JPH09112406A - 風車用羽根 - Google Patents
風車用羽根Info
- Publication number
- JPH09112406A JPH09112406A JP7291769A JP29176995A JPH09112406A JP H09112406 A JPH09112406 A JP H09112406A JP 7291769 A JP7291769 A JP 7291769A JP 29176995 A JP29176995 A JP 29176995A JP H09112406 A JPH09112406 A JP H09112406A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind
- flow
- turbulent flow
- wind speed
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims description 3
- 241000283903 Ovis aries Species 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- 235000019687 Lamb Nutrition 0.000 description 3
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広い風速範囲で安定して風力エネルギーを電
力エネルギー等に変換することが出来る風車用羽根を提
供する。 【解決手段】 回転方向に所定の間隔を保つよう並列に
配列した、少なくとも２枚の板状の子骨４ａ，４ｂより
なる複数組の羽根ユニット４を、風車の回転軸３の周囲
に等角度間隔で放射状に取付け、前面から子骨４ａ，４
ｂ間に流入した風の流れが上流域では層流であるが、下
流域では乱流に発達し、しかも風速の増加と共に層流と
乱流との境界が上流側へ移動すると共に、風速が一定値
を超えると前記発達した乱流により羽根ユニット４の回
転が抑制されて減速効果が始まる如く前記複数組の羽根
ユニット４の子骨４ａ，４ｂの受風面をそれぞれ回転面
に対して同方向異角度に傾斜させてある。
力エネルギー等に変換することが出来る風車用羽根を提
供する。 【解決手段】 回転方向に所定の間隔を保つよう並列に
配列した、少なくとも２枚の板状の子骨４ａ，４ｂより
なる複数組の羽根ユニット４を、風車の回転軸３の周囲
に等角度間隔で放射状に取付け、前面から子骨４ａ，４
ｂ間に流入した風の流れが上流域では層流であるが、下
流域では乱流に発達し、しかも風速の増加と共に層流と
乱流との境界が上流側へ移動すると共に、風速が一定値
を超えると前記発達した乱流により羽根ユニット４の回
転が抑制されて減速効果が始まる如く前記複数組の羽根
ユニット４の子骨４ａ，４ｂの受風面をそれぞれ回転面
に対して同方向異角度に傾斜させてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は低風速から高風速
まで広い風速範囲で安定して風力エネルギーを電力エネ
ルギー等に変換することが出来る風車用羽根に関するも
のである。
まで広い風速範囲で安定して風力エネルギーを電力エネ
ルギー等に変換することが出来る風車用羽根に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】 従来の風車用羽根は、回転軸に等角度
間隔で放射状に複数枚の羽根を取付けてあって、そのう
ち低風速で風力エネルギーを取出し、電力エネルギー等
に変換するようにした羽根は、受風面を大きくするた
め、１枚当たりの羽根の面積を大きくしたり、羽根の枚
数を多くしたりして対応し、反対に高風速で風力エネル
ギーを取出すようにした羽根は、１枚当たりの羽根の面
積を小さくしたり、羽根の枚数を少なくしたりして対応
している。
間隔で放射状に複数枚の羽根を取付けてあって、そのう
ち低風速で風力エネルギーを取出し、電力エネルギー等
に変換するようにした羽根は、受風面を大きくするた
め、１枚当たりの羽根の面積を大きくしたり、羽根の枚
数を多くしたりして対応し、反対に高風速で風力エネル
ギーを取出すようにした羽根は、１枚当たりの羽根の面
積を小さくしたり、羽根の枚数を少なくしたりして対応
している。
【０００３】上記低風速用羽根は、突風や台風等の強風
に対しては、機器の損傷を防止するため、羽根にブレー
キを掛けたり、羽根の角度を変えたり、受風面を大きく
するために設けたシート・ブレード等を取り外したりす
る必要があり、また高風速用羽根は、高風速時は特に問
題はないが、低風速下では羽根が回転せず、風力エネル
ギーを取出すことが出来ず、現状では低風速から高風速
まで広い風速範囲に亙って安定して風力エネルギーを電
力エネルギー等に変換することが出来る風車用羽根が存
在しないと言う問題がある。
に対しては、機器の損傷を防止するため、羽根にブレー
キを掛けたり、羽根の角度を変えたり、受風面を大きく
するために設けたシート・ブレード等を取り外したりす
る必要があり、また高風速用羽根は、高風速時は特に問
題はないが、低風速下では羽根が回転せず、風力エネル
ギーを取出すことが出来ず、現状では低風速から高風速
まで広い風速範囲に亙って安定して風力エネルギーを電
力エネルギー等に変換することが出来る風車用羽根が存
在しないと言う問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 解決しようとする課
題は、上記従来の風車用羽根は狭い風速範囲でしか機能
せず、低風速から高風速まで広い風速範囲に亙って安定
して風力エネルギーを電力エネルギー等に変換すること
が出来ないことであって、本発明は上記課題を解決し
た、低風速で回転し始め、高風速でも回転数が略一定
で、気象にあまり左右されず、広い風速範囲で安定して
風力エネルギーを電力エネルギー等に変換することが出
来る風車用羽根を提供するものである。
題は、上記従来の風車用羽根は狭い風速範囲でしか機能
せず、低風速から高風速まで広い風速範囲に亙って安定
して風力エネルギーを電力エネルギー等に変換すること
が出来ないことであって、本発明は上記課題を解決し
た、低風速で回転し始め、高風速でも回転数が略一定
で、気象にあまり左右されず、広い風速範囲で安定して
風力エネルギーを電力エネルギー等に変換することが出
来る風車用羽根を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明は、回転方向に
所定の間隔を保つよう並列に配列した、少なくとも２枚
の板状の子骨４ａ，４ｂよりなる複数組の羽根ユニット
４を、風車の回転軸３の周囲に等角度間隔で放射状に取
付け、前面から子骨４ａ，４ｂ間に流入した風の流れが
上流域では層流であるが、下流域では乱流に発達し、し
かも風速の増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ移
動すると共に、風速が一定値を超えると前記発達した乱
流により羽根ユニット４の回転が抑制されて減速効果が
始まる如く前記複数組の羽根ユニット４の子骨４ａ，４
ｂの受風面をそれぞれ回転面に対して同方向異角度に傾
斜させてなる風車用羽根であって、それによって、風車
が低風速でも回転し始め、高風速になっても回転数が略
一定であり、突風・台風等は回転が抑制され機械部分が
破損されることもなく、気象にあまり左右されず、広い
風速範囲で安定して風力エネルギーを電力エネルギー等
に変換することが出来るものである。
所定の間隔を保つよう並列に配列した、少なくとも２枚
の板状の子骨４ａ，４ｂよりなる複数組の羽根ユニット
４を、風車の回転軸３の周囲に等角度間隔で放射状に取
付け、前面から子骨４ａ，４ｂ間に流入した風の流れが
上流域では層流であるが、下流域では乱流に発達し、し
かも風速の増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ移
動すると共に、風速が一定値を超えると前記発達した乱
流により羽根ユニット４の回転が抑制されて減速効果が
始まる如く前記複数組の羽根ユニット４の子骨４ａ，４
ｂの受風面をそれぞれ回転面に対して同方向異角度に傾
斜させてなる風車用羽根であって、それによって、風車
が低風速でも回転し始め、高風速になっても回転数が略
一定であり、突風・台風等は回転が抑制され機械部分が
破損されることもなく、気象にあまり左右されず、広い
風速範囲で安定して風力エネルギーを電力エネルギー等
に変換することが出来るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】 本発明の実施の形態例につい
て、図１乃至図３により説明すると、１はタワー、２は
そのタワー１に設置した風車であって、次のように構成
される。すなわち、３は回転軸、４はその回転軸３の周
囲に取付金具４ｋを介して等角度間隔で放射状に取付け
た複数の羽根ユニットであって、回転方向に所定の間隔
を保つよう並列に配置した、少なくとも２枚の板状の子
骨４ａ，４ｂよりなる。５はリブである。
て、図１乃至図３により説明すると、１はタワー、２は
そのタワー１に設置した風車であって、次のように構成
される。すなわち、３は回転軸、４はその回転軸３の周
囲に取付金具４ｋを介して等角度間隔で放射状に取付け
た複数の羽根ユニットであって、回転方向に所定の間隔
を保つよう並列に配置した、少なくとも２枚の板状の子
骨４ａ，４ｂよりなる。５はリブである。
【０００７】羽根ユニット４についてさらに詳細に説明
すると、前方から子骨４ａ，４ｂ間に流入した風の流れ
が上流域では層流であるが、下流域では乱流に発達し、
しかも風速の増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ
移動すると共に、風速が一定値を超えると前記発達した
乱流により各羽根ユニット４の回転が抑制され、通常に
比べ反対に減速し始める如く前記複数組の羽根ユニット
４の子骨４ａ，４ｂの受風面をそれぞれ回転面（風向に
対して垂直である）に対して同方向異角度に傾斜させて
ある（図２参照）。
すると、前方から子骨４ａ，４ｂ間に流入した風の流れ
が上流域では層流であるが、下流域では乱流に発達し、
しかも風速の増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ
移動すると共に、風速が一定値を超えると前記発達した
乱流により各羽根ユニット４の回転が抑制され、通常に
比べ反対に減速し始める如く前記複数組の羽根ユニット
４の子骨４ａ，４ｂの受風面をそれぞれ回転面（風向に
対して垂直である）に対して同方向異角度に傾斜させて
ある（図２参照）。
【０００８】子骨４ａ，４ｂ並びに取付金具４ｋの材質
は軽量で錆び難く、高風速に耐えるものであれば、特に
限定されるものではない。またＡは子骨４ａ，４ｂの間
隔、Ｂａ，Ｂｂはそれぞれ子骨４ａ，４ｂの板幅、α，
βはそれぞれ子骨４ａ，４ｂの風向に対する傾斜角、θ
は羽根ユニット４の前端面（正確には子骨４ａ，４ｂの
前端を結ぶ仮想的な面）の回転面（取付金具４ｋの面）
に対する傾斜角であって、材料の強度、出力、後述する
回転に対する乱流のブレーキ作用等を勘案して決定す
る。なお、Ｘは風向、Ｒは羽根ユニット４の回転方向で
ある。さらに一組の羽根ユニットを構成する子骨は前述
の通り２枚に限定されるものでなく、必要に応じて増加
させることが出来る。
は軽量で錆び難く、高風速に耐えるものであれば、特に
限定されるものではない。またＡは子骨４ａ，４ｂの間
隔、Ｂａ，Ｂｂはそれぞれ子骨４ａ，４ｂの板幅、α，
βはそれぞれ子骨４ａ，４ｂの風向に対する傾斜角、θ
は羽根ユニット４の前端面（正確には子骨４ａ，４ｂの
前端を結ぶ仮想的な面）の回転面（取付金具４ｋの面）
に対する傾斜角であって、材料の強度、出力、後述する
回転に対する乱流のブレーキ作用等を勘案して決定す
る。なお、Ｘは風向、Ｒは羽根ユニット４の回転方向で
ある。さらに一組の羽根ユニットを構成する子骨は前述
の通り２枚に限定されるものでなく、必要に応じて増加
させることが出来る。
【０００９】図３において、風速Ｖ0におけるブレーキ
ング作用がないときの風車回転数をＮ1,ブレーキングに
基く減速風車回転数値をＮ2としたとき、本発明品の風
車回転数は（Ｎ1−Ｎ2）になる。
ング作用がないときの風車回転数をＮ1,ブレーキングに
基く減速風車回転数値をＮ2としたとき、本発明品の風
車回転数は（Ｎ1−Ｎ2）になる。
【００１０】
【発明の効果】 本発明の羽根ユニット４は前述の通
り、前方から子骨４ａ，４ｂ間に流入した風の流れが上
流域では層流であるが、下流域では乱流に発達する。し
かも風速の増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ移
動する（層流域が短くなり、その分だけ乱流域が長くな
り、羽根ユニットに対する抗力が増大する）。しかも、
風速が一定値を超えると前記発達した乱流により、ブレ
ーキング作用が増大し、羽根ユニット４の回転が抑制さ
れて減速し始める（図３参照）。
り、前方から子骨４ａ，４ｂ間に流入した風の流れが上
流域では層流であるが、下流域では乱流に発達する。し
かも風速の増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ移
動する（層流域が短くなり、その分だけ乱流域が長くな
り、羽根ユニットに対する抗力が増大する）。しかも、
風速が一定値を超えると前記発達した乱流により、ブレ
ーキング作用が増大し、羽根ユニット４の回転が抑制さ
れて減速し始める（図３参照）。
【００１１】本発明は以上のように構成されるため、低
風速で回転し始め、高風速でも回転数が略一定で、突風
・台風等は回転が抑制され機械部分が破損されることも
なく、気象にあまり左右されず、広い風速範囲に亙って
安定して風力エネルギーを電力エネルギー等に変換する
ことが出来る。
風速で回転し始め、高風速でも回転数が略一定で、突風
・台風等は回転が抑制され機械部分が破損されることも
なく、気象にあまり左右されず、広い風速範囲に亙って
安定して風力エネルギーを電力エネルギー等に変換する
ことが出来る。
【図１】 本発明の実施の形態例を示す正面図である。
【図２】 本発明の羽根ユニットの一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の作動を示す関係線図である。
１ タワー ２ 風車 ３ 回転軸 ４ 羽根ユニット ４ａ 子骨 ４ｂ 子骨 ４ｋ 取付金具 ５ リブ Ａ 子骨間隔 Ｂａ 板幅 Ｂｂ 板幅 Ｒ 回転方向 Ｘ 風向 α 子骨の風向に対する傾斜角 β 子骨の風向に対する傾斜角 θ 羽根ユニットの前端面傾斜角
Claims (1)
- 【請求項１】 回転方向に所定の間隔を保つよう並列に
配列した、少なくとも２枚の板状の子骨（４ａ，４ｂ）
よりなる複数組の羽根ユニット（４）を、風車の回転軸
（３）の周囲に等角度間隔で放射状に取付け、前面から
子骨（４ａ，４ｂ）間に流入した風の流れが上流域では
層流であるが、下流域では乱流に発達し、しかも風速の
増加と共に層流と乱流との境界が上流側へ移動すると共
に、風速が一定値を超えると前記発達した乱流により羽
根ユニット（４）の回転が抑制されて減速効果が始まる
如く前記複数組の羽根ユニット（４）の子骨（４ａ，４
ｂ）の受風面をそれぞれ回転面に対して同方向異角度に
傾斜させてなる風車用羽根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7291769A JPH09112406A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 風車用羽根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7291769A JPH09112406A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 風車用羽根 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112406A true JPH09112406A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17773191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7291769A Pending JPH09112406A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 風車用羽根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09112406A (ja) |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP7291769A patent/JPH09112406A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10669985B2 (en) | Fluid turbine systems | |
| JP3451085B1 (ja) | 風力発電用の風車 | |
| EP1540176B1 (en) | Vertical axis wind turbine | |
| US7347660B2 (en) | Cross-flow wind turbine | |
| US8469665B2 (en) | Vertical axis wind turbine with twisted blade or auxiliary blade | |
| US4350900A (en) | Wind energy machine | |
| US6884034B1 (en) | Enhancements to high efficiency ceiling fan | |
| Reupke et al. | Slatted-blade Savonius wind-rotors | |
| Kuethe | Effect of streamwise vortices on wake properties associated with sound generation. | |
| CN102422014B (zh) | 用于流体流能量的改善利用的组合翼和涡轮机设备 | |
| CN103403297A (zh) | 水平轴翼型涡轮机 | |
| WO2008002338A2 (en) | Rotary fluid dynamic utility structure | |
| US20110255972A1 (en) | Multi-element wind turbine airfoils and wind turbines incorporating the same | |
| US20170305545A1 (en) | Flow diverting lift element | |
| US10634116B1 (en) | Wind turbine | |
| US10400746B1 (en) | Wind turbine | |
| US4537559A (en) | Venturi rotor apparatus for the generation of power | |
| CN109185051B (zh) | 风涡器及垂直轴风力发电机组 | |
| SE515161C2 (sv) | Rotor för omvandling av energi | |
| JPH09112406A (ja) | 風車用羽根 | |
| EP2194266B1 (en) | Horizontal axis wind turbine | |
| RU94016763A (ru) | Способ получения ветроэнергии и ветродвигатель | |
| JP6800030B2 (ja) | 翼及びそれを用いた風車 | |
| JP4097020B2 (ja) | 回転翼 | |
| US20160252074A1 (en) | Vane assembly for a fluid dynamic machine and propulsion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051004 |