CN101548097B - 风力发电装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种风力发电装置，能够排除雨水浸入而防止发生故障。设置有：接受风力的多个风车旋翼(6)、安装有多个风车旋翼(6)并利用多个风车旋翼(6)接受的风力而被驱动旋转的旋转体头(4)、覆盖旋转体头(4)的头部小舱(5)、从风车旋翼(6)向风车旋翼(6)的径向外侧延伸并向头部小舱(5)倾斜的翼侧圆板部(31)、被配置成与风车旋翼(6)大致同轴且从头部小舱(5)向风车旋翼(6)的前端方向延伸的圆筒部(22)、从圆筒部(22)向径向外侧延伸的小舱侧圆板部(23)、从小舱侧圆板部(23)的外周端向径向外侧延伸且向风车旋翼(6)的前端侧倾斜的弯曲部(24)。

Description

风力发电装置
技术领域
本发明涉及风力发电装置。 
背景技术
近年来，作为利用清洁能源进行发电的装置而使用风力的风力发电装置备受关注(例如参照专利文献1)。 
作为上述的风力发电装置知道有的设置：利用风力旋转的多个风车旋翼和安装风车旋翼的旋转体头等。 
该风车旋翼有固定在旋转体头上且间距固定的固定间距式风车旋翼和按照风速而变更间距的可变间距式风车旋翼，根据使用条件来进行形式的选择。 
在是可变间距式风车旋翼的情况下，为了变更间距而在覆盖旋转体头的头部小舱与风车旋翼之间形成有间隙的情况为多。 
专利文献1：(日本)特开2007-32420号公报 
如上所述，在采用可变间距式的情况下，在头部小舱与风车旋翼之间有间隙，有雨水从间隙浸入到头部小舱内的问题。 
在头部小舱内配置有变更风车旋翼间距的可变机构等和具有使用钢铁部件机构的旋转体头。因此，若雨水浸入到头部小舱内，则上述机构被雨水浸湿，容易生锈，有可能成为故障的原因。 
且近年来的风力发电装置有的在头部小舱内配置电子机器等。若该风力发电装置有雨水浸入到头部小舱内，则还有由电子机器短路等引发故障的问题。 
发明内容
本发明是为了解决上述课题而开发的，目的在于提供一种风力发电装置，能够排除雨水浸入而防止发生故障。 
为了达到上述目的，本发明提供以下内容。 
本发明提供的风力发电装置设置有：接受风力的多个风车旋翼、安装该多个风车旋翼并利用所述多个风车旋翼接受的风力而被旋转驱动的旋转体头、覆盖该旋转体头的头部小舱、从所述风车旋翼向所述风车旋翼的径向外侧延伸并向所述头部小舱倾斜的翼侧圆板部、被配置成与所述风车旋翼大致同轴且从所述头部小舱向所述风车旋翼的前端方向延伸的圆筒部、从该圆筒部向所述风车旋翼径向外侧延伸的小舱侧圆板部、从该小舱侧圆板部的外周端向径向外侧延伸且向所述风车旋翼的前端侧倾斜的弯曲部。 
根据本发明，从风车旋翼朝向头部小舱而沿风车旋翼落下的水则从风车旋翼沿翼侧圆板部移动，并经由翼侧圆板部向头部小舱流下。这时，由于翼侧圆板部向头部小舱侧倾斜，所以水不滞留地向径向外侧流动而向头部小舱流下。 
另一方面，从头部小舱朝向风车旋翼而沿头部小舱落下的水则从头部小舱沿圆筒部和小舱侧圆板部移动后向翼侧圆板部的外侧流下。 
而且从头部小舱向翼侧圆板部与小舱侧圆板部之间飞散来的水碰到弯曲部并沿弯曲部向翼侧圆板部的外侧流下。由于弯曲部自翼侧圆板部向径向外侧延伸，所以能够把水可靠地向翼侧圆板部的外侧引导。 
因此，能够防止雨水向风车旋翼与头部小舱的间隙流入。 
此外，在上述发明中，优选所述小舱侧圆板部向所述头部小舱倾斜。 
此外，在上述发明中，优选所述弯曲部至少延伸到与从所述头部小舱向所述翼侧圆板部与所述小舱侧圆板部之间延伸的头部小舱的切线相接的位置。 
在上述发明中，优选所述小舱侧圆板部从所述翼侧圆板部向径向外侧延伸，且向所述头部小舱倾斜。 
由此，从头部小舱朝向风车旋翼而沿头部小舱落下的水则从头部小舱沿圆筒部和小舱侧圆板部移动，在临时留存后向翼侧圆板部的外侧流下。这时，残留在头部小舱与小舱侧圆板部之间的水在头部小舱旋转而上下翻转时则从圆筒壁沿头部小舱落下。 
在上述发明中，优选所述弯曲部至少延伸到与从所述头部小舱向所述翼侧圆板部与所述小舱侧圆板部之间延伸的切线相接的位置。 
由此，使从头部小舱向翼侧圆板部与小舱侧圆板部之间飞散来的水更可靠地碰到弯曲部。 
因此，能够更可靠地防止水向风车旋翼与头部小舱的间隙流入。 
根据本发明的风力发电装置，有提供一种能够排除雨水浸入而防止发生故障的风力发电装置的效果。 
附图说明
图1是说明本发明第一实施例风力发电装置结构的图； 
图2是说明图1旋转体头结构的局部放大图； 
图3是说明图1头部小舱和风车旋翼根部结构的局部放大图； 
图4是说明图3小舱侧防水部和翼侧防水部结构的局部放大图。 
符号说明 
1风力发电装置    4旋转体头        5头部小舱   6风车旋翼 
22圆筒部         23小舱侧圆板部   24弯曲部    31翼侧圆板部 
具体实施方式
参照图1到图4来说明本发明一实施例的风力发电装置。 
图1是说明本实施例风力发电装置结构的图。 
如图1所示，风力发电装置1进行风力发电。风力发电装置1包括：竖立设置在基础B上的支柱2、设置在支柱2上端的机舱3、设置于机舱3的能够围绕大致水平轴线旋转的旋转体头4、覆盖旋转体头4的头部小舱5、在旋转体头4的旋转轴线周围放射状安装的多个风车旋翼6、利用旋转体头4的旋转进行发电的发电设备7。 
本实施例对适用设置三个风车旋翼6的例进行说明，风车旋翼6的数量并不限定于是三个，也可以适用在两个的情况或比三个多的情况，没有特别限定。 
如图1所示，支柱2是从基础B向上方(图1的上方)延伸的柱状结构，例如是把多个单元在上下方向上连结构成。在支柱2的最上部设置机舱3。在支柱2是由多个单元构成的情况下则在设置于最上部的单元之上设置机舱3。 
如图1所示，机舱3能够旋转地支承旋转体头4，且在内部收容利用旋转体头4的旋转进行发电的发电设备7。 
图2是说明图1旋转体头结构的局部放大图。 
如图1和图2所示，旋转体头4在其旋转轴线周围放射状地安装有多个风车旋翼6，且其周围被头部小舱5覆盖。 
旋转体头4使风车旋翼6围绕风车旋翼6的轴线旋转，且设置有变更风车旋翼6间距角的间距控制部(未图示)。 
由此，当风从旋转体头4的旋转轴线方向碰到风车旋翼6，则产生使风车旋翼6围绕旋转体头4的旋转轴线旋转的力，驱动旋转体头4旋转。 
图3是说明图1头部小舱和风车旋翼根部结构的局部放大图。 
如图2和图3所示，头部小舱5覆盖旋转体头4，且与风车旋翼6和旋转体头4一起围绕大致水平的轴线旋转。头部小舱5形成有配置风车旋翼6的开口部11，在开口部11的周围设置有翼侧圆板部31和防止雨水向头部小舱内浸入的小舱侧防水部21。 
图4是说明图3小舱侧防水部和翼侧防水部结构的局部放大图。 
如图4所示，小舱侧防水部21包括：与风车旋翼6的轴线大致同轴且从开口部11向风车旋翼6的前端方向延伸的圆筒部22、从圆筒部22向径向外侧延伸的小舱侧圆板部23、从小舱侧圆板部23的外周端向径向外侧延伸的弯曲部24。 
如图4所示，圆筒部22的直径被选定为比与圆筒部22对应的风车旋翼6的位置的直径大，比后述的翼侧圆板部31外周端的直径小。在圆筒部22的风车旋翼6前端侧端部附近配置有小舱侧圆板部23。 
小舱侧圆板部23是从圆筒部22的外周面向径向外侧延伸的环板状部件，其外周端自小舱侧圆板部23的外周端向径向外侧延伸。而且小舱侧圆板部23随着朝向径向外侧而向旋转体头4侧倾斜。 
弯曲部24是从小舱侧圆板部23的外周端向径向外侧延伸的环板状部件，随着朝向径向外侧而向风车旋翼6的前端侧倾斜。 
弯曲部24的外周端至少延伸到向圆筒部22与翼侧圆板部31之间延伸的头部小舱5的切线TL。 
如图4所示，翼侧圆板部31与小舱侧防水部21一起来防止雨水向头部小舱5内进入。 
翼侧圆板部31是从风车旋翼6的外周面向径向外侧延伸的环板状部件，随着朝向径向外侧而向旋转体头4侧倾斜。而且在翼侧圆板部31的外周端形成有向旋转体头4侧延伸的圆筒面32。 
翼侧圆板部31设置有把在旋转体头4侧的面积存的雨水等向风车旋翼6的前端侧排水的排水口33。排水口33设置有从翼侧圆板部31向风车旋翼6的前端侧延伸的圆筒状防止逆流部34。 
该翼侧圆板部31被配置在风车旋翼6的旋转体头4附近区域、与小舱 侧防水部21相对的位置。 
作为发电设备7例如如图1所示，能够举出包括：被传递旋转体头4的旋转驱动力以进行发电的发电机、把发电机发出的电力变换成规定频率的交流电(例如50Hz或60Hz的交流电)的变压器的。 
下面，关于由上述结构构成的风力发电装置1的发电方法说明其概略。 
在风力发电装置1中，从旋转体头4的旋转轴线方向碰到风车旋翼6的风的力被变换成使旋转体头4围绕旋转轴线旋转的动力。 
旋转体头4的旋转被向发电设备7传递，在发电设备7中发出与电力供给对象相符的电力，例如频率50Hz或60Hz的交流电力。 
在此，至少在进行发电期间，为了使风力有效地作用在风车旋翼上，通过使机舱3适当地在水平面上旋转而使旋转体头4朝向上风头。 
下面说明本实施例的特点，即关于防止雨水向头部小舱内的侵入。 
首先说明防止从风车旋翼6朝向头部小舱5而沿风车旋翼6落下的雨水向头部小舱5内的浸入。 
在风车旋翼6向上方延伸的状态下，附着在风车旋翼6上的雨水则沿风车旋翼6落下，向旋转体头4一侧流下。如图4所示，沿风车旋翼6落下(从图4的下向上移动)的雨水从风车旋翼6的外周面向翼侧圆板部31移动。 
向翼侧圆板部31外侧的面(风车旋翼6前端侧的面)移动的雨水由于翼侧圆板部31的倾斜而向径向外侧流动，并从翼侧圆板部31的外周端向头部小舱5流下。因此，防止了雨水从头部小舱5的开口部11向内部侵入。 
由于在排水口33设置了防止逆流部34，所以沿翼侧圆板部31外侧的面落下的雨水不会从排水口33向旋转体头4侧流入。 
接着说明防止从头部小舱5向风车旋翼6移动落下的雨水向头部小舱5内进入。 
在风车旋翼6向下方延伸的状态下，附着在头部小舱5上的雨水则沿头部小舱5落下，向风车旋翼6流下。如图4所示，沿头部小舱5落下的雨水从头部小舱5的外周面向圆筒部22的外周面移动。 
移动到圆筒部22外周面的雨水则向风车旋翼6的前端侧移动落下，并到达小舱侧圆板部23。由于小舱侧圆板部23的倾斜而使雨水临时留存在圆筒部22与小舱侧圆板部23之间，然后从小舱侧圆板部23的外周端向风车 旋翼6的前端侧流下。因此，能够防止雨水从头部小舱5的开口部11向内部侵入。 
进一步说明防止从头部小舱5向风车旋翼6飞散的雨水向头部小舱5内的进入。 
在风车旋翼6向下方延伸的状态下，附着在头部小舱5上的雨水急速移动落下时，由于移动落下的势头而雨水从头部小舱5向风车旋翼6飞散。 
飞散的雨水中飞入到翼侧圆板部31与圆筒部22之间的水则沿上述的切线TL飞来。由于弯曲部24的外周端至少延伸到切线TL，所以沿切线TL飞来的雨水就碰到弯曲部24。 
碰到弯曲部24的雨水则沿弯曲部24落下，从外周端向风车旋翼6的前端侧流下。因此，能够防止雨水从头部小舱5的开口部11向内部侵入。 
从上述圆筒部22、小舱侧圆板部23和翼侧圆板部31之间的间隙侵入到风车旋翼6侧的雨水，在风车旋翼6向下方延伸时则从翼侧圆板部31的排水口33向风车旋翼6的前端侧流下。 
根据上述结构，从风车旋翼6朝向头部小舱5而沿风车旋翼6落下的雨水则从风车旋翼6沿翼侧圆板部31移动，并经由翼侧圆板部31向头部小舱5流下。这时，由于翼侧圆板部31向头部小舱5侧倾斜，所以雨水不滞留地向径向外侧流动而向头部小舱5流下。 
因此，能够防止雨水向风车旋翼6与头部小舱5的间隙流入，防止由雨水引发的旋转体头4等出现故障。 
另一方面，从头部小舱5朝向风车旋翼6而沿头部小舱5落下的雨水则从头部小舱5沿圆筒部22和小舱侧圆板部23移动后向翼侧圆板部31的外侧流下。 
这时，残留在头部小舱5与小舱侧圆板部23之间的雨水则在头部小舱5旋转而上下翻转时从圆筒部22沿头部小舱5落下。 
因此，能够防止雨水向风车旋翼6与头部小舱5的间隙流入，防止由雨水引发的旋转体头4等出现故障。 
而且从头部小舱5向翼侧圆板部31与小舱侧圆板部23之间飞散来的雨水碰到弯曲部24，并沿弯曲部24向翼侧圆板部31的外侧流下。由于弯曲部24比翼侧圆板部31还向径向外侧延伸，所以能够把雨水更可靠地向翼侧圆板部31的外侧引导。 
因此，能够防止雨水向风车旋翼6与头部小舱5的间隙流入，防止由雨水引发的旋转体头4等出现故障。 

Claims (3)

1.一种风力发电装置，其中，设置有：
接受风力的多个风车旋翼、
安装该多个风车旋翼并利用所述多个风车旋翼接受的风力而被旋转驱动的旋转体头、
覆盖该旋转体头的头部小舱、
从所述风车旋翼向所述风车旋翼的径向外侧延伸并向所述头部小舱倾斜的翼侧圆板部、
被配置成与所述风车旋翼大致同轴且从所述头部小舱向所述风车旋翼的前端方向延伸的圆筒部、
从该圆筒部向所述风车旋翼径向外侧延伸的小舱侧圆板部、
从该小舱侧圆板部的外周端向径向外侧延伸且向所述风车旋翼的前端侧倾斜的弯曲部。
2.如权利要求1所述的风力发电装置，其中，所述小舱侧圆板部向所述头部小舱倾斜。
3.如权利要求1或2所述的风力发电装置，其中，所述弯曲部至少延伸到与从所述头部小舱向所述翼侧圆板部与所述小舱侧圆板部之间延伸的头部小舱的切线相接的位置。
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