特許ウォッチ

公開番号2024031757
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2023026546
出願日2023-02-22
発明の名称空気動力発電システム
出願人個人
代理人個人,個人,個人
主分類F03D 9/17 20160101AFI20240229BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】汚染物質を生成することなく利用可能なエネルギーを貯蔵できる空気動力発電システムを提供する。
【解決手段】空気貯蔵装置と、第1の軸線を回転軸として回転可能に空気貯蔵装置に取り付けられるハウジングアセンブリと、空気貯蔵装置に連通するようにハウジングアセンブリ内に配置され、且つ、空気を圧縮空気に圧縮して空気貯蔵装置に送り込むことが出来るように構成されたエアコンプレッサと、風により駆動されて第1の軸線に略直交する第2の軸線を回転軸として回転することにより、エアコンプレッサの作動時に必要な動力を提供するように構成された羽根車アセンブリと、発電装置と、を備え、発電装置は、空気貯蔵装置から放出される圧縮空気により作動される空気作動モータで発電機を駆動して電力を生成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
空気貯蔵装置と、第１の軸線を回転軸として回転可能に前記空気貯蔵装置に取り付けられるハウジングアセンブリと、前記空気貯蔵装置に連通するように前記ハウジングアセンブリ内に配置され、且つ、空気を圧縮空気に圧縮して前記空気貯蔵装置に送り込むことが出来るように構成されたエアコンプレッサと、前記エアコンプレッサに接続するように前記ハウジングアセンブリに配置され、且つ、風により駆動されて前記第１の軸線に略直交する第２の軸線を回転軸として回転することにより、前記エアコンプレッサの作動時に必要な動力を提供するように構成された羽根車アセンブリと、発電装置と、を備え、
前記発電装置は、前記空気貯蔵装置に連通する空気作動モータと、前記空気作動モータに接続される発電機と、を有し、前記空気貯蔵装置から放出される圧縮空気により作動される前記空気作動モータで前記発電機を駆動して電力を生成するように構成されることを特徴とする空気動力発電システム。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記空気貯蔵装置は、互いに離間するように配置された複数の空気貯蔵槽と、各前記空気貯蔵槽を連通させる複数の接続管と、各前記空気貯蔵槽に取り付けられる第１のサポート部材と、各前記接続管に取り付けられる第２のサポート部材と、を有し、
各前記空気貯蔵槽はそれぞれ内部に圧縮空気を収容するための空気収容空間を囲み、且つ、１つの前記空気貯蔵槽の前記空気収容空間は前記エアコンプレッサに直接的に連通しており、
各前記接続管と各前記空気貯蔵槽は、それぞれ並列するように配列され、そして各前記接続管は、いずれも隣接する２つの前記空気貯蔵槽の前記空気収容空間に連通しており、
前記ハウジングアセンブリは前記第１のサポート部材に取り付けられ、前記空気作動モータ及び前記発電機は前記第２のサポート部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の空気動力発電システム。
【請求項３】
前記ハウジングアセンブリは、前記エアコンプレッサを収容し、且つ、前記羽根車アセンブリが取り付けられるハウジング本体と、前記ハウジング本体に取り付けられる案内部材と、を有し、
前記ハウジング本体は回転可能に前記空気貯蔵装置に取り付けられており、
前記案内部材及び前記羽根車アセンブリは、前記ハウジング本体の反対する両端部にそれぞれ配置されており、
前記案内部材は、前記ハウジング本体に接続し、且つ、異なる方向へそれぞれ延伸する２つの板状体を有することを特徴とする請求項２に記載の空気動力発電システム。
【請求項４】
各前記板状体は、いずれも前記第１の軸線に略平行する方向に沿って延伸する板状体であり、そして２つの前記板状体は、前記第２の軸線に沿う方向における断面が、合わせてＶ字形を呈するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の空気動力発電システム。
【請求項５】
前記ハウジングアセンブリは、
前記エアコンプレッサを内側に収容し、且つ、前記羽根車アセンブリが取り付けられるハウジング本体と、
前記第１のサポート部材に固定される環状部材と、
前記環状部材の周りに回転可能に配置される回転部材と、
前記環状部材と前記回転部材との間に配置される複数のローラーと、
前記回転部材と前記ハウジング本体との間に固定される筒状部材と、
前記筒状部材内に配置される第１の挿入端部から、前記環状部材内に挿入される第２の挿入端部まで延伸する挿入部材と、を有するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の空気動力発電システム。
【請求項６】
前記ハウジング本体により囲まれるハウジング空間内に前記エアコンプレッサが収容されており、
前記筒状部材は、内側に内部空間を囲むように形成されており、
前記挿入部材は前記第１の挿入端部と前記第２の挿入端部の他に、前記第１の挿入端部と前記第２の挿入端部との両端部にそれぞれ開口を有するように前記第１の挿入端部から前記第２の挿入端部まで延伸する通気チャンネルを有するように中空に形成されており、
また、該空気動力発電システムは、
前記ハウジング空間と前記内部空間とに連通する第１の空気バルブと、前記通気チャンネルの前記第２の挿入端部にある開口と連通するように前記第１のサポート部材に接続される第２の空気バルブと、両端がそれぞれ前記エアコンプレッサと前記第１の空気バルブとに連通する第１のチューブと、両端がそれぞれ前記第２の空気バルブと１つの前記空気貯蔵槽とに連通する第２のチューブと、を有するように構成され、前記エアコンプレッサからの圧縮空気を前記第２の空気バルブに連通する前記１つの前記空気貯蔵槽に送り込むことができる空気供給装置を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の空気動力発電システム。
【請求項７】
前記羽根車アセンブリは、前記ハウジングアセンブリ内に挿入して前記エアコンプレッサに接続される駆動軸を有する駆動スピンドルと、前記ハウジングアセンブリの外側に配置されて前記駆動スピンドルの前記エアコンプレッサの反対側に接続される羽根車ユニットと、を有し、
前記羽根車ユニットは、前記駆動スピンドルに接続されるハブと、前記ハブを囲む環状枠と、それぞれ前記ハブから前記環状枠まで延伸する複数の羽根と、を有するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の空気動力発電システム。
【請求項８】
前記駆動スピンドルは前記第２の軸線に沿って延伸し、各前記羽根は、いずれも前記ハブに接続される第１の端部と、前記環状枠に接続される第２の端部と、を有し、且つ、前記第２の端部に直交する仮想平面において前記第２の軸線が投影される仮想線と前記第２の端部とが成す角度は、４５°～６５°の範囲内にあることを特徴とする請求項７に記載の空気動力発電システム。
【請求項９】
前記角度は４５°であることを特徴とする請求項８に記載の空気動力発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は発電システムに関し、特に、空気動力発電システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電は水力発電や太陽光発電のように、サステナブルでエコロジーな発電手段である。現在、風力発電により生成された電力は、大抵はバッテリーに貯蔵され、そして使用されるバッテリーに関しては、リチウム電池が代表的である。しかし、リチウム電池の使用寿命は限られている上、リチウム電池の更新及び廃棄が新たな汚染源となることも疑問視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－７８３３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、従来技術の少なくとも１つの欠点を解決できる空気動力発電システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点に鑑みて、本発明は、空気貯蔵装置と、第１の軸線を回転軸として回転可能に前記空気貯蔵装置に取り付けられるハウジングアセンブリと、前記空気貯蔵装置に連通するように前記ハウジングアセンブリ内に配置され、且つ、空気を圧縮空気に圧縮して前記空気貯蔵装置に送り込むことが出来るように構成されたエアコンプレッサと、前記エアコンプレッサに接続するように前記ハウジングアセンブリに配置され、且つ、風により駆動されて前記第１の軸線に略直交する第２の軸線を回転軸として回転することにより、前記エアコンプレッサの作動時に必要な動力を提供するように構成された羽根車アセンブリと、発電装置と、を備え、
前記発電装置は、前記空気貯蔵装置に連通する空気作動モータと、前記空気作動モータに接続される発電機と、を有し、前記空気貯蔵装置から放出される圧縮空気により作動される前記空気作動モータで前記発電機を駆動して電力を生成するように構成されることを特徴とする空気動力発電システムを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の空気動力発電システムは風力の運動エネルギーを利用して空気を圧縮して貯蔵し、そして貯蔵した圧縮空気を放出する際に圧縮空気の運動エネルギーを利用して電力を生成することができるので、汚染物質を生成することなく利用可能なエネルギーを貯蔵する手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の空気動力発電システムの実施例が示される斜視図である。
同実施例の断面図である。
同実施例の一部拡大断面図である。
同実施例の使用状態が示される上面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
具体的説明に入る前に、本発明において同じ役割を担う構成要素に関しては、全く同じものでなくても、同じ符号が振り分けられている。また、以下の説明における「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」などの用語は、各部材の間の相対的位置関係をわかりやすく説明するために用いられるものであり、本発明の構成を限定するものではない。
【０００９】
図１～図３に風力を利用して作動する本発明の空気動力発電システムの一つの実施例の構成が示されている。すなわち、この実施例における空気動力発電システムは、空気の流れである風により駆動されて作動して発電するものであるが、本発明の空気動力発電システムを駆動できるものであれば、空気以外の気体の流れを駆動力として利用することも可能である。
【００１０】
この実施例における空気動力発電システムは、空気貯蔵装置１と、第１の軸線Ｚを回転軸として空気貯蔵装置１に回転可能に取り付けられるハウジングアセンブリ２と、空気貯蔵装置１に連通するようにハウジングアセンブリ２内に配置されるエアコンプレッサ３と、エアコンプレッサ３に接続するようにハウジングアセンブリ２に配置される羽根車アセンブリ４と、発電装置５と、空気供給装置６と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許