JP2002303253A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- JP2002303253A JP2002303253A JP2001108280A JP2001108280A JP2002303253A JP 2002303253 A JP2002303253 A JP 2002303253A JP 2001108280 A JP2001108280 A JP 2001108280A JP 2001108280 A JP2001108280 A JP 2001108280A JP 2002303253 A JP2002303253 A JP 2002303253A
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- JP
- Japan
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- wind power
- power generator
- rotor
- spool ring
- main shaft
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- 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
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-
- 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
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡素で部品点数が少なく、装置自体が
小型でしかも安価であり、メインテナンス作業も簡単な
風力発電装置を提供する。 【解決手段】 ナセル１内部の構造体に固定された主軸
２と、主軸２に嵌合されて回動自在なスプールリング３
と、スプールリング３の外周に取り付られてロータを構
成するブレード４と、主軸２の外周部に配設された固定
子７と、スプールリング３の内周部に配設されて固定子
７と相対する回転子８とを備える風力発電装置を採用す
る。
小型でしかも安価であり、メインテナンス作業も簡単な
風力発電装置を提供する。 【解決手段】 ナセル１内部の構造体に固定された主軸
２と、主軸２に嵌合されて回動自在なスプールリング３
と、スプールリング３の外周に取り付られてロータを構
成するブレード４と、主軸２の外周部に配設された固定
子７と、スプールリング３の内周部に配設されて固定子
７と相対する回転子８とを備える風力発電装置を採用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力によって発電
機を駆動する風力発電装置に関する。
機を駆動する風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】環境問題に対する意識の高まりのととも
に、廃棄物を出さないクリーンなエネルギーとして、風
力発電装置が注目を集めている。風力発電装置は、風の
力によってロータを回転させ、得られた回転力によって
発電機を駆動するようになっている。
に、廃棄物を出さないクリーンなエネルギーとして、風
力発電装置が注目を集めている。風力発電装置は、風の
力によってロータを回転させ、得られた回転力によって
発電機を駆動するようになっている。
【０００３】従来の風力発電装置の構造の一例を図２に
示す。図において符号１０１は風車の各構成要素を内蔵
するナセル（"ケーシング"ともいう）、１０２はナセル
１０１内部の構造体に固定された中心軸、１０３は中心
軸１０２に被着して回動自在な主軸、１０４は主軸１０
３の先端に固定されたロータヘッド、１０５はロータヘ
ッド１０４に取り付られたブレード、１０６は主軸１０
３に取り付けられたハブ、１０７はハブ１０６の外周部
に沿って取り付けられた回転子、１０８は回転子１０７
の外側に配置されてナセル１０１に取り付られた固定子
である。ブレード１０５はロータヘッド１０４の回りに
等間隔に離間して取り付けられており、付け根の部分に
はピッチ角の調節機構が内蔵されている。
示す。図において符号１０１は風車の各構成要素を内蔵
するナセル（"ケーシング"ともいう）、１０２はナセル
１０１内部の構造体に固定された中心軸、１０３は中心
軸１０２に被着して回動自在な主軸、１０４は主軸１０
３の先端に固定されたロータヘッド、１０５はロータヘ
ッド１０４に取り付られたブレード、１０６は主軸１０
３に取り付けられたハブ、１０７はハブ１０６の外周部
に沿って取り付けられた回転子、１０８は回転子１０７
の外側に配置されてナセル１０１に取り付られた固定子
である。ブレード１０５はロータヘッド１０４の回りに
等間隔に離間して取り付けられており、付け根の部分に
はピッチ角の調節機構が内蔵されている。
【０００４】上記の風力発電装置においては、ブレード
１０５に風を受けるとロータが回転し、それに伴ってハ
ブ１０６が回転し、ハブ１０６とともに回転子１０７が
回転して固定子１０８との間で発電がなされる。
１０５に風を受けるとロータが回転し、それに伴ってハ
ブ１０６が回転し、ハブ１０６とともに回転子１０７が
回転して固定子１０８との間で発電がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の風
力発電装置においては、構造が複雑で部品点数が多いた
めに装置自体が大型でかつ高価である、メインテナンス
作業に時間がかかる、といった問題がある。こららの問
題は、洋上への設置を目指す上で特に憂慮すべき問題で
ある。例えば、洋上に風力発電装置を設置しようとする
場合、大型の洋上クレーン船を使用して作業を行う必要
があるが、こういった特殊な機材の使用料は非常に高額
となるため、設置にかかるコストを削減しようとするな
らば、装置をなるべく小型化して設置作業を行い易く
し、特殊機材を使用しての作業をできるだけ少なくする
必要がある。
力発電装置においては、構造が複雑で部品点数が多いた
めに装置自体が大型でかつ高価である、メインテナンス
作業に時間がかかる、といった問題がある。こららの問
題は、洋上への設置を目指す上で特に憂慮すべき問題で
ある。例えば、洋上に風力発電装置を設置しようとする
場合、大型の洋上クレーン船を使用して作業を行う必要
があるが、こういった特殊な機材の使用料は非常に高額
となるため、設置にかかるコストを削減しようとするな
らば、装置をなるべく小型化して設置作業を行い易く
し、特殊機材を使用しての作業をできるだけ少なくする
必要がある。
【０００６】また、設置後のメインテナンスを行う場合
も同様に洋上クレーン船を使用する必要があるため、そ
れにかかるコストを削減しようとするならば、なるべく
メインテナンスをし易い構造を採用することが望まし
い。
も同様に洋上クレーン船を使用する必要があるため、そ
れにかかるコストを削減しようとするならば、なるべく
メインテナンスをし易い構造を採用することが望まし
い。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、構造が簡素で部品点数が少なく、装置自体が小
型でしかも安価であり、メインテナンス作業も簡単な風
力発電装置を提供することを目的としている。
であり、構造が簡素で部品点数が少なく、装置自体が小
型でしかも安価であり、メインテナンス作業も簡単な風
力発電装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成の風力発電装置を採用
する。すなわち本発明に係る請求項１記載の風力発電装
置は、風力によってロータを回転させ、得られた回転力
によって発電機を駆動する風力発電装置であって、固定
軸と、該固定軸に嵌合されて回動自在なスプールリング
と、該スプールリングの外周に取り付られて前記ロータ
を構成するブレードと、前記固定軸の外周部に配設され
た固定子と、前記スプールリングの内周部に配設されて
前記固定子と相対する回転子とを備えることを特徴とす
る。
めの手段として、次のような構成の風力発電装置を採用
する。すなわち本発明に係る請求項１記載の風力発電装
置は、風力によってロータを回転させ、得られた回転力
によって発電機を駆動する風力発電装置であって、固定
軸と、該固定軸に嵌合されて回動自在なスプールリング
と、該スプールリングの外周に取り付られて前記ロータ
を構成するブレードと、前記固定軸の外周部に配設され
た固定子と、前記スプールリングの内周部に配設されて
前記固定子と相対する回転子とを備えることを特徴とす
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る風力発電装置の実施
形態を図１に示して説明する。図において符号１は風車
の各構成要素を内蔵するナセル、２は主軸（固定軸）、
３はスプールリング、４はロータを構成するブレードで
ある。主軸２はナセル１内部の構造体に固定されてお
り、それ自体は回転しない。また、主軸２の内部は空洞
で、先端にはロータヘッド５が一体に形成されており、
スプールリング３とブレード４とからなるロータとは分
離されている。
形態を図１に示して説明する。図において符号１は風車
の各構成要素を内蔵するナセル、２は主軸（固定軸）、
３はスプールリング、４はロータを構成するブレードで
ある。主軸２はナセル１内部の構造体に固定されてお
り、それ自体は回転しない。また、主軸２の内部は空洞
で、先端にはロータヘッド５が一体に形成されており、
スプールリング３とブレード４とからなるロータとは分
離されている。
【００１０】スプールリング３は主軸２に嵌合され、ベ
アリング６を介して主軸２を中心に回動自在に支持され
ている。スプールリング３に覆われる主軸２の外周面に
は固定子７が配設され、相対するスプールリング３の内
周面には回転子８が配設されている。ブレード４はスプ
ールリング３の外周面に等間隔に離間して取り付けられ
ており、付け根の部分にはブレード４のピッチ角調節機
構９が内蔵されている。
アリング６を介して主軸２を中心に回動自在に支持され
ている。スプールリング３に覆われる主軸２の外周面に
は固定子７が配設され、相対するスプールリング３の内
周面には回転子８が配設されている。ブレード４はスプ
ールリング３の外周面に等間隔に離間して取り付けられ
ており、付け根の部分にはブレード４のピッチ角調節機
構９が内蔵されている。
【００１１】ピッチ角調節機構９は、ブレード４の基端
をスパン方向の軸回りに回動自在に支持するベアリング
１０と、外部から電力の供給を受けて駆動し、ブレード
４を正逆方向に回動させる動力を発揮する駆動部１１
と、駆動部１１の動力をブレード４の基端に減速して伝
達する伝達ギア部１２とからなる。ピッチ角調節機構９
は各ブレード４ごとに設けられ、すべてのブレード４に
如何なる場合も同じピッチ角が与えられるように、同期
して作動されるようになっている。
をスパン方向の軸回りに回動自在に支持するベアリング
１０と、外部から電力の供給を受けて駆動し、ブレード
４を正逆方向に回動させる動力を発揮する駆動部１１
と、駆動部１１の動力をブレード４の基端に減速して伝
達する伝達ギア部１２とからなる。ピッチ角調節機構９
は各ブレード４ごとに設けられ、すべてのブレード４に
如何なる場合も同じピッチ角が与えられるように、同期
して作動されるようになっている。
【００１２】上記のように構成された風力発電装置で
は、主軸２とロータヘッドとが一体化され、主軸２は固
定されて回転はせず、主軸２の回りをロータを構成する
スプールリング３とブレード４とが回転する構造となっ
ている。そして、ブレード４に風を受けるとブレード４
とともにスプールリング３が回転し、スプールリング３
とともに回転子８が回転して固定子７との間で発電がな
されるのである。
は、主軸２とロータヘッドとが一体化され、主軸２は固
定されて回転はせず、主軸２の回りをロータを構成する
スプールリング３とブレード４とが回転する構造となっ
ている。そして、ブレード４に風を受けるとブレード４
とともにスプールリング３が回転し、スプールリング３
とともに回転子８が回転して固定子７との間で発電がな
されるのである。
【００１３】上記風力発電装置によれば、主軸２、ロー
タヘッド５および固定子７が一体化された構造となって
いること、ナセル１内部に部品がほとんど存在しないこ
と等から、構造が簡素で部品点数が少ない。また、これ
によって同性能の他機種と比較して装置自体が小型で製
造コストも安価である。さらに、同様の理由からメイン
テナンス性も非常に高い。
タヘッド５および固定子７が一体化された構造となって
いること、ナセル１内部に部品がほとんど存在しないこ
と等から、構造が簡素で部品点数が少ない。また、これ
によって同性能の他機種と比較して装置自体が小型で製
造コストも安価である。さらに、同様の理由からメイン
テナンス性も非常に高い。
【００１４】なお、本発明に係る風力発電装置は、発電
機の径と主軸の径とが同程度の大きさとなる場合に有効
に実施できる。通常、現存する比較的小型（出力３００
ｋｗ程度）の風力発電装置では、発電機の径が主軸の径
よりもかなり大きいので実施は困難であるが、今後主流
となり得る大型（２０００ｋｗ以上）の風力発電装置で
は、発電機の径が主軸の径と同程度になるので容易に実
施が可能である。
機の径と主軸の径とが同程度の大きさとなる場合に有効
に実施できる。通常、現存する比較的小型（出力３００
ｋｗ程度）の風力発電装置では、発電機の径が主軸の径
よりもかなり大きいので実施は困難であるが、今後主流
となり得る大型（２０００ｋｗ以上）の風力発電装置で
は、発電機の径が主軸の径と同程度になるので容易に実
施が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定軸の回りをロータを構成するスプールリングとブレ
ードとが回転し、固定軸側に配設された固定子とスプー
ルリング側に配設された回転子との間で発電がなされる
構造を採用したことにより、構造が簡素で部品点数が少
なく、装置自体が小型でしかも安価であり、メインテナ
ンス作業も簡単な風力発電装置を提供することができ
る。
固定軸の回りをロータを構成するスプールリングとブレ
ードとが回転し、固定軸側に配設された固定子とスプー
ルリング側に配設された回転子との間で発電がなされる
構造を採用したことにより、構造が簡素で部品点数が少
なく、装置自体が小型でしかも安価であり、メインテナ
ンス作業も簡単な風力発電装置を提供することができ
る。
【図１】 本発明に係る風力発電装置の実施形態を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図２】 従来の風力発電装置の一例を示す側断面図で
ある。
ある。
１ ナセル ２ 主軸（固定軸） ３ スプールリング ４ ブレード ５ ロータヘッド ６ ベアリング ７ 固定子 ８ 回転子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H078 AA02 AA26 BB17 BB18 BB19 BB20 CC03 CC13 CC22 CC66 5H002 AB07 AB08 AB09 5H607 AA12 BB02 BB14 BB17 BB26 DD05 DD17 FF26 GG01
Claims (1)
- 【請求項１】 風力によってロータを回転させ、得られ
た回転力によって発電機を駆動する風力発電装置であっ
て、 固定軸と、該固定軸に嵌合されて回動自在なスプールリ
ングと、該スプールリングの外周に取り付られて前記ロ
ータを構成するブレードと、前記固定軸の外周部に配設
された固定子と、前記スプールリングの内周部に配設さ
れて前記固定子と相対する回転子とを備えることを特徴
とする風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108280A JP2002303253A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108280A JP2002303253A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303253A true JP2002303253A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18960449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001108280A Pending JP2002303253A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002303253A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013722A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-09 | Yanmar Co., Ltd. | 風力発電装置 |
| JP2006517081A (ja) * | 2003-01-27 | 2006-07-13 | エイール・コンスルト・アクチボラゲット | 回転電気機械 |
| US7259472B2 (en) | 2004-12-28 | 2007-08-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Wind turbine generator |
| KR100933574B1 (ko) | 2007-12-12 | 2009-12-23 | 기승철 | 수직축 풍력발전기에 사용되는 코일권선체가 결합된적층조립식 고정자 |
| WO2010140842A2 (ko) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 유니슨 주식회사 | 전방 배치형 발전기를 갖는 풍력발전기 |
| JP2011125213A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Siemens Ag | 電気機械において空隙を保証するための装置 |
| KR101074694B1 (ko) | 2008-12-31 | 2011-10-18 | 두산중공업 주식회사 | 회전 하우징을 갖는 풍력발전기용 기어박스 |
| JP2011526986A (ja) * | 2008-07-07 | 2011-10-20 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 風車 |
| CN102312787A (zh) * | 2010-07-02 | 2012-01-11 | 肖艳义 | 环形风力永磁直驱发电机 |
-
2001
- 2001-04-06 JP JP2001108280A patent/JP2002303253A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006517081A (ja) * | 2003-01-27 | 2006-07-13 | エイール・コンスルト・アクチボラゲット | 回転電気機械 |
| WO2006013722A1 (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-09 | Yanmar Co., Ltd. | 風力発電装置 |
| JP2006046107A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Yanmar Co Ltd | 風力発電装置 |
| US7547985B2 (en) | 2004-08-02 | 2009-06-16 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Wind turbine apparatus |
| US7259472B2 (en) | 2004-12-28 | 2007-08-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Wind turbine generator |
| KR100933574B1 (ko) | 2007-12-12 | 2009-12-23 | 기승철 | 수직축 풍력발전기에 사용되는 코일권선체가 결합된적층조립식 고정자 |
| JP2011526986A (ja) * | 2008-07-07 | 2011-10-20 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 風車 |
| KR101074694B1 (ko) | 2008-12-31 | 2011-10-18 | 두산중공업 주식회사 | 회전 하우징을 갖는 풍력발전기용 기어박스 |
| WO2010140842A3 (ko) * | 2009-06-04 | 2011-03-31 | 유니슨 주식회사 | 전방 배치형 발전기를 갖는 풍력발전기 |
| WO2010140842A2 (ko) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 유니슨 주식회사 | 전방 배치형 발전기를 갖는 풍력발전기 |
| CN102459890A (zh) * | 2009-06-04 | 2012-05-16 | 尤尼深株式会社 | 前部设置有发电机的风力涡轮机 |
| US9057355B2 (en) | 2009-06-04 | 2015-06-16 | Unison Co., Ltd. | Wind turbine with generator disposed at front thereof |
| JP2011125213A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Siemens Ag | 電気機械において空隙を保証するための装置 |
| CN102312787A (zh) * | 2010-07-02 | 2012-01-11 | 肖艳义 | 环形风力永磁直驱发电机 |
| CN102312787B (zh) * | 2010-07-02 | 2015-06-17 | 肖艳义 | 环形风力永磁直驱发电机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071029 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090702 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090811 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100126 |