JPH0712044A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- JPH0712044A JPH0712044A JP5199865A JP19986593A JPH0712044A JP H0712044 A JPH0712044 A JP H0712044A JP 5199865 A JP5199865 A JP 5199865A JP 19986593 A JP19986593 A JP 19986593A JP H0712044 A JPH0712044 A JP H0712044A
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- Japan
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- wind
- water
- kinetic energy
- nozzle
- rotating body
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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)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 風が持つ運動エネルギーを効率よく発電に利
用する。 【構成】 風を受けて回転する回転体３に向けて、水を
吐出させるノズル１０を配置した風力発電装置１。
用する。 【構成】 風を受けて回転する回転体３に向けて、水を
吐出させるノズル１０を配置した風力発電装置１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、翼に風を受けて回転す
る回転体を有す風力発電装置に関する。
る回転体を有す風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の風力発電装置は、回転体の翼に風
をそのまま吹き付けることによって、風が持つ運動エネ
ルギーを回転体の回転運動に変えて、回転体の回転軸と
接続した発電機を回転させて電気エネルギーを発生させ
ていた（例えば、特公昭５４−１３２０３４号公報参
照）。
をそのまま吹き付けることによって、風が持つ運動エネ
ルギーを回転体の回転運動に変えて、回転体の回転軸と
接続した発電機を回転させて電気エネルギーを発生させ
ていた（例えば、特公昭５４−１３２０３４号公報参
照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】風力発電装置は、風に
より風力発電装置の回転体を回転させて、風の運動エネ
ルギーを回転体の回転運動に変換させ、更に発電機を作
動させて電気エネルギーを得ているのであるが、回転体
を回転させた後に回転体から吹き抜ける風には、なお多
くの運動エネルギーを有している。このため従来の風力
発電装置では、風の運動エネルギーを効率良く回転運動
に変換できないといった問題があった。
より風力発電装置の回転体を回転させて、風の運動エネ
ルギーを回転体の回転運動に変換させ、更に発電機を作
動させて電気エネルギーを得ているのであるが、回転体
を回転させた後に回転体から吹き抜ける風には、なお多
くの運動エネルギーを有している。このため従来の風力
発電装置では、風の運動エネルギーを効率良く回転運動
に変換できないといった問題があった。
【０００４】本発明は、より多くのエネルギーを風から
得ることのできる風力発電装置を提供する。
得ることのできる風力発電装置を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の風力発電装置に
おいては、風に水などの液体を注入することによって、
風が有す運動エネルギーの一部を、風に比べ単位体積当
たりの質量の大きい水に与え、この水が有す運動エネル
ギーも風力発電装置の回転体に作用させることによっ
て、風の運動エネルギーを効率良く回転体の回転運動に
変換させるものである。
おいては、風に水などの液体を注入することによって、
風が有す運動エネルギーの一部を、風に比べ単位体積当
たりの質量の大きい水に与え、この水が有す運動エネル
ギーも風力発電装置の回転体に作用させることによっ
て、風の運動エネルギーを効率良く回転体の回転運動に
変換させるものである。
【０００６】
【作用】風から運動エネルギーを与えられた水は、回転
体の翼に衝突すると、風のように多くの運動エネルギー
を保有したまま風下側に流れ去ることなく、水の粘性や
濡れ性により翼に付着したり、跳ね返ることによって大
半のエネルギーを回転体の回転運動に変換する。また大
量の風によって加速された水は、風に比べ遥かに密度が
高い分、単位体積当たりの運動エネルギーが大きくなる
ので、回転体に与えるエネルギーも同一の体積の風に比
べ大きくなる。従って、風の運動エネルギーを効率良く
回転体の回転運動に変換させることができる。
体の翼に衝突すると、風のように多くの運動エネルギー
を保有したまま風下側に流れ去ることなく、水の粘性や
濡れ性により翼に付着したり、跳ね返ることによって大
半のエネルギーを回転体の回転運動に変換する。また大
量の風によって加速された水は、風に比べ遥かに密度が
高い分、単位体積当たりの運動エネルギーが大きくなる
ので、回転体に与えるエネルギーも同一の体積の風に比
べ大きくなる。従って、風の運動エネルギーを効率良く
回転体の回転運動に変換させることができる。
【０００７】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１、図２に示した風力発電装置１は、風を受ける翼２を
有す回転体３の周囲に、回転体３を一方向に回転させる
向きに風を整流する固定翼４が、互いに適度の間隔を保
って上部固定板５と排水口６を有す下部固定板７に固定
され、下部固定板７に取り付けた支柱８を、例えば回り
に障害物のない平地９に固定して据え付けられている。
水を吐出させるノズル１０は、ノズル１０の吐出口１１
を風力発電装置１に向けて、装置１を取り囲むように平
地９に固定した、水をノズル１０に送るパイプを兼ねた
支柱１２に取り付けられている。なお図２において、装
置１の全体を分かり易くする目的で、ノズル１０の数を
省略して描いている。支柱８に固定した取付板１３に
は、下部固定板７の排水口６の下に配置した貯槽１４、
フィルター１５、ポンプ１６の順に配管１７で接続した
機器が固定されている。ポンプ１６の吐出側の配管１７
は地中に分岐して敷設され、パイプを兼ねた支柱１２を
経由してそれぞれのノズル１０と接続している。また回
転体３は軸受１８に回転自在に保持されている回転軸１
９により、取付板１３に固定した防水構造の発電機２０
に接続されている。下部固定板７の外周端と内周端が全
周にわたって上向きに折り曲げられているのは、下部固
定板７に淀んだ水が外に流出するのを防ぐためのもので
ある。
１、図２に示した風力発電装置１は、風を受ける翼２を
有す回転体３の周囲に、回転体３を一方向に回転させる
向きに風を整流する固定翼４が、互いに適度の間隔を保
って上部固定板５と排水口６を有す下部固定板７に固定
され、下部固定板７に取り付けた支柱８を、例えば回り
に障害物のない平地９に固定して据え付けられている。
水を吐出させるノズル１０は、ノズル１０の吐出口１１
を風力発電装置１に向けて、装置１を取り囲むように平
地９に固定した、水をノズル１０に送るパイプを兼ねた
支柱１２に取り付けられている。なお図２において、装
置１の全体を分かり易くする目的で、ノズル１０の数を
省略して描いている。支柱８に固定した取付板１３に
は、下部固定板７の排水口６の下に配置した貯槽１４、
フィルター１５、ポンプ１６の順に配管１７で接続した
機器が固定されている。ポンプ１６の吐出側の配管１７
は地中に分岐して敷設され、パイプを兼ねた支柱１２を
経由してそれぞれのノズル１０と接続している。また回
転体３は軸受１８に回転自在に保持されている回転軸１
９により、取付板１３に固定した防水構造の発電機２０
に接続されている。下部固定板７の外周端と内周端が全
周にわたって上向きに折り曲げられているのは、下部固
定板７に淀んだ水が外に流出するのを防ぐためのもので
ある。
【０００８】図１の風力発電装置１において、ポンプ１
６により配管１７を経てノズル１０に供給された貯槽１
４の水は、ノズル１０の吐出口１１から霧状またはシャ
ワー状に吐出した後、装置１に流入する風に流されなが
ら加速され、風と共に翼２に当たって回転体３を回転さ
せる。回転体３を回転させた後の水は、回転体３の回転
によって生じる遠心力によって振り切られ、固定翼４や
上部固定板５に付着した水と共に下部固定板７へ流下し
た後、下部固定板７に設けた排水口６から貯槽１４に流
れ込んで回収される。貯槽１４に回収された水は、混入
した異物をフィルター１５で除去した後、再びポンプ１
６によって循環使用される。装置１の外に飛散したり蒸
発して目減りした水は、例えば液面計で貯槽１４の水位
を検知して、液面計と連動させた給水管の電磁弁を開閉
することによって補給するようにしてもよい。
６により配管１７を経てノズル１０に供給された貯槽１
４の水は、ノズル１０の吐出口１１から霧状またはシャ
ワー状に吐出した後、装置１に流入する風に流されなが
ら加速され、風と共に翼２に当たって回転体３を回転さ
せる。回転体３を回転させた後の水は、回転体３の回転
によって生じる遠心力によって振り切られ、固定翼４や
上部固定板５に付着した水と共に下部固定板７へ流下し
た後、下部固定板７に設けた排水口６から貯槽１４に流
れ込んで回収される。貯槽１４に回収された水は、混入
した異物をフィルター１５で除去した後、再びポンプ１
６によって循環使用される。装置１の外に飛散したり蒸
発して目減りした水は、例えば液面計で貯槽１４の水位
を検知して、液面計と連動させた給水管の電磁弁を開閉
することによって補給するようにしてもよい。
【０００９】またそれぞれのノズル１０への給水は、ノ
ズル１０またはノズル１０に接続している配管１７に電
磁弁を取り付け、この電磁弁の開閉を風向計と連動させ
て制御することによって、風上側から風を装置１に取り
込む箇所のノズル１０のみから水を吐出するようにして
もよい。また風速や回転体３の回転数に応じてノズル１
０から吐出する水量を加減するようにしてもよい。また
隣合うノズル１０の間に、ノズル１０から吐出した水を
固定翼４の側に導く導入翼を設けてもよい。例えば、固
定翼４の周囲に、それぞれの固定翼４の外周端と一端を
接する平板状の導入翼を、導入翼の前後の方向を回転体
３の回転軸１９に向けて垂直に配置した風力発電装置に
おいて、それぞれの導入翼の間にノズル１０を設ける
と、ノズル１０から吐出した水は、導入翼で取り込まれ
た多量の風と共に回転体３に導くことができる。
ズル１０またはノズル１０に接続している配管１７に電
磁弁を取り付け、この電磁弁の開閉を風向計と連動させ
て制御することによって、風上側から風を装置１に取り
込む箇所のノズル１０のみから水を吐出するようにして
もよい。また風速や回転体３の回転数に応じてノズル１
０から吐出する水量を加減するようにしてもよい。また
隣合うノズル１０の間に、ノズル１０から吐出した水を
固定翼４の側に導く導入翼を設けてもよい。例えば、固
定翼４の周囲に、それぞれの固定翼４の外周端と一端を
接する平板状の導入翼を、導入翼の前後の方向を回転体
３の回転軸１９に向けて垂直に配置した風力発電装置に
おいて、それぞれの導入翼の間にノズル１０を設ける
と、ノズル１０から吐出した水は、導入翼で取り込まれ
た多量の風と共に回転体３に導くことができる。
【００１０】また図１においてノズル１０の数は１０個
の場合を示したが、必要に応じてノズル１０の数を増減
することができる。またノズル１０は平地９や装置１を
設置した場所の周囲に取り付けるほか、装置１の所要の
箇所、例えば下部固定板７や上部固定板５、固定翼４に
取り付けるようにしてもよい。またノズルは図１、２に
示した例のほか一端を塞いだパイプの側面に、適度の間
隔を明けて開口を設けた形態としてもよい。この場合、
パイプの開口から吐出する水は、装置１に吹き込む風に
よって水滴状となり、風に流されながら加速して風と共
に翼２に当たる。また風への水の注入はノズルによるほ
か、超音波振動子により水を霧状に飛散させて、風に注
入するようにしてもよい。
の場合を示したが、必要に応じてノズル１０の数を増減
することができる。またノズル１０は平地９や装置１を
設置した場所の周囲に取り付けるほか、装置１の所要の
箇所、例えば下部固定板７や上部固定板５、固定翼４に
取り付けるようにしてもよい。またノズルは図１、２に
示した例のほか一端を塞いだパイプの側面に、適度の間
隔を明けて開口を設けた形態としてもよい。この場合、
パイプの開口から吐出する水は、装置１に吹き込む風に
よって水滴状となり、風に流されながら加速して風と共
に翼２に当たる。また風への水の注入はノズルによるほ
か、超音波振動子により水を霧状に飛散させて、風に注
入するようにしてもよい。
【００１１】また回転体３が付着した水によって重くな
り、回転体３の回転が抑制されるのを防ぐなどの目的
で、翼２などに撥水性を有すフッソ樹脂やシリコンオイ
ルなどを塗布して、水が付着しにくくなるようにしても
よい。また貯槽１４の水に不凍液や防腐剤、藻の発生を
防ぐ薬剤などを加えてもよい。
り、回転体３の回転が抑制されるのを防ぐなどの目的
で、翼２などに撥水性を有すフッソ樹脂やシリコンオイ
ルなどを塗布して、水が付着しにくくなるようにしても
よい。また貯槽１４の水に不凍液や防腐剤、藻の発生を
防ぐ薬剤などを加えてもよい。
【００１２】水を注入した風による発電は、図１、図２
に示した風力発電装置１のほかどのような形式の風力発
電装置に適用してもよい。また凍結や降雪する季節や寒
冷地において、風力発電装置が氷結や積雪によって作動
しなくなるのを、風に注入した水によって氷や雪を溶解
させて防止することができる。この場合、吐出させる水
を加温したり、温泉などの温水を利用すると効果的であ
る。また以上の説明では回転体３の回転運動を発電に利
用する場合について説明したが、回転体３の回転により
揚水ポンプや摩擦熱による発熱機を作動させるようにし
てもよい。
に示した風力発電装置１のほかどのような形式の風力発
電装置に適用してもよい。また凍結や降雪する季節や寒
冷地において、風力発電装置が氷結や積雪によって作動
しなくなるのを、風に注入した水によって氷や雪を溶解
させて防止することができる。この場合、吐出させる水
を加温したり、温泉などの温水を利用すると効果的であ
る。また以上の説明では回転体３の回転運動を発電に利
用する場合について説明したが、回転体３の回転により
揚水ポンプや摩擦熱による発熱機を作動させるようにし
てもよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、風に水を
注入することによって、風が持つ運動エネルギーを効率
良く風力発電装置の回転体の回転運動に変換することが
できるので、回転体に接続した発電機からより多くの電
力を得ることができる。
注入することによって、風が持つ運動エネルギーを効率
良く風力発電装置の回転体の回転運動に変換することが
できるので、回転体に接続した発電機からより多くの電
力を得ることができる。
【００１４】また寒冷地などにおいて、風に注入した水
で氷や雪を溶解させることによって、風力発電装置が凍
結や積雪で作動しなくなるのを防ぐことができる。
で氷や雪を溶解させることによって、風力発電装置が凍
結や積雪で作動しなくなるのを防ぐことができる。
【図１】風力発電装置の実施例を示す、上部固定板の一
部を切除した上面図である。
部を切除した上面図である。
【図２】図１に示した風力発電装置の一部を切り欠いた
側面図である。
側面図である。
１ 風力発電装置 ２ 翼 ３ 回転体 ４ 固定翼 ５ 上部固定板 ６ 排水口 ７ 下部固定板 ８ 支柱 ９ 平地 １０ ノズル １１ 吐出口 １２ 支柱 １３ 取付板 １４ 貯槽 １５ フィルター １６ ポンプ １７ 配管 １８ 軸受 １９ 回転軸 ２０ 発電機
Claims (3)
- 【請求項１】 風を翼に受けて回転する回転体を備えた
風力発電装置において、水を注入した風によって回転体
を回転させる風力発電装置。 - 【請求項２】 水をノズルから霧状またはシャワー状に
吐出させて風に注入するようにした請求項１記載の風力
発電装置。 - 【請求項３】 水を吐出させるノズルと、ノズルから吐
出した水を回収する貯槽と、貯槽とノズルをつなぐ配管
に送水するポンプとフィルターを備えた請求項２記載の
風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19986593A JP3225328B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19986593A JP3225328B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712044A true JPH0712044A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3225328B2 JP3225328B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=16414933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19986593A Expired - Fee Related JP3225328B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225328B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007154759A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Denso Corp | ハイブリッド型風力発電装置 |
| CN101684779A (zh) * | 2004-11-22 | 2010-03-31 | 丛洋 | 风气发动机叶轮及风气发动机 |
| CN102943746A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-02-27 | 秦明慧 | 垂直轴型环式风能机发电系统 |
| KR101250330B1 (ko) * | 2011-03-02 | 2013-04-03 | 한국해양과학기술원 | 수직축 터빈 시스템의 토크 증대 장치 |
| CN107524084A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种高墩柱墩顶可旋转式养生装置 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP19986593A patent/JP3225328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101684779A (zh) * | 2004-11-22 | 2010-03-31 | 丛洋 | 风气发动机叶轮及风气发动机 |
| JP2007154759A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Denso Corp | ハイブリッド型風力発電装置 |
| KR101250330B1 (ko) * | 2011-03-02 | 2013-04-03 | 한국해양과학기술원 | 수직축 터빈 시스템의 토크 증대 장치 |
| CN102943746A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-02-27 | 秦明慧 | 垂直轴型环式风能机发电系统 |
| CN107524084A (zh) * | 2016-06-21 | 2017-12-29 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种高墩柱墩顶可旋转式养生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3225328B2 (ja) | 2001-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080831 Year of fee payment: 7 |
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