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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022113605
(43)【公開日】2022-08-04
(54)【発明の名称】タービン形風力発電装置
(51)【国際特許分類】
F03D 1/04 20060101AFI20220728BHJP
【ＦＩ】
F03D1/04 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2021042939
(22)【出願日】2021-01-23
(71)【出願人】
【識別番号】521109970
【氏名又は名称】小川 静男
(71)【出願人】
【識別番号】521109981
【氏名又は名称】小川 正敏
(72)【発明者】
【氏名】小川 静男
(72)【発明者】
【氏名】小川 正敏
【テーマコード（参考）】
3H178
【Ｆターム（参考）】
3H178AA02
3H178AA03
3H178AA40
3H178AA43
3H178BB71
3H178DD02X
3H178DD06X
3H178DD41X
(57)【要約】
【課題】 プロペラ風車発電機の発電出力を大きくするには、プロペラを長くする必要があり、強風時にプロペラが損傷することが多かった。
【解決手段】 タービン羽根風車と、小型タービン羽根風車を、同軸上に設けたタービン羽根形風力発電装置にダクトで自然風の気流を収束させて、高速気流を作り、これをタービン羽根に供給して風力発電機を高速回転させて大電力を生み出す。
【選択図】図１
【解決手段】 タービン羽根風車と、小型タービン羽根風車を、同軸上に設けたタービン羽根形風力発電装置にダクトで自然風の気流を収束させて、高速気流を作り、これをタービン羽根に供給して風力発電機を高速回転させて大電力を生み出す。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本発明はタービン羽根風車と小径タービン羽根風車を、同軸上に設けたタービン羽根形風力発電装置を提案するものである。タービン羽根全体をフードで覆い、このフード前面にラッパ状のダクトを設け、自然風の気流を集束させる。この集束された気流をタービン羽根に供給する。またタービン羽根を取り付けたドラム前面にラッパ状のダクトを設けて、自然風の気流を集束させる。この集束された気流を小径タービン風車に供給する。またタービン羽根風車と、小径タービン風車は異なった回転数で回転している。これは風力発電機内部の歯車機構で速度比が設定されているからである。タービン羽根風車を一体化させたタービン軸の歯車回転と、小径タービン風車を一体化させたタービン軸の歯車回転は集合歯車部で集められ、その集合された回転を増速歯車機構によって発電機を高速回転させて発電する。
【請求項2】
タービン軸上にディスクブレーキのブレーキディスクを取り付ける。発電機の回転数が設定値を越えると自動的にディスクブレーキが作動して、タービン軸の回転数を下げるか、もしくは停止させる機構を設ける。
【請求項3】
上記タービン羽根風力発電装置において、タービン羽根風車の代わりにプロペン羽根風車に置き換えることもできる。
【請求項4】
フードを旋回機構で旋回させることにより、常に風の吹く方向に向けることができる。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２を、同軸上に設けたタービン羽根形風力発電装置を堤供するものである。タービン羽根３を円筒ドラム４の外周に複数枚取り付ける。またタービン羽根３全体はフード５で覆われており、このフード５前面に自然風の気流を集束させるラッパ状のダクト６が設けられ、この速められた気流をタービン羽根３に供給して回転を速める。そして気流はフード５に開けられた排気穴２２から排出される。また円筒ドラム８前面にラッパ状のダクト９が形成されており、自然気流を集束させる。この気流を小径タービン羽根風車２に供給して回転を速める。そして気流は円筒ドラム２４に開けられた排気穴２５から排出される。この小径タービン羽根風車２はターピン羽根２３を円筒ドラム２４の外周に複数枚取り付けられている。
羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は異なった回転数で回転している。これは風力発電機７内部の歯車機構１０で速度比が設定されているからである。タービン羽根風車１を一体化させたタービン軸１１上の歯車回転と、小径タービン羽根風車２を一体化させた、タービン軸１２上の歯車回転を、歯車機構１０内の集合歯車部１３で集める。この集めた回転を増速歯車機構１４で増速させて風力発電機７を高速回転させて電力を発生させる。
仮にタービン風車１が７３０ＲＰＭで回転すると、小径タービン羽根風車２は４００ＲＰＭで回転するように歯車機構１０で設定される。このときタービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は同方向に回転している。小径タービン羽根風車２が風力を受けて４００ＲＰＭで回転していると、増速歯車機構１４で１６００ＲＰＭに回転数がなるように設定されている。
想定以上の強風時の対策を説明すると、タービン軸１１上にディスクブレーキ装置１５のディスク１４を取り付ける。あらかじめ想定した風力以上になると、ディスクブレーキ装置１５を作動させてタービン風車１の回転を減速させる。さらに強風になると回転を止めてしまう。このとき小径タービン風車２も回転は止まる。回転計１７はプロペラの損傷を未然に防ぐブレーキ信号をだすために用いる。
上記風力発電装置において、円筒ドラム８内に設けられている小径タービン風車２の代わりに、新たにプロペラ風車１８に置き換えることができる。
フード５を減速機付きモーター１９内蔵の旋回機構２０で旋回させることにより、風の吹く方向にタービン風車１と小径タービン風車２を常に向けることができる。これにより安定した発電ができる。また風の吹く方向は風向きセンサー２１で検知する。
羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は異なった回転数で回転している。これは風力発電機７内部の歯車機構１０で速度比が設定されているからである。タービン羽根風車１を一体化させたタービン軸１１上の歯車回転と、小径タービン羽根風車２を一体化させた、タービン軸１２上の歯車回転を、歯車機構１０内の集合歯車部１３で集める。この集めた回転を増速歯車機構１４で増速させて風力発電機７を高速回転させて電力を発生させる。
仮にタービン風車１が７３０ＲＰＭで回転すると、小径タービン羽根風車２は４００ＲＰＭで回転するように歯車機構１０で設定される。このときタービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は同方向に回転している。小径タービン羽根風車２が風力を受けて４００ＲＰＭで回転していると、増速歯車機構１４で１６００ＲＰＭに回転数がなるように設定されている。
想定以上の強風時の対策を説明すると、タービン軸１１上にディスクブレーキ装置１５のディスク１４を取り付ける。あらかじめ想定した風力以上になると、ディスクブレーキ装置１５を作動させてタービン風車１の回転を減速させる。さらに強風になると回転を止めてしまう。このとき小径タービン風車２も回転は止まる。回転計１７はプロペラの損傷を未然に防ぐブレーキ信号をだすために用いる。
上記風力発電装置において、円筒ドラム８内に設けられている小径タービン風車２の代わりに、新たにプロペラ風車１８に置き換えることができる。
フード５を減速機付きモーター１９内蔵の旋回機構２０で旋回させることにより、風の吹く方向にタービン風車１と小径タービン風車２を常に向けることができる。これにより安定した発電ができる。また風の吹く方向は風向きセンサー２１で検知する。
【図面の簡単な説明】
図１は縦断面、 図２は部分図、
１はタービン羽根風車、２は小径タービン羽根風車、３はタービン羽根、４は円筒ドラム、５はフード、６はダクト、７は風力発電機、８は円筒ドラム、９はダクト、１０は歯車機構，１１はタービン軸、１２はタービン軸、１３は集合歯車部、１４は増速歯車機構、１５ディスクブレーキ装置、１６はディスク、１７は回転計、１８はタービン羽根風車、１９は減速機付きモーター、２０は旋回機構、２１は風向きセンサー、２２は排気穴、２３はタービン羽根、２４は円筒ドラム、２５は排気穴。
１はタービン羽根風車、２は小径タービン羽根風車、３はタービン羽根、４は円筒ドラム、５はフード、６はダクト、７は風力発電機、８は円筒ドラム、９はダクト、１０は歯車機構，１１はタービン軸、１２はタービン軸、１３は集合歯車部、１４は増速歯車機構、１５ディスクブレーキ装置、１６はディスク、１７は回転計、１８はタービン羽根風車、１９は減速機付きモーター、２０は旋回機構、２１は風向きセンサー、２２は排気穴、２３はタービン羽根、２４は円筒ドラム、２５は排気穴。
【図1】
【図2】
【手続補正書】
【提出日】2021-05-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２を、同軸上に設けたタービン羽根形風力発電装置を提供するものである。タービン羽根３を円筒ドラム４の外周に複数枚取り付ける。またタービン羽根３全体はフード５で覆われており、このフード５前面に自然風の気流を収束させるラッパ上のダクト６が設けられ、この速められた気流をタービン羽根３に供給して回転を速める。そして気流はフード５に開けられた排気穴２２から排出される。また円筒ドラム８前面にラッパ状のダクト９が形成されており、自然気流を集束させる。この気流を小径タービン羽根風車２に供給して回転を速める。そして気流は円筒ドラム２４に開けられた排気穴２５から排出される。この小径タービン羽根風車２はタービン羽根２３を円筒ドラム８に複数枚取り付けられている。
タービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は異なった回転数で回転している。これは風力発電機７内部の歯車機構１０で速度比が設定されているからである。タービン羽根風車１を一体化させたタービン軸１１上の歯車回転と、小径タービン羽根風車２を一体化させたタービン軸１２上の歯車回転を、歯車機構１０内の集合歯車部１３で集める。この集めた回転を増速歯車機構１４で増速させて風力発電機７を高速回転させて電力を発生させる。
仮にタービン羽根風車１が７３０ＲＰＭで回転すると、小径タービン羽根風車２は４００ＲＰＭで回転するように歯車機構１０で設定される。このときタービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は同方向に回転している。小径タービン羽根風車２が風力を受けて４００ＲＰＭで回転していると、増速歯車機構１４で１６００ＲＰＭに回転数がなるように設定されている。
想定以上の強風時の対策を説明すると、タービン軸１１上にディスクブレーキ装置１５のディスク１４を取り付ける。あらかじめ想定した風力以上になると、ディスクブレーキ装置１５を作動させてタービン羽根風車１の回転を減速させる。さらに強風になると回転を止めてしまう。この時小径タービン羽根風車２も回転は止まる。回転計１７はプロペラの損傷を未然に防ぐブレーキ信号を出すために用いる
上記風力発電装置において、円形ドラム８内に設けられている小径タービン羽根風車２の代わりに、新たにプロペラ風車１８に置き換えることが出来る。
フード５を減速機付きモーター１９内臓の旋回機構２０で旋回させることにより、風の吹く方向にタービン風車１と小径タービン風車２を常に向けることが出来る。これにより安定した発電が出来る。また風の吹く方向は風向きセンサー２１で検知する。
タービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は異なった回転数で回転している。これは風力発電機７内部の歯車機構１０で速度比が設定されているからである。タービン羽根風車１を一体化させたタービン軸１１上の歯車回転と、小径タービン羽根風車２を一体化させたタービン軸１２上の歯車回転を、歯車機構１０内の集合歯車部１３で集める。この集めた回転を増速歯車機構１４で増速させて風力発電機７を高速回転させて電力を発生させる。
仮にタービン羽根風車１が７３０ＲＰＭで回転すると、小径タービン羽根風車２は４００ＲＰＭで回転するように歯車機構１０で設定される。このときタービン羽根風車１と、小径タービン羽根風車２は同方向に回転している。小径タービン羽根風車２が風力を受けて４００ＲＰＭで回転していると、増速歯車機構１４で１６００ＲＰＭに回転数がなるように設定されている。
想定以上の強風時の対策を説明すると、タービン軸１１上にディスクブレーキ装置１５のディスク１４を取り付ける。あらかじめ想定した風力以上になると、ディスクブレーキ装置１５を作動させてタービン羽根風車１の回転を減速させる。さらに強風になると回転を止めてしまう。この時小径タービン羽根風車２も回転は止まる。回転計１７はプロペラの損傷を未然に防ぐブレーキ信号を出すために用いる
上記風力発電装置において、円形ドラム８内に設けられている小径タービン羽根風車２の代わりに、新たにプロペラ風車１８に置き換えることが出来る。
フード５を減速機付きモーター１９内臓の旋回機構２０で旋回させることにより、風の吹く方向にタービン風車１と小径タービン風車２を常に向けることが出来る。これにより安定した発電が出来る。また風の吹く方向は風向きセンサー２１で検知する。
【図面の簡単な説明】
【符号の説明】
１ タービン羽根風車
２ 小径タービン羽根風車
３ タービン羽根
４ 円筒ドラム
５ フード
６ ダクト
７ 風力発電機
８ 円筒ドラム
９ ダクト
１０ 歯車機構
１１ タービン軸
１２ タービン軸
１３ 集合歯車部
１４ 増速歯車機構
１５ ディスクブレーキ装置
１８ プロペラ羽根風車
１９ 減速機付きモーター
２０ 旋回機構
２１ 風向きセンサー
２２ 排気穴
２３ タービン羽根
２４ 円筒ドラム
２５ 排気穴
２ 小径タービン羽根風車
３ タービン羽根
４ 円筒ドラム
５ フード
６ ダクト
７ 風力発電機
８ 円筒ドラム
９ ダクト
１０ 歯車機構
１１ タービン軸
１２ タービン軸
１３ 集合歯車部
１４ 増速歯車機構
１５ ディスクブレーキ装置
１８ プロペラ羽根風車
１９ 減速機付きモーター
２０ 旋回機構
２１ 風向きセンサー
２２ 排気穴
２３ タービン羽根
２４ 円筒ドラム
２５ 排気穴
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図1】
【図2】