JP2002221144A - Wind mill for small size wind power generator - Google Patents

Wind mill for small size wind power generator

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JP2002221144A
JP2002221144A JP2001013317A JP2001013317A JP2002221144A JP 2002221144 A JP2002221144 A JP 2002221144A JP 2001013317 A JP2001013317 A JP 2001013317A JP 2001013317 A JP2001013317 A JP 2001013317A JP 2002221144 A JP2002221144 A JP 2002221144A
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JP
Japan
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blade
wind
windmill
wind turbine
wind power
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Application number
JP2001013317A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Eguchi
英範 江口
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SOPHIA ENGINEERING CO
Original Assignee
SOPHIA ENGINEERING CO
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Publication date
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    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a windmill for a small-sized wind power generator capable of preventing a secondary disaster from fragments of a blade flew all around when the blade of the windmill is destroyed during rotating, with low rotation noise and superior in mobility to respond to the change of a wind speed or direction. SOLUTION: In the windmill 11 for the small-sized wind power generator 10 provided with a plurality of blades 13 converting wind power into rotation, each blade 13 includes a blade body 15 receiving the wind power and generating a rotational force and a blade attachment member 16 fixed on the blade body 15 and attaching the blade body 15 on a rotating shaft 14 of the windmill 11. The blade body 15 is made of a porous flexible material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、風速や風向きの変
動に対しての応答機動性に優れて安全、静かで、かつ過
回転防止性にも優れた小型風力発電機用の風車に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wind turbine for a small wind power generator which is excellent in responsiveness to fluctuations in wind speed and direction, safe and quiet, and excellent in over-rotation prevention.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、小型風力発電機用の風車は、木
製、繊維強化プラスティック等の硬質材料により形成さ
れた羽根を有していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, wind turbines for small wind power generators have blades made of hard materials such as wood and fiber-reinforced plastic.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
小型風力発電機用の風車に使用されていた羽根は、硬質
材料を用いて形成されていたため、回転中の風車の羽根
に破壊が生じた場合、羽根の破片が周囲に飛散して、衝
突した際に2次被害が発生する可能性が高かった。ま
た、風車の羽根の回転速度が速くなると、風切り音が大
きくなり騒音問題が発生していた。更に、風車の羽根の
重量が重いために、風が吹き始めてから風車の羽根が回
転を開始するまでの応答時間が長く機動性に劣るという
問題も存在していた。本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたもので、風車の回転中に羽根に破壊が発生し羽根の
破片が周囲に飛散しても2次被害の発生を抑えると共に
回転中の騒音が小さく、更に風速や風向の変動に応答す
る機動性にも優れた小型風力発電機用の風車を提供する
ことを目的とする。
However, the blades used in conventional wind turbines for small wind power generators are made of a hard material, so that when the blades of a rotating wind turbine are destroyed. However, there was a high possibility that secondary destruction would occur when the shards of the blade scattered around and collided. Also, when the rotation speed of the wind turbine blades is increased, the wind noise is increased and a noise problem occurs. Furthermore, since the weight of the windmill blades is heavy, there is also a problem that the response time from the start of the wind to the start of rotation of the windmill blades is long, resulting in poor mobility. The present invention has been made in view of such circumstances, and even if destruction of the blade occurs during rotation of the windmill and fragments of the blade scatter around, the occurrence of secondary damage is suppressed and noise during rotation is small, and furthermore, An object of the present invention is to provide a wind turbine for a small wind power generator having excellent mobility in response to fluctuations in wind speed and direction.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る小型風力発電機用の風車は、風力を回転力に変換す
る複数の羽根を備えた小型風力発電機用の風車におい
て、各前記羽根は風を受けて回転力を発生する羽根本体
と、該羽根本体に固定され該羽根本体を前記風車の回転
軸に取付ける羽根取付け部材とを有し、しかも前記羽根
本体は多孔性柔軟材料により形成されている。
According to the present invention, there is provided a wind turbine for a small wind turbine having a plurality of blades for converting wind power into rotational force. The blade has a blade body that generates a rotational force in response to wind, and a blade mounting member fixed to the blade body and mounting the blade body to a rotation shaft of the windmill, and the blade body is made of a porous flexible material. Is formed.

【0005】多孔性柔軟材料は、軽く、変形し易く、か
つ振動を吸収し易いといった機械的特性を有している。
従って、多孔性柔軟材料を使用することにより、風車の
羽根部分の重量を軽くでき、風速、風向き等の変動に対
して敏感に応答する風車としての機動性を向上させるこ
とが可能となる。また、回転中の羽根が破壊して羽根の
破片が周囲に飛散しても、破片の重量が軽く軟らかいた
め、飛散した羽根の破片が衝突しても2次被害の発生が
少なくなる。更に、風車の風切り音は、羽根の後縁側に
カルマン渦と呼ばれる空気の渦が規則正しく発生し、こ
の渦による圧力変動で羽根が振動することにより発生す
る。本発明による羽根は、多孔性柔軟材料で形成されて
いるため、渦が発生するときの圧力変動で羽根が振動し
ても、この振動のエネルギーが直ちに羽根本体に吸収さ
れて減衰してしまうため羽根の振動が持続せず、連続し
た風切り音が発生し難いと考えられる。このような特性
を有する多孔性柔軟材料としては、例えば発泡ポリプロ
ピレン樹脂があり、その特性としては、発泡倍率が5〜
15倍、見掛け密度が0.08〜0.2g/cm3 、S
RIS0101スプリング硬さ試験器による硬度が25
〜70度である。
[0005] The porous flexible material has mechanical properties such as being light, easily deformable, and easily absorbing vibration.
Therefore, by using the porous flexible material, the weight of the blade portion of the wind turbine can be reduced, and the mobility of the wind turbine that responds sensitively to fluctuations in wind speed, wind direction, and the like can be improved. Further, even if the rotating blade is broken and the fragments of the blade scatter around, the weight of the fragments is light and soft, so that secondary damage is reduced even if the fragments of the scattered blade collide. Further, wind noise of a windmill is generated when air vortices called Karman vortices are regularly generated on the trailing edge side of the blades, and the blades vibrate due to pressure fluctuations caused by the vortices. Since the blade according to the present invention is formed of a porous flexible material, even if the blade vibrates due to pressure fluctuation when a vortex is generated, the energy of this vibration is immediately absorbed by the blade body and attenuated. It is considered that the vibration of the blades does not continue and continuous wind noise is unlikely to occur. As a porous flexible material having such properties, for example, there is a foamed polypropylene resin.
15 times, apparent density 0.08-0.2g / cm 3 , S
25 hardness by RIS0101 spring hardness tester
~ 70 degrees.

【0006】本発明に係る小型風力発電機用の風車にお
いて、前記多孔性柔軟材料が非塩素系の多孔性合成樹脂
であることが好ましい。非塩素系の多孔性合成樹脂を使
用しているため、型に多孔性合成樹脂を注入することに
より複雑な形状の羽根を容易に成形することが可能とな
る。また、非塩素系樹脂であるため、使用済みの羽根の
焼却処理を行ってもダイオキシン発生による環境汚染が
起こらず、廃棄された羽根の処理が容易となる。
In the wind turbine for a small wind power generator according to the present invention, it is preferable that the porous flexible material is a chlorine-free porous synthetic resin. Since a chlorine-free porous synthetic resin is used, a blade having a complicated shape can be easily formed by injecting the porous synthetic resin into a mold. In addition, since it is a non-chlorine resin, even if incineration of used blades is performed, environmental pollution due to generation of dioxin does not occur, and disposal of the discarded blades becomes easy.

【0007】本発明に係る小型風力発電機用の風車にお
いて、前記羽根取付け部材は、前記羽根本体中に内設さ
れ該羽根本体を支持する支持部と、該支持部の一端側に
設けられ前記羽根本体を前記回転軸に固定する固定部と
を有していることが好ましい。羽根が回転を始めると、
回転に伴い羽根本体には遠心力が発生する。この遠心力
のため、羽根本体内に引張応力が発生し、多孔性柔軟材
料で形成されている羽根本体が支持部により内側からの
み支持されていても、回転中に所定の形状を保持するこ
とが可能となる。また、羽根本体が支持部により内側か
らのみ支持されているため、風速が速くなって風車の回
転速度が速くなり羽根本体が受ける風からの抵抗力が向
上すると、羽根本体は容易に変形することができ、風の
流れに対する羽根本体の対抗角度が増加し、風を受ける
羽根本体の有効面積が増加してくる(羽根が風の方向に
対して立ってくる)。各羽根が風の方向に対して立って
くると、風車の回転抵抗は増加するため風車の回転数は
低下する。従って、風車は回転数に応じて羽根本体の形
状を変形させて、過回転が発生しないように自己制御す
ることが可能となる。
In the wind turbine for a small wind power generator according to the present invention, the blade mounting member is provided in the blade main body to support the blade main body, and the blade mounting member is provided at one end of the support portion. It is preferable to have a fixing portion for fixing the blade main body to the rotation shaft. When the wings begin to rotate,
A centrifugal force is generated in the blade body with the rotation. Due to this centrifugal force, a tensile stress is generated in the blade main body, and even if the blade main body formed of the porous flexible material is supported only from the inside by the support portion, the predetermined shape is maintained during rotation. Becomes possible. In addition, since the blade body is supported only from the inside by the support portion, when the wind speed is increased, the rotation speed of the windmill is increased, and the resistance of the blade body to wind is improved, the blade body is easily deformed. As a result, the angle of opposition of the blade body to the flow of the wind increases, and the effective area of the blade body that receives the wind increases (the blade stands up in the direction of the wind). When each blade stands in the direction of the wind, the rotation resistance of the windmill increases, and the rotation speed of the windmill decreases. Therefore, the wind turbine can change the shape of the blade main body in accordance with the number of rotations, and can perform self-control so that excessive rotation does not occur.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図1(a)は本発明の一実
施の形態に係る小型風力発電機用の風車を適用した小型
風力発電機の概念構造を示す側面図、(b)は同小型風
力発電機の概念構造を示す部分正断面図、図2(a)は
本発明の一実施の形態に係る小型風力発電機用の風車の
羽根の各部位における側断面図、(b)は同風車の羽根
の平面図、(c)は同風車の羽根の正面図である。図1
(a)、(b)に示すように、本発明の一実施の形態に
係る小型風力発電機用の風車11を適用した小型風力発
電機10は、風力を回転力に変換する風車11と、風車
11の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する交流
式発電部12とを有している。以下、これらについて詳
細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. Here, FIG. 1A is a side view showing a conceptual structure of a small wind generator to which a wind turbine for a small wind generator according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2A is a partial cross-sectional view showing a conceptual structure, FIG. 2A is a side cross-sectional view of each part of a blade of a wind turbine for a small wind turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3C is a plan view, and FIG. 3C is a front view of the blade of the wind turbine. Figure 1
As shown in (a) and (b), a small wind turbine 10 to which a wind turbine 11 for a small wind generator according to an embodiment of the present invention is applied includes a wind turbine 11 that converts wind power into rotational force, An AC power generation unit 12 that converts the rotational energy of the windmill 11 into electric energy is provided. Hereinafter, these will be described in detail.

【0009】風車11は、風力を回転力に変換する、例
えば3枚の羽根13と、各羽根13が取付けられ各羽根
13で発生した回転力を回転エネルギーに変換して蓄積
するフライホイール19と、フライホイール19に設け
られた風車11の回転軸14とを有している。また、羽
根13は、風を受けて回転力が発生する羽根本体15
と、羽根本体15を風車11の回転軸14が設けられて
いるフライホイール19に取付ける羽根取付け部材16
とを有している。更に、羽根取付け部材16は、各羽根
本体15中に内設され羽根本体15を内側から支持する
支持部17(図2参照)と、支持部17の一端側に設け
られた固定部18とを有している。このようにして、羽
根本体15は、固定部18によってフライホイール19
に固定される。以上の構成により、フライホイール19
を介して羽根本体15は回転軸14に取付けられてい
る。なお、回転軸14はフライホイール19に貫通して
設けられ、回転軸14の先端には、例えば雄ねじ部20
が形成され、雄ねじ部20に螺合する雌ねじ部を有し
た、例えば合成樹脂製の保護カバー21が取付けられて
いる。
The windmill 11 converts wind power into rotational force, for example, three blades 13, and a flywheel 19 to which each blade 13 is attached and converts the rotational force generated by each blade 13 into rotational energy and accumulates it. , A rotary shaft 14 of the windmill 11 provided on the flywheel 19. Further, the blade 13 is a blade main body 15 that generates a rotational force by receiving wind.
And a blade mounting member 16 for mounting the blade body 15 to a flywheel 19 provided with the rotation shaft 14 of the windmill 11.
And Further, the blade mounting member 16 includes a support portion 17 (see FIG. 2) which is provided in each blade main body 15 and supports the blade main body 15 from the inside, and a fixing portion 18 provided on one end side of the support portion 17. Have. In this way, the blade body 15 is fixed to the flywheel 19 by the fixing portion 18.
Fixed to With the above configuration, the flywheel 19
The blade main body 15 is attached to the rotating shaft 14 via the. The rotating shaft 14 is provided so as to penetrate the flywheel 19, and at the tip of the rotating shaft 14, for example, a male screw portion 20 is provided.
Is formed, and a protective cover 21 made of, for example, a synthetic resin and having a female screw portion to be screwed into the male screw portion 20 is attached.

【0010】図2(a)〜(c)に示すように、羽根本
体15は断面が翼形の形状を有しており、羽根本体15
の寸法は、例えば、長さ500〜700mm、幅110
mm〜150mm、最大厚さ15〜20mmである。ま
た、図2(a)に示すように、羽根本体15の基端側は
風の流れに対する立ち上がり角度が大きく、先端側に向
かうにつれて徐々に減少し先端で風の流れに対する立ち
上がり角度が最小となっている。このため、羽根本体1
5を複数の部分に分解して、各部分を多孔性柔軟材料の
一例である非塩素系の多孔性合成樹脂、例えば発泡ポリ
プロピレン樹脂により形成し、これらの部品を組み合わ
せて羽根本体15の製造を行う。例えば、羽根本体15
の一方面側の外形と他方面側の外形がそれぞれ内側に転
写された各羽根本体15側の型枠と、内設される支持部
17の一方面側の外形と他方面側の外形がそれぞれ外側
に転写された各支持部17側の型枠を作製し、それぞれ
対応する型枠同士を組み合わせて各成形型を構成する。
次いで、各成形型内に発泡ポリプロピレン樹脂を注入し
固化させ、各型枠を脱形することにより各部品が得られ
る。得られた羽根本体15の一方面側の部品と他方面側
の部品を張り合わせることにより、羽根本体15が形成
される。なお、成形用の各外型及び各内型は、羽根本体
15及び支持部17の外形形状を表す3次元座標値を入
力したマシニングセンタ等の3次元加工機を用いて型素
材から削り出して製作することができる。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the blade body 15 has a wing-shaped cross section.
Are, for example, 500-700 mm in length and 110 in width.
mm to 150 mm and a maximum thickness of 15 to 20 mm. Further, as shown in FIG. 2A, the rising angle of the base end of the blade main body 15 with respect to the flow of the wind is large, gradually decreasing toward the tip end, and the rising angle with respect to the flow of the wind at the tip is minimized. ing. Therefore, the blade body 1
5 is decomposed into a plurality of parts, each part is formed of a non-chlorine-based porous synthetic resin, for example, a foamed polypropylene resin, which is an example of a porous flexible material, and these parts are combined to manufacture the blade body 15. Do. For example, the blade body 15
The outer shape on one side and the outer shape on the other side are transferred to the inside of each blade body 15 side, and the outer shape on one side and the other side on the inner side of the support portion 17 installed are respectively The molds on the side of each support portion 17 transferred to the outside are produced, and the corresponding molds are combined with each other to form each mold.
Next, each part is obtained by injecting and solidifying a foamed polypropylene resin into each molding die and demolding each mold. The blade body 15 is formed by laminating the components on one side and the other side of the obtained blade body 15. In addition, each outer mold and each inner mold for molding are manufactured by cutting out from a mold material using a three-dimensional processing machine such as a machining center to which three-dimensional coordinate values representing the outer shapes of the blade body 15 and the support part 17 are input. can do.

【0011】羽根本体15中に内設され羽根本体15を
内側から支持する支持部17と、支持部17の一端側に
設けられた固定部18とは、例えば、厚さが3〜5mm
のアルミニウム合金の板を加工して一体的に作製する。
羽根本体15に内設される支持部17は、羽根本体15
の形状が基端側から先端側に向けて徐々に変化している
ため、この形状変化に合わせて支持部17の形状を作製
する。また、固定部18にはフライホイール19に固定
するための複数のボルト挿通孔22を設ける。支持部1
7を芯にして、発泡ポリプロピレン樹脂で形成された羽
根本体15の各部品を、例えばエポキシ樹脂接着剤によ
り張り合わせることにより支持部17を内設する羽根本
体15を形成し、羽根本体15の一端側にフライホイー
ル19に取付ける羽根取付け部材16の固定部18を備
えた羽根13を構成することができる。従って、羽根1
3に設けられた羽根取付け部材16の固定部18をフラ
イホイール19に設けられた1対の押さえ板23間にそ
れぞれ配置しボルトで固定することにより、各羽根13
をフライホイール19に固定することができる。これに
よって、風力を受けて各羽根13で発生した回転力を、
フライホイール19に伝達して回転エネルギーとして蓄
積し、風車11の回転軸14を回転させることができ
る。
The support portion 17 provided inside the blade body 15 and supporting the blade body 15 from the inside, and the fixing portion 18 provided at one end of the support portion 17 have a thickness of, for example, 3 to 5 mm.
The aluminum alloy plate is processed to be integrally formed.
The support portion 17 provided inside the blade main body 15 is
Is gradually changed from the base end side to the front end side, so that the shape of the support portion 17 is produced in accordance with this change in shape. Further, the fixing portion 18 is provided with a plurality of bolt insertion holes 22 for fixing to the flywheel 19. Support part 1
Each of the components of the blade main body 15 formed of a foamed polypropylene resin is bonded to each other with, for example, an epoxy resin adhesive to form the blade main body 15 having the support portion 17 therein. The blade 13 provided with the fixing portion 18 of the blade mounting member 16 attached to the flywheel 19 on the side can be configured. Therefore, the blade 1
3 are arranged between a pair of holding plates 23 provided on the flywheel 19 and fixed with bolts, whereby the respective blades 13 are fixed.
Can be fixed to the flywheel 19. As a result, the rotational force generated by each blade 13 due to the wind force is
The energy is transmitted to the flywheel 19 and accumulated as rotational energy, so that the rotating shaft 14 of the windmill 11 can be rotated.

【0012】交流式発電部12は、風車11の回転軸1
4が接続している図示しない入力軸を有する交流式発電
機24と、交流式発電機24を設置する設置台25とを
有している。また、交流式発電機24を設置する設置台
25はベアリング26を介し交流式発電機24で発電さ
れた電力を取り出す図示しない出力ケーブルを内設して
いる、例えば、長さが15〜20mの支持柱27により
支持されている。なお、交流式発電部12及び支持柱2
7の上部側は、支持柱27との間に隙間を有した、例え
ば合成樹脂製の保護カバー28で覆われている。このよ
うな構成とすることにより、風車11の回転が回転軸1
4を介して交流式発電機24に伝達されて発電が行わ
れ、発生した電力は出力ケーブルを経由して図示しない
蓄電設備に入力される。なお、支持柱27と交流式発電
機24の設置台25とは、ベアリング26を介して接続
されているため、風向が変化すると風向に追従して風車
11と交流式発電部12は一体的に方向を自由に変化さ
せることが可能となり、常により効率的に風車11の各
羽根13が回転するようになっている。
The alternating-current power generation unit 12 is a rotating shaft 1 of the windmill 11.
An AC generator 24 having an input shaft (not shown) to which the AC generator 4 is connected and an installation table 25 on which the AC generator 24 is installed. The installation table 25 on which the AC generator 24 is installed has an output cable (not shown) for taking out the power generated by the AC generator 24 through the bearing 26, for example, a length of 15 to 20 m. It is supported by support columns 27. The AC power generation unit 12 and the support column 2
The upper side of 7 is covered with a protective cover 28 made of, for example, a synthetic resin having a gap between the support pillar 27 and the support pillar 27. With such a configuration, the rotation of the windmill 11 is
The power is transmitted to the AC generator 24 via the power generator 4 to generate power, and the generated power is input to a power storage facility (not shown) via an output cable. Since the support column 27 and the mounting table 25 of the AC generator 24 are connected via the bearing 26, when the wind direction changes, the windmill 11 and the AC generator unit 12 follow the wind direction and are integrated. The direction can be freely changed, and each blade 13 of the windmill 11 always rotates more efficiently.

【0013】次に、本発明の一実施の形態に係る小型風
力発電機用の風車11の動作内容について詳細に説明す
る。設置した小型風力発電機10に風が吹くと、羽根1
3が風力を受けて風車11は回転を開始し、風車11は
風向に対して羽根13から効率的な回転駆動力が得られ
るように風車11の方向を変化させる。羽根13の回転
速度が増加するに伴って羽根本体15に働く遠心力も増
大し、この遠心力により羽根本体15の形状保持性が向
上し、発泡ポリプロピレン樹脂で羽根本体15が形成さ
れていても羽根本体15の形状を保持することが可能と
なる。なお、風車11の羽根13が3枚、風車11の直
径が1.5mの場合、例えば、風速が3.5m/秒以上
で発電が開始する。
Next, the operation of the wind turbine 11 for a small wind power generator according to one embodiment of the present invention will be described in detail. When the wind blows on the installed small wind power generator 10, the blade 1
The wind turbine 11 starts rotating when the wind turbine 3 receives the wind, and the wind turbine 11 changes the direction of the wind turbine 11 so that an efficient rotational driving force is obtained from the blade 13 with respect to the wind direction. As the rotation speed of the blades 13 increases, the centrifugal force acting on the blade main body 15 also increases, and the centrifugal force improves the shape retention of the blade main body 15. The shape of the main body 15 can be maintained. When the windmill 11 has three blades 13 and the diameter of the windmill 11 is 1.5 m, for example, power generation starts at a wind speed of 3.5 m / sec or more.

【0014】風車11の回転速度が増大するにつれて、
回転中の羽根本体15の後縁側にカルマン渦が発生し、
この渦が羽根本体15から剥離する際に圧力変動が生じ
て、羽根本体15の後縁側が振動する。しかし、羽根本
体15が発泡ポリプロピレン樹脂で形成されているた
め、羽根本体15の後縁側が振動しても、この振動のエ
ネルギーは直ちに羽根本体15を形成している発泡ポリ
プロピレン樹脂に吸収されて減衰してしまうため羽根本
体15の後縁側の振動は持続せず、連続した風切り音は
発生しない。このため、回転中の風車11からの騒音は
非常に小さくなる。
As the rotation speed of the windmill 11 increases,
A Karman vortex is generated on the trailing edge side of the rotating blade body 15,
When this vortex separates from the blade main body 15, pressure fluctuation occurs, and the trailing edge side of the blade main body 15 vibrates. However, since the blade body 15 is formed of the foamed polypropylene resin, even if the trailing edge side of the blade body 15 vibrates, the energy of the vibration is immediately absorbed by the foamed polypropylene resin forming the blade body 15 and attenuated. Therefore, the vibration on the trailing edge side of the blade main body 15 does not continue, and no continuous wind noise is generated. For this reason, the noise from the rotating windmill 11 becomes very small.

【0015】風速が更に大きくなると風車11の回転速
度は大きくなるが、同時に羽根本体15に働く抵抗力も
増大してくる。羽根本体15が発泡ポリプロピレン樹脂
で形成されているため、羽根本体15に作用する抵抗力
が増大すると、回転の遠心力による羽根本体15の形状
保持性よりもこの抵抗力による変形性が上回り、羽根本
体15は風の方向に対して立ってくる。このため、風を
受ける羽根本体15の有効面積が増加し風車11の回転
抵抗が更に増加し、風車11の回転速度は低下してく
る。従って、風車11は風速が大きく変動しても、過回
転速度とならず、常に、定格風速前後の定格回転速度付
近で回転することが可能となる。例えば、風車11の羽
根13が3枚、風車11の直径が1.5mの場合、定格
風速は9m/秒で、定格出力は200Wとなる。
As the wind speed further increases, the rotation speed of the windmill 11 increases, but at the same time, the resistance acting on the blade body 15 also increases. Since the blade body 15 is formed of a foamed polypropylene resin, when the resistance force acting on the blade body 15 increases, the deformability due to this resistance exceeds the shape retention of the blade body 15 due to the centrifugal force of rotation, and The main body 15 stands in the direction of the wind. For this reason, the effective area of the blade main body 15 receiving the wind increases, the rotational resistance of the windmill 11 further increases, and the rotational speed of the windmill 11 decreases. Therefore, even if the wind speed fluctuates greatly, the wind turbine 11 does not become overspeed, but can always rotate around the rated speed around the rated wind speed. For example, when the windmill 11 has three blades 13 and the diameter of the windmill 11 is 1.5 m, the rated wind speed is 9 m / sec and the rated output is 200 W.

【0016】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、
例えば、非塩素系の多孔性合成樹脂として発泡ポリプロ
ピレン樹脂を使用したが、発泡エチレン樹脂、スポンジ
状の合成ゴムを使用することも可能である。また、羽根
の枚数を3枚としたが、2枚、又は4枚以上としてもよ
い。
The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to this embodiment,
For example, although a foamed polypropylene resin is used as the non-chlorine-based porous synthetic resin, a foamed ethylene resin or a sponge-like synthetic rubber may be used. Further, although the number of blades is three, two or four or more blades may be used.

【0017】[0017]

【発明の効果】請求項1〜3記載の小型風力発電機用の
風車においては、各羽根は風を受けて回転力を発生する
羽根本体と、羽根本体に固定され羽根本体を風車の回転
軸に取付ける羽根取付け部材とを有し、しかも羽根本体
は多孔性柔軟材料により形成されているので、風速や風
向きの変動に対しての応答機動性に優れて、安全、静か
な風車を提供することが可能となる。
According to the first to third aspects of the present invention, in the wind turbine for a small wind power generator, each blade receives a wind to generate a rotational force, and the blade main body is fixed to the blade main body and is connected to the rotating shaft of the wind turbine. The present invention provides a safe and quiet wind turbine that has excellent responsiveness to fluctuations in wind speed and direction because the blade body is formed of a porous flexible material. Becomes possible.

【0018】特に、請求項2記載の小型風力発電機用の
風車においては、多孔性柔軟材料が非塩素系の多孔性合
成樹脂であるので、低コストで羽根本体の製作が可能に
なると共に、低コストで廃棄物の処理が可能となる。
In particular, in the wind turbine for a small wind power generator according to the second aspect, since the porous flexible material is a chlorine-free porous synthetic resin, the blade body can be manufactured at low cost, Waste can be treated at low cost.

【0019】請求項3記載の小型風力発電機用の風車に
おいては、羽根取付け部材は、羽根本体中に内設され羽
根本体を支持する支持部と、支持部の一端側に設けられ
羽根本体を回転軸に固定する固定部とを有しているの
で、回転中に羽根本体が徐々に変形して風車の過回転を
防止して、定格運転を維持すると共に風車の破壊を防止
することが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the wind turbine for a small wind power generator, the blade mounting member includes a support portion provided in the blade body for supporting the blade body, and a blade body provided at one end of the support portion. With a fixed part fixed to the rotating shaft, the blade body gradually deforms during rotation to prevent over-rotation of the wind turbine, maintaining rated operation and preventing destruction of the wind turbine Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)、(b)はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係る小型風力発電機用の風車を適用した小型風力発
電機の概念構造を示す側面図、同小型風力発電機の概念
構造を示す部分正断面図である。
FIGS. 1A and 1B are side views showing a conceptual structure of a small wind turbine to which a wind turbine for a small wind generator according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. It is a partial front view showing a conceptual structure.

【図2】(a)、(b)、(c)はそれぞれ本発明の一
実施の形態に係る小型風力発電機用の風車の羽根の各部
位における側断面図、同風車の羽根の平面図、同風車の
羽根の正面図である。
FIGS. 2 (a), (b), and (c) are side sectional views of respective portions of a blade of a wind turbine for a small wind turbine according to an embodiment of the present invention, and plan views of the blade of the wind turbine. It is a front view of the blade of the windmill.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:小型風力発電機、11:風車、12:交流式発電
部、13:羽根、14:回転軸、15:羽根本体、1
6:羽根取付け部材、17:支持部、18:固定部、1
9:フライホイール、20:雄ねじ部、21:保護カバ
ー、22:ボルト挿通孔、23:押さえ板、24:交流
式発電機、25:設置台、26:ベアリング、27:支
持柱、28:保護カバー
10: small wind power generator, 11: windmill, 12: AC power generation unit, 13: blade, 14: rotating shaft, 15: blade body, 1
6: blade mounting member, 17: support portion, 18: fixing portion, 1
9: Flywheel, 20: Male thread, 21: Protective cover, 22: Bolt insertion hole, 23: Holding plate, 24: Alternating current generator, 25: Installation stand, 26: Bearing, 27: Support column, 28: Protection cover

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 風力を回転力に変換する複数の羽根を備
えた小型風力発電機用の風車において、各前記羽根は風
を受けて回転力を発生する羽根本体と、該羽根本体に固
定され該羽根本体を前記風車の回転軸に取付ける羽根取
付け部材とを有し、しかも前記羽根本体は多孔性柔軟材
料により形成されていることを特徴とする小型風力発電
機用の風車。
1. A wind turbine for a small wind turbine having a plurality of blades for converting wind power into rotational force, wherein each of the blades receives a wind to generate a rotational force, and is fixed to the blade body. A blade mounting member for mounting the blade main body to a rotating shaft of the wind turbine, wherein the blade main body is formed of a porous flexible material.
【請求項2】 請求項1記載の小型風力発電機用の風車
において、前記多孔性柔軟材料が非塩素系の多孔性合成
樹脂であることを特徴とする小型風力発電機用の風車。
2. The wind turbine for a small wind power generator according to claim 1, wherein the porous flexible material is a chlorine-free porous synthetic resin.
【請求項3】 請求項1又は2記載の小型風力発電機用
の風車において、前記羽根取付け部材は、前記羽根本体
中に内設され該羽根本体を支持する支持部と、該支持部
の一端側に設けられ前記羽根本体を前記回転軸に固定す
る固定部とを有していることを特徴とする小型風力発電
機用の風車。
3. The wind turbine for a small wind power generator according to claim 1, wherein the blade mounting member is provided in the blade main body to support the blade main body, and one end of the support portion. A wind turbine for a small wind power generator, comprising: a fixing portion provided on a side of the blade to fix the blade main body to the rotating shaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017110613A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社ファイブ Windmill, and windmill generator

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