JP3240742B2 - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- 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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強風時に羽根が大きな風
圧を受けることがないように羽根がティータリングする
ときに羽根のピッチ角が自動的に変えられるようにして
ある風力発電装置に関するものである。
圧を受けることがないように羽根がティータリングする
ときに羽根のピッチ角が自動的に変えられるようにして
ある風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】風力発電装置のうち、特に、ティータリ
ング機構を有する２枚羽根の風力発電装置は、一般に図
３に概要を示す如き構成としたものがある。すなわち、
図３はダウンウィンドについて示すもので、垂直に立て
られたタワー１の上端部に、ナセル２を水平方向に回動
自在に支持させ、ナセル２内に回転自在に軸受３にて支
持させた回転軸４の一端をナセル２の先端より突出さ
せ、該回転軸４の一端部に、ティータハブ５を、該回転
軸４とは直交する方向に延びるティータピン６を介して
取り付け、ティータハブ５がティータピン６を中心に傾
動できるようにすると共に、該ティータハブ５に、２枚
一対の羽根７ａ，７ｂの基部を回転自在に取り付け、風
力により羽根７ａ，７ｂが回転するとき、ティータハブ
５、ティータピン６を介し回転軸４に回転力が伝えられ
るようにしてある。又、上記ナセル２内には、発電機８
が設置してあって、上記回転軸４の他端が増速装置９を
介して連結してあり、上記２枚の羽根７ａ，７ｂの回転
力を、回転軸４を介し発電機８に伝えて発電できるよう
にしてある。更に、上記羽根７ａ，７ｂのピッチ角を変
えるために、羽根７ａ，７ｂの基部に連結されたシリン
ダ１０を有するピッチ角操作部１１を回転軸４の先端側
に取り付けた構成としてある。
ング機構を有する２枚羽根の風力発電装置は、一般に図
３に概要を示す如き構成としたものがある。すなわち、
図３はダウンウィンドについて示すもので、垂直に立て
られたタワー１の上端部に、ナセル２を水平方向に回動
自在に支持させ、ナセル２内に回転自在に軸受３にて支
持させた回転軸４の一端をナセル２の先端より突出さ
せ、該回転軸４の一端部に、ティータハブ５を、該回転
軸４とは直交する方向に延びるティータピン６を介して
取り付け、ティータハブ５がティータピン６を中心に傾
動できるようにすると共に、該ティータハブ５に、２枚
一対の羽根７ａ，７ｂの基部を回転自在に取り付け、風
力により羽根７ａ，７ｂが回転するとき、ティータハブ
５、ティータピン６を介し回転軸４に回転力が伝えられ
るようにしてある。又、上記ナセル２内には、発電機８
が設置してあって、上記回転軸４の他端が増速装置９を
介して連結してあり、上記２枚の羽根７ａ，７ｂの回転
力を、回転軸４を介し発電機８に伝えて発電できるよう
にしてある。更に、上記羽根７ａ，７ｂのピッチ角を変
えるために、羽根７ａ，７ｂの基部に連結されたシリン
ダ１０を有するピッチ角操作部１１を回転軸４の先端側
に取り付けた構成としてある。
【０００３】上記従来の風力発電装置では、２枚の羽根
７ａ，７ｂが回転中に台風等で強い風圧を受けた場合、
上方にある羽根の方が下方にある羽根よりも大きい風圧
を受けるので、上方の羽根は大きく後方へ押される状態
になる。このとき、ティータハブ５がティータピン６を
中心に前後方向に傾動（ティータリング）することがで
きるようにしてあるため強い風圧荷重をバランスさせる
ことができる。
７ａ，７ｂが回転中に台風等で強い風圧を受けた場合、
上方にある羽根の方が下方にある羽根よりも大きい風圧
を受けるので、上方の羽根は大きく後方へ押される状態
になる。このとき、ティータハブ５がティータピン６を
中心に前後方向に傾動（ティータリング）することがで
きるようにしてあるため強い風圧荷重をバランスさせる
ことができる。
【０００４】又、上記の如き２枚羽根の風力発電装置で
は、台風等の如き強風時には２枚の羽根７ａ，７ｂを水
平にして停止させておくことにより地上境界層による風
速の差を最小にすることができて、羽根７ａ，７ｂにか
かる力を最小にすることができる特徴がある。
は、台風等の如き強風時には２枚の羽根７ａ，７ｂを水
平にして停止させておくことにより地上境界層による風
速の差を最小にすることができて、羽根７ａ，７ｂにか
かる力を最小にすることができる特徴がある。
【０００５】しかし、上記従来の風力発電装置の場合、
地上境界層による風速差が大きい時傾動角が大きくな
り、羽根７ａ又は７ｂがタワー１に衝突する等の事態が
生じて装置を損傷するおそれが大きい。
地上境界層による風速差が大きい時傾動角が大きくな
り、羽根７ａ又は７ｂがタワー１に衝突する等の事態が
生じて装置を損傷するおそれが大きい。
【０００６】そのため、最近では、図４乃至図６に示す
如き羽根をティータさせる時に連動して羽根のピッチ角
を変えるようにしたものが提案されている（特願昭６２
−１５３３６３号）。今、図４乃至図６はダウンウィン
ドを示している。
如き羽根をティータさせる時に連動して羽根のピッチ角
を変えるようにしたものが提案されている（特願昭６２
−１５３３６３号）。今、図４乃至図６はダウンウィン
ドを示している。
【０００７】すなわち、図３の場合と同様にタワー１の
上端部にナセル２を水平方向に回転自在に支持させ、該
ナセル２内に回転自在に軸受３にて支持させて水平に配
置された回転軸４の一端側にティータハブ５をティータ
ピン６を介して取り付け、且つ該ティータハブ５に２枚
一対の羽根７ａ，７ｂの基部を回転自在に取り付け、
又、上記回転軸４の他端は増速装置９を介して発電機８
に連結した構成において、上記回転軸４の先端とティー
タハブ５とを結合するティータピン６を、回転軸４に一
体的に取り付けたヨーク１２に貫通させてティータハブ
５の両側面に支持させ、ティータハブ５がティータピン
６を中心に前後方向に回動（傾動）できるようにし、且
つ羽根７ａ，７ｂのピッチ角を変えるために、回転軸４
の軸心部に形成された軸孔１３に操作ロッド１４を軸方
向に摺動自在に操通させ、ナセル２内において回転軸４
の端より突出させるようにし、該ナセル２内で回転軸４
より突出させた操作ロッド１４の端部にピッチ角操作部
１５を連結すると共に、該操作ロッド１４の反対端側の
端部にはアーム１６をＴ字状に取り付けて、該アーム１
６の両端部に突設した軸１７と、２枚の羽根７ａ，７ｂ
の各基部に突設したクランク軸１８とをリンク１９で連
結し、操作ロッド１４を軸方向に移動させると、リンク
１９を介して羽根７ａ，７ｂのピッチ角が変えられるよ
うにしてあり、更に、操作ロッド１４を固定してティー
タハブ５をティータピン６を中心に傾動させると、リン
ク１９を介してティータ角とピッチ角が連動して変えら
れるようにしてある。
上端部にナセル２を水平方向に回転自在に支持させ、該
ナセル２内に回転自在に軸受３にて支持させて水平に配
置された回転軸４の一端側にティータハブ５をティータ
ピン６を介して取り付け、且つ該ティータハブ５に２枚
一対の羽根７ａ，７ｂの基部を回転自在に取り付け、
又、上記回転軸４の他端は増速装置９を介して発電機８
に連結した構成において、上記回転軸４の先端とティー
タハブ５とを結合するティータピン６を、回転軸４に一
体的に取り付けたヨーク１２に貫通させてティータハブ
５の両側面に支持させ、ティータハブ５がティータピン
６を中心に前後方向に回動（傾動）できるようにし、且
つ羽根７ａ，７ｂのピッチ角を変えるために、回転軸４
の軸心部に形成された軸孔１３に操作ロッド１４を軸方
向に摺動自在に操通させ、ナセル２内において回転軸４
の端より突出させるようにし、該ナセル２内で回転軸４
より突出させた操作ロッド１４の端部にピッチ角操作部
１５を連結すると共に、該操作ロッド１４の反対端側の
端部にはアーム１６をＴ字状に取り付けて、該アーム１
６の両端部に突設した軸１７と、２枚の羽根７ａ，７ｂ
の各基部に突設したクランク軸１８とをリンク１９で連
結し、操作ロッド１４を軸方向に移動させると、リンク
１９を介して羽根７ａ，７ｂのピッチ角が変えられるよ
うにしてあり、更に、操作ロッド１４を固定してティー
タハブ５をティータピン６を中心に傾動させると、リン
ク１９を介してティータ角とピッチ角が連動して変えら
れるようにしてある。
【０００８】したがって、２枚の羽根７ａ，７ｂが回転
中に強い風圧を受けてティータリングするとき、連動し
てピッチ角が変えられることによって風の抵抗を小さく
することが可能となる。
中に強い風圧を受けてティータリングするとき、連動し
てピッチ角が変えられることによって風の抵抗を小さく
することが可能となる。
【０００９】２０は軸受、２１は風圧で羽根７ａ，７ｂ
が後方へ押されるときの過大なティータ角を抑えるため
回転軸４側とティータハブ５との間に設けたダンパであ
る。
が後方へ押されるときの過大なティータ角を抑えるため
回転軸４側とティータハブ５との間に設けたダンパであ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図４乃至図
６に示すような構成のものでは、ティータとピッチ角の
変更を連動させてはあるが、上述のように羽根７ａ，７
ｂの回転中にティータリングしたときに同時にピッチ角
が変えられて、そのとき羽根７ａ，７ｂにかかる力を小
さくできるようにするもので、台風等の強風時に２枚の
羽根７ａ，７ｂを水平状態に停止して待機させていると
きに、この状態で積極的にティータリングさせて羽根の
ピッチを変え風の抵抗を小さくするようにしたものでは
なく、これまでに強風時に積極的にティータリングさせ
て羽根の向きを変え仰角を小さくするようにしたものは
ない。
６に示すような構成のものでは、ティータとピッチ角の
変更を連動させてはあるが、上述のように羽根７ａ，７
ｂの回転中にティータリングしたときに同時にピッチ角
が変えられて、そのとき羽根７ａ，７ｂにかかる力を小
さくできるようにするもので、台風等の強風時に２枚の
羽根７ａ，７ｂを水平状態に停止して待機させていると
きに、この状態で積極的にティータリングさせて羽根の
ピッチを変え風の抵抗を小さくするようにしたものでは
なく、これまでに強風時に積極的にティータリングさせ
て羽根の向きを変え仰角を小さくするようにしたものは
ない。
【００１１】そのため、強風時に、たとえ、２枚の羽根
７ａ，７ｂを水平にして待機させて、左右の羽根７ａと
７ｂの断面積が図７（イ）（ロ）に示すように水平方向
の風の方向に向くようにしたときに、斜め上向きに吹き
上げる風ａが羽根７ａ，７ｂに作用すると仰角が大き
く、羽根７ａ，７ｂにかかる力が大きくなって、羽根又
はその他の個所が損傷するおそれがあった。
７ａ，７ｂを水平にして待機させて、左右の羽根７ａと
７ｂの断面積が図７（イ）（ロ）に示すように水平方向
の風の方向に向くようにしたときに、斜め上向きに吹き
上げる風ａが羽根７ａ，７ｂに作用すると仰角が大き
く、羽根７ａ，７ｂにかかる力が大きくなって、羽根又
はその他の個所が損傷するおそれがあった。
【００１２】そこで、本発明は、強風時に２枚の羽根を
水平にして待機させているときに、積極的に左右の羽根
をティータリングさせて両羽根のピッチ角を変え、斜め
上方へ吹き上げるような風に対する羽根の仰角を小さく
することができるようにして、羽根やその他の個所の損
傷を防止できるようにしようとするものである。
水平にして待機させているときに、積極的に左右の羽根
をティータリングさせて両羽根のピッチ角を変え、斜め
上方へ吹き上げるような風に対する羽根の仰角を小さく
することができるようにして、羽根やその他の個所の損
傷を防止できるようにしようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、タワーの上端部にナセルを水平方向へ回
転自在に支持させ、該ナセル内に回転自在に支持させた
回転軸の一端側をナセルから突出させて、その先端にテ
ィータピンを介してティータハブを前後方向に傾動自在
に取り付けると共に、回転軸の他端を増速装置を介して
発電機に連結し、且つ上記ティータハブの上記回転軸及
びティータピンと直交する側面に、２枚一対の羽根の各
基部を、回転自在に取り付け、更に、上記ティータハブ
をティータピンを中心に傾動させたときに羽根のピッチ
角が連動して変えられるようにしてある風力発電装置に
おいて、上記ナセルの左右両側部に、先端がティータハ
ブに当接するように２本のティータロック用押棒を水平
方向に出入自在に突出させ、且つ上記左右の各ティータ
ロック用押棒の後端に押引用操作部を連結した構成を有
する風力発電装置とする。
決するために、タワーの上端部にナセルを水平方向へ回
転自在に支持させ、該ナセル内に回転自在に支持させた
回転軸の一端側をナセルから突出させて、その先端にテ
ィータピンを介してティータハブを前後方向に傾動自在
に取り付けると共に、回転軸の他端を増速装置を介して
発電機に連結し、且つ上記ティータハブの上記回転軸及
びティータピンと直交する側面に、２枚一対の羽根の各
基部を、回転自在に取り付け、更に、上記ティータハブ
をティータピンを中心に傾動させたときに羽根のピッチ
角が連動して変えられるようにしてある風力発電装置に
おいて、上記ナセルの左右両側部に、先端がティータハ
ブに当接するように２本のティータロック用押棒を水平
方向に出入自在に突出させ、且つ上記左右の各ティータ
ロック用押棒の後端に押引用操作部を連結した構成を有
する風力発電装置とする。
【００１４】又、上記構成に更に左右のティータロック
用押棒の突出長さを風向き又は風により羽根が受ける曲
げモーメントにより調整させるためのコントローラを設
け、コントローラに入力される風向きの計測値又は羽根
が受ける曲げモーメントの値に応じて左右のティータロ
ック用押棒の突出長さを調整できるようにした構成を有
する風力発電装置とする。
用押棒の突出長さを風向き又は風により羽根が受ける曲
げモーメントにより調整させるためのコントローラを設
け、コントローラに入力される風向きの計測値又は羽根
が受ける曲げモーメントの値に応じて左右のティータロ
ック用押棒の突出長さを調整できるようにした構成を有
する風力発電装置とする。
【００１５】
【作用】台風等の強風時に２枚の羽根を水平にして待機
させている場合に、斜め上向きに強風が吹き上げ状況に
なると、ナセル側からティータロック用押棒を押し出し
て強制的にティータハブをティータピンを中心に傾動さ
せ、その状態でロックさせて待機させる。このティータ
リングと連動して羽根のピッチが変えられて吹き上げる
風の方向へ２枚の羽根が向くようになり、羽根の仰角を
小さくすることができることになる。
させている場合に、斜め上向きに強風が吹き上げ状況に
なると、ナセル側からティータロック用押棒を押し出し
て強制的にティータハブをティータピンを中心に傾動さ
せ、その状態でロックさせて待機させる。このティータ
リングと連動して羽根のピッチが変えられて吹き上げる
風の方向へ２枚の羽根が向くようになり、羽根の仰角を
小さくすることができることになる。
【００１６】上記左右のティータロック用押棒の突出長
さを、風向きや羽根が受ける曲げモーメントに応じて調
整すると、最適な突出長さが得られて、羽根の仰角を風
向きに確実に合わせることができる。
さを、風向きや羽根が受ける曲げモーメントに応じて調
整すると、最適な突出長さが得られて、羽根の仰角を風
向きに確実に合わせることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１８】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
４に示してある風力発電装置と同様に、２枚の羽根７
ａ，７ｂのピッチ角が変更できるようにしてあると共
に、２枚の羽根７ａ，７ｂがティータピン６を中心にテ
ィータできるようにしてあり、且つ２枚の羽根７ａ，７
ｂがティータするとき連動して同時に羽根７ａ，７ｂの
ピッチ角が変えられるようにしてある構成において、羽
根７ａ，７ｂをティータさせてロックさせておけるよう
に、２枚の羽根７ａ，７ｂを水平にしたときのティータ
ハブ５の左右両側部に先端が当接させられるように配し
た２本のティータロック用押棒２２と２３を、ナセル２
の左右両側部に、ティータハブ５の方向へ水平に出入で
きるように軸受２４を介し支持させると共に、該各ティ
ータロック用押棒２２，２３の後端に押引用操作部２５
をそれぞれ連結し、該押引用操作部２５の操作により上
記各ティータロック用押棒２２，２３がナセル２からテ
ィータハブ５の方向へ任意に突出できるようにし、上記
押引用操作部２５を伸長作動させて両ティータロック用
押棒２２，２３をナセル２より押し出しティータハブ５
の片側に当てて押すことにより、ティータハブ５がティ
ータピン６を中心にティータさせられるようにする。
４に示してある風力発電装置と同様に、２枚の羽根７
ａ，７ｂのピッチ角が変更できるようにしてあると共
に、２枚の羽根７ａ，７ｂがティータピン６を中心にテ
ィータできるようにしてあり、且つ２枚の羽根７ａ，７
ｂがティータするとき連動して同時に羽根７ａ，７ｂの
ピッチ角が変えられるようにしてある構成において、羽
根７ａ，７ｂをティータさせてロックさせておけるよう
に、２枚の羽根７ａ，７ｂを水平にしたときのティータ
ハブ５の左右両側部に先端が当接させられるように配し
た２本のティータロック用押棒２２と２３を、ナセル２
の左右両側部に、ティータハブ５の方向へ水平に出入で
きるように軸受２４を介し支持させると共に、該各ティ
ータロック用押棒２２，２３の後端に押引用操作部２５
をそれぞれ連結し、該押引用操作部２５の操作により上
記各ティータロック用押棒２２，２３がナセル２からテ
ィータハブ５の方向へ任意に突出できるようにし、上記
押引用操作部２５を伸長作動させて両ティータロック用
押棒２２，２３をナセル２より押し出しティータハブ５
の片側に当てて押すことにより、ティータハブ５がティ
ータピン６を中心にティータさせられるようにする。
【００１９】又、上記ナセル２内には、コントローラ２
６を設置し、ナセル２の外側に設置した風向計２７から
の信号をコントローラ２６に入力させるよう両者を接続
すると共に、コントローラ２６と上記２つの押引用操作
部２５とを接続し、風向計２７で計測された風の吹上げ
下げ角度に応じた左右のティータロック用押棒２２，２
３の最適ロック長をコントローラ２６で求め、押引用操
作部２５に指令を送って左右のティータロック用押棒２
２，２３の突出長さを変更させるようにする。その他の
構成は図５に示すものと同じであり、同一のものには同
一符号が付してある。
６を設置し、ナセル２の外側に設置した風向計２７から
の信号をコントローラ２６に入力させるよう両者を接続
すると共に、コントローラ２６と上記２つの押引用操作
部２５とを接続し、風向計２７で計測された風の吹上げ
下げ角度に応じた左右のティータロック用押棒２２，２
３の最適ロック長をコントローラ２６で求め、押引用操
作部２５に指令を送って左右のティータロック用押棒２
２，２３の突出長さを変更させるようにする。その他の
構成は図５に示すものと同じであり、同一のものには同
一符号が付してある。
【００２０】２枚羽根の風力発電装置の場合は、台風等
の強風時に２枚の羽根７ａ，７ｂを水平にすることによ
り地上境界層による風速の差を最小にして、羽根７ａ，
７ｂにかかる力を最小にすることができるという特徴が
あるので、前面から水平方向に強風が吹いて来ていると
きは、２枚の羽根７ａ，７ｂを図１の如く左右に位置さ
せて水平にすると共に、羽根７ａ，７ｂのピッチ角を風
向きと平行となるようにして、羽根７ａ，７ｂにかかる
力が最小となるような状態で待機させておくようにする
ことにより、羽根７ａ，７ｂが大きい風圧を受けて損傷
するようなことが防止できる。
の強風時に２枚の羽根７ａ，７ｂを水平にすることによ
り地上境界層による風速の差を最小にして、羽根７ａ，
７ｂにかかる力を最小にすることができるという特徴が
あるので、前面から水平方向に強風が吹いて来ていると
きは、２枚の羽根７ａ，７ｂを図１の如く左右に位置さ
せて水平にすると共に、羽根７ａ，７ｂのピッチ角を風
向きと平行となるようにして、羽根７ａ，７ｂにかかる
力が最小となるような状態で待機させておくようにする
ことにより、羽根７ａ，７ｂが大きい風圧を受けて損傷
するようなことが防止できる。
【００２１】しかしながら、実際上、風力発電装置の設
置場所として、強風が吹き上げるようなところもあり、
かかる設置場所で、上述のように２枚の羽根７ａ，７ｂ
を水平にし且つピッチ角を水平方向と平行にした状態で
待機させたのでは、吹き上げる風に対して羽根７ａ，７
ｂの仰角が大きくなる。かかる場合に、羽根７ａ，７ｂ
を水平にして待機させた状態のまま、ティータロック用
押棒２２，２３をそれぞれをナセル２より押し出し、突
出長さの長い方のティータロック用押棒２２を先にティ
ータハブ５に当接させて該ティータハブ５を押すことに
より図２（イ）に示す如くティータハブ５をティータピ
ン６を中心に時計方向へ回動させてティータさせるとき
に、連動して２枚の羽根７ａ，７ｂのピッチ角を、図２
（ロ）（ハ）に示すようにともに斜め下向きとなるよう
に変更させ、且つこの状態で２本のティータロック用押
棒２２，２３の各先端をティータハブ５に当接させたま
まにして、ティータハブ５のティータをロックさせる
と、２枚の羽根７ａ，７ｂは水平状態のまま片側が前方
へ他側が後方へ変位させられた状態に強制的にティータ
されて保持されるので、羽根７ａ，７ｂやティータハブ
５が強風を受けて振れたりすることがなく、羽根７ａ，
７ｂのピッチを図２（ロ）（ハ）のように固定して吹き
上げる風ａに対して羽根の仰角を小さくしたままに保持
することができる。
置場所として、強風が吹き上げるようなところもあり、
かかる設置場所で、上述のように２枚の羽根７ａ，７ｂ
を水平にし且つピッチ角を水平方向と平行にした状態で
待機させたのでは、吹き上げる風に対して羽根７ａ，７
ｂの仰角が大きくなる。かかる場合に、羽根７ａ，７ｂ
を水平にして待機させた状態のまま、ティータロック用
押棒２２，２３をそれぞれをナセル２より押し出し、突
出長さの長い方のティータロック用押棒２２を先にティ
ータハブ５に当接させて該ティータハブ５を押すことに
より図２（イ）に示す如くティータハブ５をティータピ
ン６を中心に時計方向へ回動させてティータさせるとき
に、連動して２枚の羽根７ａ，７ｂのピッチ角を、図２
（ロ）（ハ）に示すようにともに斜め下向きとなるよう
に変更させ、且つこの状態で２本のティータロック用押
棒２２，２３の各先端をティータハブ５に当接させたま
まにして、ティータハブ５のティータをロックさせる
と、２枚の羽根７ａ，７ｂは水平状態のまま片側が前方
へ他側が後方へ変位させられた状態に強制的にティータ
されて保持されるので、羽根７ａ，７ｂやティータハブ
５が強風を受けて振れたりすることがなく、羽根７ａ，
７ｂのピッチを図２（ロ）（ハ）のように固定して吹き
上げる風ａに対して羽根の仰角を小さくしたままに保持
することができる。
【００２２】上記において、風向計２７からの風向き角
度の計測値をコントローラ２６に入力させるようにする
と、風の吹上げ、あるいは吹下げの角度に応じた羽根７
ａ，７ｂのピッチ角に最適なティータロック長、すなわ
ち、ティータロック用押棒２２と２３の突出長さがコン
トローラ２６にて算出されるので、この算出された最適
ロック長となるように押引用操作部２５に指令を送って
左右のティータロック用押棒２２，２３の押出し量（突
出長さ）を調整させるようにする。これにより、左右の
ティータロック用押棒２２，２３の突出長さが変更させ
られ、このティータロック用押棒２２，２３でティータ
ハブ５がティータピン６を中心にティータリングさせて
ロックさせて、羽根７ａ，７ｂの仰角を風に対して自動
的に小さいものとすることができる。
度の計測値をコントローラ２６に入力させるようにする
と、風の吹上げ、あるいは吹下げの角度に応じた羽根７
ａ，７ｂのピッチ角に最適なティータロック長、すなわ
ち、ティータロック用押棒２２と２３の突出長さがコン
トローラ２６にて算出されるので、この算出された最適
ロック長となるように押引用操作部２５に指令を送って
左右のティータロック用押棒２２，２３の押出し量（突
出長さ）を調整させるようにする。これにより、左右の
ティータロック用押棒２２，２３の突出長さが変更させ
られ、このティータロック用押棒２２，２３でティータ
ハブ５がティータピン６を中心にティータリングさせて
ロックさせて、羽根７ａ，７ｂの仰角を風に対して自動
的に小さいものとすることができる。
【００２３】強風が治まり羽根７ａ，７ｂのピッチを通
常運転時の状態に戻し、羽根７ａ，７ｂを回転させよう
とするときは、図１でティータロック用押棒２２，２３
を後退させてティータロックを解除させ、羽根７ａ，７
ｂが風圧で自然にティータリングできるようにする。
常運転時の状態に戻し、羽根７ａ，７ｂを回転させよう
とするときは、図１でティータロック用押棒２２，２３
を後退させてティータロックを解除させ、羽根７ａ，７
ｂが風圧で自然にティータリングできるようにする。
【００２４】なお、図１ではダウンウィンドの場合につ
いて示したが、アップウィンドの場合でも同様に適用で
きること、回転軸４とティータハブ５との取り合いは、
回転軸４に固定したティータピン６を中心にティータハ
ブ５が回動できる構造であれば図示以外の構成でもよい
こと、ティータロック用押棒の代わりにエアバッグのよ
うな空気力等を用いてティータロックを行うことができ
ること、更に、上記の実施例では、風向計２７をナセル
２に設けて、該風向計２７からの風向き角の計測値に基
づいてコントローラ２６で最適ロック長の算出を行わ
せ、押引用操作部２５に指令を送ってティータロック用
押棒２２，２３のロック長を変更させるようにした場合
を示したが、この方式に代えて羽根７ａ，７ｂに図１に
示す如く応力センサー２８をそれぞれ取り付けて風によ
り羽根７ａ，７ｂが受ける曲げモーメントを計測できる
ようにし、この計測した曲げモーメントに応じてコント
ローラ２６で左右のティータロック用押棒２２，２３の
突出長を算出するようにして、羽根のピッチ角を固定し
て風に対する羽根の仰角を小さくするのに最適なロック
長に変更させるようにしてもよいこと、その他本発明の
要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿
論である。
いて示したが、アップウィンドの場合でも同様に適用で
きること、回転軸４とティータハブ５との取り合いは、
回転軸４に固定したティータピン６を中心にティータハ
ブ５が回動できる構造であれば図示以外の構成でもよい
こと、ティータロック用押棒の代わりにエアバッグのよ
うな空気力等を用いてティータロックを行うことができ
ること、更に、上記の実施例では、風向計２７をナセル
２に設けて、該風向計２７からの風向き角の計測値に基
づいてコントローラ２６で最適ロック長の算出を行わ
せ、押引用操作部２５に指令を送ってティータロック用
押棒２２，２３のロック長を変更させるようにした場合
を示したが、この方式に代えて羽根７ａ，７ｂに図１に
示す如く応力センサー２８をそれぞれ取り付けて風によ
り羽根７ａ，７ｂが受ける曲げモーメントを計測できる
ようにし、この計測した曲げモーメントに応じてコント
ローラ２６で左右のティータロック用押棒２２，２３の
突出長を算出するようにして、羽根のピッチ角を固定し
て風に対する羽根の仰角を小さくするのに最適なロック
長に変更させるようにしてもよいこと、その他本発明の
要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿
論である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の風力発電装置
によれば、タワーの上端部に水平方向に回転自在に支持
させてあるナセル内に、回転軸を回転自在に取り付け、
該回転軸の一端側をナセルより突出させて、その先端に
ティータピンを介してティータハブを前後方向へ傾動自
在に取り付け、且つ該ティータハブに２枚の羽根をピッ
チ角が変えられるように取り付けてあり、ティータリン
グと連動して羽根のピッチも変えられるようにしてある
構成において、２枚の羽根を水平にしたときにティータ
させてロックさせるためのティータロック用押棒を、上
記ナセルの左右両側部に、ティータハブの方向へ出入自
在に取り付け、且つ上記左右両側部のティータロック用
押棒の突出長さを異にして、強風時に羽根を水平にしテ
ィータロック用押棒で積極的にティータハブを回動させ
てティータさせると共にロックし、羽根のピッチを風向
きと平行にして待機させておくことができるようにした
ので、台風等の強風時に風が吹き上げるときに、羽根を
ティータロック用押棒でティータさせてロックし、連動
して羽根のピッチを変えて待機させることにより、羽根
の仰角を小さくすることができて、羽根にかかる力を小
さくして羽根やその他の個所の損傷を防止することがで
きる、という優れた効果を奏し得られ、更に、風向き角
又は羽根が受ける曲げモーメントに応じて自動的に最適
なティータロック用押棒の突出長さを求めるコントロー
ラを設け、該コントローラからの指令によりティータロ
ック用押棒の突出長さを変更させるようにすれば、自動
的に最適なピッチ角にロックできる、という優れた効果
を奏し得る。
によれば、タワーの上端部に水平方向に回転自在に支持
させてあるナセル内に、回転軸を回転自在に取り付け、
該回転軸の一端側をナセルより突出させて、その先端に
ティータピンを介してティータハブを前後方向へ傾動自
在に取り付け、且つ該ティータハブに２枚の羽根をピッ
チ角が変えられるように取り付けてあり、ティータリン
グと連動して羽根のピッチも変えられるようにしてある
構成において、２枚の羽根を水平にしたときにティータ
させてロックさせるためのティータロック用押棒を、上
記ナセルの左右両側部に、ティータハブの方向へ出入自
在に取り付け、且つ上記左右両側部のティータロック用
押棒の突出長さを異にして、強風時に羽根を水平にしテ
ィータロック用押棒で積極的にティータハブを回動させ
てティータさせると共にロックし、羽根のピッチを風向
きと平行にして待機させておくことができるようにした
ので、台風等の強風時に風が吹き上げるときに、羽根を
ティータロック用押棒でティータさせてロックし、連動
して羽根のピッチを変えて待機させることにより、羽根
の仰角を小さくすることができて、羽根にかかる力を小
さくして羽根やその他の個所の損傷を防止することがで
きる、という優れた効果を奏し得られ、更に、風向き角
又は羽根が受ける曲げモーメントに応じて自動的に最適
なティータロック用押棒の突出長さを求めるコントロー
ラを設け、該コントローラからの指令によりティータロ
ック用押棒の突出長さを変更させるようにすれば、自動
的に最適なピッチ角にロックできる、という優れた効果
を奏し得る。
【図１】本発明の風力発電装置の一実施例を示す要部の
断面図である。
断面図である。
【図２】羽根をティータロックしたときの羽根のピッチ
角を示す概略図を示すもので、（イ）はティータロック
している状態図、（ロ）は片方の羽根のピッチ角を示す
断面図、（ハ）は他方の羽根のピッチ角を示す断面図で
ある。
角を示す概略図を示すもので、（イ）はティータロック
している状態図、（ロ）は片方の羽根のピッチ角を示す
断面図、（ハ）は他方の羽根のピッチ角を示す断面図で
ある。
【図３】一般的な風力発電装置の概要図である。
【図４】最近提案されているティータ時にピッチ角が連
動して変えられるようにしてある風力発電装置の一例を
示す断面図である。
動して変えられるようにしてある風力発電装置の一例を
示す断面図である。
【図５】図４のＡ矢視断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】２枚の羽根を水平にしたときのピッチ角を示す
図で、（イ）は片方の羽根の断面図、（ロ）は他方の羽
根の断面図である。
図で、（イ）は片方の羽根の断面図、（ロ）は他方の羽
根の断面図である。
【符号の説明】 １ タワー ２ ナセル ４ 回転軸 ５ ティータハブ ６ ティータピン ７ａ，７ｂ 羽根 ８ 発電機 ９ 増速装置 １５ ピッチ角操作部 １６ アーム １９ リンク ２２，２３ ティータロック用押棒 ２４ 軸受 ２５ 押引用操作部 ２６ コントローラ ２７ 風向計 ２８ 応力センサー
Claims (2)
- 【請求項１】 タワーの上端部にナセルを水平方向へ回
転自在に支持させ、該ナセル内に回転自在に支持させた
回転軸の一端側をナセルから突出させて、その先端にテ
ィータピンを介してティータハブを前後方向に傾動自在
に取り付けると共に、回転軸の他端を増速装置を介して
発電機に連結し、且つ上記ティータハブの上記回転軸及
びティータピンと直交する側面に、２枚一対の羽根の各
基部を、回転自在に取り付け、更に、上記ティータハブ
をティータピンを中心に傾動させたときに羽根のピッチ
角が連動して変えられるようにしてある風力発電装置に
おいて、上記ナセルの左右両側部に、ティータハブの方
向へ出入自在に２本のティータロック用押棒を突出させ
て配置し、且つ上記左右の各ティータロック用押棒を押
引きするための押引用操作部に連結した構成を有するこ
とを特徴とする風力発電装置。 - 【請求項２】 左右のティータロック用押棒の突出長さ
を風向き又は風により羽根が受ける曲げモーメントによ
り調整させるためのコントローラを設け、コントローラ
に入力される風向きの計測値又は羽根が受ける曲げモー
メントの値に応じて左右のティータロック用押棒の突出
長さを調整できるようにする請求項１記載の風力発電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010393A JP3240742B2 (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10010393A JP3240742B2 (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288336A JPH06288336A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3240742B2 true JP3240742B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=14265059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10010393A Expired - Fee Related JP3240742B2 (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3240742B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009030549A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Shoichi Tanaka | 海洋深層水リフトアップ装置 |
| CA2719080A1 (en) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | Nordic Windpower Limited | Turbine and system for generating power from fluid flow and method therefor |
| JP5097729B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2012-12-12 | 株式会社日立製作所 | 水平軸風車 |
| JP5097730B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2012-12-12 | 株式会社日立製作所 | 水平軸風車 |
| AU2010279194B8 (en) | 2010-05-14 | 2012-01-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Semi-flexible supporting structure for wind turbine |
| WO2014015878A1 (en) | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine tilt optimization and control |
| EP2910778A4 (en) * | 2012-12-19 | 2015-11-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | WINDMILL AND METHOD FOR OPERATING THE SAME |
| US9771923B1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-09-26 | Arnold Ramsland | Hub assembly for horizontal axis, fluid-driven turbine enabling teetering |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP10010393A patent/JP3240742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288336A (ja) | 1994-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |