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Wind mill start promoting device

阅读:1023发布:2020-12-06

专利汇可以提供Wind mill start promoting device专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To easily promote stable starting of a wind mill at a low wind velocity by ejecting the air which is compressed by an air compressor whose driving force is the rotation obtained by a small fan from an air ejection nozzle provided on the tip of each rotary blade through an air piping. SOLUTION: When a small fan 1 is driven, an air compressor 2 installed coaxially with the small fan 1 obtains the rotational power, sucks the air in the vicinity thereof, and compresses the air. An air piping 3 is provided behind the air compressor 2 to the tip of each rotary blade 7 e.g. through a hollow shaft 6 of a main shaft of a wind mill mechanism part, and via an accumulator 5 at the tip of the main shaft. The air compressed by the air compressor 2 is fed to the tip of the rotary blade 7 through the air piping 3. An air ejection nozzle 4 is installed on the tip of the rotary blade 7, and the compressed air fed thereto is ejected from the tip of the rotary blade 7 by the ejection nozzle 4. The rotational force is given to each rotary blade 7 by the reaction force by the ejection of the compressed air from the tip of the rotary blade 7, and the rotation of the wind mill is assisted.,下面是Wind mill start promoting device专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 低風速時における風車の安定起動を促進するための装置であって、低風速時でも容易に十分な回転を得る小型ファンと、該小型ファンにより得た回転を駆動トルクとして周辺の空気を吸い込み圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機により圧縮された空気を風車の回転翼先端まで送る空気配管と、該空気配管により送られた圧縮空気を各回転翼先端から噴出させるための空気噴出ノズルが組み込まれて成ることを特徴とする風車起動促進装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】この発明は、風車起動促進装置に関するものである。 さらに詳しくは、この発明は、
    風車を利用する風発電装置等に有用な、低風速時における風車の安定した起動を、効率良く容易に促進することのできる風車起動促進装置に関するものである。

    【0002】

    【従来の技術と課題】風力を利用することにより発電を行う風力発電装置は、半永久的に存在すると考えられる自然の風の力を利用しており、石油や石炭などの有限資源を利用することにより発電を行う発電装置に代わる発電装置として注目され、研究、開発が盛んにおこなわれている。

    【0003】一般に、風力発電装置では、風力を回転駆動力に変換する手段として風車が用いられており、風力により風車を回転させ、その回転駆動力により発電機を駆動し、電気エネルギーを発生させている。 このような風力発電装置は、火力発電装置などの他の発電装置に比べ、環境や生物などに悪影響を与えることなく安全に発電を行うことができるものの、自然の風の力という非定常な力を利用しているため、効率良く安定した発電を行うことが困難である。

    【0004】特に、風速が低い時に風力発電装置の風車を安定して起動させ、効率良く発電させることは、非常に困難である。 そこで、このような低風速時における風力発電装置の風車の起動を容易にする方法として、従来より、風車の安定起動に必要な回転駆動トルクを得るために、風車の翼型に丸みを持たせ、翼に対する風の流れを良くする方法や、ピッチ変換装置を用いて、風速に応じて翼が効率的な回転駆動力を得るねじりとする方法により行っている。 しかしながら、このような起動方法では、風車機構部を直接起動させるため、低風速域での風速変動に対応する調整が困難であり、操作性に難があるといった問題があった。

    【0005】この発明は、上記のような事情を鑑みてなされたものであり低風速時における風車の安定した起動を、効率良く容易に促進することのできる新しい風車起動促進装置を提供することを目的としている。

    【0006】

    【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するものとして、低風速時における風車の安定起動を促進するための装置であって、低風速時にでも容易に十分な回転を得る小型ファンと、該小型ファンにより得た回転を駆動トルクとして周辺の空気を吸い込み圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機により圧縮された空気を風車の回転翼先端まで送る空気配管と、該空気配管により送られた圧縮空気を各回転翼先端から噴出させるための空気噴出ノズルが組み込まれて成ることを特徴とする風車起動促進装置を提供する。

    【0007】

    【実施の形態】この発明の風車起動促進装置は、上記の通り、風力発電装置等の風車機構部に小型ファンと空気圧縮機と空気配管と翼端噴出ノズルとが組み込まれた構造を有しているが、このようなこの発明の構造としては、例えば、図1に例示したものとすることができる。

    【0008】例えば、この図1に例示したように、この発明の風車起動促進装置では、風力発電装置等における風車機構部に低風速時においても容易に十分な回転を得る小型ファン(1)と、この小型ファン(1)の十分な回転を駆動トルクとして周辺の空気を吸い込み圧縮するための空気圧縮機(2)と、この空気圧縮機(2)により圧縮された空気を風車の回転翼(7)の先端まで送る空気配管(3)と、この空気配管(3)により送られた圧縮空気を風車の各回転翼(7)の先端から噴出させるための空気噴出ノズル(4)とが備えられている。

    【0009】さらに詳しく例示説明すると、風力発電装置などにおける風車機構部に低風速時においても容易に回転することができる、例えば、複数枚のねじり角の深い小型回転翼より成る小型ファン(1)が設置されており、この小型ファン(1)の後側には、小型ファン(1)と同軸に空気圧縮機(2)が設置されている。 小型ファン(1)が回転し、この回転駆動力を得て、この空気圧縮機(2)が周辺の空気を吸入し、圧縮する。 また、この空気圧縮機の後側からは、例えば、風車機構部の主軸の中空シャフト(6)の中を通って、主軸の先端のアキュムレータ(5)を経由して、風車の各回転翼(7)の先端まで空気配管(3)が配管されている。 空気圧縮機(2)により圧縮された空気は、この空気配管(3)を通って、回転翼(7)の先端まで送られ、この回転翼(7)の先端には、空気噴出ノズル(4)が設置されており、空気配管(3)を通って送られてきた圧縮空気は、この空気噴出ノズル(4)により回転翼(7)
    の先端から噴出される。

    【0010】このようにして回転翼(4)の先端からの圧縮空気の噴出による反動力により、各回転翼(4)に回転力を与え、風車の回転を補助する。 これにより、低風速時においても風車の安定した起動を促進することができる。 その後、風車が回転を始め、風力発電装置として発電を開始し、その発電力を維持、継続しうる駆動トルクを得た回転に達すると、この発明の風車起動促進装置では、小型ファン(1)の駆動トルクは減少し、空気圧縮機(2)の機能は失われるため、この発明の風車起動促進装置が風力発電装置の運転を阻害することはない。

    【0011】また、この発明の風車促進装置では、空気を空気圧縮機(2)により圧縮し、その圧縮空気を用いるため、低風速域における風速の変動の影響を受けずに風車の起動を補助することができるため、風車の起動風速からカットイン風速、つまり、回転翼(4)の先端からの圧縮空気の噴出による反動力により回転を始める風速から、発電を開始する最低風速までの風力発電装置の制御および調整を容易に行うことができる。

    【0012】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の形態について説明する。 もちろん、この発明は、以下の例によって限定されるものではない。

    【0013】

    【実施例】

    (実施例1)この発明の風車起動促進装置を用いることにより風速2.0m/s程度の低風速において10kW
    級風力発電装置を起動させた。 図1に例示される装置を用いた。 小型ファン(1)は、ねじり角β=60°の小型回転翼8枚により成り、その直径は0.8mとした。
    このような小型ファン(1)の風速2.0m/sにおける回転により得られる駆動トルクを、空気圧縮機(2)
    により周辺の空気を吸入し、0.04kgf/cm 2の圧力をもつ空気に圧縮し、この空気圧縮機の後側から、
    風車機構部の主軸の中空シャフト(6)の中を通って、
    主軸の先端の容積0.3m 3程度の容量をもつアキュムレータ(5)を経由して、風車の各回転翼(7)の先端まで配管された空気配管(3)を通って、回転翼(7)
    の先端の管径20mmの空気噴出ノズル(4)までおくられ、この空気噴出ノズルから、0.032kgf/c
    2の圧縮空気が噴出される。 この噴出による反動力で得られたトルクと、風速2.0m/sのときの風車が得ているトルクを併せて、中空シャフト(6)に伝達する起動トルクとして2.7kgfmを得ることが出来た。
    一般に、10kW級風力発電装置を起動させるためには、風力発電装置の風車が回転を始める力、すなわち、
    起動トルクが2.5kgfm以上必要である。 よって、
    この発明の風車起動促進装置により低風速時において、
    中空シャフト(6)へ伝達された起動トルクにより、風車が回転することができ、その回転を維持することができた。 また、その後、風車が発電を開始する風速2.5
    m/s以上になり、風車が、風力発電装置として発電を開始し、継続し得る回転に達すると、小型ファンと空気圧縮機は、風力発電装置の運転を阻害することなく、安定した運転を続けた。

    【0014】このように、この発明の風車起動促進装置を用いることにより、低風速時における風力発電装置の安定した起動を補助することができ、従って、風力発電装置の安定した運転も促進することができた。

    【0015】

    【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明の風車起動促進装置により、低風速時における風力発電装置の風車が安定した起動を効率良く容易に促進させることができ、従って、これにより低風速時においても風力発電装置が安定して発電することができる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】この発明の位置実施例である風車起動促進装置の構造を例示した斜視図である。

    【符号の説明】

    1 小型ファン 2 空気圧縮機 3 空気配管 4 空気噴出ノズル 5 アキュムレータ 6 中空シャフト 7 回転翼

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 敏夫 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内

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