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公開番号2024080149
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022193084
出願日2022-12-01
発明の名称風力発電装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類F03D 3/06 20060101AFI20240606BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】風車ロータの下流側の翼においても回転力を得ることができ、風速が低速域であっても回転開始可能であり、性能向上を図ることができる風力発電装置を提供すること。
【解決手段】本開示に係る風力発電装置1は、支持部2と、発電部3cおよび回転軸3aを有し、支持部2に支持され鉛直軸回りに回転する回転機構3と、回転機構3に連結された複数の翼10,20,30を有する垂直軸風車4と、を備える風力発電装置であって、複数の翼10,20,30の各々は、回転軸3aから鉛直方向に半楕円状に延設された支持アーム11,21,31と、支持アーム11,21,31の両端部を接続するように鉛直方向に延設された略矩形枠状のブレード12,22,32と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
支持部と、
発電部および回転軸を有し、前記支持部に支持され鉛直軸回りに回転する回転機構と、
前記回転機構に連結された複数の翼を有する垂直軸風車と、を備える風力発電装置であって、
前記複数の翼の各々は、
前記回転軸から鉛直方向に半楕円状に延設された支持アームと、
前記支持アームの両端部を接続するように鉛直方向に延設された略矩形枠状のブレードと、を備える、
風力発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は風力発電装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
支持部と、発電部および回転軸を有し、支持部に支持され鉛直軸回りに回転する回転機構と、回転機構に連結された複数の翼を有する揚力型の垂直軸風車と、を備える風力発電装置が知られている。特許文献１には、バタフライ翼を備える揚力型の垂直軸風車が開示されている。なお、バタフライ翼は支持アームを備えない構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１４７９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
風車において、風からエネルギーを吸収するために回転する部分を風車ロータと呼ぶ。垂直軸風車の場合、風車ロータはブレード、支持アーム及び回転軸から構成される。従来の風車ロータの翼（ブレード）を回転させた場合、風車ロータの上流側の翼（ブレード）を通過し、下流側へ流れた風は風速が低下するおそれがあった。発明者らは、風車ロータの下流側において上流側より風速が低下すると、下流側に位置する風車を回転させる回転力が失われ、風車全体としての高速回転を妨げることから、風力発電装置としての性能の向上に検討の余地が残されているという問題を見出した。
【０００５】
本開示は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、風車ロータの下流側の翼においても回転力を得ることができ、風速が低速域であっても回転開始可能であり、性能向上を図ることができる風力発電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る風力発電装置は、支持部と、発電部および回転軸を有し、前記支持部に支持され鉛直軸回りに回転する回転機構と、前記回転機構に連結された複数の翼を有する垂直軸風車と、を備える風力発電装置であって、前記複数の翼の各々は、前記回転軸から鉛直方向に半楕円状に延設された支持アームと、前記支持アームの両端部を接続するように鉛直方向に延設された略矩形枠状のブレードと、を備える。
【０００７】
本開示に係る風力発電装置では、複数の翼の各々は、回転軸から鉛直方向に半楕円状に延設された支持アームと、支持アームの両端部を接続するように鉛直方向に延設された略矩形枠状のブレードと、を備える。よって、半楕円状の支持アームを備えることにより風車ロータの下流側の翼においても回転力を得ることができ、略矩形枠状のブレードを備えることにより風速が低速域であっても回転開始可能であるため、性能向上を図ることができる風力発電装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示により、風車ロータの下流側の翼においても回転力を得ることができ、風速が低速域であっても回転開始可能であり、性能向上を図ることができる風力発電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る風力発電装置を示す斜視図である。
強風時における実施の形態に係る風力発電装置の翼の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、図に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。特に言及のない限り、ｚ軸プラス向きが鉛直上向きである。また、ｘｙ平面が水平面である。
（【００１１】以降は省略されています）

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