JP3176687U - Wind power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】単純な構造で風力発電装置を風向きによらずに動作させる。
【解決手段】風力発電装置は、固定フレーム部と回転フレーム部とを備える。固定フレーム部は、その内部に、回転フレーム部が回転すると発電する発電機を有する。回転フレーム部は、可動羽根220と可動羽根230を有する。可動羽根220と可動羽根230は、不特定の方向から風を受けると風が通り抜けるように回転するが、それぞれストッパー224とストッパー234に突き当たると回転が止まる。矢印で示すように、左から右に向けて風が吹くと、可動羽根220と可動羽根230は、下半分に位置するとき風を通し、上半分に位置するときストッパー224とストッパー234に突き当たって回転が止まり、風を遮る。このため、上半分に位置する可動羽根220と可動羽根230に風による力が加わり、回転フレーム部は回転軸150の周りを時計周りに回転する。
【選択図】図4A wind turbine generator is operated with a simple structure regardless of the wind direction.
A wind turbine generator includes a fixed frame portion and a rotating frame portion. The fixed frame portion has a generator that generates electricity when the rotating frame portion rotates. The rotating frame portion has a movable blade 220 and a movable blade 230. The movable blade 220 and the movable blade 230 rotate so as to pass through the wind when receiving wind from an unspecified direction, but stop rotating when they hit the stopper 224 and the stopper 234, respectively. As indicated by the arrows, when the wind blows from the left to the right, the movable blade 220 and the movable blade 230 pass the wind when positioned in the lower half and hit the stopper 224 and the stopper 234 when positioned in the upper half. Stops spinning and blocks the wind. For this reason, wind force is applied to the movable blade 220 and the movable blade 230 located in the upper half, and the rotating frame portion rotates around the rotating shaft 150 clockwise.
[Selection] Figure 4
Description
本考案は、風向きによらずに動作する風力発電装置に関する。 The present invention relates to a wind turbine generator that operates regardless of wind direction.
特許文献1は、風向きによらずに動作し、また風向きの変化に迅速に対応することができる風力発電装置を開示する。
特許文献1に記載の風力発電装置では、垂直に延びた発電機の回転駆動軸に水平回転板が固定されており、水平回転板の外周に沿って複数の自転羽根が垂直に立設されている。自転羽根は、風を受けると、風向きに合わせて自転しながら水平回転板を回転させる。水平回転板が回転すると、回転駆動軸が回転し、発電機が発電する。
Patent Document 1 discloses a wind power generator that operates independently of the wind direction and can quickly respond to changes in the wind direction.
In the wind turbine generator described in Patent Document 1, a horizontal rotating plate is fixed to a rotating drive shaft of a generator that extends vertically, and a plurality of rotating blades are erected vertically along the outer periphery of the horizontal rotating plate. Yes. When the rotating blade receives wind, the rotating blade rotates the horizontal rotating plate while rotating according to the wind direction. When the horizontal rotating plate rotates, the rotation drive shaft rotates and the generator generates electricity.
しかし、特許文献1に記載の風力発電装置は、自転羽根を風向きに合わせて自転させる機構が複雑である。
本考案の目的は、単純な構造で風向きによらずに動作する風力発電装置を提供することである。
However, the wind power generator described in Patent Document 1 has a complicated mechanism for rotating the rotating blades according to the wind direction.
An object of the present invention is to provide a wind turbine generator that operates with a simple structure regardless of the wind direction.
上記課題を解決するために、本考案の風力発電装置は、
固定フレーム部と、回転フレーム部とを備える風力発電装置であって、
前記固定フレーム部が、
中央に下部軸受を備える底板と、
前記底板から所定の第1の間隔を空けて配置されており、中央に上部軸受を備える上板と、
前記上部軸受と前記下部軸受とによって回転可能に支持され、前記上板から上方に延びる回転軸と、
前記底板の上に設置され、前記回転軸の回転により発電する発電機と、
を備え、
前記回転フレーム部が、
前記固定フレーム部の上板から上方に延びる回転軸に中央部が固定された下回転板と、
前記下回転板から所定の第2の間隔を空けて配置されており、前記下回転板の中央部を突き抜けた前記回転軸に中央部が固定された中回転板と、
前記下回転板と前記中回転板とを前記第2の間隔に保つ連結板と、
前記中回転板の外周に沿って前記中回転板の下面に放射状に設置された一対の吊り具によってつり下げた状態で水平に支えられ、前記連結板に連結された軸を、包むような形で回転自在に保持する軸受部に固定された第1の可動羽根と、
前記下回転板の上面に設置されており、前記第1の可動羽根の先端が下方垂直状態になると前記第1の可動羽根の回転を阻止する第1のストッパーと、
前記中回転板と前記下回転板の間に垂直に、前記第1の可動羽根よりも内側に設置され、前記中回転板の上面に放射状に配置された軸受部と前記下回転板の下面に放射状に配置された軸受部とによって回転可能に保持された軸に固定されており、当該軸とともに回転する第2の可動羽根と、
前記下回転板の上面に設置されており、前記第2の可動羽根の一方の方向への回転を阻止し、前記第2の可動羽根の他方の方向への回転を阻止する前記連結板とともに、前記第2の可動羽根の回転角度を所定の角度範囲に制限する第2のストッパーと、
を備える、
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the wind power generator of the present invention is
A wind power generator comprising a fixed frame part and a rotating frame part,
The fixed frame portion is
A bottom plate with a lower bearing in the center;
A top plate that is disposed at a predetermined first interval from the bottom plate and comprises an upper bearing in the center;
A rotary shaft supported rotatably by the upper bearing and the lower bearing and extending upward from the upper plate;
A generator installed on the bottom plate and generating electric power by rotation of the rotating shaft;
With
The rotating frame part is
A lower rotating plate having a central portion fixed to a rotating shaft extending upward from the upper plate of the fixed frame portion;
A middle rotating plate that is disposed at a predetermined second interval from the lower rotating plate and has a central portion fixed to the rotating shaft that has penetrated the central portion of the lower rotating plate;
A connecting plate for keeping the lower rotating plate and the middle rotating plate at the second interval;
A shape that wraps around a shaft that is horizontally supported in a suspended state by a pair of suspenders that are radially installed on the lower surface of the intermediate rotating plate along the outer periphery of the intermediate rotating plate and connected to the connecting plate. A first movable blade fixed to a bearing portion that is rotatably held by
A first stopper which is installed on the upper surface of the lower rotating plate and prevents the rotation of the first movable blade when the tip of the first movable blade is in a vertically downward state;
A bearing portion that is vertically arranged between the middle rotating plate and the lower rotating plate and inside the first movable blade, and is radially disposed on the upper surface of the middle rotating plate, and radially on the lower surface of the lower rotating plate. A second movable blade fixed to a shaft rotatably held by the arranged bearing portion and rotating together with the shaft;
Along with the connecting plate that is installed on the upper surface of the lower rotating plate, prevents rotation of the second movable blade in one direction, and prevents rotation of the second movable blade in the other direction, A second stopper for limiting a rotation angle of the second movable blade to a predetermined angle range;
Comprising
It is characterized by that.
好ましくは、本考案の風力発電装置は、
前記回転フレーム部が、
中回転板から所定の第3の間隔を空けて配置された上回転板と、
前記上回転板と前記中回転板との間に放射状に配置されており、前記中回転板と前記上回転板とを前記第3の間隔に保ち、1対の軸受部が設置された1対の軸受板と、
前記1対の軸受板に設置された一対の軸受部により回転自在に水平に支持された回転軸に上羽根と下羽根が固定されており、当該回転軸を中心として回転する第3の可動羽根と、
前記中回転板の上面に設置されており、前記第3の可動羽根の下羽根の先端が下方垂直状態になると前記第3の可動羽根の回転を阻止する第3のストッパーと、
を備える、
ことを特徴とする。
Preferably, the wind power generator of the present invention is
The rotating frame part is
An upper rotating plate disposed at a predetermined third interval from the middle rotating plate;
A pair that is arranged radially between the upper rotating plate and the middle rotating plate, maintains the third rotating plate and the upper rotating plate at the third distance, and is provided with a pair of bearing portions. Bearing plate,
An upper blade and a lower blade are fixed to a rotating shaft that is horizontally supported rotatably by a pair of bearing portions installed on the pair of bearing plates, and a third movable blade that rotates around the rotating shaft. When,
A third stopper which is installed on the upper surface of the middle rotating plate and prevents the rotation of the third movable blade when the tip of the lower blade of the third movable blade is in a vertically downward state;
Comprising
It is characterized by that.
本考案によれば、単純な構造で風力発電装置を風向きによらずに動作させることができる。 According to the present invention, it is possible to operate the wind turbine generator with a simple structure regardless of the wind direction.
以下、図面を参照しつつ、本考案の実施形態に係る風力発電装置について詳細に説明する。なお、実施形態を説明する全図において、共通の構成要素には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, a wind power generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, common constituent elements are denoted by the same reference numerals, and repeated explanation is omitted.
図1は、本考案の実施形態に係る風力発電装置1の一例の正面図である。
風力発電装置1は、固定フレーム部100と回転フレーム部200とで構成される。
固定フレーム部100は、地面等の水平な平面に設置される。固定フレーム部100は、内部に発電機101aと発電機101bを有する。回転フレーム部200は、風を受けると回転し、回転軸150を回転させる。回転軸150が回転すると、発電機101aと発電機101bが発電する。なお、発電機101aと発電機101bの出力部については図示を省略している。
FIG. 1 is a front view of an example of a wind turbine generator 1 according to an embodiment of the present invention.
The wind turbine generator 1 includes a
The
図2は図1のA−A線断面図であり、図3は図2のB−B線断面図である。図2と図3は、それぞれ固定フレーム部100の横断面と縦断面を示す。
固定フレーム部100は、上板111と、底板112と、立板113とで構成される。上板111は、例えば八角形や円形の平板であり、上面中央に上部軸受151を備える。底板112も、例えば八角形や円形の平板であり、上面中央に下部軸受152を備える。立板113は、上板111と底板112との間に配置されており、上板111と底板112とを所定の間隔に保つ。上部軸受151と下部軸受152とは、回転軸150を回転可能に支持する。
底板112の上に、発電機101aと発電機101bとが設置されている。固定フレーム部100の内部に延びた回転軸150の部分には、スプロケット153aとスプロケット153bとが取り付けられている。また、発電機101aと発電機101bの回転駆動軸には、それぞれスプロケット102aとスプロケット102bとが取り付けられている。
スプロケット153aとスプロケット102aとはチェーン103aで連結されており、スプロケット153bとスプロケット102bとはチェーン103bで連結されている。このため、回転軸150が回転すると、発電機101aと発電機101bは発電する。
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2 and 3 show a transverse section and a longitudinal section of the
The
On the
The
図1に示すように、回転フレーム部200は、上部フレーム部250と下部フレーム部210とで構成される。
上部フレーム部250は、上回転板201と、中回転板202と、軸受板251aと、軸受板251bとで構成される。下部フレーム部210は、中回転板202と、下回転板203と、連結板211とで構成される。
上回転板201と中回転板202と下回転板203は、例えば円形の平板である。
1対の軸受板251aと軸受板251bは、上回転板201と中回転板202との間に放射状に配置され、上回転板201と中回転板202とを所定の間隔に保つ。そして、軸受板251aと軸受板251bには、後述するように、可動羽根270を支える軸受271aと軸受271bとが設置されている。
下回転板203の中央部から中回転板202の中央部まで回転軸150が突き抜けており、中回転板202と下回転板203は回転軸150にそれぞれの中央部が固定されている。回転フレーム部200が回転すると、回転軸150が回転する。
As shown in FIG. 1, the
The
The upper
The pair of bearing
The
図4は、上部フレーム部250を外した状態の下部フレーム部210の上面図である。また、図5は、図4中の破線で囲まれた下部フレーム部210の一部215の拡大図であり、図5(A)、図5(B)、および図5(C)はそれぞれ下部フレーム部210の一部215の上面図、図5(A)のC−C線断面図、および図5(A)のD−D線断面図である。
下部フレーム部210の内部には、可動羽根220と、可動羽根230とが設置されている。
可動羽根220は、中回転板202につり下げられた形でその外周に沿って、複数(例えば、8個)設置される。中回転板202の下面には一対の吊り具223aと吊り具223bが放射状に設置されている。吊り具223aと吊り具223bは、連結板211に連結された軸222をつり下げた状態で水平に支える。軸受部221は軸222を包むような形で回転自在に保持する。可動羽根220は、軸受部221に固定されており、軸受部221とともに軸222の周りを回転する。下回転板203の上面には個々の可動羽根220毎にストッパー224が設置されている。ストッパー224は、可動羽根220の先端が下方垂直状態になるとそれ以上の回転を阻止する。このため、図5(C)に示すように、可動羽根220は、中回転板202に平行な水平状態から下方垂直状態まで約90度の角度範囲で回転する。
ストッパー224の可動羽根220側には緩衝材225が設置されている。緩衝材225は、可動羽根220がストッパー224に突き当たるときの衝撃を和らげる。
FIG. 4 is a top view of the
A
A plurality (for example, eight) of
A
可動羽根230は、中回転板202と下回転板203の間に垂直に、可動羽根220よりも内側に複数(例えば8個)設置される。中回転板202の上面には軸受部231aが放射状に配置されている。また、下回転板203の下面には軸受部231bが放射状に配置されている。軸232は一対の軸受部231aと軸受部231bとによって回転可能に保持される。可動羽根230は、軸232に固定ピン233で連結されており、軸232とともに回転する。下回転板203の上面には個々の可動羽根230毎にストッパー234が設置されている。図5(A)に示すように、ストッパー234は可動羽根230の一方の方向への回転を阻止し、連結板211は、可動羽根230の他方の方向への回転を阻止する。このため、可動羽根230は、ストッパー234と連結板211の間を80度から90度程度の角度範囲で回転する。このように、ストッパー234は、連結板211とともに可動羽根230の回転角度を80度から90度程度の角度範囲に制限する。
ストッパー234の可動羽根230側には緩衝材235が設置され、連結板211の可動羽根230側には緩衝材236が設置されている。緩衝材235と緩衝材236は、可動羽根230がストッパー234と連結板211に突き当たるときの衝撃を和らげる。
A plurality of (e.g., eight)
A
図6は、上回転板201を外した状態の上部フレーム部250の上面図である。図7は、図6中の破線で囲まれた上部フレーム部250の一部260の拡大図であり、図7(B)は上部フレーム部250の一部260の正面図であり、図7(A)および図7(C)はそれぞれ図7(B)のE−E線断面図および図7(B)のF−F線断面図である。
上部フレーム部250には、可動羽根270が設置されている。
可動羽根270は、上部フレーム部250の外周に沿って、複数(例えば8個)設置される。上述したように、上回転板201と中回転板202との間には一対の軸受板251aと軸受板251bとが放射状に配置されている。軸受板251aと軸受板251bには、それぞれ6:4の比率で真ん中よりもやや上側の位置に軸受部272aと軸受部272bとが設置されている。可動羽根270は、回転軸271の上と下にそれぞれ上羽根と下羽根が固定された構造である。可動羽根270の回転軸271は軸受部272aと軸受部272bにより回転自在に水平に支持されている。可動羽根270は回転軸271を中心として回転する。中回転板202の上面には個々の可動羽根270毎にストッパー273が設置されている。各ストッパー273は、図7(C)に示すように、可動羽根270の下羽根の先端が下方垂直状態になるとそれ以上の回転を阻止する。
ストッパー273の可動羽根270側には緩衝材274が設置されている。緩衝材274は、可動羽根270がストッパー274に突き当たるときの衝撃を和らげる。
FIG. 6 is a top view of the
A
A plurality (for example, eight) of
A
可動羽根220と可動羽根230と可動羽根270とは、不特定の方向から風を受けると、それぞれ風が通り抜けるように回転する。ただし、各々の可動羽根がそれぞれストッパー224とストッパー234とストッパー273とに突き当たると、各可動羽根の回転が止まる。
例えば、図4と図6中に矢印で示すよう、左から右に向けて風が吹くと、各可動羽根は図4と図6の下半分に位置するとき風を通し、図4と図6の上半分に位置するとき風を遮る。このため、図4と図6の上半分に位置する各可動羽根に風による力が加わり、回転フレーム部200は回転軸150の周りを時計周りに回転する。このとき、発電機101aと発電機101bとが発電する。
このように、本実施形態に係る風力発電装置1は、回転フレーム部200が不特定の方向からの風を受けて回転し、発電機101aと発電機101bとが発電する。
When the
For example, as indicated by arrows in FIGS. 4 and 6, when the wind blows from left to right, each movable blade passes the wind when it is located in the lower half of FIGS. 4 and 6, and FIGS. Blocks the wind when located in the upper half. Therefore, a wind force is applied to each movable blade located in the upper half of FIGS. 4 and 6, and the
Thus, in the wind power generator 1 according to the present embodiment, the
なお、上述した実施形態では、固定フレーム部100の中に2台の発電機が設置されている例を示したが、固定フレーム部100の中に1台または3台以上の発電機を設置してもよく、固定フレーム部100の中に設置することができる発電機の台数に制限はない。
In the above-described embodiment, an example in which two generators are installed in the fixed
以上説明したように、本考案によれば、単純な構造で風力発電装置を風向きによらずに動作させることができる。 As described above, according to the present invention, the wind turbine generator can be operated with a simple structure regardless of the wind direction.
1…風力発電装置、100…固定フレーム部、101a、101b…発電機、102a、102b…スプロケット、103a、103b…チェーン、111…上板、112…底板、113…立板、150…回転軸、151…上部軸受、152…下部軸受、153a、153b…スプロケット、200…回転フレーム部、201…上回転板、202…中回転板、203…下回転板、210…下部フレーム部、211…連結板、220…可動羽根、221…軸受部、222…軸、223a、223b…吊り具、224…ストッパー、225…緩衝材、230…可動羽根、231a、231b…軸受部、232…軸、233…固定ピン、234…ストッパー、235、236…緩衝材、250…上部フレーム部、251a、251b…軸受板、270…可動羽根、271…回転軸、272a、272b…軸受部、273…ストッパー、274…緩衝材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wind power generator, 100 ... Fixed frame part, 101a, 101b ... Generator, 102a, 102b ... Sprocket, 103a, 103b ... Chain, 111 ... Top plate, 112 ... Bottom plate, 113 ... Standing plate, 150 ... Rotating shaft, 151 ... Upper bearing, 152 ... Lower bearing, 153a, 153b ... Sprocket, 200 ... Rotating frame part, 201 ... Upper rotating plate, 202 ... Middle rotating plate, 203 ... Lower rotating plate, 210 ... Lower frame part, 211 ... Connecting plate , 220 ... movable blade, 221 ... bearing part, 222 ... shaft, 223a, 223b ... suspension, 224 ... stopper, 225 ... buffer material, 230 ... movable blade, 231a, 231b ... bearing part, 232 ... shaft, 233 ... fixed Pins, 234 ... stoppers, 235, 236 ... cushioning materials, 250 ... upper frame parts, 251a, 251b ... bearing plates, 27 ... movable blade, 271 ... rotary shaft, 272a, 272b ... bearing portion, 273 ... stopper, 274 ... cushioning material
Claims (2)
前記固定フレーム部が、
中央に下部軸受を備える底板と、
前記底板から所定の第1の間隔を空けて配置されており、中央に上部軸受を備える上板と、
前記上部軸受と前記下部軸受とによって回転可能に支持され、前記上板から上方に延びる回転軸と、
前記底板の上に設置され、前記回転軸の回転により発電する発電機と、
を備え、
前記回転フレーム部が、
前記固定フレーム部の上板から上方に延びる回転軸に中央部が固定された下回転板と、
前記下回転板から所定の第2の間隔を空けて配置されており、前記下回転板の中央部を突き抜けた前記回転軸に中央部が固定された中回転板と、
前記下回転板と前記中回転板とを前記第2の間隔に保つ連結板と、
前記中回転板の外周に沿って前記中回転板の下面に放射状に設置された一対の吊り具によってつり下げた状態で水平に支えられ、前記連結板に連結された軸を、包むような形で回転自在に保持する軸受部に固定された第1の可動羽根と、
前記下回転板の上面に設置されており、前記第1の可動羽根の先端が下方垂直状態になると前記第1の可動羽根の回転を阻止する第1のストッパーと、
前記中回転板と前記下回転板の間に垂直に、前記第1の可動羽根よりも内側に設置され、前記中回転板の上面に放射状に配置された軸受部と前記下回転板の下面に放射状に配置された軸受部とによって回転可能に保持された軸に固定されており、当該軸とともに回転する第2の可動羽根と、
前記下回転板の上面に設置されており、前記第2の可動羽根の一方の方向への回転を阻止し、前記第2の可動羽根の他方の方向への回転を阻止する前記連結板とともに、前記第2の可動羽根の回転角度を所定の角度範囲に制限する第2のストッパーと、
を備える、
ことを特徴とする風力発電装置。 A wind power generator comprising a fixed frame part and a rotating frame part,
The fixed frame portion is
A bottom plate with a lower bearing in the center;
A top plate that is disposed at a predetermined first interval from the bottom plate and comprises an upper bearing in the center;
A rotary shaft supported rotatably by the upper bearing and the lower bearing and extending upward from the upper plate;
A generator installed on the bottom plate and generating electric power by rotation of the rotating shaft;
With
The rotating frame part is
A lower rotating plate having a central portion fixed to a rotating shaft extending upward from the upper plate of the fixed frame portion;
A middle rotating plate that is disposed at a predetermined second interval from the lower rotating plate and has a central portion fixed to the rotating shaft that has penetrated the central portion of the lower rotating plate;
A connecting plate for keeping the lower rotating plate and the middle rotating plate at the second interval;
A shape that wraps around a shaft that is horizontally supported in a suspended state by a pair of suspenders that are radially installed on the lower surface of the intermediate rotating plate along the outer periphery of the intermediate rotating plate and connected to the connecting plate. A first movable blade fixed to a bearing portion that is rotatably held by
A first stopper which is installed on the upper surface of the lower rotating plate and prevents the rotation of the first movable blade when the tip of the first movable blade is in a vertically downward state;
A bearing portion that is vertically arranged between the middle rotating plate and the lower rotating plate and inside the first movable blade, and is radially disposed on the upper surface of the middle rotating plate, and radially on the lower surface of the lower rotating plate. A second movable blade fixed to a shaft rotatably held by the arranged bearing portion and rotating together with the shaft;
Along with the connecting plate that is installed on the upper surface of the lower rotating plate, prevents rotation of the second movable blade in one direction, and prevents rotation of the second movable blade in the other direction, A second stopper for limiting a rotation angle of the second movable blade to a predetermined angle range;
Comprising
Wind power generator characterized by that.
中回転板から所定の第3の間隔を空けて配置された上回転板と、
前記上回転板と前記中回転板との間に放射状に配置されており、前記中回転板と前記上回転板とを前記第3の間隔に保ち、1対の軸受部が設置された1対の軸受板と、
前記1対の軸受板に設置された一対の軸受部により回転自在に水平に支持された回転軸に上羽根と下羽根が固定されており、当該回転軸を中心として回転する第3の可動羽根と、
前記中回転板の上面に設置されており、前記第3の可動羽根の下羽根の先端が下方垂直状態になると前記第3の可動羽根の回転を阻止する第3のストッパーと、
を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。 The rotating frame part is
An upper rotating plate disposed at a predetermined third interval from the middle rotating plate;
A pair that is arranged radially between the upper rotating plate and the middle rotating plate, maintains the third rotating plate and the upper rotating plate at the third distance, and is provided with a pair of bearing portions. Bearing plate,
An upper blade and a lower blade are fixed to a rotating shaft that is horizontally supported rotatably by a pair of bearing portions installed on the pair of bearing plates, and a third movable blade that rotates around the rotating shaft. When,
A third stopper which is installed on the upper surface of the middle rotating plate and prevents the rotation of the third movable blade when the tip of the lower blade of the third movable blade is in a vertically downward state;
Comprising
The wind power generator according to claim 1.
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