JP2003120501A - クロスフロー風車および風力発電装置 - Google Patents
クロスフロー風車および風力発電装置Info
- Publication number
- JP2003120501A JP2003120501A JP2001343889A JP2001343889A JP2003120501A JP 2003120501 A JP2003120501 A JP 2003120501A JP 2001343889 A JP2001343889 A JP 2001343889A JP 2001343889 A JP2001343889 A JP 2001343889A JP 2003120501 A JP2003120501 A JP 2003120501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind turbine
- rotating
- cross
- blade
- flow
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 羽根体の形状を翼状にし、かつ簡潔な構成に
て回転効率を向上させることを可能にしたクロスフロー
風車、およびそのクロスフロー風車を搭載した風力発電
装置を提供する。 【解決手段】 上下一対の円板形状の回転板２間におけ
る外側部に、互いに間隔をもって複数の羽根体３を立設
し、各羽根体３の横断面形状を飛行機の翼と同様の翼形
にして、風力を受けて回転板２の周方向への揚力を発生
する形状にする。そして、羽根体３の内端側である回転
板２の中央部分に、何も設置せずに空気流を妨げること
のない空間部５を形成し、さらに空間部５の上下側をそ
れぞれ回転板２により閉鎖することによって、回転板２
内部および羽根体３における空気流の乱れを防ぐ。
て回転効率を向上させることを可能にしたクロスフロー
風車、およびそのクロスフロー風車を搭載した風力発電
装置を提供する。 【解決手段】 上下一対の円板形状の回転板２間におけ
る外側部に、互いに間隔をもって複数の羽根体３を立設
し、各羽根体３の横断面形状を飛行機の翼と同様の翼形
にして、風力を受けて回転板２の周方向への揚力を発生
する形状にする。そして、羽根体３の内端側である回転
板２の中央部分に、何も設置せずに空気流を妨げること
のない空間部５を形成し、さらに空間部５の上下側をそ
れぞれ回転板２により閉鎖することによって、回転板２
内部および羽根体３における空気流の乱れを防ぐ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の羽根体が立
設されてなるクロスフロー風車に係り、特に複数の羽根
体の外周部にガイドベーンを設置してなる構成のクロス
フロー風車に関するものであり、さらにそのクロスフロ
ー風車を搭載した風力発電装置に関するものである。
設されてなるクロスフロー風車に係り、特に複数の羽根
体の外周部にガイドベーンを設置してなる構成のクロス
フロー風車に関するものであり、さらにそのクロスフロ
ー風車を搭載した風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】風車は、近年における環境問題の意識の
高まりから、環境に影響を与える物質を発生させない風
力発電などの動力源として注目を集めており、小型の羽
根構造の風車から大型のプロペラ型の風車まで各種の構
成のものが提案され実施されてきている。そのなかでク
ロスフロー風車は、比較的小型な構造で回転効率が優れ
ている点で注目されており、より回転効率を高めるため
の提案がなされているが、実用性に優れたものは少な
い。
高まりから、環境に影響を与える物質を発生させない風
力発電などの動力源として注目を集めており、小型の羽
根構造の風車から大型のプロペラ型の風車まで各種の構
成のものが提案され実施されてきている。そのなかでク
ロスフロー風車は、比較的小型な構造で回転効率が優れ
ている点で注目されており、より回転効率を高めるため
の提案がなされているが、実用性に優れたものは少な
い。
【０００３】実開昭６１−３３９８０号公報には、所定
の間隔をもって複数の回転羽根が配設された回転体の外
周に、所定の間隔をもって複数のガイドが配設され、各
回転羽根の形状を翼形状として、回転羽根の揚力が回転
体の外方へ起生するようにした構成の風車装置が記載さ
れている。
の間隔をもって複数の回転羽根が配設された回転体の外
周に、所定の間隔をもって複数のガイドが配設され、各
回転羽根の形状を翼形状として、回転羽根の揚力が回転
体の外方へ起生するようにした構成の風車装置が記載さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記実開昭６１−３３
９８０号公報に記載の風車装置は、回転羽根の形状を翼
形状にするという点では回転効率を向上させることがで
きるが、実際上の空気流に関する考察がなされておら
ず、例えば回転羽根を支持するための部材類が回転羽根
の内側に存在しており、これらが回転体において空気流
に乱れを発生させて、空気流により発生する回転力を減
少させ、このため回転体に回転損失を与えることにな
り、結果として回転羽根の形状を翼形状にしたことによ
る効果と相殺することになってしまう。よって、実開昭
６１−３３９８０号公報に記載の風車装置を総合的に考
察すると、更なる改良，改善が必要となる。
９８０号公報に記載の風車装置は、回転羽根の形状を翼
形状にするという点では回転効率を向上させることがで
きるが、実際上の空気流に関する考察がなされておら
ず、例えば回転羽根を支持するための部材類が回転羽根
の内側に存在しており、これらが回転体において空気流
に乱れを発生させて、空気流により発生する回転力を減
少させ、このため回転体に回転損失を与えることにな
り、結果として回転羽根の形状を翼形状にしたことによ
る効果と相殺することになってしまう。よって、実開昭
６１−３３９８０号公報に記載の風車装置を総合的に考
察すると、更なる改良，改善が必要となる。
【０００５】そこで、本発明は、前記従来の課題を解決
し、羽根体の形状を翼状にし、かつ簡潔な構成にて回転
効率を向上させることを可能にしたクロスフロー風車、
およびそのクロスフロー風車を搭載した風力発電装置を
提供することを目的とする。
し、羽根体の形状を翼状にし、かつ簡潔な構成にて回転
効率を向上させることを可能にしたクロスフロー風車、
およびそのクロスフロー風車を搭載した風力発電装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のクロスフロー風車は、互いに間隔をもって
複数の羽根体が立設された回転板と、前記羽根体方向へ
空気流れを導く複数のガイドベーンが互いに間隔をもっ
て前記羽根体の外側に対向するように立設され、かつ前
記回転板を支持する固定板とを備え、前記複数の羽根体
を、各羽根体の横断面形状を翼形として各羽根体の揚力
が回転板の回転力に加わるように前記回転板に立設して
なる構成のクロスフロー風車において、上下一対の前記
回転板間における外側部分にて前記羽根体の上下端部を
固定することによって、前記羽根体の内端側である前記
回転板の中央部分に空気流を妨げない空間部を形成し、
かつ前記空間部の上下側を前記両回転板により閉鎖して
なるものであって、回転板間の空間部には空気流を遮
り、かつ流れを乱すものがなく、かつ空間部の上下側が
両回転板により閉鎖されているため、空気の流れ（クロ
スフロー）が安定し、翼形状をした羽根体において揚力
を効率的に発生させることができる。このため、発生し
た揚力が風力による回転板の回転力に加算されて回転板
全体の回転トルクを増加させることができるので、特に
初期起動性に優れたものになる。
め、本発明のクロスフロー風車は、互いに間隔をもって
複数の羽根体が立設された回転板と、前記羽根体方向へ
空気流れを導く複数のガイドベーンが互いに間隔をもっ
て前記羽根体の外側に対向するように立設され、かつ前
記回転板を支持する固定板とを備え、前記複数の羽根体
を、各羽根体の横断面形状を翼形として各羽根体の揚力
が回転板の回転力に加わるように前記回転板に立設して
なる構成のクロスフロー風車において、上下一対の前記
回転板間における外側部分にて前記羽根体の上下端部を
固定することによって、前記羽根体の内端側である前記
回転板の中央部分に空気流を妨げない空間部を形成し、
かつ前記空間部の上下側を前記両回転板により閉鎖して
なるものであって、回転板間の空間部には空気流を遮
り、かつ流れを乱すものがなく、かつ空間部の上下側が
両回転板により閉鎖されているため、空気の流れ（クロ
スフロー）が安定し、翼形状をした羽根体において揚力
を効率的に発生させることができる。このため、発生し
た揚力が風力による回転板の回転力に加算されて回転板
全体の回転トルクを増加させることができるので、特に
初期起動性に優れたものになる。
【０００７】また本発明の風力発電装置は、前記構成の
フロスフロー風車を、発電機におけるロータを駆動する
ための駆動源として用いたものであって、駆動源におけ
る回転が安定し、初期機動性に優れているため、従来の
この種の風車を用いたものに比べて発電量が増加し、ま
た低風力時などの各種状況下にあっても安定した発電が
行われることになる。
フロスフロー風車を、発電機におけるロータを駆動する
ための駆動源として用いたものであって、駆動源におけ
る回転が安定し、初期機動性に優れているため、従来の
この種の風車を用いたものに比べて発電量が増加し、ま
た低風力時などの各種状況下にあっても安定した発電が
行われることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【０００９】図１は本発明の実施形態であるクロスフロ
ー風車の斜視図、図２は図１のクロスフロー風車におけ
る回転部の外観斜視図、図３は図１のクロスフロー風車
における固定部の外観斜視図、図４は図１のクロスフロ
ー風車の平面図である。
ー風車の斜視図、図２は図１のクロスフロー風車におけ
る回転部の外観斜視図、図３は図１のクロスフロー風車
における固定部の外観斜視図、図４は図１のクロスフロ
ー風車の平面図である。
【００１０】回転部１は、上下一対の円板形状の回転板
２と、両回転板２間の外側部に、互いに間隔をもって立
設された複数の羽根体３と、両回転板２を連結するため
に中央部に立設された支軸４とから構成され、さらに、
前記各羽根体３は、図４に示すように、横断面形状を飛
行機の翼と同様な翼形にして、風力を受けて回転板２に
おける周方向に作用する揚力を発生する形状になってお
り、かつ各羽根体３の上下端部が上下一対の回転板２に
おける外側部にてそれぞれ固定（例えばボルト締め）さ
れている。このことにより、羽根体３の内側である回転
板２の中央部分に、何も設置せずに空気流を妨げること
のない空間部５を形成している。さらに空間部５の上下
側は両回転板２により閉鎖しており、上下側において開
口あるいは隙間が存在しないようにしている。
２と、両回転板２間の外側部に、互いに間隔をもって立
設された複数の羽根体３と、両回転板２を連結するため
に中央部に立設された支軸４とから構成され、さらに、
前記各羽根体３は、図４に示すように、横断面形状を飛
行機の翼と同様な翼形にして、風力を受けて回転板２に
おける周方向に作用する揚力を発生する形状になってお
り、かつ各羽根体３の上下端部が上下一対の回転板２に
おける外側部にてそれぞれ固定（例えばボルト締め）さ
れている。このことにより、羽根体３の内側である回転
板２の中央部分に、何も設置せずに空気流を妨げること
のない空間部５を形成している。さらに空間部５の上下
側は両回転板２により閉鎖しており、上下側において開
口あるいは隙間が存在しないようにしている。
【００１１】固定部６は、回転部１を内部において回転
可能に支持する固定板７と、羽根体３の外側に対向する
ように、かつ互いに間隔をもって固定板７に立設され
て、羽根体３方向へ空気流れを導く複数のガイドベーン
８とからなるものである。
可能に支持する固定板７と、羽根体３の外側に対向する
ように、かつ互いに間隔をもって固定板７に立設され
て、羽根体３方向へ空気流れを導く複数のガイドベーン
８とからなるものである。
【００１２】前記構成のクロスフロー風車においては、
図５に示すように、矢印Ａ方向から風が流れている場
合、その風がガイドベーン８によって回転体１へ導びか
れ、回転部１部分では、羽根体３に風が当接して風力に
て羽根体３を回転させる。このとき、羽根体３の形状が
翼形をしているため、羽根体３の両側部分に流れる空気
流によって揚力が発生し、これが羽根体３の回転力に加
わることで実質的に回転トルクが増加することになる。
図５に示すように、矢印Ａ方向から風が流れている場
合、その風がガイドベーン８によって回転体１へ導びか
れ、回転部１部分では、羽根体３に風が当接して風力に
て羽根体３を回転させる。このとき、羽根体３の形状が
翼形をしているため、羽根体３の両側部分に流れる空気
流によって揚力が発生し、これが羽根体３の回転力に加
わることで実質的に回転トルクが増加することになる。
【００１３】ここで、回転部１において、空間部５には
空気の流れを阻害するものを設置していないため、さら
には回転板２により空間部５の上下側を閉鎖する構造に
してあるため、矢印で示す空気流に対して乱れを起こす
要因がなく、よって、空間部５におけるクロスフローの
発生、および羽根体３における揚力の発生が効果的に行
われることになる。
空気の流れを阻害するものを設置していないため、さら
には回転板２により空間部５の上下側を閉鎖する構造に
してあるため、矢印で示す空気流に対して乱れを起こす
要因がなく、よって、空間部５におけるクロスフローの
発生、および羽根体３における揚力の発生が効果的に行
われることになる。
【００１４】なお、本実施形態においては、両回転板２
を連結するために空間部５における中央部に支軸４を立
設しているが、この支軸４の１本程度では空気流を大き
く乱すことにならない。勿論、支軸４を用いなくとも両
回転板２は複数の羽根体３により連結支持される。
を連結するために空間部５における中央部に支軸４を立
設しているが、この支軸４の１本程度では空気流を大き
く乱すことにならない。勿論、支軸４を用いなくとも両
回転板２は複数の羽根体３により連結支持される。
【００１５】このように本実施形態では、回転板２間の
空間部５には空気流を遮り、かつ流れを乱すものがな
く、かつ空間部５の上下側が回転板２によりそれぞれ閉
鎖されているため、空気の流れ（クロスフロー）が安定
し、翼形状をした羽根体３において揚力を効率的に発生
させることができる。このため、発生した揚力が風力に
よる回転板の回転力に加算されて回転板全体の回転トル
クを増加させることができるので、特に初期起動性に優
れたものになる。
空間部５には空気流を遮り、かつ流れを乱すものがな
く、かつ空間部５の上下側が回転板２によりそれぞれ閉
鎖されているため、空気の流れ（クロスフロー）が安定
し、翼形状をした羽根体３において揚力を効率的に発生
させることができる。このため、発生した揚力が風力に
よる回転板の回転力に加算されて回転板全体の回転トル
クを増加させることができるので、特に初期起動性に優
れたものになる。
【００１６】図６は前記実施形態のクロスフロー風車を
搭載した本発明の風力発電機の実施形態を説明するため
の概略構成図であり、１１は図１〜図５にて説明したク
ロスフロー風車、１２はクロスフロー風車１１の前記回
転部１に連結した回転伝達軸体、１３は発電機、１４は
発電機１３のロータであって、前記回転伝達軸体１２に
よって回転駆動されるものである。
搭載した本発明の風力発電機の実施形態を説明するため
の概略構成図であり、１１は図１〜図５にて説明したク
ロスフロー風車、１２はクロスフロー風車１１の前記回
転部１に連結した回転伝達軸体、１３は発電機、１４は
発電機１３のロータであって、前記回転伝達軸体１２に
よって回転駆動されるものである。
【００１７】このように、前記構成のクロスフロー風車
を用いることによって、従来のこの種の風車を用いた風
力発電機に比べて発電量が増加することになり、また初
期起動に優れることから、低風力時などの各種状況下に
あっても、比較的安定した回転トルクが得られるため、
常に安定した発電が行われることになり、実用面での効
果が大である。
を用いることによって、従来のこの種の風車を用いた風
力発電機に比べて発電量が増加することになり、また初
期起動に優れることから、低風力時などの各種状況下に
あっても、比較的安定した回転トルクが得られるため、
常に安定した発電が行われることになり、実用面での効
果が大である。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、回転板
間の空間部には、空気流を遮りかつ流れを乱すものをな
くし、しかも空間部の上下側を両回転板により閉鎖した
ため、空気の流れ（クロスフロー）を安定化させること
ができ、翼形をした羽根体において揚力を効率的に発生
させることができる。このため、発生した揚力が風力に
よる回転板の回転力に加算されて回転板全体の回転トル
クを増加させることができ、特に初期起動性に優れたク
ロスフロー風車が実現する。
間の空間部には、空気流を遮りかつ流れを乱すものをな
くし、しかも空間部の上下側を両回転板により閉鎖した
ため、空気の流れ（クロスフロー）を安定化させること
ができ、翼形をした羽根体において揚力を効率的に発生
させることができる。このため、発生した揚力が風力に
よる回転板の回転力に加算されて回転板全体の回転トル
クを増加させることができ、特に初期起動性に優れたク
ロスフロー風車が実現する。
【００１９】また本発明の風力発電装置によれば、駆動
源において回転が安定し、初期機動性に優れているた
め、従来のこの種のクロスフロー風車を用いたものに比
べて発電量が増加し、また低風力時などの各種状況下に
あっても安定した発電が行われるなど、実用的な効果が
大である。
源において回転が安定し、初期機動性に優れているた
め、従来のこの種のクロスフロー風車を用いたものに比
べて発電量が増加し、また低風力時などの各種状況下に
あっても安定した発電が行われるなど、実用的な効果が
大である。
【図１】本発明の実施形態であるクロスフロー風車の斜
視図である。
視図である。
【図２】図１のクロスフロー風車における回転部の外観
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図１のクロスフロー風車における固定部の外観
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図１のクロスフロー風車の平面図である。
【図５】本実施形態のクロスフロー風車における空気の
流れの説明図である。
流れの説明図である。
【図６】クロスフロー風車を搭載した本発明の風力発電
機の実施形態を説明するための概略構成図である。
機の実施形態を説明するための概略構成図である。
１ 回転部
２ 回転板
３ 羽根体
４ 支軸
５ 空間部
６ 固定部
７ 固定板
８ ガイドベーン
１２ 回転伝達軸体
１３ 発電機
１４ ロータ
Claims (2)
- 【請求項１】 互いに間隔をもって複数の羽根体が立設
された回転板と、前記羽根体方向へ空気流れを導く複数
のガイドベーンが互いに間隔をもって前記羽根体の外側
に対向するように立設され、かつ前記回転板を支持する
固定板とを備え、前記複数の羽根体を、各羽根体の横断
面形状を翼形として各羽根体の揚力が回転板の回転力に
加わるように前記回転板に立設してなる構成のクロスフ
ロー風車であって、 上下一対の前記回転板間における外側部分にて前記羽根
体の上下端部を固定することによって、前記羽根体の内
端側である前記回転板の中央部分に空気流を妨げない空
間部を形成し、かつ前記空間部の上下側を前記両回転板
により閉鎖してなることを特徴とするクロスフロー風
車。 - 【請求項２】 請求項１記載のクロスフロー風車を、発
電機におけるロータを駆動するための駆動源として用い
たことを特徴とする風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001343889A JP2003120501A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | クロスフロー風車および風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001343889A JP2003120501A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | クロスフロー風車および風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120501A true JP2003120501A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19157493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001343889A Pending JP2003120501A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | クロスフロー風車および風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003120501A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101943127A (zh) * | 2010-09-02 | 2011-01-12 | 李树广 | 集风立式风力发电系统 |
| RU2489598C2 (ru) * | 2011-07-05 | 2013-08-10 | Юрий Михайлович Шмаков | Роторный ветродвигатель |
| RU2494284C2 (ru) * | 2009-08-17 | 2013-09-27 | Государственное научное учреждение Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук | Роторный ветродвигатель |
-
2001
- 2001-10-04 JP JP2001343889A patent/JP2003120501A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2494284C2 (ru) * | 2009-08-17 | 2013-09-27 | Государственное научное учреждение Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук | Роторный ветродвигатель |
| CN101943127A (zh) * | 2010-09-02 | 2011-01-12 | 李树广 | 集风立式风力发电系统 |
| RU2489598C2 (ru) * | 2011-07-05 | 2013-08-10 | Юрий Михайлович Шмаков | Роторный ветродвигатель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8371809B2 (en) | Windmill device with oriented air flow | |
| JP2010121518A (ja) | 縦軸式マグナス型風力発電装置 | |
| JP2004197643A (ja) | 垂直軸型風車装置 | |
| JP2006300030A (ja) | 風車装置およびこれを用いた風力発電装置 | |
| US8556572B2 (en) | Wind power turbine | |
| JP4184847B2 (ja) | 風車装置及びそれを用いた風力発電装置 | |
| TW201716687A (zh) | 多層葉片式風力發電裝置 | |
| JPH11294313A (ja) | ハイブリッド風車発電方式 | |
| JP2001065446A (ja) | 垂直軸型風車用翼列構造および垂直軸型風車 | |
| JPH0264270A (ja) | 自己可変ピッチ案内羽根を有する衝動タービン | |
| KR20080077921A (ko) | 풍력 발전기의 회전자 | |
| JP2007107496A (ja) | 風力発電装置 | |
| KR102026954B1 (ko) | 집풍식 풍력발전시스템 | |
| US20090100676A1 (en) | Vertical axis wind turbine and method of installing blades therein | |
| JP2003120501A (ja) | クロスフロー風車および風力発電装置 | |
| JP2005171868A (ja) | 複合風車 | |
| JP2004308550A (ja) | 風力タービン発電装置 | |
| WO2018235220A1 (ja) | 帆装置 | |
| KR20110083476A (ko) | 항력과 양력을 동시에 이용하는 수직축 풍력터빈 | |
| KR20020005556A (ko) | 통풍홈 부착 사보니우스풍차 회전날개 | |
| JPH05215062A (ja) | 風力発電用風車 | |
| JP2002081364A (ja) | 風力装置 | |
| CN110005572A (zh) | 一种新型立式风力发电机 | |
| JP2005002962A (ja) | 垂直軸型風力発電装置 | |
| JP2004124921A (ja) | クロスフロー風車 |