專利名稱：垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置及葉片的制造方法、風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造及安裝方法 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的改良、風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造及安裝方法、以及防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠，所述風(fēng)力發(fā)電裝置備有垂直翼打蛋(Darrieus)型風(fēng)車，所述風(fēng)車沿著相對(duì)于風(fēng)向垂直的旋轉(zhuǎn)軸具有縱向的葉片，該葉片會(huì)借助風(fēng)而朝向旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
以往，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置或風(fēng)力發(fā)電廠等的技術(shù)是眾所皆知的。
例如，有日本特開平10-110666號(hào)公報(bào)所揭示的構(gòu)造。該日本特開平10-110666號(hào)公報(bào)所揭示的構(gòu)造，是直線翼垂直軸(H-打蛋(Darrieus))型風(fēng)車，其葉片的兩端部沿著旋轉(zhuǎn)軸方向被固定在位于垂直方向上的一對(duì)支承部件上。為了防止溫室效應(yīng)或?yàn)榱斯?jié)省能源，如日本特開平10-110666號(hào)公報(bào)的圖1、圖2、圖7，為了得到更大的電力，需要將風(fēng)車設(shè)置在上方，而增加風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)。因此，最好將風(fēng)車設(shè)置在房屋或建筑物等的屋頂上。
以往的垂直軸型風(fēng)車，如日本專利第3368537號(hào)公報(bào)所揭示那樣，是以從由直立的金屬制的中空外轉(zhuǎn)子所構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸水平延伸的上下兩根玻璃纖維制的臂，來(lái)支承玻璃纖維制的葉片的構(gòu)造。這種風(fēng)車，是將直線翼部配置在垂直軸的周圍，以支承翼部將該直線翼部連結(jié)在軸側(cè)的直線翼型風(fēng)水車，要考慮到效率、自起動(dòng)性或噪音等，也要要求葉片充填系數(shù)、安裝角、翼厚度等的適當(dāng)化。
如日本特開2003-56447號(hào)公報(bào)所揭示的發(fā)電用風(fēng)車，是將風(fēng)車的葉片的安裝部分作成可動(dòng)的，根據(jù)風(fēng)向來(lái)切換葉片傾斜的方向及角度，無(wú)論風(fēng)向如何變化，風(fēng)車的旋轉(zhuǎn)方向都能始終保持一定。用其取代防風(fēng)林，將其并排延伸設(shè)置來(lái)防風(fēng)，且利用風(fēng)使風(fēng)車旋轉(zhuǎn)，建成連結(jié)其旋轉(zhuǎn)力來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的可防風(fēng)的發(fā)電廠。
可是，日本特開平10-110666號(hào)公報(bào)的構(gòu)造，并不能控制風(fēng)在葉片周圍的流動(dòng)，所以葉片的旋轉(zhuǎn)有時(shí)會(huì)不穩(wěn)定。為了提升風(fēng)的發(fā)電效率，還需要對(duì)葉片的構(gòu)造加以改善。并且，有時(shí)因建筑物的狀況而不能設(shè)置在建筑物的屋頂上，而是將風(fēng)車設(shè)置在固定于地面的支柱上。在這種情況下，由于強(qiáng)風(fēng)會(huì)對(duì)風(fēng)車施加很強(qiáng)的力量，而需要將支承風(fēng)車的支柱可靠地固定在地面上。因此，需要對(duì)地面進(jìn)行深度挖掘，風(fēng)車的設(shè)置作業(yè)則需要很多時(shí)間，與其伴隨，設(shè)置費(fèi)用也會(huì)變得很高。
而日本專利第3368537號(hào)公報(bào)的構(gòu)造，無(wú)法充分地防止在臂與葉片的接合部或葉片中央所產(chǎn)生的由于離心力所造成的彎矩。該彎矩在葉片的高速旋轉(zhuǎn)下，會(huì)成為非常大的值，結(jié)果可能會(huì)讓葉片破損。為了抑制該彎矩，必須采取將臂作粗或加強(qiáng)葉片的強(qiáng)度的措施，從而會(huì)導(dǎo)致垂直軸型風(fēng)車的重量增重。當(dāng)受到橫向風(fēng)時(shí)，由于會(huì)有非常大的彎矩作用在旋轉(zhuǎn)軸上，而需要將旋轉(zhuǎn)軸作成相當(dāng)粗的，而伴隨著也需要增加旋轉(zhuǎn)軸的軸承等的直徑，而對(duì)于使用在發(fā)電裝置中來(lái)說(shuō)有裝置大型化的問(wèn)題。
而日本特開2003-56447號(hào)公報(bào)的構(gòu)造，是將風(fēng)車的葉片的安裝部分作成可動(dòng)的，可根據(jù)風(fēng)向來(lái)自動(dòng)切換葉片傾斜方向及角度，所以如果與相鄰的其它發(fā)電用風(fēng)車沒有距離一定距離以上的話，風(fēng)車彼此會(huì)互相接觸。因此，無(wú)法得到效率較好的防風(fēng)效果。
本發(fā)明的目的，是要提供可使葉片穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，且能使發(fā)電效率提升的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置及葉片的制造方法，與能容易設(shè)置在建筑物的上部的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造及安裝方法、以及使用風(fēng)力發(fā)電裝置的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，上述葉片具有橫向的整流板。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，上述葉片包括葉片長(zhǎng)度方向的骨架、以插入狀態(tài)固定在該骨架上的多個(gè)翼狀板、以及張?jiān)O(shè)于該翼狀板的周圍的外型板。
本發(fā)明的葉片的制造方法，將多個(gè)翼狀板以插入狀態(tài)固定在葉片長(zhǎng)度方向的骨架上，將外型板張?jiān)O(shè)并安裝在該翼狀板的周圍，其中，具備第一工序，相對(duì)于多個(gè)翼狀板的一個(gè)面將外型板的一端側(cè)定位，并將外型板的一端側(cè)固定在上述翼狀板的一個(gè)面上；以及第二工序，一邊拉曳外型板的另一端側(cè)一邊相對(duì)于多個(gè)翼狀板的另一個(gè)面將外型板的另一端側(cè)定位，并將外型板的另一端側(cè)固定在上述翼狀板的另一個(gè)面上。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，在上述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向的支承部件，在該支承部件的前端，經(jīng)由鉸鏈與彈簧部件以在上述葉片的縱向上傾斜的方式安裝著上述葉片的縱向的中間部。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，在上述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向的支承部件，在該支承部件的前端，經(jīng)由鉸鏈與彈簧部件以在上述葉片的橫向上傾斜的方式安裝著上述葉片的縱向的中間部。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，在上述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向朝上的上部支承部件與橫向朝下的下部支承部件，上述葉片的縱向的上下部安裝在上述上部支承部件及上述下部支承部件的前端。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，在上述旋轉(zhuǎn)軸的前端設(shè)置有轉(zhuǎn)子，支承上述葉片的縱向的上下兩處的兩根上下臂相對(duì)于上述轉(zhuǎn)子安裝成向下或向上傾斜，支承上述葉片的上述上下兩處之間的中間兩處的兩根中間臂安裝在上述轉(zhuǎn)子或上述上下臂上。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，上述旋轉(zhuǎn)軸包括上述葉片側(cè)的上側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、發(fā)電機(jī)側(cè)的下側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、以及兩旋轉(zhuǎn)軸的嵌合部，上述嵌合部形成為，傳遞轉(zhuǎn)矩的部分具有嵌合間隙。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，具備有筒狀部件，在內(nèi)部配置上述旋轉(zhuǎn)軸；徑向軸承，配置在上述筒狀部件內(nèi)部的上方或中途部分，旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)軸；推力軸承，配置在上述筒狀部件內(nèi)部的下方，旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)軸；軸承，在上述推力軸承的附近，與上述旋轉(zhuǎn)軸間具有間隙地設(shè)置在上述筒狀部件內(nèi)壁上；上述旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)朝橫向擺動(dòng)時(shí)，與上述設(shè)置在筒狀部件內(nèi)壁上的軸承接觸。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，設(shè)置有將電從上述旋轉(zhuǎn)軸放掉的電刷，或者在上述旋轉(zhuǎn)軸與支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承的外筒之間設(shè)置有絕緣件。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其中，還具備有與上述旋轉(zhuǎn)軸的中心軸同心地配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上部附近的筒狀旋轉(zhuǎn)體、平面呈水平地設(shè)置在上述筒狀旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部的板狀部件、以及旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)軸的軸承，上述筒狀旋轉(zhuǎn)體，在上述筒狀旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的上下方向中心附近，經(jīng)由上述板狀部件連接在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述軸承，配置在上述連接的位置的正下方附近。
本發(fā)明的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造，將具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車安裝在建筑物上，其中，具有以上端部支承上述風(fēng)車并且下端部固定在地基中的固定棒、以及將上述固定棒的較中央部靠上方的區(qū)域的至少一部分連結(jié)于上述建筑物上的連結(jié)部件。
本發(fā)明的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝方法，將具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車安裝在建筑物上，其中，將上述風(fēng)車安裝在固定棒的前端部上，并且將該固定棒的下端部固定在地面上之后，將該固定棒的較中央部靠上方的區(qū)域的至少一部分連結(jié)于上述建筑物上。
本發(fā)明的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠，具備多個(gè)具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其中，各上述垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置緊密配置，且使得相鄰的上述垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片彼此在旋轉(zhuǎn)中不會(huì)接觸。

圖1是本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的正剖視圖。
圖2，(a)是表示將四片整流板安裝在葉片上的實(shí)施方式的圖，(b)是將(a)的整流板相對(duì)于風(fēng)向朝向上方安裝的葉片的立體圖，(c)是(b)的側(cè)視圖。
圖3，是表示本發(fā)明的垂直型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片除去了外型板的骨架構(gòu)造的立體圖。
圖4，(a)是表示將葉片縱向傾斜自如地以鉸鏈及彈簧安裝于支承部件的實(shí)施方式的圖，(b)是圖(a)的(b)-(b)向視圖，(c)是表示將葉片縱向傾斜自如地以鉸鏈及彈簧安裝于支承部件的實(shí)施方式的圖。
圖5，(a)是表示將電從旋轉(zhuǎn)軸放掉的實(shí)施方式的一例的圖，(b)是表示將電從旋轉(zhuǎn)軸放掉的實(shí)施方式的另一例的圖。
圖6是翼狀板的立體圖。
圖7是表示旋轉(zhuǎn)軸的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)軸支承機(jī)構(gòu)的圖。
圖8，(a)是表示在旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向朝上的上部支承部件與橫向朝下的下部支承部件，將上述葉片的縱向的上下部安裝在上部支承部件及下部支承部件的前端的實(shí)施方式的圖，(b)是(a)的局部俯視圖，(c)是(b)的(c)-(c)剖視圖，(d)是(b)的(d)-(d)剖視圖。
圖9是表示抑制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的實(shí)施方式的一例的圖。
圖10是由擠出材料所構(gòu)成的骨架的立體圖。
圖11是表示外皮張?jiān)O(shè)安裝的順序的圖。
圖12是葉片安裝構(gòu)造的剖視圖。
圖13是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的構(gòu)造的示意圖。
圖14是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的立體圖。
圖15是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的臂的立體圖。
圖16是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片所負(fù)荷的彎矩的示意圖。
圖17是根據(jù)有限元法來(lái)求出本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置所負(fù)荷的各彎矩的最大值所描繪的等高線的圖表。
圖18是將參數(shù)a/c固定，來(lái)求出本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置所負(fù)荷的各彎矩的變化的圖表。
圖19是將參數(shù)b/c固定，來(lái)求出本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置所負(fù)荷的各彎矩的變化的圖表。
圖20是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的變形例的一例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖21是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的變形例的另一例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖22是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖23是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的變形例的一例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖24是本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的整體概略圖。
圖25，是圖24的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的筒狀旋轉(zhuǎn)體周邊部的一例的剖視圖。
圖26，是圖24的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的筒狀旋轉(zhuǎn)體周邊部的另一例的剖視圖。
圖27是表示本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力電裝置的葉片的截面形狀的圖。
圖28是本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的俯視圖。
圖29是本發(fā)明的風(fēng)車裝置的立體圖。
圖30是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的風(fēng)車裝置的安裝構(gòu)造的概略圖。
圖31，(a)是圖30所描繪的設(shè)置有連結(jié)部件的部分的剖視圖，(b)是圖30所描繪的設(shè)置有連結(jié)部件的部分的俯視圖。
圖32，(a)是描繪于圖30的固定棒與地基的固定部分的剖視圖，(b)是描繪于圖30的固定棒與地基的固定部分的俯視圖。
圖33，(a)是表示形成固定棒的管體的連結(jié)構(gòu)造的圖，(b)是圖30所描繪的連接器部分的放大圖。
圖34，(a)是變形例的風(fēng)車裝置的安裝構(gòu)造的連結(jié)部件的立體圖，(b)是變形例的風(fēng)車裝置的安裝構(gòu)造的連結(jié)部件的俯視圖。
圖35是表示本發(fā)明的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的概略圖。
圖36是表示防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的設(shè)置例子的概略圖，(a)是表示將垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置在平坦的地面上沿著海岸線僅配置一列的情況的圖，(b)是表示在(a)列的陸地側(cè)，配置有第二列的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的情況的圖。
圖37是表示本發(fā)明的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的另一例的概略圖。
圖38是表示各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片的高度位置分別不同的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的概略圖，(a)是配置成從上面來(lái)看防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠時(shí)葉片的旋轉(zhuǎn)軌跡在一點(diǎn)重疊的發(fā)電廠的側(cè)視圖，(b)是配置成從上面來(lái)看防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠時(shí)葉片的旋轉(zhuǎn)軌跡重疊的發(fā)電廠的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式以下雖然具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，可是本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的正剖視圖。101是基座，是以簡(jiǎn)易的混凝土所形成。102是旋轉(zhuǎn)軸，以后述的機(jī)構(gòu)保持在直立狀態(tài)。103是用來(lái)產(chǎn)生風(fēng)力發(fā)電的動(dòng)力的葉片，在旋轉(zhuǎn)軸102的上部，被配置于固定在與軸心方向垂直的方向上的支承部件104的各相對(duì)面相互之間，沿著周緣部配置有多個(gè)。在葉片103的上下端，設(shè)置有調(diào)整葉片103周圍的風(fēng)的流動(dòng)的整流板105。106是筒狀體，使旋轉(zhuǎn)軸102位于其內(nèi)部空間，通過(guò)位于上下內(nèi)表面的軸承107、108支承著旋轉(zhuǎn)軸102使其轉(zhuǎn)動(dòng)自如。109是部件支承用框體，被固定在基座101的適當(dāng)位置，保持著上述筒狀體106的下端部。100是纜索固定機(jī)構(gòu)，包括纜索100a、以及用來(lái)向該鋼索100a賦予張力的纜索張力調(diào)整機(jī)構(gòu)100b。該纜索固定機(jī)構(gòu)100的兩端，在上述筒狀體106的固定部位106a與地面?zhèn)鹊墓潭ú课?10之間配置于至少三個(gè)位置(120度間隔)上。該纜索固定機(jī)構(gòu)100構(gòu)成維持旋轉(zhuǎn)軸102的垂直狀態(tài)的自立補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)軸102會(huì)由于葉片103所受到的風(fēng)壓而受到應(yīng)力，而有從軸心向直角方向位移的趨勢(shì)。112是發(fā)電機(jī)，被固定在上述框體109上，在其旋轉(zhuǎn)軸上具備有帶輪113。114是帶輪，在旋轉(zhuǎn)軸102上，被固定在與上述帶輪113相同高度的位置。115是皮帶，卡合在上述帶輪113、114相互之間，將旋轉(zhuǎn)軸102的旋轉(zhuǎn)力傳遞到發(fā)電機(jī)112，在由于風(fēng)向與葉片的位置關(guān)系、風(fēng)的強(qiáng)度等的原因而導(dǎo)致風(fēng)車不能起動(dòng)時(shí)，也可以使該發(fā)電機(jī)112兼具起動(dòng)用馬達(dá)的功能。
圖2(a)，是表示在葉片上安裝有四片整流板的實(shí)施方式的圖。
整流板251，在葉片253的上端部、下端部、以及上下端部到葉片253與支承部件255接合的接合部之間的上下中途部分上，各安裝有一片。
根據(jù)上述構(gòu)造，可以防止風(fēng)的氣流從葉片漏掉，并且可以消除葉片的旋轉(zhuǎn)聲音，可以確保葉片順暢旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，可以高效地發(fā)電。
在本實(shí)施方式中雖然是將四片整流板安裝在葉片上，而也可以再將需要的數(shù)量安裝在葉片的中途部分。
圖2(b)、(c)，是表示將圖2(a)的接近支承部件255設(shè)置的整流板254相對(duì)于風(fēng)向向上安裝的葉片的一例的圖。整流板254安裝成相對(duì)于葉片253傾斜。
如果配置有多片這種整流板的話，會(huì)產(chǎn)生升力，可以減少軸承的載荷。結(jié)果，能夠減少軸承的機(jī)械損失而可以提升發(fā)電效率并延長(zhǎng)軸承的使用壽命。由于多片整流板會(huì)均勻地承受從葉片的端部逸出的風(fēng)，所以能夠更可靠地對(duì)朝向葉片的風(fēng)的流動(dòng)進(jìn)行整流，可以調(diào)整葉片的旋轉(zhuǎn)。
圖3，是表示風(fēng)車用葉片的骨架構(gòu)造的立體圖，圖6，是其翼狀板的立體圖。該圖3所示的葉片，例如，可以用作圖1的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片。
葉片3，如圖27所示，截面為飛機(jī)的機(jī)翼截面狀，一個(gè)面3a為流線較長(zhǎng)的凸?fàn)蠲?，另一?b為流線較短的平坦面。如圖所示，一個(gè)面3a并不限于配置成面向外側(cè)，一個(gè)面3a也可以配置成面向朝向軸的內(nèi)側(cè)。
在圖3中，葉片3，是由骨架構(gòu)造形成，所述骨架構(gòu)造包括葉片長(zhǎng)度方向的骨架31、32、以插入狀態(tài)固定在該骨架31、32上的多個(gè)翼狀板33、張?jiān)O(shè)于該翼狀板33的周圍的外型板(外皮)34。
骨架31、32，是以三角截面的中空角材所形成，例如，利用如圖10所示的鋁合金的擠出材料、或鋁合金板的彎折加工或鋁合金板的接合構(gòu)造制造。在圖3中，將彎折成山形的第一板部與平坦的第二板部接合，使用鉚接接合的構(gòu)造。在翼狀板33的前后設(shè)置有兩根骨架31、32。也可以根據(jù)葉片3的大小，設(shè)置三根骨架。上述的支承部件12、13，相對(duì)于該骨架31、32，以螺栓緊固等方式來(lái)接合。
如圖6所示，翼狀板33，是以沖壓成型方式來(lái)將鋁合金板沖成翼狀板的外形而成的。該沖壓成型，是使用NC機(jī)來(lái)進(jìn)行。因此，翼狀板33的外周，是通過(guò)利用直線的組合進(jìn)行的曲線近似形成的。也有以翼狀的模具來(lái)進(jìn)行沖裁的加工方法。
翼狀板33，形成有插入上述骨架31、32的缺口孔35、36、后述外皮34貫穿其上而被定位的突起部37、38、以及相對(duì)于翼狀板33彎折90°形成的載置外皮34并使其穩(wěn)定的多個(gè)座部39、40。突起部37與兩個(gè)座部39，設(shè)置在翼狀板33的凸?fàn)蠲鎮(zhèn)?，突起?8與三個(gè)座部40，設(shè)置在翼狀板33的平坦?fàn)蠲鎮(zhèn)取?br> 如圖3所示，翼狀板33，是以預(yù)定間隔插入到骨架31、32上。骨架31、32與翼狀板33之間通過(guò)多處熔接而加以固定。借助兩者的固定，形成了如圖3所示的牢固的骨架構(gòu)造。
外型板也就是外皮34，是鋁合金的薄板，沿著翼狀板33的周圍張?jiān)O(shè)并安裝。外皮34，貫穿于翼狀板33的突起部37、38，載置于翼狀板33的座部39、40。在圖3中，在張?jiān)O(shè)并安裝了外皮34之后，突起部37、38是處在殘留的狀態(tài)，但也可以沿著外皮34表面將其切斷，還可以沿著外皮34將其彎折。外皮34，相對(duì)于座部39、40，是以鉚接方式加以固定的。
圖11，表示外皮34的張?jiān)O(shè)安裝順序。
〔第一工序〕如圖11(a)所示，將外皮34的一端側(cè)的孔34a穿過(guò)翼狀板33的平坦?fàn)蠲?一個(gè)面)的突起38來(lái)進(jìn)行定位，拉曳外皮34的另一端側(cè)，使其沿著翼狀板33。在該拉曳動(dòng)作時(shí)，是通過(guò)拉住張?jiān)O(shè)并安裝在外皮34的另一端側(cè)的延長(zhǎng)帶部件60來(lái)進(jìn)行的。借助該延長(zhǎng)帶部件60，外皮34不會(huì)產(chǎn)生皺折，能夠均勻地拉曳。
相對(duì)于座部40，以鉚釘62來(lái)固定外皮34。如圖11(c)，鉚釘62使用的是盲鉚釘，從外皮34側(cè)，在預(yù)先設(shè)置的座部40的貫通孔中，插入盲鉚釘組裝體，將軸63抽出時(shí)，盲鉚釘?shù)南路綍?huì)膨脹，而軸63被摘取掉后，如圖所示利用鉚釘62形成了固定狀態(tài)。而平坦?fàn)蠲鎮(zhèn)鹊淖?0、外皮34的另一端側(cè)，預(yù)先向外彎折成「ヘ」字狀，與一端側(cè)平坦地接合。
〔第二工序〕接著，如圖11(b)，將外皮34的另一端側(cè)的孔34b穿過(guò)翼狀板33的凸?fàn)蠲?另一面)側(cè)的突起37來(lái)進(jìn)行定位，拉著外皮34的另一端側(cè)，使其沿著翼狀板33的剩余的部分。在該牽引動(dòng)作時(shí)，是通過(guò)拉住張?jiān)O(shè)在外皮34的另一端側(cè)的延長(zhǎng)帶部件60來(lái)進(jìn)行的。借助該延長(zhǎng)帶部件60，外皮34不會(huì)產(chǎn)生皺折，能夠均勻地拉曳。然后利用點(diǎn)焊方式來(lái)固定外皮34的一端側(cè)與另一端側(cè)的接合部分61。
然后，相對(duì)于座部39，以鉚釘62來(lái)固定外皮34。如圖11(c)，鉚釘62使用的是盲鉚釘，從外皮34側(cè)，在預(yù)先設(shè)置的座部39的貫通孔中，插入盲鉚釘組裝體，將軸63抽出時(shí)，盲鉚釘?shù)南路綍?huì)膨脹變形，軸63被摘取掉后，如圖所示利用鉚釘62形成了固定狀態(tài)。
以這種制造方法所形成的葉片3，是利用鋁合金制的中空角材的骨架31、32來(lái)保持強(qiáng)度的構(gòu)造，是以鋁合金板的翼狀板33來(lái)保持形狀的構(gòu)造。利用突起37，可穿過(guò)外皮34的另一端側(cè)的孔34b來(lái)進(jìn)行定位，容易使外皮34沿著翼狀板33。因此，利用鋁合金制的薄外皮34，能容易形成葉片3的外形。
這樣能將葉片3作成整體既具輕量性又具有強(qiáng)度的葉片。結(jié)果，借助作用于葉片3的風(fēng)能讓葉片3有效地旋轉(zhuǎn)。
安裝在垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置中的葉片3的數(shù)量，也可以是多片以上。而葉片3，也可以在內(nèi)周側(cè)配置多片，在外周側(cè)配置多片，配置成同心多圓狀。
不限于將葉片3的凸?fàn)蠲娉蛲庵芘渲?，也可以將葉片3的平坦面朝向外周配置。
如上所述，由于是既具輕量性又具強(qiáng)度的葉片3，所以以適當(dāng)片數(shù)設(shè)置的葉片3會(huì)借助風(fēng)力而有效地旋轉(zhuǎn)。
接下來(lái)，針對(duì)本發(fā)明的葉片的安裝構(gòu)造來(lái)加以說(shuō)明。圖12是葉片的安裝構(gòu)造的剖視圖。
骨架31、32，如圖10、圖12所示，是截面為三角形的擠出材料，這些截面的三角形的一條邊分別設(shè)置成與翼弦長(zhǎng)平行。
安裝托架41，是板狀部件，具有兩個(gè)大致凸型的孔，以能夠嵌合骨架31、32。安裝托架41的一部分安裝成貫穿外皮34且突出到旋轉(zhuǎn)軸2側(cè)，且其平行面是水平的。并且，安裝托架41，在其突出部分上具有與翼弦長(zhǎng)(圖12的單點(diǎn)劃線)平行的邊41a。
支承部件42，是管狀部件或板狀部件。例如，如果是管狀部件，則可以使用細(xì)長(zhǎng)的橢圓形截面的部件，以抑制風(fēng)的阻力。
螺栓43，是將安裝托架41與支承部件42螺栓接合的部件。在圖12中，是用四根螺栓來(lái)接合，而至少用兩根螺栓43來(lái)接合就可以了。
銷44，是為了對(duì)安裝托架41與支承部件42進(jìn)行定位，而定位接合安裝托架41與支承部件42的部件。在圖12中，雖然是以兩根銷44來(lái)進(jìn)行銷接合，而至少用一支銷44來(lái)進(jìn)行銷接合就可以了?？墒?，為了要更可靠地進(jìn)行定位，安裝托架41與支承部件42，最好是用兩根以上的銷44來(lái)進(jìn)行銷接合。而也可取代銷，利用密配合螺栓或凹凸的嵌合來(lái)進(jìn)行定位接合。
如果是這種葉片的安裝構(gòu)造，則由于安裝托架41在突出部分具有與翼弦長(zhǎng)平行的邊41a，故能夠容易掌握葉片3的翼弦長(zhǎng)方向，容易進(jìn)行葉片3的安裝角度的調(diào)整。
由于能可靠地進(jìn)行定位，安裝角度不會(huì)偏移，而能夠維持所希望的安裝角度。
由于設(shè)置成骨架31、32的截面的三角形的一條邊分別與翼弦長(zhǎng)平行，所以葉片3的翼弦長(zhǎng)方向能夠以三角形的一條邊為基準(zhǔn)而加以掌握，不使用安裝托架41也能進(jìn)行葉片的安裝角度的調(diào)整。而骨架31、32，不一定要是截面三角形的構(gòu)造，是其它多邊形也可以，只要多邊形的骨架的一條邊設(shè)置成與葉片3的翼弦長(zhǎng)方向平行，便能達(dá)到與截面為三角形的骨架相同的效果。
圖4(a)，是表示將葉片縱向傾斜自如地以鉸鏈及彈簧安裝于支承部件的實(shí)施方式的圖，圖4(b)是圖4(a)的(b)-(b)向視圖。
支承部件275，是垂直于地面的方向上的截面為大致T字型的部件。在其前端部276處，以鉸鏈可擺動(dòng)地接合著葉片273。在前端部276相反一側(cè)的前端部附近，葉片273，也借助彈簧274安裝成在葉片273的縱向上傾斜自如。
根據(jù)上述實(shí)施方式，如果由于強(qiáng)風(fēng)而在葉片273上產(chǎn)生一定以上的離心力或風(fēng)壓的話，葉片273可于葉片273的縱向自由傾斜。因此，可以減小該一定以上的離心力或風(fēng)壓，而不會(huì)讓劇烈的應(yīng)力施加在葉片上，基本不會(huì)產(chǎn)生破損。
而雖然沒有圖示，但如果以銷接合實(shí)現(xiàn)前端部276與葉片273的接合，則在葉片273的縱向及橫向上擺動(dòng)自如。
圖4(c)，設(shè)成使圖4(a)中的支承部件275以支承部件275的軸為中心旋轉(zhuǎn)了90度的狀態(tài)，葉片273以在橫向上傾斜自如的方式而與圖4(a)同樣地以鉸鏈及彈簧接合著。
根據(jù)上述實(shí)施方式，可得到與圖4(a)的實(shí)施方式同樣的效果。
圖8(a)是表示垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的旋轉(zhuǎn)軸312上部附近的圖，其中，在旋轉(zhuǎn)軸312上，橫向朝上的上部支承部件314a與橫向朝下的下部支承部件314b，分別設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸312上部所設(shè)置的上下兩片圓板311a、311b上，葉片313的縱向的上下部安裝在上部支承部件314a及下部支承部件314b的前端。圓板311a、311b，中心部分是以螺栓等固定支承在旋轉(zhuǎn)軸312上。在安裝第一支承部件314a或下部支承部件314b的圓板311a、311b的邊緣部分有狹縫，使得它們可以彎折以便于安裝各支承部件。沒有彎折的部位的狹縫之間的圓周部附近部位316，是以熔接方式加以固定。
圖8(b)是圖8(a)的俯視圖，圖8(c)是圖8(b)的(c)-(c)向視圖，圖8(d)是圖8(b)的(d)-(d)向視圖。如圖8(b)、(c)、(d)所示，上部支承部件314a及下部支承部件314b，形成為越向前端其截面模量越小，截面是大致山形。上部支承部件314a及下部支承部件314b，一側(cè)面沿圓板311a、311b的徑向安裝，另一側(cè)面，則由被固定在上部支承部件314a及下部支承部件314b的圓板側(cè)端的山形背面?zhèn)鹊陌宀考?15加強(qiáng)，以能夠承受住朝向圓板311a、311b的圓周方向的力(由葉片313所受到的風(fēng)壓產(chǎn)生的力)。
根據(jù)上述實(shí)施方式，可以穩(wěn)定地支承葉片313，可以防止在葉片313旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生異?，F(xiàn)象。
為了克服產(chǎn)生于葉片的離心力，也可以作成連結(jié)鄰接設(shè)置于圓周方向的葉片的構(gòu)造。例如，以板狀部件連結(jié)葉片彼此、或作成以纜索來(lái)結(jié)合上述支承部件314a與葉片313結(jié)合的部分附近彼此的實(shí)施方式。
如果用鋁作為上述各葉片的材質(zhì)的話，則可以實(shí)現(xiàn)裝置的輕量化。
接下來(lái)，針對(duì)能夠充分抑制在臂與葉片的接合部或葉片中央產(chǎn)生的離心力所造成的彎矩的、輕量的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置來(lái)加以說(shuō)明。圖13是表示本發(fā)明的能夠充分抑制彎矩的輕量的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的構(gòu)造的示意圖。圖14是表示圖13的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的立體圖。
垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1，包括垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸2、多片配置在旋轉(zhuǎn)軸2的圓周方向上的縱向的葉片9、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸2的前端的轉(zhuǎn)子18、20、相對(duì)于轉(zhuǎn)子18、20向下或向上傾斜地安裝在轉(zhuǎn)子18、20上并支承葉片9的縱向的上下兩處的兩根上下臂4、6、以及安裝在轉(zhuǎn)子18、20或上下臂4、6上并支承葉片9的位于上下兩處之間的中間兩處的兩根中間臂11、14。
葉片9，是與上述圖3所示的葉片3相同的構(gòu)造。
在旋轉(zhuǎn)軸2的前端插設(shè)·接合著筒狀轉(zhuǎn)子20。筒狀轉(zhuǎn)子20的形狀，圓形的筒狀、多邊形的筒狀、骨架構(gòu)造等都可以，在這里是圓形的筒狀。通過(guò)以輕量且堅(jiān)固的鋁合金來(lái)形成筒狀轉(zhuǎn)子20，可以實(shí)現(xiàn)垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的輕量化。
筒狀轉(zhuǎn)子20的軸方向的重心，位于葉片9的縱向的長(zhǎng)度c的中心也就是c/2處，圓周方向的重心是與旋轉(zhuǎn)軸2同軸的軸心。由此，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的重心位置就是筒狀轉(zhuǎn)子20的重心位置。筒狀轉(zhuǎn)子20，是相對(duì)于重心位置上下對(duì)稱，左右對(duì)稱的形狀。
在筒狀轉(zhuǎn)子20的重心位置更下方，經(jīng)由軸承21a、軸承21及推力軸承30，將旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)自如地支承在殼體22中，筒狀轉(zhuǎn)子20與旋轉(zhuǎn)軸2一起旋轉(zhuǎn)。通過(guò)將筒狀轉(zhuǎn)子20的重心位置與軸承21a的距離m設(shè)成最小，可以減低相對(duì)于橫風(fēng)等的橫向載荷的彎曲應(yīng)力。
上臂4，相對(duì)于筒狀轉(zhuǎn)子20設(shè)置成向下傾斜，第一端部3被安裝在筒狀轉(zhuǎn)子20的上部，將上接合部7接合在葉片9的骨架19上，由此支承葉片9的縱向的上方。下臂6，相對(duì)于筒狀轉(zhuǎn)子20設(shè)置成向上傾斜，第二端部5被安裝在筒狀轉(zhuǎn)子20的下部，將下接合部8接合在葉片9的骨架19上，由此支承葉片9的縱向的下方。
上臂4與下臂6，安裝在垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的重心位置附近，也就是筒狀轉(zhuǎn)子20的上部與下部，從而能夠均衡產(chǎn)生于上接合部7與下接合部8的彎矩。
上臂4及下臂6，如圖15所示，是截面為扁平狀的中空筒，是以輕量且堅(jiān)固的鋁合金等所形成。由此，可以實(shí)現(xiàn)垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的輕量化，并且根據(jù)其截面形狀，可以得到減低氣流損失、減低慣性的效果。
第一中間臂11，是將第三端部10安裝在筒狀轉(zhuǎn)子20的上部，設(shè)置成水平狀，且將第一中間接合部12接合在葉片9的骨架19上，由此支承葉片9的中間上方的主軸。第二中間臂14，是將第四端部13安裝在筒狀轉(zhuǎn)子20的下部，設(shè)置成水平狀，且將第二中間接合部15接合在葉片9的骨架19上，由此支承葉片9的中間下方的主軸。
第一中間臂11與第二中間臂14，安裝在垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的重心位置，也就是安裝成相對(duì)于筒狀轉(zhuǎn)子20的重心位置上下對(duì)稱，由此來(lái)均衡產(chǎn)生于第一中間接合部12與第二中間接合部15的彎矩。
第一中間臂11及第二中間臂14，與如圖15所示的上臂4及下臂6同樣地，是截面為扁平狀的中空的筒部，為了成為牢固地支承葉片9的主軸，與上臂4及下臂6相比較粗。第一中間臂11及第二中間臂14是以輕量且堅(jiān)固的鋁合金等所形成。由此，可以實(shí)現(xiàn)垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的輕量化，并且根據(jù)其截面形狀，可以得到減低氣流損失、減低慣性的效果。
在圖13中，雖然兩根中間臂與上下臂向筒狀轉(zhuǎn)子20安裝的位置是不同位置，可是當(dāng)然也可以設(shè)成，第一中間臂11與上臂4向筒狀轉(zhuǎn)子20安裝的位置是相同的，第二中間臂14與下臂6向筒狀轉(zhuǎn)子20安裝的位置是相同的。
殼體22具有底座23，底座23是以適當(dāng)?shù)墓潭C(jī)構(gòu)固定在基座上的。而在旋轉(zhuǎn)軸2的下方，經(jīng)由適當(dāng)?shù)淖兯贆C(jī)構(gòu)24連結(jié)著發(fā)電機(jī)25。而也可以將發(fā)電機(jī)25直接連結(jié)在旋轉(zhuǎn)軸2上。
接下來(lái)，說(shuō)明垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的動(dòng)作。
承受橫向風(fēng)的葉片9會(huì)朝向旋轉(zhuǎn)軸2的圓周方向旋轉(zhuǎn)，與之伴隨筒狀轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)。筒狀轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)力，作用在由軸承21、21a垂直地支承著、并由承受軸方向的載荷的推力軸承30水平支承著的旋轉(zhuǎn)軸2上，旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)力會(huì)傳遞到旋轉(zhuǎn)軸2下方的變速機(jī)構(gòu)24然后作用于發(fā)電機(jī)25，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電。
接下來(lái)，為了得到上述構(gòu)造中的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片與臂的最佳位置關(guān)系，進(jìn)行了下述的試驗(yàn)。
首先，如圖13及圖16示意性地示出的那樣，設(shè)葉片的縱向的長(zhǎng)度為c，從葉片的上端16至上接合部7的距離為a，從上接合部至第一中間接合部12的距離為b。同樣地，設(shè)從葉片的下端17至下接合部8的距離為a，設(shè)從下接合部8至第二中間接合部15的距離為b。
接下來(lái)，如圖16所示，設(shè)產(chǎn)生于上接合部7及下接合部8的彎矩為M1，產(chǎn)生于第一中間接合部12及第二中間接合部15的彎矩為M2，產(chǎn)生于葉片中央的彎矩為M3，產(chǎn)生于距離b間的彎矩為M4。
接著，利用有限元法，求出各彎矩的絕對(duì)值|M1|～|M4|(以下|Mi|)所描繪的等高線。其結(jié)果如圖17所示。這里的縱軸是b/c，橫軸是a/c。從圖6可看出在a/c＝0.11、b/c＝0.28附近，存在有各彎矩的絕對(duì)值|Mi|的最小值。
接著，將a/c固定在0.11附近，將橫軸設(shè)為b/c，縱軸設(shè)為|Mi|/|M0|，測(cè)定使b/c變化時(shí)的|Mi|/|M0|的大小。這里的|M0|，是以中央一點(diǎn)來(lái)支承葉片時(shí)的彎矩的絕對(duì)值。其結(jié)果如圖18所示。從圖7，可看出以b/c＝0.18～0.37，能將|Mi|抑制在|M0|的10％以下。
接著，將b/c固定在0.28附近，將橫軸設(shè)為a/c，縱軸設(shè)為|Mi|/|M0|，測(cè)定使a/c變化時(shí)|Mi|/|M0|的大小。結(jié)果如圖19所示，可看出以a/c＝0.02～0.16，能將|Mi|抑制在|M0|的10％以下。
如上所述，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1，通過(guò)設(shè)定為b/c＝0.18～0.37，a/c＝0.02～0.16，則可以使離心力所造成的各彎矩M1～M4最小化。
由此，即使四根臂較細(xì)、較短、較輕，葉片仍相對(duì)于彎矩有充分的耐久性，所以能夠提供可降低成本且輕量化的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置。
接下來(lái)說(shuō)明垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的效果。
在以上所構(gòu)成的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置中，葉片9，是通過(guò)安裝在筒狀轉(zhuǎn)子20的重心位置附近的兩根上下臂4、6及兩根中間臂11、14，而在上下及中間兩點(diǎn)被支承著，且使葉片9的支承點(diǎn)的位置相對(duì)于筒狀轉(zhuǎn)子20的重心位置上下對(duì)稱地均衡，所以可以使離心力所造成的產(chǎn)生于葉片9的彎矩最小化。特別是如上所述，進(jìn)而通過(guò)將各支承點(diǎn)之間的距離最優(yōu)化，則可以可靠地使彎矩最小化。而且是以截面在橫向上是扁平的形狀且輕量化的臂所構(gòu)成，所以可以減少施加于臂的阻力，可以減低氣流損失，可以使垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置輕量化。
本發(fā)明的第一實(shí)施方式的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1，也可以如圖20那樣構(gòu)成。也就是說(shuō)，第一中間臂11及第二中間臂14是傾斜地設(shè)置的。第一中間臂11的第三端部10，接合在筒狀轉(zhuǎn)子20與上臂4的接合部也就是第一端部3上，第二中間臂14的第四端部13，接合在筒狀轉(zhuǎn)子20與下臂6的接合部也就是第二端部5上。
在圖20中，雖然兩根中間臂與上下臂向筒狀轉(zhuǎn)子20安裝的位置是相同位置，可是當(dāng)然也可以設(shè)成，將兩根中間臂與上下臂安裝在不同的位置。
垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1，也可以作成圖21的構(gòu)造。即、第一中間臂11及第二中間臂14設(shè)置成水平的，第一中間臂11的第三端部10接合在上臂4上，第二中間臂14的第四端部13接合在下臂6上。由此，則可以縮短兩根中間臂。
第一中間臂11與第二中間臂14并不限于設(shè)置成水平的，也可以設(shè)置成傾斜的。
接下來(lái)，根據(jù)圖22來(lái)說(shuō)明垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1的其它例子即垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置200的構(gòu)造。垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置200的構(gòu)造與垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1相異之處，是在旋轉(zhuǎn)軸2的上方，代替筒狀轉(zhuǎn)子20，設(shè)置有圓板18。
上臂4，設(shè)置成相對(duì)于圓板18向下傾斜，第一端部3被安裝在圓板18的向上彎折部上，且上接合部7接合在葉片9的骨架19上，由此支承葉片9的縱向的上部。下臂6，設(shè)置成相對(duì)于圓板18向上傾斜，第二端部5被安裝在圓板18的向下彎折部上，且下接合部8接合在葉片9的骨架19上，由此支承葉片9的縱向的下部。
第一中間臂11傾斜地設(shè)置，其第三端部10安裝在圓板18的向上彎折部上，且第一中間接合部12安裝在葉片9的骨架19上，由此來(lái)支承葉片9的中間上方。第二中間臂14傾斜地設(shè)置，其第四端部13安裝在圓板18的向下彎折部上，且第二中間接合部15安裝在葉片9的骨架19上，由此來(lái)支承葉片9的中間下方。
在圖22中，雖然兩根中間臂與上下臂向圓板18安裝的位置是相同位置，可是當(dāng)然也可以設(shè)成，將兩根中間臂與上下臂安裝在不同的位置。
對(duì)于其它方面，與上述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1相同，動(dòng)作、效果也一樣，通過(guò)將葉片與臂的位置關(guān)系最佳化，則也可以使彎矩最小化，這一點(diǎn)也相同，所以省略其說(shuō)明。
垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置200，也可以作成圖23的構(gòu)造。即、第一中間臂11及第二中間臂14設(shè)置成水平的，第一中間臂11的第三端部10接合在上臂4上，第二中間臂14的第四端部13接合在下臂6上。由此，則可以縮短兩根中間臂。
第一中間臂11與第二中間臂14并不限于設(shè)置成水平的，也可以設(shè)置成傾斜的。
而雖然是針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，而不在超過(guò)本發(fā)明的主旨的范圍也可以加以變更。也就是說(shuō)，在圖13所示的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置1中，通過(guò)將鄰接于筒狀轉(zhuǎn)子20的軸承21a的位置設(shè)成軸方向的重心位置，則可以使橫向載荷導(dǎo)致的彎矩成為0。
這里雖然是將兩根中間臂11、14作為支承葉片9的主軸，可是也可以將上下臂4、6作為主軸。在這種情況下，可以將上下臂4、6作成比兩根中間臂11、14更粗，以牢固地支承葉片9。
縱向的葉片，也可以作成多片設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)周的內(nèi)周的葉片、與連結(jié)于內(nèi)周的葉片而設(shè)置于外周的外周的葉片的雙重構(gòu)造。在這種情況下，支承內(nèi)周的葉片的四根臂，設(shè)置成使離心力所造成的彎矩最小化，且從內(nèi)周的葉片延伸并連結(jié)·支承外周的葉片的四根臂，設(shè)置成使離心力所造成的彎矩最小化，由此可以作成提高了相對(duì)于風(fēng)的升力的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置。
圖7是表示旋轉(zhuǎn)軸的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)軸支承機(jī)構(gòu)的圖。如圖7(a)、(d)所示，旋轉(zhuǎn)軸的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300，包括將安裝著葉片303的支承部件305安裝于上部，并在下部面對(duì)面設(shè)置有切成同樣形狀的兩個(gè)部位的筒狀的旋轉(zhuǎn)軸301、在上部沿徑向設(shè)置有多個(gè)貫通孔，并在下部有局部缺口的棒狀的旋轉(zhuǎn)軸302、以及固定支承旋轉(zhuǎn)軸301與旋轉(zhuǎn)軸302的固定支承棒304。
旋轉(zhuǎn)軸302有多個(gè)貫通孔302a，所以可以通過(guò)改變固定支承棒304向貫通孔302a插入的位置來(lái)固定支承旋轉(zhuǎn)軸301與旋轉(zhuǎn)軸302，而調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸301的高度。而旋轉(zhuǎn)軸302，如圖7(b)所示，下部作有缺口以便嵌合于支承旋轉(zhuǎn)軸302下部的旋轉(zhuǎn)軸支承部件306中，且能夠卸下。而只要旋轉(zhuǎn)軸302與旋轉(zhuǎn)軸支承部件306嵌合，也可以不是如圖7(b)所示的形狀，例如也可以是三角形或四邊形等多邊形，也可以是花鍵。
圖7(c)，是表示固定支承棒304部分處的旋轉(zhuǎn)軸的截面的圖。
如果將上述實(shí)施方式與其它實(shí)施方式加以組合的話，則在各裝置中能容易進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸的高度調(diào)節(jié)，并且有下述效果，即、即使支柱彎曲、或是熱膨脹，由于滑動(dòng)所以也不會(huì)有不合理的力量作用。
圖9，是表示抑制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的實(shí)施方式的一例的圖。在垂直設(shè)置的筒部601的內(nèi)部，配置有徑向滾珠軸承602、推力球軸承603、旋轉(zhuǎn)軸604、以及觸底球軸承605。
徑向滾珠軸承602，承受垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的方向上的載荷，在筒部601內(nèi)壁上方被固定著，旋轉(zhuǎn)自如地支承著旋轉(zhuǎn)軸604。
推力球軸承603，承受旋轉(zhuǎn)軸方向的載荷，包括一側(cè)的環(huán)狀的板部件603a、另一側(cè)的環(huán)狀的板部件603b、以及多個(gè)滾珠603c。一側(cè)的環(huán)狀的板部件603a，在筒部601內(nèi)部下方被固定成與筒部601垂直，配置成與筒部601內(nèi)壁隔開間隙。另一側(cè)的環(huán)狀的板部件603b，被固定成與旋轉(zhuǎn)軸604垂直，配置成與旋轉(zhuǎn)軸604的外壁隔開間隙。多個(gè)滾珠603c，夾持在板部件603a與板部件603b之間，沿著設(shè)置在它們內(nèi)側(cè)的沒有圖示的圓周方向的槽移動(dòng)自如。根據(jù)上述構(gòu)造，推力球軸承603旋轉(zhuǎn)自如地支承著旋轉(zhuǎn)軸604。
旋轉(zhuǎn)軸604，在筒部601的中央部分，由徑向滾珠軸承602與推力球軸承603旋轉(zhuǎn)自如地支承著。旋轉(zhuǎn)軸604下方的截面形成為階梯狀，嵌合著推力球軸承603上部的環(huán)狀的板。而在旋轉(zhuǎn)軸604的觸底球軸承605下部附近，為了與觸底球軸承605一起限制旋轉(zhuǎn)軸604朝上方的移動(dòng)，而安裝有環(huán)狀的板部件606。
觸底球軸承605，在推力球軸承603的上方附近，與旋轉(zhuǎn)軸604間具有間隙地設(shè)置在筒部601內(nèi)壁上。
接下來(lái)，針對(duì)本實(shí)施方式的作用來(lái)加以說(shuō)明。推力球軸承603不能承受橫向的載荷。旋轉(zhuǎn)軸604朝橫向擺動(dòng)時(shí)的載荷，集中在設(shè)于上部的徑向滾珠軸承602上，成為相對(duì)于橫向的載荷較弱的構(gòu)造。因此，在筒體601下方設(shè)置觸底球軸承605，以該觸底球軸承605來(lái)承受旋轉(zhuǎn)軸604擺動(dòng)時(shí)的橫向的載荷，在旋轉(zhuǎn)軸604的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定下來(lái)之前旋轉(zhuǎn)自如地支承著旋轉(zhuǎn)軸604。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸604開始穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，則旋轉(zhuǎn)軸604會(huì)從觸底球軸承605離開。
根據(jù)本實(shí)施方式，可以代替不能承受橫向的載荷的推力球軸承603，以觸底球軸承605來(lái)承受旋轉(zhuǎn)軸604擺動(dòng)時(shí)的橫向的載荷。結(jié)果，使旋轉(zhuǎn)軸604可穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
而也可代替徑向滾珠軸承602，使用徑向滾子軸承。徑向滾珠軸承602的位置，也可以固定在筒部601的中途部分。
也可代替推力球軸承603，使用推力滾子軸承或推力磁力軸承。并且，也可代替觸底球軸承605，使用觸底滾子軸承。而觸底球軸承605的位置，也可以在推力球軸承603的下方附近。
圖5(a)，是表示將電從旋轉(zhuǎn)軸放掉的實(shí)施方式的一例的圖。將電從旋轉(zhuǎn)軸282放掉的電刷281，被設(shè)置在軸承285的外筒284的中途部分，其前端部分與旋轉(zhuǎn)軸282相接。電刷281的接觸旋轉(zhuǎn)軸282的一側(cè)的相反側(cè)部分連接到地面。
根據(jù)上述實(shí)施方式，可防止落雷時(shí)的損傷。
圖5(b)，是表示將電從旋轉(zhuǎn)軸放掉的實(shí)施方式的其它例子的圖。在旋轉(zhuǎn)軸282與支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承285的外筒284之間設(shè)置有絕緣件286。
根據(jù)上述實(shí)施方式，可得到與圖5(a)的實(shí)施方式同樣的效果。
接下來(lái)，針對(duì)圖24所示的本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置來(lái)加以說(shuō)明。圖25，是圖24的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的筒狀旋轉(zhuǎn)體周邊部的一例的剖視圖。
本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400，如圖24及圖25所示，具備有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸402、沿旋轉(zhuǎn)軸402的圓周方向安裝的縱向的兩片葉片403、經(jīng)由圓板狀的凸緣405、406安裝在旋轉(zhuǎn)軸402上的圓筒狀的筒狀旋轉(zhuǎn)體404、連結(jié)該筒狀旋轉(zhuǎn)體404與各葉片403的支承部件407、經(jīng)由軸承409、410、411而旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸402的筒部408、配置在旋轉(zhuǎn)軸402下部的發(fā)電裝置412、以及支承裝置整體的基座413。
旋轉(zhuǎn)軸402，配置在垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置401的中心，將旋轉(zhuǎn)體404的旋轉(zhuǎn)力傳遞到發(fā)電裝置412。
葉片403，其截面是如圖27所示的飛機(jī)機(jī)翼的截面形狀或是近似于飛機(jī)機(jī)翼的截面形狀的形狀。而如圖28所示，葉片403構(gòu)成為，當(dāng)從上面來(lái)看垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400時(shí)，以筒狀旋轉(zhuǎn)體404為中心配置成對(duì)稱狀。在本實(shí)施方式中，葉片403的數(shù)量雖然是兩片，而三片以上也可以。而且也可以將圖28所示的兩片葉片403的一面403a與另一面403b的朝向分別顛倒過(guò)來(lái)。
筒狀旋轉(zhuǎn)體404是截面圓形的筒體，在中心部水平地具備有板狀的凸緣405。筒狀旋轉(zhuǎn)體404、凸緣405及葉片3配置成筒狀旋轉(zhuǎn)體404、凸緣405、及葉片403各自的上下方向的中心線一致(參照?qǐng)D25的單點(diǎn)劃線)。即、如圖25所示，將從長(zhǎng)度為L(zhǎng)的筒狀旋轉(zhuǎn)體404的一端起L/2的位置作為中心線，來(lái)配置筒狀旋轉(zhuǎn)體404、凸緣405、及葉片403。
筒狀旋轉(zhuǎn)體404，也可以是截面為多邊形的筒部、骨架構(gòu)造的筒狀構(gòu)造、或在上下方向上為紡錘狀的筒體。
凸緣406，是用來(lái)將凸緣405可靠地固定在旋轉(zhuǎn)軸2上的部件。
支承部件407，是固定支承葉片403與筒狀旋轉(zhuǎn)體404的構(gòu)造，配置成以圖25的單點(diǎn)劃線為中心上下對(duì)稱。支承部件407，可以是棒狀或管狀的構(gòu)造，也可以是板狀的構(gòu)造。當(dāng)是管狀的構(gòu)造時(shí)，也可以通過(guò)按壓截面方向，將截面作成橢圓形，沿抑制空氣阻力的方向安裝。也可以通過(guò)組合較細(xì)的支承部件與較粗的支承部件，達(dá)到強(qiáng)度與輕量化的平衡。
在垂直設(shè)置的筒部408的內(nèi)部配置有徑向滾珠軸承409、410、旋轉(zhuǎn)軸402、以及推力球軸承411。
徑向滾珠軸承409、410承受垂直于旋轉(zhuǎn)軸方向的載荷，在筒部408內(nèi)壁上方及中途被固定著，旋轉(zhuǎn)自如地支承著旋轉(zhuǎn)軸402。而也可以替代徑向滾珠軸承410，使用僅當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸402朝橫向擺動(dòng)時(shí)暫時(shí)性地承受其載荷的所謂的觸底球軸承。
推力球軸承411承受旋轉(zhuǎn)軸402的長(zhǎng)度方向的載荷，在筒部408內(nèi)壁上，被配置在徑向滾珠軸承410下部附近。
而也可代替徑向滾珠軸承409、410，使用徑向滾子軸承。而且也可代替推力球軸承411，使用推力滾子軸承或推力磁力軸承等。
在使用觸底球軸承的情況下，也可代替觸底球軸承，使用觸底滾子軸承。在這種情況下，觸底球軸承的位置，也可以在推力球軸承411的下方附近。
接下來(lái)，針對(duì)垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400的作用來(lái)加以說(shuō)明。
承受風(fēng)的葉片403，經(jīng)由支承部件407將風(fēng)力所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到筒狀旋轉(zhuǎn)體404。安裝在筒狀旋轉(zhuǎn)體404上的支承部件407和葉片403，以圖25的單點(diǎn)劃線為中心取得重心的平衡地配置，且由于筒狀旋轉(zhuǎn)體404的重心位置與軸承的設(shè)置位置的距離較小，所以筒狀旋轉(zhuǎn)體404會(huì)在圓周方向上平衡性良好地旋轉(zhuǎn)。而且，筒狀旋轉(zhuǎn)體404，經(jīng)由設(shè)置在筒狀旋轉(zhuǎn)體404內(nèi)部中央的凸緣405、406而將旋轉(zhuǎn)力傳遞到旋轉(zhuǎn)軸402。旋轉(zhuǎn)軸402，一邊由筒部408內(nèi)部的軸承409、410、411而旋轉(zhuǎn)自如地支承著一邊旋轉(zhuǎn)，將旋轉(zhuǎn)力傳遞到發(fā)電裝置412。結(jié)果，借助發(fā)電裝置412來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
根據(jù)本實(shí)施方式，安裝在筒狀旋轉(zhuǎn)體404上的支承部件407或葉片403，是以圖25的單點(diǎn)劃線為中心取得重心平衡地加以配置，且筒狀旋轉(zhuǎn)體404的重心位置與軸承的設(shè)置位置的距離較小，所以筒狀旋轉(zhuǎn)體404，會(huì)沿圓周方向平衡性良好地旋轉(zhuǎn)，而能夠減小旋轉(zhuǎn)軸402由于橫向風(fēng)造成的水平方向的彎矩。結(jié)果，旋轉(zhuǎn)軸不必很粗，可以縮小軸承的直徑，所以可以提供能抑制機(jī)械損失，能高效率地發(fā)電，且小型并輕量的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置。
接下來(lái)，針對(duì)本發(fā)明的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400的其它例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖26，是圖24的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的筒狀旋轉(zhuǎn)體的其它例子的剖視圖。對(duì)于與上述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400的同樣的部分則省略說(shuō)明。
圖26的具有筒狀旋轉(zhuǎn)體404的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，雖然是與上述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400大致相同的構(gòu)造，但在下述一點(diǎn)上不同，即、筒狀旋轉(zhuǎn)體404、徑向滾珠軸承409及葉片403配置成筒狀旋轉(zhuǎn)體404、徑向滾珠軸承409、及葉片403各自的上下方向的中心線一致(參照?qǐng)D26中的單點(diǎn)劃線)。具體來(lái)說(shuō)，如圖26所示，將從長(zhǎng)度為L(zhǎng)的筒狀旋轉(zhuǎn)體404的一端起L/2的位置作為中心線，來(lái)配置筒狀旋轉(zhuǎn)體404、徑向滾珠軸承409、及葉片403。
接下來(lái)，針對(duì)垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400的其它例子的作用來(lái)加以說(shuō)明。
承受風(fēng)的葉片403，經(jīng)由支承部件407將風(fēng)力所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到筒狀旋轉(zhuǎn)體404。
安裝在筒狀旋轉(zhuǎn)體404上的支承部件407和葉片403，是以圖26的單點(diǎn)劃線為中心取得重心的平衡地配置，且筒狀旋轉(zhuǎn)體404的重心位置與軸承的設(shè)置位置的距離較小，所以筒狀旋轉(zhuǎn)體404，在圓周方向上平衡性良好地旋轉(zhuǎn)。而且，筒狀旋轉(zhuǎn)體404，經(jīng)由設(shè)置在筒狀旋轉(zhuǎn)體404內(nèi)部中央的凸緣405、406而將旋轉(zhuǎn)力傳遞到旋轉(zhuǎn)軸2。旋轉(zhuǎn)軸2，一邊由筒部408內(nèi)部的軸承409、410、411旋轉(zhuǎn)自如地支承著一邊旋轉(zhuǎn)，將旋轉(zhuǎn)力傳遞到發(fā)電裝置412。結(jié)果，借助發(fā)電裝置412來(lái)進(jìn)行發(fā)電。
根據(jù)該垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400的其它例子的裝置，可以得到與上述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置400同樣的效果。
接下來(lái)，針對(duì)本發(fā)明的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造及安裝方法來(lái)加以說(shuō)明。
首先，針對(duì)本發(fā)明的風(fēng)車裝置511來(lái)加以說(shuō)明。如圖29所示，在風(fēng)車裝置511上，具有旋轉(zhuǎn)軸512、葉片513、旋轉(zhuǎn)板514、及聚風(fēng)部件515。聚風(fēng)部件515，是中空的且具有切去圓錐的尖端部的形狀。在聚風(fēng)部件515的切去尖端部的面上，具有可插入旋轉(zhuǎn)軸512的孔(沒有圖示)，在該孔中旋轉(zhuǎn)自如地插設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸512。
在旋轉(zhuǎn)軸512的上端部附近，設(shè)置有圓盤形狀的旋轉(zhuǎn)板514，與旋轉(zhuǎn)軸512一起旋轉(zhuǎn)。而在旋轉(zhuǎn)軸512上，連接著沒有圖示的發(fā)電機(jī)，利用旋轉(zhuǎn)軸512的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來(lái)進(jìn)行發(fā)電。在旋轉(zhuǎn)板514上設(shè)置有上部支承部件513a、與下部支承部件513b，上部支承部件513a、下部支承部件513b，分別被固定設(shè)置在葉片513的上部與下部。
多片葉片513，經(jīng)由上述的上部支承部件513a及下部支承部件513b均勻地設(shè)置于旋轉(zhuǎn)板514上。葉片513，沿垂直于旋轉(zhuǎn)方向的方向延伸，具有容易承受風(fēng)A的彎曲形狀。風(fēng)A會(huì)推動(dòng)葉片513的彎曲部而使葉片513旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)旋轉(zhuǎn)軸512也會(huì)旋轉(zhuǎn)。而吹向葉片513的下方的風(fēng)A的朝向，會(huì)通過(guò)聚風(fēng)部件515的裙?fàn)畹膫?cè)面向上方改變，由此，葉片513旋轉(zhuǎn)。
接下來(lái)，針對(duì)在將上述的風(fēng)車裝置511設(shè)置在鋼筋混凝土的建筑物510上時(shí)的本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造來(lái)加以說(shuō)明。如圖30所示，本實(shí)施方式的風(fēng)車安裝構(gòu)造具有固定棒501、連結(jié)部件502、連接器503、以及風(fēng)車固定部件504。
風(fēng)車固定部件504，設(shè)置在固定棒501的上端部。風(fēng)車固定部件504具有沒有圖示的軸承，經(jīng)由軸承將風(fēng)車裝置511的旋轉(zhuǎn)軸512旋轉(zhuǎn)自如地支承在風(fēng)車固定部件504上。由此，風(fēng)車裝置511，被支承在固定棒501的上端部。也可以將連接于上述的旋轉(zhuǎn)軸512上的發(fā)電機(jī)設(shè)置在風(fēng)車固定部件504內(nèi)。
固定棒501，在設(shè)置著風(fēng)車裝置511的上端部附近，通過(guò)連結(jié)部件502而固定設(shè)置在建筑物510上。這里針對(duì)連結(jié)部件502來(lái)加以說(shuō)明。如圖31所示，連結(jié)部件502具有U字型配件521、螺母522、螺栓523、氯丁橡膠525a·525b、及コ字型配件524。
U字型配件521，在U字型配件上，具有孔(沒有圖示)的兩個(gè)接頭設(shè)置在U字型配件的開口部分上。U字型的凹入部分，嵌裝著固定棒501，使U字型配件521的接頭部分緊貼在建筑物510的壁部510a上。而在固定棒501的設(shè)置有U字型配件521的部分上，有發(fā)泡橡膠也就是氯丁橡膠525a卷裝在固定棒501上。由此，當(dāng)利用U字型配件521來(lái)固定固定棒501時(shí)，可以毫無(wú)間隙地固定在壁部510a上，可以使固定部分更牢固。
在經(jīng)由建筑物510的壁部510a而與U字型配件521相對(duì)置的位置上，配置有氯丁橡膠525b及コ字型配件524。氯丁橡膠525b，夾設(shè)在壁部510a與コ字型配件524之間。在建筑物510的壁部510a、與氯丁橡膠525b及コ字型配件524的兩端附近，設(shè)置有孔(沒有圖示)，是以各孔重合的方式來(lái)配置氯丁橡膠525b及コ字型配件524的。
從U字型配件521側(cè)將螺栓523插入到孔中，并從U字型配件521的相反側(cè)緊固螺母522，來(lái)將U字型配件521、氯丁橡膠525b及コ字型配件524固定在壁部510a上。此時(shí)，在螺栓523與U字型配件521之間，以及螺母522與コ字型配件524之間，分別夾設(shè)有墊圈523a、以及彈簧墊圈523b。
濾丁橡膠525b，是用來(lái)使得在コ字型配件524與壁部510a之間沒有間隙，以將コ字型配件524牢固地固定設(shè)置在壁部510a上的部件。コ字型配件524具有コ字形狀，圍繞著螺母522的上下。通過(guò)設(shè)置コ字形配件524，能在緊固螺母522時(shí)，使螺母522緊固壓力分散，不會(huì)集中在一處，使耐久性更好。
在設(shè)置于壁部510a的孔的內(nèi)壁、螺母522、螺栓523、以及各墊圈523a·523b的表面上，分別涂敷有防水密封劑。由此，可以避免由于下雨等導(dǎo)致水滲入到壁部510a內(nèi)。
并且，連結(jié)部件502設(shè)置成位于固定棒501的較中央部更上方處。由此，從連結(jié)部件502的設(shè)置位置至固定棒501的下端部的距離，比從連結(jié)部件502的設(shè)置位置至固定棒501的上端部的距離更長(zhǎng)，即使在有強(qiáng)風(fēng)施加在風(fēng)車上時(shí)，也不會(huì)有很強(qiáng)的力量施加在后述的固定棒501與地基509的固定部分上。
固定棒501的下端部被埋設(shè)在地基509中。如圖32(a)及圖32(b)所示，固定棒501的埋設(shè)部分，在地基509中形成有深度30cm左右的孔509a。而且，在孔509a的底部上填鋪有厚度10cm左右的砂石508。為了固定所填鋪的砂石508，將水泥(沒有圖示)流到砂石508上。
在水泥凝固之前，在所流入的水泥上，排列設(shè)置橫向的塊體506。塊體506，具有長(zhǎng)方體的形狀，且具有沿垂直于長(zhǎng)度方向的方向貫通的孔506a。而且，將孔506a與地基509垂直時(shí)的方向作為塊體506的縱向。在排列設(shè)置的塊體506上，再流入水泥，垂直地載置固定棒501。使縱向載置的四個(gè)塊體506形成為卍型，來(lái)圍繞固定所載置的固定棒501。將水泥流入形成為卍型的四個(gè)塊體506的孔506a中。并且，將土裝填到孔509a中，來(lái)固定固定棒501與地基509。
固定棒501，可裝卸地連結(jié)著多個(gè)管體501a·501b..，形成為一根圓柱狀的棒體。如圖33(a)所示，管體501a·501b是圓筒狀，在其任一端，設(shè)置有較該圓筒狀小一圈的圓筒部。通過(guò)使管體501a的設(shè)置有小一圈的圓筒部的一端與管體501b的沒有設(shè)置小一圈的圓筒部的一端嵌合，來(lái)連結(jié)管體501a·501b。
連接器503，以覆蓋管體501a·501b的連結(jié)部分的方式固定著連結(jié)部分。連接器503，具有能夠圍繞管體501a·501b(固定棒501)的中空的圓柱狀的配件。并且，圓柱狀的配件的一部分被作成缺口，在該缺口部分，設(shè)置有具有孔(沒有圖示)的兩個(gè)接頭，該兩個(gè)接頭可隔離地重疊著。通過(guò)將兩個(gè)接頭朝向相反方向打開，缺口部分打開，而可以將管體501a·501b嵌裝在連接器503的中空的圓柱狀的配件中。
在將管體501a·501b嵌裝于連接器503中的狀態(tài)下，從位于連接器503的接頭上的孔的一邊將螺栓523插入，再?gòu)牧硪贿吘o固螺母522，從而管體501a·501b被連接器503固定。
接下來(lái)，針對(duì)風(fēng)車裝置511的安裝方法來(lái)加以說(shuō)明。首先，如上所述，在地基509上形成孔509a，將固定棒501垂直地固定于地基509上。在固定棒501的較中央部靠上方的區(qū)域，借助連結(jié)部件502來(lái)將固定棒501固定在建筑物510上。
并且，將具有軸承的風(fēng)車固定部件504設(shè)置在固定棒501的上端。以經(jīng)由風(fēng)車固定部件504的軸承而旋轉(zhuǎn)自如地支承風(fēng)車裝置511的旋轉(zhuǎn)軸512的方式，來(lái)將風(fēng)車裝置511設(shè)置在風(fēng)車固定部件504上。
如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使固定棒501與建筑物510的連結(jié)位置在固定棒501的較中央部靠上方處，從連結(jié)位置到固定棒501的下端部的距離，比從連結(jié)位置到固定棒501的上端部的距離更長(zhǎng)。因此，在將連結(jié)位置考慮為支點(diǎn)時(shí)，即使在由于強(qiáng)風(fēng)而有很大的力量施加在風(fēng)車裝置511時(shí)，在與地基509固定在一起的固定棒501的下端部，由于力平衡關(guān)系的原因，也不會(huì)有很大的力量作用。由此，不需要將固定棒501牢固地固定在地基509上，從而不需要將孔509a挖掘得很深，使得設(shè)置作業(yè)更容易進(jìn)行。由此還可以抑制設(shè)置費(fèi)用的增加。而由于固定棒501是可裝卸地連結(jié)著多個(gè)管體501a·501b...，所以容易進(jìn)行搬運(yùn)。
在本實(shí)施方式中，雖然是針對(duì)將風(fēng)車裝置511固定在鋼筋混凝土的建筑物510上的情況來(lái)敘述，而作為變形例，也可以固定在木造的房屋上。在這種情況下，如圖34所示，是借助具有固定配件526的連結(jié)部件505來(lái)將固定棒501固定設(shè)置在木造的柱子520上。固定配件526，其U字形配件521的接頭具有與木造的柱子520大致相同的寬度，并且在接頭部分上設(shè)置有夾持柱子520的配件。在夾持柱子520的配件及柱子520上，設(shè)置有沒有圖示的孔，固定配件526設(shè)置成各自的孔重合。
與U字形配件521同樣地，使固定棒501卷裝在固定配件526的U字形部分的凹部中，并使其緊貼以?shī)A持柱子520。此時(shí)，在固定棒501的接觸固定配件526與柱子520的部分上，卷裝著氯丁橡膠525a。而且，向孔中從一邊插入螺栓523，且從另一邊緊固螺母522，由此固定棒501被固定在柱子520上。在螺栓523與固定配件526之間，以及螺母522與固定配件526之間，分別夾設(shè)著墊圈523a、彈簧墊圈523b。而在設(shè)置于柱子520上的孔的內(nèi)壁、螺母523、以及各墊圈523a、523b的表面上，分別涂敷有防水密封劑，可以避免水滲入到柱子520內(nèi)。
雖然是基于優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的說(shuō)明，但本發(fā)明可在不超過(guò)其主旨的范圍內(nèi)加以變更。
例如，固定所說(shuō)明的固定棒501的連結(jié)部件502及連接器503的構(gòu)造，并不限定于本實(shí)施方式所說(shuō)明的構(gòu)造，將固定棒501埋設(shè)于地基中的構(gòu)造也不限于此。當(dāng)然，形成于地基509上的孔509a的具體深度的數(shù)值，并不限定于此。雖然是連結(jié)多根管體來(lái)將固定棒501形成為一根圓柱，而也可以使用較長(zhǎng)的一根棒體，也可以不是圓柱狀的構(gòu)造。而管體501a·501b...的連結(jié)構(gòu)造，并不限定于上述實(shí)施方式。例如，也可以使用螺栓式的構(gòu)造作為連結(jié)部分。
風(fēng)車裝置511，并不限定于本實(shí)施方式中說(shuō)明的風(fēng)車裝置。并且，將風(fēng)車裝置固定在固定棒501上的風(fēng)車固定部件504的構(gòu)造，也可以是本實(shí)施方式所說(shuō)明的構(gòu)造之外的構(gòu)造。
固定棒501，借助連結(jié)部件502而被固定在建筑物510上，但也可以在多個(gè)位置將固定棒501固定在建筑物510上。在這種情況下，也可以在固定棒501的中央部起下方部分將固定棒501連結(jié)在建筑物510上。在風(fēng)車裝置511的安裝方法中，并不限定于本實(shí)施方式所說(shuō)明的安裝順序。
接下來(lái)，針對(duì)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電廠來(lái)加以說(shuō)明。
本發(fā)明的一實(shí)施方式的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠610，如圖35的概略圖所示，具備有設(shè)置于海岸線等的預(yù)定位置上的多個(gè)垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601。作為該垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601，可以使用上述的各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置或風(fēng)車裝置。
圖36是表示防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的設(shè)置例子的概略圖，(a)是表示將垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置在平坦的地面上沿著海岸線僅配置一列的情況的圖，(b)是表示在(a)的列的陸地側(cè)配置有第二列垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的情況的圖。內(nèi)側(cè)的圓部分是表示中心軸602，外側(cè)的圓是表示葉片603的旋轉(zhuǎn)軌道。而葉片603的截面形狀，最好是飛機(jī)機(jī)翼的截面形狀。
在圖36(a)中，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601，以等間隔沿著海岸線配置成一列。各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601，為了防止各葉片彼此的接觸，設(shè)置成離開從旋轉(zhuǎn)軸602的中心到葉片603最外部的距離(旋轉(zhuǎn)半徑)的兩倍以上即可。
這樣，由于使用具有縱向的葉片603的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601，所以可以將各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601彼此接近設(shè)置，可以有效地防風(fēng)，同時(shí)也可進(jìn)行發(fā)電。
在圖36(b)的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠630中，在圖36(a)的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠620列的陸地側(cè)設(shè)置有第二列的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，相鄰的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置以等間隔配置。
由于使用具有縱向的葉片603的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601，所以可以將各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601彼此接近地緊密設(shè)置，可以比圖36(a)所示的發(fā)電廠更有效地防風(fēng)，同時(shí)也可進(jìn)行發(fā)電。
在上述的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠620、630中，雖然是示出了將垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601排列成一列及兩列的情況，但并不限于此，即使是排列了三列以上的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠也可以。
接下來(lái)，在圖37中表示防風(fēng)用發(fā)電廠的其它例子。如圖37所示，即使沿著海岸線附近的稜角線設(shè)置，也可有效地防風(fēng)，同時(shí)也可進(jìn)行發(fā)電。
接下來(lái)在圖38中表示防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的其它例子。圖38，是表示各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片的高度位置不同的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠的概略圖，(a)是配置成從上面來(lái)看防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠時(shí)葉片的旋轉(zhuǎn)軌跡在一點(diǎn)重疊的發(fā)電廠的側(cè)視圖，(b)是配置成從上面來(lái)看防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠時(shí)葉片的旋轉(zhuǎn)軌跡重疊的發(fā)電廠的側(cè)視圖。
如圖38(a)所示，防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠650，以下述方式將各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601配置成一列，即、當(dāng)從上面看防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠650時(shí)，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601a中配置在上層的葉片603的旋轉(zhuǎn)軌跡，與垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601b中配置在下層的葉片603的旋轉(zhuǎn)軌跡在一點(diǎn)上重疊(參照?qǐng)D38(a)的虛線)。
通過(guò)這樣配置，可以有效地捕捉上下的風(fēng)，可以有效地防風(fēng)，同時(shí)也可進(jìn)行發(fā)電。
如圖38(b)所示，以下述方式將各垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601緊密地配置成一列，即、當(dāng)從上面看防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠651時(shí)，垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置651a中配置在上層的葉片603的旋轉(zhuǎn)軌跡，與垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601b中配置在下層的葉片603的旋轉(zhuǎn)軌跡重疊。
通過(guò)這樣配置，可以比圖38(a)所示的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠650更有效地捕捉上下的風(fēng)，可以有效地防風(fēng)，同時(shí)可進(jìn)行發(fā)電。
在圖38(a)、(b)中，雖然是示出了將垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置配置為一列的情況，但并不限于此，配置為兩列以上也可以。另外，葉片603的位置雖然是設(shè)為垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601a、601b的上下兩層，而也可以設(shè)成三層以上。
也可以設(shè)成由圖38(b)與圖36(b)的組合所構(gòu)成的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠。并且，也可以設(shè)成具有三列以上的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置601的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠。
工業(yè)實(shí)用性由于能夠提供利用風(fēng)這一自然能源的高效率的風(fēng)力發(fā)電裝置和發(fā)電廠，而能夠有助于解決環(huán)境問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，上述葉片具有橫向的整流板。
2.如權(quán)利要求1所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述整流板的截面，是將上述葉片的水平截面的外形相似地放大了的形狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述整流板傾斜地安裝在上述葉片上，以使得在上述旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生升力。
4.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，上述葉片包括葉片長(zhǎng)度方向的骨架、以插入狀態(tài)固定在該骨架上的多個(gè)翼狀板、以及張?jiān)O(shè)于該翼狀板的周圍的外型板。
5.如權(quán)利要求4所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述骨架、上述翼狀板、上述外型板是以鋁合金制成的。
6.如權(quán)利要求5所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，在上述翼狀板的周圍設(shè)置有貫通上述外型板的突起部。
7.如權(quán)利要求5所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，在上述翼狀板的周圍形成有上述外型板載置于其上的彎折狀的座部。
8.一種葉片的制造方法，將多個(gè)翼狀板以插入狀態(tài)固定在葉片長(zhǎng)度方向的骨架上，將外型板張?jiān)O(shè)并安裝在該翼狀板的周圍，其特征在于，具備第一工序，相對(duì)于多個(gè)翼狀板的一個(gè)面將外型板的一端側(cè)定位，并將外型板的一端側(cè)固定在上述翼狀板的一個(gè)面上；以及第二工序，一邊拉曳外型板的另一端側(cè)一邊相對(duì)于多個(gè)翼狀板的另一個(gè)面將外型板的另一端側(cè)定位，并將外型板的另一端側(cè)固定在上述翼狀板的另一個(gè)面上。
9.如權(quán)利要求8所述的葉片的制造方法，其特征在于，上述第二工序的外型板另一端側(cè)的拉曳，是經(jīng)由張?jiān)O(shè)于外型板的另一端側(cè)的延長(zhǎng)帶部件進(jìn)行的。
10.如權(quán)利要求4或5所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述骨架的截面是多邊形，上述骨架的截面的多邊形的一條邊與翼弦長(zhǎng)平行。
11.如權(quán)利要求10所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，在上述骨架上還具備有板狀的安裝托架，該安裝托架安裝成其一部分貫通上述外型板并突出到上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，而且其平行面呈水平，上述安裝托架，在上述突出部分平面上的至少一部分上具有與翼弦長(zhǎng)平行的邊。
12.如權(quán)利要求11所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，還具備有支承上述葉片的、設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)軸上的支承部件，至少以兩點(diǎn)接合上述支承部件與上述托架的上述突出部分，而且在至少一點(diǎn)上，進(jìn)行用于定位的定位接合。
13.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，在上述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向的支承部件，在該支承部件的前端，經(jīng)由鉸鏈與彈簧部件以在上述葉片的縱向上傾斜的方式安裝著上述葉片的縱向的中間部。
14.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，在上述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向的支承部件，在該支承部件的前端，經(jīng)由鉸鏈與彈簧部件以在上述葉片的橫向上傾斜的方式安裝著上述葉片的縱向的中間部。
15.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，在上述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有橫向朝上的上部支承部件與橫向朝下的下部支承部件，上述葉片的縱向的上下部安裝在上述上部支承部件及上述下部支承部件的前端。
16.如權(quán)利要求15所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述上部支承部件及上述下部支承部件形成為越向前端截面模量越小，截面為大致山形。
17.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，在上述旋轉(zhuǎn)軸的前端設(shè)置有轉(zhuǎn)子，支承上述葉片的縱向的上下兩處的兩根上下臂相對(duì)于上述轉(zhuǎn)子安裝成向下或向上傾斜，支承上述葉片的上述上下兩處之間的中間兩處的兩根中間臂安裝在上述轉(zhuǎn)子或上述上下臂上。
18.如權(quán)利要求17所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)上述葉片的縱向的長(zhǎng)度為c，從上述葉片的上下端至上述上下兩處的支承點(diǎn)的距離為a，從上述上下兩處的支承點(diǎn)至上述中間兩處的距離為b時(shí)，上述上下兩處的支承點(diǎn)位于a/c為0.02～0.16的范圍，上述中間兩處的支承點(diǎn)位于b/c為0.18～0.37的范圍。
19.如權(quán)利要求17或18所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，作為上述轉(zhuǎn)子，使用的是筒狀的轉(zhuǎn)子，上述上下臂安裝在上述轉(zhuǎn)子的上下端。
20.如權(quán)利要求17或18所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述兩根上下臂及上述兩根中間臂，是由截面為中空的中空臂形成的。
21.如權(quán)利要求17或18所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述兩根上下臂及上述兩根中間臂，形成為其截面在橫向上呈扁平的形狀。
22.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)軸包括上述葉片側(cè)的上側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、發(fā)電機(jī)側(cè)的下側(cè)旋轉(zhuǎn)軸、以及兩旋轉(zhuǎn)軸的嵌合部，上述嵌合部形成為，傳遞轉(zhuǎn)矩的部分具有嵌合間隙。
23.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，具備有筒狀部件，在內(nèi)部配置上述旋轉(zhuǎn)軸；徑向軸承，配置在上述筒狀部件內(nèi)部的上方或中途部分，旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)軸；推力軸承，配置在上述筒狀部件內(nèi)部的下方，旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)軸；軸承，在上述推力軸承的附近，與上述旋轉(zhuǎn)軸間具有間隙地設(shè)置在上述筒狀部件內(nèi)壁上；上述旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)朝橫向擺動(dòng)時(shí)，與上述設(shè)置在筒狀部件內(nèi)壁上的軸承接觸。
24.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，設(shè)置有將電從上述旋轉(zhuǎn)軸放掉的電刷，或者在上述旋轉(zhuǎn)軸與支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承的外筒之間設(shè)置有絕緣件。
25.一種垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片，其特征在于，還具備有與上述旋轉(zhuǎn)軸的中心軸同心地配置在上述旋轉(zhuǎn)軸上部附近的筒狀旋轉(zhuǎn)體、平面呈水平地設(shè)置在上述筒狀旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部的板狀部件、以及旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)軸的軸承，上述筒狀旋轉(zhuǎn)體，在上述筒狀旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的上下方向中心附近，經(jīng)由上述板狀部件連接在上述旋轉(zhuǎn)軸上，上述軸承，配置在上述連接的位置的正下方附近。
26.如權(quán)利要求25所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，上述板狀部件的位置位于上述筒狀旋轉(zhuǎn)體的上下方向中心位置上。
27.如權(quán)利要求25所述的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，配置上述軸承的位置位于上述筒狀旋轉(zhuǎn)體的上下方向中心位置上。
28.一種小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造，將具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車安裝在建筑物上，其特征在于，具有以上端部支承上述風(fēng)車并且下端部固定在地基中的固定棒、以及將上述固定棒的較中央部靠上方的區(qū)域的至少一部分連結(jié)于上述建筑物上的連結(jié)部件。
29.如權(quán)利要求28所述的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造，其特征在于，上述固定棒是通過(guò)以可裝卸的方式連結(jié)多個(gè)管體而形成的。
30.一種小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝方法，將具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿上述旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片的小型風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車安裝在建筑物上，其特征在于，將上述風(fēng)車安裝在固定棒的前端部上，并且將該固定棒的下端部固定在地面上之后，將該固定棒的較中央部靠上方的區(qū)域的至少一部分連結(jié)于上述建筑物上。
31.一種防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠，具備多個(gè)具有垂直設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸、以及多片沿該旋轉(zhuǎn)軸的圓周方向安裝的縱向的葉片的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征在于，各上述垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置緊密配置，且使得相鄰的上述垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片彼此在旋轉(zhuǎn)中不會(huì)接觸。
32.如權(quán)利要求31所述的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠，其特征在于，相鄰的上述垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片的設(shè)置位置的高度不同。
33.如權(quán)利要求31或32所述的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠，其特征在于，上述葉片的截面形狀是飛機(jī)機(jī)翼的截面形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供能使葉片穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，且通過(guò)輕量化而使葉片的旋轉(zhuǎn)更順暢，由此可提升發(fā)電效率的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置及葉片的制造方法、能夠容易地設(shè)置在建筑物的上部的風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)車的安裝構(gòu)造及安裝方法、以及使用沿著海岸線設(shè)置的垂直軸型風(fēng)力發(fā)電裝置或風(fēng)車而防風(fēng)的防風(fēng)用風(fēng)力發(fā)電廠。
文檔編號(hào)F03D3/00GK1802503SQ20048001601
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月9日
發(fā)明者大久保和夫, 加藤一路, 今林弘資, 三木利夫, 田村英樹, 三毛博雄, 塩崎明, 佐藤雄志, 松永智彥, 木村哲行, 齋藤伸浩, 片岡弘樹 申請(qǐng)人:神鋼電機(jī)株式會(huì)社