JP2018071537A - Air duct type wind power generating device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は風を常に真正面に受けて騒音を少なくした羽根の無い帆を利用した効率の高い風力エネルギー回収装置で発電する風力発電装置である。The present invention is a wind power generator that generates electric power with a highly efficient wind energy recovery device using a bladeless sail that always receives wind in front and reduces noise.
従来の風力発電機は羽根が付いていて回転運動に依って音が大きく騒音の問題、特に夜間等の低周波騒音等の問題が有った。Conventional wind power generators have blades and are noisy due to the rotational motion, especially low-frequency noise at night.
従来の風力発電機は羽根が回転する方式なので騒音が大きく住宅地の近くには建設が不向きであった。Conventional wind power generators are not suitable for construction near residential areas because the blades rotate so that the noise is high.
従来の風力発電回収装置が回転式の羽根する方式なので風エネルギ−の回収効率が低い欠点が有った。Since the conventional wind power generation recovery device uses a rotary blade, there is a drawback in that wind energy recovery efficiency is low.
並列に並んだ複数の開口部が大きく開いた風洞の中を台車に取付けられた半回転できる帆が風の力によって前後及び交互に往復し、台車に連結された伸縮するア−ムを介してクランク運動を起こし、往復運動を回転運動に変換し増速機構を用いてフライホイ−ルを回転し、連結された発電機を回転させ発電する装置。A semi-rotating sail attached to the carriage moves back and forth and alternately back and forth by the force of the wind through a wind tunnel with a large number of openings arranged in parallel, and through a telescoping arm connected to the carriage. A device that generates a crank motion, converts a reciprocating motion into a rotational motion, rotates a flywheel using a speed increasing mechanism, and rotates a connected generator.
台車上に取り付けられた帆が風に押されて下死点に達した時、帆のストッパーがガイドの案内により解除され、帆が90°反転する。この時、帆の中心は偏心しており風の力によって必ず反転できるので、上死点に移動する時は空気の抵抗を少なくする事ができる装置。When the sail attached to the carriage is pushed by the wind and reaches bottom dead center, the stopper of the sail is released by the guide and the sail is turned 90 °. At this time, the center of the sail is eccentric and can always be reversed by the force of the wind, so when moving to the top dead center, the device can reduce the air resistance.
台車上に取付けられた帆が上死点に達した時、帆がガイドの案内により90°反転し、ストッパーが作動し風の力を最大限に受ける角度に反転し風に押され移動できる装置。When the sail mounted on the trolley reaches the top dead center, the sail is turned 90 ° by the guidance of the guide, and the stopper is activated to reverse the angle to receive the maximum wind force, and the device can be pushed and moved by the wind. .
風洞の前方の扉が左右に動き、台車上の帆が上死点から下死点に達した時風の圧力を防ぐ為に交互に扉を開閉できる装置。A device that can alternately open and close the door to prevent wind pressure when the front door of the wind tunnel moves to the left and right and the sail on the carriage reaches the bottom dead center from the top dead center.
羽根の回転動作が無いので低周波騒音が少ない。There is no low-frequency noise because there is no blade rotation.
風圧を真正面に受けて風力によって作動エネルギを回収するので羽根回転式よりエネルギ−の回収効率が高い。The energy recovery efficiency is higher than that of the blade rotation type because the operating energy is recovered by the wind force by receiving the wind pressure directly in front.
0 風
1 風洞
1A 扉の開いている側の風洞の基
1B 扉の閉じている側の風洞の基
2 扉
3A3B 帆
3S ストッパ−
3b 軸
3W 当たり
3C 下限ストッパー
3D 先端当たり
3U 案内ガイド
4 方向舵
4A 旋回ベアリング
4B 架台
5 台車
5A 台車用車輪
6 レ‐ル
7 伸縮ア−ム
8 連結棒
9 駆動板
9B プーリー
10,13A ベルト
11,11A プ−リ−
12 従動軸
13 駆動軸
14 小径プ−リ−
15 ラチット機構
15A ベアリング
16 回転軸 17 プライホイ−ル
18 プ−リ− 19 ベルト 20 小径プ−リ−
21 発電機 22 チェ−ンホイル
22A ラチェット機構を有するチェーンホイル
23 ギャ−ドモ−タ
24 引っ掛け棒 24G 下降のガイド
24T チェ−ン 24W 重り
25、27 小径のスプロケット 26 大径のスクロケット
28 ドラム 28W 牽引用ワイヤ−
25Z,27Z 各スプロケットとドラムの中心軸0
3b 3C per
12
15
21
25Z, 27Z Sprocket and drum center axis
本発明の構成は風洞1の正面図の図1と上から見た風洞1の内部透視した図2のように風洞1Aと風洞1Bの2基が一体となっており
風洞入口には風の出入りを開閉できる扉2が設施されて、風の開閉ができる図10、図10Aに表わす装置である。 扉の開らいている側の基1Aの内部は図2に表わすように風0の流入を真正面に受けるための状態に有る帆3Aが上死点に来た時、扉の閉じている側の基1Bの内部は下死点で水平状態に有る帆3Bが来ている。この時図4と図4Bに表わすように帆3Bは台車5に取付けられて、レ−ル6上を車輪5Aを介して往復運動ができる。更に台車5には伸縮ア−ム7が取付けられこの時図4に表わすように伸縮アーム7には連結棒8が取付けられクランク運動により駆動板9を回転させベルト10を介してプ−リ−11も回され従動軸12が回転し図5に示すように同軸上のプリ−11Aも回転しベルト13Aを介して小径のプ−リ−14を高速回転させ、その回転軸14Aには図5に表わすようにラチェット機構15とベアリング15Aを介して回転軸16が設けられフライホイル17が取付けられていて又回転軸16にはプ−リ−18が取付けられベルト19を介して小径のプ−リ−20が取付けられ発電機21が高速回転し発電する事ができる。風の強弱にも大きいフライホイル17で安定した発電が保たれる。なお駆動軸13にはラチエット機構を設けたチエ−ンホイル22Aが取付けられていて初期起動力補助用のギャ−ドモ−タ−23が設けられている。フライホイル17の回転時の初期起動力を補助する為に小モ−タ−23を常時低速回転させている、なお強風時はラチェット22Aの作用で空転している。In the configuration of the present invention, as shown in FIG. 1 of the front view of the
なお前述のクランク機構は、先ず風洞IAが開口状態で帆3Aが上死点に有り、スタ−ト位置ではIA側の伸縮ア−ム7、他プーリー等は図4Aに表わす位置に有る。この時、風洞IB側は図4Bに表わすように帆3Bは下死点に有り、IB側の伸縮等のクランク機構は風洞IA側と同じ構造であるが、図示のように反対方向に有る、このI対のクランク機構は同じ駆動軸13に反対側に取付けられている。図4Aにて帆3Aが矢印方向へ風に押され移動するとIA側クランク機構作動により駆動軸13は回転し、同軸13上に有るIB側クランク機構が同軸13の同一方向の回転力により動かされる。この時伸縮ア−ム7は1A側と反対方向の位置に有る為に、同じ回転方向でもクランク機構−作動により反対方向に動き、従って台車と一体となった帆3Bは帆3Aと反対方向に下死点から上死点へ移動する事ができる。In the crank mechanism described above, the wind tunnel IA is open and the
次に風洞の後方には図3に表わすように方向舵4が設けられ、風洞と架台4B間には旋回ベアリング4Aを設け、風0の方向が変化すると方向舵4の作用により風洞IA、IB全体が旋回して、開口部が風0の方向に向く事ができる。Next, as shown in FIG. 3, a
次に風洞IA側の上死点に有る、風に真正面の状態に有る帆3Aは上面図の図6と横から見た図7のように、ストッパ−3Sで風圧により支え止められており、帆3Aは上死点から下死点まで風に押され移動する。下死点に来た時、ストッパー3Sに取付けられた当たり3Wが下限ストッパ−3Cに当たり、図7Aのように作動しストッパ−3Sに取つけられた当たり3Wが下限ストッパ−3Cに当たり図7Aのように作動しストッパ−3Sは下がり、図6Aのように帆3Aはストッパ−3Sから解除され、風に押され軸3b(帆の中心から偏心している)を軸に90度反転し、図6B,図7Bのように並行状態になる。この時、風洞1B側の下死点に有る帆3Bは前述のクランク機構の作動により帆3Aと同時に反対方向へ帆3Aの移動力によって移動して上死点に達した帆3Bは、図8から図8Aに示すように、帆3Bの 先端当たり3Dが、案内ガイド3Uに沿って回され同時に図9Aから図9Bに示すようにストッパー3Sは帆3Bに押し下げられ図8B,図9Bのようにストッパ−3Sが作用し帆を支持する事ができる。
従ってこのような一連の動作を交互にできる事になる。Next, the
Therefore, such a series of operations can be alternated.
風洞の入口には、開口部の扉を急速に開閉する装置を設施しておりその構造は、横から見た説明図は図10で、上面説明図は図10Aであり
前述の帆3Aが風に押され下死点限の直前に達した時、帆3Aの台車5の引っ掛け棒24は下限のガイド24Gに当たり、ガイド24Gにはチエ−ン24Tと重り24Wが直結して小径のスプロケット25にかけられているスフロケット軸25Zには大径のスフロケット26が設けられ、その横には従動軸27Zを設け小径のスプロケット27が取付けられてスプロケット26と27間はチェ−ンが掛けられており、従って台車5によるガイド24の微小の動きをスプロケットの径の比で動きを大きくし、故にスプロケット27の軸27Zの回転量は大きくなり、軸27Zに取付けられた大径のドラム28の円面の動きは速くなり、なおドラム、28には扉牽引用ワイヤー28Wが巻かれている。従って下死点限の直前の帆の台車の微量の動きで急速に扉を動かし開閉する事ができる。A device for rapidly opening and closing the door of the opening is provided at the entrance of the wind tunnel, and the structure thereof is shown in FIG. 10 as an explanatory view seen from the side, and as shown in FIG. The
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JP2016220041A JP2018071537A (en) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Air duct type wind power generating device and method |
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- 2016-10-24 JP JP2016220041A patent/JP2018071537A/en active Pending
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