【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、プロペラの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多翼形風車は周速比で１までは理想風車であるが、それ以上の周速比になると誘導抵抗のために効率が悪くなる。
【０００３】
プロペラ型風力発電機の弊害は主にタービンの高速回転が原因となっている。空気は粘性が低いことや３翼という少ない翼数では最高効率点が高い領域になる。騒音問題が心配される場合には、住宅地域まで約３００ｍ離れることが環境条件となる。鳥獣保護問題や危険イメージからくる不安問題がある。ナイフが高速回転するようなプロペラ型風力発電機では日本の環境に配置することはできない。日本の風は山、森、ビルなどが比較的近い地域にあるためその周辺の風況は乱れ成分が多く含まれている。そのような条件下で台風も多く、狭い国土に人口密度の高い日本の実情に合わない。
【０００４】
垂直軸型風力発電機は垂直軸型風車の下に発電機を置くために重心が低く、プロペラが風を切る音も発生しない。山、森、ビルなどが比較的近くにあるために発生する乱れ成分が多く含まれた風況にも対応できる。しかし抗力のみの利用であると高速回転はできない。
【０００５】
風力発電量の採算性に関して日本では風況の良い場所が非常に限られており、それ以外の場所では事業として利益を生み出すのは困難な状態ともいえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、自然エネルギーの不規則性と低密度性に関してである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前列のブレードに発生する翼端渦を次列のブレードの揚力に利用することを最も主要な特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、コアンダ効果とベルヌーイの定理を利用する。コアンダ効果は噴流が物体の面に沿って流れる性質で、曲がったブレードによって噴流も曲がるが、この反作用としてブレードには揚力が加わる。噴流に巻き込まれた空気はブレードのわん曲によって流路が狭くなり、狭くなったところの空気流速が速くなり、ベルヌーイの定理によって静圧が低くなり揚力が加わる。
【０００９】
【実施例】
図１、図２に示すようにブレードの枚数を調整することで地域の特性と利用方法に対応することができる。図１はソリディティ比が低く低トルク、高速回転であり、発電用に適している。図２はソリディティ比が高く、高トルク、低速回転であり、揚水用に適している。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプロペラは起動力が大きく回転数も高くなる。理想風車の周速比とパワー係数の曲線に近づくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】四枚翼の正面図である。
【図２】八枚翼の正面図である。
【図３】四枚翼の斜視図である。
【図４】八枚翼の斜視図である。
【図５】ブレードにおける気流の斜視図である。
【図６】前流と後流の流れの斜視図である。
【符号の説明】
１ ブレード
２ ワイヤー
３ ハブ
４ 集風装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a propeller.
[0002]
[Prior art]
A multi-blade wind turbine is an ideal wind turbine with a peripheral speed ratio of up to 1, but at a peripheral speed ratio higher than that, efficiency becomes poor due to induction resistance.
[0003]
The disadvantages of propeller type wind power generators are mainly due to the high speed rotation of the turbine. Air has a high efficiency point with low viscosity and a small number of blades, such as three blades. If the noise problem is a concern, the environmental condition is to be about 300 m away from the residential area. There is a problem of birds and beasts protection and anxiety caused by danger images. A propeller-type wind generator with a knife rotating at high speed cannot be deployed in a Japanese environment. The wind in Japan is relatively close to mountains, forests and buildings, so the surrounding wind conditions contain a lot of turbulent components. Under such conditions, there are many typhoons, which do not fit the situation of Japan, which is densely populated in a narrow country.
[0004]
The vertical axis wind generator has a low center of gravity because the generator is placed under the vertical axis wind turbine, and the sound of the propeller cutting off the wind does not occur. It is possible to cope with wind conditions that include a lot of turbulence components that occur because mountains, forests, buildings, etc. are relatively close. However, high speed rotation is not possible if only drag is used.
[0005]
Regarding the profitability of wind power generation, there are very few places in Japan with good wind conditions, and it can be said that it is difficult to generate profits as a business elsewhere.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved is related to the irregularity and low density of renewable energy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The most important feature of the present invention is to utilize the tip vortex generated in the front row blades for the lift of the next row blades.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention utilizes the Coanda effect and Bernoulli's theorem. The Coanda effect is a property in which the jet flows along the surface of the object. The jet is also bent by the bent blade, but as a reaction, lift is applied to the blade. The air entrained in the jet has a narrow flow path due to the curvature of the blade, the air flow velocity at the narrowed area is increased, and the static pressure is reduced due to Bernoulli's theorem, and lift is applied.
[0009]
【Example】
By adjusting the number of blades as shown in FIGS. 1 and 2, it is possible to cope with local characteristics and usage. FIG. 1 has a low solidity ratio, low torque and high-speed rotation, and is suitable for power generation. FIG. 2 shows a high solidity ratio, high torque and low-speed rotation, and is suitable for pumping.
[0010]
【The invention's effect】
As described above, the propeller of the present invention has a large starting force and a high rotation speed. It is possible to approach the curve of the peripheral speed ratio and the power coefficient of the ideal wind turbine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a four-bladed wing.
FIG. 2 is a front view of eight wings.
FIG. 3 is a perspective view of a four-bladed wing.
FIG. 4 is a perspective view of eight wings.
FIG. 5 is a perspective view of an airflow in a blade.
FIG. 6 is a perspective view of the upstream and downstream flows.
[Explanation of symbols]
1 blade 2 wire 3 hub 4 wind collector
