JP2004225568A - Vertical shaft windmill and safety device thereof - Google Patents

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JP2004225568A
JP2004225568A JP2003011789A JP2003011789A JP2004225568A JP 2004225568 A JP2004225568 A JP 2004225568A JP 2003011789 A JP2003011789 A JP 2003011789A JP 2003011789 A JP2003011789 A JP 2003011789A JP 2004225568 A JP2004225568 A JP 2004225568A
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stopper
wind turbine
rotating shaft
stopper member
vertical axis
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JP2003011789A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Kimura
村 克 己 木
Kenji Ichihara
原 堅 治 市
Kazuhiko Sugiyama
山 和 彦 杉
Yoshihiko Ando
藤 嘉 彦 安
Yoshiyuki Maruta
田 芳 幸 丸
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical shaft windmill of a simple structure, low cost and capable of providing sufficient cut out wind speed and a safety device thereof. <P>SOLUTION: A stopper abutment part 1A is formed by providing notches on at least one part of a rotating shaft 1 in a circumference direction. A stopper member 11 having an end surface formed in a shape engaging with the stopper abutment part 1A is provided. A stopper mechanism S fixing the rotating shaft 1 by pressing the stopper member 11 in a radial direction and engaging the same with the stopper abutment part 1A of the rotating shaft is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば小型風力発電等に用いられる垂直軸風車およびその安全装置に関する。より詳細には、風車の停止時に空転するのを防止するために回転軸をロックすることのできる垂直軸風車およびその安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
風力発電用の風車には、一般に水平方向の回転軸で回転翼を支持するものが用いられているが、このような水平軸風車は、風向きによって影響を受け、その一方で風向きは、季節・気象条件や立地条件で変化し、これに一々適切に対応することは容易でないという問題点を有している。
これに対し、垂直方向の回転軸を持った垂直軸風車は、風向きによる影響を受けないという利点を有している。
【0003】
以下、この垂直軸風車の主要構成の一例について、図面を参照して説明する(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。
図1には、垂直軸風車による発電装置の側面図が示されている。図において、ベース4上には回転軸ケーシング3が立設されており、その回転軸ケーシング3の符号A(上部)およびC(下部)で示す内部には、ベアリング6、7(図2および図3参照)が設けられ、回転軸1が回転自在に垂直方向に支持されている。そして、その回転軸1の上部には回転翼2が設けられている(図5参照)。
また、上記A部およびC部の中間のB部には、発電機8が設けられている(図3参照)。なお、この発電機8はモータとして回転軸1を駆動する駆動手段としても利用される。
【0004】
そして、図4に示すように、回転軸1の下端部には、ブレーキ装置9が設けられている。このブレーキ装置9は、ディスクブレーキで、運転時は開放されており、定期点検の際、あるいは強風のときなどに回転軸1を制動するものである。
【0005】
このブレーキ装置9は、その設置スペースやコスト上などから、大容量のものは採用されていない。また、制動トルクを増大するには、通常、ディスク径を大きくするかディスクを複数枚にする、あるいは倍力機構など複雑な装置とする必要があり、斯かる垂直軸風車に対しては採用が難しい。そのため、従来の垂直軸風車には、風車をロックできる、いわゆるカットアウト風速が、暴風時などの強風に対して十分ではないという問題点を有していた。
【0006】
なお、水平軸風車では、強風時には、フェザリング(翼の迎角を水平にして回転力が発生しないようにする)と機械式ブレーキとを併用、あるいは風車全体を下向きにして風向きと回転軸とを直角とし回転力が発生しないようにしている。
【0007】
【非特許文献1】
「風車工学入門」 森北出版株式会社 牛山 泉著
【非特許文献2】
「小型風車ハンドブック」 パワー社 牛山 泉著
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に対処するものであり、構造が簡単かつ低コストで十分なカットアウト風速でロックできる垂直軸風車およびその安全装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の垂直軸風車は、回転軸(1)円周方向の少なくとも1箇所にストッパ当接部(1A:切り欠き部K)を形成し、該ストッパ当接部(1A:切り欠き部K)に係合する単面形状を有するストッパ部材(11)を設けたことを特徴としている(請求項1)。
【0010】
上記の構成により、回転軸のストッパ当接部(1A:切り欠き部K)にストッパ部材(11)を半径方向から押圧し、回転軸のストッパ当接部(1A:切り欠き部K)にその端面を係合させることで、回転軸(1)を固定し、風車の回転を容易にロックすることができる。
【0011】
ここで、回転軸のストッパ当接部(1A:切り欠き部K)の形状は、溝形状などとすることも可能であり、またキーなどの係合手段を用いることも可能である。但し、平面形状の切り欠き部(K)をストッパ当接部として採用すれば、応力集中が少なく、加工が容易で、かつ多少の位置のずれがあっても係合できて自動調整機能があるので好ましい。
なお、ストッパ部材(11)は、回転軸の切り欠き部(K:ストッパ当接部1A)に作用する力がバランスするように(換言すれば、かかる作用力が偏心しないように)、回転軸円周方向に複数個を等間隔に配置して、回転軸(1)に曲げ力・スラストが掛からないようにするのが好ましい。
もちろん、ストッパ部材(11)より切り欠き数を多く設けてもよい。
【0012】
また、本発明によれば、前記ストッパ部材(11)を作動させるアクチュエータ(21)を設け、そのアクチュエータ(21)へ制御信号を送信する制御装置(20)を設けて、該制御装置(20)は、風車の停止時には前記ストッパ部材(11)を前記回転軸の切り欠き部(K:ストッパ当接部1A)と係合する方向へ移動し、風車の回転時には前記ストッパ部材(11)を回転軸(1)との干渉を避けて離隔する方向に移動するように構成されている(請求項2)。
【0013】
そして、本発明の実施に際し、前記回転軸(1)の切り欠き部(K:ストッパ当接部1A)の回転位置を検知する計測手段(15)を設け、前記制御装置(20)は、前記計測手段(15)の計測信号を受けて回転軸駆動手段(8)を作動し、前記切り欠き部(K:ストッパ当接部1A)の位置と前記ストッパ部材(11)の位置とを整合させる制御を行う様に構成されているのが好ましい(請求項3)。
【0014】
このように、ストッパ部材(11)をアクチュエータ(21)で駆動し、制御装置(20)を設け、回転軸のストッパ当接部(1A:切り欠き部K)の回転位置を計測して回転軸駆動手段(8)によってストッパ部材(11)の位置とストッパ当接部(1A:切り欠き部K)の位置とを整合させるようにすれば、ストッパ部材(11)の位置とストッパ当接部(1A:切り欠き部K)とが確実に係合するので、回転軸(1)の回転防止が確実に行われる。そして、回転軸(1)の回転が確実に防止されることにより、安全手段に無駄な出力を行う必要が無くなり、省力化が図れる。そのため、特に多数の風車の運転を管理する場合に有効である。
なお、風力発電装置の場合には、上記回転駆動手段(8)として、発電機をモータとして利用するのが好ましい。
【0015】
本発明による垂直軸風車の安全装置(S)は、回転軸(1)円周方向の少なくとも1箇所に形成されたストッパ当接部(1A:切り欠き部K)と、該ストッパ当接部(1A:切り欠き部K)に係合する端面形状を有するストッパ部材(11)、とを有することを特徴としている(請求項4)。
【0016】
また、本発明の安全装置(S)の実施に際しては、前記ストッパ部材(11)を回転軸ケーシング(3)内に配設し、そのケーシング(3)には、前記ストッパ部材(11)の半径方向位置を調節するための開口部(3M)と、その開口部(3M)を覆う脱着自在の蓋部材(12)、とを設けているのが好ましい(請求項5)。
【0017】
斯かる安全装置(S)を垂直軸風車に付加すれば、前記ストッパ部材(11)を回転軸(1)の前記ストッパ当接部(1A:切り欠き部K)に押圧することにより、回転軸(1)の回転を確実に固定(ロック)することが出来る。このことに起因して、従来の回転軸のブレーキ装置の制動容量の不足を補い、十分なカットアウト回転数を確保することができる。
【0018】
なお、本発明は、垂直軸風車に対する適用に限らず、風向計(風見鶏)、風速計など同種の回転機構を有する装置に対しても適用することが可能である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
なお、前記従来の技術で説明した構成部品と同様な部品には、同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【0020】
図4に示す第1実施形態において、回転軸1の下端部のブレーキ装置9が設けられている上部には、複数の切り欠き部Kが削成され、係る切り欠き部Kによりストッパ当接部1Aが形成されている(図6または図7参照)。そして、回転軸ケーシング3にはそのストッパ当接部1Aの対向位置に開口部3Mが設けられており、その開口部3Mからストッパ部材11が挿入され、その先端面Tが切り欠き部Kに係合するように、半径方向内方に向けて押圧するようにして安全装置Sが構成されている。
【0021】
図4に示す例では、ストッパ部材11の先端面Tの対向端には、蓋部材12が固着されており、軸1の回転をロックする場合には、その蓋部材12を開口部3Mの周縁部にねじ締結することで、ストッパ当接部1Aを押圧するようになっている。そして、ストッパ部材11の移動量、押圧力は、蓋部材12を締結している取り付けボルトにより調節する。
なお、通常の運転時には、ストッパ部材11を取り外し、開口部3Mをストッパ部材11が固着されていない蓋部材(図示なし)で覆っている。あるいは、スペーサ(またはガスケット:図示なし)を介して前記蓋部材12を取り付け、ストッパ部材11の先端とストッパ当接部1Aとが干渉しないようにしてもよい。
【0022】
ストッパ当接部1Aは、図6および図7に示すように、円周方向に複数の平面形状の切り欠き部Kが設けられており、図6の例では、切り欠き部Kが4面に対し、ストッパ部材11を2個所対向位置に設け、図7の例は、それぞれ3個所の切り欠き部Kとストッパ部材11とが設けられている。
なお、切り欠き部Kは、ストッパ部材11の押圧力、あるいは回転翼2から受ける軸1の回転力に対する反力に対し、その応力が十分に許容範囲内となるような面積としている。
【0023】
また、図8は、第2実施形態の構成を示す図である。ストッパ部材11の先端面Tの対向端にはアクチュエータ21が係合されており、また、回転軸1の下端には、カップリングを介して回転位置の計測手段としてのエンコーダ15が設けられている。そして、制御装置20が設けられてエンコーダ15からの信号を受け、アクチュエータ21および回転軸駆動手段8に制御信号を出力するようになっている。なお、この例では、回転軸駆動手段8は、発電機をモータとして利用している。
【0024】
この制御装置20は、エンコーダ15から回転軸1の回転位置の情報を受け、ストッパ部材11の位置が切り欠き部Kの位置と一致しているか判断して要すればモータ8を駆動してこれを一致させ、アクチュエータ21を作動してストッパ部材11をストッパ当接部1Aに係合させる制御機能を有している。
【0025】
以下、図9のフロー図を参照し、この安全装置の制御装置20による制御の態様を説明する。
まず、ブレーキ装置9が作動しているかチェックし(ステップS1)、作動していれば、回転軸1が停止しているかチェックする(ステップS2)。停止していなければ、ストッパOFF状態(ストッパ部材11が軸1から離隔した状態)を保持し、停止していれば、エンコーダ15で回転軸1の回転位置を計測する(ステップS3)。
【0026】
次に、計測結果から切り欠き部Kとストッパ部材11との回転位置が整合しているかチェックし(ステップS4)、OKであれば、アクチュエータ21を作動してストッパ部材11をストッパ当接部1Aに係合させる(ステップS5)。
また、整合状態がNGであれば、ブレーキ装置9をOFFとし(ステップS7)、モータ8を作動させて所定角度回転し(ステップS8)、ブレーキ装置9を作動して(ステップS9)、ステップS2に戻り、再度、計測を行う。
【0027】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
(a) 簡単かつ低コストの安全装置で、垂直軸風車の回転をロックすることができる。
(b) 回転部分へ付加される質量がなく、慣性モーメントの小さいことが必須条件である風車に対し、好適である。
(c) 特に、動力源がなくてもよく、僻地に設置するのに適している。
(d) また、ストッパ部材を作動するアクチュエータと回転位置計測手段とを設けて制御すれば、省力化が図れ、多数の風車の運転を管理するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による垂直軸風車の一実施形態の全体を示す側面図。
【図2】図1のA部の詳細を示す側断面図。
【図3】図1のB部の詳細を示す側断面図。
【図4】図1のC部の詳細を示す側断面図。
【図5】図1のD矢視部の詳細を示す平面図。
【図6】ストッパ当接部の切り欠きおよびストッパ部材の配設の例を示す図。
【図7】図6とは別の配設例を示す図。
【図8】本発明の別の実施形態を示す図。
【図9】図6の実施形態の制御作用を示すフロー図。
【符号の説明】
1・・・回転軸
1A・・・回転軸のストッパ当接部
2・・・回転翼
3・・・回転軸ケーシング
3M・・・開口部
4・・・ベース
6、7・・・ベアリング
8・・・発電機(駆動手段)
9・・・ブレーキ装置
11・・・ストッパ部材
12・・・蓋部材
15・・・エンコーダ
20・・・制御装置
21・・・アクチュエータ
K・・・切り欠き部
S・・・安全装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical axis wind turbine used for small wind power generation and the like, and a safety device therefor. More specifically, the present invention relates to a vertical axis wind turbine capable of locking a rotation axis in order to prevent the wind turbine from running idle when stopped, and a safety device therefor.
[0002]
[Prior art]
Generally, a wind turbine for wind power generation uses a rotor that supports a rotor with a horizontal rotation axis.However, such a horizontal axis wind turbine is affected by the wind direction. There is a problem in that it varies depending on weather conditions and location conditions, and it is not easy to appropriately respond to each change.
On the other hand, a vertical axis wind turbine having a vertical rotation axis has an advantage that it is not affected by the wind direction.
[0003]
Hereinafter, an example of a main configuration of the vertical axis wind turbine will be described with reference to the drawings (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).
FIG. 1 shows a side view of a power generator using a vertical axis wind turbine. In the figure, a rotating shaft casing 3 is provided upright on a base 4, and bearings 6, 7 (FIGS. 2 and 5) are provided inside the rotating shaft casing 3 indicated by reference numerals A (upper) and C (lower). 3), and the rotating shaft 1 is rotatably supported in the vertical direction. A rotating blade 2 is provided above the rotating shaft 1 (see FIG. 5).
Further, a generator 8 is provided in a portion B intermediate between the portions A and C (see FIG. 3). The generator 8 is also used as a driving means for driving the rotating shaft 1 as a motor.
[0004]
Then, as shown in FIG. 4, a brake device 9 is provided at a lower end portion of the rotating shaft 1. The brake device 9 is a disc brake, which is released during operation and brakes the rotating shaft 1 at the time of periodic inspection or when there is a strong wind.
[0005]
As the brake device 9, a large-capacity brake device is not adopted due to its installation space and cost. In addition, to increase the braking torque, it is usually necessary to increase the diameter of the disk, to use a plurality of disks, or to use a complicated device such as a booster mechanism. difficult. For this reason, the conventional vertical axis wind turbine has a problem that the so-called cut-out wind speed at which the wind turbine can be locked is not sufficient against a strong wind such as a storm.
[0006]
In the case of a horizontal axis wind turbine, when the wind is strong, feathering (to make the angle of attack of the wings horizontal so that no rotational force is generated) and mechanical brakes are used together, or the wind direction and the rotation axis are Is a right angle so that no rotational force is generated.
[0007]
[Non-patent document 1]
"Introduction to Windmill Engineering" Izumi Ushiyama, Morikita Publishing Co., Ltd. [Non-Patent Document 2]
"Small windmill handbook" Power Company Izumi Ushiyama [0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a vertical axis wind turbine which can be locked at a sufficient cutout wind speed at a low cost and has a simple structure, and a safety device therefor.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the vertical axis wind turbine of the present invention, a stopper contact portion (1A: notch portion K) is formed at at least one position in the circumferential direction of the rotating shaft (1), and the stopper contact portion (1A: notch portion K) is formed. A stopper member (11) having a single surface shape that engages with (1) is provided (claim 1).
[0010]
With the above configuration, the stopper member (11) is pressed against the stopper contact portion (1A: notch portion K) of the rotating shaft from the radial direction, and the stopper member (11A: notch portion K) of the rotating shaft is pressed against the stopper member (11). By engaging the end faces, the rotation shaft (1) can be fixed, and the rotation of the windmill can be easily locked.
[0011]
Here, the shape of the stopper contact portion (1A: notch portion K) of the rotating shaft can be a groove shape or the like, and an engaging means such as a key can be used. However, if the notch (K) having a planar shape is employed as the stopper contact portion, the stress concentration is small, the processing is easy, and even if there is a slight displacement, the engagement can be performed and the automatic adjustment function is provided. It is preferred.
The stopper member (11) is provided so that the force acting on the notch (K: stopper contact portion 1A) of the rotating shaft is balanced (in other words, the acting force is not eccentric). It is preferable to arrange a plurality of pieces at equal intervals in the circumferential direction so that bending force and thrust are not applied to the rotating shaft (1).
Of course, the number of cutouts may be larger than that of the stopper member (11).
[0012]
Further, according to the present invention, an actuator (21) for operating the stopper member (11) is provided, and a control device (20) for transmitting a control signal to the actuator (21) is provided. Moves the stopper member (11) in a direction in which the notch portion (K: stopper contact portion 1A) of the rotating shaft is engaged when the windmill is stopped, and rotates the stopper member (11) when the windmill is rotated. It is configured to move in a direction away from the shaft (1) to avoid interference (claim 2).
[0013]
In carrying out the present invention, a measuring means (15) for detecting a rotational position of a notch (K: stopper contact portion 1A) of the rotary shaft (1) is provided, and the control device (20) Upon receiving the measurement signal from the measuring means (15), the rotating shaft driving means (8) is operated to align the position of the notch (K: stopper contact part 1A) with the position of the stopper member (11). It is preferable that control is performed (claim 3).
[0014]
As described above, the stopper member (11) is driven by the actuator (21), the control device (20) is provided, and the rotational position of the stopper abutting portion (1A: notch K) of the rotating shaft is measured and the rotating shaft is rotated. If the position of the stopper member (11) and the position of the stopper contact portion (1A: notch K) are aligned by the drive means (8), the position of the stopper member (11) and the stopper contact portion ( 1A: The notch K) is securely engaged, so that the rotation of the rotating shaft (1) is reliably prevented. Further, since the rotation of the rotating shaft (1) is reliably prevented, it is not necessary to output useless output to the safety means, thereby saving labor. Therefore, it is particularly effective when managing the operation of a large number of windmills.
In the case of a wind power generator, it is preferable to use a generator as a motor as the rotation driving means (8).
[0015]
The safety device (S) for a vertical axis wind turbine according to the present invention includes a stopper contact portion (1A: cutout portion K) formed at at least one position in the circumferential direction of the rotating shaft (1), and the stopper contact portion (1A). 1A: a stopper member (11) having an end face shape that engages with the notch K).
[0016]
When the safety device (S) of the present invention is implemented, the stopper member (11) is disposed in a rotating shaft casing (3), and the casing (3) has a radius of the stopper member (11). It is preferable that an opening (3M) for adjusting the directional position and a detachable lid member (12) covering the opening (3M) be provided (claim 5).
[0017]
If such a safety device (S) is added to a vertical axis wind turbine, the stopper member (11) is pressed against the stopper abutting portion (1A: notch K) of the rotating shaft (1), whereby the rotating shaft is rotated. The rotation of (1) can be reliably fixed (locked). Due to this, the shortage of the braking capacity of the conventional rotating shaft brake device can be compensated for, and a sufficient cut-out rotational speed can be secured.
[0018]
The present invention is not limited to the application to the vertical axis windmill, but can be applied to an apparatus having the same kind of rotation mechanism such as a wind vane (weathercock) and an anemometer.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The same components as those described in the related art are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0020]
In the first embodiment shown in FIG. 4, a plurality of notches K are formed in the lower end of the rotating shaft 1 where the brake device 9 is provided, and the notch K causes the stopper abutting portion. 1A is formed (see FIG. 6 or FIG. 7). An opening 3M is provided in the rotating shaft casing 3 at a position opposite to the stopper contact portion 1A. The stopper member 11 is inserted through the opening 3M, and the distal end surface T thereof is engaged with the notch K. The safety device S is configured to press inward in the radial direction so as to match.
[0021]
In the example shown in FIG. 4, a lid member 12 is fixed to the end of the stopper member 11 opposite to the distal end surface T. By screwing to the portion, the stopper contact portion 1A is pressed. The amount of movement and the pressing force of the stopper member 11 are adjusted by mounting bolts that fasten the lid member 12.
During normal operation, the stopper member 11 is removed, and the opening 3M is covered with a lid member (not shown) to which the stopper member 11 is not fixed. Alternatively, the cover member 12 may be attached via a spacer (or a gasket: not shown) so that the tip of the stopper member 11 does not interfere with the stopper contact portion 1A.
[0022]
As shown in FIGS. 6 and 7, the stopper contact portion 1A is provided with a plurality of notches K having a planar shape in the circumferential direction. In the example of FIG. 6, the notches K are formed on four surfaces. On the other hand, the stopper member 11 is provided at two opposing positions, and in the example of FIG. 7, three notches K and the stopper member 11 are provided, respectively.
The notch K has an area such that the stress is sufficiently within an allowable range with respect to the pressing force of the stopper member 11 or the reaction force against the rotational force of the shaft 1 received from the rotary blade 2.
[0023]
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the second embodiment. An actuator 21 is engaged with the end of the stopper member 11 facing the distal end surface T, and an encoder 15 is provided at the lower end of the rotary shaft 1 as a means for measuring a rotational position via a coupling. . A control device 20 is provided to receive a signal from the encoder 15 and output a control signal to the actuator 21 and the rotating shaft driving means 8. In this example, the rotating shaft driving means 8 uses a generator as a motor.
[0024]
The control device 20 receives information on the rotational position of the rotary shaft 1 from the encoder 15, determines whether the position of the stopper member 11 matches the position of the notch K, and drives the motor 8 if necessary. And a control function of operating the actuator 21 to engage the stopper member 11 with the stopper contact portion 1A.
[0025]
Hereinafter, the mode of control by the control device 20 of the safety device will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, it is checked whether the brake device 9 is operating (Step S1). If it is operating, it is checked whether the rotating shaft 1 is stopped (Step S2). If not stopped, the stopper OFF state (state in which the stopper member 11 is separated from the shaft 1) is maintained, and if stopped, the encoder 15 measures the rotational position of the rotary shaft 1 (step S3).
[0026]
Next, it is checked from the measurement result whether the rotational positions of the notch K and the stopper member 11 match (step S4). (Step S5).
If the matching state is NG, the brake device 9 is turned off (step S7), the motor 8 is operated to rotate a predetermined angle (step S8), the brake device 9 is operated (step S9), and the step S2 is performed. Return to and perform measurement again.
[0027]
【The invention's effect】
The functions and effects of the present invention are listed below.
(A) The rotation of the vertical axis wind turbine can be locked with a simple and low-cost safety device.
(B) It is suitable for a wind turbine in which it is essential that no mass is added to the rotating part and the moment of inertia is small.
(C) In particular, there is no need for a power source, and it is suitable for installation in a remote place.
(D) If an actuator for operating the stopper member and the rotational position measuring means are provided and controlled, labor saving can be achieved, which is suitable for managing the operation of many wind turbines.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an entire embodiment of a vertical axis wind turbine according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing details of a portion A in FIG. 1;
FIG. 3 is a side sectional view showing details of a portion B in FIG. 1;
FIG. 4 is a side sectional view showing details of a portion C in FIG. 1;
FIG. 5 is a plan view showing details of a portion viewed from an arrow D in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing an example of notches in a stopper contact portion and arrangement of a stopper member.
FIG. 7 is a view showing another arrangement example different from FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a control operation of the embodiment of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary shaft 1A ... Rotary shaft stopper contact part 2 ... Rotor blade 3 ... Rotary shaft casing 3M ... Opening 4 ... Base 6, 7 ... Bearing 8. ..Generators (drive means)
9 Brake device 11 Stopper member 12 Lid member 15 Encoder 20 Control device 21 Actuator K Notch portion S Safety device

Claims (5)

回転軸円周方向の少なくとも1箇所のストッパ当接部を形成し、該ストッパ当接部に係合する端面形状を有するストッパ部材を設けたことを特徴とする垂直軸風車。A vertical axis wind turbine, wherein at least one stopper contact portion is formed in the circumferential direction of the rotation shaft, and a stopper member having an end face shape engaged with the stopper contact portion is provided. 前記ストッパ部材を作動させるアクチュエータを設け、そのアクチュエータへ制御信号を送信する制御装置を設けて、該制御装置は、風車の停止時には前記ストッパ部材を前記回転軸のストッパ当接部と係合する方向へ移動し、風車の回転時には前記ストッパ部材を回転軸との干渉を避けて離隔する方向に移動するように構成されている請求項1の垂直軸風車。An actuator for operating the stopper member is provided, and a control device for transmitting a control signal to the actuator is provided. The vertical axis wind turbine according to claim 1, wherein the vertical axis wind turbine is configured to move in a direction away from the rotation member while avoiding interference with the rotation shaft when the wind turbine rotates. 前記回転軸のストッパ当接部の回転位置を検知する計測手段を設け、前記制御装置は、前記計測手段の計測信号を受けて回転軸駆動手段を作動し、前記のストッパ当接部位置と前記ストッパ部材の位置とを整合させる制御を行う様に構成されている請求項2の垂直軸風車。Measuring means for detecting the rotational position of the stopper abutting portion of the rotating shaft is provided, and the control device operates a rotating shaft driving means in response to a measurement signal of the measuring means, and the position of the stopper abutting portion is determined. 3. The vertical axis wind turbine according to claim 2, wherein the vertical axis wind turbine is configured to perform control for matching the position of the stopper member. 回転軸円周方向の少なくとも1箇所に形成されたストッパ当接部と、該ストッパ当接部に係合する端面形状を有するストッパ部材、とを有することを特徴とする垂直軸風車の安全装置。A safety device for a vertical axis wind turbine, comprising: a stopper contact portion formed at at least one position in a circumferential direction of a rotating shaft; and a stopper member having an end surface shape engaged with the stopper contact portion. 前記ストッパ部材を回転軸ケーシング内に配設し、そのケーシングには、前記ストッパ部材の半径方向位置を調節するための開口部と、その開口部を覆う脱着自在の蓋部材、とを設けている請求項4の垂直軸風車の安全装置。The stopper member is provided in a rotating shaft casing, and the casing is provided with an opening for adjusting a radial position of the stopper member, and a detachable lid member for covering the opening. The safety device for a vertical axis wind turbine according to claim 4.
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