(57)【要約】      （修正有）【課題】強風下におけるブレードの強度を向上した、垂直回転型の風力発電装置を提供する。【解決手段】発電機に回転可能に装着された回転軸と、この回転軸に装着された接続盤と、一端を前記接続盤に装着した連結棒と、前記連結棒の他端に装着されたブレードとで構成される。ブレードが、翼形状のブレード本体とこのブレード本体の内方に突出して設けられた回転速度抑制板から構成され、ブレード本体と回転速度抑制板とが一体に形成されている。【選択図】図１
0003160152.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発電機に回転可能に装着された回転軸と、この回転軸に装着された接続盤と、一端を前記接続盤に装着した連結棒と、前記連結棒の他端に装着されたブレードとで構成された垂直回転型の風力発電装置であって、前記ブレードが、翼形状のブレード本体とこのブレード本体の内方に突出して設けられた回転速度抑制板から構成されている風力発電装置。
【請求項２】
ブレードが、ブレード本体と回転速度抑制板とが一体に形成されている請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
ブレードが、ブレード本体とこのブレード本体に装着される回転速度抑制板とで形成されている請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項４】
ブレード本体が、このブレード本体と、ブレード本体の下面内壁に接合された第１の接合面部と、前記ブレード本体の前記上面内壁に接合された第２の接合面部と、この第１と第２の接合面部を離間して一体化してなる接合部材よりなる略ロの字状の桟とで構成される請求項１または請求項２又は請求項３に記載の風力発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、風力に対する強度向上を図った風力発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  自然エネルギーを利用した風力発電装置には、プロペラを回転させて発電させるものや風の風向に影響されない垂直回転軸にドラムやブレードを取り付けた垂直回転型風車式のもの等が実用化されており、本考案はブレードを取り付けた垂直回転型風車式の風力発電装置に関するものである。【０００３】  垂直回転型風車式の風力発電装置の従来技術について図４〜図６により説明する。
図４は従来の風力発電装置の斜視図であり、図５は同要部であるブレードの下方から見た部分平面図であり、図６は同側断面図である。
同図によると、１は回転軸であり、２はこの回転軸１の下端に装着された発電機であり、３は対向して２組設けられたブレードであり、４は一端が前記ブレード３に固着され、他端側が前記回転軸１に装着された接続盤５に固着された連結棒である。【０００４】  なお、前記ブレード３は、航空機の主翼の翼形状に近似した断面形状で形成されており、側方からの風によって航空機の主翼で言う揚力がブレード３の前面側に生じ、回転力Ａとなるように構成されている。【０００５】  また、ブレード３は金属薄板を所定形状に成形して形成するとともに、前記ブレード３に挿入した前記連結棒４の端部に結合した連結板４ａの平板部４ｂと前記ブレード３を溶接、リベットによるカシメ等で接合していた。（本従来技術においては、リベットによるカシメで接合している。）【０００６】  以上のように構成された風力発電装置は、ブレード３に受けた風力により回転軸１を回転させ、発電機２を発電させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４３４１５号  公報
【特許文献２】特開２００４−１０８３３０号  公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】  以上の従来技術においては、前記回転軸１と前記ブレード３の接合を前記連結板４ａの平板部４ｂで行うため、長期間の強風時の使用に際しての接合部分での前記ブレード３のストレスによる脆弱性に対応して、ブレード３を形成する金属薄板を厚くしたり、焼き入れ等の強度向上の加工を施していた。
これらの対応は、ブレード３の重量増加や金属薄板の成形時の加工が困難となり、コスト増加の要因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本考案は、発電機に回転可能に装着された回転軸と、この回転軸に装着された接続盤と、一端を前記接続盤に装着した連結棒と、前記連結棒の他端に装着されたブレードとで構成された垂直回転型の風力発電装置において、前記ブレードを翼形状のブレード本体とこのブレード本体の内方に突出して設けられた回転速度抑制板とで構成したものである。
【考案の効果】
【００１０】  以上のように、ブレードをブレード本体とブレード本体の内方に突出して設けられた回転速度抑制板で形成したため、ブレードを回転させる風によってブレード本体に発生する揚力に抗する抗力を回転速度抑制板によって発生させ、風によるブレードの回転を抑制して、実質的に風力に対する発電装置の強度向上を図るものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の一実施形態の風力発電装置の斜視図。
【図２】同要部であるブレードの下方から見た部分平面図
【図３】同側断面図
【図４】従来の風力発電装置の斜視図
【図５】同要部であるブレードの下方から見た部分平面図
【図６】同側断面図
【考案を実施するための形態】
【００１２】  以下、本考案の一実施の形態を図１〜図３により説明する。
なお、説明に当たっては、従来技術と同一部分には同一番号を付与し、説明を省略して説明する。
【００１３】  図１は本考案の風力発電装置の一実施の形態の斜視図であり、図２は同要部であるブレードの下方から見た部分平面図であり、図３は同側断面図である。
【００１４】  同図によると、１０は従来のブレード３と同様の断面翼形状のブレード本体であり、接続盤５、連結棒４ｃと連結板４ｄを介して回転軸１と固定されている。
１１は前記ブレード本体の下面内壁１０ａと上面内壁１０ｂにそれぞれ接合される第１の接合面部１１ａと第２の接合面部１１ｂとこれらを離間して連結する連結部材１１ｃからなる断面略ロの字状の桟であり、前記ブレード本体１０の長辺方向の両端近傍までの長さに設定されるとともに、前記ブレード本体１０の下面内壁１０ａと上面内壁１０ｂを端部で接合して、前記ブレード本体１０の捻り強度が強化されるように金属板を折り曲げて形成されている。
【００１５】  １２は補強板であり、前記ブレード本体１０の短辺方向の下面内壁１０ａおよび／または上面内壁１０ｂに固定されている。
【００１６】  以上のように、前記桟１１で、ブレード本体１０の上面と下面を接合したことによって、ブレード本体１０の回転時の捻れ強度の向上を図っている。
【００１７】  １５は前記ブレード本体１０の長辺方向の端部から内方（回転軸１のある内側方向）に突出するように設けられた回転速度抑制板であり、前記ブレード本体１０とでブレード１６を形成するものである。
前記ブレード本体１０は、断面を飛行機の主翼形状とすることで、風によりブレード１６に揚力を発生させ、ブレード１６を回転させているが、回転速度抑制板１５はブレード本体１０の内方に突出させることで、前記揚力に対する抗力を発生させ、風力に応じたブレード１６の回転を抑制し、強風下における回転過剰によるブレード１６の損傷を抑制する効果を有するものである。
【００１８】  なお、本実施の形態において、前記桟１１は前記ブレード本体１０の長辺方向の両端近傍の長さとしたが、ブレード本体１０の両端までの長さの範囲であれば、使用される風力発電装置の状態に応じて適宜設定することが可能である。
【００１９】  少なくとも連結棒４ｃの端部に結合した連結板４ｄの平板部４ｅと前記ブレード本体１０のスリット１０ｃに挿入後の接合時には、前記桟１１も一体に接合する構成となっている。
【００２０】  また、ブレード本体１０と桟１１および／または連結板４ｃの接合にあたっては、リベットによるカシメ工法によるものとして説明したが、溶接等の既知の他の手段で強固に接合できるものであればいずれの手段であっても良い。
【００２１】  また、本実施の形態においては、前記ブレード本体１０の短辺方向に接合する補強板１２を設けているが、これによって、より前記ブレード本体１０の強度向上が図れるものである。
【００２２】  なお、本実施の形態ではブレード本体１０を金属薄板を用いて形成するものとして説明したが、ガラス繊維やカーボン繊維を添加した強化プラスチックで形成してもよく、これらで形成されたブレードの上下内壁に夫々接合する第１、第２の接合面部を有する断面略ロ字状の桟を設けることで同様の効果が得られるものである。
【００２３】  また、回転速度抑制板１５は、ブレード本体１０と一体のものとして形成（例えば、金属板で一体に形成したり、樹脂成型による一体化等）しても良いが、金属板や樹脂成型でブレード本体１６と回転速度抑制板１５を別物として作製し、ネジ止め、接着や溶接等の既知の装着方法で両者を一体化することも可能である。
【００２４】  ブレード本体１０と回転速度抑制板１５を別物として作製した場合は、形状を変えた前記抗力の異なる回転速度抑制板１５を予め複数種類作製しておき、風力発電装置の設置場所の風力の状況に応じて適した回転速度抑制板１５選択して、適宜ブレード本体１０に装着する事が可能となり、設置場所により適した風力発電装置の設置を可能とするものである。
【００２５】  以上説明したように、本実施の形態においては、回転速度抑制板１５をブレード本体１０に取り付けることで、風力に伴うブレード１６の揚力を抗力によってこの揚力を減衰させ、ブレードの回転を抑制させることができ、結果として風力発電装置の強風下の耐久性の向上を図ることができる。
【００２６】  なお、回転速度抑制板１５の抑制効果による耐久性を上回るそれ以上の強風が想定される環境化においては、更に、ブレード本体１０に桟１１を設ける新規な構成によって、ブレード本体１０の強度の向上を図り、より風力発電装置の強度向上が図れるものである。
【００２７】  即ち、前記２つの風力発電装置の強度向上のブレード１６に関する構成は、風力発電装置の設置場所の環境に応じて、２つの構成を併用したり、一方の構成のみ採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】  本考案は、強風下おけるブレードの強度の向上に寄与し、風力発電装置の設置可能場所の選択範囲を広げることが可能となるものである。
【符号の説明】
【００２９】１        回転軸
２        発電機
４ｃ      連結棒
４ｄ      連結板
４ｅ      平板部
５        接続盤
１０      ブレード本体
１０ａ    上面内壁
１０ｂ    下面内壁
１０ｃ    スリット
１１      桟
１１ａ    第１の接合面部
１１ｂ    第２の接合面部
１１ｃ    連結部材
１５      回転速度抑制板
１６      ブレード
【図１】
0003160152.tif 000003
【図２】
0003160152.tif 000004
【図３】
0003160152.tif 000005
【図４】
0003160152.tif 000006
【図５】
0003160152.tif 000007
【図６】
0003160152.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月15日(2010.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発電機に回転可能に装着された回転軸と、この回転軸に装着された接続盤と、一端を前記接続盤に装着した連結棒と、前記連結棒の他端に装着されたブレードとで構成された垂直回転型の風力発電装置であって、前記ブレードが、翼形状のブレード本体とこのブレード本体の内方に突出して設けられた回転速度抑制板から構成されている風力発電装置。
【請求項２】
ブレードが、ブレード本体と回転速度抑制板とが一体に形成されている請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
ブレードが、ブレード本体とこのブレード本体に装着される回転速度抑制板とで形成されている請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項４】
ブレード本体が、このブレード本体と、ブレード本体の下面内壁に接合された第１の接合面部と、前記ブレード本体の上面内壁に接合された第２の接合面部と、この第１と第２の接合面部を離間して一体化してなる接合部材よりなる略ロの字状の桟とで構成される請求項１または請求項２又は請求項３に記載の風力発電装置。