JP2009047029A - Wind power generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転する羽根が破断した時でも飛散が起きないようにした風力発電装置に関する。 The present invention relates to a wind turbine generator that prevents scattering even when a rotating blade breaks.
一般に風力発電は、風を利用して風車を回転させ発電に必要な回転動力を確保している。 Generally, in wind power generation, wind power is used to rotate a windmill to ensure rotational power necessary for power generation.
風車はプロペラタイプの外に、垂直な回転シャフトに取付けられたサボニウスロータ及びダリウスロータの組合せからなるタイプが知られている。 In addition to the propeller type, a type of wind turbine is known which is a combination of a Savonius rotor and a Darrieus rotor attached to a vertical rotating shaft.
風車部を構成する一方のダリウスロータは、上下に長い断面が中空の翼状の形状で垂直な回転シャフトに対して外側へ張り出すように円弧状に屈曲され、上下両端は回転シャフトにそれぞれ取付けられた構造となっている。 One Darrieus rotor that constitutes the windmill part is bent in an arc shape so that the upper and lower sections have a hollow wing shape and project outward with respect to the vertical rotating shaft, and both upper and lower ends are respectively attached to the rotating shaft. It has a structure.
ダリウスロータは、前記回転シャフトに沿って上下方向に長い湾曲した形状で、上端取付部から下端取付部までの寸法は大型になると4m近くなる。 The Darrieus rotor has a curved shape that is long in the vertical direction along the rotating shaft, and the size from the upper end mounting portion to the lower end mounting portion is close to 4 m when the size is increased.
風車部を構成するダリウスロータは、円弧状に屈曲された形成で、上下両端が固定支持された疲労のたまりにくい設計となっているが、それでも大きいものは前記した如く4m近い形状となる点に加えて、強風の影響を受ける。このために、ダリウスロータに破断等が起きるのを防ぐために全体の形状及び取付部の部分を肉厚にする等強度アップすることで対応が図られているが、反面、重量増につながる問題をかかえる。回転効率の面を考えると軽い方がよく、重量増は回転効率の面でマイナスとなる等望ましくない。 The Darrieus rotor that forms the windmill part is designed to be bent in an arc and is designed to prevent fatigue accumulation with its upper and lower ends fixedly supported. However, the larger one still has a shape close to 4 m as described above. In addition, it is affected by strong winds. For this reason, in order to prevent breakage and the like in the Darrieus rotor, countermeasures have been taken by increasing the strength such as increasing the overall shape and the thickness of the mounting part, but on the other hand, there is a problem that leads to an increase in weight. Hold it. Considering the aspect of rotational efficiency, it is better to be light, and an increase in weight is not desirable because it becomes negative in terms of rotational efficiency.
そこで、本発明にあっては軽量化を図りながらダリウスロータの飛散が起きるのを阻止した風力発電装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wind turbine generator that prevents the Darrie rotor from scattering while reducing the weight.
前記目的を達成するために、本発明にあっては、本体ケースによって回転自在に支持された垂直な回転シャフトと、その回転シャフトに設けられたサボニウスロータ及びダリウスロータの組合せからなる風車部と、前記本体ケース内に配置固定されたステータと前記回転シャフトと一緒に回転するロータとからなる発電部とを備え、前記ダリウスロータは、断面中空の翼状の形状で円弧状に屈曲され、その上下両端は取付け部材を介して前記回転シャフトに取付けられる一方、前記ダリウスロータの内部空間両側に設けられたリブ内に、そのリブに沿って飛散防止用のロープが設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, a vertical rotating shaft that is rotatably supported by a main body case, and a windmill unit comprising a combination of a Savonius rotor and a Darrieus rotor provided on the rotating shaft, A power generation unit including a stator arranged and fixed in the main body case and a rotor that rotates together with the rotating shaft, and the Darrieus rotor is bent in an arc shape with a hollow wing-like shape and has upper and lower ends Is attached to the rotary shaft via an attachment member, and a rope for preventing scattering is provided along ribs provided on both sides of the interior space of the Darrieus rotor.
本発明によれば、ダリウスロータに、例えば、何等かの要因で破断等が起きたとしても、内部両側に設けた飛散防止用のロープが飛散を防ぐ阻止手段として働くようになり、高い安全性を確保することができる。 According to the present invention, even if the Darrieus rotor breaks due to, for example, any factor, the scattering prevention ropes provided on both sides of the inner part act as blocking means for preventing scattering, and high safety. Can be secured.
また、飛散防止用のロープはダリウスロータの補強部材として働くためダリウスロータ全体を薄肉の断面中空の翼状の形状にできる。この結果、ダリウスロータの軽量化が図れると共に回転効率の面でも大変好ましいものとなる。 In addition, since the rope for preventing scattering acts as a reinforcing member for the Darius rotor, the entire Darius rotor can be formed into a thin wing shape with a hollow cross section. As a result, the weight of the Darius rotor can be reduced and the rotational efficiency is very favorable.
以下、図1乃至図8の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 8.
図1は本発明に係る風力発電装置の概要説明図を示している。風力発電装置1は、風を受けることで回転する風車部3と風車部3からの回転動力によって発電する発電部5とを有し、支持塔7(下半分は省略)によって地表面から所定の高さの位置に設置されるようになっている。
FIG. 1 shows a schematic explanatory diagram of a wind turbine generator according to the present invention. The wind turbine generator 1 includes a
風車部3は本体ケース9に回転自在に支持された垂直な回転シャフト11にサボニウスロータ13及びダリウスロータ15が設けられた組合せ構造となっている。
The
サボニウスロータ13は、図1,図7に示す如く円筒状の筒を軸方向に沿って半分に割った形状に形成された一対の上段サボニウスブレード19と一対の下段サボニウスブレード23とで構成されている。
The Savonius
上段サボニウスブレード19は、前記回転シャフト11に固定支持された上下一対の上位側水平板17と水平板17の間に配置固定され、風受け口19aが180度向きが異なる方向に設けられた形状となっている。
The upper Savonius
下段サボニウスブレード23は、前記上段サボニウスブレード19に対して90度ずれた下位に配置され、前記回転シャフト11に固定支持された上下一対の下位側水平板21と水平板21の間に配置固定されると共に、風受け口23aが180度向きが異なる方向に設けられた形状となっている。
The lower-stage Savonius
したがって、いずれの方向からの風に対して各風受け口19a,23aには風があたり回転動力が得られるようになっている。
Therefore, the wind hits each
ダリウスロータ15は、図1,図2に示す如く前記回転シャフト11を弦と仮定した時に弧となるよう上下に長い断面中空の翼状の形状で円弧状に屈曲している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the Darrieus
円弧状のダリウスロータ15は120度の間隔で3個所に配置されると共に、上下両端は取付け部材25を介して前記回転シャフト11に取付けられている。
Arc-shaped Darrieus
この場合、ダリウスロータ15の数は必ずしも3本でなくてもよく、少なくとも2つ以上あればよい。
In this case, the number of Darrieus
取付け部材25は、図3、図4に示す如く位置決めピンPによって位置決めされた回転シャフト11のフランジ部27にボルト29、ナット31によって取付ける取付け部33と断面中空の翼状の形状に作られた保持筒部35とからなり、取付け部33と保持筒部35とは溶接により一体に固着された構造となっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
保持筒部35には前記ダリウスロータ15の端末部が挿入され、その挿入代領域は多数のリベット37によりリベット止めされた固着手段となっている。
A terminal portion of the Darrieus
ダリウスロータ15の内部空間の両側には断面C字状のリブ39がダリウスロータ15の長手方向に沿って連続して設けられ、そのリブ39内には、そのリブ39に沿って飛散防止用のロープ41が設けられている。
飛散防止用のロープ41は、引張り強度に強い材質で作られたケプラー製のロープを使用している。
The
飛散防止用のロープ41の両端は、図4、図5に示す如く前記取付け部材25の取付け部33に設けられた前記ロープ本体と直交し合う複数のロープ取付け孔43に対して下から上、上から下というように上下に順々に貫通させただけの手段を採用している。
As shown in FIGS. 4 and 5, both ends of the
これにより、飛散防止用のロープ41はロープ端部を結びつけなくても、ロープ取付け孔43に対して上下に縫うように貫通させた貫通時の取付け孔に対するロープの強い接触抵抗と、その接触抵抗がロープ本体と直交し合う方向(図5、左右方向)の条件と相俟って、ロープ本体に引張り荷重が働いた時に抜け方向に対する強い抵抗が生まれ、抜け出るのが阻止されるようになっている。
As a result, the
なお、図8において51は制動装置を示している。
In FIG. 8,
一方、発電部5は本体ケース9内に固定支持されたステータ45と前記回転シャフト11と一緒に回転するロータ47とからなり、ステータ45及びロータ47は、径及びロータ47の回転数に比例して大きい発電能力が得られるようになっている。
On the other hand, the power generation unit 5 includes a
このように構成された風力発電装置1によれば、風がサボニウスロータ13にあたると回転シャフト11が回転し始め、その回転でダリウスロータ15が働き、回転シャフト11は本格稼動の回転に入る。
According to the wind power generator 1 configured in this manner, when the wind hits the Savonius
回転シャフト11の回転動力は発電部5に伝達され回転数に対応した発電が確保される。
The rotational power of the
この発電時において、例えば、強い風の影響を受けてダリウスロータ15に亀裂が入り破断したとしても、飛散防止用のロープ41が働き回転時の遠心力で四方へ振り出され飛散するのを確実に阻止する。
During this power generation, for example, even if the Darrieus
また、ダリウスロータ15の薄肉による軽量化によって回転効率のよい発電運転を行なうことができる。
Moreover, the power generation operation with high rotation efficiency can be performed by reducing the weight of the Darrieus
1 風力発電装置
3 風車部
5 発電部
9 本体ケース
11 回転シャフト
13 サボニウスロータ
15 ダリウスロータ
25 取付け部材
33 取付け部
35 保持筒部
39 リブ
41 飛散防止用のロープ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212204A JP2009047029A (en) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Wind power generating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212204A JP2009047029A (en) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Wind power generating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009047029A true JP2009047029A (en) | 2009-03-05 |
Family
ID=40499479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007212204A Pending JP2009047029A (en) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Wind power generating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009047029A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018059481A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 鳥取県 | Built-up lifting power type vertical shaft windmill |
-
2007
- 2007-08-16 JP JP2007212204A patent/JP2009047029A/en active Pending
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JP2018059481A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 鳥取県 | Built-up lifting power type vertical shaft windmill |
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