JP2002276531A - 上昇気流型風力発電装置 - Google Patents
上昇気流型風力発電装置Info
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- air suction
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境に影響を及ぼすことなく、安定した電力
の供給を行う。 【解決手段】 地上より上方に起立して設けられ下部よ
り上方に上昇気流を発生させる筒体２と、その筒体２の
下端部に接続され順次下方に臨んで拡径された漏斗状の
外気吸引口３と、その外気吸引口３内に設けられた発電
機６用の回転翼７と、その回転翼７より吸引される外気
ａの下流側となる上記筒体２内に吸引される外気ａを加
熱して上昇気流を高める外気加熱手段１１と、上記外気
吸引口３に設けられ外気ａを上記筒体２の軸方向に沿っ
て折り返させて外気吸引口３に導入する外気導入手段５
とを備えた。
の供給を行う。 【解決手段】 地上より上方に起立して設けられ下部よ
り上方に上昇気流を発生させる筒体２と、その筒体２の
下端部に接続され順次下方に臨んで拡径された漏斗状の
外気吸引口３と、その外気吸引口３内に設けられた発電
機６用の回転翼７と、その回転翼７より吸引される外気
ａの下流側となる上記筒体２内に吸引される外気ａを加
熱して上昇気流を高める外気加熱手段１１と、上記外気
吸引口３に設けられ外気ａを上記筒体２の軸方向に沿っ
て折り返させて外気吸引口３に導入する外気導入手段５
とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高さ方向に延びる
筒体の内部を上昇する気流を利用して発電を行う上昇気
流型風力発電装置に関するものである。
筒体の内部を上昇する気流を利用して発電を行う上昇気
流型風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に採用されている発電装置は、火力
発電装置、原子力発電装置、風力発電装置等がある。従
来の火力発電では燃料等のエネルギー問題や環境問題が
あり、また、原子力発電では環境問題がある等、様々な
問題を有している。
発電装置、原子力発電装置、風力発電装置等がある。従
来の火力発電では燃料等のエネルギー問題や環境問題が
あり、また、原子力発電では環境問題がある等、様々な
問題を有している。
【０００３】そこで、近年では自然エネルギーを利用
し、且つ環境に及ぼす影響が少ない風力発電が注目され
ている。
し、且つ環境に及ぼす影響が少ない風力発電が注目され
ている。
【０００４】従来の一般的な風力発電装置は、地上に立
設されたポールの頂部に巨大なプロペラが設けられてお
り、風力でプロペラを回転させて、その動力を利用して
発電するようになっているものが多い。
設されたポールの頂部に巨大なプロペラが設けられてお
り、風力でプロペラを回転させて、その動力を利用して
発電するようになっているものが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の風力発電
装置では、発電量が風力に大きく影響され、特に、無風
の場合には発電ができなく、安定した電力の供給が行え
ないといった問題があった。
装置では、発電量が風力に大きく影響され、特に、無風
の場合には発電ができなく、安定した電力の供給が行え
ないといった問題があった。
【０００６】そこで、本発明は上記問題を解決すべく案
出されたものであり、その目的は、環境に影響を及ぼす
ことなく、且つ安定した電力の供給を行うことができる
発電装置を提供することにある。
出されたものであり、その目的は、環境に影響を及ぼす
ことなく、且つ安定した電力の供給を行うことができる
発電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく、
本発明は、地上より上方に起立して設けられ下部より上
方に上昇気流を発生させる筒体と、その筒体の下端部に
接続され順次下方に臨んで拡径された漏斗状の外気吸引
口と、その外気吸引口内に設けられた発電機用の回転翼
と、その回転翼より吸引される外気の下流側となる上記
筒体内に吸引される外気を加熱して上昇気流を高める外
気加熱手段と、上記外気吸引口に設けられ外気を上記筒
体の軸方向に沿って折り返させて外気吸引口に導入する
外気導入手段とを備えたものである。
本発明は、地上より上方に起立して設けられ下部より上
方に上昇気流を発生させる筒体と、その筒体の下端部に
接続され順次下方に臨んで拡径された漏斗状の外気吸引
口と、その外気吸引口内に設けられた発電機用の回転翼
と、その回転翼より吸引される外気の下流側となる上記
筒体内に吸引される外気を加熱して上昇気流を高める外
気加熱手段と、上記外気吸引口に設けられ外気を上記筒
体の軸方向に沿って折り返させて外気吸引口に導入する
外気導入手段とを備えたものである。
【０００８】そして、上記筒体が、円筒状に形成される
と共に、上記外気吸引口の上端から上方に向かうにつれ
てその径が大きくなるように形成されたものが好まし
い。
と共に、上記外気吸引口の上端から上方に向かうにつれ
てその径が大きくなるように形成されたものが好まし
い。
【０００９】さらに、上記回転翼が、上記外気吸引口の
上端近傍に配置されたものが好ましい。
上端近傍に配置されたものが好ましい。
【００１０】また、上記外気導入手段が、上記外気吸引
口の下部に所定の間隔を空けて設けられたボール状の凹
部であるものが好ましい。
口の下部に所定の間隔を空けて設けられたボール状の凹
部であるものが好ましい。
【００１１】さらに、上記外気加熱手段が、上記外気吸
引口の下端からその外気吸引口と上記筒体を合わせた高
さの１／５以下の部分で且つ上記凹部の上端よりも下方
に設けられたものが好ましい。
引口の下端からその外気吸引口と上記筒体を合わせた高
さの１／５以下の部分で且つ上記凹部の上端よりも下方
に設けられたものが好ましい。
【００１２】また、上記外気加熱手段が、上記筒体の内
周面に沿ってその接線方向に熱風を導入する発熱器であ
るものが好ましい。
周面に沿ってその接線方向に熱風を導入する発熱器であ
るものが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
図面に従って説明する。
【００１４】図１は本発明に係る上昇気流型風力発電装
置の好適な実施の形態を示した断面図、図２は外気加熱
手段を示した垂直方向断面図、図３は外気加熱手段を示
した水平方向断面図である。
置の好適な実施の形態を示した断面図、図２は外気加熱
手段を示した垂直方向断面図、図３は外気加熱手段を示
した水平方向断面図である。
【００１５】まず、本発明に係る上昇気流型風力発電装
置の構成について説明する。
置の構成について説明する。
【００１６】図１に示すように、係る上昇気流型風力発
電装置１は、地上より上方に起立して設けられ下部より
上方に上昇気流を発生させる筒体２を有している。この
筒体２は円筒状に形成されている。その筒体２の下端部
には順次下方に臨んで拡径された漏斗状の外気吸引口３
が接続されている。筒体２は、外気吸引口３の上端の最
も径が小さい部分から上方に向かうにつれてその径が徐
々に大きくなるように形成されている。なお、高さ方向
距離に対する拡径の比率は、下部の外気吸引口３の方が
大きい。
電装置１は、地上より上方に起立して設けられ下部より
上方に上昇気流を発生させる筒体２を有している。この
筒体２は円筒状に形成されている。その筒体２の下端部
には順次下方に臨んで拡径された漏斗状の外気吸引口３
が接続されている。筒体２は、外気吸引口３の上端の最
も径が小さい部分から上方に向かうにつれてその径が徐
々に大きくなるように形成されている。なお、高さ方向
距離に対する拡径の比率は、下部の外気吸引口３の方が
大きい。
【００１７】外気吸引口３には、外気を筒体２の軸方向
に沿って折り返させて外気吸引口３に導入する外気導入
手段５が設けられている。この外気導入手段５は外気吸
引口３の下端の周縁部４と所定の間隔をあけて設けら
れ、且つ外気吸引口３とその上部の筒体２を所定高さを
有するボール状乃至球面状の凹部材によって構成されて
いる。
に沿って折り返させて外気吸引口３に導入する外気導入
手段５が設けられている。この外気導入手段５は外気吸
引口３の下端の周縁部４と所定の間隔をあけて設けら
れ、且つ外気吸引口３とその上部の筒体２を所定高さを
有するボール状乃至球面状の凹部材によって構成されて
いる。
【００１８】外気吸引口３の内部には、発電機６に接続
される回転翼７が筒体２と同心で設けられている。回転
翼７は、外気吸引口３の上端の筒体２の内部の最も径の
小さい部分に配置されている。回転翼７の回転軸８は、
下方に延びて外気導入手段５を貫通して、発電機６に接
続されている。
される回転翼７が筒体２と同心で設けられている。回転
翼７は、外気吸引口３の上端の筒体２の内部の最も径の
小さい部分に配置されている。回転翼７の回転軸８は、
下方に延びて外気導入手段５を貫通して、発電機６に接
続されている。
【００１９】筒体２には、その内部に吸引される外気を
加熱して上昇気流を高める外気加熱手段１１が設けられ
ている。外気加熱手段１１は、回転翼７よりも上部で、
且つ外気吸引口３の下端から、外気吸引口３と筒体２を
合わせたその高さｈの１／５以下の部分に設けられてい
る。また、外気加熱手段１１は、外気導入手段５の上端
よりも下方に配置されている。
加熱して上昇気流を高める外気加熱手段１１が設けられ
ている。外気加熱手段１１は、回転翼７よりも上部で、
且つ外気吸引口３の下端から、外気吸引口３と筒体２を
合わせたその高さｈの１／５以下の部分に設けられてい
る。また、外気加熱手段１１は、外気導入手段５の上端
よりも下方に配置されている。
【００２０】図２及び図３に示すように、外気加熱手段
１１は、筒体２の内周面１２に沿ってその接線方向に熱
風を導入する発熱器にて構成されている。この発熱器は
例えば、横向きに燃焼させて加熱するバーナ１４にて構
成されている。バーナ１４は、筒体２の側部に配置さ
れ、その炎が筒体２の内周面１２に沿うように、略円周
接線上に配置された炎通路１５に対向している。バーナ
１４の下部には、筒体２に繋がる燃焼空気取込パイプ１
６が接続されている。
１１は、筒体２の内周面１２に沿ってその接線方向に熱
風を導入する発熱器にて構成されている。この発熱器は
例えば、横向きに燃焼させて加熱するバーナ１４にて構
成されている。バーナ１４は、筒体２の側部に配置さ
れ、その炎が筒体２の内周面１２に沿うように、略円周
接線上に配置された炎通路１５に対向している。バーナ
１４の下部には、筒体２に繋がる燃焼空気取込パイプ１
６が接続されている。
【００２１】なお、本実施の形態では、外気加熱手段１
１である発熱器として、バーナ１４が設けられている
が、これに限られるものではない。例えば、廃熱導入手
段や電気ヒータ等、他の加熱手段であってもよい。
１である発熱器として、バーナ１４が設けられている
が、これに限られるものではない。例えば、廃熱導入手
段や電気ヒータ等、他の加熱手段であってもよい。
【００２２】また、本実施の形態では、外気吸引口３の
上端部から、筒体２が上方に向かうにつれてその径が徐
々に大きくなるように形成されているが、外気吸引口３
の上端部から筒体２の上端までが同径で形成されたもの
であってもよい。
上端部から、筒体２が上方に向かうにつれてその径が徐
々に大きくなるように形成されているが、外気吸引口３
の上端部から筒体２の上端までが同径で形成されたもの
であってもよい。
【００２３】次に、上記構成による上昇気流型風力発電
装置１の作用を説明する。
装置１の作用を説明する。
【００２４】筒体２の下部に設けられた外気吸引口３に
は、外気ａが外気導入手段５によって筒体２の軸方向に
沿って流れて折り返されて導入される。特に、外気ａ
は、外気導入手段５の球面状の凹部の内面に沿って、筒
体２内に、筒体２の軸方向から導かれて折り返されると
共に、旋回して外気吸引口３に導かれることとなり、所
謂、外気ａの流れは曲線で且つらせん状となり、運動エ
ネルギーのロスを抑えることができる。
は、外気ａが外気導入手段５によって筒体２の軸方向に
沿って流れて折り返されて導入される。特に、外気ａ
は、外気導入手段５の球面状の凹部の内面に沿って、筒
体２内に、筒体２の軸方向から導かれて折り返されると
共に、旋回して外気吸引口３に導かれることとなり、所
謂、外気ａの流れは曲線で且つらせん状となり、運動エ
ネルギーのロスを抑えることができる。
【００２５】そして、その外気ａは、筒体２の下部に接
続された外気吸引口３が漏斗状に形成されていることに
よって、外気吸引口３に沿って流れて圧縮され、さらに
圧力が高くなる。
続された外気吸引口３が漏斗状に形成されていることに
よって、外気吸引口３に沿って流れて圧縮され、さらに
圧力が高くなる。
【００２６】また、漏斗状の外気吸引口３を形成したこ
とによって、より多くの外気ａを取り入れることができ
ると共に、回転翼７の設置スペースが確保される。
とによって、より多くの外気ａを取り入れることができ
ると共に、回転翼７の設置スペースが確保される。
【００２７】その後、筒体２内に流れた外気ａは、上部
へと吸引されて流れる。このとき、外気加熱手段１１で
高圧の外気ａを加熱するので、外気ａの加速度が増大
し、その外気ａは筒体２の内周面１２に沿って上部に向
かって竜巻の如く高速でらせん状に流れて旋回流が発生
して、上昇気流が高められる。
へと吸引されて流れる。このとき、外気加熱手段１１で
高圧の外気ａを加熱するので、外気ａの加速度が増大
し、その外気ａは筒体２の内周面１２に沿って上部に向
かって竜巻の如く高速でらせん状に流れて旋回流が発生
して、上昇気流が高められる。
【００２８】このとき、外気加熱手段１１は、外気導入
手段５の上端よりも下方に配置されているので、高圧の
ままの外気ａを加熱することとなり、爆発的な加速度が
生じて、流速が増大する。
手段５の上端よりも下方に配置されているので、高圧の
ままの外気ａを加熱することとなり、爆発的な加速度が
生じて、流速が増大する。
【００２９】また、本発明では、回転翼７を、筒体２の
最も径の小さい部分に配置したことによって、その部分
の外気ａの流速が早く、回転翼７を高速で回転させるこ
とができ、最も効率的に発電を行うことができる。
最も径の小さい部分に配置したことによって、その部分
の外気ａの流速が早く、回転翼７を高速で回転させるこ
とができ、最も効率的に発電を行うことができる。
【００３０】本発明では、外気加熱手段１１の加熱量は
僅かでよいので、火力発電のように環境に影響を及ぼす
ことはなく、またエネルギーの消費量は少なくて済む。
さらに風力の影響を受けずに、常に安定した電力の供給
が行える。
僅かでよいので、火力発電のように環境に影響を及ぼす
ことはなく、またエネルギーの消費量は少なくて済む。
さらに風力の影響を受けずに、常に安定した電力の供給
が行える。
【００３１】なお、本実施の形態では、外気導入手段５
はボール状の凹部材によって構成されているが、これに
限られるものではなく、例えば、地面に半球状に掘られ
た穴であってもい。また、外気導入手段５となるボール
状或いは球面状の凹部の内面に、図１中、破線にて示す
ように、外気吸引口３に導入される外気ａに一方向に旋
回流を与える翼２１を設けてもよい。
はボール状の凹部材によって構成されているが、これに
限られるものではなく、例えば、地面に半球状に掘られ
た穴であってもい。また、外気導入手段５となるボール
状或いは球面状の凹部の内面に、図１中、破線にて示す
ように、外気吸引口３に導入される外気ａに一方向に旋
回流を与える翼２１を設けてもよい。
【００３２】本発明の上昇気流型風力発電装置１は、外
気導入手段５の凹部が大きければ大きいほど、多くのエ
ネルギーを得ることができる。
気導入手段５の凹部が大きければ大きいほど、多くのエ
ネルギーを得ることができる。
【００３３】さらに、筒体２の高さを５０ｍを越えるも
のとすれば、外気加熱手段１１を無くすか、或いは加熱
量を小さくするかしても、上記実施の形態のものと同様
の作用効果を得ることができる。
のとすれば、外気加熱手段１１を無くすか、或いは加熱
量を小さくするかしても、上記実施の形態のものと同様
の作用効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、環境に影
響を及ぼすことなく、且つ風力に影響されずに、効率的
で安定した電力の供給を行うことができるといった優れ
た効果を発揮する。
響を及ぼすことなく、且つ風力に影響されずに、効率的
で安定した電力の供給を行うことができるといった優れ
た効果を発揮する。
【図１】本発明に係る上昇気流型風力発電装置の好適な
実施の形態を示した断面図である。
実施の形態を示した断面図である。
【図２】外気加熱手段を示した垂直方向断面図である。
【図３】外気加熱手段を示した水平方向断面図である。
１ 上昇気流型風力発電装置 ２ 筒体 ３ 外気吸引口 ５ 外気導入手段 ６ 発電機 ７ 回転翼 １１ 外気加熱手段 １２ （筒体の）内周面 １４ バーナ（発熱器） ａ 外気 ｈ （外気吸引口と筒体を合わせた）高さ
Claims (6)
- 【請求項１】 地上より上方に起立して設けられ下部よ
り上方に上昇気流を発生させる筒体と、その筒体の下端
部に接続され順次下方に臨んで拡径された漏斗状の外気
吸引口と、その外気吸引口内に設けられた発電機用の回
転翼と、その回転翼より吸引される外気の下流側となる
上記筒体内に吸引される外気を加熱して上昇気流を高め
る外気加熱手段と、上記外気吸引口に設けられ外気を上
記筒体の軸方向に沿って折り返させて外気吸引口に導入
する外気導入手段とを備えたことを特徴とする上昇気流
型風力発電装置。 - 【請求項２】 上記筒体が、円筒状に形成されると共
に、上記外気吸引口の上端から上方に向かうにつれてそ
の径が大きくなるように形成された請求項１記載の上昇
気流型風力発電装置。 - 【請求項３】 上記回転翼が、上記外気吸引口の上端近
傍に配置された請求項１または２いずれかに記載の上昇
気流型風力発電装置。 - 【請求項４】 上記外気導入手段が、上記外気吸引口の
下部に所定の間隔を空けて設けられたボール状の凹部で
ある請求項１から３いずれかに記載の上昇気流型風力発
電装置。 - 【請求項５】 上記外気加熱手段が、上記外気吸引口の
下端からその外気吸引口と上記筒体を合わせた高さの１
／５以下の部分で且つ上記凹部の上端よりも下方に設け
られた請求項４記載の上昇気流型風力発電装置。 - 【請求項６】 上記外気加熱手段が、上記筒体の内周面
に沿ってその接線方向に熱風を導入する発熱器である請
求項１から５いずれかに記載の上昇気流型風力発電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078017A JP2002276531A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 上昇気流型風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001078017A JP2002276531A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 上昇気流型風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002276531A true JP2002276531A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=18934690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001078017A Pending JP2002276531A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 上昇気流型風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002276531A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100736557B1 (ko) * | 2004-02-28 | 2007-07-11 | 전봉한 | 태풍 타워 구조 |
| KR101016321B1 (ko) | 2008-08-11 | 2011-02-22 | 주식회사 포스코 | 폐 스팀을 이용한 발전장치 |
| WO2011062355A1 (ko) * | 2009-11-17 | 2011-05-26 | (주)인사이드밸류 | 인공 구조물 상하에 발생하는 기압차를 유도하거나 이용하기 위한 인공 구조물 상향 설치 배관 |
| KR101237535B1 (ko) * | 2012-06-15 | 2013-02-26 | 주식회사 키미 | 풍향전환 풍력 발전기 |
| JP2013117183A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Hiroshi Watanabe | 筒体内上昇気流発電装置 |
| US8572965B2 (en) | 2008-02-06 | 2013-11-05 | Ihi Corporation | High-temperature radiator storage yard generating apparatus |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001078017A patent/JP2002276531A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100736557B1 (ko) * | 2004-02-28 | 2007-07-11 | 전봉한 | 태풍 타워 구조 |
| US8572965B2 (en) | 2008-02-06 | 2013-11-05 | Ihi Corporation | High-temperature radiator storage yard generating apparatus |
| KR101016321B1 (ko) | 2008-08-11 | 2011-02-22 | 주식회사 포스코 | 폐 스팀을 이용한 발전장치 |
| WO2011062355A1 (ko) * | 2009-11-17 | 2011-05-26 | (주)인사이드밸류 | 인공 구조물 상하에 발생하는 기압차를 유도하거나 이용하기 위한 인공 구조물 상향 설치 배관 |
| JP2013117183A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Hiroshi Watanabe | 筒体内上昇気流発電装置 |
| KR101237535B1 (ko) * | 2012-06-15 | 2013-02-26 | 주식회사 키미 | 풍향전환 풍력 발전기 |
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