JP2005113508A - Windbreak plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビルの屋上や道路等に設置して、吹き付ける風の影響を和らげる防風板に関するものである。 The present invention relates to a windbreak plate that is installed on a rooftop of a building, a road, or the like to relieve the influence of blowing wind.
従来、道路等に設置して吹きつける風の影響を和らげる防風板には、単なる遮蔽板状のものや、図6の様に斜めの板で風向きを変えるものが見かけられる。単なる遮蔽板では、風を遮ってくれる効果はあるが、台風時のような強い風では、遮蔽板を余程頑丈に作らないと倒壊してしまう。図6は従来例の防風板61であって、斜めに設置された複数の板62が風向きに対して斜めになっているので、板62に直角に当たる風の力は、水平軸からの板62の傾きをθとすれば、風の力は、sinθ倍になり、例えば、θが45°、30°では、各々約0.70倍、0.5倍となり、板62が受ける風圧を緩和できる。しかしながら、図のように、風が板62を通過した後には、裏板63が無い場合は、そのまま、防風板61の後ろに風が通過して、後ろに存在するものに風の影響を与える。風の影響をなくすには、防風板61の後ろに裏板63を設けて、風の通路を作り、風を上向きに逃がし、防風板61の裏側に風の影響が出ないようにする必要がある。しかし、図6の様に、裏板63が垂直に設置してある場合には、風が裏板63に直角にあたるので、強い風対策として、防風板61を頑丈に作る必要がある。
本発明が解決しようとする課題は、強い風に対して極端な強度を必要とせず、防風板の背後に存在する物体にも風の影響を与えない防風板、すなわち、従来品の欠点を克服した防風板を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to overcome the drawbacks of windshields that do not require extreme strength against strong winds and do not affect the wind existing on the objects behind the windshield, that is, conventional products. Is to provide a windshield.
本発明は、防風板の風を受ける面に傾斜をもたせ、風が傾斜面に沿って斜め上方に移動して、防風板のほぼ上側先端に抜けるように構成したものである。
請求項1記載の発明は、防風板であって、風を通過させる通過穴を有し、且つ風を斜め上方に誘導する傾斜板と、ほぼ前記の傾斜板に沿って配置された裏板とを有し、前記傾斜板及び前記裏板の間に設けられた通過路を、前記通過穴を通過した風を前記防風板のほぼ上側端に誘導する様に構成したことを特徴とする。
The present invention is configured such that the wind receiving surface of the windbreak plate is inclined so that the wind moves obliquely upward along the inclined surface and exits to a substantially upper end of the windbreak plate.
The invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の防風板において、前記の傾斜板の水平軸からの傾斜角は、30°〜75°であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the windbreak plate according to the first aspect, an inclination angle of the inclined plate from the horizontal axis is 30 ° to 75 °.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の防風板において、前記通過穴及び前記通過路の少なくとも一つに、垂直軸型風車及び水平軸型風車の少なくとも一方を配置したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the windbreak plate according to the first or second aspect, at least one of a vertical axis type wind turbine and a horizontal axis type wind turbine is disposed in at least one of the passage hole and the passage. It is characterized by.
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の防風板において、
前記風車は、風の速度を減速する減速器を有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the windbreak plate according to any one of the first to third aspects,
The windmill includes a speed reducer that reduces the speed of the wind.
請求項5記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の防風板において、
前記減速器は、トルクの大きい前記風車自体か、又はトルクの大きい前記風車以外の物体であって、前記風車の流体エネルギーを熱に変換する熱変換器か、又は前記風車の流体エネルギーを電力に変換する発電機であることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the windbreak plate according to any one of
The speed reducer is the wind turbine itself having a large torque or an object other than the wind turbine having a large torque, and is a heat converter that converts the fluid energy of the wind turbine into heat, or the fluid energy of the wind turbine is used as electric power. It is the generator to convert.
請求項6記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の防風板において、
前記減速器は、前記風車毎に付設されるか、又は複数の前記風車毎に1つ付設されることを特徴とする。
The invention according to
The speed reducer may be attached to each wind turbine or may be attached to each of the plurality of wind turbines.
請求項7記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の防風板において、前記通過穴に風の速度を減速する刷毛状の糸状集合体を有することを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the windbreak plate according to the first or second aspect, wherein the passage hole has a brush-like thread-like assembly that reduces a wind speed.
請求項8記載の発明は、防風板であって、風を斜め方向で、且つ前記防風板のほぼ上側端に誘導する傾斜板を有することを特徴とする。 The invention described in claim 8 is a windbreak plate, characterized in that it has an inclined plate that guides the wind in an oblique direction to the upper end of the windbreak plate.
請求項9記載の発明は、請求項8記載の防風板において、前記の傾斜板の水平軸からの傾斜角は、30°〜75°であることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the windbreak plate according to claim 8, wherein an inclination angle of the inclined plate from the horizontal axis is 30 ° to 75 °.
以上の様に構成されているので、傾斜面に直角に受ける力は、風の力のsinθに緩和されるのに加えて、風は上向きに排出されるので、防風板の背後には直接の風が当たらない。更に、風車部による風の流体エネルギーの吸収により大きな減速の効果が期待される。 Since it is configured as described above, the force received at right angles to the inclined surface is relaxed by the wind force sin θ, and in addition, the wind is discharged upward, so that there is no direct behind the windbreak plate. The wind does not hit. Furthermore, a large deceleration effect is expected due to absorption of wind fluid energy by the wind turbine unit.
以下、本発明について説明する。吹き寄せる風の向きに対して、直角な面の面積に比べ、それ以上大きな面積を有する傾斜面で風を斜め上方に誘導する。ここで、傾斜面の水平軸からの傾斜角をθとする。多くの風が水平方向に吹いているので、風の方向から傾斜面が上に傾斜角θだけ傾いていると見てよい。更に傾斜面の通過穴を通過する風を、背後にそのまま出さずに、斜めの通過路で防風板のほぼ上側端に誘導し、更に好ましくは、傾斜面の穴又は、通過路に風車を設けて風の速度を減速する構成が、本発明を実施する最良の形態である。以下、実施態様を挙げ説明する。 The present invention will be described below. The wind is directed obliquely upward on an inclined surface having an area larger than the area of a surface perpendicular to the direction of the wind that blows. Here, the inclination angle from the horizontal axis of the inclined surface is defined as θ. Since many winds are blowing in the horizontal direction, it can be seen that the inclined surface is inclined upward by an inclination angle θ from the wind direction. Further, the wind passing through the passage hole in the inclined surface is guided to the substantially upper end of the windbreak plate through an oblique passage route without leaving it as it is, and more preferably a windmill is provided in the hole or passage passage in the inclined surface. The configuration for reducing the wind speed is the best mode for carrying out the present invention. Hereinafter, embodiments will be described.
図1は、本発明による、防風板の一実施態様を示す図である。防風板101には、矢印の線102により示すように、風が吹き付けている。防風板101には、風に直角な面
103に比べ、大きな面積で傾斜面(傾斜角θ)を有する傾斜板104があり、風は、この傾斜板104に当たったあと、傾斜板104の面に沿って上方に誘導される。傾斜板104の受ける風の力は、直角に受けるよりsinθ倍となって緩和される。更に傾斜板104には、通過穴105が設けられていて、そこを通過した風は、傾斜板104と傾斜した裏板106の間の通過路107を通って、通過路107の上側開口部108から上方に排出される。従って、防風板の背後に存在する物体に直接風の当たることは回避される。更に、通過路107の下部に、防風板の背後に開いた下部穴109を付設した場合には、通過路107を流れる風の動きに対応して下部穴109から空気が吸い込まれ、通過路107での風の流れが円滑になる。傾斜板104は、風から受ける力を小さくするために、傾斜角θが小さい方がよいが、0度(水平)に近くなると、風を遮って誘導する部分がなくなるため、好ましくは、30°〜75°の範囲がよい。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a windbreak plate according to the present invention. Wind is blown onto the windbreak plate 101 as indicated by the arrow line 102. The windbreak plate 101 has an inclined plate 104 having a large area and an inclined surface (inclination angle θ) as compared with the surface 103 perpendicular to the wind. After the wind hits the inclined plate 104, the surface of the inclined plate 104 is provided. Is guided upward along the line. The wind force received by the inclined plate 104 is relaxed by sin θ times that received at a right angle. Further, the inclined plate 104 is provided with a passage hole 105, and the wind passing through the passage hole 105 passes through the passage 107 between the inclined plate 104 and the inclined back plate 106 and passes through the upper opening 108 of the passage 107. From above. Therefore, it is possible to avoid direct hitting of an object existing behind the windbreak plate. Further, when a lower hole 109 opened behind the windbreak plate is attached to the lower part of the passageway 107, air is sucked from the lower hole 109 corresponding to the movement of the wind flowing through the passageway 107, and the passageway 107 The flow of wind in is smooth. The inclined plate 104 should have a small inclination angle θ in order to reduce the force received from the wind. However, when the inclination plate is close to 0 degrees (horizontal), there is no portion to guide and block the wind. A range of ~ 75 ° is preferred.
図2は、本発明の別の実施態様を示す図である。2−bは、全体を示し、図1の通過穴105の部分に風車201が付いている。矢印aから見た断面が2−aであり、この例では、垂直軸型の風車である。曲面を持った二枚の羽根202が風を受けて、回転軸203の周りに回転する。穴を通過穴205を通過した風は傾斜した通過路207を通って、上方に流れる。風車201は水平軸型の風車でもよい。風車201は、風を受けて回転し、風の流体エネルギーを吸収して減速する。風車を駆動するトルクが大きければ、風車の出力が増加するので、風の強さが緩和される。ここでは、風車201を付けた例を示したが、風車の代わりに弾力性のある刷毛状の糸状集合体(例えば刷毛)を通過穴205に付けて、風を遮るのも減速効果が得られる。
FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention. 2-b shows the whole, and a windmill 201 is attached to the passage hole 105 in FIG. The cross section viewed from the arrow a is 2-a, and in this example, it is a vertical axis type windmill. Two
図3は、本発明の別の実施態様を示す図である。図2の風車付きの防風板に風の減速を促進する減速器が付いている。3−aに示すのは、減速器310が風車301の各々に付いている場合であり、3−bに示すのは、複数の風車ごとに1個の減速器310が付設され、ベルト311等で接続されている場合である。減速器310は、例えば、トルクの大きな重量物、風の流体エネルギーを摩擦として熱に変換するものでもよいし、電気に変換する発電機でもよい。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. A windshield plate with a windmill shown in FIG. 2 is provided with a speed reducer that promotes wind deceleration. 3-a shows a case where a
以上の実施態様では、通過穴のあいた傾斜板を通過した風が通過する通過路を有するものであったが、これに比較すると、効果が少し劣るが、本発明の変形例として、風が防風板の裏側に存在する物体に当たらずに防風板への風の影響も緩和できる簡便な構造として、通過穴が開いていない傾斜板のみの防風板が考えられる。図4が本発明の別の実施態様を示す例である。風は、傾斜板404に沿って斜め上方に流れるが、上端では風向きが上向きから横向きに変わるので、上向きの風向にならないのが、少し欠点であるが、構造が簡単なのが利点である。好ましい傾斜角は、以上の実施例と同じく、30°〜75°が適当である。
In the above embodiment, it has a passage through which the wind that has passed through the inclined plate with a passage hole passes, but the effect is slightly inferior to this, but as a modification of the present invention, the wind is windproof. As a simple structure that can alleviate the influence of the wind on the windbreak plate without hitting an object existing on the back side of the plate, a windbreak plate having only an inclined plate with no through holes is conceivable. FIG. 4 is an example showing another embodiment of the present invention. Although the wind flows obliquely upward along the
以上のような防風板は、図5の様にビルの屋上の周辺に設置されれば、緑化された樹木へ当たる風を緩和することができる。又、吹きさらしの道路に設置すれば、車にあたる横風を緩和することができる。また、発電機が付いたものでは、電力を利用することも可能となる。 If the windbreak plate as described above is installed in the vicinity of the roof of the building as shown in FIG. 5, it is possible to alleviate the wind hitting the tree that has been greened. Moreover, if it installs on a wind-swept road, the crosswind which hits a car can be relieved. In addition, if a generator is attached, it is possible to use electric power.
62 板、 63 裏板
61、101 防風板、 102 風の流れを示す矢印の線
103 風に直角な面
104、404 傾斜板、 105 通過穴、 106 傾斜した裏板
107、207 通過路
108 上側開口部、109 下部穴
201、301 風車、 202 羽根、 203 回転軸、 205 通過穴、
310 減速器、 311 ベルト
62 Plate, 63 Back plate 61, 101 Windproof plate, 102 Arrow line indicating wind flow 103 Surface perpendicular to wind
104, 404 inclined plate, 105 passage hole, 106 inclined back plate 107, 207 passage 108 upper opening, 109 lower hole 201, 301 windmill, 202 blade, 203 rotating shaft, 205 passage hole,
310 reducer, 311 belt
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