JP5353453B2 - 伸縮機構翼式ジャイロミル形風車。 - Google Patents

伸縮機構翼式ジャイロミル形風車。 Download PDF

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Description

本発明は、翼長を変更することができる伸縮機構翼式ジャイロミル形風車に関するものである。
 技術背景
再生可能エネルギーである風力を利用する風車発電設備において、ジャイロミル形風車（垂直軸型風車）はこれまでに最も導入されているプロペラ形風車などに比べると、低風速より発電を開始することでき、風向の影響を受けない利点を持っている。
しかし、その反面台風など強風が発生する日本のような設置環境では、ジャイロミル形風車は強風による装置損壊を防止するため、受風面積の減少させることや回転翼を停止させることが困難で、設備の大型化できない欠点があった。
風力発電の導入拡大において、大型化と集合化が重要な解決策にあげられており、この欠点は大きな障害となり普及率が低いのが現状である。
この改善策として、回転翼を支持する構造物や回転翼自体の強度上げたとしても、設備費用の増大や起動性に優れた特性を逆に阻害させることにつながる。
特開２００９−７４４４７
牛山 泉、三野 正洋共著「小型風車ハンドブック」パワー社１９９４年５９ｐ
ジャイロミル形風車の受風面積を可変とすることで、暴風時のローターの損傷防止と、運転時のローターの駆動力を制御を可能とする。
本発明では、回転翼が、伸縮する機構翼であって、複数の連結翼（断面形状が翼形をしている）と連結ピンからなり、数組（図２では５組）の機構翼の上部と下部を翼連結体にて組合わせることでローター（回転翼）を構成しており、この機構翼は同一の翼面上を伸縮するものであり、ローター（回転翼）の外径を変えることなく、翼長を変更することで受風面積（駆動力）を調整することができる。
本発明の伸縮機構翼式ジャイロミル形風車は、翼長を調整することで駆動力を調整できる。また暴風時や緊急停止が必要な場合には機構翼を収縮、収納することができる。
伸縮機構翼式ジャイロミル形風車の構造説明図である（実施例１） 伸縮機構翼式ジャイロミル形風車の構造説明図である（実施例２） 伸縮機構翼式ジャイロミル形風車の構造説明図である（実施例３）
伸縮機構と回転翼を兼用する機構翼とすることで、ジャイロミル形風車の受風面積の変更と、さらに駆動力の調整を実現した。
図１は伸縮機構翼式ジャイロミル形風車の側面図である。図２は平面図である。図３は機構翼ブレードの断面図である。
複数の連結翼１、２及び複数の連結ピン３を組立てことで機構翼１２を形成する。矢印４の方向に伸長し矢印５の方向に収縮することで機構翼の翼長６を変更調整することができる。
図２に示すように機構翼１２は複数本（図中は５本）あり、連結体（上部）７と連結体（下部）８と取合うことで回転翼を形成する。水平方向の風９を受けることで、回転軸１０により回転する。連結翼１、２の断面形状は図３に示すように翼形をしており、機構翼１〜３を１枚の垂直翼とするジャイロミル形風車が構成される。機構翼（ブレード）を上下に伸縮させるための装置が必要となるが構造詳細については、請求項範囲外とし記述を省略する。
機構翼が収縮した状態は、円盤状の形状になり風力抵抗力が大幅に減少する。また風防体１１は、建築構造物の屋上水切りや柵として見立てる。機構翼は収縮時に風防体へ収納されることで強風を避けることができる。
風防体を設け回転翼をその中へコンパクトに収納することができ、回転翼の大きさ、規模を変え最適化することで民家、マンション、オフィスビル、駐車場など多様な建築構造物の屋上や、大型鋼製ポール、コンクリート製電柱など円筒形構造物にも設置することが可能となる。さらに船舶のデッキ、自動車のルーフなど輸送機器などへの組合せや空港施設外周部など設置範囲の拡大が可能であり、発電設備と組合せることで再生利エネルギーである風力の有効活用に適用できる。
１．連結翼
２：連結翼
３：連結ピン
１〜３：機構翼
６：機構翼の翼長
７：翼連結体（上部）
８：翼連結体（下部）
９：風
１０：回転軸（ローター回転軸）
１１：風防体
１２：機構翼
１３：アーム
１４：ローター（回転翼）の外径

Claims (1)

  1. 回転翼が、伸縮する機構翼であって、複数の連結翼（断面形状が翼形をしている）と連結ピンからなり、数組（図２では５組）の機構翼の上部と下部を翼連結体にて組合わせることでローター（回転翼）を構成しており、この機構翼は翼面を折ることなく同一の翼面上を伸縮するものであり、ローター（回転翼）外径を変えることなく、翼長を変更することで受風面積（駆動力）を調整することができるジャイロミル風車（垂直軸型風車）の回転翼。
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