JP2002295362A - Wind power generation device - Google Patents
Wind power generation deviceInfo
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- JP2002295362A JP2002295362A JP2001136715A JP2001136715A JP2002295362A JP 2002295362 A JP2002295362 A JP 2002295362A JP 2001136715 A JP2001136715 A JP 2001136715A JP 2001136715 A JP2001136715 A JP 2001136715A JP 2002295362 A JP2002295362 A JP 2002295362A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、支柱の上端に1個
または複数個の羽根を有するプロペラを回転自在に設
け、これらプロペラに受ける風力によりプロペラを回転
させ、この回転出力を発電機に連接させて発電出力を得
るようにした風力発電装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotatably provided propeller having one or a plurality of blades at the upper end of a column, and the propeller is rotated by wind force received by the propeller, and the rotation output is connected to a generator. The present invention relates to a wind power generation device configured to obtain a power generation output.
【0002】[0002]
【発明の背景】近時、原子力発電や石油、石炭等の化石
エネルギーの燃焼による発電は、地球の温暖化や環境破
壊をひき起こす要因となるばかりか、電力利用者にとっ
ては電力使用料金の経済的負担が強いられるため、風
力、水力、太陽熱等の自然エネルギーの利用による発電
に関する開発が盛んになされている。BACKGROUND ART In recent years, nuclear power generation and power generation by burning fossil energy such as petroleum and coal not only cause global warming and environmental destruction, but also a power consumption economy for power users. Due to the heavy burden, power generation using natural energy such as wind, water, and solar heat has been actively developed.
【0003】[0003]
【従来の技術】支柱の上端に1個または複数個の羽根を
有するプロペラを回転自在に設け、これらプロペラに受
ける風力によりプロペラを回転させ、この回転出力を発
電機にお接させて発電出力を得るようにした風力発電装
置に関しては従来より幾つかの提案がなされている。2. Description of the Related Art A propeller having one or a plurality of blades is rotatably provided at the upper end of a column, and the propeller is rotated by wind force received by these propellers. Several proposals have been made for the wind power generators to be obtained.
【0003】風上に位置して風力により回転する複数
の前方翼から伝達される回転動力および残りの風力によ
り回転する複数の後方翼から伝達される回転動力が差動
装置により集合して発電機を回すように構成され、発電
装置1基当りの発電量を増加させたものが特開平5−2
31297公報に記載されている。[0003] Rotational power transmitted from a plurality of front wings located on the wind and rotated by wind power and rotational power transmitted from a plurality of rear wings rotated by the remaining wind power are gathered by a differential device to generate a generator. Is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-2 / 1993, in which the amount of power generation per power generator is increased.
No. 31,297.
【0004】プロペラとは別個に風向きに従って回転
するロータブレードを有するフェアリングを設けたもの
が特開2000−161187公報に記載されている。Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-161187 discloses a method in which a fairing having a rotor blade which rotates according to the wind direction is provided separately from a propeller.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開
平5−231297に記載された発明においては、いく
ら複数の前方翼と後方翼とにより、これらから伝達され
る回転動力を差動装置により集合して発電機を回すよう
に構成しても、発電機1個当りの発電量には限界があ
り、結局1個の発電機から得られる発電量しか得られな
い。However, in the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-231297, the rotational power transmitted from the front wings and the rear wings is collected by a differential device. Even if it is configured to rotate the generator, there is a limit to the amount of power generated per generator, and eventually only the amount of power obtained from one generator can be obtained.
【0006】また、特開2000−161187公報
に記載された発明においては、ロータブレードを有する
フェアリングを使用しているが、フェアリングでは、大
型のプロペラを使用する程の電力は得られない。In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-161187, a fairing having a rotor blade is used. However, the fairing does not provide enough power to use a large propeller.
【0007】本発明においては、瞬時に得られる発電量
を2〜4倍以上得られると共に、乱気流による縦横の風
の負荷に起因するプロペラの振動やプロペラ軸にかかる
負担を吸収できると共に、横風時にプロペラ中心軸近傍
にかかる負荷を吸収でき、さらにプロペラの回転力を的
確に発電機に伝達することのできる風力発電装置を提供
するものである。In the present invention, the amount of power generated instantaneously can be obtained two to four times or more, and the vibration of the propeller and the load on the propeller shaft caused by the vertical and horizontal wind loads due to the turbulence can be absorbed. It is an object of the present invention to provide a wind power generator capable of absorbing a load applied in the vicinity of a central axis of a propeller and transmitting the rotational force of the propeller to a generator accurately.
【0008】[0008]
【発明が解決する手段】請求項1の発明は、支柱に回転
自在に設ける主軸の上端に形成するケーシングに、1個
または複数個の羽根を有する複数のプロペラを同一軸心
方向に軸受けして各々独立して回転させると共に、これ
ら複数のプロペラに各々別個の発電機を連接させてそれ
ぞれの発電出力を加算して得るようにした風力発電装置
を提供するものである。According to a first aspect of the present invention, a plurality of propellers having one or a plurality of blades are supported in the same axial direction on a casing formed at an upper end of a main shaft rotatably provided on a column. It is an object of the present invention to provide a wind power generator which is rotated independently of each other and connected to a plurality of separate generators to each of the plurality of propellers so as to obtain their respective power generation outputs.
【0009】この発明においては、複数のプロペラに各
々別個の発電機を連接させてそれぞれの発電出力を加算
して得るようにしたので、瞬時の電力量を2〜4倍以上
に増大させることができる。According to the present invention, a plurality of propellers are connected to respective generators, and the respective generator outputs are added to obtain the same. Therefore, the instantaneous electric energy can be increased by 2 to 4 times or more. it can.
【0010】請求項2の発明は、前記複数のプロペラの
軸を同一軸心方向に軸受けすると共に、それぞれのプロ
ペラ軸にそのスラスト方向を支持する円錐ベアリングと
ラジアル方向に支持するラジアルベアリングとを設けた
前記請求項1記載の風力発電装置を提供するものであ
る。According to a second aspect of the present invention, the plurality of propeller shafts are supported in the same axial direction, and each propeller shaft is provided with a conical bearing for supporting the thrust direction and a radial bearing for supporting the propeller shaft in the radial direction. A wind power generator according to claim 1 is also provided.
【0011】この発明においては、乱気流による縦横の
風の負荷に起因するプロペラの振動やプロペラ軸にかか
る負担を吸収することができ、軸受け部分の耐久性を向
上することができる。According to the present invention, the vibration of the propeller and the load on the propeller shaft caused by the vertical and horizontal wind loads due to the turbulence can be absorbed, and the durability of the bearing portion can be improved.
【0012】請求項3の発明は、前記プロペラ軸はプロ
ペラ保持側にスラスト方向を支持する円錐ベアリング
を、ケーシング内方にラジアル方向を支持するラジアル
ベアリングを設けるようにした前記請求項1〜2記載の
風力発電装置を提供するものである。According to a third aspect of the present invention, the propeller shaft is provided with a conical bearing for supporting the thrust direction on the propeller holding side and a radial bearing for supporting the radial direction inside the casing. The present invention provides a wind power generator.
【0013】この発明においては、横風時にプロペラ中
心近傍に集中してかかる負荷を吸収して、プロペラ中心
近傍の強度を向上することができる。According to the present invention, it is possible to improve the strength near the center of the propeller by absorbing the load concentrated near the center of the propeller during crosswind.
【0014】請求項4の発明は、1個または複数個の羽
根を有するプロペラがケーシングを中心に左右1ずつ設
けた前記請求項1〜3記載の風力発電装置を提供するも
のである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the wind power generator according to any one of the first to third aspects, wherein a propeller having one or a plurality of blades is provided on the right and left sides of the casing.
【0015】この発明においては、瞬時の電力量を2倍
に増大することができる。また、左右のバランスが良好
である。According to the present invention, the instantaneous electric energy can be doubled. Also, the balance between left and right is good.
【0016】請求項5の発明は、1個または複数個の羽
根を有するプロペラがケーシングの片側において外方と
内方に2組設けた前記請求項1〜3記載の風力発電装置
を提供するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the wind power generator according to any one of the first to third aspects, wherein two sets of propellers each having one or a plurality of blades are provided on one side of the casing on the outer side and the inner side. It is.
【0017】この発明においては、瞬時の電力量を2倍
に増大することができる。また、製作が比較的容易であ
る。According to the present invention, the instantaneous electric energy can be doubled. Also, the manufacture is relatively easy.
【0018】請求項6の発明は、前記1個または複数個
の羽根を有するプロペラがケーシングを中心にその左右
において外方と内方に2組設けた前記請求項1〜3記載
の風力発電装置を提供するものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the wind turbine generator according to any one of the first to third aspects, wherein two sets of the propellers having one or a plurality of blades are provided on the left and right sides of the casing with respect to the casing. Is provided.
【0019】この発明においては、瞬時の電力量を4倍
に増大することができる。According to the present invention, the instantaneous electric energy can be increased four times.
【0020】請求項7の発明は、プロペラの内側にイン
ナーギヤーを固定して、このインナーギヤーの内周に発
電機のスピンドルに設けるギヤーを噛み合わせるように
した前記請求項5〜7記載の風力発電装置を提供するも
のである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the wind turbine according to the fifth to seventh aspects, wherein an inner gear is fixed inside the propeller, and a gear provided on a spindle of the generator is meshed with an inner periphery of the inner gear. A power generator is provided.
【0021】この発明においては、インナーギヤーの内
周に発電機のスピンドルに設けるギヤーを噛み合わせる
ので、強風によりプロペラの軸が揺動してもギヤーの噛
み合いが緩むことがなく常時的確に回転を伝達すること
ができる。In the present invention, the gear provided on the spindle of the generator meshes with the inner periphery of the inner gear. Therefore, even if the propeller shaft swings due to strong wind, the meshing of the gears does not loosen and the gears always rotate accurately. Can be transmitted.
【0022】[0022]
【実施例】本発明の実施例を図面に基ずき説明する。図
1Aは本発明の第1の実施例を示すもので、支柱Asに
回転自在に設けた主軸Aaの上端に形成するケーシング
Acに、3個の羽根Ab・・を有するプロペラAp1、
Ap2が左右に1組ずつ設けた風力発電装置である。図
1Bは本発明の第2の実施例を示すもので、支柱Bsに
回転自在に設けた主軸Baの上端に形成するケーシング
Bcに、3個の羽根Bb・・を有するプロペラBp1、
Bp2が片側において外方と内方に2組設けた風力発電
装置である。図1Cは本発明の第3の実施例を示すもの
で、支柱Csに回転自在に設けた主軸Caの上端に形成
するケーシングCcに、3個の羽根Cb・・を有するプ
ロペラCp1、Cp2、Cp3、Cp4が左右において
外方と内方に2組ずつ、合計4組設けた風力発電装置で
ある。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A shows a first embodiment of the present invention, in which a casing Ac formed at the upper end of a main shaft Aa rotatably provided on a column As has a propeller Ap1 having three blades Ab.
Ap2 is a wind power generation device provided one set on each of the left and right. FIG. 1B shows a second embodiment of the present invention, in which a casing Bc formed at the upper end of a main shaft Ba rotatably provided on a column Bs has a propeller Bp1 having three blades Bb.
Bp2 is a wind turbine generator provided two sets on one side, one on the outside and one on the inside. FIG. 1C shows a third embodiment of the present invention, in which a casing Cc formed at the upper end of a main shaft Ca rotatably provided on a column Cs has propellers Cp1, Cp2, and Cp3 having three blades Cb. , Cp4 are provided on the left and right, two sets each on the outer side and the inner side, for a total of four sets.
【0023】[0023]
【実施例1】図1Aに示す第1の実施例は、図2の詳細
な断面図に示す如く、支柱As(図1A)に回転自在に
設ける主軸Aaの上端に形成するケーシングAcに、3
個の羽根Ab・・を有するプロペラAp1、Ap2が左
右に1組ずつ設けている。これらプロペラAp1、Ap
2のプロペラ軸Ah1、Ah2はケーシングAc内にお
いて同一軸心方向に軸受けすると共に、それぞれのプロ
ペラ軸Ah1、Ah2のプロペラ保持側にスラスト方向
を支持する円錐ベアリングAv1、Av2を、ケーシン
グAc内方端部にラジアル方向を支持するラジアルベア
リングAr1、Ar2とを設けている。これら各ベアリ
ングの設置位置関係X:Yはおおよそ50〜70:70
〜50であることが望まれ、好ましくはおおよそ65:
45前後で的確なバランスが得られる。Embodiment 1 A first embodiment shown in FIG. 1A includes a casing Ac formed at an upper end of a main shaft Aa rotatably provided on a column As (FIG. 1A), as shown in a detailed sectional view of FIG.
Propellers Ap1 and Ap2 each having a plurality of blades Ab are provided on the left and right. These propellers Ap1, Ap
The two propeller shafts Ah1 and Ah2 are supported in the casing Ac in the same axial direction, and the conical bearings Av1 and Av2 that support the thrust direction on the propeller holding sides of the respective propeller shafts Ah1 and Ah2 are provided with inner ends of the casing Ac. Radial bearings Ar1 and Ar2 that support the radial direction are provided in the section. The installation positional relationship X: Y of these bearings is approximately 50 to 70:70.
~ 50, preferably around 65:
An accurate balance is obtained around 45.
【0024】また、プロペラAp1、Ap2の内方に増
速用インナーギヤーAi1、Ai2を固定して、このイ
ンナーギヤーAi1、Ai2の内周に発電機Ag1、A
g2のスピンドルに設けるギヤーAw1、Aw2を噛み
合わせるようにしている。Further, the speed increasing inner gears Ai1, Ai2 are fixed inside the propellers Ap1, Ap2, and the generators Ag1, Ai2 are mounted on the inner periphery of the inner gears Ai1, Ai2.
The gears Aw1 and Aw2 provided on the spindle g2 mesh with each other.
【0025】このようにして、前記主軸Aaは支柱As
内において回転し、後述する風方向制御モータM(図
5)により、プロペラAp1、Ap2が常に風を受ける
方向に回転制御される。In this way, the main shaft Aa is
And the propellers Ap1 and Ap2 are constantly controlled to rotate in a direction to receive wind by a wind direction control motor M (FIG. 5) described later.
【0026】また、プロペラAp1、Ap2に各々別個
の発電機Ag1、Ag2を連接させてそれぞれの発電出
力を加算して得るようにし、瞬時の電力量を2倍に増大
させることができる。Also, separate generators Ag1 and Ag2 are connected to the propellers Ap1 and Ap2, respectively, so that the respective power generation outputs can be added and obtained, so that the instantaneous electric energy can be doubled.
【0027】また、円錐ベアリングAv1、Av2とラ
ジアルベアリングAr1、Ar2を設けることにより、
乱気流による縦横の風の負荷に起因するプロペラAp
1、Ap2の振動やプロペラ軸Ah1、Ah2にかかる
負担を吸収することができ、軸受け部分の耐久性を向上
することができる。また、内方のプロペラAp1の中心
近傍のベアリングAv2は円錐ベアリングAv1より大
きくして、横風時にプロペラ中心近傍に集中してかかる
負荷を吸収して、プロペラ中心近傍の強度を向上させる
ことができる。Further, by providing the conical bearings Av1 and Av2 and the radial bearings Ar1 and Ar2,
Propeller Ap due to vertical and horizontal wind loads due to turbulence
1. The vibration of Ap2 and the load on the propeller shafts Ah1 and Ah2 can be absorbed, and the durability of the bearing portion can be improved. Further, the bearing Av2 near the center of the inner propeller Ap1 is made larger than the conical bearing Av1 to absorb the load concentrated near the center of the propeller in a crosswind and improve the strength near the center of the propeller.
【0028】さらに、増速用インナーギヤーAi1、A
i2の内周に発電機Ag1、Ag2のスピンドルに設け
るギヤーAw1、Aw2を噛み合わせるので、強風によ
りプロペラ軸Ah1、Ah2が揺動してもギヤーの噛み
合いが緩むことがなく常時的確に回転を伝達することが
できる。Further, the speed increasing inner gears Ai1, Ai1
Since the gears Aw1 and Aw2 provided on the spindles of the generators Ag1 and Ag2 mesh with the inner periphery of i2, even if the propeller shafts Ah1 and Ah2 swing due to strong wind, the meshing of the gears is not loosened and the rotation is always accurately transmitted. can do.
【0029】なお、An1、An2はプロペラAp1、
Ap2をプロペラ軸Ah1、Ah2に固定するキャップ
であり、Am1 Am2は固定ナット等の突起物を覆
い、強風時のうなり音の発生を防止するカバーである。Note that An1 and An2 are propellers Ap1,
A cap for fixing Ap2 to the propeller shafts Ah1 and Ah2, and Am1 and Am2 are covers that cover projections such as fixing nuts and prevent the generation of hum in strong winds.
【0030】[0030]
【実施例2】図1Bに示す第2の実施例は、図3の詳細
な断面図に示す如く、支柱Bs(図1B)に回転自在に
設ける主軸Baの上端に形成するケーシングBcに、3
個の羽根Bb・・を有するプロペラBp1、Bp2が片
側において内方と外方に2組設けられている。Embodiment 2 A second embodiment shown in FIG. 1B includes a casing Bc formed at the upper end of a main shaft Ba rotatably provided on a support Bs (FIG. 1B) as shown in a detailed sectional view of FIG.
Two sets of propellers Bp1 and Bp2 having blades Bb are provided on one side inward and outward.
【0031】これらプロペラBp1、Bp2のプロペラ
軸Bh1、Bh2はケーシングBc内において、同一軸
心方向に軸受けすると共に、それぞれのプロペラ軸Bh
1、Bh2にスラスト方向を支持する円錐ベアリングB
v1、Bv2を、ケーシングBc中央にラジアル方向を
支持するラジアルベアリングBr1とを、ケーシングB
c内方端部にラジアル方向を支持するラジアルベアリン
グBr2とを設けている。The propeller shafts Bh1 and Bh2 of these propellers Bp1 and Bp2 are supported in the same axial direction in the casing Bc, and the propeller shafts Bh1 and Bh2 of the propeller shafts Bp1 and Bp2 are respectively coaxial.
1, Bh2, conical bearing B supporting thrust direction
v1 and Bv2, and a radial bearing Br1 that supports the radial direction at the center of the casing Bc.
c, a radial bearing Br2 for supporting the radial direction is provided at the inner end.
【0032】プロペラ軸Bh1は筒状で内部にプロペラ
軸Bh2を貫入しており、プロペラ軸Bh2は異なった
直径により形成する段部Bd1,bd2とプロペラ軸B
h2内周との間隙に円錐ベアリングBv1、Bv2を挿
入固定して抜け方向を固定すると共に、それぞれ防水用
ウレタンゴムBu1、Bu2を巻着してベアリング内へ
の雨等の進入を防止している。The propeller shaft Bh1 is cylindrical and penetrates the propeller shaft Bh2 therein. The propeller shaft Bh2 has stepped portions Bd1 and bd2 formed with different diameters and the propeller shaft Bh2.
The conical bearings Bv1 and Bv2 are inserted and fixed in the gap with the inner periphery of h2 to fix the pull-out direction, and the waterproof urethane rubber Bu1 and Bu2 are respectively wound around to prevent entry of rain and the like into the bearings. .
【0033】プロペラ軸Bh1はその外周を覆う回転し
ない筒状の保護管Bx1との間隙にラジアルベアリング
Br1を設け、この筒状の保護管Bx1内において回転
自在となっている。また、プロペラBp1の中心近傍の
円錐ベアリングBv2はケーシングBc内方の円錐ベア
リングBv1より大きくしている。The propeller shaft Bh1 is provided with a radial bearing Br1 in a gap between the propeller shaft Bh1 and the non-rotating cylindrical protection tube Bx1 which covers the outer periphery thereof, and is rotatable in the cylindrical protection tube Bx1. The conical bearing Bv2 near the center of the propeller Bp1 is larger than the conical bearing Bv1 inside the casing Bc.
【0034】また、内方のプロペラBp1には増速用イ
ンナーギヤーBi1を固定して、このインナーギヤーB
i1の内周に発電機Bg1のスピンドルに設けるギヤー
Bw1を噛み合わせるようにしている。A speed increasing inner gear Bi1 is fixed to the inner propeller Bp1.
The gear Bw1 provided on the spindle of the generator Bg1 meshes with the inner periphery of i1.
【0035】一方、外方のプロペラBp2の後端には増
速用ギヤーBi2を固定して、この増速用ギヤーBi2
の外周に発電機Bg2のスピンドルに設けるギヤーBw
2を噛み合わせるようにしている。On the other hand, a speed-increasing gear Bi2 is fixed to the rear end of the outer propeller Bp2.
Bw provided on the spindle of generator Bg2 on the outer circumference of
2 is engaged.
【0036】このようにして、前記主軸Baは支柱Bs
内において回転し、プロペラBp1、Bp2の反対側の
ケーシングBcに形成する風方向制御羽根BTにより、
プロペラBp1、Bp2が常に風を受ける方向に回転制
御される。Thus, the main shaft Ba is supported by the support Bs.
And the wind direction control blades BT formed on the casing Bc on the opposite side of the propellers Bp1 and Bp2.
The rotation of the propellers Bp1 and Bp2 is controlled so as to always receive the wind.
【0037】また、プロペラBp1、Bp2に各々別個
の発電機Bg1、Bg2を連接させてそれぞれの発電出
力を加算して得るようにして、瞬時の電力量を2倍に増
大することができる。Further, by connecting the separate generators Bg1 and Bg2 to the propellers Bp1 and Bp2, respectively, and adding the respective power generation outputs, the instantaneous electric energy can be doubled.
【0038】また、円錐ベアリングBv1、Bv2とラ
ジアルベアリングBr1、Br2を設けることにより、
乱気流による縦横の風の負荷に起因するプロペラBp
1、Bp2の振動やプロペラ軸Bh1、Bh2にかかる
負担を吸収することができ、軸受け部分の耐久性を向上
することができる。また、内方のプロペラBp1の中心
近傍のベアリングBv2は円錐ベアリングBv1より大
きくして、横風時にプロペラ中心近傍に集中してかかる
負荷を吸収して、プロペラ中心近傍の強度を向上させる
ことができる。By providing the conical bearings Bv1 and Bv2 and the radial bearings Br1 and Br2,
Propeller Bp due to vertical and horizontal wind loads due to turbulence
1, the vibration of Bp2 and the load on the propeller shafts Bh1, Bh2 can be absorbed, and the durability of the bearing portion can be improved. Further, the bearing Bv2 near the center of the inner propeller Bp1 is made larger than the conical bearing Bv1 to absorb a load concentrated near the propeller center in crosswind and improve the strength near the propeller center.
【0039】さらに、インナーギヤーBi1の内周に発
電機Bg1のスピンドルに設けるギヤーBw1を噛み合
わせるので、強風時にプロペラ軸Bh1が揺動してもギ
ヤーの噛み合いが緩むことがなく常時的確に回転を伝達
することができる。一方、プロペラBp2後端の増速用
ギヤーBi2と発電機Bg2のギヤーBw2との噛み合
わせは、プロペラ軸Bh2が保護管Bx1にラジアルベ
アリングBr1を介して回転する管状プロペラ軸Bh1
内において、円錐ベアリングBv1、Bv2を介して保
護されているので、強風によりプロペラ軸Bh1が揺動
することなくギヤーの噛み合いが緩むことがない。Further, since the gear Bw1 provided on the spindle of the generator Bg1 meshes with the inner periphery of the inner gear Bi1, the meshing of the gears is not loosened even when the propeller shaft Bh1 swings in a strong wind, so that the gears always rotate accurately. Can be transmitted. On the other hand, the meshing of the speed-increasing gear Bi2 at the rear end of the propeller Bp2 with the gear Bw2 of the generator Bg2 is performed by rotating the propeller shaft Bh2 to the protective tube Bx1 via the radial bearing Br1 to rotate the tubular propeller shaft Bh1.
Inside, the gears are protected via the conical bearings Bv1 and Bv2, so that the gears do not loosen without the propeller shaft Bh1 swinging due to strong wind.
【0040】なお、Bn2はプロペラBp2をプロペラ
軸Bh2に固定するキャップであり、Bm1 Bm2は
プロペラBp1、Bp2を固定する固定ナット等の突起
物を覆い、強風時のうなり音の発生を防止するカバーで
ある。Bn2 is a cap for fixing the propeller Bp2 to the propeller shaft Bh2, and Bm1 and Bm2 are covers for covering protrusions such as fixing nuts for fixing the propellers Bp1 and Bp2 to prevent the generation of a beat sound in strong wind. It is.
【0041】[0041]
【実施例3】図1Cに示す第3の実施例は、図4の詳細
な断面図に示す如く、支柱Cs(図1C)に回転自在に
設ける主軸Caの上端に形成するケーシングCcに、3
個の羽根Cb・・を有するプロペラCp1、Cp2、C
p3、Cp4が左右それぞれにおいて外方と内方に2組
ずつ、合計4組設けられている。Third Embodiment As shown in a detailed sectional view of FIG. 4, a third embodiment shown in FIG. 1C includes a casing Cc formed at the upper end of a main shaft Ca rotatably provided on a column Cs (FIG. 1C).
Propellers Cp1, Cp2, C having three blades Cb
A total of four sets of p3 and Cp4 are provided on each of the left and right sides, two each on the outside and inside.
【0042】これらプロペラCp1、Cp2、Cp3、
Cp4のプロペラ軸Ch1、Ch2、Ch3、Ch4は
ケーシングCc内において、同一軸心方向に軸受けする
と共に、それぞれのプロペラ軸Ch1、Ch2、Ch
3、Ch4にスラスト方向を支持する円錐ベアリングC
v1、Cv2、Cv3、Cv4と、ケーシングCc中央
にラジアル方向を支持するラジアルベアリングCr1、
Cr3とを、ケーシングBc内方端部にラジアル方向を
支持するラジアルベアリングCr2、Cr4とを設けて
いる。The propellers Cp1, Cp2, Cp3,
The propeller shafts Ch1, Ch2, Ch3, and Ch4 of Cp4 are supported in the same axial direction in the casing Cc, and the propeller shafts Ch1, Ch2, and Ch are respectively provided.
3. Conical bearing C supporting thrust direction on Ch4
v1, Cv2, Cv3, Cv4, and a radial bearing Cr1, which supports the radial direction at the center of the casing Cc;
Radial bearings Cr2 and Cr4 for supporting Cr3 in the radial direction are provided at the inner end of the casing Bc.
【0043】プロペラ軸Ch1、Ch3は筒状で内部に
プロペラ軸Ch2、Ch4を貫入しており、プロペラ軸
Ch2、Ch4は異なった直径により形成する段部Cd
1、Cd2、Cd3、Cd4とプロペラ軸Ch1、Ch
3の内周との間隙に円錐ベアリングCv1、Cv2、C
v3、Cv4を挿入固定して抜け方向を固定すると共
に、それぞれ防水用ウレタンゴムCu1、Cu2、Cu
3、Cu4を巻着してベアリング内への雨等の進入を防
止している。The propeller shafts Ch1 and Ch3 are cylindrical and penetrate the propeller shafts Ch2 and Ch4, respectively. The propeller shafts Ch2 and Ch4 have stepped portions Cd having different diameters.
1, Cd2, Cd3, Cd4 and propeller axes Ch1, Ch
Conical bearings Cv1, Cv2, C
v3 and Cv4 are inserted and fixed to fix the pull-out direction, and urethane rubbers Cu1, Cu2 and Cu for waterproofing, respectively.
3. Cu4 is wound to prevent entry of rain and the like into the bearing.
【0044】プロペラ軸Ch1、Ch3はその外周を覆
う回転しない筒状の保護管Cx1、Cx2との間隙にラ
ジアルベアリングCr1、Cr3を設け、この筒状の保
護管Cx1、Cx2内において回転自在となっている。
また、内方のプロペラCp1、Cp3の中心近傍の円錐
ベアリングCv2、Cv4は後方の円錐ベアリングCv
1、Cv3より大きくしている。The propeller shafts Ch1 and Ch3 are provided with radial bearings Cr1 and Cr3 in the gaps between the non-rotating cylindrical protection tubes Cx1 and Cx2 which cover the outer periphery thereof, and are rotatable in the cylindrical protection tubes Cx1 and Cx2. ing.
Further, the conical bearings Cv2 and Cv4 near the center of the inner propellers Cp1 and Cp3 are connected to the rear conical bearing Cv.
1, larger than Cv3.
【0045】また、内方のプロペラCp1、Cp3には
増速用インナーギヤーCi1、Ci3を固定して、この
インナーギヤーCi1、Ci3の内周に発電機Cg1、
Cg3のスピンドルに設けるギヤーCw1、Cw3を噛
み合わせるようにしている。The speed increasing inner gears Ci1 and Ci3 are fixed to the inner propellers Cp1 and Cp3, and the generators Cg1 and Cg1 are mounted on the inner circumference of the inner gears Ci1 and Ci3.
The gears Cw1 and Cw3 provided on the Cg3 spindle are engaged with each other.
【0046】一方、外方のプロペラCp2、Cp4の後
端には増速用ギヤーCi2、Ci4を固定して、この増
速用ギヤーCi2、Ci4の外周に発電機Cg2、Cg
4のスピンドルに設けるギヤーCw2、Cw4を噛み合
わせるようにしている。On the other hand, speed increasing gears Ci2 and Ci4 are fixed to the rear ends of the outer propellers Cp2 and Cp4, and generators Cg2 and Cg2 are mounted on the outer periphery of the speed increasing gears Ci2 and Ci4.
The gears Cw2 and Cw4 provided on the spindle No. 4 mesh with each other.
【0047】このようにして、前記主軸Caは支柱Cs
内において回転し、後述する風方向制御モータM(図
5)により、プロペラCp1、Cp2、Cp3、Cp4
が常に風を受ける方向に回転制御される。Thus, the main shaft Ca is supported by the support Cs.
And propellers Cp1, Cp2, Cp3, Cp4 by a wind direction control motor M (FIG. 5) described later.
Is always controlled to rotate in the direction of receiving the wind.
【0048】また、プロペラCp1、Cp2、Cp3、
Cp4に各々別個の発電機Cg1、Cg2、Cg3、C
g4を連接させてそれぞれの発電出力を加算して得るよ
うにしたので、瞬時の電力量を4倍得ることができる。The propellers Cp1, Cp2, Cp3,
Cp4 has separate generators Cg1, Cg2, Cg3, C
Since g4 is linked and obtained by adding the respective power generation outputs, the instantaneous electric energy can be obtained four times.
【0049】また、円錐ベアリングCv1、Cv2、C
v3、Cv4とラジアルベアリングCr1、Cr2、C
r3、Cr4を設けることにより、乱気流による縦横の
風の負荷に起因するプロペラCp1、Cp2、Cp3、
Cp4の振動やプロペラ軸Ch1、Ch2、Ch3、C
h4にかかる負担を吸収することができ、軸受け部分の
耐久性を向上させることができる。Also, the conical bearings Cv1, Cv2, Cv
v3, Cv4 and radial bearings Cr1, Cr2, C
By providing r3 and Cr4, the propellers Cp1, Cp2, Cp3,
Vibration of Cp4 and propeller axes Ch1, Ch2, Ch3, C
The load on h4 can be absorbed, and the durability of the bearing portion can be improved.
【0050】また、内方のプロペラCp1、Cp3の中
心近傍の円錐ベアリングCv2、Cv4を円錐ベアリン
グCv1、Cv3より大きくして、横風時にプロペラ中
心近傍に集中してかかる負荷を吸収して、プロペラ中心
近傍の強度を向上させることができる。The conical bearings Cv2 and Cv4 near the centers of the inner propellers Cp1 and Cp3 are made larger than the conical bearings Cv1 and Cv3 to absorb the load concentrated near the center of the propeller in the crosswind, and The strength in the vicinity can be improved.
【0051】さらに、インナーギヤーCi1、Ci3の
内周に発電機Cg1、Cg3のスピンドルに設けるギヤ
ーCw1、Cw3を噛み合わせるので、強風によりプロ
ペラ軸Ch1、Ch3が揺動することなくギヤーの噛み
合いが緩まず常時的確に回転を伝達することができる。Further, since the gears Cw1 and Cw3 provided on the spindles of the generators Cg1 and Cg3 mesh with the inner circumference of the inner gears Ci1 and Ci3, the meshing of the gears is moderate without strong propeller shafts Ch1 and Ch3 swinging. First, the rotation can always be accurately transmitted.
【0052】一方、プロペラCp2、Cp4後端の増速
用ギヤーCi2、Ci4と発電機Cg2、Cg4のギヤ
ーCw2、Cw4との噛み合わせは、プロペラ軸Ch
2、Ch4が保護管Cx1、Cx2にラジアルベアリン
グCr1、Cr3を介して回転する管状プロペラ軸Ch
1、Ch3内において、円錐ベアリングCv1、Cv
2、Cv3、Cv4を介して保持されているので、強風
によりプロペラ軸Ch1、Ch3が揺動することなくギ
ヤーの噛み合いは緩むことがない。On the other hand, the engagement of the speed increasing gears Ci2, Ci4 at the rear ends of the propellers Cp2, Cp4 with the gears Cw2, Cw4 of the generators Cg2, Cg4 is performed by the propeller shaft Ch.
2. A tubular propeller shaft Ch in which Ch4 rotates through protective bearings Cx1 and Cx2 via radial bearings Cr1 and Cr3.
1. Within Ch3, conical bearings Cv1, Cv
2, the gears are held via Cv3, Cv4, and the gears do not loosen without the propeller shafts Ch1, Ch3 swinging due to strong wind.
【0053】なお、Cn2、Cn4はプロペラCp2、
Cp4をプロペラ軸Ch2、Ch4に固定するキャップ
であり、Cm1、Cm2、Cm3 Cm4は固定ナット
等の突起物を覆い、強風時のうなり音の発生を防止する
カバーである。Note that Cn2 and Cn4 are propellers Cp2,
Caps Cp4 are fixed to propeller shafts Ch2, Ch4. Cm1, Cm2, Cm3 Cm4 is a cover that covers projections such as fixing nuts and prevents the generation of a beat sound in a strong wind.
【0054】図5は、前述の実施例1に使用される電力
出力系統と風向制御機構とを示すものである。前記主軸
Aaは支柱As内に貫通する支持管Az内において回転
し、後述する風方向制御装置Wによって駆動されるモー
タMにより、プロペラAp1、Ap2が常に風を受ける
方向に制御される。主軸Aaの下端に設けた連動ギヤー
GとモータMのギヤーMgにより連動される。FIG. 5 shows a power output system and a wind direction control mechanism used in the first embodiment. The main shaft Aa rotates in a support tube Az penetrating into the column As, and the propellers Ap1 and Ap2 are always controlled to receive wind by a motor M driven by a wind direction control device W described later. The interlocking gear G provided at the lower end of the main shaft Aa is interlocked with the gear Mg of the motor M.
【0055】前記発電機Ag1、Ag2からの出力ライ
ンL1、L2は主軸Aa外周に形成する輪状銅電極E
1、E2に接続されている。一方支柱Asの内周に輪状
銅電極E1、E2に接触するブラシ電極Eb1、Eb2
を設けている。これにより発電機Ag1、Ag2からの
発電出力は、出力ラインL1、L2、輪状銅電極E1、
E2、ブラシ電極Eb1、Eb2を介して売買電メータ
MEに送られ、ここで各発電出力を加算して電力会社の
送電線(矢印側)または自家発電用へ送られる。Output lines L1 and L2 from the generators Ag1 and Ag2 are connected to an annular copper electrode E formed on the outer periphery of the main shaft Aa.
1, E2. On the other hand, brush electrodes Eb1 and Eb2 contacting the ring-shaped copper electrodes E1 and E2 on the inner periphery of the pillar As.
Is provided. As a result, the power output from the generators Ag1, Ag2 is output from the output lines L1, L2, the ring-shaped copper electrode E1,
E2, the electric power is sent to the power trading meter ME via the brush electrodes Eb1 and Eb2, where the respective power generation outputs are added and sent to the transmission line of the electric power company (arrow side) or for private power generation.
【0056】なお、実施例2においては風方向制御羽根
BTを有するので、風向制御機構を必要としないことを
除いては実施例1と同様の構成である。また、実施例3
においては出力ライン、輪状銅電極、ブラシ電極がそれ
ぞれ4個になることを除いて実施例1と同様の構成であ
る。Note that the second embodiment has the wind direction control blade BT, and thus has the same configuration as the first embodiment except that the wind direction control mechanism is not required. Example 3
Has the same configuration as that of the first embodiment except that the number of output lines, ring-shaped copper electrodes, and brush electrodes is four each.
【0057】[0057]
【発明の効果】この発明においては、複数のプロペラに
各々別個の発電機を連接させてそれぞれの発電出力を加
算して得るようにしたので、瞬時の電力量を2〜4倍得
ることができる。また、乱気流による縦横の風の負荷に
起因するプロペラの振動やプロペラ軸にかかる負担を吸
収することができ、軸受け部分の耐久性を向上すること
ができると共に、横風ではプロペラ中心近傍に集中して
かかる負荷を吸収して、プロペラ中心近傍の強度を向上
することができる。さらに、増速用インナーギヤーの内
周に発電機のギヤーを噛み合わせるので、強風によりプ
ロペラ軸が揺動してもギヤーの噛み合いが緩むことがな
く常時的確に回転を伝達することができる等の効果があ
る。According to the present invention, a plurality of propellers are connected to separate generators, respectively, and the respective power generation outputs are added. Thus, the instantaneous electric energy can be obtained two to four times. . In addition, it is possible to absorb the vibration of the propeller and the load on the propeller shaft caused by the vertical and horizontal wind loads due to the turbulence, improve the durability of the bearing part, and concentrate on the vicinity of the propeller center in the crosswind. By absorbing such a load, the strength near the center of the propeller can be improved. Furthermore, since the generator gear meshes with the inner periphery of the speed increasing inner gear, the gear mesh does not loosen even if the propeller shaft swings due to strong wind. effective.
【0058】[0058]
【図1A】本発明の実施例1を示すプロペラ部分の斜視
図FIG. 1A is a perspective view of a propeller portion showing a first embodiment of the present invention.
【図1B】本発明の実施例2を示すプロペラ部分の斜視
図FIG. 1B is a perspective view of a propeller part showing a second embodiment of the present invention.
【図1C】本発明の実施例3を示すプロペラ部分の斜視
図FIG. 1C is a perspective view of a propeller portion showing a third embodiment of the present invention.
【図2】実施例1の詳細な断面図FIG. 2 is a detailed sectional view of the first embodiment.
【図3】実施例2の詳細な断面図FIG. 3 is a detailed sectional view of Example 2.
【図4】実施例3の詳細な断面図FIG. 4 is a detailed sectional view of Example 3.
【図5】各実施例に使用される電力出力系統と風向制御
機構とを示す図FIG. 5 is a diagram showing a power output system and a wind direction control mechanism used in each embodiment.
As、Bs、Cs 支柱 Aa、Ba、Ca 主軸 Ac、Bc、Cc ケーシング Ab・・、Bb・・、Cb・・ 羽根 Ap・、Bp・、Cp・・・ プロペラ Ah1、Ah2、Bh1、Bh2、Ch1〜Ch4
プロペラ軸 Ag1、Ag2、Bg1、Bg2、Cg1〜Cg4
発電機 Av1、Av2、Bv1、Bv2、Cv1〜Cv4
円錐ベアリング Ar1、Ar2、Br1、Br2 Cr1〜Cr4
ラジアルベアリング Ai1、Ai2、Bi1、Ci1、Ci3
増速用インナーギヤ Bi2、Ci2、Ci4
増速用ギヤー Aw1、Aw2、Bw1、Bw2、Cw1〜Cw4
発電機のギヤーAs, Bs, Cs Prop Aa, Ba, Ca Main shaft Ac, Bc, Cc Casing Ab ..., Bb ..., Cb ... Blades Ap ..., Bp ..., Cp ... Propellers Ah1, Ah2, Bh1, Bh2, Ch1 ~ Ch4
Propeller axis Ag1, Ag2, Bg1, Bg2, Cg1 to Cg4
Generators Av1, Av2, Bv1, Bv2, Cv1 to Cv4
Conical bearings Ar1, Ar2, Br1, Br2 Cr1 to Cr4
Radial bearings Ai1, Ai2, Bi1, Ci1, Ci3
Inner gear for speed increase Bi2, Ci2, Ci4
Gears for speed increase Aw1, Aw2, Bw1, Bw2, Cw1 to Cw4
Generator gear
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 9/00 H02P 9/00 F ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02P 9/00 H02P 9/00 F
Claims (7)
成したケーシングに、1個または複数個の羽根を有する
複数のプロペラを同一軸心方向に軸受けして各々独立し
て回転させると共に、これら複数のプロペラに各々別個
の発電機を連接させてそれぞれの発電出力を加算して得
るようにした風力発電装置。A casing formed at the upper end of a main shaft rotatably provided in a column is provided with a plurality of propellers having one or more blades in the same axial direction and independently rotated. A wind power generator in which separate power generators are connected to the plurality of propellers, respectively, and the respective power generation outputs are added to obtain a wind power generator.
軸受けすると共に、それぞれのプロペラ軸にそのスラス
ト方向を支持する円錐ベアリングとラジアル方向に支持
するラジアルベアリングとを設けた前記請求項1記載の
風力発電装置。2. The propeller shaft according to claim 1, wherein the shafts of the plurality of propellers are supported in the same axial direction, and each propeller shaft is provided with a conical bearing for supporting the thrust direction and a radial bearing for supporting the propeller shaft in the radial direction. A wind power generator as described.
ト方向を支持する円錐ベアリングを、ケーシング内方に
ラジアル方向を支持するラジアルベアリングを設けるよ
うにした前記請求項1〜2記載の風力発電装置。3. The wind turbine generator according to claim 1, wherein said propeller shaft is provided with a conical bearing for supporting a thrust direction on a propeller holding side and a radial bearing for supporting a radial direction inside a casing.
ペラがケーシングを中心に左右1ずつ設けた前記請求項
1〜3記載の風力発電装置。4. The wind power generator according to claim 1, wherein said propeller having one or more blades is provided on each of right and left sides of a casing.
ペラがケーシングの片側において外方と内方に2組設け
た前記請求項1〜3記載の風力発電装置。5. The wind power generator according to claim 1, wherein two sets of the propeller having one or more blades are provided on one side of the casing, on the outer side and on the inner side.
ペラがケーシングを中心にその左右において外方と内方
に2組設けた前記請求項1〜3記載の風力発電装置。6. A wind turbine generator according to claim 1, wherein two sets of said propellers having one or more blades are provided on the outside and inside on the left and right of the casing.
て、このインナーギヤーの内周に発電機のスピンドルに
設けるギヤーを噛み合わせるようにした前記請求項1〜
6記載の風力発電装置。7. A motor according to claim 1, wherein an inner gear is fixed inside the propeller, and a gear provided on a spindle of the generator is meshed with an inner periphery of the inner gear.
7. The wind power generator according to 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001136715A JP2002295362A (en) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | Wind power generation device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009133993A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Hyun Kang Heo | Wind power generator |
WO2012153750A1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | 日本電産株式会社 | Wind power generation device |
CN103016269A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 思考电机(上海)有限公司 | Wind power generating set |
KR101335336B1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-12-02 | 서울대학교산학협력단 | Horizontal axis tidal current power turbine, manufacturing method of same and tidal current power method in using same |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001136715A patent/JP2002295362A/en active Pending
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CN102016296B (en) * | 2008-05-02 | 2013-04-24 | 许铉康 | Wind power generator |
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