JP2007327398A - 風力発電用流体圧回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】 風力発電用流体圧回路におけるチャージポンプからの流体圧が、流体圧モータの駆動を阻害しないようにして発電効率の優れた風力発電用流体圧回路を提供する。
【解決手段】 風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、油圧等の流体圧を利用した風力発電用流体圧回路に関するものである。
従来、風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプからの流体を電気に変換するための流体圧ポンプとを管路により接続した風力発電用流体圧回路がある(例えば、特許文献1参照)。
このような風力発電用流体圧回路は、発電機とともにナセルといわれる構築物の上部に設けたケース内に設置し、発電した電気だけを地上側から取り出すことができるように構成されていたが、ナセルを建築物の上部に配置すると該建築物の強度を相当高める必要があった。
このため、図2に示すように流体圧ポンプaを建築物の上部のナセルb内に設置して、流体圧モータc及び発電機d等は地上側に配置し、流体圧ポンプaと流体圧モータcとを配管を介して接続することにより、ナセルbにかかる負荷の軽減を図るようにしている。この場合、流体圧ポンプaと流体圧モータcとを接続する管路e1,e2は長くなり、流体圧ポンプaが回転数に応じた流体を吸入するために、固定容量式のチャージポンプfにより流体を前記流体圧ポンプaの吸入側に補う必要がある。
しかしながら、前記流体圧ポンプaの吸入側は、流体圧モータcの流出側と接続されており、流体圧モータbの流出側にチャージポンプfからの流体圧が作用すると、流体圧モータcの有効圧力差が小さくなり損失が生じ、結果として発電効率が低下するという問題があった。
このような風力発電用流体圧回路は、発電機とともにナセルといわれる構築物の上部に設けたケース内に設置し、発電した電気だけを地上側から取り出すことができるように構成されていたが、ナセルを建築物の上部に配置すると該建築物の強度を相当高める必要があった。
このため、図2に示すように流体圧ポンプaを建築物の上部のナセルb内に設置して、流体圧モータc及び発電機d等は地上側に配置し、流体圧ポンプaと流体圧モータcとを配管を介して接続することにより、ナセルbにかかる負荷の軽減を図るようにしている。この場合、流体圧ポンプaと流体圧モータcとを接続する管路e1,e2は長くなり、流体圧ポンプaが回転数に応じた流体を吸入するために、固定容量式のチャージポンプfにより流体を前記流体圧ポンプaの吸入側に補う必要がある。
しかしながら、前記流体圧ポンプaの吸入側は、流体圧モータcの流出側と接続されており、流体圧モータbの流出側にチャージポンプfからの流体圧が作用すると、流体圧モータcの有効圧力差が小さくなり損失が生じ、結果として発電効率が低下するという問題があった。
そこで、本発明は、風力発電用流体圧回路におけるチャージポンプからの流体圧が、流体圧モータの駆動を阻害しないようにして発電効率の優れた風力発電用流体圧回路を提供することを目的とする。
そこで、本発明者等は鋭意検討の結果、下記の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の発電回路は、請求項1に記載の通り、風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする。
即ち、本発明の発電回路は、請求項1に記載の通り、風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする。
本発明によれば、流体圧ポンプの吸入側の圧力を必要十分な程度として、流体圧モータの流出側圧力を低く抑えることができるため、発電効率の良い風力発電用流体圧回路とすることができる。
次に、本発明の一実施の形態について図1を参照して説明する。
図示される風力発電用流体圧回路は、風車1の駆動軸2に減速機3を介して接続された流体圧ポンプ4と流体圧ポンプ4から送られた流体により駆動される流体圧モータ5とを管路により接続することにより基本的に構成される。流体圧モータ5には、流体圧モータ5の駆動エネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機6が接続される。尚、流体圧モータ5は構築物下部(地上側)に配置され、流体圧ポンプ4は構築物上部のナセル10内に配置される。
また、上記流体圧回路において、流体圧ポンプ4の吸入側には、所定の流体圧を加えることができるようにチャージポンプ9がチェック弁15を備えた管路16を介して接続される。また、前記管路16はチェック弁15のチャージポンプ9側において管路17に分岐され、電磁比例式の圧力制御弁14を介してタンク8に接続される。
図示される風力発電用流体圧回路は、風車1の駆動軸2に減速機3を介して接続された流体圧ポンプ4と流体圧ポンプ4から送られた流体により駆動される流体圧モータ5とを管路により接続することにより基本的に構成される。流体圧モータ5には、流体圧モータ5の駆動エネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機6が接続される。尚、流体圧モータ5は構築物下部(地上側)に配置され、流体圧ポンプ4は構築物上部のナセル10内に配置される。
また、上記流体圧回路において、流体圧ポンプ4の吸入側には、所定の流体圧を加えることができるようにチャージポンプ9がチェック弁15を備えた管路16を介して接続される。また、前記管路16はチェック弁15のチャージポンプ9側において管路17に分岐され、電磁比例式の圧力制御弁14を介してタンク8に接続される。
流体圧ポンプ4は風力を駆動源として作動して流体を圧送できるものであれば特に制限はなく、図示した例では、可変容量式アキシャルピストンポンプを使用している。尚、流体圧ポンプ4は、管路12を介してタンク8にも接続されており、この管路11は漏れた流体等をタンク8に戻すために使用される。
流体圧モータ5は流体圧を駆動源として作動して発電機6の軸を回転させることができるものであれば特に制限はなく、図示した例では、可変容量式のアキシャルピストンモータを使用している。尚、流体圧モータ5も、流体圧ポンプ4と同様に管路11を介してタンク8に接続される。
また、チャージポンプ9は本回路に必要な流体を上方の流体圧ポンプ4の吸入側に供給できるものであれば特に制限はなく、図示した例では、電気で駆動する固定容量式のポンプを使用している。その容量は、流体圧ポンプ4の最大容量の15〜20%程度とすることが好ましい。尚、チャージポンプ9は、管路12を介してタンク8へと接続され、漏れた流体等をタンク8に戻るようにしている。
図示されるものでは流体圧ポンプ4の吸入側の管路7aの圧力を検知するためのセンサ13を設け、このセンサ13により検出された信号に基づいてチャージポンプ9の流出圧力を圧力制御弁14により制御するものである。これにより、流体圧ポンプ4の吸入側の圧力を必要十分又は必要最低限とすることができる。また、流体圧モータ5の流出側圧力を低く抑えることができるので、流体圧モータ5の有効圧力差を減ずることがない。その結果として発電効率を向上させることができる。
尚、チャージポンプ9の制御の一例を次に説明する。
流体圧ポンプ4の吸入側に必要な圧力は通常0.1〜0.2MPa程度であるため、センサ13により検知した圧力がこの圧力範囲になるようにチャージポンプ9を制御する。即ち、流体圧モータ5の流出側には、管路7aを通じて下部の流体を上部まで持ち上げるための流体圧Pと流体圧ポンプ4の吸入側に必要な圧力の和、(P+(0.1〜0.2))MPaとする。これにより、流体圧モータ5の有効差圧を良好な状態に維持することができる。
尚、チャージポンプ9の制御の一例を次に説明する。
流体圧ポンプ4の吸入側に必要な圧力は通常0.1〜0.2MPa程度であるため、センサ13により検知した圧力がこの圧力範囲になるようにチャージポンプ9を制御する。即ち、流体圧モータ5の流出側には、管路7aを通じて下部の流体を上部まで持ち上げるための流体圧Pと流体圧ポンプ4の吸入側に必要な圧力の和、(P+(0.1〜0.2))MPaとする。これにより、流体圧モータ5の有効差圧を良好な状態に維持することができる。
以上により、風車1が風により回ると駆動軸2が回転し、減速機3を介して流体圧ポンプ4を駆動し、流体圧ポンプ4は流体を流体圧モータ5に圧送する。これにより流体圧モータ5が駆動し発電機6を作動させて電気エネルギーを得ることができる。
a 流体圧ポンプ
b ナセル
c 流体圧モータ
d 発電機
e1,e2 管路
f チャージポンプ
1 風車
2 駆動軸
3 減速機
4 流体圧ポンプ
5 流体圧モータ
6 発電機
7a,7b,12,16,17 管路
8 タンク
9 チャージポンプ
10 ナセル
13 圧力センサ
14 電磁比例式の圧力制御弁
b ナセル
c 流体圧モータ
d 発電機
e1,e2 管路
f チャージポンプ
1 風車
2 駆動軸
3 減速機
4 流体圧ポンプ
5 流体圧モータ
6 発電機
7a,7b,12,16,17 管路
8 タンク
9 チャージポンプ
10 ナセル
13 圧力センサ
14 電磁比例式の圧力制御弁
Claims (1)
- 風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする風力発電用流体圧回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006158695A JP2007327398A (ja) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | 風力発電用流体圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006158695A JP2007327398A (ja) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | 風力発電用流体圧回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007327398A true JP2007327398A (ja) | 2007-12-20 |
Family
ID=38928024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006158695A Pending JP2007327398A (ja) | 2006-06-07 | 2006-06-07 | 風力発電用流体圧回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007327398A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013508593A (ja) * | 2010-11-30 | 2013-03-07 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電システム及びその運転制御方法 |
WO2013080322A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置およびその油漏れ検出方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11280637A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Kayaba Ind Co Ltd | 発電装置 |
-
2006
- 2006-06-07 JP JP2006158695A patent/JP2007327398A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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JPH11280637A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Kayaba Ind Co Ltd | 発電装置 |
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JP2013508593A (ja) * | 2010-11-30 | 2013-03-07 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電システム及びその運転制御方法 |
WO2013080322A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置およびその油漏れ検出方法 |
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