JP6561303B2 - 二軸型垂直風力発電装置 - Google Patents
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Description
現在の風力発電装置では大型化の方向に進み人家から離れた所に設置される、この原因はプロペラ(ブレード)から出る騒音公害や景観を崩すなどの問題で普及が遅れる背景と思われる、この問題を解決するには風を集める風取集翼と風を放出するドレー翼と垂直翼がある垂直型発電装置であれば設置面積の少ない人家の近くで風力発電が可能となる又人家から離れているがため送電コストが高価になる、この問題に取り組みの一つとしても二軸で垂直型の風力発電装置があれば問題を解決する可能性がある。
この問題を解決するには風の方向を感知する風垂直方向翼を使い風が吹いて来る方向に二軸型垂直風力発電装置を向け二台の風収集翼で風の密度を上げ風をブレードに集める事で風の力がより増し流れが回転運動に変わるとした、この回転効率を促進する二台の風放出するドレー翼の機能でローター軸に取り付けられたブレードを引く事でローター軸の回転出力を上げる事が可能に成り小型でもより多くの電気エネルギーを取り出す事が可能になる事が解決する課題とした。
R1Rローター軸とL1ローター軸に複数のローターブレードが取り付けられ風の流れを捉え回転運動に変える機能としてR10R風収集翼とL10L風取集翼で風の流れを捉え風の流れる方向を二軸型垂直風力発電装置の中心部に集める翼の角度制御し風の風量を決める、R12Rドレー翼とL12Lドレー翼では二軸型垂直風力発電装置の中心部に集まった風を角度制御し風の流れる方向を決め放出する機能としてR12Rドレー翼とL12Lドレー翼の角度を制御する事で風の流れが図2の様に流れ複数のブレードに当たった風の流れをより強くローター軸の回転出力を増強する機能とした。
風の力で回転する二台のローター軸の回転を一つのセンターシャフトに集め発電機と空気圧縮ポンプを回す動力に移行するには30R軸歯車と29センターシャフト歯車と32L軸プーリーと30R軸歯車と33L軸ベルトと31プーリー3で構成されて要るが問題に成るのは33L軸ベルトの使い方である、このベルトはVベルトや平ベルトとローラーチエーンでも良くベルトの撓み調整が出来る物であれば良いとする。
複数の翼で風の流れる方向を変化させ風の強弱に対処し風の出入りを制御する機能を持ち又空気圧で複数の翼を起動させる動力源として空気圧縮ポンプを装置し風の方向に向ける風垂直方向翼で二軸型垂直風力発電装置を風の方向に向ける動力とし又3プレート型フレーム1を浮かす動力源を空気圧を使う事を特徴とした二軸型垂直風力発電装置。
R9R風収集翼調整シリンダーとR11Rドレー翼調整シリンダーとR16R風収集翼調整シリンダー下とR17Rドレー翼調整シリンダー下とL9L風収集翼調整シリンダーとL11Lドレー翼調整シリンダーとL16L風収集翼調整シリンダー下とL17Lドレー翼調整シリンダー下を起動させR10R風収集翼とR12Rドレー翼とL10L風収集翼とL12Lドレー翼を風量に合わせ角度を適切な位置に誘導するとした。
尚バランスノズルは吹き出す空気の量を調整する機能が在る物とする
2、 景観を損なわない。
3、 装置場所が山峯や海岸防波堤の上や屋根の上等にも設置が可能である。
4、 人家の近くで設置が出来るのでインフラコスト軽減できる可能性がある。
5、 風を集める機能で弱風時でもより大きな風力を得る可能性がある。
6、 風の密度を上げ下げする事で風の力をより幅広く活用する可能性がある。
7、 大きなローターブレード(プロペラ)が必要ない。
8、 外部に大きなローターブレードが無いので騒音公害を低く抑える可能性がある。
9、 ローターブレードが内蔵されるので太陽光による破損が最小に抑える可能性がある。
10、ローターブレードが内蔵されるので雪による破損が少なくする可能性がある。
1、 基礎土台は二軸型垂直風力発電装置を支える基礎なる装置で電気出力を取り出す
13電力出力板受ブラシユニットと8ローラーベヤリング1と9ローラーベヤリング
等を取り付け台とした。
尚決まった所以外空気が漏れない様にする必要がある。
2、お椀型フレームの機能は図一で示す様に二軸型垂直風力発電装置の各種部品をお椀型フレームに内蔵し基礎土台等の間に空気の層を作り二軸型垂直風力発電装置全体を空気圧で浮かせ基礎土台等の摩擦を軽減する部品とした。尚1基礎土台と2お椀型フレームの形は円形で1基礎土台と2お椀型フレームの間がバランス良く保たれて居ることが必要である
4バランスノズル1機能は図一で示す様に風で揺れバランスが崩れる二軸型垂直風力発電装置を空気圧で修正するバランスノズルである、尚本ノズルには空気圧出力を自動調整の機能が在る物とし、尚本二軸型垂直風力発電装置では基礎土台とお椀型フレームの間が設定された位置から外れると空気量の強弱で二軸型垂直風力発電装置を垂直に修正する機能を持つバランスノズルである、バランスノズル二台でなく複数必要とする。
10電力出力板1と11電力出力板2と12電力出力板3は発電機で発電された電気を二軸型垂直風力発電装置の外部に出力する伝導体である。
14発電機は回転を電気に変える装置である。尚二軸型垂直風力発電装置に使用する発電機は弱い回転の時はクラーチ機能で発電を止めオーバー回転では発電を制御する機能の在る物とする。
16低圧高圧分配ユニットは空気圧縮ポンプから出る空気圧を二種類の分けタンクに送る空気を低圧高圧分配ユニットである。
18ノズル制御空気タンクユニットは低圧高圧分配ユニットから送られて来た空気圧と空気の量を制御し複数のノズルに空気を送りノズルから出る圧縮空気で二軸型垂直風力発電装置を持つ上げ左右の移動を滑らかに動かす力を保つノズル制御空気タンクユニットである。
19センターシャフト受軸1と20センターシャフト受軸2はセンターシャフトの軸受である。
22プーリー1と23プーリー2は21センターシャフトの回転運動を空気圧縮ポンプと発電機に伝えるプーリーである
26誘導ベルト1と27誘導ベルト2は21センターシャフトの回転運動を24発電機と25空気圧縮ポンプに伝えるベルトである。
29センターシャフト歯車は30R軸歯車から送られてくる回転運動を21センターシャフトに伝える29センターシャフト歯車である。
31プーリー3はL1Lローター軸の回転運動を21センターシャフトに伝える31プーリー3である。
33L軸ベルトは32L軸プーリーの回転運動を31プーリー3に伝える33L軸ベルトである。尚R1Rローター軸とL1Lローター軸の回転比率は同じとする様にプーリーとする
35L受軸ベヤリングはL1Lローター軸の回転運動を滑らかにする35L受軸ベヤリングである。
37RL軸ガイドプレートは36風垂直方向翼の固定と取り付けるプレートであるが38プレート型フレーム2の撓みを補佐する機能を持つRL軸ガイドプレートである。
39RL軸ガイドプレート固定ボルト1は38プレート型フレーム2の上にR,L軸ガイドプレートを固定する39 R,L軸ガイドプレート固定ボルト1である。
41プレート型フレームは図面で示す様に各種部品を取り付けるプレート型フレームで風の通る風洞の基礎とし機械の部分と風洞部分を分けるプレート型フレームである。
43オイルシーリングは、基礎土台とお椀型フレームの間にある空気圧を保つパッキンで片面は固定する部分で中間は空気圧に耐える柔軟性のある物かタイヤ構造のある物としお椀型フレームに触れる部分は滑らかに滑る金属や合成樹脂の様な物とし柔軟性と摩擦に強い物とする。
R2、Rローター受軸1はRローター軸の回転運動を滑らかにするRローター受軸である。
R4、Rローター受軸2はRローター軸の回転運動を滑らかにするRローター受軸である。
R7、R風収集翼取り付けカム1とR8,R風取集翼取り付けカム2は共通部品でRローター軸を主点とし翼の取り付ける台として使うカムである。
る風収集翼調整シリンダーで9R風収集翼調整シリンダー1と16R風収集翼調整シ
リンダー下でR10風収集翼を動かす動力を共有しR10風収集翼の角度を制御し風
の量を調整する風収集翼調整シリンダーである。
R10,R風取集翼は風の流れを変え二軸型垂直風力発電装置の中央部に集め風量を制御
する翼である。
R11、R風ドレー翼調整シリンダー1とR12風ドレー翼は風量を放出する機能を持つ装置
で風が流れる方向を決める事でローターブレードを引く力が増しローター軸の回転力を
増やす機能と風の量を調整する機能を持つL風ドレー翼調整シリンダーである。
R12、Rドレー翼は集まった風の流れを元の流れに戻す翼である。
R14風洞パネルはローターブレードが回る所と外部に分ける壁パネルである。
R18、R風収集翼取り付けカム1とR19,Rドレー翼取り付けカムは共通部品でRローター軸を主点とし翼を取り付ける台とするカムである。
L2、Lローター受軸1はLローター軸の回転運動を滑らかにするLローター受軸である。尚L1、Lローター軸はR1、Rローター軸と同等の物とする。
L4、Lローター受軸2はLローター軸の回転運動を滑らかにするLローター受軸である。
L7、R風収集翼取り付けカム1と8L風取集翼取り付けカム2はLローター軸を主点とし共通部品でL風収集翼の取り付ける台として使うL風収集翼取り付けカム1である。
収集翼調整シリンダーでL9、L風収集翼調整シリンダーとL16、L風収集翼調整シリ
ンダー下で風収集翼を動かす動力を共有しL10L風収集翼の角度を制御し風の量を
調整する風収集翼調整シリンダーである。
L10,L風取集翼は風の流れを変え二軸型垂直風力発電装置の中央部に集め風量を制御
する翼である。
L11、L風ドレー翼調整シリンダー1とL12風ドレー翼は風量を放出する機能を持つ装置 で風が流れる方向を決める事でローターブレードを引く力が増しローター軸の回転力を増す機能と風の量を調整する機能を持つL風ドレー翼調整シリンダーである。
L14風洞パネルはローターブレードが回る空間と外部を分ける壁でもある。
R15,風洞パネル取り付けフレーム
R16,R風収集翼調整シリンダー下
R17、Rドレー翼調整シリンダー下
R18、R風収集翼取り付けカム下
R19,Rドレー翼取り付けカム下
2、 山並みの景観を失うのを最小限に抑えることが出来る。
3、 フレームの中に入るので低音郊外を防ぐことが出来る。
4、 一般屋根の上やビルの上などを利用することが出来る。
5、 設置面積の少ない所でも設置できる。
6、 人家の近くでも設置が可能である。
2、お椀型フレーム
3、プレート型フレーム1
4、バランスノズル1
5、バランスノズル2
6、吹上ノズル1
7、吹上ノズル2
8、ローラーベヤリング1(図8)
9、ローラーベヤリング2(図8)
10、電力出力板1(図8)
11、電力出力板2(図8)
12、電力出力板3(図8)
13、電力出力板受ブラシユニット
14、発電機
15、空気圧縮ポンプ
16、低圧高圧分配ユニット
17、シリンダー制御空気タンクユニット
18、ノズル制御空気タンクユニット
19、センターシャフト受軸1
20、センターシャフト受軸2
21、センターシャフト
22、プーリー1
23、プーリー2
24、発電機プーリー
25、空気圧縮ポンププーリー
26、誘導ベルト1
27、誘導ベルト2
28、シリンダー制御空気分配ユニット
29、センターシャフト歯車
30、R軸歯車
31、プーリー3
32、L軸プーリー
33、L軸ベルト
34、R受軸ベヤリング
35、L受軸ベヤリング
36、風垂直方向翼
37、R,L軸ガイドプレート
38、プレート型フレーム2
39. R,L軸ガイドプレート固定ボルト1
40、R,L軸ガイドプレート固定ボルト2
41、プレート型フレーム
42、風量センサーバルブ
43、オイルシーリング(図3)
44、ドレーンバブル
45、冷却空気取り入れ口
46、機械部発熱空気吐出し口
R1,Rローター軸
R2,Rローター受軸1
R3、Rローターブレード
R4,Rローター受軸2
R5,Rローター受軸取り付けボルト1
R6、Rローター受軸取り付けボルト2
R7,R風収集翼取り付けカム
R8,Rドレー翼取り付けカム
R9,R風収集翼調整シリンダー
R10,R風収集翼 (図2)
R11,Rドレー翼調整シリンダー
R12,Rドレー翼 (図2)
R13,配管ダクト
R14,風洞パネル
R15,風洞パネル取り付けフレーム
R16,R風収集翼調整シリンダー下
R17、Rドレー翼調整シリンダー下
R18、R風収集翼取り付けカム下
R19,Rドレー翼取り付けカム下
L1,Lローター軸
L2,Lローター受軸1
L3、Lローターブレード
L4,Lローター受軸2
L5,Lローター受軸取り付けボルト1
L6、Lローター受軸取り付けボルト2
L7,L風収集翼取り付けカム
L8,Lドレー翼取り付けカム
L9,L風収集翼調整シリンダー
L10,L風収集翼 (図2)
L11,Lドレー翼調整シリンダー
L12,Lドレー翼 (図2)
L13,配管ダクト
L14,風洞パネル
L15、風洞パネル取り付けフレーム
L16,L風収集翼調整シリンダー下
L17,Lドレー翼調整シリンダー下
L18,L風収集翼取り付けカム下
L19、Lドレー翼取り付けカム下
Claims (8)
- 二台のローター軸(R1、L1)を持ちローター軸(R1、L1)には複数のローターブレード(R3、L3)が取り付けられ、風の流れを捉える機能を備える二軸型垂直風力発電装置が備えるRLガイドブレード(37)に取り付けられた風垂直方向翼(36)では風の吹いてくる方向に風垂直方向翼(36)の先端を向け、二台の風収集翼(R10、L10)では風の流れを捉え風の流れを二軸型垂直風力発電装置の中央部に集め、集まった風の流れは流れる早さを増しローター軸(R1、L1)の外面に取り付けられた複数のローターブレード(R3、L3)に当たりローター軸(R1、L1)の回転運動に変わりローター軸(R1、L1)の回転を強くする、二台の風ドレー翼(R12、L12)は集った風の流れる変化でローター軸(R1、L1)の回転出力を上げる機能を備えるとし、風の流れを捉えた風の力はローターブレード(R3、L3)とローター軸(R1、L1)の回転運動に変わり二台のローター軸(R1、L1)の回転運動はセンターシャフト(21)に集められ発電機(14)と空気圧縮ポンプ(15)を回す動力源とし、空気圧縮ポンプ(15)は低圧高圧分配ユニット(16)に出力し高圧の圧縮空気圧はノズル制御空気タンクユニット(18)を通り吹上ノズル(6、7)で二軸型垂直風力発電装置全体を持ち上げ風の方向に向ける移動を滑らかにする動力源とし、低圧の圧縮空気圧は二軸型垂直風力発電装置全体の傾きを修正するバランスノズル(4,5)と風量センサーバルブ(42)と風収集翼(R10,L10)と風ドレー翼(R12、L12)を制御するために用いられ、風が二軸型垂直風力発電装置の風洞を通り抜ける力で出力される風量センサーバルブ(42)の空気圧信号で風収集翼調整シリンダー及び風ドレー翼シリンダーを起動させ風収集翼(R10,L10)と風ドレー翼(R12,L12)の角度を制御する、二軸型垂直風力発電装置。
- 二台の風収集翼(R10、L10)を装置し風収集翼は風を集め風の流れる方向を捉えブレードに向け風の量を調整する機能を備えた、無風時では翼を広げて風を待つ機能を備えた事を特徴とした請求項1に記載の二軸型垂直風力発電装置。
- 風ドレー翼(R12、L12)を装置し、集まった風の流れる方向を決め放出する事で空気密度の変化がブレードを引く力が発生するこの力を利用しブレードとローター軸の回転運動力を増す機能を備え無風時で翼を広げて風を待つ機能を備えた事を特徴とした請求項1、2のいずれかに記載の二軸型垂直風力発電装置。
- シリンダー制御空気タンクユニット(17)及びノズル制御空気タンクユニット(18)を装置し、ノズル制御空気タンクユニット(18)では二軸型垂直風力発電装置を浮かす動力源とし、シリンダー制御空気タンクユニット(17)は風収集翼(R10、L10)及び風ドレー翼(R12、L12)を起動し制御する動力源とした機能を持つ事を特徴とした請求項1に記載の二軸型垂直風力発電装置。
- 二軸型垂直風力発電装置を支える地面に接する基礎土台(1)とお椀型フレーム(2)の間に高圧の空気の層を作り複数の吹上ノズル(6、7)からの高圧空気で二軸型垂直風力発電装置を浮かせ、風垂直方向翼(36)の機能で風の吹いて要る方向に滑らかに起動するのを特徴とした請求項1、2のいずれかに記載の二軸型垂直風力発電装置
- バランスノズル(4、5)を使い二軸型垂直風力発電装置の傾きを修正する機能を持つ事を特徴とした請求項1、に記載の二軸型垂直風力発電装置。
- 風量センサーバルブ(42)からの空気圧信号で風収集翼調整シリンダー及び風ドレー翼シリンダーを起動させ強弱風に合わせる制御する事を特徴とした請求項1に記載の二軸型垂直風力発電装置。
- 高圧空気圧で浮き上がる二軸型垂直風力発電装置をローラーベヤリング(8、9)で浮き上がる二軸型垂直風力発電装置を止め滑らかに移動させる事を特徴とした請求項1に記載の二軸型垂直風力発電装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017030616A JP6561303B2 (ja) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | 二軸型垂直風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017030616A JP6561303B2 (ja) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | 二軸型垂直風力発電装置 |
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Family Applications (1)
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JP2017030616A Active JP6561303B2 (ja) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | 二軸型垂直風力発電装置 |
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- 2017-02-22 JP JP2017030616A patent/JP6561303B2/ja active Active
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