JP2023059550A - Wind power generation system - Google Patents

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wind power
wind
diffuser
generation system
generator
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JP2021169628A
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Inventor
裕二 大屋
Yuji Oya
浩 小林
Hiroshi Kobayashi
恒三 山本
Tsunezo Yamamoto
健志 川畑
Kenji Kawabata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riamwind Co Ltd
Exedy Corp
Original Assignee
Riamwind Co Ltd
Exedy Corp
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

To provide a wind power generation system that can improve utilization factor of equipment.SOLUTION: A wind power generation system 100 includes an artificial wind generator 10 and a wind power generator 20. The artificial wind generator 10 generates an artificial wind. The wind power generator 20 includes a blade 2 and a power generator 3. The blade 2 is configured to rotate with artificial wind. The power generator 3 generates power with the rotation of the blade 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、風力発電システムに関するものである。 The present invention relates to wind power generation systems.

近年、環境上の観点から、風力発電が注目されている。風力発電機は、発電量を確保するために、平均風速の高い場所に設置する必要がある。具体的には、風力発電機は、海岸沿い、又は山頂などに設置する必要がある(特許文献1参照)。 In recent years, wind power generation has attracted attention from an environmental point of view. Wind power generators need to be installed in places with high average wind speeds in order to secure power generation. Specifically, the wind power generator needs to be installed along the coast or on a mountain top (see Patent Document 1).

特開2014-101756号公報JP 2014-101756 A

上述したように風力発電機を平均風速の高い場所に設置したとしても、自然風は常時吹いているわけではないため、風力発電機の設備利用率が低いという問題がある。 As described above, even if the wind power generator is installed in a place where the average wind speed is high, there is a problem that the capacity factor of the wind power generator is low because the natural wind is not always blowing.

本発明の課題は、設備利用率を向上させることのできる風力発電システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a wind power generation system capable of improving the facility utilization factor.

本発明に係る風力発電システムは、人工風生成機と、風力発電機とを備えている。人工風生成機は、人工風を生成する。風力発電機は、ブレードと、発電機とを有する。ブレードは、人工風によって回転するように構成される。発電機は、ブレードの回転によって発電する。 A wind power generation system according to the present invention includes an artificial wind generator and a wind power generator. The artificial wind generator generates artificial wind. A wind power generator has blades and a generator. The blades are configured to be rotated by artificial wind. A generator generates electricity by rotating blades.

この構成によれば、人工風生成機によって生成された人工風によって電力を生成することができる。このように自然風に頼らずに発電することができるため、設備利用率を向上させることができる。また、人工風生成機として、換気扇を用いる場合、換気扇に必要な電力を風力発電機によって生成することができるため、省エネルギ化を図ることができる。 According to this configuration, electric power can be generated by the artificial wind generated by the artificial wind generator. Since power can be generated without relying on natural wind in this way, the facility utilization factor can be improved. Further, when a ventilation fan is used as the artificial wind generator, the power required for the ventilation fan can be generated by the wind power generator, so energy can be saved.

好ましくは、風力発電機は、発電機を支持する複数の支持ステーをさらに有する。支持ステーは、ステー本体部と取付部とを有する。ステー本体部は、発電機から放射状に延びている。取付部は、ステー本体部の先端に設けられる。 Preferably, the wind power generator further has a plurality of support stays that support the power generator. The support stay has a stay body portion and a mounting portion. The stay body extends radially from the generator. The attachment portion is provided at the tip of the stay body portion.

好ましくは、ステー本体部は、板状である。そして、ステー本体部の面方向が人工風の気流の向きに沿うように、ステー本体部は配置される。 Preferably, the stay main body is plate-shaped. Further, the stay main body is arranged such that the surface direction of the stay main body is along the direction of the air current of the artificial wind.

好ましくは、ステー本体部は、上流側を向く面取り部を有する。 Preferably, the stay main body has a chamfered portion facing upstream.

好ましくは、風力発電機は、ブレードを囲むように配置されるディフューザをさらに有する。ディフューザの流路面積は、ブレードから下流に向かって大きくなる。この構成によれば、ディフューザ内を流れる人工風の風速を向上させることができる。 Preferably, the wind power generator further has a diffuser arranged to surround the blades. The flow area of the diffuser increases downstream from the blades. According to this configuration, it is possible to increase the wind speed of the artificial wind flowing through the diffuser.

好ましくは、ディフューザは、筒状本体部を有する。筒状本体部は、流入口及び流出口を含む。筒状本体部は、下流に向かって径が大きくなる。 Preferably, the diffuser has a tubular body. The tubular body includes an inlet and an outlet. The diameter of the cylindrical main body portion increases toward the downstream side.

好ましくは、ディフューザは、フランジ部を有する。フランジ部は、筒状本体部の下流側端部から径方向外側に延びる。この構成によれば、ディフューザ内を流れる人工風の風速をより向上させることができる。 Preferably, the diffuser has a flange. The flange extends radially outward from the downstream end of the tubular body. According to this configuration, the wind speed of the artificial wind flowing through the diffuser can be further increased.

好ましくは、支持ステーは、ディフューザを支持する。 Preferably, the support stay supports the diffuser.

好ましくは、ディフューザは、周方向において複数のディフューザ部に分割されている。各ディフューザ部は、周方向において隣り合う一対の支持ステーの間に配置される。 Preferably, the diffuser is circumferentially divided into a plurality of diffuser sections. Each diffuser portion is arranged between a pair of support stays adjacent in the circumferential direction.

好ましくは、風力発電システムは、ケーシングと衝突部とをさらに備える。ケーシングは、風力発電機を収容する。衝突部は、風力発電機の下流側に配置される。衝突部は、ディフューザの流出口から吹き出された気流が衝突するように配置される。この構成によれば、衝突部が無い場合よりもディフューザ効果を向上させることができる。ここでディフューザ効果とは、ディフューザが無い場合における風力発電機の出力(P)に対する、ディフューザを有する場合における風力発電機の出力(P)の割合(P/P)を意味する。 Preferably, the wind power generation system further includes a casing and an impact section. The casing houses the wind generator. The impingement section is arranged downstream of the wind power generator. The collision part is arranged so that the airflow blown out from the outflow port of the diffuser collides therewith. According to this configuration, the diffuser effect can be improved more than when there is no collision portion. Here, the diffuser effect means the ratio (P 1 /P 0 ) of the output (P 1 ) of the wind power generator with the diffuser to the output (P 0 ) of the wind power generator without the diffuser.

好ましくは、人口風生成機は、人口風を生成するためのファンを有する。ブレードは、ファンの回転方向と同じ回転方向となるように設計される。 Preferably, the artificial wind generator has a fan for generating the artificial wind. The blades are designed to rotate in the same direction as the fan rotates.

好ましくは、風力発電機は、建築物以外の部分に取り付けられる。 Preferably, the wind power generator is attached to a part other than the building.

本発明によれば、設備利用率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an equipment utilization factor can be improved.

風力発電システムの断面図。Sectional drawing of a wind power generation system. 風力発電機の斜視図。A perspective view of a wind power generator. 風力発電機の断面図。Sectional drawing of a wind power generator. 変形例に係る風力発電システムの断面図。Sectional drawing of the wind power generation system which concerns on a modification.

以下、本実施形態に係る風力発電システムについて図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、風力発電機の回転軸が延びる方向である。また、周方向とは、回転軸を中心とした円の周方向であり、径方向とは、回転軸を中心とした円の径方向である。また、以下の説明において、上流側及び下流側とは、風力発電システムにおける気流の上流側及び下流側を意味する。 A wind power generation system according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, the axial direction is the direction in which the rotating shaft of the wind power generator extends. In addition, the circumferential direction is the circumferential direction of a circle around the rotation axis, and the radial direction is the radial direction of the circle around the rotation axis. Further, in the following description, the upstream side and the downstream side mean the upstream side and the downstream side of the airflow in the wind power generation system.

<全体構成>
図1に示すように、風力発電システム100は、人工風生成機10と、風力発電機20、制御部30とを有している。人工風生成機10の回転軸Oと、風力発電機20の回転軸Oとは、互いに実質的に同一線上に配置されている。
<Overall composition>
As shown in FIG. 1 , the wind power generation system 100 has an artificial wind generator 10 , a wind power generator 20 and a controller 30 . The rotation axis O of the artificial wind generator 10 and the rotation axis O of the wind power generator 20 are arranged substantially on the same line.

<人工風生成機>
人工風生成機10は、人工風を生成するように構成されている。なお、人工風とは、自然風ではなく、人工的に生成された風を意味する。人工風は、例えば、送風機などによって生成したり、温度差を形成することによって生成したり、移動体の走行によって生成したりすることができる。
<Artificial wind generator>
The artificial wind generator 10 is configured to generate artificial wind. The artificial wind means not natural wind but artificially generated wind. The artificial wind can be generated by, for example, a blower or the like, by creating a temperature difference, or by running a moving body.

具体的には、人工風生成機10として、屋上換気扇、壁面用の有圧換気扇、遠心送風機、又は軸流ファンなどを用いることができる。なお、本実施形態では、人工風生成機10は、屋上換気扇である。人工風生成機10は、工場、倉庫、又はビルなどの建物の屋上に設置されており、建物の換気に用いられる。人工風生成機10は、ケーシング11、ファン12、モータ13を有している。 Specifically, as the artificial wind generator 10, a rooftop ventilation fan, a wall pressure ventilation fan, a centrifugal fan, an axial fan, or the like can be used. In addition, in this embodiment, the artificial wind generator 10 is a rooftop ventilation fan. The artificial wind generator 10 is installed on the roof of a building such as a factory, a warehouse, or a building, and used for ventilation of the building. The artificial wind generator 10 has a casing 11 , a fan 12 and a motor 13 .

ケーシング11は、ファン12及びモータ13を収容している。また、ケーシング11は、風力発電機20も収容している。ケーシング11は、ダクト111と、フード112(衝突部の一例)とを有している。 Casing 11 houses fan 12 and motor 13 . Casing 11 also houses wind power generator 20 . The casing 11 has a duct 111 and a hood 112 (an example of a collision portion).

ダクト111は、建物の屋上に取り付けられている。また、ダクト111は、取り付けられた建物内の空間と連通している。ダクト111は、平面視が矩形状である。ダクト111の内壁面には、枠部材113が溶接などによって取り付けられている。 Duct 111 is attached to the roof of the building. The duct 111 also communicates with the space within the building in which it is installed. The duct 111 has a rectangular shape in plan view. A frame member 113 is attached to the inner wall surface of the duct 111 by welding or the like.

フード112は、ダクト111の上方に配置されている。フード112は、ダクト111を覆うように配置されている。フード112は、ダクト111に取り付けられている。フード112は、風力発電機20の下流側に配置される。 The hood 112 is arranged above the duct 111 . Hood 112 is arranged to cover duct 111 . A hood 112 is attached to the duct 111 . The hood 112 is arranged downstream of the wind power generator 20 .

フード112は、天板112aと、側板112bとを有している。フード112は下方に開口している。天板112aは、風力発電機20と軸方向において対向している。天板112aは、平面視が矩形状である。側板112bは、天板112aの外周縁から下方に延びている。側板112bは、ダクト111の上端部を囲むように配置されている。側板112bの内周面とダクト111の外周面との間には隙間が形成されている。この隙間から、人工風が外部へと排出される。 The hood 112 has a top plate 112a and side plates 112b. The hood 112 opens downward. The top plate 112a faces the wind power generator 20 in the axial direction. The top plate 112a has a rectangular shape in plan view. The side plate 112b extends downward from the outer peripheral edge of the top plate 112a. Side plate 112 b is arranged to surround the upper end of duct 111 . A gap is formed between the inner peripheral surface of the side plate 112 b and the outer peripheral surface of the duct 111 . The artificial wind is discharged to the outside through this gap.

ダクト111内には、ファン12及びモータ13が配置されている。ファン12は、回転可能にモータ13に取り付けられている。モータ13はファン12を回転させる。モータ13は、ダクト111に取り付けられている。詳細には、モータ13は、モータ支持部材131によって、枠部材113に取り付けられている。 A fan 12 and a motor 13 are arranged in the duct 111 . Fan 12 is rotatably attached to motor 13 . A motor 13 rotates the fan 12 . Motor 13 is attached to duct 111 . Specifically, the motor 13 is attached to the frame member 113 by a motor support member 131 .

ファン12が回転することによって、ダクト111内に気流(人工風)が生成される。詳細には、ファン12の回転によってダクト111内を上方に向かう気流が生成される。この気流は、フード112と衝突することによって進行方向が水平に向かい、ダクト111とフード112との隙間から外部へと向かう。 An airflow (artificial wind) is generated in the duct 111 by rotating the fan 12 . Specifically, the rotation of the fan 12 generates an upward airflow in the duct 111 . By colliding with the hood 112 , this airflow travels horizontally and travels outside through the gap between the duct 111 and the hood 112 .

<風力発電機>
図2に示すように、風力発電機20は、複数のブレード2、発電機3、複数の支持ステー4、及びディフューザ5を有している。風力発電機20は、人工風生成機10によって生成された人工風を利用して発電するように構成されている。風力発電機20は、建物ではなく、人工風生成機10に取り付けられている。
<Wind generator>
As shown in FIG. 2 , the wind power generator 20 has multiple blades 2 , a power generator 3 , multiple support stays 4 , and a diffuser 5 . The wind power generator 20 is configured to generate power using the artificial wind generated by the artificial wind generator 10 . The wind generator 20 is attached to the artificial wind generator 10, not to the building.

ブレード2は、人工風生成機10によって生成された人工風によって回転するように構成される。ブレード2は、ファン12の回転方向と同じ回転方向となるように設計されている。このため、ブレード2の回転方向は、ファン12の回転方向と同じである。ブレード2は、発電機3に取り付けられている。複数のブレード2は、発電機3から放射状に延びている。 Blades 2 are configured to be rotated by artificial wind generated by artificial wind generator 10 . The blades 2 are designed to rotate in the same direction as the fan 12 rotates. Therefore, the rotating direction of the blades 2 is the same as the rotating direction of the fan 12 . Blades 2 are attached to generator 3 . A plurality of blades 2 radially extend from the generator 3 .

発電機3は、ブレード2の回転によって発電するように構成されている。発電機3によって生成された電力は、制御部30によって蓄電されたり利用されたりする。 The generator 3 is configured to generate power by rotation of the blades 2 . Electric power generated by the generator 3 is stored or used by the control unit 30 .

支持ステー4は、発電機3を支持している。詳細には、複数の支持ステー4は、発電機3から放射状に延びている。支持ステー4は、板状である。また、支持ステー4は、ディフューザ5も支持している。 The support stay 4 supports the generator 3 . Specifically, a plurality of support stays 4 radially extend from the generator 3 . The support stay 4 is plate-shaped. The support stay 4 also supports the diffuser 5 .

支持ステー4は、ステー本体部41と、取付部42とを有している。ステー本体部41は板状である。ステー本体部41は、その面方向が気流の向きに沿うように配置されている。このため、気流に対するステー本体部41による抵抗を低減することができる。ステー本体部41は、径方向外側に向かって幅が徐々に大きくなっている。 The support stay 4 has a stay body portion 41 and a mounting portion 42 . The stay body portion 41 is plate-shaped. The stay body portion 41 is arranged such that its surface direction is along the direction of the airflow. Therefore, it is possible to reduce the resistance of the stay main body 41 against the airflow. The width of the stay body portion 41 gradually increases radially outward.

取付部42は、ステー本体部41の先端に取り付けられている。この取付部42は、ダクト111内の部材に取り付けられている。詳細には、ダクト111内の枠部材113に対して、取付部42がボルトなどの締結部材によって取り付けられる。 The attachment portion 42 is attached to the tip of the stay body portion 41 . The attachment portion 42 is attached to a member inside the duct 111 . Specifically, the attachment portion 42 is attached to the frame member 113 in the duct 111 by fastening members such as bolts.

ディフューザ5は、筒状である。ディフューザ5は、ブレード2を囲むように配置されている。ディフューザ5内の流路面積は、ブレード2から下流に向かって大きくなる。ブレード2の先端面は、ディフューザ5の内周面と対向している。また、ブレード2の先端面とディフューザ5の内周面との間には、隙間が形成されている。 The diffuser 5 is cylindrical. The diffuser 5 is arranged so as to surround the blade 2 . The flow area within the diffuser 5 increases downstream from the blades 2 . A tip surface of the blade 2 faces the inner peripheral surface of the diffuser 5 . Moreover, a gap is formed between the tip surface of the blade 2 and the inner peripheral surface of the diffuser 5 .

図3は、風力発電機20の断面図である。なお、発電機3の内部構造は、従来のものと同じであるため、詳細を省略している。図3に示すように、ディフューザ5は、筒状本体部51と、フランジ部52とを有している。筒状本体部51は、気流方向に開口している。筒状本体部51は、流入口511及び流出口512を含む。流入口511を介して人工風が筒状本体部51内に流れ込み、流出口512を介して人工風が筒状本体部51内から排出される。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the wind power generator 20. As shown in FIG. In addition, since the internal structure of the generator 3 is the same as the conventional one, the details are omitted. As shown in FIG. 3 , the diffuser 5 has a tubular body portion 51 and a flange portion 52 . The cylindrical body portion 51 is open in the airflow direction. The tubular body portion 51 includes an inlet 511 and an outlet 512 . The artificial wind flows into the tubular main body 51 through the inlet 511 and is discharged from the tubular main body 51 through the outlet 512 .

筒状本体部51は、下流に向かって径が大きくなる。すなわち、筒状本体部51は、流出口512に向かって径が大きくなる。なお、筒状本体部51は、上流に向かっても径が大きくなっている。すなわち、筒状本体部51は、流入口511に向かって径が大きくなっている。このため、筒状本体部51は、くびれを有している。流出口512の径は、流入口511の径よりも大きい。 The cylindrical body portion 51 increases in diameter toward the downstream. That is, the diameter of the cylindrical body portion 51 increases toward the outflow port 512 . In addition, the diameter of the cylindrical body portion 51 also increases toward the upstream side. That is, the diameter of the cylindrical body portion 51 increases toward the inlet 511 . For this reason, the cylindrical body portion 51 has a constriction. The diameter of the outflow port 512 is larger than the diameter of the inflow port 511 .

フランジ部52は、筒状本体部51の下流側端部から径方向外側に延びている。すなわち、フランジ部52は、筒状本体部51の流出口512側の端部に形成されている。なお、フランジ部52は、筒状本体部51と一つの部材によって構成されている。 The flange portion 52 extends radially outward from the downstream end portion of the tubular body portion 51 . That is, the flange portion 52 is formed at the end portion of the tubular main body portion 51 on the outflow port 512 side. It should be noted that the flange portion 52 and the tubular main body portion 51 are formed as one member.

このようにディフューザ5が上流側において徐々に流路面積が絞られることによって、筒状本体部51内を流れる人工風が加速される。また、ディフューザ5が徐々に流路面積が大きくなるとともにフランジ部52が形成されているため、気流の渦が発生し、風力発電機20の下流側に負圧領域が形成される。この結果、ディフューザ5内を流れる人工風の風速を向上させることができる。 As the flow passage area of the diffuser 5 is gradually narrowed on the upstream side in this manner, the artificial wind flowing through the tubular main body 51 is accelerated. Further, since the flow passage area of the diffuser 5 gradually increases and the flange portion 52 is formed, a vortex of the air current is generated and a negative pressure region is formed downstream of the wind power generator 20 . As a result, the wind speed of the artificial wind flowing through the diffuser 5 can be increased.

また、フード112が風力発電機20の下流側において、ディフューザ5の流出口512から吹き出された人工風と衝突するように配置されている。このため、ディフューザ5の流出口512から吹き出された気流の向きは、フード112によってディフューザ5の径方向外側に変更される。この結果、フード112が無い場合よりもディフューザ効果を向上させることができる。なお、ディフューザ効果とは、ディフューザ5が無い場合における風力発電機20の出力(P)に対する、ディフューザ5を有する場合における風力発電機20の出力(P)の割合(P/P)を意味する。 Further, the hood 112 is arranged downstream of the wind power generator 20 so as to collide with the artificial wind blown out from the outlet 512 of the diffuser 5 . Therefore, the direction of the airflow blown out from the outlet 512 of the diffuser 5 is changed to the radially outer side of the diffuser 5 by the hood 112 . As a result, the diffuser effect can be improved more than when the hood 112 is not provided. The diffuser effect is the ratio of the output (P 1 ) of the wind power generator 20 with the diffuser 5 to the output (P 0 ) of the wind power generator 20 without the diffuser 5 (P 1 /P 0 ). means

図2に示すように、ディフューザ5は、周方向において複数のディフューザ部50に分割されている。なお、本実施形態におけるディフューザ5は、4つのディフューザ部50に分割されている。 As shown in FIG. 2, the diffuser 5 is divided into a plurality of diffuser portions 50 in the circumferential direction. In addition, the diffuser 5 in this embodiment is divided into four diffuser portions 50 .

各ディフューザ部50は、周方向において隣り合う一対の支持ステー4の間に配置されている。ディフューザ部50は、周方向に延びている。ディフューザ部50は、軸方向 視において円弧状である。ディフューザ部50は、両端部において、ボルトなどの締結部材によって、支持ステー4に固定されている。 Each diffuser portion 50 is arranged between a pair of support stays 4 adjacent in the circumferential direction. The diffuser portion 50 extends in the circumferential direction. The diffuser portion 50 has an arc shape when viewed in the axial direction. Both ends of the diffuser portion 50 are fixed to the support stay 4 by fastening members such as bolts.

図1に示すように、ディフューザ5は、一部がダクト111内に配置されている。具体的には、筒状本体部51の流入口511はダクト111内に配置されており、筒状本体部51の流出口512及びフランジ部52はダクト111内には配置されていない。 As shown in FIG. 1, the diffuser 5 is partially arranged within the duct 111 . Specifically, the inlet 511 of the tubular main body 51 is arranged inside the duct 111 , and the outlet 512 and the flange 52 of the tubular main body 51 are not arranged inside the duct 111 .

制御部30は、風力発電機20によって生成された電力を蓄電するように構成されている。詳細には、制御部30は、風力発電機20によって生成された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をバッテリに蓄電するように構成されている。また、制御部30は、パワーコンディショナによって交流電力に変換して系統電源へ流したり,その他の電気機器に供給したりするように構成されていてもよい。 The control unit 30 is configured to store electric power generated by the wind power generator 20 . Specifically, the control unit 30 is configured to convert AC power generated by the wind power generator 20 into DC power and store the DC power in a battery. Further, the control unit 30 may be configured such that it is converted into AC power by a power conditioner and supplied to a system power supply or other electrical equipment.

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
[Modification]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

変形例1
上記実施形態では、衝突部の一例としてフード112を挙げているが、衝突部は他の構成とすることができる。例えば、風力発電機20をダクト内に配置し、風力発電機20の下流側においてダクトを折り曲げることによって、衝突部を構成することができる。その他にも、風力発電機20の下流側に邪魔板を配置することによって、衝突部を構成することもできる。
Modification 1
Although the hood 112 is used as an example of the collision portion in the above embodiment, the collision portion may have other configurations. For example, the collision part can be configured by arranging the wind power generator 20 in a duct and bending the duct downstream of the wind power generator 20 . In addition, a collision section can also be configured by arranging a baffle plate on the downstream side of the wind power generator 20 .

変形例2
図4に示すように、人工風生成機10として壁面用の有圧換気扇を用いることができる。この場合、人工風生成機10は、ファン12、モータ13、フレーム14、及び取付枠15を有している。取付枠15は、建物に形成された開口部に取り付けられている。取付枠15は筒状であり、建物を貫通して延びている。
Modification 2
As shown in FIG. 4, a pressurized ventilation fan for walls can be used as the artificial wind generator 10 . In this case, the artificial wind generator 10 has a fan 12 , a motor 13 , a frame 14 and a mounting frame 15 . The mounting frame 15 is attached to an opening formed in the building. The mounting frame 15 is cylindrical and extends through the building.

フレーム14は、取付枠15に取り付けられている。詳細には、フレーム14は、取付枠15の一方の開口部(図4の右側の開口部)に取り付けられている。なお、フレーム14は、ベルマウス14aを含んでいる。モータ13は、フレーム14にモータ支持部材131を介して取り付けられている。また、風力発電機20は、支持ステー4によって、取付枠15に取り付けられている。なお、風力発電機20は、建物に直接取り付けられていてもよい。 The frame 14 is attached to the attachment frame 15 . Specifically, the frame 14 is attached to one opening of the mounting frame 15 (the opening on the right side in FIG. 4). Note that the frame 14 includes a bell mouth 14a. The motor 13 is attached to the frame 14 via a motor support member 131 . Further, the wind power generator 20 is attached to the mounting frame 15 by the support stays 4 . Note that the wind power generator 20 may be directly attached to a building.

変形例3
ディフューザ5の筒状本体部51は、くびれを有していなくてもよい。すなわち、筒状本体部51は、流入口511から流出口512に向かって径が大きくなるように構成されていてもよい。
Modification 3
The tubular body portion 51 of the diffuser 5 may not have a constriction. That is, the cylindrical main body 51 may be configured such that the diameter increases from the inlet 511 toward the outlet 512 .

変形例4
上記実施形態では、風力発電機20はディフューザ5を有しているが、風力発電機20の構成はこれに限定されない。すなわち、風力発電機20は、ディフューザ5を有していなくてもよい。
Modification 4
Although the wind power generator 20 has the diffuser 5 in the above embodiment, the configuration of the wind power generator 20 is not limited to this. That is, the wind power generator 20 does not have to have the diffuser 5 .

変形例5
上記実施形態では、風力発電機20は、人工風生成機10の下流側に配置されているが、人工風生成機10の上流側に配置してもよい。
Modification 5
Although the wind power generator 20 is arranged on the downstream side of the artificial wind generator 10 in the above embodiment, it may be arranged on the upstream side of the artificial wind generator 10 .

変形例6
上記実施形態では、ディフューザ5は筒状であったが、ディフューザ5はブレード2を囲うように配置されていれば筒状でなくてもよい。例えば、ブレード2を囲むように配置された複数のディフューザ部によってディフューザ5は構成されていてもよい。なお、ディフューザ5が筒状でない場合、複数のディフューザ部によって囲われる部分が流路面積である。
Modification 6
In the above embodiment, the diffuser 5 has a tubular shape, but the diffuser 5 does not have to be tubular as long as it surrounds the blades 2 . For example, the diffuser 5 may be composed of a plurality of diffuser portions arranged so as to surround the blade 2 . In addition, when the diffuser 5 is not cylindrical, the area surrounded by the plurality of diffuser portions is the area of the flow path.

変形例7
上記実施形態では、ディフューザ5は複数のディフューザ部50に分割されていたが、ディフューザ5の構成はこれに限定されない。例えば、ディフューザ5は、一つの部材によって筒状に構成されていてもよい。
Modification 7
Although the diffuser 5 is divided into a plurality of diffuser sections 50 in the above embodiment, the configuration of the diffuser 5 is not limited to this. For example, the diffuser 5 may be configured in a tubular shape by one member.

変形例8
上記実施形態では、ディフューザ5はフランジ部52を有していたが、ディフューザ5の構成はこれに限定されず、例えば、ディフューザ5はフランジ部52を有していなくてもよい。
Modification 8
Although the diffuser 5 has the flange portion 52 in the above embodiment, the configuration of the diffuser 5 is not limited to this. For example, the diffuser 5 may not have the flange portion 52 .

変形例9
上記実施形態では、ダクト111及び天板112aは、平面視が矩形状であったが、これらの形状はこれに限定されない。例えば、ダクト111及び天板112aは、平面視が円形状であってもよい。
Modification 9
In the above embodiment, the duct 111 and the top plate 112a are rectangular in plan view, but these shapes are not limited to this. For example, the duct 111 and the top plate 112a may be circular in plan view.

変形例10
上記実施形態では、風力発電機20は、いわゆる水平軸風車であったが、風力発電機20の構成はこれに限定されず、垂直軸風車であってもよい。
Modification 10
In the above embodiment, the wind power generator 20 is a so-called horizontal axis wind turbine, but the configuration of the wind power generator 20 is not limited to this, and may be a vertical axis wind turbine.

変形例11
ステー本体部41は、上流側を向く面取り部を有していてもよい。すなわち、ステー本体部41は、上流側を向く角部が面取り加工されていてもよい。詳細には、ステータ本体部41の角部を丸めるように、R面取り加工されていてもよいし、ステータ本体部41の角無を斜めに削るC面取り加工されていてもよい。より好ましくは、ステータ本体部41の上流側を向く面の全体が湾曲するように構成されていてもよい。
Modification 11
The stay body portion 41 may have a chamfered portion facing the upstream side. That is, the stay body portion 41 may be chamfered at the corners facing the upstream side. Specifically, the corners of the stator main body 41 may be rounded to be R-chamfered, or the corners of the stator main body 41 may be obliquely cut to be C-chamfered. More preferably, the entire surface facing the upstream side of the stator body portion 41 may be curved.

10 人工風生成機
112 フード
20 風力発電機
2 ブレード
3 発電機
4 支持ステー
41 ステー本体部
42 取付部
5 ディフューザ
50 ディフューザ部
51 筒状本体部
511 流入口
512 流出口
52 フランジ部
REFERENCE SIGNS LIST 10 artificial wind generator 112 hood 20 wind power generator 2 blades 3 power generator 4 support stay 41 stay main body 42 mounting portion 5 diffuser 50 diffuser portion 51 cylindrical main body 511 inlet 512 outlet 52 flange

Claims (12)

人工風を生成する人工風生成機と、
前記人工風によって回転するように構成されるブレード、及び前記ブレードの回転によって発電する発電機、を有する風力発電機と、
を備える、風力発電システム。
an artificial wind generator for generating artificial wind;
a wind power generator having blades configured to be rotated by the artificial wind, and a power generator generating power by the rotation of the blades;
A wind power generation system comprising:
前記風力発電機は、前記発電機を支持する複数の支持ステーをさらに有し、
前記支持ステーは、前記発電機から放射状に延びるステー本体部と、前記ステー本体部の先端に設けられる取付部と、を有する、
請求項1に記載の風力発電システム。
The wind power generator further has a plurality of support stays that support the power generator,
The support stay has a stay main body extending radially from the generator, and a mounting portion provided at a tip of the stay main body.
The wind power generation system according to claim 1.
前記ステー本体部は、板状であり、その面方向が前記人工風の気流の向きに沿うように配置される、
請求項2に記載の風力発電システム。
The stay main body has a plate shape, and is arranged so that its surface direction is aligned with the direction of the artificial wind.
The wind power generation system according to claim 2.
前記ステー本体部は、上流側を向く面取り部を有する、
請求項2又は3に記載の風力発電システム。
The stay main body has a chamfered portion facing the upstream side,
The wind power generation system according to claim 2 or 3.
前記風力発電機は、前記ブレードを囲むように配置され且つ前記ブレードから下流に向かって流路面積が大きくなるディフューザをさらに有する、
請求項1から4のいずれかに記載の風力発電システム。
The wind power generator further includes a diffuser arranged to surround the blades and having a flow area that increases downstream from the blades.
The wind power generation system according to any one of claims 1 to 4.
前記ディフューザは、流入口及び流出口を含み下流に向かって径が大きくなる筒状本体部を有する、
請求項5に記載の風力発電システム。
The diffuser has a cylindrical main body that includes an inlet and an outlet and has a diameter that increases downstream.
The wind power generation system according to claim 5.
前記ディフューザは、前記筒状本体部の下流側端部から径方向外側に延びるフランジ部を有する、
請求項6に記載の風力発電システム。
The diffuser has a flange portion extending radially outward from a downstream end portion of the tubular body portion,
The wind power generation system according to claim 6.
前記支持ステーは、前記ディフューザを支持する、
請求項2から4のいずれかに従属する請求項5から7のいずれかに記載の風力発電システム。
The support stay supports the diffuser,
A wind power generation system according to any one of claims 5-7 depending on any one of claims 2-4.
前記ディフューザは、周方向に配列される複数のディフューザ部に分割されており、
各ディフューザ部は、周方向において隣り合う一対の支持ステーの間に配置される、
請求項2から4のいずれかに従属する請求項5から7のいずれかに記載の風力発電システム。
The diffuser is divided into a plurality of diffuser parts arranged in a circumferential direction,
Each diffuser portion is arranged between a pair of support stays adjacent in the circumferential direction,
A wind power generation system according to any one of claims 5-7 depending on any one of claims 2-4.
前記風力発電機を収容するケーシングと、
前記風力発電機の下流側に配置され、前記ディフューザの流出口から吹き出された前記人工風が衝突するように配置された衝突部と、
をさらに備える、
請求項5から9のいずれかに記載の風力発電システム。
a casing housing the wind power generator;
a collision part arranged downstream of the wind power generator and arranged so as to collide with the artificial wind blown out from the outlet of the diffuser;
further comprising
The wind power generation system according to any one of claims 5 to 9.
前記人口風生成機は、人口風を生成するためのファンを有し、
前記ブレードは、前記ファンの回転方向と同じ回転方向となるように設計される、
請求項1から10のいずれかに記載の風力発電システム。
The artificial wind generator has a fan for generating artificial wind,
The blades are designed to rotate in the same direction as the fan.
The wind power generation system according to any one of claims 1 to 10.
前記風力発電機は、建築物以外の部分に取り付けられる、
請求項1から11のいずれかに記載の風力発電システム。
The wind power generator is attached to a part other than a building,
The wind power generation system according to any one of claims 1 to 11.
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