大学校及び設置科 近畿職業能力開発大学校 附属滋賀職業能力開発短期大学校生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生、機械加工、工業力学、工業材料(プラスチック材料)、電気工学概論、機械製図、メカニズム、流体力学
課題に取り組む推奨段階 機械加工実習およびメカニズム終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、主に機械設計と機械加工の相互関係の実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

私たちは、地球温暖化・環境問題について、最近毎日のように報道で見聞きしています。地球環境を保全する運動としてCO2排出量削減に向けた新たなエネルギーの活用が注目されています。日常生活においては、環境(ECO)に配慮し、節電に取組んでいるが、エネルギーを作り出すことへの意識はありませんでした。
本年度の総合制作では、一般家庭でクリーンなエネルギーを作り出す風力発電機の製作に取り組みました。風力発電を生活に密着させるため、騒音が少なく、風向きに影響されない、低速回転する垂直軸型風力発電機(写真1)を選定しました。

成果

今回製作した風力発電機は、充電容量2050mAhのニッケル水素電池(出力電圧3.3V)3本に対し、風速0.8 m/sで回転し始め、実際に蓄電のできることが確認できました。しかし、バッテリへの蓄電能力は、一般家庭で活用できるレベルに達しない結果となりました。
目標として”一般家庭用”を挙げ製作に取り組んだが、製品評価段階での課題の洗い出しと試行錯誤による改善に多くの時間を費やしました。結果として、一般家庭で使えるレベルの性能に達しませんでしたが、製作を通して以下に示す技術的課題についての考察へとつながりました。
「高い効率(充電時間と回転数の相関)を得ようとすると騒音や危険要素が増え、騒音や危険要素を減らそうとすると効率が著しく低下する。」という課題は、吹いている風を捕らえるのではなく、吹いている風を集める方法や、常時回転が可能な新たな機構を加えるなど、新たな視点での改良が必要となります。
垂直軸型風力発電機の製作(H20)の画像1