JP2006291791A - Wind force prime mover - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風力発電等を行うために、全方向について風を中央に集めて風車を回転させる型の風力原動機に関する。 The present invention relates to a wind power generator of a type that rotates a windmill by collecting wind in the center in all directions in order to perform wind power generation or the like.
特許文献1(特許第3225326号公報)には、この種の風力発電装置として次のような構造が開示されている。なお、括弧内は同公報での部品名である。
多数の羽根(回転翼)を遠心状に設けた風車(回転体)を回転自在に中央に設置するとともに、その中央に向かって先細になる多数の風洞(風の導入路)を、天板(上側の固定板)と底板(下側の固定板)と仕切板(外部導入翼)とで同心円状に区画形成し、風洞(風の導入路)を通って中央に集まる風力によって風車(回転体)を回転させる。風車(回転体)の周囲全周であってこれと風洞(風の導入路)出口との間に、多数の傾斜板(内部導入翼)を、それらの間隔が風車(回転体)に近づくに従い狭くなるように同じ方向へ傾斜させて固定配置し、風洞(風の導入路)を通り抜けてきた風をこれら傾斜偏向板(内部導入翼)によって一方向へ偏向させることにより、風車(回転体)を一方向へ回転させる。
Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3225326) discloses the following structure as this type of wind power generator. The names in parentheses are part names in the same publication.
A windmill (rotary body) provided with a large number of blades (rotating blades) in a centrifugal shape is rotatably installed at the center, and a large number of wind tunnels (wind introduction paths) tapering toward the center are installed on the top plate ( The upper fixed plate), the bottom plate (lower fixed plate), and the partition plate (external introduction blade) form a concentric section, and wind turbines (rotating bodies) by wind power gathered in the center through the wind tunnel (wind introduction path) ). A large number of inclined plates (inner introduction blades) are arranged around the entire circumference of the windmill (rotary body) and between it and the exit of the wind tunnel (wind introduction path), as the distance between them approaches the windmill (rotary body). The wind turbine (rotary body) is fixed by inclining in the same direction so as to be narrow, and deflecting the wind that has passed through the wind tunnel (wind introduction path) in one direction by these inclined deflection plates (inner introduction blades) Rotate in one direction.
しかし、これによると、風車の多数の羽根が、風車の車軸に対して全て同じ向きに固定されているため、風車の一方向への回転に対して風力を反対向きに受ける羽根も多く生じ、風力の利用効率が低くなる。 However, according to this, since many blades of the windmill are all fixed in the same direction with respect to the axle of the windmill, many blades that receive wind force in the opposite direction to rotation in one direction of the windmill also occur, Use efficiency of wind power becomes low.
また、同心円状配置になっている全ての風洞の出口が、その全面積を常に開放しているため、風上側になる風洞を通り抜けてきた風の一部が、風下側になる風洞をそのまま通って逃げてしまい、風車の回転に寄与しないので、ここでも風力の利用効率が低くなる問題がある。 In addition, all the exits of all the wind tunnels that are concentrically arranged are always open, so that part of the wind that has passed through the wind tunnel on the leeward side passes directly through the wind tunnel on the leeward side. The problem is that the use efficiency of wind power is lowered here as well because it does not contribute to the rotation of the windmill.
さらに、風洞出口と風車の周囲全周との間において、多数の傾斜偏向板が、上記のように間隔を狭めながら一方向に傾斜して固定配置されているため、風洞出口から風車へ向かうまでにこれらが風力に対して大きな抵抗となって風力が減衰し、却って風力利用効率低下の大きな要因となる。
本発明の課題は、このような従来における問題点を解決し、風洞を通って来た風を風力の減衰なく風車に効率良く当てることができるとともに、風車の羽根と風上側の風洞出口との間で風力の反動を有効利用することができ、全体として、風力利用効率の高い構造にすることができる風力原動機を提供することにある。 An object of the present invention is to solve such problems in the prior art, and to efficiently apply the wind that has passed through the wind tunnel to the wind turbine without attenuation of the wind force, and between the blades of the wind turbine and the wind tunnel outlet on the windward side. An object of the present invention is to provide a wind power prime mover that can effectively utilize the reaction of wind power between them and can have a structure with high wind power utilization efficiency as a whole.
このような課題を達成するため、本発明は、複数枚の羽根を円周方向に間隔をおいて設けた風車が、縦軸である車軸を中心に回転自在に中央に設置され、その中央に向かって先細になる多数の風洞が、天板と底板と仕切板とで同心円状に区画形成され、風洞を通って中央に集まる風力によって風車を回転させる風力原動機であって、風車は、水平方向には風の通り抜けを許容できるように開放され、上下方向には風の通り抜けを阻止するように閉じられており、複数枚の羽根のそれぞれは、風車上の縦軸を支点に所定偏向角度範囲内で内外方向へ反転揺動自在となっていることを特徴とする。 In order to achieve such a problem, the present invention provides a wind turbine in which a plurality of blades are provided at intervals in the circumferential direction, and is installed in the center so as to be rotatable around an axle that is a vertical axis. A large number of wind tunnels that taper toward the concentric section formed by a top plate, a bottom plate, and a partition plate, and a wind turbine that rotates the wind turbine by wind force that gathers in the center through the wind tunnel. Is open to allow the passage of wind and closed in the vertical direction to prevent the passage of wind, and each of the plurality of blades has a predetermined deflection angle range with the vertical axis on the wind turbine as a fulcrum. It is characterized in that it can be inverted and swung inward and outward.
また、風車の周囲に形成される各風洞出口に整流板を設けたことを特徴とする。 In addition, a rectifying plate is provided at each wind tunnel outlet formed around the windmill.
本発明の風力原動機によれば、風車の風上側の羽根は、風力の進入方向に対し所要の傾斜角度で風力を受けて風車に回転力を与えながら、風力により内側に反転して整流板としても作用する。一方、風車の風下側の羽根は、風力により外側へ反転するので、風上側で集中された風力をほぼ正面から受けて風洞側へ噴出する。その噴出風力に対して、風洞の仕切板と整流板は反動板としても働き、風車に回転力を付与する。このようにして風車が一方向へ回転すると、風上側の羽根は風下側へ移行するのに伴い外側へ反転し、風下側の羽根は風上側へ移行するのに伴い内側へ反転して、上記のような機能が交代し、これが繰り返される。
従って、全体として風力利用効率の高い構造となる。
According to the wind power generator of the present invention, the blades on the windward side of the wind turbine are reversed inward by the wind force as a rectifying plate while receiving wind force at a required inclination angle with respect to the wind force entrance direction and applying a rotational force to the wind turbine. Also works. On the other hand, since the blades on the leeward side of the wind turbine are inverted outward by the wind force, the wind force concentrated on the windward side is received from the front almost and ejected to the wind tunnel side. The wind tunnel partition plate and rectifying plate also act as a reaction plate against the blown wind force, and give the wind turbine rotational force. When the windmill rotates in one direction in this way, the leeward blades are reversed to the outside as they move to the leeward side, and the leeward blades are reversed to the inside as they move to the leeward side, This function is repeated, and this is repeated.
Therefore, it becomes a structure with high wind-use efficiency as a whole.
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図3に示すように、この風力原動機は、縦軸である車軸1を中心として回転する風車2を中央に設置し、その周りを間隔をおいて取り囲むように、多数の風洞3を、天板4と底板5と多数の仕切板6とで同心円状に区画形成し、本風力原動機の周辺から風洞3を通って中央に集まる風力によって風車2を回転させる構造で、全体が基礎枠7上に支持されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, this wind power prime mover has a
風洞3を形成する天板4は、外周縁から内周縁に向かって下向きに傾斜しているのに対し、底板5は、外周縁から内周縁に向かって上向きに傾斜し、また多数の仕切板6は、互いの間隔を外端から内端に向かって徐々に狭めているため、各風洞3は、外端の入口3aから内端の出口3bに向かって、断面矩形を徐々に小さくする先細状となっている。各風洞3の出口3bの内部には、整流板8が所定複数枚ずつ固定設置されている。
The top plate 4 forming the
なお、風洞3内には、必要に応じ補強のための梁材等を架設する。また、天板4は水平としてもよい。
In addition, in the
風車2は、水平方向には、風の通り抜けを許容できるように全周が開放されているが、上下方向には、風の通り抜けを阻止するように上板13と下板14とで閉じられている。
The
この風車2には、板状の複数枚の羽根9が、上板13と下板14との間で、しかも車軸1の回りにおいて等間隔に反転揺動自在に装着されている。各羽根9は、上板13と下板14間に架設された縦軸10を支点に、所定偏向角度範囲内で風車2の内外両方向へ個別に反転可能となっている。各羽根9をこのように反転揺動させるため、羽根9の反転揺動角度を決定する図示しないストッパが羽根9毎に設けられている。また、風車2には、各羽根9毎の整流板11が、縦軸10より内側で、しかも各縦軸10と車軸1とを結ぶ線上に固定設置されている。
A plurality of plate-
風車2の車軸1は、その上下両側が軸受けされ、その下側には、車軸1を共通の軸とした発電機12が接続され、風車2の回転にて発電されるようになっている。
The
本風力原動機は上記のような構造であるので、風上側の風洞3では、その入口3aから入った風が、出口3bに向かって先細になっている風洞3にて絞られ、出口3bを整流板8で整流されながら通り抜け、風車2の風上側の羽根9に当たる。その風上側の複数の羽根9のうち、風車2の回転方向(矢印方向)に向かって後方の羽根9は、波線で示すように内側に反転するのに対し、回転方向(矢印方向)に向かって前方の羽根9は、波線で示すように内側から外側へと反転して行く。
Since the wind power generator has the structure as described above, in the
従って、風上側の羽根9は、風力の進入方向に対し所要の傾斜角度で風力を受けて風車2に回転力を与えながら、風力により内側に反転して整流板としても作用する。
Accordingly, the
一方、風下側の羽根9は、風力により外側へ反転するので、風上側で集中された風力をほぼ正面から受けて風洞3側へ噴出する。その噴出風力に対して、風洞の仕切板6と整流板8は反動板としても働き、風車2に回転力を付与する。このようにして風車2が一方向へ回転すると、風上側の羽根9は風下側へ移行するのに伴い外側へ反転し、風下側の羽根9は風上側へ移行するのに伴い内側へ反転して、上記のような機能が交代し、これが繰り返されるので、風力利用効率の高い。
On the other hand, the
1 車軸
2 風車
3 風洞
3a 入口
3b 出口
4 天板
5 底板
6 仕切板
7 基礎枠
8 整流板
9 羽根
10 縦軸
11 整流板
12 発電機
13 上板
14 下板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記風車は、水平方向には風の通り抜けを許容できるように開放され、上下方向には風の通り抜けを阻止するように閉じられており、前記複数枚の羽根のそれぞれは、前記風車上の縦軸を支点に所定偏向角度範囲内で内外方向へ反転揺動自在となっていることを特徴とする風力原動機。 A wind turbine having a plurality of blades spaced apart in the circumferential direction is installed in the center so as to be rotatable around the longitudinal axis, and a number of wind tunnels tapering toward the center are In a wind power prime mover that is concentrically defined by a bottom plate and a partition plate, and rotates a windmill by wind power that gathers in the center through a wind tunnel
The windmill is opened in such a manner as to allow passage of wind in the horizontal direction and closed so as to prevent passage of wind in the vertical direction, and each of the plurality of blades is arranged vertically on the windmill. A wind power prime mover characterized in that it can be swung inwardly and outwardly within a predetermined deflection angle range with a shaft as a fulcrum.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005111820A JP2006291791A (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Wind force prime mover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005111820A JP2006291791A (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Wind force prime mover |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006291791A true JP2006291791A (en) | 2006-10-26 |
Family
ID=37412622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005111820A Withdrawn JP2006291791A (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Wind force prime mover |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2006291791A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010242636A (en) * | 2009-04-07 | 2010-10-28 | Yukio Omata | Nature-friendly power generation house |
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2005
- 2005-04-08 JP JP2005111820A patent/JP2006291791A/en not_active Withdrawn
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