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公開番号2025089775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204622
出願日2023-12-04
発明の名称風力発電装置
出願人日本精工株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類F03D 7/06 20060101AFI20250609BHJP(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】強風時においても安全性が高く、しかも、高効率で発電できる風力発電装置を提供する。
【解決手段】垂直軸型の風車11の回転が発電機13に伝達されて発電する風力発電装置100であって、風車11と発電機13との間に設けられ、風車11の回転を増速させて発電機13に伝達する増速機17と、増速機17と発電機13との間に設けられ、風車11の回転速度を調整する機械式ブレーキ19と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
垂直軸型の風車の回転が発電機に伝達されて発電する風力発電装置であって、
前記風車と前記発電機との間に設けられ、前記風車の回転を増速させて前記発電機に伝達する増速機と、
前記増速機と前記発電機との間に設けられ、前記風車の回転速度を調整する機械式ブレーキと、
を備える風力発電装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記機械式ブレーキと前記発電機との間に設けられ、前記発電機に伝達される回転を断接するクラッチを備える、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記風車の回転速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部により検出される前記風車の回転速度に応じて、前記機械式ブレーキを作動させて前記風車の回転速度を低下させる速度調整部と、
を備える請求項２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記発電機の出力端子を短絡させて電磁ブレーキを生じさせる電磁ブレーキ回路を備え、
前記速度調整部は、前記風車の回転速度に応じて前記電磁ブレーキ回路によって電磁ブレーキを作動させる、
請求項３に記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記速度調整部は、
前記風車の回転速度が第１カットアウト速度に達した際に、前記電磁ブレーキ回路によって電磁ブレーキを作動させ、
前記風車の回転速度が前記第１カットアウト速度よりも速い第２カットアウト速度に達した際に、前記機械式ブレーキを作動させる、
請求項４に記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記電磁ブレーキ、前記機械式ブレーキ、前記クラッチの順で作動する、
請求項４に記載の風力発電装置。
【請求項７】
前記風車は、ダリウス型又は直線翼型の揚力型風車である、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項８】
前記発電機は、軸体と、前記軸体回りに設けられたロータと、前記ロータの周囲に対向配置されたステータと、を備えるラジアル型である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の風力発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
風力を利用して発電を行う風力発電設備が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１の風力発電装置では、風力により風車を回転させ、これにより得られる回転駆動力により発電機を駆動して発電している。しかし、プロペラ型の水平軸風車は一方向の風しか捉えることができず、しかも振動が生じやすいことから、風車の設置には制約が多い。
【０００３】
一方、垂直軸風車であるダリウス型風車等の揚力型風車は、回転速度が速く、風向きを選ばないことから高効率で回転できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－２３２５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ダリウス型等の揚力型風車は、一旦回転を開始してしまうと風速に応じて高速回転してしまい、回転を停止させることが困難になってしまう。そのため、例えば強風下で回転する場合に、風車が高速回転による遠心力等で破損するおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、強風時においても安全性が高く、しかも、高効率で発電できる風力発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は下記の構成からなる。
垂直軸型の風車の回転が発電機に伝達されて発電する風力発電装置であって、
前記風車と前記発電機との間に設けられ、前記風車の回転を増速させて前記発電機に伝達する増速機と、
前記増速機と前記発電機との間に設けられ、前記風車の回転速度を調整する機械式ブレーキと、
を備える風力発電装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の風力発電装置によれば、強風時においても安全性が高く、しかも、高効率で発電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係る風力発電装置の概略構成図である。
図２は、アキシャル型の発電機の概略断面図である。
図３は、ラジアル型の発電機の概略断面図である。
図４は、第２実施形態に係る風力発電装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る風力発電装置１００の概略構成図である。第１実施形態に係る風力発電装置１００は、風車１１と、発電機１３と、増速機１７と、機械式ブレーキ１９とを備えている。この風力発電装置１００は、鉛直方向に立設された回転軸１５を有する垂直軸型の風車１１を備えた風力発電装置である。風力発電装置１００では、風車１１の回転が回転軸１５を介して発電機１３に伝達され、伝達された回転によって発電機１３が発電する。
（【００１１】以降は省略されています）

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