JP2009127448A - 翼部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】風力発電機用のブレードに適用した翼部材30は、背側の翼面33aと腹側の翼面34aとを有し、背側の翼面33a側に向く揚力を生じさせる翼部材であって、背側の翼面33aに、渦発生手段が設けられている。前記渦発生手段は、背側の翼面の全域にわたって複数設けられており、その渦発生手段は、凹部又は凸部からなる。また、前記凹部又は前記凸部が、半球状に形成されている。
【選択図】図3
Description
図4は、従来の翼部材の断面図である。図5は、図4に示す翼部材を一様な気流中に設置した状態を示す断面図である。
図4に示す翼部材100は、翼型中心線αが翼弦線βに対して背側の翼面110側に向かって反った翼型を有している。そして、翼部材100は、気流が流れる方向に対して所定の迎角γで設置される。
そして、翼部材100の周囲では、翼部材100の周囲に発生した気流の循環dと一様流とが重なることによって、図5(c)に示す定常な流れが形成される。
ここで、翼部材100に発生する揚力は、気流の循環dの速度に比例して増加する。
そこで、従来、翼部材の周りに循環流れを強制的に生成することによって揚力の増加を図る発明として、例えば、図6に示すものが知られている(特許文献1参照)。
図6に示す翼部材200は、前縁210及び後縁220に、それぞれ駆動軸230が設けられている。また、翼部材200の背側の翼面240及び腹側の翼面250に、それぞれ複数のローラ260が設けられている。また、両駆動軸230及び複数のローラ260には、ベルト270が掛け渡されている。
そして、翼部材200では、両駆動軸230を回転させることにより、ベルト270を介して複数のローラ260が回転される。これにより、翼部材200では、両翼面240,250の周囲に流体の循環を生成し、揚力を増大させている。
本発明は上記した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構造で揚力を増大させることが可能な翼部材を提供することにある。
前記背側の翼面に、渦発生手段が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係る翼部材は、請求項1に係る翼部材において、前記渦発生手段が、前記背側の翼面の全域にわたって複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明の請求項4に係る翼部材は、請求項3に係る翼部材において、前記凹部又は前記凸部が、半球状に形成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項5に係る翼部材は、請求項1又は2に係る翼部材において、前記渦発生手段が、前記背側の翼面に設けられた凹溝又は凸条からなることを特徴とする。
また、本発明の請求項7に係る翼部材は、請求項1又は2に係る翼部材において、前記背側の翼面と前記腹側の翼面との間に空間が設けられ、
前記渦発生手段が、前記翼面に設けられ、前記空間と外部とを連通する貫通孔からなることを特徴とする。
また、本発明の請求項8に係る翼部材は、請求項1乃至7のうちいずれか1項に係る翼部材において、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、樹脂等により形成されていることを特徴とする。
前記背側翼板と前記腹側翼板との間に空間が設けられ、
前記腹側翼板の前記後縁側には、前記空間と外部とを連通する切欠き部が設けられ、
前記後縁には、前記腹側翼板の後端部に向かって延びる切返し部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の請求項10に係る翼部材は、請求項9に係る翼部材において、前記背側翼板と前記腹側翼板とを連結する柱状のブレードリブを有することを特徴とする。
さらに、本発明の請求項11に係る翼部材は、請求項1乃至10のうちいずれか1項に係る翼部材において、風力発電用のブレードであることを特徴とする。
本実施の形態では、本発明に係る翼部材を風力発電機用のブレードに適用した場合について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る風力発電機の側面図である。図2は、図1に示す風力発電機に備えられるブレードの断面図である。図3は、図2に示すブレードを一様な気流中に設置した状態を示す断面図である。
図1に示す風力発電機1は、発電機10に接続された円筒状の垂直回転軸20と、垂直回転軸20を中心にして一定角度ごとに複数配設されたブレード30とを備えている。本実施の形態では、風力発電機1は、4枚のブレード30を備えている。なお、図1では、手前側のブレード30の図示を省略している。
垂直回転軸20の上端部及び下端部には、それぞれハブ(図示せず)が配設されている。
そして、各ブレード30は、腹側翼板34を垂直回転軸20側に向けて、一対の支持部材50を介して、垂直回転軸20の両ハブに接続されている。
ここで、本発明の特徴は、各ブレード30の背側翼板33の背側翼面33aに、渦発生手段(図示せず)が設けられている点にある。ここで、渦発生手段とは、各ブレード30が一様流中に設置された際に、背側翼板33の背側翼面33aで、微小な気流の渦e(図3参照)を発生させるものをいう。
渦発生手段を有するブレード30が一様流中に配置されると、図5に示す翼部材100の場合と同様に、図3(a)に示すように、背側翼面33aを流れる気流aに対して同一の向き、腹側翼面34aを流れる気流bに対して逆の向きの気流の循環dが、ブレード30の周囲に発生する。ここで、各ブレード30では、切返し部37が設けられていることにより、気流の循環dが発生し易くなっている。
一方、一様流中に設置されたブレード30では、背側翼板33の背側翼面33aに形成された渦発生手段により、背側翼面33aに微小な気流の渦eが発生する。これにより、ブレード30では、ブレード30の周囲に発生した気流の循環dが、渦発生手段により発生した微小な渦e上を流れることとなる。したがって、ブレード30では、気流の循環dに背側翼面33aからの摩擦力が作用しないため、気流の循環dの速度が遅くなることを防止できる。
このように、ブレード30によれば、背側翼面33aに渦発生手段を設けるという簡単な構造で揚力を増大させることが可能となる。
第一の変形例に係るブレードは、ブレード30において、渦発生手段が、背側翼板33の背側翼面33aに形成された微小な半球状の凸部からなる。そして、渦発生手段は、背側翼面33aの全域にわたって複数設けられている。各渦発生手段の形状は、上下方向から見て円形、ダイヤ形、四角形、五角形、六角形等から適宜変更することができる。
第二の変形例に係るブレードは、ブレード30において、渦発生手段が、背側翼板33の背側翼面33aに形成された微小な凹溝からなる。そして、渦発生手段は、背側翼面33aの全域にわたって複数設けられている。この場合、背側翼面33aでは、翼長方向に延びる渦発生手段を、前後方向に複数設ける構成としても構わない。また、背側翼面33aでは、渦発生手段を網目状に設ける構成としても構わない。渦発生手段を網目状に設ける場合、蜻蛉目又は鱗翅目の翅脈の文様の網目状とすることにより、さらに大きな揚力を得ることが可能となる。
第三の変形例に係るブレードは、ブレード30において、渦発生手段が、背側翼板33の背側翼面33aに形成された微小な凸条からなる。そして、渦発生手段は、背側翼面33aの全域にわたって複数設けられている。この場合、背側翼面33aでは、翼長方向に延びる渦発生手段を、前後方向に複数設ける構成としても構わない。また、背側翼面33aでは、渦発生手段を網目状に設ける構成としても構わない。渦発生手段を網目状に設ける場合、蜻蛉目又は鱗翅目の翅脈の文様の網目状とすることにより、さらに大きな揚力を得ることが可能となる。
また、背側翼面33aに渦発生手段を設ける際には、アルミ、アルミ合金、チタン、チタン合金、炭素材、炭素繊維等により形成された線材又は網材を背側翼面33aに固着することにより、渦発生手段を容易に設けることが可能となる。
第四の変形例に係るブレードは、ブレード30において、渦発生手段が、背側翼板33の背側翼面33aに形成され、ブレード30内の空間A,Bと外部とを連通する微小な貫通孔からなる。そして、渦発生手段は、背側翼面33aの全域にわたって複数設けられている。各渦発生手段の形状は、上下方向から見て円形、ダイヤ形、四角形、五角形、六角形等から適宜選択することができる。
以上、本発明の実施の形態に係るブレードについて説明したが、本実施の形態では種々の変更を行うことができる。
例えば、翼平面形は、ハチドリ形、かもめ形等、適宜選択することが可能である。
10 発電機
20 垂直回転軸
30 ブレード
31 前縁
32 後縁
33 背側翼板
33a 背側翼面
34 腹側翼板
34a 腹側翼面
35 ブレードリブ
36 切欠き部
37 切返し部
50 支持部材
A 空間
B 空間
Claims (11)
- 背側の翼面と腹側の翼面とを有し、前記背側の翼面側に向く揚力を生じさせる翼部材であって、
前記背側の翼面に、渦発生手段が設けられていることを特徴とする翼部材。 - 前記渦発生手段が、前記背側の翼面の全域にわたって複数設けられていることを特徴とする請求項1記載の翼部材。
- 前記渦発生手段が、前記背側の翼面に設けられた凹部又は凸部からなることを特徴とする請求項1又は2記載の翼部材。
- 前記凹部又は前記凸部が、半球状に形成されていることを特徴とする請求項3記載の翼部材。
- 前記渦発生手段が、前記背側の翼面に設けられた凹溝又は凸条からなることを特徴とする請求項1又は2記載の翼部材。
- 前記凹溝又は前記凸条が、蜻蛉目又は鱗翅目の翅脈の文様の網目状に形成されていることを特徴とする請求項5記載の翼部材。
- 前記背側の翼面と前記腹側の翼面との間に空間が設けられ、
前記渦発生手段が、前記翼面に設けられ、前記空間と外部とを連通する貫通孔からなることを特徴とする請求項1又は2記載の翼部材。 - アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、樹脂等により形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項記載の翼部材。
- 前後方向に沿って延び、前記背側の翼面を有する背側翼板と、前後方向に沿って延び、前記腹側の翼面を有する腹側翼板と、前記背側翼板の前端部及び前記腹側翼板の前端部に連続する円弧状の前縁と、前記背側翼板の後端部に連続する鋭角状の後縁とを有し、
前記背側翼板と前記腹側翼板との間に空間が設けられ、
前記腹側翼板の前記後縁側には、前記空間と外部とを連通する切欠き部が設けられ、
前記後縁には、前記腹側翼板の後端部に向かって延びる切返し部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項記載の翼部材。 - 前記背側翼板と前記腹側翼板とを連結する柱状のブレードリブを有することを特徴とする請求項9記載の翼部材。
- 風力発電用のブレードであることを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項の翼部材。
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
CN101846033A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-09-29 | 龚小平 | 节能叶片 |
US9523279B2 (en) | 2013-11-12 | 2016-12-20 | General Electric Company | Rotor blade fence for a wind turbine |
WO2017141501A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 株式会社Lixil | 垂直軸型風力発電装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02147872A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Nec Ibaraki Ltd | スキャンアウト動作回路 |
JPH11324893A (ja) * | 1998-05-01 | 1999-11-26 | ▲黄▼ 頌華 | 羽根およびその羽根を備えた装置 |
JP2003254225A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-10 | Ebara Corp | 風車の気流騒音低減装置 |
WO2005116446A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Intellectual Property Bank Corp. | 垂直軸風車用ブレードおよび垂直軸風車 |
JP2006183598A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Zephyr Corp | 風車翼、風力発電装置および送風機 |
JP2007046559A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Kikukawa Kogyo Kk | 風力発電機用ブレード |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02147872A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Nec Ibaraki Ltd | スキャンアウト動作回路 |
JPH11324893A (ja) * | 1998-05-01 | 1999-11-26 | ▲黄▼ 頌華 | 羽根およびその羽根を備えた装置 |
JP2003254225A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-10 | Ebara Corp | 風車の気流騒音低減装置 |
WO2005116446A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Intellectual Property Bank Corp. | 垂直軸風車用ブレードおよび垂直軸風車 |
JP2006183598A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Zephyr Corp | 風車翼、風力発電装置および送風機 |
JP2007046559A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Kikukawa Kogyo Kk | 風力発電機用ブレード |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101846033A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-09-29 | 龚小平 | 节能叶片 |
US9523279B2 (en) | 2013-11-12 | 2016-12-20 | General Electric Company | Rotor blade fence for a wind turbine |
WO2017141501A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 株式会社Lixil | 垂直軸型風力発電装置 |
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