JP2005233143A - Vertical blade vertical shaft wind mill - Google Patents
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Abstract
Description
本発明は、垂直翼垂直軸風車に関するものである。 The present invention relates to a vertical blade vertical axis wind turbine.
風力原動機のなかで垂直翼垂直軸風車は近年、風向に依存しない、プロペラ型水平軸風車に比べれば低い風速で駆動しやすく、風きり音が小さい原動機として主として小型動力源として活用される傾向にある。 Among the wind power generators, vertical-blade vertical axis wind turbines have recently tended to be used mainly as small power sources as prime movers that are less dependent on wind direction and are easier to drive at lower wind speeds than propeller-type horizontal axis wind turbines and have low wind noise. is there.
欧米各国の風力発電量は、全発電量の5〜10%とされていて、わが国のそれが1%未満と比べれば今後風力発電がいっそう重視される背景がある。 The amount of wind power generation in Europe and the United States is 5 to 10% of the total power generation, and there is a background that wind power generation will become more important in the future than that in Japan, which is less than 1%.
とくに一般家庭や商店などでの常夜灯や防犯灯、停電時の通信機器の非常電源として、小型の自然エネルギーを利用した発電装置が要求される背景にある。 In particular, there is a need for a power generation device that uses small natural energy as an emergency power source for night lights, security lights, and communication devices in the event of a power failure in ordinary homes and shops.
近年太陽光発電の発達は、めざましいものがあるが太陽光の弱い曇天、雨天や夜間は発電量が激減する欠点をもつ。この改善策として、太陽光発電と風力発電を組み合わせたハイブリッド型の登場も実現しているが、太陽光発電あるいは風力発電だけに比べれば、コストは大幅に上昇せざるをえない。したがって太陽光発電の欠点を補う風力発電が求められる。一方風況は場所によりことなり沿岸や山岳地域では、年間平均風速が数メートル毎秒以上の地域もあるが、住宅街のような家の密集した年間平均風速3メートル毎秒程度の限られた地域で、低騒音で風力発電を行うには、プロペラ型より、垂直翼垂直軸型風車が多用される傾向にある。以下の特許文献はその参考例である。このうち特許文献1は、効率よく揚力を利用するため風向に対するブレードの開度制御手段と風向感知とその制御機構を備えているが、小型の風車に適用するには複雑すぎる欠点がある。非特許文献1には、本発明が参考とした四節リンク機構利用のルミーユ換気機やブカナン外車(モルガン水輪)の記述がある。
解決しようとする問題点は、できるだけ低風速域で駆動し、高速域では、効率よく回転することにある。このためには風車翼角度を風向と風速に応じて調整する手段を持つことが重要である。 The problem to be solved is to drive in the low wind speed region as much as possible and to rotate efficiently in the high speed region. For this purpose, it is important to have means for adjusting the wind turbine blade angle according to the wind direction and the wind speed.
本発明は、垂直な風車軸の周りに複数配設した垂直翼が、低風速域で回転するに際して風を受ける側にあるときは受風面積を大きく、反対側の風を避けたい側にあるときは受風面積を小さくする手段を、低風速域では風車軸から偏心し高風速域では風車軸心に一致する枢支軸を風向板2に配設し、この枢支軸と垂直翼枢支軸から離れて配設した別軸の間を連結板で結ぶと、風向板が風に向いたとき風向板2の側にある垂直翼は風に向かって半径方向に開き、風向板1の側にある垂直翼はたたまれた状態になり風向板1を境として両側では風力のモーメントに差異を生じるから風車軸は回転する。高風速域では、風向板2が風向板1に近づき風向板2に配設した前記連結板枢支軸心は風車軸心と一致して回転するから固定翼型ジャイロミル形風車と同様となって高効率で運転する、風向に追随する風向板1および2はそれぞれの端を軸支して風向板2が風速によって角度可変としたことを特徴とする。
In the present invention, when a plurality of vertical blades arranged around the vertical wind turbine shaft are on the side receiving wind when rotating in a low wind speed region, the wind receiving area is large, and the wind on the opposite side is desired to be avoided. In some cases, the
本発明の垂直翼垂直軸風車は、家屋の屋根上や庭、公園、通路などに設置して緊急時や非常時の一時電源としての効果がある。 The vertical wing vertical axis wind turbine of the present invention is installed on the roof of a house, in a garden, a park, a passage or the like, and is effective as a temporary power source in an emergency or emergency.
低速域で回転するとき、風車軸(主軸)に突設する腕先端に風車軸と平行に枢軸した風車翼とこの風車翼に配設した別軸に枢軸した連結板が風向を向く風向板に枢軸され該風向板は、風車軸を支える固定枠に枢軸したもう一方の風向板に枢軸されてなる四節リンク機構を利用することによって、課題を解決した。 When rotating in the low speed range, the wind turbine blade pivoted parallel to the wind turbine shaft at the tip of the arm projecting from the wind turbine shaft (main shaft) and the connecting plate pivoted on another shaft arranged on the wind turbine blade are used as the wind direction plate. The problem is solved by utilizing a four-bar linkage mechanism that is pivoted and pivoted by another wind direction plate pivoted by a fixed frame that supports the wind turbine shaft.
図1は、本発明装置の1実施例で風が左下方向から右上方向へ吹きはじめたときの斜視説明図である。風向板1と風向板2は風上から風下に向けて矢のように開いている。
FIG. 1 is a perspective explanatory view when wind starts to blow from the lower left direction to the upper right direction in one embodiment of the device of the present invention. The
風車軸につながる増速機、発電機、遠心クラッチや、風向板揺動防止器(ダンパー)、電圧制御装置、蓄電池などの図示を省略している。 An illustration of a speed-up gear, a generator, a centrifugal clutch, a wind direction plate swing prevention device (damper), a voltage control device, a storage battery, and the like connected to the wind turbine shaft are omitted.
固定枠は、機器箱と一体に固定され、風車は風車軸に拘止し風車軸は機器箱で軸承する。 The fixed frame is fixed integrally with the equipment box, the windmill is held by the windmill shaft, and the windmill shaft is supported by the equipment box.
風向板1は、固定枠にて軸承され、その回転軸心は風車軸と一致する。風向板2は、その先端部は風向板1の先端部で枢軸され、ほぼ中央部で連結板を軸支する。
The
図2は、同じ実施例の平面説明図で風向板1の一端に枢軸された風向板2の他端は、風向板1,2を押し開くように取り付けられた押しばねの作用で矢の先のように末広に開いている低風速域での状態を示す。
FIG. 2 is an explanatory plan view of the same embodiment. The other end of the
風向板2と風向板1は、低風速域では押しばねや磁力の反発力(図示せず)、ねじり翼(図示せず)の回転力などで互いに開いている風向板が高風速域に入るとお互いが重なり合って、風向板2に配設した連結板枢支軸心が風車軸心に一致するように配置する。
The
風車軸に拘止した爪車に対して、対する爪は風向板1に軸支する。こうして風向板が風向に沿うように回転するとき爪車と爪が噛み合った方向にのみ風車を加速することができる。発電機軸に拘止した別の爪車に対する爪は固定枠に軸支して回転の方向性を維持する。この構成は、風が吹き始めたとき最初に風向板が回り、爪車と爪により風車も同時に起動する効果を持つ。
The claws are pivotally supported on the
図3は、高風速域で、風向板1と風向板2が重なり、風向板2の連結板軸心と風車軸心が一致した状態を示す。図4は正面説明図を示し風向板1と2が固定枠の中で回転し風車は風向板の中で回転することを示す。
FIG. 3 shows a state in which the
小規模な家屋、道路、公園などの常夜灯、防犯灯と緊急時の通信機器の非常電源として利用する。 It is used as an emergency power source for night lights, security lights, and emergency communication equipment for small houses, roads, and parks.
1 風車軸
2 風車
3 翼
4 風向板1
5 風向板2
6 枠
7 連結板
8 機器箱
9 風向板軸
10 爪車
11 同爪
12 押しばね
1
3 wings
4
5
6
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004045702A JP2005233143A (en) | 2004-02-23 | 2004-02-23 | Vertical blade vertical shaft wind mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004045702A JP2005233143A (en) | 2004-02-23 | 2004-02-23 | Vertical blade vertical shaft wind mill |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005233143A true JP2005233143A (en) | 2005-09-02 |
Family
ID=35016343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004045702A Pending JP2005233143A (en) | 2004-02-23 | 2004-02-23 | Vertical blade vertical shaft wind mill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005233143A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102080632A (en) * | 2010-12-31 | 2011-06-01 | 刘瑞琦 | Wind power generating system |
CN102367784A (en) * | 2011-09-26 | 2012-03-07 | 上海庆华蜂巢建材有限公司 | Method for controlling blade automatically-opening/closing device of vertical-axis wind-driven generator wind wheel |
CN102889177A (en) * | 2012-09-05 | 2013-01-23 | 太原科技大学 | Variable pitch angle structure of H-shaped perpendicular shaft wind power generation system and control method for variable pitch angle structure |
CN103615355A (en) * | 2013-12-13 | 2014-03-05 | 重庆理工大学 | Perpendicular shaft offset distance type wind machine with wind collection covers |
-
2004
- 2004-02-23 JP JP2004045702A patent/JP2005233143A/en active Pending
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CN102080632B (en) * | 2010-12-31 | 2014-01-08 | 刘瑞琦 | Wind power generating system |
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