JP2003139041A - クロスフロー型風力発電装置 - Google Patents
クロスフロー型風力発電装置Info
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- JP2003139041A JP2003139041A JP2001374981A JP2001374981A JP2003139041A JP 2003139041 A JP2003139041 A JP 2003139041A JP 2001374981 A JP2001374981 A JP 2001374981A JP 2001374981 A JP2001374981 A JP 2001374981A JP 2003139041 A JP2003139041 A JP 2003139041A
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- 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
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- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で始動させやすくし、かつ低風力
時に風車の回転を維持させることを可能にしたクロスフ
ロー型風力発電装置を提供する。 【解決手段】 低風力時などで起動されてもローター１
が回転しない場合には、駆動磁石６の回転軸７を回転駆
動させる。この駆動磁石６の回転によって、同極が対向
する駆動磁石６とローター１に固定されている従動磁石
８間において磁力の反発が生じ、この反発力により従動
磁石８を介してローター１が回転する。このようにして
回転が少しでも始まれば、ローター１の慣性により回転
がある程度維持されるようになるため、低風力／微風時
でも回転を始めることができる。
時に風車の回転を維持させることを可能にしたクロスフ
ロー型風力発電装置を提供する。 【解決手段】 低風力時などで起動されてもローター１
が回転しない場合には、駆動磁石６の回転軸７を回転駆
動させる。この駆動磁石６の回転によって、同極が対向
する駆動磁石６とローター１に固定されている従動磁石
８間において磁力の反発が生じ、この反発力により従動
磁石８を介してローター１が回転する。このようにして
回転が少しでも始まれば、ローター１の慣性により回転
がある程度維持されるようになるため、低風力／微風時
でも回転を始めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロスフロー風車
を動力源として発電機を動作させて発電する構成のクロ
スフロー型風力発電装置に関するものである。
を動力源として発電機を動作させて発電する構成のクロ
スフロー型風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】クロスフロー型風力発電装置は、実用的
な発電量を得るためにプロペラ型風力発電装置に比べて
風車部分を小型にでき、取り扱いやすいという利点があ
るが、プロペラ型風力発電装置と同様、起動時の風車に
おける慣性抵抗が大きく、始動させずらく、また低風力
（微風）時に風車の回転が停止しやすいという問題があ
る。
な発電量を得るためにプロペラ型風力発電装置に比べて
風車部分を小型にでき、取り扱いやすいという利点があ
るが、プロペラ型風力発電装置と同様、起動時の風車に
おける慣性抵抗が大きく、始動させずらく、また低風力
（微風）時に風車の回転が停止しやすいという問題があ
る。
【０００３】このため、この種の風力発電装置において
は、風力の状態に対応してロスなく発電可能にするた
め、風車と発電機とを連結する連結機構を、低負荷用と
高負荷用とに切り換える手段を設置したり、あるいは、
風車に低風力に対応した低回転用の発電機と、中・高風
力に対応した高回転用発電機とを複数設置するようにし
て、始動時の問題に対応したり、また風の強さにかかわ
らず発電できるようにしたものが知られている。
は、風力の状態に対応してロスなく発電可能にするた
め、風車と発電機とを連結する連結機構を、低負荷用と
高負荷用とに切り換える手段を設置したり、あるいは、
風車に低風力に対応した低回転用の発電機と、中・高風
力に対応した高回転用発電機とを複数設置するようにし
て、始動時の問題に対応したり、また風の強さにかかわ
らず発電できるようにしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記のように、
風車と発電機とを連結する連結機構を低負荷用と高負荷
用とに切り換える手段を設置したり、風車に低回転用と
高回転用との発電機を設置するものなどは、構造が複雑
になり、かつコストアップになるという問題がある。
風車と発電機とを連結する連結機構を低負荷用と高負荷
用とに切り換える手段を設置したり、風車に低回転用と
高回転用との発電機を設置するものなどは、構造が複雑
になり、かつコストアップになるという問題がある。
【０００５】そこで本発明は、簡単な構成で始動させや
すくし、かつ低風力時に風車の回転を維持させることを
可能にしたクロスフロー型風力発電装置を提供すること
を目的とする。
すくし、かつ低風力時に風車の回転を維持させることを
可能にしたクロスフロー型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】前記目的は、請求項１に
記載したように、支持軸によって支持された回転板に複
数の羽根が立設されているローターと、このローターの
回転を受けて発電する発電機とを備えたクロスフロー型
風力発電装置において、前記ローターの周囲に複数設置
された従動磁石と、この従動磁石に対向設置された駆動
磁石と、この駆動磁石を固定した回転軸と、この回転軸
を回転駆動する駆動源とを備え、前記駆動磁石を回転さ
せ、この駆動磁石と前記従動磁石との異極同士の反発力
により、前記従動磁石を介して前記ローターに対して回
転駆動力を与えるようにしたことによって達成すること
ができる。すなわち、この構成によって、起動時には駆
動磁石を回転駆動することにより、従動磁石との間で磁
気反発力を発生させてローターを回転させることがで
き、また低風力時において駆動磁石を回転駆動すること
により、ローターの低速回転を維持させることが可能に
なり、しかも、このために風力発電装置に付設する構造
は簡単なものである。
記載したように、支持軸によって支持された回転板に複
数の羽根が立設されているローターと、このローターの
回転を受けて発電する発電機とを備えたクロスフロー型
風力発電装置において、前記ローターの周囲に複数設置
された従動磁石と、この従動磁石に対向設置された駆動
磁石と、この駆動磁石を固定した回転軸と、この回転軸
を回転駆動する駆動源とを備え、前記駆動磁石を回転さ
せ、この駆動磁石と前記従動磁石との異極同士の反発力
により、前記従動磁石を介して前記ローターに対して回
転駆動力を与えるようにしたことによって達成すること
ができる。すなわち、この構成によって、起動時には駆
動磁石を回転駆動することにより、従動磁石との間で磁
気反発力を発生させてローターを回転させることがで
き、また低風力時において駆動磁石を回転駆動すること
により、ローターの低速回転を維持させることが可能に
なり、しかも、このために風力発電装置に付設する構造
は簡単なものである。
【０００７】また請求項２に記載したように、前記ロー
ターの回転を検知するセンサーと、このセンサーからの
検知信号を受けて、ローター停止状態時に前記駆動源を
動作させ前記回転軸を回転駆動させる制御部とを備えた
ことによって、自動的に起動時と低風力時におけるロー
ターの回転駆動を行わせることが可能になる。
ターの回転を検知するセンサーと、このセンサーからの
検知信号を受けて、ローター停止状態時に前記駆動源を
動作させ前記回転軸を回転駆動させる制御部とを備えた
ことによって、自動的に起動時と低風力時におけるロー
ターの回転駆動を行わせることが可能になる。
【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。図１は本発明の実
施形態を説明するための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の内部を示す平面図、図３
は図１のクロスフロー風車におけるローターを示す斜視
図、図４は図１のクロスフロー風車におけるガイドベー
ンと磁石支持部分を示す斜視図である。
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実
施形態を説明するための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の内部を示す平面図、図３
は図１のクロスフロー風車におけるローターを示す斜視
図、図４は図１のクロスフロー風車におけるガイドベー
ンと磁石支持部分を示す斜視図である。
【０００９】図において、１は、支持軸２によって支持
された上下一対の回転板Ｐ１の周囲に、複数の羽根３が
立設されたローター、Ｐ２は、ローター１が内設され、
周囲に前記羽根３に対して空気流を案内するガイドベー
ン５が複数立設された上下一対の円板体、６は円板体Ｐ
２間に立設された回転軸７の上部に固定された１つの駆
動磁石、８はローター１の上部周囲に複数（図２には一
部のみを示してある）が固定された従動磁石である。
された上下一対の回転板Ｐ１の周囲に、複数の羽根３が
立設されたローター、Ｐ２は、ローター１が内設され、
周囲に前記羽根３に対して空気流を案内するガイドベー
ン５が複数立設された上下一対の円板体、６は円板体Ｐ
２間に立設された回転軸７の上部に固定された１つの駆
動磁石、８はローター１の上部周囲に複数（図２には一
部のみを示してある）が固定された従動磁石である。
【００１０】前記従動磁石８は、ローター１の支持軸２
の中心に対して約２０〜３０度の角度（本実施形態では
角度は約２３度）をもって設置されている。また前記駆
動磁石６は、ローター１に固定されている従動磁石８の
一極と同極が対向し、反発力が生じるような設置関係に
なっている。この磁力による反発力を効率的に発生させ
るために、回転軸７の回転時、駆動磁石６の他極が従動
磁石８の一極と近づかないようにしたり、駆動磁石６の
一極のみを外部に延出させるように回転軸７に固定する
ことも考えられる。また、駆動磁石６と従動磁石８の設
置個数は図示した例に限定されず、装置使用によって適
宜設置するようにする。
の中心に対して約２０〜３０度の角度（本実施形態では
角度は約２３度）をもって設置されている。また前記駆
動磁石６は、ローター１に固定されている従動磁石８の
一極と同極が対向し、反発力が生じるような設置関係に
なっている。この磁力による反発力を効率的に発生させ
るために、回転軸７の回転時、駆動磁石６の他極が従動
磁石８の一極と近づかないようにしたり、駆動磁石６の
一極のみを外部に延出させるように回転軸７に固定する
ことも考えられる。また、駆動磁石６と従動磁石８の設
置個数は図示した例に限定されず、装置使用によって適
宜設置するようにする。
【００１１】図５は本実施形態のクロスフロー風車の駆
動制御構成を説明するためのブロック図であり、１０は
ローター１の回転を図示しない回転駆動力伝達機構を介
して受けて発電する発電装置、１１は発電機１０にて発
電した電気を蓄電する蓄電装置、１２は駆動磁石６の回
転軸７を回転駆動する駆動源であるモーター、１３はロ
ーター１の回転数（回転速度）を検知するセンサー、１
４はセンサー１３の検知信号などを受けて前記各部をコ
ントロールするマイクロコンピューター（ＭＰＵ）であ
る。
動制御構成を説明するためのブロック図であり、１０は
ローター１の回転を図示しない回転駆動力伝達機構を介
して受けて発電する発電装置、１１は発電機１０にて発
電した電気を蓄電する蓄電装置、１２は駆動磁石６の回
転軸７を回転駆動する駆動源であるモーター、１３はロ
ーター１の回転数（回転速度）を検知するセンサー、１
４はセンサー１３の検知信号などを受けて前記各部をコ
ントロールするマイクロコンピューター（ＭＰＵ）であ
る。
【００１２】次に本実施形態のクロスフロー風車の動作
について説明する。ローター１を回転させるために充分
な風速がある場合には、空気流（風）がガイドベーン５
により案内され、ローター１の一方側の羽根３間を通っ
てローター１内を通過し、他方側の羽根３間から外部に
抜ける。このとき流れる空気流の風力にて羽根３が押さ
れてローター１が回転する。このローター１の回転が、
回転駆動力伝達機構を介して発電装置１０の図示しない
ローターに伝わって、発電を生起させることになる。
について説明する。ローター１を回転させるために充分
な風速がある場合には、空気流（風）がガイドベーン５
により案内され、ローター１の一方側の羽根３間を通っ
てローター１内を通過し、他方側の羽根３間から外部に
抜ける。このとき流れる空気流の風力にて羽根３が押さ
れてローター１が回転する。このローター１の回転が、
回転駆動力伝達機構を介して発電装置１０の図示しない
ローターに伝わって、発電を生起させることになる。
【００１３】ところで、ローター１が静止状態にある起
動前の状態から起動させるときには、ローター１および
ローター１に連結する各種部材における慣性抵抗が大き
く、特に微風時には起動させることは困難である。
動前の状態から起動させるときには、ローター１および
ローター１に連結する各種部材における慣性抵抗が大き
く、特に微風時には起動させることは困難である。
【００１４】そこで本実施形態では、センサー１３にて
ローター１の回転を検知しており、起動されてもロータ
ー１が回転しない場合には、ＭＰＵ１４がセンサー１３
のローター回転検知信号を受けて、モーター１２を回転
させるようにして駆動磁石６の回転軸７を回転駆動させ
る。
ローター１の回転を検知しており、起動されてもロータ
ー１が回転しない場合には、ＭＰＵ１４がセンサー１３
のローター回転検知信号を受けて、モーター１２を回転
させるようにして駆動磁石６の回転軸７を回転駆動させ
る。
【００１５】この駆動磁石６の回転によって、同極が対
向する駆動磁石６とローター１に固定されている従動磁
石８間において磁力の反発が生じ、この反発力により従
動磁石８を介してローター１が回転することになる。こ
のようにして回転が少しでも始まれば、ローター１の慣
性により回転がある程度維持されるようになるため、低
風力／微風時でも回転を始められ、その回転を維持する
ことが可能になる。
向する駆動磁石６とローター１に固定されている従動磁
石８間において磁力の反発が生じ、この反発力により従
動磁石８を介してローター１が回転することになる。こ
のようにして回転が少しでも始まれば、ローター１の慣
性により回転がある程度維持されるようになるため、低
風力／微風時でも回転を始められ、その回転を維持する
ことが可能になる。
【００１６】また回転中に一時的に低風速（無風／微
風）状態になって回転が止まってしまうこともあるが、
このような状態をセンサー１３とＭＰＵ１４で監視する
ようにすれば、回転停止前、あるいは低風速なったとき
に、モーター１２を回転させるようにして駆動磁石６の
回転軸７を回転駆動させ、前記のように磁力による反発
力をローター１に加えることで回転を維持させるように
することが可能である。このことにより、常に、ロータ
ー１の回転を維持しておくことができ、よって、常時、
発電状態を維持しておくことが可能になる。
風）状態になって回転が止まってしまうこともあるが、
このような状態をセンサー１３とＭＰＵ１４で監視する
ようにすれば、回転停止前、あるいは低風速なったとき
に、モーター１２を回転させるようにして駆動磁石６の
回転軸７を回転駆動させ、前記のように磁力による反発
力をローター１に加えることで回転を維持させるように
することが可能である。このことにより、常に、ロータ
ー１の回転を維持しておくことができ、よって、常時、
発電状態を維持しておくことが可能になる。
【００１７】なお、駆動磁石６の回転軸７を回転駆動す
るモーター１２の電源としては、発電機１０にて発電し
た電気を蓄電する蓄電装置１１を用いることができる。
また、モーター１２としては、ローター１に回転し始め
るための磁石による前記反発力を加えることができる程
度のトルクを有する特性のものでよいため、大型で大電
力型のものである必要はない。
るモーター１２の電源としては、発電機１０にて発電し
た電気を蓄電する蓄電装置１１を用いることができる。
また、モーター１２としては、ローター１に回転し始め
るための磁石による前記反発力を加えることができる程
度のトルクを有する特性のものでよいため、大型で大電
力型のものである必要はない。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明のクロスフロー型
風力発電装置によれば、起動時に駆動磁石を回転駆動す
ることにより、従動磁石との間で磁気反発力を発生させ
てローターを回転させることができ、また低風力時にお
いて駆動磁石を回転駆動することにより、ローターの低
速回転を維持させることが可能になり、したがって、ど
のような風力状態であっても、起動が可能で、かつ発電
を維持することが可能になる。しかも、このために風力
発電装置に付設する構造は簡単なものであって、大幅な
コストアップを伴わない。
風力発電装置によれば、起動時に駆動磁石を回転駆動す
ることにより、従動磁石との間で磁気反発力を発生させ
てローターを回転させることができ、また低風力時にお
いて駆動磁石を回転駆動することにより、ローターの低
速回転を維持させることが可能になり、したがって、ど
のような風力状態であっても、起動が可能で、かつ発電
を維持することが可能になる。しかも、このために風力
発電装置に付設する構造は簡単なものであって、大幅な
コストアップを伴わない。
【図１】本発明の実施形態を説明するためのクロスフロ
ー風車の斜視図である。
ー風車の斜視図である。
【図２】本実施形態のクロスフロー風車の内部を示す平
面図である。
面図である。
【図３】本実施形態のクロスフロー風車におけるロータ
ーを示す斜視図である。
ーを示す斜視図である。
【図４】本実施形態のクロスフロー風車におけるガイド
ベーンと磁石支持部分を示す斜視図である。
ベーンと磁石支持部分を示す斜視図である。
【図５】本実施形態のクロスフォロー風車の駆動制御構
成を説明するためのブロック図である。
成を説明するためのブロック図である。
１ ローター
２ 支持軸
３ 羽根
５ ガイドベーン
６ 駆動磁石
７ 回転軸
８ 従動磁石
１０ 発電装置
１１ 蓄電装置
１２ モーター
１３ センサー
１４ マイクロコンピューター（ＭＰＵ）
Claims (2)
- 【請求項１】 支持軸によって支持された回転板に複数
の羽根が立設されているローターと、このローターの回
転を受けて発電する発電機とを備えたクロスフロー型風
力発電装置において、前記ローターの周囲に複数設置さ
れた従動磁石と、この従動磁石に対向設置された駆動磁
石と、この駆動磁石を固定した回転軸と、この回転軸を
回転駆動する駆動源とを備え、前記駆動磁石を回転さ
せ、この駆動磁石と前記従動磁石との異極同士の反発力
により、前記従動磁石を介して前記ローターに対して回
転駆動力を与えるようにしたことを特徴とするクロスフ
ロー型風力発電装置。 - 【請求項２】 前記ローターの回転を検知するセンサー
と、このセンサーからの検知信号を受けて、ローター停
止状態時に前記駆動源を動作させ前記回転軸を回転駆動
させる制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載
のクロスフロー型風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001374981A JP2003139041A (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | クロスフロー型風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001374981A JP2003139041A (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | クロスフロー型風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139041A true JP2003139041A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19183441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001374981A Pending JP2003139041A (ja) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | クロスフロー型風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139041A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007100558A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 風力発電装置 |
| JP2011064097A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Tenso Kogyo Kk | 風車装置及びそれを用いた風力発電装置 |
| JP2012072753A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-12 | Sakae Ikeda | 自然エネルギー複合取得装置 |
| WO2013098766A1 (en) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | LEOCI, Stefano | Artificial tree for generating hybrid energy |
| US20140227077A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Bjørn Inge Johansen | Magnowind Turbine |
| JP2018197546A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-13 | シュスン リ， | 乗り物用風力原動機 |
| CN109854455A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-07 | 唐山明辉企业管理咨询有限公司 | 一种利用磁铁斥力与风力的发电机 |
-
2001
- 2001-11-02 JP JP2001374981A patent/JP2003139041A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007100558A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 風力発電装置 |
| JP2011064097A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Tenso Kogyo Kk | 風車装置及びそれを用いた風力発電装置 |
| JP2012072753A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-12 | Sakae Ikeda | 自然エネルギー複合取得装置 |
| WO2013098766A1 (en) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | LEOCI, Stefano | Artificial tree for generating hybrid energy |
| US20140227077A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Bjørn Inge Johansen | Magnowind Turbine |
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| CN109854455A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-07 | 唐山明辉企业管理咨询有限公司 | 一种利用磁铁斥力与风力的发电机 |
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