CN116472405A - 竖轴风车 - Google Patents

竖轴风车 Download PDF

Info

Publication number
CN116472405A
CN116472405A CN202180078414.4A CN202180078414A CN116472405A CN 116472405 A CN116472405 A CN 116472405A CN 202180078414 A CN202180078414 A CN 202180078414A CN 116472405 A CN116472405 A CN 116472405A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vertical
generator
shaft
rotating shaft
vertical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180078414.4A
Other languages
English (en)
Inventor
铃木政彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Global Energy Co Ltd
Original Assignee
Global Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Global Energy Co Ltd filed Critical Global Energy Co Ltd
Publication of CN116472405A publication Critical patent/CN116472405A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/30—Commissioning, e.g. inspection, testing or final adjustment before releasing for production
    • F03D13/35—Balancing static or dynamic imbalances
    • 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
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F03D15/20—Gearless transmission, i.e. direct-drive
    • 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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • F03D3/011—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical of the lift type, e.g. Darrieus or Musgrove
    • 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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • 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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • 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
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • 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
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7066—Application in combination with an electrical generator via a direct connection, i.e. a gearless transmission
    • 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
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • 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
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
    • F05B2240/212—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Darrieus type
    • 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
    • F05B2240/37—Multiple rotors
    • F05B2240/372—Multiple rotors coaxially arranged
    • 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
    • F05B2240/60—Shafts
    • 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
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • 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
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

在由上下的横框体与多个支柱构架而成的支承框体中的各个横框体的中央部处分别水平配设有发电机，在所述上下的发电机中的上下对置的旋转轴之间在不使用轴承的状态下竖轴转子的竖主轴可共动地连结为一体而被支承。

Description

竖轴风车
技术领域
本发明涉及竖轴风车，涉及在不使用轴承的状态下抑制竖主轴的扭曲，在配设于对竖轴转子进行支承的支承框体的上下的横框体处的上下的发电机的旋转轴上，可共动地、竖向一列地连结有竖主轴的上下端部的竖轴风车。
背景技术
在竖轴风车中的竖主轴例如如专利文献1中记载的那样，一般设立于发电机上，通过轴承来对竖主轴的上下或者中间部分进行支承。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-118384号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1记载的发明中，通过轴承来对竖主轴的上下部分进行支承，因此即使垂直地对发电机的旋转轴和风车的竖主轴进行支承也会发生弯曲，从而存在在风车旋转并加速时载荷负载于发电机上，导致竖主轴发生扭曲，发生振动，并且发生伴随振动的噪音的情况。
本发明为了解决上述问题，采取了如下所示的技术手段。
(1)一种竖轴风车，其中，在将以等间隔配设于竖主轴的周围的多个升力型竖长叶片中的各个大致垂直的主体部的上下处连续形成的、朝向竖主轴方向的上向内弧状弯曲部和下向内弧状弯曲部的各个前端分别固定在配置于所述竖主轴上的上下的叶片安装件的安装固定部的竖轴风车中，所述竖轴风车构成为：在由沿上下而水平配设的横框体与多个支柱构架而成的支承框体的各个横框体内侧的多个内框横挡的平面中央部处分别水平地配设有发电机，配设于所述上段的横框体的上部的发电机的旋转轴的下端部从该发电机的下表面垂直向下突出，配设于所述下段的横框体的下部的发电机的旋转轴从该发电机的上表面垂直向上突出，在从所述上部的发电机的下表面向下突出的所述旋转轴的下端面与从所述下部的发电机向上突出的所述旋转轴的上端面之间，将竖轴转子的所述竖主轴的上下端面与所述上下的发电机中的上下旋转轴以同心状直接连结，在其接缝的外周侧覆盖包覆体而形成连接部，所述竖主轴在不使用轴承的状态下，为了抑制旋转时的扭曲和振动而使所述竖主轴的上下端部在所述上下的发电机的所述上下的旋转轴之间以可共动且以同心状竖向一列地连结并支承。
(2)根据上述(1)所述的竖轴风车，其中，所述竖轴风车构成为：所述支承框体的所述横框体配设为上中下三段，在所述各横框体内侧的多个内框横挡的平面中央部处分别水平地组装有一台发电机，所述上段的横框体中的上部的发电机的旋转轴的下端部从该发电机的下表面垂直向下突出，所述中段的横框体中的中部的发电机中的旋转轴从该发电机的上表面垂直向上突出，在从所述上部的发电机向下突出的所述旋转轴与从所述中部的发电机向上突出的所述旋转轴之间，上段的竖轴转子的竖主轴的上下端部分别经由连接材料连结为一体，所述竖主轴在不使用所述轴承的状态下通过所述上部的发电机中的旋转轴与所述中部的发电机中的旋转轴而被支承，所述中部的发电机的所述旋转轴的下端部从该发电机向下突出，在从所述下部的所述发电机向上突出的所述旋转轴与从所述中部的发电机向下突出的所述旋转轴之间，下段的竖轴转子的竖主轴的上下端部分别经由连接部连结为一体，所述竖主轴在不使用所述轴承的状态下被所述下部的发电机中的向上的旋转轴与所述中部的发电机中的向下的旋转轴支承，所述上部的发电机的所述旋转轴、所述上段的竖轴转子的竖主轴、所述中部的发电机的所述旋转轴以及所述下部的发电机的所述旋转轴以可共动且以同心状竖向一列地被连结并支承。
(3)根据上述(2)所述的竖轴风车，其中，所述竖轴风车形成为：所述中段的横框体中的所述中部的发电机的所述旋转轴的上端部从所述发电机的上表面垂直向上突出，该旋转轴的下端部从所述发电机的下表面垂直向下突出，在向上下突出的所述旋转轴的上下各个前端面上朝向相同方向的横长的凹部朝向轴方向而形成，在所述上下段的竖轴转子中的所述各个竖主轴的上下端面上，能以同心状与在所述中部的发电机的所述旋转轴的前端面形成的凹部嵌合，上下地朝向相同方向的横长的凸部朝向轴方向而突出形成，在所述各个竖主轴的上下端部周面以包覆在使所述凸部嵌合于所述发电机的旋转轴的凹部时的接缝的方式配设有防止脱离用的包覆体而作为连接部，使形成于所述竖主轴的上下前端面的所述凸部嵌合于上下地对置的所述旋转轴中的各个横长的所述凹部处，使配设于所述竖主轴周面的所述包覆体移动而连接，以便包覆所述各个旋转主轴与所述竖主轴的接缝。
发明效果
根据本发明，能够获得如下所示的效果。
在所述(1)记载的发明中，竖轴转子的竖主轴的上下端部在不使用轴承的状态下，在上下的发电机的上下对置的旋转轴之间可共动地连结为一体而被支承，因此竖主轴的旋转力能够直接使上下的发电机旋转而发电。
该结果是，能够使发电机成为容量小的发电机，因此发电机的齿槽转矩(Coggingtorque)小，即使在弱风时启动性也提高，因此能够提高发电效率，在不使用轴承的状态下竖主轴的上下端部直接连结于发电机而被支承，因此具有在加速时发电载荷负载于竖主轴的上下，从而不发生扭曲，能够抑制振动和伴随振动的噪音的发生的效果。
另外，能够在竖主轴的上下同时发动所述发电机的再生制动器，因此在强风时也能够进行平衡良好的控制。
进一步地，能够省略支承竖主轴的轴承装置，因此操作性提高，能够降低成本。
在所述(2)记载的发明中的所述支承框体的所述横框体配设于支承框体的上中下段的三段，在各横框体的中央部水平配设有各个发电机，在所述上中的两台发电机的旋转轴之间和中下部的两台发电机的旋转轴之间，各个竖轴转子的竖主轴在上下可共动地不使用轴承的状态下，被一体地连结支承，因此即使在上下多段配设有多个竖主轴的情况下，也能够抑制在加速时的振动和伴随振动的噪音发生。
另外，在通过发电机获得相同的输出的情况下，也能够使用齿槽转矩小的小型的发电机，因此在低风速中启动性变好，风车的加速效率也变高，发电效果变高。具有即使在叶片的片数多而旋转力强的情况下，通过在强风时的三台发电机的再生制动器能够容易地进行稳定且正确的控制的效果。
所述(3)记载的发明的发电机的旋转轴与竖轴转子的竖主轴经由连接部连结为一体，该连接部使所述竖主轴的上下前端部的凸部嵌合在上下的发电机中的旋转轴的凹部，在该连结部的周面覆盖固定有防止脱离用的包覆体，因此能够容易且完全地连结。
另外，所述发电机的旋转轴和所述竖轴转子的竖主轴在各自的端面形成有相互嵌合的凹凸部，因此能够容易地嵌合，在所述竖主轴的上下端部周面，以包覆在所述发电机的旋转轴的凹部嵌合有所述凸部时的接缝的方式配设有防止脱离用的包覆体，因此所述上下的发电机的旋转轴和所述竖轴转子的竖主轴以同心状被固定，从而准确地维持线性，不易发生振动。
附图说明
图1是本发明的竖轴风车的主视图。
图2是示于图1的竖轴风车的俯视图。
图3是图1中的Ⅲ-Ⅲ线剖视图。
图4是表示图1中的发电机的旋转轴与竖轴转子的竖主轴的连结状态的主视图。
图5是图1中的叶片安装件的俯视图。
图6是图5中的叶片安装件的主视图。
图7是图1中的中间支承臂的俯视图。
图8是图7中的中间支承臂的主视图。
图9是表示本发明竖轴风车的实施例二的主视图。
图10是图9中的竖轴风车的俯视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
本发明的竖轴风车1在设置于底座G上的支台g上，在通过上下的横框体2、2和多个支柱3、3以立体状形成的支承框体4中支承有竖轴转子16。
支柱3是三根至四根，在图2和图3中设为了三根，在图中示出了管体，但也可以是四根、L型以及H型等的型钢材料。
如图2所示，各横框体2通过外框横挡2A、2A与三根支柱3构成为俯视观察时为三角形的形状，发电机5在其内部通过多个内框横挡2B、2B水平配设于中央。该各横框体2均设为相同的构成。
在上部的发电机5的向下的旋转轴5A的下部与下部的发电机6的向上的旋转轴6A的上部之间，竖轴转子16的竖主轴7的上下端部经由连接部9可共动地连结为一体，竖轴转子16的竖主轴7在不使用轴承的状态下被支承，在该竖主轴7的周围配设有多个升力型竖长叶片11。
如在图4中例示的一个例子那样，与竖主轴7和上下的发电机6的上下的旋转轴5A、6A连接的连接部9使竖主轴7的上部的凸部9B嵌合于上部的发电机5的向下的旋转轴5A的下部中的凹部9A，将覆盖固定于该接缝的外周侧的包覆体9C通过销9D固定于竖主轴7而使连结变得牢固。
同样地，使竖主轴7的下部的凸部9B嵌合于所述下部的发电机6的向下的旋转轴6A的凹部9A，将覆盖固定于该接缝的外周侧的包覆体9C通过销9D固定于竖主轴7而加强连结。由此，能够容易地准确连结发电机6的旋转轴6A与竖主轴7。
该各连接部9能够使用未图示的万向接头而连结，能够消除发电机6的旋转轴6A与旋转主轴7的细微的错位。
在竖主轴7中除了上下的发电机5、6、上下的叶片安装件10的接近部分以外，覆盖有弹性合成树脂的厚层的加强包管体8。由此，能够通过将金属的竖主轴7设为细径而减轻重量并提高旋转效率，并且具有能够抑制由高速旋转时产生的竖主轴7的离心力导致的挠曲、由挠曲导致的振动以及伴随振动的噪音的发生的效果，加强包管体8的重量轻，因此不会成为旋转的负担。
在竖主轴7中，升力型竖长叶片11分别经由上下的叶片安装件10、10固定于上下两段。如图5的俯视图和图6的主视图所示，该叶片安装件10在形成于中央部的轴孔10C的下部外周形成有环状的固定部10D，在形成于该固定部10D的周面的销孔10E中嵌合销而固定于竖主轴7。
如图5的俯视图和图6的主视图所示，叶片安装件10在圆盘状的主体部10A的外周部形成有向三个方向突出的安装固定部10B、10B，升力型竖长叶片11的上下端部在螺纹孔10F处通过螺纹固定的方式固定于该安装固定部10B处。在使用在竖长叶片的上下端部形成有向内倾斜部的型式的叶片时，使用较长长度的安装固定部10B。
如图1所示，升力型竖长叶片11的上下的中间部的内表面固定支承于中间支承臂12，该中间支承臂12水平地固定于竖主轴7的加强包管体8。
如图7的俯视图和图8的主视图所示，该中间支承臂12成为在从圆盘状的主体部12A的外周部向三个方向水平延伸的支承臂12C的前端部形成有向下的固定片12D，将该固定片12D的外表面连接于升力型竖长叶片11旋转时的内侧面，通过插入至销孔12E的螺钉来固定。
中间支承臂12在形成于向主体部12A的下方突出的固定部12F的未图示的销孔中插入螺钉而固定于加强包管体8。如图7所示，所述升力型竖长叶片11中的前缘11A和后缘11B设定为在同一个旋转轨迹T上旋转。
如图7所示，所述升力型竖长叶片11的厚度以叶片的旋转轨迹T为界限形成为外侧的厚度比内侧的厚度厚，沿着该外表面流过的气流由于附壁效应(Coanda effect)从后缘11B向内侧后方向流过，发挥通过反作用将叶片的前缘11A向外侧方向推动的作用。
升力型竖长叶片11的型式不确定，但在图1中形成有在大致垂直的主体部11C的上部向竖主轴7方向弧状弯曲地延伸的上向内弧状弯曲部11D和在大致垂直的主体部11C的下部向竖主轴7方向弧状弯曲地延伸的下向内弧状弯曲部11E，该各长度分别设定为整体的大致三分之一的长度，但并不限定于此。
图9是表示本发明竖轴风车1的实施例二的主视图。对与前面的例子相同的构件标注相同的附图标记并省略说明。该实施例二是将横框体2配设为上、中、下三段而增高了支承框体4整体的高度的例子，在各横框体2上分别水平固定有上部的发电机13、中部的发电机14以及下部的发电机15。
在上部的发电机13的向下的旋转轴13A和中部的发电机14的向上方突出的向上旋转轴14A之间，上段的竖轴转子17的竖主轴18的上下端部经由上下的连接部9、9可共动地连结为一体，在不使用轴承的状态下被支承。这里的连接部9使用与图4及其说明中记载相同的连接部9。
在中部的发电机14的向下方突出的向下的旋转轴14B和下部的发电机15的向上的旋转轴15A之间，下段的竖轴转子19的竖主轴20的上下端部经由上下的连接部9、9可共动地连结为一体，在不使用轴承的状态下被支承。此外，在上下的竖主轴18、20中，也能够覆盖与图1及其说明中记载相同的加强包管体8。
上段的竖轴转子17在上段的竖主轴18以上下两段配设升力型竖长叶片21、21，在上下等角度地隔开并改变了升力型竖长叶片21的相位。升力型竖长叶片21的型式可以是任意的，在图中示出了主视观察时为半圆弧状的两片翼片的情况，但能够设为三片翼片以上。
下段的竖轴转子19在下段的竖主轴20以上下两段配设升力型竖长叶片21、21，在上下等角度地隔开并改变了升力型竖长叶片21的相位。
像这样，将横框体2以上、中、下三段配设于支承框体4，在各横框体2、2上分别配设发电机13、14、15，在上部的发电机13的向下的旋转轴13A和中部的发电机14的向上的旋转轴14A之间，将上段的竖轴转子17的竖主轴18连结为一体，在不使用轴承的状态下进行支承，在中部的发电机14的向下的旋转轴14B和下部的发电机15的向上的旋转轴15A之间，将下段的竖轴转子19的竖主轴20连结为一体使其在不使用轴承的状态下进行支承，由此高度不同的竖轴转子17、19的竖主轴18、20将各个上下端部固定于发电机的旋转轴，因此具有能够不会发生振动，抑制伴随振动发生的噪音的效果。
另外，能够使用小型的发电机，因此在低风速条件下启动性提高，能够提高旋转效率。在强风时，能够将上中下的三台发电机13、14、15用作再生制动器，因此具有能够进行稳定且安全的控制的效果。
此外，在图9中，能够通过在支承框体4配设四段横框体2，在各横框体2上配设各个发电机，从而配设三段竖轴转子。这种情况下，在各段中的竖轴转子的竖长叶片可以设为一个，也可以设为三个。
如以上详细记载的那样，本发明在不使用轴承的状态下将竖轴转子的竖主轴的上下部一体地连结于上下的发电机中的旋转轴之间而直接支承，因此具有能够不易发生旋转时的竖主轴的扭曲，抑制伴随扭曲而发生的振动和伴随振动的噪音的发生的效果。另外，能够使用齿槽转矩小的小型发电机，因此在低风速时的启动性优异，旋转效率高，因此能够作为在市区等的风力发电装置而广泛利用。
产业利用性
本发明在竖轴风车的支承框体中的上下的横框体上配设各个发电机，在该上下的发电机的旋转轴之间一体连结竖轴转子的竖主轴而进行支承，因此能够使用小型的发电机来提高启动性，提高旋转效率，能够作为在市区等的风力发电装置而广泛利用。
附图标记说明
1：竖轴风车；
2：横框体；
2A：外框横挡；
2B：内框横挡；
3：支柱；
4：支承框体；
5、6：发电机；
5A、6A：旋转轴；
7：竖主轴；
8：加强包管体；
9：连接部；
9A：凹部；
9B：凸部；
9C：包覆体；
9D：销；
10：叶片安装件；
10A：主体部；
10B：安装固定部；
10C：轴孔；
10D：固定部；
10E：销孔；
10F：螺纹孔；
11：升力型竖长叶片；
11A：前缘；
11B：后缘；
11C：大致垂直的主体部；
11D：上向内弧状弯曲部；
11E：下向内弧状弯曲部；
12：中间支承臂；
12A：主体部；
12B：轴孔；
12C：支承臂；
12D：固定片；
12E：销孔；
12F：固定部；
13、14、15：发电机；
13A、14A、14B、15A：旋转轴；
16、17、19：竖轴转子；
18、20：竖主轴；
21：升力型竖长叶片；
G：底座；
g：支台。

Claims (3)

1.一种竖轴风车，其特征在于，在将以等间隔配设于竖主轴的周围的多个升力型竖长叶片中的各个大致垂直的主体部的上下处连续形成的、朝向竖主轴方向的上向内弧状弯曲部和下向内弧状弯曲部的各个前端分别固定在配置于所述竖主轴上的上下的叶片安装件的安装固定部的竖轴风车中，所述竖轴风车构成为：在由沿上下而水平地配设的横框体与多个支柱构架而成的支承框体的各个横框体内侧的多个内框横挡的平面中央部处分别水平地配设有发电机，配设于所述上段的横框体的上部的发电机的旋转轴的下端部从该发电机的下表面垂直向下突出，配设于所述下段的横框体的下部的发电机的旋转轴从该发电机的上表面垂直向上突出，在从所述上部的发电机的下表面向下突出的所述旋转轴的下端面与从所述下部的发电机向上突出的所述旋转轴的上端面之间，将竖轴转子的所述竖主轴的上下端面与所述上下的发电机中的上下旋转轴以同心状直接连结，在其接缝的外周侧覆盖包覆体而形成连接部，所述竖主轴在不使用轴承的状态下，为了抑制旋转时的扭曲和振动而使所述竖主轴的上下端部在所述上下的发电机的所述上下的旋转轴之间以可共动且以同心状竖向一列地连结并支承。
2.根据权利要求1所述的竖轴风车，其特征在于，所述竖轴风车构成为：所述支承框体的所述横框体配设为上中下三段，在所述各横框体内侧的多个内框横挡的平面中央部处分别水平地组装有一台发电机，所述上段的横框体中的上部的发电机的旋转轴的下端部从该发电机的下表面垂直向下突出，所述中段的横框体中的中部的发电机中的旋转轴从该发电机的上表面垂直向上突出，在从所述上部的发电机向下突出的所述旋转轴与从所述中部的发电机向上突出的所述旋转轴之间，上段的竖轴转子的竖主轴的上下端部分别经由连接材料连结为一体，所述竖主轴在不使用所述轴承的状态下通过所述上部的发电机中的旋转轴与所述中部的发电机中的旋转轴而被支承，所述中部的发电机的所述旋转轴的下端部从该发电机向下突出，在从所述下部的所述发电机向上突出的所述旋转轴与从所述中部的发电机向下突出的所述旋转轴之间，下段的竖轴转子的竖主轴的上下端部分别经由连接部连结为一体，所述竖主轴在不使用所述轴承的状态下被所述下部的发电机中的向上的旋转轴与所述中部的发电机中的向下的旋转轴支承，所述上部的发电机的所述旋转轴、所述上段的竖轴转子的竖主轴、所述中部的发电机的所述旋转轴以及所述下部的发电机的所述旋转轴以可共动且以同心状竖向一列地被连结并支承。
3.根据权利要求2所述的竖轴风车，其特征在于，所述竖轴风车形成为：所述中段的横框体中的所述中部的发电机的所述旋转轴的上端部从所述发电机的上表面垂直向上突出，该旋转轴的下端部从所述发电机的下表面垂直向下突出，在向上下突出的所述旋转轴的上下各个前端面上朝向相同方向的横长的凹部朝向轴方向而形成，在所述上下段的竖轴转子中的所述各个竖主轴的上下端面上，能以同心状与在所述中部的发电机的所述旋转轴的前端面形成的凹部嵌合，上下地朝向相同方向的横长的凸部朝向轴方向而突出形成，在所述各个竖主轴的上下端部周面以包覆在使所述凸部嵌合于所述发电机的旋转轴的凹部时的接缝的方式配设有防止脱离用的包覆体而作为连接部，使形成于所述竖主轴的上下前端面的所述凸部嵌合于上下地对置的所述旋转轴中的各个横长的所述凹部处，使配设于所述竖主轴周面的所述包覆体移动而连接，以便包覆所述各个旋转主轴与所述竖主轴的接缝。
CN202180078414.4A 2020-12-09 2021-12-02 竖轴风车 Pending CN116472405A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-204489 2020-12-09
JP2020204489A JP7101416B2 (ja) 2020-12-09 2020-12-09 縦軸風車
PCT/JP2021/044277 WO2022124193A1 (ja) 2020-12-09 2021-12-02 縦軸風車

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116472405A true CN116472405A (zh) 2023-07-21

Family

ID=81974409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180078414.4A Pending CN116472405A (zh) 2020-12-09 2021-12-02 竖轴风车

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11982258B2 (zh)
EP (1) EP4261405A1 (zh)
JP (1) JP7101416B2 (zh)
KR (1) KR20230082673A (zh)
CN (1) CN116472405A (zh)
WO (1) WO2022124193A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62196424A (ja) * 1986-02-21 1987-08-29 Mitsubishi Electric Corp 伝達軸
JP2001115945A (ja) * 1999-10-14 2001-04-27 Mitsuo Honda 乗物搭載型風力発電装置
JP2001123933A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Yasuo Ueno 多段式風車
JP4202930B2 (ja) * 2002-02-08 2008-12-24 士朗 金原 風力発電用風車の羽根支持構造
JP4907073B2 (ja) 2004-10-20 2012-03-28 株式会社グローバルエナジー 縦軸風車
US7335000B2 (en) * 2005-05-03 2008-02-26 Magenn Power, Inc. Systems and methods for tethered wind turbines
CN101603511B (zh) * 2009-07-16 2011-07-27 广州雅图风电设备制造有限公司 一种垂直风力发电机
JP2011047391A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Yoshio Imada 垂直型風力発電機用吊るし型回転軸支持具
TWM406578U (en) * 2010-02-26 2011-07-01 Champion Engineering Technology Co Ltd Planetary-type windsurfing mechanism and its device thereof
JP6465783B2 (ja) * 2015-09-28 2019-02-06 株式会社Ｌｉｘｉｌ 風力発電用の翼部材
JP6449509B1 (ja) * 2018-06-08 2019-01-09 株式会社グローバルエナジー 縦軸風車、その縦長ブレード及び風力発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7101416B2 (ja) 2022-07-15
JP2022091578A (ja) 2022-06-21
US20240003330A1 (en) 2024-01-04
AU2021397034A1 (en) 2023-06-15
KR20230082673A (ko) 2023-06-08
US11982258B2 (en) 2024-05-14
EP4261405A1 (en) 2023-10-18
WO2022124193A1 (ja) 2022-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012527864A5 (zh)
KR20120034663A (ko) 수직축형 풍력 터빈 및 이에 따른 발전기
KR100490683B1 (ko) 수직축 풍력발전 장치
CN102454620B (zh) 送风风扇
US7503747B2 (en) Rotatable duct type shrouded rotating wing
US20100194112A1 (en) Vertical axis turbine
JP2020016169A (ja) マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機
EP0010078B1 (en) Wind turbine of cross-flow type
US9124153B2 (en) Direct drive generator
CN105298754B (zh) 风力发电机及风力发电机组
CN111133192A (zh) 风力涡轮机
CN116472405A (zh) 竖轴风车
AU2021397034B2 (en) Vertical-Shaft Wind Turbine
CN102459890A (zh) 前部设置有发电机的风力涡轮机
JP7492262B2 (ja) マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機
CN109882358B (zh) 一种风力发电机及其变桨机构
JP4539073B2 (ja) 垂直軸型風力発電装置
CN201679764U (zh) 冷却用风机叶轮
CN221704175U (zh) 一种风机用定轴
JP7492744B2 (ja) マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機
CN112751456B (zh) 发电机及风力发电机组
JP7548572B2 (ja) マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機
KR20130112144A (ko) 수직풍력발전 블레이드의 브이형 지지구조
JP2019082135A (ja) 風力発電装置
JP7421220B2 (ja) マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination