JP4595310B2 - 垂直軸型風力発電装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、風による発電効率を上昇させるためには、羽根の構造に関して、まだ改善する必要がある。
上記構成によると、内部が殆ど空洞になった状態の羽根を軽量且つ強固に形成することができる。また、表面の外形付与板の位置決めが簡単にできる。
上記構成によると、内部の空洞化とアルミニウム合金の採用により、全体を軽量化することができる。
上記構成によると、内部が殆ど空洞になった状態の羽根を軽量且つ強固に形成することができる。また、表面の外形付与板が翼状板に沿わせ易くなる。
上記構成によると、羽根の翼弦長方向が前記多角形の一辺を基準として把握できるので、羽根の取付角度の調整が容易となる。
上記構成によると、取付ブラケットが、前記突出部分の少なくとも一部に翼弦長と平行な辺を有しているので、羽根の翼弦長方向が容易に把握でき、羽根の取付角度の調整が容易となる。
上記構成によると、確実に位置決めを行うことができるので、取付角度のずれがなくなり、しかも所望の取付角度を維持することができる。
図4は本発明の一実施形態に係る垂直軸型風力発電装置の正面図であり、図1は風車用羽根の骨組み構造を示す斜視図であり、図2は、その翼状板の斜視図である。
回転軸2の上方には、円板11を介して支持部材12,13が取り付けられている。回転軸2の下方は、軸受21を介して支柱22内に回転自在に支持されている。支柱22は、台座部となるベース23を有する。ベース23は、後述する姿勢安定装置5により基礎に設置される。また、回転軸2の下方には、適宜の変速機構24を介して発電機25が連結されている。
翼状板33は、前述した骨材31,32が挿入される切欠き穴35,36と、後述する外皮34が貫通して位置決めされる突起部37,38と、後述する外皮34が載って安定させる複数の座部39,40が翼状板33に対し90°折り曲げて形成されている。突起部37と二つの座部39とは、翼状板33の凸状面側に配設され、突起部38と三つの座部40とは、翼状板33のフラット状面側に配設されている。
〔第1工程〕
図3(a)のように、翼状板33のフラット状面(一方面)の突起38に、外皮34の一端側の穴34aを通して位置決めし、外皮34の他端側を引っ張って、翼状板33に沿わせる。この引っ張りに際しては、外皮34の他端側に張り付けられた延長テーブ部材60を引っ張ることにより行われる。この延長テープ部材60により、外皮34に皺など発生させることなく、均一に引っ張ることができる。
そして、座部40に対して、外皮34をリベット62で固定する。図3(c)のように、リベット62には、ブラインドリベットが用いられ、外皮34の側から、予め設けられた座部40の貫通穴に、ブラインドリベット組立体を挿入し、シャフト63を引き抜くと、ブラインドリベットの下方が膨らみ、シャフト63はちぎれ、図示のようなリベット62による固定状態が形成される。なお、フラット状面側の座部40なお、外皮34の他端側は「へ」の字状に予め外折りされており、一端側とフラットに合わせられるようになっている。
つぎに、図3(b)のように、翼状板33の凸状面(他方面)側の突起37に、外皮34の他端側の穴34bを通して位置決めし、外皮34の他端側を引っ張って、翼状板33の残り部分に沿わせる。この引っ張りに際しては、外皮34の他端側に張り付けられた延長テーブ部材60を引っ張ることにより行われる。この延長テープ部材60により、外皮34に皺など発生させることなく、均一に引っ張ることができる。そして、外皮34の一端側と他端側との合わせ部分61をスポット溶接にて固定する。
そして、座部39に対して、外皮34をリベット62で固定する。図3(c)のように、リベット62には、ブラインドリベットが用いられ、外皮34の側から、予め設けられた座部39の貫通穴に、ブラインドリベット組立体を挿入し、シャフト63を引き抜くと、ブラインドリベットの下方が膨らみ、シャフト63はちぎれ、図示のようなリベット62による固定状態が形成される。
このように、羽根3は、全体的に軽量で強度があるものに仕上げることができる。その結果、羽根3に作用する風により羽根3は効率的に回転することができる。
なお、羽根3の枚数は、3枚又は4枚であってもよい。また、羽根3は、内周側の複数枚と、外周側の複数枚というように、同心複数円状に配置するものであってもよい。
また、羽根3の凸状面は外周に向けて配置するものに限らず、羽根3のフラット面を外周に向けて配置するものであってもよい。
上述したように、軽量で強度がある羽根3であるため、適宜の枚数で配設された羽根3は風により効率的に回転する。
取付ブラケット41は、板状部材であり、骨材31、32を嵌合することができるように、略凸型の穴を2つ有している。また、取付ブラケット41の一部が外皮34を回転軸2側に貫通及び突出するように、かつ、その平行面が水平となるように取り付けられている。さらに、取付ブラケット41は、その突出部分に翼弦長(図6の一点鎖線)と平行な辺41aを有しているものである。
支持部材42は、パイプ状部材又は板状部材などである。例えば、パイプ状部材である場合には、細長い楕円状断面であるものを用いて、風の抵抗を抑えるようにしてもよい。
ボルト43は、取付ブラケット41と支持部材42とをボルト接合するものである。図6では、4本で接合しているが、少なくとも2本のボルト43で接合されていればよい。
ピン44は、取付ブラケット41と支持部材42との位置決めをするために、取付ブラケット41と支持部材42とを位置決め接合するものである。図6では、2本のピン44でピン接合しているが、少なくとも1本のピン44でピン接合されていればよい。ただし、より確実に位置決めするために、取付ブラケット41と支持部材42とは、2本以上のピン44によってピン接合されることが好ましい。また、ピンの代わりにリーマボルトや凹凸の嵌合などを利用して位置決め接合を行ってもよい。
また、確実に位置決めを行うことができるので、取付角度のずれがなくなり、しかも所望の取付角度を維持することができる。
2 回転軸
3 羽根
5 姿勢安定装置
23 ベース(台座部)
31,32 骨材
33 翼状板
34 外皮(外形付与板)
37,38 突起部
39,40 座部
41 取付ブラケット
43 ボルト
44 ピン
60 延長テープ部材
Claims (6)
- 垂直に設けた回転軸と、当該回転軸の周方向に複数枚取り付けた縦向きの羽根とを有する風力発電装置において、前記羽根は、羽根長手方向の骨材と、この骨材に挿入状態で固定される多数の翼状板と、この翼状板の周囲に張られる外形付与板とからなり、前記翼状板の周囲に、前記外形付与板を貫通する突起部が設けられていることを特徴とする垂直軸型風力発電装置。
- 垂直に設けた回転軸と、当該回転軸の周方向に複数枚取り付けた縦向きの羽根とを有する風力発電装置において、前記羽根は、羽根長手方向の骨材と、この骨材に挿入状態で固定される多数の翼状板と、この翼状板の周囲に張られる外形付与板とからなり、前記翼状板の周囲に、前記外形付与板が載る折り曲げ状の座部が形成されていることを特徴とする垂直軸型風力発電装置。
- 前記骨材、前記翼状板、前記外形付与板は、アルミニウム合金製である請求項1又は2に記載の垂直軸型風力発電装置。
- 前記骨材の断面が多角形をしており、前記骨材の断面の多角形の一辺が翼弦長と平行である請求項1乃至3の何れか一項に記載の垂直軸型風力発電装置。
- 前記骨材に、一部が前記外形付与板を前記回転軸側に貫通及び突出するように、かつ、平行面が水平となるように取り付けられている板状の取付ブラケットをさらに備え、
前記取付ブラケットが、前記突出部分平面上の少なくとも一部に翼弦長と平行な辺を有している請求項4に記載の垂直軸型風力発電装置。 - 前記羽根を支持する前記回転軸に設けられる支持部材をさらに備え、
前記支持部材と前記ブラケットの前記突出部分とを少なくとも2点で接合し、かつ、少なくとも1点で位置決めするための位置決め接合をする請求項5に記載の垂直軸型風力発電装置。
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