(57)【要約】【課題】従来の垂直軸型風力発電装置の風車はシンプルな翼型断面が主であり、風への積極的な対応や、風の性質による細かな対応などが出来ず、風力発電の効率アップは困難であった。 【解決手段】本発明は垂直軸型風力発電装置において、回転軸に直行するメインアーム５，６の両端にブレード１，２を配置し、双方のブレードの向きを同方向に取付け、先端から風を受けるブレード１はフラッププレートによってより大きな揚力を得て、回転力の向上と共に回転数を上げ、又、後端から風を受けるブレード２はフラッププレートによって風圧を効率良く回転力に変える事が出来る為、特定の風速域及び微風時下において、発電量の向上及び発電量の改善、始動時の回転力の確保につなげる事ができる。【選択図】図１
2008051071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状にフラッププレートを加える事により、より大きな揚力が生じ、回転力を増大させると共に、より大きな発電力を発生させる事を特徴とした垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状についてである。  
【請求項２】
ブレードは回転軸に直行するメインアーム両端の対角線上に、お互い逆向きの方向に配置されている事を特徴とした垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状についてである。  
【請求項３】
ブレードは回転軸に直行するメインアーム両端の対角線上に、お互い同方向に配置されており、先端より風速を受けるブレードはフラッププレートによって、より大きな揚力の発生に伴ない発電力が向上する。又、逆向きに設置された後端より風を受けるブレードはそのフラッププレートによってより大きな風圧を受け、それに伴って回転トルクの増大をうけて回転数が上がり、発電力の向上につなげる事を特徴とした垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状である。  
【請求項４】
垂直軸型風力発電装置におけるブレードにフラッププレートを付加する事により、ブレードの剛性を向上させる事を特徴とした垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状ある。  
【請求項５】
垂直軸型風力発電装置におけるブレードにフラッププレートを付加する事により、微風時下における発電を大幅に改善する事を特徴とした垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状である。  
【請求項６】
垂直軸型風力発電装置におけるブレードに付加する事により、フラッププレートの角度を微調整する事により、設置地域の平均風速、風の性質等に対する細かな対応が可能となる事を特徴とした垂直軸型風力発電装置におけるブレード断面形状である。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直軸型風力発電装置におけるもので、各ブレードにそれぞれフラッププレートを付加する事により、発電効率を大幅に向上させ、かつ、ブレードの剛性を確保する垂直軸型風力発電装置におけるブレードの断面形状についてである。  
【背景技術】
【０００２】
垂直軸型風力発電装置において、通常ブレードの断面形状にフラッププレートを設置し回転軸に直行するメインアームの両端に双方同方向にブレードを設置し、さらにブレードの断面形状にフラッププレートを付加する事によって、先端より風を受けるブレードは揚力を、後端より風を受けるブレードはより大きな風圧が発生し、この結果回転力が増大する事によって回転数が上がり、高効率の発電を得る事を特徴とする。垂直軸型風力発電装置を対象とした風力発電風車は特許文献1に記載されたものがある。  
【０００３】
この特許文献1に記載の従来の垂直軸型風力発電装置は非常に合目的で、高効率である事を特徴としており、微風速下における始動を容易にする構造を提供している。  
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
【特許文献１】特開2005-105911
【０００５】
しかし特許文献1に記載の従来の垂直軸型風力発電風車のブレードには、揚力増大を図るフラッププレートのような特徴的な形状はなく、発生する回転数、発電電力は風速に比例し、一定であり、風の力を充分利用出来ていない。  
【０００６】
特許文献1に記載の従来の垂直軸型風力発電風車のブレードはフラッププレートのような特徴的な形状がない為、ブレードが後端より風を受けた場合、フラッププレートにより積極的に風圧を発生させて、その風圧力を回転トルクに変換する量が極めて少ない。  
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は垂直軸型風力発電装置において、ブレードにフラッププレートを設置する事によって、より効率的に発電が可能となるブレード断面形状をもつ事を特徴としている。  
【０００８】
本発明は垂直軸型風力発電装置において、回転軸に直行するメインアームの両端にブレードを配置すると共に、双方のブレードの向きを同方向に設置し、さらにフラッププレートをブレードに付加する事により、先端から風を受けるブレードは揚力を効率良く回転力に変換し、又、後端から風を受けるブレードは風圧力を効率良く回転力に変換する事に伴ってローター回転数が上がり、このフラッププレートによって発電量が増大する事を特徴としている。  
【０００９】
本発明は垂直軸型風力発電装置において、ブレードにフラッププレートを取付ける事によって、効率良く変換された回転力は、ブレードの回転数増大と共に発電量を上げ、又、微風時下においても発電量の改善をなし、その能力を発揮する事を特徴とする。  
【発明の効果】
【００１０】
本発明による、垂直軸型風力発電装置において、ブレードにフラッププレートを付加する事によって、様々な効果を得る事ができる。ある特定の風速域においては、回転力アップの改善が発電力を向上し、微風域においては、始動時のトルクと発電力を確保する事ができ、又、様々な性質の風に対してフラッププレートの角度を微調整する事で細かな対応が可能となる為、垂直軸型風力発電装置の発電量の向上に貢献する事ができ、風力発電装置普及と地球温暖化防止と、環境改善に力を発揮する事が出来る。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明実施の形態に係る垂直軸型風力発電装置におけるブレードとフラッププレートを図面に基づいて説明する。図1は本発明を示す概略構成図を示す。  
【実施例】
【００１２】
図１に示すようにブレードは回転軸１３に直行するＡメインアーム５、とＢメインアーム６の両端に、揚力側ブレード１とトルク側ブレード２はお互い同方向に配置されている。  
【００１３】
回転軸１０に直行するＡメインアーム５、とＢメインアーム６の先端に配置された揚力側ブレード１とトルク側ブレード２は揚力側ブレード１とトルク側ブレード２の影響で、より大きい揚力と風圧によって回転力が増大する。  
【００１４】
後端から風圧を受けるトルク側ブレード２のトルク側フラッププレート４は、風圧を受け安い角度に開いている為、風圧を回転トルクに変換しやすい形状となっている。  
【００１５】
トルク側フラッププレート４はその角度の形状によって、微風時下において揚力の発生が少量の場合でも、より大きな風圧を発生させて、始動トルクを確保し又発電量を増大させる。
【００１６】
図２において、フラッププレートＳ１のフラッププレート角度Ｓ２はブレードの迎角Ｓ３より大きく、９０度より小さいのが特徴で、風力発電設置地域の平均風速や風の特徴によって角度は決定される。  
【００１７】
図３において、フラッププレートＴ５のないブレードの場合の説明図がＴ１であり、フラッププレートがある場合の説明図がＴ２である。  
【００１８】
説明図Ｔ１の場合において、Ａブレード上面流Ｔ８の気流の流速は速く、また、Ａブレード下面流Ｔ９の気流の流速は遅い。その結果ベルヌーイの定理に基づき、ブレードＴ３に揚力が発生し、遠心力９の方向性と揚力の方向性１０にずれが生じ、回転力の発生１１を伴う。  
【００１９】
説明図Ｔ２の場合において、Ｂブレード上面流Ｔ１０の気流の流速は速く、また、Ｂブレード下面流はフラッププレートの影響により、Ｂブレード下面流Ｔ１１はＡブレード下面流Ｔ９よりさらに遅く、結果的に説明図Ｔ１の場合に比べて、さらに大きな揚力及び回転力が発生する。  
【００２０】
説明図Ｔ２の場合において、大きな揚力Ｔ７を得る事により、遠心力の方向性９と揚力の方向性１１がずれる事で、より大きな回転力によって回転数が上げられ、より高効率の発電量を得る事が出来る。  
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は垂直軸型風力発電装置を利用して、ブレードにフラッププレートを付加する事によって、より大きな回転力の発生と共に、効率良く発電につなげる事が出来る為、風力発電の普及により多く貢献出来る事になり、ひいては地球温暖化防止及び地球環境改善にと共に、産業の発展に大きく寄与する事ができる。  
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施に係る垂直軸型風力発電装置におけるブレードとフラッププレートの作動状況を示す全体概略図である。（実施例１）
【図２】本発明の実施に係る垂直軸型風力発電装置におけるブレードとフラッププレートの角度を示す概略説明図である。(実施例２)
【図３】本発明の実施に係る垂直軸型風力発電装置におけるブレードとフラッププレートの作動原理を示す概略説明図である。(実施例３)
【符号の説明】
【００２３】
１    揚力側ブレード  
２    トルク側ブレード  
３    揚力側フラッププレート  
４    トルク側フラッププレート  
５    Ａメインアーム  
６    Ｂメインアーム  
７    先端風  
８    後端風  
９    遠心力  
１０    揚力
１１    回転力
１２    発電機本体
１３    回転軸
Ｓ１    フラッププレート
Ｓ２    フラッププレート角度
Ｓ３    迎角
Ｔ１    フラッププレートなしの原理図
Ｔ２    フラッププレートありの原理図
Ｔ３    通常ブレード
Ｔ４    フラッププレート付きブレード
Ｔ５    フラッププレート
Ｔ６    通常ブレードの揚力
Ｔ７    フラッププレート付きブレードの揚力
Ｔ８    Ａブレード上面気流
Ｔ９    Ａブレード下面気流
Ｔ１０  Ｂブレード上面気流
Ｔ１１  Ｂブレード下面気流
【図１】
2008051071.tif 000003
【図２】
2008051071.tif 000004
【図３】
2008051071.tif 000005