JP2002021705A - 屋根設置用風車 - Google Patents
屋根設置用風車Info
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- JP2002021705A JP2002021705A JP2000241890A JP2000241890A JP2002021705A JP 2002021705 A JP2002021705 A JP 2002021705A JP 2000241890 A JP2000241890 A JP 2000241890A JP 2000241890 A JP2000241890 A JP 2000241890A JP 2002021705 A JP2002021705 A JP 2002021705A
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- wind
- roof
- blade
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 現在の風車は、プロペラ式が主流となってい
るが、家庭用の普及型の風車は実現されていない。これ
は、プロペラ式は羽根の上下の高さが高く屋根への設置
がしにくいこと、弱風で回転数が上がらず十分な出力が
得られないことなどが原因となっている。一般住宅の屋
根やビルの屋上に設置しやすく、弱風でも実用となる発
電能力を持つ風車。 【解決手段】 本案の風車は、サボニウス型風車に代表
される垂直軸風車を、水平に設置して使用するものであ
り、円筒状のクロスフロー型風車や、螺旋羽根の垂直軸
風車を水平に設置しても同じことである。受風面が直交
するサボニウム羽根1,2を、傾斜する屋根の頂上の稜
線に平行に設置し、発電機のローター軸に連結する。受
風面が直交するサボニウス羽根を発電機に連結し、その
重心を回転台に乗せ、サボニウス羽根と垂直に風向尾翼
を設置する。
るが、家庭用の普及型の風車は実現されていない。これ
は、プロペラ式は羽根の上下の高さが高く屋根への設置
がしにくいこと、弱風で回転数が上がらず十分な出力が
得られないことなどが原因となっている。一般住宅の屋
根やビルの屋上に設置しやすく、弱風でも実用となる発
電能力を持つ風車。 【解決手段】 本案の風車は、サボニウス型風車に代表
される垂直軸風車を、水平に設置して使用するものであ
り、円筒状のクロスフロー型風車や、螺旋羽根の垂直軸
風車を水平に設置しても同じことである。受風面が直交
するサボニウム羽根1,2を、傾斜する屋根の頂上の稜
線に平行に設置し、発電機のローター軸に連結する。受
風面が直交するサボニウス羽根を発電機に連結し、その
重心を回転台に乗せ、サボニウス羽根と垂直に風向尾翼
を設置する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭の屋根やビルの屋
上設置に適した発電用風車に関する。
上設置に適した発電用風車に関する。
【0002】
【従来の技術】現在の風車は、プロペラ式が主流となっ
ているが、家庭用の普及型の風車は実現されていない。
これは、プロペラ式は羽根の上下の高さが高く屋根への
設置がしにくいこと、弱風で回転数が上がらず十分な出
力が得られないことなどが原因となっている。
ているが、家庭用の普及型の風車は実現されていない。
これは、プロペラ式は羽根の上下の高さが高く屋根への
設置がしにくいこと、弱風で回転数が上がらず十分な出
力が得られないことなどが原因となっている。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】本案では、一般住宅の
屋根やビルの屋上に設置しやすく、弱風でも実用となる
発電能力を持つ風車を提案するものである。
屋根やビルの屋上に設置しやすく、弱風でも実用となる
発電能力を持つ風車を提案するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本案の風車は、サポニウ
ス型風車に代表される垂直軸風車を、水平に設置して使
用するものであり、円筒状のクロスフロー型風車や、螺
旋羽根の垂直軸風車を水平に設置しても同じことであ
る。受風面が直交するサポニウス羽根を、傾斜する屋根
の頂上の稜線に平行に設置し、発電機のローター軸に連
結する。[請求項1] 受風面が直交するサポニウス羽根を発電機に連結し、そ
の重心を回転台に乗せ、サポニウス羽根と垂直に風向尾
翼を設置する。[請求項4]
ス型風車に代表される垂直軸風車を、水平に設置して使
用するものであり、円筒状のクロスフロー型風車や、螺
旋羽根の垂直軸風車を水平に設置しても同じことであ
る。受風面が直交するサポニウス羽根を、傾斜する屋根
の頂上の稜線に平行に設置し、発電機のローター軸に連
結する。[請求項1] 受風面が直交するサポニウス羽根を発電機に連結し、そ
の重心を回転台に乗せ、サポニウス羽根と垂直に風向尾
翼を設置する。[請求項4]
【0005】
【作用】家の建っている向きは様々であり、一方風の向
きは絶えず変化している。本案の[請求項1]では、あ
えて屋根の頂上稜線に風車を固定し、風の向きに追従し
ない方法を採用している。しかしながら、本案は、屋根
の稜線が長いため、羽根の設置高さが低く、受風面積を
広く取れること、屋根の傾斜面が大きく集風効果が大き
いこと、しっかりとした固定ができ、強風に絶え、家の
傷みを減少できるなどを考慮すれば、前記欠点を補い、
他の風車の追随を許さない長所を有するものである。サ
ポニウス型風車は、垂直に設置したときには、全方向の
風向きに対応しているが、本案では水平に設置している
ために、上下からの風は当たらないために、サポニウス
羽根A1とサポニウス羽根B2の受風面を直交させて設
置することにより回転むらを取り除いている。[請求項
1] 上記の風車に風向尾翼を付けることによって、サポニウ
ス羽根を風の向きに追従させることが可能になる。[請
求項4]
きは絶えず変化している。本案の[請求項1]では、あ
えて屋根の頂上稜線に風車を固定し、風の向きに追従し
ない方法を採用している。しかしながら、本案は、屋根
の稜線が長いため、羽根の設置高さが低く、受風面積を
広く取れること、屋根の傾斜面が大きく集風効果が大き
いこと、しっかりとした固定ができ、強風に絶え、家の
傷みを減少できるなどを考慮すれば、前記欠点を補い、
他の風車の追随を許さない長所を有するものである。サ
ポニウス型風車は、垂直に設置したときには、全方向の
風向きに対応しているが、本案では水平に設置している
ために、上下からの風は当たらないために、サポニウス
羽根A1とサポニウス羽根B2の受風面を直交させて設
置することにより回転むらを取り除いている。[請求項
1] 上記の風車に風向尾翼を付けることによって、サポニウ
ス羽根を風の向きに追従させることが可能になる。[請
求項4]
【0006】
【実施例】以下図面に基づきその詳細を説明する。[図
1]は、[請求項1]記載の風車正面図、[図2]は、
[請求項1]記載の側面図である。傾斜屋根9の稜線に
平行に複数のサポニウス羽根が設置されている。サポニ
ウス羽根A1とサポニウス羽根B2は、受風面が直交す
るように設置され、羽根の両軸は軸受け3で支持され、
発電機4に連結されている。[請求項1] 屋根の傾斜面は集風板の効果を有するが、この斜面と対
称に風車上部に集風板5を設置して、集風効果を高める
ことができる。なお後方の集風板は風車前方からの風速
を高め、風車のパワーを高める効果を持つ。なお、強風
対策として2点鎖線で示したように、集風板を開閉でき
るようにすることもある。[請求項2] 天気の良い日は風が弱く、また、夜に風が強いことが多
いため、太陽光パネル6と風車のハイブリット発電が採
用されている。本案においても、屋根面に太陽光パネル
を設置して併用することにより、ハイブリットの発電が
可能となる。なお、本案は、傾斜屋根以外の場所に設置
する場合でも太陽光パネルの傾斜面がそのまま集風板と
なる効果を有する。[請求項3] [図3]は、[請求項4]記載の風車平面図、[図2]
は、[請求項1]記載の正面図である。受風面が直交す
るサポニウス羽根を発電機に連結し、その重心を回転台
7に乗せ、サポニウス羽根と垂直に風向尾翼8を設置す
る。本案の風車は、羽根の横幅が長く高さを低く押さえ
ることができるので羽根を2段3段に積層した構成も可
能である。なお、羽根の受風前方に、末広がりに集風板
を設置することもある。また、本案の風車は、塔の上に
設置して大出力の大型風車としても使用できるものであ
る。[請求項4]
1]は、[請求項1]記載の風車正面図、[図2]は、
[請求項1]記載の側面図である。傾斜屋根9の稜線に
平行に複数のサポニウス羽根が設置されている。サポニ
ウス羽根A1とサポニウス羽根B2は、受風面が直交す
るように設置され、羽根の両軸は軸受け3で支持され、
発電機4に連結されている。[請求項1] 屋根の傾斜面は集風板の効果を有するが、この斜面と対
称に風車上部に集風板5を設置して、集風効果を高める
ことができる。なお後方の集風板は風車前方からの風速
を高め、風車のパワーを高める効果を持つ。なお、強風
対策として2点鎖線で示したように、集風板を開閉でき
るようにすることもある。[請求項2] 天気の良い日は風が弱く、また、夜に風が強いことが多
いため、太陽光パネル6と風車のハイブリット発電が採
用されている。本案においても、屋根面に太陽光パネル
を設置して併用することにより、ハイブリットの発電が
可能となる。なお、本案は、傾斜屋根以外の場所に設置
する場合でも太陽光パネルの傾斜面がそのまま集風板と
なる効果を有する。[請求項3] [図3]は、[請求項4]記載の風車平面図、[図2]
は、[請求項1]記載の正面図である。受風面が直交す
るサポニウス羽根を発電機に連結し、その重心を回転台
7に乗せ、サポニウス羽根と垂直に風向尾翼8を設置す
る。本案の風車は、羽根の横幅が長く高さを低く押さえ
ることができるので羽根を2段3段に積層した構成も可
能である。なお、羽根の受風前方に、末広がりに集風板
を設置することもある。また、本案の風車は、塔の上に
設置して大出力の大型風車としても使用できるものであ
る。[請求項4]
【0007】
【発明の効果】本発明は、下記のような特徴を有する。 1.傾斜屋根の集風効果を有効に活用している。 2.羽根の形状が横に長く、高さが低いので、屋根に設
置しやすい。
置しやすい。
【図1】は、[請求項1]記載の風車正面図
【図2】は、[請求項1]記載の風車側面図
【図3】は、[請求項1]記載の風車平面図
【図4】は、[請求項1]記載の風車正面図 1.サポニウス羽根A 2.サポニウス羽根B 3.軸受 4.発電機 5.集風板 6.太陽光パネル 7.回転台 8.風向尾翼 9.傾斜屋根
【手続補正書】
【提出日】平成12年9月14日(2000.9.1
4)
4)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 屋根設置用風車
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭の屋根やビルの屋
上設置に適した発電用風車に関する。
上設置に適した発電用風車に関する。
【0002】
【従来の技術】現在の風車は、プロペラ式が主流となっ
ているが、家庭用の普及型の風車は実現されていない。
これは、プロペラ式は羽根の上下の高さが高く屋根への
設置がしにくいこと、弱風で回転数が上がらず十分な出
力が得られないことなどが原因となっている。
ているが、家庭用の普及型の風車は実現されていない。
これは、プロペラ式は羽根の上下の高さが高く屋根への
設置がしにくいこと、弱風で回転数が上がらず十分な出
力が得られないことなどが原因となっている。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】本案では、一般住宅の
屋根やビルの屋上に設置しやすく、弱風でも実用となる
発電能力を持つ風車を提案するものである。
屋根やビルの屋上に設置しやすく、弱風でも実用となる
発電能力を持つ風車を提案するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本案の風車は、サポニウ
ス型風車に代表される垂直軸風車の羽根を水平に設置し
て使用するものであり、円筒状のクロスフロー型風車
や、螺旋羽根の垂直軸風車を水平に設置しても同じこと
が言える。受風面が直交するサポニウス羽根を、傾斜す
る屋根の頂上の稜線に平行に設置し、発電機のローター
軸に連結する。[請求項1] 回転台の中央に、両頭軸の発電機を水平に設置し、各々
の軸にサポニウス羽根を連結し、方向追尾装置を備え
る。[請求項4]
ス型風車に代表される垂直軸風車の羽根を水平に設置し
て使用するものであり、円筒状のクロスフロー型風車
や、螺旋羽根の垂直軸風車を水平に設置しても同じこと
が言える。受風面が直交するサポニウス羽根を、傾斜す
る屋根の頂上の稜線に平行に設置し、発電機のローター
軸に連結する。[請求項1] 回転台の中央に、両頭軸の発電機を水平に設置し、各々
の軸にサポニウス羽根を連結し、方向追尾装置を備え
る。[請求項4]
【0005】
【作用】家の建っている向きは様々であり、一方風の向
きは絶えず変化している。本案の[請求項1]では、あ
えて屋根の頂上稜線に風車を固定し、風の向きに追従し
ない方法を採用している。しかしながら、本案は、屋根
の稜線が長いため、羽根の設置高さが低く、受風面積を
広く取れること、屋根の傾斜面が大きく集風効果が大き
いこと、しっかりとした固定ができ、強風に絶え、家の
傷みを減少できるなどを考慮すれば、前記欠点を補い、
他の風車の追随を許さない長所を有するものである。サ
ポニウス型風車は、垂直に設置したときには、全方向の
風向きに対応しているが、本案では水平に設置している
ために、上下からの風は当たらないために、サポニウス
羽根A1とサポニウス羽根B2の受風面を直交させて設
置することにより回転むらを取り除いている。[請求項
1] また、本風車を回転台の上に設置し、風向追尾装置を備
えることによって、大型の風車を構成することが可能と
なる。[請求項4]
きは絶えず変化している。本案の[請求項1]では、あ
えて屋根の頂上稜線に風車を固定し、風の向きに追従し
ない方法を採用している。しかしながら、本案は、屋根
の稜線が長いため、羽根の設置高さが低く、受風面積を
広く取れること、屋根の傾斜面が大きく集風効果が大き
いこと、しっかりとした固定ができ、強風に絶え、家の
傷みを減少できるなどを考慮すれば、前記欠点を補い、
他の風車の追随を許さない長所を有するものである。サ
ポニウス型風車は、垂直に設置したときには、全方向の
風向きに対応しているが、本案では水平に設置している
ために、上下からの風は当たらないために、サポニウス
羽根A1とサポニウス羽根B2の受風面を直交させて設
置することにより回転むらを取り除いている。[請求項
1] また、本風車を回転台の上に設置し、風向追尾装置を備
えることによって、大型の風車を構成することが可能と
なる。[請求項4]
【0006】
【実施例】以下図面に基づきその詳細を説明する。[図
1]は、[請求項1]記載の風車正面図、[図2]は、
[請求項1]記載の側面図である。傾斜屋根9の稜線に
平行に複数のサポニウス羽根が設置されている。サポニ
ウス羽根A1とサポニウス羽根B2は、受風面が直交す
るように設置され、羽根の両軸は軸受け3で支持され、
発電機4に連結されている。[請求項1] 屋根の傾斜面は集風板の効果を有するが、この斜面と対
称に風車上部に集風板5を設置して、集風効果を高める
ことができる。なお後方の集風板は風車前方からの風速
を高め、風車のパワーを高める効果を持つ。なお、強風
対策として2点鎖線で示したように、集風板を開閉でき
るようにすることもある。[請求項2] 天気の良い日は風が弱く、また、夜に風が強いことが多
いため、太陽光パネル6と風車のハイブリット発電が採
用されている。本案においても、屋根面に太陽光パネル
を設置して併用することにより、ハイブリットの発電が
可能となる。なお、本案は、傾斜屋根以外の場所に設置
する場合でも太陽光パネルの傾斜面がそのまま集風板と
なる効果を有する。[請求項3] [図3]は、[請求項4]記載の風車平面図、[図4]
は、[請求項4]記載の正面図である。回転台の中心部
に両頭軸の発電機を設置し、発電機の左右の軸にサポニ
ウス羽根に代表される抗力型の羽根を連結する。羽根
は、風を前面に受けるように、尾翼8又は自動風向追尾
装置によって制御される。なお、羽根の受風前方に、末
広がりに集風板を設置することもある。[請求項4]に
よる風車は、羽根の横幅が長く高さを低く押さえること
ができるので傾斜屋根のみならずビルの屋上のような平
面の屋根に設置するのにも適している。また、[請求項
4]による風車は、羽根の大きさや枚数を増やすことが
できるので、塔の上に設置して大出力の大型風車も可能
である。また、[請求項4]の風車の左右の羽根の中央
部に傘歯車を設置し、羽根軸と垂直かつ回転台と平行を
なす発電機を傘歯車と介して連結する方法も可能であ
る。この方法は、発電機を羽根軸上から外すことが出来
るので羽根面積を大きく取れ、かつ通常の片軸の発電機
を使用することが出来ると言う長所を有する。[請求項
5] 回転台上に、[請求項4]および[請求項5]に記載し
たサポニウス羽根等の抗力型発電装置を、2段3段と複
数段積み重ねることにより、同じ設置面積で2倍3倍の
出力を持つ風車の構成が可能となる。[請求項6]
1]は、[請求項1]記載の風車正面図、[図2]は、
[請求項1]記載の側面図である。傾斜屋根9の稜線に
平行に複数のサポニウス羽根が設置されている。サポニ
ウス羽根A1とサポニウス羽根B2は、受風面が直交す
るように設置され、羽根の両軸は軸受け3で支持され、
発電機4に連結されている。[請求項1] 屋根の傾斜面は集風板の効果を有するが、この斜面と対
称に風車上部に集風板5を設置して、集風効果を高める
ことができる。なお後方の集風板は風車前方からの風速
を高め、風車のパワーを高める効果を持つ。なお、強風
対策として2点鎖線で示したように、集風板を開閉でき
るようにすることもある。[請求項2] 天気の良い日は風が弱く、また、夜に風が強いことが多
いため、太陽光パネル6と風車のハイブリット発電が採
用されている。本案においても、屋根面に太陽光パネル
を設置して併用することにより、ハイブリットの発電が
可能となる。なお、本案は、傾斜屋根以外の場所に設置
する場合でも太陽光パネルの傾斜面がそのまま集風板と
なる効果を有する。[請求項3] [図3]は、[請求項4]記載の風車平面図、[図4]
は、[請求項4]記載の正面図である。回転台の中心部
に両頭軸の発電機を設置し、発電機の左右の軸にサポニ
ウス羽根に代表される抗力型の羽根を連結する。羽根
は、風を前面に受けるように、尾翼8又は自動風向追尾
装置によって制御される。なお、羽根の受風前方に、末
広がりに集風板を設置することもある。[請求項4]に
よる風車は、羽根の横幅が長く高さを低く押さえること
ができるので傾斜屋根のみならずビルの屋上のような平
面の屋根に設置するのにも適している。また、[請求項
4]による風車は、羽根の大きさや枚数を増やすことが
できるので、塔の上に設置して大出力の大型風車も可能
である。また、[請求項4]の風車の左右の羽根の中央
部に傘歯車を設置し、羽根軸と垂直かつ回転台と平行を
なす発電機を傘歯車と介して連結する方法も可能であ
る。この方法は、発電機を羽根軸上から外すことが出来
るので羽根面積を大きく取れ、かつ通常の片軸の発電機
を使用することが出来ると言う長所を有する。[請求項
5] 回転台上に、[請求項4]および[請求項5]に記載し
たサポニウス羽根等の抗力型発電装置を、2段3段と複
数段積み重ねることにより、同じ設置面積で2倍3倍の
出力を持つ風車の構成が可能となる。[請求項6]
【0007】
【発明の効果】本発明は、下記のような特徴を有する。 1.傾斜屋根の集風効果を有効に活用している。 2.羽根の形状が横に長く、高さが低いので、屋根に設
置しやすい。 3.大型の風車が構成できる。
置しやすい。 3.大型の風車が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 [請求項1]記載の風車正面図
【図2】 [請求項1]記載の風車側面図
【図3】 [請求項4]記載の風車平面図
【図4】 [請求項4]記載の風車正面図 1.サポニウス羽根A 2.サポニウス羽根B 3.軸受 4.発電機 5.集風板 6.太陽光パネル 7.回転台 8.尾翼 9.傾斜屋根
Claims (4)
- 【請求項1】(1)発電機のローター軸を傾斜屋根の稜
線に、水平に設置する。 (2)受風面が直交するサポニウス羽根を水平に軸支
し、ローター軸に連結する。 以上の構成を特徴とし、屋根の傾斜面を集風板として設
置した風車。 - 【請求項2】[請求項1]の風車の上部に、末広がりの
集風板を設置したこと。 - 【請求項3】[請求項1]の傾斜屋根を太陽光発電パネ
ルにした、ハイブリッド発電システム。 - 【請求項4】(1)回転台上に左右均等になる重量の複
数のサポニウス羽根を水平に設置し、羽根軸を発電機の
ローター軸に連結する。 (2)回転台の中央部にサポニウス羽根と直角をなす風
向尾翼を設置する。 以上の構成を特徴とする風車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000241890A JP2002021705A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 屋根設置用風車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000241890A JP2002021705A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 屋根設置用風車 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002021705A true JP2002021705A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18733006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000241890A Pending JP2002021705A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 屋根設置用風車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002021705A (ja) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003269317A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-09-25 | Fujita Corp | 発電装置 |
WO2004113721A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2004-12-29 | Tama-Tlo, Ltd. | 風車 |
GB2404700A (en) * | 2003-08-01 | 2005-02-09 | Robin Matthew Hilder | Roof mounted wind turbine |
JP2006266236A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Tohoku Univ | 風荷重低減装置および風力発電システム |
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WO2008067593A1 (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-12 | Design Licensing International Pty Ltd | A wind turbine apparatus |
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