鳥取大学研究シーズ集
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エネルギー
テーパー翼によりロータ重心を下げた垂直軸風車
研究者
原 豊(工学研究科 機械宇宙工学専攻 准教授)
キーワード
風力発電、垂直軸風車、テーパー翼、低重心、低コスト
概要
小型風力発電は分散型再生可能エネルギーとして有望であるが、導入コストが高いなどの諸問題があり普及に至っていない。本研究では、軽量・安全・高効率かつ低コストであることを目標として、テーパー翼により低重心化した小型垂直軸風車を考案した。理論計算によって横長楕円形状の低重心風車が比較的高い効率を示し、低重心化の点でも優れることを明らかにしている。本研究では、光造形法で模型風車を製作し、高起動性と高効率が得られる低重心垂直軸風車の形状に関するデータを蓄積している。翼に複合材料などの軽量材料を採用することにより、高性能かつ低コストで安全な小型風車の実現の可能性を秘めている。
概要図
優位性(従来・競合技術との比較)
・上下非対称のロータ形状により、上半分で高出力を発生、下半分で起動性を向上する。
・低重心化により、ロータ重心とベアリング間距離を短縮し、振動を抑制する。
・従来必須であった中央支柱やアームを除去し、効率向上および軽量化を可能とする。
・シンプルな構造と翼に軽量材料を採用することにより、コスト低減を可能とする。
・翼端がないため、翼端損失の低減と騒音発生の抑制を可能とする。
応用分野
・離島・山間部などの系統電源が使用できない場所におけるクリーンな独立電源
・近い将来実現が予想されるスマートグリッドの主要電源の1つ
・災害時の分散型独立電源としての応用
・空調や換気装置などの排気口から流出する流体エネルギーの回収
関連特許
・揚力型垂直軸風車、揚力型垂直軸風車の翼、および揚力型垂直軸風車のローター(特願2011-59960)
関連論文
・原 豊「低重心垂直軸風車の提案と翼素運動量理論による特性予測」風力エネルギー(日本風力エネルギー学会誌,論文), 98(2011),134-139.
・原 豊、吉見浩一、江見孝典、塩崎明、山本尚生「低重心垂直軸風車と直線翼垂直軸風車の模型実験による特性比較」第33回風力エネルギー利用シンポジウム,(2011),272-275.
参考資料ダウンロード
シーズPDF
合同ビジネス交流会発表資料
参考URL
中小機構J-Net21(動画有り)
研究者詳細
共同研究先への要望
排気口から流出する流体エネルギー回収の可能性を調査するための実証実験を行う共同研究も歓迎します。
担当CD
産学・地域連携推進機構 コーディネーター  水根 正人
連絡先
E-MAIL:mizune@cjrd.tottori-u.ac.jp 電話:0857-31-5546
 アンケートにご協力ください。