特開 2022-121341 垂直型風力発電装置

(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】P2022121341

(43)【公開日】2022-08-19

(54)【発明の名称】垂直型風力発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03D 3/04 20060101AFI20220812BHJP

【ＦＩ】

F03D3/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021058702

(22)【出願日】2021-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】521109970

【氏名又は名称】小川 静男

(72)【発明者】

【氏名】小川 静男

【テーマコード（参考）】

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H178AA12

3H178AA40

3H178AA43

3H178BB31

3H178CC01

3H178DD26X

3H178DD52X

(57)【要約】

【課題】 従来のクロスフロー風車型の欠点は、風車の左半分と右半分の羽根は等しく風力を受けるが、左半分の羽根は表面で風を受ける。このとき羽根ドラムは反時計周りに回転する。また右半分の羽根は裏面で風を受ける。このとき羽根ドラムは時計周りに回転しようとする。この相反する力が発生して、羽根ドラムは風力を有効に利用していない。
【解決手段】 垂直型風力発電装置の羽根ドラムは、この羽根ドラムの直径より広い風取り入れ口を持った風収集フードで覆うように設置されており、この風収集フードで自然風を集束させて強い風力にして、多数の羽根を取り付けた羽根ドラムを力強く高速回転させて発電機で発電させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

垂直型風力発電装置の羽根ドラムは、この羽根ドラムの直径より広い風取り入れ口を持た収集フードが覆うようにして設置されており、この風収集フードで自然風を集束させて風の流速を速めて、多数の羽根が取り付けられた羽根ドラムに供給する。この風収集フードは風を分割して集束させて、それぞれの区域に分割して集束させた風を送り込み、ほぼ全周で羽根には強い風力が当たるようにして、この風力が持っているエネルギーを最大限に有効利用して、羽根ドラムを力強く高速回転させて発電量を増大させる。

【請求項2】

風収集フードは羽根ドラムの軸を中心に電動旋回させて、常に風力を正面でうけられるように、風向きを風向きセンサーで検知して最良な位置に旋回保持させる。

【請求項3】

風向きセンサーと旋回駆動装置を兼ね備えた風見鶏翼を、風収集フードの天板上に取り付けて、風力によつて自力で風収集フードを旋回させて最良な位置に保持させる。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

本発明はクロスフロー型風車を改良するものである。従来のクロスフロー風車型の欠点を図１で説明すると、風車は左半分と右半分の羽根は等しく風力を受けるが、左半分の羽根は表面で風を受ける。このとき羽根ドラムは反時計周りに回転する。また右半分の羽根は裏面で風を受ける。このとき羽根ドラムは時計周りに回転しようとする。この相反する力が発生して羽根ドラムは風力を有効に利用していない。本発明の垂直型風力発電装置Ｉを上から見た断面図である図２で説明する。この垂直型風力発電装置Ｉの羽根ドラム４を、風収集フード２が覆うように設置されており、この風収集フード２には羽根ドラム４の直径より広い風取り入れ口ＩＩになっており、多くの自然風を集めて風の流速を速めて多数の羽根３が取り付けられた羽根ドラム４に供給する。この風収集フード２で集束された風は強い風力となって、羽根ドラム４を力強く高速回転させて発電機Ｉ０で発電させる。
つぎに具体的に説明すると、左半分の羽根３は表面で風を受けているが、右半分は風収集フード２の遮蔽板で風が遮られているので、風力を有効に利用できる。風力を受ける大きな面積の羽根３と、多数の羽根３が羽根ドラム４の全周に取り付けられており、羽根３で多くの風力を受けることができる。羽根ドラム４が風力を受ける位置を４区分すると，Ｂ区域の羽根３は主にＥ風とＦ風の残り風を受ける。Ｃ区域の羽根３は主にＦ風を受ける。Ｄ区域の羽根３は主にＧ風を受ける。Ａ区域の羽根３は主にＨ風とＥ風の残り風を受ける。Ｂ区域の羽根３は一部Ｈ風を受ける。以上のようにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ区域の全羽根がＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈの風力を受けるので風収集フード２で集められた風力の持っているエネルギーを最大限に有効利用できる。
この垂直型風力発電装置Ｉの風収集フード２は羽根ドラム４の軸を中心に電動旋回でき、常に風力を正面で受けられるように、風向きを風向きセンサー５で検知して最良な位置に旋回保持している。
また別の方法として風向きセンサーと旋回駆動装置を兼ね備えた風見鳥翼６を風収集フード２の天板上に取り付けて、風力によって自力で最良な位置に旋回させ位置を保持している。
つぎに想定以上の強風や台風のとき垂直型風力発電装置Ｉをどうして守るか説明する。
風向きセンサー５と風速計７よりの信号をコントローラー８で受けて風収集フード２を減速機付きモーター９で通常と正反対の方向に旋回させる。羽根ドラム３には一切風は当たらないので完全に垂直型風力発電装置Ｉは強風から守られる。
この垂直型風力発電装置Ｉは羽根ドラム４の直径を大きくしても、羽根ドラム４が高速回転しても羽根３が遠心力で飛び散ることはない。または羽根ドラム４を縦長にすることより多くの風力を受けるので、垂直型風力発電装置Ｉは大きな電力を生み出すことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図1】図１は従来のクロスフロー型風車の図、

【図2】図２は垂直型風力発電装置の上から見た断面図、

【図3】図３は垂直型風力発電装置を横から見た外観図。

１は垂直型風力発電装置、２は風収集フード、３は羽根、４は羽根ドラム、５は風向きセンサー、６は風見鶏翼、７は風速計、８はコントローラー、９は減速機付きモーター、１０は発電機、１Ｉは風取り入れ口。

【図1】

【図2】

【図3】