(57)【要約】【課題】ブレーキの作動と解除を自動で行うことができ、しかも、それを電気を使わず簡素な構造で実現することができる発電用風車の高速回転抑制機構を提供する。【解決手段】ブレーキ手段７が、熱に反応にして動作する作動素子としてのバイメタル９を備えている。該バイメタル９は、風車１の発電部６で発する熱が伝えられるように、風車１の回転側２に備えられ、回転側２の高速回転時に発電部６から発する熱で変形動作をして風車１の回転側２と固定側８との間で接触による摩擦を生じさせて回転側２にブレーキをかけ、発電部６の温度低下により復帰して前記接触を断ちブレーキの解除を行うようになされている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ手段が、熱に反応にして動作する作動素子を備え、
該作動素子は、風車の発電部で発する熱が伝えられるように、風車の回転側と固定側の一方に備えられ、回転側の高速回転時に発電部から発する熱で動作して風車の回転側と固定側との間で接触による摩擦を生じさせて回転側にブレーキをかけ、発電部の温度低下により復帰して前記接触を断ちブレーキの解除を行うようになされていることを特徴とする発電用風車の高速回転抑制機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電用風車の高速回転抑制機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
強風時の風車や発電部の保護を目的として、強風で風車の回転数が所定の一定回転数に達すると、それを越えて回転数が上昇しないように制御する高速回転抑制機構を風車に組み込むことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の高速回転抑制機構は、停電やバッテリー切れのおそれのある電気を用いるものであったり、回転抑制のためのブレーキの作動のタイミングやブレーキの解除のタイミングをコントロールする制御機構が複雑であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑み、ブレーキの作動と解除を自動で行うことができ、しかも、それを電気を使わず簡素な構造で実現することができる発電用風車の高速回転抑制機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、ブレーキ手段が、熱に反応にして動作する作動素子を備え、
該作動素子は、風車の発電部で発する熱が伝えられるように、風車の回転側と固定側の一方に備えられ、回転側の高速回転時に発電部から発する熱で動作して風車の回転側と固定側との間で接触による摩擦を生じさせて回転側にブレーキをかけ、発電部の温度低下により復帰して前記接触を断ちブレーキの解除を行うようになされていることを特徴とする発電用風車の高速回転抑制機構によって解決される。
【０００６】
この高速回転抑制機構では、風車の回転側が高速回転すると、発電部の温度が上昇し、その熱に反応して作動素子が動作をすることにより、摩擦によるブレーキ作用で回転側の高速回転が抑制され、また、風速低下で風車の回転数が落ちると、発電部の温度も下がり、作動素子は復帰動作を行って、ブレーキが解除される。
【０００７】
このように、本発明の高速回転抑制機構は、風力発電用の発電部の発熱特性に着目し、それをうまい具合に利用したものであるから、ブレーキの作動と解除を自動で行うことができ、しかも、それを電気を使わず簡素な構造で実現することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発電用風車の高速回転抑制機構は、以上のとおりのものであるから、ブレーキの作動と解除を自動で行うことができ、しかも、それを電気を使わず簡素な構造で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１及び図２に示す実施形態の発電用風車１は、サボニウス型風車からなり、その回転側２は、図１（イ）に示すように、対のブレード３，３の上下両端部に円板４，５が取着されたものからなっていて、下側の円板５の下面側に、図１（ロ）に示すように、アウターローター型の発電部６のアウターローター６ａが、回転側２と一体回転するように取り付けられている。なお、６ｂは、インナーの固定子である。そして、風車１の固定側８がアウターローター６ａの下面側と対面するようにして備えられ、それらの間に、回転側２の高速回転を抑制するブレーキ手段７が組み込まれている。
【００１１】
このブレーキ手段７は、一方の側がアウターローター６ａの下面側に伝熱可能な接触状態となるように取り付けられた作動素子としてのバイメタル９と、該バイメタル９のもう一方の側に取り付けられたブレーキ用の第１摺擦部１０と、該第１摺擦部１０に対面するようにして固定側８に取り付けられたブレーキ用の第２摺擦部１１とで構成されている。
【００１２】
そして、このブレーキ手段７では、図２（ロ）に示すように、強風で風車１が高速回転をし、発電部６のアウターローター６ａの温度が上昇すると、その熱がバイメタル９に伝えられてバイメタル９が変形動作を行い、第１摺擦部１０が第２摺擦部１１と接触して自動で摩擦によるブレーキがかかる一方、図２（イ）に示すように、風速の低下によって、アウターローター６ａの温度が低下すると、バイメタル９が復帰動作を行い、第１摺擦部１０が第２摺擦部１１から離れて自動でブレーキが解除されるようになされている。
【００１３】
なお、バイメタル９と第１摺擦部１０との間には、ブレーキによる摩擦熱が第１摺擦部１０の側からバイメタル９の側に伝わるのを抑制ないしは阻止する断熱部１２が介設されている。
【００１４】
このように、上記のようなブレーキ手段７を採用する高速回転抑制機構では、発電部６の発電による発熱特性をうまい具合に利用してブレーキの作動と解除が行われるようになされているから、ブレーキの作動と解除を自動で行うことができ、しかも、それを電気を使わず、バイメタル９を用いた簡素な構造で実現することができる。
【００１５】
しかも、発電部６から伝えられる熱を利用してブレーキの作動と解除を制御する機構であるので、伝熱のタイムラグをうまい具合に利用して、摺擦部１０，１１同士のハンチングの発生を抑制ないしは阻止することも可能となる。
【００１６】
また、ブレーキの作動後も強風が続くような場合は、ブレーキが作動すると、風車１の回転が落ち、発電部６の温度が低下し、ブレーキが解除され、また、風車１の回転が速まり、発電部６の温度が上昇し、ブレーキが作動するということが繰り返され、それが収斂していくことで、第１摺擦部１０と第２摺擦部１１とが一定の押し合い力のもとで接触を継続するようになり、風車１が高回転に至らない適当な速度で回転するようになって、長引く強風下において、その強風をかわしつつ無理のない安定した効率の良い発電を実現することも可能となる。
【００１７】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、バイメタル９を回転側２に備えさせた場合を示しているが、固定側８に備えさせるようにしてもよい。また、上記の実施形態では、ブレーキ手段における作動素子としてバイメタル９を用いた場合を示したが、バイメタル９に替え、温度によって膨張収縮を行う作動媒体を作動素子とし、これを封入したシリンダー装置を用い、発電部６の温度で作動媒体を膨張収縮させて、ブレーキの作動と解除が行われるようにするのもよいし、要は、温度によって動作を行うようなものが用いられていればよい。また、上記の実施形態では、発電用風車として、サボニウス型風車１を用いた場合を示したが、風車の種類に制限はなく、各種の風力発電用風車に広く用いることができるものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の高速回転抑制機構を用いる発電用風車を示すもので、図（イ）は同風車の回転側部分の斜視図、図（ロ）は高速回転抑制機構部分の一部断面正面図である。
【図２】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、高速回転抑制機構部分の作動状態を示す一部断面正面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…サボニウス型風車（発電用風車）
２…回転側
６…発電部
７…ブレーキ手段
８…固定側
９…バイメタル（作動素子）
【図１】
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【図２】
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