(57)【要約】【課題】  風力発電用流体圧回路におけるチャージポンプからの流体圧が、流体圧モータの駆動を阻害しないようにして発電効率の優れた風力発電用流体圧回路を提供する。【解決手段】  風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする風力発電用流体圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧等の流体圧を利用した風力発電用流体圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプからの流体を電気に変換するための流体圧ポンプとを管路により接続した風力発電用流体圧回路がある（例えば、特許文献１参照）。
このような風力発電用流体圧回路は、発電機とともにナセルといわれる構築物の上部に設けたケース内に設置し、発電した電気だけを地上側から取り出すことができるように構成されていたが、ナセルを建築物の上部に配置すると該建築物の強度を相当高める必要があった。
このため、図２に示すように流体圧ポンプａを建築物の上部のナセルｂ内に設置して、流体圧モータｃ及び発電機ｄ等は地上側に配置し、流体圧ポンプａと流体圧モータｃとを配管を介して接続することにより、ナセルｂにかかる負荷の軽減を図るようにしている。この場合、流体圧ポンプａと流体圧モータｃとを接続する管路ｅ１，ｅ２は長くなり、流体圧ポンプａが回転数に応じた流体を吸入するために、固定容量式のチャージポンプｆにより流体を前記流体圧ポンプａの吸入側に補う必要がある。
しかしながら、前記流体圧ポンプａの吸入側は、流体圧モータｃの流出側と接続されており、流体圧モータｂの流出側にチャージポンプｆからの流体圧が作用すると、流体圧モータｃの有効圧力差が小さくなり損失が生じ、結果として発電効率が低下するという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３９１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、風力発電用流体圧回路におけるチャージポンプからの流体圧が、流体圧モータの駆動を阻害しないようにして発電効率の優れた風力発電用流体圧回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明者等は鋭意検討の結果、下記の通り解決手段を見いだした。
即ち、本発明の発電回路は、請求項１に記載の通り、風力により駆動される流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプよりも下方に設けられた流体圧モータとを管路により接続した風力発電用流体圧回路であって、前記流体圧ポンプの吸入側の管路にチャージポンプを接続し、前記流体圧ポンプの吸入側の流体圧をセンサにより検知し、前記センサからの信号に基づいて前記チャージポンプからの流体圧を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、流体圧ポンプの吸入側の圧力を必要十分な程度として、流体圧モータの流出側圧力を低く抑えることができるため、発電効率の良い風力発電用流体圧回路とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の一実施の形態について図１を参照して説明する。
図示される風力発電用流体圧回路は、風車１の駆動軸２に減速機３を介して接続された流体圧ポンプ４と流体圧ポンプ４から送られた流体により駆動される流体圧モータ５とを管路により接続することにより基本的に構成される。流体圧モータ５には、流体圧モータ５の駆動エネルギーを電気エネルギーに変換するための発電機６が接続される。尚、流体圧モータ５は構築物下部（地上側）に配置され、流体圧ポンプ４は構築物上部のナセル１０内に配置される。
また、上記流体圧回路において、流体圧ポンプ４の吸入側には、所定の流体圧を加えることができるようにチャージポンプ９がチェック弁１５を備えた管路１６を介して接続される。また、前記管路１６はチェック弁１５のチャージポンプ９側において管路１７に分岐され、電磁比例式の圧力制御弁１４を介してタンク８に接続される。
【０００８】
流体圧ポンプ４は風力を駆動源として作動して流体を圧送できるものであれば特に制限はなく、図示した例では、可変容量式アキシャルピストンポンプを使用している。尚、流体圧ポンプ４は、管路１２を介してタンク８にも接続されており、この管路１１は漏れた流体等をタンク８に戻すために使用される。
【０００９】
流体圧モータ５は流体圧を駆動源として作動して発電機６の軸を回転させることができるものであれば特に制限はなく、図示した例では、可変容量式のアキシャルピストンモータを使用している。尚、流体圧モータ５も、流体圧ポンプ４と同様に管路１１を介してタンク８に接続される。
【００１０】
また、チャージポンプ９は本回路に必要な流体を上方の流体圧ポンプ４の吸入側に供給できるものであれば特に制限はなく、図示した例では、電気で駆動する固定容量式のポンプを使用している。その容量は、流体圧ポンプ４の最大容量の１５〜２０％程度とすることが好ましい。尚、チャージポンプ９は、管路１２を介してタンク８へと接続され、漏れた流体等をタンク８に戻るようにしている。
【００１１】
図示されるものでは流体圧ポンプ４の吸入側の管路７ａの圧力を検知するためのセンサ１３を設け、このセンサ１３により検出された信号に基づいてチャージポンプ９の流出圧力を圧力制御弁１４により制御するものである。これにより、流体圧ポンプ４の吸入側の圧力を必要十分又は必要最低限とすることができる。また、流体圧モータ５の流出側圧力を低く抑えることができるので、流体圧モータ５の有効圧力差を減ずることがない。その結果として発電効率を向上させることができる。
尚、チャージポンプ９の制御の一例を次に説明する。
流体圧ポンプ４の吸入側に必要な圧力は通常０．１〜０．２ＭＰａ程度であるため、センサ１３により検知した圧力がこの圧力範囲になるようにチャージポンプ９を制御する。即ち、流体圧モータ５の流出側には、管路７ａを通じて下部の流体を上部まで持ち上げるための流体圧Ｐと流体圧ポンプ４の吸入側に必要な圧力の和、（Ｐ＋（０．１〜０．２））ＭＰａとする。これにより、流体圧モータ５の有効差圧を良好な状態に維持することができる。
【００１２】
以上により、風車１が風により回ると駆動軸２が回転し、減速機３を介して流体圧ポンプ４を駆動し、流体圧ポンプ４は流体を流体圧モータ５に圧送する。これにより流体圧モータ５が駆動し発電機６を作動させて電気エネルギーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態の風力発電用流体圧回路の説明図
【図２】従来の風力発電用流体圧回路の説明図
【符号の説明】
【００１４】
ａ    流体圧ポンプ
ｂ    ナセル
ｃ    流体圧モータ
ｄ    発電機
ｅ１，ｅ２    管路
ｆ    チャージポンプ
１    風車
２    駆動軸
３    減速機
４    流体圧ポンプ
５    流体圧モータ
６    発電機
７ａ，７ｂ，１２，１６，１７    管路
８    タンク
９    チャージポンプ
１０    ナセル
１３    圧力センサ
１４    電磁比例式の圧力制御弁
【図１】
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【図２】
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