JP2010038049A - Blade for wind power generation, and wind power generator - Google Patents
Blade for wind power generation, and wind power generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010038049A JP2010038049A JP2008202575A JP2008202575A JP2010038049A JP 2010038049 A JP2010038049 A JP 2010038049A JP 2008202575 A JP2008202575 A JP 2008202575A JP 2008202575 A JP2008202575 A JP 2008202575A JP 2010038049 A JP2010038049 A JP 2010038049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- wing
- wind power
- wind
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、風力によって発電する風力発電に用いられる風力発電用羽及びこの風力発電用羽を備えた風力発電装置に関する。 The present invention relates to a wind power generation wing used for wind power generation using wind power and a wind power generation apparatus including the wind power generation wing.
風力によって羽を回転させて発電する風力発電装置が知られている。この風力発電装置の高出力型の一例について図7を参照して説明する。図7は、従来の高出力型の風力発電装置の一例を示す斜視図である。 A wind power generator that generates power by rotating wings with wind power is known. An example of the high output type of the wind turbine generator will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventional high-power wind power generator.
風力発電装置10は、鉛直方向に延びる支柱12と、風向きに応じて自在に回転するように支柱12の上端部12aに固定された回転軸14と、風力に応じて回転するように回転軸14の長手方向一端部14aに固定された複数(図1では3枚)の羽16とを備えた構造をしている。
The
上記したような大型の風力発電装置10は、定格出力を安定的に維持するために、定格風速近傍での羽の回転速度は一定に保たれるように構成されている。また、この定格風速の範囲内の風速の変化に対しては、羽の回転による周速によって羽が相対的に受ける風の風速と自然の風による風速との合成速度の方向が、その風速によって変化する。
The large
このため、羽16の受ける抗力(風に対する抵抗力)を最小にすると共に揚力を最大にするために、羽16のピッチ角を上記の合成速度の方向に追随させる風力発電装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この風力発電装置では、ブレード(羽)用軸受を介して羽16の全体をロータヘッドに固定しておき、ロータの回転軸に直交する羽16の長手方向に延びるピッチ調整軸の周りに羽16を回転させる構造になっている。このようなピッチ調整構造の場合、羽16をロータヘッドに回転自在に連結しなければならない。従って、羽16の受ける風圧に伴って変化するモーメントの全てをブレード(羽)用軸受で支持する必要があり、十分な耐久性を確保するためにはブレード(羽)用軸受として大型の特殊な軸受を使用する必要がある。このような大型の特殊な軸受は、消耗品であるシールやグリス交換等にかかる保守費用も少なくないという問題も生じる。
For this reason, in order to minimize the drag (resistance to the wind) received by the
一方、定格風速における一般的な従来の羽16の半径方向各部の横断面形状は、図8(a)(先端部近傍)及び(b)(根元部近傍)に示すようになっている。羽16の各部における風速と羽16の回転周速の合成方向に、それぞれの部位の横断面長手方向を一致させることによって、それぞれの部位での抗力を最小にしている。即ち、羽16は、揚力と抗力の合成力のうち回転方向の分力が最大となるような形状を有している。しかし、従来の羽16は剛体で形成されているので、風速が変化したときは、羽16の先端部で回転方向分力が最大になるように羽16のピッチを調整しても、羽16の回転時の半径方向全ての部位で回転方向の分力が最大になるとは限らない。
On the other hand, the cross-sectional shape of each part in the radial direction of a general
例えば図9(a)及び(b)に示したように、風力が定格風速を超えた場合(強風時)には、羽16の根元部近傍の断面はピッチ過大となり、羽16の抗力の増加に伴って羽16が破損したり、場合によっては支柱まで破損、転倒したりして発電装置全体を修復不能に失陥させるとともに、装置周辺の安全を脅かす事態まで招くことがある。
本発明は、上記事情に鑑み、強風に対する強度及び剛性を向上し、弱風における発電量を改善した風力発電用羽及び風力発電装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a wind turbine generator and a wind turbine generator that improve the strength and rigidity against strong wind and improve the power generation amount in the weak wind.
上記目的を達成するための本発明の風力発電用羽は、鉛直方向に延びる支柱と、その上端部に回転自在に固定されたロータヘッドと、該ロータヘッドに収容されたピッチ角調整部材とを備えた風力発電装置における、前記ロータヘッドにその根元部が固定されると共に、前記ロータヘッドを中心にした放射方向に延びる風力発電用羽において、
(1)前記ピッチ角調整部材にその根元部が固定されると共に前記放射方向に延びる、剛体からなる心材と、
(2)その根元部が前記ロータヘッドに固定されて前記心材を取り囲むように前記放射方向に延びる、その先端部が前記心材の先端部に固定された可撓性で筒状の本体と、
(3)前記心材の外周面に接触してこの外周面を覆うと共に、この外周面上を摺動する摺動部と、
(4)該摺動部を前記本体に接続させる接続部とを備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a wing for wind power generation according to the present invention comprises a column extending in the vertical direction, a rotor head rotatably fixed to an upper end portion thereof, and a pitch angle adjusting member accommodated in the rotor head. In the wind power generator provided, in the wing for wind power generation, the root portion is fixed to the rotor head, and extends in the radial direction centered on the rotor head,
(1) a core made of a rigid body, the root of which is fixed to the pitch angle adjusting member and extending in the radial direction;
(2) a flexible and cylindrical main body whose root is fixed to the rotor head and extends in the radial direction so as to surround the core, and whose tip is fixed to the tip of the core;
(3) A sliding portion that contacts the outer peripheral surface of the core material and covers the outer peripheral surface, and slides on the outer peripheral surface;
(4) A connecting portion for connecting the sliding portion to the main body is provided.
ここで、
(5)前記本体、前記摺動部、及び前記連結部は一体に構成されたものであってもよい。
here,
(5) The main body, the sliding part, and the connecting part may be integrally formed.
さらに、
(6)前記心材は、前記本体の横断面の中心位置よりもその回転方向及び風上方向にそれぞれ偏心した位置に、その中心が配置されたものであってもよい。
further,
(6) The center of the core may be arranged at a position that is eccentric in the rotational direction and the windward direction from the center position of the cross section of the main body.
さらにまた、
(7)前記本体は、前記放射方向及びこれに直交する方向に延びる複数の繊維で構成されたものであってもよい。
Furthermore,
(7) The main body may be composed of a plurality of fibers extending in the radial direction and in a direction perpendicular thereto.
上記目的を達成するための本発明の他の風力発電用羽は、鉛直方向に延びる支柱と、その上端部に回転自在に固定されたロータヘッドと、該ロータヘッドに収容されたピッチ角調整部材とを備えた風力発電装置における、前記ロータヘッドにその根元部が固定されると共に、前記ロータヘッドを中心にした放射方向に延びる風力発電用羽において、
(8)前記ピッチ角調整部材にその根元部が固定されると共に前記放射方向に延びる、剛体からなる心材と、
(9)その根元部が前記ロータヘッドに固定されて前記心材を取り囲むように前記放射方向に延びる、剛体からなる中間部材と、
(10)該中間部材を取り囲むように前記放射方向に延びると共に、その先端部が前記心材の先端部に固定された可撓性で筒状の本体と、
(11)前記中間部材の外周面に接触してこの外周面を覆うと共に、この外周面上を摺動する摺動部と、
(12)該摺動部を前記本体に接続させる接続部とを備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, another wing for wind power generation according to the present invention includes a vertically extending column, a rotor head rotatably fixed to an upper end portion thereof, and a pitch angle adjusting member accommodated in the rotor head. In a wind turbine generator equipped with a wind power generator blade having a root portion fixed to the rotor head and extending in a radial direction centered on the rotor head,
(8) a core made of a rigid body, the root of which is fixed to the pitch angle adjusting member and extending in the radial direction;
(9) an intermediate member made of a rigid body, the root portion of which is fixed to the rotor head and extends in the radial direction so as to surround the core material;
(10) A flexible and cylindrical main body that extends in the radial direction so as to surround the intermediate member, and whose tip is fixed to the tip of the core material;
(11) A sliding portion that contacts the outer peripheral surface of the intermediate member to cover the outer peripheral surface and slides on the outer peripheral surface;
(12) A connecting portion for connecting the sliding portion to the main body is provided.
ここで、
(13)前記本体、前記摺動部、及び前記接続部は一体に構成されたものであってもよい。
here,
(13) The main body, the sliding portion, and the connecting portion may be integrally formed.
さらに、
(14)前記中間部材は、その横断面の形状が楕円形のものであってもよい。
further,
(14) The intermediate member may have an elliptical cross-sectional shape.
さらにまた、
(15)前記本体は、風下側の面が風上側の面よりも撓み易いものであってもよい。
Furthermore,
(15) The main body may have a leeward surface that is more easily bent than an leeward surface.
請求項1に係る発明(中間部材を備えていない風力発電用羽)によれば、ピッチ角調整部材にその根元部が固定された心材は剛体であるので、ピッチ角調整部材によって心材全体のピッチ角が一様に(均一に)調整(変更)される。この心材の先端部には本体の先端部が固定されているので、心材のピッチ角が調整されたときは心材の先端部と共に本体の先端部もそのピッチ角が調整される。しかし、本体の先端部のピッチ角が調整された場合であっても、本体は可撓性であるので、その先端部よりも根元部に近い部分(先端部以外の部分)では、その先端部のピッチ角と同じようには調整されない。一方、摺動部は心材の外周面上を摺動でき、この摺動部に接続されている接続部も摺動部と共に動けるので、可撓性の本体に受ける風力や風向に応じて摺動部が心材の外周面上を摺動して、この摺動に伴って接続部も動くと共に本体も心材の回りを一定角度だけ回転する(回動する)。即ち、風を直接に受ける本体は風力や風向に応じて、本体の各部分において風に対する抵抗力(抗力)が最小となるように撓んで自動的にピッチ角が調整されることとなる。従って、羽の受ける風圧や、この風圧に起因して発生する支柱の曲げモーメントの増加が抑制されるので、風力発電装置を構成する各部品・部材の破損や故障を防止できる。 According to the invention according to claim 1 (wind power generation wing not provided with an intermediate member), since the core material whose root portion is fixed to the pitch angle adjustment member is a rigid body, the pitch angle of the entire core material by the pitch angle adjustment member The corners are adjusted (changed) uniformly (uniformly). Since the distal end portion of the main body is fixed to the distal end portion of the core material, when the pitch angle of the core material is adjusted, the pitch angle of the distal end portion of the main body is adjusted together with the distal end portion of the core material. However, even when the pitch angle of the tip of the main body is adjusted, the main body is flexible, so that the tip of the portion closer to the root than the tip (the portion other than the tip) is the tip. It is not adjusted in the same way as the pitch angle. On the other hand, the sliding part can slide on the outer peripheral surface of the core material, and the connecting part connected to this sliding part can move together with the sliding part, so it slides according to the wind force and wind direction received by the flexible body. The portion slides on the outer peripheral surface of the core material, and the connecting portion moves along with the sliding, and the main body also rotates (rotates) around the core material by a certain angle. In other words, the main body that receives wind directly bends and automatically adjusts the pitch angle in accordance with the wind force and the wind direction so that the resistance (resistance force) to the wind is minimized in each part of the main body. Therefore, since the increase in the wind pressure received by the wings and the bending moment of the struts caused by this wind pressure is suppressed, it is possible to prevent damage and failure of each component / member constituting the wind power generator.
請求項5に係る発明(中間部材を備えた風力発電用羽)によれば、ピッチ角調整部材にその根元部が固定された心材は剛体であるので、ピッチ角調整部材によって心材全体のピッチ角が一様に調整(変更)される。この心材の先端部には本体の先端部が固定されているので、心材のピッチ角が調整されたときは心材の先端部と共に本体の先端部もそのピッチ角が調整される。しかし、本体の先端部のピッチ角が調整された場合であっても、本体は可撓性であるので、その先端部よりも根元部に近い部分(先端部以外の部分)では、その先端部のピッチ角と同じようには調整されない。また、ロータヘッドには剛体の中間部材の根元部が固定されており、この中間部材と本体との間には摺動部及び接続部が配置されている。摺動部は中間部材の外周面上を摺動でき、この摺動部に接続されている接続部も摺動部と共に動けるので、本体に受ける風力や風向に応じて摺動部が中間部材の外周面上を摺動して、この摺動に伴って接続部も動くと共に本体も心材の回りを回転する(回動する)。即ち、風を直接に受ける本体は風力や風向に応じて、本体の各部分において風に対する抵抗力(抗力)が最小となるように撓んで自動的にピッチ角が調整されることとなる。従って、羽の受ける風圧や、この風圧に起因して発生する支柱の曲げモーメントの増加が抑制されるので、風力発電装置を構成する各部品・部材の破損や故障を防止できる。ここで、中間部材の横断面の形状を楕円形にすると共に、定格風速よりも強風に対応するように本体先端部のピッチ角が調整された場合は、摺動部が中間部材の外周面上を摺動して中間部材によって本体の横断面が扁平に変形するように本体が撓み、この逆に、定格風速よりも弱風に対応するように本体先端部のピッチ角が調整された場合は、摺動部が中間部材の外周面上を摺動して中間部材によって本体の横断面が厚く変形するように本体が撓む。この結果、強風に対する抗力や揚力の増加が抑制されて強度及び剛性が向上し、弱風における揚力の減少が前記横断面の変形で緩和されて発電量が改善される。 According to the invention according to claim 5 (wind power generation wing provided with an intermediate member), since the core material whose root portion is fixed to the pitch angle adjusting member is a rigid body, the pitch angle of the entire core material by the pitch angle adjusting member. Are adjusted (changed) uniformly. Since the distal end portion of the main body is fixed to the distal end portion of the core material, when the pitch angle of the core material is adjusted, the pitch angle of the distal end portion of the main body is adjusted together with the distal end portion of the core material. However, even when the pitch angle of the tip of the main body is adjusted, the main body is flexible, so that the tip of the portion closer to the root than the tip (the portion other than the tip) is the tip. It is not adjusted in the same way as the pitch angle. The root portion of the rigid intermediate member is fixed to the rotor head, and a sliding portion and a connecting portion are disposed between the intermediate member and the main body. The sliding part can slide on the outer peripheral surface of the intermediate member, and the connecting part connected to the sliding part can move together with the sliding part. By sliding on the outer peripheral surface, the connecting portion moves along with the sliding, and the main body also rotates (rotates) around the core material. In other words, the main body that receives wind directly bends and automatically adjusts the pitch angle in accordance with the wind force and the wind direction so that the resistance (resistance force) to the wind is minimized in each part of the main body. Therefore, since the increase in the wind pressure received by the wings and the bending moment of the struts caused by this wind pressure is suppressed, it is possible to prevent damage and failure of each component / member constituting the wind power generator. Here, when the shape of the cross section of the intermediate member is elliptical and the pitch angle of the front end of the main body is adjusted so as to correspond to a stronger wind than the rated wind speed, the sliding portion is on the outer peripheral surface of the intermediate member. If the pitch angle of the tip of the main body is adjusted so that it corresponds to weaker wind than the rated wind speed, the main body bends so that the cross section of the main body is deformed flat by the intermediate member. The main body bends so that the sliding portion slides on the outer peripheral surface of the intermediate member and the intermediate member deforms the cross section of the main body thickly. As a result, an increase in drag and lift against strong winds is suppressed to improve strength and rigidity, and a decrease in lift in weak winds is mitigated by deformation of the cross section to improve power generation.
本発明は、垂直方向に延びる支柱を備えた風力発電装置に実現された。 The present invention has been realized in a wind turbine generator having a column extending in the vertical direction.
図1から図4までを参照して、本発明の風力発電装置の一例を説明する。図1は、本発明の風力発電装置の一例の概略構成を示す斜視図である。図2(a)は、定格風速時の羽を示す横断面図(図1の二点鎖線で示す断面図)であり、(b)は、強風時の羽を示す横断面図(図1の二点鎖線で示す断面図)である。図3は、羽をその長手方向に切断して示す縦断面図である。図4は、補強材を組み込んだ羽を示す横断面図である。 An example of the wind power generator of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a wind turbine generator of the present invention. 2A is a cross-sectional view (cross-sectional view shown by a two-dot chain line in FIG. 1) showing the wings at the rated wind speed, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing the wings in the strong wind (FIG. 1). It is sectional drawing shown with a dashed-two dotted line). FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a wing cut in the longitudinal direction. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a wing incorporating a reinforcing material.
風力発電装置20は、図1に示すように、鉛直方向に延びる支柱22を備えている。支柱22の上端部22aには回転体24が固定されている。この回転体24は、風向きに応じて自在に回転するように上端部22aに固定されている。回転体24の長手方向一端部24aに取り付けられたロータヘッド26(図3参照)には、風力に応じて回転するように羽30が固定されている。図1では羽30は3枚であるが、何枚でもよい。なお、ロータヘッド26は回転体24に回転自在に固定されており、ロータヘッド26の内部には、羽30のピッチ角を調整する周知のピッチ角調整部材28が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
羽30の構造を説明する。羽30は大別して3つの部材から構成されており、アルミニウム合金などの金属製の剛体からなる(作製された)円柱状の心材32と、同じく剛体からなる中間部材34と、繊維強化プラスチックやグラスファイバやカーボンファイバなどからなる可撓性の本体36を備えている。
The structure of the
図3に示すように心材32の根元部はピッチ角調整部材28に固定されており、ピッチ角調整部材28によって心材32の全体が一様にそのピッチ角を調整(変更)される。心材32はその根元部から。ロータヘッド26を中心にした放射方向に延びている。
As shown in FIG. 3, the base of the
中間部材34は、その根元部がロータヘッド26に固定されており、心材32を取り囲むように上記の放射方向に延びている。従って、中間部材34はロータヘッド26の回転に伴って回転するが、ピッチ角調整部材28には接続されていない(連結されていない)ので、ピッチ角調整部材28によってそのピッチ角を調整(変更)されることはない。また、中間部材34の横断面は、図2に示すように楕円形である。図2に示すように、この楕円形の長軸は風の方向に延びて(風向にほぼ平行になるように延びて)おり、短軸は、風向きに直交するように延びている。中間部材34は剛体であるので、楕円の長軸及び短軸は常に上記方向に延びていることとなる。
The
中間部材34の外周面に接触してこの外周面を覆うように、横断面が楕円形の摺動部38が配置されている。摺動部38は中間部材34よりもやや薄い厚さであり、両者はほぼ相似形状である。摺動部38は、繊維強化プラスチックやグラスファイバやカーボンファイバなどの可撓性の材料から作製されており、中間部材34の外周面上をその周方向に摺動する。この摺動部38の外周面には、繊維強化プラスチックやグラスファイバやカーボンファイバなどの可撓性の材料から作製された接続部39が固定されている。接続部39は、楕円の中心を挟んでほぼ対称な2ヶ所に固定されており、羽30の長手方向に延びている。接続部39は、摺動部38を本体36の内周面に接続させている。即ち、摺動部38は接続部39を介して本体36に接続されている。従って、摺動部38が中間部材34の外周面をその周方向に摺動するときは、接続部39と共に本体36も中間部材34に対して相対的に移動することとなる。ここでは、本体36、摺動部38、及び接続部39を異なる名称で別体にしたが、これらを一体の構成にしてもよい。
A sliding
本体36は、図3に示すように、その根元部が中間部材34の根元部に摺動自在に固定されており、中間部材34を取り囲むように放射方向に延びている筒状のものである。本体36はロータヘッド26には直接に固定されておらず(接続されておらず)、本体36の根元部は、中間部材34の根元部に固定されている。また、本体36の先端部は、図3に示すように心材32の先端部に固定されている。従って、心材32のピッチ角が調整されたときは、このピッチ角調整は本体36の先端部には伝達されるが、本体36は可撓性であるので、後述するように本体36の全体が同一のピッチ角になるわけではない。また、本体36は、図2に示すように、その横断面形状が羽30の回転方向に長い楕円形状であるが、風下方向に揚力を発生させるように風上側と風下側とが非対称の形状になっている。
As shown in FIG. 3, the
上記した心材32、中間部材34、及び本体36の位置関係を説明する。
The positional relationship between the
本体36は、羽30の各部の回転周速と風速の合成速度によって抗力が最小となるように、即ち、羽30の受ける抗力と揚力の合成力でピッチが自動調整される位置が回転中心となるように、図2に示すように、摺動部38及び接続部39を介して中間部材34に回転自在に連結されている。この回転中心となる位置Rは、本体36の横断面形状の長手中心における厚さの中心Cに対し、風上側及び本体36の回転方向にそれぞれ本体36の厚さ及び幅の5%以上12%以下の範囲内の距離だけ離れた位置である。この偏心量(厚さ及び幅の5%以上12%以下の範囲内の距離)が5%未満のときはピッチが自動調整されず、12%を超えたときはピッチ方向に羽30が回転振動し、騒音発生の原因となる。
The
上述したように、中間部材34の横断面は楕円形であり、この楕円形の長軸は風の方向に延びて(風向にほぼ平行になるように延びて)おり、短軸は、風向きに直交するように延びている。このため、図2(b)に示すように、本体36の横断面形状の長手方向が強風側(即ち、ピッチ角の増加側)に調整されたとき(この長手方向が風向きに平行になろうとしたとき)に、本体36の横断面形状の厚さ側が、中間部材34の楕円形状の短軸側に近づくように移動するので抗力と揚力を同時に減少できる。従って、強風時には羽30の回転数が減少し、羽30の受ける風圧やこれを介して受ける支柱22の曲げモーメントの増加を抑制できるので、これら構造部材の破損を効果的に防止できる。このような場合、羽30の本体36の横断面形状の変形が風下側により多く発生するように、横断面形状の風下側の材料(面)を撓み易くするために、この材料を低剛性材または薄肉材を使用したり、この逆に、風上側に図4に示すような補強材40を追加したりすることにより、よりいっそうの効果を期待できる。
As described above, the cross section of the
上記したように、羽30では、簡単な構造でピッチ調整用の構造部材(心材32)が風圧によって発生する曲げモーメントから開放されるので、これらの可動構成部材を小型、軽量化できる。また、強風時にも羽30の全ての部位で最適なピッチ角に調整できるだけでなく、羽30の厚さ(本体36の厚さ)を風力に応じて変化できるので、強風時の羽30の抗力だけでなく揚力の増加も抑制でき、羽30や支柱22の許容風速をこれらの断面強度を増加させずに高めることができる。
As described above, in the
図5と図6を参照して、本発明の風力発電装置の他の例を説明する。図5は、羽を示す横断面図(図1の二点鎖線で示す断面図と同様)であり、図6は、図5の羽の縦断面図である。 With reference to FIG. 5 and FIG. 6, another example of the wind power generator of the present invention will be described. 5 is a cross-sectional view (similar to the cross-sectional view shown by the two-dot chain line in FIG. 1) showing the wing, and FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the wing in FIG.
実施例2の風力発電装置の概略構成は,図1に示す実施例1の風力発電装置と同様であるが、実施例2の羽60は、実施例1の羽30とはその構造が異なる。
The schematic configuration of the wind turbine generator of the second embodiment is the same as that of the wind turbine generator of the first embodiment shown in FIG. 1, but the structure of the
羽60の構造を説明する。羽60は、アルミニウム合金などの金属製の剛体からなる(作製された)円柱状の心材62と、繊維強化プラスチックやグラスファイバやカーボンファイバなどの可撓性の本体64と、繊維強化プラスチックやグラスファイバやカーボンファイバなどの可撓性の材料から作製されて横断面が楕円形の摺動部66と、繊維強化プラスチックやグラスファイバやカーボンファイバなどの可撓性の材料から作製された接続部68とを備えている。摺動部66は、心材62の外周面に接触してこの外周面を覆うように構成されており、心材62の外周面上をその周方向に摺動する。この摺動部66の外周面には接続部68が固定されている。接続部68は、円柱状の心材62の中心を挟んでほぼ対称な2ヶ所に固定されており、羽60の長手方向に直交する方向に延びている。接続部68は、摺動部66を本体64の内周面に接続させている。即ち、摺動部66は接続部68を介して本体64に接続されている。従って、摺動部66が心材62の外周面をその周方向に摺動するときは、接続部68と共に本体64も心材62に対して相対的にその周方向に移動することとなる。ここでは、本体64、摺動部66、及び接続部68を異なる名称で別体にしたが、これらを一体の構成にしてもよい。また、心材62は、本体64の横断面の中心位置Cよりもその回転方向及び風上方向にそれぞれ偏心した位置Rに配置されている。この点は、実施例1と同じである。
The structure of the
図6に示すように心材62の根元部はピッチ角調整部材28に固定されており、ピッチ角調整部材28によって心材62の全体が一様にそのピッチ角を調整(変更)される。心材62はその根元部から、ロータヘッド26を中心にした放射方向に延びている。
As shown in FIG. 6, the base of the
本体64は、その根元部がロータヘッド26に固定されており、心材62を取り囲むように放射方向に延びている筒状のものである。また、本体64の先端部は、図6に示すように心材62の先端部に固定されている。従って、心材62のピッチ角が調整されたときは、このピッチ角調整は本体64の先端部には伝達されるが、本体64は可撓性であるので本体64の全体が同一のピッチ角になるわけではない。また、本体64は、図5に示すように、その横断面形状が羽60の回転方向に長い楕円形状であるが、風下方向に揚力を発生させるように風上側と風下側とが非対称の形状になっている。
The
羽60では、ピッチ角の調整時に本体64の断面形状を変化させたり、羽60の曲げ強度や剛性を、実施例1の中間材34に依存することはできない。しかし、本体64の根元部をロータヘッド26に直接に固定し、羽60の曲げ強度や剛性に比べて捩れ剛性の低い構造、例えば図5に示すような開断面構造とすることにより、本体の端部64a,64bが風力に応じて補助本体65を摺動するので、羽60の全ての部位で最適なピッチ角に調整できる。なお、本体64を、上記の放射方向及びこれに直交する方向に延びる複数の繊維で構成してもよい。
In the
20 風力発電装置
26 ロータヘッド
28 ピッチ角調整部材
30,60 羽
32,62 心材
34 中間部材
36,64 本体
38,66 摺動部
39,68 接続部
20
Claims (9)
前記ピッチ角調整部材にその根元部が固定されると共に前記放射方向に延びる、剛体からなる心材と、
その根元部が前記ロータヘッドに固定されて前記心材を取り囲むように前記放射方向に延びる、その先端部が前記心材の先端部に固定された可撓性で筒状の本体と、
前記心材の外周面に接触してこの外周面を覆うと共に、この外周面上を摺動する摺動部と、
該摺動部を前記本体に接続させる接続部とを備えたことを特徴とする風力発電用羽。 In a wind turbine generator including a vertically extending column, a rotor head rotatably fixed to an upper end portion thereof, and a pitch angle adjusting member accommodated in the rotor head, the root portion is fixed to the rotor head. And in the blade for wind power generation extending in the radial direction around the rotor head,
A core made of a rigid body, the root of which is fixed to the pitch angle adjusting member and extends in the radial direction;
A flexible and cylindrical main body whose root is fixed to the rotor head and extends in the radial direction so as to surround the core, and whose tip is fixed to the tip of the core;
A sliding part that contacts the outer peripheral surface of the core material and covers the outer peripheral surface, and slides on the outer peripheral surface;
A wing for wind power generation comprising a connecting portion for connecting the sliding portion to the main body.
前記ピッチ角調整部材にその根元部が固定されると共に前記放射方向に延びる、剛体からなる心材と、
その根元部が前記ロータヘッドに固定されて前記心材を取り囲むように前記放射方向に延びる、剛体からなる中間部材と、
該中間部材を取り囲むように前記放射方向に延びると共に、その先端部が前記心材の先端部に固定された可撓性で筒状の本体と、
前記中間部材の外周面に接触してこの外周面を覆うと共に、この外周面上を摺動する摺動部と、
該摺動部を前記本体に接続させる接続部とを備えたことを特徴とする風力発電用羽。 In a wind turbine generator including a vertically extending column, a rotor head rotatably fixed to an upper end portion thereof, and a pitch angle adjusting member accommodated in the rotor head, the root portion is fixed to the rotor head. And in the blade for wind power generation extending in the radial direction around the rotor head,
A core made of a rigid body, the root of which is fixed to the pitch angle adjusting member and extends in the radial direction;
An intermediate member made of a rigid body, the root portion of which is fixed to the rotor head and extends in the radial direction so as to surround the core material;
A flexible and cylindrical main body extending in the radial direction so as to surround the intermediate member and having a distal end portion fixed to the distal end portion of the core material;
A sliding part that contacts the outer peripheral surface of the intermediate member and covers the outer peripheral surface, and slides on the outer peripheral surface;
A wing for wind power generation comprising a connecting portion for connecting the sliding portion to the main body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008202575A JP2010038049A (en) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Blade for wind power generation, and wind power generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008202575A JP2010038049A (en) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Blade for wind power generation, and wind power generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010038049A true JP2010038049A (en) | 2010-02-18 |
Family
ID=42010853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008202575A Pending JP2010038049A (en) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Blade for wind power generation, and wind power generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010038049A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103511193A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 新昌县冠阳技术开发有限公司 | Self-adaptive vane device for wind driven generator |
KR101515995B1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-05-04 | 윤양운 | Rotor blade |
-
2008
- 2008-08-06 JP JP2008202575A patent/JP2010038049A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103511193A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 新昌县冠阳技术开发有限公司 | Self-adaptive vane device for wind driven generator |
CN103511193B (en) * | 2012-06-29 | 2017-10-20 | 国电联合动力技术有限公司 | A kind of self-adaption leaf blade device for wind-driven generator |
KR101515995B1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-05-04 | 윤양운 | Rotor blade |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9945357B2 (en) | Flexible flap arrangement for a wind turbine rotor blade | |
ES2966169T3 (en) | Wind turbine blade with narrow shoulder and relatively thick airfoil profiles | |
DK2357358T3 (en) | Rotor blade of a wind turbine | |
US9239040B2 (en) | Root end assembly configuration for a wind turbine rotor blade and associated forming methods | |
JP5479388B2 (en) | Wind turbine blade and wind power generator equipped with the same | |
JP5506033B2 (en) | Wind turbine for wind power generation and manufacturing method thereof | |
WO2010107592A3 (en) | Wind turbine blade with damping element | |
DK2784301T3 (en) | Rotor blade device for wind turbine with load reduction characteristics | |
EP3453872A1 (en) | Methods for mitigating noise during high wind speed conditions of wind turbines | |
JP5200117B2 (en) | Wind turbine rotor design method, wind turbine rotor design support device, wind turbine rotor design support program, and wind turbine rotor | |
JP2013245564A (en) | Blade for vertical axial wind turbine and vertical axial wind turbine | |
EP2362091A1 (en) | Rotor blade vibration damping system | |
US20130259697A1 (en) | Enhanced wind turbine blade | |
JP2010038049A (en) | Blade for wind power generation, and wind power generator | |
JP4875770B2 (en) | Windmill semi-flexible mount | |
BRPI0901706A2 (en) | wind turbine blades with twisted tips | |
JP5711500B2 (en) | Wind power generator | |
JP2009191744A (en) | Vertical shaft wind turbine | |
JP3842254B2 (en) | Wind turbine structure in wind turbine generator | |
US20140234115A1 (en) | Wind turbine blade having twisted spar web | |
JP6158019B2 (en) | Axial turbine generator | |
KR101337622B1 (en) | Wind power generator | |
JP6130680B2 (en) | Vertical axis fluid power generator | |
JP4940961B2 (en) | Vertical axis drag type windmill | |
KR101345711B1 (en) | Wind power generator |