JP3096931U

JP3096931U - 垂直軸型風車の導風筐体

Info

Publication number: JP3096931U
Application number: JP2003002660U
Authority: JP
Inventors: 徳永　泰彦
Original assignee: トキワ工業株式会社
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2009-04-03

Abstract

【課題】垂直軸型風車を導風板及び整流羽板を具備し、直方体状に構成した導風筐体に内装し、導入する風量を、風車単体の受風量より増大して出力を増幅し、該筐体を保護柵として安全に運転を行い、また、設置区画への適合及び調和を図ることとする。
【解決手段】架台１に方形の底板２ｂを敷設し、該底板の隅角に立設する支柱２ａ，２ａの頂位に天板２ｃを支設し、底板と天板との中央位の間に垂直軸型の風車ローター４を垂直軸３により軸支し、各支柱より、該ローター外囲近傍まで、ローター回転方向への接線寄りに偏向して導風板５，５を立設すると共に、底板２ｂの各辺より内位の風車ローター周辺へ向かい、ルーバー状の多数の整流羽板６，６をほぼ等間隔に立設している。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、垂直軸型風車を内装し外囲に導風及び整流手段を具備する構体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の垂直軸型風車は、曲線翼及び直線翼のダリウス型、サボニウス型ならびに直線翼のクロスフロー型などの風車があって、比較的低い風力階級において低速・高トルク回転特性のものが多く、風車のローター外囲に導風板（ガイドベーン）又は遮蔽板を環状に配設し、風力に応じてローターへ流入する風量を調節するため、ベーンによる流路の開閉制御装置を設けたものがある。
【０００３】
また、サボニウス型などの垂直軸型風車のローター周囲に、多数の導風板や遮蔽板を配設する方式のものは、各板を開閉回動することにより、許容範囲内の風力においては、回転翼の受圧面へ風の導入を促して風力変換効率を向上し、また、メンテナンス作業時及び許容範囲を超える風力においては、回転翼の受圧面へ風の導入を遮断して運転停止を行うもの（例えば、特開２０００−２０５１０５号公報参照）があるが、各遮蔽板の連動開閉操作装置、風速検知風車及び制御装置を設ける必要があり、複雑な構成であって高付加価値となり、元来、比較的小型・低速型としてのサボニウス型などの垂直軸型風車による簡易小型の装置には適用し難い。
【０００４】
そして、風車のローター外囲に導風板又は遮蔽板を環状に配設したものは、機体の外径が大きく、設置場所が方形の地所や建物の屋上陸屋根の場合が多いため、機体との隅角に無駄な空間を生じ、また、地域環境への調和を損なうことがある。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、垂直軸型風車を導風板及び整流羽板を具備し、直方体状に構成した導風筐体に内装し、導入する風量を、風車単体の受風量より増大して出力を増幅し、該筐体を保護柵として安全に運転を行い、また、設置区画への適合及び調和を図ることとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本考案における垂直軸型風車の導風筐体は、架台に方形の底板を敷設し、該底板の隅角に立設する支柱の頂位に天板を支設し、底板と天板との中央位の間に垂直軸型の風車ローターを垂直軸により軸支し、各支柱より、該ローター外囲近傍まで、ローター回転方向への接線寄りに偏向して導風板を立設すると共に、底板の各辺より内位の風車ローター周辺へ向かい、ルーバー状の多数の整流羽板をほぼ等間隔に立設している。
【０００７】
上記筐枠は、正方形及び方形類似の四辺形の横断面形状としている。
【０００８】
そして、垂直軸型の風車ローターは、サボニウス型、直線翼型、クロスフロー型のいずれにも適用される。
【０００９】
【考案の実施の形態】
実施例について図面を参照して説明する。
図１及び図３において、架台１に方形の底板２ｂを敷設し、該底板の隅角に立設する支柱２ａ，２ａの頂位に天板２ｃを支設し、底板と天板との中央位の間に垂直軸型の風車ローター４を垂直軸３により軸支し、各支柱より、該ローター外囲近傍まで、ローター回転方向への接線寄りに偏向して導風板５，５を立設すると共に、底板２ｂの各辺より内位の風車ローター周辺へ向かい、ルーバー状の多数の整流羽板６，６をほぼ等間隔に立設している。
【００１０】
上記筺枠２は、図２及び図３に示すように、正方形及び方形類似の四辺形の横断面形状としている。
【００１１】
そして、垂直軸型の風車ローター４は、図２及び図３に示すサボニウス型のほか、直線翼型及びクロスフロー型のいずれにも適用される。
【００１２】
また、上記導風板５は、図２に示す平板状の他、図３に示すように、風車ローター４外囲近傍からローター回転方向と逆向きに伸びる伸開線状横断面のものも適用される。
【００１３】
上記のように構成された垂直軸型風車の導風筐体において、上記筺枠２の各辺相当の開口、即ち、導風板５，５の間の開口面積は、風車ローター４の直径とブレード４ａのスパンとの積、即ち受風面積より大きいため、風上よりローターへ導入される風力の風速を増幅し、また、風力は、多数の整流羽板６，６の間を通過するとき、乱流を防ぎ、ローターのブレード４ａへ導入され、ローターへ回転力を与え、風下側へ流出するときも、導風板５，５及び整流羽板６，６の整流作用により風下側の渦流発生を低減し、風車ローター４の出力を向上することとなる。
【００１４】
また、導風筐体の導風板５，５の間の開口側間口に対する風向が正対するとき、受風面積は間口と筐枠高さの積であって、風向が該間口に対して変動するとき、風向きに対する受風幅は、最大値として筐枠対角幅員まで増加し、受風面積も増加することとなるが、導風板５，５及び整流羽板６，６の整流作用により風車ローター４へ導入される受風量の変化が緩和され、風向の変動があっても、同一風速における風車ローター４の回転変動は僅少に留まる。
【００１５】
【考案の効果】
本考案は、上述のように構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００１６】
請求項１の垂直軸型風車の導風筐体においては、風上側の導風板間の開口面積が風車ローター単体の受風面積より大きいため、受風量ないし受風速度を増幅して風車出力を向上することができる。
【００１７】
そして、導風筐体の平面図形を方形とするとき、設置区画が方形の地所や建物の屋上陸屋根の場合、筐体設置に際し、隅角の納まりがよく、周辺環境への調和を保ち、また、方形の天板は、太陽電池モジュールの配設に適し、隅角に亘るまで隙間なく被設することができる。
【００１８】
また、風車ローターを導風筐体に内装し、導風板及び整流羽板によりローターを保護し、安全に運転を行い、ローターの回転状態の、ほぼ全容を遮蔽するので、周辺環境を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の垂直軸型風車の導風筐体の立面図である。
【図２】図１のＡ−Ａにおける要部の断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａにおける，他の実施例要部の断面図である。
【符号の説明】
１架台
１ａ発電ユニット
２筐枠
２ａ支柱
２ｂ底板
２ｃ天板
３垂直軸
３ａ軸受
４風車ローター
５導風板
６整流羽板

Claims

架台（１）に方形の底板（２ｂ）を敷設し、該底板の隅角に立設する支柱（２ａ，２ａ）の頂位に天板（２ｃ）を支設し、底板と天板との中央位の間に垂直軸型の風車ローター（４）を垂直軸（３）により軸支し、各支柱より、該ローター外囲近傍まで、ローター回転方向への接線寄りに偏向して導風板（５，５）を立設すると共に、底板（２ｂ）の各辺より内位の風車ローター周辺へ向かい、ルーバー状の多数の整流羽板（６，６）をほぼ等間隔に立設してなる垂直軸型風車の導風筐体。