JP2009299637A - 風力発電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の風力発電装置において、回転力及び発電効率を上げるために羽の形状や回転軸の回転抵抗及び落雷被害などの課題があった。
【解決手段】本発明は、風力発電装置トゥール式の回転力及び発電効率を上げるために縦軸横回転羽の外面に揚力曲線の形態に風杯力を保持し発電力を増した形態、また回転軸を支持する磁気反発力とスラストボールベアリングを併用した形態において回転抵抗を減じ発電効率を上げ、さらに落雷防止に固定支柱と風力発電装置接続部に絶縁体を施したことを特徴とした形態である。
【選択図】 図１

Description

従来の風力発電装置の縦軸横回転羽の揚力と風杯抗力併用に関するものである。
従来の縦軸横回転羽式風力発電装置の縦回転軸スラストベアリングに関するものである。
従来の風力発電装置の落雷被害に関するものである。
従来の縦軸横回転羽式風力発電装置の縦軸横回転羽においては、羽の揚力と風杯抗力に関して併用した物があるが羽の回転外側曲線面の揚力と、その中空風杯力を併用した縦軸横回転羽がない。
従来の縦軸横回転羽式風力発電装置の回転縦軸においては、縦軸回転質量を支持する磁気浮上を施したスラストベアリングにしたものがある。
従来の風力発電装置の落雷避雷針を施したものがある。
従来の風力発電装置の縦軸横回転羽においては、縦軸横回転羽の揚力面に風杯孔を施した私の特許及び出願中のものや縦軸横回転羽の揚力羽内側に風杯抗力を施したものがある。
特開２００８−５１０７０ 特開２００８−８２２５１
本発明は、従来の縦軸横回転羽に風による羽の回転力を上げる課題を解決しようとするものである。
また、揚力と風杯併用する回転羽外周曲線面の揚力及び風杯抗力の課題を解決するものである。
本発明は、従来の回転縦軸質量を支持するスラストベアリングに回転抵抗を減らす課題を解決するものである。
本発明は、従来の風力発電装置落雷被害を減少させる課題を解決するものである。
本発明の目的を達成するために、風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽外側に風杯力と揚力を施し縦羽のモーメント力や振動による破損防止の縦羽強度を増すためにリブを施し回転力と強度を増すことで課題を解決するものである。
本発明の目的を達成するために、風力発電装置トゥール式の回転縦軸を支持する従来のスラストボールベアリング抵抗を減じるために磁気浮上スラストベアリングの磁気同極反発力とスラストボールアリングを併用することで回転縦軸質量の風圧による支持課重圧質量変化に対応することで課題を解決するものである。
本発明の目的を達成するために、風力発電装置トゥール式の落雷による被害を少なくするために風力発電装置の支柱と風力発電装置のアース絶縁を施すことで落雷被害の課題を解決するものである。
本発明の効果については、風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽外側面に風杯抗力を羽巾の回転前方向に３０％〜５０％巾に施して羽の揚力を保持するために曲面形状に成型した回転後方向に５０％〜７０％の縦軸横回転縦羽内面巾との段差風杯抗力で弱風において回転力が増し発電効率が上がる。
また、強い風の時には風杯抗と揚力の振動や破損を起こさないために飛行機の翼に施してあるように羽の材料強度よるが一定間隔にリブを縦軸横回転縦羽の中空と羽巾の露出部に施し羽に架かる風の斜め上下方向によるダウンブローやアップブローが中空内リブと露出部の突起部分に抵抗を与え風杯抗力で回転力が増し発電効率が上がる。
さらに、縦軸横回転縦羽外側面に風杯抗力を羽巾の回転前方向に３０％〜５０％巾にした段差において羽の風相対流入に対する角度を付けることにより羽巾外面の正面風に対して横回転抗力、たとえばヨットの正面風に対してヨットの帆角度を付けることにより横方向推進力と同じ効果の横移動力や羽の回転方向９０度前後には風杯抗力及び羽の回転方向２７０度前後には揚力で回転力が増し発電効率が上がる。
本発明の効果については、風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽を支持する回転軸の縦方向質量を磁気同極反発力と従来のスラストボールベアリングを組み合わせた磁気スラストボールベアリングに施すことによりダウンブローやアップブローにおいて縦軸横回転縦羽の質量が変化することで磁気同極反発力の回転スラスト上下板が接触しブレーキが掛かることやスラストボールベアリングだけでは下向き加重圧質量に回転抵抗力が増大するため複合にした磁気スラストボールベアリングに施すことにより抵抗を軽減した回転力保持することで発電効率が上がる。
本発明の効果については、風力発電装置トゥール式とそれを支持する地中や水中及び構造物から伸ばした支柱の間にアース絶縁するために絶縁効果の有るゴムやプラスチック及び新素材絶縁体を施し絶縁分離することで、たとえば自動車のタイヤ絶縁効果とおなじ絶縁効果を施すことで落雷被害を減じることの効果がある。
以下、本発明の実施形態を図１〜図１２に基づいて説明をする。
図１においては、風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽発電装置に縦羽１の外面に風杯・揚力を施した縦軸横回転縦羽１と縦軸横回転軸に磁気スラストボールベアリング２を施した縦軸横回転縦羽発電装置と風洞式プロペラ型を上下に組み合わせ、また風力発電装置と支柱の接続部に絶縁材３を施した全体の側面形態図である。
図２及び図３においては、縦軸横回転縦羽発電装置の縦羽形態１で縦軸横回転縦羽１外側面に風杯抗力を羽巾の回転前方向に３０％〜５０％巾８に施して羽の揚力を保持するために曲面形状８に成型し回転羽面積後方向に５０％〜７０％８−ｂの縦軸横回転縦羽内面巾との段差８−ａ風杯抗力で弱風において回転力が増すことである。
また、強い風の時には風杯抗と揚力併用した縦羽８の振動や破損を防止するために飛行機の翼に施してあるように羽の材料強度よるが一定間隔にリブ９を縦軸横回転縦羽側羽巾中空や露出部リブ９に施し羽に架かる風の斜め上下方向によるダウンブローやアップブローが中空内や露出部リブ９に抵抗を与え風杯抗力で回転力が増し発電効果がある。
さらに、縦軸横回転縦羽外側面に風杯抗力を羽巾の回転前方向に３０％〜５０％巾にした風杯抗と揚力併用した縦羽８の内面巾８−ａとの段差において風杯抗と揚力併用した縦羽８の風相対流入に対する角度７を付けることにより風杯抗と揚力併用した縦羽８の正面風に対して横回転抗力、たとえばヨットの正面風に対してヨットの帆角度を付けることにより横方向推進力と同じ効果の横回転抗力や羽８の回転方向９０度前後には風杯抗力及び羽８の回転方向２７０度前後には揚力で回転力が増し発電効果があることを特徴とした風力発電装置トゥール式の形態である。
図３・４・５・６・７・８及び９においては、縦軸横回転縦羽発電装置の回転軸４を支持する磁気同極反発力とスラストボールベアリングを複合させた磁気スラストボールベアリング１１・１２・１４〜１８の形態図で縦軸横回転縦羽を支持する回転軸の縦方向質量を磁気同極反発力と従来のスラストボールベアリングを組み合わせた磁気スラストボールベアリング１１・１２・１４〜１８に施すことによりダウンブローにおいて縦軸横回転縦羽８や縦回転軸４又はアーム５の質量が変化することで磁気同極反発力のスラスト上下板が接触しブレーキが掛かることやボールベアリング１０だけでは下向き質量圧に回転抵抗力が増大するため複合にした磁気スラストボールベアリング１１・１２・１４〜１８の抵抗を軽減した回転力保持することで発電効果があることを特徴とした風力発電装置トゥール式の形態である。
図１０においては、風力発電装置トゥール式と支柱２２の絶縁体２１を施した形態図で風力発電装置とそれを支持する地中や水中及び構造物から伸ばした支柱２２の間にアース絶縁するために絶縁効果の有るゴムやプラスチック及び新素材絶縁体２１を施し分離することで絶縁効果の落雷被害を減じることの効果があることを特徴とした風力発電装置トゥール式の形態である。
風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽発電装置と風洞式プロペラ型を上下に組み合わせた形態図である。
縦軸横回転縦羽発電装置の縦羽形状平面図である。
縦軸横回転縦羽発電装置の縦羽形状側面図である。
縦軸横回転縦羽発電装置の回転軸を支持する磁気反発力とスラストボールベアリングを複合させた磁気スラストボールベアリングの形態側面図である。
磁気反発力とスラストボールベアリングを複合させた磁気スラストボールベアリングのベアリングボールずれ防止版を施した形態を拡大側面図である。
磁気反発力とスラストボールベアリングを複合させた磁気スラストボールベアリングの形態を拡大側面図である。
磁気反発力とスラストボールベアリングを複合させた磁気スラストボールベアリングの形態を拡大平面図である。
ベアリングボールずれ防止版を施した形態を拡大側面図である。
ベアリングボールずれ防止版を施した形態を拡大平面図である。
支柱に風力発電装置を差込接続した接触部に絶縁材を施した側面図である。
符号の説明
１ 縦軸横回転縦羽の外面に施した風杯と揚力羽
２ 縦軸横回転縦軸に施した磁気スラストボールベアリング
３ 縦軸横回転縦羽発電装置と支柱の間に施した絶縁材
４ 縦軸横回転縦羽発電装置の縦回転軸
５ 縦軸横回転縦羽発電装置のアーム
６ 縦軸横回転縦羽の慣性方向
７ 縦軸横回転縦羽の風相対流入に対する角度
７−ａ 縦軸横回転縦羽の回転方向矢印
８ 縦軸横回転縦羽の形状
８−ａ 縦軸横回転縦羽の段差及び風杯抗
８−ｂ 縦軸横回転縦羽の段差巾
９ 縦軸横回転縦羽のリブ
１０ 縦軸横回転縦羽発電装置の固定軸
１１ 磁気スラストボールベアリング上部板
１２ 磁気スラストボールベアリング下部板
１３ 磁気スラストボールベアリング下部板を固定軸固定版
１４ スラストボール受け半月版
１５ スラストボール
１６ スラストボールずれ防止交互穴あき版
１７ 磁気スラストボールベアリング上下部板外周に施した永久磁気柱
１８ 磁気スラストボールベアリング上下部板内周に施した永久磁気柱
１９ 支柱上部に差し込む風力発電装置との差込柱穴の最深部接続絶縁材
２０ 支柱上部に差し込む風力発電装置の差込柱穴
２１ 支柱に差し込む隙間絶縁体

Claims (5)

  1. 本発明は、風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽外側面に風杯抗力を羽巾の回転前方向に３０％〜５０％巾に施して羽の揚力を保持するために曲面形状８に成型した縦軸横回転羽後方向に５０％〜７０％８−ｂの縦軸横回転縦羽内面巾との段差８−ａの風杯抗力で回転力が増し発電効率が上がることを特徴とした風力発電装置。
  2. また、強風の時には縦軸横回転縦羽の振動や破損を防止するために飛行機の翼に施してある羽の材質強度よるが一定間隔にリブ図３−９を縦軸横回転縦羽の中空と羽幅の露出部に施し羽に架かる風の斜め上下方向によるダウンブローやアップブローが中空内リブと露出部リブ９に抵抗を与え風杯抗力で回転力が増し発電効率が上がることを特徴とした請求項１の風力発電装置。
  3. さらに、縦軸横回転縦羽８外側面に風杯抗力を羽巾の回転前方向に３０％〜５０％巾に施した段差において羽の風相対流入に対する揚力角度を付けることにより羽巾外面の正面風に対して横回転抗力、たとえばヨットの正面風に対してヨットの帆角度を付けることにより横方向推進力と同じ効果の横移動力や羽の回転方向９０度前後には風杯抗力及び羽の回転方向２７０度前後には揚力で回転力が増し発電効率が上がることを特徴とした請求項１又は２の風力発電装置。
  4. 本発明は、風力発電装置トゥール式の縦軸横回転縦羽を支持する回転軸の縦方向質量を磁気同極反発力と従来のスラストボールベアリングを組み合わせた磁気スラストボールベアリングに施すことによりダウンブローやアップブローにおいて縦軸横回転縦羽の質量が変化することで磁気同極反発力のスラスト回転上下板が接触しブレーキが掛かることやスラストボールベアリングだけでは下向き質量圧に回転抵抗力が増大するため複合にした磁気スラストボールベアリングに施すことにより抵抗を軽減した回転力保持することで発電効率が上がることを特徴とした請求項１・２又は３の風力発電装置。
  5. 本発明は、風力発電装置トゥール式とそれを支持する地中や水中及び構造物から伸ばした支柱の間にアース絶縁するために絶縁効果の有るゴムやプラスチック及び新素材絶縁体を施し絶縁分離することで、たとえば自動車のタイヤ絶縁効果とおなじ絶縁効果を施すことで落雷被害を減じることの効果があることを特徴とした請求項１・２・３又は４の風力発電装置。
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