專利名稱：風(fēng)力發(fā)電裝置之風(fēng)車及風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車及具備該風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
近年來，為了保護(hù)地球環(huán)境，在使用可再生能源的發(fā)電方法中，不排出二氧化碳等溫室效應(yīng)氣體的風(fēng)力發(fā)電受到相當(dāng)?shù)牟毮?例子請(qǐng)參照專利文獻(xiàn)I等)。先前技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開2004-239113號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題然而，在風(fēng)力發(fā)電的過程中，風(fēng)速增加時(shí)所產(chǎn)生的過度旋轉(zhuǎn)有可能導(dǎo)致風(fēng)車的故障或破壞，所以，需要抑制此種情況的方法。例如，使用煞車等來減速的技術(shù)等已經(jīng)存在。不過，在此種情況下，不僅煞車機(jī)構(gòu)，也需要控制煞車機(jī)構(gòu)的控制裝置，在成本面留下了課題。又，由于也需要采用停電時(shí)應(yīng)包括的構(gòu)造，所以無法避免更進(jìn)一步的高成本化。另一方面，在與達(dá)到過度旋轉(zhuǎn)的情況相反的情況下，風(fēng)車開始旋轉(zhuǎn)時(shí)也有課題。在風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)停止或近乎停止的狀態(tài)下，用來使風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的必要力矩較大，所以，近年來，該啟動(dòng)性的改善也受到要求。例如，將開始旋轉(zhuǎn)時(shí)的齒輪設(shè)定為低速齒輪，隨著轉(zhuǎn)速增加，切換至高速齒輪，雖然藉由此種控制來改善比較容易，但與抑制過度旋轉(zhuǎn)的情況相同，齒輪機(jī)構(gòu)及其控制裝置也進(jìn)一步需要停電時(shí)應(yīng)具備的構(gòu)造，所以，在成本面留下了課題。本發(fā)明的課題可在不需要電子控制的情況下，根據(jù)風(fēng)速自動(dòng)地控制旋轉(zhuǎn)速度的同時(shí)，并且，藉由該自動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度控制，可以提供低成本的一種啟動(dòng)性優(yōu)良且可抑制過度旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車及具備該風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置。用以解決課題的方法與發(fā)明效果為了解決課題，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車是承受風(fēng)力朝向一定旋轉(zhuǎn)方向在既定的旋轉(zhuǎn)軸周圍旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于包括螺旋槳，為了承受旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線方向的風(fēng)力以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在該旋轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)置2個(gè)以上，并相對(duì)于該旋轉(zhuǎn)軸沿著徑向向外延伸；螺旋槳固定部，為了在承受風(fēng)力時(shí)使該受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)平行，以承受推壓力的型態(tài)以及該受風(fēng)面的寬度方向與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線方向所形成的夾角可變的型態(tài)，將螺旋槳固定于旋轉(zhuǎn)軸上 '及螺旋槳角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括偏置裝置，其在風(fēng)力低于既定的微風(fēng)水平時(shí)，能將承受該風(fēng)力的螺旋槳偏置保持于寬度方向最能與風(fēng)平行的既定的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置，又包括砝碼組件，其在風(fēng)力超過微風(fēng)水平時(shí)，克服將離心力加于螺旋槳的該風(fēng)力所產(chǎn)生的推壓力與偏置裝置的偏置力，藉此，使自身變位至外部，并以螺旋槳可變成與風(fēng)垂直的型態(tài)通過連接機(jī)構(gòu)連結(jié)至螺旋槳，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到既定的強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，使螺旋槳到達(dá)寬度方向最能與垂直的既定高速旋轉(zhuǎn)用角度位置，并且，當(dāng)風(fēng)力進(jìn)一步超過該強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，該強(qiáng)風(fēng)所產(chǎn)生的推壓力與偏置裝置的偏置力克服離心力，將砝碼組件推回內(nèi)部，藉此，使螺旋槳以寬度方向與風(fēng)平行的型態(tài)回歸到原位。此外，在本發(fā)明中，所謂螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)平行，是指位于螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與受風(fēng)方向(即，旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向)的夾角較小的那一側(cè)，所謂螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)垂直，是指位于螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與受風(fēng)方向垂直的那一面(即，與旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向垂直的面)的夾角較小的那一側(cè)。根據(jù)上述本發(fā)明的構(gòu)造，螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸方向的夾角的角度變化，可在不使用馬達(dá)等電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的情況下，根據(jù)螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度能自動(dòng)控制，所以，也可在停電之類的狀況下繼續(xù)安全地發(fā)電。又，根據(jù)上述本發(fā)明的構(gòu)造，并非在風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)速度增加的情況下，通過煞車的作用來防止過度旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的自主控制，而是根據(jù)風(fēng)力來得到最佳旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。即，有3個(gè)階段存在，其中，當(dāng)風(fēng)力為微風(fēng)水平時(shí)，為了使風(fēng)車容易旋轉(zhuǎn)，使螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與 風(fēng)平行，變成高力矩的低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在本發(fā)明中稱為第一階段(低速齒輪階段)，然后，當(dāng)風(fēng)力增加，砝碼組件藉由離心力變位至外部，通過連接組件與偏置裝置的偏置力反向，螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)垂直，變成低力矩的高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在本發(fā)明中稱為第二階段(高速齒輪階段)，再者，當(dāng)風(fēng)力增加，各螺旋槳所承受的風(fēng)壓克服了砝碼組件的離心力，該風(fēng)力對(duì)砝碼組件產(chǎn)生某種程度的推壓力，藉此，使螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向恢復(fù)成與風(fēng)平行，在本發(fā)明中稱為第三階段。藉此，在產(chǎn)生微風(fēng)的第一階段，加速旋轉(zhuǎn)性能高，再者，在從微風(fēng)轉(zhuǎn)為強(qiáng)風(fēng)的第二階段，變成更容易旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)、可增加更大旋轉(zhuǎn)速度的狀態(tài)，再者，在超過既定的強(qiáng)風(fēng)水平的第三階段，可根據(jù)風(fēng)量來抑制螺旋槳的過度旋轉(zhuǎn)。此外，第三階段為平衡兩種作用力的狀態(tài)，這兩種作用力分別為由作用于砝碼組件上的離心力使螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)垂直的力以及藉由風(fēng)力使螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)平行的力，藉由該平衡，可自動(dòng)決定螺旋槳的受風(fēng)面的寬度方向與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線方向所夾的角度。上述本發(fā)明的螺旋槳固定部為轉(zhuǎn)軸組件，具有朝向螺旋槳的延伸方向延伸的旋轉(zhuǎn)支軸與2個(gè)在該旋轉(zhuǎn)支軸軸線周圍形成可變的夾角的固定板部，其中一固定板部固定于螺旋槳，另一固定板部能夠與旋轉(zhuǎn)軸側(cè)一體旋轉(zhuǎn)的方式得到固定。在此情況下，旋轉(zhuǎn)支軸可為了使螺旋槳以寬度方向上的第一側(cè)的端部側(cè)為中心并使另一方的第二側(cè)的端部側(cè)旋轉(zhuǎn)，設(shè)置于第一側(cè)的端部側(cè)。在本發(fā)明中，為了使螺旋槳的寬度方向變更為與風(fēng)平行或與風(fēng)垂直而考慮進(jìn)去的作用力包含了螺旋槳的受風(fēng)面所承受的風(fēng)力。若旋轉(zhuǎn)支軸不偏設(shè)于螺旋槳的寬度方向上的其中一端部，在旋轉(zhuǎn)支軸上無法抵銷其中一端部側(cè)所受到的風(fēng)力和另一端部側(cè)所受到的風(fēng)力，所以，會(huì)產(chǎn)生很多白費(fèi)動(dòng)作，但通過于設(shè)置于端側(cè)部，可消除這種無用的動(dòng)作。上述本發(fā)明中的砝碼組件可連接結(jié)合至螺旋槳的寬度方向上的外周側(cè)的端部側(cè)。藉此，砝碼組件使得螺旋槳固定部容易移動(dòng)。上述本發(fā)明中的砝碼組件分別設(shè)置于復(fù)數(shù)個(gè)螺旋槳，每一個(gè)能夠與旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，另一方面，為了使這些砝碼組件隨著朝向內(nèi)外的變位而相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸而滑動(dòng)，通過連接機(jī)構(gòu)連結(jié)至共通的連結(jié)組件，藉此，各螺旋槳的角度根據(jù)隨著這些砝碼組件的朝向內(nèi)外的移動(dòng)而滑動(dòng)的連結(jié)組件的旋轉(zhuǎn)軸上的位置，以彼此同步且同角度的型態(tài)產(chǎn)生變化。根據(jù)此構(gòu)造，所有螺旋槳中的受風(fēng)面的寬度方向與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線方向所夾的角度為根據(jù)環(huán)狀連結(jié)組件的滑動(dòng)變位方向及滑動(dòng)變位量來決定的構(gòu)造，所以，復(fù)數(shù)個(gè)螺旋槳可使旋轉(zhuǎn)容易取得平衡。上述本發(fā)明中的各螺旋槳固定部通過能夠與旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式固定的共通固定組件固定于旋轉(zhuǎn)軸，偏置裝置以在固定組件與連結(jié)組件之間沿著旋轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生偏置力的方式來設(shè)置。藉此，當(dāng)構(gòu)造為偏置裝置賦予各個(gè)螺旋槳偏置力的構(gòu)造時(shí)，賦予各個(gè)螺旋槳偏置力有可能導(dǎo)致偏移，但各個(gè)螺旋槳固定于共通的固定組件上，若在該固定組件上設(shè)置偏置裝置，可對(duì)各個(gè)螺旋槳賦予共通的偏置力，所以，可統(tǒng)一各個(gè)螺旋槳的上述角度。上述本發(fā)明中的螺旋槳角度調(diào)整機(jī)構(gòu)在風(fēng)力低于微風(fēng)水平時(shí)，為了使寬度方向與風(fēng)平行，藉由偏置裝置偏置承受該風(fēng)力的螺旋槳，并且，使隨著包含螺旋槳的該螺旋槳的角度變化連動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)作的可動(dòng)構(gòu)造體銜接上銜接組件，以停止該動(dòng)作，藉此，將位置保持在 初始旋轉(zhuǎn)用角度位置，另一方面，在風(fēng)力進(jìn)一步超過強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，位置可回歸到可動(dòng)構(gòu)造體銜接至銜接組件的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置。根據(jù)此構(gòu)造，藉由銜接組件使與風(fēng)平行的螺旋槳之旋轉(zhuǎn)限度位置物理性地得到固定，所以，不會(huì)擔(dān)心初始旋轉(zhuǎn)用角度位置會(huì)被挪移。又，在此情況下，若銜接組件及可動(dòng)構(gòu)造體的銜接面中至少一個(gè)上設(shè)置有彈性組件，可吸收銜接時(shí)的沖擊，延長(zhǎng)風(fēng)車的壽命。在上述本發(fā)明中，在具備上述連結(jié)組件與固定組件兩者的情況下，各個(gè)螺旋槳固定部通過可與旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式來固定的共通固定組件，固定于旋轉(zhuǎn)軸上，作為上述的銜接組件來使用，另一方面，連結(jié)組件為了隨著螺旋槳的寬度方向與風(fēng)平行而接近固定組件，與連接機(jī)構(gòu)連接，作為上述的構(gòu)造體來使用，在固定組件及連結(jié)組件中的任意一個(gè)或雙方上，形成朝向另一組件延伸的延伸部，該延伸部的另一組件側(cè)的先端銜接至該另一組件，藉此，螺旋槳可保持在初始旋轉(zhuǎn)用角度位置。與各個(gè)螺旋槳設(shè)置銜接組件相比較，對(duì)于設(shè)置上述連結(jié)組件或固定組件，可輕易以共通方式固定所有螺旋槳的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置。又，在風(fēng)力發(fā)電中，發(fā)電輸出伴隨風(fēng)速的變動(dòng)而變動(dòng)，所以，會(huì)有不穩(wěn)定的課題，于是開始有人要求提供一種使風(fēng)力發(fā)電中不穩(wěn)定的發(fā)電輸出變得更穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電裝置。針對(duì)此點(diǎn)，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置除了已敘述過的構(gòu)造已包含在內(nèi)的本發(fā)明的風(fēng)車以外，本發(fā)明的特征還包括飛輪，與旋轉(zhuǎn)軸同軸，通過單方向離合器而配置，該配置朝向一定旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸增速時(shí)，變成與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)且自身也增速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸減速時(shí)，與該旋轉(zhuǎn)軸分離且產(chǎn)生慣性旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；及發(fā)電裝置，具有與飛輪同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式配置的轉(zhuǎn)子，藉由伴隨飛輪的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力。根據(jù)上述本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的構(gòu)造，發(fā)電裝置所發(fā)出的電力根據(jù)蓄積于飛輪上的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)能量而產(chǎn)生，所以，輸出相當(dāng)穩(wěn)定，于是，可得到較為穩(wěn)定的發(fā)電輸出。又，當(dāng)風(fēng)車減速時(shí)，飛輪與風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)軸分離，所以，飛輪變成慣性旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。SP，飛輪那側(cè)的減速要素大幅減少，所以，可以更長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在此期間，可從發(fā)電裝置得到隨著時(shí)間慢慢衰減所產(chǎn)生的穩(wěn)定發(fā)電輸出。
又，當(dāng)風(fēng)車增速時(shí)，風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)軸與飛輪變成一體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，飛輪上蓄積有旋轉(zhuǎn)能量，所以，之后，即使風(fēng)車減速，也能藉由增速時(shí)所蓄積的旋轉(zhuǎn)能量從發(fā)電裝置根據(jù)蓄積的能量來持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的發(fā)電輸出。又，在砝碼組件的情況也與飛輪相同，旋轉(zhuǎn)能量會(huì)蓄積于其上，所以，可以更長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。在上述本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置中，將發(fā)電裝置作為第二發(fā)電裝置，包括與第二發(fā)電裝置不同的第一發(fā)電裝置，其具有與風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)軸同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式配置的轉(zhuǎn)子，藉由伴隨旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力，又包括輸出裝置，將第一發(fā)電裝置與第二發(fā)電裝置雙方或任意一個(gè)所產(chǎn)生之電力輸出至外部。根據(jù)上述本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的構(gòu)造，第一發(fā)電裝置所發(fā)出的電力隨著風(fēng)車所承受的風(fēng)力而產(chǎn)生大幅度的變動(dòng)，不過，第二發(fā)電裝置所發(fā)出的電力根據(jù)蓄積于飛輪上的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)能量而產(chǎn)生，所以，輸出相當(dāng)穩(wěn)定，例如，若第一發(fā)電裝置與第二發(fā)電裝置雙方的發(fā)電電力以重疊的型態(tài)來輸出，第一發(fā)電裝置所產(chǎn)生的發(fā)電電力的不穩(wěn)定情況會(huì)得到緩和，進(jìn)而在整體上得到較為穩(wěn)定的發(fā)電輸出。


第I圖為本發(fā)明其中一實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置，其為從背面?zhèn)扔^看葉片及輪轂的圖。第2(ar(e)圖為第I圖的部分放大圖及從平面觀看第I圖的圖。第3圖為具有第I圖的風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置的部分剖面圖，其顯示砝碼組件位于徑向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)。第4圖為第3圖的部分放大圖。第5圖為具有第I圖的風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置的部分剖面圖，其顯示砝碼組件位于徑向外側(cè)的狀態(tài)。第6圖為第5圖的部分放大圖。第7圖為簡(jiǎn)略表示第4圖的狀態(tài)的模式圖。第8圖為簡(jiǎn)略表示從平面觀看第4圖的狀態(tài)的模式圖。第9圖為簡(jiǎn)略表示第6圖的狀態(tài)的模式圖。第10圖為簡(jiǎn)略表示從平面觀看第6圖的狀態(tài)的模式圖。第11 (a廣(C)圖為簡(jiǎn)略說明第I圖的實(shí)施型態(tài)中的葉片的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的模式圖。第12圖為簡(jiǎn)略表示可應(yīng)用第I圖的實(shí)施型態(tài)的本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的位置實(shí)施型態(tài)的外觀圖。第13圖為簡(jiǎn)略表示第12圖的風(fēng)力發(fā)電裝置的電子構(gòu)造的方塊圖。第14A圖為簡(jiǎn)略表示第12圖的風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出部的電子構(gòu)造的其中一例的方塊圖。第14B圖為簡(jiǎn)略表示第14A圖的變形例的方塊圖。第15圖為簡(jiǎn)略表示第12圖的風(fēng)力發(fā)電裝置中的風(fēng)車部分的放大剖面圖。第16圖為第12圖的風(fēng)力發(fā)電裝置中的支柱部分的放大剖面圖。第17圖為第12圖的風(fēng)力發(fā)電裝置中的發(fā)電殼體內(nèi)部被放大的放大剖面圖。、
第18圖為與本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的第12圖不同的實(shí)施型態(tài)，其為該實(shí)施型態(tài)中的發(fā)電殼體內(nèi)部被放大的放大剖面圖。第19圖為本發(fā)明的另一實(shí)施例的側(cè)面圖。第20圖為第19圖的正面圖。第21圖為第19圖的背面圖。第22圖為第19圖的后方側(cè)立體圖。第23圖為第19圖的前方側(cè)立體圖。第24圖為第19圖的側(cè)面剖面圖(側(cè)面透視圖)。第25圖為第19圖的風(fēng)導(dǎo)外殼200部分的底面透視圖。 主要組件符號(hào)說明I風(fēng)力發(fā)電裝置2旋轉(zhuǎn)軸21 短艙221A軸固定部的前端部221B軸固定部的后端部22 Ih 貫通孔22 輪轂221軸固定部2x旋轉(zhuǎn)軸線2w受風(fēng)方向3 風(fēng)車30葉片(螺旋槳)30w受風(fēng)面31筒狀風(fēng)洞部(導(dǎo)管)300角度調(diào)整機(jī)構(gòu)(螺旋槳角度調(diào)整機(jī)構(gòu))33葉片固定部(螺旋槳固定部)33A，33B 固定部33Z旋轉(zhuǎn)支軸34偏置裝置35砝碼組件36連結(jié)組件362推壓組件37連接機(jī)構(gòu)371第一連接組件371A第一連接組件的其中一端部371B第一連接組件的另一端部371C第一連接組件的彎曲部37Iy旋轉(zhuǎn)軸線372第二連接組件
372A第二連接組件的其中一端部372B第二連接組件的另一端部372y旋轉(zhuǎn)軸線373y旋轉(zhuǎn)軸線38銜接組件39可動(dòng)構(gòu)造體51，91轉(zhuǎn)子(發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)子)52，92磁性組件
53，93固定子(發(fā)電機(jī)固定子)54，94固定子線圈100發(fā)電殼體W葉片的寬度方向Θ葉片的寬度方向與旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向的夾角X與風(fēng)平行的方向Y與風(fēng)垂直的面A初始旋轉(zhuǎn)用角度位置B高速旋轉(zhuǎn)用角度位置FW藉由風(fēng)力施加于葉片上的推壓力FA離心力(藉由連接機(jī)構(gòu)37將離心力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向的力)FB偏置裝置的偏置力
具體實(shí)施例方式以下參照?qǐng)D面，說明本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車及使用該風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置中的一實(shí)施型態(tài)。第I圖為在本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置中從背面?zhèn)扔^看葉片及輪轂的圖，第2圖為其部分放大圖。第3圖為具有第I圖的風(fēng)車3的本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置的部分剖面圖，第4圖為其部分放大圖，兩者之后述砝碼組件35都位于內(nèi)部，第5圖為具有第I圖的風(fēng)車的本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置的部分剖面圖，第6圖為其部分放大圖，兩者的后述砝碼組件都位于外部。第I圖所示的本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置I的風(fēng)車3承受風(fēng)力朝向一定旋轉(zhuǎn)方向在既定的旋轉(zhuǎn)軸2周圍旋轉(zhuǎn)，其構(gòu)造包含2個(gè)以上設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)軸2的周圍的葉片(螺旋槳)30、使該葉片30以該受風(fēng)面30w(參照第11)的寬度方向W與旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向所夾的角度Θ可變更的形式固定于旋轉(zhuǎn)軸2上的螺旋槳固定部33、以根據(jù)風(fēng)力來產(chǎn)生自主變動(dòng)的方式在各個(gè)階段調(diào)整該葉片30的角度Θ的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)300 (參照第13圖及第5圖)，其中，當(dāng)風(fēng)力低于既定的微風(fēng)水平時(shí)，變成最能與風(fēng)平行(與風(fēng)平行方向X :受風(fēng)方向2w)，即在既定的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A輕松地加速旋轉(zhuǎn)，此為第一階段(開始旋轉(zhuǎn)階段)，當(dāng)風(fēng)力超過既定的微風(fēng)水平時(shí)，可變成與風(fēng)垂直(與風(fēng)垂直面Y)，輕易變成高速旋轉(zhuǎn)，此第二階段(高旋轉(zhuǎn)階段)，當(dāng)風(fēng)力超過既定的強(qiáng)風(fēng)時(shí)，從與風(fēng)垂直恢復(fù)成與風(fēng)平行，防止過度旋轉(zhuǎn)，此為第三階段(防止過度旋轉(zhuǎn)階段)。
本實(shí)施形態(tài)的風(fēng)車3如第3圖及第5圖所示，受風(fēng)方向2w與旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向一致。風(fēng)車3的構(gòu)造包括配置方式可因承受風(fēng)力從該受風(fēng)方向2w朝向一定方向旋轉(zhuǎn)的復(fù)數(shù)個(gè)葉片30及使這些復(fù)數(shù)個(gè)葉片30與旋轉(zhuǎn)軸2以一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)(連接)的輪轂22。葉片30的配置方式為，受風(fēng)面30w(參照第11圖)與受風(fēng)方向2w交叉，承受來自旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向的風(fēng)力而旋轉(zhuǎn)。葉片30在旋轉(zhuǎn)軸線2x的周圍以既定間隔設(shè)置2個(gè)以上(在此以等間隔設(shè)置3個(gè))，各個(gè)葉片相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸2，沿著徑向向外延伸。輪轂22如第4圖及第6圖所示，具有以與旋轉(zhuǎn)軸2 —體旋轉(zhuǎn)的方式固定的軸固定部(固定組件)221及將各葉片30固定在軸固定部221上的葉片固定部(螺旋槳固定部)33。藉此，各葉片30藉由對(duì)應(yīng)的葉片固定部33，固定于軸固定部221 (參照第I圖及第2圖)上，與旋轉(zhuǎn)軸2為一體地旋轉(zhuǎn)。軸固定部221如第4圖及第6圖所示，其形狀為，具有圓盤形狀的環(huán)狀前端部221A 及其前端部221A的中心部朝向旋轉(zhuǎn)軸2的受風(fēng)方向下游延伸的筒狀后端部221B。軸固定部221從受風(fēng)方向上游插通旋轉(zhuǎn)軸2，這些部分藉由締結(jié)組件以一體旋轉(zhuǎn)的方式固定在一起。葉片固定部33如第4圖及第6圖所示，設(shè)置于每一葉片30上，固定于共通的軸固定部(固定組件)221上，其型態(tài)為，當(dāng)對(duì)應(yīng)的葉片30承受風(fēng)力時(shí)，該受風(fēng)面30w的寬度方向W與風(fēng)平行而受到推壓力FW (參照第11)，且使該寬度方向W與旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向所夾的角度Θ為可變的型態(tài)。藉此，各葉片固定部33可通過以一體旋轉(zhuǎn)的方式固定于旋轉(zhuǎn)軸2上的共通軸固定部(固定組件)，一體固定于旋轉(zhuǎn)軸2上。本實(shí)施型態(tài)的葉片固定部33為轉(zhuǎn)軸組件，其具有朝向葉片30的延伸方向延伸的旋轉(zhuǎn)支軸33Z及一對(duì)固定部33A，33B,其在該旋轉(zhuǎn)支軸33Z的軸線33z (參照第2圖)所夾出的角度為可變狀態(tài)。其中一固定部33A可通過葉片安裝組件330使用締結(jié)組件一體固定于葉片30上。另一固定部33B亦可使用締結(jié)組件一體固定于旋轉(zhuǎn)軸2那側(cè)的軸固定部221上，藉此，所有葉片固定部33可和軸固定部221 —體旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施型態(tài)的葉片安裝組件330如第2圖所示，在構(gòu)造上具有用來夾持葉片30的一對(duì)平行板部330A，330A及以與這些部分垂直的型態(tài)結(jié)合的垂直結(jié)合部330B，被平行板部330A，330A夾持的葉片30藉由締結(jié)組件得到一體固定。第2 (a)圖為第I圖中的I個(gè)葉片固定部被放大的部分剖面圖，第2(b)圖及第2(d)圖為簡(jiǎn)略表示第2(a)圖的A-A剖面的模式圖，第2(c)圖及第2(e)圖為簡(jiǎn)略表示第2(a)圖的B-B剖面的模式圖。但是，在第2(b)圖及第2(c)圖、第2(d)圖及第2(e)圖中，葉片30的寬度方向W與旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向所夾的角度Θ不同，第2(b)圖及2(c)圖表示葉片30與風(fēng)垂直的狀態(tài)，第2(d)圖及第2(e)表示葉片30與風(fēng)平行的狀態(tài)。在第2圖中，葉片固定部33的固定部33A締結(jié)固定于垂直結(jié)合部330B，葉片30可與平行板部330A，330A —起繞著旋轉(zhuǎn)支軸33Z的軸線33z周圍旋轉(zhuǎn)。另一方面，葉片固定部33的固定部33B可藉由締結(jié)組件直接固定于軸固定部221。旋轉(zhuǎn)支軸33Z如第8圖及第10圖所示，葉片30以寬度方向W上的第一側(cè)的端部30A那側(cè)為中心，為使另一邊的第二側(cè)的端部30B旋轉(zhuǎn)，設(shè)置于偏向第一側(cè)的端部30A那側(cè)的位置。在本實(shí)施型態(tài)中，第一側(cè)的端部30A相對(duì)于軸線33z在內(nèi)周側(cè)，第二側(cè)的端部30B在外周側(cè)，在此的旋轉(zhuǎn)支軸33Z的軸線33z位于比第一側(cè)的端部30A那側(cè)的端緣位置更外側(cè)的地方。角度調(diào)整機(jī)構(gòu)300如第11圖所示，具備偏置裝置34(參照第4圖及第6圖)，其中，當(dāng)風(fēng)力低于既定的微風(fēng)水平時(shí)，在承受該風(fēng)力的葉片30的寬度方向W最與風(fēng)平行(與風(fēng)平行的方向X)的既定初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A，保持偏置，又包括砝碼裝置35，其中，當(dāng)風(fēng)力超過該微風(fēng)水平時(shí)，離心力FA強(qiáng)過加于葉片30的該風(fēng)力所產(chǎn)生的受風(fēng)面30w所受到的推壓力FW、偏置裝置的偏置力FB，藉此，本身變位至外部，葉片30變成與風(fēng)垂直(與風(fēng)垂直的面Y)，以此形態(tài)該砝碼裝置35通過連接機(jī)構(gòu)37 (參照第4圖及第6圖)連結(jié)至葉片30 ；當(dāng)風(fēng)力達(dá)到既定的強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，葉片30到達(dá)寬度方向W最與風(fēng)垂直的既定高速旋轉(zhuǎn)用角度位置B，并且，當(dāng)風(fēng)力再度超過該強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，該風(fēng)力所產(chǎn)生的推壓力FW、偏置裝置34的偏置力FB強(qiáng)過離心力FA，將砝碼組件35推壓至內(nèi)部，藉此，使葉片30恢復(fù)成其寬度方向W與風(fēng)平行的狀態(tài)。 此外，在本發(fā)明中，所謂葉片30的受風(fēng)面30w的寬度方向W與風(fēng)平行，是葉片30的受風(fēng)面30w的寬度方向W與受風(fēng)方向2w(即，旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向，即與風(fēng)平行的方向X)所夾的角度Θ較小的意思，所謂葉片30的受風(fēng)面30w的寬度方向W與風(fēng)垂直， 是葉片30的受風(fēng)面30w的寬度方向W與受風(fēng)方向2w垂直的面Y (即，與旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向垂直的面Y)所夾的角度較小的意思。以下將使用第7圖至第10圖說明本實(shí)施型態(tài)的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)300的構(gòu)造。此外，本發(fā)明的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)300不受到以下所敘述的本實(shí)施型態(tài)的構(gòu)造的限制。砝碼組件35設(shè)置于每個(gè)葉片30上，如第7圖及第9圖所示，分別能夠一體旋轉(zhuǎn)的方式安裝于旋轉(zhuǎn)軸2上。這些砝碼組件35本身也會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，根據(jù)本身所受到的離心力，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線2x朝向徑向的內(nèi)外方向變位，通過連接機(jī)構(gòu)37(參照第4圖及第6圖)與旋轉(zhuǎn)軸2為一體或與其連動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。在此，其徑向(對(duì)應(yīng)的砝碼組件35產(chǎn)生變位的徑方向)與旋轉(zhuǎn)軸線2x雙方垂直的旋轉(zhuǎn)軸線371y周圍旋轉(zhuǎn)，以此方式連結(jié)固定于軸固定部221上。另一方面，透過連接機(jī)構(gòu)37連結(jié)至共通的連結(jié)組件36，藉此，連結(jié)組件36根據(jù)砝碼組件35朝向徑向內(nèi)外的變位，在旋轉(zhuǎn)軸2上滑動(dòng)。連接機(jī)構(gòu)37藉由旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)速度越大則作用力越大的離心力FA而成為可動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)離心力FA變大時(shí)，砝碼組件35位于外部，當(dāng)離心力變小時(shí)，砝碼組件35位于內(nèi)部，在預(yù)先設(shè)定的徑向范圍內(nèi)使砝碼組件35產(chǎn)生變位。在本實(shí)施型態(tài)中，如第7圖及第9圖所示，在構(gòu)造上具有相互連接結(jié)合的第一連接組件371與第二連接組件372。在形成L字形的第一連接組件371的其中一邊的端部371A上，有砝碼組件35藉由締結(jié)組件固定為一體，在另一邊的端部371B上，第二連接組件372的其中一端部372A在型態(tài)上具有與旋轉(zhuǎn)軸線2x、其徑向(對(duì)應(yīng)的砝碼組件35產(chǎn)生變位的徑向)雙方垂直的旋轉(zhuǎn)軸線372y，以相互旋轉(zhuǎn)的方式安裝于其上。第二連接組件372的另一端部372B在型態(tài)上具有與旋轉(zhuǎn)軸線y平行的旋轉(zhuǎn)軸線373y，能夠互相旋轉(zhuǎn)的方式安裝于具有圓盤形狀的環(huán)狀連結(jié)組件36的外周部。又，在位于L字形的第一連接組件371中間的彎曲部37IC上，在型態(tài)上具有與軸固定部221相同、與旋轉(zhuǎn)軸線372y平行的旋轉(zhuǎn)軸線371y，能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于其上。軸固定部221一體固定于旋轉(zhuǎn)軸2上，不會(huì)隨著砝碼組件35沿著徑向的移動(dòng)而產(chǎn)生變位，藉由固定連接此軸固定部221的型態(tài)，第一連接組件371與第二連接組件372成為可動(dòng)組件。偏置裝置34為彈簧組件(拉伸彈簧)，設(shè)置于每個(gè)葉片30上，各個(gè)偏置裝置34如第 圖及第9圖所示，其中一端部固定于與軸固定部221中的葉片固定部33相反的那個(gè)面?zhèn)申虿⑶?，另一端部固定于相向于旋轉(zhuǎn)軸線2χ的方向的連結(jié)組件36的相向面?zhèn)?。在本?shí)施型態(tài)中，于軸固定部221的受風(fēng)方向上游的那面，設(shè)有固定彈簧組件34的其中一端的彈簧固定部221c (參照第2 (a)圖)，于連結(jié)組件36的受風(fēng)方向下游的那面，設(shè)有固定彈簧組件34的另一端的彈簧固定部36c (參照第4圖及第6圖)。這對(duì)彈簧固定部221c，36c預(yù)先設(shè)置于復(fù)數(shù)個(gè)位置(在此為3個(gè)位置)，藉此，可增加彈簧組件34的數(shù)目來調(diào)整偏置力。連接組件36通過連接機(jī)構(gòu)37及軸固定部221與旋轉(zhuǎn)軸2 —體旋轉(zhuǎn)，并且，藉由砝碼組件35朝向徑向內(nèi)部的變位，滑動(dòng)至旋轉(zhuǎn)軸線2x的第一側(cè)(參照第7圖及第8圖)，藉由砝碼組件35朝向徑向外部的變位，滑動(dòng)至旋轉(zhuǎn)軸線2x的第二側(cè)(參照第9圖及第10圖)，如此，在中央部通過軸承裝置連結(jié)至旋轉(zhuǎn)軸2上。在此，第一側(cè)在受風(fēng)方向下游側(cè)(軸固定部221那側(cè))，第二側(cè)在受風(fēng)方向上游側(cè)。在連結(jié)組件36上，對(duì)應(yīng)的葉片30因砝碼組件35朝向徑向內(nèi)部的變位導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸線2x朝向第一側(cè)移動(dòng)，角度Θ與風(fēng)平行，直接或間接受到推壓，因砝碼組件35朝向徑向外 部變位導(dǎo)致其朝向旋轉(zhuǎn)軸線2x朝向第二側(cè)滑動(dòng)，角度Θ與風(fēng)垂直，直接或間接受到推壓，產(chǎn)生此推壓力的推壓組件362設(shè)置于每一個(gè)葉片30上。藉此，各葉片30的角度Θ根據(jù)伴隨這些砝碼組件35朝向徑向內(nèi)外的移動(dòng)而滑動(dòng)的連結(jié)組件36的旋轉(zhuǎn)軸上的位置來決定，藉此，各葉片30的角度Θ以互為同步且相同角度的形式來變化。此外，第7圖至第10圖中的各推壓組件362被圖標(biāo)為直接推壓或拉回對(duì)應(yīng)的葉片30的構(gòu)造，但實(shí)際上如第2圖所示，亦可以貫通的形式延伸出形成于軸固定部221的圓盤狀前端部221A的貫通孔221h，該延伸先端部能夠在與旋轉(zhuǎn)支軸33Z的軸線33z平行的軸線周圍旋轉(zhuǎn)的形式，固定于一體固定于對(duì)應(yīng)的葉片30的固定部33A(在此為設(shè)置于受風(fēng)方向上游側(cè)的平行板部330A的旋轉(zhuǎn)固定部330a)。此外，在此的推壓組件362能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定于距離固定部33A的旋轉(zhuǎn)支軸33Z較遠(yuǎn)那側(cè)的第二側(cè)。又，砝碼組件35預(yù)先規(guī)定于徑方向的可動(dòng)范圍內(nèi)。第9圖的狀態(tài)為砝碼組件35位于徑方向的最外側(cè)位置的狀態(tài)，在連接機(jī)構(gòu)37的構(gòu)造上，超過此徑方向外側(cè)則不可變位。砝碼組件35在達(dá)到此最外側(cè)位置之后，葉片30也達(dá)到其受風(fēng)面30w的寬度方向W最與風(fēng)垂直的既定高速旋轉(zhuǎn)用角度位置B(參照第11圖)。另一方面，第7圖的狀態(tài)為砝碼組件35位于徑方向的最內(nèi)側(cè)位置的狀態(tài)，超過此徑方向內(nèi)側(cè)則不可變位。但是，這并不是連結(jié)機(jī)構(gòu)37的構(gòu)造所規(guī)定的最內(nèi)側(cè)位置。即，其最內(nèi)側(cè)位置可規(guī)定為對(duì)于葉片30沿著與風(fēng)平行且包含葉片30在內(nèi)的角度變更動(dòng)作所連動(dòng)的可動(dòng)構(gòu)造體銜接至設(shè)置于與該動(dòng)作方向相向的位置的銜接組件38的銜接位置。在第7圖及第8圖中，進(jìn)一步在第11(a)圖的狀態(tài)下，葉片30藉由風(fēng)力所產(chǎn)生的推壓力FW和偏置裝置34所產(chǎn)生的偏置力FB偏置為與風(fēng)平行的狀態(tài)，然而，這些作用力FW及FB使葉片30變更為與風(fēng)平行的狀態(tài)的角度變更動(dòng)作，藉由銜接組件38銜接至包含葉片30在內(nèi)的這個(gè)角度變更動(dòng)作所連動(dòng)的可動(dòng)構(gòu)造體，停止動(dòng)作。另夕卜，該停止位置為砝碼組件35的徑方向上的最內(nèi)側(cè)位置，同時(shí)此時(shí)的葉片30的位置變?yōu)槌跏夹D(zhuǎn)用角度位置A。在本實(shí)施型態(tài)中，各葉片固定部33通過能夠一體旋轉(zhuǎn)的方式固定于旋轉(zhuǎn)軸2的共通固定組件固定于旋轉(zhuǎn)軸2上，該固定組件作為銜接組件38來使用。在此，軸固定部221為銜接組件38。另一方面，為了隨著葉片30的寬度方向W與風(fēng)平行而接近上述固定組件，連結(jié)組件36與連接機(jī)構(gòu)37連接，作為上述的可動(dòng)構(gòu)造體39來使用。另外，在作為銜接組件38的軸固定部221及作為可動(dòng)構(gòu)造體39的連結(jié)組件36中任意一個(gè)或雙方上，形成朝向另一組件延伸的延伸部380，該延伸部380中的另一組件那側(cè)的先端銜接至該另一組件的銜接部390，藉此，葉片30的位置得以保持在初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A。在此，在連結(jié)組件36上，形成從其中央部朝向軸固定部221延伸形成的筒狀部或突起部，作為延伸部380，其先端與軸固定部221的銜接部390相互銜接，藉此，葉片30的位置得以保持在初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A。此外，銜接組件38的銜接部及可動(dòng)構(gòu)造體39的銜接部中至少一個(gè)作為橡膠等彈性組件來設(shè)置。在此，軸固定部221的銜接部30作為彈性組件來設(shè)置。藉由具有此種構(gòu)造，葉片可以第11圖所示的形式來動(dòng)作。S卩，當(dāng)風(fēng)力低于既定的微風(fēng)水平時(shí)，如第11 (a)圖所示，該風(fēng)力對(duì)葉片30的受風(fēng)面30w的推壓力FW和偏置裝置34的偏置力FB克服離心力FA，將砝碼組件35推壓至內(nèi)部，葉片30偏置維持在初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A。具體地說，當(dāng)風(fēng)力低于既定的微風(fēng)水平時(shí)，上述的可動(dòng)構(gòu)造體39銜接至銜接部38，受到上述的推壓力FW和偏置力FB推壓，葉片30的位置保持在作為該銜接位置的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A，此時(shí)，葉片30的受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)平 行。此狀態(tài)為即使一點(diǎn)點(diǎn)風(fēng)也會(huì)使風(fēng)車3輕易得到較大力矩的狀態(tài)，為風(fēng)車3容易旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。不過，也是難以得到很多旋轉(zhuǎn)數(shù)的狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)力超過上述的微風(fēng)水平而達(dá)到既定的強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，離心力FA開始增大，強(qiáng)過受風(fēng)面30w所受到的推壓力FW、偏置裝置34的偏置力FB，砝碼組件35變位至外部，直到FA、Fff及FB在達(dá)到平衡位置，并且，葉片30的角度Θ也離開初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A，改變成與風(fēng)垂直的位置。此狀態(tài)為越是與風(fēng)垂直，越難以得到較大力矩的狀態(tài)，但也是轉(zhuǎn)變至適于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的中的狀態(tài)。不過，砝碼組件35被規(guī)定在最外側(cè)位置。當(dāng)?shù)竭_(dá)該最外側(cè)位置，砝碼組件35不會(huì)超過那個(gè)最外側(cè)位置的地方變位。此時(shí)，葉片30為到達(dá)其寬度方向W最與風(fēng)垂直的既定高速旋轉(zhuǎn)用角度位置B的狀態(tài)。此狀態(tài)為風(fēng)車3可以最高速來旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)力超過該強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，該風(fēng)力對(duì)受風(fēng)面30w所產(chǎn)生的推壓力FW、偏置裝置34的偏置力FB強(qiáng)過離心力FA，這次將砝碼組件35推壓至內(nèi)部，藉此，使葉片30的寬度方向W恢復(fù)成與風(fēng)平行。此狀態(tài)為風(fēng)車3慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殡y以得到高旋轉(zhuǎn)數(shù)的狀態(tài)中途的狀態(tài)。在此的葉片30的位置可恢復(fù)到上述可動(dòng)構(gòu)造體39銜接至銜接組件38的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置A0如此，根據(jù)本實(shí)施型態(tài)，藉由具有偏置裝置34、砝碼組件35及連接機(jī)構(gòu)37，可以3階段來變更葉片30的角度Θ，當(dāng)風(fēng)力為微風(fēng)時(shí)，為使其輕易旋轉(zhuǎn)，使葉片30的角度Θ與風(fēng)平行，此為第一階段，當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，為了能夠輕易地變成高速旋轉(zhuǎn)，使葉片30的角度Θ與風(fēng)垂直，此為第二階段，當(dāng)風(fēng)力為強(qiáng)風(fēng)時(shí)，為了防止過度旋轉(zhuǎn)，使葉片30從與風(fēng)垂直恢復(fù)為與風(fēng)平行，此為第三階段，藉由這3階段的葉片30的角度變更所產(chǎn)生的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)速度控制，使風(fēng)車3的啟動(dòng)性優(yōu)良，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的效率也很高，并且，也可在變?yōu)閺?qiáng)風(fēng)時(shí)抑制過度旋轉(zhuǎn)。以下將說明包括上述風(fēng)車3的風(fēng)力發(fā)電裝置I的構(gòu)造。此外，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置I不受以下將敘述的本發(fā)明的構(gòu)造的限制。本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置I在構(gòu)造上包括風(fēng)車3 (參照第I圖、第12圖及第13圖)，其藉由具有上述的構(gòu)造承受來自既定的受風(fēng)方向2w的風(fēng)力，朝向一定旋轉(zhuǎn)方向在既定的旋轉(zhuǎn)軸線2x的周圍旋轉(zhuǎn)，又包括飛輪7 (參照第17圖)，其朝向上述一定旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸2增速時(shí)，變成與該旋轉(zhuǎn)軸2 —體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，本身也增速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸2減速時(shí)，與旋轉(zhuǎn)軸2分離，進(jìn)行慣性旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，并且，通過單方向離合器6 (單向離合器參照第17圖)而配置，再者，在此又包括發(fā)電機(jī)(發(fā)電裝置)9(參照第13圖)，其具有與飛輪7同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式來配置的轉(zhuǎn)子91 (參照第17圖)，藉由伴隨飛輪7的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子91的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力。再者也可以說，包括與第二發(fā)電機(jī)9不同的第一發(fā)電機(jī)5，其將發(fā)電機(jī)9當(dāng)作第二發(fā)電機(jī)，具有與飛輪7同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式來配置的轉(zhuǎn)子51，藉由伴隨飛輪7的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子51的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力。在此，如第17圖所示，在相對(duì)于飛輪7的受風(fēng)方向下游側(cè)設(shè)置第一發(fā)電機(jī)5,在受風(fēng)方向上游側(cè)設(shè)置第二發(fā)電機(jī)9。另外，本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置I如第14A圖及第14B圖所示，在構(gòu)造上包括輸 出部(輸出裝置)10，其接受第一發(fā)電機(jī)5與第二發(fā)電機(jī)9雙方所產(chǎn)生的電力輸出，將其匯集起來輸出至外部。即，第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9的發(fā)電電力的輸出線在輸出至外部之間連接，構(gòu)成外部輸出的一個(gè)系統(tǒng)。輸出部10如第14A圖所不,第一發(fā)電機(jī)5與第二發(fā)電機(jī)9雙方所產(chǎn)生的三相交流電力可分別輸入整流器12，然后，輸入升壓控制器11，以既定的電壓輸出，然后，再將其輸入電力調(diào)節(jié)器15,將所輸入的直流電力轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)電力并輸出。藉此,可匯集第一發(fā)電機(jī)5與第二發(fā)電機(jī)9雙方所產(chǎn)生的電力并將其供給至外部的電源系統(tǒng)19A，例如，可賣出此電力。又，在電力調(diào)節(jié)器15中，可先轉(zhuǎn)換為家庭內(nèi)所使用的交流電力再輸出。又，輸出部10亦可如第14B圖所不,將第一發(fā)電機(jī)5與第二發(fā)電機(jī)9雙方所產(chǎn)生的電力分別輸入至整流器12，然后，再輸入升壓控制器13，將設(shè)定為既定電壓的直流電力供給至電池(蓄電裝置)19B，以進(jìn)行蓄電。又，亦可將蓄積于電池(蓄電裝置)19B的電力通過電力調(diào)節(jié)器15供給至外部的電源系統(tǒng)19A。第15圖為簡(jiǎn)略表示本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置I的放大剖面圖。風(fēng)車3配置于筒狀風(fēng)洞部(導(dǎo)管)31的內(nèi)側(cè)，該筒狀風(fēng)洞部以與旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的方向同軸的形式延伸成筒狀。筒狀風(fēng)洞部31的形成方式為，開口面積從風(fēng)車3的受風(fēng)方向2w的上游側(cè)朝向下游側(cè)逐漸減少。具體來說，筒狀風(fēng)洞部31在從受風(fēng)方向2w的上游側(cè)的環(huán)狀端部31A到下游側(cè)的環(huán)狀端部3IB之間的的區(qū)間內(nèi)，形成朝向徑向內(nèi)側(cè)膨脹出的彎曲形狀。被收進(jìn)此筒狀風(fēng)洞部31中的風(fēng)以壓縮的形式供給至下游，下游側(cè)的葉片承受此風(fēng)，所以，可增加風(fēng)車3所得到的旋轉(zhuǎn)力。筒狀風(fēng)洞部31在其內(nèi)周面，固定有復(fù)數(shù)個(gè)從短艙21的外周面21A向外延伸成放射狀的支持組件(FRP) 32，其設(shè)置方式為，與短艙21 —起不對(duì)旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)。短艙21將第一發(fā)電機(jī)5、飛輪7、第二發(fā)電機(jī)9及旋轉(zhuǎn)軸2收納于內(nèi)部，在此，進(jìn)一步收納角度調(diào)整機(jī)構(gòu)300。輪轂22及葉片30沿受風(fēng)方向2w設(shè)置于比船艙21的偏下游側(cè)，在下游側(cè)的葉片30所得到的旋轉(zhuǎn)力通過旋轉(zhuǎn)軸2傳達(dá)至位于受風(fēng)方向2w的上游側(cè)的發(fā)電機(jī)5，9那側(cè)。短艙21的安裝方式，如第15圖所示，可與從地表的基礎(chǔ)部190 (參照第12圖)延伸出的支柱(塔)110的上端部IlOT —起，針對(duì)支柱本體IlOS配合風(fēng)向，朝向水平面內(nèi)改變方向(可在支柱本體Iios的鉛直方向的軸線IlOx的周圍旋轉(zhuǎn))。在本實(shí)施型態(tài)中，從外周側(cè)覆蓋各葉片30的筒狀風(fēng)洞部31設(shè)置于短艙21的受風(fēng)方向2w的下游側(cè)，所以，該筒狀風(fēng)洞部31作為可改變風(fēng)車3的受風(fēng)方向2w的尾翼來使用。即，當(dāng)筒狀風(fēng)洞部31的筒狀外周面31C(特別是其水平方向那側(cè)的面參照第12圖)承受風(fēng)力時(shí)，對(duì)支柱110的上端部IlOT旋轉(zhuǎn)，順著風(fēng)來的方向，使旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x朝向受風(fēng)方向上游側(cè)。第16圖為以通過軸線2x，IlOx的平面切開第15圖的短艙的剖面圖。在短艙21的內(nèi)部，配置有發(fā)電殼體100，其從風(fēng)車3的受風(fēng)方向2w的上游側(cè)依序收納飛輪7、第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9，藉由締結(jié)組件締結(jié)固定于短艙21上。如第17圖所示，在發(fā)電殼體100的內(nèi)部，從受風(fēng)方向2w的上游側(cè)，依序具有收納第二發(fā)電機(jī)9的上游側(cè)收納空間9S、收納飛輪7的中間收納空間7S、收納第一發(fā)電機(jī)5的下游側(cè)收納空間5S，形成一系列空間的形狀。在這一系列的空間中，飛輪7配置于中間收納空間7S內(nèi)，藉此，分割了上游側(cè)收納空間9S及下游側(cè)收納空間5S。對(duì)于這兩個(gè)圓筒狀的上游側(cè)收納空間9S及下游側(cè)收納空間5S相比較，同樣也是圓筒狀的中間收納空間7S的直徑較大，并且，所收納的飛輪7本身的位置為沿著徑向靠近中間收納空間7S的圓筒狀外周壁，所以，當(dāng)配置飛輪7時(shí)，上游側(cè)收納空間9S及下游側(cè)收納空間5S僅連通至飛輪7的外 周側(cè)，所以，為更確實(shí)的分離狀態(tài)。藉此，伴隨上游側(cè)收納空間9S及下游側(cè)收納空間5S中一空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體(轉(zhuǎn)子91，51)的旋轉(zhuǎn)的亂流所帶來的影響，不會(huì)使另一空間接收到。旋轉(zhuǎn)軸2相對(duì)于發(fā)電殼體100通過軸承裝置60被安裝，以針對(duì)發(fā)電殼體100貫通自身的軸線方向，并相對(duì)于發(fā)電殼體100順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)(參照第17圖)。本實(shí)施型態(tài)的軸承裝置60為密封裝置(O環(huán)等)或藉由油脂之類來產(chǎn)生密封機(jī)能的密封型軸承裝置，藉由該密封機(jī)能來形成密封狀態(tài)。當(dāng)所密封的發(fā)電殼體100的內(nèi)部在大氣壓力下填充空氣時(shí)，內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)體51，91，7等所承受的填充氣體所產(chǎn)生的阻力(空氣阻力)得以減輕，成為類似減壓狀態(tài)的內(nèi)部狀態(tài)。在第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9中，沿著可在旋轉(zhuǎn)軸2的周圍旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)子)51，91的周方向，以既定間隔配置復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件52，92，并且，以形成氣隙的形式與這些磁性組件52，92相向，同時(shí)，在構(gòu)造上包括固定子(發(fā)電機(jī)固定子)53，93，其上配置有不對(duì)該轉(zhuǎn)子51，91旋轉(zhuǎn)的固定子線圈54，94，藉由這些磁性組件52，92與固定子線圈54，94的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力。所產(chǎn)生的電力(發(fā)電電力)在其相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度越大時(shí)便越大。此外，本實(shí)施型態(tài)中之磁性組件52，92為永久磁鐵，可使用釹磁鐵等。又，在本實(shí)施型態(tài)中，磁性組件52，92與固定子線圈54，94的數(shù)目比為3 :4，從固定子線圈54，94輸出三相的交流電力。在支柱110的上端部IlOT的上端軸部IllT上，如第16圖所示，設(shè)有滑環(huán)110SA，110SB，在構(gòu)造上，通過在各滑環(huán)110SA，110SB上滑動(dòng)的刷子102CA (有圖示出)，102CB (未圖示出)，從固定子線圈54，94汲取發(fā)電輸出。所汲取的發(fā)電輸出通過通過筒狀的支柱(塔)110的內(nèi)部空間的配線，連接至輸出部10。此外，為了在支柱110的上端部IIOT的上端面能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定旋轉(zhuǎn)軸2，如第16圖所示，內(nèi)包軸承裝置的固定部120藉由締結(jié)組件來締結(jié)固定。發(fā)電殼體100相對(duì)于這些固定部120，設(shè)置于受風(fēng)方向上游側(cè)。此外，在旋轉(zhuǎn)軸2的受風(fēng)方向上游側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸2及延長(zhǎng)該旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸延長(zhǎng)部2’藉由軸連結(jié)部130，能夠一體旋轉(zhuǎn)的方式產(chǎn)生連結(jié)。插通發(fā)電殼體100內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸2為其旋轉(zhuǎn)軸延長(zhǎng)部2’。
第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9雙方的固定子53，93作為沿著旋轉(zhuǎn)軸2的軸線方向從發(fā)電殼體100朝向殼體內(nèi)部突出形成的筒狀元件來設(shè)置。在這些筒狀元件53，93上，沿著周緣方向以既定間隔形成沿著徑向形成貫通的開口部。這些開口部藉由在設(shè)置于周緣方向的旋轉(zhuǎn)軸2的軸線方向上延伸的各柱部，產(chǎn)生區(qū)隔，在各柱部上，有固定子線圈54，94纏繞。在本實(shí)施型態(tài)中，相鄰柱部的線圈纏繞方向?yàn)橄喾捶较?。本?shí)施型態(tài)的第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9具有與旋轉(zhuǎn)軸2同軸且與飛輪7相互一體旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)子部51A，91A及第二轉(zhuǎn)子部51B，91B，作為轉(zhuǎn)子51，91。雙方的轉(zhuǎn)子部51A，91A及51B，91B具有通過氣隙而相向的相向面，在雙方的相向面上，沿著周緣方向以相同數(shù)目及既定間隔配置復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件92，藉由締結(jié)組件來固定。不過，其中一轉(zhuǎn)子部51A，91A的磁性組件52A(52)，92A(92)與另一轉(zhuǎn)子部51B，91B的磁性組件52B(52),92B(92)以不同極性(磁極)的著磁面相對(duì)。再者，在這些第一轉(zhuǎn)子部51A，91A與第二轉(zhuǎn)子部52A，92A之間的空隙中，有固定子53，93的固定子線圈54，94介于其中。復(fù)數(shù)個(gè)固定子線圈54，94沿著其周緣方向，以既定間隔配置于雙方用來旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子51A，51B，91A，91B的磁性組件52，52與磁性組件92，92之間所夾持的固定子53，93上的環(huán)狀相向區(qū)域上。 又,第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9上,第一轉(zhuǎn)子部51A,91A及第二轉(zhuǎn)子部51B,91B配置成與旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)軸線2x的徑向相向。第一轉(zhuǎn)子部51A，91A以與飛輪7同軸且與其一體旋轉(zhuǎn)的方式，固定于在飛輪7的固定部70A的外周側(cè)所形成的固定部50A，90A。形成第二轉(zhuǎn)子部的圓筒狀部51B，91B以與飛輪7同軸且與其一體旋轉(zhuǎn)的方式，固定于在飛輪7的固定部70A的內(nèi)周側(cè)所形成的固定部50B，90B。此外，本實(shí)施型態(tài)的飛輪7具有通過單方向離合器(單向離合器)6固定于旋轉(zhuǎn)軸2上的軸固定部70C、從軸固定部70C朝向徑方向外側(cè)延伸的圓盤狀中間部70B、第一轉(zhuǎn)子部51A，91A及第二轉(zhuǎn)子部51B，91B —體固定于中間部70B的徑方向外側(cè)的固定部70A。再者，在本實(shí)施型態(tài)中，具有從固定部70A朝向徑方向外側(cè)延伸的外端部70D。以上說明了本發(fā)明其中一實(shí)施型態(tài)，但完全不受該例子限定，本發(fā)明亦不受該實(shí)施型態(tài)限定，只要在不脫離權(quán)利要求書的主旨的范圍內(nèi)，可根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員的知識(shí)進(jìn)行各種變更。例如，可以下面的方式變更上述實(shí)施型態(tài)。第18圖所示的本實(shí)施型態(tài)的風(fēng)力發(fā)電裝置I在構(gòu)造上具有承受來自既定的受風(fēng)方向2w的風(fēng)力朝向一定旋轉(zhuǎn)方向在既定的旋轉(zhuǎn)軸線2x的周圍旋轉(zhuǎn)的風(fēng)車3 ;又具有第一發(fā)電機(jī)(發(fā)電裝置)5，其具有與風(fēng)車3的旋轉(zhuǎn)軸2同軸且以與其一體旋轉(zhuǎn)的方式來配置的轉(zhuǎn)子51，同時(shí)又藉由伴隨旋轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子51的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力；還具有飛輪7，其與旋轉(zhuǎn)軸2同軸，且通過單方向離合器(單向離合器)6而配置，該配置朝向上述一定旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)軸2增速時(shí)，變成與該旋轉(zhuǎn)軸2 —體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)且自身也增速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)軸2減速時(shí)，與該旋轉(zhuǎn)軸2分離且產(chǎn)生慣性旋轉(zhuǎn)動(dòng)作；另具有與第一發(fā)電機(jī)5不同的第二發(fā)電機(jī)(發(fā)電裝置)9，其具有與上述飛輪7同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式配置的轉(zhuǎn)子91，藉由伴隨上述飛輪7的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子91的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力。再者，就第18圖的風(fēng)力發(fā)電裝置I而言，在構(gòu)造上具有輸出部(輸出裝置)10，其接受第一發(fā)電機(jī)5與第二發(fā)電機(jī)9雙方所產(chǎn)生的電力輸入，將其匯集起來輸出至外部。SP，其構(gòu)造為第一發(fā)電機(jī)5及第二發(fā)電機(jī)9所發(fā)出的相位互異的發(fā)電電力以一個(gè)系統(tǒng)來輸出至外部的型態(tài)。此外，在此情況下的輸出部10的構(gòu)造可以和第14A圖及第14B圖相同。第18圖的第一發(fā)電機(jī)5具有與旋轉(zhuǎn)軸2同軸且相互一體旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)子部51A及第二轉(zhuǎn)子部51B，作為轉(zhuǎn)子51。雙方的轉(zhuǎn)子部51A，51B具有通過氣隙而相向的相向面，在雙方的相向面上，沿著周緣方向以相同數(shù)目及既定間隔配置復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件52，藉由締結(jié)組件來固定。不過，在雙方的轉(zhuǎn)子部51A，51B中的一轉(zhuǎn)子部51A的磁性組件52A(52)與另一轉(zhuǎn)子部51B的磁性組件52B(52)以不同極性(磁極)的著磁面相對(duì)。再者，在這些第一轉(zhuǎn)子部51A與第二轉(zhuǎn)子部51B之間的空隙中，有固定子53的固定子線圈54介于其中，復(fù)數(shù)的固定子線圈54沿著其周緣方向，以既定間隔配置于雙方用來旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子51A，51B的磁性組件52，52之間所夾持的固定子53上的環(huán)狀相向區(qū)域上。又，在第一發(fā)電機(jī)5中，第一轉(zhuǎn)子部51A及第二轉(zhuǎn)子部51B與旋轉(zhuǎn)軸2的軸線2x的徑方向(半徑方向)相向而配置。在本實(shí)施型態(tài)中，包括轉(zhuǎn)子本體部50以作為轉(zhuǎn)子51的本體部，其具有以與旋轉(zhuǎn)軸2 —體旋轉(zhuǎn)的方式來固定的軸固定部50C、從軸固定部50C朝向徑方向外側(cè)延伸的圓盤狀中間部50B、中間部50B的徑方向外側(cè)的外端部50A。不過，轉(zhuǎn)子本體部50于在外周側(cè)具有很大重量的飛輪7相比較，重量較輕，半徑較小。形成第一轉(zhuǎn)子 部的圓筒狀部51A與形成第二轉(zhuǎn)子部且半徑比圓筒狀部51A大的圓筒狀部51B以與轉(zhuǎn)子本體部50同軸的形式一體旋轉(zhuǎn)的方式，兩者固定于轉(zhuǎn)子本體部50的外端部50A上。第18圖的第二發(fā)電機(jī)9具有與旋轉(zhuǎn)軸2同軸且與飛輪7—起相互一體旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)子部91A及第二轉(zhuǎn)子部91B作為轉(zhuǎn)子91。雙方的轉(zhuǎn)子部91A，91B具有通過氣隙而相向的相向面，在雙方的相向面上，沿著周緣方向以相同數(shù)目及既定間隔配置復(fù)數(shù)個(gè)磁性組件92，藉由締結(jié)組件來固定。不過，在雙方的轉(zhuǎn)子部91A，91B中一轉(zhuǎn)子部91A的磁性組件92A(92)與另一轉(zhuǎn)子部91B的磁性組件92B(92)以不同極性(磁極)的著磁面相對(duì)。再者，在這些第一轉(zhuǎn)子部91A與第二轉(zhuǎn)子部91B之間的空隙中，有固定子93的固定子線圈94介于其中。復(fù)數(shù)的固定子線圈94沿著其周緣方向，以既定間隔配置于雙方用來旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子91A，91B的磁性組件92，92之間所夾持的固定子93上的環(huán)狀相向區(qū)域上。又，在第二發(fā)電機(jī)9中，第一轉(zhuǎn)子部91A及第二轉(zhuǎn)子部91B與旋轉(zhuǎn)軸2的軸線2x的徑方向相向而配置。第一轉(zhuǎn)子部91A固定于飛輪7上，其固定方式為，形成第一轉(zhuǎn)子部的圓筒狀部91A與形成第二轉(zhuǎn)子部且半徑比圓筒狀部91A大的圓筒狀部91B與飛輪7同軸且
一體旋轉(zhuǎn)。此外，本實(shí)施型態(tài)的飛輪7具有通過單方向離合器(單向離合器)6來固定于旋轉(zhuǎn)軸2的軸固定部70C、從軸固定部70C朝向徑方向外側(cè)延伸的圓盤狀中間部70B、在中間部70B的徑方向外側(cè)固定形成第一轉(zhuǎn)子部的圓筒狀部91A與形成第二轉(zhuǎn)子部的圓筒狀部91B的固定部70A，在本實(shí)施型態(tài)中，也具有從固定部70A朝向徑方向外側(cè)延伸的外端部70D。如第19圖至第23圖所示，在風(fēng)車3 (葉片30)的迎風(fēng)面上，設(shè)有兼具發(fā)電部外殼(外殼)功能的風(fēng)導(dǎo)外殼(短艙)200，此外殼200的內(nèi)部可收納有發(fā)電部，并且，可該風(fēng)導(dǎo)外殼200 (同時(shí)也是外殼本體201)的外部一體形成風(fēng)向鰭板(風(fēng)向板部)202。在此例中，風(fēng)車3的外側(cè)不存在第12圖、第15圖所示的筒狀風(fēng)洞部(導(dǎo)管)31，風(fēng)車3以露出狀態(tài)承受風(fēng)力。風(fēng)導(dǎo)外殼200的外殼本體201沿著風(fēng)車3的軸方向具有直角剖面為縱長(zhǎng)橢圓形或圓形之類的光滑外周面，就該外殼本體201的迎風(fēng)面的端部而言，越靠近先端側(cè)則越細(xì)小，具有先端曲率較小的圓弧狀垂直剖面。
在外殼本體201的外周面上，上述的風(fēng)向鰭板202在沿著風(fēng)車3的軸方向的方向上，從該外殼本體201 (風(fēng)導(dǎo)外殼200)的外周面突出(例如向上突出)至外方而形成，風(fēng)向鰭板202與風(fēng)車3的旋轉(zhuǎn)面有直角方面的位置關(guān)系。風(fēng)向鰭板202具有與外殼本體201的軸方向長(zhǎng)度相等或比其稍短的長(zhǎng)度，并包括從外殼本體201的風(fēng)上側(cè)先端附近以圓弧狀(或直線狀)逐漸增加高度的斜邊203，又包括在外殼本體201的風(fēng)下側(cè)的端部附近到達(dá)最大高度并從其頂部朝向迎風(fēng)側(cè)切入形成圓弧狀(彎曲狀)而下降的后端部204(可為在風(fēng)下側(cè)膨脹成圓弧狀的后端部或以直線狀下垂的后端部)，其下端連接至外殼本體201的上部面。又，風(fēng)向鰭板202的斜邊203形成如刀鋒般的尖銳狀，又，從中間部朝向后端部204也有越靠近后端越尖銳的曲面，風(fēng)向鰭板202的風(fēng)向方向的中間部形成得最厚，從迎風(fēng)面來看，如第20圖所示，形成尖銳的三角形。與此種風(fēng)向鰭板202 —起夾持外殼本體201的軸線，于相反側(cè)(下側(cè))形成支柱連接部208，其與使風(fēng)車3維持既定高度的支柱(竿)206連接，支柱206連接于此。此支柱連接部208從外殼本體201的下面突出，并且，平滑地形成錐狀，下端部形成圓筒狀，在該圓筒狀上，嵌合了支柱206的圓形剖面的上端部，并且，如第19圖所示，透過軸承210，風(fēng)導(dǎo)外殼200及風(fēng)車3以自由旋轉(zhuǎn)的方式受到支柱206的軸線(垂直軸)的周圍支持。結(jié)果，形 成于風(fēng)導(dǎo)外殼200的風(fēng)向鰭板202沿著風(fēng)向，換言之，風(fēng)車3的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)常正對(duì)著風(fēng)向，如此，風(fēng)車3及風(fēng)導(dǎo)外殼200保持在自由狀態(tài)。第24圖為包含風(fēng)車3及風(fēng)導(dǎo)外殼200的部分的側(cè)面剖面圖(透視圖)，在風(fēng)導(dǎo)外殼200的內(nèi)部，風(fēng)車3的旋轉(zhuǎn)軸2以同心的狀態(tài)配置于風(fēng)導(dǎo)外殼200的中心線，又，第17圖或第18圖所示的發(fā)電殼體100以同心的狀態(tài)組合至其旋轉(zhuǎn)軸2上。再者，在第2圖至第11圖中所說明過的風(fēng)車3的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)300也收納于此風(fēng)導(dǎo)外殼200內(nèi)。此外，如第19圖、第22圖及第24圖所示，風(fēng)車3的中心部(葉片30的基端部)被圓形剖面的筒狀部212所占據(jù)，形成從此筒狀部212的中心部到與上述風(fēng)導(dǎo)外殼200相反的那側(cè)(風(fēng)下側(cè))突出成錐狀的錐狀中心部214，在此錐狀中心部214與筒狀部212 (到了受風(fēng)下側(cè)稍微收縮成錐形的約略圓筒狀)之間，形成圓環(huán)狀且越到底部越變窄的附帶錐形的環(huán)狀凹部216，在其內(nèi)部，配置有輪轂22及葉片固定部33。即使風(fēng)向有大幅的改變而使風(fēng)從風(fēng)導(dǎo)外殼200的后方吹過來，該附帶錐形的環(huán)狀凹部216也受到來自后方的風(fēng)而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，結(jié)果，自由狀態(tài)的風(fēng)導(dǎo)外殼200及風(fēng)車3的姿態(tài)(方向)產(chǎn)生將近180度的改變，風(fēng)導(dǎo)外殼200的先端能夠正對(duì)著風(fēng)的方式變更姿態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，承受風(fēng)力朝向一定旋轉(zhuǎn)方向在既定的旋轉(zhuǎn)軸周圍旋轉(zhuǎn)， 其特征在于包括 螺旋槳，為了承受上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線方向的風(fēng)力以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而在該旋轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)置2個(gè)以上，并相對(duì)于該旋轉(zhuǎn)軸沿著徑向向外延伸； 螺旋槳固定部，為了在承受上述風(fēng)力時(shí)使該受風(fēng)面的寬度方向與風(fēng)平行，以承受推壓力的型態(tài)以及該受風(fēng)面的寬度方向與上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線方向所形成的夾角可變的型態(tài)，將上述螺旋槳固定于上述旋轉(zhuǎn)軸上 '及螺旋槳角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括偏置裝置，其在上述風(fēng)力低于既定的微風(fēng)水平時(shí)，能將承受該風(fēng)力的上述螺旋槳偏置保持于上述寬度方向最能與風(fēng)平行的既定的初始旋轉(zhuǎn)用角度位置，又包括砝碼組件，其在上述風(fēng)力超過上述微風(fēng)水平時(shí)，克服將離心力加于上述螺旋槳的該風(fēng)力所產(chǎn)生的上述推壓力與上述偏置裝置的偏置力，藉此，使自身變位至外部，并以上述螺旋槳可變成與風(fēng)垂直的型態(tài)通過連接機(jī)構(gòu)連結(jié)至上述螺旋槳，當(dāng)上述風(fēng)力達(dá)到既定的強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，使上述螺旋槳到達(dá)上述寬度方向最能與風(fēng)垂直的既定高速旋轉(zhuǎn)用角度位置，并且，當(dāng)上述風(fēng)力進(jìn)一步超過該強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，該強(qiáng)風(fēng)所產(chǎn)生的上述推壓力與上述偏置裝置的偏置力克服上述離心力，將上述砝碼組件推回內(nèi)部，藉此，使上述螺旋槳以上述寬度方向與風(fēng)平行的型態(tài)回歸到原位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于， 其中，上述螺旋槳固定部為轉(zhuǎn)軸組件，具有朝向上述螺旋槳的延伸方向延伸的旋轉(zhuǎn)支軸與2個(gè)在該旋轉(zhuǎn)支軸的軸線周圍形成可變的夾角的固定板部，其中一固定板部固定于上述螺旋槳，另一固定板部能夠與上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)一體旋轉(zhuǎn)的方式得到固定，上述旋轉(zhuǎn)支軸為了使上述螺旋槳以上述寬度方向上的第一側(cè)的端部側(cè)為中心并使另一方的第二側(cè)的端部側(cè)旋轉(zhuǎn)，設(shè)置于上述第一側(cè)的端部側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于， 其中，上述砝碼組件連接結(jié)合于上述螺旋槳的上述寬度方向上的外周側(cè)的端部側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任意一個(gè)所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于， 其中，上述砝碼組件分別設(shè)置于復(fù)數(shù)個(gè)上述螺旋槳，每一個(gè)能夠與上述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，另一方面，為了使這些砝碼組件隨著朝向內(nèi)外的變位而相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸而滑動(dòng)，通過上述連接機(jī)構(gòu)連結(jié)至共通的連結(jié)組件，藉此，各上述螺旋槳的上述角度根據(jù)隨著這些砝碼組件的朝向內(nèi)外的移動(dòng)而滑動(dòng)的上述連結(jié)組件的上述旋轉(zhuǎn)軸上的位置，以彼此同步且同角度的型態(tài)產(chǎn)生變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于， 其中，各上述螺旋槳固定部通過能夠與上述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式固定的共通固定組件固定于上述旋轉(zhuǎn)軸，上述偏置裝置按照在上述固定組件與上述連結(jié)組件之間沿著上述旋轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生偏置力的方式來設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任意一個(gè)所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于， 其中，上述螺旋槳角度調(diào)整機(jī)構(gòu)在上述風(fēng)力低于上述微風(fēng)水平時(shí)，為了使上述寬度方向與上述風(fēng)平行，藉由上述偏置裝置偏置承受該風(fēng)力的上述螺旋槳，并且，使隨著包含上述螺旋槳的該螺旋槳的上述角度變化連動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)作的可動(dòng)構(gòu)造體銜接上銜接組件，以停止該動(dòng)作，藉此，將位置保持在上述初始旋轉(zhuǎn)用角度位置，另一方面，在上述風(fēng)力進(jìn)一步超過上述強(qiáng)風(fēng)水準(zhǔn)時(shí)，位置可回歸到上述可動(dòng)構(gòu)造體銜接至上述銜接組件的上述初始旋轉(zhuǎn)用角度位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于，其中，在上述銜接組件及上述可動(dòng)構(gòu)造體的銜接面中至少其中一者上，設(shè)有彈性組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車，其特征在于具備權(quán)利要求書4的要件，各上述螺旋槳固定部通過能夠與上述旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式固定的共通固定組件固定于上述旋轉(zhuǎn)軸，作為上述銜接組件來使用，另一方面，上述連結(jié)組件為了在上述螺旋槳的上述寬度方向與風(fēng)平行而接近上述固定組件，與上述連接機(jī)構(gòu)連接，作為上述構(gòu)造體來使用，在上述固定組件及上述連結(jié)組件中至少其中一者或兩者上，形成朝向另一組件延伸的延伸部，該延伸部上位于上述另一組件那側(cè)的先端銜接至該另一組件，藉此，上述螺旋槳的位置可保持在上述初始旋轉(zhuǎn)用角度位置。
9.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于包括 權(quán)利要求I至8中的任意一個(gè)所述的風(fēng)車， 飛輪，與上述旋轉(zhuǎn)軸同軸，通過單方向離合器而配置，該配置朝向上述一定旋轉(zhuǎn)方向，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)軸增速時(shí)，變成與該旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)且自身也增速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)軸減速時(shí)，與該旋轉(zhuǎn)軸分離且產(chǎn)生慣性旋轉(zhuǎn)動(dòng)作； 發(fā)電裝置，具有與上述飛輪同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式配置的轉(zhuǎn)子，藉由伴隨上述飛輪的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力；及 輸出裝置，將上述發(fā)電裝置所產(chǎn)生的雙方或任意一個(gè)的電力輸出至外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于包括 其中，將上述發(fā)電裝置作為第二發(fā)電裝置，包括與第二發(fā)電裝置不同的第一發(fā)電裝置，其具有與上述風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)軸同軸且以一體旋轉(zhuǎn)的方式配置的轉(zhuǎn)子，藉由伴隨上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生電力，上述輸出裝置將上述第一發(fā)電裝置與上述第二發(fā)電裝置兩者或任意一個(gè)所產(chǎn)生的電力輸出至外部。
全文摘要
一種風(fēng)力發(fā)電裝置1的風(fēng)車3，藉由偏置裝置34、砝碼組件35及連接機(jī)構(gòu)37，使葉片的角度θ經(jīng)過3階段的變化，在第一階段，為了在受到微風(fēng)時(shí)輕易旋轉(zhuǎn)，使葉片30的角度θ與風(fēng)平行，在第二階段，為了在風(fēng)速增加時(shí)容易產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，使葉片30的角度θ與風(fēng)垂直，在第三階段，為了防止在受到強(qiáng)風(fēng)時(shí)過度旋轉(zhuǎn)，將葉片30從與風(fēng)垂直的狀態(tài)推回與風(fēng)平行的狀態(tài)。藉此，可在不需要電子控制的情況下，根據(jù)風(fēng)速自動(dòng)地控制旋轉(zhuǎn)速度，并且，藉由該自動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度控制，可以低成本提供一種啟動(dòng)性優(yōu)良且可抑制過度旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車及包括該風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置。
文檔編號(hào)F03D7/04GK102762854SQ20108006275
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者屋宜學(xué), 野元一喜, 野元一臣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社碧魯門鹿兒島