JPH04116675U - 風車翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトで負荷の制御の応答性が良いこと
を目的とする。 【構成】 ローターヘッドの上流側中心と各翼の中心線
よりも前縁側とを索体により締結して構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、風力発電などに適用される風車翼に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、風車翼の負荷制御方法には風車翼のストール特性を利用するストールコ ントロールと、油圧を用いて翼ピッチ角を変える可変ピッチコントロールとがあ り、それぞれ可変制御装置を用い風力に応じて自動的に負荷制御を行わせること ができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のようなストールコントロールは非常に応答が遅く、風車 翼が一時的に過負荷になる危険性がある。また、可変ピッチコントロールは油圧 ユニットなどのために設備が大がかりになり、応答性も良くない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る風車翼は上記課題の解決を目的にしており、ローターヘッドの上 流側中心と各翼の中心線よりも前縁側とを締結する索体を備えた構成を特徴とす る。

【０００５】

【作用】

即ち、本考案に係る風車翼においては、ローターヘッドの上流側中心と各翼の 中心線よりも前縁側とが索体により締結されており、強風の場合は索体の固定点 を中心として翼が自動的に捩れ、可変ピッチ翼と同様に風力エネルギーを逃がし て迅速に負荷の制御が行われ，油圧システムや制御装置などの設備を特に必要と しない。

【０００６】

【実施例】 図１は本考案の一実施例に係る風車翼の構造説明図、図２は作用説明図である 。図において、本実施例に係る風車翼は風力発電に使用される風車の風車翼で、 図１に示すようにローターヘッドｇの中心から支柱ｈがローターヘッドｇの中心 軸の延長方向に突設され、その頂部と各翼ａの央部とがそれぞれ同じ長さのワイ ヤーｄにより締結されている。翼ａにおけるワイヤーｄの固定点は翼ａの中心線 よりも翼ａの前縁ｅ側に少し偏っており、風車翼が一定の回転数で回転している ときに強風が突然吹いて来た場合、各翼ａはその中心線よりも前縁ｅ側がワイヤ ーｄにより拘束されているので弾性により固定点を中心に捩れ、可変ピッチ翼と 同様に風圧によるエネルギーを後方へ逃がして過負荷にならない構造になってい る。

【０００７】 図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ低風速時と高風速時における速度三角形を示し ており、ｕはローターの周速，υは風速、ωは風速の翼に対する相対速度、αは 仰角、添字１，２はそれぞれ低風速時と高風速時とを示す。風速が一定のところ で低風速時と高風速時とにおける負荷を比較すると、単位長さ当たりの負荷は出 力係数Ｃ_p（仰角αの関数）によりＰ＝１／２ρω²×ｌ×Ｃ_p で表わされる。こ こでＣ_p＝Ｃ_p(α)であるが、高風速時には翼がワイヤーの固定点を中心に捩じれ てα₁ ≒α₂ となり、Ｃ_{p 1} ＝Ｃ_{p 2} となる。従って，負荷の比はＰ₂ ／Ｐ₁ ≒ （ω² ／ω₁ ）² となり，ω＝(ｕ² ＋υ²)^1/2 であるので同一円周上（ｕ₁ ＝ ｕ₂ ＝ｕ）ではＰ₂ ／Ｐ₁ ≒（ｕ₂ ＋υ₂ ² ）／(ｕ² ＋υ₁ ² ）となる。また ，通常はｕ≫υであるのでＰ₂ ／Ｐ₁ ≒１となり、負荷は一定となる。

【０００８】 このように、本風車翼は翼ａの中心線よりも少し前縁ｅ側の央部をワイヤーｄ により連結しておくことにより，強風になるとワイヤーｄの固定点を中心に弾性 で翼ａが捩れ，可変ピッチ翼と同様に風力エネルギーを逃がして負荷の制御が行 われるので，可変ピッチコントロールのように油圧システムや制御装置などの設 備を特に必要とせず、非常にコンパクトで安価である。なお、翼ａにおけるワイ ヤーｄの固定点を翼ａの長さ方向にずらすことにより翼ａの振動モードを変える ことができる。

【０００９】

【考案の効果】

本考案に係る風車翼は前記のように構成されており、強風の場合は自動的に翼 が捩れて迅速に負荷の制御が行われ、油圧システムや制御装置などの設備を特に 必要としないので，コンパクトで応答性が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る風車翼の
正面図、同図（ｂ）はその側面図である。

【図２】図２はその作用説明図である。

【符号の説明】

ａ 翼 ｂ ナセル ｃ タワー ｄ ワイヤー ｅ 前縁 ｇ ローターヘッド ｈ 支柱

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローターヘッドの上流側中心と各翼の中
   心線よりも前縁側とを締結する索体を備えたことを特徴
   とする風車翼。