Source: https://patents.google.com/patent/JP4796196B1/en
Timestamp: 2018-05-23 12:00:33
Document Index: 619650794

Matched Legal Cases: ['art 111', 'art 111', 'art 111', 'art 111', 'art 111', 'art 111', 'art 111', 'art 114', 'art 114', 'art 114', 'art 115', 'art 115', 'art, 112']

JP4796196B1 - Wings of the wind turbine generator and a wind turbine generator - Google Patents
Wings of the wind turbine generator and a wind turbine generator
JP4796196B1
JP4796196B1 JP2010129488A JP2010129488A JP4796196B1 JP 4796196 B1 JP4796196 B1 JP 4796196B1 JP 2010129488 A JP2010129488 A JP 2010129488A JP 2010129488 A JP2010129488 A JP 2010129488A JP 4796196 B1 JP4796196 B1 JP 4796196B1
JP2010129488A
JP2011256728A (en )
秀行 飯島
<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that blades are hard to start rotating and noise sound is loud. <P>SOLUTION: A wind power generator includes: a blade 111 formed by including a blade front part 111a with an elevation angle with a high rigidity, and a blade rear part 111d arranged in the rear of the blade front part 111a with respect to a direction in which the blade front part 111a is rotated, the blade rear part 111d having rigidity lower than that of the blade front part 111a; a generator with a rotary shaft; and a rotor that rotates together with the rotary shaft while fastens the blade 111 to the rotary shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT
本発明は、風力発電装置および風力発電装置の羽根に関するものである。 The present invention relates to blades of a wind turbine generator and a wind turbine generator.
近年風力発電装置が普及の途上にある。 In recent years the wind turbine generator is in the middle of the spread. 風力発電装置は、風車の回転軸の方向によって、風向きに対し回転軸が平行な水平軸型と、風向きに対し回転軸が垂直な垂直軸型と、に２つに分類される。 Wind turbine generator, the direction of the axis of rotation of the wind turbine, the horizontal axis type rotary axis is parallel to the wind direction, and the vertical axis the rotation axis is perpendicular to the wind direction, are classified into two-fold. ここで、水平軸型（縦型）の風力発電装置の代表例としては３枚の羽根を有するプロペラ型（特許文献１を参照）が多用されている。 Here, a propeller having three blades (see Patent Document 1) has been widely used as a typical example of a wind turbine generator of the horizontal axis type (vertical type). また、垂直軸型（横型）の風力発電装置の代表例としては、ダリウス型（特許文献２を参照）、直線羽根としたジャイロミル型（特許文献３を参照）が多用されている。 Typical examples of the wind turbine generator of the vertical shaft type (horizontal) (see Patent Document 2) Darrieus, straight blades and the gyro mill type (see Patent Document 3) have been widely used. これらのプロペラ型、ダリウス型、ジャイロミル型は、飛行機の羽根（翼）のような形状の羽根を有しており、羽根の上下の圧力差により受ける力によって回転する揚力型である。 These propeller, Darrieus, Gyro mill type has a blade shaped like airplane wings (wing), a lift type which is rotated by force received by the pressure difference between the upper and lower blades.
プロペラ型、ダリウス型、ジャイロミル型の風力発電装置、特に、小型の風力発電装置では、微風では羽根の回転開始が困難であった。 Propeller, Darrieus, Gyro mill type wind power generator, in particular, a small wind turbine generator, rotation start of the blade was difficult in the breeze. また、羽根の回転中においては、雑音（風切音）が大きいものであった。 Further, during the rotation of the blades, were those noise (wind noise) is large.
微風でも羽根の回転開始を容易とするために、プロペラ型、ジャイロミル型では、風速に応じて羽根の角度を変化させる可変ピッチ制御が用いられているが、可変ピッチとするための機構部の構造が複雑であり、その制御はマイクロコンピュータ等を用いる高度のものとなり、装置が高価なものとなっていた。 To facilitate the rotation start of the blades in the breeze, propeller, in gyromill type, although variable pitch control for changing the angle of the vanes according to wind speed is used, the mechanism for the variable pitch has a complicated structure, its control is a thing of the altitude using a microcomputer or the like, and the device becomes expensive.
特開平５−１４９２３７号公報 JP-5-149237 discloses 特開２００７−２６３０８７号公報 JP 2007-263087 JP 特開２０１０−２４８８１号公報 JP 2010-24881 JP
この発明は、このような揚力型の風力発電装置において、羽根の回転開始が困難であり、また、羽根の回転中においては、騒音（風切音）が大きいという問題点を解決するものである。 The present invention, in such a lift-type wind power generator, it is difficult to start of rotation vane, also, during the rotation of the blades, it is intended to solve the problem that the noise (wind noise) is large .
本発明の風力発電装置の羽根は、 Blades of the wind turbine generator of the present invention,
仰角を有する剛性の高い羽根前部と、 And the blade front rigid with elevation,
前記羽根前部の回転する方向の後方に配置された前記羽根前部よりも剛性の低い羽根後部と、を備えるものである。 In which and a lower blade rear rigidity than the blade front portion disposed behind the direction of rotation of the blade front.
本発明の風力発電装置は、 Wind power generation apparatus of the present invention,
前記羽根前部の回転する方向の後方に配置された前記羽根前部よりも剛性の低い羽根後部と、を有して形成される羽根と、 A blade which is formed with a low blade rear rigidity than the blade front disposed in the direction of the rearward rotating of the blade front,
前記羽根が固着された回転軸を有する発電機と、 A generator having a rotating shaft in which the blade is fixed,
本発明の技術によれば、風力発電装置の羽根は、仰角を有する剛性の高い羽根前部と、羽根前部の回転する方向の後方に配置された羽根前部よりも剛性の低い羽根後部と、を備えるので、微風でも容易に回転し、回転時における騒音も少なくできる。 According to the technique of the present invention, the blade of the wind turbine generator, a high wing front rigid with elevation, and lower blade rear rigidity than the blade front portion disposed behind the direction of rotation of the blade front since comprises, easily rotated in breeze can also reduce noise during rotation.
実施形態のプロペラ型の風力発電装置を示す図である。 It is a diagram showing a propeller type wind power generator embodiment. 第１実施例の羽根を示す図である。 It is a diagram showing a vane of the first embodiment. 第２実施例の羽根を示す図である。 It is a diagram showing a vane of the second embodiment. 第３実施例の羽根を示す図である。 It is a diagram showing a vane of the third embodiment. 第４実施例の羽根を示す図である。 It is a diagram showing a blade of a fourth embodiment. 第５実施例の羽根を示す図である。 It is a diagram illustrating a blade of the fifth embodiment. 別の実施形態のプロペラ型の風力発電装置を示す図である。 It is a diagram illustrating a wind power generator propeller of another embodiment. さらに別の実施形態のジャイロミル型の風力発電装置を示す図である。 It shows still gyromill type wind power generator according to another embodiment.
実施形態の風力発電装置の羽根は、仰角を有する剛性の高い羽根前部と、羽根前部の回転する方向の後方に配置された羽根前部よりも剛性の低い羽根後部と、を備えるものである。 Blades of the wind turbine generator of the embodiment, as it has a high blade front rigid with elevation, and the blade rear lower rigidity than the rotational directions of the deployed blades front to the rear of the blade front and is there.
上述した実施形態の羽根は種々の形態とすることができ、以下の実施例において説明されている。 Vane embodiments described above can be in various forms, it is described in the following examples. 第１実施例の風力発電装置の羽根では、羽根前部と羽根後部とは剛性の高い１枚の板材で形成され、羽根前部と羽根後部との間の折曲部で折り曲げて羽根前部が仰角を有するようにし、羽根後部には、羽根の回転する方向に溝を設けて、羽根後部の剛性を低くしている。 The blades of the wind turbine generator in the first embodiment, the blade front and vane rear is formed by a single plate material having high rigidity, blade front bent at bent portion between the blade front and the blade rear There was to have elevation, the blade rear, by providing a groove in the direction of rotation of the blades, and reduce the stiffness of the blade rear.
第２実施例の風力発電装置の羽根では、羽根前部は剛性の高い板材で形成され、羽根前部は第１羽根前部と第２羽根前部とを有し、第１羽根前部と第２羽根前部との間の折曲部で折り曲げて第１羽根前部が仰角を有するようにし、第２羽根前部に、羽根前部よりも剛性の低い羽根後部を固着して、羽根後部の剛性を低くしている。 The blades of the wind turbine generator of the second embodiment, the vane front may be formed with highly rigid plate material, wing front part and a first blade front and second blade front, a first blade front first blade front part to have a elevation by bending at the bending portion between the second blade front and second blade front, by fixing the lower blade rear rigidity than the blade front blade the rear portion of the rigidity is low.
第３実施例の風力発電装置の羽根では、羽根前部は剛性の高い板材で形成され、羽根前部は第１羽根前部と第２羽根前部とを有し、第１羽根前部と第２羽根前部との間の折曲部で折り曲げて第１羽根前部が仰角を有するようにし、第２羽根前部に、回転方向に直行する方向の長さが短い、前記羽根前部よりも剛性の低い羽根後部を複数個固着するようにして、羽根後部の剛性を低くしている。 The blades of the wind turbine generator of the third embodiment, the blade front is formed of highly rigid plate material, wing front part and a first blade front and second blade front, a first blade front first blade front part to have a elevation by bending at the bending portion between the second blade front and second blade front short length in the direction perpendicular to the direction of rotation, the vane front so as to multiple fixed lower blade rear rigidity than, and lower stiffness of the blade rear.
第４実施例の風力発電装置の羽根では、羽根前部は流線型の形状によって仰角を有し剛性を高くし、羽根後部には、羽根の回転する方向に溝を設けて、羽根後部の剛性を低くしている。 The blades of the wind turbine generator of the fourth embodiment, the blade front part increasing the rigidity has an elevation by streamlined shape, the blade rear, by providing a groove in the direction of rotation of the vane, the stiffness of the blade rear It is low.
第５実施例の風力発電装置の羽根では、羽根前部は流線型の形状によって仰角を有し剛性を高くし、羽根後部には、剛性が羽根前部よりも低い板材を用いて、羽根後部の剛性を低くしている。 The blades of the wind turbine generator of the fifth embodiment, the blade front part increasing the rigidity has an elevation by streamlined shape, the blade rear rigidity with lower plate than the blade front of the blade rear and to lower the rigidity.
実施形態風力発電装置は、仰角を有する剛性の高い羽根前部と、羽根前部の回転する方向の後方に配置された羽根前部よりも剛性の低い羽根後部と、を有して形成される羽根と、回転軸を有する発電機と、回転軸とともに回転し、回転軸に羽根を固着するロータと、を備える。 Embodiment wind turbine generator is formed having a high blade front rigid with elevation, and the blade rear lower rigidity than the rotational directions of the deployed blades front to the rear of the blade front and comprising a blade, and a generator having a rotating shaft, rotates together with the rotary shaft, and a rotor for fixing the blade to the rotary shaft.
図１は、実施形態のプロペラ型の風力発電装置を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing a propeller type wind power generator embodiment. 図１に示す風力発電装置１は、一般家庭で用いるための小型の風力発電装置である。 Wind turbine generator 1 shown in FIG. 1 is a small-sized wind power generator for use at home. 風力発電装置１は、複数個の羽根（ブレード）である、３個の羽根１１と、これらの羽根１１を取り付けるロータヘッド１２と、発電機１３と、を備えている。 Wind power generator 1 is a plurality of vanes (blades), and a three blade 11, the rotor head 12 for mounting these blades 11, a generator 13, a. ３個の羽根１１は同一構造である。 Three blades 11 have the same structure.
発電機１３の回転軸１３ａは、ロータヘッド１２に連結されている。 Rotary shaft 13a of the generator 13 is coupled to the rotor head 12. このようにして、３個の羽根１１によって生じる回転力が回転軸１３ａに伝えられて、発電機１３から電力が得られるようになされている。 In this manner, the rotational force generated by the three blades 11 is transmitted to the rotary shaft 13a, the power from the generator 13 are made so as to obtain. 発電機１３の筐体１３ｂには取付部材１４が取り付けられて、取付部材１４によって、風力発電装置１は、家屋の屋根、ポールの先端等に取り付けることが可能とされている。 The housing 13b of the generator 13 by mounting member 14 is mounted, by mounting member 14, the wind turbine generator 1, the roof of a house, and is can be attached to the pole tip and the like. なお、３個の羽根１１は、ロータヘッド１２を介することなく、発電機１３の回転軸１３ａに直接に溶接するなどして連結することもできる。 Incidentally, the three wings 11, without passing through the rotor head 12, may be connected, such as by welding directly to the rotary shaft 13a of the generator 13. また、羽根１１は、バー（図示せず）を介して、ロータヘッド１２を介して発電機１３の回転軸１３ａに固着し、または、羽根１１は、バー（図示せず）を介し、バーを発電機１３の回転軸１３ａに溶接することもできる。 Further, the blade 11, through a bar (not shown), via the rotor head 12 is fixed to the rotary shaft 13a of the generator 13, or vanes 11, through a bar (not shown), the bar It may be welded to the rotary shaft 13a of the generator 13.
第１実施形態の風力発電装置１は、羽根の形状に特徴を有するものである。 Wind turbine generator 1 of the first embodiment is characterized by a shape of the blade. 羽根の形状を以下に説明する。 Explaining the shape of the blade below.
図２〜図６は、第１実施形態の風力発電装置１に採用される種々の羽根の形状を示す図である。 Figures 2-6 are diagrams showing the shape of various blades employed in the wind turbine generator 1 of the first embodiment. 図２〜図６に示す羽根の各々は、図１に示す羽根１１として用いられる。 Each vane shown in Figures 2-6 is used as the blade 11 shown in FIG.
図２は第１実施例の羽根を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing the vanes of the first embodiment. 図２に示す羽根１１１は、１枚の板材を加工して、断面形状をひらがなの「へ」の字の形状にして形成されている。 Blade 111 shown in FIG. 2, by processing a single plate material, and is formed by the cross-sectional shape shape of a "to" hiragana. 図２（ａ）は羽根１１１の平面図である。 2 (a) is a plan view of the blade 111. 図２（ａ）の矢印は羽根１１１の回転方向を示すものである。 Arrow in FIG. 2 (a) shows the rotational direction of the blades 111. 図２（ｂ）は羽根１１１のＡ―Ａ'断面図である。 2 (b) is an A-A 'sectional view of the blade 111. 図２（ｂ）の矢印は風の方向を示すものである。 Arrow in FIG. 2 (b) shows the direction of the wind.
羽根１１１は、折曲部１１１ｂで折り曲げられている。 Blade 111 is bent at the bent portion 111b. 羽根１１１の回転方向の前部１１１ａ（以下、羽根前部１１１ａと省略する）は、風の方向に垂直な面と羽根前部１１１ａとが角度αを有するようにされている。 Rotational direction of the front 111a of the blade 111 (hereinafter, abbreviated blade front 111a) is perpendicular to the plane and the blade front 111a in the direction of the wind is to have an angle alpha. 角度αは１０°（度）〜３０°（度）の範囲とするのが好ましい。 Angle α is preferably in the range of 10 ° (degrees) to 30 ° (degrees). 以下、角度αを仰角αと称する。 Hereinafter, the angle alpha is referred to as elevation angle alpha.
羽根１１１の回転方向の後部１１１ｄ（以下、羽根後部１１１ｄと省略する。）は、羽根１１１の短手方向（図２（ａ）の紙面の左右方向）に溝（スリット）１１１ｅを有している。 Rotational direction of the rear 111d of the vane 111 (hereinafter, abbreviated as blade rear 111d.) Has a groove (slit) 111e in the lateral direction of the blade 111 (the plane of the horizontal direction in FIG. 2 (a)) . 溝１１１ｅは平行するように複数本、形成される。 Grooves 111e are a plurality of such parallel, are formed. 羽根１１１の全体を剛性の高い材料で形成しても、溝を設けることによって、羽根後部１１１ｄの剛性が低下させられる。 Be formed the entire blade 111 with high rigidity material, by providing the groove, the rigidity of the blade rear 111d is lowered.
つまり、羽根１１１の部材として比較的剛性の高い部材を用い、羽根前部１１１ａの剛性を高くし、溝を設けることによって羽根後部１１１ｄの剛性を低くする構造を１枚の部材の簡単な加工で実現している。 That is, a relatively high rigidity member as member of the blade 111, the rigidity of the blade front 111a, a structure to reduce the rigidity of the blade rear 111d by providing grooves in a simple processing of one member It is realized.
このような構造を採用することによって、剛性の高い羽根前部１１１ａにおいて大きな回転トルクを発生するようにしている。 By adopting such a structure, and so as to generate a large rotational torque in the high rigidity wing front part 111a.
溝１１１ｅの作用についてより詳しく説明をする。 A more detail description of the operation of the groove 111e. 羽根前部１１１ａは、図２（ｂ）において矢印で示す方向の風を受けて、図２（ａ）において矢印で示す方向に回転する、羽根後部１１１ｄは、羽根前部１１１ａから羽根後部１１１ｄへ流れる空気流を整流する作用をする。 Blade front 111a receives the wind direction indicated by the arrow in FIG. 2 (b), rotates in the direction indicated by an arrow in FIG. 2 (a), the blade rear 111d from the blade front 111a to the vane rear 111d It acts to rectify the air flow. この整流作用を円滑にして回転損失を低減するために溝１１１ｅは設けられている。 Groove 111e in order to reduce the rotation loss and to facilitate the rectification effect is provided.
羽根１１１の長手方向の一端は直接に、又はバーを介して、ロータヘッド１２に固着されており、ロータヘッド１２により近い部分（図２（ａ）の紙面の下方向）では、回転速度がより低くなる。 Longitudinally end direct blade 111, or via the bar, is fixed to the rotor head 12, the portion closer to the rotor head 12 (toward the lower direction in FIG. 2 (a)), the rotational speed is more lower. 一方、羽根１１１のロータヘッド１２からより遠い部分では、回転速度がより高くなる。 On the other hand, in the more distant portion from the rotor head 12 of the blades 111, the rotational speed is higher.
つまり、羽根１１１が回転する場合に、羽根１１１のロータヘッド１２からより遠い部分（図２（ａ）の紙面の上方向）と、羽根１１１のロータヘッド１２により近い部分（図２（ａ）の紙面の下方向）とでは、回転速度に差が生じることとなる。 That is, when a blade 111 rotates, the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 111 (the direction on the paper surface of FIG. 2 (a)), the portion closer to the rotor head 12 of the blade 111 in (FIGS. 2 (a) than the paper downward) and, so that the difference in rotational speed occurs.
そのために、羽根後部１１１ｄの風の方向に垂直な面と羽根後部１１１ｄとがなす角度には望ましい角度が存在する。 Therefore, there is desired angle to the angle between a plane perpendicular with the blade rear 111d in the direction of the wind vane rear 111d. この望ましい角度は、整流作用を最も良く生じる角度である。 The preferred angle is best results angle a rectification action. しかしながら、整流のための望ましい角度（以下、羽根後部１１１ｄがなす望ましい角度と省略する）は、羽根後部１１１ｄの上部（図２（ａ）の紙面の上部）と羽根後部１１１ｄの下部（図２（ａ）の紙面の下）とでは異なることとなる。 However, the desired angle for the rectifier (hereinafter, abbreviated as desirable angle between the blade rear 111d), the top of the vane rear 111d bottom (FIG. 2 (the plane of a) the top) and wing rear 111d (FIG. 2 ( will be different from the paper below) and of a). つまり、羽根後部１１１ｄがなす望ましい角度は羽根後部１１１ｄの上下方向の位置の関数となる。 In other words, the desired angle between the blade rear 111d is a function of position in the vertical direction of the blade rear 111d. その理由は上述したように、羽根後部１１１ｄの上部では回転速度が高く、羽根後部１１１ｄの下部では回転速度が上部よりも低いためである。 The reason is as described above, high speed in the upper portion of the vane rear 111d, in the lower portion of the wing rear 111d is because the rotational speed is lower than the top.
羽根後部１１１ｄがなす望ましい角度になろうとする力が、羽根後部１１１ｄに働く。 Force to become a desirable angle between the blade rear 111d is exerted on the blade rear 111d. このように、望ましい角度が羽根後部１１１ｄの上部と下部とで異なるために、羽根後部１１１ｄにはねじれ力が生じることとなる。 Thus, to the desired angle is different between the upper part and the lower part of the vane rear 111d, so that the torsional force is generated in the vane rear 111d. しかしながら、溝１１１ｅがない場合には、羽根後部１１１ｄは剛性が高い部材で形成されているので羽根後部１１１ｄはねじれることはない。 However, if there is no groove 111e it is blade rear 111d never vane rear 111d twisting rigidity is formed at a high member.
この望ましい角度は、空気流に沿ったものであるので、羽根後部１１１ｄが剛性の低い材料で形成されている場合には、自動的に望ましい角度を得ることができることとなる。 The desired angle, since it is in line with the air flow, if it is formed at a lower blade rear 111d are rigid materials, it becomes possible to obtain automatically desired angle. よって、第１実施例では、羽根後部１１１ｄの剛性を低下させるために、溝１１１ｅを設けている。 Therefore, in the first embodiment, in order to reduce the rigidity of the blade rear 111d, it is provided with grooves 111e. この結果、羽根後部１１１ｄは、ねじれることが可能となり、整流作用が円滑に行われる。 As a result, the blade rear 111d, it becomes possible to twist, rectification is carried out smoothly. 一方、羽根後部１１１ｄの剛性が高く保たれている場合には、羽根後部１１１ｄはねじれることがないので、乱流が発生して、回転効率も悪く、乱流によって生じる雑音も大きくなる。 On the other hand, when the stiffness of the blade rear 111d is kept high, because never vane rear 111d twisted, turbulent flow is generated, the rotation efficiency worse, the noise becomes large caused by the turbulence.
ここで、溝１１１ｅの本数は、羽根１１１の回転角速度、羽根１１１の剛性に応じて、適宜に定め得るものである。 Here, the number of grooves 111e is the angular velocity of the blade 111, depending on the stiffness of the blade 111, it is capable appropriately determined. 羽根１１１の材料としては、例えば、アルミ板、ステンレス板等の剛性の高い部材を用いることができる。 As the material of the blade 111, for example, it can be used an aluminum plate, high rigidity of the stainless steel plate or the like member.
第１実施例では、剛性の高い部材を用いて羽根１１１を形成する。 In the first embodiment, to form a blade 111 with a high rigidity member. ここで、剛性が高いとは、溝を設けない羽根前部１１１ａでは、空気流の中を回転することによって仰角αが一定値を保つに十分な剛性を有する程度の剛性を言うものである。 Here, the rigidity is high, the blade front 111a is not provided with grooves, in which refers to the degree of rigidity of sufficient rigidity to elevation by rotating through the air flow α maintains a constant value. それとともに、羽根後部１１１ｄにおける剛性を羽根前部１１１ａよりも剛性をより低くしている。 At the same time, it has lower stiffness than the blade front 111a stiffness in wing rear 111d. ここで、剛性をより低くするとは、羽根後部１１１ｄに溝１１１ｅを設けることによって、羽根後部１１１ｄでは、空気流の中を回転することによって羽根後部１１１ｄがねじれて変形して空気流を整流することができる程度の剛性の低さを言うものである。 Here, the rigidity is lower, by providing the grooves 111e in the vane rear 111d, the blade rear 111d, rectifying the air flow and deformed twisted blade rear 111d by rotating in a stream of air it is intended to refer to a low of rigidity to the extent that it is.
このようにして、第１実施例の羽根１１１を用いた風力発電装置では、空気流の整流作用を円滑にして回転効率を向上させることができるので微風でも容易に回転を開始させることができる。 In this way, wind power generator using the blades 111 of the first embodiment, can be started easily rotated in breeze can improve the rotation efficiency by facilitating rectification of airflow. また、溝１１１ｅを設けることによって、空気流の整流作用を円滑にして乱流の発生を防止するので、騒音を軽減することができる。 Further, by providing the groove 111e, since to prevent the occurrence of turbulent flow to facilitate rectification of airflow, it is possible to reduce the noise.
図３に示す羽根１１２は、２枚の板材を接合して形成されている。 Blade 112 shown in FIG. 3 is formed by joining the two plate members. 図３（ａ）は羽根１１２の平面図である。 3 (a) is a plan view of the blade 112. 図３（ａ）の矢印は羽根１１２の回転方向を示すものである。 Figure 3 (a) arrow indicates the direction of rotation of the blade 112. 図３（ｂ）は羽根１１２のＢ―Ｂ'断面図である。 3 (b) is a B-B 'sectional view of the blade 112. 図３（ｂ）の矢印は風の方向を示すものである。 Figure 3 (b) arrow indicates the direction of the wind.
羽根１１２は、折曲部１１２ｂで折り曲げられ、一体形成された羽根第１前部１１２ａと羽根第２前部１１２ｃとを有している。 Blade 112 is bent at the bent portion 112b, and a blade and a first front 112a wings which are integrally formed second front 112c. また、羽根１１２は、羽根第２前部１１２ｃに対して、リベット、接着剤等を用いて接合された、羽根後部１１２ｄを有している。 Also, the blade 112 relative to the blade second front 112c, rivets, bonded with an adhesive or the like, and a blade rear 112d. 羽根第１前部１１２ａは、風の方向に垂直な面と羽根第１前部１１２ａとが仰角αを有するようにされている。 The first front portion 112a vanes are perpendicular surface and a blade first front 112a in wind direction is to have the elevation angle alpha. 仰角αは１０°（度）〜３０°（度）の範囲とするのが好ましい。 Elevation α is preferably in the range of 10 ° (degrees) to 30 ° (degrees).
一体形成された羽根第１前部１１２ａと羽根第２前部１１２ｃの部材としては、剛性の高い部材を用いている。 The integral member formed blade first front 112a and the blade second front 112c, and having a high rigidity member. 例えば、アルミ板、ステンレス板が用いられる。 For example, aluminum plate, stainless steel plate is used. 羽根後部１１２ｄは剛性が低い部材、例えば、グラス板、塩化ビニール板等が用いられる。 Vane rear 112d is low stiffness member, for example, glass plates, vinyl chloride plate or the like is used.
このような構造を採用することによって、剛性の高い羽根第１前部１１２ａにおいて大きな回転トルクを発生するようにしている。 By adopting such a structure, and so as to generate a large rotational torque in the high blade first front 112a rigidity.
羽根後部１１２ｄは、図３（ｂ）において矢印で示す方向の風を受けて、図３（ａ）において矢印で示す方向に回転する、羽根後部１１２ｄは、羽根第１前部１１２ａから羽根後部１１２ｄへ流れる空気流を整流する作用をする。 The blade rear 112d, receives the wind direction indicated by the arrow in FIG. 3 (b), rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 3 (a), the blade rear 112d are blade rear 112d from the blade first front 112a It acts to rectify the air flow to the.
羽根１１２の長手方向の一端は直接に、又はバーを介して、ロータヘッド１２に固着されており、ロータヘッド１２により近い部分（図３（ａ）の紙面の下方向）では、回転速度がより低くなる。 Direct to one longitudinal end of the blade 112, or via the bar, is fixed to the rotor head 12, the portion closer to the rotor head 12 (toward the lower direction in FIG. 3 (a)), the rotational speed is more lower. 一方、羽根１１２のロータヘッド１２からより遠い部分（図３（ａ）の紙面の上方向）では、回転速度がより高くなる。 On the other hand, in the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 112 (the direction on the paper surface of FIG. 3 (a)), the rotational speed is higher.
つまり、羽根１１２が回転する場合に、羽根１１２のロータヘッド１２からより遠い部分と、羽根１１２のロータヘッド１２により近い部分とでは、回転速度に差が生じることとなる。 That is, when a blade 112 rotates, the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 112, in the portion close by the rotor head 12 of the blade 112, so that the difference in rotational speed occurs.
そのために、羽根後部１１２ｄの風の方向に垂直な面と羽根後部１１２ｄとがなす、整流のための、望ましい角度（以下、羽根後部１１２ｄがなす望ましい角度と省略する）が、羽根後部１１２ｄの上部と羽根後部１１２ｄの下部とでは異なることとなる。 Therefore, the blade rear 112d in a plane perpendicular with the blade rear 112d and forms in the direction of the wind, for the commutation, the desired angle (hereinafter, abbreviated as desirable angle between the blade rear 112d) is, the upper portion of the wing rear 112d the different in the lower portion of the wing rear 112d and.
この望ましい角度は、空気流に沿ったものであるので、羽根後部１１２ｄが剛性の低い材料で形成されている場合には、望ましい角度を自動的に得ることができることとなる。 The desired angle, since it is in line with the air flow, if it is formed at a lower vane rear 112d rigid material, it becomes possible to obtain a desired angle automatically. よって、第２実施例では、羽根後部１１２ｄの剛性を低下させるために、羽根後部１１２ｄは剛性の低い材料で形成されている。 Therefore, in the second embodiment, in order to reduce the rigidity of the blade rear 112d, the blade rear 112d is formed at a low rigid material.
羽根後部１１２ｄの剛性は、羽根１１２の回転角速度に応じて、適宜に定め得るものである。 Stiffness of the blade rear 112d in response to the rotational angular velocity of the blade 112, it is capable appropriately determined.
このようにして、第２実施例の羽根１１２を用いた風力発電装置では、空気流の整流作用を円滑にして回転効率を向上させることができるので微風でも容易に回転を開始させることができる。 In this way, wind power generator using the vanes 112 of the second embodiment can be easily started rotating in breeze can improve the rotation efficiency by facilitating rectification of airflow. また、空気流の整流作用を円滑にして乱流の発生を防止するので、騒音を軽減することができる。 Also, since to prevent the occurrence of turbulent flow to facilitate rectification of airflow, it is possible to reduce the noise.
図４に示す羽根１１３は、２枚の板材を接合して形成されている。 Blade 113 shown in FIG. 4 is formed by joining the two plate members. 図４（ａ）は羽根１１３の平面図である。 4 (a) is a plan view of the blade 113. 図４（ａ）の矢印は羽根１１３の回転方向を示すものである。 Figure 4 (a) arrow indicates the direction of rotation of the blade 113. 図４（ｂ）は羽根１１３のＣ―Ｃ'断面図である。 4 (b) is a C-C 'cross-sectional view of the blade 113. 図４（ｂ）の矢印は風の方向を示すものである。 Figure 4 (b) arrow indicates the direction of the wind.
羽根１１３は、折曲部１１３ｂで折り曲げられた、一体形成された羽根第１前部１１３ａと羽根第２前部１１３ｃとを有している。 Vanes 113, bent at the bent portion 113b, and a first front 113a and the blade second front 113c wings which are integrally formed. また、羽根１１３は、羽根第２前部１１３ｃに対して、リベット、接着剤等を用いて接合された、複数個の羽根後部１１３ｄを有している。 Also, the blade 113 has with respect to the blade second front 113c, rivets, bonded with an adhesive or the like, a plurality of vanes rear 113d. 羽根第１前部１１３ａは、風の方向に垂直な面と羽根第１前部１１３ａとが仰角αを有するようにされている。 The first front portion 113a vanes are perpendicular surface and a blade first front 113a in wind direction is to have the elevation angle alpha. 仰角αは１０°（度）〜３０°（度）の範囲とするのが好ましい。 Elevation α is preferably in the range of 10 ° (degrees) to 30 ° (degrees).
一体形成された羽根第１前部１１３ａと羽根第２前部１１３ｃの部材としては、剛性の高い部材を用いている。 The integral member formed blade first front 113a and the blade second front 113c, and having a high rigidity member. 例えば、アルミ板、ステンレス板等が用いられる。 For example, an aluminum plate, a stainless plate or the like is used. 羽根後部１１３ｄは、剛性が高い部材、例えば、アルミ板、ステンレス板等が用いられる。 Vane rear 113d is stiffer member, for example, aluminum plate, stainless steel plate or the like is used. 要は、羽根後部１１３ｄの回転方向に直行する方向の長さを短くして、長手方向に配された羽根後部１１３ｄの各々が、羽根１１３の上下方向の位置に応じて異なる角度となることを可能としている。 In short, by shortening the length in a direction perpendicular to the direction of rotation of the vane rear 113d, each vane rear 113d arranged in the longitudinal direction, to be a different angles depending on the vertical position of the blade 113 It is made possible. このようにして、羽根１１３が長手方向に容易にねじれるようにしている。 In this way, so that the blade 113 is twisted easily in the longitudinal direction. また、羽根後部１１３ｄとしては、剛性が低い部材、例えば、グラス板、塩化ビニール板等を用いるようにしても良い。 As the vane rear 113d, low stiffness member, for example, glass plate, may be used vinyl chloride plate or the like.
このような構造を採用することによって、剛性の高い羽根第１前部１１３ａにおいて大きな回転トルクを発生するようにしている。 By adopting such a structure, and so as to generate a large rotational torque in the high blade first front 113a rigidity.
羽根後部１１３ｄは、図４（ｂ）において矢印で示す方向の風を受けて、図４（ａ）において矢印で示す方向に回転する、羽根後部１１３ｄは、羽根第１前部１１３ａから羽根後部１１３ｄへ流れる空気流を整流する作用をする。 The blade rear 113d, receives the wind direction indicated by the arrow in FIG. 4 (b), rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 4 (a), the blade rear 113d are blade rear 113d from the blade first front 113a It acts to rectify the air flow to the.
羽根１１３の長手方向の一端は直接に、又はバーを介して、ロータヘッド１２に固着されており、ロータヘッド１２により近い部分（図４（ａ）の紙面の下方向）では、回転速度がより低くなる。 Direct to one longitudinal end of the blade 113, or via the bar, is fixed to the rotor head 12, the portion closer to the rotor head 12 (toward the lower direction in FIG. 4 (a)), the rotational speed is more lower. 一方、羽根１１２のロータヘッド１２からより遠い部分（図４（ａ）の紙面の上方向）では、回転速度がより高くなる。 On the other hand, in the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 112 (the direction on the paper surface of FIG. 4 (a)), the rotational speed is higher.
つまり、羽根１１３が回転する場合に、羽根１１３のロータヘッド１２からより遠い部分と、羽根１１３のロータヘッド１２により近い部分とでは、回転速度に差が生じることとなる。 That is, when a blade 113 rotates, the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 113, in the portion close by the rotor head 12 of the blade 113, so that the difference in rotational speed occurs.
そのために、羽根後部１１３ｄの風の方向に垂直な面と羽根後部１１３ｄとがなす、整流のための、望ましい角度（以下、羽根後部１１３ｄがなす望ましい角度と省略する）が、羽根後部１１３ｄの上部と羽根後部１１３ｄの下部とでは異なることとなる。 Therefore, the blade rear 113d in a plane perpendicular with the blade rear 113d and forms in the direction of the wind, for the commutation, the desired angle (hereinafter, abbreviated as desirable angle between the blade rear 113d) is, the upper portion of the wing rear 113d the different in the lower portion of the wing rear 113d and.
この望ましい角度は、空気流に沿ったものであるので、複数の羽根後部１１３ｄの短手方向の長さが短くされている場合には、羽根１１３の長手方向にねじれるので、羽根後部１１３ｄが剛性の低い材料、剛性の高い材料のいずれで形成されていても、望ましい角度を自動的に得ることができることとなる。 This preferred angle is in line with the air flow, when the length in the lateral direction of the plurality of vanes rear 113d is short, since the twisting longitudinal vanes 113, rigidity wing rear 113d low material, be formed by any material having high rigidity, it becomes possible to obtain a desired angle automatically.
このようにして、第３実施例の羽根１１３を用いた風力発電装置では、空気流の整流作用を円滑にして回転効率を向上させることができるので微風でも容易に回転を開始させることができる。 In this way, wind power generator using the blades 113 of the third embodiment can be easily started rotating in breeze can improve the rotation efficiency by facilitating rectification of airflow. また、空気流の整流作用を円滑にして乱流の発生を防止するので、騒音を軽減することができる。 Also, since to prevent the occurrence of turbulent flow to facilitate rectification of airflow, it is possible to reduce the noise.
図５に示す羽根１１４は、２枚の板材を接合して形成されている。 Blade 114 shown in FIG. 5 is formed by joining the two plate members. 図５（ａ）は羽根１１４の平面図である。 5 (a) is a plan view of the blade 114. 図５（ａ）の矢印は羽根１１４の回転方向を示すものである。 Figure 5 (a) arrow indicates the direction of rotation of the blade 114. 図５（ｂ）は羽根１１４のＤ―Ｄ'断面図である。 5 (b) is a D-D 'cross-sectional view of the blade 114. 図５（ｂ）の矢印は風の方向を示すものである。 Figure 5 (b) arrow indicates the direction of the wind.
羽根１１４の羽根前部１１４ａは、飛行機の羽根と同様の流線型の形状を有している。 Wing front 114a of the blade 114 has the same streamlined shape as the wing of an airplane. また、羽根１１４は、羽根後部１１４ｄを有している。 Also, the blade 114 has a blade rear 114d. 羽根前部１１４ａは、風の方向に垂直な面と羽根前部１１４ａとが仰角αを有するようにされている。 Wing front 114a, it perpendicular plane and the blade front 114a in the direction of the wind is to have an elevation angle alpha. 仰角αは１０°（度）〜３０°（度）の範囲とするのが好ましい。 Elevation α is preferably in the range of 10 ° (degrees) to 30 ° (degrees).
一体形成された羽根前部１１４ａの部材としては、流線型の形状に形成されることによって羽根前部１１４ａの剛性が高くできるような部材を用いている。 The members of the blade front 114a which is integrally formed, are used member that allows high rigidity of the wing front part 114a by being formed in streamlined shape. 例えば、アルミ板、ステンレス板、グラス板、塩化ビニール板等が用いられる。 For example, aluminum plate, stainless steel plate, a glass plate, vinyl chloride plate or the like is used. 羽根後部１１４ｄは、剛性が低い部材、例えば、グラス板、塩化ビニール板等が用いられる。 Vane rear 114d, the rigid lower member, for example, glass plates, vinyl chloride plate or the like is used. 羽根前部１１４ａは図５（ｂ）に示すように断面積が大きな厚みを有する閉じた構造とされているので、羽根前部１１４ａの内部を中空としても十分な強度を保つことができる。 Since the wing front part 114a sectional area as shown in FIG. 5 (b) is a closed structure having a large thickness, it is possible to maintain sufficient strength even if the interior of the wing front 114a as a hollow.
このような構造を採用することによって、剛性の高い羽根前部１１４ａにおいて大きな回転トルクを発生するようにしている。 By adopting such a structure, and so as to generate a large rotational torque in the high rigidity wing front part 114a.
羽根後部１１４ｄは、図５（ｂ）において矢印で示す方向の風を受けて、図５（ａ）において矢印で示す方向に回転する、羽根後部１１４ｄは、羽根前部１１４ａから羽根後部１１４ｄへ流れる空気流を整流する作用をする。 Vane rear 114d receives the wind direction indicated by the arrow in FIG. 5 (b), it rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 5 (a), the vane rear 114d, flows from the vane front 114a to the vane rear 114d It acts to rectify the airflow.
羽根１１４の長手方向の一端は直接に、又はバーを介して、ロータヘッド１２に固着されており、ロータヘッド１２により近い部分（図５（ａ）の紙面の下方向）では、回転速度がより低くなる。 One longitudinal end direct blade 114, or via the bar, is fixed to the rotor head 12, the portion closer the rotor head 12 (toward the lower direction in FIG. 5 (a)), the rotational speed is more lower. 一方、羽根１１４のロータヘッド１２からより遠い部分（図５（ａ）の紙面の上方向）では、回転速度がより高くなる。 On the other hand, in the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 114 (the direction on the paper surface of FIG. 5 (a)), the rotational speed is higher.
つまり、羽根１１４が回転する場合に、羽根１１４のロータヘッド１２からより遠い部分と、羽根１１４のロータヘッド１２により近い部分とでは、回転速度に差が生じることとなる。 That is, when the blade 114 rotates, the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 114, in the portion close by the rotor head 12 of the blade 114, so that the difference in rotational speed occurs.
そのために、羽根後部１１４ｄの風の方向に垂直な面と羽根後部１１４ｄとがなす、整流のための、望ましい角度（以下、羽根後部１１４ｄがなす望ましい角度と省略する）が、羽根後部１１４ｄの上部と羽根後部１１４ｄの下部とでは異なることとなる。 Therefore, the blade rear 114d in a plane perpendicular with the blade rear 114d and forms in the direction of the wind, for the commutation, the desired angle (hereinafter, abbreviated as desirable angle between the blade rear 114d) is, the upper portion of the wing rear 114d the different in the lower portion of the wing rear 114d and.
この望ましい角度は、空気流に沿ったものであるので、羽根１１４の長手方向にねじれる剛性の低い材料で、羽根後部１１４ｄが形成されている場合には、望ましい角度を自動的に得ることができることとなる。 The desired angle, since it is in line with the air stream, with low material stiffness twisted in the longitudinal direction of the blade 114, when the blade rear 114d is formed, it is possible to obtain the desired angle automatically to become.
このようにして、第４実施例の羽根１１４を用いた風力発電装置では、空気流の整流作用を円滑にして回転効率を向上させることができるので微風でも容易に回転を開始させることができる。 In this way, the wind power generation apparatus using the blades 114 of the fourth embodiment, it is possible to start the easily rotated in breeze can improve the rotation efficiency by facilitating rectification of airflow. また、空気流の整流作用を円滑にして乱流の発生を防止するので、騒音を軽減することができる。 Also, since to prevent the occurrence of turbulent flow to facilitate rectification of airflow, it is possible to reduce the noise.
図６に示す羽根１１５は、２枚の板材を接合して形成されている。 Blade 115 shown in FIG. 6 is formed by joining the two plate members. 図６（ａ）は羽根１１５の平面図である。 6 (a) is a plan view of the blade 115. 図６（ａ）の矢印は羽根１１５の回転方向を示すものである。 Figure 6 (a) arrow indicates the direction of rotation of the blade 115. 図６（ｂ）は羽根１１５のＥ―Ｅ'断面図である。 6 (b) is a E-E 'cross-sectional view of the blade 115. 図６（ｂ）の矢印は風の方向を示すものである。 FIG arrow. 6 (b) shows the direction of the wind.
羽根１１５の羽根前部１１５ａは、飛行機の羽根と同様の流線型の形状を有している。 Blade front 115a of the blade 115 has the same streamlined shape as the wing of an airplane. また、羽根１１５は、羽根後部１１５ｄを有している。 Also, the blade 115 has a blade rear 115 d. 羽根前部１１５ａは、風の方向に垂直な面と羽根前部１１５ａとが仰角αを有するようにされている。 Blade front 115a, it perpendicular plane and the blade front 115a in the direction of the wind is to have an elevation angle alpha. 仰角αは１０°（度）〜３０°（度）の範囲とするのが好ましい。 Elevation α is preferably in the range of 10 ° (degrees) to 30 ° (degrees).
一体形成された羽根前部１１５ａの部材としては、流線型の形状に形成されることによって羽根前部１１５ａの剛性が高くできるような部材を用いている。 The members of the blade front 115a which is integrally formed, are used member that allows high rigidity of the wing front part 115a by being formed in streamlined shape. 例えば、アルミ板、ステンレス板、グラス板、塩化ビニール板等が用いられる。 For example, aluminum plate, stainless steel plate, a glass plate, vinyl chloride plate or the like is used. 羽根後部１１５ｄは、複数個、設けられており、羽根後部１１５ｄの短手方向の長さを短くすることによって、剛性が高い材料を用いることもできるようになされている。 Vane rear 115d, a plurality are provided, by shortening the length in the lateral direction of the blade rear 115d, are adapted can also be used high rigidity material.
このような構造を採用することによって、剛性の高い羽根前部１１５ａにおいて大きな回転トルクを発生するようにしている。 By adopting such a structure, and so as to generate a large rotational torque in the high rigidity wing front part 115a.
羽根後部１１５ｄは、図６（ｂ）において矢印で示す方向の風を受けて、図６（ａ）において矢印で示す方向に回転する、羽根後部１１５ｄは、羽根前部１１５ａから羽根後部１１５ｄへ流れる空気流を整流する作用をする。 Vane rear 115d receives the wind direction indicated by the arrow in FIG. 6 (b), it rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 (a), the blade rear 115d, flows from the vane front 115a to the vane rear 115d It acts to rectify the airflow.
羽根１１５の長手方向の一端は直接に、又はバーを介して、ロータヘッド１２に固着されており、ロータヘッド１２により近い部分（図６（ａ）の紙面の下方向）では、回転速度がより低くなる。 Direct to one longitudinal end of the blade 115, or via the bar, is fixed to the rotor head 12, the portion closer the rotor head 12 (toward the lower direction in FIG. 6 (a)), the rotational speed is more lower. 一方、羽根１１５のロータヘッド１２からより遠い部分（図６（ａ）の紙面の上方向）では、回転速度がより高くなる。 On the other hand, in the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 115 (the direction on the paper surface of FIG. 6 (a)), the rotational speed is higher.
つまり、羽根１１５が回転する場合に、羽根１１５のロータヘッド１２からより遠い部分と、羽根１１５のロータヘッド１２により近い部分とでは、回転速度に差が生じることとなる。 That is, when a blade 115 rotates, the more distant portion from the rotor head 12 of the blade 115, in the portion close by the rotor head 12 of the blade 115, so that the difference in rotational speed occurs.
そのために、羽根後部１１５ｄの風の方向に垂直な面と羽根後部１１５ｄとがなす、整流のための、望ましい角度（以下、羽根後部１１５ｄがなす望ましい角度と省略する）が、羽根後部１１５ｄの上部と羽根後部１１５ｄの下部とでは異なることとなる。 Therefore, the blade rear 115d in a plane perpendicular with the blade rear 115d and forms in the direction of the wind, for the commutation, the desired angle (hereinafter, abbreviated as desirable angle between the blade rear 115d) is, the upper portion of the wing rear 115d the different in the lower portion of the wing rear 115d and.
この望ましい角度は、空気流に沿ったものであるので、羽根１１５の長手方向にねじれるように羽根後部１１５ｄの回転方向に直行する方向の長さが短くなるように形成されているので、剛性の高い材料で形成されている場合にも、望ましい角度を自動的に得ることができることとなる。 The desired angle, since it is in line with the air stream, since it is formed so that the direction of length perpendicular to the direction of rotation of the vane rear 115d as twisted in the longitudinal direction of the blade 115 is reduced, the stiffness even if it is formed of a material having a high, it becomes possible to obtain a desired angle automatically.
このようにして、第５実施例の羽根１１５を用いた風力発電装置では、空気流の整流作用を円滑にして回転効率を向上させることができるので微風でも容易に回転を開始させることができる。 In this way, the wind power generation apparatus using the blades 115 of the fifth embodiment, it is possible to start the easily rotated in breeze can improve the rotation efficiency by facilitating rectification of airflow. また、空気流の整流作用を円滑にして乱流の発生を防止するので、騒音を軽減することができる。 Also, since to prevent the occurrence of turbulent flow to facilitate rectification of airflow, it is possible to reduce the noise.
以上の第１実施例ないし第５実施例のいずれか２つ以上を組み合わせた羽根も実施可能である。 Blades that combine any two or more of the above first to fifth embodiments are feasible. 例えば、第５実施例において、複数個の羽根後部１１５ｄに替えて、羽根後部を一体で形成し、図２に示すように溝を設けて同様な作用を生じさせることができる。 For example, in the fifth embodiment, in place of the plurality of blade rear 115 d, to form a blade rear integrally, it can produce a similar effect by providing a groove as shown in FIG.
図７に実施形態のプロペラ型の風力発電装置の図を示す。 Figure 7 shows a diagram of a propeller type wind turbine generator embodiments. 図７において、図１ないし図６に示すと同一部構成部には同一の符号を付して説明を省略する。 7, the same forming portion that shown in FIGS. 1 to 6 will not be described are denoted by the same reference numerals. 図７に示すプロペラ型の風力発電装置２に上述した第２実施例の形態の羽根１１２を取り付けて得られた実験結果を簡単に説明する。 Briefly the second embodiment of the embodiment experimental results obtained by the blade 112 mounting the described above in the wind turbine generator 2 propeller type shown in FIG.
風力発電装置２では、羽根１１２の長手方向の長さを１５０ｃｍとし、短手方向の長さを５５ｃｍとし、バー１５の長さを１５０ｃｍとしたときに、風速３ｍの微風で５０Ｖ（ボルト）の電圧が得られた。 In the wind turbine generator 2, the longitudinal length of the blade 112 and 150 cm, the length of the short side direction and 55cm, the length of the bar 15 when the 150 cm, with breeze wind speed 3m 50 V in (V) voltage was obtained. 羽根１１２に替えて同様の寸法を有する１枚の剛性の高い板で形成した羽根に替えたところ、風速３ｍでは回転をしなかった。 It was changed to blade formed with high single rigid plate having the same dimensions instead of blades 112, not rotating the wind speed 3m.
第２実施形態の風力発電装置は、第１実施形態において用いられた第１実施例〜第５実施例に示す羽根１１１〜羽根１１５と同様な構造を有する羽根を備えるものである。 Wind turbine generator of the second embodiment is provided with the blades having a structure similar to that of the blade 111 to blade 115 shown in the first to fifth embodiments used in the first embodiment. 第２実施形態の風力発電装置は、垂直軸型（横型）の風力発電装置である、ジャイロミル型の風力発電装置である。 Wind turbine generator of the second embodiment, a wind power generator of the vertical shaft type (horizontal), a gyromill type wind power generator.
図８は第２実施形態の風力発電装置であるジャイロミル型の風力発電装置を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing a wind power generator gyromill type a wind power generation device of the second embodiment. 図８において図１〜図７におけると同一構成部については同一の符号を付して説明を省略する。 Its description is omitted have the same reference components as in FIGS. 1 to 7 in FIG. 8. 図８に示す風力発電装置３は、一般家庭で用いるための小型の風力発電装置である。 Wind turbine generator 3 shown in FIG. 8 is a small-sized wind power generator for use at home. 図８は、上方向から見た図であり、風力発電装置３は、第１実施形態の第１実施例に示す羽根１１１（図２を参照）と同様の形状の複数個の羽根（ブレード）と、発電機１３と、を備えている。 Figure 8 is a view viewed from above, the wind power generation device 3, a plurality of blades having the same shape as the vane 111 shown in the first embodiment of the first embodiment (see FIG. 2) (blades) When provided with a power generator 13.
発電機１３の回転軸１３ａは、ロータヘッド１２に連結されている。 Rotary shaft 13a of the generator 13 is coupled to the rotor head 12. このようにして、羽根１１１によって生じる回転力がアーム１６を介して回転軸１３ａに伝えられて、発電機１３から電力が得られるようになされている。 In this way, is transmitted to the rotary shaft 13a rotating force via the arm 16 caused by the vanes 111, the power from the generator 13 are made so as to obtain.
第２実施形態の風力発電装置では、第１実施形態の第１実施例に示す羽根１１１のみならず、第１実施形態の第２実施例に示す羽根１１２、第１実施形態の第３実施例に示す羽根１１３、第１実施形態の第４実施例に示す羽根１１４、第１実施形態の第５実施例に示す羽根１１６及びこれらの組み合わせのいずれをも用いることができる。 In the wind turbine generator of the second embodiment, not only the blade 111 shown in the first embodiment of the first embodiment, the blade 112 shown in the second example of the first embodiment, the third embodiment of the first embodiment blade 113 shown in, the blade 114 shown in the fourth embodiment of the first embodiment, it is possible to use any of the fifth embodiment are shown wings 116 and combinations thereof in the first embodiment.
ここで、羽根１１１の長手方向の上端部分（図８の紙面の表面側）と羽根１１１の長手方向の下端部分（図８の紙面の裏面側）との回転速度は等しいが、羽根１１１〜羽根１１５が回転する場合に、羽根１１１〜羽根１１５の長手方向の風の力（風圧）にはばらつきがあり、そのために、整流のための、望ましい角度が、羽根後部の上部と羽根後部の下部とでは異なることとなる。 Here, the rotation speed of the longitudinal upper end portion longitudinally of the lower end portion of (the plane of the surface side of FIG. 8) and the blade 111 of the blade 111 (the plane of the back surface side of FIG. 8) are equal, the vane 111 to the blade when the 115 is rotated, there is a variation in the longitudinal direction of the wind force of the blade 111 to blade 115 (wind pressure), for this reason, for the commutation, it is desired angle, and the lower vane rear upper and the blade rear In a different thing.
このような場合においても、羽根１１１、羽根１１２、羽根１１３、羽根１１４、羽根１１５を用いることによって、羽根後部の剛性が低くなるように形成して、自動的に望ましい空気流の整流作用を得ることができることとなる。 In such a case, the vanes 111, vanes 112, vanes 113, vanes 114, by using a blade 115, formed as the rigidity of the blade rear is lowered, obtaining a rectification automatically desirable air flow so that the can.
このようにして、第２実施形態の風力発電装置においても、第１実施形態の風力発電装置におけると同様に、空気流の整流作用を円滑にして回転効率を向上させることができるので微風でも容易に回転を開始させることができる。 In this way, even in the wind turbine generator of the second embodiment, as in the wind turbine generator of the first embodiment, ease in breeze can improve the rotation efficiency by facilitating rectification of airflow thereby starts rotating. また、空気流の整流作用を円滑にして乱流の発生を防止するので、騒音を軽減することができる。 Also, since to prevent the occurrence of turbulent flow to facilitate rectification of airflow, it is possible to reduce the noise.
図８に示す羽根１１１を有する風力発電装置３によって得られた実験結果を簡単に説明する。 Briefly the experimental results obtained by the wind turbine generator 3 having a blade 111 shown in FIG.
４００Ｗ定格の発電電力を有する風力発電装置（但し、羽根の枚数は図８に図示するように３枚とした）において、羽根１１１を溝１１１ｅを有さない羽根（羽根１１１の材料の剛性は溝１１１ｅを有する場合も、溝１１１ｅを有さない場合も同一の剛性の高いものとした）に置き換えて、比較実験をおこなった。 Wind turbine generator having a generator power of 400W rated (however, the number of blades was set to three as shown in FIG. 8), the rigid material of the blade (vane 111 having no groove 111e of the blade 111 is groove also have a 111e, replaced with the assumed high same rigidity) may not have a groove 111e, it was subjected to comparative experiment. 溝１１１ｅを有さない羽根では、風速３ｍの微風では回転をしなかった。 The blades having no groove 111e, not rotating at breeze wind speed 3m. 一方、溝１１１ｅを有する羽根１１１においては、風速３ｍの微風でも回転をし、７Ｖの電圧を得ることができた。 On the other hand, in the vane 111 having the groove 111e, is also rotating at breeze wind 3m, it was possible to obtain a voltage of 7V.
また、アーム１６の長さが１２０ｃｍの８００Ｗ定格の発電電力を有する風力発電装置（但し、羽根の枚数は６枚）において、羽根１１１を溝１１１ｅを有さない羽根に置き換えて、比較実験をおこなった。 Moreover, wind turbine generator having a generator power of 800W rating of the length of the arm 16 is 120 cm (however, number of blades is six), the replacing blades 111 to the blade without a groove 111e, conducted comparative experiments It was. 溝１１１ｅを有さない羽根では、風速３ｍの微風では回転をしなかった。 The blades having no groove 111e, not rotating at breeze wind speed 3m. 一方、溝１１１ｅを有する羽根１１１においては、風速３ｍの微風でも回転をし、１５Ｖの電圧を得ることができた。 On the other hand, in the vane 111 having the groove 111e, is also rotating at breeze wind 3m, it was possible to obtain a voltage of 15V.
また、アーム１６の長さが１４０ｃｍの８００Ｗ定格の発電電力を有する風力発電装置（但し、羽根の枚数は６枚）において、羽根１１１を溝１１１ｅを有さない羽根に置き換えて、比較実験をおこなった。 Moreover, wind turbine generator having a generator power of 800W rating of the length of the arm 16 is 140cm (however, number of blades is six), the replacing blades 111 to the blade without a groove 111e, conducted comparative experiments It was. 溝１１１ｅを有さない羽根では、風速３ｍの微風では回転をしなかった。 The blades having no groove 111e, not rotating at breeze wind speed 3m. 一方、溝１１１ｅを有する羽根１１１においては、風速３ｍの微風でも回転をし、１１０Ｖの電圧を得ることができた。 On the other hand, in the vane 111 having the groove 111e, is also rotating at breeze wind 3m, it was possible to obtain a voltage of 110V.
１、２、３ 風力発電装置、 １１ 羽根、 １２ ロータヘッド、 １３ 発電機、 １３ａ 回転軸、 １３ｂ 筐体、 １４ 取付部材、 １５ バー、 １６ アーム、 １１１ 羽根、 １１１ａ 羽根前部、 １１１ｂ 折曲部、 １１１ｄ 羽根後部、１１１ｅ 溝、 １１２ 羽根、 １１２ａ 羽根第１前部、 １１２ｂ 折曲部、 １１２ｃ 羽根第２前部、 １１２ｄ 羽根後部、 １１３ 羽根、 １１３ａ 羽根第１前部、 １１３ｂ 折曲部、 １１３ｃ 羽根第２前部、 １１３ｄ 羽根後部、 １１４ 羽根、 １１４ａ 羽根前部、 １１４ｄ 羽根後部、 １１５ 羽根、 １１５ａ 羽根前部、 １１５ｄ 羽根後部、 １１６ 羽根 1,2,3 wind power generator, 11 blade, 12 the rotor head, 13 generator, 13a rotating shaft, 13b housing 14 mounting member, 15 bar, 16 arms, 111 blade, 111a vane front, 111b bent part , 111d vane rear, 111e grooves 112 vanes, 112a blade first front, 112b bent part, 112c blade second front, 112d blade rear, 113 blade, 113a blade first front, 113b bent portion, 113c vanes second front, 113d blade rear, 114 blade, 114a vane front, 114d blade rear, 115 blade, 115a vane front, 115 d wings rear, 116 blade
前記羽根前部の回転する方向の後方に配置された前記羽根前部よりも剛性の低い羽根後部と、を備え、 And a lower blade rear rigidity than the blade front portion disposed behind the direction of rotation of the blade front,
前記羽根前部と前記羽根後部とは剛性の高い１枚の板材で形成され、 Wherein the blade front and the blade rear is formed by a single plate material having high rigidity,
前記羽根前部と前記羽根後部との間の折曲部で折り曲げて前記羽根前部が仰角を有するようにし、 The vane front bent at bent portion between the vane rear and the wing front part so as to have an elevation angle,
前記羽根後部には、前記羽根の回転する方向に溝を設けて、前記羽根後部の剛性を低くした、 Wherein the blade rear, by providing a groove in the direction of rotation of the blade was lowered rigidity of the vane rear,
風力発電装置の羽根。 Wings of the wind turbine generator.
前記羽根が固着された回転軸を有する発電機と、を備え、 And a generator having a rotating shaft in which the blade is fixed,
風力発電装置。 The wind turbine generator.
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