JP2001050149A - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置

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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型風車を製造する程の高度の製造技術を要
せず、大きな設置スペースを必要とせず、比較的短期間
で製造することができる、大容量の電力を発生させる風
力発電装置を提供することである。 【解決手段】 下端が基礎に埋め込まれた支柱の周囲
に、支柱を中心として水平面内において360°回転で
きるように配置された垂直フレームと、垂直フレームの
下部に垂直フレームから互いに遠去かる方へ実質的に水
平方向に取付けられた一対の水平フレームと、各水平フ
レームの上方に配置された複数の風車ユニットとを備
え、風車ユニットが、六角形又は八角形の鋼製枠と、鋼
製枠の略中心に配置された回転軸と、回転軸に取付けら
れた複数枚のブレードとを有し、風車ユニットが各々、
鋼製枠の辺が互いに隣接するように組み合わされてお
り、最下部の風車ユニットが水平フレームによって支持
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、風力発電装
置に関する。より詳細には、本発明は、複数の小型風車
を備えた集合式風力発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、環境を汚染するおそれのない風力
発電が注目されている。風力発電は、風により風車を回
転させ、回転力を電気エネルギーに変換する発電方法で
ある。従来の風力発電装置としては、孤立型風力発電装
置、止まり木型集合式風力発電装置などが知られてい
る。前者の発電装置は、単一の風車を備えた装置であ
り、後者の発電装置は、止まり木状の部材に数機の小型
風車を取付け、各風車が舵取り用垂直板によってそれぞ
れ風と正対するように構成された装置である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、孤立型
風力発電装置では、大容量の電力を得るためには、大型
の風車を設置する必要があるが、大型の風車を製造する
には高度の技術力を要するのみならず、工場から設置現
場への搬送も容易ではなく、工事期間も長くなり、コス
ト高になるという課題を有している。一方、止まり木型
集合式風力発電装置では、大型の風車を製造する必要は
ないが、隣接する風車からの風の影響が大きいため、各
風車を一定の間隔を隔てて設置する必要があり、これに
より大きな設置スペースが必要となり、コスト高になる
という課題を有している。
【0004】したがって、本発明の目的は、上述の従来
の風力発電装置の課題を克服し、大型風車を製造する程
の高度の製造技術を要せず、大きな設置スペースを必要
とせず、比較的短期間で製造することができる、大容量
の電力を発生させる風力発電装置を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願請求項1に記載の風
力発電装置は、下端が基礎に埋め込まれた支柱と、支柱
の周囲に、支柱を中心として水平面内において360°
回転できるように配置された垂直フレームと、垂直フレ
ームの下部に垂直フレームから互いに遠去かる方へ実質
的に水平方向に取付けられた一対の水平フレームと、各
水平フレームの上方に配置された複数の風車ユニットと
を備え、風車ユニットが、六角形又は八角形の鋼製枠
と、鋼製枠の略中心に配置された回転軸と、回転軸に取
付けられた複数枚のブレードとを有し、風車ユニットが
各々、鋼製枠の辺が互いに隣接するように組み合わされ
ており、最下部の風車ユニットが水平フレームによって
支持されていることを特徴とするものである。
【0006】本願請求項2に記載の風力発電装置は、本
願請求項1の装置において、風車ユニットの鋼製枠の前
面と後面が、金網で被覆されていることを特徴とするも
のである。
【0007】本願請求項3に記載の風力発電装置は、本
願請求項1又は2の装置において、最上部に配置された
風向風速計を備え、風向風速計によって得られた風向お
よび風速値を回転方向と移動量のデータに変換してモー
タを作動させ、風車ユニットが常に風に正対するように
構成されていることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図1において全体
として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の
形態に係る風力発電装置は、下端がコンクリート基礎1
2に埋め込まれた支柱14を備えており、支柱14の下
部分には、図2に示されるように、旋回テーブル16が
取付けられている。
【0009】また、旋回テーブル16が取付けられてい
る支柱14の部分の下方には、架台18が取付けられて
おり、架台18上には、モータ20が設置され、モータ
20の回転軸20aには、歯車20bが取付けられてい
る。
【0010】一方、支柱14の周囲には、支柱14を中
心として水平面内において360°回転できるように、
垂直フレーム22が配置されている。より詳細に説明す
ると、図2に示されるように、垂直フレーム22の下端
と旋回テーブル16とが軸受24を介して回転可能に連
結されており、垂直フレーム22の外側下端に取付けら
れた歯車22aとモータ20の回転軸20aに取付けら
れた歯車20bとが噛み合っている。これにより、モー
タ20を作動させると、回転力が歯車22aを介して垂
直フレーム22に伝達され、垂直フレーム22が、支柱
14を中心として水平面内において回転するようになっ
ている。
【0011】垂直フレーム22の下部には、垂直フレー
ム22から互いに遠去かる方へ実質的に水平方向に延び
た一対の水平フレーム24、26が取付けられている。
水平フレーム24、26は、実質的に同一の寸法、形
状、構造を有している。
【0012】水平フレーム24の上方には、図1に示さ
れるように、複数の風車ユニット28が配置されてお
り、水平フレーム26の上方にも、同様に、複数の風車
ユニット28が配置されている。
【0013】風車ユニット28は、図3に最も良く示さ
れるように、六角形の鋼製枠28aと、鋼製枠28aの
略中心に配置された回転軸28bと、回転軸28bを支
持するための支持部材28cと、回転軸28bに取付け
られた3枚のブレード28dとを有している。強風や不
慮の事故等によるブレード28dの飛散を防止するた
め、好ましくは、鋼製枠28aの前面および後面が、金
網28eで被覆されている。
【0014】風車ユニット28は各々、図1に示される
ように、鋼製枠28aの辺が互いに隣接するように組み
合わされており、これにより全体として蜂の巣形状が形
作られ、強固な構造体が形成される。そして、最下部の
風車ユニット28が水平フレーム24、26によって支
持される。風車ユニット28を強固に支持するため、水
平フレーム24、26の先端に垂直方向上方に延びた補
助フレーム30、32を取付けるのが好ましい。
【0015】なお、垂直フレーム22、水平フレーム2
4、26、および補助フレーム30、32は、自重、風
車ユニット28等の載荷重、風荷重、地震荷重等の種々
の荷重に対して抵抗することができるように、トラス構
造等で設計されている。
【0016】図4は、風力発電装置10の最上部を示し
た部分平面図である。垂直フレーム22の最上部の四周
には、風により風力発電装置10が揺れたときに垂直フ
レーム22と支柱14が抵触しないように、振れ止め手
段34が取付けられている。振れ止め手段34は、振れ
止め手段34を垂直フレーム22に取付けるための取付
具34aと、ゴム等の弾性材料で形成されたホイール3
4bと、ホイール34bを取付具34aに回転可能に取
付けるためのブラケット34cとを有している。なお、
振れ止め手段34の上述の構成は例示的なものであり、
他の構成を採用してもよい。
【0017】風力発電装置10の最上部には、風向風速
計36が配置されている。風向風速計36によって得ら
れた風向および風速値は、架台18上に設置された自動
旋回追従装置40に送られる。そして、風向および風速
値が自動旋回追従装置40において回転方向と移動量の
データに変換されて制御装置(図示せず)に伝達され、
モータ20を作動させて、垂直フレーム22(従って、
水平フレーム24、26および風車ユニット28)が常
に風に正対するように構成されている。
【0018】本発明は、以上の発明の実施の形態に限定
されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範
囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範
囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【0019】たとえば、前記実施の形態においては、風
車ユニット28が六角形の鋼製枠28aを有している
が、八角形の鋼製枠を有する風車ユニットを使用しても
よい。また、図1に示される風車ユニット28の数およ
び配置方法は、単なる例示にすぎず、異なる数の風車ユ
ニットを異なる配置方法で組み立ててもよい。さらに、
前記実施の形態では、風車ユニット28のブレード28
dの数は3枚であるが、4枚又は5枚のように他の数で
もよい。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、小型の風車ユニットを製造すればよいので、
大型風車を製造する程の高度の技術力を必要とせず、ま
た大きな設置スペースも必要とせずに、大容量の風力発
電装置を得ることができる。また、工場から設置現場へ
の搬送も比較的容易であり、比較的短期間で製造し、或
いは設置することができ、これにより製造コストおよび
設置コストを低減することが可能になる。さらに、六角
形又は八角形の鋼製枠を組み合わせることにより風車ユ
ニットの集合体が形成されているので、構造的に極めて
強固な風力発電装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態に係る風力発電装
置の概略正面図である。
【図2】図1の部分2を示した拡大図である。
【図3】図1の風力発電装置の設置される風車ユニット
を示した図である。
【図4】(a)は、図1の線4a−4aに沿った平面
図、(b)は、(a)の部分4bを示した図である。
【符号の説明】
10 風力発電装置 14 支柱 18 架台 20 モータ 22 垂直フレーム 24、26 水平フレーム 28 風車ユニット 30、32 補助フレーム 36 風向風速計 40 自動旋回追従装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下端が基礎に埋め込まれた支柱と、支柱
    の周囲に、支柱を中心として水平面内において360°
    回転できるように配置された垂直フレームと、垂直フレ
    ームの下部に垂直フレームから互いに遠去かる方へ実質
    的に水平方向に取付けられた一対の水平フレームと、各
    水平フレームの上方に配置された複数の風車ユニットと
    を備え、風車ユニットが、六角形又は八角形の鋼製枠
    と、鋼製枠の略中心に配置された回転軸と、回転軸に取
    付けられた複数枚のブレードとを有し、風車ユニットが
    各々、鋼製枠の辺が互いに隣接するように組み合わされ
    ており、最下部の風車ユニットが水平フレームによって
    支持されていることを特徴とする風力発電装置。
  2. 【請求項2】 風車ユニットの鋼製枠の前面と後面が、
    金網で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載
    の風力発電装置。
  3. 【請求項3】 最上部に配置された風向風速計を備え、
    風向風速計によって得られた風向および風速値を回転方
    向と移動量のデータに変換してモータを作動させ、風車
    ユニットが常に風に正対するように構成されていること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の風力発電装置。
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