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公開番号2025159785
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2024062540
出願日2024-04-09
発明の名称可変ピッチ機構及び発電装置
出願人合同会社DARRIEUS
代理人個人
主分類F03D 80/50 20160101AFI20251015BHJP(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】摩擦等による機械損失の低減、損傷故障の低減及び保守点検・修理復旧に要するコストの低減を図ることができる、可変ピッチ機構及び発電装置を提供する。
【解決手段】可変ピッチ機構2は、閉じた曲線形状のガイドレール21と、ガイドレール21に沿って移動可能なガイドローラ22と、ブレード31の後縁側の端面に配置されガイドローラ22を回転可能に支持するガイドロッド23と、ガイドレール21を回転軸32に対して偏心可能かつ偏心した状態を位置決め可能に構成されたガイドレール位置調整手段24と、を備えている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
複数のブレードによって回転される回転軸に対する前記ブレードのピッチ角を変更する可変ピッチ機構であって、
閉じた曲線形状のガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能なガイドローラと、
前記ブレードの後縁側の端面に配置され前記ガイドローラを回転可能に支持するガイドロッドと、
前記ガイドレールを前記回転軸に対して偏心可能かつ偏心した状態を位置決め可能に構成されたガイドレール位置調整手段と、
を備えることを特徴とする可変ピッチ機構。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記ガイドレール位置調整手段は、直交する二軸のスライド機構を含む、請求項１に記載の可変ピッチ機構。
【請求項３】
前記ブレードの前縁側の端面に配置されたブレード主軸と、前記回転軸に接続され前記ブレード主軸を回動可能に保持するブレード保持部材と、を有し、前記ブレード保持部材は、前記ガイドロッドと干渉しないように構成されている、請求項１に記載の可変ピッチ機構。
【請求項４】
前記ガイドレールの半径は、前記ブレード主軸の軌道半径と異なる大きさに設定されている、請求項３に記載の可変ピッチ機構。
【請求項５】
請求項１～４の何れか一項に記載の可変ピッチ機構を備えたタービンと、前記タービンに連結された発電機と、を含むことを特徴とする発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ピッチ機構及び発電装置に関し、特に、ブレードのピッチ角を変更することができる可変ピッチ機構及び発電装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境に対する意識の高まりとともに、使用時に地球温暖化の原因となる二酸化炭素を排出する化石燃料から再生可能エネルギーへの転換が促進されている。例えば、風のエネルギーを利用した風力発電、海流のエネルギーを利用した潮流発電、潮の満ち引きのエネルギーを利用した潮汐発電等の再生可能エネルギーは、自然現象により発生する外力によりブレード（羽根）を回転させて電気エネルギーに変換するものである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、水流の流入方向に垂直な回転軸を有し、一回転する毎に一往復のピッチング運動する複数の羽根を持ち、羽根のピッチ角を水流の流入方向に直角に配置した偏心軸によって設定するフォイトシュナイダープロペラ方式垂直軸型水車を有する水流の運動エネルギーを利用した動力発生装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平７－４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
風力発電や潮流発電等に用いられる代表的なタービンは、水平軸の揚力型（例えば、プロペラ型等）、垂直軸の揚力型（例えば、ダリウス型、ジャイロミル型等）、垂直軸の抗力型（サボニウス型、クロスフロー型等）に分類される。これらのタービンの出力効率は、一般に、高速流域では水平軸の揚力型が適しており、中速流域では垂直軸の揚力型が適しており、低速流域では垂直軸の抗力型が適していることが知られている。
【０００６】
したがって、タービンの形式は、設置場所における流速の変化や流速の分布から年間を通じて最も出力効率が高くなることを想定して選定される。言い換えれば、これらのタービンを用いた再生可能エネルギーでは、常に効率よく運転されている訳ではなく、少なからず、効率が悪い時間帯や時期を含むことになる。
【０００７】
また、風、海流、潮流等の自然現象は、流れの向きや大きさが常に変化することから、その流れに対して最大発電効率が得られるように、ブレード（羽根）の向きやピッチ角（ブレード回転軸に対するブレードの角度）を変化させることが理想的である。
【０００８】
例えば、特許文献１には、可変ピッチ機構としてフォイトシュナイダープロペラ方式を利用したものが提案されている。しかしながら、フォイトシュナイダープロペラ方式の可変ピッチ機構は、一つのブレードに対して複数のリンク軸及び複数の回転軸部品が必要となり、可動部品が多いため、摩擦等による機械損失の増大、損傷故障の要因増大、保守点検・修理復旧のコスト増大につながるという問題がある。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、摩擦等による機械損失の低減、損傷故障の低減及び保守点検・修理復旧に要するコストの低減を図ることができる、可変ピッチ機構及び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】
【００１０】
本発明によれば、複数のブレードによって回転される回転軸に対する前記ブレードのピッチ角を変更する可変ピッチ機構であって、閉じた曲線形状のガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能なガイドローラと、前記ブレードの後縁側の端面に配置され前記ガイドローラを回転可能に支持するガイドロッドと、前記ガイドレールを前記回転軸に対して偏心可能かつ偏心した状態を位置決め可能に構成されたガイドレール位置調整手段と、を備えることを特徴とする可変ピッチ機構が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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