JP4801796B1 - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の風力発電装置1は、ガイド部2の隣接するガイド板23の間の開口部24に移動可能に設けられた風力調整板6と、外部の風Wの大きさに応じてドラム型風車3の回転を制動するように構成されたブレーキ機構7とを備えている。風力調整板6は、外部の風Wを風受け部分62で受けて移動し、開口部24の開口面積を変化させるようになっている。
【選択図】 図1
Description
特許文献2の風力発電装置は、円筒形状のガイド部と、このガイド部の内側に設置されたドラム型風車とを備えている。この風力発電装置では、ガイド部によって導かれた外部の風でドラム型風車を回転させ、ドラム型風車の回転によって発電装置が駆動するようになっている。特許文献2の風力発電装置は、ドラム型風車が低い位置に設置されて重心が低くなっているため、突風等の強風によって倒れることもない。また、ドラム型風車を用いた小型の風力発電装置では、低周波音が生じないという利点がある。
また、強風の際でもドラム型風車を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置が損傷することもない。
極めて強い風(例えば、風速毎秒30m以上)の場合は、設計値を上回る過重がドラム型風車の回動軸などにかかり、風力発電装置が損傷するおそれがあるが、本発明によれば、そのような場合はドラム型風車の回転をロックして、風力発電装置の損傷を防ぐことができる。
なお、第1の回転翼35A及び第2の回転翼35Bの2種類の回転翼を用いる構成は、直径が1メートルから8メートルの風力発電装置1に適している。
回転翼35Bの材料として、アルミやプラスチックなどが用いられる。
風量調節板6は、風速が毎秒15m未満の場合にはレール25上を走行せず、図1(b)に示すように、ガイド部2のガイド板23の位置に停止したままになっている。
風量調節板6は、風速が毎秒15m以上30m未満の場合には、レール25に沿って開口部24に向かって移動し(図2の矢印方向)、開口部24の開口面積を小さくするようになっている。ここで、風速が毎秒20mの場合に、風量調節板6が開口部24の開口面積の半分程度を閉鎖するように設定するのが好ましい。なお、風が毎秒15m未満にまで小さくなった場合には、風量調節板6は、レール25の傾斜によってガイド部2のガイド板23の位置まで戻ることになる。
また、風量調節板6は、風速が毎秒30m以上になった場合には、レール25の一番高い位置まで移動し、開口部24を完全に閉鎖するようになっている。
第1及び第2のブレーキ手段7A,7Bは、ガイド部2の内周面に沿って複数個所に設けられている。例えば、第1及び第2のブレーキ手段7A,7Bは、風力発電装置1の直径が10センチメートルから1メートルの場合にはガイド部2の内周面に沿って2箇所に設けられ、風力発電装置1の直径が1メートルから8メートルの場合にはガイド部2の内周面に沿って4箇所に設けられる。
第1及び第2のブレーキ手段7A,7Bは、ドラム型風車3の第1及び第2の受け部材38A,38Bを把持する油圧式のブレーキ装置で構成されており、これにより、風力発電装置1の回転を制動するようになっている。
従来では、風速が毎秒20m以上になった場合は、風力発電装置が損傷するおそれがあるため、風力発電装置の運転を停止させていた。
本実施形態では、風速が毎秒15m以上の風の場合、風量調節板6がレール25に沿って開口部24に向かって移動し、開口部24の開口面積が小さくなる。加えて、制御ユニット43は、風速計8が毎秒20m以上の風速を計測した場合に第1及び第2のブレーキ手段7A,7Bを作動させ、ドラム型風車3の回転が制動されるようになっている。これにより、風速が毎秒20m以上になった場合でもドラム型風車3を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置1の運転を停止する必要がなく、継続して発電を行うことができる。
また、風速が毎秒20m以上になった場合でも、ドラム型風車3を定格回転数の範囲内で回転させることができるので、風力発電装置1が損傷することもない。
風速が毎秒30m以上という極めて強い風の場合においては、設計値を上回る過重がドラム型風車3の回動軸33などにかかり、風力発電装置1が損傷するおそれがあるが、本実施形態によれば、開口部24を閉鎖しつつドラム型風車3の回動軸33をロックして、風力発電装置1の損傷を防ぐことができる。
2 ガイド部
3 ドラム型風車
4 発電装置
5 屋根部
6 風量調節板
7A,7B ブレーキ手段
8 風速計
9 ロック機構
21,22 支持板
23 ガイド板
24 開口部
31,32 支持プレート
33 ドラム型風車の回動軸
33a 回動軸のロック受け部
33b ロック受け部の突出部
38A,38B ブレーキ手段の受け部材
41 発電装置の回動軸
42 板部材
43 制御ユニット
61 板状部分
62 風受け部分
63 移動用車輪
Claims (2)
- 複数のガイド板を円周上に配置したガイド部と、該ガイド部の内側に配置され、複数の回転翼が取付けられたドラム型風車と、該ドラム型風車の回動軸に連結された発電装置とを備え、前記ガイド部によって導かれた外部の風で前記ドラム型風車を回転させ、前記ドラム型風車の回転によって前記発電装置を駆動する風力発電装置において、
風受け部分を有し、前記ガイド部の隣接するガイド板の間の開口部に移動可能に設けられた風力調整板であって、前記外部の風を前記風受け部分で受けて移動し、前記開口部の開口面積を変化させるように構成された風量調節板と、
前記外部の風の大きさに応じて前記ドラム型風車の回転を制動するように構成されたブレーキ機構と
を備えていることを特徴とする風力発電装置。 - 前記ドラム型風車の回転をロックするロック機構を備え、
前記外部の風の大きさが所定の大きさ以上になったときに、前記ロック機構が前記ドラム型風車の前記回動軸を制動するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
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