JP2014136990A - Rectifier of wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風車の整流装置に関するものであり、更に詳しくは、垂直回転軸に複数のブレードを取り付けてなる風車において、風向を制御して風を該ブレードに好ましく誘導することにより風車を効率的に回転させると共に強風時には風を遮断することにより風車を保護するようにした整流装置に係るものである。本発明における風車は、一例として発電用に用いられる。 The present invention relates to a wind turbine rectifier, and more particularly, in a wind turbine in which a plurality of blades are attached to a vertical rotation shaft, and efficiently wind the wind turbine by controlling the wind direction and preferably guiding the wind to the blades. And a rectifier that protects the windmill by blocking the wind during strong winds. The windmill in the present invention is used for power generation as an example.
特開2006−22798号公報は、垂直回転軸に複数のブレードを取り付けてなる風車において、風向を制御して風をブレードに誘導するようにした整流板(以下「従来の風車の整流板」という。)を開示している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-22798 discloses a wind turbine in which a plurality of blades are attached to a vertical rotating shaft, and a current plate that controls the wind direction and guides the wind to the blades (hereinafter referred to as “conventional wind turbine current plate”). .) Is disclosed.
上記従来の風車の整流板は、風車に一定の角度で固定され、又は一定の角度範囲内で水平方向に回動自在に配設されている。すなわち、従来の風車の整流板は、水平方向に回動自在であっても、専ら風の力により受動的に回動されるにすぎないものであり、自ら回動して風向を積極的に制御することにより風をブレードに誘導するものではない。更に、従来の風車の整流板は、強風時に風を遮断することにより風車を保護することができない。 The rectifying plate of the conventional windmill is fixed to the windmill at a certain angle, or is disposed so as to be rotatable in the horizontal direction within a certain angle range. That is, even if the current plate of the conventional wind turbine is rotatable in the horizontal direction, it is only passively rotated by the force of the wind. It does not induce wind to the blade by controlling it. Furthermore, the current plate of the conventional windmill cannot protect the windmill by blocking the wind during strong winds.
本発明は、従来の風車の整流板における上述の如き問題を解決し、整流板が自ら回動して風向を積極的に制御することにより風をブレードに好ましく誘導することにより風車を効率的に回転させると共に強風時には風を遮断することにより風車を保護するようにした風車の整流装置を提供しようとしてなされたものである。 The present invention solves the above-described problems in the current plate of a conventional windmill, and efficiently winds the windmill by preferably guiding the wind to the blades by the rotation of the current plate and positively controlling the wind direction. An object of the present invention is to provide a wind turbine rectifier that rotates and protects the wind turbine by blocking the wind during strong winds.
上記課題を解決するために、本発明は、下記の如き風車の整流装置を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a rectifier for a windmill as described below.
(1)垂直回転軸に複数のブレードを取り付けてなる風車において、
該ブレードの周囲には複数の整流板を水平方向に回動自在に配設し、各整流板を相互に連動させ、該整流板のうちの少なくとも一つをアクチュエータにより水平方向に回動させることによりすべての整流板を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようになし、以て、該整流板に風向を制御させて風をブレードに誘導すると共に強風時には該整流板に風を遮断させることにより風車を保護するようにしたことを特徴とする整流装置(請求項1)。
(1) In a windmill in which a plurality of blades are attached to a vertical rotation shaft,
Around the blade, a plurality of rectifying plates are rotatably arranged in the horizontal direction, the rectifying plates are interlocked with each other, and at least one of the rectifying plates is rotated in the horizontal direction by an actuator. This makes it possible to simultaneously rotate all the current plates in the same horizontal direction by the same angle, so that the current direction is controlled by the current plates and the wind is guided to the blades. A rectifier that protects the wind turbine by blocking it (Claim 1).
(2)前記各整流板は、水平方向に回動自在に配設した垂直軸に固定することにより、水平方向に回動自在となす(請求項2)。 (2) Each of the rectifying plates can be rotated in the horizontal direction by being fixed to a vertical shaft that is rotatably disposed in the horizontal direction.
(3)前記各整流板を相互に連動させるために前記各垂直軸をリンクを介して相互に連結し、該垂直軸のうちの少なくとも一つをアクチュエータにより水平方向に回動させることによりすべての整流板を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようになす(請求項3)。 (3) All the vertical shafts are connected to each other through a link in order to link the respective rectifying plates to each other, and at least one of the vertical shafts is horizontally rotated by an actuator. The current plate is simultaneously rotated in the same horizontal direction by the same angle (claim 3).
(4)前記リンクは、同一の長さを有する複数のリンク杆の各端を連結軸を介して相互に回動自在に連結してなる正多角形リンクであり、前記垂直軸を前記ブレードの周囲に等角度間隔で配設し、前記各垂直軸に一端を固定した連結杆の他端を該連結軸に回動自在に連結する(請求項4)。 (4) The link is a regular polygonal link in which ends of a plurality of link rods having the same length are connected to each other via a connecting shaft so as to be rotatable, and the vertical shaft is connected to the blade. The other end of the connecting rod, which is disposed around the periphery at equal angular intervals and has one end fixed to each of the vertical shafts, is rotatably connected to the connecting shaft.
本発明によれば、ブレードの周囲に配設した複数の整流板を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようになし、該整流板に風向を制御させて風をブレードに誘導するようにしているため、刻々と変化する風向に応じて、風車に吹き込む風の向きを該整流板に随時変えさせることにより、常に風車に最も有利な方向の風を与えることができる(図1参照)。すなわち、風向の如何にかかわらず、風車を効率的に回転させることができる。また、台風等による強風時には、すべての整流板を閉じることにより、強風から風車を保護することができる(図3参照)。 According to the present invention, the plurality of rectifying plates arranged around the blade are simultaneously rotated in the same horizontal direction by the same angle, and the rectifying plate is controlled in the wind direction to guide the wind to the blade. Therefore, by changing the direction of the wind blown into the windmill at any time according to the wind direction that changes every moment, the wind in the most advantageous direction can always be given to the windmill (see FIG. 1). ). That is, the windmill can be efficiently rotated regardless of the wind direction. Moreover, at the time of the strong wind by a typhoon etc., a windmill can be protected from a strong wind by closing all the baffle plates (refer FIG. 3).
本発明における風車は、フレーム1には垂直回転軸3を設け、該垂直回転軸に複数のブレード5、5・・・を取り付けてなるものである。
In the windmill according to the present invention, a
ブレード5、5・・・の周囲には複数の整流板7、7・・・を水平方向に回動自在に配設する。すなわち、整流板7、7・・・は、すべてのブレード5、5・・・を取り囲むように環状に配設される。各整流板7は、一例として、板状部7aの上下両端に取付部7b、7cを備えさせてなるものとする。
A plurality of rectifying
各整流板7は、好ましくは、水平方向に回動自在に配設した垂直軸9に固定することにより、水平方向に回動自在となす。
Each rectifying
各整流板7を相互に連動させることにより、該整流板7、7・・・のうちの少なくとも一つをアクチュエータ11により水平方向に回動させることによりすべての整流板7、7・・・を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようになす。
By linking the
各整流板7を相互に連動させるためには、例えば、各整流板7の対応部を連結部材(図示せず。)を介して直接相互に連結してもよいが、図示の事例においては各垂直軸9をリンク13を介して相互に連結し、該垂直軸9、9・・・のうちの少なくとも一つをアクチュエータ11により水平方向に回動させることによりすべての整流板7、7・・・を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようにしている。
In order to link the rectifying
図示のリンク13は、同一の長さを有する複数のリンク杆13aの各端を連結軸13bを介して相互に回動自在に連結してなる正多角形リンクであり、前記垂直軸9、9・・・を前記ブレード5、5・・・の周囲に等角度間隔で配設し、前記各垂直軸9に一端15aを固定した連結杆15の他端15bを該連結軸13bに回動自在に連結する。
The illustrated
垂直軸9をアクチュエータ11により水平方向に回動させるために、一例として、該垂直軸9に一端15aを固定した連結杆15の他端15bに延長部15’を設け、該延長部15’をアクチュエータ11の作用部11aに回動自在に連結する。
In order to rotate the
アクチュエータ11は、例えば、先端に作用部11aを備えた雄ねじ杆11bを雌ねじ(図示せず。)に進退自在かつ回転不能に螺合させ、該雌ねじを電気モータ(図示せず。)により回転させることにより該雄ねじ杆11bを進退させるようにしてなるものとする。
The
図示のアクチュエータ11は、回動軸17を介してフレーム1に回動自在に取り付けられている。
The illustrated
以上により、整流板7、7・・・に風向(風車に吹き込む風の向き)を制御させて風をブレード5、5・・・に好ましく誘導することにより風車を効率的に回転させると共に強風時には該整流板7、7・・・に風を遮断させることにより風車を保護するようになす。
By controlling the wind direction (the direction of the wind blown into the windmill) by the rectifying
すなわち、前記アクチュエータ11は、風車に吹き込む風の風向と風速とに応じて整流板7、7・・・を前述の如く回動させる。そのために、風車には一例として風向風速計21を備えさせ、該風向風速計21が計測した風向と風速とに応じてアクチュエータ11を作動させるようになす。
That is, the
図1においては、風は、風車に対し、矢印Aに示すように、上方より下方に向かって吹いているのであるが、風向は、整流板7、7・・・により矢印A’の如く変えられ、ブレード5aに風が集中するようにしている。
In FIG. 1, the wind is blowing from the upper side to the lower side as indicated by the arrow A with respect to the windmill, but the wind direction is changed as shown by the arrow A ′ by the rectifying
台風等の強風時には整流板7、7・・・は回動して図3に示すようにブレード5、5・・・の全周囲を閉じることにより強風がブレード5、5・・・に直接当たらないようにすることにより風車を保護する。整流板7、7・・・は、一例として、風速10m/secを超えたとき、又は風車の回転数が300rpmを超えたときに、閉じて風車を保護する。
When the strong wind such as typhoon or the like, the rectifying
風向風速計21は、一例として、流線型の胴部の一端にプロペラを備えさせ、該胴部の他端に垂直尾翼状の板状体を備えさせてなるものとする。この風向風速計21は、風を受けたときには垂直尾翼状の板状体によりプロペラが風上を向くような方向に回動することにより風向を判断し、プロペラの回転速度により風速を計測する。
As an example, the
1 フレーム
3 垂直回転軸
5 ブレード
5a ブレード
5b ブレード
5c ブレード
7 整流板
7a 板状部
7b 取付部
7c 取付部
9 垂直軸
11 アクチュエータ
11a 作用部
11b 雄ねじ杆
13 リンク
13a リンク杆
13b 連結軸
15 連結杆
15a 一端
15b 他端
15’ 延長部
17 回動軸
21 風向風速計
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該ブレードの周囲には複数の整流板を水平方向に回動自在に配設し、各整流板を相互に連動させ、該整流板のうちの少なくとも一つをアクチュエータにより水平方向に回動させることによりすべての整流板を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようになし、以て、該整流板に風向を制御させて風をブレードに誘導すると共に強風時には該整流板に風を遮断させることにより風車を保護するようにしたことを特徴とする整流装置。 In a windmill with multiple blades attached to the vertical rotation axis,
Around the blade, a plurality of rectifying plates are rotatably arranged in the horizontal direction, the rectifying plates are interlocked with each other, and at least one of the rectifying plates is rotated in the horizontal direction by an actuator. This makes it possible to simultaneously rotate all the current plates in the same horizontal direction by the same angle, so that the current direction is controlled by the current plates and the wind is guided to the blades. A rectifying device characterized in that the wind turbine is protected by blocking.
に連結し、該垂直軸のうちの少なくとも一つをアクチュエータにより水平方向に回動させることによりすべての整流板を同一の水平方向に同一の角度だけ同時に回動させるようにしたことを特徴とする請求項2に記載の整流装置。 In order to link the rectifying plates to each other, the vertical shafts are connected to each other through a link, and at least one of the vertical shafts is rotated in the horizontal direction by an actuator. 3. The rectifier according to claim 2, wherein the rectifier is simultaneously rotated by the same angle in the same horizontal direction.
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- 2013-01-16 JP JP2013005307A patent/JP2014136990A/en active Pending
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