JP2003336571A - クラッチ装置付きの多段風力発電機 - Google Patents

クラッチ装置付きの多段風力発電機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型並びに小形風力発電設備に高効率で採用
できる風力発電機を提供する。 【解決手段】 風力利用機械装置（風車）の後ろに、構
造形式と無関係に、クラッチ装置を介して複数の発電機
を直列又は並列に配置するか、直・並列の両配列構造を
組み合わせて配置する。風力に応じてクラッチ装置を操
作することで、複数（少なくとも２台）の発電機を直
列、並列或いは直・並列に接続し、所定の回転数で回転
させることで、常時高効率での運転を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに直列或いは
並列に配置され、種々の様式のクラッチ装置によって互
いに接続される複数の発電機から成る多段風力発電機に
関する。
【０００２】また本発明は、複数（少なくとも２台）の
発電機が直列配置され、クラッチ装置によって互いに接
続される多段風力発電機に関する。
【０００３】
【従来の技術】通常の風力発電機は、軸で互いに接続さ
れた風車と発電機とから成っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、大形
風力発電設備並びに小形風力発電設備に高い効率で採用
できる風力発電機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、特許請求の
範囲請求項１に記載の手段によって解決される。
【０００６】本発明の多段風力発電機では、複数（少な
くとも２台）の発電機をクラッチ装置で互いに接続す
る。該クラッチ装置で、個々の発電機を所定の順序で接
・離すべく構成する。第１発電機は常に風車と共に回転
させ、回転数が増大すると第１発電機に第２発電機を接
続し、更に回転数が増大すると第３発電機を接続し、場
合により一層回転数が増大すると別の発電機を接続す
る。逆に回転数が低下すると、各発電機を上と逆の順序
で切り離す。即ち、まず最後に接続した第３発電機を切
り離し、一層回転数が低下すると、第２発電機を切り離
す。
【０００７】風力が一定なら、発電機は、発電機の各ク
ラッチ状況と無関係に一定して回転する。
【０００８】主軸から発電機への力の伝達は、直列構造
或いは並列、即ち並置構造でも行えるが、これらの両方
式の組合せででも行える。
【０００９】種々の様式のクラッチ装置が利用できる。
例えば種々の遠心クラッチ或いは種々の油圧クラッチ
（トルクコンバータ）が採用できる。
【００１０】クラッチは、遠隔制御で、係合或いは解除
されるようにも構成できる。
【００１１】この多段風力発電機によれば、大きな幅に
わたる風力が発電に利用できる。
【００１２】本発明による多段発電機は、大形風力発電
設備や、家屋、キャンピングカー、ボート、船舶におい
て発電するための小形風力発電設備および風力が発電に
利用される別の分野に採用できる。
【００１３】用途および構造に応じ、個々の発電機の大
きさとその大きさ比が変更される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図に示した実施例を参照して
本発明を詳細に説明する。
【００１５】図１は、複数の発電機１、２、３を直列に
配置した多段風力発電機を示す。
【００１６】各発電機１、２、３は夫々通しの発電機軸
を有し、それら軸はクラッチを経て互いに接続される。
各発電機１、２、３は夫々固有のクラッチ装置を有して
いる。
【００１７】風速、それに伴い回転数が変化した際、第
１発電機１に、第２発電機２および第３発電機３が接・
離される。
【００１８】図２は、複数の発電機を直・並列に組み合
わせて配置した風力発電機を示す。
【００１９】主（第１）発電機１は主軸４に直結してい
る。第２、第３発電機２、３は、主発電機１の横に配置
され、クラッチ６で主軸４に接続している。主発電機１
は常に主軸４と共に回転する。回転数の上昇時、第２、
第３発電機２、３が順に接続される。第２、第３発電機
２、３のクラッチは、発電機軸、即ち主軸４に配置さ
れ、回転数の変化時、第２、第３発電機２、３が、自動
的に接・離される。
【００２０】図３は、全ての発電機が主軸４に対し平
行、即ち横に配置した構造の多段風力発電機を示す。全
発電機は、クラッチ６で主軸４に接続される。該クラッ
チ６は主軸４、即ち発電機軸に配置されている。
【００２１】図４は、風車７を第１発電機１と第２発電
機２との間に置き、第１発電機軸上に取り付けた直列配
置構造の多段風力発電機を示す。
【００２２】第１、第２発電機１、２の軸は、クラッチ
６で互いに接続される。回転数の増・減時、第２発電機
２をクラッチ６で接・離する。この構造の場合、第１お
よび第２発電機段に対し、特別な様式のホルダや通し直
立軸が必要である。各発電機段を、種々の様式の構造物
で互いに結合する。しかし、ホルダの構造様式により多
段風力発電機の機能は変化しない。
【００２３】図５は、異なる形式の風車を示す。この図
は、多段風力発電機をクラッチ装置であらゆる種類の風
車と組み合わせて採用できることを示す。風車８とクラ
ッチの様式は、個々の条件に応じ変更できる。
【００２４】図６は、風車７と第１発電機１の間に遊星
歯車装置１０を配置した多段風力発電機を示す。該装置
１０は、多段発電機の第１発電機段１の前ないし両発電
機段１、２間に配置される。
【００２５】図７は、多段発電機を備えた風車を示す。
その場合、風車７と第１発電機段１との間に変速装置９
を配置している。該装置９は、クラッチ６で変速装置９
と接・離される多段発電機の別の発電機段（発電機段
２、３）も駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の発電機が直列配置された構造の多段風力
発電機の概略構成図。
【図２】複数の発電機を、直・並列配置した風力発電機
の概略構成図。
【図３】全発電機を主軸に対し平行又は横に配置した多
段風力発電機の概略構成図。
【図４】風車を第１発電機と第２発電機の間に配置した
多段風力発電機の概略構成図。
【図５】種々の風車が採用できる構造の多段風力発電機
の概略構成図。
【図６】遊星歯車装置を備えた多段風力発電機の概略構
成図。
【図７】変速装置を備えた多段発電機の概略構成図。
【符号の説明】
１ 第１（主）発電機、２ 第２発電機、３ 第３発電
機、４ 主軸、５ 発電機段の軸、６ クラッチ、７
風車、８ 風車翼、９ 変速装置、１０ 遊星歯車装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 風力利用機械装置の後ろに、構造形式と
    無関係に、複数の発電機が直列又は並列に配置される
    か、直列および並列の両配列構造を組み合わせて配置さ
    れたことを特徴とするクラッチ装置付きの多段風力発電
    機。
  2. 【請求項２】 風速の変化時、異なる発電機段が接・離
    されることを特徴とする請求項１記載の多段風力発電
    機。
  3. 【請求項３】 多段風力発電機の構造および発電機段数
    と無関係に、発電機段の接・離の順序が一定であること
    を特徴とする請求項１又は２記載の発電機。
  4. 【請求項４】 個々の発電機段が、種々のクラッチ装置
    によって、また遠隔制御式クラッチ装置でも接続され、
    横に力を伝達する際にあらゆる種類の機械伝達方式が利
    用でき、通常の構造様式において両発電機段間に風力利
    用機械装置が配置されたことを特徴とする請求項１から
    ３の１つに記載の発電機。
  5. 【請求項５】 あらゆる風力利用装置並びにあらゆる様
    式の風車が利用されることを特徴とする請求項１から４
    の１つに記載の発電機。
  6. 【請求項６】 発電機が特別なホルダ或いは通し軸によ
    って保持されたことを特徴とする請求項１から５の１つ
    に記載の発電機。
  7. 【請求項７】 通常の構造様式において、風車と多段発
    電機の第１発電機段との間又は多段発電機の発電機段間
    に、種々の様式の変速装置又は遊星歯車装置が配置され
    たことを特徴とする請求項１から６の１つに記載の発電
    機。
  8. 【請求項８】 多段発電機付きの風車において、配置さ
    れた変速装置が複数の発電機段をも駆動し、該段がクラ
    ッチで変速装置に接・離されることを特徴とする請求項
    １から７の１つに記載の発電機。
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