JP2009047030A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009047030A JP2009047030A JP2007212220A JP2007212220A JP2009047030A JP 2009047030 A JP2009047030 A JP 2009047030A JP 2007212220 A JP2007212220 A JP 2007212220A JP 2007212220 A JP2007212220 A JP 2007212220A JP 2009047030 A JP2009047030 A JP 2009047030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- savonius
- rotor
- rotating shaft
- blade
- fixed
- 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
Images
Classifications
-
- 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
- Wind Motors (AREA)
Abstract
【課題】サボニウスロータの一箇所に集中する金属疲労をなくし、取付け部分の耐久性の向上を図る。
【解決手段】発電部5及び風車部3を備え、前記風車部3を、本体ケース9によって回転自在に支持された垂直な回転シャフト11に設けられたサボニウスロータ13とダリウスロータ15とで構成する。前記風車部3のサボニウスロータ13を、前記回転シャフト11に固着された上下一対の水平な取付け板17によって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口19aを有する上段サボニウスブレード19と、前記上段サボニウスブレード19の下位に所定の隙間dをあけて配置されると共に前記回転シャフト11に固着された上下一対の水平な取付け板21によって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口23aを有する下段サボニウスブレード23とで構成し、隙間dによって集中荷重の起きない独立した取付け構造とする。
【選択図】図1
【解決手段】発電部5及び風車部3を備え、前記風車部3を、本体ケース9によって回転自在に支持された垂直な回転シャフト11に設けられたサボニウスロータ13とダリウスロータ15とで構成する。前記風車部3のサボニウスロータ13を、前記回転シャフト11に固着された上下一対の水平な取付け板17によって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口19aを有する上段サボニウスブレード19と、前記上段サボニウスブレード19の下位に所定の隙間dをあけて配置されると共に前記回転シャフト11に固着された上下一対の水平な取付け板21によって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口23aを有する下段サボニウスブレード23とで構成し、隙間dによって集中荷重の起きない独立した取付け構造とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、ダリウスロータとサボニウスロータの組合せによって風車部を構成する風力発電装置に関する。
一般に風力発電は、風を利用して風車を回転させ発電に必要な回転動力を確保している。
風車はプロペラタイプの外に、垂直な回転シャフトに取付けられたサボニウスロータ及びダリウスロータの組合せからなるタイプが知られている。
風車部を構成する一方のダリウスロータは、上下に長い断面が中空の翼状の形状で垂直な回転シャフトに対して外側へ張り出すように円弧状に屈曲され、上下両端は回転シャフトにそれぞれ取付けられた構造となっている。
他方のサボニウスロータは、筒を半分に割った断面半円弧状の形状に作られた上下に長いサボニウスブレードの上下両端が前記回転シャフトに固着された水平な取付け板によって固定支持された構造となっている。
上下に長いサボニウスブレードは、上段サボニウスブレードと下段サボニウスブレードの組合せによって発電能力に見合うサイズの長さが確保されている。
上段サボニウスブレードは、回転シャフトの上部、中間部、下部に配置固着された上部と中間部の水平な取付け板によって、下段サボニウスブレードは中間部と下部の水平な取付け板によってブレードの上下両端がそれぞれ固定支持されている。
風車部を構成するサボニウスロータの上段サボニウスブレードと下段サボニウスブレードは、上部、中間部、下部に配置された三点の水平な取付け板によって上下両端がそれぞれ固定支持される。
サボニウスロータは、風を受けて回転するようになるが、ブレードを支持する上部、中間部、下部の三点の内、中間部の取付け板の金属疲労が一番早く起きる問題があった。
特に、金属疲労は、取付け部分の寿命を短くする一方、取付け部の破損につながると共に振動騒音の要因ともなる。
中間部の取付け板が一番早く金属疲労を起こす理由として、
例えば、中間部の取付け板には上段サボニウスブレードのブレード下端が、下段サボニウスブレードのブレード上端がそれぞれ一緒に取付けられる取付け手段を兼ねる構造になっている点、
また、風を受けて回転する時に上段及び下段サボニウスブレードの全長は大型のものになるとメートル単位の長さとなるため、捩れが発生し易く、繰り返し発生する捩れが上部、下部の取付け板より多く集中するためと考えられる。
例えば、中間部の取付け板には上段サボニウスブレードのブレード下端が、下段サボニウスブレードのブレード上端がそれぞれ一緒に取付けられる取付け手段を兼ねる構造になっている点、
また、風を受けて回転する時に上段及び下段サボニウスブレードの全長は大型のものになるとメートル単位の長さとなるため、捩れが発生し易く、繰り返し発生する捩れが上部、下部の取付け板より多く集中するためと考えられる。
この場合、金属疲労からくる劣化を阻止し耐久性の向上を図るには取付け部を含めて各ブレードを肉厚にする等の対応策が考えられるが、風車部の重量増につながる新たな問題をかかえると共にコストの面でも望ましくない。
そこで、本発明にあってはサボニウスロータの一箇所に集中する金属疲労をなくし長期間にわたり安定した風車部が得られる風力発電装置を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明にあっては、本体ケースによって回転自在に支持された垂直な回転シャフトと、その回転シャフトに設けられたサボニウスロータ及びダリウスロータの組合せからなる風車部と、前記本体ケース内に配置固定されたステータと前記回転シャフトと一緒に回転するロータとからなる発電部とを備え、前記風車部のサボニウスロータは、少なくとも前記回転シャフトに固着された上下一対の水平な取付け板と取付け板とによって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口を有する上段サボニウスブレードと、前記上段サボニウスブレードの下位に所定の隙間をあけて配置されると共に前記回転シャフトに固着された上下一対の水平な取付け板と取付け板とによって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口を有する下段サボニウスブレードとで構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、上段サボニウスブレードを上下一対の水平な取付け板によって、下段サボニウスブレードを上下一対の水平な取付け板によってそれぞれ隙間を有して独立して取付けることができるため、風を受ける上下に長いサボニウスロータとしての機能を確保しながら捩れが一箇所に集中する部位をなくすことができる。この結果、各取付け板全体の耐久性が向上すると共に金属疲労からくる振動騒音の低減が図れる。
以下、図1乃至図6の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は本発明に係る風力発電装置の概要説明図を示している。風力発電装置1は、風を受けることで回転する風車部3と風車部3からの回転動力によって発電する発電部5とを有し、支持塔7(下半分は省略)によって地表面から所定の高さの位置に設置されるようになっている。
風車部3は本体ケース9に回転自在に支持された垂直な回転シャフト11にサボニウスロータ13及びダリウスロータ15が設けられた組合せ構造となっている。
ダリウスロータ15は、図1、図3に示す如く前記回転シャフト11を弦と仮定した時に弧となるよう上下に長い断面中空の翼状の形状で円弧状に屈曲している。
円弧状のダリウスロータ15は120度の間隔で3個所に配置されると共に、上下両端は取付け部材25を介して前記回転シャフト11に取付けられている。
ダリウスロータ15を120度の間隔で3個所に配置するにあたって正確に120度の位置に取付けられることが望ましい。これは、配置角度にずれ、狂いが起きると回転時に振動騒音となって現れるため、本実施形態では取付け部材25を一対の位置決めピン26によって正確な120度の位置に位置決めできるようになっている。
取付け部材25は、図3、図4に示す如く前記位置決めピン26によって120度の位置に正確に位置決めした状態で回転シャフト11のフランジ部27にボルト29、ナット31によって取付ける取付け部33と断面中空の翼状の形状に作られた保持筒部35とからなり、取付け部33と保持筒部35とは溶接により一体に固着された構造となっている。
保持筒部35には前記ダリウスロータ15の端末部が挿入され、その挿入代領域は多数のリベット37によりリベット止めされた固着手段となっている。
サボニウスロータ13は、円筒状の筒を軸方向に沿って半分に割った断面半円弧状の形状に形成された一対の上段サボニウスブレード19と一対の下段サボニウスブレード23とで構成されている。
上段サボニウスブレード19は、前記回転シャフト11に固定支持された上下一対の上位側水平板17と水平板17の間に配置されると共に上下両端がそれぞれ固定され、図2に示すように風受け口19aが180度向きが異なる方向に設けられた形状となっている。
下段サボニウスブレード23は、前記上段サボニウスブレード19に対して90度ずれた下位に所定の隙間d(図1参照)を有して配置され、前記回転シャフト11に固定支持された上下一対の下位側水平板21と水平板21の間に配置されると共に上下両端がそれぞれ固定され、図2の如く風受け口23aが180度向きが異なる方向に設けられた形状となっている。
したがって、いずれの方向からの風に対して各風受け口19a,23aには風があたり回転動力が得られるようになっている。
上段サボニウスブレード19と下段サボニウスブレード23の隙間dは、上段サボニウスブレード19と下段サボニウスブレード23を切り離すことで一部分の取付け板に負荷が集中するのを阻止するためで、発電部5の定格出力によっても異なるが9mm〜12mmの範囲内であることが望ましい。
一方、発電部5は本体ケース9内に固定支持されたステータ45と前記回転シャフト11と一緒に回転するロータ47とからなり、ステータ45及びロータ47は、径及びロータ45の回転数に比例して大きい発電能力が得られるようになっている。
なお、図6において51は制動装置を示している。
このように構成された風力発電装置1によれば、風がサボニウスロータ13にあたると回転シャフト11が回転し始め、その回転でダリウスロータ15が働き、回転シャフト11は本格稼動の回転に入る。
回転シャフト11の回転動力は発電部5に伝達され回転数に対応した発電が確保される。
この発電時において、上段サボニウスブレード19は上下一対の水平な取付け板17によって、下段サボニウスブレード23は上下一対の水平な取付け板21によってそれぞれ独立して取付けられているため捩れが集中して作用する部分がなくなる結果、肉厚等にする強度アップを図るような事をしなくても取付け部全体の耐久性が向上する。また、金属疲労からくる騒音を低減できる。
1 風力発電装置
3 風車部
5 発電部
9 本体ケース
11 回転シャフト
13 サボニウスロータ
15 ダリウスロータ
17,21 取付け板
19 上段サボニウスブレード
19a,23a 風受け口
23 下段サボニウスブレード
d 隙間
3 風車部
5 発電部
9 本体ケース
11 回転シャフト
13 サボニウスロータ
15 ダリウスロータ
17,21 取付け板
19 上段サボニウスブレード
19a,23a 風受け口
23 下段サボニウスブレード
d 隙間
Claims (1)
- 本体ケースによって回転自在に支持された垂直な回転シャフトと、その回転シャフトに設けられたサボニウスロータ及びダリウスロータの組合せからなる風車部と、前記本体ケース内に配置固定されたステータと前記回転シャフトと一緒に回転するロータとからなる発電部とを備え、
前記風車部のサボニウスロータは、少なくとも前記回転シャフトに固着された上下一対の水平な取付け板と取付け板とによって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口を有する上段サボニウスブレードと、前記上段サボニウスブレードの下位に所定の隙間をあけて配置されると共に前記回転シャフトに固着された上下一対の水平な取付け板と取付け板とによって上下両端が固定支持され180度向きが異なる風受け口を有する下段サボニウスブレードとで構成されていることを特徴とする風力発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212220A JP2009047030A (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212220A JP2009047030A (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 風力発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009047030A true JP2009047030A (ja) | 2009-03-05 |
Family
ID=40499480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007212220A Pending JP2009047030A (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009047030A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4480051B1 (ja) * | 2009-08-24 | 2010-06-16 | 英治 川西 | 圧力負荷装置を有する天秤使用の重力発電装置と連結するハイブリット発電装置。 |
WO2011024928A1 (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Kawanishi Eiji | 圧力負荷装置を有する天秤使用の重力発電装置と連結するハイブリッド発電装置。 |
WO2012107617A1 (es) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Ortuno Soriano Jose | Aerogenerador vertical publicitario |
KR101269109B1 (ko) | 2011-08-04 | 2013-05-31 | (주)하이에너지 코리아 | 건물일체형 풍력발전장치 |
JP2014074382A (ja) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Marushin Kikakuhanbai Co Ltd | 風力発電装置 |
KR101757354B1 (ko) | 2016-11-21 | 2017-07-18 | (주)에이원엔지니어링 | 풍력발전용 사보니우스식 수직형 풍력 터빈 |
KR102232726B1 (ko) | 2020-02-10 | 2021-03-29 | 주식회사 호풍 | 발전효율이 향상된 풍력발전장치 |
KR20220131471A (ko) | 2021-03-19 | 2022-09-28 | 주식회사 호풍 | 발전효율이 향상된 풍력발전장치 |
-
2007
- 2007-08-16 JP JP2007212220A patent/JP2009047030A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4480051B1 (ja) * | 2009-08-24 | 2010-06-16 | 英治 川西 | 圧力負荷装置を有する天秤使用の重力発電装置と連結するハイブリット発電装置。 |
WO2011024928A1 (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Kawanishi Eiji | 圧力負荷装置を有する天秤使用の重力発電装置と連結するハイブリッド発電装置。 |
JP2011043137A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Eiji Kawanishi | 圧力負荷装置を有する天秤使用の重力発電装置と連結するハイブリット発電装置。 |
WO2012107617A1 (es) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Ortuno Soriano Jose | Aerogenerador vertical publicitario |
KR101269109B1 (ko) | 2011-08-04 | 2013-05-31 | (주)하이에너지 코리아 | 건물일체형 풍력발전장치 |
JP2014074382A (ja) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Marushin Kikakuhanbai Co Ltd | 風力発電装置 |
KR101757354B1 (ko) | 2016-11-21 | 2017-07-18 | (주)에이원엔지니어링 | 풍력발전용 사보니우스식 수직형 풍력 터빈 |
KR102232726B1 (ko) | 2020-02-10 | 2021-03-29 | 주식회사 호풍 | 발전효율이 향상된 풍력발전장치 |
WO2021162349A1 (ko) * | 2020-02-10 | 2021-08-19 | 주식회사 호풍 | 발전효율이 향상된 풍력발전장치 |
KR20220131471A (ko) | 2021-03-19 | 2022-09-28 | 주식회사 호풍 | 발전효율이 향상된 풍력발전장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009047030A (ja) | 風力発電装置 | |
JP6113180B2 (ja) | マルチ型風力発電装置 | |
US20100194112A1 (en) | Vertical axis turbine | |
DK178214B1 (en) | A segmented rotor | |
JP5306458B2 (ja) | 風車 | |
JP5557392B2 (ja) | アウターロータ・コアレス型風力発電機の発電機軸の固定構造 | |
JP2005090332A (ja) | ダリウス形風車 | |
KR101360277B1 (ko) | 수직형 풍력발전기 | |
US20110097200A1 (en) | Wind power turbine | |
JP2007107496A (ja) | 風力発電装置 | |
KR101226642B1 (ko) | 풍력 발전장치 | |
TWI351471B (ja) | ||
JP2015086770A (ja) | 発電装置 | |
JP2007040276A (ja) | ダリウス・サボニウス式風力発電装置の風車 | |
JP2007107483A (ja) | 直線翼垂直軸風車 | |
KR101939322B1 (ko) | 풍력발전장치 | |
EP2761167B1 (en) | Wind turbine rotor with improved hub system | |
JP2009047031A (ja) | 風力発電装置 | |
KR101318693B1 (ko) | 브이-아암 구조의 수직축 풍력발전장치 | |
CA2997114C (en) | Wind turbine blade with pocket-shaped drag portion, reversed-orientation airfoil trailing same, and auxiliary blade supports | |
KR200418922Y1 (ko) | 풍력 발전기 | |
JP2005105911A (ja) | 垂直軸型風力発電装置 | |
KR20130112144A (ko) | 수직풍력발전 블레이드의 브이형 지지구조 | |
JP2012137059A (ja) | 風力発電装置 | |
JP2009047029A (ja) | 風力発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091222 |