JP2020060145A - 風力発電システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高さ数10mにも及ぶ大型のプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲に、小型の風車を複数、風留ダム状に配設して上昇気流を生じさせ、その気流をプロペラ式風力発電装置に利用して回転効率を高めるとともに、プロペラ式風力発電装置の支柱の間を通過する気流を利用して、小型の風車も、縦主軸風車式風力発電装置等を使用し、風力発電を効果的にする風力発電システムを提供することを目的としている。
このプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲には、複数の風車として、縦軸風車式風力発電装置が配設されるので、これが風留ダム状の役割を果たし、これに当る気流は上昇気流となって上方に移動して、プロペラ式風力発電装置のブレードに当り、これを効率良く回転させる。
また縦軸風車式風力発電装置自体も、風況の良い場所に複数配設されることとなり、風力を効果的に利用して、効率のよい風力発電をすることが出来る。
前向先端面の正面は、回転軸心線に対して直交した状態であって、主部に対して大きく曲がって前方向に突出しており、ブレードの前面に当たる気流は、回転時に生じる遠心力により前向曲成部に当って遮られ、圧力を高めて前向曲成部を回転方向に強く押して通過し、回転効率を高める。通過した気流は、上昇して大型のプロペラ式発電装置のブレードに当り、風車を効率良く回転させる。
図1は、本発明の風力発電システムにおいて使用される、プロペラ式風力発電装置1と、その周囲に、風溜ダムとして配設する、複数の小型の風車の、配設状況の一部を示す正面図で、図2はその配置状態を示す平面図であり、小型の風車として、小型の縦軸風車式風力発電装置2、3が使用されている。
この厚さが厚いため、回転時に生じる主部4Aにおけるコアンダ効果が高くなり、回転速度は高くなる。また弦長が長いため、回転遠心部における受風面積が大となり、回転速度が大となる効果がある。
縦主軸7には、3方向から縦長ブレード4のほぼ垂直な主部4Aの上下の内向曲傾部4B、4Bの先端が、固定片7Aを介して固定されている。
また縦長ブレード4の枚数は、図においては3枚が示されているが、2枚、もしくは4枚以上とすることができる。
小型のプロペラ式風力発電装置は、図示しない支柱上に、水平旋回可能に図示しないナセルが配設され、その内部の図示しない発電機から後部へ突出する回転軸の後部に、風車のプロペラ8が固定されている。
ブレード10における前縁部分の厚さが厚いほど、コアンダ効果が高くて、回転効率があがる。
また主部11の前面17は、基部10Aから先端方向へ傾斜しているので、この傾斜面を滑る気流は、前向曲成部12の前面12Bに移動し、この前面12Bに当たる気流と合流して囲いこまれ、ブレード10を回転方向に強く回転させる。
1A.支柱
1B.ブレード
2、3.縦軸風車式風力発電装置
4.縦長ブレード
4A.主部
4B.内向曲傾部
5.支柱
5A.管柱
6.発電機
7.縦主軸
7A.固定片
8.小型のプロペラ式風力発電装置の風車のプロペラ
9.ハブ
10.ブレード
10A.基部
11.主部
12.前向曲成部
12A.後面
12B.前面
12C.最厚部線
13.前縁
13A.前縁端
14.後縁
14A.後縁端
15.湾入部
16.前向先端面
17.前面
18.後面
A、B、C、D.風向
S.軸心線
T.回転円弧
X.気流
本発明は、高さ数10mにも及ぶ大型のプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲に、小型の風車を複数、風留ダム状に配設して上昇気流を生じさせ、その気流をプロペラ式風力発電装置に利用して回転効率を高めるとともに、プロペラ式風力発電装置の支柱の間を通過する気流を利用して、小型の風車も、縦主軸風車式風力発電装置等を使用し、風力発電を効果的にする風力発電システムを提供することを目的としている。
前記小型の風車は、縦長ブレードを備える縦軸風車式風力発電装置であり、縦長ブレードの回転により遮られる気流をプロペラ式風力発電装置のブレードに当て、縦軸風車式風力発電装置自身も風力発電するようにした風力発電システム。
また大型のプロペラ式風力発電装置の周囲に、所定の間隔を開けて複数の縦軸風車式風力発電装置を、風留ダム状に配設してあるので、風が吹くと、プロペラ式風力発電装置のブレードが回転して発電される。
このプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲には、複数の風車として、縦軸風車式風力発電装置が配設されているので、これが風留ダム状の役割を果たし、これに当る気流は上昇気流となって上方に移動して、プロペラ式風力発電装置のブレードに当り、これを効率良く回転させる。
また縦軸風車式風力発電装置自体も、風況の良い場所に複数配設されることとなり、風力を効果的に利用して、効率のよい風力発電をすることが出来る。
前向先端面の正面は、回転軸心線に対して直交した状態であって、主部に対して大きく曲がって前方向に突出しており、ブレードの前面に当たる気流は、回転時に生じる遠心力により前向曲成部に当って遮られ、圧力を高めて前向曲成部を回転方向に強く押して通過し、回転効率を高める。通過した気流は、上昇して大型のプロペラ式発電装置のブレードに当り、風車を効率良く回転させる。
図1は、本発明の風力発電システムにおいて使用される、プロペラ式風力発電装置1と、その周囲に、風溜ダムとして配設する、複数の小型の風車の、配設状況の一部を示す正面図で、図2はその配置状態を示す平面図であり、小型の風車として、小型の縦軸風車式風力発電装置2、3が使用されている。
この厚さが厚いため、回転時に生じる主部4Aにおけるコアンダ効果が高くなり、回転速度は高くなる。また弦長が長いため、回転遠心部における受風面積が大となり、回転速度が大となる効果がある。
縦主軸7には、3方向から縦長ブレード4のほぼ垂直な主部4Aの上下の内向曲傾部4B、4Bの先端が、固定片7Aを介して固定されている。
また縦長ブレード4の枚数は、図においては3枚が示されているが、2枚、もしくは4枚以上とすることができる。
小型のプロペラ式風力発電装置は、図示しない支柱上に、水平旋回可能に図示しないナセルが配設され、その内部の図示しない発電機から後部へ突出する回転軸の後部に、風車のプロペラ8が固定されている。
また主部11の前面17は、基部10Aから先端方向へ傾斜しているので、この傾斜面を滑る気流は、前向曲成部12の前面12Bに移動し、この前面12Bに当たる気流と合流して囲いこまれ、ブレード10を回転方向に強く回転させる。
1A.支柱
1B.ブレード
2、3.縦軸風車式風力発電装置
4.縦長ブレード
4A.主部
4B.内向曲傾部
5.支柱
5A.管柱
6.発電機
7.縦主軸
7A.固定片
8.小型のプロペラ式風力発電装置の風車のプロペラ
9.ハブ
10.ブレード
10A.基部
11.主部
12.前向曲成部
12A.後面
12B.前面
12C.最厚部線
13.前縁
13A.前縁端
14.後縁
14A.後縁端
15.湾入部
16.前向先端面
17.前面
18.後面
A、B、C、D.風向
S.軸心線
T.回転円弧
X.気流
Claims (7)
- 立設されたプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲に、上端がプロペラ式風力発電機のブレードと接触しないように、かつプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲を、風が通過しにくくなる風留ダム状に小型の風車を配設し、小型の風車に当たって生じる上昇気流を、プロペラ式風力発電装置のブレードに当てて、回転効率を高めるようにしたことを特徴とする風力発電システム。
- 前記風留ダム状に配設する小型の風車は、縦長ブレードを備えた縦軸風車式風力発電装置であり、縦長ブレードの回転により遮られる気流をプロペラ式風力発電装置のブレードに当て、縦軸風車式風力発電装置自身も風力発電するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の風力発電システム。
- 前記縦軸風車式風力発電装置は、縦長ブレードの主部の上下から縦主軸方向へ突出する内向曲傾部の先端部を、それぞれ縦主軸に固定するものであることを特徴とする請求項2に記載の風力発電システム。
- 前記風留ダム状に配設する小型の風車は、小型のプロペラ式風力発電装置であり、プロペラの回転により遮られる気流を大型のプロペラ式風力発電機のブレードに当て、小型のプロペラ式風力発電装置自身も、風力発電するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の風力発電システム。
- 前記小型のプロペラ式風力発電装置の風車におけるプロペラのブレードは、側面視で、主部の先に前向曲成部が大きく突出形成され、前向曲成部の前向先端面は回転軸心線と直交状とし、かつその正面は略魚形とし、その前縁端と後縁端は、同一の回転円弧上にあることを特徴とする請求項4に記載の風力発電システム。
- 前記小型の風車は、大型のプロペラ式風力発電装置の支柱の周囲において、前後左右で定間隔に配設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の風力発電システム。
- 前記小型の風車は、高さの高いものと低いものとを、前後左右で交互に配設したことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の風力発電システム。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024101372A1 (ja) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 好高 河野 | 風力発電装置用プロペラ及びこれを用いた風力発電装置。 |
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DE102015007441A1 (de) * | 2015-06-15 | 2016-12-15 | Senvion Gmbh | Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Überprüfung der Ausrichtung von Windenergieanlagen, sowie Anordnung aus wenigstens zwei Windenergieanlagen |
JP2019060237A (ja) * | 2015-12-25 | 2019-04-18 | 株式会社日立製作所 | 風車システムまたはウィンドファーム |
JP6762170B2 (ja) * | 2016-08-30 | 2020-09-30 | 株式会社日立製作所 | ウィンドファームまたはウィンドファームの制御方法 |
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- 2018-10-11 JP JP2018192603A patent/JP6469303B1/ja active Active
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2019
- 2019-05-30 WO PCT/JP2019/021481 patent/WO2020075338A1/ja active Application Filing
- 2019-06-10 TW TW108119948A patent/TWI697618B/zh active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024101372A1 (ja) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 好高 河野 | 風力発電装置用プロペラ及びこれを用いた風力発電装置。 |
Also Published As
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WO2020075338A1 (ja) | 2020-04-16 |
TW202014598A (zh) | 2020-04-16 |
TWI697618B (zh) | 2020-07-01 |
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