JP2001193631A - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置

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JP2001193631A
JP2001193631A JP2000002725A JP2000002725A JP2001193631A JP 2001193631 A JP2001193631 A JP 2001193631A JP 2000002725 A JP2000002725 A JP 2000002725A JP 2000002725 A JP2000002725 A JP 2000002725A JP 2001193631 A JP2001193631 A JP 2001193631A
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wind turbine
windmill
power generator
corner
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Yasuhiro Oda
康弘 小田
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Penta Ocean Construction Co Ltd
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Penta Ocean Construction Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 風車の回転方向が風向きに応じて変わらず
に、一方向にのみ回転して発電効率を高めることができ
る風力発電装置を提供することである。 【解決手段】 建物2の角部の一方の面に風車3を設置
し、該風車3の回転軸6が角部の他方の面の延長線9上
または、該延長線9上からずれて位置し、前記風車3に
は発電機4が接続された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は建物の外壁部などに
設置した風力発電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高層建物に作用する風を利用した
風力発電装置が開発されている。特に、建物の角部付近
では風が加速されるため、図10に示すように、建物4
3の角部に風車44を設置した風力発電装置45が開発
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
風力発電装置は、建物に対する風向きが変わると風車の
回転方向がその都度変わるため発電効率が悪いという問
題があった。
【0004】本発明は上記のような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、風車の回転方向が風向きに
応じて変わらずに、一方向にのみ回転して発電効率を高
めることができる風力発電装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
めの手段は、請求項1の発明が、建物の角部の一方の面
に風車を設置し、該風車の回転軸が角部の他方の面の延
長線上または、該延長線からずれて位置し、前記風車に
は発電機が接続されたことを特徴とする。
【0006】請求項1の発明によれば、風車の回転羽根
が他方の面側に突出しているので、他方の面に沿った風
または、風車の設置面に沿った風であっても風車を一方
向に回転させることができる。
【0007】請求項2の発明が、構造物の角部に風車を
設置し、該風車の回転軸が一方の面の延長線上または、
該延長線からずれて位置し、前記風車には発電機が接続
されたことを特徴とする。
【0008】請求項2の発明によれば、風車の回転羽根
が他方の面側に突出しているので、他方の面に沿った風
または、風車の設置面に沿った風であっても風車を一方
向に回転させることができる。
【0009】また請求項3の発明が、請求項1におい
て、風車の設置面は、壁面または屋根面であることを特
徴とする。
【0010】請求項3の発明によれば、風車を建物のあ
らゆる角部に設置することができる。
【0011】また請求項4の発明が、請求項1〜3のい
ずれかにおいて、風車はサボニウスタイプであることを
特徴とする。
【0012】請求項4の発明によれば、風車の回転に必
要なあらゆる方向からの風を効果的に捕らえることがで
きる。
【0013】また請求項5の発明が、風車はパドルタイ
プであり、請求項1〜3のいずれかにおいて、風車の一
部を覆う防風カバーが軸受け板間に設けられたことを特
徴とする。
【0014】請求項5の発明によれば、風車の一部が防
風カバーで覆われているため、一方の面および他方の面
に沿った風が同時に吹いたとしても、風車は一方向にの
み回転する。
【0015】また請求項6の発明が、請求項1〜5のい
ずれかにおいて、回転軸は風向きに応じて移動可能であ
ることを特徴とする。
【0016】請求項6の発明によれば、風車が風向きに
応じて移動することにより、回転軸が回転効率の良い箇
所に位置する。
【0017】また請求項7の発明が、請求項1〜6のい
ずれかにおいて、風車は回転軸が一直線状になるように
複数設置したことを特徴とする。
【0018】請求項7の発明によれば、発電機の台数を
増やすことなく発電エネルギーを増大させることができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の風力発電装置の実
施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。風力発電装
置は第1〜第8の実施の形態があり、図1および図2は
第1の実施の形態、図3は第2の実施の形態、図4は第
3の実施の形態、図5は第4の実施の形態、図6は第5
の実施の形態、図7は第6の実施の形態、図8は第7の
実施の形態、図9は第8の実施の形態の風力発電装置を
それぞれ示す。
【0020】第1の実施の形態の風力発電装置1は、図
1に示すように、建物2の屋上の角部に設置した風車3
と、該風車3と機械的に接続され、その回転に伴って発
生する回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電
機4とから構成されている。
【0021】風車3は、図2に示すように、軸受け板5
間の回転軸6に湾曲した回転羽根7が設けられたサボニ
ウスタイプのものであり、回転軸6が屋根面8aと平行
で、かつ壁面8bの延長線9上に位置して設置されてい
る。よって回転羽根7が壁面8bから大きく突出して壁
面8bに沿った風を効果的に捕らえることができるよう
になっている。また風車3はサボニウスタイプであるた
め、あらゆる方向からの風であっても一方向にのみ回転
し、例えば、壁面8bに沿った風や、屋根面8aに沿っ
た風であっても右回り(時計回り)に回転するようにな
っている。
【0022】図3は、第2の実施の形態であり、第1の
実施の形態と同じように建物2の屋上の角部に風車11
を設置した風力発電装置10である。この風力発電装置
10は回転軸12が風向きに応じて移動できる構成であ
り、軸受け板13の長孔14に回転軸12が挿入されて
バネ15で一定の方向、すなわち壁面8b側に引っ張ら
れている。したがって、例えば同図の(1)に示すよう
に、壁面8bに沿った風が吹くと回転軸12が壁面の延
長線9上に位置するが、同図の(3)に示すように、壁
面8bに対して傾斜した風が吹くと回転軸12が長孔1
4を移動して、最も回転効率の良い箇所に位置する。ま
た(1)に示すような風が吹くと、バネ15によって回
転軸12が回転効率の良い位置に移動する。以上のよう
に、この風力発電装置10は風向きに応じて回転軸12
が回転効率の良い位置に移動するようになっている。な
お、前記長孔14は水平に限らず、一方向に傾斜して設
けることもできる。
【0023】図4は、第3の実施の形態であり、建物2
の屋上の角部にパドルタイプの風車18を設置した風力
発電装置17である。この風力発電装置17も第1の実
施の形態と同じように、あらゆる方向からの風であって
も回転羽根19が一方向にのみ回転できるように、回転
軸20が壁面の延長線9上に位置し、かつ防風カバー2
1が軸受け板22間の上側に設置され、屋根面に沿った
風が回転羽根19の上部に当たらないようになってい
る。したがって、壁面8bから大きく突出した回転羽根
19は壁面8bに沿った風を効果的に捕らえるととも
に、屋根面に沿った風が風車18の下部を吹き抜けるた
め回転羽根19が一方向にのみ回転する。
【0024】図5は、第4の実施の形態であり、前記と
同じようにパドルタイプの風車24を利用した風力発電
装置23である。この風力発電装置23は、あらゆる方
向からの風であっても回転羽根25が一方向にのみ回転
できるように、鍔26を備えた半円形の防風カバー27
が軸受け板28間に回転自在に設置されている。この防
風カバー27は風が鍔26に当たって回転することによ
り回転羽根25の半分を覆うものである。したがって、
同図の(1)に示すように、防風カバー27が屋根面に
沿った風で上側に回転して回転羽根25の上部を覆う
と、風が当たらずに風車24の下部を吹き抜けて回転羽
根25を右回りに回転させる。また、防風カバー27が
同図の(3)に示すような風で下側に回転して回転羽根
25の下部を覆うと、風は風車24の上部を吹き抜けて
回転羽根25を右回りに回転させる。このようにパドル
タイプの風車24に防風カバー27を設けると、回転軸
29を壁面の延長線9上に位置させなくても回転羽根2
5が一方向にのみ回転するようになる。なお、この風力
発電装置23も、第2の実施の形態と同じように、回転
軸29を風向きに応じて移動可能な構成にすることがで
きる。
【0025】図6は第5の実施の形態を示し、発電エネ
ルギーを増大させるために、第1の実施の形態の風車3
を回転軸6が一直線状になるように3機並べた風力発電
装置30である。この風車3は3機に限らず、2機以上
ならいくつでも並べることができ、第2、第3および第
4の実施の形態の風力発電装置10、17、23の風車
11、18、24同士を並べることもできる。また第
1、第2、第3および第4の実施の形態の風力発電装置
1、10、17、23の風車3、11、18、24を任
意に組み合わせて並べることもできる。
【0026】図7は第6の実施の形態を示し、第1〜第
5の実施の形態の風力発電装置1、10、17、23、
30の風車3、11、18、24を壁面8bに設置した
風力発電装置31である。このように第1〜第5の実施
の形態の風力発電装置1、10、17、23、30の風
車3、11、18、24を壁面8bに設置した場合でも
第1〜第5の風力発電装置1、10、17、23、30
と同じ効果を奏することができる。この場合、年間を通
してより高い風力の得られる壁面に沿って風車3、1
1、18、24を設置すれば効率的な発電をすることが
できる。
【0027】図8は第7の実施の形態を示し、一般住宅
の建物の屋根34の頂部に風車33を設置した風力発電
装置32であり、回転軸35が一方の屋根面34aの延
長線36上に位置して設置されている。よって回転羽根
37が一方の屋根面34aから大きく突出してその面に
沿った風を効果的に捕らえることができるようになって
いる。また風車33がサボニウスタイプであるため、あ
らゆる方向からの風であっても一方向にのみ回転し、例
えば、一方の屋根面34aや、他方の屋根面34bに沿
った風であっても右回り(時計回り)に回転するように
なっている。
【0028】図9は第8の実施の形態を示し、防波堤4
0の頂部に風車39を設置した風力発電装置38であ
り、回転軸41が一方の斜面40aの延長線42上に位
置して設置されている。この風力発電装置38も第7の
実施の形態の風力発電装置32と同じ効果を奏すること
ができる。
【0029】また、第2の実施の形態の風力発電装置1
0、または第3の実施の形態の風力発電装置17、また
は第4の実施の形態の風力発電装置23、または第5の
実施の形態の風力発電装置30の風車11、18、2
4、3を、それぞれ一般住宅の建物の屋根34の頂部ま
たは防波堤40の頂部に設置することもできる。
【0030】なお、第1〜第3、第7および第8の実施
の形態の風車3、11、18、33、39は、回転軸
6、12、20、35、41が壁面8bの延長線9上、
一方の屋根面34aの延長線36上、一方の斜面40a
の延長線上42に位置しているが、ここから内側に引っ
込んだ状態で設置することもでき、この状態であっても
第1〜第3、第7および第8の実施の形態の風力発電装
置1、10、17と同じ効果を奏することができる。
【0031】
【発明の効果】風車の回転羽根が他方の面側に突出して
いるので、他方の面に沿った風または風車の設置面に沿
った風を効果的に利用して風車を一方向にのみ回転させ
ることができるとともに、風車を風向きに対応させるこ
とができる。
【0032】風車を建物のあらゆる角部に設置すること
ができる。
【0033】風車の回転に必要なあらゆる方向からの風
を効果的にとらえることができる。
【0034】風車の一部が防風カバーで覆われているた
め、一方の面および他方の面に沿った風が同時に吹いた
としても、風車を一方向にのみ回転させることができ
る。
【0035】回転軸が風向きに応じて移動することによ
り、回転羽根を最も発電効率の良い箇所に位置させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 風車を屋根面に設置した第1の実施の形態の
風力発電装置の正面図である。
【図2】(1)は屋根面に設置した第1の実施の形態の
風力発電装置の風車の断面図、(2)は同平面図であ
る。
【図3】(1)および(3)は屋根面に設置した第2の
実施の形態の風力発電装置の風車の断面図、(2)は同
平面図である。
【図4】(1)は屋根面に設置した第3の実施の形態の
風力発電装置の風車の断面図、(2)は同平面図であ
る。
【図5】(1)および(3)は屋根面に設置した第4の
実施の形態の風力発電装置の風車の断面図、(2)は同
平面図である。
【図6】第5の実施の形態の風力発電装置の平面図であ
る。
【図7】風車を壁面に設置した第6の実施の形態の風力
発電装置の平面図である。
【図8】風車を屋根の角部に設置した第7の実施の形態
の風力発電装置の平面図である。
【図9】風車を防波堤の角部に設置した第8の実施の形
態の風力発電装置の平面図である。
【図10】従来の風力発電装置の風車の平面図である。
【符号の説明】
1、10、17、23、30、31、32、38、45
風力発電装置 2、43 建物 3、11、18、24、33、39、44 風車 4 発電機 5、13、22、28 軸受け板 6、12、20、29、35、41 回転軸 7 16、19、25、37 回転羽根 8a 屋根面 8b 壁面 9、36、42 延長線 14 長孔 15 バネ 21、27 防風カバー 26 鍔 34 屋根 40 防波堤

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建物の角部の一方の面に風車を設置し、
    該風車の回転軸が角部の他方の面の延長線上または、該
    延長線からずれて位置し、前記風車には発電機が接続さ
    れたことを特徴とする風力発電装置。
  2. 【請求項2】 構造物の角部に風車を設置し、該風車の
    回転軸が一方の面の延長線上または、該延長線上からず
    れて位置し、前記風車には発電機が接続されたことを特
    徴とする風力発電装置。
  3. 【請求項3】 風車の設置面は、壁面または屋根面であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置。
  4. 【請求項4】 風車はサボニウスタイプであることを特
    徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の風力発電装
    置。
  5. 【請求項5】 風車はパドルタイプであり、風車の一部
    を覆う防風カバーが軸受け板間に設けられたことを特徴
    とする請求項1〜3のいずれかに記載の風力発電装置。
  6. 【請求項6】 回転軸は風向きに応じて移動可能である
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の風力
    発電装置。
  7. 【請求項7】 風車は回転軸が一直線状になるように複
    数設置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに
    記載の風力発電装置。
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