斉藤佑、植木雅久斗、大久保朝日、後藤陽翔
課題研究で集まったチームです。

今回の風量発電機のコンセプトは「安定性を向上させ効率の良い風力発電機を制作する」ということを主眼に置いて主に安定性を向上させる工夫や改良を行いました。私たちは今回学校での課題研究も兼ねて取り組んでいます。そのため、過去に学校の先輩方が制作した風力発電機を参考に制作を行っています。私たちが参考にした先輩方の風力発電機を実際に風を当てて回すと十分な速度と発電量で回りました。しかし、回っているのを見ていると発電機と羽の接合部の振動が見受けられ、またこの振動による音も確認出来ました。その時に私たちはこの部分の安定性を向上させればより無駄なく風の力を発電に回せて効率も上がるのではないかと考えました。それが今回のコンセプトとなった理由です。

今回の風力発電機に使用した材料は羽に塩ビ板の5mm厚を、羽と発電機の接続に使用するハブにアルミ板の2mm厚を、そして土台には木材とそれぞれ使用しました。まず羽に塩ビ板を採用した理由はその加工のしやすさゆえです。安定性重視といえど羽の形にもこだわって製作したいと考え、アルミ板よりも加工しやすくまた、加工後にもさらに変形させたり戻すことも可能になると考えました。ハブのアルミ板は羽と発電機の接合部と言うこともあり強度を重視する必要があると考えました。その点アルミ板は丈夫な金属であり加工もしやすいため採用しました。最後に土台に木材を使用したのは軽量化のためです。土台を重くしてより安定感を出そうと考えたのですが金属などを使用すると重量的に問題が出てくると考え、今回は木材を使用しました。

構造・製作上の工夫としては今回は「安定性を向上させ、効率の良い風力発電機を制作する」ということで主に回転時の安定性を向上させられるような工夫をしました。材料の工夫点でも書いたように羽と発電機の接合部を強化するためにアルミ板を使用し、またこのアルミ板にCADで作成したハブの設計図通りに穴あけ等加工を行い、羽と発電機の接合部での歪みやズレを最小限に留めて制作しました。また、安定性以外にも点でも羽に対して風をより受けやすくして発電量を増やすため、電熱板を用いて曲げ加工を行ったり、4枚中、2枚の羽に重りをつけ、遠心力をつけたりする工夫を行いました。