JP5540435B2 - 垂直軸型風車の支持構造 - Google Patents
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Description
近年は、垂直軸型風車の環境性能の評価が高まり発電産業用の開発も進められているが、垂直軸型風車の大型化に伴うローター荷重の増大に対応できる支持構造の開発が課題となっている。
このため、完成している小型垂直軸型風車を数多く連結したり大きなフレームに数多く組み込むなどして受風面積を増やす技術が、例えば特許文献1に開示されている。小型垂直軸型風車は、ローターシャフトをベアリング機構を介して支持体に直に連結し、その支持体をコンクリートなどで造られた基礎にボルトなどで固定するのが一般的な構造であるがこの構造は地震のエネルギーが直にローターに伝わり、大型の垂直軸型風車にそのまま応用した場合、耐久性が大きく損なわれる可能性がある。
本案は、垂直軸型風車の大型化にとってネックとなっているローターの耐久性を高めるため、地震や風による衝撃を効果的に抑制する支持構造を提供することを目的とする。
宙吊りのローターはタワーとワイヤーケーブルやワイヤーロープを通じ、また地面とワイワイヤーロープで連結されているため、ワイヤーのたわむ性質によってローターに伝わる地震の振動が吸収され、また、突然の上下からの風などのようにローターに衝撃となって作用する風のエネルギーはローター自体が揺れてその衝撃の一部を吸収し、ローターの破損や劣化を防止しようとするものである。
2 ワイヤーケーブル
3 アンカーA
4 アンカーB
5 アンカーC
6 ワイヤーケーブルを上下にクロスさせた状態でつなぎ止めるケーブルバンド
7 吊り下げ用ワイヤーロープ
8 ローターシャフト
9 ローターシャフトを含むローター
10 姿勢安定用ワイヤーロープ
11 ダンパー
12 回転翼
13 プーリー
14 タイミングベルト
15 発電モーター
16 ヨーコントロールモーター
Claims (7)
- ワイヤーケーブルを2つのタワーに張り渡し、その両端はさらに伸ばして地上のアンカーに連結し、そのワイヤーケーブルを2本、タワー間のワイヤーケーブルのたわみが最大となる付近で2本のワイヤーケーブルがほぼ直角になるよう上下に交差させ、ワイヤーケーブルの交差する箇所にそれぞれのワイヤーケーブルを交差させた状態でつなぎ止める構造のケーブルバンドを設け、そのケーブルバンドからワイヤーロープを垂らしてローターシャフトの上端に接続し、ローターは固定したローターシャフトを軸に回転する構造とし、ローターシャフトの下端には少なくとも3本の姿勢安定用ワイヤーロープを取り付け、姿勢安定用ワイヤーロープの下端を地上部のアンカーに取り付けるよう構成した垂直軸型風車。
- 姿勢安定用のワイヤーロープと地上のアンカーの間にダンパーを取り付ける構造とすることを特徴とする請求項1項記載の垂直軸型風車。
- 姿勢安定用のワイヤーロープの代わりにダンパーを取り付ける構造とすることを特徴とする請求項1項記載の垂直軸型風車。
- 交差する2本のワイヤーケーブルのうち吊り上げは片方のワイヤーケーブルで行い、残りのワイヤーケーブルには吊り上げ用のタワーを設けずにアンカーに連結してローターシャフトの横揺れ防止の機能のみとすることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか記載の垂直軸型風車。
- 谷を挟んだ崖などの地形、高層ビル、送電線の支柱などをタワーもしくはタワーの一部として用いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の垂直軸型風車。
- 2つのタワーの間にタワーを増設し、各タワー間にそれぞれローターを設置するよう構成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の垂直軸型風車。
- 吊り上げ用のワイヤーケーブルをダブルにすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか記載の垂直軸型風車。
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