JPH018699Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 ａ 産業上の利用分野 本考案は風力発電装置に関するものであり、強
風に充分耐えられるとともに、強風・弱風時にも
安定的に発電ができる風力発電装置に係るもので
ある。

ｂ 従来の技術 風力発電は太陽光・熱、波力、地熱等とともに
自然のエネルギーをそのまま利用するもので、永
久的に利用可能であるし無公害であり、かつ設置
面積も比較的小さくてよい等の利点がある。しか
し、台風その他の強風時に風車や発電機を如何に
保護するか、また強風・弱風時に如何に安定的に
発電するか等が課題である。そこで従来から幾つ
かのものが提案されており、例えば実開昭51−
109337号公報に記載の如く、サボニウス風車にお
いて、風速に応じて風車の翼を遮蔽物の中に出し
入れし、風量をコントロールして風速の変化に対
しほぼ一定の回転数が得られるようにしたものが
提案されている。

また特開昭54−132034号公報に記載の如く、軸
受けに回転自在に取付けた羽根を有する回転体の
回りに、回転体の回転の中心を原点とする円の接
線に対して同一の向きで、互いに適当な間隔をも
つて配置した案内羽根を有する回転装置が提案さ
れている。それに加えて、その隣り合う各々の案
内羽根の間または外側に、任意の角度に調節でき
る第２の案内羽根を設けるものもある。

ｃ 考案が解決しようとする問題点 前記の従来技術は各々長所を有するものではあ
るが、前者即ち風車の翼を遮蔽物の中に出し入れ
するものは、小型の装置ならばともかく大型装置
では、風車の翼または遮蔽物全体を昇降させるの
に大きな力が必要となり、また風速に即応して風
量を微調整することが難しい。

他方、後者即ち回転体の周囲に同一方向を向い
た案内羽根を設けたり、その案内羽根の間または
外側に角度調節のできる第２の案内羽根を設けた
ものは、垂直軸に設けた回転羽根を回すために、
案内羽根で風を回転羽根の片側にのみ集めてい
る。そのため案内羽根には充分な風を集める効果
はないし、また回転羽根を回した後の風は、案内
羽根が全て同一方向を向いていので、導風側と反
対側で装置外へ排出され難く、内部に滞流する可
能性が大きい。むしろ風の流入や回転羽根の回転
を妨げることも考えられるのである。

本考案は、従来の風力発電装置が有する上記の
如き問題点を解決しようとするものである。即ち
その目的ところは、台風時の如き強風にも充分に
耐える強度をもつ構成であるとともに、弱風や強
風時にそれに即応して風を集めたり減らしたりし
て、内部の風車への風当りを調節でき、安定的な
発電が可能な風力発電装置を提供することにあ
る。

ロ 考案の構成 ａ 問題点を解決するための手段 本考案の風力発電装置は、水平軸１の回りに回
転する発電用風車２の支持柱３の周囲に、それを
囲む如く多数枚の開閉用板４を各々上・下の軸５
で可回動に立設し、 各開閉用板４に風量調節用弁１１付きの風量調
節用横孔９と、常時開口の小さい導風用口１２を
設けるとともに、開閉用板４の上・下の軸５を、
該板４を開閉可能に開閉板制御用モータ８と接続
し、 上記風量調節用弁１１は、風量調節用横孔９の
前側寄りに、開閉用板４の閉止時に風力に応じた
後退で開口量を減少すべく、調節用バネ１０で支
持して設け、 かつ上記開閉板制御用モータ８は、一定の風力
以上時に開閉用板４を閉止状とするため風力を検
知する風力検知手段７に接続するとともに、一定
の風力以下時に各開閉用板４を風向と平行状に向
かせるため風向を検知する風向検知手段６に接続
してなるものである。

上記構成において、各開閉用板４の風量調節用
横孔９は外側ほど大きいテーパ状としておくこと
が望ましい。また風向検知手段６と風力検知手段
７と制御モータ８との関係は、一定の風賄例えば
風速７ｍ／秒の場合を基準として、それ以下の通
常の風力の場合には制御用モータ８は風力検知手
段７によつて作動せず、風向検知手段６による風
向きの信号のみによつて回動して、各開閉用板４
が風向きと平行状になるように設定する。そして
風速７ｍ／秒以上の強風時には、制御用モータ８
は風向検知手段６による風向きの信号は関係な
く、風力検知手段７からの信号を受けて開閉用板
４を閉止させるように設定しておく。

また調節用弁１１は、通常の風力時には調節用
バネ１０の力の方が強くて調節用横孔９を開口さ
せているように形成してある。そして該調節用バ
ネ１０の強さは、調節用弁１１に一定以上の強い
風力例えば風速20ｍ／秒に相当する風力が加わつ
た際には風力に負けて完全に後退し、調節用横孔
９を閉止するようにしておく。なお常時開口の導
風用口１２は、調節用弁１１の中央に形成したも
のでよいが、他に例えば強風時に該弁１１が調節
用横孔９を密閉せず、両側に少し間隙を残すよう
にしてその間隙を導風用口１２としてもよく、さ
らには各開閉用板４間の間隙を導風用口１２とし
てもよい。なお、図示例では各開閉用板４は、上
下方向に一枚ものであるが、本考案の発電装置を
大型とする場合、開閉用板４を上下の軸５を介し
て上下方向に複数枚接続すればよい。また風力は
一般に地上から上方にいく程強いので、導風用口
１２も地上から上方にいく程小さめに形成してお
くことが望ましい。

図において、１３は天板、１４は底板、１５は
発電機である。

ｂ 作用 本考案の作動状態は、弱風時または風速が例え
ば７ｍ／秒までの通常の風力時においては、各開
閉用板４の制御用モータ８は風向検知手段６の信
号を受けて各々が回動し、第１図の実線で示す如
く全開閉用板４が風向きと平行状になる。そのた
め風は開閉用板４に妨げられることなく、むしろ
整流されて本装置内に流入して中央の発電用風車
２を回転させて発電し、その後は反対側の同じく
平行状の開閉用板４の間から何ら妨げられずに流
出していく。また時々風向きが変わるような場合
も同じく風向検知手段６による信号により、各開
閉用板４の各制御用モータ８が各々必要量だけ回
動して、全開閉用板４を前記と同様に全て風向き
と平行状にする。そのため弱風時や通常の風力時
には、その風を効率よく利用して発電用風車２を
回すことになる。

次に、風力が例えば風速７ｍ／秒を越えるよう
な場合には、風向きには関係なく風力検知手段７
の信号を受けて制御用モータ８が回動し、全開閉
用板４は第１図の２点鎖線で示す如く閉じられ
る。但し、それで発電用風車２が停止するのでは
なく、各開閉用板４において調節用弁１１が、バ
ネ１０により風力に応じて調節用横孔９を開口さ
せている。それゆえ風の一部は該横孔９から流入
し、風車２を回した後に反対側の開閉用板４の調
節用横孔９から流出していく。

さらに台風その他の強風時には、全開閉用板４
は前記と同様に閉じたままであり、また各風量調
節用横孔９も調節用弁１１ぎ風圧によりバネ１０
に抗して後退し、調節用横孔９を閉じる。この
際、導風用口１２を調節弁１１の中央に設けたも
のでは、調節用弁１１が調節用横孔９を完全に閉
止しても、中央の導風用口１２から風が導入され
て発電用風車２を回わし、反対側の調節用横孔９
から流出する。また導風用口１２を調節用弁１１
と調節用横孔９との間隙としてあれば、その間隙
の導風用口から風が導入されて風車２を回わすこ
とになり、やまり安定的に発電される。

なお風が弱まれば、再び風向検知手段６が優先
してその信号で前記と同様に全開閉用板４が開か
れ、風が流入して発電用風車２を回わす。また上
記とは異なり、開閉用板４を強風時にも少しだけ
開いているようにすることも可能である。

ハ 考案の効果 以上で明かな如く、本考案は次の如き効果を奏
する。

〔ａ〕 例えば台風時の如き強風に対しても、発
電用風車・発電機は何ら損傷を受けない。即
ち、風車等が単独で立設されているものでは、
強風時に倒壊その他損傷を受ける。しかし本考
案では、発電用風車等の周囲にそれを囲繞する
如く開閉用板を立設してあり、強風時にはそれ
が閉じるので内部の風車等は倒壊や損傷を受け
ない。またその開閉用板は、それが閉じた際に
風を全く通さぬのではなく少しは通して逃すこ
とになるから、開閉用板に加わる風力は軽減さ
れており、開閉用板が倒壊・損傷することもな
い。

〔ｂ〕 弱風時や強風時にも安定的な発電ができ
る。即ち、従来のものでは弱風や強風に即応し
て発電用風車への風当りの調節ができないか、
または不充分で安定した発電ができなかつた。
これに対して本考案では、弱風または通常の風
力時には全開閉用板を風向きと平行状にするの
で、風は何ら抵抗を受けずにむしろ整流されて
流入・流出し、風を最大限に利用して発電用風
車を回転できる。

また強風時には全開閉用板は閉じられるが、そ
の際にも各開閉用板の調節用弁が風力に応じて調
節用バネに抗して後退し、調節用横孔からの風の
流入を調節して、適当な風力で風車を回わす。さ
らに風力が強い場合は、調節用弁が調節用横孔を
閉じたとしても導風用口が開口しているので、や
はり発電用風車は適度な風力で回転することにな
り、常に安定的に発電できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示すもので、第１図は天
板から上を省略した通常風力時の平面図、第２図
は通常風力時の風向きと直角方向からの側面図、
第３図は通常風力時の風向きと平行方向からの側
面図、第４図は開閉用板の一部拡大斜視図であ
る。 図面符号１……水平軸、２……発電用風車、３
……支持柱、４……開閉用板、５……軸、６……
風向検知手段、７……風力検知手段、８……制御
用モータ、９……横孔、１０……バネ、１１……
調節用弁、１２……導風用口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水平軸１の回りに回転する発電用風車２の支
   持柱３の周囲に、それを囲む如く多数枚の開閉
   用板４を各々上・下の軸５で可回動に立設し、 各開閉用板４に風量調節用弁１１付きの風量
   調節用横孔９と、常時開口の小さい導風用口１
   ２を設けるとともに、開閉用板４の上・下の軸
   ５を、該板４を開閉可能に開閉板制御用モータ
   ８と接続し、 上記風量調節用弁１１は、風量調節用横孔９
   の前側寄りに、開閉用板４の閉止時に風力に応
   じた後退で開口量を減少すべく、調節用バネ１
   ０で支持して設け、 かつ上記開閉板制御用モータ８は、一定の風
   力以上時に開閉用板４を閉止状とするため風力
   を検知する風力検知手段７に接続するととも
   に、一定の風力以下時に各開閉用板４を風向と
   平行状に向かせるため風向を検知する風向検知
   手段６に接続してなる、風力発電装置。 常時開口の小さい導風用口１２として、開閉
   用板４の風量調節用弁１１の中央部に小孔を形
   成した、実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の風力発電装置。 常時開口の小さい導風用口１２として、各開
   閉用板４間に間〓を設けた、実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の風力発電装置。