JPH05215062A - 風力発電用風車 - Google Patents
風力発電用風車Info
- Publication number
- JPH05215062A JPH05215062A JP4042318A JP4231892A JPH05215062A JP H05215062 A JPH05215062 A JP H05215062A JP 4042318 A JP4042318 A JP 4042318A JP 4231892 A JP4231892 A JP 4231892A JP H05215062 A JPH05215062 A JP H05215062A
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- Japan
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- wind
- power generation
- thrust
- mill
- wings
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- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通り過ぎた風も推力として確実に利用できる
効率的な風力発電用の風車を提供する。 【構成】 支持固定軸11と、この支持固定軸11の外
周に回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体
に形成されたサボニウス型の風車5とからなり、風の力
を受けて回転する風車5の回転力を回転軸から取り出し
て発電する風力発電用風車において、回転する風車5の
一つの羽12aで受けた風が対となる羽12cの間でク
ロスフローし、クロスフローした風によって対となる羽
12cにも推力が付与されないように支持固定軸11に
両者を連通する開口部16と、羽12aに対して対とな
らない羽12b,12dの間ではクロスフローが生じな
いような閉鎖部17とを形成し、必ず対となる羽の間で
偶力を発生させ、効率的に風の力を利用できるようにし
た。
効率的な風力発電用の風車を提供する。 【構成】 支持固定軸11と、この支持固定軸11の外
周に回転自在に支持された回転軸と、この回転軸と一体
に形成されたサボニウス型の風車5とからなり、風の力
を受けて回転する風車5の回転力を回転軸から取り出し
て発電する風力発電用風車において、回転する風車5の
一つの羽12aで受けた風が対となる羽12cの間でク
ロスフローし、クロスフローした風によって対となる羽
12cにも推力が付与されないように支持固定軸11に
両者を連通する開口部16と、羽12aに対して対とな
らない羽12b,12dの間ではクロスフローが生じな
いような閉鎖部17とを形成し、必ず対となる羽の間で
偶力を発生させ、効率的に風の力を利用できるようにし
た。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、風力発電に使用され
る風車に係り、さらに詳しくは、微風でも発電が可能な
効率の高い風力発電用風車に関する。
る風車に係り、さらに詳しくは、微風でも発電が可能な
効率の高い風力発電用風車に関する。
【0002】
【従来の技術】地球の温暖化、過二酸化炭素問題、廃棄
燃焼ガス問題、環境破壊などの地球環境の悪化に伴い、
風力発電が昨今見直されてきている。これは、風力発電
が単に風を利用するだけで、廃棄ガス、廃熱、あるいは
放射性物質などを排出したり、山河を崩したりするよう
な環境に影響を及ぼすことがないクリーンなエネルギで
あるためである。風力発電に利用される風車は、一般に
は翼型断面を有する長さ20mないし30mの複数の羽
を回転軸に軸支させ風の強さに応じて仰角を変え、効率
良く風力を利用できるように構成されている。
燃焼ガス問題、環境破壊などの地球環境の悪化に伴い、
風力発電が昨今見直されてきている。これは、風力発電
が単に風を利用するだけで、廃棄ガス、廃熱、あるいは
放射性物質などを排出したり、山河を崩したりするよう
な環境に影響を及ぼすことがないクリーンなエネルギで
あるためである。風力発電に利用される風車は、一般に
は翼型断面を有する長さ20mないし30mの複数の羽
を回転軸に軸支させ風の強さに応じて仰角を変え、効率
良く風力を利用できるように構成されている。
【0003】しかし、このような翼型断面の羽車を利用
したものでは、風速、言い換えれば風力が弱い場合に必
要な回転力を得にくいという欠点がある。そのため、こ
のような翼型断面の羽車を使用しないで、低速で高トル
クを得ることができるクロスフロー型もしくはサボニウ
ス型の羽車を使用した風車に注目が集まっている。
したものでは、風速、言い換えれば風力が弱い場合に必
要な回転力を得にくいという欠点がある。そのため、こ
のような翼型断面の羽車を使用しないで、低速で高トル
クを得ることができるクロスフロー型もしくはサボニウ
ス型の羽車を使用した風車に注目が集まっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、クロスフロ
ー型の風車は、特性からいって低速で高トルクを得るこ
とができるが、さらに効率を追及すると、回転時に生じ
る抗力が問題になる。すなわち、回転時には羽の凹面側
では推力(回転力)が生じるが、凸面側には回転を阻害
する抗力が生じており、推力と抗力との差によって羽根
は回転することになる。そこで推力について考えてみる
と、羽の凹面側(受風側)に導入された風は回転中心を
抜け、言い換えればクロスフローして反導入側に通り過
ぎてしまっており、回転力にまったく寄与していない。
そればかりではなく、クロスフローする際に羽車の回転
を阻害し、回転力を殺ぐような形になっており、いわ
ば、通り過ぎた風は抗力を生む形になっている。
ー型の風車は、特性からいって低速で高トルクを得るこ
とができるが、さらに効率を追及すると、回転時に生じ
る抗力が問題になる。すなわち、回転時には羽の凹面側
では推力(回転力)が生じるが、凸面側には回転を阻害
する抗力が生じており、推力と抗力との差によって羽根
は回転することになる。そこで推力について考えてみる
と、羽の凹面側(受風側)に導入された風は回転中心を
抜け、言い換えればクロスフローして反導入側に通り過
ぎてしまっており、回転力にまったく寄与していない。
そればかりではなく、クロスフローする際に羽車の回転
を阻害し、回転力を殺ぐような形になっており、いわ
ば、通り過ぎた風は抗力を生む形になっている。
【0005】この欠点を補う型式のものとしてサボニウ
ス型の羽車がある。サボニウス型の羽車とは、2つの半
円筒状の受風バケットを向い合わせ、偏心させて取り付
けたもので、風によりバケットに作用する抗力がバケッ
トの凸側と凹側とでは異なること、および偏心により中
心部でオーバーラップした部分の隙間から受け風側のバ
ケットの気流の一部を戻り側のバケットの背面に流れ込
ませ、空気力学的偶力を発生させることによって効率の
効果を図ったものである。
ス型の羽車がある。サボニウス型の羽車とは、2つの半
円筒状の受風バケットを向い合わせ、偏心させて取り付
けたもので、風によりバケットに作用する抗力がバケッ
トの凸側と凹側とでは異なること、および偏心により中
心部でオーバーラップした部分の隙間から受け風側のバ
ケットの気流の一部を戻り側のバケットの背面に流れ込
ませ、空気力学的偶力を発生させることによって効率の
効果を図ったものである。
【0006】しかし、このサボニウス型のものでは偶力
の作用によって起動トルクは大きいが、回転数およびパ
ワー係数が低く、さらに効率の向上が求められている。
の作用によって起動トルクは大きいが、回転数およびパ
ワー係数が低く、さらに効率の向上が求められている。
【0007】この考案は、このような従来技術の実情に
鑑みてなされたもので、その目的は、全ての風を推力と
して確実に利用できる効率的な風力発電用の風車を提供
することにある。
鑑みてなされたもので、その目的は、全ての風を推力と
して確実に利用できる効率的な風力発電用の風車を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、この発明は、支軸と、この支軸の外周に回転自在
に支持された回転軸と、この回転軸と一体に形成された
サボニウス型の羽車とを有し、風の力を受けて回転する
羽車の回転力を回転軸から取り出して発電する風力発電
用風車において、回転する羽車の一つの羽で受けた風が
対となる羽の間でクロスフローし、クロスフローした風
によって対となる羽にも推力が付与されないように支軸
に両者を連通する開口部と、対とならない羽の間ではク
ロスフローが生じないような閉鎖部とを形成したもので
ある。
ため、この発明は、支軸と、この支軸の外周に回転自在
に支持された回転軸と、この回転軸と一体に形成された
サボニウス型の羽車とを有し、風の力を受けて回転する
羽車の回転力を回転軸から取り出して発電する風力発電
用風車において、回転する羽車の一つの羽で受けた風が
対となる羽の間でクロスフローし、クロスフローした風
によって対となる羽にも推力が付与されないように支軸
に両者を連通する開口部と、対とならない羽の間ではク
ロスフローが生じないような閉鎖部とを形成したもので
ある。
【0009】
【作用】上述手段によれば、風上側の羽車で受けた風
は、風車の中心側に流れ、支軸の中を通って対応する羽
車の中心から吹き出され、羽車の凹面に衝突して当該対
応する羽車に推力を与える。これによって風車は、支軸
に関し風上に当たる受風側の羽車と、この羽車と対応す
る風下の戻り側の羽車との両者から確実に推力を得るこ
とが可能になり、少なくとも、風下側の羽車が得る推力
の分の効率の向上を図ることができる。
は、風車の中心側に流れ、支軸の中を通って対応する羽
車の中心から吹き出され、羽車の凹面に衝突して当該対
応する羽車に推力を与える。これによって風車は、支軸
に関し風上に当たる受風側の羽車と、この羽車と対応す
る風下の戻り側の羽車との両者から確実に推力を得るこ
とが可能になり、少なくとも、風下側の羽車が得る推力
の分の効率の向上を図ることができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
【0011】この実施例に係る風力発電装置は図3の斜
視図に示すように、基台1と、基台1上で回転支軸2に
水平方向に回転自在に支持された回転テーブル3と、回
転テーブル3上に立設された支柱4に回転自在に支承さ
れた風車5と、風車5の回転軸6に回転子が連結された
発電機7と、風車5の風の取り入れ口9と排出口9とを
開けて風車5を覆うように回転テーブルに立設された外
ケース10とから基本的に構成されている。
視図に示すように、基台1と、基台1上で回転支軸2に
水平方向に回転自在に支持された回転テーブル3と、回
転テーブル3上に立設された支柱4に回転自在に支承さ
れた風車5と、風車5の回転軸6に回転子が連結された
発電機7と、風車5の風の取り入れ口9と排出口9とを
開けて風車5を覆うように回転テーブルに立設された外
ケース10とから基本的に構成されている。
【0012】風車5は、図2の要部を断面した斜視図に
示すように支柱4に両端を支承された支持固定軸11の
周りに図1の断面図に示すように4枚の羽12a,12
b,12c,12dの基部13がオーバーラップするよ
うに回転自在に取付けられている。すなわち、これら羽
12a,12b,12c,12dの各長手方向両端は側
板14に固定され、側板14の略中央部から引出された
回転軸6が支柱4から側方に突出している。これら羽1
2a,12b,12c,12dの受風側の面は凹面状
に、戻り側の面は凸面状にそれぞれ成形され、支持固定
軸11とこれらの面が平行になるように構成されたサボ
ニウス型のものである。これらの羽12a,12b,1
2c,12dが外周を回転する支持固定軸11は、中空
状に形成され、外周に図1に示すように対となる羽12
a,12cを連通するための開口部16と、受風側の羽
12aに対して対となっていない羽12b,12dには
羽12aで受風した風が排出しないような閉鎖部17と
がそれぞれ形成されている。なお、図1の場合、羽12
a,12b,12c,12dの各基部13がそれぞれ開
口部19と閉鎖部17との境界に位置しているので、対
となる羽12a,12c間は連通し、羽12b,12d
間は連通されていないが、これら羽は回転するので、回
転の位相によっては羽12b,12d間が連通し、羽1
2a,12c間が連通しないというように、2対の羽の
間でこの連通、非連通状態が交互に形成されることはい
うまでもない。
示すように支柱4に両端を支承された支持固定軸11の
周りに図1の断面図に示すように4枚の羽12a,12
b,12c,12dの基部13がオーバーラップするよ
うに回転自在に取付けられている。すなわち、これら羽
12a,12b,12c,12dの各長手方向両端は側
板14に固定され、側板14の略中央部から引出された
回転軸6が支柱4から側方に突出している。これら羽1
2a,12b,12c,12dの受風側の面は凹面状
に、戻り側の面は凸面状にそれぞれ成形され、支持固定
軸11とこれらの面が平行になるように構成されたサボ
ニウス型のものである。これらの羽12a,12b,1
2c,12dが外周を回転する支持固定軸11は、中空
状に形成され、外周に図1に示すように対となる羽12
a,12cを連通するための開口部16と、受風側の羽
12aに対して対となっていない羽12b,12dには
羽12aで受風した風が排出しないような閉鎖部17と
がそれぞれ形成されている。なお、図1の場合、羽12
a,12b,12c,12dの各基部13がそれぞれ開
口部19と閉鎖部17との境界に位置しているので、対
となる羽12a,12c間は連通し、羽12b,12d
間は連通されていないが、これら羽は回転するので、回
転の位相によっては羽12b,12d間が連通し、羽1
2a,12c間が連通しないというように、2対の羽の
間でこの連通、非連通状態が交互に形成されることはい
うまでもない。
【0013】発電機7は回転軸6に直結され、支柱18
によって回転テーブル3上に支持されている。外ケース
10は図3からも判るように風速を増すために上面19
をわん曲させて絞りを形成するとともに上面19に風切
り20が設けられている。そして、この風切り20と外
ケース10の側板21とによって、風車5を風に正対さ
せるべく回転テーブル3が回転する。このようにして、
風車5に対して効率的に風を取り入れることができるよ
うになっている。
によって回転テーブル3上に支持されている。外ケース
10は図3からも判るように風速を増すために上面19
をわん曲させて絞りを形成するとともに上面19に風切
り20が設けられている。そして、この風切り20と外
ケース10の側板21とによって、風車5を風に正対さ
せるべく回転テーブル3が回転する。このようにして、
風車5に対して効率的に風を取り入れることができるよ
うになっている。
【0014】このように構成された風力発電装置は、風
が吹くと風切り20によって風車5を風の吹く方向に正
対され、外ケース10の上面19によって風速を大きく
して風を風車5に導入する。導入された風は図1に示す
ように羽12aの受風側の面12raに吹き込み、羽1
2aに吹き込んだ風は支持固定軸11の開口部16から
中空部15を通過してさらに他方の開口部16を抜け、
対となる羽12cに導入され、羽12cの受風側の面1
2rcに当たり、偶力を発生させ、羽12cの回転の推
力に変換される。また、羽12bに導入された風は、閉
鎖部17で風の通過が阻害され、風溜りとなって羽12
bの受風面12rbを押し回転を助ける。そして、その
基部が開口部16に回り込んだ時点で同様にして対とな
る羽12d側に風を送り、同じく偶力を発生させる。こ
のようにして、受風面12rからの推力の外に対となる
羽12a,12cおよび12b,12dとの間で交互に
偶力を発生されて回転力を増し、パワー係数を増加させ
ている。これによって、確実に効率の向上を図ってい
る。
が吹くと風切り20によって風車5を風の吹く方向に正
対され、外ケース10の上面19によって風速を大きく
して風を風車5に導入する。導入された風は図1に示す
ように羽12aの受風側の面12raに吹き込み、羽1
2aに吹き込んだ風は支持固定軸11の開口部16から
中空部15を通過してさらに他方の開口部16を抜け、
対となる羽12cに導入され、羽12cの受風側の面1
2rcに当たり、偶力を発生させ、羽12cの回転の推
力に変換される。また、羽12bに導入された風は、閉
鎖部17で風の通過が阻害され、風溜りとなって羽12
bの受風面12rbを押し回転を助ける。そして、その
基部が開口部16に回り込んだ時点で同様にして対とな
る羽12d側に風を送り、同じく偶力を発生させる。こ
のようにして、受風面12rからの推力の外に対となる
羽12a,12cおよび12b,12dとの間で交互に
偶力を発生されて回転力を増し、パワー係数を増加させ
ている。これによって、確実に効率の向上を図ってい
る。
【0015】
【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、上述
のように構成されたこの発明によれば、支軸に開口部と
閉鎖部を設け、対となる羽の間で偶力を発生されている
ので、通り過ぎた風も推力として確実に利用でき、効率
的な風力発電用の風車を提供することができる。
のように構成されたこの発明によれば、支軸に開口部と
閉鎖部を設け、対となる羽の間で偶力を発生されている
ので、通り過ぎた風も推力として確実に利用でき、効率
的な風力発電用の風車を提供することができる。
【図1】この発明の一実施例に係る風車と支持固定軸の
関係を示す断面図である。
関係を示す断面図である。
【図2】この実施例に係る発電装置の要部を示す一部断
面斜視図である。
面斜視図である。
【図3】実施例に係る発電装置全体を示す斜視図であ
る。
る。
5 風車 6 回転軸 11 支持固定軸 12a,12b,12c,12d 羽 15 中空部 16 開口部 17 閉鎖部
Claims (1)
- 【請求項1】 支軸と、この支軸の外周に回転自在に支
持された回転軸と、この回転軸と一体に形成されたサボ
ニウス型の羽車とを有し、風の力を受けて回転する羽車
の回転力を回転軸から取り出して発電する風力発電用風
車において、回転する羽車の一つの羽で受けた風が対と
なる羽の間でクロスフローし、クロスフローした風によ
って対となる羽にも推力が付与されないように支軸に両
者を連通する開口部と、対とならない羽の間ではクロス
フローが生じないような閉鎖部を形成したことを特徴と
する風力発電用風車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4042318A JPH05215062A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 風力発電用風車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4042318A JPH05215062A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 風力発電用風車 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05215062A true JPH05215062A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12632670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4042318A Withdrawn JPH05215062A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | 風力発電用風車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05215062A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002266748A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Daiei Dream Kk | 風 車 |
WO2003027497A1 (fr) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Fumiro Kaneda | Équipement pour éolienne verticale à trois pales |
WO2005001282A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Tama-Tlo, Ltd. | 風車 |
WO2005003552A1 (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Tama-Tlo, Ltd. | 組立型風車 |
WO2005010280A3 (en) * | 2003-07-17 | 2005-04-21 | Saudi Arabian Oil Co | Dynamic sand drift barrier |
KR20190065559A (ko) | 2017-12-04 | 2019-06-12 | 이성암 | 원호날개 유체통로 발전터빈 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4042318A patent/JPH05215062A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002266748A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Daiei Dream Kk | 風 車 |
WO2003027497A1 (fr) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Fumiro Kaneda | Équipement pour éolienne verticale à trois pales |
US7220107B2 (en) | 2001-09-25 | 2007-05-22 | Fumio Kaneda | Three blade type vertical windmill device |
WO2005001282A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Tama-Tlo, Ltd. | 風車 |
JP2005016469A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Tama Tlo Kk | 風車 |
CN100404852C (zh) * | 2003-06-27 | 2008-07-23 | 多摩-技术转让机关株式会社 | 风车 |
WO2005003552A1 (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Tama-Tlo, Ltd. | 組立型風車 |
WO2005010280A3 (en) * | 2003-07-17 | 2005-04-21 | Saudi Arabian Oil Co | Dynamic sand drift barrier |
US6890367B2 (en) * | 2003-07-17 | 2005-05-10 | Saudi Arabian Oil Company | Dynamic sand drift barrier |
KR20190065559A (ko) | 2017-12-04 | 2019-06-12 | 이성암 | 원호날개 유체통로 발전터빈 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |