JP2013213485A - 車道埋設型風力発電機 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は走行車体下部に発生する乱風圧(エアーリフト)現象を応用して特殊フアンを断続的に回転させ、発電及び蓄電行うことを本発明の課題としたものである
【解決手段】
車道面１に、クロスフローフアン２、小型発電機３、及び蓄電池４が内蔵されてなる埋設型風力発電機本体５を、車道面に埋設して、更に埋設した本体上部に通気フエンス６とチエッカプレート７を被せた車道埋設型風力発電機であって、その固定した車道埋設型風力発電機の上を、自動車が走行する過程で車体下部に自然発生する空気巻き込み乱風圧を、通気フエンス網から流入させて、クロスフローフアン２を断続的に回転させ、無動力で発電及び蓄電行うことを特徴とした車道埋設型風力発電機。
【選択図】 図４

Description

従来、風力発電機は、主に地上、海上、山間部等に多く設置されるものであるが、これまで車道に埋設する風力発電機は全く無かったものである。本発明は新たに車道面にクロスフローフアンと小型発電機、蓄電池等が内臓された風力発電機を埋設して、その上を自動車が走行する過程で発生する空気巻き込み乱風圧現象を利用し、無動力でフアンを回転させ発電蓄電行う方法を新たに考案したものである

東日本大震災後、原子力発電の危険性が大きな社会問題となっているため、発電は無公害発電方法に変換する傾向にある。最近太陽光発電、風力発電、ガス発電等の設置が盛んに行われているがいずれにせよ原子力発電に問題かあるかぎりわが国に於いては当分の間、電力不足に陥ることは予想されるものである

特許公開番号 ２０１１−１１７４００ 発明の名称 自動車用風力発電機ユニット 本特許文献の内容は自動車前部に小型風力発電機ユニットを搭載する発明であって、搭載した風力発電機自体が無動力で発電、蓄電を行うものではない 特許公開番号 ２００１−１８０３９７ 発明の名称 自動車の風力発電機 本特許文献内容は、自動車内部に小型風力発電機を搭載して、走行時に発生する風力によって発電行い、バッテリーの消耗を補助する目的に使用するものである

本発明が解決しようとする課題は、自動車が道路を走行する場合、車体下部に空気巻き込み現象が自然発生して強度な乱風圧が起きることに目をつけ、その乱風圧を利用する方法で、車道に埋設した風力発電機のクロスフローフアンを断続的に回転させ、全く無動力で発電と同時に蓄電行うことを発明の課題としたものである

通常、交通の激しい道路は全て２車線交互に分離されている、そのため通行する自動車は常に一定方向に走行するとができる、同時に道路面に設置した埋設型風力発電機のクロスフローフアンも一定方向に回転することができる、各々自動車が埋設した風力発電機の上を走行すると、車体下部に自然発生する乱風圧によって風力発電機のクロスフローフアンが断続的に強弱回転をくりかえし、自動車が道路を通行する毎に、全く無動力で、昼夜連続発電と蓄電が行なわれるわけである、

自動車が道路埋設風力発電機の上を通過する毎に、自動車の走行乱風圧で発電機のクロスフローフアンが断続的に無動力で回転することから、全く無経費で発電と蓄電が行えるもので、実に経済的な車道埋設型風力発電機の発明効果である、更に埋設型風力発電機は各道路に多数埋設が可能であることから、実に膨大な発電量が容易に得られるもので、本発明の効果は誠の大であると言える

車道埋設型風力発電機内部説明図 埋設型風力発電機道路設置平面図 車道埋設型風力発電機設置側面図 自動車体下部発生、乱風圧現象図

自動車道路に夜間電燈照明があればより安全な運転ができることは確かである
本発明、車道埋設型風力発電機を道路に大量設置すれば無動力で簡単に電燈照明ができるため大変経済的である、しかし道路は国、又は地方自治体が各々管理するものであり、経済的な発電理由だけで車道埋設型風力発電機を道路に設置するには必ず許可が必要となる為、普及には多くの課題があるものと思われる

道路通行車両の台数を調査行った結果、大阪環状線では午前中平均６秒に一台が通行し、正午になって減少するがそれでも１０秒に一台が通行した、結果一分間に約６台が通行し、一時間に３６０台が通行したことになる、結局埋設風力発電機は約１０秒間隔で断続的にクロスフローフアンが回転して発電と蓄電を行うことが予想される、しかし一般道路での発電効率は車減少のため低下するものと思われる

車道埋設型風力発電機使用の場合、全く天候に左右されることなく、道路によっては昼夜発電と蓄電が連続できるものである、また高速道路に設置した場合も同じく天候に左右されず昼夜連続発電と蓄電が確実に行なえることは確かである。

車道埋設型風力発電機の道路設置実験については残念ながら、官庁の道路使用許可が得られなかった為、さしあたり自作模型試作機を使ってクロスフローフアンの風力回転実験を行った、家庭用扇風機の風圧を応用してクロスフローフアンの回転を試みたが、確かに回転はスムーズに得られたものである、しかし走行する自動車から発生する乱風圧に比べれば家庭用扇風機の風圧は実に弱風であった、しかしクロスフローフアンの回転は強力で発電に可能なパワーが認められたものである、

全国的に電力供給不足が問題化している現在に於いて、無公害、無動力で簡単に風力発電と蓄電が可能な、車道埋設型風力発電機の需要は多々あるものと思われる、国にしても地方自治体にしても、深刻な電力供給不足が生じた場合は、本格的に、車道埋設型風力発電機の道路設置を検討すべき時代が来ると思われる、更に電力不足は日本国だけでなく、外国に於いても深刻な問題である、我が国の経済発展のためにも、更には新しく開発されつつある電気自動車の電力供給についても、本車道埋設型風力発電機は大きく、貢献することが予想されるものである

１ 道路面
２ クロスフローフアン
３ 発電機
４ 蓄電池
５ 埋設型風力発電機本体
６ 通気網フエンス
７ チエッカープレイト
８ 自動車
９ 排水口

従来、風力発電機は、主に地上、海上、山間部等に多く設置されるものであるがこれまで車道に埋設する風力発電機は全く無かったものである、新たにクロスフローフアンと発電機、蓄電池等が内設された、車道埋設風力発電機を考案して、その埋設した風力発電機本体の上を、車輌が走行する過程で、自然発生する空気巻き込み、離対気流（エアーダム）の強力な風力を利用して、季節を問わず無動力でフアンを回転させ、発電及び蓄電行う埋設風力発電機を考案したものである

東日本大震災後、原子力発電の危険性が大きな社会問題となっている、将来発電は無公害発電方法に変換される可能性がある。最近太陽光発電機、風力発電機、ガス発電機、バイオ発電機等が盛んに開発されて全国に設置されているが いずれにせよ原子力発電の放射能問題が解決されないかぎり、わが国においては、当分の間、電力不足に陥る心配が生じるものである

特許公開番号２０１１−１１７４００発明の名称 自動車用風力発電機ユニット 特許文献の内容は自動車前部に小型風力発電機ユニットを搭載する発明であって、主にバッテリー消耗補助目的に使用するものである 特許公開番号２０１０−１５６３００発明の名称 地下鉄車輌走行時にトンネル内で発生する風圧を利用した小電力風力発電機を具備した電源装置、特許文献の内容は、地下鉄構内に発生する車両走行風圧をダクトを設けて回収し、更にダクト口に風力回転フアンを付設した風力発電機である

登録実用新案第３１３３９６２号考案の名称 高速道路及び鉄道の軌道上を利用した、太陽エネルギー、及び風力による発電装置実用新案文献内容は、高速道路上、鉄道軌道上に設置する、太陽光発電装置及び風力発電装置であって、いずれも高速道路、鉄道軌道等の屋外に設置する太陽光、風力併用の発電機である、発電した電力を高速道路照明、道路信号等に使用する目的のものである、又鉄道軌道で発電した電力は電車の消費電力補助電力として使用されるものである

本発明が解決しようとする課題は、自動車又は電車等が高速走行すると、車輌床下に空気巻き込み、離対気流（エアーダム）が発生して、車道に強力な風の流れが断続的に発生することを独自の実験で確認したものである、その結果強力な離対気流、（エアーダム）の風力を利用して、車道及び鉄道軌道に埋設した風力発電機のクロスフローフアンを強力に回転させ、天候に左右されず無動力で発電及び蓄電行う方法を発明の課題としたものである

車道を自動車が高速走行すると、車輌床下に流れ込んだ空気は車輌通過と同時に床下を通過して全て車輌後部へ勢いよく放出されるものと想像されていた、しかし実験で車輌が高速走行すると、前方に離対気流（エアーダム）が発生するため、大部分の空気は車輌の前方で逆流を繰り返して（エアーダム）を形成し余分の空気は車体両側に分散されていくのである、この実験から車輌進行方向に強力な離対気流がコンベアの如く車道を流れているのが確認できたものである

車輌が車道を高速走行すると車道面に強力な風の流れが発生することを、実験で確認したことによって、新しくクロスフローフアンと発電機、蓄電機等を内設した車道埋設風力発電機を考案した、車道、電車軌道等に埋設風力発電機を設置すれば、車輌走行で発生する離対気流（エアーダム）の強力な風力を利用でき、クロスフローフアンは断続的に回転して、発電と蓄電が効率よく出来る訳である

車輌が車道埋設風力発電機の上を通過する毎、離対気流（エアーダム）の強力な風圧で発電機のクロスフローフアンが断続的に無動力回転することから、全く無動力で発電と蓄電が行えるため、実に経済的な風力発電機の発明効果である、特に埋設風力発電機は場所を取らず各道路、電車軌道、地下鉄軌道等に多数埋設が可能であることから、実に膨大な発電量が得られるものであり、電力の需要は我が国に限らず、外国にも必要であることから、本発明の効果は誠の大である

車道埋設風力発電機内部説明図 埋設風力発電機道路設置平面図 車道埋設風力発電機設置側面図 車輌床下離対気流発生側面図

車道埋設風力発電機設置の場合、通常プロペラ風力発電機設置と比べ工事が簡単で、更に昼夜天候に左右されることなく、車道を車輌が連続通行する限り、発電と蓄電が安定的に得られるものである、通行量が激しい高速道路に設置した場合、発電は断続的であるが長時間の発電と安定した蓄電が可能と思われる又電車軌道、地下鉄軌等の線路枕木間に各々埋設風力発電機を設置すれば、実に膨大な発電量が得られるものである

車道埋設風力発電機の道路設置、地下鉄軌設置の実施例については、残念ながら道路使用許可、鉄道軌道設置許可等が得られなかった為、さしあたり自作模型風力発電機を使ってクロスフローフアンの風力回転実験を行った、家庭用扇風機の風圧を利用してクロスフローフアンの回転実施を試みたが、確かにフアンの回転状態はスムーズに得られたものである、しかし実験で見られた走行自動車から発生す離対気流（エアーダム）の風圧に比べれば、扇風機の風圧は実に弱風であった、それでもクロスフローフアン回転状態から発電に必要な回転パワーが認められたものである、

全国的に電力供給不足が問題化している現在に於いて、無公害、無動力で、昼夜風力発電と蓄電が可能な、車道埋設風力発電機の需要は、多々あると思われる、国営施設、地方自治体施設、又民間鉄道会社施設にしても、深刻な電力供給不足が生じた場合は、比較的発電量の大きい、車道埋設風力発電機の高速道路設置地下鉄軌道設置等を検討すべき時代が来るとものと思われる、更に電力不足は日本国だけでなく、外国に於いても深刻な問題である、我が国の経済発展のためにも又新しく開発されつつある電気自動車の電力供給についても、車道埋設風力発電機の利用は産業上に大きく利用される可能性があると思われる

１ 車道面
２ クロスフローフアン
３ 発電機
４ 蓄電池
５ 埋設風力発電機本体
６ 通気フエンス
７ チエッカープレイト
８ 車両
９ 排水口

従来、風力発電機は主に地上、海上、山間部等に多く設置されるものであるが、これまで車道に埋設する風力発電機は全く無かったものである。本発明は新たに車道面にクロスフローフアンと小型発電機、蓄電池等が内蔵された風力発電機を埋設して、その上を自動車が走行する過程で発生する空気巻き込み乱風圧現象を利用し、無動力でフアンを回転させ発電蓄電行う方法を新たに考案したものである。

東日本大震災後、原子力発電の危険性が大きな社会問題となっているため発電は無公害発電方法に変換する傾向にある。最近太陽光発電、風力発電ガス発電等の設置が盛んに行われているが、いずれにせよ原子力発電に問題かあるかぎり、わが国に於いては当分の間、電力不足に陥ることは予想されるものである。

特開２０１１−１１７４００公報 特開２００１−１８０３９７公報

本発明が解決しようとする課題は、自動車が道路を走行する場合、車体下に空気巻き込み現象が自然発生して強度な乱風圧が起きることに目をつけ、その乱風圧を利用する方法で、車道に埋設した風力発電機のクロスフローフアンを断続的に回転させ、全く無動力で発電と同時に蓄電行うことを発明の課題としたものである。

車道面１に、クロスフローフアン２、小型発電機３、及び蓄電池４が内蔵されてなる埋設型風力発電機本体５を、車道面に埋設して、更に埋設した本体上部に通気フエンス６とチエッカプレート７を被せた車道埋設型風力発電機であって、その固定した車道埋設型風力発電機の上を、自動車が走行する過程で車体下部に自然発生する空気巻き込み乱風圧を、通気フエンス網から流入させて、クロスフローフアン２を断続的に回転させ、無動力で発電及び蓄電行うことを特徴とした車道埋設型風力発電機。

自動車が道路埋設風力発電機の上を通過する毎に、自動車の走行乱風圧で発電機のクロスフローフアンが断続的に無動力で回転することから、全く無経費で発電と蓄電が行えるもので、実に経済的な車道埋設型風力発電機の発明効果である。更に埋設型風力発電機は各道路に多数埋設が可能であることから、実に膨大な発電量が容易に得られるもので、本発明の効果は誠の大であると言える。

車道埋設型風力発電機内部説明図 埋設型風力発電機道路設置平面図 車道埋設型風力発電機設置側面図 自動車体下部発生、乱風圧現象図

自動車道路に夜間電燈照明があれば、より安全な運転ができることは確かである。本発明、の車道埋設型風力発電機を道路に大量設置すれば無動力で簡単に電燈照明ができるため大変経済的である。しかし、道路は国、又は地方自治体が各々管理するものであり、経済的な発電理由だけで車道埋設型風力発電機を道路に設置するには必ず許可が必要となる為、普及には多くの課題があるものと思われる。

道路通行車両の台数を調査行った結果、大阪環状線では午前中平均6秒に一台が通行し、正午になって減少するがそれでも10秒に一台が通行した結果、一分間に約6台が通行し、一時間に360台が通行したことになる。結局埋設風力発電機は約10秒間隔で断続的にクロスフローフアンが回転して発電と蓄電を行うことが予想される。しかし一般道路での発電効率は車減少のため低下するものと思われる。

車道埋設型風力発電機使用の場合、全く天候に左右されることなく、道路によっては昼夜発電と蓄電が連続できるものである。また高速道路に設置した場合も同じく天候に左右されず昼夜連続発電と蓄電が確実に行なえることは確かである。

車道埋設型風力発電機の道路設置実験については残念ながら、官庁の道路使用許可が得られなかった為、さしあたり自作模型試作機を使ってクロスフローフアンの風力回転実験を行った。家庭用扇風機の風圧を応用してクロスフローフアンの回転を試みたが、確かに回転はスムーズに得られたものである。しかし走行する自動車から発生する乱風圧に比べれば家庭用扇風機の風圧は実に弱風であった。しかしクロスフローフアンの回転は強力で発電に可能なパワーが認められたものである。

全国的に電力供給不足が問題化している現在に於いて、無公害、無動力で簡単に風力発電と蓄電が可能な、車道埋設型風力発電機の需要は多々あるものと思われる。国にしても地方自治体にしても、深刻な電力供給不足が生じた場合は、本格的に、車道埋設型風力発電機の道路設置を検討すべき時代が来ると思われる。更に電力不足は日本国だけでなく、外国に於いても深刻な問題である、我が国の経済発展のためにも、更には新しく開発されつつある電気自動車の電力供給についても、本車道埋設型風力発電機は大きく、貢献することが予想されるものである。

１ 道路面
２ クロスフローフアン
３ 発電機
４ 蓄電池
５ 埋設型風力発電機本体
６ 通気フエンス
７ チエッカ―プレイト
８ 自動車
９ 排水口

Claims (1)

1. （１）車道面に（２）クロスフローフアンと（３）小型発電機（４）蓄電池等が内臓されてなる（５）車道埋設型風力発電機本体を車道面に埋設して更に埋設した本体上部に（６）通気フエンス（７）チエッカプレートを被せて固定した発電機の上を（８）自動車が走行する過程で車体下部に自然発生する空気巻き込み乱風圧を、通気フエンス網から流入させる方法で、クロスフローフアンを断続的に回転させ、無動力で発電及び蓄電行うことを特徴とした車道埋設型風力発電機

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