JP4954225B2 - Windmill rotation control device - Google Patents
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Description
本発明は、プロペラ式風車などにおいて、風速に応じて回転速度を調整するための風車の回転制御装置に関し、特に風洞体内にプロペラが設けられた風車の回転制御装置に関する。 The present invention relates to a wind turbine rotation control device for adjusting a rotation speed according to wind speed in a propeller type wind turbine, and more particularly to a wind turbine rotation control device in which a propeller is provided in a wind tunnel body.
従来、風車の回転数制御システムでは、大型のプロペラ型風車では、翼のピッチを変更する制御を行うことで回転数を制御する方法が知られており、また、小型風車では、台風時等の強風時にのみ偏向動作を行う制御方法を用いたものも知られている。 Conventionally, in a wind turbine rotation speed control system, a method of controlling the rotation speed by changing the blade pitch is known for large propeller type wind turbines, and in the case of a typhoon, etc., for small wind turbines. A method using a control method that performs a deflection operation only in a strong wind is also known.
また、風向と風速とを検知し、回転数制御の対象となる風車についての風速、風車の回転数及び風向に対する偏向角の相互関係から偏向角を求め、風車の向きをその偏向角となるように変更する制御を行い、風向、風速の変化にかかわらず風車の回転数を設定回転数に安定良く保つことができるようにした風車の回転数制御システムが開示されている（特開２００７−２６３０８９）。 In addition, by detecting the wind direction and the wind speed, the deflection angle is obtained from the interrelationship of the wind speed, the rotation speed of the wind turbine, and the deflection angle with respect to the wind direction of the wind turbine subject to rotation speed control, and the direction of the wind turbine becomes the deflection angle. A wind turbine rotational speed control system is disclosed in which the rotational speed of the wind turbine can be stably maintained at the set rotational speed regardless of changes in wind direction and wind speed (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-263089). ).
また、風力発電装置は、自然界の風の流れを利用するものであるので、設置場所の地形や気象等の条件によって十分な風力が得られないことがある。 Further, since the wind power generator uses a natural wind flow, sufficient wind power may not be obtained depending on the topography of the place of installation or the weather conditions.
弱い風を増速する方法として、風洞体を付加したディフューザー型風力発電装置が開示されている。 As a method for accelerating weak wind, a diffuser type wind power generator with a wind tunnel body is disclosed.
風の流れる方向に向かって内径が拡大する側胴部と、この風洞体の風の流入口に案内片と流出口に鍔状片と風の流入口近傍に配置した発電用風車とを備え、風洞体の軸に対する側胴部の傾斜角φを5〜25度の範囲とする風力発電装置が開示されている（特開２００３−２７８６３５号公報）。 A side trunk portion whose inner diameter increases in the direction of the flow of the wind, and a guide piece at the wind inlet of the wind tunnel body, a hook-like piece at the outlet, and a wind turbine for power generation disposed in the vicinity of the wind inlet, There has been disclosed a wind turbine generator in which the inclination angle φ of the side trunk portion with respect to the axis of the wind tunnel body is in the range of 5 to 25 degrees (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-278635).
そして、風洞体に流入した風は流入口近傍で増速されるため、流入口近傍に設置した発電用風車を高速回転させることができ、高い発電出力が得られるというものである。 And since the wind which flowed into the wind tunnel body is accelerated in the vicinity of the inflow port, the wind turbine for power generation installed in the vicinity of the inflow port can be rotated at a high speed, and a high power generation output can be obtained.
上記のように、風車の回転制御について種々の装置が開発されており、特に発電用の風車の場合には、回転数を一定に保つことが求められる。 As described above, various devices have been developed for wind turbine rotation control. In particular, in the case of a wind turbine for power generation, it is required to keep the rotation speed constant.
弱い風の場合に、複数台の風車を設けて、出力の低下を補うようにしている。また、特開２００３−２７８６３５号公報に示すように、風車の回転を増幅させることが求められる。 In the case of a weak wind, a plurality of wind turbines are provided to compensate for the decrease in output. Further, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-278635, it is required to amplify the rotation of the windmill.
強風の場合には、上記のようなプロペラのピッチを変化させたり、偏向動作を行ったりすることで調整し、一定の回転数を維持するようにしているが、さらに強い風（風速２０ｍ／ｓ以上）の場合には、制御が困難なため、風車を停止させる処置が行われている。 In the case of strong winds, adjustment is performed by changing the pitch of the propeller as described above or performing a deflection operation so as to maintain a constant rotational speed. However, even stronger winds (wind speed 20 m / s) are used. In the case of the above), since the control is difficult, a measure to stop the windmill is performed.
本来、風力発電の場合には、風が強いほど発電能力が高くなるのであり、強い風の場合に、風車を停止してしまったのでは、非常に効率が悪い。 Originally, in the case of wind power generation, the stronger the wind, the higher the power generation capacity. In the case of strong wind, if the windmill is stopped, the efficiency is very low.
また、ピッチの調整は、駆動装置など制御装置が複雑で故障が多いことが指摘されている。偏向動作においても、本来の電子制御による駆動機構が必要であり、また、偏向した状態での風車の運転は、通常と異なる部分に応力が集中してしまい、故障の要因を多く含んでいることとなる。 Further, it has been pointed out that the adjustment of the pitch is complicated and the control device such as the drive device is complicated. Even in the deflection operation, a drive mechanism by the original electronic control is necessary, and the operation of the windmill in the deflected state is concentrated in a different part from the usual, and there are many causes of failure. It becomes.
また、上記の弱い風の場合に対応したディフューザー型風力発電装置では、強い風の場合には、回転が高くなりすぎるために、やはり停止処置が行われ、減速するためにはブレーキが必要となり、制御が困難となる。 In addition, in the diffuser type wind power generator corresponding to the case of the weak wind described above, in the case of a strong wind, the rotation becomes too high, so the stop treatment is also performed, and a brake is necessary to decelerate, Control becomes difficult.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、弱い風の場合においても、増速して所定の回転数を確保でき、強い風、特に風速２０ｍ／ｓ以上の強風においても、所定の回転数に制御することが可能であり、故障の原因の少ない信頼性の高い風車の回転制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to increase the speed even in the case of a weak wind to ensure a predetermined rotational speed, and in a strong wind, particularly a strong wind having a wind speed of 20 m / s or more. Also, it is possible to provide a highly reliable wind turbine rotation control device that can be controlled to a predetermined rotation speed and has few causes of failure.
本発明は、上記に示す課題を、以下の手段によって解決することができる。 The present invention can solve the above-described problems by the following means.
本発明は、風洞体と風洞体内部のプロペラ型風車とからなる風車装置において、該風洞体は、複数の板体による導風壁面により筒状に構成され、風の流入口から流出口に向かって口径が拡大するように、導風壁面を傾斜させて設けられ、かつ、該導風壁面は、その傾斜角度が調整可能に設けられていることを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention relates to a windmill device including a wind tunnel body and a propeller-type windmill inside the wind tunnel body, the wind tunnel body is configured in a cylindrical shape by a wind guide wall surface by a plurality of plates, and is directed from the wind inlet to the outlet. Thus, the wind guide wall surface is provided so as to be inclined, and the wind guide wall surface is provided so that the inclination angle thereof can be adjusted.
本発明は、風洞体は互いに直角に対面配置された２組の導風壁面により、角柱筒状に構成され、導風壁面の傾斜角度が調整可能に設けられていることを特徴とする風車の回転制御装置である。
In the wind turbine according to the present invention , the wind tunnel body is formed in a prismatic cylinder shape by two sets of wind guide wall surfaces facing each other at right angles, and the inclination angle of the wind guide wall surface is adjustable. It is a rotation control device.
該導風壁面の傾斜角度は、風車の回転軸方向に対して０〜４５度程度が好ましい。さらに好ましくは、０〜３０度が好ましく、さらに好ましくは、０〜２０度が良い。 The inclination angle of the wind guide wall surface is preferably about 0 to 45 degrees with respect to the rotation axis direction of the windmill. More preferably, 0 to 30 degrees is preferable, and more preferably 0 to 20 degrees.
本発明は、風洞体は複数の曲面板による導風壁面を花びら状に組み合わせて円筒状に構成され、各曲面板による導風壁面の傾斜角度が調整可能に設けられていることを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention is characterized in that the wind tunnel body is configured in a cylindrical shape by combining the wind guide wall surfaces of a plurality of curved plates in a petal shape, and the inclination angle of the wind guide wall surfaces by the respective curved plates is provided to be adjustable. This is a windmill rotation control device.
傾斜角度を大きくする動作は、花びらが開くように全体的に先端側が開くようにして傾斜させる。 In the operation of increasing the tilt angle, the tip end side is generally opened so that the petals open.
該導風壁面の傾斜角度は、風車の回転軸方向に対して０〜４５度程度が好ましい。さらに好ましくは、０〜３０度が好ましく、さらに好ましくは、０〜２０度が良い。 The inclination angle of the wind guide wall surface is preferably about 0 to 45 degrees with respect to the rotation axis direction of the windmill. More preferably, 0 to 30 degrees is preferable, and more preferably 0 to 20 degrees.
本発明は、前記の導風壁面を可動させ、傾斜角度を変化させることにより、風洞体内の風速を制御するための風速制御手段が設けられていることを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention is a wind turbine rotation control device provided with wind speed control means for controlling the wind speed in the wind tunnel body by moving the wind guide wall surface and changing the inclination angle. .
傾斜角度を大きくすると、導風壁面の後端部（風洞体の出口部分）で真空状態が発生し、風洞体の入口部分から出口部分に引き込む力が発生し、風洞体内の流速が高くなり、風車の回転数を高めることができるものである。 When the angle of inclination is increased, a vacuum is generated at the rear end of the wind guide wall (the exit part of the wind tunnel body), a force is drawn from the entrance part of the wind tunnel body to the exit part, and the flow velocity in the wind tunnel body is increased. The number of rotations of the windmill can be increased.
傾斜角度を小さくすると、上記の真空状態が解消され、風洞体の出口側に引き込む力が弱まるので、風車の回転数は低下する。 When the inclination angle is reduced, the above vacuum state is eliminated, and the force drawn to the exit side of the wind tunnel body is weakened, so that the rotational speed of the windmill decreases.
このように、導風壁面の傾斜角度を変化させることで、風車の回転数を制御することが可能となるものであり、所定の設定回転数に維持制御することが可能となる。 Thus, by changing the inclination angle of the wind guide wall surface, it is possible to control the rotation speed of the windmill, and it is possible to maintain and control the rotation speed at a predetermined set rotation speed.
該導風壁面の傾斜角度は、風車の回転軸方向に対して０〜４５度程度が好ましい。さらに好ましくは、０〜３０度が好ましく、さらに好ましくは、０〜２０度が良い。 The inclination angle of the wind guide wall surface is preferably about 0 to 45 degrees with respect to the rotation axis direction of the windmill. More preferably, 0 to 30 degrees is preferable, and more preferably 0 to 20 degrees.
本発明は、前記の風速制御手段は、プロペラ式風車の回転軸に設けられた遠心式調速手段により、風洞体内の流速が所定の流速より遅くなると、導風壁面の傾斜角度を大きくし、逆に流速が速くなると、導風壁面の傾斜角度を小さくするように可動させることを特徴とする風車の回転制御装置である。
In the present invention , the wind speed control means increases the inclination angle of the wind guide wall surface when the flow velocity in the wind tunnel body becomes lower than a predetermined flow velocity by the centrifugal speed adjusting means provided on the rotation shaft of the propeller type windmill, On the contrary, the wind turbine rotation control device is characterized in that when the flow velocity is increased, the wind guide wall surface is moved to reduce the inclination angle.
該遠心式調速手段は、風車の回転数が高くなると、風車の回転軸に設けられた、錘が遠心力により、外側に押圧される。この押圧力を用いて、導風壁面の傾斜角度を駆動できるようにするものであればいずれでも良い。 In the centrifugal speed control means, when the rotational speed of the windmill increases, the weight provided on the rotational shaft of the windmill is pressed outward by centrifugal force. Any device may be used as long as it can drive the inclination angle of the wind guide wall surface using this pressing force.
例えば、遠心力による錘の外側への押圧力をスイッチとして、風車の軸の回転力を導風壁面を外側に広げるように駆動する機構を設け、遠心力が低下すると、バネを内側に押圧するように設け、この内側への押圧力がスイッチとなって、風車の軸の回転力によって導風壁面を内側に引き寄せるように駆動する機構を設けるようにしても良い。 For example, a mechanism that drives the rotational force of the windmill shaft to spread the wind guide wall outward by using the pressing force on the outside of the weight due to centrifugal force as a switch, and when the centrifugal force decreases, presses the spring inward It is also possible to provide a mechanism for driving such that the inward pressing force becomes a switch and the wind guide wall surface is pulled inward by the rotational force of the shaft of the windmill.
本発明は、前記の風速制御手段は、導風壁面を機械式駆動手段により可動制御することを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention is the wind turbine rotation control device characterized in that the wind speed control means moves and controls the wind guide wall surface by a mechanical drive means.
該機械式駆動手段は、遠心力や慣性力、重力を活用し、テコや、カム、滑車などを利用した駆動手段である。 The mechanical drive means is a drive means using a lever, a cam, a pulley, etc., utilizing centrifugal force, inertial force, and gravity.
本発明は、前記の風速制御手段は、導風壁面を油圧式駆動手段により可動制御することを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention is the wind turbine rotation control device characterized in that the wind speed control means moves and controls the wind guide wall surface by a hydraulic drive means.
該油圧式駆動手段は、油圧を用いた駆動手段であればいずれでも良く、油圧ポンプ、油圧チャンバーなどにより、伸縮アームなどで導風壁面を傾斜駆動できるようにしても良い。 The hydraulic drive means may be any drive means using hydraulic pressure, and the wind guide wall surface may be driven to be inclined by a telescopic arm or the like by a hydraulic pump, a hydraulic chamber, or the like.
本発明は、前記の風速制御手段は、導風壁面を電動式駆動手段により可動制御することを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention is the wind turbine rotation control device, wherein the wind speed control means controls the movement of the wind guide wall surface by the electric drive means.
該電動式駆動手段は、電気により導風壁面を駆動できるものであればいずれでも良く、電動モータを用いて伸縮アームを駆動して導風壁面を傾斜駆動するものでも良い。 The electric drive means may be any one that can drive the wind guide wall surface by electricity, and may be one that drives the telescopic arm using an electric motor to tilt the wind guide wall surface.
本発明は、エアーガバナーが設けられていることを特徴とする風車の回転制御装置である。
The present invention is a windmill rotation control device provided with an air governor.
該エアーバガナーは、風洞体内のプロペラを通過する空気の量を変化させて、プロペラの回転数を調整できるものであればいずれでも良く、風車のプロペラの外周部に、プロペラをバイパスする空気の流路を開閉自在に設けたものでも良い。 Any air baganer may be used as long as it can adjust the rotation speed of the propeller by changing the amount of air passing through the propeller in the wind tunnel body, and an air flow path that bypasses the propeller at the outer periphery of the propeller of the windmill. May be provided so that it can be freely opened and closed.
本発明は、前記の回転制御装置が設けられた風車が設けられていることを特徴とする風力発電装置である。
The present invention is a wind turbine generator provided with a windmill provided with the rotation control device.
発電機は、風車の回転力をギアやロッドなどの伝達手段により取り出し、伝達手段を介して発電機を駆動するものでも良く、風車の回転軸に小型の発電機を接続したものでも良い。 The generator may be one in which the rotational force of the windmill is taken out by transmission means such as a gear or a rod, and the generator is driven through the transmission means, or a small generator is connected to the rotation shaft of the windmill.
インバーター（直流、交流電力変換装置）を使っていないので、複数台並列に設置しても高調波の問題は発生しない。 Since no inverter (DC, AC power converter) is used, even if multiple units are installed in parallel, the problem of harmonics does not occur.
本発明では、以下に示すような効果がある。 The present invention has the following effects.
１）風洞体の出口側の導風壁面の傾斜角度を開くことにより、風車の回転力を増強することができる。 1) The rotational force of the wind turbine can be increased by opening the inclination angle of the wind guide wall on the outlet side of the wind tunnel body.
２）導風壁面の傾斜角度を調整することにより、風車の回転数を調整することができる。 2) The rotational speed of the windmill can be adjusted by adjusting the inclination angle of the wind guide wall surface.
３）風速や風量が変化しても、風車の回転数を一定に制御することができる。 3) Even if the wind speed or the air volume changes, the rotation speed of the windmill can be controlled to be constant.
４）エアーガバナーにより、強い風の場合にも、風車を制御することが可能であり、停止させる必要がないので効果的な風力発電を実現できる。 4) The wind governor can control the wind turbine even in the case of strong wind, and it is not necessary to stop the wind turbine, so that effective wind power generation can be realized.
５）コンバーター、インバーター（直流、交流変換機）、バッテリーを必要とせずに風車の回転数を60Hzまたは50Hzに制御できるので、発電による高調波の問題を解消できる。 5) Since the rotation speed of the windmill can be controlled to 60Hz or 50Hz without the need for a converter, inverter (DC, AC converter), or battery, the problem of harmonics caused by power generation can be solved.
６）高調波の問題がないので、複数台の発電機を並列に設置して発電を行うことができ、安定した電力を確保できる。
6) Since there is no problem of harmonics, a plurality of generators can be installed in parallel to generate power, and stable power can be secured.
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of the examples.
図１は、本発明による風洞体内部にプロペラを設けた風車の一実施例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a wind turbine provided with a propeller inside a wind tunnel body according to the present invention.
本実施例の風車は、風の流路を形成するための風洞体１内の流入口側に、プロペラ式の風車が設けられている。 In the wind turbine of the present embodiment, a propeller type wind turbine is provided on the inflow side in the wind tunnel body 1 for forming a wind passage.
該風洞体１は、風の流入口から流出口に向かって口径が拡大するように設けられている。 The wind tunnel body 1 is provided such that its diameter increases from the wind inlet to the outlet.
流入側は、一定の口径となった円柱部分が形成され、この部分の内部にプロペラ３が位置する。 On the inflow side, a cylindrical portion having a constant diameter is formed, and the propeller 3 is located inside this portion.
風洞体のプロペラ３の位置より後方側（流出口側）は、４枚の導風壁面４により、角柱状に形成され、上下の２面の導風壁面４ａ、４ｂは、その傾斜角度を調整することができるようになっている。 The rear side (outlet side) from the position of the propeller 3 of the wind tunnel body is formed in a prismatic shape by the four air guide wall surfaces 4, and the upper and lower two air guide wall surfaces 4a and 4b are adjusted in inclination angle. Can be done.
風の流入口部には整流板５が設けられ、プロペラ３の先端部分６は尖った形状となっており、整流板５により、プロペラ３の先端が固定され、プロペラ３とその回転軸２が回転自在に取り付けられている。 A rectifying plate 5 is provided at the wind inlet, and a tip portion 6 of the propeller 3 has a sharp shape. The tip of the propeller 3 is fixed by the rectifying plate 5, and the propeller 3 and its rotating shaft 2 are connected to each other. It is attached so that it can rotate freely.
該回転軸２には、遠心ロッドを用いた機械式の風量制御手段が設けられている。 The rotary shaft 2 is provided with mechanical air volume control means using a centrifugal rod.
該風量制御手段は、回転軸２の回転による遠心力を発生させるための１対の遠心ロッド７が設けられ、該遠心ロッド７と接続されて回転軸２と同じ方向に回転し、駆動リング８を駆動するための回転駆動パイプ９と、該遠心ロッド７と接続されて回転軸２と反対方向に回転し、駆動リング８を逆方向に駆動するための逆回転駆動体１０と、駆動リング８と導風壁面４とを接続し、導風壁面４の傾斜角度を変化させるための駆動ロッド１１とからなる。 The air volume control means is provided with a pair of centrifugal rods 7 for generating a centrifugal force due to the rotation of the rotary shaft 2, and is connected to the centrifugal rod 7 and rotates in the same direction as the rotary shaft 2. A rotary drive pipe 9 for driving the drive shaft 8, a reverse rotation drive body 10 connected to the centrifugal rod 7 and rotating in the opposite direction to the rotary shaft 2 to drive the drive ring 8 in the reverse direction, and the drive ring 8 And a wind guide wall surface 4 and a drive rod 11 for changing the inclination angle of the wind guide wall surface 4.
該回転駆動パイプ９の外面はネジ部となっており、駆動リング８は、このネジ部に螺合されており、回転駆動パイプ９の回転により、駆動リング８は回転軸２方向に移動するようになっている。 The outer surface of the rotary drive pipe 9 is a screw portion, and the drive ring 8 is screwed into the screw portion, and the drive ring 8 moves in the direction of the rotary shaft 2 by the rotation of the rotary drive pipe 9. It has become.
該遠心ロッド７は、回転軸２に固定された天秤軸１２に、回転軸２と平行方向に設けられ、その流出口側端部に錘１３が設けられ、他方の端部には、クラッチ部１４が設けられ、このクラッチ部１４は回転駆動パイプ９と逆回転駆動体１０との間に位置するように設けられている。 The centrifugal rod 7 is provided on a balance shaft 12 fixed to the rotary shaft 2 in a direction parallel to the rotary shaft 2, a weight 13 is provided at an end portion on the outlet side, and a clutch portion is provided on the other end portion. 14 is provided, and the clutch portion 14 is provided between the rotary drive pipe 9 and the reverse rotary drive body 10.
また、遠心ロッド７の錘１３側の部分と回転軸２との間にはバネ１５が設けられている。 A spring 15 is provided between the portion of the centrifugal rod 7 on the weight 13 side and the rotary shaft 2.
このように構成された風車は、以下のように動作する。 The wind turbine configured in this way operates as follows.
本発明の風車は、流出口側の口径が大きくなるように、導風壁面４が傾斜させて設けられており、これにより、流出口部で真空状態が形成され、流入口側の空気が引っ張られ、流速が増幅されるようになっている。弱い風の状態においても、プロペラ３の回転数を確保できるようになっている。 In the wind turbine according to the present invention, the air guide wall surface 4 is inclined so that the diameter on the outlet side becomes large, whereby a vacuum state is formed at the outlet part, and the air on the inlet side is pulled. The flow rate is amplified. The rotational speed of the propeller 3 can be secured even in a weak wind state.
風が流入口より整流板５を通過して風洞体１内に流入する。流入した風は、プロペラ３を回転させる。 The wind passes through the current plate 5 from the inlet and flows into the wind tunnel body 1. The wind that flows in causes the propeller 3 to rotate.
このプロペラ３の回転により、回転軸２が回転し、回転軸２に固定されている遠心ロッド７が回転軸２の回転に従って回転する。 The rotation of the propeller 3 causes the rotation shaft 2 to rotate, and the centrifugal rod 7 fixed to the rotation shaft 2 rotates according to the rotation of the rotation shaft 2.
遠心ロッド７は、錘１３が設けられているため、回転数が上昇するにしたがって、錘１３側の遠心ロッド７が外側に広がり、天秤軸１２の反対側のクラッチ部１４は、反対に内側に押圧される。 Since the centrifugal rod 7 is provided with the weight 13, the centrifugal rod 7 on the weight 13 side spreads outward as the number of rotations increases, and the clutch portion 14 on the opposite side of the balance shaft 12 faces inward. Pressed.
図２、図３は本発明の風車の風量制御手段におけるクラッチ部分の拡大概略図であり、図２は強風状態を示し、図３は弱風状態を示す。 2 and 3 are enlarged schematic views of a clutch portion in the air volume control means of the wind turbine according to the present invention. FIG. 2 shows a strong wind state and FIG. 3 shows a weak wind state.
クラッチ部１４が内側に押圧され、回転駆動パイプ９の外面を押圧する。この内側への押圧により、図２（２）の矢印に示すように、遠心ロッド７の回転とともに、回転駆動パイプ９も同じ方向に回転する。すなわち、回転軸２と回転駆動パイプ９とは同じ方向に回転する。 The clutch portion 14 is pressed inward to press the outer surface of the rotary drive pipe 9. Due to this inward pressing, as shown by the arrow in FIG. 2 (2), the rotary drive pipe 9 rotates in the same direction as the centrifugal rod 7 rotates. That is, the rotary shaft 2 and the rotary drive pipe 9 rotate in the same direction.
この回転駆動パイプ９の回転により、回転駆動パイプ９の外面のネジ部に螺合されている駆動リング８が流出口側に移動する。 Due to the rotation of the rotary drive pipe 9, the drive ring 8 that is screwed into the thread portion on the outer surface of the rotary drive pipe 9 moves to the outlet side.
駆動リング８が流出口側に移動することにより、駆動ロッド１１が引き込まれ、導風壁面４ａ、４ｂが引き込まれて傾斜角度が小さくなる。 When the drive ring 8 moves to the outlet side, the drive rod 11 is pulled in, the wind guide wall surfaces 4a and 4b are pulled in, and the inclination angle becomes small.
この導風壁面の傾斜角度が小さくなると、導風壁面による流出口部分での真空状態が低下し、引き込み効果も低下し、流速も低下する。 When the inclination angle of the wind guide wall is reduced, the vacuum state at the outlet portion by the wind guide wall is lowered, the pulling effect is lowered, and the flow velocity is also lowered.
流速が低下すると、プロペラ３の回転数が低下し、遠心ロッド７の回転数も同様に低下するので、錘１３の外側への遠心力よりも、バネ１５による復元力が強くなり、遠心ロッド７の錘１３側の部分は内側に引き寄せられ、図３（２）に示すように、クラッチ部１４は、外側に移動し、逆回転駆動体１０の内側を外側に向かって押圧することとなる。 When the flow velocity is reduced, the rotational speed of the propeller 3 is reduced and the rotational speed of the centrifugal rod 7 is similarly reduced. Therefore, the restoring force by the spring 15 becomes stronger than the centrifugal force to the outside of the weight 13, and the centrifugal rod 7 As shown in FIG. 3B, the portion on the weight 13 side is pulled inward, and the clutch portion 14 moves outward to press the inner side of the reverse rotation driving body 10 outward.
これにより、逆回転駆動体１０は遠心ロッド７と同じ方向に回転する。逆回転駆動体１０が回転すると、その内側に設けられたローラー１６の回転により回転駆動パイプ９が回転する。この場合の回転駆動パイプ９は、回転軸２と逆方向に回転することになる（図２（２）参照）。 Thereby, the reverse rotation drive body 10 rotates in the same direction as the centrifugal rod 7. When the reverse rotation driving body 10 is rotated, the rotation driving pipe 9 is rotated by the rotation of the roller 16 provided on the inner side. In this case, the rotary drive pipe 9 rotates in the opposite direction to the rotary shaft 2 (see FIG. 2 (2)).
よって、駆動リング８は、流入口側に移動し、駆動ロッド１１は導風壁面４ａ、４ｂを押し開き、導風壁面の傾斜角度は大きくなる。 Therefore, the drive ring 8 moves to the inflow port side, the drive rod 11 pushes open the wind guide wall surfaces 4a and 4b, and the inclination angle of the wind guide wall surface is increased.
このように、弱い風の場合には、導風壁面の傾斜角度が自動的に大きくなり、強い風の場合には傾斜角度が自動的に小さくなるので、プロペラ３の回転を一定に維持することができるものである。 In this way, the inclination angle of the wind guide wall automatically increases in the case of a weak wind, and the inclination angle automatically decreases in the case of a strong wind, so that the rotation of the propeller 3 is kept constant. It is something that can be done.
図４は、本発明による風洞体内部にプロペラを設けた風車の他の実施例を示す概略図であり、（１）は強風状態を示し、（２）は弱風状態を示す。 FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the wind turbine provided with a propeller inside the wind tunnel body according to the present invention, where (1) shows a strong wind condition and (2) shows a weak wind condition.
この風洞体２０は、図１と同様に流入口側の口径が下流側になるに従い、口径が大きくなるように形成されているが、導風壁面は、花びら型導風壁面２１となっており、導風壁面の傾斜の動作は、花びらが開くように、全体が均等に開き、傾斜するようになっている。 The wind tunnel body 20 is formed so that its diameter increases as the diameter on the inlet side becomes downstream as in FIG. 1, but the wind guide wall is a petal-type wind guide wall 21. The operation of tilting the wind guide wall is such that the whole opens evenly and tilts so that the petals open.
図５は、本発明による風車のエアーガバナー部の実施例を示す概略図であり、（１）は、弱風状態を示し、（２）は強風状態を示す。 FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of an air governor portion of a windmill according to the present invention, where (1) shows a weak wind condition and (2) shows a strong wind condition.
本発明の風車は、導風壁面が傾斜しているため、弱風においても、プロペラの回転数を高める作用をする。そのため、台風などの風速が２０ｍ／ｓ以上の強風の場合には、強風のため、プロペラの回転数が高くなりすぎて破損してしまう危険がある。 Since the wind guide wall surface is inclined, the windmill of the present invention acts to increase the rotation speed of the propeller even in a weak wind. For this reason, when the wind speed of a typhoon or the like is 20 m / s or higher, there is a risk that the speed of the propeller becomes too high and breaks due to the strong wind.
通常の強風、風速２０ｍ／ｓ以下の場合には、図の（１）に示すように、可動リング３０は、プロペラとの隙間が最小となり、流入口から流入した風はすべてプロペラ３を通り流れる。さらに、風洞体１内部のの空間１ｄに引き込まれるため、より効果的にプロペラ３の回転を補強する。 In the case of a normal strong wind and a wind speed of 20 m / s or less, as shown in (1) of the figure, the movable ring 30 has the smallest gap with the propeller, and all the wind that flows in from the inlet flows through the propeller 3. . Furthermore, since it is drawn into the space 1d inside the wind tunnel body 1, the rotation of the propeller 3 is reinforced more effectively.
風速２５ｍ／ｓ以上となる場合には、可動リング３０は、図の（２）に示すように、下流側に移動し、プロペラ３の上流側で流入口１ａから流入した風は風洞体１の内部の空間１ｄに引き込まれ、図示しない、排気口１ｂから排出される。プロペラ３をバイパスして、図の矢印のように風が流れるので、プロペラ３の異常な回転上昇を防止できる。 When the wind speed is 25 m / s or more, the movable ring 30 moves to the downstream side as shown in (2) of the figure, and the wind flowing in from the inlet 1a on the upstream side of the propeller 3 It is drawn into the internal space 1d and discharged from an exhaust port 1b (not shown). By bypassing the propeller 3 and the wind flowing as shown by the arrows in the figure, the abnormal rotation of the propeller 3 can be prevented.
図６は、本発明による風車のエアーガバナー部の他の実施例を示す概略図であり、（１）は、弱風状態を示し、（２）は強風状態を示す。 FIG. 6 is a schematic view showing another embodiment of the air governor portion of the windmill according to the present invention, where (1) shows a weak wind condition and (2) shows a strong wind condition.
本実施例では、プロペラ３の外周部に可動プレート３１が設けられており、通常の場合には、この可動プレート３１とプロペラ３との隙間は最小限となっており、強風時には、図の（２）に示すように、可動プレート３１が外側に開き、可動プレート３１とプロペラ３との隙間が開き、図（２）の矢印に示すように、風がバイパスして流れる流路が形成されるものである。 In the present embodiment, the movable plate 31 is provided on the outer peripheral portion of the propeller 3, and in a normal case, the gap between the movable plate 31 and the propeller 3 is minimized. 2), the movable plate 31 opens to the outside, the gap between the movable plate 31 and the propeller 3 is opened, and a flow path for bypassing the wind is formed as shown by the arrow in FIG. Is.
図７は、本発明による風車を用いた発電装置の実施例を示す概略図である。 FIG. 7 is a schematic view showing an embodiment of a power generator using a windmill according to the present invention.
（１）は、風車４０のプロペラの回転力を、磁石による伝達装置４１により、外部に取り出し、中継装置４２を経由して発電機４３を駆動させるようにしたものである。 In (1), the rotational force of the propeller of the windmill 40 is taken out by the transmission device 41 using a magnet, and the generator 43 is driven via the relay device 42.
（２）は、風車４４の回転軸２の流出口部分に小型の発電機４５を設けたものである。 In (2), a small generator 45 is provided at the outlet portion of the rotating shaft 2 of the windmill 44.
本発明では、導風壁面の傾斜角度を調整できるため、プロペラ３の回転数を一定に制御できるので、安定した発電が可能であり、信頼性の高い風力発電システムを実現できる。 In the present invention, since the inclination angle of the wind guide wall surface can be adjusted, the rotation speed of the propeller 3 can be controlled to be constant, so that stable power generation is possible and a highly reliable wind power generation system can be realized.
図８は、本発明による風洞体内部にプロペラを設けた風車（弱風時）の他の実施例を示す概略図であり、図９は、強風時の状態を示す概略図である。 FIG. 8 is a schematic view showing another embodiment of the wind turbine (with a weak wind) provided with a propeller inside the wind tunnel body according to the present invention, and FIG. 9 is a schematic view showing a state in a strong wind.
本実施例は、エアーガバナー５０が設けられ、風洞体１に流入口１ａが設けられている。 In this embodiment, an air governor 50 is provided, and an air inlet 1 a is provided in the wind tunnel body 1.
また、風量制御手段は、図１と同様に、回転軸２の回転による遠心力を発生させるための１対の遠心ロッド７が設けられ、回転軸２に磁石５１が取り付けられ、その周囲に励磁コイル５２が設けられ、該コイル５２の外面部には、導風壁面４ａ、４ｂを可動させるために電動式の可動シリンダー５３が設けられている。 As in FIG. 1, the air volume control means is provided with a pair of centrifugal rods 7 for generating a centrifugal force due to the rotation of the rotating shaft 2, and a magnet 51 is attached to the rotating shaft 2, and the surroundings are excited. A coil 52 is provided, and an electric movable cylinder 53 is provided on the outer surface of the coil 52 in order to move the air guide wall surfaces 4a and 4b.
回転軸２の回転により、磁石５１の外周部に設けられたコイル５２に電気が発生し、この電力により、可動シリンダー５３を可動する。 The rotation of the rotating shaft 2 generates electricity in the coil 52 provided on the outer periphery of the magnet 51, and the movable cylinder 53 is moved by this electric power.
風が強くなり、回転軸２の回転が速くなると、遠心ロッド７が広がり、スイッチ装置５４により、可動シリンダー５３を縮め、導風壁面４ａ、４ｂを閉じ、エアーガバナーを図９のように、可動させ、図に示すように、流入した風は、プロペラ３の上流側の風洞体１に設けられた流入口１ａより、風洞体１の内部の空間を通り、排気口１ｂから外部に排気される。これにより、プロペラ３の回転力が著しく低下させることができる。 When the wind becomes stronger and the rotation of the rotary shaft 2 becomes faster, the centrifugal rod 7 spreads, the movable cylinder 53 is contracted by the switch device 54, the air guide walls 4a and 4b are closed, and the air governor is movable as shown in FIG. As shown in the figure, the inflowed wind passes through the space inside the wind tunnel body 1 from the inlet 1a provided in the wind tunnel body 1 on the upstream side of the propeller 3 and is exhausted to the outside from the exhaust port 1b. . Thereby, the rotational force of the propeller 3 can be remarkably reduced.
このエアーガバナーによる風量制御手段により、プロペラ３の受ける風を制御でき、安定した回転を実現できるものである。 By the air volume control means by the air governor, the wind received by the propeller 3 can be controlled, and stable rotation can be realized.
図１０は、本発明の風車を用いた発電装置の実施例を示す概略図である。 FIG. 10 is a schematic view showing an embodiment of a power generator using the windmill of the present invention.
本実施例の発電装置は、飛行機型であり、発電機が内設されており、回転可能な架台上に設置されることで、常に風の方向に向かせることができる。 The power generator of the present embodiment is an airplane type, and a generator is installed therein, and the power generator can be always directed in the direction of the wind by being installed on a rotatable base.
左右の翼部に１基づつ、図１や図８、９などに示す、風洞体内部にプロペラを設けた風車６１が設けられている。 One wind turbine 61 provided with a propeller is provided inside the wind tunnel body, as shown in FIGS.
胴体部６０の内部には、風車６１からの回転力を伝えるためのフライホール６２と、その制御をするための回転数制御機構６３と、発電機６４と、発電機６４に同軸に接続される、エアーモーター６５と、そのクラッチ６６と、コンプレッサー６７と、そのコンプレッサーによる圧縮空気を貯蔵するためのエーアタンク６８、６９とが設けられている。 Inside the body portion 60, a fly hole 62 for transmitting a rotational force from the windmill 61, a rotational speed control mechanism 63 for controlling the same, a generator 64, and a generator 64 are connected coaxially. An air motor 65, a clutch 66, a compressor 67, and air tanks 68 and 69 for storing compressed air by the compressor are provided.
通常は、風車６１からの回転力をフライホイール６２と回転数制御機構６３で、安定した回転により、発電を行う。 Usually, the rotational force from the windmill 61 is generated by the flywheel 62 and the rotation speed control mechanism 63 by stable rotation.
このときに、コンプレッサー６７で圧縮空気をエアータンク６８、６９に貯蔵しておき、風が弱くなり、発電機６４の回転が落ちてしまう場合には、このエアータンク６８、６９の圧縮空気を活用し、クラッチ６６で切り替えて、エアーモーター６５を回転させて、発電機６４の回転力を補強できるようにしたものである。 At this time, when the compressed air is stored in the air tanks 68 and 69 by the compressor 67 and the wind becomes weak and the rotation of the generator 64 falls, the compressed air in the air tanks 68 and 69 is used. Then, the clutch 66 is switched to rotate the air motor 65 so that the rotational force of the generator 64 can be reinforced.
図１１は、本発明の風車を用いた発電装置の可動式架台を示す該略図である。 FIG. 11 is a schematic view showing a movable gantry of a power generator using the windmill of the present invention.
本実施例は、図１０の飛行機型発電装置７０を回転可能な架台７４上に設置し、複数の脚部７１ａ、７１ｂ、７１ｃで支持されている。 In this embodiment, the airplane-type power generator 70 of FIG. 10 is installed on a rotatable mount 74 and supported by a plurality of legs 71a, 71b, 71c.
発電装置７０のメンテナンスの場合に、可動シリンダー７３を伸長させ、脚部７１ａ、７１ｂ、７１ｃを開き、発電装置の位置を地上に近づけることができるものである。可動シリンダーは、油圧式、空気圧式、電動式などいずれの駆動手段を用いても良い。 In the case of maintenance of the power generation apparatus 70, the movable cylinder 73 can be extended to open the legs 71a, 71b, 71c, and the position of the power generation apparatus can be brought closer to the ground. The movable cylinder may use any driving means such as a hydraulic type, a pneumatic type, and an electric type.
各脚部には車輪７２ａ、７２ｂ、７２ｃが設けられており、７２ｃの車輪には、駆動装置７２ｄが設けられているため、スムーズに駆動して開き、発電装置を上下させることができるものである。
Each leg portion is provided with wheels 72a, 72b, 72c, and the wheel 72c is provided with a drive device 72d, so that it can be smoothly driven to open and move the power generator up and down. is there.
１、１０ 風洞体
１ａ 流入口
１ｂ 排気口
１ｄ 風洞体の内部空間
２ 回転軸
３ プロペラ
４ 導風壁面
５ 整流板
６ プロペラ３の先端部分
７ 遠心ロッド
８ 駆動リング
９ 回転駆動パイプ
１１ 駆動ロッド
１２ 天秤軸
１３ 錘
１４ クラッチ部
１５ バネ
１６ ローラー
２１ 花びら型導風壁面
３０ 可動リング
３１ 可動プレート
４１ 伝達装置
４２ 中継装置
４３、４５ 発電機
５０ エアーガバナー
５１ 磁石
５２ コイル
５３ 可動シリンダー
５４ スイッチ装置
６１ 風車
６２ フライホイール
６３ 回転数制御機構
６４ 発電機
６５ エアーモーター
６６ クラッチ
６７ コンプレッサー
６８、６９ エアータンク
７０ 飛行機型発電装置
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ 脚部
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ 車輪
７２ｄ 駆動装置
７３ 可動シリンダー
７４ 回転式架台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 10 Wind tunnel body 1a Inlet 1b Exhaust port 1d Internal space of wind tunnel body 2 Rotating shaft 3 Propeller 4 Wind guide wall surface 5 Rectifying plate 6 Propeller 3 tip 7 Centrifugal rod 8 Drive ring 9 Rotation drive pipe 11 Drive rod 12 Balance Shaft 13 Weight 14 Clutch part 15 Spring 16 Roller 21 Petal type wind guide wall 30 Movable ring 31 Movable plate 41 Transmission device 42 Relay device 43, 45 Generator 50 Air governor 51 Magnet 52 Coil 53 Movable cylinder 54 Switch device 61 Windmill 62 Fly Wheel 63 Rotational speed control mechanism 64 Generator 65 Air motor 66 Clutch 67 Compressor 68, 69 Air tank 70 Airplane power generator 71a, 71b, 71c Leg 72a, 72b, 72c Wheel 72d Driving device 73 Movable cylinder 74 times Formula frame
Claims (5)
外筒内に設けられ、対面配置された２組の導風壁面から構成される角柱筒状の風洞体と、
風洞体内に設けられたプロペラと、
先端に錘が設けられ、プロペラの回転に伴ってプロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドと、
からなる風車の回転を制御する装置において、
前記導風壁面は、風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように傾斜させることができるように設けられており、
プロペラの回転速度に応じて、プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘が、プロペラの回転軸の外周方向または軸心方向へ移動する動きに連動して、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より遅くなると、
風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように導風壁面の傾斜角度が大きくなり、
反対に、所定の速度より速くなると、
風の流入口側と流出口側との口径差を無くすように導風壁面の傾斜角度が小さくなるようにして、
導風壁面の傾斜角度を変化させて
風車の回転を制御する
ことを特徴とする風車の回転制御装置。 An outer cylinder,
A prismatic cylindrical wind tunnel body comprising two sets of wind guide walls provided in an outer cylinder and facing each other;
A propeller provided in the wind tunnel body,
A centrifugal rod provided with a weight at the tip and rotating in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller as the propeller rotates,
In the device for controlling the rotation of the windmill consisting of
The wind guide wall surface is provided so as to be inclined so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
The weight provided at the tip of the centrifugal rod that rotates in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller according to the rotation speed of the propeller is linked with the movement that moves in the outer circumferential direction or axial direction of the rotation axis of the propeller,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes slower than the predetermined speed,
The inclination angle of the wind guide wall increases so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
Conversely, if it becomes faster than the predetermined speed,
The inclination angle of the wind guide wall is made small so as to eliminate the difference in diameter between the wind inlet side and the outlet side.
A rotation control device for a windmill, wherein the rotation angle of the wind guide wall is changed to control the rotation of the windmill.
外筒内に設けられ、対面配置された２組の導風壁面から構成される角柱筒状の風洞体と、
風洞体内に設けられたプロペラと、
先端に錘が設けられ、プロペラの回転に伴ってプロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドと、
からなる風車の回転を制御する装置において、
前記導風壁面は、風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように傾斜させることができるように設けられており、
プロペラの回転軸の周囲には、プロペラの回転速度に応じて回転軸方向と平行に螺進移動する駆動リング、駆動リングと導風壁面とを継手する駆動ロッドがそれぞれ設けられており、
プロペラの回転速度に応じて、プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘が、プロペラの回転軸の外周方向または軸心方向へ移動する動きに連動して、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より遅くなると、
駆動リングが風の流入口側に螺進移動して駆動ロッドが導風壁面を押し開くことで、風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように導風壁面の傾斜角度が大きくなり、
反対に、所定の速度より速くなると、
駆動リングが風の流出口側に螺進移動して駆動ロッドが導風壁面を引き戻すことで、風の流入口側と流出口側との口径差を無くすように可動シリンダーが縮んで導風壁面の傾斜角度が小さくなるようにして、
導風壁面の傾斜角度を変化させて
風車の回転を制御する
ことを特徴とする風車の回転制御装置。 An outer cylinder,
A prismatic cylindrical wind tunnel body comprising two sets of wind guide walls provided in an outer cylinder and facing each other;
A propeller provided in the wind tunnel body,
A centrifugal rod provided with a weight at the tip and rotating in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller as the propeller rotates,
In the device for controlling the rotation of the windmill consisting of
The wind guide wall surface is provided so as to be inclined so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
Around the rotation axis of the propeller, there are provided a drive ring that spirally moves in parallel with the rotation axis direction according to the rotation speed of the propeller, and a drive rod that connects the drive ring and the wind guide wall surface,
The weight provided at the tip of the centrifugal rod that rotates in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller according to the rotation speed of the propeller is linked with the movement that moves in the outer circumferential direction or axial direction of the rotation axis of the propeller,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes slower than the predetermined speed,
The angle of inclination of the wind guide wall so that the diameter of the drive ring expands from the wind inlet side to the outlet side when the drive ring is screwed to the wind inlet side and the drive rod pushes open the wind guide wall surface. Becomes larger,
Conversely, if it becomes faster than the predetermined speed,
When the drive ring is screwed to the wind outlet side and the drive rod pulls back the wind guide wall surface, the movable cylinder contracts to eliminate the difference in diameter between the wind inlet side and the outlet side, thereby reducing the wind guide wall surface. So that the inclination angle of
A rotation control device for a windmill, wherein the rotation angle of the wind guide wall is changed to control the rotation of the windmill.
外筒内に設けられ、対面配置された２組の導風壁面から構成される角柱筒状の風洞体と、
風洞体内に設けられたプロペラと、
先端に錘が設けられ、プロペラの回転に伴ってプロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドと、
からなる風車の回転を制御する装置において、
前記導風壁面は、風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように傾斜させることができるように設けられており、
プロペラの回転軸の周囲には、磁石、励磁コイル及び導風壁面の傾斜角度を調整する可動シリンダーがそれぞれ設けられており、
プロペラの回転速度に応じて、プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘が、プロペラの回転軸の外周方向または軸心方向へ移動する動きに連動して、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より遅くなると、
風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように、可動シリンダーが伸びて導風壁面の傾斜角度が大きくなり、
反対に、所定の速度より速くなると、
風の流入口側と流出口側との口径差を無くすように、可動シリンダーが縮んで導風壁面の傾斜角度が小さくなるようにして、
導風壁面の傾斜角度を変化させて
風車の回転を制御する
ことを特徴とする風車の回転制御装置。 An outer cylinder,
A prismatic cylindrical wind tunnel body comprising two sets of wind guide walls provided in an outer cylinder and facing each other;
A propeller provided in the wind tunnel body,
A centrifugal rod provided with a weight at the tip and rotating in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller as the propeller rotates,
In the device for controlling the rotation of the windmill consisting of
The wind guide wall surface is provided so as to be inclined so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
Around the rotation axis of the propeller, a movable cylinder that adjusts the inclination angle of the magnet, the excitation coil, and the wind guide wall is provided.
The weight provided at the tip of the centrifugal rod that rotates in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller according to the rotation speed of the propeller is linked with the movement that moves in the outer circumferential direction or axial direction of the rotation axis of the propeller,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes slower than the predetermined speed,
The movable cylinder extends to increase the inclination angle of the wind guide wall so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
Conversely, if it becomes faster than the predetermined speed,
In order to eliminate the difference in diameter between the wind inlet side and the outlet side, the movable cylinder shrinks so that the inclination angle of the wind guide wall becomes small,
A rotation control device for a windmill, wherein the rotation angle of the wind guide wall is changed to control the rotation of the windmill.
外筒内に設けられ、対面配置された２組の導風壁面から構成される角柱筒状の風洞体と、
風洞体内に設けられたプロペラと、
先端に錘が設けられ、プロペラの回転に伴ってプロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドと、
からなる風車の回転を制御する装置において、
プロペラの回転羽根の周囲に、
回転羽根よりも風上側及び風下側にそれぞれ設けられた開口部と、
開口部の内周側に設けられ、回転羽根よりも風上側及び風下側のいずれか一方の開口部のみを塞ぐように風の流入方向と平行にスライドする可動リングと、
からなるエアーガバナー部が設けられており、
前記導風壁面は、風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように傾斜させることができるように設けられており、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より遅くなると、
プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘がプロペラの回転軸の軸心方向へ移動する動きに連動して風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように導風壁面の傾斜角度が大きくなり、
さらに、可動リングが回転羽根よりも風上側に移動して風下側に設けられた開口部を開口させ、当該開口部から風が流出して回転羽根より風下側で風の流出量が増えることでプロペラの回転羽根の回転を増大させ、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より速くなると、
プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘がプロペラの回転軸の外周方向へ移動する動きに連動して風の流入口側と流出口側との口径差を無くすように導風壁面の傾斜角度が小さくなり、
さらに、可動リングが回転羽根よりも風下側に移動して風上側に設けられた開口部を開口させ、当該開口部から風が流出して回転羽根より風上側で風の流出量が増えることでプロペラの回転羽根の回転を抑えるようにして、
風車の回転を制御する
ことを特徴とする風車の回転制御装置。 An outer cylinder,
A prismatic cylindrical wind tunnel body comprising two sets of wind guide walls provided in an outer cylinder and facing each other;
A propeller provided in the wind tunnel body,
A centrifugal rod provided with a weight at the tip and rotating in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller as the propeller rotates,
In the device for controlling the rotation of the windmill consisting of
Around the rotating blades of the propeller,
Openings provided on the windward side and leeward side of the rotating blades, and
A movable ring that is provided on the inner peripheral side of the opening and slides in parallel with the inflow direction of the wind so as to close only one of the openings on the windward side and the leeward side of the rotating blades;
The air governor part is made up of
The wind guide wall surface is provided so as to be inclined so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes slower than the predetermined speed,
In conjunction with the movement of the weight provided at the tip of the centrifugal rod rotating in the circumferential direction of the propeller's rotation shaft in the axial direction of the propeller's rotation shaft, the diameter is increased from the wind inlet side toward the outlet side. Increasing the inclination angle of the wind guide wall
Furthermore, the movable ring moves to the windward side of the rotating blades to open the opening provided on the leeward side, and the wind flows out from the opening and the amount of wind outflow increases on the leeward side of the rotating blades. Increase the rotation of the propeller rotor blades,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes faster than the predetermined speed,
The weight provided at the tip of the centrifugal rod that rotates in the circumferential direction of the propeller's rotating shaft eliminates the difference in diameter between the wind inlet and outlet sides in conjunction with the movement of the propeller's rotating shaft in the outer circumferential direction. The inclination angle of the wind guide wall becomes smaller,
Furthermore, the movable ring moves to the leeward side of the rotating blades to open the opening provided on the windward side, and the wind flows out from the opening and the amount of wind outflow increases on the windward side from the rotating blades. Try to suppress the rotation of the propeller rotor blade,
A rotation control device for a windmill, characterized by controlling the rotation of the windmill.
外筒内に設けられ、対面配置された２組の導風壁面から構成される角柱筒状の風洞体と、
風洞体内に設けられたプロペラと、
先端に錘が設けられ、プロペラの回転に伴ってプロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドと、
からなる風車の回転を制御する装置において、
プロペラの回転羽根の周囲に、
風の流入口側で一端が固定され、回転羽根との隙間を広げたり狭めたりすることによって風洞体内を流れる風の量を調整する可動プレートと、
からなるエアーガバナー部が設けられており、
前記導風壁面は、風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように傾斜させることができるように設けられており、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より遅くなると、
プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘がプロペラの回転軸の軸心方向へ移動する動きに連動して風の流入口側から流出口側に向かって口径が拡大するように導風壁面の傾斜角度が大きくなり、
さらに、可動プレートが閉じて回転羽根周囲の隙間を狭め、風洞体内を流れる風が回転羽根に集まることでプロペラの回転羽根の回転を増大させ、
風洞体内を流れる風の速度が所定の速度より速くなると、
プロペラの回転軸の周方向を回転する遠心ロッドの先端に設けられた錘がプロペラの回転軸の外周方向へ移動する動きに連動して風の流入口側と流出口側との口径差を無くすように導風壁面の傾斜角度が小さくなり、
さらに、可動プレートが開いて回転羽根周囲の隙間を広げ、風洞体内を流れる風が回転羽根の周囲に拡散されることでプロペラの回転羽根の回転を抑えるようにして、
風車の回転を制御する
ことを特徴とする風車の回転制御装置。 An outer cylinder,
A prismatic cylindrical wind tunnel body comprising two sets of wind guide walls provided in an outer cylinder and facing each other;
A propeller provided in the wind tunnel body,
A centrifugal rod provided with a weight at the tip and rotating in the circumferential direction of the rotation axis of the propeller as the propeller rotates,
In the device for controlling the rotation of the windmill consisting of
Around the rotating blades of the propeller,
One end is fixed at the wind inlet side, and a movable plate that adjusts the amount of wind flowing through the wind tunnel body by widening or narrowing the gap with the rotating blades,
The air governor part is made up of
The wind guide wall surface is provided so as to be inclined so that the diameter increases from the wind inlet side toward the outlet side,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes slower than the predetermined speed,
In conjunction with the movement of the weight provided at the tip of the centrifugal rod rotating in the circumferential direction of the propeller's rotation shaft in the axial direction of the propeller's rotation shaft, the diameter is increased from the wind inlet side toward the outlet side. Increasing the inclination angle of the wind guide wall
In addition, the movable plate closes to narrow the gap around the rotating blades, and the wind flowing in the wind tunnel body gathers on the rotating blades, increasing the rotation of the rotating blades of the propeller,
When the speed of the wind flowing through the wind tunnel becomes faster than the predetermined speed,
The weight provided at the tip of the centrifugal rod that rotates in the circumferential direction of the propeller's rotating shaft eliminates the difference in diameter between the wind inlet and outlet sides in conjunction with the movement of the propeller's rotating shaft in the outer circumferential direction. The inclination angle of the wind guide wall becomes smaller,
In addition, the movable plate opens to widen the gap around the rotating blade, and the wind flowing in the wind tunnel body is diffused around the rotating blade so that the rotation of the rotating blade of the propeller is suppressed,
A rotation control device for a windmill, characterized by controlling the rotation of the windmill.
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