JPH09100774A - 風力発電装置用ブレード - Google Patents
風力発電装置用ブレードInfo
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- JPH09100774A JPH09100774A JP7284337A JP28433795A JPH09100774A JP H09100774 A JPH09100774 A JP H09100774A JP 7284337 A JP7284337 A JP 7284337A JP 28433795 A JP28433795 A JP 28433795A JP H09100774 A JPH09100774 A JP H09100774A
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- Japan
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- wind
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- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
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- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 風力発電装置の発電量を増やすことができる
ブレードを提供する。 【解決手段】 ブレード本体１２の裏面所要個所に、弦
長方向に延びるように整流板を突出させて取り付ける。
ブレードＩの回転時の遠心力によって発生するスパン方
向の風の流れＢ′を整流板にて堰止め、ブレード本体１
２の前縁１２ａから後縁１２ｂへ向かう弦長方向の風の
流れＡに対する影響を小さくする。弦長方向の途中から
の風の剥離を抑制しブレードＩの揚力を向上させ、回転
トルクを増大させる。
ブレードを提供する。 【解決手段】 ブレード本体１２の裏面所要個所に、弦
長方向に延びるように整流板を突出させて取り付ける。
ブレードＩの回転時の遠心力によって発生するスパン方
向の風の流れＢ′を整流板にて堰止め、ブレード本体１
２の前縁１２ａから後縁１２ｂへ向かう弦長方向の風の
流れＡに対する影響を小さくする。弦長方向の途中から
の風の剥離を抑制しブレードＩの揚力を向上させ、回転
トルクを増大させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は風力によりブレード
を回転させて発電させるようにした風力発電装置に用い
るブレードに関するものである。
を回転させて発電させるようにした風力発電装置に用い
るブレードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】新エネルギー、自然エネルギーの開発の
中に、風のエネルギーを電気エネルギーに変換する風力
発電がある。風力発電はクリーンなエネルギーとして注
目を集めており、海洋構造物や離島などのエネルギーが
少ない場所で多く使用されている。
中に、風のエネルギーを電気エネルギーに変換する風力
発電がある。風力発電はクリーンなエネルギーとして注
目を集めており、海洋構造物や離島などのエネルギーが
少ない場所で多く使用されている。
【０００３】上記風力発電に用いられている風力発電装
置は、図４にその一例の概要を示す如く、タワー１の上
端部にナセル２を水平方向に回動自在に支持させ、該ナ
セル２内に回転自在に支持させた回転軸３の先端部を、
ナセル２より前方へ突出させて、該回転軸３の先端部
に、２枚一組のブレード４を同軸上に取り付けたティー
タハブ５をティータピン６を介し一体的に取り付けて、
風力によってブレード４が回転することによりティータ
ハブ５を介して回転軸３に回転動力が伝えられるように
し、上記ナセル２内に設置してある増速装置７、発電機
８を、上記回転軸３の後端部に連結して、回転軸３に伝
えられた動力を増速装置７で増速して発電機８に伝え、
発電させるようにしてある。９はブレード４のピッチ角
をブレード４の付根部に連結したシリンダ１０にて変更
できるように回転軸３の先端部に設けたピッチ角操作部
を示す。
置は、図４にその一例の概要を示す如く、タワー１の上
端部にナセル２を水平方向に回動自在に支持させ、該ナ
セル２内に回転自在に支持させた回転軸３の先端部を、
ナセル２より前方へ突出させて、該回転軸３の先端部
に、２枚一組のブレード４を同軸上に取り付けたティー
タハブ５をティータピン６を介し一体的に取り付けて、
風力によってブレード４が回転することによりティータ
ハブ５を介して回転軸３に回転動力が伝えられるように
し、上記ナセル２内に設置してある増速装置７、発電機
８を、上記回転軸３の後端部に連結して、回転軸３に伝
えられた動力を増速装置７で増速して発電機８に伝え、
発電させるようにしてある。９はブレード４のピッチ角
をブレード４の付根部に連結したシリンダ１０にて変更
できるように回転軸３の先端部に設けたピッチ角操作部
を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来用
いられている風力発電装置のブレード４は、図５にブレ
ード４の裏面側について示す如く、ブレード４の裏面に
沿う風は、該ブレード４の前縁４ａから後縁４ｂへ向か
う弦長方向の流れＡとなるが、この際、ブレード４の回
転により生ずる遠心力によって、ブレード４の付根部４
ｃ側から先端４ｄへ向かうスパン方向（長手方向）の強
い風の流れＢが発生するため、弦長方向の流れＡがスパ
ン方向の流れＢに持って行かれて変向してしまい、４５
°程度以上変向する領域（破線で囲む領域）では、風の
流れＡがブレード面に沿わないで弦長方向の途中から剥
離してしまう現象が発生する。特に、この傾向はスパン
方向の両端部を除く中間領域で顕著に現れる。上記風の
剥離現象が発生すると、その部分は真空となるため、乱
流が生じて揚力を低減させてしまい、その結果、ブレー
ド４の回転トルクが減少し、ブレード４の回転に基づく
電気エネルギーが計画通りに得られなくなってしまう問
題がある。
いられている風力発電装置のブレード４は、図５にブレ
ード４の裏面側について示す如く、ブレード４の裏面に
沿う風は、該ブレード４の前縁４ａから後縁４ｂへ向か
う弦長方向の流れＡとなるが、この際、ブレード４の回
転により生ずる遠心力によって、ブレード４の付根部４
ｃ側から先端４ｄへ向かうスパン方向（長手方向）の強
い風の流れＢが発生するため、弦長方向の流れＡがスパ
ン方向の流れＢに持って行かれて変向してしまい、４５
°程度以上変向する領域（破線で囲む領域）では、風の
流れＡがブレード面に沿わないで弦長方向の途中から剥
離してしまう現象が発生する。特に、この傾向はスパン
方向の両端部を除く中間領域で顕著に現れる。上記風の
剥離現象が発生すると、その部分は真空となるため、乱
流が生じて揚力を低減させてしまい、その結果、ブレー
ド４の回転トルクが減少し、ブレード４の回転に基づく
電気エネルギーが計画通りに得られなくなってしまう問
題がある。
【０００５】そこで、本発明は、裏面側での風の剥離現
象を抑制し、揚力を向上させることにより回転トルクを
増大させて発電量を増加させることができるような風力
発電装置用ブレードを提供しようとするものである。
象を抑制し、揚力を向上させることにより回転トルクを
増大させて発電量を増加させることができるような風力
発電装置用ブレードを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、風力発電装置用ブレード本体の裏面所要
個所に、ブレード本体の回転時の遠心力によるスパン方
向の風の流れを堰止めるための整流板を、弦長方向へ延
びるように取り付けてなる構成とする。
決するために、風力発電装置用ブレード本体の裏面所要
個所に、ブレード本体の回転時の遠心力によるスパン方
向の風の流れを堰止めるための整流板を、弦長方向へ延
びるように取り付けてなる構成とする。
【０００７】ブレード本体の回転時の遠心力によりブレ
ード本体の裏面側で発生したスパン方向の風の流れは、
整流板により堰止められることになり、そのため、弦長
方向の風の流れが大きく変向させられることがなくなっ
て、弦長方向に沿って流れる風の剥離現象が抑制され、
ブレードの揚力が向上させられて回転トルクが増大させ
られる。
ード本体の裏面側で発生したスパン方向の風の流れは、
整流板により堰止められることになり、そのため、弦長
方向の風の流れが大きく変向させられることがなくなっ
て、弦長方向に沿って流れる風の剥離現象が抑制され、
ブレードの揚力が向上させられて回転トルクが増大させ
られる。
【０００８】又、整流板を円弧形状とした場合は、形状
抵抗をより小さくすることができるようになる。
抵抗をより小さくすることができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態
を示すもので、図３に示したものと同様に、回転軸３に
取り付けた２枚のブレード４を回転させて発電を行うよ
うにしてある風力発電装置において、従来のブレード４
に代えてブレードＩを用いるようにする。すなわち、本
発明のブレードＩは、回転時の遠心力によるスパン方向
の風の流れＢ′を途中で堰止めるために、ブレード本体
１２の裏面における回転軸３の軸心０からブレード本体
１２の先端１２ｄまでの長さＬのそれぞれ１／４、１／
２となる位置に、弦長方向に延びる整流板としてのプレ
ート１１を、ブレード本体１２の裏面から小突起状にわ
ずかに突出する高さとして取り付けてなる構成とする。
なお、図１（イ）（ロ）においては、一方のブレード本
体１２のみを示している。又、便宜上、ブレード本体１
２をねじれのない平板状として表わしてある。
を示すもので、図３に示したものと同様に、回転軸３に
取り付けた２枚のブレード４を回転させて発電を行うよ
うにしてある風力発電装置において、従来のブレード４
に代えてブレードＩを用いるようにする。すなわち、本
発明のブレードＩは、回転時の遠心力によるスパン方向
の風の流れＢ′を途中で堰止めるために、ブレード本体
１２の裏面における回転軸３の軸心０からブレード本体
１２の先端１２ｄまでの長さＬのそれぞれ１／４、１／
２となる位置に、弦長方向に延びる整流板としてのプレ
ート１１を、ブレード本体１２の裏面から小突起状にわ
ずかに突出する高さとして取り付けてなる構成とする。
なお、図１（イ）（ロ）においては、一方のブレード本
体１２のみを示している。又、便宜上、ブレード本体１
２をねじれのない平板状として表わしてある。
【００１１】ブレードＩが風力によって回転するとき、
ブレードＩの裏面側に接触した風は、裏面に沿ってブレ
ード本体１２の前縁１２ａから後縁１２ｂへ向かう弦長
方向の流れＡとなる。この際、ブレードＩの回転による
遠心力によって、ブレード本体１２の付根部１２ｃ側か
ら先端１２ｄへ向かうスパン方向の風の流れＢ′が発生
することになるが、このスパン方向の流れＢ′は、ブレ
ード本体１２の裏面のスパン方向の途中に取り付けられ
た弦長方向に延びるプレート１１にて堰止められて後方
へ逃がされることになる。すなわち、上記プレート１１
は回転軸３の軸心０からＬ／４、Ｌ／２の位置に取り付
けてあるので、ブレード本体１２のスパン方向の中間領
域で加速されようとするスパン方向の風の流れＢ′を効
果的に抑制することができる。そのため、上記スパン方
向の風の流れＢ′は図５に示すスパン方向の風の流れＢ
よりも著しく弱いものとすることができ、弦長方向の風
の流れＡを大きく変向させることがなくて整流すること
ができる。
ブレードＩの裏面側に接触した風は、裏面に沿ってブレ
ード本体１２の前縁１２ａから後縁１２ｂへ向かう弦長
方向の流れＡとなる。この際、ブレードＩの回転による
遠心力によって、ブレード本体１２の付根部１２ｃ側か
ら先端１２ｄへ向かうスパン方向の風の流れＢ′が発生
することになるが、このスパン方向の流れＢ′は、ブレ
ード本体１２の裏面のスパン方向の途中に取り付けられ
た弦長方向に延びるプレート１１にて堰止められて後方
へ逃がされることになる。すなわち、上記プレート１１
は回転軸３の軸心０からＬ／４、Ｌ／２の位置に取り付
けてあるので、ブレード本体１２のスパン方向の中間領
域で加速されようとするスパン方向の風の流れＢ′を効
果的に抑制することができる。そのため、上記スパン方
向の風の流れＢ′は図５に示すスパン方向の風の流れＢ
よりも著しく弱いものとすることができ、弦長方向の風
の流れＡを大きく変向させることがなくて整流すること
ができる。
【００１２】したがって、弦長方向に流れる風Ａはブレ
ード裏面から剥離することはなく全面に沿わされること
になり、その結果、ブレードＩの揚力を向上させること
ができて、回転トルクを増大させることができ、回転ト
ルクの増大した分だけ発電量を増すことができる。な
お、上記プレート１１は、ブレード本体１２の裏面から
わずかに突出する高さとしてあることから、ブレード本
体１２の回転時の形状抵抗は回転トルク増大分に比して
極めて小さいものである。
ード裏面から剥離することはなく全面に沿わされること
になり、その結果、ブレードＩの揚力を向上させること
ができて、回転トルクを増大させることができ、回転ト
ルクの増大した分だけ発電量を増すことができる。な
お、上記プレート１１は、ブレード本体１２の裏面から
わずかに突出する高さとしてあることから、ブレード本
体１２の回転時の形状抵抗は回転トルク増大分に比して
極めて小さいものである。
【００１３】次に、図２は本発明の他の実施の形態を示
すもので、図１（イ）（ロ）に示したものと同様な構成
において、ブレード本体１２の裏面に取り付けた弦長方
向に延びるプレート１１を、回転軸３の軸心０を中心と
する半径の円弧形状としたものである。
すもので、図１（イ）（ロ）に示したものと同様な構成
において、ブレード本体１２の裏面に取り付けた弦長方
向に延びるプレート１１を、回転軸３の軸心０を中心と
する半径の円弧形状としたものである。
【００１４】図２に示すように構成した場合は、図１に
示す構成とした場合よりも、ブレード本体１２の回転時
のプレート１１の形状抵抗を小さくすることができるの
で、更に有利となる。
示す構成とした場合よりも、ブレード本体１２の回転時
のプレート１１の形状抵抗を小さくすることができるの
で、更に有利となる。
【００１５】なお、プレート１１の取付個所、取付数は
上記実施の形態にのみ限定されるものではないこと、
又、プレート１１のブレード本体１２への取り付けは新
規製作品、既存品を問わず適用できること、更に、実施
の形態では、２枚のブレードを有する風力発電装置につ
いて採用した場合を示したが、３枚以上のブレードを有
する風力発電装置に対しても同様に採用できること、そ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
上記実施の形態にのみ限定されるものではないこと、
又、プレート１１のブレード本体１２への取り付けは新
規製作品、既存品を問わず適用できること、更に、実施
の形態では、２枚のブレードを有する風力発電装置につ
いて採用した場合を示したが、３枚以上のブレードを有
する風力発電装置に対しても同様に採用できること、そ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
【００１６】
【実施例】次に、本発明者等の行った実験結果について
説明する。
説明する。
【００１７】図３は実験結果を示すもので、縦軸はトル
クで、横軸はブレードの回転速度を回転数にブレードに
よる風車の径を掛けたもので除した前進定数であり、曲
線Ｘは本発明のブレードＩについて示し、Ｙは従来のブ
レード４について示している。
クで、横軸はブレードの回転速度を回転数にブレードに
よる風車の径を掛けたもので除した前進定数であり、曲
線Ｘは本発明のブレードＩについて示し、Ｙは従来のブ
レード４について示している。
【００１８】図３から明らかなように、本発明のブレー
ドＩの場合にマイナスのトルクが大きく、それだけ大き
な発電力が得られることになる。
ドＩの場合にマイナスのトルクが大きく、それだけ大き
な発電力が得られることになる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の風力発電装置
用ブレードによれば、ブレード本体の裏面所要個所に弦
長方向へ延びる整流板を突出させて取り付けた構成とし
てあるので、ブレード回転時の遠心力によって発生する
スパン方向の風の流れを整流板により堰止めることがで
きて、弦長方向の風の流れを大きく変向させることなく
整流することができ、ブレード裏面に沿って弦長方向に
流れる風の剥離現象を抑制することができることによ
り、ブレードの揚力を向上させることができて回転トル
クを増大させることができ、したがって、簡単な構成に
て発電量を増加させることができ、又、整流板を、ブレ
ード本体の回転軸心を中心とする半径の円弧形状とする
ことにより、整流板の形状抵抗を小さくすることができ
る、等の優れた効果を発揮する。
用ブレードによれば、ブレード本体の裏面所要個所に弦
長方向へ延びる整流板を突出させて取り付けた構成とし
てあるので、ブレード回転時の遠心力によって発生する
スパン方向の風の流れを整流板により堰止めることがで
きて、弦長方向の風の流れを大きく変向させることなく
整流することができ、ブレード裏面に沿って弦長方向に
流れる風の剥離現象を抑制することができることによ
り、ブレードの揚力を向上させることができて回転トル
クを増大させることができ、したがって、簡単な構成に
て発電量を増加させることができ、又、整流板を、ブレ
ード本体の回転軸心を中心とする半径の円弧形状とする
ことにより、整流板の形状抵抗を小さくすることができ
る、等の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の風力発電装置用ブレードの実施の一形
態を示すもので、（イ）は裏面図、（ロ）は側面図であ
る。
態を示すもので、（イ）は裏面図、（ロ）は側面図であ
る。
【図２】本発明の他の実施の形態を示すブレードの裏面
図である。
図である。
【図３】本発明のブレードと従来のブレードとを用いて
行ったトルクと前進定数との関係についての実験結果を
示すグラフである。
行ったトルクと前進定数との関係についての実験結果を
示すグラフである。
【図４】風力発電装置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】風力発電装置で用いられている従来のブレード
に作用する風の流れの状況を示す概略図である。
に作用する風の流れの状況を示す概略図である。
１１ プレート（整流板） １２ ブレード本体 ０ 軸心
Claims (2)
- 【請求項１】 風力発電装置用ブレード本体の裏面所要
個所に、ブレード本体の回転時の遠心力によるスパン方
向の風の流れを堰止めるための整流板を、弦長方向へ延
びるように取り付けてなることを特徴とする風力発電装
置用ブレード。 - 【請求項２】 整流板を、ブレード本体の回転軸心を中
心とする半径の円弧形状とした請求項１記載の風力発電
装置用ブレード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284337A JPH09100774A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 風力発電装置用ブレード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284337A JPH09100774A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 風力発電装置用ブレード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100774A true JPH09100774A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17677272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7284337A Pending JPH09100774A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 風力発電装置用ブレード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100774A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101016062B1 (ko) * | 2008-11-18 | 2011-02-23 | 한국에너지기술연구원 | 풍력발전기의 로터블레이드 익형 배치 방법 및 로터블레이드 |
| KR101313808B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2013-09-30 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력발전기 |
| JP5670591B1 (ja) * | 2014-04-28 | 2015-02-18 | 寛 川嶋 | 軸流羽根車およびタービン |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP7284337A patent/JPH09100774A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101016062B1 (ko) * | 2008-11-18 | 2011-02-23 | 한국에너지기술연구원 | 풍력발전기의 로터블레이드 익형 배치 방법 및 로터블레이드 |
| KR101313808B1 (ko) * | 2011-12-16 | 2013-09-30 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력발전기 |
| JP5670591B1 (ja) * | 2014-04-28 | 2015-02-18 | 寛 川嶋 | 軸流羽根車およびタービン |
| WO2015166813A1 (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | 寛 川嶋 | 軸流羽根車およびタービン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040617 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041102 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050830 |