JPH11148454A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
- Publication number
- JPH11148454A JPH11148454A JP9313604A JP31360497A JPH11148454A JP H11148454 A JPH11148454 A JP H11148454A JP 9313604 A JP9313604 A JP 9313604A JP 31360497 A JP31360497 A JP 31360497A JP H11148454 A JPH11148454 A JP H11148454A
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- Japan
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- generator
- propeller
- air duct
- guide tube
- wind
- Prior art date
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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
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的小さな径であるにも拘らず、風力を有
効に利用して、発電機を駆動させる。 【解決手段】 導風筒４の内面に、軸線方向に傾斜し
て、後方へ向かう螺旋状の導風突条１０を設け、かつこ
の導風筒４の後端部の内側に、発電機８を駆動するよう
に連係されているプロペラ６を配設する。
効に利用して、発電機を駆動させる。 【解決手段】 導風筒４の内面に、軸線方向に傾斜し
て、後方へ向かう螺旋状の導風突条１０を設け、かつこ
の導風筒４の後端部の内側に、発電機８を駆動するよう
に連係されているプロペラ６を配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地上等へ立設され
る風力発電装置に関する。
る風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、風力発電装置として実用化されて
いるものの中、最も効率が高く、しかも構成が簡単であ
るために多用されているものは、地上等へ立設した支持
塔の上端に、通常は２枚または３枚のブレードからなる
プロペラを、水平軸まわりに回転自在として、かつ垂直
軸まわりに旋回可能として設け、適宜の手段により、プ
ロペラの回転面が、常に風と直交するようにしたもので
ある。
いるものの中、最も効率が高く、しかも構成が簡単であ
るために多用されているものは、地上等へ立設した支持
塔の上端に、通常は２枚または３枚のブレードからなる
プロペラを、水平軸まわりに回転自在として、かつ垂直
軸まわりに旋回可能として設け、適宜の手段により、プ
ロペラの回転面が、常に風と直交するようにしたもので
ある。
【０００３】プロペラは、風速に従って、そのブレード
の径と形状、及びそのピッチに応じた速度で回転するの
で、この回転力をもって発電機を駆動することにより、
風力は、利用可能な電気エネルギに変換される。
の径と形状、及びそのピッチに応じた速度で回転するの
で、この回転力をもって発電機を駆動することにより、
風力は、利用可能な電気エネルギに変換される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記プロペラは、本来
的に低密度の空気の流れによって回転させられるので、
その径及び面積を極力大としても、最大で、プロペラの
回転面を通過する風力エネルギの約４５％が、利用可能
なエネルギとして回収させるに過ぎないのが実情であ
る。
的に低密度の空気の流れによって回転させられるので、
その径及び面積を極力大としても、最大で、プロペラの
回転面を通過する風力エネルギの約４５％が、利用可能
なエネルギとして回収させるに過ぎないのが実情であ
る。
【０００５】本発明は、外径が従来のプロペラのそれと
同一であっても、従来のものに比して、風力エネルギを
著しく有効に回収することができ、効率の高い発電効果
が得られるようにした、風力発電装置を得ることを目的
としている。
同一であっても、従来のものに比して、風力エネルギを
著しく有効に回収することができ、効率の高い発電効果
が得られるようにした、風力発電装置を得ることを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の風力発電装置は、次のように構成されてい
る。
め、本発明の風力発電装置は、次のように構成されてい
る。
【０００７】(１) 前方へ向って拡開するラッパ状の導
風筒の内面に軸線方向に傾斜して後方へ向かう螺旋状導
風突条を設け、かつこの導風筒の後端部の内側に、発電
機を駆動するように連係されているプロペラを配設す
る。
風筒の内面に軸線方向に傾斜して後方へ向かう螺旋状導
風突条を設け、かつこの導風筒の後端部の内側に、発電
機を駆動するように連係されているプロペラを配設す
る。
【０００８】(２) 前方へ向って拡開するラッパ状の導
風筒の内面に、軸線方向に傾斜して後方へ向かう螺旋状
の捩り導風板を設け、かつこの導風筒の後端部の内側
に、発電機を駆動するように連係されているプロペラを
配設する。
風筒の内面に、軸線方向に傾斜して後方へ向かう螺旋状
の捩り導風板を設け、かつこの導風筒の後端部の内側
に、発電機を駆動するように連係されているプロペラを
配設する。
【０００９】(３) 直管状の導風筒の内面に、軸線方向
に傾斜して後方へ向かう螺旋状の導風突条を設け、かつ
この導風筒の後端部の内側に、発電機を駆動するように
連係されているプロペラを配設する。
に傾斜して後方へ向かう螺旋状の導風突条を設け、かつ
この導風筒の後端部の内側に、発電機を駆動するように
連係されているプロペラを配設する。
【００１０】(４)直管状の導風筒の内面に、軸線方向に
傾斜して後方へ向かう螺旋状の捩り導風板を設け、かつ
この導風筒の後端部の内側に、発電機を駆動するように
連係されているプロペラを配設する。
傾斜して後方へ向かう螺旋状の捩り導風板を設け、かつ
この導風筒の後端部の内側に、発電機を駆動するように
連係されているプロペラを配設する。
【００１１】(５)上記(１)〜(４)項のいずれかにおける
風力発電装置を、垂直軸まわりに旋回しうるようにした
基板に取り付ける。
風力発電装置を、垂直軸まわりに旋回しうるようにした
基板に取り付ける。
【００１２】(６) 上記(５)項において、発電機及びそ
れによる送電線をも、基板上に取り付る。
れによる送電線をも、基板上に取り付る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明装置の一つの実施
の態様を示す。なお図１において、左方を前方とする。
の態様を示す。なお図１において、左方を前方とする。
【００１４】地上等へ立設固定した垂直の管状支持軸
(１)の上端には、水平の基板(２)の前後方向の中心より
やや前方よりの個所が、テーパローラ型スラストベアリ
ング(３)を介して、支持軸(１)のまわりに軽快に旋回し
うるようにして支持されている。
(１)の上端には、水平の基板(２)の前後方向の中心より
やや前方よりの個所が、テーパローラ型スラストベアリ
ング(３)を介して、支持軸(１)のまわりに軽快に旋回し
うるようにして支持されている。
【００１５】基板(２)上には、前方拡開するラッパ状の
導風筒(４)が、支持片(５)をもって取付けられている。
導風筒(４)が、支持片(５)をもって取付けられている。
【００１６】導風筒(４)の後端部内側には、その軸線ま
わりに回転自在としたプロペラ(６)が配設され、このプ
ロペラ(６)と一体をなす回転軸(７)は、基板(２)に固定
した発電機(８)を、適宜の歯車(９)(９)を介して駆動す
るようになっている。
わりに回転自在としたプロペラ(６)が配設され、このプ
ロペラ(６)と一体をなす回転軸(７)は、基板(２)に固定
した発電機(８)を、適宜の歯車(９)(９)を介して駆動す
るようになっている。
【００１７】導風筒(４)の側面形状は、その前端から流
入した空気、並びに外面に沿って後方へ流れた空気が、
渦や過度の減圧部を生じることなく、円滑に流れるよう
に定められている。
入した空気、並びに外面に沿って後方へ流れた空気が、
渦や過度の減圧部を生じることなく、円滑に流れるよう
に定められている。
【００１８】導風筒(４)の内外面は、空気との摩擦がで
きるだけ小さい材料からなるものとし、かつ凹凸が極力
小となるように平滑に仕上げられている。
きるだけ小さい材料からなるものとし、かつ凹凸が極力
小となるように平滑に仕上げられている。
【００１９】導風筒(４)の内面には、軸線方向に緩く傾
斜する螺旋状導風突条(10)が形成されている。
斜する螺旋状導風突条(10)が形成されている。
【００２０】基板(２)の下面には、若干の間隙を設け
て、扁平箱状の底板(11)を一体的に設けることにより、
収容空間(12)を形成してある。
て、扁平箱状の底板(11)を一体的に設けることにより、
収容空間(12)を形成してある。
【００２１】上記スラストベアリング(３)の直下におい
て、底板(11)の下面には、支筒(13)を突設してあり、支
筒(13)内に設けたラジアルボールベアリング(14)は、前
記支持軸(１)の上端より若干下方の部分を支持してい
る。
て、底板(11)の下面には、支筒(13)を突設してあり、支
筒(13)内に設けたラジアルボールベアリング(14)は、前
記支持軸(１)の上端より若干下方の部分を支持してい
る。
【００２２】前記発電機(８)は、プロペラ(６)の後側下
方において、収容空間(12)内に固定されている。
方において、収容空間(12)内に固定されている。
【００２３】発電機(８)から導出されている導線(15)(1
5)は、収容空間(12)内を通っており、その先端のブラシ
(16)(16)は、支持軸(１)の外面に設けたスリップリング
(17)に、弾性的に接触している。各スリップリング(17)
は、支持軸(１)内へ通した送電線(18)と接続されてい
る。
5)は、収容空間(12)内を通っており、その先端のブラシ
(16)(16)は、支持軸(１)の外面に設けたスリップリング
(17)に、弾性的に接触している。各スリップリング(17)
は、支持軸(１)内へ通した送電線(18)と接続されてい
る。
【００２４】次に作用について説明する。基板(２)は、
支軸軸(１)まわりに旋回自在であるから、周知のように
風圧により、あるいは適宜の検知・制御手段により、各
導風筒(４)の前面が常に風上を向くように旋回する。
支軸軸(１)まわりに旋回自在であるから、周知のように
風圧により、あるいは適宜の検知・制御手段により、各
導風筒(４)の前面が常に風上を向くように旋回する。
【００２５】そのため、導風筒(４)の前部内へ流入した
気流は、導風筒(４)内において増速された後、加圧状態
でその後端より吐出する。
気流は、導風筒(４)内において増速された後、加圧状態
でその後端より吐出する。
【００２６】導風筒(４)内において増速された気流は、
導風筒(４)の内面の螺旋状導風突条(10)によって捩回さ
れることにより、中心部に比して周辺部の速度が大とな
る。
導風筒(４)の内面の螺旋状導風突条(10)によって捩回さ
れることにより、中心部に比して周辺部の速度が大とな
る。
【００２７】この周辺部における速度が大となっている
気流が、プロペラ(６)を駆動するのに寄与し、本来的に
プロペラ(６)駆動効果の低い中心部の気流の速度は、低
いままに抑えられる。すなわち、周辺部における気流速
度が増大した分、中心部の気流速度は低下するので、プ
ロペラ(６)における最も受圧効率の良い周辺部分に高速
の気流が作用することとなる。
気流が、プロペラ(６)を駆動するのに寄与し、本来的に
プロペラ(６)駆動効果の低い中心部の気流の速度は、低
いままに抑えられる。すなわち、周辺部における気流速
度が増大した分、中心部の気流速度は低下するので、プ
ロペラ(６)における最も受圧効率の良い周辺部分に高速
の気流が作用することとなる。
【００２８】従って、受圧効率が低く、かつ回転軸(７)
や軸受等の存在により、空気抵抗が高いプロペラ(６)の
中心部の気圧速度は、比較的低いので、流入気流による
総合的なプロペラ(６)による風力エネルギの回収効率は
大となる。
や軸受等の存在により、空気抵抗が高いプロペラ(６)の
中心部の気圧速度は、比較的低いので、流入気流による
総合的なプロペラ(６)による風力エネルギの回収効率は
大となる。
【００２９】図２、図３は、本発明の他の実施の形態を
示す。
示す。
【００３０】図２、図３においては、導風筒(４)の内面
に、図１に示したような導風突条(10)を形成する代り
に、軸線方向に緩く傾斜する螺旋状捩り導風板(19)を、
導風筒(４)内へ前面から挿入し、適宜固定してある。そ
の他の部分は、図１と同様であるので、同一個所に同一
の符号を付してある。このようにしても、図１のものと
同様の作用効果を発揮しうることは明白である。
に、図１に示したような導風突条(10)を形成する代り
に、軸線方向に緩く傾斜する螺旋状捩り導風板(19)を、
導風筒(４)内へ前面から挿入し、適宜固定してある。そ
の他の部分は、図１と同様であるので、同一個所に同一
の符号を付してある。このようにしても、図１のものと
同様の作用効果を発揮しうることは明白である。
【００３１】図４は、図２のものにおいて、導風筒(20)
を直筒状とし、その内側に捩り導風板(21)を挿入固定し
たものである。図１と同様の部分には、同じ符号を付し
てある。図４のようにしても、周辺の気流速度は大とな
るので、所期の作用効果を発揮しうることは明らかであ
る。
を直筒状とし、その内側に捩り導風板(21)を挿入固定し
たものである。図１と同様の部分には、同じ符号を付し
てある。図４のようにしても、周辺の気流速度は大とな
るので、所期の作用効果を発揮しうることは明らかであ
る。
【００３２】
【発明の効果】(ａ) 本発明によると、導風筒の外径
を、従来のプロペラ型風力発電装置におけるプロペラの
直径と同一としても、従来のものの数倍の空気量をもっ
て、プロペラを高速回転させることができ、風力を有効
に回収して、効率の高い発電を行わせることができる。
を、従来のプロペラ型風力発電装置におけるプロペラの
直径と同一としても、従来のものの数倍の空気量をもっ
て、プロペラを高速回転させることができ、風力を有効
に回収して、効率の高い発電を行わせることができる。
【００３３】(ｂ) 請求項６のようにすると、多数の本
発明の風力発電装置による発生電力を、簡単に集めて利
用することができる。
発明の風力発電装置による発生電力を、簡単に集めて利
用することができる。
【図１】本発明の風力発電装置の一つの実施の形態を概
念的に示す縦断側面図である。
念的に示す縦断側面図である。
【図２】別の実施の形態を示す図１と同様の図である。
【図３】図２における捩り導風板の斜視図である。
【図４】さらに別の実施の形態を示す図１と同様の図で
ある。
ある。
(１)支持軸 (２)基板 (３)スラストベアリング (４)導風筒 (５)支持片 (６)プロペラ (７)回転軸 (８)発電機 (９)歯車 (10)導風突条 (11)底板 (12)収容空間 (13)支筒 (14)ラジアルベアリング (15)導線 (16)ブラシ (17)スリップリング (18)送電線 (19)捩り導風板 (20)導風筒 (21)捩り導風板
Claims (6)
- 【請求項１】 前方へ向って拡開するラッパ状の導風筒
の内面に軸線方向に傾斜して後方へ向かう螺旋状導風突
条を設け、かつこの導風筒の後端部の内側に、発電機を
駆動するように連係されているプロペラを配設したこと
を特徴とする風力発電装置。 - 【請求項２】 前方へ向って拡開するラッパ状の導風筒
の内面に、軸線方向に傾斜して後方へ向かう螺旋状の捩
り導風板を設け、かつこの導風筒の後端部の内側に、発
電機を駆動するように連係されているプロペラを配設し
たことを特徴とする風力発電装置。 - 【請求項３】 直管状の導風筒の内面に、軸線方向に傾
斜して後方へ向かう螺旋状の導風突条を設け、かつこの
導風筒の後端部の内側に、発電機を駆動するように連係
されているプロペラを配設したことを特徴とする風力発
電装置。 - 【請求項４】 直管状の導風筒の内面に、軸線方向に傾
斜して後方へ向かう螺旋状の捩り導風板を設け、かつこ
の導風筒の後端部の内側に、発電機を駆動するように連
係されているプロペラを配設したことを特徴とする風力
発電装置。 - 【請求項５】 導風筒及びプロペラを、垂直軸まわりに
旋回しうるようにした基板に取り付けてなる請求項１〜
４のいずれかに記載の風力発電装置。 - 【請求項６】 発電機及びそれによる送電線をも、基板
上に取り付けてなる請求項５記載の風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09313604A JP3108996B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09313604A JP3108996B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 風力発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148454A true JPH11148454A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3108996B2 JP3108996B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=18043325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09313604A Expired - Fee Related JP3108996B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3108996B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1099851A3 (en) * | 1999-11-11 | 2002-03-06 | Naoyoshi Hosoda | Wind power device |
| KR100862319B1 (ko) * | 2007-05-10 | 2008-10-13 | 홍지영 | 깔때기를 이용한 풍력발전기 |
| KR101043224B1 (ko) | 2009-03-24 | 2011-06-21 | 남종우 | 공기 유동을 이용한 수평전기발생장치 |
| KR101107281B1 (ko) * | 2009-11-04 | 2012-01-19 | 이종조 | 와류유도형 풍력발전기 |
| JP2012112335A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Epia:Kk | 風力発電装置 |
| JP2013130110A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Ibaraki Seisakusho:Kk | 流体機械および流体プラント |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP09313604A patent/JP3108996B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1099851A3 (en) * | 1999-11-11 | 2002-03-06 | Naoyoshi Hosoda | Wind power device |
| KR100862319B1 (ko) * | 2007-05-10 | 2008-10-13 | 홍지영 | 깔때기를 이용한 풍력발전기 |
| KR101043224B1 (ko) | 2009-03-24 | 2011-06-21 | 남종우 | 공기 유동을 이용한 수평전기발생장치 |
| KR101107281B1 (ko) * | 2009-11-04 | 2012-01-19 | 이종조 | 와류유도형 풍력발전기 |
| JP2012112335A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Epia:Kk | 風力発電装置 |
| JP2013130110A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Ibaraki Seisakusho:Kk | 流体機械および流体プラント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3108996B2 (ja) | 2000-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |