JPS58140486A - 風力エネルギ−利用装置 - Google Patents
風力エネルギ−利用装置Info
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- JPS58140486A JPS58140486A JP57024158A JP2415882A JPS58140486A JP S58140486 A JPS58140486 A JP S58140486A JP 57024158 A JP57024158 A JP 57024158A JP 2415882 A JP2415882 A JP 2415882A JP S58140486 A JPS58140486 A JP S58140486A
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- wind
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
- F03D9/18—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- 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
-
- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は風力エネルギー利用装置に関し、特に風力エネ
ルギーを電気エネルギーおよび熱エネルギーに変換して
利用するものである。
ルギーを電気エネルギーおよび熱エネルギーに変換して
利用するものである。
従来、風力エネルギーを利用する装置は多くのものが提
案され、現に発電または熱変換装置等の単一目的に使用
される装置は既に実施されているが、一般的に電力エネ
ルギーと熱エネルギーは同時に必要なことが多く、風力
によってこの両者を同時に得よ５うとすれば単一目的の
装置を複数台設置することになる。
案され、現に発電または熱変換装置等の単一目的に使用
される装置は既に実施されているが、一般的に電力エネ
ルギーと熱エネルギーは同時に必要なことが多く、風力
によってこの両者を同時に得よ５うとすれば単一目的の
装置を複数台設置することになる。
しかしながら、風力エネルギーは時間的、季節的な変動
が大難いために主エネルギーとして利用するよシも、主
エネルギーのバックアップ用、または省エネルギー用と
して利用する方が適当であるが、この様な目的Ｋｌｌ数
の風力エネルギー利用装置を設置することは非常に経済
性の悪いものとなってしまう欠点を有していた。
が大難いために主エネルギーとして利用するよシも、主
エネルギーのバックアップ用、または省エネルギー用と
して利用する方が適当であるが、この様な目的Ｋｌｌ数
の風力エネルギー利用装置を設置することは非常に経済
性の悪いものとなってしまう欠点を有していた。
し九がって本発明の目的は、風力エネルギーから経済性
良く電気および熱エネルギーを得ることができる風力エ
ネルギー利用装置を提供することにある０ このような目的を達成するために、本発明は風力エネル
ギーを風車の回転エネルギーに変え、風車の回転エネル
ギーを熱変換器によって変換した熱エネルギーと、発電
機によって変換した電気エネルギーとして利用するもの
であって、さらに、風車の回転エネルギーが発電に必要
な量以上となった時は、この余剰エネルギーを前記熱変
換器によって吸収するものである。以下実施例を示す図
面で詳細に説明する。
良く電気および熱エネルギーを得ることができる風力エ
ネルギー利用装置を提供することにある０ このような目的を達成するために、本発明は風力エネル
ギーを風車の回転エネルギーに変え、風車の回転エネル
ギーを熱変換器によって変換した熱エネルギーと、発電
機によって変換した電気エネルギーとして利用するもの
であって、さらに、風車の回転エネルギーが発電に必要
な量以上となった時は、この余剰エネルギーを前記熱変
換器によって吸収するものである。以下実施例を示す図
面で詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において１は風車、２は風車の回転力を伝達する回転
力伝達手段であや、シャフト２１゜２３．２４，２５、
ギヤー２６．２７、クラッチ２８．２９とで構成されて
いる０そして３は誘導発電機であり、この誘導発電機３
の出力を整流器と電池勢で構成した蓄電部５に供給する
と共に、図示しない送電線路に供給している。ｔ＋、Ｓ
は熱変換器であり、この熱変換器６は外部から水等の媒
体が供給され、風車の回転力を利用して水をかきまわし
ジュール熱を発生させ、湯にした後にこの湯を蓄熱部７
を介して図示しない給湯ラインに供給する。更に、８ｔ
ｌｉ制御部であって、シャフト２の回転数と誘導発電機
３からの出力電力を監視しており、尚初、即ち風車１の
回転数が誘導発電機３の同期速度以下の時、この制御部
８はクラッチ２Ｉがオン、クラッチ２９がオフとなるよ
うに動作し、シャフト２１の回転数が誘導発電機３の同
期速度以上になつ友時はクラッチ２８がオフ、クラッチ
２ｇがオンとなるように動作し、更にシャフト２１０回
転数が増し、誘導発電機３が最大発電々力に達するとク
ラッチ２８．２９が共にオンとなるように動作する。
図において１は風車、２は風車の回転力を伝達する回転
力伝達手段であや、シャフト２１゜２３．２４，２５、
ギヤー２６．２７、クラッチ２８．２９とで構成されて
いる０そして３は誘導発電機であり、この誘導発電機３
の出力を整流器と電池勢で構成した蓄電部５に供給する
と共に、図示しない送電線路に供給している。ｔ＋、Ｓ
は熱変換器であり、この熱変換器６は外部から水等の媒
体が供給され、風車の回転力を利用して水をかきまわし
ジュール熱を発生させ、湯にした後にこの湯を蓄熱部７
を介して図示しない給湯ラインに供給する。更に、８ｔ
ｌｉ制御部であって、シャフト２の回転数と誘導発電機
３からの出力電力を監視しており、尚初、即ち風車１の
回転数が誘導発電機３の同期速度以下の時、この制御部
８はクラッチ２Ｉがオン、クラッチ２９がオフとなるよ
うに動作し、シャフト２１の回転数が誘導発電機３の同
期速度以上になつ友時はクラッチ２８がオフ、クラッチ
２ｇがオンとなるように動作し、更にシャフト２１０回
転数が増し、誘導発電機３が最大発電々力に達するとク
ラッチ２８．２９が共にオンとなるように動作する。
このように構成された装置の動作は次の通りである。弱
風域では風車１が誘導発電機３の同期速度以下であや１
制御部＄はクラッチ２８がオン、クラッチ２ｓがオフと
なるようにクラッチ２８゜２９を制御するので、風車１
の回転力は熱交換器６内の水を湯にするためＯ熱エネル
ギーに変換され、温度の上昇した湯は蓄熱部１を介して
図示しない給湯ツインに送られ、余剰な湯は蓄熱部７に
蓄わ見られる。
風域では風車１が誘導発電機３の同期速度以下であや１
制御部＄はクラッチ２８がオン、クラッチ２ｓがオフと
なるようにクラッチ２８゜２９を制御するので、風車１
の回転力は熱交換器６内の水を湯にするためＯ熱エネル
ギーに変換され、温度の上昇した湯は蓄熱部１を介して
図示しない給湯ツインに送られ、余剰な湯は蓄熱部７に
蓄わ見られる。
風速が増し、風車１が誘導発電機３の同期速度以上の回
転をするようになると、制御部８はり２ツチ２８がオフ
、クラッチ２９がオンとなるようにクラッチ２８．２１
’ｔ−制御するので、風車１０回転力は誘導発電機３に
よって電気エネルギーに変見られ、図示しない送電ライ
ンに電力が送出され、余剰電力は蓄電部５に蓄えられる
。
転をするようになると、制御部８はり２ツチ２８がオフ
、クラッチ２９がオンとなるようにクラッチ２８．２１
’ｔ−制御するので、風車１０回転力は誘導発電機３に
よって電気エネルギーに変見られ、図示しない送電ライ
ンに電力が送出され、余剰電力は蓄電部５に蓄えられる
。
更に風速が増し、風力エネルギーが誘導発電機３の最大
発電々刀身上になる強風域に達すると、制＃４１部８Ｆ
ｉクラッチ２８．２９が共にオンとなるようにクラッチ
２８．２９を制御する。このため、風車１の回転力は、
誘導発電機３が電力を発生するエネルギーと熱変換器６
が熱を発生させるエネルギーの両方に使用される。した
がって、風力エネルギーのうち誘導発電機３の最大発電
々力を生じさせる必要量以外の風力エネルギーは熱変換
器６で吸収される。
発電々刀身上になる強風域に達すると、制＃４１部８Ｆ
ｉクラッチ２８．２９が共にオンとなるようにクラッチ
２８．２９を制御する。このため、風車１の回転力は、
誘導発電機３が電力を発生するエネルギーと熱変換器６
が熱を発生させるエネルギーの両方に使用される。した
がって、風力エネルギーのうち誘導発電機３の最大発電
々力を生じさせる必要量以外の風力エネルギーは熱変換
器６で吸収される。
この場合、誘導発電機３だけで強風域まで風力エネルギ
ーを吸収しようとすると、大容量の誘導発電機３が必要
となり、最多出現風速域での効率が悪くなって不経済で
あり、また誘導発電機３の容量を適尚なものとして経済
性を良くしようとすると、強風域では風力エネルギーが
増加し風車１０回転力が大きくな９、誘導発電機３の最
大発電々力を生じさせる必要量以上となるので、誘導発
電機３の保護を行う九めに風車１の羽根のピッチを変え
る等して風車１０回転力の増加を防ぐようにしなければ
ならない。し念がって、誘導発電機Ｓｔ単体で用いるよ
りも熱変換器６と組合わせた方が弱風域から強風域にわ
たる全範囲の風力エネルギーを利用できるので、風力エ
ネルギーの利用範囲が広くとれる。
ーを吸収しようとすると、大容量の誘導発電機３が必要
となり、最多出現風速域での効率が悪くなって不経済で
あり、また誘導発電機３の容量を適尚なものとして経済
性を良くしようとすると、強風域では風力エネルギーが
増加し風車１０回転力が大きくな９、誘導発電機３の最
大発電々力を生じさせる必要量以上となるので、誘導発
電機３の保護を行う九めに風車１の羽根のピッチを変え
る等して風車１０回転力の増加を防ぐようにしなければ
ならない。し念がって、誘導発電機Ｓｔ単体で用いるよ
りも熱変換器６と組合わせた方が弱風域から強風域にわ
たる全範囲の風力エネルギーを利用できるので、風力エ
ネルギーの利用範囲が広くとれる。
第２図は本発明の他の実施例を示すブロック図で６９、
第１図と同一部分および相当部分は同記号を用いている
。同図において、２は回転力伝達手段であり、シャフト
２１〜２３が同一中心軸上に配設され、シャフト２１の
回転は常時、熱変換器６およびシャフト２２に伝えられ
、更にクラッチ２ｓがオンの時だけシャフト２２の回転
がシャフト２３に伝えられる０９は水等で構成される媒
体を熱変換器６に供給するポンプ、１ｏは熱変換器６か
ら出力される湯の流量を調節する調節弁、１１は出力さ
れ九湯を図示しない給湯ラインに供給するポンプである
。１２は制御部であり、風車１の回転数が同期発電機３
０の同期速度以下ではクラッチ２８をオフとし、風車１
の回転数が同期発電＆３０の同期速度以上になつ九時線
クラッチ２８をオンとするとともに、風車１０回転数が
同期速度を保つように調節弁１０を制御して出湯量を調
節する。
第１図と同一部分および相当部分は同記号を用いている
。同図において、２は回転力伝達手段であり、シャフト
２１〜２３が同一中心軸上に配設され、シャフト２１の
回転は常時、熱変換器６およびシャフト２２に伝えられ
、更にクラッチ２ｓがオンの時だけシャフト２２の回転
がシャフト２３に伝えられる０９は水等で構成される媒
体を熱変換器６に供給するポンプ、１ｏは熱変換器６か
ら出力される湯の流量を調節する調節弁、１１は出力さ
れ九湯を図示しない給湯ラインに供給するポンプである
。１２は制御部であり、風車１の回転数が同期発電機３
０の同期速度以下ではクラッチ２８をオフとし、風車１
の回転数が同期発電＆３０の同期速度以上になつ九時線
クラッチ２８をオンとするとともに、風車１０回転数が
同期速度を保つように調節弁１０を制御して出湯量を調
節する。
このように構成された装置の動作は次の過多である。風
車１の回転が同期発電機３０の同期速度以下である弱風
域では、制御部１２はクラッチ２８がオフとなるように
作用するので、風力エネルギーは熱変換器６だけに吸収
され、熱変換器６内の水が風＊１の回転によってかきま
わされて湯になり、蓄熱部Ｔおよびポンプ１１を介して
図示しない給湯ラインに送出され、余剰な湯は蓄熱部７
に蓄わ見られる。
車１の回転が同期発電機３０の同期速度以下である弱風
域では、制御部１２はクラッチ２８がオフとなるように
作用するので、風力エネルギーは熱変換器６だけに吸収
され、熱変換器６内の水が風＊１の回転によってかきま
わされて湯になり、蓄熱部Ｔおよびポンプ１１を介して
図示しない給湯ラインに送出され、余剰な湯は蓄熱部７
に蓄わ見られる。
風速が増し、風車１の回転が同期発電機３０の同期速度
以上になると、制御部１２はクラッチ２８がオンとなる
ように作用するので、風車１の回転は同期発電機３０に
伝えられ、同期発電機３０ｆ１発電を開始する。この場
合、風力エネルギーは熱変換器６と同期発電機３０の両
方に吸収されているので、熱変換器６における風力エネ
ルギーの吸収量を増減することによって同期発電機３０
の回転数が変化する。そして熱変換器６における風力エ
ネルギーの吸収貴社熱変換器６を通過する水の量によっ
て制御できる。従って制御部１２によって風車１の回転
数に応じて調節弁１０を制御すれば熱変換器６を通過す
る水の量が制御され、風車１の回転数を一定に保つこと
ができ、これによって同期発電機３０は一定周波数の電
力を発生することができる。そして、同期発電機３０で
発生した電力は図示しない送電ラインに供給されると共
に、余剰電力は蓄電ｓｓＫ蓄わ見られる。
以上になると、制御部１２はクラッチ２８がオンとなる
ように作用するので、風車１の回転は同期発電機３０に
伝えられ、同期発電機３０ｆ１発電を開始する。この場
合、風力エネルギーは熱変換器６と同期発電機３０の両
方に吸収されているので、熱変換器６における風力エネ
ルギーの吸収量を増減することによって同期発電機３０
の回転数が変化する。そして熱変換器６における風力エ
ネルギーの吸収貴社熱変換器６を通過する水の量によっ
て制御できる。従って制御部１２によって風車１の回転
数に応じて調節弁１０を制御すれば熱変換器６を通過す
る水の量が制御され、風車１の回転数を一定に保つこと
ができ、これによって同期発電機３０は一定周波数の電
力を発生することができる。そして、同期発電機３０で
発生した電力は図示しない送電ラインに供給されると共
に、余剰電力は蓄電ｓｓＫ蓄わ見られる。
すなわち、風車１゛の回転が同期発電機３０の同期速度
以上の場合、調節弁１０を制御することによって熱変換
器６が風車１０回転を一定に抑える一種のブレーキとし
て作用する。また、熱変換に関しては太陽熱コレクタと
組み合わせ、太陽熱コレクタよりの温水を昇温するよう
にすれば更に効率が向上する。
以上の場合、調節弁１０を制御することによって熱変換
器６が風車１０回転を一定に抑える一種のブレーキとし
て作用する。また、熱変換に関しては太陽熱コレクタと
組み合わせ、太陽熱コレクタよりの温水を昇温するよう
にすれば更に効率が向上する。
なお、以上の実施例において、発電機は誘導発電機およ
び同期発電機について説明したが、これに限定されず他
の発電機であっても良い。
び同期発電機について説明したが、これに限定されず他
の発電機であっても良い。
以上説明したように本発明に係る風力エネルギー利用装
置は、風力エネルギーを発電機と熱変換器とによって吸
収するものであるから、強風域での風力エネルギーの吸
収のために過大容量の発電機を用いる必要がなくなり、
また、弱風域から強風域まで風力エネルギーを無駄なく
利用で亀るので、経済性良く風力エネルギーから電気お
よび熱エネルギーを得ることができるという優れた効果
を有する。
置は、風力エネルギーを発電機と熱変換器とによって吸
収するものであるから、強風域での風力エネルギーの吸
収のために過大容量の発電機を用いる必要がなくなり、
また、弱風域から強風域まで風力エネルギーを無駄なく
利用で亀るので、経済性良く風力エネルギーから電気お
よび熱エネルギーを得ることができるという優れた効果
を有する。
第１図は本発明の第１の実施例を示すプａツク図、第２
図は他の実施例を示すブロック図である０１・拳・・風
車、２・・・轡回転力伝達手段、３・・・・誘導発電機
、６・・・・熱変換器、１゜・−・・調節弁、１２＠−
・−制御部、３０・・・・同期発電機。 特許出願人三井造船株式会社 代理人山川政樹（ほか１名）
図は他の実施例を示すブロック図である０１・拳・・風
車、２・・・轡回転力伝達手段、３・・・・誘導発電機
、６・・・・熱変換器、１゜・−・・調節弁、１２＠−
・−制御部、３０・・・・同期発電機。 特許出願人三井造船株式会社 代理人山川政樹（ほか１名）
Claims (2)
- （１）風車と、この風車の回転力を伝達する回転力伝達
手段と、前記風車の回転力に応じて媒体の温度を上昇さ
せる熱交換器と、前記風車の回転力に応じた電力を発生
する発電機とで構成され九ことを特徴とする風力エネル
ギー利用装置。 - （２）風車と、この風車の回転力を伝達する回転力伝達
手段と、前記風車の回転力に応じて媒体の温度を上昇さ
せる熱交換器と、前記風車の回転数が一定となるように
前記熱変換器に供給する媒体の流量を制御する制御部と
、前記風車の回転力に応じて電力を発生する同期発電機
とで構成されることｔ％黴とする風力エネルギー利用装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024158A JPS58140486A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 風力エネルギ−利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024158A JPS58140486A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 風力エネルギ−利用装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140486A true JPS58140486A (ja) | 1983-08-20 |
Family
ID=12130524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57024158A Pending JPS58140486A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 風力エネルギ−利用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140486A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010098334A (ko) * | 2000-06-22 | 2001-11-08 | 장종윤 | 풍력발전 |
| JP2011089492A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Nippon Eco Solutions Inc | 風力発電装置 |
| KR101421581B1 (ko) * | 2013-03-28 | 2014-07-22 | 주식회사 웨스텍 | 풍력 에너지를 이용한 유압식 가변 열변환장치 |
| WO2015029562A1 (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 住友電気工業株式会社 | 風力発電システム |
| CN108798999A (zh) * | 2017-05-01 | 2018-11-13 | 李启飞 | 风驱磁致热半导体温差发电系统 |
-
1982
- 1982-02-16 JP JP57024158A patent/JPS58140486A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010098334A (ko) * | 2000-06-22 | 2001-11-08 | 장종윤 | 풍력발전 |
| JP2011089492A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Nippon Eco Solutions Inc | 風力発電装置 |
| KR101421581B1 (ko) * | 2013-03-28 | 2014-07-22 | 주식회사 웨스텍 | 풍력 에너지를 이용한 유압식 가변 열변환장치 |
| WO2015029562A1 (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-05 | 住友電気工業株式会社 | 風力発電システム |
| JP2015046984A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 住友電気工業株式会社 | 風力発電システム |
| CN105531918A (zh) * | 2013-08-27 | 2016-04-27 | 住友电气工业株式会社 | 风力发电系统 |
| US9617980B2 (en) | 2013-08-27 | 2017-04-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wind power generating system |
| CN105531918B (zh) * | 2013-08-27 | 2018-03-02 | 住友电气工业株式会社 | 风力发电系统 |
| CN108798999A (zh) * | 2017-05-01 | 2018-11-13 | 李启飞 | 风驱磁致热半导体温差发电系统 |
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