）に示すように、複数のガイド板２３は、上側支持板２１及び下側支持板２２の円周に沿って等間隔で且つ放射状に配列されている。ここで、隣設するガイド板２３の間には、外部の風Ｗが流入する開口部２４が設けられている。
【００１７】
ガイド板２３の材料としては、直径数十センチメートル〜数メートルの風力発電装置１を構成する場合には、ステンレールやアルミなどが用いられる。また、直径数十センチメートル未満の風力発電装置１を構成する場合には、ガイド板２３の材料として、アルミやプラスチックなどが用いられる。
【００１８】
また、ガイド板２３の枚数としては、風力発電装置１の直径に応じて２０〜３０枚となる。具体的には、風力発電装置１の直径が５メートルの場合には、ガイド板２３は、３０枚程度が適当である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、ドラム型風車３は、上下一対の上側支持プレート３１及び下側支持プレート３２を備えている。上側支持プレート３１と下側支持プレート３２との間には、上下に延びる回動軸３３が設けられており、回動軸３３は、上側支持プレート３１及び下側支持プレート３２上に配置された軸受け３４ａ，３４ｂにより回転可能に取付けられている。また、ドラム型風車３の回動軸３３は、発電装置４の回動軸４１に連結されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、上側支持プレート３１と下側支持プレート３２との間には、複数の第１の回転翼３５Ａと、複数の第２の回転翼３５Ｂとが配置されている。第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂは、Ｒ形状の断面を有し、且つ、回動軸３３に対して放射状に配置されている。このように、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５ＢをＲ形状の断面にすることにより、外部の風Ｗが流入した際のドラム型風車３に対する抵抗を小さくしつつ、ドラム型風車３を効率的に回転させることができる。
なお、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの２種類の回転翼を用いる構成は、直径が１メートルから８メートルの風力発電装置１に適している。
【００２１】
また、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ドラム型風車３の中心部には、上下方向に風を導出する導出路３６が設けられている。導出路３６は、回動軸３３に沿って略円筒形の空間として構成されている。また、図１（ａ）に示すように、下側支持プレート３２の下部には、ドラム型風車３が傾くのを抑制しつつ、回転を容易にするための車輪３７が複数設けられている。
【００２２】
第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの材料としては、直径数十センチメートル〜数メートルの風力発電装置１を構成する場合には、ステンレールやアルミなどが用いられる。直径数十センチメートル未満の風力発電装置１を構成する場合には、第１の回転翼３５Ａ及び第２の
回転翼３５Ｂの材料として、アルミやプラスチックなどが用いられる。
【００２３】
また、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの枚数としては、両者を併せて、風力発電装置１の直径に応じて８〜２０枚となる。具体的には、風力発電装置１の直径が５メートルの場合には、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの枚数は両者併せて２０枚程度が適当である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、発電装置４は、下側支持板２２の下方に設けられており、板部材４２上に固定されている。この板部材４２には、風力発電装置１全体の発電制御を行うための制御ユニット４３が設けられている。制御ユニット４３は、電圧変換を行うためのトランスや、各種制御を行うマイクロコンピュータとして構成されたコントローラを備えている。
【００２５】
本実施形態の特徴として、図１（ｂ）に示すように、ガイド部２の開口部２４の各々には、開口部２４に移動可能な風量調節板６が設けられている。図２に示すように、風量調節板６は、断面Ｒ形状を有する板状部分６１と、板状部分６１の側端部６１ａから外側に向かって突出する風受け部分６２とを備えている。
【００２６】
図２に示すように、風量調節板６の板状部分６１の下部には、複数の移動用車輪６３が取付けられている。また、図１（ｂ）及び図２に示すように、ガイド部２の下側支持板２２上には、移動用車輪６３が走行するためのレール２５が設けられており、レール２５は、開口部２４に向かって角度αで傾斜している。ここで、角度αの大きさは、風量調節板６全体の重さや風受け部分６２の長さなどに応じて１５〜３０度に設定される。また、レール２５は、溝（図示せず）を有しており、風量調節板６の移動用車輪６３は、溝に案内されて走行するようになっている。なお、別の例として、レール２５を凸状に形成し、風量調節板６の移動用車輪６３側に溝を形成するようにしてもよい。
【００２７】
図２に示す風量調節板６の板状部分６１のＲ形状は、ガイド部２の上側及び下側支持板２１，２２の円周に沿った形状となっており、板状部分６１の幅方向の長さｌ１は、開口部２４を完全に閉鎖できるように、開口部２４の幅方向の長さとほぼ一致するように設定されている。また、風量調節板６が停止した状態で風量調節板６の板状部分６１が開口部２４側に突き出ないように、板状部分６１の幅方向の長さｌ１は、ガイド板２３の厚さとほぼ一致させるか、ガイド板２３の厚さより小さくなっているのが好ましい。また、風受け部分６２の長さｌ２は、風量調節板６全体の重さやレール２５の傾斜などに応じて３〜５ｃｍに設定される。
【００２８】
また、ガイド部２のガイド板２３の位置（レール２５の傾斜面の下側位置）には、風量調節板６を格納する戸袋６４（図２の２点鎖線参照）が設けられている。戸袋６４には、風量調節板６の板状部分６１のみが格納され、風量調節板６の風受け部分６２は、戸袋６４の外側に位置するようになっている。例えば、外部の風Ｗの風速が小さく風量調節板６がレール２５上を移動しない場合において、風量調節板６全体が外部の風Ｗによってがたつかず、がたつきによる騒音の発生を防ぐことができる。
【００２９】
次に、風量調節板６が風受け部分６２で外部の風Ｗを受けた際の動作を詳しく説明する。
風量調節板６は、風速が毎秒１５ｍ未満の場合にはレール２５上を走行せず、図１（ｂ）に示すように、ガイド部２のガイド板２３の位置に停止したままになっている。
風量調節板６は、風速が毎秒１５ｍ以上３０ｍ未満の場合には、レール２５に沿って開口部２４に向かって移動し（図２の矢印方向）、開口部２４の開口面積を小さくするようになっている。ここで、風速が毎秒２０ｍの場合に、風量調節板６が開口部２４の開口面積の半分程度を閉鎖するように設定するのが好ましい。なお、風が毎秒１５ｍ未満にまで小さくなった場合には、風量調節板６は、レール２５の傾斜によってガイド部２のガイド板２３の位置まで戻ることになる。
また、風量調節板６は、風速が毎秒３０ｍ以上になった場合には、レール２５の一番高い位置まで移動し、開口部２４を完全に閉鎖するようになっている。
【００３０】
また、図１（ａ）に示すように、ガイド部２には、上側支持板２１の近傍の位置にドラム型風車３の回転を制動する第１のブレーキ手段７Ａが設けられるとともに、下側支持板２２の近傍の位置にドラム型風車３の回転を制動する第２のブレーキ手段７Ｂが設けられている。
第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、ガイド部２の内周面に沿って複数個所に設けられている。例えば、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合にはガイド部２の内周面に沿って２箇所に設けられ、風力発電装置１の直径が１メートルから８メートルの場合にはガイド部２の内周面に沿って４箇所に設けられる。
【００３１】
一方、図１（ａ）に示すように、ドラム型風車３の上側支持プレート３１には、ベルト状の第１の受け部材３８Ａが上側支持プレート３１の外周に沿って設けられており、ドラム型風車３の下側支持プレート３２には、ベルト状の第２の受け部材３８Ｂが下側支持プレート３２の外周に沿って設けられている。第１のブレーキ手段７Ａは、第１の受け部材３８Ａに対応する位置に配置されており、第２のブレーキ手段７Ｂは、第２の受け部材３８Ｂに対応する位置に配置されている。
第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、ドラム型風車３の第１及び第２の受け部材３８Ａ，３８Ｂを把持する油圧式のブレーキ装置で構成されており、これにより、風力発電装置１の回転を制動するようになっている。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、制御ユニット４３に電気的に接続されており、制御ユニット４３の制御によって作動するようになっている。本実施形態では、風力発電装置１の外部に風速計８が設置されており、風速計８で計測された値が制御ユニット４３に入力されるようになっている。
【００３３】
制御ユニット４３は、風速計８が毎秒２０ｍ以上の風速を計測した場合に第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂを作動させて、これにより、ドラム型風車３の回転が制動されるようになっている。ここで、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、風速計８の計測した風速に応じてブレーキの強さを変化させるように制御され、これにより、ドラム型風車３が定格回転数の範囲内で回転するようになっている。
【００３４】
また、図１（ａ）に示すように、ガイド部２の上側支持板２１の上側には、ドラム型風車３の回動軸３３の回転をロックするロック機構９が設けられている。図３（ａ）に示すように、ロック機構９は、円板部材９１と、円板部材９１の下側に取付けられた十字状の棒部材９２とを備えている。円板部材９１及び棒部材９２は、鉄で形成されている。
【００３５】
また、図１（ａ）に示すように、回動軸３３の上端部には、ロック機構９と対向する位置にロック受け部３３ａが設けられている。図３（ｂ）に示すように、ロック受け部３３ａは、円板形状で形成されており、ロック受け部３３ａには、上方に突出した４つの突出部３３ｂが、ロック受け部３３ａの円周に沿って等間隔で設けられている。ここで、ロック機構９の棒部材９２の長さｌ３は、ロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間の長さｌ４よりも長くなるよう設定されている。ドラム型風車３の回動軸３３の回転をロックする場合、ロック機構９の十字状の棒部材９２が、ロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間に入り込み、これにより、回動軸３３が回転しないようにロックされる。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、ロック機構９は、制御ユニット４３に電気的に接続されており、制御ユニット４３の制御によって作動するようになっている。制御ユニット４３は、風速計８が毎秒３０ｍ以上の風速を計測した場合に、まず、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂのブレーキの強さを大きくして、ドラム型風車３の回転を停止させる。ドラム型風車３の回転が停止した後に、制御ユニット４３は、ロック機構９を作動させる。この際、ロック機構９が下方に向かって移動し、十字状の棒部材９２がロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間に入り込む。これにより、回動軸３３が回転しないようにロックされる。なお、制御ユニット４３は、風速計８が毎秒３０ｍ未満の風速を計測した場合には、ロック機構９の解除動作（すなわち、ロック機構９を上方に移動させる）を行う。これにより、ドラム型風車３が再び回転するようになる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る風力発電装置１の全体の動作を、図面を参照しながら説明する
【００３８】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、風力発電装置１の直径方向から吹き付ける風Ｗは、開口部２４から入って、ガイド部２のガイド板２３によって内部に向かって案内される。そして、ガイド部２によって導かれた風Ｗは、ドラム型風車３の第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂに吹き付けて、これにより、ドラム型風車３が一定方向（図１（ａ）の時計回り方向ＣＷ）に回転する。なお、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂに吹き付けられた風Ｗは、ドラム型風車３の中心部の導出路３６を介して上下方向に導出される。
【００３９】
ここで、ドラム型風車３が回転すると、ドラム型風車３の回動軸３３に連結された発電装置４の回動軸４１が回転し、発電装置４により発電が行われることとなる。このとき、制御ユニット４３の図示しないトランスにより電圧変換がなされ、波形整形あるいは整流が行われる。発電装置４によって発電された電力は、図示しない蓄電池に蓄電されるか、あるいは、図示しない電流経路を介して図示しない負荷に供給されることになる。
【００４０】
本実施形態に係る風力発電装置１は、風受け部分６２を有する風力調整板６であって、外部の風Ｗを風受け部分６２で受けて開口部２４に向かって移動し、開口部２４の開口面積を変化させるように構成された風量調節板６と、外部の風Ｗの大きさに応じてドラム型風車３の回転を制動するように構成された第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂとを備えている。
従来では、風速が毎秒２０ｍ以上になった場合は、風力発電装置が損傷するおそれがあるため、風力発電装置の運転を停止させていた。
本実施形態では、風速が毎秒１５ｍ以上の風の場合、風量調節板６がレール２５に沿って開口部２４に向かって移動し、開口部２４の開口面積が小さくなる。加えて、制御ユニット４３は、風速計８が毎秒２０ｍ以上の風速を計測した場合に第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂを作動させ、ドラム型風車３の回転が制動されるようになっている。これにより、風速が毎秒２０ｍ以上になった場合でもドラム型風車３を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置１の運転を停止する必要がなく、継続して発電を行うことができる。
また、風速が毎秒２０ｍ以上になった場合でも、ドラム型風車３を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置１が損傷することもない。
【００４１】
また、本実施形態によれば、風速が毎秒３０ｍ以上になった場合には、風量調節板６が、レール２５の一番高い位置まで移動し、開口部２４が完全に閉鎖されるようになっている。加えて、風力発電装置１は、ドラム型風車３の回転をロックするロック機構９を備え、外部の風Ｗの風速が毎秒３０ｍ以上になったときに、ロック機構９がドラム型風車３の回動軸３３を制動するように構成されている。
風速が毎秒３０ｍ以上という極めて強い風の場合においては、設計値を上回る過重がドラム型風車３の回動軸３３などにかかり、風力発電装置１が損傷するおそれがあるが、本実施形態によれば、開口部２４を閉鎖しつつドラム型風車３の回動軸３３をロックして、風力発電装置１の損傷を防ぐことができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００４３】
上述した実施形態では、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの２種類の回転翼を用いているが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、ドラム型風車３を、長さが同一の１種類の回転翼のみで構成してもよい。
【００４４】
上述した実施形態では、ガイド部２の開口部２４の全てに風量調節板６を設けているが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、直径が大きいものに比べて、風力発電装置１に流入する風の量が少なくなるので、風量調節板６の数を減らしてもよい。このような場合、風量調節板６を開口部２４に対して１つおきに配置してもよい。これにより、風力発電装置１の製造コストを抑えることができる。
【００４５】
上述した実施形態では、２つのブレーキ手段７Ａ，７Ｂによってドラム型風車３の外周にある受け部材３８Ａ，３８Ｂを把持する構成となっているが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、直径が大きいものに比べて、ドラム型風車３の回転を制動するための制動力が小さくて済むため、回動軸３３を直接把持してドラム型風車３の回転を制動してもよい。例えば、ガイド部２の上側支持板２１の上側に回動軸３３を把持する油圧式のブレーキ装置を配置して、ドラム型風車３の回転を制動してもよい。
【００４６】
上述した実施形態では、十字状の棒部材９２がロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間に入り込むことによってドラム型風車３の回動軸３３の回転がロックされるが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、ロック機構９をシャフトで構成し、ドラム型風車３の回動軸３３にシャフトが嵌合する穴を形成するようにしてもよい。この構成によれば、シャフトがドラム型風車３の回動軸３３に向かって延び、回動軸３３の穴に嵌合することによって回動軸３３の回転がロックされる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 風力発電装置
２ ガイド部
３ ドラム型風車
４ 発電装置
５ 屋根部
６ 風量調節板
７Ａ，７Ｂ ブレーキ手段
８ 風速計
９ ロック機構
２１，２２ 支持板
２３ ガイド板
２４ 開口部
３１，３２ 支持プレート
３３ ドラム型風車の回動軸
３３ａ 回動軸のロック受け部
３３ｂ ロック受け部の突出部
３８Ａ，３８Ｂ ブレーキ手段の受け部材
４１ 発電装置の回動軸
４２ 板部材
４３ 制御ユニット
６１ 板状部分
６２ 風受け部分
６３ 移動用車輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電装置は、大きく長い回転翼を風力エネルギーで回転させる方式を採用しているものが主流であった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、回転翼（プロペラ）がタワーの先端に設けられており、装置全体の重心位置が高くなっている。したがって、突風などの強風を受けた場合、タワーの根元部分が折れて、風力発電装置が倒れるおそれがある。また、特許文献１の風力発電装置は、回転翼の回転等によって低周波音が生じ、近隣に住む住民への健康に影響をもたらすことが問題となっている。
【０００４】
このような問題に対処するために、ドラム型風車を採用した小型の風力発電装置が提案されている（特許文献２）。
特許文献２の風力発電装置は、円筒形状のガイド部と、このガイド部の内側に設置されたドラム型風車とを備えている。この風力発電装置では、ガイド部によって導かれた外部の風でドラム型風車を回転させ、ドラム型風車の回転によって発電装置が駆動するようになっている。特許文献２の風力発電装置は、ドラム型風車が低い位置に設置されて重心が低くなっているため、突風等の強風によって倒れることもない。また、ドラム型風車を用いた小型の風力発電装置では、低周波音が生じないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５３６１号公報
【特許文献２】特開２００７−６４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の風力発電装置は、強風の際に装置全体が倒れることはないが、強風によってドラム型風車が定格回転数以上に回転する可能性がある。この際、設計値を上回る過重がドラム型風車の回動軸などにかかり、風力発電装置が損傷するおそれがある。したがって、従来では風速が毎秒２０ｍになった時点で、風力発電装置の運転を停止させていた。しかしながら、風速が毎秒２０ｍ以上になるたびに風力発電装置の運転を停止させると、発電処理が途切れることになり、継続して電力を供給することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、強風の場合でも損傷するおそれがなく、定格回転数の範囲内でドラム型風車を回転させて発電を継続して行うことが可能な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】
【０００８】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明によれば、複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構とを備えている風力発電装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の実施態様によれば、前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る風力発電装置によれば、複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構とを備えているので、強風の際に開口部から入る風の風量を小さくしつつ、ブレーキ機構によってドラム型風車の回転を制動することができる。これにより、強風の際でもドラム型風車を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置の運転を停止する必要がなく、継続して発電を行うことができる。
また、強風の際でもドラム型風車を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置が損傷することもない。
【００１１】
また、本発明に係る風力発電装置によれば、前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されている。
極めて強い風（例えば、風速毎秒３０ｍ以上）の場合は、設計値を上回る過重がドラム型風車の回動軸などにかかり、風力発電装置が損傷するおそれがあるが、本発明によれば、そのような場合はドラム型風車の回転をロックして、風力発電装置の損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る風力発電装置の側方断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る風力発電装置の風量調節板の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る風力発電装置のロック機構及び回動軸のロック受け部を示した図であり、（ａ）はロック機構の側方図と下方から見た平面図であり、（ｂ）はロック受け部の側方図と上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る風力発電装置を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る風力発電装置を示した図である。図１（ａ）は、実施形態に係る風力発電装置の側方断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。また、図２は、実施形態に係る風力発電装置の風量調節板の斜視図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、風力発電装置１は、風を内部に案内するガイド部２と、ガイド部２により案内された風を受けて回転するドラム型風車３と、ドラム型風車３に連結された発電装置４と、風力発電装置１の上部に設けられた屋根部５とを備えている。例えば、風力発電装置１の大きさとしては、直径（外径）が１０センチメートルから８メートルまでのものがある。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、ガイド部２は、上下一対の上側支持板２１及び下側支持板２２を備えており、上側支持板２１及び下側支持板２２は略円形形状になっている。上側支持板２１と下側支持板２２との間には、断面Ｒ形状の複数のガイド板２３が配置されている。図１（ｂ）に示すように、複数のガイド板２３は、上側支持板２１及び下側支持板２２の円周に沿って等間隔で且つ放射状に配列されている。ここで、隣設するガイド板２３の間には、外部の風Ｗが流入する開口部２４が設けられている。
【００１７】
ガイド板２３の材料としては、直径数十センチメートル〜数メートルの風力発電装置１を構成する場合には、ステンレールやアルミなどが用いられる。また、直径数十センチメートル未満の風力発電装置１を構成する場合には、ガイド板２３の材料として、アルミやプラスチックなどが用いられる。
【００１８】
また、ガイド板２３の枚数としては、風力発電装置１の直径に応じて２０〜３０枚となる。具体的には、風力発電装置１の直径が５メートルの場合には、ガイド板２３は、３０枚程度が適当である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、ドラム型風車３は、上下一対の上側支持プレート３１及び下側支持プレート３２を備えている。上側支持プレート３１と下側支持プレート３２との間には、上下に延びる回動軸３３が設けられており、回動軸３３は、上側支持プレート３１及び下側支持プレート３２上に配置された軸受け３４ａ，３４ｂにより回転可能に取付けられている。また、ドラム型風車３の回動軸３３は、発電装置４の回動軸４１に連結されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、上側支持プレート３１と下側支持プレート３２との間には、複数の第１の回転翼３５Ａと、複数の第２の回転翼３５Ｂとが配置されている。第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂは、Ｒ形状の断面を有し、且つ、回動軸３３に対して放射状に配置されている。このように、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５ＢをＲ形状の断面にすることにより、外部の風Ｗが流入した際のドラム型風車３に対する抵抗を小さくしつつ、ドラム型風車３を効率的に回転させることができる。
なお、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの２種類の回転翼を用いる構成は、直径が１メートルから８メートルの風力発電装置１に適している。
【００２１】
また、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ドラム型風車３の中心部には、上下方向に風を導出する導出路３６が設けられている。導出路３６は、回動軸３３に沿って略円筒形の空間として構成されている。また、図１（ａ）に示すように、下側支持プレート３２の下部には、ドラム型風車３が傾くのを抑制しつつ、回転を容易にするための車輪３７が複数設けられている。
【００２２】
第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの材料としては、直径数十センチメートル〜数メートルの風力発電装置１を構成する場合には、ステンレールやアルミなどが用いられる。直径数十センチメートル未満の風力発電装置１を構成する場合には、第１の回転翼３５Ａ及び第２の
回転翼３５Ｂの材料として、アルミやプラスチックなどが用いられる。
【００２３】
また、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの枚数としては、両者を併せて、風力発電装置１の直径に応じて８〜２０枚となる。具体的には、風力発電装置１の直径が５メートルの場合には、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの枚数は両者併せて２０枚程度が適当である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、発電装置４は、下側支持板２２の下方に設けられており、板部材４２上に固定されている。この板部材４２には、風力発電装置１全体の発電制御を行うための制御ユニット４３が設けられている。制御ユニット４３は、電圧変換を行うためのトランスや、各種制御を行うマイクロコンピュータとして構成されたコントローラを備えている。
【００２５】
本実施形態の特徴として、図１（ｂ）に示すように、ガイド部２の開口部２４の各々には、開口部２４に移動可能な風量調節板６が設けられている。図２に示すように、風量調節板６は、断面Ｒ形状を有する板状部分６１と、板状部分６１の側端部６１ａから外側に向かって突出する風受け部分６２とを備えている。
【００２６】
図２に示すように、風量調節板６の板状部分６１の下部には、複数の移動用車輪６３が取付けられている。また、図１（ｂ）及び図２に示すように、ガイド部２の下側支持板２２上には、移動用車輪６３が走行するためのレール２５が設けられており、レール２５は、開口部２４に向かって角度αで傾斜している。ここで、角度αの大きさは、風量調節板６全体の重さや風受け部分６２の長さなどに応じて１５〜３０度に設定される。また、レール２５は、溝（図示せず）を有しており、風量調節板６の移動用車輪６３は、溝に案内されて走行するようになっている。なお、別の例として、レール２５を凸状に形成し、風量調節板６の移動用車輪６３側に溝を形成するようにしてもよい。
【００２７】
図２に示す風量調節板６の板状部分６１のＲ形状は、ガイド部２の上側及び下側支持板２１，２２の円周に沿った形状となっており、板状部分６１の幅方向の長さｌ１は、開口部２４を完全に閉鎖できるように、開口部２４の幅方向の長さとほぼ一致するように設定されている。また、風量調節板６が停止した状態で風量調節板６の板状部分６１が開口部２４側に突き出ないように、板状部分６１の幅方向の長さｌ１は、ガイド板２３の厚さとほぼ一致させるか、ガイド板２３の厚さより小さくなっているのが好ましい。また、風受け部分６２の長さｌ２は、風量調節板６全体の重さやレール２５の傾斜などに応じて３〜５ｃｍに設定される。
【００２８】
また、ガイド部２のガイド板２３の位置（レール２５の傾斜面の下側位置）には、風量調節板６を格納する戸袋６４（図２の２点鎖線参照）が設けられている。戸袋６４には、風量調節板６の板状部分６１のみが格納され、風量調節板６の風受け部分６２は、戸袋６４の外側に位置するようになっている。例えば、外部の風Ｗの風速が小さく風量調節板６がレール２５上を移動しない場合において、風量調節板６全体が外部の風Ｗによってがたつかず、がたつきによる騒音の発生を防ぐことができる。
【００２９】
次に、風量調節板６が風受け部分６２で外部の風Ｗを受けた際の動作を詳しく説明する。
風量調節板６は、風速が毎秒１５ｍ未満の場合にはレール２５上を走行せず、図１（ｂ）に示すように、ガイド部２のガイド板２３の位置に停止したままになっている。
風量調節板６は、風速が毎秒１５ｍ以上３０ｍ未満の場合には、レール２５に沿って開口部２４に向かって移動し（図２の矢印方向）、開口部２４の開口面積を小さくするようになっている。ここで、風速が毎秒２０ｍの場合に、風量調節板６が開口部２４の開口面積の半分程度を閉鎖するように設定するのが好ましい。なお、風が毎秒１５ｍ未満にまで小さくなった場合には、風量調節板６は、レール２５の傾斜によってガイド部２のガイド板２３の位置まで戻ることになる。
また、風量調節板６は、風速が毎秒３０ｍ以上になった場合には、レール２５の一番高い位置まで移動し、開口部２４を完全に閉鎖するようになっている。
【００３０】
また、図１（ａ）に示すように、ガイド部２には、上側支持板２１の近傍の位置にドラム型風車３の回転を制動する第１のブレーキ手段７Ａが設けられるとともに、下側支持板２２の近傍の位置にドラム型風車３の回転を制動する第２のブレーキ手段７Ｂが設けられている。
第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、ガイド部２の内周面に沿って複数個所に設けられている。例えば、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合にはガイド部２の内周面に沿って２箇所に設けられ、風力発電装置１の直径が１メートルから８メートルの場合にはガイド部２の内周面に沿って４箇所に設けられる。
【００３１】
一方、図１（ａ）に示すように、ドラム型風車３の上側支持プレート３１には、ベルト状の第１の受け部材３８Ａが上側支持プレート３１の外周に沿って設けられており、ドラム型風車３の下側支持プレート３２には、ベルト状の第２の受け部材３８Ｂが下側支持プレート３２の外周に沿って設けられている。第１のブレーキ手段７Ａは、第１の受け部材３８Ａに対応する位置に配置されており、第２のブレーキ手段７Ｂは、第２の受け部材３８Ｂに対応する位置に配置されている。
第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、ドラム型風車３の第１及び第２の受け部材３８Ａ，３８Ｂを把持する油圧式のブレーキ装置で構成されており、これにより、風力発電装置１の回転を制動するようになっている。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、制御ユニット４３に電気的に接続されており、制御ユニット４３の制御によって作動するようになっている。本実施形態では、風力発電装置１の外部に風速計８が設置されており、風速計８で計測された値が制御ユニット４３に入力されるようになっている。
【００３３】
制御ユニット４３は、風速計８が毎秒２０ｍ以上の風速を計測した場合に第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂを作動させて、これにより、ドラム型風車３の回転が制動されるようになっている。ここで、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂは、風速計８の計測した風速に応じてブレーキの強さを変化させるように制御され、これにより、ドラム型風車３が定格回転数の範囲内で回転するようになっている。
【００３４】
また、図１（ａ）に示すように、ガイド部２の上側支持板２１の上側には、ドラム型風車３の回動軸３３の回転をロックするロック機構９が設けられている。図３（ａ）に示すように、ロック機構９は、円板部材９１と、円板部材９１の下側に取付けられた十字状の棒部材９２とを備えている。円板部材９１及び棒部材９２は、鉄で形成されている。
【００３５】
また、図１（ａ）に示すように、回動軸３３の上端部には、ロック機構９と対向する位置にロック受け部３３ａが設けられている。図３（ｂ）に示すように、ロック受け部３３ａは、円板形状で形成されており、ロック受け部３３ａには、上方に突出した４つの突出部３３ｂが、ロック受け部３３ａの円周に沿って等間隔で設けられている。ここで、ロック機構９の棒部材９２の長さｌ３は、ロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間の長さｌ４よりも長くなるよう設定されている。ドラム型風車３の回動軸３３の回転をロックする場合、ロック機構９の十字状の棒部材９２が、ロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間に入り込み、これにより、回動軸３３が回転しないようにロックされる。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、ロック機構９は、制御ユニット４３に電気的に接続されており、制御ユニット４３の制御によって作動するようになっている。制御ユニット４３は、風速計８が毎秒３０ｍ以上の風速を計測した場合に、まず、第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂのブレーキの強さを大きくして、ドラム型風車３の回転を停止させる。ドラム型風車３の回転が停止した後に、制御ユニット４３は、ロック機構９を作動させる。この際、ロック機構９が下方に向かって移動し、十字状の棒部材９２がロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間に入り込む。これにより、回動軸３３が回転しないようにロックされる。なお、制御ユニット４３は、風速計８が毎秒３０ｍ未満の風速を計測した場合には、ロック機構９の解除動作（すなわち、ロック機構９を上方に移動させる）を行う。これにより、ドラム型風車３が再び回転するようになる。
【００３７】
次に、本実施形態に係る風力発電装置１の全体の動作を、図面を参照しながら説明する
【００３８】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、風力発電装置１の直径方向から吹き付ける風Ｗは、開口部２４から入って、ガイド部２のガイド板２３によって内部に向かって案内される。そして、ガイド部２によって導かれた風Ｗは、ドラム型風車３の第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂに吹き付けて、これにより、ドラム型風車３が一定方向（図１（ａ）の時計回り方向ＣＷ）に回転する。なお、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂに吹き付けられた風Ｗは、ドラム型風車３の中心部の導出路３６を介して上下方向に導出される。
【００３９】
ここで、ドラム型風車３が回転すると、ドラム型風車３の回動軸３３に連結された発電装置４の回動軸４１が回転し、発電装置４により発電が行われることとなる。このとき、制御ユニット４３の図示しないトランスにより電圧変換がなされ、波形整形あるいは整流が行われる。発電装置４によって発電された電力は、図示しない蓄電池に蓄電されるか、あるいは、図示しない電流経路を介して図示しない負荷に供給されることになる。
【００４０】
本実施形態に係る風力発電装置１は、風受け部分６２を有する風力調整板６であって、外部の風Ｗを風受け部分６２で受けて開口部２４に向かって移動し、開口部２４の開口面積を変化させるように構成された風量調節板６と、外部の風Ｗの大きさに応じてドラム型風車３の回転を制動するように構成された第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂとを備えている。
従来では、風速が毎秒２０ｍ以上になった場合は、風力発電装置が損傷するおそれがあるため、風力発電装置の運転を停止させていた。
本実施形態では、風速が毎秒１５ｍ以上の風の場合、風量調節板６がレール２５に沿って開口部２４に向かって移動し、開口部２４の開口面積が小さくなる。加えて、制御ユニット４３は、風速計８が毎秒２０ｍ以上の風速を計測した場合に第１及び第２のブレーキ手段７Ａ，７Ｂを作動させ、ドラム型風車３の回転が制動されるようになっている。これにより、風速が毎秒２０ｍ以上になった場合でもドラム型風車３を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置１の運転を停止する必要がなく、継続して発電を行うことができる。
また、風速が毎秒２０ｍ以上になった場合でも、ドラム型風車３を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置１が損傷することもない。
【００４１】
また、本実施形態によれば、風速が毎秒３０ｍ以上になった場合には、風量調節板６が、レール２５の一番高い位置まで移動し、開口部２４が完全に閉鎖されるようになっている。加えて、風力発電装置１は、ドラム型風車３の回転をロックするロック機構９を備え、外部の風Ｗの風速が毎秒３０ｍ以上になったときに、ロック機構９がドラム型風車３の回動軸３３を制動するように構成されている。
風速が毎秒３０ｍ以上という極めて強い風の場合においては、設計値を上回る過重がドラム型風車３の回動軸３３などにかかり、風力発電装置１が損傷するおそれがあるが、本実施形態によれば、開口部２４を閉鎖しつつドラム型風車３の回動軸３３をロックして、風力発電装置１の損傷を防ぐことができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００４３】
上述した実施形態では、第１の回転翼３５Ａ及び第２の回転翼３５Ｂの２種類の回転翼を用いているが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、ドラム型風車３を、長さが同一の１種類の回転翼のみで構成してもよい。
【００４４】
上述した実施形態では、ガイド部２の開口部２４の全てに風量調節板６を設けているが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、直径が大きいものに比べて、風力発電装置１に流入する風の量が少なくなるので、風量調節板６の数を減らしてもよい。このような場合、風量調節板６を開口部２４に対して１つおきに配置してもよい。これにより、風力発電装置１の製造コストを抑えることができる。
【００４５】
上述した実施形態では、２つのブレーキ手段７Ａ，７Ｂによってドラム型風車３の外周にある受け部材３８Ａ，３８Ｂを把持する構成となっているが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、直径が大きいものに比べて、ドラム型風車３の回転を制動するための制動力が小さくて済むため、回動軸３３を直接把持してドラム型風車３の回転を制動してもよい。例えば、ガイド部２の上側支持板２１の上側に回動軸３３を把持する油圧式のブレーキ装置を配置して、ドラム型風車３の回転を制動してもよい。
【００４６】
上述した実施形態では、十字状の棒部材９２がロック受け部３３ａの突出部３３ｂの間に入り込むことによってドラム型風車３の回動軸３３の回転がロックされるが、この構成に限定されない。例えば、風力発電装置１の直径が１０センチメートルから１メートルの場合では、ロック機構９をシャフトで構成し、ドラム型風車３の回動軸３３にシャフトが嵌合する穴を形成するようにしてもよい。この構成によれば、シャフトがドラム型風車３の回動軸３３に向かって延び、回動軸３３の穴に嵌合することによって回動軸３３の回転がロックされる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 風力発電装置
２ ガイド部
３ ドラム型風車
４ 発電装置
５ 屋根部
６ 風量調節板
７Ａ，７Ｂ ブレーキ手段
８ 風速計
９ ロック機構
２１，２２ 支持板
２３ ガイド板
２４ 開口部
３１，３２ 支持プレート
３３ ドラム型風車の回動軸
３３ａ 回動軸のロック受け部
３３ｂ ロック受け部の突出部
３８Ａ，３８Ｂ ブレーキ手段の受け部材
４１ 発電装置の回動軸
４２ 板部材
４３ 制御ユニット
６１ 板状部分
６２ 風受け部分
６３ 移動用車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、
風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、
前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構と
を備えていることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、
前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項１】
複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、
風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、
前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構と
を備えていることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、
前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２４１６９２（Ｐ２０１２−２４１６９２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５９１８（Ｐ２０１１−１１５９１８）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【特許番号】特許第４８０１７９６号（Ｐ４８０１７９６）
【特許公報発行日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５９７０１２４４８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【特許番号】特許第４８０１７９６号（Ｐ４８０１７９６）
【特許公報発行日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５９７０１２４４８）
【Ｆターム（参考）】
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