自然エネルギーを利用した発電機風帽子 1 目的今回毎秒３メートル程度の低風速でも十分な発電ができるような発電機を作る為に今までに学習した流体力学などの知識を使いどのような仕組みや形の発電機が最適かを考え発電効率のよい発電機を作ることを目的とする。 2 作品の概要 • 今回考えた発電機は、一般的に使われている風力発電機を基本としてさらに発電の効率を上げる為にプロペラの周りに筒を取り付け、その筒の周りを流れる空気が筒の後方で剥離現象を起こし、その剥離によって筒の出口付近で渦ができその為に空気の気圧が下がり筒中の空気が出口付近の気圧の低い場所に引き寄せられるので筒中の空気の流れが速くなりそれがプロペラの回転スピードを上げ発電の効率を上げる働きをすると考えています。さらに筒の後方につばを取り付ける事により気圧の低い場所の面積を広げより効率のよい発電機にするように考えています。風の流れ風車集風加速装置図1 風速増加のメカニズム 3 発電機の説明 • 発電機は、実際のモーターと同じ仕組みで銅線で作ったコイルの周りに円盤形磁石を取り付けて、またコイルの軸をプロペラにつなげることで風力で得た回転力がコイルを回転させることになりコイルの磁場を横切る部分に誘導起電力が生じ、コイルの両端に抵抗をつなげることで電流を発生させる仕組みになっています。また、鉄心部分はそこに発生する渦電流を小さくするために薄い鉄板を何重にも重ねて作る積層鉄心にして発電機の効率ができるだけ落ちないように考えています。軸磁石コイル銅線図2 発電機の仕組み 4 今後の予定 • 今の進行状況は今説明したように作品の概要はあるていど完成しているので次回から部品の注文をし、実際に発電機を作成し試運転をすることで筒やつばの寸法をより効率の高いものにし、よりよい発電機が完成するように目指していきたいです。