JP2008255977A - 風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、風車の回転方向に対し逆方向の力を受ける風が、ブレードに当たらないようにして、風車の回転効率を向上し、発電効率の良い風力発電機を提供することを目的とするものである。
【解決手段】エアガイドを使うことにより、ブレードに当たる風の方向を変えることによって、ブレードに効率よく風を当て風車の回転効率を上げ、結果発電効率を上げること、また垂直翼により常に風の方向にエアガイドが向くことを特徴とする風力発電装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアガイドを有する風力発電装置に関するものである。

最近地球温暖化で自然エネルギーの利用として風力発電も盛んにおこなわれている。従来の風力発電装置は図５に示すように、放射状に組まれたアーム６０の先端にそれぞれブレード５０が取り付けられ風車１０が構成される。該風車１は、発電機４０に直結されている。そして、ブレード５０はその断面が飛行機の翼の形状をしており、該ブレード５０に風を受けることにより風車１０が効率よく回転するように工夫されている。
特開２００７−２３９２３号公報

従来の風力発電装置は図５中破線矢印で示すように、図面左側から風が吹いているとすると図５の風車の上の部分のブレード５０は風を受け、風車は実線矢印で示すように右回転の力を受けるが、下の部分のブレード５０は風車１０の回転方向とは逆方向に風を受け風車は左回転の力を受けるので風車の回転効率が悪くなり、結果発電効率も悪くなる。

本発明は、風車の回転方向に対し逆方向の力を受ける風が、ブレードに当たらないようにして、風車の回転効率を向上し、発電効率の良い風力発電機を提供することを目的とするものである。

請求項１は発電機のシャフトから放射状に取り付けられたアームに風を受けて回転力を得るブレードを固着することにより形成した風車と、風向を風車の回転方向に変化させるエアガイドと、同軸上に支持され、これらが発電機に固着されている風力発電装置である。請求項２は上記エアガイドに垂直翼を固着し、常に風上に向くようにしたことを特徴とする請求項１記載の風力発電装置である。

風力発電装置にエアガイド２を取り付けることにより、風車の回転方向に対し逆方向の力を受ける風が、ブレードに当たらないようにして、風車が効率よく回転し、結果発電効率を著しく向上させることができた。

請求項１によれば、逆方向の風がブレード５に当たらないのでブレードの風を受ける面積を大きく設計でき、風車自体を小さく設計することができる。その結果、風力発電機装置の能力を落とすことなく小型化することができる。

本発明による風力発電機の最良の形態について、図面により詳細に説明する。図１は本発明による風力発電装置の概略を示す斜視図である。同図において１は風車で、該風車１は、へ字状に曲折されたブレード５を発電機４のケーシングから放射状出たアーム６に固着されている。へ字状に曲折されたブレード５で風を受け、風車１を回転させるものである。

図３は本発明による風力発電装置の概略を示す側面図である。発電機４の軸８は縦になっており、フレーム７に直接固着されている。故に軸８は固定されケーシングが回転するものである。実施例ではケーシングが回転するようにしているが、軸が回転するようにしても良い。エアガイド２は風車１を包囲するように発電機の軸に回動自在に取り付けられている。なお、本実施例では上下で軸支しているものを示しているが片持ちでもよい。

図４はエアガイド２のみを示す平面図で、該エアガイド２の形状は逆Ｓ字型になっており、風上側のフロントブレード２１と風下側のリアブレード２２を連結棒２３で結合している。フロントブレード２１は風を風車のブレード５に導く働きをする。リアブレード２２はフロントブレード２１が風を受けエアガイド２が左回転しようとするのを抑える働きをする。なお、エアガイド２はフロントブレード２１とリアブレード２２と連結棒２３で結合したものを示したが、一体的に形成してもよい。また直線状に形成してもよいことは言うまでもない。

３は垂直翼で、該垂直翼３は上記のエアガイド２に交差して一体的に固着されている。エアガイド上段に取り付けた垂直翼３により常に風の方向にエアガイド２が向くことになる。エアガイド２は風をブレード５に導くものである。本実施形態では、風車１とエアガイド２は同軸上に軸支されているが、エアガイド軸受２４により、それぞれが独立して回転する。

７はフレームで、該フレーム７は風車と発電機とエアガイドと垂直翼等の装置を保護するものである。風車と発電機とエアガイドと垂直翼からなる風力発電装置をユニット化し、複数の上記ユニットが上下方向に積み重ねて連結するようにしてもよく、そのように複数段積み重ねれば発電量が大きくなることは言うまでもない。

より効率のよい風力発電を行うため有効な手段として、エアガイド２の形状、素材、ブレード５の形状、素材を変えることによってより効率をより上げることもできる。ここで、エアガイド２として金属板、カーボンファイバーよりなる板、グラスファイバーよりなる板、合成樹脂よりなる板などが利用できる。

本実施例フロントブレード２１の先端（風上側）をカギ状に曲折した形状にすると、風の抵抗がなくなり風きり音が出なくなる。また、形状はカギ状に特定するものではなく思想を同じくするものであれば、翼状等いずれにしても良い。

本発明による風力発電装置を示す斜視図である。 本発明による風力発電装置を示す平面図である。 本発明による風力発電装置を示す側面図である。 本発明による風力発電装置エアガイドのみを示す平図面である。 従来の風力発電装置を示す平面図。

符号の説明

１ 風車
２ エアガイド
３ 垂直翼
４ 発電機
５ ブレード
６ アーム
７ フレーム
８ 軸
２１ フロントブレード
２２ リアブレード
２３ 連結棒
２４ エアガイド軸受

Claims (2)

1. 発電機のシャフトから放射状に取り付けられたアームに風を受けて回転力を得るブレードを固着することにより形成した風車と、風向を風車の回転方向に変化させるエアガイドと、同軸上に支持され、これらが発電機に固着されている風力発電装置。
2. 上記エアガイドに垂直翼を固着し、常に風上に向くようにしたことを特徴とする請求項１記載の風力発電装置。