(57)【要約】      （修正有）【課題】従来使用が意図されていなかった往復する車輌等により発生する双方向の気流のエネルギーを有効に変換、利用して電力エネルギーを得ること。【解決手段】双方向の気流を通風路をかいして垂直回転軸型風力発電機で風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステムを提供する。更に本発明は簡単なＣＯ2を発生しない発電システムに関する発明で、将来の需要が予測される電気自動車、電力バッテリーを提供する技術である。【選択図】図１ａ
2011179462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向気流を箱型通風路装置に設置した垂直回転軸型風力発電機により風力エネルギーを電力エネルギーに変換する風力発電機およびバッテリー装置（図１a、図１c）。
【請求項２】
双方向気流を円筒トンネル型通風路に設置した垂直回転軸型風力発電機により風力エネルギーを電力エネルギーに変換する風力発電機およびバッテリー装置（図２b）。
【請求項３】
請求項１の箱型通風路装置（図１a）に風路絞り込み壁板（図１b−０１３）を備えた箱型通風路装置。
【請求項４】
請求項２の円筒トンネル型通風路（図２b）を縦２分割する壁板（図２b−１４）を備えた円筒トンネル型通風路装置。
【請求項５】
請求項３の風取込み口（図１a−０１１）断面の２分割線上（図１b）Ｓに回転軸（図１ｃ−０２２）を縦方向垂直に装着した風力発電機（図１c）。
【請求項６】
請求項２の風力発電機（図２b）の回転軸（図２b−２２）を縦の２分割壁（図２b−１４）面上で縦方向垂直に設置した請求項２の風力発電機（図２b）。
【請求項７】
請求項３の箱型通風路装置に付設する誘導集風壁（図１b−０１４）。
【請求項８】
請求項３の箱型通風路装置の開口風流取り口（図１b−０１１）断面積を半分以下に縮小する風流絞り壁（図１b−０１３）。
【請求項９】
請求項６の発電機の回転軸（図４−２２）に接続せず自由回転する球体状のハブ（図４−２１）
【請求項１０】
電車、地下鉄等の相反対方向に走行する車輌の路線間（図５a）に請求項１の風力発電装置を設置する風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステム。
【請求項１１】
一台のエレベーター専用通路（図６b−Ｈ）の上下両端に請求項６の風力発電機を装着した請求項４の円筒トンネル型通風路を接続（図６b）する風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステム。
【請求項１２】
請求項４の円筒トンネル型通風路の外気吸排口に設備する開閉扉（図６c−１５）。
【請求項１３】
エレベーターの背部（図７a）に請求項５の箱型通風路を横に取り付け垂直回転軸型風力発電機（図７b）により風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステム。
【請求項１４】
請求項３の箱型通風路装置の排気出口の位置を横方向に変更（図７a）した箱型通風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の走行により発生する風力エネルギーを電力エネルギーに変換する風力発電機を線路に設置する利用は知られている。
【０００３】
地下鉄ホーム等の風向が頻繁に切り替わる場所で風向の切り替わりがあっても双方向の風を回転軸に鏡面対象のファンを備えることで共通の回転方向を可能にする双方向風回転機及び風力発電装置に関する内容が既に知られている。
【０００４】
双方向の鏡面対称のファンを備える風力発電機は一般のものに比べて倍のファン重量負荷が回転軸にかかり双方向の風力エネルギー変換効率を損なう点と双方向の風を同時に受けた場合、風力エネルギーの相殺損失等解決すべき課題は残されている。
【０００５】
風力発電機を車両路線に設置、使用する場合、双方向に走行する線路間に設置する必要があるが、逆方向に走行する線路の車両間空間は狭く回転ファンの大きさに制限を受けるため風流の充分な負荷を取り込むことに課題が残されている。
【０００６】
地下鉄駅構内の給排気塔に双方向の風力発電機を設置使用する例、地下鉄トンネル内に設置する例等の説明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５４７６３公報
【特許文献２】特開２００９−１９７７５２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、双方向の異なる方向、殊に相反する方向の空気移動に伴う風流に関しては一台の発電機のみを使用されることはなかった。本発明はこれを利用しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項1、２に係る発明は図１a、図１cであり、双方向の空気移動に伴う風圧エネルギーを電力エネルギーに変換するシステムで、異なる方向に流れる気流を箱型または円筒型通気路の内部に垂直回転軸型風力発電機を装備した双方向の風流を捉えて風向きに関係なく常時同じ方向にブレードを回転、発電する風力発電装置を提供する。
【００１０】
請求項３，４の通風路装置は、双方向の逆流風を一台の風力発電機で電力エネルギーに変換さすため通風路と風吸入取込み口の断面を縦に２分割（図２b−１４）して２通風路に双方向風流を分流して風力発電機の垂直回転軸型ブレードへの負の影響を防ぐと同時に双方向風流を負荷して同一方向のブレード回転を強めることも可能となる。
【００１１】
請求項６の垂直回転軸型風力発電機は、通風路（請求項４）を縦割り２分割壁面上に発電機の回転軸を垂直面上に揃えて装備することで双方向の風流負荷で常に同一方向の回転を行う風力発電機を提供する。
【００１２】
請求項９の球体状のハブを発電機の回転軸（図４−２２）に自由回転する状態で付設することで、風流路の絞り込み効果によりブレードに当る風速を増大することが可能となる。
【００１３】
請求項１０に係る発明は、頻繁に往き交う鉄道車輌の狭い車輌空間に発生する双方向に流れる風を効率よく風力エネルギーを電力エネルギーに変換する発電装置の応用例を提供する。
【００１４】
請求項１１に係る発明は、密閉系エレベーター通路のエレベーター昇降移動に伴う発生風流を利用する風力発電機の応用例を提供する。
【００１５】
エレベーター昇降移動で発生する双方向の風流を円筒トンネル型通風路（図６b）のエレベーター通路との接続部円断面の中心を通る垂直縦割り２分割した半円断面切口の半円筒トンネル型２通風路は同じ方向の風専用通風路として利用される。
【００１６】
エレベーター専用通路の上下両端部に請求項４の円筒トンネル型通風路を接続する回路は同時に上下２台の風力発電機を稼動させることが出来、かつ完全密閉系と違ってエレベーターの急発進によるエレベーター室内の気圧変化を緩和することが可能となる。
【００１７】
請求項１２は、請求項４の円筒トンネル型通風路の外気吸排口（図６c）に開閉扉（図６c−１５）を備える事でエレベーターの運行、休止時の自然通風のエレベーター通路内への流入防止の保全が得られる。
【００１８】
請求項１の風排気口の位置を移動した（図７a）箱型通風装置（図１a）をエレベーターの背部に横に取り付けた請求項１３は、現在使われているエレベーターが使える特徴を有す。
【発明の効果】
【００１９】
頻繁に行き交う鉄道車両の巾狭い路線間（図５a）に走行車両により同時に発生する双方向の風流をそれぞれの風向きの風を分流取込む箱型通風路（図１a−０１０）に設置した一台の垂直回転軸型風力発電機（図１c）で双方向の風力エネルギーを効率よく電力エネルギーに変換するシステムを提供する。
【００２０】
現在使用されずに放棄されているマンションエレベーターの昇降走行時に発生する風力エネルギーを電気エネルギーに変換するシステム（図７a）を提供する。
それらの結果、将来、電気自動車用としてのエネルギー源に使用し得る利益を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１ａ】本発明による双方向箱型通風路および垂直回転軸型風力発電装置の斜透視図
【図１ｂ】図1aのＤ−Ｄ断面図を示した状態図
【図１ｃ】図1aの斜上から視たブレード図
【図２ａ】図２bのＦ−Ｆ断面の状態図
【図２ｂ】本発明による双方向円筒トンネル型通風路装置の斜視図
【図２ｃ】図２bの縦Ｇ−Ｇ断面で２分割した一通風路斜視図
【図３】本発明による垂直回転軸型風力発電機の回転軸に接続した１枚のブレード例の斜視図
【図４】図３の回転軸およびハブ概略図
【図５ａ】本発明による垂直回転軸型風力発電装置を鉄道路線の車車輌間空隙に設置した実施例１で上から見た概略断面図
【図５ｂ】図５aの正面図
【図６ａ】図６bの上から見た断面図
【図６ｂ】本発明による垂直回転軸型風力発電装置をエレベーター通路（Ｈ）上下両端部に接続した上端部のみの実施例２の斜視図
【図６ｃ】本発明による垂直回転軸型風力発電装置をエレベーター通路（Ｈ）外気開閉口に取り付けた扉の斜視図
【図７ａ】本発明による垂直回転軸型風力発電装置図１aをエレベーター背部に横に取り付けた構成斜視図
【図７ｂ】図７aに取り付けた発電装置斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施する形態を具体的な構成図にもとづいて風力発電および蓄電装置について説明する。
【００２３】
図５a、図５b、図６a、図６b、図６cは本発明における概念構成図である。
【００２４】
図５ a、図５bは行き交う鉄道車輌の路線の空間に請求項１の風力発電装置およびバッテリーのシステム概念構成図を示す。
【００２５】
図６a、図６b、図６cはマンションエレベーターの昇降通路に接続した請求項２の風力発電装置およびバッテリーのシステム概念構成図を示す。
【００２６】
図７a、図７bはエレベーターの背部に請求項１３の風力発電システムを装置したエレベーターの昇降移動でエレベーターに加わる風圧を利用する風力発電装置およびバッテリーの風力エネルギーを電力エネルギーに変換する応用例を示す。
【実施例１】
【００２７】
本発明の目的を達成する双方向風流を箱型通風路（図１a）の空洞開口（図１b−０１１）から風流Ａ（図１b）を取り入れ風流絞り壁（図１b−０１３）で加速された風流を垂直回転軸（図１c−０２２）ブレード（図１c−０２１）に風圧を負荷発電する。逆方向の進行車輌に発生する風流Ｂ（図１b）も同じ箱型通風路の反対側開口（図１b−０１１）から取り入れて反対方向の風流路をかいして風圧発電を行う風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステム（図５a、図５b）。
【実施例２】
【００２８】
一台専用エレベーター通路に請求項２の円筒トンネル型通風路（図２b）を直結した回路（図６b）でエレベーターの昇降移動で発生する密閉大気系の双方向風を円筒トンネル型通風路断面円の中心を通る縦２分割壁（図２b−１４）で仕切り双方向風流を分流して常に同じ方向の風を通す専用２通路の装置に備え付けた風力発電機（図２a）によって風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステム（図６b）。
【実施例３】
【００２９】
箱型通風路装置（図１a）に縦長の風力発電機（図１c）とバッテリー（図５b）を装備した発電装置システム（図５a）。
【実施例４】
【００３０】
頻繁に停発進するエレベーターの運行に伴う風速変化の風力発電機にあたえる影響を緩和抑制するため垂直回転軸型風力発電機の回転軸（図４−２２）に自由回転する球体状のハブ（図４−２１）を備えることでブレードに負荷する風速の変化を抑制する。
【実施例５】
【００３１】
エレベーターの背部に請求項１４の箱型通風装置を横に装備（図７a）した請求項１３の環境汚染のない風力エネルギーを電力エネルギーに変換するシステム。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は風力エネルギーを電力エネルギーに変換する発明であるので生成電気エネルギーは蓄電、その他各種の多目的に利用される。
【符号の説明】
【００３３】
０１０          双方向風導入装置
０１１          風流取込み開放口
０１２          風排出開放口
０１３          風流絞り壁
０１４          風取込み誘導壁
０２１          ブレード
０２２          回転軸
０２３          発電装置
１１０          円筒トンネル型通風路
１２０          エレベーター通路接続口
１２１          風排出口
１３０          エレベーター通路接続口
１３１          外気吸込み口
１４            １１０の縦分割壁
１５            １１０の外気吸排口扉
２１            ハブ
２２            回転軸
２３            ブレード
Ａ              風流
Ｂ              風流
Ｐ              発電機
Ｑ              バッテリー
Ｒ              鉄道レール
Ｔ              鉄道車輌
Ｅ              エレベーター
Ｈ              エレベーター通路
Ｓ              ０１１の２等分割線
Ｗ              歯車
【図１ａ】
2011179462.tif 000003
【図１ｂ】
2011179462.tif 000004
【図１ｃ】
2011179462.tif 000005
【図２ａ】
2011179462.tif 000006
【図２ｂ】
2011179462.tif 000007
【図２ｃ】
2011179462.tif 000008
【図３】
2011179462.tif 000009
【図４】
2011179462.tif 000010
【図５ａ】
2011179462.tif 000011
【図５ｂ】
2011179462.tif 000012
【図６ａ】
2011179462.tif 000013
【図６ｂ】
2011179462.tif 000014
【図６ｃ】
2011179462.tif 000015
【図７ａ】
2011179462.tif 000016
【図７ｂ】
2011179462.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月19日(2010.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項1、２に係る発明は双方向の空気移動に伴う風圧エネルギーを電力エネルギーに変換するシステムで、異なる方向に流れる気流を箱型または円筒型通気路の内部に垂直回転軸型風力発電機を装備した双方向の風流を捉えて風向きに関係なく常時同じ方向にブレードを回転、発電する風力発電装置を提供する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項３，４の通風路装置は、双方向の逆流風を一台の風力発電機で電力エネルギーに変換さすため通風路を風吸入取込み口の断面を縦に２分割（図２b−１４）して２通風路に双方向風流を分流して風力発電機の垂直回転軸型ブレードへの負の影響を防ぐと同時に双方向風流を負荷して同一方向のブレード回転を強めることも可能となる。