JP4457203B2 - 防風板 - Google Patents

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。

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。
特開２００１−１９３６３４

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。

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する傾斜板と、
前記の傾斜板に沿い、前記傾斜板と離間して、前記風向きにたいして前記傾斜板の背後に配置された裏板と、
前記離間により前記傾斜板及び前記裏板の間に設けられ、前記通過穴を通った前記風を通過させる通過路とを有し、
前記傾斜板は、その板面が、水平面に対して傾斜角を持ち、且つ、前記傾斜板の下端が風の上流側にあり、上端が風の下流側にあるように配置されたことで、
前記通過穴を通過した前記風を前記防風板の上側端に誘導する様にしたことを特徴とする。

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、回転軸と、前記回転軸に接続し、前記回転軸に対して直角な方向に伸びた複数枚の羽根を有する水平軸型風車と、回転軸と、前記回転軸に接続し、前記回転軸から放射方向に伸び、前記回転軸に平行な方向に奥行きを持った複数枚の羽根を有し、前記回転軸を水平方向なるように寝かせ配置した垂直軸型風車との少なくとも一方を配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１から請求項２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。

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。

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、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。

請求項６記載の発明は、請求項１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。

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。

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。

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。

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。風車２０１としては、よく知られた水平軸型の風車でも、図２の例のように垂直軸型の風車でもよい。水平軸型の風車は、回転軸があり、これに接続し、直角な方向に伸びた複数枚の羽根を有する風車で、風向きは、回転軸に平行で、羽根の回転面に直角となる。垂直軸型の風車は、回転軸があり、これに接続し、回転軸から放射方向に伸び、回転軸に平行な方向に奥行きを持った複数枚の羽根を有する風車であり、風向きは、回転軸に直角で、羽根の回転面に平行となる。図２の例では、回転軸を水平方向に寝かせて、通過穴１０５の部分に付設したものである。
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。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、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。

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。

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。

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。

本発明に係る防風板の一実施態様を示す図である。 本発明に係る防風板の別の実施態様を示す図である。 ２−ｂ部分のａ方向から見た断面部が２−ａ部分である。 本発明に係る防風板の別の実施態様を示す図である。 ３−ａは、減速器が風車に各々付いた場合であり、３−ｂは、複数の風車 ごとに１個の減速器が付いた場合である。 本発明に係る防風板の別の実施態様を示す図である。 本発明に係る防風板をビルの屋上に設置した状態を示す図である。 従来の防風板の例を示す図である。

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

Claims (6)

1. 防風板であって、風を通過させる通過穴を有する傾斜板と、
   前記の傾斜板に沿い、前記傾斜板と離間して、前記風向きにたいして前記傾斜板の背後に配置された裏板と、
   前記離間により前記傾斜板及び前記裏板の間に設けられ、前記通過穴を通った前記風を通過させる通過路とを有し、
   前記傾斜板は、その板面が、水平面に対して傾斜角を持ち、且つ、前記傾斜板の下端が風の上流側にあり、上端が風の下流側にあるように配置されたことで、
   前記通過穴を通過した前記風を前記防風板の上側端に誘導する様にしたことを特徴とする防風板。
2. 前記通過穴及び前記通過路の少なくとも一つに、回転軸と、前記回転軸に接続し、前記回転軸に対して直角な方向に伸びた複数枚の羽根を有する水平軸型風車と、
   回転軸と、前記回転軸に接続し、前記回転軸から放射方向に伸び、前記回転軸に平行な方向に奥行きを持った複数枚の羽根を有し、前記回転軸を水平方向なるように寝かせ配置した垂直軸型風車との少なくとも一方を配置したことを特徴とする請求項１記載の防風板。
3. 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請求項１から請求項２のいずれか１つに記載の防風板。
4. 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請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の防風板。
5. 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請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の防風板。
6. 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請求項１記載の防風板。
   

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