JP2013029056A - 風袋を具備する風車ブレード - Google Patents

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Abstract

【課題】平均風速の弱い市街地近郊で運用の小型風力発電機を低風速でも自己起動し低回転、低騒音で環境に融和する高効率な発電ができる効力翼風力発電機を提供する。
【解決手段】風を有効に受け効率を高める風袋を具備する風車ブレードにより、風エネルギーを高める高効率な風力発電機を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、風力発電及び風力利用に適用される風車ロータにおける風袋を具備する
風車ブレードに関するものである。
近年の風力発電用風車は飛行機の揚力翼の技術が風力発電用のブレードにも生かさ れた大型の揚力翼風車が主流であるが、市街地近郊でも小型風力発電用として揚力翼 のプロペラ風車や直線ダリウス風車を見かけるが、また揚力翼風車は高回転、低トル クで風力発電に適しているとされるが、実態は弱風時の自己起動性の悪さや強風時の 高速回転で危険性を感じ不快な騒音を伴なうなど問題を抱えている。
しかしながら、古くから利用されてきた抗力翼風車は低風速でも自己起動性があり低回転で安全性が高く低騒音で環境にやさしい市街地近郊の小型風力発電機として適していると考えるが、抗力翼風車の優位点である低回転、高トルクは発電には不向きという欠点がある。
特開２００６−１５２８９８ 特開２００４−１８３６４０
本発明は、抗力翼風車が発電には不向きという従来の欠点に鑑み、ブレードの受風面に風袋機能をもたせて風エネルギーを増大させる風袋を具備する風車ブレードにより発電効率を高めた抗力翼風力発電機を提供する事を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は昔からそして今も利用されているオランダ風車や人の操作で空を飛ぶハングライダーまたは鷲や鷺などの大型鳥類または昔から伝承の風袋を持つ奴凧の観察から、受けた風を効果的に利用し、風エネルギーを増大する風袋機構の考えに至った。
この風袋風車とは、ブレードの受風面は正面方向に湾曲して多くの風を集める形状とし、ブレード後縁のほぼ中央部を中心に内側へ円孤形状した部分（今後風袋部と称す）から受風面で多く集めた風を集約して勢いよく後方に放出し、更にその風袋部を背面方向になめらかに反らしてスムーズに風を流す流線形とする事で、風車ロータが回転する事により生じるブレード背面抗力風の流れを拡散して気圧が薄くなり、受風面風袋部の風を吸い込む相乗作用が生まれて、風速を高め風エネルギーを増大する効果を生む機構である。
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
・ ブレードの受風面を湾曲することにより、これまでは多くの有効な風が風車ロ
ータの回転で風車ロ−タの外側に飛散していたが、この飛散を防ぎ多くの風を取り入れる事ができる。
・ ブレード後縁のほぼ中央部を中心に内側へ円弧形状とした部分（風袋部）か
ら（１）で集めた風を集約して放出する事により風速が高まり風エネルギーの増大効果を生む。
（３）更にその風袋部を背面方向になめらかに反らして流線形とし、ブレードに作用
する背面抗力風の流れを拡散する事で気圧が薄くなり、受風面が風袋部から排出される風と相乗作用し、いっそう風速が高まり風エネルギーの増大効果が得られる。
したがって、この（１）〜（３）の効果により、風エネルギーが増大されこれまで以上の高効率な発電ができる。
本発明を実施するための最良の第1の風車ロータの実施例を示す図である。 風袋風車ブレードの正面図である。 図２のＡ―Ａ´断面図である。 図２のＢ−Ｂ´断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、ブレード２の６枚翼の風袋風車ロータ１を現わしているが、ブレード２の枚数は２枚の複数枚が可能で、それぞれの特徴があり発電機の性能や環境に即して選択が可能である。
図２は１枚のブレード２の受風面３を示し、Ａ―Ａ´は縦断面、Ｂ−Ｂ´は横断面の位置を示し、ブレード後縁のほぼ中央部を中心に内側へ円孤形状とした線４を、そして点線で囲んだ風袋部５を表している。
図３は図２のＡ―Ａ´縦断面図を示し、ブレード受風面３、ブレード背面７の形状を表している。
図４は図２のＢ−Ｂ´横断面を示し、風袋部を点線円６で囲み後方へなめらかな反りの状態を示し、受風面風８及び背面抗力風９の風の流れ方向を表している。
本発明は、市街地近郊で環境面に融和し、中風速でも所定の発電が見込める抗力翼風力発電機は、家庭用大容量のリチウム電池への供給電源など早急な需要が見込まれ、
生産にあたり類似品との摩擦を避けるために、該申請人で商標登録出願「風袋風車（商願２０１１−００１５３１）」の査定を、意匠登録願「風袋風車翼（意願２０１１−１５２１７）」を出願しています。
１ 風袋風車ロータ
２ 風袋風車ブレード
３ ブレードの受風面
４ ブレード後縁円弧形状の線
５ 風袋部
６ 風袋部のなめらかな反り
７ ブレード背面
８ 受風面の自然風の流れ
９ 背面抗力風の流れ

Claims (3)

  1. ブレードの受風面が正面方向に湾曲する受風面を特徴とする風車ブレード。
  2. ブレード後縁のほぼ中央部を中心に内側へ円弧形状とした風袋部を特徴とする
    風車ブレード。
  3. ブレード後縁の風袋部が背面後方になめらかな反りを特徴とする風車ブレード。
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