JP2936403B2 - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- JP2936403B2 JP2936403B2 JP10002474A JP247498A JP2936403B2 JP 2936403 B2 JP2936403 B2 JP 2936403B2 JP 10002474 A JP10002474 A JP 10002474A JP 247498 A JP247498 A JP 247498A JP 2936403 B2 JP2936403 B2 JP 2936403B2
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- Japan
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- wind
- power generator
- guide tube
- wind power
- impeller
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地上等へ立設され
る風力発電装置に関する。
る風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、風力発電装置として実用化されて
いるものの中、最も効率が高く、しかも構成が簡単であ
るために多用されているものは、地上等へ立設した支持
塔の上端に、通常は２枚または３枚のブレードからなる
プロペラを、水平軸まわりに回転自在として、かつ垂直
軸まわりに旋回可能として設け、適宜の手段により、プ
ロペラの回転面が、常に風と直交するようにした、オー
プンタイプのものである。
いるものの中、最も効率が高く、しかも構成が簡単であ
るために多用されているものは、地上等へ立設した支持
塔の上端に、通常は２枚または３枚のブレードからなる
プロペラを、水平軸まわりに回転自在として、かつ垂直
軸まわりに旋回可能として設け、適宜の手段により、プ
ロペラの回転面が、常に風と直交するようにした、オー
プンタイプのものである。
【０００３】プロペラは、風速に従って、そのブレード
の径と形状、及びそのピッチに応じた速度で回転するの
で、この回転力をもって発電機を駆動することにより、
風力は、利用可能な電気エネルギに変換される。
の径と形状、及びそのピッチに応じた速度で回転するの
で、この回転力をもって発電機を駆動することにより、
風力は、利用可能な電気エネルギに変換される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記プロペラは、本来
的に低密度の空気の流れによって回転させられるので、
その径及び面積を極力大としても、最大で、プロペラの
回転面を通過する風力エネルギの約４５％が、利用可能
なエネルギとして回収させるに過ぎないのが実情であ
る。
的に低密度の空気の流れによって回転させられるので、
その径及び面積を極力大としても、最大で、プロペラの
回転面を通過する風力エネルギの約４５％が、利用可能
なエネルギとして回収させるに過ぎないのが実情であ
る。
【０００５】本発明は、外径が従来のオープンタイプの
プロペラのそれと同一であっても、従来のものに比し
て、風力エネルギを著しく有効に回収することができ、
効率の高い発電効果が得られるようにした、風力発電装
置を得ることを目的としている。
プロペラのそれと同一であっても、従来のものに比し
て、風力エネルギを著しく有効に回収することができ、
効率の高い発電効果が得られるようにした、風力発電装
置を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の風力発電装置は、次のように構成されてい
る。
め、本発明の風力発電装置は、次のように構成されてい
る。
【０００７】(１) 円筒状をなす導風筒における軸線上
の前端部に、一定方向に捩回するとともに、外周端が導
風筒の内面に近接する複数のブレードを有する偏流体
を、導風筒の軸線まわりに回転自在に設け、かつ導風筒
の軸線上の後端部に、発電機駆動用の翼車を配設する。
の前端部に、一定方向に捩回するとともに、外周端が導
風筒の内面に近接する複数のブレードを有する偏流体
を、導風筒の軸線まわりに回転自在に設け、かつ導風筒
の軸線上の後端部に、発電機駆動用の翼車を配設する。
【０００８】(２) 上記(１)項において、導風筒を、一
定の径の円筒からなるものとする。
定の径の円筒からなるものとする。
【０００９】(３) 上記(１)項において、導風筒を、前
方拡開するラッパ状のものとする。
方拡開するラッパ状のものとする。
【００１０】(４) 上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、導風筒、偏流体及び翼車を、垂直軸まわりに旋回し
うるようにした基板に取り付ける。
て、導風筒、偏流体及び翼車を、垂直軸まわりに旋回し
うるようにした基板に取り付ける。
【００１１】(５) 上記(４)項において、発電機及びそ
れによる送電線をも、基板上に取り付ける。
れによる送電線をも、基板上に取り付ける。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明装置の第１の実施
の形態を示す。なお図１において、左方を前方とする。
の形態を示す。なお図１において、左方を前方とする。
【００１３】地上等へ立設固定した垂直の管状支持軸
(１)の上端には、水平の基板(２)の前後方向の中心より
やや前方よりの個所が、テーパローラ型スラストベアリ
ング(３)を介して、支持軸(１)のまわりに軽快に旋回し
うるようにして支持されている。
(１)の上端には、水平の基板(２)の前後方向の中心より
やや前方よりの個所が、テーパローラ型スラストベアリ
ング(３)を介して、支持軸(１)のまわりに軽快に旋回し
うるようにして支持されている。
【００１４】基板(２)上には、定径の円筒状の導風筒
(４)が、支持片(５)(５)をもって取付けられている。
(４)が、支持片(５)(５)をもって取付けられている。
【００１５】導風筒(４)の軸線上の前端部には、一定方
向に捩回するとともに、外周端が導風筒(４)の内面に近
接する複数のブレード(６)(６)を有する偏流体(７)が、
支杆(８)(８)で支持した軸受(8a)に偏流体(７)の枢軸(7
a)を枢支して、軽快に回転しうるように設けられてい
る。
向に捩回するとともに、外周端が導風筒(４)の内面に近
接する複数のブレード(６)(６)を有する偏流体(７)が、
支杆(８)(８)で支持した軸受(8a)に偏流体(７)の枢軸(7
a)を枢支して、軽快に回転しうるように設けられてい
る。
【００１６】偏流体(７)は、前方からの気流を、効果的
に捩回させて、遠心方向へ偏向させるもので、その寸
法、形状及び数等は、空気力学的見地から、最も有効
で、かつ抵抗が小さいように定められる。また、偏流体
(７)を回転自在に設けることにより、偏流体(７)は前方
からの気流により回転しつつ、気流を偏向させる。
に捩回させて、遠心方向へ偏向させるもので、その寸
法、形状及び数等は、空気力学的見地から、最も有効
で、かつ抵抗が小さいように定められる。また、偏流体
(７)を回転自在に設けることにより、偏流体(７)は前方
からの気流により回転しつつ、気流を偏向させる。
【００１７】導風筒(４)の後部において、導風筒(４)の
軸線上には、偏流体(７)とほぼ同径をなす翼車(９)と、
それを枢支する小径のハウジング(10)が、その順に設け
られている。
軸線上には、偏流体(７)とほぼ同径をなす翼車(９)と、
それを枢支する小径のハウジング(10)が、その順に設け
られている。
【００１８】翼車(９)は、２枚のブレード(9a)(9a)を備
え、かつハウジング(10)は、支杆(11)(11)をもって導風
筒(４)の内側に固着されている。ハウジング(10)の後端
部(10a)は、尖鋭な円錐状となっている。
え、かつハウジング(10)は、支杆(11)(11)をもって導風
筒(４)の内側に固着されている。ハウジング(10)の後端
部(10a)は、尖鋭な円錐状となっている。
【００１９】翼車(９)およびハウジング(10)の各部の寸
法や形状等も、偏流体(６)と同様に、空気力学的見地か
ら、最も効果的で抵抗が小さいように定められている。
法や形状等も、偏流体(６)と同様に、空気力学的見地か
ら、最も効果的で抵抗が小さいように定められている。
【００２０】ハウジング(10)の中には、翼車(９)の回転
軸(12)に連結された発電機(13)が設けられている。
軸(12)に連結された発電機(13)が設けられている。
【００２１】導風筒(４)の内面、偏流体(７)、翼車
(９)、ハウジング(10)の外面は、空気との摩擦ができる
だけ小さい材料からなるものとし、かつ凹凸が極力小と
なるように平滑に仕上げられている。
(９)、ハウジング(10)の外面は、空気との摩擦ができる
だけ小さい材料からなるものとし、かつ凹凸が極力小と
なるように平滑に仕上げられている。
【００２２】前記基板(２)の下面には、若干の間隙を設
けて、扁平箱状の底板(14)を一体的に設けることによ
り、収容空間(15)を形成してある。
けて、扁平箱状の底板(14)を一体的に設けることによ
り、収容空間(15)を形成してある。
【００２３】上記スラストベアリング(３)の直下におい
て、底板(14)の下面には、支筒(16)を突設してあり、支
筒(16)内に設けたラジアルボールベアリング(17)は、前
記支持軸(１)の上端より若干下方の部分を支持してい
る。
て、底板(14)の下面には、支筒(16)を突設してあり、支
筒(16)内に設けたラジアルボールベアリング(17)は、前
記支持軸(１)の上端より若干下方の部分を支持してい
る。
【００２４】発電機(13)から導出されている導線(18)(1
8)は、収容空間(15)内を通り、その先端のブラシ(19)(1
9)は、支持軸(１)の外面に設けたスリップリング(20)
に、弾性的に接触している。各スリップリング(20)は、
支持軸(１)内へ通した送電線(21)と接続されている。
8)は、収容空間(15)内を通り、その先端のブラシ(19)(1
9)は、支持軸(１)の外面に設けたスリップリング(20)
に、弾性的に接触している。各スリップリング(20)は、
支持軸(１)内へ通した送電線(21)と接続されている。
【００２５】次に作用について説明する。基板(２)は、
支軸軸(１)まわりに旋回自在であるから、風圧により、
あるいは適宜の検知・制御手段により、導風筒(４)の前
面が常に風上を向くように旋回する。
支軸軸(１)まわりに旋回自在であるから、風圧により、
あるいは適宜の検知・制御手段により、導風筒(４)の前
面が常に風上を向くように旋回する。
【００２６】導風筒(４)内へ流入した気流は、偏流体
(７)により捩回されて、遠心方向へ偏向されつつ、やや
加圧状態となって後方へ流れる。
(７)により捩回されて、遠心方向へ偏向されつつ、やや
加圧状態となって後方へ流れる。
【００２７】この偏流体(７)の後方外側方における速度
が大となっている気流が、翼車(９)のブレード(9a)にお
ける最も受圧効率の良い中間部分に作用することとな
る。一方、本来的に翼車駆動効果の低い翼車(９)のハブ
の部分へは、低速の気流のみが作用することとなる。
が大となっている気流が、翼車(９)のブレード(9a)にお
ける最も受圧効率の良い中間部分に作用することとな
る。一方、本来的に翼車駆動効果の低い翼車(９)のハブ
の部分へは、低速の気流のみが作用することとなる。
【００２８】従って、翼車(９)全体としての風力エネル
ギの回収効率は、従来型の風車に比して相当に大とな
る。
ギの回収効率は、従来型の風車に比して相当に大とな
る。
【００２９】図２は、本発明の第２の実施の形態を示
す。図２においては、導風筒(22)を、前方へ向かって緩
く拡開するラッパ状のものとしてあり、その他の部分
は、図１と同様である。従って、図１におけるのと同一
の個所に、同一の符号を付してある。
す。図２においては、導風筒(22)を、前方へ向かって緩
く拡開するラッパ状のものとしてあり、その他の部分
は、図１と同様である。従って、図１におけるのと同一
の個所に、同一の符号を付してある。
【００３０】図２のようにすると、導風筒(22)内へ流入
した気流は、次第に加圧されて増速されるので、翼車
(９)駆動効率は、図１のものに比して、より大となる。
した気流は、次第に加圧されて増速されるので、翼車
(９)駆動効率は、図１のものに比して、より大となる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によると、導風筒の外径を、従来
のオープンタイプのプロペラ型風力発電装置における翼
車の直径と同一としても、従来のものに比して、はるか
に効率よく、翼車を高速回転させることができ、風力を
有効に回収して、効率の高い発電を行わせることができ
る。
のオープンタイプのプロペラ型風力発電装置における翼
車の直径と同一としても、従来のものに比して、はるか
に効率よく、翼車を高速回転させることができ、風力を
有効に回収して、効率の高い発電を行わせることができ
る。
【図１】本発明の風力発電装置の第１の実施の形態を概
念的に示す縦断側面図である。
念的に示す縦断側面図である。
【図２】同じく第２の実施の形態を示す図１と同様の図
である。
である。
(１)支持軸 (２)基板 (３)スラストベアリング (４)導風筒 (５)支持片 (６)ブレード (７)偏流体 (7a)枢軸 (８)支杆 (8a)軸受 (９)翼車 (9a)ブレード (10)ハウジング (10a)後端部 (11)支杆 (12)回転軸 (13)発電機 (14)底板 (15)収容空間 (16)支筒 (17)ラジアルベアリング (18)導線 (19)ブラシ (20)スリップリング (21)送電線 (22)導風筒
Claims (5)
- 【請求項１】 円筒状をなす導風筒における軸線上の前
端部に、一定方向に捩回するとともに、外周端が導風筒
の内面に近接する複数のブレードを有する偏流体を、導
風筒の軸線まわりに回転自在に設け、かつ導風筒の軸線
上の後端部に、発電機駆動用の翼車を配設したことを特
徴とする風力発電装置。 - 【請求項２】 導風筒を、一定の径の円筒からなるもの
とした請求項１記載の風力発電装置。 - 【請求項３】 導風筒を、前方拡開するラッパ状のもの
とした、請求項１記載の風力発電装置。 - 【請求項４】 導風筒、偏流体及び翼車を、垂直軸まわ
りに旋回しうるようにした基板に取り付けてなる請求項
１〜３のいずれかに記載の風力発電装置。 - 【請求項５】 発電機及びそれによる送電線をも、基板
上に取り付けてなる請求項４記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10002474A JP2936403B2 (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10002474A JP2936403B2 (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201017A JPH11201017A (ja) | 1999-07-27 |
| JP2936403B2 true JP2936403B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=11530338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10002474A Expired - Fee Related JP2936403B2 (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936403B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5354297B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2013-11-27 | 株式会社安川電機 | 風力発電装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3883750A (en) * | 1974-01-30 | 1975-05-13 | Natural Energy Systems Inc | Method and apparatus for generating power from wind currents |
| JPS6170578U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-14 | ||
| JP2835370B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1998-12-14 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 磁気浮上車両用風力発電装置 |
| JPH04246280A (ja) * | 1991-01-30 | 1992-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風車 |
| JP3244771B2 (ja) * | 1992-06-04 | 2002-01-07 | 東海旅客鉄道株式会社 | リニアモータカー |
-
1998
- 1998-01-08 JP JP10002474A patent/JP2936403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11201017A (ja) | 1999-07-27 |
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Legal Events
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