JPS58187587A - 補助風車付き高速垂直軸風車 - Google Patents
補助風車付き高速垂直軸風車Info
- Publication number
- JPS58187587A JPS58187587A JP57070220A JP7022082A JPS58187587A JP S58187587 A JPS58187587 A JP S58187587A JP 57070220 A JP57070220 A JP 57070220A JP 7022082 A JP7022082 A JP 7022082A JP S58187587 A JPS58187587 A JP S58187587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ratio
- wind turbine
- speed
- mill
- speed vertical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
- F05B2240/213—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Savonius type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
- F05B2240/214—Rotors for wind turbines with vertical axis of the Musgrove or "H"-type
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は補助風車を鍋速垂直軸風車に同軸に直結した
補助風車付き高速垂直軸風車に関する０ 高速垂直軸風車には、ブレードがトロポスキニン形状の
φグリウス形、ブレードが三角形に組立てられたΔグリ
ウス形、直線翼が回転軸に平行に１置された直線翼ダリ
ウス形（ジャイロミル形又はサイクロジャイロ形ともい
われる）寺があるが、これらの尚速型風車は昼速時の出
力は大きいがトルクは小であり、特に停止時のトルクが
殆んど零で起動力を有しないばかりでなく、ある−足の
周速比に達しないと負荷を駆動するに足る出力を発生し
得ないという欠点がある。
補助風車付き高速垂直軸風車に関する０ 高速垂直軸風車には、ブレードがトロポスキニン形状の
φグリウス形、ブレードが三角形に組立てられたΔグリ
ウス形、直線翼が回転軸に平行に１置された直線翼ダリ
ウス形（ジャイロミル形又はサイクロジャイロ形ともい
われる）寺があるが、これらの尚速型風車は昼速時の出
力は大きいがトルクは小であり、特に停止時のトルクが
殆んど零で起動力を有しないばかりでなく、ある−足の
周速比に達しないと負荷を駆動するに足る出力を発生し
得ないという欠点がある。
これに対し低速垂直軸風車には、風坏形、長風杯形、サ
ボニウス形等があるが、これらは停止時を含む低速時の
トルクは大きいが出力は小さいという欠点がわる。
ボニウス形等があるが、これらは停止時を含む低速時の
トルクは大きいが出力は小さいという欠点がわる。
本発明の目的は、負荷駆動の主体となる尚速垂直軸風車
に低速垂直軸風車を同軸結合し、両者の半径比及び面積
比を適当に選定することにより、停止時より設計負荷回
転数に至るまでの出力特性を所望のものにすることがで
きる補助風単付き制速垂直軸風車を提供するＶＣある。
に低速垂直軸風車を同軸結合し、両者の半径比及び面積
比を適当に選定することにより、停止時より設計負荷回
転数に至るまでの出力特性を所望のものにすることがで
きる補助風単付き制速垂直軸風車を提供するＶＣある。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する０
第１図は高速垂直＠風車として直線翼ダリウス形風車を
、また低速垂直軸風車として６葉すボニウス形風車を用
いた実施例を示し、基台１に軸受２，２にて支承した垂
直回転軸３を共通回転軸として基台上部に直線翼ダリウ
ス形風車４を、またその下方にサポニウス形風車５を設
け、回転軸６により発電機、熱変換装置等の負荷６を駆
動する。
、また低速垂直軸風車として６葉すボニウス形風車を用
いた実施例を示し、基台１に軸受２，２にて支承した垂
直回転軸３を共通回転軸として基台上部に直線翼ダリウ
ス形風車４を、またその下方にサポニウス形風車５を設
け、回転軸６により発電機、熱変換装置等の負荷６を駆
動する。
両風車４，５の半径をそれぞれＲｔｌ、 Ｒａ 、翼高
をＨｄ、 Ｈｓとすれば、風車前面面積ムはそれぞれ２
ＲｄＨｃｌ及び２ＲｓＨｓである。
をＨｄ、 Ｈｓとすれば、風車前面面積ムはそれぞれ２
ＲｄＨｃｌ及び２ＲｓＨｓである。
一般に１賦車の出力をＰ％）ルクをＱとすれば風車の出
力係数ｃｐ及びトルク係数ＱｔＨ１次式で定義される。
力係数ｃｐ及びトルク係数ＱｔＨ１次式で定義される。
但しｖ ｄ設計ｉ虱速、ρは空気の質曖１！１度”Ｐ、
ＯＴと周速比βとの１Ａ係の一例を第４図に示す０同図
中左側部分の曲ｌ＃はサボニウス形風車の特１であり、
トルク係数ｃＴは停止時が最大で、そのあと直線的に減
少して周速比がβ８のと睡零となり、このとき出力係数
ＣＰも零となる。
ＯＴと周速比βとの１Ａ係の一例を第４図に示す０同図
中左側部分の曲ｌ＃はサボニウス形風車の特１であり、
トルク係数ｃＴは停止時が最大で、そのあと直線的に減
少して周速比がβ８のと睡零となり、このとき出力係数
ＣＰも零となる。
周速比β８は１．６〜１．８である。これに対し右側部
分の曲−は直Ｊ虞ダリウス形風車の特性であり、出力係
数ｃＰはダリウス形Ｊ虱単に比して著しく大でｂるが、
トルク峰数ｃＴは小であって、周速比βが２以ドでは殆
んど岑である。
分の曲−は直Ｊ虞ダリウス形風車の特性であり、出力係
数ｃＰはダリウス形Ｊ虱単に比して著しく大でｂるが、
トルク峰数ｃＴは小であって、周速比βが２以ドでは殆
んど岑である。
同図中曲線Ｃｗｒま負荷６の入力をＱＰの上式の分母で
除して出力系数Ｃ，と比較し得る値に腺拝しだ貝荷係故
（仮称）であり、曲線ＣＰとＭ、Ｄの２薇で交わる。こ
のことは、Ｍ点以下の周速比では＋ｉｆ！ｉＡ傭ダリウ
ス形１弐車のＣ，がＣ，より小さいので直線翼ダリウス
形風車単独では負荷６を駆動し得ないが、Ｍ点以上の周
速比になるまで外力により加速してやれば、その後は単
独で加速し、Ｄ点で負荷と釣合って回転することを示し
ている。Ｄ点は設計負荷状態を示し、そのときの周速比
βｄを設計負荷周速比と仮称することにする。βｄは４
〜５の範囲に設計するのが普通である。
除して出力系数Ｃ，と比較し得る値に腺拝しだ貝荷係故
（仮称）であり、曲線ＣＰとＭ、Ｄの２薇で交わる。こ
のことは、Ｍ点以下の周速比では＋ｉｆ！ｉＡ傭ダリウ
ス形１弐車のＣ，がＣ，より小さいので直線翼ダリウス
形風車単独では負荷６を駆動し得ないが、Ｍ点以上の周
速比になるまで外力により加速してやれば、その後は単
独で加速し、Ｄ点で負荷と釣合って回転することを示し
ている。Ｄ点は設計負荷状態を示し、そのときの周速比
βｄを設計負荷周速比と仮称することにする。βｄは４
〜５の範囲に設計するのが普通である。
両風車４．５は同一回転数であるから、両者の周速比の
比は半径ＲｄとＲｓ＋の比に等しい。そこで第４図にお
ける周速比βｄとβＢの比をβｄθ８＝Ｒ□Ｂ に選定すれば、制速垂直軸風車４の設計負荷周速比βｄ
における回転数と低速垂直軸風車５の出力が岑となる周
速比βＢにおける回転数とを一致させることができる。
比は半径ＲｄとＲｓ＋の比に等しい。そこで第４図にお
ける周速比βｄとβＢの比をβｄθ８＝Ｒ□Ｂ に選定すれば、制速垂直軸風車４の設計負荷周速比βｄ
における回転数と低速垂直軸風車５の出力が岑となる周
速比βＢにおける回転数とを一致させることができる。
この・ように一致させた場合の各風車４．５の出力Ｐと
回転数Ｎとの関係を第５図に示す。同図中Ｐｄ、 Ｐｓ
、 Ｐｗはそれぞれ高速垂直軸風車４の出力、低速垂直
軸風車５の出力及び負荷６の所要人力である。ｐａと２
日の合計出力ＰｏがＰｗを上回るようにすれば、風車は
停止状態からＤ点の設計負荷周速比βｄまで自刃で加速
することができる。
回転数Ｎとの関係を第５図に示す。同図中Ｐｄ、 Ｐｓ
、 Ｐｗはそれぞれ高速垂直軸風車４の出力、低速垂直
軸風車５の出力及び負荷６の所要人力である。ｐａと２
日の合計出力ＰｏがＰｗを上回るようにすれば、風車は
停止状態からＤ点の設計負荷周速比βｄまで自刃で加速
することができる。
そのためには第５図においてＰｄ、 Ｐａの最大値をそ
れぞれＰｄｍ、Ｐｓｍとし、また両ｊ虱車の出力係数Ｏ
ｐの最大値をＯｐｄｍ Ｏｐｓｍ （％ ４図）とした
とき、両）風車５，４の前面面積比Ａ８／Ａｄをとなる
ように翼の高さＨｒｌ、 Ｈｓを選定すればよい。
れぞれＰｄｍ、Ｐｓｍとし、また両ｊ虱車の出力係数Ｏ
ｐの最大値をＯｐｄｍ Ｏｐｓｍ （％ ４図）とした
とき、両）風車５，４の前面面積比Ａ８／Ａｄをとなる
ように翼の高さＨｒｌ、 Ｈｓを選定すればよい。
このようにすれば、低速垂直軸風車５の出力により第５
図Ｍ点を通過して加速することができる０ なお尚速歩直軸風車では、第６図に示すように風速がＶ
！から■２に急増した場合、回転数Ｎがこれに追促し得
ないためｖｌのときの動作点Ｄ１からｖ２のときの作一
点Ｄ２に出力が急減して失速するおそれがある。しかし
本発明によれは、前記失速により回転数が減少すれば低
速垂直＠風車５が出力して壇速しようとするから失速は
起らない。
図Ｍ点を通過して加速することができる０ なお尚速歩直軸風車では、第６図に示すように風速がＶ
！から■２に急増した場合、回転数Ｎがこれに追促し得
ないためｖｌのときの動作点Ｄ１からｖ２のときの作一
点Ｄ２に出力が急減して失速するおそれがある。しかし
本発明によれは、前記失速により回転数が減少すれば低
速垂直＠風車５が出力して壇速しようとするから失速は
起らない。
本発明は上記構成を肩し、起動が極めて容易で起動から
設計負荷周速比に至るまで支障なく加速し、突風を受け
ても失速せずに回転を続は得る効果があり、設計負荷周
速比以上の回転数になれば低速風車の過回転による回転
抵抗が設計負荷周速比まで減速させるから回転数を安定
ならしめる効果があり、構造も高低速画風単を同軸に固
定するので工作が容易である利点がある０
設計負荷周速比に至るまで支障なく加速し、突風を受け
ても失速せずに回転を続は得る効果があり、設計負荷周
速比以上の回転数になれば低速風車の過回転による回転
抵抗が設計負荷周速比まで減速させるから回転数を安定
ならしめる効果があり、構造も高低速画風単を同軸に固
定するので工作が容易である利点がある０
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は立面図、第２
図は第１図のムーム矢視断面図、第３図は同じ＜Ｂ−Ｂ
矢視断面図、第４図は高速垂直軸風車と低速垂直軸風車
とを同軸に直結した場合の出力係数及びトルク係数特性
図、第５図は本発明の出力特性図、第６図は風速急減時
の動作態様を示す本発明の出力特性図である。 ４・・・高速垂直軸風車、５・・・低速垂直軸風車。 代理人弁理士 活用 尉 −外１名 第１図 り 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ７５７−
図は第１図のムーム矢視断面図、第３図は同じ＜Ｂ−Ｂ
矢視断面図、第４図は高速垂直軸風車と低速垂直軸風車
とを同軸に直結した場合の出力係数及びトルク係数特性
図、第５図は本発明の出力特性図、第６図は風速急減時
の動作態様を示す本発明の出力特性図である。 ４・・・高速垂直軸風車、５・・・低速垂直軸風車。 代理人弁理士 活用 尉 −外１名 第１図 り 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ７５７−
Claims (2)
- （１）半径Ｒｄ、設計負荷周速比がβｄなる負荷駆動用
高速垂直軸風車と半径Ｒ８、出力係数零なるときの周速
比がβ８なる低速垂直軸風車とを同軸に直結し、前記両
風車の半径比Ｒｄ／ｕｓをほぼ周速比の比βｄ／β。に
等しからしめたことを特徴とする補助風車付き高速垂直
軸風車。 - （２）半径Ｒ（１，設計負荷周速比がβｄなる負荷駆動
用高速垂直軸風車と半径Ｒｓ、出力係数零なるときの周
速比がβ８なる低速垂直軸風車とを同軸に直結し、前記
両風車の半径比Ｒｄ／Ｒａをほぼ周速比の比βｄ／β１
１に等しからしめると共に、低速垂直割風車の前面面積
を、高速垂直軸風車が停止状態から設計負荷周速比に加
速するまでの間に生ずる不足出力を低速垂直軸風車の出
力が補うに充分なる値に選定したことを特徴とする補助
風車付き高速垂直軸風車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57070220A JPS58187587A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 補助風車付き高速垂直軸風車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57070220A JPS58187587A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 補助風車付き高速垂直軸風車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187587A true JPS58187587A (ja) | 1983-11-01 |
Family
ID=13425240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57070220A Pending JPS58187587A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 補助風車付き高速垂直軸風車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187587A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0720100U (ja) * | 1993-09-08 | 1995-04-07 | 株式会社昭電 | 風力発電システム |
| US7314346B2 (en) | 2005-11-03 | 2008-01-01 | Vanderhye Robert A | Three bladed Savonius rotor |
| US7371135B1 (en) | 2002-06-07 | 2008-05-13 | Robert A. Vanderhye | Vertical axis wind turbine rotor construction |
| US7381030B1 (en) | 2004-07-30 | 2008-06-03 | Vanderhye Robert A | Wind turbine shroud |
| WO2008102461A1 (ja) * | 2007-02-20 | 2008-08-28 | Tsuneo Noguchi | 垂直軸型風車 |
| US20100115951A1 (en) * | 2007-04-27 | 2010-05-13 | Lm Glasfiber A/S | Design of a group of wind power plants |
| FR2944834A1 (fr) * | 2009-04-24 | 2010-10-29 | Emmanuel Robert Lucien Porcher | Eolienne hybride a axe vertical |
| US7980825B2 (en) | 2005-10-18 | 2011-07-19 | Robert A. Vanderhye | Savonius rotor blade construction particularly for a three bladed savonius rotor |
| CN102392782A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-03-28 | 重庆大学 | 一种升阻力非固定组合型垂直轴风力机 |
| JP2015063996A (ja) * | 2014-10-15 | 2015-04-09 | 義雄 井内田 | 原発に替わる出力数万ｋｗの風力発電装置（ｗ５型） |
| JP2019529785A (ja) * | 2016-09-23 | 2019-10-17 | ウイスニウスキー，ヤン | 風力タービン |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57070220A patent/JPS58187587A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0720100U (ja) * | 1993-09-08 | 1995-04-07 | 株式会社昭電 | 風力発電システム |
| US7371135B1 (en) | 2002-06-07 | 2008-05-13 | Robert A. Vanderhye | Vertical axis wind turbine rotor construction |
| US7381030B1 (en) | 2004-07-30 | 2008-06-03 | Vanderhye Robert A | Wind turbine shroud |
| US7980825B2 (en) | 2005-10-18 | 2011-07-19 | Robert A. Vanderhye | Savonius rotor blade construction particularly for a three bladed savonius rotor |
| US7314346B2 (en) | 2005-11-03 | 2008-01-01 | Vanderhye Robert A | Three bladed Savonius rotor |
| WO2008102461A1 (ja) * | 2007-02-20 | 2008-08-28 | Tsuneo Noguchi | 垂直軸型風車 |
| AU2007347567B2 (en) * | 2007-02-20 | 2011-06-30 | Taisei Techno Co., Ltd | Vertical shaft windmill |
| US20100115951A1 (en) * | 2007-04-27 | 2010-05-13 | Lm Glasfiber A/S | Design of a group of wind power plants |
| FR2944834A1 (fr) * | 2009-04-24 | 2010-10-29 | Emmanuel Robert Lucien Porcher | Eolienne hybride a axe vertical |
| CN102392782A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-03-28 | 重庆大学 | 一种升阻力非固定组合型垂直轴风力机 |
| JP2015063996A (ja) * | 2014-10-15 | 2015-04-09 | 義雄 井内田 | 原発に替わる出力数万ｋｗの風力発電装置（ｗ５型） |
| JP2019529785A (ja) * | 2016-09-23 | 2019-10-17 | ウイスニウスキー，ヤン | 風力タービン |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5876181A (en) | Multi-unit rotor blade system integrated wind turbine | |
| ES2358711B1 (es) | Mã‰todo para parar un aerogenerador en dos etapas. | |
| JPS58187587A (ja) | 補助風車付き高速垂直軸風車 | |
| US20100215502A1 (en) | Multistage wind turbine with variable blade displacement | |
| EP1677004A3 (en) | Wind turbine generator | |
| EP0095908A3 (en) | Speed control apparatus | |
| JP2004353637A (ja) | 自転羽根式垂直軸型風車 | |
| CN203009163U (zh) | 基于风速的自动变桨调速装置 | |
| CN109278964A (zh) | 一种高效平变桨 | |
| GB2541507A (en) | A wind turbine with rotating augmentor | |
| KR20180049008A (ko) | 고정 속도 풍력 터빈 블레이드의 영각 결정 및 제어 방법 | |
| EP1375911A4 (en) | WIND TURBINE FROM PROPELLER TYPE | |
| JP2004084590A (ja) | ウイングレット付き風車 | |
| CN116877337A (zh) | 一种叶片桨距控制装置及控制方法 | |
| CN110844060A (zh) | 一种载荷过渡式悬浮承载的旋转驱动装置 | |
| CN205618299U (zh) | 随风变速双风轮风力发电机 | |
| CN201679628U (zh) | 基于风压的风力机变桨距调速装置 | |
| CN210714933U (zh) | 一种垂直轴风力发电机 | |
| JP4040939B2 (ja) | 風力発電装置およびその装置を使用した風力発電方法 | |
| CN2168127Y (zh) | 一种限速式可调节液力变矩器 | |
| JPH05231297A (ja) | 風力発電装置 | |
| CN211082314U (zh) | 高效离心风机 | |
| JPH05180146A (ja) | 風車過負荷防止装置 | |
| JPS6155369A (ja) | 風車の方位可変装置 | |
| RU2765324C1 (ru) | Ветродвигатель |