JP2002098037A - 風力発電方法及び風力発電装置を取り付た建築物 - Google Patents
風力発電方法及び風力発電装置を取り付た建築物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発電効率の向上、騒音の低減、及び耐久性の向
上が可能であり、更に、建築物の振動を抑制することが
可能な風力発電方法及び風力発電装置を取り付けた建築
物を提供する。 【解決手段】建築物１０の隅角部、隣接する建築物１
０，１０同士の間又はその近傍に配置した垂直軸型風力
発電装置１２によって発電することを特徴とする。
上が可能であり、更に、建築物の振動を抑制することが
可能な風力発電方法及び風力発電装置を取り付けた建築
物を提供する。 【解決手段】建築物１０の隅角部、隣接する建築物１
０，１０同士の間又はその近傍に配置した垂直軸型風力
発電装置１２によって発電することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の周囲に発
生する風を利用して発電する場合に好適な風力発電方法
及び風力発電装置を取り付けた建築物に関する。
生する風を利用して発電する場合に好適な風力発電方法
及び風力発電装置を取り付けた建築物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建築物に取り付けられる風力発電
装置として、建築物に取り付け可能な小型のプロペラ型
風力発電装置が利用されていた。この小型のプロペラ型
風力発電装置は、風が強く風向が一定である場所におい
ては有効な手段である。
装置として、建築物に取り付け可能な小型のプロペラ型
風力発電装置が利用されていた。この小型のプロペラ型
風力発電装置は、風が強く風向が一定である場所におい
ては有効な手段である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建築物
の近傍では、風向の変化が大きく、また、プロペラ型風
力発電装置を有効に働かせる程強い風も得にくいので、
発電効率が非常に悪く、実際には有効な発電手段とはな
っていなかった。また、プロペラ回転時の騒音が大き
く、装置の耐久性も短いという問題があった。
の近傍では、風向の変化が大きく、また、プロペラ型風
力発電装置を有効に働かせる程強い風も得にくいので、
発電効率が非常に悪く、実際には有効な発電手段とはな
っていなかった。また、プロペラ回転時の騒音が大き
く、装置の耐久性も短いという問題があった。
【０００４】一方、建築物には、次に説明するように、
風による振動が発生するという問題があった。すなわ
ち、建築物に強風が当たると風上側の角部で空気の剥離
が生じ、建築物の側壁面に負圧が働いたり、建築物後方
に死水領域（建築物後方の空気の流路の間の流れの弱い
領域）が形成されることによって、建築物に横方向の力
が作用する。また、後流にはカルマン渦（一様な流れの
中に物体をおいたときに放出・形成される規則正しい渦
列）が形成され、建築物の風直角方向に一定周期の揚力
が働く。
風による振動が発生するという問題があった。すなわ
ち、建築物に強風が当たると風上側の角部で空気の剥離
が生じ、建築物の側壁面に負圧が働いたり、建築物後方
に死水領域（建築物後方の空気の流路の間の流れの弱い
領域）が形成されることによって、建築物に横方向の力
が作用する。また、後流にはカルマン渦（一様な流れの
中に物体をおいたときに放出・形成される規則正しい渦
列）が形成され、建築物の風直角方向に一定周期の揚力
が働く。
【０００５】更に、風速が速くなると、建築物自体の振
動によって付加的な空気力が発生し、渦励振（後流にで
きるカルマン渦の周期と、建築物の固有周期とが一致し
たときに起こる振動）やギャロッピング（建築物自体の
振動によって空気力を受け、建築物の振動が一層増大す
る現象）といった空力不安定振動が発生する。これらが
原因となって、建築物に振動が発生するのである。
動によって付加的な空気力が発生し、渦励振（後流にで
きるカルマン渦の周期と、建築物の固有周期とが一致し
たときに起こる振動）やギャロッピング（建築物自体の
振動によって空気力を受け、建築物の振動が一層増大す
る現象）といった空力不安定振動が発生する。これらが
原因となって、建築物に振動が発生するのである。
【０００６】そこで、建築物の周囲の風力を利用するこ
とにより、建築物に作用する風の影響を低減することが
できれば好都合である。
とにより、建築物に作用する風の影響を低減することが
できれば好都合である。
【０００７】本発明の目的は、このような問題点を解決
するためになされたものであり、発電効率の向上、騒音
の低減、及び発電装置の耐久性の向上が可能であり、更
に、風による建築物の振動を抑制することが可能な風力
発電方法及び風力発電装置を取り付けた建築物を提供す
ることにある。
するためになされたものであり、発電効率の向上、騒音
の低減、及び発電装置の耐久性の向上が可能であり、更
に、風による建築物の振動を抑制することが可能な風力
発電方法及び風力発電装置を取り付けた建築物を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はビル風を利用し
た風力発電方法及び風力発電装置を取り付けた建築物で
あり、前述の技術的課題を解決するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明の風力発電方法は、
建築物の隅角部、隣接する建築物同士の間又はその近傍
に配置した垂直軸型風力発電装置によって発電すること
を特徴とする。
た風力発電方法及び風力発電装置を取り付けた建築物で
あり、前述の技術的課題を解決するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明の風力発電方法は、
建築物の隅角部、隣接する建築物同士の間又はその近傍
に配置した垂直軸型風力発電装置によって発電すること
を特徴とする。
【０００９】また、本発明の風力発電装置を取り付けた
建築物は、隅角部に凹部を設け、前記凹部内に垂直軸型
風力発電装置を取り付けたことを特徴とする。
建築物は、隅角部に凹部を設け、前記凹部内に垂直軸型
風力発電装置を取り付けたことを特徴とする。
【００１０】本発明によれば、風力発電装置の回転軸が
垂直であるため高さ方向に細長い形状となり、建築物近
傍に設置するのに好適である。また、垂直軸型風力発電
装置は風向に関わらず作動するので、風向変化の多い市
街地の建築物に設置が可能である。建築物角部では風の
流れが縮流され増速されるため建築物角部に取り付けら
れた風力発電装置の発電効率が上がる。隣接する建築物
間の風速の速い領域に設置した場合も同様である。
垂直であるため高さ方向に細長い形状となり、建築物近
傍に設置するのに好適である。また、垂直軸型風力発電
装置は風向に関わらず作動するので、風向変化の多い市
街地の建築物に設置が可能である。建築物角部では風の
流れが縮流され増速されるため建築物角部に取り付けら
れた風力発電装置の発電効率が上がる。隣接する建築物
間の風速の速い領域に設置した場合も同様である。
【００１１】また、建築物によって増速された風を利用
して発電するため、発電時に風のエネルギーを奪い、ビ
ル風などを低減できる。更に、建築物隅角部で垂直軸型
風力発電装置が回転することによりロータと同じ効果が
得られ、側面の負圧や抗力、揚力といった空気力が低減
される。また、建築物の角部からの剥離せん断層を再付
着させ、風直角方向の不安定振動などを抑えることがで
きる。
して発電するため、発電時に風のエネルギーを奪い、ビ
ル風などを低減できる。更に、建築物隅角部で垂直軸型
風力発電装置が回転することによりロータと同じ効果が
得られ、側面の負圧や抗力、揚力といった空気力が低減
される。また、建築物の角部からの剥離せん断層を再付
着させ、風直角方向の不安定振動などを抑えることがで
きる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る風力発電方法
及び風力発電装置を取り付けた建築物の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。
及び風力発電装置を取り付けた建築物の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明に係る風力発電装置を取り
付けた建築物１０を示す。同図から分かるように、この
建築物１０は、その隅角部に凹部１１が設けられ、この
凹部１１内に垂直軸型風力発電装置１２が設置されてい
る。
付けた建築物１０を示す。同図から分かるように、この
建築物１０は、その隅角部に凹部１１が設けられ、この
凹部１１内に垂直軸型風力発電装置１２が設置されてい
る。
【００１４】建築物１０は、低層でも高層でも良い。高
層の場合には、建築物１０の上下方向に垂直軸型風力発
電装置１２を多数配置できるので、発電能力が大きくな
る。また、垂直軸型風力発電装置１２は、建築物１０の
一部又は全部の隅角部に設置することができる。なお、
図１中の符号２２は、風の流れ方向を示している。
層の場合には、建築物１０の上下方向に垂直軸型風力発
電装置１２を多数配置できるので、発電能力が大きくな
る。また、垂直軸型風力発電装置１２は、建築物１０の
一部又は全部の隅角部に設置することができる。なお、
図１中の符号２２は、風の流れ方向を示している。
【００１５】垂直軸型風力発電装置１２は、図２にも示
すように、発電機１４と、この発電機１４の上側に取り
付けられた風車１５とを有している。風車１５は、図３
にも示すように、例えば３枚程度の複数の直線翼１６を
有し、その中心部に回転軸１７が配置されている。直線
翼１６と回転軸１７は上下の連結部材１７ａによって連
結されている。また、回転軸１７は発電機１４に接続さ
れている。
すように、発電機１４と、この発電機１４の上側に取り
付けられた風車１５とを有している。風車１５は、図３
にも示すように、例えば３枚程度の複数の直線翼１６を
有し、その中心部に回転軸１７が配置されている。直線
翼１６と回転軸１７は上下の連結部材１７ａによって連
結されている。また、回転軸１７は発電機１４に接続さ
れている。
【００１６】次に、この建築物１０における発電方法に
ついて説明する。建築物１０の周囲においては、図４に
示すように、建築物１０の風上側の隅角部からその後方
で所謂ビル風２２が強くなる。このビル風２２は、建築
物１０の隅角部に取り付けられた垂直軸型風力発電装置
１２の垂直軸型風車１５の直線翼１６（図３）に当たっ
て、これを回転させる。これにより、回転軸１７が回転
して発電機１４が作動し、発電が行われる。
ついて説明する。建築物１０の周囲においては、図４に
示すように、建築物１０の風上側の隅角部からその後方
で所謂ビル風２２が強くなる。このビル風２２は、建築
物１０の隅角部に取り付けられた垂直軸型風力発電装置
１２の垂直軸型風車１５の直線翼１６（図３）に当たっ
て、これを回転させる。これにより、回転軸１７が回転
して発電機１４が作動し、発電が行われる。
【００１７】ここで、図５（Ａ）に示すように、もし建
築物１０の隅角部に垂直軸型風力発電装置１２が設置さ
れていない場合には、風２２が建築物１０の側壁面２
３，２３から大きく剥離して流れていくが、本発明で
は、図５（Ｂ）に示すように、垂直軸型風力発電装置１
２の垂直軸型風車１５（図２）によってロータ効果が生
じ、ビル風２２が側壁面２３，２３に再付着するように
流れていく。すなわち、垂直軸型風車１５によって、空
気の剥離流が抑制されるので、建築物１０の角部からの
剥離せん断層が再付着され、風直角方向の空力不安定振
動などが抑えられる。
築物１０の隅角部に垂直軸型風力発電装置１２が設置さ
れていない場合には、風２２が建築物１０の側壁面２
３，２３から大きく剥離して流れていくが、本発明で
は、図５（Ｂ）に示すように、垂直軸型風力発電装置１
２の垂直軸型風車１５（図２）によってロータ効果が生
じ、ビル風２２が側壁面２３，２３に再付着するように
流れていく。すなわち、垂直軸型風車１５によって、空
気の剥離流が抑制されるので、建築物１０の角部からの
剥離せん断層が再付着され、風直角方向の空力不安定振
動などが抑えられる。
【００１８】更に、ビル風２２は垂直軸型風力発電装置
１２によってその運動エネルギーが電気エネルギーに変
換されるため、風力が弱められる。風力が減少すると、
カルマン渦の発生が抑制され、渦励振及びギヤロッピン
グといった空力不安定振動も抑制される。このような理
由から、本発明では、建築物１０の振動を大幅に抑制す
ることができる。
１２によってその運動エネルギーが電気エネルギーに変
換されるため、風力が弱められる。風力が減少すると、
カルマン渦の発生が抑制され、渦励振及びギヤロッピン
グといった空力不安定振動も抑制される。このような理
由から、本発明では、建築物１０の振動を大幅に抑制す
ることができる。
【００１９】また、本発明では、風力発電装置１２の回
転軸１７が垂直であるため高さ方向に細長い形状とな
り、建築物１０又はその近傍に設置するのに好適であ
る。更に垂直軸型風力発電装置１２は風向に関わらず作
動するので、風向変化の多い市街地の建築物１０に設置
か可能である。また、建築物１０の角部では風の流れが
縮流され増速されるため、建築物１０の角部に取り付け
られた風力発電装置１２の発電効率が向上する。
転軸１７が垂直であるため高さ方向に細長い形状とな
り、建築物１０又はその近傍に設置するのに好適であ
る。更に垂直軸型風力発電装置１２は風向に関わらず作
動するので、風向変化の多い市街地の建築物１０に設置
か可能である。また、建築物１０の角部では風の流れが
縮流され増速されるため、建築物１０の角部に取り付け
られた風力発電装置１２の発電効率が向上する。
【００２０】なお、上述した実施形態では、垂直軸型風
力発電装置１２を建築物１０の隅角部に設置した場合に
ついて説明したが、図６に示すように、隣接する建築物
１０，１０同士の間、又はその近傍の風２２が強くなる
場所２４に垂直軸型風力発電装置１２を設置することも
できる。この場合にも、風力発電装置１２の発電効率が
向上するなどの効果がある。更に、上述の実施形態では
直線翼１６が一段の垂直軸型風車１５を使用したが、二
段以上の直線翼１６を有する垂直軸型風車、或いはこれ
以外の各種の垂直軸型風車を使用することができる。
力発電装置１２を建築物１０の隅角部に設置した場合に
ついて説明したが、図６に示すように、隣接する建築物
１０，１０同士の間、又はその近傍の風２２が強くなる
場所２４に垂直軸型風力発電装置１２を設置することも
できる。この場合にも、風力発電装置１２の発電効率が
向上するなどの効果がある。更に、上述の実施形態では
直線翼１６が一段の垂直軸型風車１５を使用したが、二
段以上の直線翼１６を有する垂直軸型風車、或いはこれ
以外の各種の垂直軸型風車を使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る風力
発電方法によれば、建築物の隅角部、隣接する建築物同
士の間又はその近傍に配置した垂直軸型風車装置によっ
て発電するので、風力が強くなる場所で発電することが
でき、発電効率を上げることができる。
発電方法によれば、建築物の隅角部、隣接する建築物同
士の間又はその近傍に配置した垂直軸型風車装置によっ
て発電するので、風力が強くなる場所で発電することが
でき、発電効率を上げることができる。
【００２２】また、本発明の風力発電装置を取り付けた
建築物によれば、垂直軸型風力発電層が低騒音なので環
境的に有利であると共に、高耐久性なので信頼性も向上
する。更に、建築物の隅角部に配置された風力発電装置
によって、風の運動エネルギーが電気エネルギーに変換
されるので、風が弱められると共に、風力発電装置のロ
ータ効果によって風が建築物に再付着して流れることに
より剥離流が抑制されるため、建築物の振動を大幅に抑
制することができる。
建築物によれば、垂直軸型風力発電層が低騒音なので環
境的に有利であると共に、高耐久性なので信頼性も向上
する。更に、建築物の隅角部に配置された風力発電装置
によって、風の運動エネルギーが電気エネルギーに変換
されるので、風が弱められると共に、風力発電装置のロ
ータ効果によって風が建築物に再付着して流れることに
より剥離流が抑制されるため、建築物の振動を大幅に抑
制することができる。
【図１】本発明に係る風力発電装置を取り付けた建築物
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明に係る垂直軸型風力発電装置を示す図で
ある。
ある。
【図３】図１のＡ矢視図である。
【図４】本発明に係る風力発電方法を説明する図であ
る。
る。
【図５】本発明に係る風力発電方法を説明する図であ
る。
る。
【図６】本発明に係る風力発電方法の別の実施形態を示
す図である。
す図である。
１０ 建築物 １１ 凹部 １２ 垂直軸型風力発電装置 １４ 発電機 １５ 垂直軸型風車 １６ 直線翼
フロントページの続き (72)発明者 丸山 勇祐 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H078 AA08 AA11 AA31 BB11 BB12 BB15 CC02 CC22
Claims (3)
- 【請求項１】 建築物の隅角部、隣接する建築物同士の
間又はその近傍に配置した垂直軸型風力発電装置によっ
て発電することを特徴とする風力発電方法。 - 【請求項２】 前記垂直軸型風力発電装置の直線翼を風
の通路に配置したことを特徴とする請求項１に記載の風
力発電方法。 - 【請求項３】 隅角部に凹部を設け、前記凹部内に垂直
軸型風力発電装置を取り付けたことを特徴とする風力発
電装置を取り付けた建築物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290771A JP2002098037A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 風力発電方法及び風力発電装置を取り付た建築物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290771A JP2002098037A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 風力発電方法及び風力発電装置を取り付た建築物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002098037A true JP2002098037A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18773947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000290771A Pending JP2002098037A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 風力発電方法及び風力発電装置を取り付た建築物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002098037A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009209728A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Takenaka Komuten Co Ltd | 振動制御装置 |
| WO2009126533A2 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-15 | Ohle Ernest L | Building-based wind cylinder installation |
| DE102009033628B4 (de) * | 2008-10-11 | 2014-07-31 | Danger Möricke | Gebäudebasierter, kompakter, Windgenerator im Vertikal-Axial-Betrieb |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173572A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-25 | Hitachi Ltd | Building equipped with wind power generator |
| JPH05340339A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 風力発電装置 |
| JPH11193773A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Takenaka Komuten Co Ltd | 建築物の配置及び形状を利用した風力発電施設とその風力発電方法 |
| JP2001193631A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-17 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 風力発電装置 |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000290771A patent/JP2002098037A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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