JP2014074381A - Wind-power generation device - Google Patents
Wind-power generation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014074381A JP2014074381A JP2012222952A JP2012222952A JP2014074381A JP 2014074381 A JP2014074381 A JP 2014074381A JP 2012222952 A JP2012222952 A JP 2012222952A JP 2012222952 A JP2012222952 A JP 2012222952A JP 2014074381 A JP2014074381 A JP 2014074381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter blade
- small
- blade
- diameter
- wind
- 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.)
- Granted
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、風力を電力に変換することにより発電し得る風力発電装置に関するものである。 The present invention relates to a wind turbine generator that can generate power by converting wind power into electric power.
近時において、自然エネルギーを利用した発電装置が注目されるに至っており、例えば風力を電力に変換することにより発電し得る風力発電装置について種々提案されるに至っている。かかる風力発電装置は、例えば特許文献1にて開示されているように、風を受けて軸部材を中心として回転し得るブレードと、ロータ及びステータを有した発電機とを具備しており、ブレードが風を受けて回転するのに伴い軸部材が回転すると、発電機による発電が行われ得るよう構成されていた。
Recently, power generation devices using natural energy have attracted attention. For example, various wind power generation devices that can generate power by converting wind power into electric power have been proposed. For example, as disclosed in
しかしながら、上記従来の風力発電装置においては、以下の如き問題があった。
風力発電装置は、その設置される外部環境又は発電した電気の利用目的若しくは用途等に応じてブレードの種類や大きさ等が決定されていた。これにより、例えば微風からブレードが回転開始(カットイン)し得るものの発電量が限られたもの、或いは比較的強風になってからブレードが回転開始するものの比較的大きな発電量を得られるものの何れかを外部環境に応じて任意に選択する必要があった。
However, the conventional wind power generator has the following problems.
In the wind turbine generator, the type and size of the blades are determined according to the external environment in which the wind turbine generator is installed or the purpose or use of the generated electricity. Thus, for example, either a blade that can start rotating (cut-in) from a breeze but a limited amount of power generation, or a blade that starts rotating after a relatively strong wind but a relatively large power generation amount can be obtained. It was necessary to select arbitrarily according to the external environment.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より低い風速から発電可能とされるとともに比較的大きな発電量を得ることができ、かつ、装置全体の小型化を図ることができる風力発電装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to generate power from a lower wind speed, obtain a relatively large amount of power generation, and reduce the size of the entire apparatus. It is to provide a power generation device.
請求項1記載の発明は、風力を電力に変換することにより発電し得る風力発電装置において、風を受けて軸部材を中心として回転し得る小径ブレードと、該小径ブレードより大きな径に設定されて当該小型ブレードを内側に包含し得るとともに、前記軸部材に連結されて前記小径ブレードと共に回転し得る大径ブレードと、前記軸部材と共に回転するロータ、及び当該ロータと対向した状態で固定されたステータを有し、前記小径ブレード及び大径ブレードの回転に基づきロータとステータとの間で相対回転させて発電する発電手段とを有し、前記小径ブレードの方が前記大径ブレードよりも低い風速で回転開始し得ることを特徴とする。
The invention described in
請求項2記載の発明は、請求項1記載の風力発電装置において、前記発電手段は、前記大径ブレードの内側に包含されて取り付けられたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the wind turbine generator according to the first aspect, the power generation means is included and attached inside the large-diameter blade.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の風力発電装置において、前記発電手段のロータは、前記軸部材に固定された永久磁石から成り、当該永久磁石の外周に沿って前記ステータを構成するコイルが配設されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the wind turbine generator according to the first or second aspect, the rotor of the power generation means is composed of a permanent magnet fixed to the shaft member, and the outer periphery of the permanent magnet A coil constituting the stator is provided.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れか1つに記載の風力発電装置において、前記小径ブレード及び大径ブレードが風を受けて前記軸部材が所定の回転数に達したことを条件に、外部に対する送電を遮断する遮断手段を具備したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wind turbine generator according to any one of the first to third aspects, the small-diameter blade and the large-diameter blade receive wind, and the shaft member has reached a predetermined rotational speed. On the condition of the above, it is characterized by having a shut-off means for shutting off power transmission to the outside.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか1つに記載の風力発電装置において、前記小径ブレードは、サボニウス型のブレードから成るとともに、前記大径ブレードは、ダリウス型のブレードから成ることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wind turbine generator according to any one of the first to fourth aspects, the small-diameter blade is a Savonius-type blade, and the large-diameter blade is a Darrieus-type blade. It is characterized by comprising.
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか1つに記載の風力発電装置において、前記小径ブレード、大径ブレード及び発電手段を具備したユニットを複数連結させるとともに、当該ユニット毎に独立に回転自在とされた軸部材を中心としてそれぞれのユニットの小径ブレード及び大径ブレードが回転可能とされたことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the wind power generator according to any one of
請求項1の発明によれば、風を受けて軸部材を中心として回転し得る小径ブレードと、小径ブレードより大きな径に設定されて当該小型ブレードを内側に包含し得るとともに、軸部材に連結されて小径ブレードと共に回転し得る大径ブレードとを有し、小径ブレードの方が大径ブレードよりも低い風速で回転開始し得るので、小径ブレードの回転によって、より低い風速から発電可能とされるとともに、大径ブレードの回転によって、比較的大きな発電量を得ることができ、かつ、装置全体の小型化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the small-diameter blade that can receive wind and rotate around the shaft member and the diameter of the small-diameter blade that is larger than that of the small-diameter blade can be included inside and connected to the shaft member. A large-diameter blade that can rotate together with the small-diameter blade, and the small-diameter blade can start rotating at a lower wind speed than the large-diameter blade, so that the rotation of the small-diameter blade enables power generation from a lower wind speed. By rotating the large-diameter blade, a relatively large amount of power generation can be obtained, and the entire apparatus can be reduced in size.
請求項2の発明によれば、発電手段は、大径ブレードの内側に包含されて取り付けられたので、装置全体の小型化をより一層図ることができるとともに、大型ブレードの内側に発電手段が位置するので、風と共に異物等が飛来した場合、当該発電手段に当たって破損してしまうのを抑制することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、発電手段のロータは、軸部材に固定された永久磁石から成り、当該永久磁石の外周に沿ってステータを構成するコイルが配設されたので、発電効率をより向上させることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、小径ブレード及び大径ブレードが風を受けて軸部材が所定の回転数に達したことを条件に、外部に対する送電を遮断する遮断手段を具備したので、外部の電気系統に過大な電気的負荷が生じてしまうのを抑制することができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、小径ブレードは、サボニウス型のブレードから成るとともに、大径ブレードは、ダリウス型のブレードから成るので、小型ブレードの回転開始をより低い風速から行わせることができるとともに、大径ブレードによる大きな発電量を確実に得ることができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、小径ブレード、大径ブレード及び発電手段を具備したユニットを複数連結させるとともに、当該ユニット毎に独立に回転自在とされた軸部材を中心としてそれぞれのユニットの小径ブレード及び大径ブレードが回転可能とされたので、外部環境や必要とされる発電量に応じて任意個数のユニットを連結させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, a plurality of units each having a small-diameter blade, a large-diameter blade, and power generation means are connected, and the small-diameter blade of each unit is centered on a shaft member that is independently rotatable for each unit. Since the large-diameter blade is rotatable, any number of units can be connected in accordance with the external environment and the required power generation amount.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る風力発電装置は、風力を電力に変換することにより発電し得るもので、図1〜3に示すように、小径ブレード2と、大径ブレード3と、発電手段4と、磁力支持手段5と、小径ブレード2及び大径ブレード3の回転軸を成す軸部材Lとから主に構成されており、所定長さのポール状部材Pの上端に取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The wind power generator according to the present embodiment can generate power by converting wind power into electric power. As shown in FIGS. 1 to 3, the small-
小径ブレード2は、風を受けて軸部材Lを中心として回転し得るもので、サボニウス型(所謂、垂直型及び抗力型に属する風車の形式の一つ)と称されるブレードにて構成されている。すなわち、小径ブレード2は、風を受ける受け部(2aa、2ba)が形成されるとともに軸部材Lに取り付けられた円筒状部材から成り、当該受け部(2aa、2ba)にて風を受けて回転すると軸部材Lも同方向に回転させ得るようになっている。かかる小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2bのそれぞれ)は、異なる方向から吹く風をそれぞれ受け得る受け部(2aa、2ba)が形成されており、左右何れの方向からの風も受けてその方向に回転し得るものとされている。
The small-
また、本実施形態においては、径が互いに異なる第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2bにて構成されている。しかるに、本実施形態においては、第1小径ブレード2aの方が第2小径ブレード2bより径が大きいものとされているが、第1小径ブレード2aの方が第2小径ブレード2bより径が小さいものとしてもよい。さらに、本実施形態においては、径が互いに異なる2つの小径ブレード2を直列に取り付けているが、単一の小径ブレードのみを取り付けたもの、或いは互いに径が異なる3つ以上の小径ブレードを直列に取り付けたものとしてもよい。
In the present embodiment, the first small-
大径ブレード3は、ダリウス型(所謂、垂直型及び揚力型に属する風車の形式の一つ)と称されるブレードにて構成されたもので、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)より大きな径に設定されて当該小型ブレード2を内側に包含し得るとともに、軸部材Lに連結されて小径ブレード2と共に回転し得るものである。より具体的には、本実施形態に係る大径ブレード3は、弧状に延設された複数(本実施形態においては3本)の羽根部材から成り、それぞれの端部が軸部材Lと連結されるとともに、内側に小径ブレード2が位置するよう配設されているのである。なお、本実施形態に係る大径ブレード3は、小径ブレード2と同様、左右何れの方向からの風も受けてその方向に回転し得るものとされている。
The large-
発電手段4は、小径ブレード2の下方(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2bの下方であって軸部材Lの延設方向に対して並びの位置)に配設されたもので、図4、5に示すように、軸部材Lと共に回転するロータ4a、及び当該ロータ4aと対向した状態で固定されたステータ4bを有し、小径ブレード2及び大径ブレード3の回転に基づきロータ4aとステータ4bとの間で相対回転させて発電するためのものである。
The power generation means 4 is disposed below the small-diameter blade 2 (a position below the first small-
すなわち、本実施形態に係る発電手段4は、ケースC1を筐体とするとともに、軸部材Lの中心部挿通して固定されたロータ4aと、そのロータ4aの外周縁面と対向しつつ外周を円環状に囲んだステータ4bとが当該ケースC1内に収容されており、軸部材Lがロータ4aと共に回転すると、当該ロータ4aがケースC1に固定されたステータ4bに対して相対的に回転し得るよう構成されている。
That is, the power generation means 4 according to the present embodiment uses the case C1 as a casing, the
本実施形態においては、発電手段4のロータ4aは、軸部材Lに固定された永久磁石から成り、当該永久磁石の外周に沿ってステータ4bを構成するコイルが配設されている。そして、永久磁石から成るロータ4aは、その外周縁面においてN極とS極とが交互に形成されるよう着磁されており、ステータ4bに対して相対的に回転することで、当該ステータ4bを構成するコイルに電流を生じさせ得るようになっている。
In the present embodiment, the
特に、本実施形態に係る発電手段4は、ステータ4bが3組のコイルを有する三相交流発電機と称されるものから成り、磁石から成るロータ4aがステータ4bに対して相対的に回転することによって、位相の異なる3つの波の電流を発生させ、外部に送電し得るよう構成されている。さらに、本実施形態においては、小径ブレード2及び大径ブレード3が風を受けて軸部材Lが所定の回転数に達したことを条件に、外部に対する送電を遮断する遮断手段7(図4参照)を具備している。かかる遮断手段7は、過回転防止制御方式のものから成り、ステータ4bから外部に延設された配線Hの途中に接続されている。
In particular, the power generation means 4 according to the present embodiment includes a so-called three-phase AC generator in which the
しかるに、本実施形態においては、発電手段4は、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)と共に、大径ブレード3の内側に包含されて取り付けられている。すなわち、弧状に形成された大径ブレード3にて周囲が囲まれた位置に発電手段4が取り付けられており、風力発電装置1全体の小型化をより一層図ることができるとともに、大型ブレード3の内側に発電手段4が位置するので、風と共に異物等が飛来した場合、当該発電手段4に当たって破損してしまうのを抑制することができる。
However, in this embodiment, the power generation means 4 is included and attached inside the
なお、本実施形態においては、軸部材Lと略同心状に延びるカバー部材Bが組み付けられており、かかるカバー部材Bの上端部に発電手段4のケースC1が取り付けられている。また、風力発電装置1の下端部側には、フランジAが形成されており、当該フランジAをポール状部材Pの上端面に固定させることで、風力発電装置1全体が固定されるようになっている。
In the present embodiment, a cover member B extending substantially concentrically with the shaft member L is assembled, and a case C1 of the power generation means 4 is attached to the upper end portion of the cover member B. Moreover, the flange A is formed in the lower end part side of the
さらに、本実施形態に係る軸部材Lは、磁力支持手段5により支持されている。かかる磁力支持手段5は、軸部材Lを磁力にて浮上させて当該軸部材L及び小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)及び大径ブレード3を回転自在に支持し得るもので、図6、7に示すように、ケースC2を筐体とするとともに、当該ケースC2内に、軸部材Lの所定部位に形成されて当該軸部材Lと共に回転可能な可動側磁石M1と、該可動側磁石M1の一方の面(本実施形態においては下面)と対向しつつケースC2に固定された固定側磁石M2とを有して構成されている。
Furthermore, the shaft member L according to the present embodiment is supported by the magnetic force support means 5. The magnetic force support means 5 can float the shaft member L with a magnetic force and rotatably support the shaft member L, the small-diameter blade 2 (the first small-
より具体的には、可動側磁石M1及び固定側磁石M2は、図6、7に示すように、それぞれ円板状の永久磁石から成り、可動側磁石M1における中央孔aの内径寸法が軸部材Lの外径寸法と略同一に設定されているとともに、固定側磁石M2における中央孔bの内径寸法が軸部材Lの外径寸法より若干大きく設定されている。そして、軸部材Lを可動側磁石M1の中央孔aに挿通させて固定させる一方、固定側磁石M2をケースC2に固定させ、その中央孔bに軸部材Lを挿通させて組み付けると、当該軸部材Lは、中央孔bの内周面との間にクリアランスが生じた状態とされて回転自在とされる。 More specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the movable side magnet M1 and the fixed side magnet M2 are each made of a disk-like permanent magnet, and the inner diameter dimension of the central hole a in the movable side magnet M1 is a shaft member. The outer diameter dimension of L is set to be substantially the same, and the inner diameter dimension of the central hole b in the fixed-side magnet M2 is set slightly larger than the outer diameter dimension of the shaft member L. When the shaft member L is inserted and fixed in the central hole a of the movable side magnet M1, the fixed side magnet M2 is fixed to the case C2, and the shaft member L is inserted into the central hole b and assembled. The member L is in a state in which a clearance is generated between the member L and the inner peripheral surface of the central hole b, and is rotatable.
しかるに、可動側磁石M1及び固定側磁石M2は、互いに対向する面が同極(S極又はN極)となるよう取り付けられており、これら可動側磁石M1と固定側磁石M2との間の反発力により軸部材Lを浮上させ支持し得るようになっている。なお、軸部材Lは、磁力支持手段5に加え、ローラベアリングやニードルベアリング等から成る汎用の支承手段6にて回転自在に支持されている。これにより、軸部材Lは、磁力支持手段5による磁力によって軸方向に浮上して支持されるとともに、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)及び大径ブレード3が風を受けると、浮上状態を維持しつつ回転し得るよう構成されている。
However, the movable side magnet M1 and the fixed side magnet M2 are attached so that the surfaces facing each other have the same polarity (S pole or N pole), and the repulsion between the movable side magnet M1 and the fixed side magnet M2 The shaft member L can be lifted and supported by force. The shaft member L is rotatably supported by general-purpose support means 6 including a roller bearing and a needle bearing in addition to the magnetic force support means 5. As a result, the shaft member L is lifted and supported in the axial direction by the magnetic force of the magnetic force support means 5, and the small-diameter blade 2 (the first small-
ここで、本実施形態においては、上述したように、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)がサボニウス型のブレードから成るとともに、大径ブレード3がダリウス型のブレードから成り、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)の方が大径ブレード3よりも低い風速で回転開始し得るものとされている。これにより、微風(弱風)時から小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)が回転開始し、軸部材Lと共に大径ブレード3を回転させることができるので、低い風速時においてもカットインさせることができる。
Here, in this embodiment, as described above, the small-diameter blade 2 (the first small-
なお、小径ブレード2は、サボニウス型の他、パドル型、クロスフロー型又はS型ロータ型等の他の形態(但し、抗力型が好ましい)のブレードとしてもよく、大径ブレード3は、ダリウス型の他、ジャイロミル型又は直線翼型等の他の形態(但し、揚力型が好ましい)のブレードとしてもよい。
The small-
さらに、本実施形態においては、図9に示すように、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)、大径ブレード3及び発電手段4を具備したユニット(Y1〜Y4)を複数(本実施形態においては4個)連結させるとともに、当該ユニット(Y1〜Y4)毎に独立に回転自在とされた軸部材Lを中心としてそれぞれのユニット(Y1〜Y4)の小径ブレード2及び大径ブレード3が回転可能とされている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 9, units (Y1 to Y4) each including a small-diameter blade 2 (first small-
すなわち、各ユニットにおいては、図8に示すように、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)、大径ブレード3及び発電手段4を金属製のフレームFにて収容するとともに、かかるフレームFの下部及び上部には、それぞれ支持フレームFa、Fbが十字状に固定されており、これら支持フレームFaと支持フレームFbとの間に軸部材Lが支持されているのである。
That is, in each unit, as shown in FIG. 8, the small-diameter blade 2 (the first small-
また、フレームFは、その下部の所定位置に4つの位置決め孔hが形成されているとともに、上部の所定位置に4つの位置決めボルトdが上方に向けて突出形成されている。そして、フレームFを上下方向に複数段重ね合わせるとともに、上部のフレームFにおける位置決め孔hに下部のフレームFにおける位置決めボルトdをそれぞれ挿通して位置決めさせ、ユニット(Y1〜Y4)を上下方向に連結させることにより、複数の風力発電装置1を直列(上下方向)に連結させているのである。
The frame F is formed with four positioning holes h at a predetermined position on the lower portion thereof, and four positioning bolts d projecting upward at a predetermined position on the upper portion thereof. Then, the frames F are stacked in a plurality of stages in the vertical direction, and the positioning bolts d in the lower frame F are inserted into the positioning holes h in the upper frame F so as to be positioned, thereby connecting the units (Y1 to Y4) in the vertical direction. By doing so, the plurality of
特に、本実施形態においては、一定の方向から風が吹いた場合、隣り合うユニット(Y1〜Y4)のブレード(小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)並びに大径ブレード3)が互いに逆向きに回転し得るようになっている。例えば、一定の方向の風が吹いた際、最上段のユニットY4のブレード(小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)並びに大径ブレード3:以下同じ)は右回転、上から2番目に位置するユニットY3のブレードは左回転、上から3番目に位置するユニットY2のブレードは右回転、最下段のユニットY1のブレードは左回転の如く、ブレードの回転方向を左右で交互に異ならせているのである。これにより、連結したユニット全体が共振して激しく左右に振れてしまうのを回避でき、安定して風力発電装置を設置することができる。
In particular, in the present embodiment, when the wind blows from a certain direction, the blades (small diameter blade 2 (first
上記実施形態によれば、風を受けて軸部材Lを中心として回転し得る小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)と、小径ブレード2(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b)より大きな径に設定されて当該小型ブレード2を内側に包含し得るとともに、軸部材Lに連結されて小径ブレード2と共に回転し得る大径ブレード3とを有し、小径ブレード2の方が大径ブレード3よりも低い風速で回転開始し得るので、小径ブレード2の回転によって、より低い風速から発電可能とされるとともに、大径ブレード3の回転によって、比較的大きな発電量を得ることができ、かつ、装置全体の小型化を図ることができる。
According to the embodiment, the small-diameter blade 2 (first small-
また、発電手段4のロータ4aは、軸部材Lに固定された永久磁石から成り、当該永久磁石の外周に沿ってステータ4bを構成するコイルが配設されたので、発電効率をより向上させることができる。さらに、小径ブレード2及び大径ブレード3が風を受けて軸部材Lが所定の回転数に達したことを条件に、外部に対する送電を遮断する遮断手段7を具備したので、外部の電気系統に過大な電気的負荷が生じてしまうのを抑制することができる。
Further, the
またさらに、本実施形態によれば、小径ブレード2は、サボニウス型のブレードから成るとともに、大径ブレード3は、ダリウス型のブレードから成るので、小型ブレード2の回転開始をより低い風速から行わせることができるとともに、大径ブレード3による大きな発電量を確実に得ることができる。
Furthermore, according to this embodiment, the small-
また、小径ブレード2、大径ブレード3及び発電手段4を具備したユニット(Y1〜Y4)を複数連結させるとともに、当該ユニット(Y1〜Y4)毎に独立に回転自在とされた軸部材を中心としてそれぞれのユニット(Y1〜Y4)の小径ブレード2及び大径ブレード3が回転可能とされたので、外部環境や必要とされる発電量に応じて任意個数のユニットを連結させることができる。
In addition, a plurality of units (Y1 to Y4) each having a
なお、本実施形態によれば、軸部材Lを磁力にて浮上させて当該軸部材L及びブレード(本実施形態においては、ブレード(第1小径ブレード2a及び第2小径ブレード2b、並びに大径ブレード3)を回転自在に支持し得る磁力支持手段5を備えたので、効率的な発電を図ることができるとともに、ブレードの回転時に生じる騒音を著しく低減することができる。すなわち、軸部材Lを磁気浮上させることで、ブレードの回転時の摺動抵抗を低減することができ、発電効率の向上及び騒音の低下を図ることができるのである。
According to the present embodiment, the shaft member L is levitated by a magnetic force, and the shaft member L and the blade (in this embodiment, the blades (the first small-
また、本実施形態に係る磁力支持手段5は、軸部材Lの所定部位に形成された可動側磁石M1と、当該可動側磁石M1と対向させて固定された固定側磁石M2とを有して構成され、当該可動側磁石M1と固定側磁石M2との間の反発力により軸部材Lを浮上させ得るので、より簡素な構成にて軸部材Lを浮上させつつ支持することができる。特に、本実施形態においては、磁力支持手段5による磁力にて軸部材L及びブレード等の重力に抗して支持させているとともに、補助的に支承手段6によっても回転自在に支持させているので、ブレードの回転時の抵抗をより小さくしつつ円滑な回転を保持させることができる。 Further, the magnetic force support means 5 according to the present embodiment includes a movable side magnet M1 formed at a predetermined portion of the shaft member L, and a fixed side magnet M2 fixed to face the movable side magnet M1. Since the shaft member L can be floated by the repulsive force between the movable side magnet M1 and the fixed side magnet M2, the shaft member L can be supported while being floated with a simpler configuration. In particular, in this embodiment, the shaft member L and the blade are supported against the gravity by the magnetic force of the magnetic force support means 5 and are also rotatably supported by the support means 6. Smooth rotation can be maintained while reducing the resistance during rotation of the blade.
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばポール状部材Pの上端に取り付ける形態に代え、任意の場所(風通りがよい屋根上等)に固設させるものとしてもよい。また、本実施形態においては、磁力支持手段5によって軸部材Lを磁力にて浮上させて当該軸部材L及びブレード(小径ブレード2及び大径ブレード3)を回転自在に支持しているが、磁気にて浮上させず軸部材Lを支持するものとしてもよい。さらに、発電手段4にて発電した電力を蓄電する蓄電手段を具備させるようにしてもよい。なお、本実施形態に係る発電手段4は、ロータ4aが永久磁石から成るものとされているが、電磁石から成るものとしてもよい。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, instead of the form attached to the upper end of the pole-shaped member P, it is fixed to an arbitrary place (such as on a roof with good wind passage). It is good also as what makes it. In this embodiment, the shaft member L is lifted by magnetic force by the magnetic force support means 5 and the shaft member L and the blades (the
風を受けて軸部材を中心として回転し得る小径ブレードと、小径ブレードより大きな径に設定されて当該小型ブレードを内側に包含し得るとともに、軸部材に連結されて小径ブレードと共に回転し得る大径ブレードとを有し、小径ブレードの方が大径ブレードよりも低い風速で回転開始し得る風力発電装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付与されたもの等にも適用することができる。 A small-diameter blade that can rotate around the shaft member in response to wind, and a large-diameter blade that is set to a larger diameter than the small-diameter blade and can include the small blade inside, and can be connected to the shaft member and rotate with the small-diameter blade. If it is a wind power generator that has a blade and the small diameter blade can start rotating at a lower wind speed than the large diameter blade, it should also be applied to those with different external shapes or those with other functions Can do.
1 風力発電装置
2 小径ブレード
3 大径ブレード
4 発電手段
5 磁力支持手段
6 支承手段
7 遮断手段
L 軸部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
風を受けて軸部材を中心として回転し得る小径ブレードと、
該小径ブレードより大きな径に設定されて当該小型ブレードを内側に包含し得るとともに、前記軸部材に連結されて前記小径ブレードと共に回転し得る大径ブレードと、
前記軸部材と共に回転するロータ、及び当該ロータと対向した状態で固定されたステータを有し、前記小径ブレード及び大径ブレードの回転に基づきロータとステータとの間で相対回転させて発電する発電手段と、
を有し、前記小径ブレードの方が前記大径ブレードよりも低い風速で回転開始し得ることを特徴とする風力発電装置。 In a wind turbine generator that can generate power by converting wind power into electric power,
A small-diameter blade that can rotate around a shaft member in response to wind;
A large-diameter blade that is set to have a larger diameter than the small-diameter blade and can include the small blade inside, and that is connected to the shaft member and can rotate with the small-diameter blade;
A power generator that includes a rotor that rotates together with the shaft member, and a stator that is fixed in a state of being opposed to the rotor, and that generates power by relatively rotating between the rotor and the stator based on the rotation of the small-diameter blade and the large-diameter blade. When,
And the small-diameter blade can start rotating at a lower wind speed than the large-diameter blade.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012222952A JP5882174B2 (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Wind power generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012222952A JP5882174B2 (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Wind power generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014074381A true JP2014074381A (en) | 2014-04-24 |
JP5882174B2 JP5882174B2 (en) | 2016-03-09 |
Family
ID=50748691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012222952A Active JP5882174B2 (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Wind power generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5882174B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018079830A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 株式会社J・M・P | Shaft structure for vertical shaft and wind power generation device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005315266A (en) * | 2003-12-03 | 2005-11-10 | Shiro Kanehara | Power generating system using natural force |
JP2006329106A (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Inaba Denki Seisakusho:Kk | Wind power generation system |
JP2008106732A (en) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Hi Energy Technology Co Ltd | Two-axis vertical shaft wind turbine |
JP2008128003A (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Shinko Electric Co Ltd | Power generation device |
JP2009103053A (en) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Eco Win:Kk | Wind power generator |
WO2010135032A1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | Impact Technologies Group, Inc. | Vertical axis wind turbine and generator therefore |
-
2012
- 2012-10-05 JP JP2012222952A patent/JP5882174B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005315266A (en) * | 2003-12-03 | 2005-11-10 | Shiro Kanehara | Power generating system using natural force |
JP2006329106A (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Inaba Denki Seisakusho:Kk | Wind power generation system |
JP2008106732A (en) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Hi Energy Technology Co Ltd | Two-axis vertical shaft wind turbine |
JP2008128003A (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Shinko Electric Co Ltd | Power generation device |
JP2009103053A (en) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Eco Win:Kk | Wind power generator |
WO2010135032A1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | Impact Technologies Group, Inc. | Vertical axis wind turbine and generator therefore |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018079830A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 株式会社J・M・P | Shaft structure for vertical shaft and wind power generation device |
JP2018071463A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 株式会社J・M・P | Shaft structure of vertical shaft and wind power generation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5882174B2 (en) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120148403A1 (en) | Counter-rotating vertical axis wind turbine assembly | |
JP2007154780A (en) | Wind power generating device | |
EP2378117A1 (en) | Wind turbine | |
JP2001132617A (en) | Wind power generation device | |
US8198748B1 (en) | Magnetically levitated linear barrel generator | |
US20150102605A1 (en) | Generator for a gearless wind power installation | |
US20160312768A1 (en) | Wind Power Generating Apparatus | |
JP2006094645A (en) | Revolving-field type synchronous generator and wind power generation device using permanent magnet | |
KR20110003831A (en) | Vertical type wind power generator | |
CN104389742A (en) | Magnetic levitation wind-driven generator with vertical shaft inner rotor | |
CN102364094A (en) | Bidirectional wind barrel type magnetic suspension wind power generation device | |
KR101435112B1 (en) | Plate structure with a generator | |
JP2007107496A (en) | Wind power generation device | |
CN202326021U (en) | Two-way air duct type magnetic suspension wind power generation device | |
JP5882174B2 (en) | Wind power generator | |
JP2014204644A (en) | Generator of monopole configuration | |
JP2002317749A (en) | Savonius type wind power generator | |
JP2004211707A (en) | Wind power generator | |
JP2009287516A (en) | Vertical shaft type windmill | |
TWI833230B (en) | Improvements in wind turbines | |
CN202073711U (en) | Vertical-shaft magnetic suspension wind driven generator having functions of breeze startup and lightning protection | |
JP2016169711A (en) | Wind turbine for wind power generation and wind power generator | |
JP2014074382A (en) | Wind-power generation device | |
US10804782B2 (en) | Energy conserving power generator | |
JP2015061464A (en) | Permanent magnet rotary electric machine and wind generator system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150123 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150219 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150814 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151110 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20151118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160126 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5882174 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |