WO2017056752A1 - 風力発電用の翼部材 - Google Patents
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Definitions
- the rectifying plate is not disposed on the front side and the rear side of the wing body part as described above, the wing member can be further reduced in weight.
- the rectifying plate 90 is disposed so as to protrude from the blade body 70 to the rotation axis C side (side on which the arm 30 extends) and to the opposite side of the rotation axis C. Further, the blade body 70 is disposed so as to project from the front and rear sides in the chord direction. In the rectifying plate 90, the maximum width of the inner arrangement portion 92 that protrudes from the blade main body portion 70 toward the rotation axis is larger than that of the outer arrangement portion 94 that protrudes from the blade main body portion 70 to the opposite side of the rotation axis. Yes.
- the outer edge portion is curved while being inclined so as to be in the position.
- a portion on the other side in the width direction (the side away from the rotation axis C in the width direction) of the outer edge portion on the front side of the rectifying plate 90 is the other side in the width direction (the side opposite to the rotation axis C). Accordingly, the outer edge portion is curved while being inclined so as to gradually become the rear position. That is, the top portion P1 is a position (inflection point) where the inclined state is switched at the outer edge portion on the front side of the rectifying plate 90.
- Such a top portion P1 is a chord line L in the blade thickness direction (width direction).
- FIG. 3 shows a simulation result of a configuration in which the rectifying plate 90 is removed from the configuration of FIG.
- FIG. 3 simply shows the pressure distribution generated when the blade body 70 rotates around the rotation axis when a wind of 10 m in the direction of the arrow is blowing.
- the pressure distribution diagram of FIG. 3 shows that the lift is greater as the concentration is greater.
- the basic structure of the wing member 360 of the third embodiment is the same as that of the wing member 60 of the first embodiment except for the current plate 390.
- the wing member 360 can be applied in place of the wing member 60 in the configuration of FIG. 1.
- the wing member 360 is connected to a rotating member (such as the arm 30) that rotates about the rotation axis C.
- it is arranged at a position away from the rotation axis C in the radial direction intersecting the rotation axis C.
- the wing member 360 includes a wing body portion 70 similar to that of the first embodiment, and the wing body portion 70 extends in the vertical direction.
- the blade main body 70 connected to the rectifying plate 390 is virtually indicated by a two-dot chain line.
- the rectifying plate 390 is disposed on at least one side of the upper end portion and the lower end portion of the wing body portion 70, and preferably disposed on each of the upper end portion and the lower end portion of the wing body portion 70. ing. However, the rectifying plate 390 is disposed between the front end portion 70A and the rear end portion 70B of the blade main body portion 70 in the chord direction. Thus, if it is set as the structure which does not arrange
- the basic structure of the wing member 460 of the fourth embodiment is the same as that of the wing member 60 of the first embodiment except for the current plate 490.
- the wing member 460 can be applied in place of the wing member 60 in the configuration of FIG. 1.
- the wing member 460 is connected to a rotating member (such as the arm 30) that rotates about the rotation axis C.
- it is arranged at a position away from the rotation axis C in the radial direction intersecting the rotation axis C.
- the wing member 460 includes a wing body portion 70 similar to that of the first embodiment, and the wing body portion 70 extends in the vertical direction.
- the blade main body 70 connected to the rectifying plate 490 is virtually indicated by a two-dot chain line.
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Abstract
翼端渦の影響が大きくなる領域では整流板によって効果的に翼端渦の影響を抑えることができ、翼端渦の影響が比較的小さい領域では整流板を縮小又は省略して構成の簡素化を図り得る風力発電用の翼部材を提供する。 翼部材(60)は、回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部(70)と、翼本体部(70)の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板(90)とを備える。整流板(90)は、翼本体部(70)から回転軸側及び回転軸とは反対側にそれぞれ張り出して配置され、翼本体部(70)から回転軸側に張り出す内側配置部(92)のほうが翼本体部(70)から回転軸とは反対側に張り出す外側配置部(94)よりも最大幅が大きい構成となっている。
Description
本発明は、風力発電用の翼部材に関するものである。
特許文献1で開示される垂直軸型風力発電装置は、風略発電の動力を生み出すための羽根103が回転軸102の周囲に複数個配置されており、羽根103の上下端には、風の流れを整える整流板105が設けられている。
特許文献1では、整流板の板面が羽根の水平断面の外形を相似的に大きくした形状となっており、このような形状の整流板により、羽根の端から逃げる風を均等に受け、羽根に向かう風の流れを整流している。しかしながら、羽根の上下端では、翼端渦が周方向で均等に生じるわけではないため、特許文献1のように羽根の水平断面の外形を相似的に大きくした形で整流板を構成してしまうと、翼端渦の影響が小さい部分と影響が大きい部分とが同程度の形状となってしまうという問題がある。
例えば、特許文献1の思想に基づいて整流板を構成する場合、翼端渦の影響が最も大きい部分に合わせた広い幅で張り出すように整流板を相似的に大きくしてしまうと、翼端渦の影響が小さい部分が過剰な幅となってしまい、これに起因する諸問題(例えば、空気抵抗増、遠心力の負担増、降雪の影響増など)を招いてしまう。逆に、翼端渦の影響が最も小さい部分に合わせた狭い幅で張り出すように整流板を相似的に小さくしてしまうと、翼端渦の影響が大きい部分において張り出し幅が足りず、翼端渦の影響を十分に抑えきれなくなる。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、翼端渦の影響が大きくなる領域では整流板によって効果的に翼端渦の影響を抑えることができ、翼端渦の影響が比較的小さい領域では整流板を縮小又は省略して構成の簡素化を図り得る風力発電用の翼部材を提供することを解決すべき課題としている。
第1の発明は、所定方向の回転軸を中心として回転する回転部材に連結されるとともに、前記回転軸と交差する放射方向において前記回転軸から離れた位置に配置される風力発電用の翼部材であって、
前記回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部と、
前記翼本体部の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板と、
を備え、
前記整流板は、前記翼本体部から前記回転軸側及び前記回転軸とは反対側にそれぞれ張り出して配置され、前記翼本体部から前記回転軸側に張り出す内側配置部のほうが前記翼本体部から前記回転軸とは反対側に張り出す外側配置部よりも最大幅が大きい構成である。
前記回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部と、
前記翼本体部の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板と、
を備え、
前記整流板は、前記翼本体部から前記回転軸側及び前記回転軸とは反対側にそれぞれ張り出して配置され、前記翼本体部から前記回転軸側に張り出す内側配置部のほうが前記翼本体部から前記回転軸とは反対側に張り出す外側配置部よりも最大幅が大きい構成である。
第2の発明は、所定方向の回転軸を中心として回転する回転部材に連結されるとともに、前記回転軸と交差する放射方向において前記回転軸から離れた位置に配置される風力発電用の翼部材であって、
前記回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部と、
前記翼本体部の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板と、
を備え、
前記整流板は、前記翼本体部よりも前記回転軸に近い内側及び前記翼本体部よりも前記回転軸から遠い外側のうち、内側のみに張り出す構成である。
前記回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部と、
前記翼本体部の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板と、
を備え、
前記整流板は、前記翼本体部よりも前記回転軸に近い内側及び前記翼本体部よりも前記回転軸から遠い外側のうち、内側のみに張り出す構成である。
第1の発明では、整流板において、翼本体部から回転軸側に張り出す内側配置部のほうが翼本体部から回転軸とは反対側に張り出す外側配置部よりも最大幅が大きい構成となっている。大きな揚力が発生する内側(翼本体部よりも回転軸側)では風速が大きくなりやすいため、翼端渦の影響が特に懸念されるが、本発明では、翼端渦の影響が大きくなりやすい内側において整流板の最大幅を大きくしているため、翼端渦の影響をより効果的に抑えることができる。逆に、翼端渦の影響が小さくなりやすい外側では内側と比べて整流板を小さく構成することができるため、整流板の小型化及び軽量化の面で有利になる。
第2の発明では、整流板は、翼本体部よりも回転軸に近い内側及び翼本体部よりも回転軸から遠い外側のうち、内側のみに張り出す構成となっている。この構成では、翼端渦の影響が大きくなりやすい内側に整流板が集中的に配置されるため、翼端渦の影響をより効果的に抑えることができる。逆に、翼端渦の影響が小さくなりやすい外側では整流板が省略されるため、整流板の小型化及び軽量化の面で有利になる。
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
上述した第1、第2のいずれの発明も、整流板は、翼弦方向において翼本体部の前端部から後端部までの間に配置されていてもよい。
上述した第1、第2のいずれの発明も、整流板は、翼弦方向において翼本体部の前端部から後端部までの間に配置されていてもよい。
このように翼本体部の前側及び後ろ側に整流板を配置しない構成とすれば、翼部材をより軽量化することができる。
上述した第1、第2のいずれの発明も、整流板は、翼本体部よりも回転軸側において翼本体部の翼弦方向中央位置よりも前側に最大幅部が設けられ、最大幅部よりも翼弦方向の後方側となるにつれて幅が狭くなる構成であってもよい。
このようにすれば、翼端渦の影響が大きくなりやすい前側領域(翼弦方向中央位置よりも前の領域)において翼端渦の影響を効果的に抑えることができる。また、翼端渦の影響が比較的小さくなりやすい後ろ側の領域では整流板の張出幅を抑えることができるため、翼部材をより軽量化することができる。
<実施例1>
次に、本発明を具体化した実施例1について、図面を参照しつつ説明する。
実施例1の翼部材60は、図1で示す垂直軸型風車1の一部として用いられる。この垂直軸型風車1は、図1で示すように、フレーム(frame)3、回転軸部材10、アーム(arm)30、連結部材50、及び翼部材60を備えている。
次に、本発明を具体化した実施例1について、図面を参照しつつ説明する。
実施例1の翼部材60は、図1で示す垂直軸型風車1の一部として用いられる。この垂直軸型風車1は、図1で示すように、フレーム(frame)3、回転軸部材10、アーム(arm)30、連結部材50、及び翼部材60を備えている。
フレーム3は、垂直軸型風車1の設置場所に載置されて固定される部分である。図1の例では、フレーム3において4本の軸部材3A,3B,3C,3Dが略平行に配置されており、例えばこれらの軸部材3A,3B,3C,3Dの軸方向を鉛直方向とする形で設置されている。軸部材3A,3B,3C,3Dの上端部付近は上枠部3Eにそれぞれ連結されており、軸部材3A,3B,3C,3Dの下端部付近は下枠部3Fにそれぞれ連結されている。
フレーム3には、回転軸部材10と複数のアーム30と複数の連結部材50と複数の翼部材60とを一体的に連結した構成の回転体2が回転可能に保持されている。この回転体2は、上下に長く構成されており、フレーム3に保持されつつ所定方向の回転軸Cを中心として回転する構造となっている。なお、回転軸Cは、回転体2の回転中心となる仮想的な軸線であり、図1では、回転軸Cの位置を一点鎖線にて仮想的に示している。
以下の説明では、回転体2の回転軸Cの方向と平行な方向を上下方向とし、回転軸Cを通りこの回転軸Cと直交する方向(回転半径方向)を放射方向とする。更に、図2(A)のように、翼部材60の進行方向前端部と後端部とを通り且つ上下方向と直交する方向の直線Lが翼弦であり、この直線Lと平行な方向が翼弦方向である。この翼弦方向を前後方向とし、翼部材60の進行側を前方、それとは反対側を後方とする。更に、上下方向及び翼弦方向と直交する方向が翼厚方向である。この翼厚方向を左右方向とする。図2は、最も下の段のアーム30よりもやや上の位置で翼部材60を上下方向と直交する平面方向に切断した切断面を示しており、この切断面での長手方向が翼弦方向となっており、この方向と直交する短手方向が翼厚方向となっている。
回転軸部材10は、円筒状に構成され、回転軸Cの方向を軸方向とする配置で回転軸Cの方向に延びている。回転軸部材10は下方に配置された図示しない発電機の回転軸部に図示しない接続部品を介して連結され、この発電機の回転軸部とともに回転自在となっている。この回転軸部材10の外周面には、等間隔で4個の円環状のフランジ(flange)15が固定されている。各フランジ15は4個の貫通孔を等間隔に離れた3か所に設けている。
アーム30はフランジ15に連結された状態で回転軸Cに平行な方向(上下方向)を板厚方向とする長方形状の平板材で形成されている。アーム30は各フランジ15から3本ずつ等角度(120度)間隔で回転軸Cと直交する半径方向(放射方向)にまっすぐ伸びている。アーム30は基端部及び先端部の夫々に上下方向に貫通する4個の貫通孔が形成されている。これら4個の貫通孔はアーム30の長辺又は短辺に平行な辺からなる所定の四角形の頂点に設けられている。アーム30とフランジ15とは、アーム30の基端部の4個の貫通孔をフランジ15の4個の貫通孔に重ね合わせてボルトを挿通し、挿通したボルト(bolt)にナット(nut)を締め付けることによって、連結されている。
連結部材50は、アーム30と翼本体部70とを連結する部材であり、アーム30の先端部の4個の貫通孔を連結部材50の4個の貫通孔に重ね合わせてボルトを挿通し、挿通したボルトにナットを締め付けることによって、アーム30に連結されている。また、連結部材50は、ねじ、ボルト等の連結部材によって翼部材60に連結されており、アーム30と翼部材60とが所定の位置関係で保たれている。
翼部材60は、回転軸Cを中心として回転する上述した回転部材(アーム30等)に連結されるとともに、回転軸Cと交差する放射方向において回転軸Cから離れた位置に配置されるものである。この翼部材60は、上下方向に延びる翼本体部70と、翼本体部70の上方側の端部及び下方側の端部にそれぞれ配置される整流板90とを備える。
翼本体部70は、流線型の翼形である。翼本体部70は、回転軸Cに平行に伸びており、4個のアーム30の先端部に設けられた連結部材50にそれぞれ連結されている。翼本体部70は、前側翼部材71、中間翼部材73、後側翼部材75、カバー(cover)77を有しており、これらが一体的に連結されている。
前側翼部材71、中間翼部材73、後側翼部材75、及びカバー77は、例えばアルミ合金(aluminum alloy)を押出成形したものである。前側翼部材71、中間翼部材73、後側翼部材75は、いずれも上下方向(翼幅方向)に貫通した内部空間を有している。カバー77は、図1に示すように、翼本体部70の内側面に開口する凹部70Aの開口部を塞ぐように翼本体部70に取り付けられている。カバー77は、凹部70Aの周囲の翼本体部70の内側面と段差なく連続する。このように構成される翼本体部70は、左右の外面部が対称形状となっており、左右両外面部が流線型で滑らかに湾曲している。
図1のように、翼本体部70の上端部と下端部には整流板90がそれぞれ固定されている。いずれの整流板90も、金属板材などによって板状に構成されるとともに板厚方向を上下方向とする配置で翼本体部70に固定されている。
図2のように、整流板90は、翼本体部70から回転軸C側(アーム30が延びる側)及び回転軸Cとは反対側にそれぞれ張り出して配置されている。更に、翼本体部70から翼弦方向前方側及び後方側にも張り出して配置されている。そして、整流板90では、翼本体部70から回転軸側に張り出す内側配置部92のほうが翼本体部70から回転軸とは反対側に張り出す外側配置部94よりも最大幅が大きくなっている。
図2の例では、整流板90において翼本体部70から張り出す部分のうち、翼弦線Lよりも回転軸Cに近い領域AR1に配置される部分が内側配置部92である。逆に、整流板90において翼本体部70から張り出す部分のうち、翼弦線Lよりも回転軸Cから遠い領域AR2に配置される部分が外側配置部94である。なお、本構成では、翼厚方向を内側配置部92及び外側配置部94の幅方向としている。
内側配置部92は、例えば、翼本体部70の翼弦方向前端部から後端部までの範囲にわたって最大幅W1となっており、この最大幅W1は、例えば、翼本体部70の幅(最大厚さ)の2倍以上4倍以下(望ましくは3倍程度)となっている。
外側配置部94は、例えば、翼本体部70の翼弦方向前端部から後端部までの範囲にわたって最大幅W2となっており、この最大幅W2は、例えば、翼本体部70の幅(最大厚さ)以下(望ましくは翼本体部70の幅の1/2程度)となっている。整流板90の前方側の外縁部は、頂部P1が前端部となっている。そして、整流板90の前方側の外縁部において頂部P1よりも幅方向一方側(幅方向において回転軸Cに近づく側)の部分は、幅方向一方側(回転軸C側)となるにつれて次第に後ろの位置になるように、外縁部が傾斜しつつ湾曲している。また、整流板90の前方側の外縁部において頂部P1よりも幅方向他方側(幅方向において回転軸Cから遠ざかる側)の部分は、幅方向他方側(回転軸Cとは反対側)となるにつれて次第に後ろの位置になるように、外縁部が傾斜しつつ湾曲している。つまり、頂部P1は、整流板90の前方側の外縁部において傾斜状態が切り替わる位置(変曲点)となっており、このような頂部P1が翼厚方向(幅方向)において、翼弦線Lよりも回転軸C側の位置(より具体的には、翼本体部70よりも回転軸C側の位置)になっている。同様に、整流板90の後方側の外縁部は、頂部P2が後端部となっている。そして、整流板90の後方側の外縁部において頂部P2よりも幅方向一方側(幅方向において回転軸Cに近づく側)の部分は、幅方向一方側(回転軸C側)となるにつれて次第に前位置になるように、外縁部が傾斜しつつ湾曲している。また、整流板90の後方側の外縁部において頂部P2よりも幅方向他方側(幅方向において回転軸Cから遠ざかる側)の部分は、幅方向他方側(回転軸Cとは反対側)となるにつれて次第に前位置になるように、外縁部が傾斜しつつ湾曲している。つまり、頂部P2は、整流板90の後方側の外縁部において傾斜状態が切り替わる位置(変曲点)となっており、このような頂部P2が翼厚方向(幅方向)において、翼弦線Lよりも回転軸C側の位置(より具体的には、翼本体部70よりも回転軸C側の位置)になっている。
以上のように、本構成では、整流板90において、翼本体部70から回転軸C側に張り出す内側配置部92のほうが翼本体部70から回転軸Cとは反対側に張り出す外側配置部94よりも最大幅が大きい構成となっている。大きな揚力が発生する内側(翼本体部70よりも回転軸C側)では風速が大きくなりやすいため、翼端渦の影響が特に懸念されるが、本構成では、翼端渦の影響が大きくなりやすい内側において整流板90の最大幅を大きくしているため、翼端渦の影響をより効果的に抑えることができる。逆に、翼端渦の影響が小さくなりやすい外側では内側と比べて整流板90の張り出し量を小さくすることができるため、整流板90の小型化及び軽量化を図る上で有利になる。
図3では、図1の構成から整流板90を取り外した構成についてのシミュレーション結果を示している。図3は、矢印の方向に風速10mの風が吹いている場合において、回転軸を中心として翼本体部70が回転するときに生じる圧力分布を簡略的に示している。なお、図3の圧力分布図は、濃度が大きいほど揚力が大きいことを示す。
図3で明らかなように、横方向に風が吹く場合、図3の150°の位置のように回転エリア(area)において風上側を通るときに翼本体部70の内側(回転軸側)に大きな揚力が生じることになる。このように、特に内側において流速が大きくなり、内側での翼端渦の影響が特に懸念されるため、図2のように整流板90において内側の張り出し量を大きくすればより効果的である。また、図3の30°の位置のように回転エリアにおいて風下側を通るときには、翼本体部70の外側(回転軸とは反対側)にもある程度の揚力が生じることになる。よって、図2のように整流板90をある程度外側にも張り出すようにすれば効果的である。
<実施例2>
次に、図4を参照して実施例2について説明する。
実施例2は、整流板の構成のみが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様である。よって、実施例1と同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図4を参照して実施例2について説明する。
実施例2は、整流板の構成のみが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様である。よって、実施例1と同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施例2の翼部材260も整流板290以外の基本構造は実施例1の翼部材60と同様である。この翼部材260は、図1の構成において、翼部材60に代えて適用できるものであり、この例でも、翼部材260は、回転軸Cを中心として回転する回転部材(アーム30等)に連結されるとともに、回転軸Cと交差する放射方向において回転軸Cから離れた位置に配置されることになる。この翼部材260は、実施例1と同様の翼本体部70を備えており、この翼本体部70が上下方向に延びている。
翼部材260でも、翼本体部70の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に整流板290が配置され、望ましくは翼本体部70の上端部と下端部のそれぞれに配置されている。但し、整流板290は、翼本体部70よりも回転軸Cに近い内側領域(翼厚方向において翼弦線Lよりも回転軸側の領域)及び翼本体部70よりも回転軸Cから遠い外側領域(翼厚方向において翼弦線Lよりも回転軸から遠い側の領域)のうち、内側領域のみに張り出している。図4の例では、整流板290の幅が、前端部から後端部に亘って均一の幅で構成されている。なお、整流板290の幅は、翼本体部70のよりもやや小さくてもよく、翼本体部70よりも大きい幅(例えば、2~4倍の幅)であってもよい。
この構成では、翼端渦の影響が大きくなりやすい内側領域に整流板290が集中的に配置されるため、翼端渦の影響をより効果的に抑えることができる。逆に、翼端渦の影響が小さくなりやすい外側領域では整流板が省略されるため、整流板の小型化及び軽量化の面で有利になる。
また、整流板290は、翼弦方向において翼本体部70の前端部70Aから後端部70Bまでの間に配置されている。このように翼本体部の前側及び後ろ側に整流板を配置しない構成とすれば、翼部材をより軽量化することができる。
<実施例3>
次に、図5(A)を参照して実施例3について説明する。
実施例3は、整流板の構成のみが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様である。よって、実施例1と同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図5(A)を参照して実施例3について説明する。
実施例3は、整流板の構成のみが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様である。よって、実施例1と同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施例3の翼部材360も整流板390以外の基本構造は実施例1の翼部材60と同様である。この翼部材360は、図1の構成において、翼部材60に代えて適用できるものであり、この例でも、翼部材360は、回転軸Cを中心として回転する回転部材(アーム30等)に連結されるとともに、回転軸Cと交差する放射方向において回転軸Cから離れた位置に配置されることになる。この翼部材360は、実施例1と同様の翼本体部70を備えており、この翼本体部70が上下方向に延びている。なお、図5(A)では、整流板390に連結される翼本体部70を二点鎖線にて仮想的に示している。
翼部材360でも、翼本体部70の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に整流板390が配置され、望ましくは翼本体部70の上端部と下端部のそれぞれに配置されている。但し、整流板390は、翼弦方向において翼本体部70の前端部70Aから後端部70Bまでの間に配置されている。このように翼本体部70の前側及び後ろ側に整流板を配置しない構成とすれば、翼部材をより軽量化することができる。
<実施例4>
次に、図5(B)を参照して実施例4について説明する。
実施例4は、整流板の構成のみが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様である。よって、実施例1と同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図5(B)を参照して実施例4について説明する。
実施例4は、整流板の構成のみが実施例1と異なり、それ以外は実施例1と同様である。よって、実施例1と同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施例4の翼部材460も整流板490以外の基本構造は実施例1の翼部材60と同様である。この翼部材460は、図1の構成において、翼部材60に代えて適用できるものであり、この例でも、翼部材460は、回転軸Cを中心として回転する回転部材(アーム30等)に連結されるとともに、回転軸Cと交差する放射方向において回転軸Cから離れた位置に配置されることになる。この翼部材460は、実施例1と同様の翼本体部70を備えており、この翼本体部70が上下方向に延びている。なお、図5(B)では、整流板490に連結される翼本体部70を二点鎖線にて仮想的に示している。
翼部材460でも、翼本体部70の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に整流板490が配置され、望ましくは翼本体部70の上端部と下端部のそれぞれに配置されている。但し、整流板490は、翼本体部70よりも回転軸側において翼本体部70の翼弦方向中央位置よりも前側に最大幅部490Aが設けられ、最大幅部490Aよりも翼弦方向の後方側となるにつれて幅が狭くなる構成となっている。このようにすれば、翼端渦の影響が大きくなりやすい前側領域(翼弦方向中央位置よりも前の領域)において翼端渦の影響を効果的に抑えることができる。また、翼端渦の影響が比較的小さくなりやすい後ろ側の領域では整流板の張出幅を抑えることができるため、翼部材をより軽量化することができる。
また、整流板490は、翼弦方向において翼本体部70の前端部70Aから後端部70Bまでの間に配置されている。このように翼本体部70の前側及び後ろ側に整流板を配置しない構成とすれば、翼部材をより軽量化することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例1~4に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)実施例1~4では、翼部材を連結する回転部材の例として、回転軸部材10、アーム30、連結部材50が一体的に構成された例を示したが、一体的に回転する回転体であればこの構造に限定されない。
(2)実施例1~4では、翼本体部を前側翼部材、中間翼部材、後側翼部材によって形成したが、翼全体を一体に形成してもよい。また、翼本体部を2部材、又は4部材以上から形成してもよい。
(3)実施例1~4では、連結部材や翼本体部70を構成する各部材をアルミ合金で形成したが、他の金属材料によって形成してもよい。
(1)実施例1~4では、翼部材を連結する回転部材の例として、回転軸部材10、アーム30、連結部材50が一体的に構成された例を示したが、一体的に回転する回転体であればこの構造に限定されない。
(2)実施例1~4では、翼本体部を前側翼部材、中間翼部材、後側翼部材によって形成したが、翼全体を一体に形成してもよい。また、翼本体部を2部材、又は4部材以上から形成してもよい。
(3)実施例1~4では、連結部材や翼本体部70を構成する各部材をアルミ合金で形成したが、他の金属材料によって形成してもよい。
1…垂直軸型風車
30…アーム(回転部材)
60…翼部材
70…翼本体部
90,290,390,490…整流板
92,392…内側配置部
94,394…外側配置部
C…回転軸
30…アーム(回転部材)
60…翼部材
70…翼本体部
90,290,390,490…整流板
92,392…内側配置部
94,394…外側配置部
C…回転軸
Claims (4)
- 所定方向の回転軸を中心として回転する回転部材に連結されるとともに、前記回転軸と交差する放射方向において前記回転軸から離れた位置に配置される風力発電用の翼部材であって、
前記回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部と、
前記翼本体部の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板と、
を備え、
前記整流板は、前記翼本体部から前記回転軸側及び前記回転軸とは反対側にそれぞれ張り出して配置され、前記翼本体部から前記回転軸側に張り出す内側配置部のほうが前記翼本体部から前記回転軸とは反対側に張り出す外側配置部よりも最大幅が大きい構成である風力発電用の翼部材。 - 所定方向の回転軸を中心として回転する回転部材に連結されるとともに、前記回転軸と交差する放射方向において前記回転軸から離れた位置に配置される風力発電用の翼部材であって、
前記回転軸の方向に沿った上下方向に延びる翼本体部と、
前記翼本体部の上方側の端部及び下方側の端部の少なくとも一方側に配置される整流板と、
を備え、
前記整流板は、前記翼本体部よりも前記回転軸に近い内側及び前記翼本体部よりも前記回転軸から遠い外側のうち、内側のみに張り出す構成である風力発電用の翼部材。 - 前記整流板は、翼弦方向において前記翼本体部の前端部から後端部までの間に配置されている請求項1又は請求項2に記載の風力発電用の翼部材。
- 前記整流板は、前記翼本体部よりも前記回転軸側において前記翼本体部の翼弦方向中央位置よりも前側に最大幅部が設けられ、前記最大幅部よりも翼弦方向の後方側となるにつれて幅が狭くなる構成である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の風力発電用の翼部材。
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JP2015189396A JP6465783B2 (ja) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 風力発電用の翼部材 |
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