JP7277316B2 - 風車翼装置及び風車翼アタッチメント部材 - Google Patents
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Description
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1は、一実施形態に係る風力発電装置を示す側面図であり、図2は、一実施形態に係る風車翼装置を示す斜視図である。図1に示すように、風力発電装置100は、少なくとも1本(例えば3本)の風車翼装置10を備える。風車翼装置10は放射状にハブ104に取り付けられ、風車翼装置10及びハブ104によってロータ102を構成する。風車翼装置10で風を受けると、ロータ102に連結された発電機(不図示)で電力が生成される。ロータ102は、タワー106に上端に設けられたナセル108に支持されている。また、タワー106は、陸上又は水上に設けられた土台構造(基礎構造又は浮体構造等)110に立設されている。
図3は、風車翼12のうち後縁22にセレーション部30を備える部位を示す斜視図であり、図4は、セレーション部30を示す斜視図である。図3に示すように、セレーション部30は、後縁22において山部32と谷部34とが翼長方向に交互に並んだ鋸歯状になるように構成されている。そして、図4に示すように、山部32から谷部34に至る領域において、風車翼12のコード方向に沿ったコード方向断面が、いずれの位置においても翼形状に形成されている。
図8は、一実施形態に係る単体としてのアタッチメント部材40(風車翼アタッチメント部材)を示す斜視図であり、図9は図中のA―A線に沿う模式的断面図である。セレーション部30は、風車翼12の後縁22の少なくとも一部に取り付けられるアタッチメント部材40によって構成される。これによって、セレーション部30を備えない風車翼12の後縁22に、必要に応じてセレーション部30を形成できる。
以下、本発明者等が行った解析結果について説明する。セレーション部を有しない風車翼とセレーション部30を備えた風車翼12との揚抗比(揚力係数/効力係数)を比較すると、セレーション部を有しない風車翼は28.9であるのに対し、セレーション部30を備えた風車翼12は29.8であり、揚抗比が改善しているのを確認できた。
12 風車翼
14 翼根
16 翼先端
18 翼型部
20 前縁
22 後縁
24 第1面
26 第2面
30、030 セレーション部
32、032 山部
32a 稜線
34、034 谷部
34a 谷線
40 アタッチメント部材
42 第1面側壁面
44 第2面側壁面
100 風力発電装置
102 ロータ
104 ハブ
106 タワー
108 ナセル
110 土台構造
W1、W2 コード方向断面
p 等圧線
t1、t2、t3、t4 接線
Claims (8)
- 少なくとも風車翼本体を備える風車翼装置であって、
前記風車翼本体の後縁の少なくとも一部には、山部と谷部とが翼長方向に交互に並んだ鋸歯状のセレーション部が設けられ、
前記山部の稜線および前記谷部の谷線の各々が、前記風車翼本体のコード方向に沿って延在するように構成されており、
前記山部の前記稜線から前記谷部の前記谷線に至る領域において、前記風車翼本体のコード方向に沿ったコード方向断面が、いずれの位置においても翼形状に形成されているとともに、
前記谷部の前記谷線に沿った前記コード方向断面における後縁は、前記山部の前記稜線に沿った前記コード方向断面における後縁よりも前記風車翼本体の前縁側に位置するように構成された
風車翼装置。 - 前記翼形状は、前記山部の先端部から前記谷部の最深部に至る領域に形成されている請求項1に記載の風車翼装置。
- 前記翼形状とは、前記コード方向断面において肉厚が連続的に変化する形状である請求項1又は2に記載の風車翼装置。
- 前記セレーション部は、前記風車翼本体の前記後縁の少なくとも一部に取り付けられるアタッチメント部材として構成される請求項1乃至3の何れか一項に記載の風車翼装置。
- 前記アタッチメント部材は、
前記風車翼本体の第1面上に配置される第1面側壁面と、
前記風車翼本体の第2面上に配置される第2面側壁面であって、前記第1面側壁面と後端部において接続される第2面側壁面と、を含み、
前記風車翼本体の後縁側部分を覆うように前記風車翼本体に対して取り付けられる請求項4に記載の風車翼装置。 - 前記谷部の最深部における前記風車翼本体の第1面側の接線と前記風車翼本体の第2面側の接線とのなす角度が45°以下である請求項1乃至5の何れか一項に記載の風車翼装置。
- 風車翼本体の後縁の少なくとも一部に取り付けられる風車翼アタッチメント部材であって、
前記風車翼アタッチメント部材は、
前記風車翼本体の第1面上に配置される第1面側壁面と、
前記風車翼本体の第2面上に配置される第2面側壁面であって、前記第1面側壁面と後端部において接続される第2面側壁面と、を含み、
前記第1面側壁面および前記第2面側壁面の後端部側は、山部と谷部とが翼長方向に交互に並んだ鋸歯状に形成され、
前記山部の稜線および前記谷部の谷線の各々が、前記風車翼本体のコード方向に沿って延在するように構成されており、
前記山部の前記稜線から前記谷部の前記谷線に至る領域において、前記風車翼本体のコード方向に沿ったコード方向断面が、いずれの位置においても翼形状の一部を形成するように構成されているとともに、
前記谷部の前記谷線に沿った前記コード方向断面における後縁は、前記山部の前記稜線に沿った前記コード方向断面における後縁よりも前記風車翼本体の前縁側に位置するように構成された
風車翼アタッチメント部材。 - 前記風車翼アタッチメント部材は、前記風車翼本体と同等以上の柔軟性を有する材料で構成されている請求項7に記載の風車翼アタッチメント部材。
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