JPH11270456A

JPH11270456A - 軽量風力発電装置

Info

Publication number: JPH11270456A
Application number: JP10095262A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okada; 弘岡田
Original assignee: NEW POWER KK
Current assignee: NEW POWER KK
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-10-05
Anticipated expiration: 2018-03-23
Also published as: JP4204661B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の水平軸型風力発電機の回転数制御、出
力制御および強風時の風逃がし機構として、従来知られ
ている機構は構造が複雑で、部品点数も多く支柱も含め
た風力発電装置全体の重量が大きかった。【解決の手段】風力発電機を支える支柱および支線の
撓みを多くとり、材料の弾性を利用し回転数制御、出力
制御および強風時の風逃がし機構の一部として利用し、
部品点数を減らすとともに風力発電装置全体の軽量化を
はかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は風力発電装置の軽量
化技術における、回転数制御、出力制御および強風時の
風逃がし機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アップウインド型水平軸風車型風
力発電機の回転数制御、出力制御および強風時の風逃が
し機構として受風面積を減らすために、側方または上方
に回転面をずらせるようにしている機構はよく知られて
いる。図１８に示すように側方偏向式は風車羽根５の回
転軸６６の中心と風車支持の支柱の中心６７とが偏心
（Ｅで示す）しており、強風時には風車羽根回転面が側
方に偏向し、風速が減少するとばね６９の力により復元
するようになっている。図１８は微風のときを示し、図
１９は風がやや強くなったときを示す。尾翼７０は風向
に追従する。強風のときは風車羽根５の回転面と尾翼７
０は平行になり完全に風を逃がして風力発電機の破損を
防ぐ。

【０００３】一方、上方偏向式は図２０に示すように、
風速が大きくなると風車羽根７１の回転面が発電機７２
と共に支点７４を中心にして上向きに偏向し、風速が減
少するとカウンターウエイト７７またはばね７６の作用
により復元するものである。なお、尾翼７３は支柱７５
を中心にして常に風車羽根７１を風上に向けている。ば
ね７６またはカウンターウエイト７７で引き戻す方式は
強い風から急に風が弱くなった時、強制的な引き戻しで
急激な荷重がゴムなどのストッパーに加わる。また、風
力発電機全体に大きな衝撃を与え易く、甚だしいときは
破損したり寿命を短める。これを避けるため、ばね７６
やカウンターウエイト７７を用いない風力発電機も製品
化されているが、上方から戻るとき支点から上の風力発
電機の重心と支点との長さが小さく、元に戻る回転モー
メント小さいので、風が弱くなった時に元に戻って受風
面積を増す作動の応答性が悪く風エネルギーを無駄にし
ている。具体例として図２１はばねやカウンターウエイ
トのない上方偏向式水平軸風車型の風力発電機を示し、
風車羽根７１、発電機７８および尾翼７９が支点８０に
よって支えられ、支柱７５に風向に追従するように装着
されている。実線で表したものが強風で上方に傾き風を
逃がしているところである。この状態で風が急に弱くな
ると、風力発電機の重心Ｃに加わる重力Ｗと支点８０と
の水平距離Ｓ１と乗算した反時計回りの回転モーメント
により、風力発電機は点線で示す微風の状態に戻ろうと
する。しかし、点線で示す位置の重心Ｃと支点までの水
平距離Ｓ０と乗算した回転モーメントに比べはるかに小
さいため、実線で示した上方偏向した位置から点線で示
した位置に戻る応答性が悪く時間がかかる。

【０００４】また、ダウンウインド型では図２２に示す
ように、コーニング式といって強風時には後流側に風車
羽根８１ａが円錐状を形成するようにして、図２２に点
線で示す風車羽根８１ｂのように風車の受風面積を減少
させ、回転数を抑えるものである。風車羽根８１ａはヒ
ンジ８２、８７を用いて回転軸８４に取り付けられ、起
動時にはばね８３の力で風車羽根を保持して受風面積を
大きくし、回転時には遠心力により回転面が形成され
る。強風時には風の抗力が増大し円錐状になる。図２２
の風車羽根８１ａは発電機８６の出力軸８４に直結され
ている。発電機８６は支柱８５を中心に風向に追従して
回転するように取り付けられている。

【０００５】以上、何れの従来の方式も風力発電機を支
える支柱は、剛性のある堅固なもので製作されていて重
量が大きかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の風力発電機を支
えるため強固に作られた太い支柱はどうしても重量が大
きくなり携帯用としては不向きであった。また、据え付
けと撤去を容易にしようとするとき支柱を含めた発電装
置全体として非常に重く、作業に人手と時間を要した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来、剛性のある支柱を
強固に固定しなければならない、としていた支柱および
それを固定する支線を撓み易い材料で構成し、風力発電
機の回転数制御、出力制御および強風時の風逃がしの機
能要素として使用する。

【０００８】本発明はこの支柱および支線を細くて撓み
易いものを使用して重量の軽減をはかる。支柱および支
線は本来の目的である風力発電機を支えることのほか、
それぞれのもつ弾性を利用して、回転数制御、出力制御
および強風時の風逃がし機構にも利用する。

【０００９】この発明は回転面の受風面積を減らすアッ
プウインド型の上方偏向式水平軸風車型風力発電機に
も、側方偏向式の水平軸風車型風力発電機にも適用する
ことができる。また、ダウンウインド型の水平軸風車型
風力発電機にも適用することができる。一方、前記の公
知の回転数制御、出力制御および強風時の風逃がし機構
との併用も可能である。併用する場合は従来の方式だけ
では解決が困難であった後述の本発明の効果にあるよう
に種々の問題点が解決される。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
ずき図面を参照して説明する。図１はアップウインド型
の上方偏向式水平軸風車型風力発電機に本発明を適用し
た一実施例である。図１は微風の状態を表す。

【００１１】図１において風車羽根５、発電機１０およ
び尾翼１３を備えた風車回転軸２の下方に距離Ｙだけオ
フセットした水平の支点軸１８を設けるとともに、風向
きに追従する図２に示すヨーチューブ２２、ベアリング
２４、２４およびヨーシャフト２５で構成するヨー装置
を設け、無風時に垂直の支柱２８に取り付けるアップウ
インド型上方偏向式の水平軸風車型風力発電機におい
て、回転数制御、出力制御および強風時の風逃がし機構
として支柱２８の全体または一部を撓み易くし、その弾
性を利用するとともに支柱２８を支える支線３３、３３
の持つ弾性も併用するか、もしくは支柱２８または支線
３３、３３のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発
電装置を提供するものである。図１において風車羽根５
は発電機１０に直結されている。支持金具１４には発電
機１０と尾翼１３が取り付けられて一体となっている。
この風力発電機全体の重心Ｇにかかる重力Ｐと支点１８
までの水平距離Ｘと乗算した反時計回りのモーメントが
風車羽根５の風車回転軸２の中心線と支点１８までのオ
フセットＹと風車羽根５の抗力によって生じる時計回り
のモーメントより大きくなっている。

【００１２】支柱２８まわりを詳しく述べると、図１に
示すように、風力発電機全体は支柱２８によって支えら
れ、支柱２８は分配金具３１によって少なくとも３本の
支線３３、３３によって地上３６にアンカーボルト３
４、３４などで無風時は垂直に固定されている。なお、
固定金具３２は分配金具３１を支柱２８に固定するため
のものである。また、支柱の下端は図のように先の尖っ
た物で構成し、凹形のくぼみを設けた支持板３５で地上
３６に固定する。支柱２８は撓み易い材料で製作され
る。図１は微風のときの状態で、風力発電機全体の自重
により、風車羽根５に直結されている風車回転軸２はほ
ぼ水平に保たれている。尾翼１３が上方に位置している
ひとつの理由は風車羽根５の回転中心より離れるため、
空気の流れが安定しているので風車回転面を正確に風向
に向け易いからである。他の理由は後述の強風時に支柱
２８が撓んだ時に尾翼１３が下がり、支線３３、３３や
支柱２８と干渉しないためである。なお、尾翼１３はヨ
ーチューブ２２に取り付けても本発明は同様の効果を発
揮する。また、風車回転軸と電動機の間に増速機を入れ
る場合も同様の作用をする。

【００１３】図２は図１の主要部分を説明するための拡
大部分断面図である。図３は図２のＡ−Ａに沿った支点
軸１８まわりの断面図である。図４は図２のＢ矢視図で
風力発電機主要部を示す背面図ある。支持金具１４には
風力発電機１０がボルト１１、１１およびナット８、８
によって取り付け座９、９を介して取り付けられてい
る。同じく支持金具１４には尾翼１３がビス１２、１２
およびナット３８、３８によって取り付けられている。
発電機１０と直結の風車回転軸２にはフランジ１および
フランジ６がはめ込まれ、止めネジ３によって固定され
ている。フランジ１およびフランジ６の間には風車羽根
５がボルト７、７およびナット４、４によって取り付け
られている。風車羽根５の回転軸と発電機の回転軸は一
致するが、この風車回転軸２とオフセットした位置に支
点受け３０、３０が支持金具１４に形成され、支点軸１
８が図３のようにヨーチューブ２２と共にはめこまれて
いる。支点軸１８はスプリングピン１９によって抜けな
いように固定されている。これで、ヨーチューブ２２は
支点軸１８を中心にして、ストッパー２９とストッパー
１７に規制される角度の範囲内は自由に回転することが
できる。ヨーチューブ２２には玉軸受２４、２４を介し
てヨーシャフト２５が取り付けられ、止め輪２３、止め
輪２６によって軸方向に動かないように固定されてい
る。ヨーチューブ２２の動きを規定するため、支持金具
１４にはストッパー２９が固定されている。これは風が
弱くなったとき元の位置に戻るとき緩衝材としての機能
も果たすようゴムなどで作られる。一方支持金具とヨー
チューブの角度を規定するためストッパー１７がバンド
２０によって固定されている。このストッパー１７の位
置はバンド２０のビス２１とナット３９を緩めることに
よって自由に設定できる。発電機１０の電気出力ケーブ
ル１５は図２のように発電機１０からキャップ１６を通
してヨーシャフト２５に導かれる。ヨーシャフト２５は
ボルト２７によって支柱２８に固定される。この構成で
風力発電機全体は尾翼１３の作用で常に風車羽根５が風
の向かってくる方向に向くことになる。なお、キャップ
１６、ヨーチューブ２２、支点軸１８およびスプリング
ピン１９の接合面には、シール剤が充填され防水されて
いる。

【００１４】図５は風がやや強くなった時のアップウイ
ンド型上方偏向式の水平軸風車型風力発電機を備えた風
力発電装置の実施例を示す側面図である。風の力によっ
て撓み易く製作された支柱２８は風の吹く方向に弓なり
に湾曲して傾く。次に風力発電機本体が支点軸１８を中
心にして、上方に偏向する。この状態のときは風の強さ
に応じて風車の回転面の傾き角度を予め設定した回転数
制御や出力制御ができるよう、支点軸１８の位置、支柱
２８の撓み代および支線３３、３３の伸び代を設定す
る。

【００１５】図６は強風時のアップウインド型上方偏向
式の水平軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置であ
る。支柱２８はさらに弓なりに大きくしなって強風を逃
がし、風力発電機１０の支持板１４はストッパー１７の
当たる位置まで支点軸１８を中心に傾斜し、風力発電装
置全体が破損するのを防いでいる。

【００１６】図７は微風時の支点を持たないアップウイ
ンド型水平軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置の
実施例を示す側面図である。風車羽根５、発電機１０お
よび尾翼１３を備え、風向きに追従するヨー装置３７を
設け、垂直の支柱に取り付けるアップウインド型水平軸
風車型風力発電機において、回転数制御、出力制御およ
び強風時の風逃がし機構に支柱２８の全体または一部を
撓み易くし、その弾性を利用するとともに支柱２８を支
える支線３３、３３の持つ弾性も併用するか、もしくは
支柱２８または支線３３の、３３どちらかの弾性のみを
利用する軽量風力発電装置の一実施例を示す。すなわ
ち、図１の支点軸１８を持たないタイプで、微風の状態
を表している。この形式は支柱２８のより多い撓み量を
要求する。風向に追従するヨー装置は３７で表す。図７
の主要部の詳細は図２の支点軸１８を無くし、支持板１
４とヨーチュブ２２を動かないよう固定したもので、図
２のヨーチューブ２２、ベアリング２４、２４およびヨ
ーシャフト２５で構成する風向に追従するヨー機能は全
く同様である。

【００１７】図８は強風時の支点を持たないアップウイ
ンド型水平軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置を
示す側面図である。支柱２８は弓なりに大きくしなって
強風を逃がし、風力発電装置全体が破損するのを防いで
いる。なお図示していないが回転数制御や出力制御をし
ているときは図７と図８の中間の支柱の撓みであること
は容易に解る。

【００１８】図９は微風時のダウンウインド型水平軸風
車型風力発電機を備えた風力発電装置の実施例を示す側
面図である。風車羽根５および発電機１０を備え風向き
に追従するヨー装置３７を設け、無風時には垂直の支柱
２８に取り付けるダウンウインド型水平軸風車型風力発
電機において、回転数制御、出力制御および強風時の風
逃がし機構に支柱２８の全体または一部を撓み易くし、
その弾性を利用するとともに支柱を支える支線３３、３
３の持つ弾性も併用するか、もしくは支柱２８または支
線３３、３３のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力
発電装置の一実施例を示す。尾翼はなく風向安定板３８
が付いている。図９の主要部の詳細は図２の支点軸１８
を無くし、支持板１４とヨーチュブ２２を動かないよう
固定したもので、図２のヨーチューブ２２、ベアリング
２４、２４およびヨーシャフト２５で構成する風向に追
従するヨー機構は全く同様である。

【００１９】図１０は強風時のダウンウインド型水平軸
風車型風力発電機を備えた風力発電装置の状態である。
支柱２８は弓なりに大きくしなって強風を逃がし、風力
発電装置全体が破損するのを防いでいる。なお図示して
いないが回転数制御や出力制御をしているときは図９と
図１０の中間の支柱の撓みであることは容易に解る。

【００２０】図１１はアップウインド型上方偏向式の水
平軸風車型風力発電機を備え撓まない支柱に取り付けた
風力発電装置の実施例を示す側面図である。支柱がほと
んど撓まない従来から使われている支柱３９、４４を使
用し、支線４２がよく撓むもの、ないしは伸びない支線
４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂ引張ばね４１、４１な
どを用いたときの一実施例を表す。作動は前記の図２に
準ずる。この例は支柱３９と支柱４４に分かれて伸縮式
に形成し、持ち運ぶ長さが短くなるようにしている。支
柱全体の長さはバンド４３によって長さが自由に調節で
きる。この伸縮式の支柱はこれまで述べてきた撓み易い
支柱２８にも適用可能で、つなぐ本数は何段でもかまわ
ない。また、撓み易い支柱２８と伸び易い支線との組合
せでも本発明は成り立つ。図１１は伸びない支線４０
ａ、４０ａ，４０ｂ、４０ｂと引張ばね４１、４１で支
線を形成しているが、点線で示す支線４２を伸び縮みす
る線で作ることも可能である。実用的には撓み易い支柱
２８と伸び縮みする支線４２の組合せで本発明を実施す
ることが経済的に得策となろう。

【００２１】図１２はアップウインド型上方偏向式の水
平軸風車型風力発電機を備え、固定台４５に支線のない
撓む支柱４７ａに取り付けた風力発電装置の実施例を示
す側面図である。支柱の下部を堅固なもので固定し支線
を使わない形式である。固定台４５を使わず、支柱４７
ａを長くして地上に埋め込み、自立型支柱とし支線を使
わないようにしても同様の作用をする。また、図１３は
支柱４６は撓まないものを使用し、一部のみより撓みや
すい支柱４７ｂを入れたものであるが、前記図１２と同
様の作動をする。

【００２２】図１４は発電機が下部にあるアップウイン
ド型の水平軸風車を備え、支柱に取り付けた風力発電装
置の実施例を示す側面図である。風車羽根５、尾翼１
３、歯車５１、５０の動力伝達装置および下部に発電機
５６を備え、風向きに追従するヨー装置５２を設け無風
時は垂直の支柱に取り付けるアップウインド型水平軸風
車型風力発電機において、回転数制御、出力制御および
強風時の風逃がし機構に支柱５８の全体または一部を撓
み易くし、その弾性を利用するとともに支線３３、３３
の持つ弾性も併用するか、もしくは支柱５８または支線
３３、３３のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発
電装置の一実施例を示す。図１４に示すように撓み易い
支柱５８を用いる場合は風車羽根５の回転はフレキシブ
ルシャフト５７で発電機５６に伝達される。なお、４８
は風車軸、５９は取付台、４９、５３、６０は軸受であ
る。

【００２３】図１５は発電機が下部にあるダウンウイン
ド型の水平軸風車を備え、支柱に取り付けた風力発電装
置の実施例を示す側面図である。風車羽根５、歯車５
１、５０の動力伝達装置および下部に発電機５６を備
え、風向きに追従するヨー装置５２を設け無風時は垂直
の支柱に取り付けるダウンウインド型水平軸風車型風力
発電機において、回転数制御、出力制御および強風時の
風逃がし機構に支柱５８の全体または一部を撓み易く
し、その弾性を利用するとともに支線３３、３３の持つ
弾性も併用するか、もしくは支柱５８または支線３３、
３３のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発電装置
の一実施例を示す。図１５に示すように撓み易い支柱５
８を用いる場合は風車羽根５の回転はフレキシブルシャ
フト５７で発電機５６に伝達される。

【００２４】図１６はアップウインド型上方偏向式の水
平軸風車型風力発電機を備え、支柱が長い場合の風力発
電装置の実施例を示す側面図である。支柱６２が長い場
合、２箇所以上の分配金具３１、６５から支線６３、６
３、６４、６４を張った場合を示す一実施例である。

【００２５】図１７は風がやや強くなった時のアップウ
インド型側方偏向式水平軸風車型風力発電機を備えた風
力発電装置の実施例を示す斜視図である。風車羽根５、
発電機６７、尾翼７０および戻しばね６９を備え、風車
回転軸６６を支柱の風向きに追従するヨー装置につなが
る支柱の中心６７と偏心させた図１８に示すアップウイ
ンド型側方偏向式の水平軸風車型風力発電機において、
回転数制御、出力制御および強風時の風逃がし機構とし
て支柱２８の全体または一部を撓み易くし、その弾性を
利用するとともに支柱２８を支える支線３３、３３の持
つ弾性も併用するか、もしくは支柱２８または支線３
３、３３のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発電
装置の一実施例である。従来の側方偏向式は、風向が偏
向する方向に変化し、同時に強くなった場合には制御が
困難であった。強風が偏向しようとする方向に急に変化
して吹くと、逃げがなくて風力発電装置の弱い箇所が破
損する場合がある。その点、図１７に示すものは、強風
になったとき、まず支柱２８や支線３３、３３が撓み、
風車羽根５の回転面を上に向け受風面積を減らし、回転
数制御、出力制御および強風時の風逃がし機構として作
用し応答性が良い。

【００２６】なお、この発明の発電機を油圧ポンプなど
に置き換え、風のエネルギーを油圧エネルギーに変換し
たり、直接水をかくはんして風のエネルギーを熱エネル
ギーに変換することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】

【００２８】本発明は以上に説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２９】簡単な構造で風力発電機の回転数制御、出
力制御および強風時の風逃がしをすることができる。従
来のような戻しばねやカウンターウエイトが不要になり
軽量化できる。

【００３０】風力発電機本体とともに、これを支える支
柱や支線も大幅に軽量化できる。

【００３１】運搬、据え付けおよび撤去が容易である。

【００３２】従来の支柱には剛性が要求されていたの
で、その材料は金属材料や鉄筋コンクリートなどに限ら
れていた。しかし、本発明では支柱の「撓み」を大きく
とる必要があるので、「撓み」が大きなＦＲＰやプラス
チック材料も使用でき、材料選択の幅が広がる。

【００３３】従来、ダウンウインド型の回転数制御、出
力制御および強風時の風逃がし機構は風車羽根が固定ピ
ッチ型ではコーニング方式が主体であったが、本発明を
適用すると複雑な機構が不要となり、部品点数の削減、
重量軽減、信頼性の向上および製造コストの低下が可能
となる。

【００３４】支線も伸び易い材料でも使用可能となり、
材料選択の幅が大きくなる。

【００３５】風力発電機の回転による振動がしなやかな
支柱や支線の使用で、据え付けられた地上や建物に伝わ
り難くなり、防振効果がある。

【００３６】本発明では風力発電機の自重による復帰力
と支柱や支線の復元力を利用しているので、ストッパー
のゴムに加わる衝撃も小さい。また、急に風が弱くなっ
ても支柱や支線の弾性によって、まず元に戻ろうとする
ので、応答性も適度に早く風のエネルギーを無駄にしな
い。

【００３７】側方偏向式に適用すると、強風が偏向しよ
うとする方向に急に変化して吹くと、まず支柱や支線が
撓み、回転数制御、出力制御および強風時の風逃がし機
構として作用し応答性が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】微風時のアップウインド型上方偏向式の水平軸
風車型風力発電機を備えた風力発電装置の実施例を示す
側面図である。

【図２】図１のアップウインド型上方偏向式の水平軸風
車型風力発電機の主要部の説明をするための拡大部分断
面図である。

【図３】図２のＡ-Ａに沿った支点軸回りの実施例を示
す断面図である。

【図４】図２のＢ矢視図で風力発電機主要部の実施例を
示す背面図である。

【図５】風がやや強くなった時のアップウインド型上方
偏向式の水平軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置
の実施例を示す側面図である。

【図６】強風時のアップウインド型上方偏向式の水平軸
風車型風力発電機を備えた風力発電装置の実施例を示す
側面図である。

【図７】微風時の支点を持たないアップウインド型水平
軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置の実施例を示
す側面図である。

【図８】強風時の支点を持たないアップウインド型水平
軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置の実施例を示
す側面図である。

【図９】微風時のダウンウインド型水平軸風車型風力発
電機を備えた風力発電装置の実施例を示す側面図であ
る。

【図１０】強風時のダウンウインド型水平軸風車型風力
発電機を備えた風力発電装置の実施例を示す側面図であ
る。

【図１１】アップウインド型上方偏向式の水平軸風車型
風力発電機を備え、撓まない支柱に取り付けた風力発電
装置の実施例を示す側面図である。

【図１２】アップウインド型上方偏向式の水平軸風車型
風力発電機を備え、支線のない撓む支柱に取り付けた風
力発電装置の実施例を示す側面図である。

【図１３】支線のない支柱の部分を示す実施例である。

【図１４】発電機が下部にあるアップウインド型の水平
軸風車を備え、支柱に取り付けた風力発電装置の実施例
を示す側面図である。

【図１５】発電機が下部にあるダウンウインド型の水平
軸風車を備え、支柱に取り付けた風力発電装置の実施例
を示す側面図である。

【図１６】アップウインド型上方偏向式の水平軸風車型
風力発電機を備え、支柱が長い場合の風力発電装置の実
施例を示す側面図である。

【図１７】風がやや強くなった時のアップウインド型側
方偏向式水平軸風車型風力発電機を備えた風力発電装置
の実施例を示す斜視図である。

【図１８】微風時の従来の側方偏向式アップウインド型
水平軸風車型風力発電機の実施例を示す上面図である。

【図１９】やや強い風の時の従来の側方偏向式アップウ
インド型水平軸風車型風力発電機の上面図である。

【図２０】従来の上方偏向式アップウインド型水平軸風
車型風力発電機を示す側面図である。

【図２１】ばねやカウンターウエイトを持たない、従来
の上方偏向式アップウインド型水平軸風車型風力発電機
の側面図である。

【図２２】従来のダウンウインド型水平軸風車型風力発
電機の側面図である。

【符号の説明】

２、６６風車回転軸５、風車羽根１０、５６、６８発電機１３、７０尾翼１７、２９ストッパー１８支点軸２２ヨーチューブ２８、３９、４４、４６、４７ａ、４７ｂ、５８、６２
支柱３１、５３、６５、分配金具３３、４０ａ、４０ｂ、４２、６３、６４支線３４アンカーボルト３５支持板３８、６１風向安定板４５、５５固定台４９、５３、６０軸受５７フレキシブル軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】風車羽根、発電機および尾翼を備えた風車
回転軸の下方にオフセットした水平の支点軸を設けると
ともに、風向きに追従するヨー装置を設け、無風時に垂
直の支柱に取り付けるアップウインド型上方偏向式の水
平軸風車型風力発電機において、回転数制御、出力制御
および強風時の風逃がし機構として支柱の全体または一
部を撓み易くし、その弾性を利用するとともに支柱を支
える支線の持つ弾性も併用するか、もしくは支柱または
支線のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発電装
置。
【請求項２】風車羽根、発電機および尾翼を備え、風向
きに追従するヨー装置を設け、無風時に垂直の支柱に取
り付けるアップウインド型水平軸風車型風力発電機にお
いて、回転数制御、出力制御および強風時の風逃がし機
構として支柱の全体または一部を撓み易くし、その弾性
を利用するとともに支柱を支える支線の持つ弾性も併用
するか、もしくは支柱または支線のどちらかの弾性のみ
を利用する軽量風力発電装置。
【請求項３】風車羽根および発電機を備え風向きに追従
するヨー装置を設け無風時は垂直の支柱に取り付けるダ
ウンウインド型水平軸風車型風力発電機において、回転
数制御、出力制御および強風時の風逃がし機構として支
柱の全体または一部を撓み易くし、その弾性を利用する
とともに支柱を支える支線の持つ弾性も併用するか、も
しくは支柱または支線のどちらかの弾性のみを利用する
軽量風力発電装置。
【請求項４】風車羽根、尾翼、歯車等の動力伝達装置お
よび下部に発電機を備え、風向きに追従するヨー装置を
設け無風時は垂直の支柱に取り付けるアップウインド型
水平軸風車型風力発電機において、回転数制御、出力制
御および強風時の風逃がし機構として支柱の全体または
一部を撓み易くし、その弾性を利用するとともに支柱を
支える支線の持つ弾性も併用するか、もしくは支柱また
は支線のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発電装
置。
【請求項５】風車羽根、歯車等の動力伝達装置および下
部に発電機を備え、風向きに追従するヨー装置を設け、
無風時は垂直の支柱に取り付けるダウンウインド型水平
軸風車型風力発電機において、回転数制御、出力制御お
よび強風時の風逃がし機構として支柱の全体または一部
を撓み易くし、その弾性を利用するとともに支柱を支え
る支線の持つ弾性も併用するか、もしくは支柱または支
線のどちらかの弾性のみを利用する軽量風力発電装置。
【請求項６】風車羽根、発電機、尾翼および戻しばねを
備え、風車回転軸を支柱の風向きに追従するヨー装置と
偏心させたアップウインド型側方偏向式の水平軸風車型
風力発電機において、回転数制御、出力制御および強風
時の風逃がし機構として支柱の全体または一部を撓み易
くし、その弾性を利用するとともに支柱を支える支線の
持つ弾性も併用するか、もしくは支柱または支線のどち
らかの弾性のみを利用する軽量風力発電装置。