JP7418226B2 - 風力発電装置および風力発電ユニット - Google Patents
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Description
まず、図1から図4を参照して、本実施形態に係る風力発電装置10の構成について説明する。なお、図面において、図1は、実施形態に係る風力発電装置の構成を示す断面図であり、図2は、図1の左側面の構成を示す図である。また、図3は、図1におけるA-A断面の構成を示す図であり、図4は、同B-B断面の構成を示す図である。
本実施形態では特に、集風部に対して図1、図2に示すような漏斗状の形態をした集風コーン14aを羽根車22の羽数と同数配置し(本実施形態においては3つ)、取り入れた風を羽根車22の羽根部分へ優先的に誘導するように構成している。羽根車22は、集風部14からの風圧を羽根に受ける事により回転する。この時の回転モーメントMは、数式1で示すことができる。
ここで、Fを作用する力、rを回転中心からの距離とすると、回転モーメントMは、回転中心から遠い位置に風圧を作用させることで、同じ風力(風圧)であっても、羽根車22に対して高い回転モーメントを与えることがきるということができる。よって、弱風であっても、羽根車22に対して高い回転モーメントを与えることができ、羽根車22に対するカットイン風速(発電開始風速)を低減することが可能となる。
また、集風部14に集風コーン14aを配置して流路に風を導入することにより、集風コーン14aの無い中心部(図1において集風部14に破線斜線で示す領域)には、負圧が生じる。この負圧により、集風コーン14aの内部を流れる風を引き込む効果を奏し、風速を高めることができる(風レンズと同様な効果)。
拡開部16は、集風部14の下流側端部に比べて流路の断面積を広げる部位を設ける構成とすることで、風圧により羽根車22(発電機20)が押し下げられた際、風の逃げ道を生じさせることが可能となる。このため、羽根車22の回転速度の過度な上昇を抑制することができ、カットアウト風速(発電停止風速)を高く設定することが可能となる。
本発明を実施する上での1実施例として、羽根車22の半径rを0.3mとし、実施形態に係る発電機20が、風力により羽根車22を回転させることで得られるエネルギーの割合(パワー係数)Cp値を0.2と仮定した場合、羽根車22が得られる力(風力エネルギー)Pe値は、数式2で示すことができる。
ここで、ρは、空気密度であり、ρ=1.293とする。また、Aは、受風面積であり、本実施例では、A=πr2である。さらに、Vは風速を示す。周辺風速V0=1m/s時に、集風部14の風上側開口面積に対して風下側開口面の割合を0.44と仮定すると、加速後の風速Vは2.27m/sとなる。
上記のような構成の風力発電装置10によれば、集風コーン14aを配した集風部14の効果により、弱風であっても、流路内に取り込まれた風を加速させ、羽根車22を効率良く回転させ、発電機20の発電を促すことができる。また、集風部14から羽根車22を抜け、拡開部16に流れ込んだ風には、羽根車22の回転に寄与しなかったエネルギーが残存する。このエネルギー(風)が排気部18に流れ込む事で、排気部18に設けられた圧電素子28を揺動させる。これにより、圧電素子28による発電が成されることとなる。
Claims (4)
- 風を取り込んで通過させる流路を構成する風洞を有し、
前記流路の内部には、前記流路に沿って回転軸を配置した発電機と、前記流路を流れる風の力で撓む圧電素子とが備えられ、前記発電機には、羽根車が設けられると共に、
前記流路は少なくとも、前記風洞の入口から前記羽根車に向けて前記流路の開口面積を狭めるように傾斜が設けられた集風部と、前記羽根車の後方に位置し、前記開口面積を広げる拡開部、及び拡開部の後方において前記圧電素子が配置される排気部と、を有し、
前記排気部の上流側端部における開口面積が、前記集風部の下流側端部の開口面積よりも小さくなるように、傾斜面を備え、
前記圧電素子は、前記排気部を流れる風の流量に応じた開口量となる自動弁を構成することを特徴とする風力発電装置。 - 前記集風部は、
複数の流路を構成すると共に、各流路が漏斗状に形成され、下流側が前記羽根車の羽根に向けら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。 - 前記発電機は、流路に沿った方向に伸縮する弾性部材により支持されており、
前記弾性部材は、前記羽根車に対する風の押圧力の変化に応じて前記発電機の支持位置を前記流路に沿った方向に移動させる構成としたことを特徴とする請求項1または2に記載の風力発電装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の風力発電装置の電力出力側に、電子機器を備えたことを特徴とする風力発電ユニット。
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CN102345555A (zh) | 2010-08-03 | 2012-02-08 | 周菲菲 | 风力发电引风器 |
CN202468135U (zh) | 2011-09-13 | 2012-10-03 | 襄阳六合春发电研究中心 | 水力风力发电引水引风装置 |
US20170250626A1 (en) | 2014-09-29 | 2017-08-31 | Stargreen Power Corporation | Energy System with C02 Extraction |
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Patent Citations (6)
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---|---|---|---|---|
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WO2011046383A2 (ko) | 2009-10-15 | 2011-04-21 | 서강대학교 산학협력단 | 풍력발전장치 및 듀얼 풍력발전시스템 |
CN102345555A (zh) | 2010-08-03 | 2012-02-08 | 周菲菲 | 风力发电引风器 |
CN202468135U (zh) | 2011-09-13 | 2012-10-03 | 襄阳六合春发电研究中心 | 水力风力发电引水引风装置 |
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