風力發(fā)電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]作為風力發(fā)電裝置，已知使用在鉛垂方向上延伸的筒狀的風洞的裝置(例如參照專利文獻I)。專利文獻I所記載的風力發(fā)電裝置在上述風洞的周壁設有只容許從外部向風洞內流通的風吸入口與將被吸入風洞內的風向下方引導的導向件，利用從風洞的下端的吹出口吹出的風使風車(渦輪)旋轉，并通過該風車的旋轉驅動發(fā)電機。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:國際公開W02008/075676

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，本申請的發(fā)明人等實施了確認上述風力發(fā)電裝置的效果的試驗后，確認無法得到充分的發(fā)電量。這是因為，由于從風洞的上側向比之高壓的風洞的下側送風，無法以充分的風速向風車送風等。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供能夠以充分的風速通過在鉛垂方向上延伸的風洞筒向風車送風，從而得到充分的發(fā)電量的風力發(fā)電裝置。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明的風力發(fā)電裝置具備:筒狀的風洞筒，其在周壁的全周區(qū)域沿縱橫設有多個風的吸入口，下端封閉，在上端設有風的吹出口 ；多個開閉窗，其利用從上述風洞筒的外側受到的風成為打開上述吸入口的狀態(tài)，利用從上述風洞筒的內側受到的風成為關閉上述吸入口的狀態(tài)；風車，其配置于上述風洞筒的上側，利用從上述吹出口吹出的風旋轉；以及發(fā)電機，其通過上述風車的旋轉進行發(fā)電。
[0011]另外，本發(fā)明的風力發(fā)電裝置具備:筒狀的風洞筒，其在周壁的全周區(qū)域從下部到上部沿縱橫設有多個風的吸入口，下端封閉，在頂上部設有風的吹出口 ；多個開閉窗，其利用從上述風洞筒的外側受到的風而繞水平軸轉動并以上側向上述風洞筒的內側倒的姿勢成為打開上述吸入口的狀態(tài)，利用從上述風洞筒的內側受到的風成為關閉上述吸入口的狀態(tài)；一對風車，其在上述吹出口上沿橫向排列地配置，利用從上述吹出口吹出的風繞水平軸旋轉；以及發(fā)電機，其通過上述一對風車的旋轉進行發(fā)電，上述一對風車上以從上述吹出口吹出的風向上方吹的方式敞開。
[0012]上述風力發(fā)電裝置在上述一對風車上具備以從上述吹出口吹出的風向斜上方吹的方式設置的避雨件。
[0013]另外，本發(fā)明的風力發(fā)電裝置具備:筒狀的風洞筒，其在周壁的全周區(qū)域沿縱橫設有多個風的吸入口，下端封閉，在上端設有風的吹出口 ；多個開閉窗，其利用從上述風洞筒的外側受到的風而繞水平軸旋轉并以上側向上述風洞筒的內側倒的姿勢成為打開上述吸入口的狀態(tài)，利用從上述風洞筒的內側受到的風成為關閉上述吸入口的狀態(tài)；風車，其配置于上述風洞筒的上側，利用從上述吹出口吹出的風旋轉；以及發(fā)電機，其通過上述風車的旋轉進行發(fā)電，還具備:轉動軸，其在上述開閉窗的內面的靠下水平地配置，能轉動地支撐上述開閉窗；轉動限制部件，其配置在比上述轉動軸靠上述風洞筒的內側且上側，使上述開閉窗從關閉位置的轉動在打開位置停止；以及錘，其以下端位于比上述開閉窗的下端靠下側的方式安裝于上述開閉窗的外面的下部，通過下部與上述吸入口的下緣抵接，使上述開閉窗從上述打開位置的轉動在上述關閉位置停止，并且，利用自重使上述開閉窗從上述打開位置向上述關閉位置轉動。
[0014]在上述風力發(fā)電裝置中，可以在上述風車的葉片設有通風口。另外，上述風力發(fā)電裝置可以具備設在上述風洞筒的周圍，且向上述多個吸入口導風的導風部。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能提供能通過以充分的風速通過沿鉛垂方向延伸的風洞筒向風車送風，得到充分的發(fā)電量的風力發(fā)電裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示一實施方式的風力發(fā)電裝置10的立面剖視圖(圖2的1-1剖視圖)。
[0018]圖2是圖1的2-2剖視圖(立剖視圖)。
[0019]圖3是圖1的3-3剖視圖(俯視剖視圖)。
[0020]圖4是放大表示風吸入部的立面圖。
[0021]圖5是圖4的5-5剖視圖(立剖視圖)。
[0022]圖6是圖4的6-6剖視圖(俯視剖視圖)。
[0023]圖7是放大表示一對風車的立剖視圖。
[0024]圖8是圖7的8-8剖視圖。
[0025]圖9是表示本實施方式的風力發(fā)電裝置的作用的立面剖視圖。
[0026]圖10是表示本實施方式的風力發(fā)電裝置的作用的立面剖視圖。
[0027]圖11是表示模型實驗的樣式的圖。
[0028]圖12是總結該實驗的測定結果的表。
[0029]圖13是總結在測點C的測定結果的圖表。
[0030]圖14是總結在測點A?C的平均值及測點間的風速的增減率的表。
[0031]圖15是表示其他實施方式的風力發(fā)電裝置的上部的立剖視圖。
【具體實施方式】
[0032]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的一實施方式。圖1是表示一實施方式的風力發(fā)電裝置10的立剖視圖(圖2的1-1剖視圖)，圖2是圖1的2-2剖視圖(立剖視圖)。如這些圖所示，風力發(fā)電裝置10具備從地面向鉛垂上方延伸的塔體20、設置于塔體20的頂上部的一對風車60及一對發(fā)電機70。
[0033]塔體20具備四方筒形狀的風洞筒30、設于風洞筒30的周圍的導風部40、沿鉛垂方向排列地設于風洞筒30的四面的各個的風吸入部50。塔體20的全高是60m左右。在風洞筒30的頂上部設有吹出口 32，一對風車60與該吹出口 32面對地配置，從風吸入部50吸入風洞筒30內的風從吹出口 32向一對風車60吹出。另外，塔體20的頂上部以從吹出口 32吹出的風向上方吹的方式敞開。
[0034]導風部40是通過組合機架與面板而構成的多層的結構體，在該導風部40的各層上形成向風洞筒30導風的導風口 42。另外，各風吸入部50與各層的導風口 42面對地配置于風洞筒30的周壁面。各風吸入部50能開閉地構成，構成為利用從導風口 42導向風洞筒30的周壁面(被集中)的風打開，不會由于被吸入風洞筒30內的風打開。在此，風吸入部50從一層配置到最上層(七層)、即從風洞筒30的下部配置到上部。
[0035]圖3是圖1的3-3剖視圖(俯視剖視圖)。如該圖所示，塔體20是截面四邊形狀的風洞筒30配置于截面八邊形狀的導風部40的中央部的結構。導風部40具備在圓周方向上分割各層的分隔板46。該分隔板46是配置在風洞筒30的對角線的延長線上的四邊形狀的面板，內周側的縱邊接合于風洞筒30的角部。
[0036]即，由左右一對分隔板46分隔的空間為導風口 42。該導風口 42構成為橫向的寬度從外周側向內周側減少，并向風吸入部50導風(集風)。
[0037]圖4是放大表示風吸入部50的立體圖。如圖3及圖4所示，風吸入部50具備四行四列的四邊形狀的開閉窗52。通過該開閉窗52打開，風能流入風洞筒30內，通過開閉窗52關閉，阻止風向風洞筒30內流入及風向風洞筒30外流出。
[0038]圖5是圖4的5-5剖視圖(立剖視圖)，圖6是圖4的6_6剖視圖(俯視剖視圖)。如這些圖所示，在風洞筒30的壁面，在各導風口 42形成四行四列的四邊形狀的開口 34，在各開口 34配置開閉窗52。
[0039]在風洞筒30的內壁面，在各導風口 52水平且互相平行地安裝四個支軸54。各支軸54以與各行的四個開口 34重合的方式配置。另外，各支軸54配置于開口 34的靠下方，在開閉窗52的背面的靠下方安裝軸承55，在軸承55中插通支軸54。由此，開閉窗52通過軸承55及支軸54能繞水平軸轉動地支撐在風洞筒30的周壁。
[0040]另外，在開閉窗52的下部安裝錘56。錘56的下端配置于比開閉窗52的下端靠下偵牝當開閉窗52由于錘56的重量或在背面受到的風力向關閉的方向轉動時，錘56的下部與開口 34的下緣抵接。由此，開閉窗52被維持為直立的姿勢。
[0041]另外，在風洞筒30的內壁面，在各導風口 42水平且互相平行地安裝四個軸58。各軸58以與各行的四個開口 34重合的方式配置，其兩端通過托架59支撐在風洞筒30的內壁面。另外，各軸58配置在開口 34的高度方向中央且比支軸54靠風洞筒30的內側。
[0042]在風吸入部50，開閉窗52在未從導風口 42受到風時，利用由錘56的重量產生的向關閉方向的力維持為關閉的狀態(tài)。另外，開閉窗52從風洞筒30的內側在背面受到風時，利用風力維持為關閉的狀態(tài)。另一方面，開閉窗52在從導風口 42側受到風時，為利用風力打開的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，開閉窗52的背面與軸58抵接，開閉窗52維持為上側向風洞筒30的內側倒的姿勢。
[0043]圖7是放大表示一對風車60的立剖視圖，圖8是圖7的8_8剖視圖。如這些圖所示，一對風車60在風洞筒30的吹出口 32上左右排列地配置。該一對風車60的旋轉軸配置為相同的高度，一對風車60的旋轉軸間的中心與風洞筒30的軸心一致地配置。
[0044]風車60具備從旋轉軸向外徑方向延伸的多個葉片62。該葉片62的前端向旋轉方向的反側折彎。另外，在葉片62的基端側形成從寬度方向(與旋轉軸平行的方向)的一端側擴展到另一端側的開口 64。另外，一對風車60的旋轉軸間的距離以旋轉半徑不會相互重合的方式設定。即，在一對風車60的旋轉軸間，在一方的風車60的葉片62的前側與另一方的風車60的葉片62的前端之間形成能通風的空間。
[0045]另外，各風車60的旋轉軸連結于各發(fā)電機70，利用風車60的旋轉力驅動發(fā)電機70而發(fā)電。該發(fā)電機70設置于具備頂棚82及周壁84的發(fā)電機室80。在頂棚82上設有成為在一對風車60之間吹過的風的通道的開口 82A。
[0046]圖9及圖10是表示本實施方式的風力發(fā)電裝置10的作用的立剖視圖。如圖9所示，當風從某方向朝向風力發(fā)電裝置10吹時，從向風上側開口的導風口 42向風吸入部50導風，該風吸入部50的開閉窗52利用風力而打開，將風吸入風洞筒30內。此時，另三面風吸入部50的開閉窗52在其背面受到風力，在使錘56與開口 34的下緣抵接的狀態(tài)為維持為直立姿勢、即關閉的狀態(tài)。
[0047]在此，如圖10所示，風洞筒30的下端封閉，上端的吹出口 32開口，因此，從第一層至最上層的風吸入部50吸入風洞筒30內的風被集積而上升，并從吹出口 32吹出。并且，從吹出口 32吹出的風通過一對風車60的葉片62的前端彼此之間或葉片62的基端側的開口 64 (參照圖7及圖8