[发明专利]风力发电装置

说明书

在通过与由风引起的发电单元的振动相伴的压电元件的弯曲变形来发电的风力发电装置中，能够不损害通常的风速区域中的发电性能地抑制由强风时的振动的振幅增大引起的损伤，利用宽广的风速区域的风来稳定且效率良好地发电。发电单元(14)的下端部连结于张力调整机构(20)的滑动嵌合部(30)，强风时通过翼状部(38)的升力F使滑动嵌合部(30)相伴于风速上升而从第1位置(上升端)朝向第2位置(下降端)移动，使发电单元(14)的拉伸力变大，所以，抑制了强风时发电单元(14)的振动的振幅变得过大而使发电单元(14)损伤这一情况。强风时以外，滑动嵌合部(30)被保持在第1位置，发电单元(14)的拉伸力小，能够以大的振幅振动，所以能够通过压电薄膜(46)的弯曲变形来效率良好地发电。

技术领域

本发明涉及风力发电装置，尤其涉及对风力发电装置的改良，所述风 力发电装置中通过长条平板形状的发电单元振动使得长度方向的中间部分 在板厚方向上往复移动，由此使压电元件反复弯曲变形来发电。

背景技术

已知一种风力发电装置，在所述风力发电装置中，(a)具有在能够弹 性变形的长条平板形状的基体材料设置有压电元件的发电单元，(b)所述 发电单元，长度方向的两端部被保持地配置于通风的位置，并振动使得长 度方向的中间部分在板厚方向上往复移动，由此使所述压电元件反复弯曲 变形来发电。专利文献1所记载的装置是它的一例，使用压电陶瓷薄板来 作为压电元件。也可以考虑采用专利文献2所记载的树脂制的压电薄膜来作为压电元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-198175号公报

专利文献2：日本特开2012-237264号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在这样的以往的风力发电装置中，若强风时发电单元的振动的 振幅变得过大，则基体材料和/或压电元件有可能会损伤。尤其是，在使用 压电陶瓷薄板来作为压电元件的情况下，脆而更加容易破损。与此相对， 若在长度方向上拉伸并保持发电单元，则能够通过该拉伸力将强风时的振动的振幅抑制得小，能够防止由振幅增大引起的发电单元的损伤等，但因 为不会有损伤的通常的风速区域中的振动的振幅变小，所以发电性能受损。

本发明是以以上的情况为背景而做出的，其目的在于，在通过与由风 引起的发电单元的振动相伴的压电元件的弯曲变形来发电的风力发电装置 中，能够不损害通常的风速区域中的发电性能地抑制由强风时的振动的振 幅增大引起的损伤，利用宽广的风速区域的风来稳定且效率良好地发电。

用于解决问题的技术方案

为了达到上述目的，第1发明，在风力发电装置中，(a)具有在能够 弹性变形的长条平板形状的基体材料设置有压电元件的发电单元，(b)所 述发电单元，长度方向的两端部被保持地配置于通风的位置，并振动使得 该长度方向的中间部分在板厚方向上往复移动，由此使所述压电元件反复 弯曲变形来发电，其特征在于，(c)使用树脂制的压电薄膜来作为所述压 电元件，所述压电元件层叠于所述基体材料，并且，(d)所述发电单元的 长度方向的至少一端部连结于能够在所述发电单元的长度方向上移动的可 动构件，(e)具有在风速快的情况下使所述可动构件移动而使在长度方向 上拉伸所述发电单元的拉伸力变大的张力调整装置，(f)所述张力调整装 置是升力产生构件，该升力产生构件向所述可动构件的两侧翼状延伸出地 与所述可动构件设置成一体，并基于与风速相应地产生的升力使该可动构 件移动。

第2发明的特征在于，在第1发明的风力发电装置中，所述可动构件 配设为能够在所述拉伸力小的第1位置与该拉伸力大的第2位置之间移动， 并且因弹性构件的作用力而被定位于该第1位置，当风速变快时通过所述 张力调整装置克服该弹性构件的作用力，朝向所述第2位置移动。