JPS61190173A - 風車のロ−タブレ−ド構造 - Google Patents
風車のロ−タブレ−ド構造Info
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- JPS61190173A JPS61190173A JP60030466A JP3046685A JPS61190173A JP S61190173 A JPS61190173 A JP S61190173A JP 60030466 A JP60030466 A JP 60030466A JP 3046685 A JP3046685 A JP 3046685A JP S61190173 A JPS61190173 A JP S61190173A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は風車のロータブレード構造に関するものである
。
。
風車は風力発電等の駆動源として有効に活用することが
できる。この風車のロータブレードは、風力エネルギを
効率的に取り出すため軽量であることが望ましく、その
ためブレードを中空構造にするのがよい。
できる。この風車のロータブレードは、風力エネルギを
効率的に取り出すため軽量であることが望ましく、その
ためブレードを中空構造にするのがよい。
ところで、このような中空構造のブレードを製作する場
合、一度に一体の中空構造に成形するには高価な金型が
必要になるため、極めて高コストになるおそれがある。
合、一度に一体の中空構造に成形するには高価な金型が
必要になるため、極めて高コストになるおそれがある。
このため、砂型などの安価な型で製作するためには、ブ
レードの外殻を分割構成にし、それら分割成形体を接合
して組立てるようにした方がよい。
レードの外殻を分割構成にし、それら分割成形体を接合
して組立てるようにした方がよい。
しかし、その反面で、上述のような組立構造にすると、
組立時に分割成形体同士の接合部分に寸法誤差による段
差が発生するため、その段差を修正することによって生
ずる若干の翼形状の変形は避けられない。このような翼
形状の変形は、ブレードの空力特性を変化させるため、
風車の性能に影響を及ぼすというマイナス面がある。
組立時に分割成形体同士の接合部分に寸法誤差による段
差が発生するため、その段差を修正することによって生
ずる若干の翼形状の変形は避けられない。このような翼
形状の変形は、ブレードの空力特性を変化させるため、
風車の性能に影響を及ぼすというマイナス面がある。
本発明の目的は、ブレードの低コスト生産のため外殻を
複数に分割構成するものでありながら、風車の性能を大
幅に低下させることのないロータブレード構造を提供す
ることにある。
複数に分割構成するものでありながら、風車の性能を大
幅に低下させることのないロータブレード構造を提供す
ることにある。
上記目的を達成する本発明は、ブレードを中空構造にし
、その外殻を、翼断面における後縁から背と前縁を経て
腹の中央部にいたるまでを一体形成する外殻成形体と、
残りの部分を形成する別の外殻成形体とに分割構成した
ことを特徴とするものである。
、その外殻を、翼断面における後縁から背と前縁を経て
腹の中央部にいたるまでを一体形成する外殻成形体と、
残りの部分を形成する別の外殻成形体とに分割構成した
ことを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第3図のプロペラ型風車において、1は支柱 ″であり
、この支柱1は複数本の張り線2によって垂直に立設さ
れている。支柱1の上端にはナセル3が支柱1回りに回
転自在に支持され、そのナセル3に回転軸4が軸支され
ている。回転軸4の端部には、風下側にロータ5が取り
つけられている。ロータ5は、回転中心のハブ6と、こ
のハブ6に対設した一対のブレード7.7から構成され
ている。上記ロータ5は、W方向の風に対し、ナセル3
を支柱1回りに回転させながら風下側へ移動し、かつロ
ータ5自身の回転によって回転軸4を回転させる。この
回転軸4の回転は、ヨークケース8内の図示しない発電
機を駆動する。
、この支柱1は複数本の張り線2によって垂直に立設さ
れている。支柱1の上端にはナセル3が支柱1回りに回
転自在に支持され、そのナセル3に回転軸4が軸支され
ている。回転軸4の端部には、風下側にロータ5が取り
つけられている。ロータ5は、回転中心のハブ6と、こ
のハブ6に対設した一対のブレード7.7から構成され
ている。上記ロータ5は、W方向の風に対し、ナセル3
を支柱1回りに回転させながら風下側へ移動し、かつロ
ータ5自身の回転によって回転軸4を回転させる。この
回転軸4の回転は、ヨークケース8内の図示しない発電
機を駆動する。
上記ブレード7は中空構造であり、第2図に示すような
外形状を有している。その翼断面はハブ6に近い位置A
から端部付近の位置Kまでの各断面の形状が、それぞれ
A″〜に゛で図示されるようになっており、ハブ6に対
する固定側はど大きく、遠ざかるほど次第に小さくなっ
ている。
外形状を有している。その翼断面はハブ6に近い位置A
から端部付近の位置Kまでの各断面の形状が、それぞれ
A″〜に゛で図示されるようになっており、ハブ6に対
する固定側はど大きく、遠ざかるほど次第に小さくなっ
ている。
第1図は第2図の翼断面E′の部分を拡大して示すもの
で、前縁a、後縁b、背C1腹dを形成している。この
ような翼断面形状のブレード7に対し、風はW方向から
吹きつける。
で、前縁a、後縁b、背C1腹dを形成している。この
ような翼断面形状のブレード7に対し、風はW方向から
吹きつける。
このブレード7の外殻は樹脂の成形体によって複数に分
割構成され、後縁すから背Cと前縁aを経て腹dの中央
部にいたるまでを一体に成形した外殻成形体71と、腹
dの中央部から後縁すにいたる部分の外殻成形体72か
らなっている。上記外殻成形体71.72は、それぞれ
ブレード7のハブ6側の内端から外端にいたるまで長手
方向に延長している。
割構成され、後縁すから背Cと前縁aを経て腹dの中央
部にいたるまでを一体に成形した外殻成形体71と、腹
dの中央部から後縁すにいたる部分の外殻成形体72か
らなっている。上記外殻成形体71.72は、それぞれ
ブレード7のハブ6側の内端から外端にいたるまで長手
方向に延長している。
外殻成形体72は、外殻成形体71に対して接合を行う
ための接合部72a、72bを一体に形成すると共に、
さらに両接合部72a、72bをつなぐウェブ73を一
体に形成している。
ための接合部72a、72bを一体に形成すると共に、
さらに両接合部72a、72bをつなぐウェブ73を一
体に形成している。
一方の接合部72Bは、外殻成形体71の腹dに対応す
る部分を裏面から接着剤を介して接着され、また他方の
接合部72bは、外殻成形体71の背Cに対応する部分
を裏面かε接着剤を介して接着されている。
る部分を裏面から接着剤を介して接着され、また他方の
接合部72bは、外殻成形体71の背Cに対応する部分
を裏面かε接着剤を介して接着されている。
接合部72a、72bは、それぞれ炭素繊維をブレード
7の長手方向にに引き揃えた炭素繊維テープ74.75
で補強され、また接合部72aに近接した外殻成形体7
1の内面にも同じく炭素繊維テープ76によちて補強さ
れている。
7の長手方向にに引き揃えた炭素繊維テープ74.75
で補強され、また接合部72aに近接した外殻成形体7
1の内面にも同じく炭素繊維テープ76によちて補強さ
れている。
また、ウェブ73には、発砲ウレタン73aが充填され
、軽量化が図られている。。
、軽量化が図られている。。
外殻成形体71と72の後縁す側は、当接部分を互いに
接着剤で接着すると共に、両者間の三角域77に接着剤
を介在させてている。上記各外殻成形体71.72を組
立てるときに接合部に生ずる段差は、面一となるように
修正処理が施される。
接着剤で接着すると共に、両者間の三角域77に接着剤
を介在させてている。上記各外殻成形体71.72を組
立てるときに接合部に生ずる段差は、面一となるように
修正処理が施される。
さて、上記ブレード7は、前縁aで受けたW方向からの
風を背C側と1Iid側に分離し、その背Cと腹dとの
間に発生する圧力差により背C側へ向かう揚力、すなわ
ち口°−夕5の回転力を発生する。上記前縁a部分は圧
力変化が最も大きく発生する部分であり、そのためこの
前縁a部分の外殻形状に本来の設計とは異なる変形があ
ると、ブレード7性能に低下を来すなど大きな影響があ
る。また、背Cの中央部は、前縁aから背Cに沿って流
れる層流が乱流に遷移する部分であり、この部分の外殻
形状に本来の設計とは異なる変形があると、本来起こる
べき遷移点が移動してブレード7の性能に影響を与える
ことになる。
風を背C側と1Iid側に分離し、その背Cと腹dとの
間に発生する圧力差により背C側へ向かう揚力、すなわ
ち口°−夕5の回転力を発生する。上記前縁a部分は圧
力変化が最も大きく発生する部分であり、そのためこの
前縁a部分の外殻形状に本来の設計とは異なる変形があ
ると、ブレード7性能に低下を来すなど大きな影響があ
る。また、背Cの中央部は、前縁aから背Cに沿って流
れる層流が乱流に遷移する部分であり、この部分の外殻
形状に本来の設計とは異なる変形があると、本来起こる
べき遷移点が移動してブレード7の性能に影響を与える
ことになる。
上述したブレード7は、外殻を複数の外殻成形体71.
72によって分割構成しているため、低コストでの生産
を可能にする。しかし、その組立時に接合部に段差を生
じるため、その段差を切削やパテつけ等によって修正す
るとき、外殻形状に一部設計とは異なる変形部分が生ず
ることになる。しかし、上記ブレード7では、後縁すか
ら背Cと前縁aを経て1lIdの中央部までを一体の外
殻成形体71によって構成しているため、上述のように
ブレード性能に最も影響する前縁3部分や背Cの中央部
分には、少なくとも段差修正による外殻形状の変化は起
こらない。
72によって分割構成しているため、低コストでの生産
を可能にする。しかし、その組立時に接合部に段差を生
じるため、その段差を切削やパテつけ等によって修正す
るとき、外殻形状に一部設計とは異なる変形部分が生ず
ることになる。しかし、上記ブレード7では、後縁すか
ら背Cと前縁aを経て1lIdの中央部までを一体の外
殻成形体71によって構成しているため、上述のように
ブレード性能に最も影響する前縁3部分や背Cの中央部
分には、少なくとも段差修正による外殻形状の変化は起
こらない。
したがって、ブレード性能を大幅に低下するような影響
はない。
はない。
なお、上述の実施例では、腹dの各中央部から後縁すへ
かけての外殻を形成する外殻成形体72を、ウェブ73
と一体の成形体にしているが、これが分離された独立部
品からなるものであってもよい。
かけての外殻を形成する外殻成形体72を、ウェブ73
と一体の成形体にしているが、これが分離された独立部
品からなるものであってもよい。
上述したように本発明は、ブレードを中空構造にし、そ
の外殻を、翼断面における後縁から背と前縁を経て腹の
中央部にいたるまでを一体形成する外殻成形体と、残り
の部分を形成する別の外殻成形体とに分割構成したので
、上記分割構成によってブレードの低コスト生産を可能
にし、しかも空力特性に大きく影響する前縁部分や背の
中央部分の修正加工は不要であるから、風車性能を大幅
に低下させることはない。
の外殻を、翼断面における後縁から背と前縁を経て腹の
中央部にいたるまでを一体形成する外殻成形体と、残り
の部分を形成する別の外殻成形体とに分割構成したので
、上記分割構成によってブレードの低コスト生産を可能
にし、しかも空力特性に大きく影響する前縁部分や背の
中央部分の修正加工は不要であるから、風車性能を大幅
に低下させることはない。
第1図は本発明の実施例によるロータブレードの翼断面
図で、第2図に示す断面E部分の拡大図、第2図は上記
ブレードの全体正面と、そのブレードの数個所の断面と
同時に図示する図、第3図は上記風車の側面図である。 5−ロータ、 6−ハブ、 7−ブレード、71.
72−・−外殻成形体、 a −前縁、b −後縁、
C−・背、 d−・腹。
図で、第2図に示す断面E部分の拡大図、第2図は上記
ブレードの全体正面と、そのブレードの数個所の断面と
同時に図示する図、第3図は上記風車の側面図である。 5−ロータ、 6−ハブ、 7−ブレード、71.
72−・−外殻成形体、 a −前縁、b −後縁、
C−・背、 d−・腹。
Claims (1)
- ブレードを中空構造にし、その外殻を、翼断面における
後縁から背と前縁を経て腹の中央部にいたるまでを一体
形成する外殻成形体と、残りの部分を形成する別の外殻
成形体とに分割構成したことを特徴とする風車のロータ
ブレード構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60030466A JPS61190173A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 風車のロ−タブレ−ド構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60030466A JPS61190173A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 風車のロ−タブレ−ド構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61190173A true JPS61190173A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12304655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60030466A Pending JPS61190173A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 風車のロ−タブレ−ド構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61190173A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066360A1 (ja) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 風車翼およびこれを用いる風力発電装置 |
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NL2006654C2 (en) * | 2011-04-22 | 2012-10-23 | E J H Kuipers B V | Rotor blade with an asymmetrical main element for carrying a flat wise bending moment. |
JP2016056774A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置及び軸流タイプブレード |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60030466A patent/JPS61190173A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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AU2007361564B2 (en) * | 2007-11-19 | 2013-02-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind turbine blade and wind power generator using the same |
US8851857B2 (en) | 2007-11-19 | 2014-10-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Wind turbine blade and wind power generator using the same |
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JP2016056774A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置及び軸流タイプブレード |
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