JP3136554U - 風力発電機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、外形がコンパクトで、安全性が高く、ブレードの材質を多様化でき、さらに、高いタワーに取り付ける必要がなく、施工が容易で、機動的に排列を組み合わせて、最大のファン動力を得ることができる風力発電機装置を提供する。
【解決手段】複数組の風力発電機装置を含み、各風力発電機装置のブレード組２０は共軸方向に沿って配置され、或いはベース３０により各ブレード組の回転軸両端２２，２３を共同で支える。風力発電機装置は発電機組１０と垂直軸式ブレード組を含み、発電機組は発電機１１と変速ギアボックス１２を含む。ブレード組は発電機の運転を駆動し、風力発電機装置はさらにベースを含み、ブレード組は回転軸２４を含む。ベースは回転軸両端を支え、しかも回転軸の一端は発電機組に接続し、風力を受けた後の安定性を向上させ、風力発電の性能を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本考案は一種の風力発電機装置に関する。特に一種の複数組の風力発電機装置のブレード組みは共軸方向に沿って配置することができ、或いは１個のベースが各１枚のブレード組の回転軸両端を共同で支えることができる風力発電機装置に係る。

石油エネルギーの枯渇が現実味を帯びている現在、風力を含む再生エネルギーの開発は待ったなしの課題である。再生エネルギーの開発において、初期のソーラー発電は価格、品質共に一般大衆の受け入れ可能なものではなかったが、今日では学校、公園、観光地などにおいて日常生活に広く使用されている。
一方現在の風力発電は、図１に示すように水平軸式ファンを主とする。公知構造として特許文献１、特許文献２があるが、該水平軸式ファンは広く開けた地域に設置し、しかもタワーは９ｍ以上の高度が必要で、天気の影響を受け易い。

現在台湾島では新竹或いは高雄、屏東地区でのみ眼にすることができるが、風力エネルギーを効果的に利用するために、風向に合わせ自動制御で３６０度回転し、しかも強風地域に設置しなければ性能を発揮することはできない。またその動力伝送流失率は低くなく、しかも施工コストが高くメンテナンスは困難であるため、各家庭への普及は不可能である。さらに、グラスファイバーにより成型するブレードも非常に高価であるため、一般に受け入れ可能なものとはなっていない。

公知ファンのブレード設計は、特許文献３のように、風車翼が回転軸周囲から同方向に内陥没弧状翼片を延伸する。しかし、回転軸部分翼片は回転後に抵抗を形成し、その効力を相殺し、しかも風力が不均一である時には揺れ動き易く、風車翼の回転が円滑でなくなるという欠点がある。
また、風の進行方向とブレード回転軸が垂直を呈するものを垂直軸式ファンというが、公知の垂直軸式ファンはブレードの大きさに限界があるため、小型発電機にのみ用いられている。

中華民国特許第Ｍ243568号 中華民国特許第566483号 中華民国特許第Ｍ271955号

本考案は上記構造の問題点を解決した風力発電機装置を提供するものである。
上記課題を解決するため、本考案は下記の風力発電機装置を提供する。
それは風力発電機装置を提供し、複数組の風力発電機装置のブレード組は共軸方向に沿って配置され、或いはベースにより該各ブレード組の回転軸両端を共同で支え、
またそれは風力発電機装置を提供し、微風でも起動可能で、しかも風力を受けた後の安定性を向上させ、風力発電の性能を高めることができ、
すなわちそれは、発電機組とブレード組を含み、該発電機組は発電機と変速ギアボックスを含み、該ブレード組は該発電機の運転を駆動し、該風力発電機装置はさらにベースを含み、該ブレード組は回転軸を含み、該ベースは該回転軸両端を支え、しかも該回転軸の一端は該発電機組に接続する風力発電機装置を提供する。

上記のように、本考案は構造が簡単で、外形がコンパクトで、安全性が高く、ブレードの材質を多様化可能という長所がある。さらに、高いタワーに取り付ける必要がなく、施工が容易で、機動的に排列組み合わせ最大のファン動力を得ることができる。ファンの構造設計を新たに開発する必要がないため、コストと労力、時間を節減できる。しかも性能は安定しており、騒音と震動は低く、メンテナンスも容易で、町中の微風であっても起動することができ、風向の影響を受けることもない。

請求項１の考案は、風力発電機装置は発電機組と垂直軸式ブレード組により構成し、該ブレード組は該発電機組の運転を駆動し、
該風力発電機装置はさらにベースを含み、該ブレード組は回転軸を含み、該ベースは該回転軸両端を支え、しかも該回転軸の一端は該発電機組に接続することを特徴とする風力発電機装置としている。
請求項２の考案は、前記発電機組は発電機と変速ギアボックスを含むことを特徴とする請求項１記載の風力発電機装置としている。
請求項３の考案は、前記ベースは基板、第一サポートフレーム、第二サポートフレームを備え、該第一サポートフレームと該第二サポートフレームは該基板に垂直に取り付けられ該ブレード組を支えることを特徴とする請求項１記載の風力発電機装置としている。
請求項４の考案は、前記回転軸両端にはそれぞれ第一固定端と第二固定端を設置し、しかも該第一固定端とが第二固定端の間には複数の迎風ブレードを設置することを特徴とする請求項１記載の風力発電機装置としている。
請求項５の考案は、前記第一、第二サポートフレームはそれぞれ該第一、第二固定端を支えることを特徴とする請求項３、或いは４記載の風力発電機装置としている。
請求項６の考案は、前記基板上には複数の孔と複数の固定装置を設置し、該固定装置は該孔を貫通し、該風力発電機装置を基礎上に固定することを特徴とする請求項３記載の風力発電機装置としている。
請求項７の考案は、前記固定装置はリベットであることを特徴とする請求項６記載の風力発電機装置としている。
請求項８の考案は、前記迎風ブレードは該回転軸において縦長方向で、片側の厚みがより厚いことを特徴とする請求項４記載の風力発電機装置としている。
請求項９の考案は、前記迎風ブレードは波浪板状を呈することを特徴とする請求項４、或いは８記載の風力発電機装置としている。
請求項１０の考案は、前記迎風ブレードはオメガタイプ(Ｏｍｅｇａ Ｔｙｐｅ)を呈することを特徴とする請求項４、或いは８記載の風力発電機装置としている。
請求項１１の考案は、複数組の風力発電機装置を含み、該各風力発電機装置は発電機組と垂直軸式ブレード組を含み、該ブレード組は該発電機組の運転を駆動し、
該風力発電機装置はベースを含み、該ベースは該回転軸両端を支え、しかも該複数組の風力発電機装置のブレード組は共軸方向に沿って配置されることを特徴とする風力発電機組としている。
請求項１２の考案は、複数組の風力発電機装置を含み、該各風力発電機装置は発電機組と垂直軸式ブレード組を含み、該ブレード組は該発電機組の運転を駆動し、
該風力発電機組はベースを含み、該ベースは該各ブレード組の回転軸両端を共同で支えることを特徴とする風力発電機組としている。
請求項１３の考案は、前記発電機組は発電機と変速ギアボックスを含むことを特徴とする請求項１１、或いは１２記載の風力発電機装置としている。

本考案は構造が簡単で、外形がコンパクトで、安全性が高く、ブレードの材質を多様化可能という長所がある。さらに、高いタワーに取り付ける必要がなく、施工が容易で、機動的に排列組み合わせ最大のファン動力を得ることができる。ファンの構造設計を新たに開発する必要がないため、コストと労力、時間を節減できる。しかも性能は安定しており、騒音と震動は低く、メンテナンスも容易で、町中の微風であっても起動することができ、風向の影響を受けることもない。

先ず本考案風力発電機装置の立体分解図である図２に示すように、本考案の最適実施例の風力発電機装置は発電機組１０とブレード組２０により構成する。
該発電機組１０は発電機１１と第二変速ギアボックス１２ｂを含む。
該ブレード組２０は回転軸２４を含む。該回転軸２４両端はそれぞれ第一固定端２２と第二固定端２３である。
該風力発電機装置はさらにベース３０を含み、該ベース３０は基板３１を備え、第一サポートフレーム３２、第二サポートフレーム３３は該基板３１に垂直に取り付けられる。 該基板３１は該第一サポートフレーム３２と該第二サポートフレーム３３により該回転軸２４の第一固定端２２と第二固定端２３をそれぞれ支えられ、これにより該ブレード組２０は該ベース３０上に固定される。また該回転軸２４の一端は該第二固定端２３を通して該第一変速ギアボックス１２ａに接続し、続いて該発電機組１０の第二変速ギアボックス１２ｂに接続される。
電力出力ケーブル１３は風力発電により発生する電力を伝送する。
合わせて図４に示すように、該基板３１上には複数の孔３４を備え、複数のリベット３５により該孔３４を貫通し、風力発電機装置を基礎４０上に固定する。

本考案風力発電機装置中の迎風ブレードの概略図である図３に示すように、該ブレード組２０は該発電機組１０の運転を駆動する。該ブレード組２０の複数の迎風ブレード２１は波浪長板状、或いはオメガタイプ(Ｏｍｅｇａ Ｔｙｐｅ)で、該第一固定端２２と該第二固定端２３の間に設置する。別に本考案風力発電機装置の断面図である図５に示すように、該各迎風ブレード２１は片側がより厚い。この構造により、気流は無抵抗でスムーズに流動し、該迎風ブレード２１の回転効率は高くなり、発電機の発電効率を高めると共に、パーツの損耗を低下させることができる。

上記装置の実施により、風が吹くと、片側がより厚い複数の迎風ブレード２１は風に駆動され、該ブレード組２０の回転を連動する。この時、該ブレード組２０の回転軸２４は同時に回転し、該第一、第二変速ギアボックス１２ａ、１２ｂまで伝動し速度を上げ、動力を該発電機１１に伝導する。これにより、該発電機１１は作動し、発電を行い、電力は該電力出力ケーブル１３により出力され使用に供される。

学校、オフィスビル、アパートなどの建物の屋上に設置する場合には、本考案の多数の風力発電機装置を利用し共軸方向に配置することができる。
本考案複数の風力発電機装置の共軸方向の配置図である図６に示すように、本考案の各種応用において、風力発電機装置組は３個の風力発電機装置を含む。該各風力発電機装置のファン動力は３ＫＷを例とする。該３個風力発電機装置を共軸方向に配置すると、全体のファン動力は９ＫＷ（３ＫＷ×９）となる。すなわち、ファン動力９ＫＷを得るために、本考案は水平軸式ファンに比べ、大幅に施工の難易度と施工コストを低下させることができる。本実施例では、本考案の設置空間は２ｍの高さがあれば良い。対して、水平軸式ファンの設置空間高度は９ｍ以上必要である。

本考案の別種の応用では、本考案複数の風力発電機装置の並列配置図である図７に示すように、設置拠点の平面空間が限定されている場合には、本考案の複数の風力発電機装置は該ベース３０上の第一サポートフレーム３２と第二サポートフレーム３３により、該各ブレード組２０の回転軸２４両端を共同で支えることができる。

公知の風力発電機装置の水平軸ファンの概略図である。 本考案風力発電機装置の立体分解図である。 本考案風力発電機装置中の迎風ブレードの概略図である。 本考案風力発電機装置の側面図である。 本考案風力発電機装置の断面図である。 本考案複数の風力発電機装置の共軸方向の配置図である。 本考案複数の風力発電機装置の並列配置図である。

符号の説明

１０ 発電機組
１１ 発電機
１２ａ 第一変速ギアボックス
１２ｂ 第二変速ギアボックス
１３ 電力出力ケーブル
２０ ブレード組
２１ 迎風ブレード
２２ 第一固定端
２３ 第二固定端
２４ 回転軸
３０ ベース
３１ 基板
３２ 第一サポートフレーム
３３ 第二サポートフレーム
３４ 孔
３５ リベット
４０ 基礎

Claims (13)

1. 風力発電機装置は発電機組と垂直軸式ブレード組により構成し、該ブレード組は該発電機組の運転を駆動し、
   該風力発電機装置はさらにベースを含み、該ブレード組は回転軸を含み、該ベースは該回転軸両端を支え、しかも該回転軸の一端は該発電機組に接続することを特徴とする風力発電機装置。
2. 前記発電機組は発電機と変速ギアボックスを含むことを特徴とする請求項１記載の風力発電機装置。
3. 前記ベースは基板、第一サポートフレーム、第二サポートフレームを備え、該第一サポートフレームと該第二サポートフレームは該基板に垂直に取り付けられ該ブレード組を支えることを特徴とする請求項１記載の風力発電機装置。
4. 前記回転軸両端にはそれぞれ第一固定端と第二固定端を設置し、しかも該第一固定端とが第二固定端の間には複数の迎風ブレードを設置することを特徴とする請求項１記載の風力発電機装置。
5. 前記第一、第二サポートフレームはそれぞれ該第一、第二固定端を支えることを特徴とする請求項３、或いは４記載の風力発電機装置。
6. 前記基板上には複数の孔と複数の固定装置を設置し、該固定装置は該孔を貫通し、該風力発電機装置を基礎上に固定することを特徴とする請求項３記載の風力発電機装置。
7. 前記固定装置はリベットであることを特徴とする請求項６記載の風力発電機装置。
8. 前記迎風ブレードは該回転軸において縦長方向で、片側の厚みがより厚いことを特徴とする請求項４記載の風力発電機装置。
9. 前記迎風ブレードは波浪板状を呈することを特徴とする請求項４、或いは８記載の風力発電機装置。
10. 前記迎風ブレードはオメガタイプ(Ｏｍｅｇａ Ｔｙｐｅ)を呈することを特徴とする請求項４、或いは８記載の風力発電機装置。
11. 複数組の風力発電機装置を含み、該各風力発電機装置は発電機組と垂直軸式ブレード組を含み、該ブレード組は該発電機組の運転を駆動し、
    該風力発電機装置はベースを含み、該ベースは該回転軸両端を支え、しかも該複数組の風力発電機装置のブレード組は共軸方向に沿って配置されることを特徴とする風力発電機組。
12. 複数組の風力発電機装置を含み、該各風力発電機装置は発電機組と垂直軸式ブレード組を含み、該ブレード組は該発電機組の運転を駆動し、
    該風力発電機組はベースを含み、該ベースは該各ブレード組の回転軸両端を共同で支えることを特徴とする風力発電機組。
13. 前記発電機組は発電機と変速ギアボックスを含むことを特徴とする請求項１１、或いは１２記載の風力発電機装置。

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