JP2005504228A - 風力原動機 - Google Patents
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Abstract
少なくとも一つの風力によって駆動可能な回転素子（５）及び直接あるいは間接的に連結するエネルギー受容部（１５）特に発電機（１６）を有するエネルギーを生成する風力原動機において、前記回転素子（５）は直接あるいは間接的に一つあるいは複数の油圧ポンプ（７）を駆動するように構成している。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は風力で駆動する少なくとも一つの回転素子、直接あるいは間接的に接続されたエネルギー受容部、特に発電機を有する風力原動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような風力原動機は様々な形態で商業的に入手可能でエネルギーの生成、特に発電に用いられている。従来の風力原動機は通常、支柱及びその支柱に回転可能に取付けた付属装置とで構成している。この付属装置に発電機を組込んでいるが、その発電機に伝達機構及び回転素子を連結していることもある。
【０００３】
回転素子は風力により駆動し、回転運動が伝達機構を介するかあるいは直接発電機に伝達される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高い支柱を有する高出力発電機において、発電機の重量が大きく、強風の場合には、時には著しい振動が発生するという問題があり、風力電動機のスイッチを切る必要がある。
【０００５】
発電機が重いと支柱に付属装置を取付けるのに、高価なクレーンが必要となり設置が難しくなることも問題である。
【０００６】
発電機及び、場合によっては中間伝達機構の保全を付属装置内で行うという問題もあり、保全要員が付属装置内部に登るのに時間がかかる。交換部品も付属装置まで運び上げる必要がある。
【０００７】
従来の風力原動機あるいは風力施設では、回転素子の高速回転によって風力原動機が危険な振動域に達しないように、風速が増すと風力原動機を停止せざるを得ないという問題もあった。
【０００８】
ワイブル分布で明らかなように、極めて特殊な風速帯あるいは風速域のみが利用され、出力されるのも問題であった。更に、従来の技術ではごく一部のエネルギーしか利用出来なかった点も問題である。上記のような風力原動機では付属装置の回転を制御する必要があり、コストが掛かり余分な制御を要することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、最初に述べた風力原動機を提供して上記の問題を克服することにあり、エネルギーを低コストで効率良く取出し、風力原動機の全体の効率を上げることである。保全費、製造費及び組立て費を最小にし、風力電動機の出力及び寿命を増すことも本発明の目的である。
【００１０】
請求項１及び他の独立請求項２、３に記載の特徴により上記発明の目的が達成される。
【００１１】
本発明において、回転素子は直接かあるいは中間伝達機構を介して油圧ポンプに連結している。回転素子の回転運動が油圧ポンプ内で油圧に変換され、風力原動機の支柱内部の基部にある配管を介して外部の負荷に送られる。回転運動によって生成した油圧は変換装置で圧力エネルギーに変換して所望の外部負荷に供給することが好ましい。油圧流体は戻りの配管を介して付属装置内の油圧ポンプに戻される。
【発明の効果】
【００１２】
上記の油圧ポンプは、非常に小型で費用効果が高く、支柱付属装置内に発電機を有する従来の風力電動機より製造及び運転が容易である。このように油圧ポンプは風力電動機の支柱付属装置に容易に挿入でき、実質的には保全が不要で、回転素子の回転軸に連結できる。
【００１３】
所望のエネルギー受容部、好ましくは発電機が地面の近くか、支柱の基部かあるいは支柱から離れた地面に設置できることが本発明の一つの長所である。
【００１４】
上記エネルギー受容部は損耗しても保全及び交換が容易である。
【００１５】
時には二つ以上の異なった形式の風力原動機を単一の変換機及び発電機などのエネルギー受容部に連結することが可能であり、油圧ポンプで生成した圧力エネルギーを電気エネルギーに変換するためにたった一つの発電機を備えれば良い点も本発明の長所である。
【００１６】
このため、非常に低い経費で風力施設を設計、運営及び保全することが可能となる。
【００１７】
更に、特に回転素子の回転速度を臨界値に制御するために配管に制御装置を設置し、油圧流体の流量を制御するようにしたことも本発明の長所である。これによって、損耗することなく低い経費で回転素子を制動することが出来る。従って、従来のように、高価で重い制動装置を必要としない。
【００１８】
配管及び戻り配管あるいは油圧ポンプに制御弁を設置して、簡単で費用効果のある方法で、回転素子を、あるいは風力電動機を損耗することなく停止することが出来る。この構成も、本発明の範囲である。
【００１９】
エネルギー受容部として例えばポンプ連結することも本発明の範囲である。このポンプは例えば貯水池への揚水にも使え、例えば最大負荷時に揚水により低位置にある発電機に連結した水車を駆動し発電することもできる。このように、例えば風力原動機の出力効率が低い場合には、最大負荷時に迅速にエネルギーを供給することができる。このように、異なった効率、風力、凪あるいは最大負荷時に影響を与えるような風力原動機、特に風力原動機施設を構成することができる。
【００２０】
本発明において単一の風力原動機に二つ以上の油圧ポンプを配置し、場合によっては油圧ポンプを幾つかの群に配分できることも長所の一つである。個々の油圧ポンプは回転素子の回転速度にあるいは出力に基いて駆動あるいは制御され、風速が極めて高くても極めて低くても回転素子は駆動可能で、設定した回転速度に調節、制御可能である。これによりワイブル分布に関してのエネルギー収率を最適化でき、風力エネルギーの最適収率及び変換が広範囲に渉って可能となる。
【００２１】
更に、一つあるいは複数の風力原動機から複数のエネルギー受容部あるいは発電機に供給できる長所があり、圧力あるいは出力に基いて、場合によっては上流の変換機によりエネルギー受容部あるいは発電機を駆動することができる。この場合、例えば発電機は風力施設内の異なった出力レベル及び例えば１００ＫＷ、２５０ＫＷ、３５０ＫＷなど異なった出力量で供給可能であり、複数の風力原動機に直結もできるので、風量が少なく出力が低い場合には、低出力の小さな発電機を効率良く最適に駆動できる。上記のことも本発明の範囲にある。
【００２２】
更に、極めて軽量の支柱付属装置４はモータなどで風の方向に整列させる必要がなく、場合によっては方向舵で機械的に制御できることも長所である。これもまた本発明の範囲にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に説明する発明を実施するための最良の形態及び図面により、本発明の長所、特徴及び詳細が明らかになる。
【００２４】
図１に示すように、風力原動機Ｒ１は基礎２に設置した支柱１を有する。支柱１上にはベアリング部３を介して支柱付属装置４が設置されており、少なくとも一つの回転素子５を有している。
【００２５】
回転素子５は風により回転軸６の周りを回転可能に駆動される。
【００２６】
回転軸６を介して回転素子５は油圧ポンプ７に連結している。回転素子５及び回転軸６の回転運動により油圧ポンプ７を駆動して油圧が生じ、第１の配管８を介して伝達される。戻り配管９も油圧ポンプ７に連結している。
【００２７】
油圧ポンプ７の間の配管８及び戻り配管９は連結部１０に開放しており、支柱付属装置４の支柱１に対する回転を相殺及び調整する。
【００２８】
連結部１０と油圧ポンプ７の間の配管８に絞り弁１１が制御可能に挿入されており、制御可能な弁１２は併設あるいは、図１に示すように基礎２近傍の配管８に設置してもよい。
【００２９】
圧力調整装置１３、特に圧力調整容器を配管８に設置することも可能である。配管８あるいは戻り配管９は、図１に示すようにエネルギー受容部１５あるいは発電機１６を連結している外部に設置した変換装置１４に連結することが好ましく、油圧ポンプ７により生成した圧力エネルギーは変換装置１４において回転運動に変換され、エネルギー受容部１５あるいは発電機１６を駆動して電力を生成する。発電機１６で発生した電力はエネルギー供給網１７を介して送電することが可能である。本発明においてエネルギー受容部１５、特に発電機１６を支柱１に配置するか、あるいはその内部に収納することもできる。
【００３０】
更に、エネルギー受容部１５あるいは発電機１６は支柱１の基礎２近傍あるいは遠く離れて設置できることも本発明の重要な特徴である。そのことにより、特に支柱付属装置４の重量が著しく軽減され、油圧ポンプ７は従来の発電機よりも極めて軽く構成できる。
【００３１】
絞り弁１１によって配管８内の流速を正確に制御できる点も本発明の長所である。それにより、例えば回転素子５の臨界速度を制御することが可能となる。不図示の制御装置に連結している絞り弁１１によって、特に油圧ポンプ７の流量を抑えることにより回転素子５を制動することができる。
【００３２】
例えば保全のために、不図示の制御装置により弁１２を閉じることにより停止することも簡単にでき、回転素子５、従って油圧ポンプ７も停止する。
【００３３】
本発明の範囲において、例えば連結部１０と油圧ポンプ７の間の配管８及び／あるいは戻り配管９に弁１２を設置することもできる。
【００３４】
配管８及び／あるいは戻り配管９の脈動及び回転素子５への強風による衝撃を調整するために、配管８に圧調整装置１３を挿入することが好ましい。
【００３５】
図２に示す実施例では、風力原動機施設内の基礎２に複数の風力原動機Ｒ１、Ｒ２が設置されており、異なった形式の風力電動機Ｒ１、Ｒ２は上記と同様に駆動する。本実施例においては風力電動機Ｒ２では、支柱１の周りに円周状に回転素子５を配し、上記と同様に油圧ポンプ７を駆動するようになっている。
【００３６】
配管８及び戻り配管９により例えば複数の風力原動機Ｒ１、Ｒ２を少なくとも一つの変換装置１４あるいはエネルギー受容部１５、特に発電機１６に連結することができ、複数の風力原動機Ｒ１、Ｒ２に少数あるいは単に一つの発電機１６を用いることにより、風力電動機施設の全体の経費を著しく減らすことができる。
【００３７】
図３には変換装置１４に連結している共通配管１８及び共通戻り配管１９に二つ以上の風力原動機Ｒ１、Ｒ２が配管８及び９を介して並列に連結している様子を示している。
【００３８】
これにより、個々の風力原動機Ｒ１、Ｒ２は互いに等圧になり、変換装置１４はエネルギー受容部１５あるいは発電機１６を駆動する連続した圧力及び駆動力を供給することができる。
【００３９】
この場合、各配管８に逆止弁を挿入することも可能である。
【００４０】
極めて高い出力効率を達成するため、複数の風力原動機に連結している発電機１６に複数の変換装置１４を連結することもできる。
【００４１】
また一つの変換装置１４に複数のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６を連結することも可能である。本発明はこれに限ったものではない。
【００４２】
更に、別の実施例として、図１の風力原動機Ｒ１に相当する風力原動機Ｒ３を図４に示す。
【００４３】
図１の実施例とは支柱付属装置４内の複数の油圧ポンプ７が風力電動機Ｒ３に連結されている点が異なる。
【００４４】
ここでは、個々の油圧ポンプは共通の駆動素子２２を介して回転素子５の回転軸６に連結している。
【００４５】
駆動素子２２としては歯型ベルト、遊星歯車、歯車などを用い、油圧ポンプ７を回転素子５の回転軸６に直接かあるいは伝達比率を変えて連結する。
【００４６】
しかし、本発明においては、場合によっては支柱付属装置４に備えた制御装置２０を介して回転素子５の回転数に応じて対応する個々の油圧ポンプ７に切換えることが重要である。
【００４７】
更に、本発明においては、例えば個々の異なった出力レベルの油圧ポンプ７を風力原動機Ｒ３あるいは支柱付属装置４に備えることが重要である。
【００４８】
このように、回転素子５は選択可能な所定の回転数で駆動され、強風領域でも最適に使用可能となる。これにより回転素子５の高速回転は回避でき、また回転素子５の回転速度は全風速の領域において制御あるいは制限可能となり、全風速の領域において出力効率が最適化される。複数の油圧ポンプ７は単独か、組み合わせても使用可能である。
【００４９】
図５に示す実施例において、上記と同様の構成が示されており、少なくとも一つの風力原動機Ｒ３に複数のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６が連結されており、個々のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６は図に示す制御装置２１及び共通配管１８及び共通戻り配管１９を介して風力原動機Ｒ３の配管８及び戻り配管９に連結している。
【００５０】
例えば、共通配管１８及び共通戻り配管１９に加圧媒体として供給される風力原動機Ｒ３の出力に応じて、個々のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６は選択的に切換えられて共通の制御ユニット２３に連結される。
【００５１】
これによって、風力が極めて弱い時には、ただ一つの小出力のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６に供給され、その出力特に発電機１６は最適に使用される。
【００５２】
この場合も、図６に示すように本発明の範囲において、複数のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６はそれぞれの制御装置２１を介して複数の油圧ポンプ７あるいは風力原動機Ｒ１〜Ｒ３に連結しており、最適な出力を得るために、風力に応じて個々の風力原動機Ｒ１〜Ｒ３は油圧ポンプ７を介して制御できるようになっており、風力に対応したエネルギー受容部１５及び／あるいは発電機１６は制御装置２１を介して切換えられ、個々に選択、制御できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による風力原動機の概略側面図
【図２】複数の風力原動機の概略側面図
【図３】複数の風力原動機の概略平面図
【図４】図１の風力原動機に基く別の実施例の概略側面図
【図５】図４の風力原動機に複数の発電機あるいはエネルギー受容部を接続した場合の概略側面図
【図６】図３に基く複数の風力原動機を配した別の実施例の平面図
【符号の説明】
【００５４】
１ 支柱
２ 基礎
３ ベアリング部
４ 支柱付属装置
５ 回転素子
６ 回転軸
７ 油圧ポンプ
８ 配管
９ 戻り配管
１０ 連結部
１１ 絞り弁
１２ 弁
１３ 圧力調整装置
１４ 変換装置
１５ エネルギー受容部
１６ 発電機
１７ エネルギー供給網
１８ 共通配管
１９ 共通戻り配管
２０ 制御装置
２１ 制御装置
２２ 駆動素子
２３ 制御ユニット
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 風力原動機
【０００１】
本発明は風力で駆動する少なくとも一つの回転素子、直接あるいは間接的に接続されたエネルギー受容部、特に発電機を有する風力原動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような風力原動機は様々な形態で商業的に入手可能でエネルギーの生成、特に発電に用いられている。従来の風力原動機は通常、支柱及びその支柱に回転可能に取付けた付属装置とで構成している。この付属装置に発電機を組込んでいるが、その発電機に伝達機構及び回転素子を連結していることもある。
【０００３】
回転素子は風力により駆動し、回転運動が伝達機構を介するかあるいは直接発電機に伝達される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高い支柱を有する高出力発電機において、発電機の重量が大きく、強風の場合には、時には著しい振動が発生するという問題があり、風力電動機のスイッチを切る必要がある。
【０００５】
発電機が重いと支柱に付属装置を取付けるのに、高価なクレーンが必要となり設置が難しくなることも問題である。
【０００６】
発電機及び、場合によっては中間伝達機構の保全を付属装置内で行うという問題もあり、保全要員が付属装置内部に登るのに時間がかかる。交換部品も付属装置まで運び上げる必要がある。
【０００７】
従来の風力原動機あるいは風力施設では、回転素子の高速回転によって風力原動機が危険な振動域に達しないように、風速が増すと風力原動機を停止せざるを得ないという問題もあった。
【０００８】
ワイブル分布で明らかなように、極めて特殊な風速帯あるいは風速域のみが利用され、出力されるのも問題であった。更に、従来の技術ではごく一部のエネルギーしか利用出来なかった点も問題である。上記のような風力原動機では付属装置の回転を制御する必要があり、コストが掛かり余分な制御を要することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、最初に述べた風力原動機を提供して上記の問題を克服することにあり、エネルギーを低コストで効率良く取出し、風力原動機の全体の効率を上げることである。保全費、製造費及び組立て費を最小にし、風力電動機の出力及び寿命を増すことも本発明の目的である。
【００１０】
請求項１及び他の独立請求項２、３に記載の特徴により上記発明の目的が達成される。
【００１１】
本発明において、回転素子は直接かあるいは中間伝達機構を介して油圧ポンプに連結している。回転素子の回転運動が油圧ポンプ内で油圧に変換され、風力原動機の支柱内部の基部にある配管を介して外部の負荷に送られる。回転運動によって生成した油圧は変換装置で圧力エネルギーに変換して所望の外部負荷に供給することが好ましい。油圧流体は戻りの配管を介して付属装置内の油圧ポンプに戻される。
【発明の効果】
【００１２】
上記の油圧ポンプは、非常に小型で費用効果が高く、支柱付属装置内に発電機を有する従来の風力電動機より製造及び運転が容易である。このように油圧ポンプは風力電動機の支柱付属装置に容易に挿入でき、実質的には保全が不要で、回転素子の回転軸に連結できる。
【００１３】
所望のエネルギー受容部、好ましくは発電機が地面の近くか、支柱の基部かあるいは支柱から離れた地面に設置できることが本発明の一つの長所である。
【００１４】
上記エネルギー受容部は損耗しても保全及び交換が容易である。
【００１５】
時には二つ以上の異なった形式の風力原動機を単一の変換機及び発電機などのエネルギー受容部に連結することが可能であり、油圧ポンプで生成した圧力エネルギーを電気エネルギーに変換するためにたった一つの発電機を備えれば良い点も本発明の長所である。
【００１６】
このため、非常に低い経費で風力施設を設計、運営及び保全することが可能となる。
【００１７】
更に、特に回転素子の回転速度を臨界値に制御するために配管に制御装置を設置し、油圧流体の流量を制御するようにしたことも本発明の長所である。これによって、損耗することなく低い経費で回転素子を制動することが出来る。従って、従来のように、高価で重い制動装置を必要としない。
【００１８】
配管及び戻り配管あるいは油圧ポンプに制御弁を設置して、簡単で費用効果のある方法で、回転素子を、あるいは風力電動機を損耗することなく停止することが出来る。この構成も、本発明の範囲である。
【００１９】
エネルギー受容部として例えばポンプ連結することも本発明の範囲である。このポンプは例えば貯水池への揚水にも使え、例えば最大負荷時に揚水により低位置にある発電機に連結した水車を駆動し発電することもできる。このように、例えば風力原動機の出力効率が低い場合には、最大負荷時に迅速にエネルギーを供給することができる。このように、異なった効率、風力、凪あるいは最大負荷時に影響を与えるような風力原動機、特に風力原動機施設を構成することができる。
【００２０】
本発明において単一の風力原動機に二つ以上の油圧ポンプを配置し、場合によっては油圧ポンプを幾つかの群に配分できることも長所の一つである。個々の油圧ポンプは回転素子の回転速度にあるいは出力に基いて駆動あるいは制御され、風速が極めて高くても極めて低くても回転素子は駆動可能で、設定した回転速度に調節、制御可能である。これによりワイブル分布に関してのエネルギー収率を最適化でき、風力エネルギーの最適収率及び変換が広範囲に渉って可能となる。
【００２１】
更に、一つあるいは複数の風力原動機から複数のエネルギー受容部あるいは発電機に供給できる長所があり、圧力あるいは出力に基いて、場合によっては上流の変換機によりエネルギー受容部あるいは発電機を駆動することができる。この場合、例えば発電機は風力施設内の異なった出力レベル及び例えば１００ＫＷ、２５０ＫＷ、３５０ＫＷなど異なった出力量で供給可能であり、複数の風力原動機に直結もできるので、風量が少なく出力が低い場合には、低出力の小さな発電機を効率良く最適に駆動できる。上記のことも本発明の範囲にある。
【００２２】
更に、極めて軽量の支柱付属装置４はモータなどで風の方向に整列させる必要がなく、場合によっては方向舵で機械的に制御できることも長所である。これもまた本発明の範囲にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に説明する発明を実施するための最良の形態及び図面により、本発明の長所、特徴及び詳細が明らかになる。
【００２４】
図１に示すように、風力原動機Ｒ１は基礎２に設置した支柱１を有する。支柱１上にはベアリング部３を介して支柱付属装置４が設置されており、少なくとも一つの回転素子５を有している。
【００２５】
回転素子５は風により回転軸６の周りを回転可能に駆動される。
【００２６】
回転軸６を介して回転素子５は油圧ポンプ７に連結している。回転素子５及び回転軸６の回転運動により油圧ポンプ７を駆動して油圧が生じ、第１の配管８を介して伝達される。戻り配管９も油圧ポンプ７に連結している。
【００２７】
油圧ポンプ７の間の配管８及び戻り配管９は連結部１０に開放しており、支柱付属装置４の支柱１に対する回転を相殺及び調整する。
【００２８】
連結部１０と油圧ポンプ７の間の配管８に絞り弁１１が制御可能に挿入されており、制御可能な弁１２は併設あるいは、図１に示すように基礎２近傍の配管８に設置してもよい。
【００２９】
圧力調整装置１３、特に圧力調整容器を配管８に設置することも可能である。配管８あるいは戻り配管９は、図１に示すようにエネルギー受容部１５あるいは発電機１６を連結している外部に設置した変換装置１４に連結することが好ましく、油圧ポンプ７により生成した圧力エネルギーは変換装置１４において回転運動に変換され、エネルギー受容部１５あるいは発電機１６を駆動して電力を生成する。発電機１６で発生した電力はエネルギー供給網１７を介して送電することが可能である。本発明においてエネルギー受容部１５、特に発電機１６を支柱１に配置するか、あるいはその内部に収納することもできる。
【００３０】
更に、エネルギー受容部１５あるいは発電機１６は支柱１の基礎２近傍あるいは遠く離れて設置できることも本発明の重要な特徴である。そのことにより、特に支柱付属装置４の重量が著しく軽減され、油圧ポンプ７は従来の発電機よりも極めて軽く構成できる。
【００３１】
絞り弁１１によって配管８内の流速を正確に制御できる点も本発明の長所である。それにより、例えば回転素子５の臨界速度を制御することが可能となる。不図示の制御装置に連結している絞り弁１１によって、特に油圧ポンプ７の流量を抑えることにより回転素子５を制動することができる。
【００３２】
例えば保全のために、不図示の制御装置により弁１２を閉じることにより停止することも簡単にでき、回転素子５、従って油圧ポンプ７も停止する。
【００３３】
本発明の範囲において、例えば連結部１０と油圧ポンプ７の間の配管８及び／あるいは戻り配管９に弁１２を設置することもできる。
【００３４】
配管８及び／あるいは戻り配管９の脈動及び回転素子５への強風による衝撃を調整するために、配管８に圧調整装置１３を挿入することが好ましい。
【００３５】
図２に示す実施例では、風力原動機施設内の基礎２に複数の風力原動機Ｒ１、Ｒ２が設置されており、異なった形式の風力電動機Ｒ１、Ｒ２は上記と同様に駆動する。本実施例においては風力電動機Ｒ２では、支柱１の周りに円周状に回転素子５を配し、上記と同様に油圧ポンプ７を駆動するようになっている。
【００３６】
配管８及び戻り配管９により例えば複数の風力原動機Ｒ１、Ｒ２を少なくとも一つの変換装置１４あるいはエネルギー受容部１５、特に発電機１６に連結することができ、複数の風力原動機Ｒ１、Ｒ２に少数あるいは単に一つの発電機１６を用いることにより、風力電動機施設の全体の経費を著しく減らすことができる。
【００３７】
図３には変換装置１４に連結している共通配管１８及び共通戻り配管１９に二つ以上の風力原動機Ｒ１、Ｒ２が配管８及び９を介して並列に連結している様子を示している。
【００３８】
これにより、個々の風力原動機Ｒ１、Ｒ２は互いに等圧になり、変換装置１４はエネルギー受容部１５あるいは発電機１６を駆動する連続した圧力及び駆動力を供給することができる。
【００３９】
この場合、各配管８に逆止弁を挿入することも可能である。
【００４０】
極めて高い出力効率を達成するため、複数の風力原動機に連結している発電機１６に複数の変換装置１４を連結することもできる。
【００４１】
また一つの変換装置１４に複数のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６を連結することも可能である。本発明はこれに限ったものではない。
【００４２】
更に、別の実施例として、図１の風力原動機Ｒ１に相当する風力原動機Ｒ３を図４に示す。
【００４３】
図１の実施例とは支柱付属装置４内の複数の油圧ポンプ７が風力電動機Ｒ３に連結されている点が異なる。
【００４４】
ここでは、個々の油圧ポンプは共通の駆動素子２２を介して回転素子５の回転軸６に連結している。
【００４５】
駆動素子２２としては歯型ベルト、遊星歯車、歯車などを用い、油圧ポンプ７を回転素子５の回転軸６に直接かあるいは伝達比率を変えて連結する。
【００４６】
しかし、本発明においては、場合によっては支柱付属装置４に備えた制御装置２０を介して回転素子５の回転数に応じて対応する個々の油圧ポンプ７に切換えることが重要である。
【００４７】
更に、本発明においては、例えば個々の異なった出力レベルの油圧ポンプ７を風力原動機Ｒ３あるいは支柱付属装置４に備えることが重要である。
【００４８】
このように、回転素子５は選択可能な所定の回転数で駆動され、強風領域でも最適に使用可能となる。これにより回転素子５の高速回転は回避でき、また回転素子５の回転速度は全風速の領域において制御あるいは制限可能となり、全風速の領域において出力効率が最適化される。複数の油圧ポンプ７は単独か、組み合わせても使用可能である。
【００４９】
図５に示す実施例において、上記と同様の構成が示されており、少なくとも一つの風力原動機Ｒ３に複数のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６が連結されており、個々のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６は図に示す制御装置２１及び共通配管１８及び共通戻り配管１９を介して風力原動機Ｒ３の配管８及び戻り配管９に連結している。
【００５０】
例えば、共通配管１８及び共通戻り配管１９に加圧媒体として供給される風力原動機Ｒ３の出力に応じて、個々のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６は選択的に切換えられて共通の制御ユニット２３に連結される。
【００５１】
これによって、風力が極めて弱い時には、ただ一つの小出力のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６に供給され、その出力特に発電機１６は最適に使用される。
【００５２】
この場合も、図６に示すように本発明の範囲において、複数のエネルギー受容部１５あるいは発電機１６はそれぞれの制御装置２１を介して複数の油圧ポンプ７あるいは風力原動機Ｒ１〜Ｒ３に連結しており、最適な出力を得るために、風力に応じて個々の風力原動機Ｒ１〜Ｒ３は油圧ポンプ７を介して制御できるようになっており、風力に対応したエネルギー受容部１５及び／あるいは発電機１６は制御装置２１を介して切換えられ、個々に選択、制御できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による風力原動機の概略側面図
【図２】複数の風力原動機の概略側面図
【図３】複数の風力原動機の概略平面図
【図４】図１の風力原動機に基く別の実施例の概略側面図
【図５】図４の風力原動機に複数の発電機あるいはエネルギー受容部を接続した場合の概略側面図
【図６】図３に基く複数の風力原動機を配した別の実施例の平面図
【符号の説明】
【００５４】
１ 支柱
２ 基礎
３ ベアリング部
４ 支柱付属装置
５ 回転素子
６ 回転軸
７ 油圧ポンプ
８ 配管
９ 戻り配管
１０ 連結部
１１ 絞り弁
１２ 弁
１３ 圧力調整装置
１４ 変換装置
１５ エネルギー受容部
１６ 発電機
１７ エネルギー供給網
１８ 共通配管
１９ 共通戻り配管
２０ 制御装置
２１ 制御装置
２２ 駆動素子
２３ 制御ユニット
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 風力原動機
Claims (21)
- 少なくとも一つの風力による駆動可能な回転素子（５）を有し、該回転素子が直接あるいは間接的にエネルギー受容部（１５）、特に発電機（１６）に連結しており、回転素子（５）が直接あるいは間接的に一つあるいは複数の油圧ポンプ（７）を駆動することを特徴とするエネルギー生成風力原動機。
- 少なくとも一つの風力による駆動可能な回転素子（５）を有し、該回転素子が直接あるいは間接的にエネルギー受容部（１５）、特に発電機（１６）に連結しており、複数の油圧ポンプ（７）が、少なくとも一つの制御装置（２０）を介して、回転素子（５）の出力、特にトルクあるいは回転数に応じて切換え可能であることを特徴とするエネルギー生成風力原動機。
- 少なくとも一つの風力による駆動可能な回転素子（５）を有し、該回転素子が直接あるいは間接的にエネルギー受容部（１５）、特に発電機（１６）に連結しており、一つあるいは複数の風力原動機あるいは複数の油圧ポンプ（７）が、出力に応じて、複数の発電機（１６）及び／あるいはエネルギー受容部（１５）にエネルギーを供給することを特徴とするエネルギー生成風力原動機。
- 少なくとも一つの発電機（１６）及び／あるいはエネルギー受容部（１５）は異なった出力レベルに分割され、該出力レベルに相当する少なくとも一つの風力原動機（Ｒ１〜Ｒ３）で生じたエネルギーが少なくとも一つの制御装置（２１）を介して少なくとも一つの発電機（１６）及び／あるいはエネルギー受容部（１５）に分配されることを特徴とする請求項３記載のエネルギー生成風力原動機。
- 複数の風力原動機は複数の切換え可能な油圧ポンプ（７）を有し、該油圧ポンプが出力に応じて複数の制御及び切換え可能な発電機（１６）及び／あるいはエネルギー受容部（１５）に連結していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 複数の油圧ポンプ（７）は出力を最適化するため制御装置（２０）を介して選択的に切換え可能であり、出力レベル別に支柱付属装置（４）に配置されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 支柱付属装置（４）内の複数の油圧ポンプ（７）を駆動するため、回転素子（５）と油圧ポンプ（７）の間に駆動素子を挿入したことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 異なった出力レベルの少なくとも一つの風力原動機（Ｒ１〜Ｒ３）、特に油圧ポンプ（７）において、複数の発電機（１６）及び／あるいはエネルギー受容部（１５）は制御ユニット（２３）を介して出力及び／あるいは圧力に応じて個々に及び少なくとも部分的に制御可能であることを特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 少なくとも一つの油圧ポンプ（７）がエネルギー受容部（１５）特に発電機（１６）に結合し、該発電機（１６）を駆動可能にしていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- エネルギー受容部（１５）特に発電機（１６）は油圧ポンプ（７）を介して風力原動機、特に回転素子（５）により外部より駆動可能であことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 回転素子（５）を配した複数の個々の風力原動機（Ｒ１、Ｒ２）及びそれに連結する油圧ポンプ（７）は共通のエネルギー受容部（１５）特に発電機（１６）に駆動可能に連結していることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 油圧ポンプ（７）は回転素子（５）に直結し、配管（８、９）を介して発電機（１６）の変換機（１４）に連結し、該変換機（１４）が該発電機（１６）を駆動することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 操作及び／あるいは制御及び／あるいは制動の目的で、少なくとも一つの配管（８、９）に制御可能な絞り弁（１１）及び／あるいは制御可能な弁（１２）を組込んだことを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 圧力及び／あるいは脈動調節のため、油圧ポンプ（７）とエネルギー受容部（１５）特に発電機（１６）の間に圧力調整装置（１３）特に圧力調整容器を設置したことを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 回転素子（５）は回転軸（６）を介して油圧ポンプ（７）を駆動することを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 風力原動機が支柱（４）及びその一端に回転可能な支柱付属装置（４）を有し、該支柱付属装置内（４）に回転素子（５）を回転可能に設置し、油圧ポンプ（７）に連結していることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 配管（８、９）は支柱（１）内、支柱（１）上あるいは支柱（１）外部に配したエネルギー受容部（１５）特に発電機（１６）に連結部（１０）を介して回転可能に連結していることを特徴とする請求項１６記載のエネルギー生成風力原動機。
- 異なった風力原動機（Ｒ１、Ｒ２）の複数の油圧ポンプ（７）は少なくとも一つの発電機（１６）に連結可能であることを特徴とする請求項１６あるいは請求項１７記載のエネルギー生成風力原動機。
- それぞれの風力原動機（Ｒ１、Ｒ２）は配管（８）及び戻り配管（９）を介して共通配管（１８）及び共通戻り配管（１９）に連結可能であり、該共通配管に少なくとも一つの変換機（１４）及び少なくとも一つのエネルギー受容部（１５）及び／あるいは発電機が連結していることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- エネルギー受容部（１５）が高所に在る貯水池に送水するためのポンプであることを特徴とする請求項１ないし請求項１９のいずれか１項に記載のエネルギー生成風力原動機。
- 高所に在る前記貯水池は発電機（１６）を駆動するため低所に設置した水車に連結していることを特徴とする請求項２０記載のエネルギー生成風力原動機。
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