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JP2010281297A - Wind power generator - Google Patents

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JP2010281297A JP2009136828A JP2009136828A JP2010281297A JP 2010281297 A JP2010281297 A JP 2010281297A JP 2009136828 A JP2009136828 A JP 2009136828A JP 2009136828 A JP2009136828 A JP 2009136828A JP 2010281297 A JP2010281297 A JP 2010281297A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind power generator having a housing improved in the utilization efficiency of wind energy by reducing drag caused by turbulent flows and increasing wind pressure. <P>SOLUTION: The wind power generator includes: a housing comprising a housing end, a housing body in which one end is formed in a diameter-reduced portion, the other end is formed in a diameter-enlarged portion and which is formed with a saddle-shaped portion having a valley at a part where a diameter-reduced portion and a diameter-enlarged portion contact with each other; a power generator set provided in the housing, having a drive shaft and generating electric energy by rotating the drive shaft; and a blade hub having a hub which is radially provided with a plurality of blades formed with downwash parts at ends, and connected to an end of the drive shaft. The downwash parts are formed at the ends of the blades and form recesses on wind receiving faces and/or back faces of the blades. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、風力発電機に関する。   The present invention relates to a wind power generator.

近年、代替となるエネルギー、もしくは新規なエネルギーの研究に力が注がれている。代替エネルギーとして常に見られるものに、太陽エネルギー、風力エネルギー、潮汐力エネルギーなどから、バイオマス・エネルギーに至るまで、各種挙げることができる。これらは、自然界の途切れることのないエネルギーを各種の使用可能なエネルギーに転換しようとするものである。   In recent years, research has been focused on alternative energy or new energy. There are various types of energy that are always seen as alternative energy, from solar energy, wind energy, tidal energy, to biomass energy. These seek to convert the uninterrupted energy of nature into various usable energies.

上述する自然界のエネルギーの内、風力エネルギーは応用が比較的容易で、しかも枯渇することがない。風の発生は、大気の不均一が熱作用を受けて生じる対流運動によるものである。   Of the natural energy mentioned above, wind energy is relatively easy to apply and will not be depleted. The generation of wind is due to convective motion caused by the effect of heat in the atmosphere.

風力発電機は、一般に風力による気流を利用して発電機のモータギーの使用効率に影響を与える。それとギーの使用効率に影響を与える。それと56 ともに、たとえばブレードの形状、枚数などの構造の設計も風力エネルギーの使用効率に影響を与える。   A wind power generator generally uses the wind current to affect the efficiency of use of the generator's motorgie. It also affects the usage efficiency of ghee. In addition, the design of the structure such as the shape and number of blades, for example, also affects the efficiency of using wind energy.

風力発電機は風を受ける方向の違いによって、アップウインド型とダウンウインド型の二種類に大別される。一般によく見かける風力発電機はアップウインド型であって、風力による気流がブレードハブの正面から直接ブレードにぶつかってこれを回転させ、ここから風力エネルギーを電気エネルギーに転換する。この場合、ブレードハブの風に向かう面は、風が吹いてくる方向に対して正確に向かっていなければならない。さもなければ、風車は最大の効果を発揮することができない。したがって、ほとんどの風力発電機にはヨーギアなどの風車が自動的に風の方向を向くようにした装置が設けられていて、例えば、風向きを自動的に検知して動力装置で風車を回転させて向きを変更し、好ましい風力利用効率を得る。係る風力発電機は、構造が複雑であるのみならず、製造コストも決して安くない。 Wind generators are broadly classified into two types: upwind type and downwind type, depending on the direction of wind. A common wind generator is an up-wind type, in which an air current caused by wind strikes the blade directly from the front of the blade hub and rotates it, from which wind energy is converted into electrical energy. In this case, the surface of the blade hub that faces the wind must be accurately directed to the direction in which the wind blows. Otherwise, the windmill cannot exert its maximum effect. Therefore, most wind power generators are equipped with a device that allows the windmill, such as a yaw gear, to automatically face the direction of the wind, for example, by automatically detecting the wind direction and rotating the windmill with a power unit. Change the direction to obtain favorable wind utilization efficiency. Such a wind power generator not only has a complicated structure, but also has a low manufacturing cost.

また、ダウンウインド型の風力発電機のブレードハブはハウジングの後方に設けられている。しかもハウジングの中心を通る軸線を外れて支持シャフトが設けられる。よって、回転の中心点と支点は位置を共有しない。ブレードが風を受けて回転すると、気流はハウジングの鼻先に向かって移動し、ブレードとハウジングの支点との間の距離だけモーメントアームが形成され、これに連動してブレードの回転によるトルクが発生して自動的に風向きを検知する効果が生まれる。   The blade hub of the downwind type wind power generator is provided behind the housing. Moreover, a support shaft is provided off the axis passing through the center of the housing. Therefore, the center point and the fulcrum of rotation do not share the position. When the blade rotates by receiving wind, the airflow moves toward the nose of the housing, and a moment arm is formed by the distance between the blade and the fulcrum of the housing. The effect of automatically detecting the wind direction is born.

また、ダウンウインド型であろうと、アップウインド型であろうと、図1に開示するように、風力発電機10は支持柱20上に回動自在に設けられる。風力発電機10はハウジング11と、発電機セット12と、ブレードハブ13を含んでなる。 Further, the wind power generator 10 is rotatably provided on the support column 20 as disclosed in FIG. 1, whether it is a downwind type or an upwind type. The wind power generator 10 includes a housing 11, a generator set 12, and a blade hub 13.

ハウジング11は、弾頭に似た流線型上を呈する。即ち、ハウジング11の前端から中央の部分に向かって直径が徐々に広がり、中央の部分から後端に向かって徐々に縮小する。よって、気流は、図面において矢印で開示するようにハウジング11の前端から吹くと、先ず外方向に拡散した状態になる。一部の気流はハウジング11の中央の部分に至り、内部に収縮する。この外方向に拡散すると内部に収縮する気流とのいずれもがブレードハブ13にぶつかって乱流を発生させる。 The housing 11 has a streamlined shape similar to a warhead. That is, the diameter gradually increases from the front end of the housing 11 toward the central portion, and gradually decreases from the central portion toward the rear end. Therefore, when the airflow is blown from the front end of the housing 11 as disclosed by arrows in the drawing, the airflow is first diffused outward. A part of the airflow reaches the central portion of the housing 11 and contracts inside. Any of the airflow that contracts inward when diffused outwardly hits the blade hub 13 to generate turbulent flow.

ブレードハブ13には複数のブレード121を設ける。このため、風圧に押されて垂直抗力が発生し、ブレードハブが回転して風力エネルギーを電気エネルギーに転換する、但し、気流がブレード11の末端に至ると渦と風きり音が発生する。ブレード131の末端はブレードハブ13が回転する場合、最大のトルクが発生する位置である。ブレード131の末端に発生する翼端渦はブレード13を逆方向に動かす力を発生させる。よって、ブレードハブ13の回転に抵触する力が発生する。よって、ハウジングの設計であろうと、ブレードの設計であろうと、いずれも風力発電機の風力エネルギーに対する利用効率に影響を与え、甚だしくは発電効率にも影響を与える。 The blade hub 13 is provided with a plurality of blades 121. For this reason, a vertical drag is generated by being pushed by the wind pressure, and the blade hub rotates to convert the wind energy into electric energy. However, when the air current reaches the end of the blade 11, a vortex and a wind noise are generated. The end of the blade 131 is a position where the maximum torque is generated when the blade hub 13 rotates. The tip vortex generated at the end of the blade 131 generates a force that moves the blade 13 in the opposite direction. Therefore, a force that conflicts with the rotation of the blade hub 13 is generated. Therefore, whether it is a housing design or a blade design, it affects the utilization efficiency of the wind power generator with respect to the wind energy, and also greatly affects the power generation efficiency.

この発明は、乱流による抗力を減少させ、風圧を高めて風力エネルギーの利用効率を高めることのできるハウジングを有する風力発電機を提供することを特徴とする。 The present invention is characterized by providing a wind power generator having a housing capable of reducing drag caused by turbulent flow and increasing wind pressure to increase the use efficiency of wind energy.

また、この発明は自動的に風向きを検知する効果を具えるハウジングを有する風力発電機を提供することを特徴とする。 The present invention also provides a wind power generator having a housing having an effect of automatically detecting a wind direction.

また、この発明は、ブレードにおける翼端渦の発生と、ブレードハブが回転するときの風きり音の発生とを抑制し、風力エネルギーの利用効果を高めることのできる風力発電機を提供することを課題とする。 In addition, the present invention provides a wind power generator that can suppress the generation of tip vortices in a blade and the generation of wind noise when the blade hub rotates, thereby enhancing the effect of using wind energy. Let it be an issue.

そこで、本発明者はハウジング先端部と、一端が縮径部となり、他端が拡径部となり、かつ該縮径部と該拡径部の接する部位を谷部とする鞍状部が形成されたハウジング本体と、によってなるハウジングと、
該ハウジング内に設けられ、かつ駆動軸を具え、該駆動軸を回転させて電気エネルギーを発生させる発電機セットと、
外周面に、ダウン・ウオッシュを末端に形成した複数のブレードを輻射状に設けたハブを具え、かつ該駆動軸の一端に連結したブレードハブと、含んでなる風力発電機であって、該ブレードの末端にダウン・ウオッシュを形成し、該ブレードの受風面及び/もしくは背面に凹状部を形成してなる風力発電機の構造よって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づいて本発明を完成させた。
Therefore, the present inventor forms a housing tip, a hook-shaped portion having one end as a reduced diameter portion, the other end as a diameter expanded portion, and a valley portion as a portion where the diameter reduced portion and the diameter expanded portion are in contact with each other. A housing body comprising:
A generator set that is provided in the housing and includes a drive shaft, and generates electric energy by rotating the drive shaft;
A wind turbine generator comprising: a blade hub radially provided with a plurality of blades each having a down wash end formed on its outer peripheral surface, and a blade hub connected to one end of the drive shaft; Focusing on the point that the problem can be solved by the structure of the wind power generator in which a down wash is formed at the end of the blade and the concave portion is formed on the wind receiving surface and / or the back surface of the blade, and the present invention is based on such knowledge Was completed.

以下、この発明について具体的に説明する。
請求項1に記載する風力発電機は、ハウジング先端部と、一端が縮径部となり、他端が拡径部となり、かつ該縮径部と該拡径部の接する部位を谷部とする鞍状部が形成されたハウジング本体と、によってなるハウジングと、
該ハウジング内に設けられ、かつ駆動軸を具え、該駆動軸を回転させて電気エネルギーを発生させる発電機セットと、
外周面に、ダウン・ウオッシュを末端に形成した複数のブレードを輻射状に設けたハブを具え、かつ該駆動軸の一端に連結したブレードハブと、含んでなる。
The present invention will be specifically described below.
The wind power generator according to claim 1 has a housing front end portion, one end being a reduced diameter portion, the other end being a diameter enlarged portion, and a portion where the reduced diameter portion and the diameter enlarged portion are in contact with each other. A housing body formed with a housing, and a housing,
A generator set that is provided in the housing and includes a drive shaft, and generates electric energy by rotating the drive shaft;
A blade hub provided on the outer peripheral surface with a hub in which a plurality of blades having a down wash at the end are provided in a radial pattern and connected to one end of the drive shaft.

請求項2に記載する風力発電機は、請求項1における鞍状部に少なくとも1以上のフィンを該ハウジング本体の軸線に平行するように設ける。 According to a second aspect of the present invention, at least one fin is provided in the bowl-shaped portion in the first aspect so as to be parallel to the axis of the housing body.

請求項3に記載する風力発電機は、請求項1におけるダウン・ウオッシュの折り曲げる方向は該ブレードの受風面と逆であって、かつ該ダウン・ウオッシュと該ブレードとの間に形成される角度が90度と等しいか、もしくは90度以上である。 The wind power generator according to claim 3 is an angle formed between the down wash and the blade, wherein the down wash direction in claim 1 is opposite to the wind receiving surface of the blade. Is equal to 90 degrees or greater than 90 degrees.

請求項4に記載する風力発電機は、請求項1における記ブレードの受風面に半球状を呈する凹状部が複数形成される。 The wind power generator described in claim 4 has a plurality of concave portions that are hemispherical on the wind receiving surface of the blade in claim 1.

請求項5に記載する風力発電機は、請求項1におけるブレードの受風面と背面のいずれにも、半球状を呈する凹状部が複数形成され。 The wind power generator according to claim 5 is formed with a plurality of concave portions having a hemispherical shape on both the wind receiving surface and the back surface of the blade in claim 1.

この発明によれば、乱流による抗力を減少させ、風圧を高めて風力エネルギーの利用効率を高めることができ、風力エネルギーの利用効率を高めるという利点を有する、   According to the present invention, the drag due to turbulence can be reduced, the wind pressure can be increased to increase the use efficiency of wind energy, and the advantage of increasing the use efficiency of wind energy is obtained.

また、この発明は自動的に風向きを検知する効果を具えるとともに、ブレードにおける翼端渦の発生と、ブレードハブが回転するときの風きり音の発生とを抑制し、かつ使用寿命を延長させることができ、利便性と実用性を兼ね備えるという利点を有する。 In addition, the present invention has the effect of automatically detecting the wind direction, suppresses the generation of tip vortices in the blade and the generation of wind noise when the blade hub rotates, and extends the service life. It has the advantage of having both convenience and practicality.

従来の風力発電機における気流を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the airflow in the conventional wind power generator. この発明による風力発電機の構造を示した分解図である。It is the exploded view which showed the structure of the wind power generator by this invention. この発明による風力発電機を示した奢侈図である。1 is a side view showing a wind power generator according to the present invention. この発明の風力発電機における気流を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the airflow in the wind power generator of this invention. この発明におけるブレードの先端部と気流を示した局拡大説明図である。It is a local expansion explanatory view showing the tip of a blade and airflow in this invention. この発明による風力発電機の風向きを検知する動作示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the operation | movement which detects the wind direction of the wind power generator by this invention.

図2、3に開示するように、この発明による風力発電機は、ハウジング30と、発電機セット40と、ブレードハブ50とを含んでなる。     As disclosed in FIGS. 2 and 3, the wind power generator according to the present invention includes a housing 30, a generator set 40, and a blade hub 50.

ハウジング30は、ハウジング先端部31と、ハウジング本体32とによってなる。ハウジング先端部31の下方には固定座311を設ける。ハウジング先端部31の外周面には複数の凹溝312を形成する。また、それぞれの凹溝312内には少なくとも1以上の取り付け孔313を形成する。 The housing 30 includes a housing front end portion 31 and a housing main body 32. A fixed seat 311 is provided below the housing tip 31. A plurality of concave grooves 312 are formed on the outer peripheral surface of the housing tip 31. In addition, at least one attachment hole 313 is formed in each concave groove 312.

ハウジング本体32は中空の筒状を呈し、内部には収納空間321を有する。また、ハウジング先端部31に形成した取り付け孔313に対応する位置には固定孔322を形成し、取り付け孔313と固定孔322とにネジなどの締結部材を貫通させてハウジング本体32とハウジング先端部31とを連結する。   The housing body 32 has a hollow cylindrical shape and has a storage space 321 inside. Further, a fixing hole 322 is formed at a position corresponding to the mounting hole 313 formed in the housing front end portion 31, and a fastening member such as a screw is passed through the mounting hole 313 and the fixing hole 322 so that the housing main body 32 and the housing front end portion are inserted. 31 is connected.

また、ハウジング本体32の外周面には、円弧線を描いて括れた鞍状部323が形成される。即ち、ハウジング本体32は、ハウジング先端部31側の一端から中心部に向かって縮径する縮径部3231と、中心部からブレードハブ側の一端に拡径する拡径部3232とが形成され、縮径部3231と拡径部3232とが接する位置は谷部3233が形成される。 In addition, on the outer peripheral surface of the housing main body 32, a hook-shaped portion 323 that is constricted by drawing an arc line is formed. That is, the housing body 32 is formed with a reduced diameter portion 3231 that decreases in diameter from one end on the housing front end portion 31 side toward the central portion, and a large diameter portion 3232 that increases in diameter from the central portion to one end on the blade hub side, A valley portion 3233 is formed at a position where the reduced diameter portion 3231 and the enlarged diameter portion 3232 are in contact with each other.

縮径部3231の円弧線の角度は拡径部3232の円弧線の角度より小さいか、もしくは等しくし、かつ縮径部3231の円弧線の長さは拡径部3232の円弧線の角度より短いか、もしくは等しくする。また、鞍状部323にはフィン324を設ける。フィン324はハウジング本体の軸線の方向に沿って設け、かつハウジング本体32の表面から突出するように設ける。 The angle of the arc line of the reduced diameter portion 3231 is smaller than or equal to the angle of the arc line of the enlarged diameter portion 3232, and the length of the arc line of the reduced diameter portion 3231 is shorter than the angle of the arc line of the enlarged diameter portion 3232. Or equal. In addition, fins 324 are provided in the bowl-shaped portion 323. The fins 324 are provided along the direction of the axis of the housing body, and are provided so as to protrude from the surface of the housing body 32.

発電機セット40は、ハウジング本体32に内に設ける。また、発電機セット40の中心にはハブ51を設ける。ハブ51の外周には輻射状に複数のブレード52を設ける。ハブ51の中心には軸孔511を穿設し、駆動軸41の末端を軸孔51に取り付けて連結し、ハブ51の回転に供する。 The generator set 40 is provided in the housing main body 32. A hub 51 is provided at the center of the generator set 40. A plurality of blades 52 are provided radially on the outer periphery of the hub 51. A shaft hole 511 is formed in the center of the hub 51, and the end of the drive shaft 41 is attached to and connected to the shaft hole 51 to serve for rotation of the hub 51.

それぞれのグレード52は、受風面521と背面522とを具え、かつ末端にダウン・ウオッシュ543を形成する。ダウンウ・ウオッシュ543の湾曲する方向は受風面421と逆方向であって、ダウンウ・ウオッシュ543とブレード52のとの間に形成される角度は90度に等しいか、もしくはこれ以上とする。 Each grade 52 includes a wind receiving surface 521 and a back surface 522 and forms a down wash 543 at the end. The direction in which the downwash 543 curves is opposite to the wind receiving surface 421, and the angle formed between the downwash 543 and the blade 52 is equal to or greater than 90 degrees.

また、ブレード52の受風面421には複数の凹状部53を形成するか、もしくは受風面521と背面522のいずれにも、複数の凹状部43を形成する。凹状部53は半球状を呈し、かつゴルフボールの球面のような態様を呈する。 In addition, a plurality of concave portions 53 are formed on the wind receiving surface 421 of the blade 52, or a plurality of concave portions 43 are formed on both the wind receiving surface 521 and the back surface 522. The concave portion 53 has a hemispherical shape and has an aspect like a spherical surface of a golf ball.

以上の構成による風力発電機を組み立てる場合、ハウジング先端部31の下方の固定座411を支持柱60上に設け、ハウジング30を支持柱60上に回動自在に設ける。また、ブレードハブ50が風を受けて回転すると、発電機セット40を連動させて電気エネルギーが発生する。 When assembling the wind power generator having the above configuration, the fixed seat 411 below the front end portion 31 of the housing is provided on the support column 60, and the housing 30 is provided on the support column 60 so as to be rotatable. Moreover, when the blade hub 50 receives wind and rotates, the generator set 40 is interlocked to generate electrical energy.

図2、4に開示するように、この発明による風力発電機に高速の急流が当たると(図面に矢印で気流の方向を開示した)、気流はハウジング先端部31の方向から吹く付け、ハウジング本体32の縮径部323に至り、真空効果が発生して気流が吸引される。気流が鞍状部323の谷部3233から拡径部3232に至ると、拡径部3232によって吹く出す気流の上昇角度が改善される。 As shown in FIGS. 2 and 4, when a high-speed rapid stream hits the wind power generator according to the present invention (the direction of the airflow is indicated by an arrow in the drawing), the airflow blows from the direction of the housing tip 31, and the housing body 32 reaches the reduced diameter portion 323 and a vacuum effect is generated to suck the airflow. When the airflow reaches from the valley portion 3233 of the bowl-shaped portion 323 to the enlarged diameter portion 3232, the rising angle of the airflow blown out by the enlarged diameter portion 3232 is improved.

鞍状部323の縮径部323と拡径部3232との円弧線角度及び円弧線の長さに係る設計によって気流の流動する速度、延伸する距離、及び気流が吹き出した後の上昇角度が変化し、気流がブレード50の最大受風面積部、もしくは最も外側の一端に直接当たり、最大のトルクが発生する。 The speed at which the airflow flows, the distance to be stretched, and the rising angle after the airflow is blown out change depending on the design of the arc line angle and the arc line length between the reduced diameter part 323 and the enlarged diameter part 3232 of the bowl-shaped part 323. Then, the airflow directly hits the maximum wind receiving area portion of the blade 50 or the outermost end, and the maximum torque is generated.

したがって、本発明による風力発電機は、従来の技術に見られる乱流によって発生する抵抗力を減少させ、吹き出した後の気流を集中させてブレード50の最大受風面積の部位に吹き付けさせることができる。このため風圧の効果を高め、風力発電を行なう場合の風力エネルギーの利用効率を大幅に高めることができる。実験によれば、同様の風速の条件下において、風力エネルギーの利用効率を確かに高めることができることが実証された。これは、風力発電技術にとって、技術上の大きな突破といえる。 Therefore, the wind power generator according to the present invention reduces the resistance force generated by the turbulent flow found in the prior art, and concentrates the airflow after blowing out and blows it to the portion of the blade 50 having the maximum wind receiving area. it can. For this reason, the effect of wind pressure can be increased, and the utilization efficiency of wind energy when performing wind power generation can be greatly increased. Experiments have demonstrated that wind energy utilization efficiency can certainly be increased under similar wind speed conditions. This is a major technological breakthrough for wind power technology.

図2、図5に開示するように、この発明におけるブレード52の受風面521が気流を受けると(図面に気流の方向を矢印で開始した)、ブレードハブ50を回転させて電気エネルギーが発生する。この発明ではブレード42の末端のダウン・ウオッシュ523によってブレード42を越えて翼端渦流を形成する可能性のある気流を阻止し、直接後方に吹き出させることによって、翼端渦流の発生を大幅に減少させることができる。 As shown in FIGS. 2 and 5, when the wind receiving surface 521 of the blade 52 in the present invention receives an air flow (the direction of the air flow is indicated by an arrow in the drawing), the blade hub 50 is rotated to generate electric energy. To do. In the present invention, the down wash 523 at the end of the blade 42 prevents the air flow that may form the tip vortex beyond the blade 42 and blows it directly backward, thereby greatly reducing the generation of the tip vortex. Can be made.

実験によれば、翼端渦流発生によって、少なくとも凡そ1%の発電効率が相殺されることが実証されている。この発明におけるダウン・ウオッシュ523の設計は、相殺されるエネルギーの減失を取り戻し、相対的に風力発電の効率を高めることができる一種の方式である。また、ブレード52の末端の翼端渦流は風きり音を発生させる原因ともなる。よって、当然のことながら風きり音の発生を減少させることになる。 Experiments have demonstrated that the generation efficiency of the blade tip offsets at least about 1% of power generation efficiency. The design of the down wash 523 in the present invention is a kind of system that can recover the offset energy loss and relatively increase the efficiency of wind power generation. Further, the blade tip vortex at the end of the blade 52 also causes wind noise. Therefore, naturally, the generation of wind noise is reduced.

また、この発明におけるブレード52の表面にはゴルフボールの球面に類似した凹状部53が形成される。これは、ゴルフボールが飛ぶ時の原理とどうように、上昇力を高め、風の流量を増加させる効果を有する。よって、乱流、風きり音の発生を効率よく低減させるとともに、風量と流動方向を集中させ、埃の発生を低減させ、ブレードハブ50の使用寿命を延長させることができ、同時に発生する音量を減少させることができる。 Further, a concave portion 53 similar to the spherical surface of a golf ball is formed on the surface of the blade 52 in the present invention. This has the effect of increasing the ascending force and increasing the flow rate of the wind, as with the principle when the golf ball flies. Therefore, the generation of turbulence and wind noise can be efficiently reduced, the air volume and the flow direction can be concentrated, the generation of dust can be reduced, the service life of the blade hub 50 can be extended, and the volume generated at the same time can be reduced. Can be reduced.

また、図2、6に開示するように、ハウジング30に形成する鞍状部323に設けるフィン324は、気流(図面に矢印で開示した)の方向に平行して設けられる。よって、気流が上昇して吹き出す時に、気流を阻止することができる。このため、フィン324を設けることによって整流の効果が得られる。 Further, as disclosed in FIGS. 2 and 6, the fins 324 provided in the flange-shaped portion 323 formed in the housing 30 are provided in parallel with the direction of the airflow (disclosed by arrows in the drawings). Therefore, the airflow can be prevented when the airflow rises and blows out. For this reason, the effect of rectification | straightening is acquired by providing the fin 324. FIG.

さらに、気流の方向が変化すると、フィン324は気流の方向に角度を偏向させる。このため、気流がフィン324の方向に沿って進む力によって、ハウジング30を回転させて向きを偏移させる作用が発生する。このため、ブレードハブ50は常に気流が流れてくる方向に向いて、方向を保持することができる。これもこの発明の特色の1つである。 Furthermore, when the direction of the airflow changes, the fins 324 deflect the angle in the direction of the airflow. For this reason, the effect | action which rotates the housing 30 and deviates direction with the force which airflow advances along the direction of the fin 324 generate | occur | produces. For this reason, the blade hub 50 can always hold the direction in the direction in which the airflow flows. This is also one of the features of the present invention.

上述の構成によるこの発明の風力発電機は、次に掲げる特徴を有する。
1、
ハウジング30が円弧線を描く凹状部を有し、かつ流線型を呈する設計は、高速の気流が吹きつけた場合整流と風圧増加の効果を発生させ、気流が吹き出す際に上昇角度を挙げるという特徴を具える。よって、風力発電を行なう場合、風力エネルギーの利用効率を大幅に高めることができる。
2、
また、ブレード52の末端にダウン・ウオッシュ423が形成される。このため翼端渦流の発生を減少させて風力発電の効果を大幅に高めることができる。
3、
鞍状部323に少なくとも1以上のフィン324を設けることによって、気流の吹いてくる方向に常に向かい、保持することができる。よって、』自動的に風の向きを検知する効果が得られる。
4、
ブレード52の表面ゴルフボールの球面に類似した態様を有する凹状部53を複数形成することによって、空気の抵抗を低減させ、乱流、風きり音の発生を低減させることができ、風量と気流の方向を集中させ、埃の発生を減失させることによって、ブレードハブ50の使用寿命を延長させ、音が発生死ぬくい静かな風力発電機を実現することができる。
The wind power generator of the present invention having the above-described configuration has the following characteristics.
1,
The design in which the housing 30 has a concave portion that draws a circular arc and has a streamline shape is characterized in that when a high-speed air current is blown, the effect of rectification and wind pressure increase is generated, and the rising angle is raised when the air flow blows out. Have. Therefore, when performing wind power generation, the utilization efficiency of wind energy can be improved significantly.
2,
Further, a down wash 423 is formed at the end of the blade 52. For this reason, generation | occurrence | production of a wing-tip vortex | eddy_current can be reduced and the effect of wind power generation can be improved significantly.
3,
By providing at least one or more fins 324 in the bowl-shaped portion 323, it can always be held in the direction in which the air current blows. Therefore, the effect of automatically detecting the direction of the wind can be obtained.
4,
By forming a plurality of concave portions 53 having an aspect similar to the spherical surface of the golf ball on the surface of the blade 52, it is possible to reduce the resistance of air, reduce the occurrence of turbulence and wind noise, By concentrating the direction and reducing the generation of dust, it is possible to extend the service life of the blade hub 50 and realize a quiet wind power generator that generates noise and is difficult to die.

以上は、この発明の好ましい実施の形態であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る変更、修正などであって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するもの、例えばハウジングの形状、ダウン・ウオッシュの角度の設定、形状、寸法、もしくはブレード表面の凹状部の形状、間隔などの変更、修正などは、いずれもこの発明の実用新案登録請求の範囲に属するものとする。 The above is a preferred embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Therefore, changes, modifications, etc. that can be made by those skilled in the art, which are made within the spirit of the present invention and have an equivalent effect on the present invention, such as the shape of the housing, the setting of the angle of the down wash, the shape Any changes, modifications, etc. of the size, the shape of the concave portion of the blade surface, the interval, etc. shall belong to the scope of the utility model registration claim of the present invention.

30 ハウジング
31 ハウジング先端部
311 固定座
312 凹溝
313 取り付け孔
32 ハウジング本体
321 収納空間
322 固定孔
323 鞍状部
3231 縮径部
3232 拡径部
3233 谷部
324 フィン
40 発電機セット
41 駆動軸
50 ブレードハブ
51 ハブ
511 軸孔
52 ブレード
521 受風面
522 背面
523 ダウン・ウオッシュ
53 凹状部
60 支持柱
30 Housing 31 Housing tip 311 Fixing seat 312 Recess groove 313 Mounting hole 32 Housing body 321 Storage space 322 Fixing hole 323 Gutter-shaped portion 3231 Reduced diameter portion 3232 Expanded diameter portion 3233 Valley portion 324 Fin 40 Generator set 41 Drive shaft 50 Blade Hub 51 Hub 511 Shaft hole 52 Blade 521 Wind receiving surface 522 Back surface 523 Down wash 53 Concave portion 60 Support pillar

Claims (5)

ハウジング先端部と、一端が縮径部となり、他端が拡径部となり、かつ該縮径部と該拡径部の接する部位を谷部とする鞍状部が形成されたハウジング本体と、によってなるハウジングと、
該ハウジング内に設けられ、かつ駆動軸を具え、該駆動軸を回転させて電気エネルギーを発生させる発電機セットと、
外周面に、ダウン・ウオッシュを末端に形成した複数のブレードを輻射状に設けたハブを具え、かつ該駆動軸の一端に連結したブレードハブと、含んでなることを特徴とする風力発電機。
A housing main body having a housing tip formed with a housing tip formed with one end serving as a reduced diameter portion, the other end serving as an enlarged diameter portion, and a trough portion having a portion where the reduced diameter portion and the enlarged diameter portion are in contact with each other; A housing
A generator set that is provided in the housing and includes a drive shaft, and generates electric energy by rotating the drive shaft;
A wind power generator comprising: a blade hub radially provided with a plurality of blades each having a down wash formed on an outer peripheral surface, and a blade hub connected to one end of the drive shaft.
前記鞍状部に少なくとも1以上のフィンを該ハウジング本体の軸線に平行するように設けることを特徴とする請求項1に記載の風力発電機。 The wind power generator according to claim 1, wherein at least one fin is provided in the bowl-shaped portion so as to be parallel to an axis of the housing body. 前記ダウン・ウオッシュの折り曲げる方向は該ブレードの受風面と逆であって、かつ該ダウン・ウオッシュと該ブレードとの間に形成される角度が90度と等しいか、もしくは90度以上であることを特徴とする請求項1に記載の風力発電機。 The bending direction of the down wash is opposite to the wind receiving surface of the blade, and the angle formed between the down wash and the blade is equal to or greater than 90 degrees. The wind power generator according to claim 1. 前記ブレードの受風面に半球状を呈する凹状部が複数形成されることを特徴とする請求項1に記載の風力発電機。 The wind power generator according to claim 1, wherein a plurality of concave portions having a hemispherical shape are formed on the wind receiving surface of the blade. 前記ブレードの受風面と背面のいずれにも、半球状を呈する凹状部が複数形成されることを特徴とする請求項1に記載の風力発電機。

2. The wind power generator according to claim 1, wherein a plurality of concave portions having a hemispherical shape are formed on both the wind receiving surface and the back surface of the blade.

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