JP2005256605A - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 風力による発電機構部の水平回転軸の回りに放射状にブレードを配設するに当り、該ブレードの受風面積を単純な機構と剛直な構造で可変にすることにより、強風対策ができる風力発電装置を提供すること。
【解決手段】 所要高さの支台１と、支台１の上部に配設される発電機構部２と、発電機構部２の水平回転軸３の回りに放射状に所要数配設されるブレード４とから成る風力発電装置において、
ブレード４には、その回転半径方向に伸縮する伸縮自在部Ｂが配設される。
このほか、前記伸縮自在部Ｂをブレード４の軸心に対して回動自在に軸支する。
【選択図】 図２
【解決手段】 所要高さの支台１と、支台１の上部に配設される発電機構部２と、発電機構部２の水平回転軸３の回りに放射状に所要数配設されるブレード４とから成る風力発電装置において、
ブレード４には、その回転半径方向に伸縮する伸縮自在部Ｂが配設される。
このほか、前記伸縮自在部Ｂをブレード４の軸心に対して回動自在に軸支する。
【選択図】 図２
Description
本発明は強風対策に特徴を有する風力発電装置に関する。
従来から定格風速が低速（２ｍ/ｓ程度）から高速（４０ｍ/ｓの強風）までの広範囲に渡るマグナス効果を利用した風力発電装置として、ロシア連邦特許２１８９４９４Ｃ２とロシア連邦特許２１１８６９９及び米国特許４３６６３８６などが提案されているが、強風対策としてシリンダーやバレルの伸縮構造は提案されていないのである。
したがって、前者ではシリンダーやバレルの回転直径を長くして受風面積を増大すれば、定格風速においてその定格出力は増大するが、風速４０ｍ/ｓ以上の強風時には倒壊或は損傷を被る問題を内在するものである。
ロシア連邦特許２１８９４９４Ｃ２
ロシア連邦特許２１１８６９９
米国特許４３６６３８６
したがって、前者ではシリンダーやバレルの回転直径を長くして受風面積を増大すれば、定格風速においてその定格出力は増大するが、風速４０ｍ/ｓ以上の強風時には倒壊或は損傷を被る問題を内在するものである。
そこで、本発明は風力で発電する発電機構部の水平回転軸の回りに放射状のブレードを配設するに当り、該ブレードの受風面積を単純な機構と剛直な構造で可変にすることにより、強風対策ができる風力発電装置の提供をその目的とするものである。
すなわち、上記課題を解決するための請求項１に記載した風力発電装置は、所要高さの支台の上部に発電機構部を配設し、該発電機構部の水平回転軸の回りに放射状に所要数のブレードを配設して成る風力発電装置において、
前記ブレードには、その回転半径方向に伸縮する伸縮自在部が配設されて成る。
また、請求項２に記載した風力発電装置は、前記請求項１に記載した風力発電装置において、
前記ブレードが、伸縮自在部を該ブレードの軸心に対して回動自在に軸支して成る。
前記ブレードには、その回転半径方向に伸縮する伸縮自在部が配設されて成る。
また、請求項２に記載した風力発電装置は、前記請求項１に記載した風力発電装置において、
前記ブレードが、伸縮自在部を該ブレードの軸心に対して回動自在に軸支して成る。
本発明の風力発電装置によれば、機構が単純で剛直な構造のブレードの伸縮自在部によって、平常運転時の定格風速における受風面積を最大にして定格出力を最大に確保できる上、強風時には受風面積を縮小して支台の倒壊やブレードの破損を防止できる効果があるほか、マグナス効果を利用した風力発電装置にも利用できる効果がある。
本発明の風力発電装置におけるブレードの伸縮自在部は、第１にブレード基部に対して一対の雌雄嵌合筒において、単に雄嵌合筒又は雌嵌合筒を伸縮手段で回転半径方向にスライドさせることであり、第２に一対の雌雄嵌合筒の何れかを伸縮手段でスライドさせるとともに、両者又は何れか一方をブレードの軸心を中心に回動自在に軸支することである。
そして、伸縮手段は雌雄嵌合筒の何れかの上端部に係着したワイヤーをスプリングを圧縮しつつ巻取りモーターで巻き取り、巻き戻しをスプリングの弾発力で行なうものや、ネジ軸に噛合する雌ネジを雌雄嵌合筒の何れかに一体にし、両者をスプラインやセレーション、その他（ボールネジとボールナット）の噛合手段で摺動自在に噛合させるとともに、クラッチなどの連結手段で前記雌ネジを回転不可状態にし、前記ネジ軸をモーターで正逆回転することによって雌雄嵌合筒の何れかを上下にスライドさせるものなどである。
そして、伸縮手段は雌雄嵌合筒の何れかの上端部に係着したワイヤーをスプリングを圧縮しつつ巻取りモーターで巻き取り、巻き戻しをスプリングの弾発力で行なうものや、ネジ軸に噛合する雌ネジを雌雄嵌合筒の何れかに一体にし、両者をスプラインやセレーション、その他（ボールネジとボールナット）の噛合手段で摺動自在に噛合させるとともに、クラッチなどの連結手段で前記雌ネジを回転不可状態にし、前記ネジ軸をモーターで正逆回転することによって雌雄嵌合筒の何れかを上下にスライドさせるものなどである。
本発明の風力発電装置Ａを一実施例により説明すると、図１に示すように、所要高さの支台１の上部に発電機構部２が配設され、該発電機構部２の水平回転軸３には該回転軸３と一体の筐体を介して均等に６本のブレード４を配設し、各ブレード４はブレード基部５において発電機構部２の筐体に軸支されるとともに、伸縮自在部Ｂにおいて、雄嵌合筒６に外嵌する雌嵌合筒７は矢印方向に伸縮自在に案内されるものである。
すなわち、ブレード４の伸縮自在部Ｂを詳細に説明すると、図２に示すように、ブレード基部５に回動自在に軸支される中空軸８はその膨径円筒部９の外周に所要長さの外形円形の雄嵌合筒６の下端をその内径において螺着し、適宜に回り止めを施すとともに、雄嵌合筒６の外面に形成した所要みぞ数のスプライン１０（角形スプライン）を介して外形円形の雌嵌合筒７をその内周に形成したスプライン１０において雄嵌合筒６に摺動自在に案内し、かつ、伸縮手段２２として、前記中空軸８の膨径円筒部９の内周には軸受け１１を介して中空状のスプリング案内座１２を内設するとともに、スプリング案内座１２に外嵌した受け座１３の下面を前記軸受け１１の内輪に係着し、受け座１３の上面にはスプリング案内座１２に遊嵌したスプリング１４の下端を着座させ、一方、雌嵌合筒７の上部内周には軸受け１５を介して概略逆凹状のスプリング案内座１６を内設し、スプリング案内座１６に遊嵌したスプリング１４の上端をスプリング案内座１６の膨径段部１７に係着し、スプリング案内座１６の頂部中央にはアイボルト１８の軸部を螺合するとともにナットで回り止めを図り、アイボルト１８のリング１９にはワイヤー２０の上端を掛けて接合し、ワイヤー２０の下端は下方のスプリング案内座１２及び中空軸８の各孔２１を通して図外の巻取りモーターの巻取り部に巻回して成るものである。また、中空軸８はその下端において適宜なカップリング（図外）を介して図外の駆動モーターに連結されるものである。
したがって、平常運転時ではスプリング１４の弾発力による一定の張力で位置決めされたワイヤー２０によってブレード４は所要長さに保持されて受風面積を最大にして成るが、強風時には巻取りモーターによってワイヤー２０が巻取り部に巻き取られ、スプリング１４が圧縮されて雌嵌合筒７が引き下げられ、ブレード４はその丈が縮小されて受風面積も縮小され、強風対策が簡単に図られるのである。なお、本実施例のブレード４では、中空軸８の膨径円筒部９に螺着した雄嵌合筒６に雌嵌合筒７を上下摺動自在に案内したものであるが、この逆で、中空軸８に螺着した雌嵌合筒７に雄嵌合筒６を上下摺動自在に案内して受風面積を可変にするものなども提供される。また、一対の雌雄嵌合筒７、６は上下の軸受け１５、１１を介して上下のスプリング案内座１６、１２及びスプリング１４、ワイヤー２０などの伸縮手段２２に対してブレード基部５において回動自在であるから、中空軸８を前記駆動モーターで回転させることにより、雌雄嵌合筒７、６は回転し、風力によるマグナス効果を伴う回転エネルギーを発電機構部２に伝達できるものである。
なお、本発明では上記のほか、雌雄嵌合筒７、６の内何れか一方の伸縮する側のみを回転させることもできる。
すなわち、ブレード４の伸縮自在部Ｂを詳細に説明すると、図２に示すように、ブレード基部５に回動自在に軸支される中空軸８はその膨径円筒部９の外周に所要長さの外形円形の雄嵌合筒６の下端をその内径において螺着し、適宜に回り止めを施すとともに、雄嵌合筒６の外面に形成した所要みぞ数のスプライン１０（角形スプライン）を介して外形円形の雌嵌合筒７をその内周に形成したスプライン１０において雄嵌合筒６に摺動自在に案内し、かつ、伸縮手段２２として、前記中空軸８の膨径円筒部９の内周には軸受け１１を介して中空状のスプリング案内座１２を内設するとともに、スプリング案内座１２に外嵌した受け座１３の下面を前記軸受け１１の内輪に係着し、受け座１３の上面にはスプリング案内座１２に遊嵌したスプリング１４の下端を着座させ、一方、雌嵌合筒７の上部内周には軸受け１５を介して概略逆凹状のスプリング案内座１６を内設し、スプリング案内座１６に遊嵌したスプリング１４の上端をスプリング案内座１６の膨径段部１７に係着し、スプリング案内座１６の頂部中央にはアイボルト１８の軸部を螺合するとともにナットで回り止めを図り、アイボルト１８のリング１９にはワイヤー２０の上端を掛けて接合し、ワイヤー２０の下端は下方のスプリング案内座１２及び中空軸８の各孔２１を通して図外の巻取りモーターの巻取り部に巻回して成るものである。また、中空軸８はその下端において適宜なカップリング（図外）を介して図外の駆動モーターに連結されるものである。
したがって、平常運転時ではスプリング１４の弾発力による一定の張力で位置決めされたワイヤー２０によってブレード４は所要長さに保持されて受風面積を最大にして成るが、強風時には巻取りモーターによってワイヤー２０が巻取り部に巻き取られ、スプリング１４が圧縮されて雌嵌合筒７が引き下げられ、ブレード４はその丈が縮小されて受風面積も縮小され、強風対策が簡単に図られるのである。なお、本実施例のブレード４では、中空軸８の膨径円筒部９に螺着した雄嵌合筒６に雌嵌合筒７を上下摺動自在に案内したものであるが、この逆で、中空軸８に螺着した雌嵌合筒７に雄嵌合筒６を上下摺動自在に案内して受風面積を可変にするものなども提供される。また、一対の雌雄嵌合筒７、６は上下の軸受け１５、１１を介して上下のスプリング案内座１６、１２及びスプリング１４、ワイヤー２０などの伸縮手段２２に対してブレード基部５において回動自在であるから、中空軸８を前記駆動モーターで回転させることにより、雌雄嵌合筒７、６は回転し、風力によるマグナス効果を伴う回転エネルギーを発電機構部２に伝達できるものである。
なお、本発明では上記のほか、雌雄嵌合筒７、６の内何れか一方の伸縮する側のみを回転させることもできる。
本発明の風力発電装置は、ブレードの受風面積を単純な機構と剛直な構造で可変にできるから、大規模風力発電分野に大いに貢献できる。
１：支台
２：発電機構部
３：水平回転軸
４：ブレード
５：ブレード基部
６：雄嵌合筒
７：雌嵌合筒
８：中空軸
９：膨径円筒部
１０：スプライン
１１：軸受け
１２：スプリング案内座
１３：受け座
１４：スプリング
１５：軸受け
１６：スプリング案内座
１７：膨径段部
１８：アイボルト
１９：リング
２０：ワイヤー
２１：孔
２２：伸縮手段
Ａ：風力発電装置
Ｂ：伸縮自在部
２：発電機構部
３：水平回転軸
４：ブレード
５：ブレード基部
６：雄嵌合筒
７：雌嵌合筒
８：中空軸
９：膨径円筒部
１０：スプライン
１１：軸受け
１２：スプリング案内座
１３：受け座
１４：スプリング
１５：軸受け
１６：スプリング案内座
１７：膨径段部
１８：アイボルト
１９：リング
２０：ワイヤー
２１：孔
２２：伸縮手段
Ａ：風力発電装置
Ｂ：伸縮自在部
Claims (2)
- 所要高さの支台の上部に発電機構部を配設し、該発電機構部の水平回転軸の回りに放射状に所要数のブレードを配設して成る風力発電装置において、
前記ブレードには、その回転半径方向に伸縮する伸縮自在部が配設されて成り、強風運転時にはブレードの長さを縮小して強風対策のできることを特徴とする風力発電装置。 - 前記ブレードが、伸縮自在部を該ブレードの軸心に対して回動自在に軸支して成る請求項１記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004022792A JP2005256605A (ja) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004022792A JP2005256605A (ja) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | 風力発電装置 |
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|---|---|
| JP2005256605A true JP2005256605A (ja) | 2005-09-22 |
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ID=35082601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004022792A Pending JP2005256605A (ja) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | 風力発電装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009544894A (ja) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | クリッパー・ウィンドパワー・テクノロジー・インコーポレーテッド | 格納式ロータブレード構造 |
| KR101058339B1 (ko) * | 2010-08-30 | 2011-08-22 | 박석조 | 풍력발전기용 블레이드 |
| KR20190124522A (ko) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 송철민 | 가변블레이드를 갖는 축류형 유체기계 |
| JP2022136492A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 株式会社チャレナジー | マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機 |
| JP2022136469A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 株式会社チャレナジー | マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機 |
| JP2022136490A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 株式会社チャレナジー | マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機 |
| JP2022136491A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 株式会社チャレナジー | マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機 |
| JP2022136493A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 株式会社チャレナジー | マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機 |
| JP2022136468A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | 株式会社チャレナジー | マグナス式推力発生装置、前記マグナス式推力発生装置を用いた風力回転装置、水力回転装置、潮力回転装置、ならびに前記マグナス式推力発生装置を用いた風力発電機、水力発電機、潮力発電機 |
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2004
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101058339B1 (ko) * | 2010-08-30 | 2011-08-22 | 박석조 | 풍력발전기용 블레이드 |
| WO2012030125A2 (ko) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Kim Mi Kyoung | 풍력발전기용 블레이드 |
| WO2012030125A3 (ko) * | 2010-08-30 | 2012-04-26 | Kim Mi Kyoung | 풍력발전기용 블레이드 |
| CN102575651A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-07-11 | 金美京 | 风力发电机叶片 |
| KR20190124522A (ko) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 송철민 | 가변블레이드를 갖는 축류형 유체기계 |
| KR102169877B1 (ko) * | 2018-04-26 | 2020-10-27 | 송철민 | 가변블레이드를 갖는 축류형 유체기계 |
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