JP2003278642A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
- Publication number
- JP2003278642A JP2003278642A JP2002124987A JP2002124987A JP2003278642A JP 2003278642 A JP2003278642 A JP 2003278642A JP 2002124987 A JP2002124987 A JP 2002124987A JP 2002124987 A JP2002124987 A JP 2002124987A JP 2003278642 A JP2003278642 A JP 2003278642A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- wind
- power generation
- wind power
- partial
- 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
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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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
(57)【要約】
【課題】 風力発電装置の大型化に伴い、騒音問題が発
生し、そして輸送や設置やメンテナンスの作業が困難に
なり、コストアップの原因になる。また、台風等の強風
時に崩壊や倒壊の危険性が増す。 【解決手段】 ブレード本体が複数の部分ブレードから
成り、それぞれを軸で連結させて幅方向に回転ができて
角度調整ができ、また、折りたためる構造にする。併せ
てタワーの高さも伸縮できる構造にする。
生し、そして輸送や設置やメンテナンスの作業が困難に
なり、コストアップの原因になる。また、台風等の強風
時に崩壊や倒壊の危険性が増す。 【解決手段】 ブレード本体が複数の部分ブレードから
成り、それぞれを軸で連結させて幅方向に回転ができて
角度調整ができ、また、折りたためる構造にする。併せ
てタワーの高さも伸縮できる構造にする。
Description
【０００１】近年、世界レベルで地球温暖化現象が大き
な問題となり、その主な原因は化石燃料を燃焼してエネ
ルギーを取り出す際に発生する二酸化炭素である。代替
のエネルギーとして原子力発電があるが、事故の発生や
放射性廃棄物の処理に見られるように、安全性に関する
問題が指摘されている。これらの問題を解決すべきクリ
ーンエネルギーの一つとして風力発電が有り、欧米では
急速に普及しつつあります。風力発電装置は発電効率を
高め、発電コストを低減する為に大型化の傾向にある
が、それに伴いブレードが回転時に風を切るときに発生
する騒音問題や輸送や設置作業が困難になる問題が生じ
ています。次に、台風等の強風時にブレードが崩壊する
恐れが発生するが、強度を増し丈夫なブレードを作れば
作るほど重量が増加し、コストアップの原因にもなりま
す。ブレード本体がそれを構成する複数の部分ブレード
を軸（２）で連結し、軸（２）を中心にモーターや油圧
装置などの原動力で幅方向に回転させて折りたたむ機能
を持つことで、輸送や設置作業が容易になり、強風時の
ブレードの崩壊の対策となる。また、本発明は外周部分
ブレード（１）を幅方向にある程度角度を持たせた状態
を維持することで、風を受けながら回転する時にブレー
ドは先端に行くほどスピードが増加するので、従来の直
線のブレードに比べ空気抵抗は減少し、その結果騒音も
少なくなる。そして回転スピードも上がり発電効率も高
まる。
な問題となり、その主な原因は化石燃料を燃焼してエネ
ルギーを取り出す際に発生する二酸化炭素である。代替
のエネルギーとして原子力発電があるが、事故の発生や
放射性廃棄物の処理に見られるように、安全性に関する
問題が指摘されている。これらの問題を解決すべきクリ
ーンエネルギーの一つとして風力発電が有り、欧米では
急速に普及しつつあります。風力発電装置は発電効率を
高め、発電コストを低減する為に大型化の傾向にある
が、それに伴いブレードが回転時に風を切るときに発生
する騒音問題や輸送や設置作業が困難になる問題が生じ
ています。次に、台風等の強風時にブレードが崩壊する
恐れが発生するが、強度を増し丈夫なブレードを作れば
作るほど重量が増加し、コストアップの原因にもなりま
す。ブレード本体がそれを構成する複数の部分ブレード
を軸（２）で連結し、軸（２）を中心にモーターや油圧
装置などの原動力で幅方向に回転させて折りたたむ機能
を持つことで、輸送や設置作業が容易になり、強風時の
ブレードの崩壊の対策となる。また、本発明は外周部分
ブレード（１）を幅方向にある程度角度を持たせた状態
を維持することで、風を受けながら回転する時にブレー
ドは先端に行くほどスピードが増加するので、従来の直
線のブレードに比べ空気抵抗は減少し、その結果騒音も
少なくなる。そして回転スピードも上がり発電効率も高
まる。
【０００２】従来、風力発電装置のブレードは一体型の
ため、幅方向に折り曲げて角度を調整し維持すること
や、折りたたむことはできなかった。その為、風力発電
装置が大型化になり、ブレードが長くなる傾向の中で、
長くなるほど、輸送や設置作業が困難だった。また、台
風等の強風時はブレードが受ける風の影響は相当なもの
で、ブレードの崩壊を防ぐため、ブレードのピッチ角度
を調整して風を逃がす方法もあるが、これだけでは充分
ではなく、ブレードの強度を上げることが必要なため、
その分コストアップの原因になっていた。
ため、幅方向に折り曲げて角度を調整し維持すること
や、折りたたむことはできなかった。その為、風力発電
装置が大型化になり、ブレードが長くなる傾向の中で、
長くなるほど、輸送や設置作業が困難だった。また、台
風等の強風時はブレードが受ける風の影響は相当なもの
で、ブレードの崩壊を防ぐため、ブレードのピッチ角度
を調整して風を逃がす方法もあるが、これだけでは充分
ではなく、ブレードの強度を上げることが必要なため、
その分コストアップの原因になっていた。
【０００３】本発明はブレード本体がそれを構成する複
数の部分ブレードから成り、それぞれの部分ブレードを
軸（２）で連結し、外周部分ブレード（１）は幅方向に
回転し維持できる機能を持たせた。ブレードの角度調整
や強風時に折りたたみをコントロールする方法は、風力
発電装置に設けられた風速計からのコンピューター管理
された情報が、部分ブレードの中に組み込まれているモ
ーターや油圧装置に伝達され、このモーターや油圧装置
を作動し外周部分ブレード（１）を回転する仕組みであ
る。たとえば風速２０ｍ以上になれば風を受けるブレー
ドの抵抗を少なくするため軸（２）を中心に外周部分ブ
レード（１）が回転し、連結している他の内周部分ブレ
ード（３）に重なるよう折りたたむことができるように
する。このようにすれば、ブレードの風の当たる面積が
減少し崩壊を防ぐことができる。また、運搬時や設置時
は折りたたんだ状態で作業ができるので、作業をスピー
ディに進めることができるので、かかるコストも安くな
る。そしてタワー（４）も風速計からのコンピューター
管理された情報より、強風時には高さを油圧装置等で低
くスライドする調整を行うことでタワー（４）の倒壊を
防げる。そして、低く短い状態ではブレードと同様に運
搬時や設置時の作業環境が良いので、コスト低減にもな
る。次に効果的に風を捕らえて効率よく回転数を上げる
には、タワー（４）を最大限に高くスライドする調整を
して、かつ図１のようにブレード本体が一直線の状態よ
りも、図３のように幅方向にある程度角度を持たせた状
態のほうが回転数は増加する。実験では図３のように３
枚のブレード本体で構成する模型で、それぞれが２つの
部分ブレードから成り、外周部分のそれぞれ３枚の部分
ブレードを直線より約３０°幅方向に回転し維持した状
態で、約２０％回転数が増加することが確認できた。ま
た微風でも回りやすいことが確認できた。このことは従
来にない方法であり、風のエネルギーを効率よく捕らえ
る意味で極めて重要な手段である。更に外周部分ブレー
ド（１）が斜めに風を切るので空気抵抗が少なく、回転
により発生する騒音も減少できる。
数の部分ブレードから成り、それぞれの部分ブレードを
軸（２）で連結し、外周部分ブレード（１）は幅方向に
回転し維持できる機能を持たせた。ブレードの角度調整
や強風時に折りたたみをコントロールする方法は、風力
発電装置に設けられた風速計からのコンピューター管理
された情報が、部分ブレードの中に組み込まれているモ
ーターや油圧装置に伝達され、このモーターや油圧装置
を作動し外周部分ブレード（１）を回転する仕組みであ
る。たとえば風速２０ｍ以上になれば風を受けるブレー
ドの抵抗を少なくするため軸（２）を中心に外周部分ブ
レード（１）が回転し、連結している他の内周部分ブレ
ード（３）に重なるよう折りたたむことができるように
する。このようにすれば、ブレードの風の当たる面積が
減少し崩壊を防ぐことができる。また、運搬時や設置時
は折りたたんだ状態で作業ができるので、作業をスピー
ディに進めることができるので、かかるコストも安くな
る。そしてタワー（４）も風速計からのコンピューター
管理された情報より、強風時には高さを油圧装置等で低
くスライドする調整を行うことでタワー（４）の倒壊を
防げる。そして、低く短い状態ではブレードと同様に運
搬時や設置時の作業環境が良いので、コスト低減にもな
る。次に効果的に風を捕らえて効率よく回転数を上げる
には、タワー（４）を最大限に高くスライドする調整を
して、かつ図１のようにブレード本体が一直線の状態よ
りも、図３のように幅方向にある程度角度を持たせた状
態のほうが回転数は増加する。実験では図３のように３
枚のブレード本体で構成する模型で、それぞれが２つの
部分ブレードから成り、外周部分のそれぞれ３枚の部分
ブレードを直線より約３０°幅方向に回転し維持した状
態で、約２０％回転数が増加することが確認できた。ま
た微風でも回りやすいことが確認できた。このことは従
来にない方法であり、風のエネルギーを効率よく捕らえ
る意味で極めて重要な手段である。更に外周部分ブレー
ド（１）が斜めに風を切るので空気抵抗が少なく、回転
により発生する騒音も減少できる。
【０００４】ブレード本体を構成する外周部分ブレード
（１）を幅方向に回転し、連結する内周部分ブレード
（３）と重なるように折りたたみができる機能とタワー
（４）を低く短くスライドして調整できる機能を併用す
ることで、運搬時や設置時及びメンテナンス時のそれぞ
れのコストが低減できる。更に台風等の強風時には外周
部分ブレード（１）を折りたたみ、タワー（４）を低く
調整することで倒壊や崩壊を防ぐことができる。大型化
の傾向にある昨今、これらの方法でブレード本体の長さ
が５０ｍ以上も可能となり、直径１００ｍ以上の風力発
電装置の商業利用も可能となる。大型化による発電コス
ト低減とブレード本体が一直線よりも、幅方向にある程
度角度を持たせた状態で風を受ければ、回転数が増加し
発電効率が上がるため、これまで以上に安価な電力を作
り出すことが可能である。また、騒音も減少になる。こ
のことにより、クリーンエネルギーを作り出す風力発電
装置を地球レベルで増設することで、二酸化炭素排出の
削減に役立て、地球温暖化防止に寄与することができ
る。
（１）を幅方向に回転し、連結する内周部分ブレード
（３）と重なるように折りたたみができる機能とタワー
（４）を低く短くスライドして調整できる機能を併用す
ることで、運搬時や設置時及びメンテナンス時のそれぞ
れのコストが低減できる。更に台風等の強風時には外周
部分ブレード（１）を折りたたみ、タワー（４）を低く
調整することで倒壊や崩壊を防ぐことができる。大型化
の傾向にある昨今、これらの方法でブレード本体の長さ
が５０ｍ以上も可能となり、直径１００ｍ以上の風力発
電装置の商業利用も可能となる。大型化による発電コス
ト低減とブレード本体が一直線よりも、幅方向にある程
度角度を持たせた状態で風を受ければ、回転数が増加し
発電効率が上がるため、これまで以上に安価な電力を作
り出すことが可能である。また、騒音も減少になる。こ
のことにより、クリーンエネルギーを作り出す風力発電
装置を地球レベルで増設することで、二酸化炭素排出の
削減に役立て、地球温暖化防止に寄与することができ
る。
【図１】３枚のブレード本体がそれぞれ一直線の形状で
あり、外周部分ブレード（１）と内周部分ブレード
（３）が軸（２）で連結している正面図である。
あり、外周部分ブレード（１）と内周部分ブレード
（３）が軸（２）で連結している正面図である。
【図２】ブレード本体が２つの外周部分ブレード（１）
と内周部分ブレード（３）とが軸（２）で一直線の形状
に連結している正面図である。
と内周部分ブレード（３）とが軸（２）で一直線の形状
に連結している正面図である。
【図３】外周部分ブレード（１）と内周部分ブレード
（３）が約３０°直線より角度を持った状態の正面図で
ある。
（３）が約３０°直線より角度を持った状態の正面図で
ある。
【図４】２つの外周部分ブレード（１）と内周部分ブレ
ード（３）とがやや角度を持った状態の正面図である。
ード（３）とがやや角度を持った状態の正面図である。
【図５】タワー（４）が伸びて高い状態を示す正面図で
ある。
ある。
１ 外周部分ブレード
２ 軸
３ 内周部分ブレード
４ タワー
Claims (2)
- 【請求項１】 ブレード本体がそれを構成する複数の部
分ブレードから成り、それぞれの部分ブレードは軸
（２）で連結して、モーターや油圧装置の原動力で軸
（２）を中心に外周部分ブレード（１）が幅方向に回転
して必要な角度を維持でき、また内周部分ブレード
（３）に折りたたむことができる機能を持つことを特徴
とする風力発電装置。 - 【請求項２】タワー（４）の高さをモーターや油圧装置
の原動力でスライドして調整できることを特徴とする請
求項１に記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124987A JP2003278642A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124987A JP2003278642A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003278642A true JP2003278642A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29243741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002124987A Pending JP2003278642A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003278642A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008544133A (ja) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | エルエム グラスファイバー アクティーゼルスカブ | ヒンジされたブレード先端を有するブレード |
| EP2378115A3 (en) * | 2010-04-15 | 2014-05-14 | General Electric Company | Configurable winglet for wind turbine blades |
| WO2021093350A1 (zh) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | 南京航空航天大学 | 一种可抗强台风的主动折叠式风力机 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002124987A patent/JP2003278642A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008544133A (ja) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | エルエム グラスファイバー アクティーゼルスカブ | ヒンジされたブレード先端を有するブレード |
| EP2378115A3 (en) * | 2010-04-15 | 2014-05-14 | General Electric Company | Configurable winglet for wind turbine blades |
| WO2021093350A1 (zh) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | 南京航空航天大学 | 一种可抗强台风的主动折叠式风力机 |
| US11773820B2 (en) | 2019-11-14 | 2023-10-03 | Nanjing University Of Aeronautics And Astronautics | Active folding wind turbine capable of resisting severe typhoons |
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