JP5486122B1 - Wind power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】効果的に発電しつつ、強風による破損を防止することができる風力発電装置を提供する。
【解決手段】風力発電装置1は、風方向に対峙して回転する第一風車及び第二風車を備える風力発電部2と、風力発電部2を格納する格納庫4と、風力発電部2を昇降しこの風力発電部を下降し格納庫4に格納する昇降機構3と、格納庫4に格納された前記風車に風を導く風導部9と、を有する。
【選択図】図10Provided is a wind power generator capable of effectively generating power and preventing damage due to strong winds.
A wind turbine generator 1 includes a wind power generator 2 including a first wind turbine and a second wind turbine rotating in a wind direction, a hangar 4 for storing the wind power generator 2, and a wind power generator 2 being moved up and down. The wind power generation unit includes a lifting mechanism 3 that lowers the wind power generation unit and stores it in the hangar 4, and a wind guide portion 9 that guides wind to the windmill stored in the hangar 4.
[Selection] Figure 10
Description
本発明は、風力発電装置に関する。 The present invention relates to a wind turbine generator.
自然エネルギーを活用する発電方法の一つとして、風により風車が回転することで発電する風力発電がある。風力発電は天候に左右される部分が大きく、風が弱い場合は風車の回転が弱く効果的に発電することができない。一方、風が強い場合は、風車が回転し過ぎること等により破損するおそれがある。このため、強風による風車の破損を防止する構成が用いられている。 As one of the power generation methods that utilize natural energy, there is wind power generation that generates power by rotating a windmill by wind. Wind power generation is largely affected by the weather, and when the wind is weak, the windmills are so slow that they cannot generate electricity effectively. On the other hand, when the wind is strong, the windmill may be damaged due to excessive rotation. For this reason, the structure which prevents the damage of the windmill by a strong wind is used.
特許文献1には、風車付き風力発電装置を装備した建築物において、風車を風が受け易い勾配屋根の屋根面より突出した位置と、風を受けにくい勾配屋根の屋根面より突出しない位置とすることが可能なように風力発電装置が昇降可能に設定された建築物が開示されている。
In
特許文献2には、風速計を風力発電機の設置塔上付近に設け、この風速計の指示値により風力発電機本体の高さを変えるような制御を行なう制御装置を附加することにより、発電機本体の強風時の降下、また風速が低下してきたときの再上昇の制御を行なう風力発電昇降制御装置が開示されている。
In
しかしながら、風力発電機を風から保護することは、発電の効率を低下させることにつながる。このため、従来の技術においては、効果的な発電と、強風による破損の防止との両立が十分でないという問題があった。 However, protecting the wind power generator from the wind leads to a decrease in power generation efficiency. For this reason, in the prior art, there was a problem that both effective power generation and prevention of breakage due to strong winds were not sufficient.
本発明は、効果的に発電しつつ、強風による破損を防止することができる風力発電装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the wind power generator which can prevent the damage | damage by a strong wind, generating electric power effectively.
上記目的を達成するために、本発明の一つの態様としての風力発電装置は、風方向に対峙して回転する風車と、前記風車を格納する格納庫と、前記風車を昇降し、該風車を下降させて前記格納庫に格納する昇降機構と、前記格納庫に格納された前記風車に風を導く風導部と、を有する。
これにより、効果的に発電しつつ、強風による破損を防止することができる。
In order to achieve the above object, a wind turbine generator according to one aspect of the present invention includes a windmill rotating in a wind direction, a hangar for storing the windmill, and moving the windmill up and down and lowering the windmill. And an elevating mechanism for storing in the hangar, and a wind guide portion for guiding wind to the windmill stored in the hangar.
Thereby, the damage by a strong wind can be prevented, producing electric power effectively.
好適には、前記格納庫の壁部には開口が形成され、前記風導部は、前記開口の連通状態を調整する開口調整部を備える。
これにより、強風による破損を防止している状態においても、より効果的に発電を維持することができる。
Preferably, an opening is formed in the wall portion of the hangar, and the air guide portion includes an opening adjusting portion that adjusts a communication state of the opening.
As a result, power generation can be more effectively maintained even in a state where damage due to strong winds is prevented.
好適には、風速を検出する風速検出器と、前記風速検出器の検出結果に基づいて前記開口調整部を制御する前記制御部と、をさらに有する。
これにより、本構成を有しない場合と比較して、強風による破損を防止している状態においても、より一層効果的に発電を維持することができる。
Preferably, the apparatus further includes a wind speed detector that detects a wind speed, and the control unit that controls the opening adjustment unit based on a detection result of the wind speed detector.
Thereby, compared with the case where it does not have this structure, even in the state which has prevented the damage by a strong wind, it can maintain electric power generation more effectively.
好適には、前記制御部は、前記風速検出器の検出結果に基づいて前記昇降機構を制御する。
これにより、発電に適した風を効果的に風車に当てることができる。
Suitably, the said control part controls the said raising / lowering mechanism based on the detection result of the said wind speed detector.
Thereby, the wind suitable for electric power generation can be effectively applied to a windmill.
好適には、前記風速検出器が検出する風速が予め定められた値以上である場合に、前記昇降機構は前記風車を下降させる。
これにより、本構成を有しない場合と比較して、強風による破損をより一層防止することができる。
Preferably, when the wind speed detected by the wind speed detector is equal to or higher than a predetermined value, the elevating mechanism lowers the windmill.
Thereby, compared with the case where it does not have this structure, the damage by a strong wind can be prevented further.
好適には、前記風速検出器が検出する風速が予め定められた値未満である場合に、前記昇降機構は前記風車を上昇させる。
これにより、本構成を有しない場合と比較して、発電に適した風をより一層効果的に風車に当てることができる。
Preferably, when the wind speed detected by the wind speed detector is less than a predetermined value, the lifting mechanism raises the windmill.
Thereby, compared with the case where it does not have this structure, the wind suitable for electric power generation can be more effectively applied to a windmill.
本発明によれば、効果的に発電しつつ、強風による破損を防止することができる風力発電装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wind power generator which can prevent the damage | damage by a strong wind can be provided, producing electric power effectively.
[第一の実施形態]
本発明の第一の実施形態について説明する。
図1は、風力発電装置1の全体概略図を示す。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an overall schematic diagram of a
風力発電装置1は、風により発電する風力発電部2と、昇降機構3と、風力発電部2及び昇降機構3を格納する格納庫4と、風速を検出する風速検出器5と、制御部6とを有する。
The
風力発電部2は発電機7を備え、この発電機7には蓄電池8が電気的に接続されている。発電機7で発電した電気は、蓄電池8に蓄電されるようになっている。なお、発電機7を外部の電気機構(非図示)と電気的に接続して、この電気機構に発電した電気を送るようにしてもよい。
The wind
昇降機構3は、風力発電部2を昇降し、この風力発電部2を下降させて格納庫4に格納する。昇降機構3は、伸縮する伸縮部3aと、この伸縮部3aを傾斜自在に支持する支持部3bとを備える。
昇降機構3は、蓄電池8から電力を得て動作する。なお、昇降機構3は、発電機7や外部の電源装置から電力を得て動作するようにしてもよいし、
The
The
格納庫4はシェルターとして機能し、この格納庫4内に格納することで装置等を嵐や雷雨等の災害から保護する。格納庫4は内部に空間を有する略直方体状(角筒状)に形成されており、側方が壁部4aによって囲まれている。壁部4aには、この格納庫4内に風を導く風導部9が設けられている。
風速検出器5は、風力発電部2から離れた位置(例えば200m程度)に設けられており、風速を検出する。
The
The wind speed detector 5 is provided at a position (for example, about 200 m) away from the wind
制御部6は、風速検出器5の検出結果に基づいて昇降機構3及び風導部9を制御する。例えば制御部6は、風速検出器5の検出結果に基づいて風力発電部2に導かれる風速を算出し、この算出結果に応じて昇降機構3及び風導部9を動作させる。
The
図2は、風力発電部2の斜視図を示す。
風力発電部2は、風胴体12を有する。風胴体12の前側には第一集風盤14が配置され、風胴体12の後側には第二集風盤16が配置されている。第二集風盤16の前側には、風取入口18が設けられている。風胴体12の最後部には、2枚の垂直尾翼20が設けられている。
FIG. 2 is a perspective view of the wind
The wind
風胴体12の略中央には、第一の扉22が開閉自在に設けられている。風胴体12の内側には中心軸26が配置されており、この中心軸26内に発電機7が設けられている。発電機7が風胴体12及び中心軸26の内側に設けられているため、この発電機7から生じる音の外部へ漏れが抑制される。風胴体12及び中心軸26の内側を、例えば炭素繊維等で覆うことで、より効果的に音漏れが防止される。
A
風胴体12と中心軸26との間を、風が通過する構成となっている。このため、発電機7が効果的に冷却される。
中心軸26には第二の扉28が設けられており、第一の扉22及び第二の扉28を開くことで、中心軸26内の発電機7等の点検や修理時等が容易に行われる。
The wind passes between the
The
風胴体12は、昇降機構3に支持された基台34に対して、主軸36を介して水平方向に対して回転自在なように保持されている。基台34の材料には、例えば鉄等が用いられる。
基台34と主軸36との間には、軸受けとして永久磁石38が設けられており、この永久磁石38同士の反発によって主軸36が基台34に対して磁気浮上するようになっている。このため、垂直尾翼20の機能と合せて、風胴体12、第一集風盤14及び第二集風盤16が風向きに対向しやすい。また、主軸36が基台34に対して永久磁石38により磁気浮上しているため、本構成を有さない場合と比較して、動作音が低減する。
The
A
昇降機構3は、風力発電部2を昇降させる。昇降機構3の伸縮部3aが伸びて垂直姿勢に近づいた状態のとき、風力発電部2は最高の位置となる。伸縮部3aが縮んで水平姿勢に近づいた状態のとき、風力発電部2は最低の位置となり格納庫4に格納される。このように、昇降機構3は、風力発電部2を下降させて格納庫4に格納するようになっている。
昇降機構3は、制御部6によって制御される。具体的には、昇降機構3が風力発電部2を昇降させる動作は、風速検出器5が検出する風速に基づいて制御部6により制御される。
The elevating
The elevating
図3は、風力発電部2の骨組を示す。
風胴体12の骨組は、胴枠52と銅リング54とが支持枠56によって支持されて構成される。風胴体12、第一集風盤14及び第二集風盤16の表面及び枠組みの材料には、例えばアルミ合金やジュラルミン合金、チタン合金、硬質プラスチック、強化炭素繊維等が用いられる。
FIG. 3 shows the framework of the wind
The framework of the
次に、風力発電部2の風胴体12の内部の構造の詳細について説明する。
図4は、風力発電部2の側面方向からの断面図を示す。
Next, the details of the internal structure of the
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the wind
中心軸26の前側には第一風車62が配置され、この第一風車62の前方には前端部64が設けられている。中心軸26の後側には、第二風車66が配置されている。中心軸26内の略中央に設けられた発電機7の前後には、自動変速機70が接続されている。発電機7は、自動変速機70を介して第一風車62及び第二風車66に連結されている。
A
本実施形態において自動変速機70は、第一歯車72、第二歯車74、第三歯車76及び第四歯車78により構成されている。自動変速機70は、第一風車62及び第二風車66の回転数に応じて第一歯車72、第二歯車74、第三歯車76及び第四歯車78の歯車比を変更して、発電機7の回転速度を調整する。
In this embodiment, the
次に、第一風車62及びその周辺構造について説明する。
図5(a)は第一風車62及びその周辺構造の側面図を示し、図5(b)は第一風車62の正面図を示す。
図6は、前端部64によって変向される風の流れの概略を示す。
第一風車62の前方に前端部64が設けられているという点を除いて、第二風車66は第一風車62と同様の構成となっている。
Next, the
5A shows a side view of the
FIG. 6 shows an outline of the flow of wind turned by the
The
前端部64は例えば円錐状であり、この前端部64の円錐面には円錐面に沿って斜めに形成された薄板状(衝立状)の風誘導筋80が設けられている。前端部64は、風誘導筋80に沿って風を後方に流すようになっている。風誘導筋80は、前端部64が受けた風を、第一風車62の回転方向に角度をもつようにして第一風車62へ流れるように誘導する。このようにして変向された風は、第一風車62を通過し、この変向された風向きで第二風車66へ向かって風胴体12内を通り抜ける(図6参照)。
第一風車62及び第二風車66は、風方向に対峙して回転するようになっている。
The
The
第一風車62(及び第二風車66)は、制動盤82と軸受け84と風車羽根86とを備え、自動変速機70の第一歯車72に連結している。第一風車62(及び第二風車66)は、制動盤82の略中心に設けられた軸受け84を介して、支持軸90に回転自在に支持されている。
The first windmill 62 (and the second windmill 66) includes a
風車羽根86は、制動盤82の周方向に例えば四枚設けられている(風車羽根86a、86b、86c、86d)。風車羽根86はそれぞれ略平面状であり、平面が支持軸90に対して垂直となる位置から傾くようにして設けられている。
具体的には、図5(b)において、制動盤82の上方に位置する風車羽根86aは、左側が手前となり右側が奥となるように配置されている。下方に位置する風車羽根86bは、左側が奥となり右側が手前となるように配置されている。右方に位置する風車羽根86cは、上側が手間となり下側が奥となるように配置されている。左方に位置する風車羽根86dは、上側が奥となり下側が手前となるように配置されている。
For example, four
Specifically, in FIG. 5B, the
制動盤82の前後には、電動モータで駆動する規制部としての電動ブレーキ92が設けられている。本実施形態においては、電動ブレーキ92は、支持軸90を挟むようにして対向するように二つ配置されている。電動ブレーキ92は、制動盤82を前後方向から抑え、第一風車62(及び第二風車66)の回転を制止する。第一風車62(及び第二風車66)の回転を規制することで、風力発電部2の修理や点検等が容易に行われる。
Before and after the
電動ブレーキ92は、ブレーキが開放される方向(制動盤82から離れる方向)へ、例えばばね等の弾性部材(非図示)によって付勢されている。風力発電部2が発電する通常時においては、電動ブレーキ92は制動盤82から離れるようになっている。このため、風力発電部2が発電する際に、電動ブレーキ92が第一風車62(及び第二風車66)の回転を阻害することが防止される。
第一風車62(及び第二風車66)の回転を止める場合は、電動ブレーキ92の電気モータに対して弾性部材の弾性力に抗するモータ回転トルクを発生する電流を通電する。これにより、電動ブレーキ92が制動盤82を挟むようにして抑え、第一風車62(及び第二風車66)の回転が制止される。
The
When stopping the rotation of the first windmill 62 (and the second windmill 66), a current that generates a motor rotation torque against the elastic force of the elastic member is applied to the electric motor of the
次に、第一集風盤14及び第二集風盤16の構成について説明する。
第二集風盤16は、第一集風盤14と同様の構成となっているため、以下、第一集風盤14を例に説明する。
図7は、第一集風盤14の正面図を示す。
図8は、第一集風盤14の集風羽根108の概略図を示す。
Next, the structure of the 1st
Since the second
FIG. 7 shows a front view of the first
FIG. 8 is a schematic view of the
第一集風盤14は、円形の外枠100を有する。外枠100の内側には十二角形状の内枠102が設けられており、この内枠102の内側には風胴枠104が配置されている。風胴枠104は、十二本の軸枠106によって外枠100に連結されている。
The first
内枠102には、集風羽根108が周方向に十二枚設けられている。集風羽根108は、取付部108aによって内枠102に回転自在に取り付けられている。
取付部108aの両側にはスプリング110が設けられ、このスプリング110の一端110aは軸枠106に掛けられ、スプリング110の他端110bは集風羽根108の裏側に止められている。このため、集風羽根108は、風速に応じて開閉自在となっている。具体的には、集風羽根108は、通常は閉じた状態であり、所定の風速「v1」以上の風を受けた場合にスプリング110の付勢に抗して開いた状態となる。
The
A
集風羽根108が開いた状態となる所定の風速「v1」はその設計により適宜変更することができ、集風羽根108は発電機7が効果的に発電する風速に合わせて設計される。
第一集風盤14は上記構成に限らず、用途に応じて適宜変更することができる。例えば、第一集風盤14の径を変更してもよいし、内枠102を十六角、二十四角等に変更してもよいし、それに合わせて集風羽根108の枚数を変更するようにしてもよい。
The predetermined wind speed “v 1 ” at which the
The first
集風羽根108の軸枠106側及び風胴枠104側には、ゴムシート加工されたゴムシート部112が設けられている。ゴムシート部112は、集風羽根108が閉じている場合、軸枠106及び風胴枠104に密着している。
集風羽根108の軸枠106側の一方(図8において右側)には、周方向で隣り合う一方の他の集風羽根108と重なる風漏れ防止部114が設けられている。風漏れ防止部114は、隣り合う集風羽根108の間を風が通り抜ける(風が漏れる)のを防止する。風漏れ防止部114は、集風羽根108の両方の軸枠106側に設けるようにしてもよい。
On the
On one side (right side in FIG. 8) of the
次に、格納庫4の風導部9の詳細について説明する。
図9は、風導部9の概略及びその動作を表す図を示す。
Next, the detail of the
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the
格納庫4の上方の開放された箇所には、蓋体118が配置されるようになっている。格納庫4が蓋体118によって閉じられることで、この格納庫4の内部がより保護される状態となる。
A
風導部9は、格納庫4の対向する壁部4aの二箇所に形成された円形の開口120と、これら開口120の連通状態を調整する開口調整部122とにより構成される。
開口120は、風力発電部2が格納庫4に格納された場合における第一風車62や第二風車66等と同等の高さとなる位置に、壁部4aの周方向全体にわたるようにして形成されている。
The
The
開口調整部122は、格納庫4内外を連通する位置及び開口120の開いている度合(開度)を調整する。開口調整部122は、制御部6によって制御される。具体的には、開口調整部122が開口120の連通状態を調整する動作は、風速検出器5が検出する風速に基づいて制御部6により制御される。
The
本実施形態において開口調整部122は、二つの調整部材124を備える。
調整部材124は半円状に窪んだ形状となっており、二つの調整部材124は半円状に窪んだ部分がお互いに対向するようにして配置されている。調整部材124は、それぞれが重なり合えるように移動自在に構成されている。
In the present embodiment, the
The
図9(a)に示すように、二つの調整部材124が重なっている場合、開口120は閉じられた状態となる。
As shown in FIG. 9A, when the two adjusting
図9(b)に示すように、二つの調整部材124が離れる方向に移動すると、これら二つの調整部材124の半円状の窪みが合わさり円形の穴126が形成される。このため、穴126の形成された部分においては、開口120が連通し開かれた状態となる。この際、格納庫4の中心に対して対称となる二か所で開口120が開かれた状態となる。
端部材124bの半円状の窪みの合わさり方を調整することで、穴126の大きさが変化する。穴126の大きさを調整することで、開口120の開度が調整される。
As shown in FIG. 9B, when the two adjusting
The size of the
次に、風力発電装置1の動作について説明する。
まず、昇降機構3による風力発電部2の昇降動作について説明する。
図10は、昇降機構3が風力発電部2を昇降させる動作を説明する図である。風力発電部2に導かれる風速は、風速検出器5の検出結果に基づいて制御部6によって算出される。
Next, the operation of the
First, the raising / lowering operation | movement of the wind
FIG. 10 is a diagram illustrating an operation in which the
図10(a)に示すように、昇降機構3は、風胴体12に風を取り込み易くするように、風力発電部2を最高の位置に上昇させる。風速が増加し所定の値「v1」以上になると、集風羽根108が開かれる。これにより風力発電部2が受ける風力が緩和される。
As shown to Fig.10 (a), the raising /
集風羽根108が開かれた状態でさらに風速が増加し、風速が所定の値「v2(v2>v1)」以上になると、昇降機構3は、風速が所定の値「v2」未満となる位置(図10(b))まで風力発電部2を下降させる。
なお、所定の値「v2」は、風力発電部2の設置個所等に応じて適宜設定することができ、風力発電部2が破損するおそれのある風速に合わせて設定される。
When the wind speed further increases with the
The predetermined value “v 2 ” can be appropriately set according to the installation location of the wind
風速が増加し、この下降された位置(図10(b))においても風速が所定の値「v2」以上になると、昇降機構3は、風力発電部2をさらに下降させて格納庫4に格納する(図10(c))。これにより、風力発電部2が強風にさらされることが防止される。
格納庫4の上方を蓋体118で閉じることで、この格納庫4内に格納された風力発電部2は、災害等による破損からより保護されることとなる。
When the wind speed increases and the wind speed becomes equal to or higher than the predetermined value “v 2 ” even at the lowered position (FIG. 10B), the
By closing the upper portion of the
この状態において、風導部9は、格納庫4内に格納された風力発電部2に風を導く。具体的には、開口調整部122は、風速検出器5により検出された風の方向に対応する位置において、風速が所定の値「v2」未満で最大となるように開度を調整して開口120を連通させる。これにより、風力発電部2は、格納庫4に格納されている状態においても、発電を維持することとなる。このように、風力発電部2の破損を抑制しつつ、発電の機会がより多く確保される。
In this state, the
風速がさらに増加し、風力発電部2が格納庫4に格納されている状態においても風速が所定の値「v2」以上になると、開口調整部122は開口120を閉じる。
When the wind speed further increases and the wind speed becomes equal to or greater than the predetermined value “v 2 ” even when the wind
一方、風速が減少し所定の値「v2」未満になると、風導部9は格納庫4内に風を導く。
On the other hand, when the wind speed decreases and becomes less than the predetermined value “v 2 ”, the
さらに風速が減少し、風力発電部2が格納庫4に格納されている状態において所定時間以上、風速が所定の値「v1」未満になると、蓋体118を移動して格納庫4の上方を開放する。そして、昇降機構3が風胴体12を上昇させる。これに合わせて、開口調整部122は開口120を閉じる。
なお、風力発電部2が格納庫4に格納されていない状態(上昇している状態)において、開口120が開かれているようにしてもよい。
When the wind speed further decreases and the wind speed is less than the predetermined value “v 1 ” for a predetermined time or longer in the state where the wind
The
このように、風力発電装置1は、集風羽根108と昇降機構3とにより風胴体12を通過する風の風速を調整するとともに、格納庫4に風力発電部2を格納しながら発電する機会を確保することで、上記構成を有さない場合と比較して、風胴体12が風速「v1」以上「v2」未満の風を効率的に受け付けられるようになっている。このため、風力発電装置1は、効果的に発電するとともに、強風による破損を防止することができる。
As described above, the
次いで、風速「v1」未満である場合及び風速「v1」以上である場合の、風胴体12内を通過する風の動きについて説明する。
図11及び図12は風力発電部2の側面図であり、図11は風速「v1」未満の場合の風の動きを示し、図12は風速「v1」以上の場合の風の動きを示す。
Next, the movement of the wind passing through the
11 and 12 are side views of the wind
図11に示すように、風速が「v1」未満(微風132)である場合、集風羽根108は閉じた状態にある。
この場合、第一集風盤14が受けた微風132は、風胴体12内へ導かれ第一風車62を回転させる。第一風車62を通過した微風132は、風胴体12内を通り、第二風車66を回転させる。前端部64が受けた微風132は、風誘導筋80によって、第一風車62の回転方向に角度をもつようにして第一風車62を回転させ通過し、変向された風向きで風胴体12内を通り第二風車66を回転させる。
第二集風盤16が受けた微風132は、風取入口18から風胴体12内に取り入れられ、第二風車66を回転させる。第二風車66を通過した微風132は、垂直尾翼20に向かう。
As shown in FIG. 11, when the wind speed is less than “v 1 ” (light breeze 132), the
In this case, the
The
このようにして回転した第一風車62及び第二風車66の回転力が、自動変速機70を介して発電機7に伝えられ、この発電機7が発電する。微風132は、その勢いが増されるように風胴体12内を通過する。このため、風力発電部2によれば、微風132であっても効果的に発電される。
The rotational forces of the
図12に示すように、風速が「v1」以上(強風134)である場合、強風134によって集風羽根108が開かれる。集風羽根108を開いた強風134は、風胴体12外を通過する。このように、所定の風力以上の風の一部が風力発電部2の後方へ逃がされるようになっているため、風力発電装置1は転倒等の風害を受けることが抑制される。
As shown in FIG. 12, when the wind speed is equal to or higher than “v 1 ” (strong wind 134), the
風胴体12内へ進入する強風134は、第一風車62を回転させる。第一風車62を通過した強風134は、風胴体12内を通り第二風車66を回転させる。前端部64が受けた強風134は、風誘導筋80によって、第一風車62の回転方向に角度をもつようにして第一風車62を回転させ通過し、変向された風向きで風胴体12内を通り第二風車66を回転させる。
このようにして回転した第一風車62及び第二風車66の回転力が、自動変速機70を介して発電機7に伝えられ、発電機7が発電する。
The
The rotational forces of the
開口120は、格納庫4の中心に対して対称となる二か所で開かれる構成に限らず、格納庫4内の風力発電部2を風が通過しやすくなるように適宜設定することができる。
調整部材124は半円状に窪んだ形状に限らず、四角等の多角形状としてもよい。
The
The
[第二の実施形態]
次に、第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では直方体状の格納庫4を備えていたのに対し、第二の実施形態では略円筒状の格納庫204を備えており、この点で両者は異なる。
図13は、格納庫204の概略及び風導部209の動作を表す図を示す。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the
FIG. 13 is a diagram illustrating the outline of the
格納庫204はシェルターとして機能し、この格納庫204内に格納することで装置等を嵐や雷雨等の災害から保護する。格納庫204は略円筒状に形成されており、側方が壁部204aによって囲まれている。壁部204aには、この格納庫204内に風を導く風導部209が設けられている。
格納庫204の上方の開放された箇所には、蓋体218が配置されるようになっている。格納庫204が蓋体218によって閉じられることで、この格納庫4の内部がより保護される状態となる。
The
A
風導部209は、格納庫204の壁部204aに形成された開口220と、この開口220の連通状態を調整する開口調整部222とにより構成される。
開口220は、風力発電部2が格納庫4に格納された場合における第一風車62や第二風車66等と同等の高さとなる位置に、壁部204aの周方向全体にわたるようにして形成されている。
The
The
開口調整部222は、格納庫204内外を連通する位置及び開口220の開いている度合(開度)を調整する。開口調整部222は、制御部6によって制御される。具体的には、開口調整部222が開口220の連通状態を調整する動作は、風速検出器5が検出する風速に基づいて制御部6により制御される。
The
本実施形態において開口調整部222は、二つの調整部材224を備える。
調整部材224は、格納庫204の周方向の略半分の長さの帯状の帯状部材224aと、この帯状部材224aの両端に設けられこの帯状部材224aに対して端部近傍で長手方向に移動自在な端部材224bとにより構成される。調整部材224は、開口220を覆うようにして配置されている。端部材224bの端部は、半円状に窪んだ形状となっている。二つの調整部材224は格納庫4の周方向に対して移動自在であり、少なくともそれぞれの端部材224bが重なり合えるように構成されている。
In the present embodiment, the
The
図13(a)に示すように、二つの調整部材224の端部材224bが重なっている場合、開口220は閉じられた状態となる。
As shown in FIG. 13A, when the
図13(b)に示すように、二つの調整部材224の端部材224bが離れる方向に移動すると、二つの端部材224bの半円状の窪みが合わさり円形の穴226が形成される。このため、穴226の形成された部分においては、開口220が連通し開かれた状態となる。この際、格納庫204の中心に対して対称となる二か所で開口220が開かれた状態となる。
端部材224bの半円状の窪みの合わさり方を調整することで、穴226の大きさが変化する。穴226の大きさを調整することで、開口220の開度が調整される。
As shown in FIG. 13B, when the
The size of the
図13(c)に示すように、二つの調整部材224それぞれが周方向に移動すると、これに伴って端部材224bが移動する。これにより、格納庫4の周方向に対して開く穴226の位置が調整される。
このように、風力発電部2が格納庫204に格納されている状態においても、この風力発電部2に対して適宜風が導かれ発電を維持するようになっている。
As shown in FIG. 13C, when each of the two adjusting
Thus, even in a state where the wind
格納庫204は、略円筒形状に限らず、断面が四角等の多角形である筒状としてもよい。
また、風導部209は、周方向全体にわたる開口220を形成することに限らず、格納庫204内に風を取り入れやすい構造に適宜設計することができる。例えば、円形の開口を格納庫204の壁部204aに複数設け、これら複数の開口の連通状態を適宜調整するようにしてもよい。あるいは、格納庫204の所定の位置に開口を形成し、この開口が風向きに合うように格納庫204自体を回転するようにしてもよい。
The
Further, the
開口220は、格納庫204の中心に対して対称となる二か所で開かれる構成に限らず、格納庫204内の風力発電部2を風が通過しやすくなるように適宜設定することができる。
調整部材224の端部材224bの端部は半円状に窪んだ形状に限らず、四角等の多角形状にしてもよい。
The
The end of the
上記実施形態においては、風速検出器5が風力発電部2から離れた位置に設けられている場合について説明したが、これに限らず、風速検出器5を風力発電部2の風胴体12内に設けるようにしてもよい。
In the said embodiment, although the case where the wind speed detector 5 was provided in the position away from the wind
第一の実施形態における蓋体118及び第二の実施形態における蓋体218は、制御部6によって制御されるようにしてもよい。具体的には、蓋体118が格納庫4を開閉する動作及び蓋体218が格納庫204を開閉する動作を、風速検出器5が検出する風速に基づいて制御部6により制御するようにしてもよい。
The
風力発電部2は、小型化しやすい構成であるため、風を多く受ける漁船や客船、軍艦等の船舶、あるいは、ビル等の建物の屋上等に設置することができる。
Since the wind
風力発電部2は、発電機7により発電した電気を、深夜や早朝等の電気使用量の少ない時間帯に蓄電池8に蓄電しておくようにし、昇降機構3による風力発電部2の昇降に蓄電した電気を用いるようにすると、電気の生産・消費がより効率的になる。
The wind
1 風力発電装置
2 風力発電部
3 昇降機構
4 格納庫
4a 壁部
5 風速検出器
6 制御部
7 発電機
8 蓄電池
9 風導部
12 風胴体
14 第一集風盤
16 第二集風盤
20 垂直尾翼
26 中心軸
120 開口
122 開口調整部
124 調整部材
124a 帯状部材
124b 端部材
126 穴
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記風車を格納する格納庫と、
前記風車を昇降し、該風車を下降させて前記格納庫に格納する昇降機構と、
前記格納庫に格納された前記風車に風を導く風導部と、
を有し、
前記格納庫の壁部には開口が形成され、
前記風導部は、前記開口の連通状態を調整する開口調整部を備える風力発電装置。 A windmill rotating against the wind direction,
A hangar for storing the windmill;
An elevating mechanism for raising and lowering the windmill, lowering the windmill and storing it in the hangar;
A wind guide portion for guiding wind to the windmill stored in the hangar;
I have a,
An opening is formed in the wall of the hangar,
The wind guide unit is a wind power generator including an opening adjustment unit that adjusts a communication state of the opening .
前記風速検出器の検出結果に基づいて前記開口調整部を制御する制御部と、
をさらに有する請求項1記載の風力発電装置。 A wind speed detector for detecting the wind speed;
A control unit for controlling the opening adjustment unit based on a detection result of the wind speed detector;
Wind turbine generator according to claim 1, further comprising a.
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