JP2012082773A - 風力発電装置および風力発電装置を備えた塔状構造物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】塔状構造物10の重心と、塔状構造物10の内部に配置された回転軸30、羽根50、および発電部20からなる集合体である風力発電装置1の重心とは、水平方向に相対移動する構成を有する。この相対移動により塔状構造物10における水平方向への揺れの振幅の少なくとも一部が相殺される。さらに、発電部20を上側に配置し、回転軸30および羽根50を下側に配置することにより、制振力が発生する位置である風力発電装置1の重心位置を上方に移動させて、塔状構造物10に対する制振効果を高めることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明の風力発電装置および風力発電装置を備えた塔状構造物は、塔状構造物に吹き付ける風や、地震などの外力によって塔状構造物が揺れた際に、塔状構造物の重心と、塔状構造物の内部に配置された(回転軸、前記羽根、および前記発電部からなる集合体である)風力発電装置の重心とは、水平方向に相対移動する構成を有する。この相対移動により塔状構造物における水平方向への揺れの振幅の少なくとも一部が相殺される。
以下、本発明の第1の実施形態に係る風力発電装置を備える鉄塔について図1から図4を参照して説明する。図1は、本実施形態の鉄塔および風力発電装置の概略を説明する模式図である。
発電部20は、ブレード50及びシャフト30によって回転駆動されることにより、電力を発生させるものである。発電部20により発電された電力は、風力発電装置1が設置された基地局において消費されてもよいし、充電池などに蓄電されてもよい。さらに、基地局で消費されずに余った電力は外部の系統に供給されて(売電して)もよい。発電部20には、図2に示すように、発電を行う発電部本体21と、発電部本体21を支持する支持部22とが設けられている。
まず、風力発電装置1における発電について説明する。図1に示すように、風力発電装置1は、風を受けるとシャフト30を中心として回転する。具体的には、ブレード50は、風を受けることにより、揚力や抗力を発生してシャフト30を中心として回転する。シャフト30が回転し始めると、ブレード50は風に加えて自らの回転による相対的な空気の流れを受けることにより、揚力や抗力を発生してシャフト30を中心として回転する。
次に、本発明の第2の実施形態について図5を参照して説明する。
本実施形態の風力発電装置を備える鉄塔の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、風力発電装置のシャフトを支える構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図5を用いてシャフトを支える構成の周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。図5は、本実施形態に係る風力発電装置のシャフトを支える構成を説明する模式図である。
次に、本発明の第2の実施形態の変形例について図6を参照して説明する。
本変形例における風力発電装置を備える鉄塔の基本構成は、第2の実施形態と同様であるが、第2の実施形態とは、風力発電装置の発電部を支える構成が異なっている。よって、本変形例においては、図6を用いて発電部を支える構成の周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。図6は、本変形例に係る風力発電装置の発電部を支える構成を説明する模式図である。
なお、上述の変形例で説明したように、発電部20は、発電部本体21および支持部22から構成されていてもよいし、図7に示すように、発電部本体21のみから構成されていてもよい。このように構成することで、風力発電装置201は、鉄塔10に対して水平方向(図7の左右方向)にのみ相対移動する。風力発電装置201の水平方向への相対移動においても、鉄塔10に対する制振効果を得ることができる。
Claims (6)
- 中心軸線まわりに回転可能に支持された回転軸と、
前記中心軸線を中心とした円周上に前記中心軸線方向に延びて配置され、風を受けて前記回転軸を回転駆動させる羽根と、
前記回転軸の回転駆動力が伝達されることにより電力を発電する発電部と、
が設けられた風力発電装置であって、
前記発電部は塔状構造物の内部に配置されるとともに、前記発電部から下方に向かって前記回転軸が延びて配置され、
前記回転軸、前記羽根、および前記発電部からなる集合体の重心位置が、前記塔状構造物の重心位置に対して水平方向に相対移動可能に構成されていること風力発電装置。 - 前記発電部には、
前記回転軸から回転駆動力が伝達され、電力を発電する発電部本体と、
前記塔状構造物に取り付けられ、前記発電部本体を下方から支持する支持部と、
が設けられ、
前記発電部本体、前記回転軸および前記羽根と前記支持部とは、前記支持部よりも上方に設定された所定の点を中心とした周方向に相対移動可能に構成されている請求項1記載の風力発電装置。 - 前記発電部本体における前記支持部との接触面は、前記所定の点を中心とする凸状の球面とされ、
前記支持部における前記発電部本体との接触面は、前記発電部本体の接触面と相対移動可能に接触する凹状の球面とされるとともに、前記回転軸が挿通される貫通孔が設けられている請求項2記載の風力発電装置。 - 前記発電部は、前記塔状構造物に対して水平方向に相対移動可能に支持されていると共に、
前記発電部と前記塔状構造物との間には、前記発電部を水平方向に付勢する弾性部が設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の風力発電装置。 - 前記回転軸は、前記塔状構造物に対して回転可能に支持され、
前記回転軸と前記塔状構造物との間には、前記回転軸を水平方向に付勢する弾性部が配置されている請求項2から4のいずれか一項に記載の風力発電装置。 - 塔状構造物と、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の風力発電装置と、
が設けられている風力発電装置を備えた塔状構造物。
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