JP5895002B2 - 風力および/または水力のために風/水を追跡するツインタービンシステム - Google Patents
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Description
・サッカー選手は、ボールが弧を描いてゴール内へ飛ぶような仕方で、スピンをかけてボールを蹴る。
・ボールがより速く回転すればするほど、経路の偏差が大きくなる(カールするクロス、ナックルボール)
・卓球選手とテニス選手は、例えばトップスピン、スライスで、この効果を用いる。
・野球におけるカーブボール、ソフトボールにおけるライズボール
・クリケットにおけるスピン−ボウリング
・ゴルフボールは、表面に多数の小さなくぼみ、いわゆるディンプルを持っている。
・タービュレータとして、それらはボールに抗して存在し、ボールの回転によって連行される境界層の粘着性を改善する。
・このことは、乱流の形成と、それに伴うマグナス効果によるボールの偏差を増加する。
・ゴルフクラブの楔状の形状の結果としてゴルフボールは後方に回転するので、ゴルフボールはマグナス効果によって持ち上げられる。それはキャノンボールのように単に飛ぶのではなく、その代わりに持ち上げを経験する。
・付加的な左または右への偏差が可能であり、この技術を習得している選手によって用いられる。
・さらに、超臨界の乱流循環は空気抵抗を低減し、そして、その代わりに大きな飛行距離につながる。
風力発電機の効率は実質上V字状の風スプリッタの位置に依存しており、タービンブレードとタービンシャフトの距離と傾斜に基づく。風力発電機は、風速に合わせてV字状の風スプリッタの最適な位置が設定できるように、さらに技術的に有利に備えられる。この設定は一方で平均的な(最も可能性の高い)風速に対して固定した設置として配置することが出来る。また一方で、現風速に基づいて最適な位置に自動的に設定し直す事も可能である。
・ 2010年9月24日から26日までの静的トルク測定(静止トルク)
・ 2010年11月4日から8日までの期間の動的トルク測定
表1:
メールスで直径1メートル、長さ1メートルの本発明による風力タービン上の、静的および動的トルク測定の評価(2010年9月/11月)の結果データ
トルク[Nm]対回転速度[rpm];パラメータ風速[m/s]
機械的動力
最大電力範囲で平均PC=35%で外挿
機械的動力[W]対トルク[rpm];パラメータ風速[m/s]
a) それはグリッドで同期した交流電圧に変換され、公衆の電力グリッドに供給されることが出来る。
b) それは局所的なバッテリシステム、すなわち、タワー内部に位置するバッテリシステムにバッファすることが出来る。それはネットワークオペレータの要請に従ってグリッドで同期した交流電圧に変換される。この要請は断続的に高い度合いの効率性を備える一貫して受容できるバッテリシステムの維持を考慮するものであり、そしてそれは公衆の電力グリッドに供給される。この変形例では、充電のみが起きたり、放電のみが起きて電気エネルギがグリッドに供給される時があり、また充電も放電も並行して起きる場合もあるだろう。この変形例は、低い電流の摂取時にはグリッドから電流をバッファするようにしてもよい。この型の実施形態は内部及び外部において用いられ得る統合貯蔵コンポーネントを包含する複合風力エネルギシステムとなる。
2 ラジアルタービン
3 風スプリッタ
5 鋼マスト
6 基板
7 支持板
8 支持板
9 支持板
10 (回転)ベアリング
11 (回転)ベアリング
12 (回転)ベアリング
13 (回転)ベアリング
14 (回転)ベアリング
15 縦軸
16 タービンベアリング
17 タービンベアリング
18 タービンシャフト
19 タービンベアリング
20 タービンベアリング
21 タービンベアリング
22 タービンベアリング
23 スペーサカラー
24 スペーサカラー
25 タービンブレード
26 上側カラーフランジ
27 案内フランジ
28 風
29 変更された偏向面
30 集中板または集中面
31 マグナス効果
32 コアンダ効果
33 マグナス/コアンダ重ね合わせ
34 高揚力
35 負圧
36 過圧
37 スレッド方向が壊れる
38 外部の偏向板
39 外部の偏向板
40 タービンまたはタービンブレード
41 タービンの回転中心
42 タービンシステムの方位角方向の回転中心
43 ノーズ型の偏向板
44 風ガイドプレートの上方または下方の極限
301 タービンまたはタービンブレードの外半径
302 風ガイドプレートの丸まり
303 風ガイドプレート
304 ラティスマスト
305 V字状の風スプリッタ
Claims (18)
- 風力および/または水力発電機であって、
2つのラジアルタービン(1、2)は、並んで平行に方向付けられ、鉛直回転シャフトに配置され、相互に接続され、かつ上記タービンシャフト(18)に対して平行な旋回シャフト(15)の周りに旋回可能であり、
上記旋回シャフトとV字状の風スプリッタ(3)は、上記タービンシャフトを連結しているラインの外側に配置され、両方とも上記連結ラインの同じ側にあり、
上記V字状の風スプリッタの両端の間の間隔は、上記連結ラインにおける上記タービンシャフトの間の間隔よりも短い
ことを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記相互に接続された2つのラジアルタービンはそれぞれ、上部及び下部が水平に風ガイドプレートに固定される上部及び下部の水平端を有し、
上記各風ガイドプレートは、それぞれのラジアルタービンから外側に向かって順次、面取りされた外端をそれぞれ有することを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記旋回シャフト(15)は回転連結部を備え、
ラティスマストは上記回転連結部の上方に設けられ、
上記ラティスマストに蓄電システム、制御変流装置、及び上記タービンの台が取り付け可能であることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記2つのタービンは反対方向に回転することを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項3に記載の風力および/または水力発電機において、
上記ラティスマストは、上記V字状の風スプリッタとともに上記タービンの上方、下方、及び中央のベアリングサスペンションを持ち、丸みを帯びた上端面と下端面を持つことを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
回転連結部に組み込まれるスリップリングが電力と電気信号を回転可能部から静止した連結部に伝送するために設けられていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
リングジェネレータが電流を生成するために設けられていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記発電機は、上記タービンの最適な先端速度率を設定するように制御され得ることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記風力および/または水力発電機が、マスト(5)、ポンツーン、基部、建物の屋根その他の類似物に、回転連結部を介して固定されていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
複数のこれらの風力および/または水力発電機が、マスト上で、互いの上方におよび/または並んで配置されていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記風力および/または水力発電機は、モータ駆動式の追跡手段なしに、制御システムなしに、かつ追加の偏向板なしに、最適な風または水の流れの方向へ自動的に回転することを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
追加の外付けの偏向板(38,89)は上記V字状の風スプリッタ(3)と同じ側に配置されていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
予め定められた風速に達したとき、自動的に上記ラジアルタービンを互いに接近させるための手段が設けられていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記ラジアルタービンは、或るシャフトに沿って個々に搭載された複数の個々のタービンに分割されていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
特に、グリッドで同期した交流電圧に変換し、および公衆の電力グリッドに供給し、および/または局所的な蓄電システムにバッファすることにより、および/または上記グリッドから過剰な電流をバッファするための上記蓄電システムの使用により、発電された電気エネルギは複数の方法で活用されることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記V字状の風スプリッタ(3)のエッジが丸くされていることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
上記V字状の風スプリッタと上記タービンの間の距離が調整可能であることを特徴とする風力および/または水力発電機。 - 請求項1に記載の風力および/または水力発電機において、
本発明による風力および/または水力発電機の配置が、街路、自動車道路、鉄道、運河のような交通インフラストラクチャに沿って設けられ、付加的に、通信のため、または低電力取り込み時にグリッドからの電流を緩衝するため、および/または広告媒体としておよび/または街路照明としての使用ため、および/または安全スペースを提供するために、設けられていることを特徴とする風力および/または水力発電機。
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