JP2005120923A - 風緩和装置 - Google Patents

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孝之 香高
Takeshi Kajimura
武志 梶村
Hirokazu Honma
博和 本間
Ichiro Yamashita
伊智朗 山下
Hitoshi Koyama
仁 児山
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Abstract

【課題】
地下通路や道路等の強い通過風を緩和して、通過する通行者や存在する物体に風による不快な又は不都合な影響をなくすための、風緩和装置を提供することである。
【解決手段】
直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、刷毛状の糸状集合体、又は風車を有し、前記糸状集合体の流体抵抗、又は前記風車自体のトルクが大きいことによる減速機能か、又は、前記風車以外の物体であって、前記風車に付設した減速機能を有するものにより前記風車の受ける風を緩和する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地下鉄や地下街、ビルの屋内の通路や道路等に設置して、通過する風の影響を緩和する風緩和装置に関するものである。
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、或るは、風の緩和装置には、単なる遮蔽板状のものや、多数の斜め板を集積したものが知られている。特許文献１では、図３の様に単なる防風板では無く、複数個の水平軸型風力発電機を平面に配置して、電力を得るものが示されている。図３では、基体３０１に開いた開口部３０２には、図示されていない発電部を有する水平軸型の風力発電機３０３が、複数個平面に集積されている。この出願では、今まで捨てられていた風のエネルギーを極力、エネルギーとして利用したい目的があるので、発電効率の良い水平軸型の風力発電機が使用されている。この発電機では、羽根の回転の軌跡である受風面が円形になるため、円形外の部分を通る風を円形部に誘導する風誘導構造３０５を設ける必要がある。そのため、通気部分の面積が少なくなる欠点がある。更に、水平軸型の風車は、風速が大きくなると、回転音が大きくなる欠点がある。風のエネルギーを必ずしも利用しない用途、すなわち、風の速度を緩和する目的には、風力発電機は必須ではなく、効率よく風のエネルギーを弱めるか、又は、風の向き自体を変えることが必須となる。
特開２００１−１９３６３４
本発明が解決しようとする課題は、地下通路や道路等の強い通過風を緩和して、通過する通行者や存在する物体に風による不快な又は不都合な影響をなくすための、風緩和装置を提供することである。
本発明は、風の通過部となる開口部面積を極力大きく取り、その開口部に風のエネルギーを減ずる減速機能を持たせたものである。その減速機能は、発電を行うことが必須ではないので、発電機は必ずしも必要ではなく、エネルギーを減ずるために、トルクの大きいものや、又は、風向きを変えるものがよい。特に、風の方向よる影響の少ない、垂直軸型の風車を使用することが好ましい。
請求項１記載の発明は、風緩和装置であって、直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、垂直軸型の風車を有し、前記風車自体のトルクが大きいことによる減速機能か、又は、前記風車以外の物体であって、前記風車に取り付けられ、前記風車の受ける風の流体エネルギーを熱に変換する熱変換器か、又は前記風車の受ける風の流体エネルギーを電力に変換する発電機の少なくとも一つによる減速機能により前記風車の受ける風を緩和することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の風緩和装置において、前記熱変換器又は、前記発電機は、前記風車の各々毎に付設されるか、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。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の風緩和装置において、前記熱変換器は、放熱を促進する放熱板又は熱交換器の少なくとも一つを有することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の風緩和装置において、前記発電機は、エネルギーを消費する負荷を有することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、風緩和装置であって、直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、水平軸型の風車を有し、前記風車自体のトルクが大きいことによる減速機能か、又は、前記風車以外の物体であって、前記風車に取り付けられ、前記風車の受ける風の流体エネルギーを熱に変換する熱変換器による減速機能により前記風車の受ける風を緩和することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の風緩和装置において、前記熱変換器は、前記風車の各々毎に付設されるか、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。
請求項７記載の発明は、請求項５又は請求項６記載の風緩和装置において、前記熱変換器は放熱を促進する放熱板又は熱交換器の少なくとも一つを有することを特徴とする。
請求項８記載の発明は、風緩和装置であって、直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、風を遮り、弾力性のある刷毛状の糸状集合体を有することによる減速機能により風を緩和することを特徴とする。
以上の様に構成されているので、通気面積を大きくとったままで、風のエネルギーを減ずることが出来て、又、風向きを分散させることが出来るので、有効に風を緩和することが可能である。
以下、本発明について説明する。風の通過する開口部の面積を広く取ることが出来るのは、矩形の開口部に、矩形の受風面積を有する垂直軸型の風車をつけた場合である。水平軸型でも良いが、通気面積と通過後の風向きが風の入射方向に同じなので、風を緩和する目的にはやや不利である。以下、実施例を用いて説明する。
図１は、本発明による、風緩和装置の一実施態様を示す図である。１−Ａ部は、斜視図であり、Ａ−Ａ線に沿って切った、ａ方向から見た断面の図が１−Ｂ部となっている。基体１０１には、矩形の通気用の開口部１０２が複数個有って、各々の開口部１０２には、垂直軸型の風車１０３が付設している。強い風がｂの方向から吹き付け、トルクの大きい風車１０３をｃ方向に回し、抜けた風は減速され、ｄ方向に抜ける。この時、トルクの大きい風車を回すのに風の流体エネルギーが奪われて、風の強さが緩和されるとともに、風向きが分散して、実質的に緩和が促進される。風向きを斜めに変える偏向板１０４を付設するのも効果がある。この図では、トルクの大きい風車自体が減速機能をしている。
図２は、本発明の別の実施態様を示す図である。基体２０１には、矩形の通気用の開口部２０２が複数個有って、各々の開口部２０２には、垂直軸型の風車２０３が付設している。以上は、図１と同様であるが、図２では、減速器２０４が、風車とは別に、付設してある。減速器２０４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。尚、複数の風車ごとに１個の減速器２０４が付設され、ベルト等で接続されていてもよい。図には示されていないが、減速器２０４で発生する熱を効率的に周辺に逃がすために、放熱板を設けたり、又は、熱交換器を付設したり、或いは、発電機により電気に変換し、配線で外部に導いて、外部で抵抗等のエネルギーを消費する負荷を駆動して、放熱することも有効である。
以上の例では、電力を利用しない機械的なものだけでは、長期の信頼性が良くなる。また、ここでは、風車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）を開口部に付けて、風を遮るのも減速効果が得られる。
以上のような風緩和装置は、地下通路や、地下鉄通路や、屋内通路、道路、ビルの屋上等に設置されれば、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。
本発明に係る風緩和装置の一実施態様を示す図である。 １−Ａ部のａ方向から見たＡ−Ａ断面部が１−Ｂ部分である。 本発明に係る風緩和装置の別の実施態様を示す図である。 従来の発電防風板の例を示す図である。
符号の説明
１０１、２０１、３０１ 基体
１０２、２０２、３０２ 開口部
１０３、２０３、３０３ 風車
１０４ 偏向板
２０４ 減速器
３０５ 風誘導構造

Claims (8)

  1. 風緩和装置であって、直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、垂直軸型の風車を有し、前記風車自体のトルクが大きいことによる減速機能か、又は、前記風車以外の物体であって、前記風車に取り付けられ、前記風車の受ける風の流体エネルギーを熱に変換する熱変換器か、又は前記風車の受ける風の流体エネルギーを電力に変換する発電機の少なくとも一つによる減速機能により前記風車の受ける風を緩和することを特徴とする風緩和装置。
  2. 前記熱変換器又は、前記発電機は、前記風車の各々毎に付設されるか、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請求項１記載の風緩和装置。
  3. 前記熱変換器は、放熱を促進する放熱板又は熱交換器の少なくとも一つを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の風緩和装置。
  4. 前記発電機は、エネルギーを消費する負荷を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の風緩和装置。
  5. 風緩和装置であって、直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、水平軸型の風車を有し、前記風車自体のトルクが大きいことによる減速機能か、又は、前記風車以外の物体であって、前記風車に取り付けられ、前記風車の受ける風の流体エネルギーを熱に変換する熱変換器による減速機能により前記風車の受ける風を緩和することを特徴とする風緩和装置。
  6. 前記熱変換器は、前記風車の各々毎に付設されるか、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請求項５記載の風緩和装置。
  7. 前記熱変換器は、放熱を促進する放熱板又は熱交換器の少なくとも一つを有することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の風緩和装置。
  8. 風緩和装置であって、直角な方向から風を受ける平面に通気用の開口部を有し、前記開口部には、風を遮り、弾力性のある刷毛状の糸状集合体を有することによる減速機能により風を緩和することを特徴とする風緩和装置。
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