(57)【要約】【課題】  建築物等の壁面に設置し、発電する風力発電装置及びビル風を活用して発電する風力発電システムを提供する。【解決手段】  円筒状胴部と、円筒状胴部から分岐し偏位した位置に風噴射孔が形成された複数のノズルと、ロータ回転軸とを有する風噴射ロータと、風噴射ロータの外周に設置される磁極パターンを有する回転子と、内部通風胴部と、内部通風胴部の風噴射ロータの回転子が嵌挿される位置に形成される環状隙間部と、円筒状胴部の内部に向かって入り込んだ形状に形成された導風部と、風噴射ロータのロータ回転軸を軸受けする軸受け部と、風噴射ロータの円筒状胴部を支持する円筒状胴部軸受け部とを有する風通路体と、円筒状胴部内部と風通路体の導風部との重複隙間に充填するシール体と、風通路体内に風噴射ロータの回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の鉄心付コイルで構成される固定子とを有する。【選択図】図１
2006152983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風の導入部である円筒状胴部と、前記円筒状胴部の一端から分岐され風の流れる方向に向かって径が細くなるようなテーパを有し先端中央部より一定方向に偏位した位置に風噴射孔が形成され先端部同士がなす径が前記円筒状胴部の径より大きくなるように形成された複数のノズルと、前記円筒状胴部の他端のノズル分岐部中心より風の流れる方向に導出されたロータ回転軸とを有する風噴射ロータと、
風の入り口側である前記風噴射ロータの円筒状胴部の一端の外周に設置される分割着磁された磁極パターンを有する平板リング状永久磁石である回転子と、
前記風噴射ロータを内包する円筒状の内部通風胴部と、前記円筒状の内部通風胴部の前記風噴射ロータの回転子が嵌挿される位置に形成される環状隙間部又は環状凹部と、前記円筒状の内部通風胴部の胴部よりも開口径が大きい風入口部から前記風噴射ロータの円筒状胴部の一端の内部に向かって一部重複するように入り込んだ形状に形成された導風部と、前記内部通風胴部に設置される前記風噴射ロータのロータ回転軸を回転自在に軸受けする軸受け部と、前記内部通風胴部に設置される前記風噴射ロータの円筒状胴部を回転自在に支持する円筒状胴部軸受け部とを有する風通路体と、
前記風噴射ロータの円筒状胴部内部と前記風通路体の導風部とが一部重複する隙間に充填するシール体と、
前記風通路体の環状隙間部又は環状凹部壁内に前記風噴射ロータの回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイルで構成される固定子とを有することを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記風通路体外周の風出口側の一端に少なくとも一つ以上の垂直尾翼と、前記風力発電機としての重心部付近の前記風通路体外周の所定の位置に少なくとも一つ以上の回転軸又は回転軸受けを有して、風向に対するヨー制御を行うことを特徴とする請求項１記載の風力発電装置。
【請求項３】
垂直軸型風車と、
前記垂直軸型風車の回転軸の少なくとも一端に、外周部に分割着磁された磁極パターンを有する平板リング状永久磁石である円盤状回転子と、前記円盤状回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイルで構成される固定子とからなる発電部とを有することを特徴とする風力発電装置。
【請求項４】
垂直軸型風車と、
前記垂直軸型風車の回転軸と直交する方向に風を流す通風路部と、前記通風路部の途中に前記垂直軸型風車を内包し、前記通風路部の壁面となる略位置に前記垂直軸型風車の回転軸の中心が来るように配置され、前記回転軸に対応する両壁面に軸受けが設置される風車回転部とを有する通風筐体と、
前記通風筐体の外側に導出された前記垂直軸型風車の回転軸の少なくとも一端に、外周部に分割着磁された磁極パターンを有する平板リング状永久磁石である円盤状回転子と、前記円盤状回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイルで構成される固定子とからなる発電部とを有することを特徴とする風力発電装置。
【請求項５】
風の導入部である前記通風路部の風車回転部の直前の通風路部内壁に、風が前記垂直軸型風車のブレードの先端方向に集まるようにする第１の誘導形状と、通風路部の風車回転部にあたる部分の回転しているブレードが当たらない直後の前記第１の誘導形状と対角する位置の通風路部内壁に第２の誘導形状を設けることを特徴とする請求項４に記載の風力発電装置。
【請求項６】
建築構造物の壁面に水平方向、垂直方向、又はそれらを組み合わせた形態で、所定の間隔を置いて所定の長さを有して設置される複数の集風板と、
前記集風板間の建築構造物の稜線部近傍及び／又は壁面に設置される複数の風力発電装置と、
前記風力発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有することを特徴とする風力発電システム。
【請求項７】
前記集風板は、建築構造物の壁面から所定の長さ垂直に延びる設置部と、前記設置部の延長端に建築構造物の壁面と平行となる集風部とを有した、断面が「Ｌ」字形、又は「Ｔ」字形であることを特徴とする請求項６に記載の風力発電システム。
【請求項８】
前記建築構造物の壁面構造において、凹角部又は凹形状部分が存在する場合、前記集風板の各々の凹角部位に、風を上部に逃がすための、凹角部の両集風板の設置部を底面の一辺とした角錐の側面を壁面に取り付けた角錐形集風路を設置し、前記角錐形集風路間の所定の位置に前記風力発電装置を設置することを特徴とする請求項６に記載の風力発電システム。
【請求項９】
建築構造物の角部又は壁面部に設置される垂直軸型風車を有する複数の風力発電装置と、
前記風力発電装置の風車の回転軸と平行に外周を部分的に覆い、風を導入するための風通路壁と、
前記垂直軸型風車のブレードの上下両方に、建築物壁面と前記風通路壁に接して設置され、前記垂直軸型風車の回転軸受けを有し、前記風車の回転軸方向に対する風の流れを妨げる支持板と、
建築構造物の角部の両壁面又は壁面部に設置される風力発電装置の両側の壁面に設けられ、風が前記垂直軸型風車のブレードの先端方向に集まって流れるようにする誘導形状と、
前記風力発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有することを特徴とする風力発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力による発電装置に関し、詳しくは、建築物等の壁面に設置し、実用できる大きさの電圧、電流を励起させる風力発電装置及びそれを用いた風力発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電の分野において、脱化石エネルギーや環境クリーン化等の観点から、風力発電装置が注目されている。風力発電装置は、自然界の風の流れを利用するものであるが、設置場所や気象等の条件によって十分に風力を得られないことがある。そのため、弱い風の流れを何らかの手段で増速して発電に供することが考えられている。
従って、そのような流れを受けて一般家庭でも設置可能な小型の風力発電装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、これらもやはり風車部分が大きく、市街地等では設置場所等に制限が生じるという問題があった。
また、高層建築物が数多く普及するにつれて、その周辺に構造的に発生する風が問題となっている。即ち、従来の高層の集合住宅や、新宿副都心のような高層建築物が建設された地域では、建物の壁面で風が遮られることにより、建物周辺を通過する風の速度が急速に加速され、風害として周辺に与える影響が大きい。
ビルに向かって吹く風は、その壁面に沿う方向に流れが方向づけられる。この結果、ビルとビルとの間の空間、あるいはビルの側面に強風が吹き抜ける。この強風をここでは「ビル風」と呼称することにする。
従来、このビル風は、厄介者扱いされ、顧みられることなく、何かに活用されることはほとんどなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２１２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来の風力発電装置及びそれを用いた発電システムにおける問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、建築物等の壁面に設置し、実用できる大きさの電圧、電流を励起させる風力発電装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、本発明の風力発電装置を使用して、ビル風を活用して発電機の風車を回転させ、実用できる大きさの電圧、電流を発生させる風力発電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による風力発電装置は、風の導入部である円筒状胴部と、前記円筒状胴部の一端から分岐され風の流れる方向に向かって径が細くなるようなテーパを有し先端中央部より一定方向に偏位した位置に風噴射孔が形成され先端部同士がなす径が前記円筒状胴部の径より大きくなるように形成された複数のノズルと、前記円筒状胴部の他端のノズル分岐部中心より風の流れる方向に導出されたロータ回転軸とを有する風噴射ロータと、風の入り口側である前記風噴射ロータの円筒状胴部の一端の外周に設置される分割着磁された磁極パターンを有する平板リング状永久磁石である回転子と、前記風噴射ロータを内包する円筒状の内部通風胴部と、前記円筒状の内部通風胴部の前記風噴射ロータの回転子が嵌挿される位置に形成される環状隙間部又は環状凹部と、前記円筒状の内部通風胴部の胴部よりも開口径が大きい風入口部から前記風噴射ロータの円筒状胴部の一端の内部に向かって一部重複するように入り込んだ形状に形成された導風部と、前記内部通風胴部に設置される前記風噴射ロータのロータ回転軸を回転自在に軸受けする軸受け部と、前記内部通風胴部に設置される前記風噴射ロータの円筒状胴部を回転自在に支持する円筒状胴部軸受け部とを有する風通路体と、前記風噴射ロータの円筒状胴部内部と前記風通路体の導風部とが一部重複する隙間に充填するシール体と、前記風通路体の環状隙間部又は環状凹部壁内に前記風噴射ロータの回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイルで構成される固定子とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による風力発電装置は、垂直軸型風車と、前記垂直軸型風車の回転軸の少なくとも一端に、外周部に分割着磁された磁極パターンを有する平板リング状永久磁石である円盤状回転子と、前記円盤状回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイルで構成される固定子とからなる発電部とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による風力発電装置は、垂直軸型風車と、前記垂直軸型風車の回転軸と直交する方向に風を流す通風路部と、前記通風路部の途中に前記垂直軸型風車を内包し、前記通風路部の壁面となる略位置に前記垂直軸型風車の回転軸の中心が来るように配置され、前記回転軸に対応する両壁面に軸受けが設置される風車回転部とを有する通風筐体と、前記通風筐体の外側に導出された前記垂直軸型風車の回転軸の少なくとも一端に、外周部に分割着磁された磁極パターンを有する平板リング状永久磁石である円盤状回転子と、前記円盤状回転子の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイルで構成される固定子とからなる発電部とを有することを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明による発電システムは、建築構造物の壁面に水平方向、垂直方向、又はそれらを組み合わせた形態で、所定の間隔を置いて所定の長さを有して設置される複数の集風板と、前記集風板間の建築構造物の稜線部近傍及び／又は壁面に設置される複数の風力発電装置と、前記風力発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による発電システムは、建築構造物の角部又は壁面部に設置される垂直軸型風車を有する複数の風力発電装置と、前記風力発電装置の風車の回転軸と平行に外周を部分的に覆い、風を導入するための風通路壁と、前記垂直軸型風車のブレードの上下両方に、建築物壁面と前記風通路壁に接して設置され、前記垂直軸型風車の回転軸受けを有し、前記風車の回転軸方向に対する風の流れを妨げる支持板と、建築構造物の角部の両壁面又は壁面部に設置される風力発電装置の両側の壁面に設けられ、風が前記垂直軸型風車のブレードの先端方向に集まって流れるようにする誘導形状と、前記風力発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード、該ダイオードに接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ、電流の流れを制御する制御部、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による風力発電装置によれば、風噴射タイプのロータを有することにより、大きい導風部面積に比較して、風噴射孔の断面積は小さいので、弱いビル風の場合でも風噴射孔からの風噴出速さは極めて大きくなり、従って風噴射ロータを駆動する回転トルクは大きくなり、その結果、弱いビル風の場合でも十分に発電が可能であるという効果がある。
また、本発明による風力発電装置によれば、発電機としての回転子の部分がロータ部分の外周に平板リング状永久磁石として設置されており、この回転子部分の重さによりロータの外周部に荷重が増加され、フライホイール効果を増強させ、また惰性効果も生じるので、駆動回転数のムラが小さくなり、安定した電力が得られるという効果がある。
【００１２】
また、本発明による風力発電システムによれば、ビルの幾何形態を考慮した、集風壁・通風路の設置が行われ、主電源としての全面的な使用は不可能としても、補助電源として使用できる電力を得られる効果があり、また、ビル風の減少にも効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係る風力発電装置及びそれを用いた発電システムを実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施例に係る風力発電装置の正面概略断面図である。
図１（ａ）を参照すると、本発明の第１の実施例に係る風力発電装置は、風の導入部である円筒状胴部１１と、円筒状胴部１１の一端から分岐され風の流れる方向に向かって径が細くなるようなテーパを有し先端中央部より一定方向に偏位した位置に風噴射孔１３が形成され先端部同士がなす径が円筒状胴部１１の径より大きくなるように形成された複数のノズル１２と、円筒状胴部１１の一端でノズル分岐部中心より風の流れる方向に導出されたロータ回転軸１４とを有する風噴射ロータ１０と、
風の入り口側である風噴射ロータ１０の円筒状胴部１１の他端の外周に設置される分割着磁された平板リング状永久磁石である磁極パターン２１を有する回転子２０と、
風噴射ロータ１０を内包する円筒状の内部通風胴部３１と、円筒状の内部通風胴部３１の風噴射ロータ１０の回転子２０が嵌挿される位置に形成される環状隙間部３２又は環状凹部と、円筒状の内部通風胴部３１の胴部よりも開口径が大きい風入口部から風噴射ロータ１０の円筒状胴部１１の一端の内部に向かって一部重複するように入り込んだ形状に形成された導風部３３と、内部通風胴部３１に設置される風噴射ロータ１０のロータ回転軸１４を回転自在に軸受けする軸受け部３４と、内部通風胴部３１に設置される風噴射ロータ１０の円筒状胴部１１を回転自在に支持する円筒状胴部軸受け部３５とを有する風通路体３０と、
風噴射ロータ１０の円筒状胴部１１内部と風通路体３０の導風部３３とが一部重複する隙間に充填するシール体５０と、
風通路体３０の環状隙間部３２又は環状凹部壁内に風噴射ロータ１０の回転子２０の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイル４１で構成される固定子４０とを有した形で構成されている。
【００１５】
図１（ｂ）は、風通路体３０を風の出口方向の側面から見た図であり、風噴射ロータ１０を省いて描いている。
図１（ｃ）は、風噴射ロータ１０を風の出口方向の側面から見た図である。
風噴射ロータ１０のノズル１２の放射角度は、ノズル１２の先端部同士がなす径が円筒状胴部１１の径より大きく、風通路体３０の内部通風胴部３１の径より小さいという関係によって制限され、その中でもっとも回転効率が良い角度で形成する。
また、図ではノズル１２の本数は４本となっているが、当然ながら２本以上で構造設計上回転効率がもっとも良い本数を決定し、採用すればよい。
【００１６】
軸受け部３４と円筒状胴部軸受け部３５は、それぞれ、ベアリング等を有する軸受本体を支持柱によって内部通風胴部３１と固定連結しており、図では上下２本で支えているが、通風を妨げない程度に支持柱の数を増やすこともできる。
シール体５０は、風噴射ロータ１０と導風部３３との一部重複している部分をパッキングするもので風の漏れを防止している。
また、本実施例の風力発電装置に対して、風向に対するヨー制御を行うようにするために風通路体３０外周の風出口側の一端に少なくとも一つ以上の垂直尾翼と、風力発電機全体としての重心部付近の風通路体３０外周の所定の位置に少なくとも一つ以上の回転軸又は回転軸受けを有する構造を付加することも可能である。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施例に係る風力発電装置の回転子２０を示す正面図及び概略図である。
回転子２０は、その外周部にＮ極とＳ極とが円周に沿って交互に現れるように分割着磁した永久磁石を平板リング状に配置した構成での磁極パターン２１を有しているが、この磁極パターン２１を複数の板状磁石を埋め込んだリングで構成することも可能である。
【００１８】
上記のように構成された本発明の第１の実施例に係る風力発電装置の動作を図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図２を参照しながら以下に説明する。
まず、風が導風部３３より導入されると、導風部３３のテーパ構造により風の流速が増大しながら風噴射ロータ１０へと導かれる。風噴射ロータ１０の各々のノズル１２に風が分散されノズル１２のテーパ構造でさらに流速が増大される。
そして、ノズル１２の先端に設けられた風噴射孔１３より風が噴射される。この時、風噴射孔１３は風噴射ロータ１０を回転させるトルクを与えるようにそれぞれのノズル１２の先端中央部より一定方向（この実施例の場合、先端方向から見て右サイド。図１（ｃ）参照）に偏位した位置に設けられている。そして、軸受け部３４と円筒状胴部軸受け部３５とによりロータ回転軸１４と円筒状胴部１１とが軸受けされ風噴射ロータ１０は回転するようになる。
【００１９】
従って、風噴射ロータ１０の円筒状胴部１１の他端の外周に設置されている回転子２０も回転する。回転子２０は図２に示すような分割着磁された平板リング状永久磁石である磁極パターン２１を有して、これが回転界磁となり、これと風通路体３０の環状隙間部３２又は環状凹部壁内に風噴射ロータ１０の回転子２０の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイル４１で構成される固定子４０（電機子巻線）とで、界磁の作る磁界が電機子巻線を横切る回転速度に同期した電力を発電する交流発電機である同期発電機が形成され、電力が発電される。
【００２０】
また、本風力発電装置に、風通路体３０外周の風出口側の一端に少なくとも一つ以上の垂直尾翼と、風力発電機としての重心部付近の風通路体３０外周の所定の位置に少なくとも一つ以上の回転軸又は回転軸受けを設けて、風向に対するヨー制御を行うような仕様にして独立設置して使用するということも可能である。
【実施例２】
【００２１】
図３は、本発明の第２の実施例に係る風力発電装置の概略図である。
尚、上記第１の実施例のものと同一もしくは相当部分には同一の符号を付している。
図３を参照すると、本発明の第２の実施例に係る風力発電装置は、垂直軸型風車６０と、垂直軸型風車６０の回転軸６１の延長された両端に、外周部に分割着磁された磁極パターン２１を有する平板リング状永久磁石である円盤状回転子２０と、円盤状回転子２０の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイル４１で構成される固定子４０とからなる発電部６５とを有して構成される。
【００２２】
垂直軸型風車６０は、本実施例の場合、図３に示すように、ブレード６６としてもっとも簡単な平板を４枚組み合わせたものを採用しているが、この風車部分の構造は既存で知られている他の形状であっても採用可能である。例えば、平板ではなく対向するブレードとでＳ字形をなすＳ形ロータ、ブレードの断面形状が飛行機の翼と同様の形状を持つジャイロミル形風車、その他クロスフロー形風車、サポニウス形風車、ダリウス形風車等が採用可能である。
【００２３】
垂直軸型風車６０の上方と下方に設置される発電部６５の円盤状回転子２０と固定子４０は、第１の実施例のものと基本的に同じであり、詳細な説明は省略する。
本実施例の風力発電装置は、建築構造物に設置され他の付随構造物と一緒にビル風を利用した発電システムをなすことで本来の作用効果が現れるため、後述する発電システムの実施例中において詳細な説明を行う。
【実施例３】
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施例に係る風力発電装置の正面及び側面の概略断面図である。
尚、上記第１の実施例、第２の実施例と同一もしくは相当部分には同一の符号を付している。
図４（ａ）、（ｂ）を参照すると、本発明の第３の実施例に係る風力発電装置は、垂直軸型風車６０と、垂直軸型風車６０の回転軸６１と直交する方向に風を流す通風路部７１と、通風路部７１の途中に垂直軸型風車を内包し、前記通風路部の壁面となる略位置に前記垂直軸型風車の回転軸の中心が来るように配置され、回転軸６１に対応する両壁面に軸受け７５が設置される風車回転部７２とを有する通風筐体７０と、通風筐体７０の外側に延長導出された垂直軸型風車６０の回転軸６１の両端に、外周部に分割着磁された磁極パターン２１を有する平板リング状永久磁石である円盤状回転子２０と、円盤状回転子２０の着磁部分を挟むように一定の間隔で設置される複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイル４１で構成される固定子４０とからなる発電部６５とを有して構成される。
【００２５】
また、風の導入部である通風路部７１の風車回転部７２の直前の通風路部内壁に、風が垂直軸型風車６０のブレード６６の先端方向に集まるようにする第１の誘導形状７３と、通風路部７１の風車回転部にあたる部分の回転しているブレード６６が当たらない直後の第１の誘導形状７３と対角する位置の通風路部内壁に第２の誘導形状７４を設け、通風路部７１内に導入される風をブレード６６の先端部分に集中させ、さらにスムーズに風が通過するようにして風車の回転効率を上げるようにしてある。
【００２６】
垂直軸型風車６０は、本実施例の場合も、図４に示すように、ブレード６６としてもっとも簡単な形状である平板を４枚組み合わせたものを採用しているが、第２の実施例同様、風車部分の構造は既存で知られている他の形状を採用することが可能である。
この時、通風筐体７０の形状は、本実施例のようにブレード形状が四角形平板であれば四角柱筒状になり、ブレード６６の先端形状が半円形を有していれば円筒状になる。
通風筐体７０の外側に延長導出された垂直軸型風車６０の回転軸６１の両端に設置された発電部６５は、第２の実施例の発電部と基本的に同じであり、詳細な説明は省略する。
【００２７】
上記のように構成された本発明の第３の実施例に係る風力発電装置の動作は以下のようである。
まず、風が第１の誘導形状７３を有する通風路部７１より導入されると、誘導形状７３によって風がブレード６６の先端部分方向に集中し流速が増大されて、風車回転部７２の通風筐体７０両壁面に回転軸６１を外側に導出し、回転自在に支持する軸受け７５によって支持される垂直軸型風車６０が回転する。また、垂直軸型風車６０を挟んで対角の位置に設置される第２の誘導形状７４によってさらに風の流れをスムーズにして風車の回転効率を上げている。
従って、両側に延長導出された垂直軸型風車６０の回転軸６１に設置されている円盤状回転子２０が回転し、対となる複数の「コ」の字形鉄心（コア）付コイル４１で構成される固定子４０との間で、第１の実施例で述べたと同じように電力が発電される。
【実施例４】
【００２８】
次に、本発明による風力発電装置を使用した風力発電システムの第１の実施例に対し述べる。
図５、図６及び図７は、本発明による風力発電装置を使用した風力発電システムの第１の実施例である建築構造物集風板設置タイプの概略全体図である。
図５、図６及び図７を参照すると、本実施例の風力発電システムは、建築構造物の壁面に垂直方向、水平方向、又はそれらを組み合わせた形態で、所定の間隔を置いて所定の長さを有して設置される集風板１１０と、集風板１１０間の建築構造物の稜線部及び／又は壁面に設置される風力発電装置１００と、風力発電装置１００によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード１２１、ダイオード１２１に接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ１２２、電流の流れを制御する制御部１２３、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部（図８参照）とを有する。
【００２９】
ビルなどの建築構造物、例えば、高層オフィスビルや高層ホテルに代表される四角柱タイプのビルの場合には、ビルの壁面に沿って風が水平方向、上下方向に流れるので、この風を集めるために、外周に集風板１１０を設置する。
集風板１１０は、建築構造物の壁面に設置させるための壁面から所定の長さ垂直に延びる設置部と、設置部の延長端に建築構造物の壁面と平行となる集風部とを有した、断面が「Ｌ」字形、又は「Ｔ」字形を有した形状をしており、この集風板１１０を図５〜７に示すように建築構造物の壁面に張り巡らす。
【００３０】
また図９に示すように、建築構造物の壁面構造において、風が吹き溜まるような凹角部又は凹形状部分が存在する場合は、集風板１１０の各々の凹角部位に、風を上部に逃がすための、凹角部の両集風板の設置部を底面の一辺とした角錐の側面を壁面に取り付けた角錐形集風路１１３を設置し、その上方に風力発電装置１００を設置することも効果的である。
【００３１】
そして、風力発電装置１００は、図５〜７に示すように、集風板１１０内の建築構造物の稜線部付近、及び／又は稜線部付近のものと所定の間隔離隔した壁面に設置され、風力発電装置１００は、上述した風力発電装置の第１の実施例のもの、あるいは第３の実施例のものを使用する。
電気回路部は、図５〜７には図示していないが、建築構造物内部の適当な場所に設置すればよい。
【００３２】
また、この風力発電システムの概略的な電気回路を図８に示す。
風力発電装置１００によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード１２１と、発生した電気を蓄電するキャパシタ（コンデンサ）１２２と、電流の流れのＯＮ／ＯＦＦ等を制御する制御部１２３と、発生した電力を使用する負荷部とよりなっている。ここで、キャパシタ１２２のコンデンサは、大容量化が可能な電気二重層コンデンサを使用することが好ましい。
以上のように構成された本実施例の風力発電システムは、建築構造物（ビル等）により発生するビル風を効率的に利用して発電が行われる。
【実施例５】
【００３３】
次に、本発明による風力発電装置を使用した風力発電システムの第２の実施例に対し述べる。
図１０は、本発明による風力発電装置を使用した風力発電システムの第２の実施例である建築構造物単独設置タイプの概略上面図であり、図３は、風力発電システムの第２の実施例に使用する風力発電装置の概略図である。
図１０及び図３を参照すると、本発明による風力発電装置を使用した風力発電システムの第２の実施例は、建築構造物のコーナー部稜線部、及び／又は壁面に設置される垂直軸型風車６０と、垂直軸型風車６０の回転軸６１と平行に外周を部分的に覆い、風を導入するための風通路壁１３１と、垂直軸型風車６０のブレード６６の上下両方に、建築物壁面と風通路壁１３１に接して設置され、前記垂直軸型風車の回転軸受け１３４を有し、風車の回転軸方向に対する風の流れを妨げる支持板１３２と、建築構造物のコーナー部の両壁面又は壁面部に設置される風力発電装置の両側の壁面に設けられ、風が垂直軸型風車６０のブレード６６の先端方向に集まって流れるようにする誘導形状１３３と、風力発電装置によって発生した出力電流を半波整流又は全波整流するダイオード１２１、ダイオード１２１に接続され発生した電気を蓄電するキャパシタ１２２、電流の流れを制御する制御部１２３、及び電力供給される負荷部を備える電気回路部（図８参照）とを有して構成される。
【００３４】
本実施例の風力発電システムは、風力発電装置の風車部分及び発電部分と、他の付随構造物１３１、１３２、１３３を建築構造物に一緒に設置することで本来の作用効果が現れ、ビル風を利用した発電システムとしての作用効果をなす。
本実施例では、既存の建築構造物に付加的に風力発電装置を設置する場合、付随構造物である誘導形状１３３にて風を風力発電装置にスムーズに誘導し、風通路壁１３１と支持板１３２とで風力発電装置を囲むことによって風の流れを風力発電装置に集中するようにコントロールして風力発電装置の発電効率を上げるように構成してある。
【００３５】
電気回路部は、図３、図１０には図示していないが、建築構造物内部の適当な場所に設置すればよい。電気回路部は実施例４の風力発電システムの第１の実施例のものと同様であり、その詳細な説明は省略する。
以上のように構成された本実施例の風力発電システムは、建築構造物（ビル等）により発生するビル風を効率的に利用して発電が行われる。
【００３６】
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施例に係る風力発電装置の概略図であり、（ａ）は正面概略断面図であり、（ｂ）は、風通路体を風の出口方向の側面から見た図であり、（ｃ）は、風噴射ロータを風の出口方向の側面から見た図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る風力発電装置の回転子を示す正面図及び概略図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る風力発電装置の概略図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る風力発電装置の概略図であり、（ａ）は概略正面断面図、（ｂ）は概略側面断面図である。
【図５】本発明による風力発電装置を使用した発電システムの第１の実施例である建築構造物集風板垂直方向設置タイプの概略全体図である。
【図６】本発明による風力発電装置を使用した発電システムの第１の実施例である建築構造物集風板水平方向設置タイプの概略全体図である。
【図７】本発明による風力発電装置を使用した発電システムの第１の実施例である建築構造物集風板水平、垂直方向組み合わせ設置タイプの概略全体図である。
【図８】風力発電システムの概略的な電気回路である。
【図９】建築構造物の凹角部状壁面構造において、凹角部位に設けられる角錐形集風路の概略図である。
【図１０】本発明による風力発電装置を使用した風力発電システムの第２の実施例である建築構造物単独設置タイプの概略上面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０        風噴射ロータ
１１        円筒状胴部
１２        ノズル
１３        風噴射孔
１４        ロータ回転軸
２０        回転子
２１        磁極パターン
３０        風通路体
３１        円筒状の内部通風胴部
３２        環状隙間部
３３        導風部
３４        軸受け部
３５        円筒状胴部軸受け部
４０        固定子
４１        鉄心（コア）付コイル
５０        シール体
６０        垂直軸型風車
６１        回転軸
６５        発電部
６６        ブレード
７０        通風筐体
７１        通風路部
７２        風車回転部
７３        第１の誘導形状
７４        第２の誘導形状
７５        軸受け
１００      風力発電装置
１１０      集風板
１１３      角錐形集風路
１２１      ダイオード
１２２      キャパシタ
１２３      制御部
１３１      風通路壁
１３２      支持板
１３３      誘導形状
１３４      回転軸受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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