(57)【要約】【課題】  本発明は、空調装置などから排出されている排気流を利用し、騒音のしない排気流発電装置を提供する。【解決手段】    排気口２Ｂに対向して、気流発電機３を配設した発電装置において、気流発電機駆動用風車７のブレード８の翼端部に、排気口の方向を向く傾斜部８Ｂを形成した排気流発電装置１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気口に対向して、気流発電機を配設した発電装置において、気流発電機駆動用風車のブレードの翼端部に、排気口の方向を向く傾斜部を形成したことを特徴とする排気流発電装置。
【請求項２】
前記ブレードの翼端部における傾斜部は、排気口の中央部と対向するように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の排気流発電装置。
【請求項３】
ブレードの翼端部における傾斜部は、排気口から排出される排気の主気流域の外側方における拡散域に位置し、この拡散域における排気の拡散を阻止して排気を有効利用しうるようにしてなることを特徴とする請求項１または２に記載の排気流発電装置。
【請求項４】
前記ブレードは、正面視において先端部が広い幅となる逆テーパ状のものとし、ブレードの翼端部における傾斜部の基端部をブレードにおける最大弦長部としてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排気流発電装置。
【請求項５】
前記気流発電機駆動用風車は、水平軸風車であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排気流発電装置。
【請求項６】
前記水平軸風車は、排気の主流域内に配置したナセルの後部に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の排気流発電装置。
【請求項７】
ナセルの排気口の方を向くその前部は、大径の卵形であり、後方へかけて次第に小径に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の排気流発電装置。
【請求項８】
前記気流発電機駆動用風車は、縦軸型風車であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排気流発電装置。
【請求項９】
前記垂直軸風車における、排気口から遠ざかる位置とされる縦長ブレードの上下端部に、排気口の方を向く傾斜部を形成したことを特徴とする請求項８に記載の排気流発電装置。
【請求項１０】
排気口は、空調装置から延設された排気ダクトの排気口である請求項１〜９のいずれかに記載の排気流発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置等で強制排出される排気流を利用し、静音で効率の良い発電を行うことのできる排気流発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気を利用した風力発電機、すなわち排気流発電装置として、例えば特許文献１には、排気口の直前に、発電機用のプロペラ風車を配設したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３６７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排気を利用する風力発電機においては、排気口から風車までの距離が短いと、排気は阻害され、又排気口から風車までの距離が長すぎると、風車に対する排気流の吹きつけ力が弱まり、発電効率が悪い。
前記特許文献１に記載されている風車では、排気口の先に風車のための複雑な構成の支持体が配設されており、これに当る排気の排出効率が阻害され、特に、排気流発電に必要な風速を得ることが困難になる。また支持体に当る排気によって騒音が生じる難がある。
更にプロペラ型風車に当った排気流が、風車のブレードの翼端方向へ拡散するので、排気流を効率よく利用することができない。
【０００５】
本発明は、風車のブレードが受けた気流の拡散を抑止して、排気を効率よく利用することができ、かつ騒音の発生が小さな風力発電機を、排気口に対向させて配設した排気流発電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の具体的な内容は次の通りである。
【０００７】
（１）  排気口に対向して、気流発電機を配設した発電装置において、気流発電機駆動用風車のブレードの翼端部に、排気口の方向を向く傾斜部を形成したことを特徴とする排気流発電装置。
【０００８】
（２）  前記ブレードの翼端部における傾斜部は、排気口の中央部と対向するように傾斜している前記（１）に記載の排気流発電装置。
【０００９】
（３）  ブレードの翼端部における傾斜部は、排気口から排出される排気の主気流域の外側方における拡散域に位置し、この拡散域における排気の拡散を阻止して排気を有効利用しうるようにしてなる前記（１）又は（２）に記載の排気流発電装置。
【００１０】
（４）  前記ブレードは、正面視において先端部が広い幅となる逆テーパ状のものとし、ブレードの翼端部における傾斜部の基端部をブレードにおける最大弦長部としてある前記（１）〜（３）のいずれかに記載の排気流発電装置。
【００１１】
（５） 前記気流発電機駆動用風車は、水平軸風車である前記（１）〜（４）のいずれかに記載の排気流発電装置。
【００１２】
（６）  前記水平軸風車は、排気の主流域内に配置したナセルの後部に支持されていることを特徴とする請求項５に記載の排気流発電装置。
【００１３】
（７）  ナセルの排気口の方を向くその前部は、大径の卵形であり、後方へかけて次第に小径に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の排気流発電装置。
【００１４】
（８）  前記気流発電機駆動用風車は、垂直軸型風車である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の排気流発電装置。
【００１５】
（９）  前記垂直軸風車における、排気口から遠ざかる位置とされる縦長ブレードの上下端部に、排気口の方を向く傾斜部を形成した前記（８）に記載の排気流発電装置。
【００１６】
（１０）  排気口は、空調装置から延設された排気ダクトの排気口である前記（１）〜（９）のいずれかに記載の排気流発電装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると次のような効果がある。
【００１８】
前記（１）に記載の排気流発電装置において、気流発電機のブレードは翼端部に傾斜部が形成されているため、ブレードの前面に当って拡散される排気流を、傾斜部で抑制するとともに、上後方向へ流動する反動としてブレードを回転させるので、回転効率がよく、高い軸トルクが得られる。
排気口から排出される排気流は、外気よりも負圧であるため、排気口から遠ざかるほど拡散されて流速が減衰する。
従って、ブレード排気の主流域Ｈに位置して気流発電機を配設すると、ブレードの基部に当って翼端部方へ拡散する気流を、傾斜部が抑止して回転力にするとともに、拡散しつつ流れる排気流を傾斜部で受けて回転力に取り込むので、廃棄される排気流を効率よく利用して、効率の良い発電をすることができる。
特に、拡散域Ｋを流れる気流は乱気流であり、普通の直板状のブレード端部では、乱気流によって翼端失速を生じて回転速度が低下するが、このブレードの端部における傾斜部は、回転方向の前縁部の板厚が厚くて、回転時にコアンダ効果を生じて傾斜部の表面を通過する気流を高速化して通過させるため、翼端部に乱気流が作用せず、静音で、回転効率を高める。
【００１９】
前記（２）に記載の排気流発電装置は、ブレードの傾斜部が排気口へ対向して傾斜しているので、次第に拡散される排気流を、傾斜部で効率良く押さえ込み、回転力に利用することができる。
【００２０】
前記（３）に記載の排気流発電装置は、排気口と同じレベルの主流域より外側にブレードの傾斜部を位置させても、乱気流の影響を受けることがなく、ブレードの基部に沿って翼端方向へ拡散しようとする排気流を抑止して、回転力にすることができるので、排気口から離れて排気の流速が衰える位置であっても、効率良く排気流を回転力として利用することができる。
【００２１】
前記（４）に記載の排気流発電装置は、ブレードの先端部が、弦長が広い逆テーパ状で、傾斜部の基端部が最大弦長としてあるので、ブレードに受けた排気流を拡散させずに、かつ最大弦長部が遠心部にあたるため、最大弦長部に受ける排気流の力を効率良く回転力に利用することができる。
【００２２】
前記（５）に記載の排気流発電装置は、水平軸風車を気流発電機駆動用風車としてあるので、ブレードを排気口に対向させることにより、容易に排気流を回転力に利用することができる。
【００２３】
前記（６）に記載の、水平軸風車は、排気の主流域内に配設したナセルの後部に配設されたので、ナセルの前部に当る排気の主流は、ナセルの表面に沿って、コアンダ効果により高速気流となって水平軸風車に当るので、水平軸風車を高速回転させることができる。
【００２４】
前記（７）に記載のナセルは、前部が大径の卵形で、後部へかけて次第に小径に形成されているので、ナセルの表面に沿って流れる排気流は、コアンダ効果を
効率的に発揮することができる。
【００２５】
前記（８）に記載の気流発電機駆動用風車は、垂直軸型風車であるため、垂直軸の周囲に配設された縦長ブレードの全域に排気流が当り、効率のよい回転をさせる。また縦長ブレードは回転に伴い、遠心力により生じる渦流が、ブレードの内側面に沿って翼端方向へ拡散するが、傾斜部がその拡散を抑止して、回転方向の後方向へ高速で流れる気流により、その反動で回転効率がたかまる。
【００２６】
前記（９）に記載の垂直軸型風車は、縦長ブレードの上下端部に傾斜部が形成されているので、縦長ブレードに当る気流は、縦長ブレードを回転させ、更に拡散する気流は回転方向の後方へ高速で通過して、その反動で回転速度を高める。
【００２７】
前記（１０）に記載の排気流発電装置は、空調装置等の排気口から延設されたダクトの排気口後部に、気流発電機駆動用風車を配設するので、排気口が狭い場所にあっても、ダクトを延設して排気流発電装置を設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る排気流発電装置の実施例１の側面図である。
【図２】同じくブレードの正面図である。
【図３】図２におけるIII−III線拡大断面図である。
【図４】同じく排気流との関係を示す排気流発電装置の側面図である。
【図５】同じく排気口と気流発電機との位置関係を示す側面図である。
【図６】本発明に係る排気流発電装置の実施例２の側面図である。
【図７】図６におけるVII−VII線拡大断面図である。
【図８】図６における排気口と気流発電機との位置関係を示す側面図である。
【図９】図８のＧ点における傾斜部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２９】
本発明の実施例１を、図１〜図５を参照して説明する。図面において排気流発電装置１の左方を、前または前部として説明する。
排気流発電装置１は、排気装置２における排気ダクト２Ａの排気口２Ｂの後方に、気流発電機３を対向して配置して構成されている。該気流発電機３は、気流発電機駆動用風車７として水平軸型風車を示してある。
【００３０】
排気装置２は、一般的な強制換気装置であり、工場などの内部空気を、図示しない送風機により、強制的に排出させるものである。送風気の後方に排気口が開口される。
【００３１】
図示しない送風機の出力にもよるが、排気口２Ｂから排出される気流の速度は、４ｍ／ｓ以上に達するものも少なくなく、従来、排気のエネルギーは、無駄に放出費消されている。
【００３２】
一般的に風力発電は、風速４ｍ／ｓの風が、年間２０００時間（一日約５．５時間）以上吹かなければ、発電の採算が合わないとされている。そのため、もし工場などから排出される流速４ｍ／ｓ以上の排気流を、年間通じて発電に利用することができれば、自然風を利用するよりも、年間を通して、はるかに効率がよいことは明らかである。
【００３３】
図において、排気流発電装置１における気流発電機３は、支柱４に支持されたナセル５の後部に、内部の図示を省略した発電機構と連結されて回転するシャフト６を横設してなり、シャフト６の後端部には、複数（図では２枚）のブレード８を有する水平軸風車７が固定されている。７Ａは中心ハブである。
【００３４】
ナセル５の前部は、ブレード８の翼長の１０％〜１２％にあたる大きな直径の半球状をなし、後部へかけて次第に細く形成されている。水平軸風車７は、中心ハブ７Ａから放射方向へ、複数のブレード８を突設して構成されている。
ブレードの数は図では２枚であるが、５枚までとすることができる。それ以上では、高速回転時に乱気流が生じ、効率は著しく低下する。
【００３５】
各ブレード８の先端部に、ナセル５の方へ向いて傾斜する傾斜部８Ｂが形成されている。この前向き傾斜部８Ｂの径方向の長さは、ブレード８の長さの約１５％〜３０％とされている。前向傾斜部８Ｂは、概ね排気ダクト２Ａの排気口２Ｂの中央部方向を向いており、垂直に対して例えば４０度〜４５度前傾している。この傾斜が４０度より小さいと排気流の押さえ込みが弱く、また４５度よりも大きいと、排気流の流動が円滑にできない。
【００３６】
水平軸風車７におけるブレード８の前面に当る風は、一般に翼根から翼端方向へ拡散されるので、従来の直板状のブレードでは、風力を十分利用することができなかった。
しかし本発明のブレード８では、先端に前方を向く傾斜部８Ｂが形成されているため、翼端方向への排気流の拡散が抑制され、ブレード８の前面に当る排気流を、回転力として無駄なく活用することができる。         
【００３７】
前向傾斜部８Ｂの弦長は、かなり長く、その基部は、最大弦長部８Ｃとされている。この最大弦長部８Ｃの弦長は、ブレード８の長さの約４０％〜６０％とされている。その結果、この最大弦長部８Ｃで気流を多く受けることができ、回転効率が高まる。
【００３８】
これによって、ブレード８の遠心部において排気流の当る面積は広く、かつ、翼根部から前向傾斜部８Ｂの方へ拡散する気流は、前向傾斜部８Ｂで前方から当る排気流と合流して、回転力として作用するので、回転速度は高められ、軸トルクも高められる。
【００３９】
図３は、図２におけるIII−III線断面図である。ブレード８は、回転方向の前縁部８Ｄの板厚が厚く、前端横線Ｌに接している。回転方向の後縁部８Ｅは回転方向の前部から後方へかけて、次第に薄くなるように形成され、前端横線Ｌに対して１５度〜２５度傾斜している。従って排気ダクト２Ａの排気口２Ｂから出て、ブレード８の前面に当るＷ矢示気流は、ブレード８を回転方向に回転させる。
【００４０】
ブレード８が回転すると、Ｆ矢示流がブレード８の背面と前面に沿って回転後方へ高速化されて流れる。この場合、コアンダ効果によって、ブレード８の前縁部８Ｄは負圧になる。ブレード８の背面に沿う気流はＨ矢示流となり、前面に沿う気流はＧ矢示流となる。  
【００４１】
これらＨ矢示流とＧ矢示流は後縁部８Ｅの後方で合流して、同時にＷ矢示流が合流するので、ブレード８の後縁部８Ｅ後域の気圧を高める。
この場合、ブレード８は前縁部８Ｄが負圧になっているために、回転方向の後部域の高い気圧に押されて、ブレード８の翼端部は、回転方向へ気圧の差によって押出される。このことからブレード８は風速よりも早く回転する。
【００４２】
図においてナセル５は、前部の直径が大きく、後端部の径は小さいので、ナセル５に前から当るＷ矢示気流は、コアンダ効果によって前部で高速化されて後部へと通過し、ブレード８にあたる。
【００４３】
すなわち、排気流が、このナセル５の形状によって、その流速をコアンダ効果によって高速化されて、ブレード８に作用する。
ブレード８に当った排気流は、翼端方へ拡散され、弦長の広い傾斜部８Ｂで抑制され、回転効率をたかめる。
【００４４】
図４は排気流発電装置１の側面を示す。図４において、回転翼７は、排気口２Ｂから、排気口２Ｂの口径の略１５０％相当の距離だけ離れている。また、ブレード８の回転半径の長さは、排気口２Ｂの口径の略１．５倍に設定されている。図において、傾斜部８Ｂの長さは、ブレード８の回転半径の略２０％に形成されている。
【００４５】
図４において、排気口２Ｂから排出される排気流Ｗ矢示は、ナセル５に当ると、ナセル５の筐体表面に沿って、後方へ高速化されて進み、ブレード８に当ると翼端方へ拡散され、排気口２Ｂの外周部付近から排出された気流と合流して、傾斜部８Ｂに当り、傾斜部８Ｂを回転前方向へ回転させる。また遠心部である最大弦長部８Ｃに、強い気流が当ることになるため、回転効率は高くなる。
【００４６】
このことから、ブレード８の回転直径の長さは、最大で排気口２Ｂの口径の１．５倍までとし、最小では排気口２Ｂの口径の０．７倍までのもので十分となり、大型の風車を使用することなく、効率のよい発電をすることができる。
【００４７】
このブレード８は、中心ハブ７Ａに近接する翼根部に捻れがなく、前後の板厚が翼根部でほぼ同じに形成されているので、翼根部における回転時のキャビテーションが生じないため、回転騒音がしない。そのため人家近くで設置されても、騒音公害の虞がない。
【００４８】
図５は、排気口２Ｂと回転翼７の位置関係を示す側面図である。排気口２Ｂは縦長や横長のものがあるので、この場合、上下口径ａｂの長さを１００としたとき、ここから排出される排気流Ｗは、排気口２Ｂから遠ざかるに従って拡散されるので、流速も次第に低下してくる。
すなわち排気流は速度が早いので、周囲の空気よりも密度が薄く、負圧になっているもので、外域から大気が集中して常圧化されると共に流速が減衰する。
【００４９】
図５において、排気口２Ｂから吐出された排気流Ｗは、次第に周囲に拡散されていく。その拡散度を示すのがｘ線であり、これは排気口２Ｂから直進方向に対して約１０度外開きになっている。このまま１０ｍ先では、排気口２Ｂの高さの約６倍に広がり、流速は比例して弱まる。
【００５０】
排気流が拡散されるということは、排気流の通過路において、周囲の大気が入り込んだことを意味する。すなわち、図５において、ｘａｅ及びｘｂｆの範囲は、排気流の流動に伴って、大気が入り込み流速が減退したことを意味するが、排気流に伴い、流体の粘性によって引きずられる気流である。
【００５１】
図５において、排気口２Ｂの上下の径ａｂ＝１００のとき、回転翼７の高さｃｄ＝１５０とすると、ａｃ＝１５０である。従って排気口２Ｂから排出された排気の流速はｃｄの位置で回転翼７に当るのは、約３０％衰退することになる。
ここにおいて、回転翼７における傾斜部８Ｂは、ブレード８の約１５％の長さであるから、上下の傾斜部８Ｂで回転翼の３０％の長さにあたる。
【００５２】
従って、排気口２Ｂの上下の口径ａｂを１００としたとき、排気口２Ｂから１５０離れたｃｄの位置で、回転翼７の長さを１５０とするとき、排出気流がＸ線まで拡散されるもので、３０％減衰されるものであっても、ｃｄにおける気流発電機７のブレード８は、上下の傾斜部８Ｂで、ブレード８の上下方へ拡散される気流を抑止して回転力に利用することができる。
【００５３】
その結果、ｃｄの位置で気流全体の速度が減退していても、ｅｆ線より外側に位置する傾斜部８Ｂによる気流の把握により、減退していない気流による回転と同様の回転力を得ることができる。
【００５４】
図５において、排気口ａｂとｅｆとは同じ長さである。この主流域Ｈに対して、ｅ、ｆより外でｘ線までの間は、拡散された気流が通過する拡散域Ｋである。
この拡散域Ｋでは、大気との絡み合いで乱気流が生じており、この拡散域Ｋに普通のブレードの翼端部があると、乱気流によって翼端失速が生じるので、回転速度は逆に低下する。
【００５５】
図５においてブレード８の基部８Ａは、主流域Ｈにあり、排気流の主流を受けることができる。しかしこの主流域における気流もｃｄの位置においては前記のように約３０％の減退をしている。
【００５６】
拡散域Ｋにおいて傾斜部８Ｂに当る拡散域の気流は、傾斜部８Ｂの斜面をブレードの基部８Ａの方へ高速で流れ、実質的に気流を最大弦長部８Ｃの方へ集合させる。その結果、最大弦長部８Ｃに基部８Ａと傾斜部８Ｂの両方から、排気流とは異なった気流が集まることになり、回転力として作用するので、回転速度が高まる。
【００５７】
普通の直板状のブレードを有する水平軸風車と、端部に前向傾斜部８Ｂを備えるブレード８を有する錘ヘス軸風車とを比較したところ、前向傾斜部８Ｂを有しないブレードよる発電性能に比し、風速４ｍ／ｓの低速で、前向傾斜部８Ｂを備えるブレード８においては、回転数で約２．３倍となって高い効果を示した。
これは、翼端部へ拡散される排気流を、ブレード８の前向傾斜部８Ｂで抑制し、かつ減衰した排気流を、翼端部における広い最大弦長部８Ｃで受けるためである。
【００５８】
排気流の流速が早ければ、遠くまで直線的に流れるが、その反動として、その周りに渦流が逆流して気流発電機７に当るので、気流発電機７がｃｄの位置よりも排気口２Ｂかられる位置にあると、渦流がブレード８に当ることになって、好ましくない。
【００５９】
排気流がある値以上の時には、図５におけるｃｄの位置を、排気口２Ｂの径の１．７倍相当の距離までは遠ざけることができる。流速が遅い時は、拡散が大きくなって、気流力が弱くなるので、排気口２Ｂに近い方がよい。
【００６０】
図５において、Ｇの位置における気流発電機７は、排気口２Ｂからその口径の７０％相当の位置にあるが、このＧ位置において、気流発電機７のブレード８の回転直径は、上下のｘ線に接する長さ、すなわち排気口の口径の約１．２倍までにすることができる。
【００６１】
すなわち、Ｇの位置では、排気流の流速が低い場合には拡散も早く生じるので、主流域Ｈにおいても流速が低く、その場合にも傾斜部８Ｂによる拡散流の抑止が回転力を効率良くする。
【実施例２】
【００６２】
図６は、実施例２を示す気流発電装置１の側面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。この図６においても左方が前である。
この排気流発電装置１は、排気装置２の排気ダクト２Ａの排気口２Ｂの後方に気流発電機９を配設して構成されている。気流発電機９は、気流発電機駆動用風車１４として垂直軸風車としてある。
【００６３】
支柱１０の上端部に、図示しない発電機構を内装したハウジング１１が固定され、ハウジング１１の上には、回転体１２が、ハウジング１１内の図示しない縦主軸に回転可能に配設されている。縦主軸周りには、発電のための複数のコイルが環状に配設されている。符号１２Ａは回転体１２のキャップである。
【００６４】
回転体１２の内部には、図示しない複数の磁石が、ハウジング１１内の図示しないコイルと対応して配設され、回転体１２の回転に伴い、磁石が回転することによって、コイルに磁力を間歇的に作用させて、発電させるようになっている。
【００６５】
回転体１２の外周部には、複数の支持腕１３が放射方向へ向いて突設され、その各先端部には、垂直軸風車１４として揚力型の縦長ブレード１５が垂直に配設されている。各支持腕１３は、縦断面が翼形に形成されている。その支持腕１３は５本までが好ましい。これは、縦長ブレード１５の数が増加すると、高速回転時に乱気流が生じて、回転速度が低下するためである。
【００６６】
縦長ブレード翼１５の上下端部には、回転体１２の方へ向かって傾斜する内向傾斜部１５Ｂが形成されている。内向傾斜部１５Ｂの上下方向の長さは、翼弦長の４０％〜６０％とされている。また縦長ブレード１５の弦長は、回転半径の３０％〜４０％まで長くすることができる。
【００６７】
図７は図６におけるVII−VII線横断面図である。縦長ブレード１５の断面は揚力型であり、内向傾斜部１５Ｂは、基部１５Ａとの境界から先端部へかけて、次第に薄く形成されている。また回転方向の前縁部の板厚を厚くしているので、回転時に内向傾斜部１５Ｂにコアンダ効果が生じ、高速化されるので翼端失速が生じることはない。図８において、縦長ブレード１５の上下方向の全長は、排気口２Ａの上下の口径の約１．５倍に設定されている。
【００６８】
排気口２Ｂから排出される排気流Ｗ矢示は、縦長ブレード１５に当って、これを回転させる。縦長ブレード１５に当る排気流は、ブレードの中央部から上下翼端方へ拡散しようとするが、内向傾斜部１５Ｂによって抑制され、その反力として回転力が高まる。なお縦長ブレード１５は、排気流ｗの向きには関わりなく、気流さえ受ければ回転する。
【００６９】
回転に伴い、縦長ブレード１５の回転トラック内で遠心方向へ移動する渦流が生じ、縦長ブレード１５の基部に沿って翼端方向へ移動する。その移動して拡散しようとする気流は内向傾斜部１５Ｂによって抑止されて、内向傾斜部１５Ｂの回転後方斜め方向（図９におけるＶ矢示）へ抜ける力で、縦長ブレード１５を回転させる。
【００７０】
図７において、回転に伴う相対流Ｆ矢示流が、縦長ブレード１５の回転方向の前部１５Ｃにあたると、縦長ブレード１５の外側面と内側面に沿って通過する気流は、コアンダ効果により高速化されて、回転方向の後縁部１５ＤでＨ矢示流、Ｇ矢示流になり、合流して後部域の気圧を高める。
【００７１】
その結果、縦長ブレード１５は、負圧となる縦長ブレード１５の回転方向前部に押出される。従って、この縦長ブレード１５に、一定速度以上の排気流が当ると、縦長ブレード翼１５の回転前部１５Ｃにあたる相対流Ｆが、コアンダ効果を生じてＨ矢示流、Ｇ矢示流を生み、Ｈ矢示流は、縦長ブレード１５の回転トラックに沿い、Ｇ矢示流は回転トラックより外方へ通過する。これにより、縦長ブレード１５は回転方向へ押出される。
【００７２】
縦長ブレード１５が回転すると、縦長ブレード１５に当る排気流は、気流発電機９の風下に抜けることなく、内向傾斜部１５Ｂの斜め上後方へ拡散される。その結果、気流発電機９に近接して壁面などがあっても、気流が抜けないということはない。
また、排気流が縦長ブレード１５に当って下流方向へ抜ける際にも、風切音は生ぜず、回転時の音が静かであり、人家近くに設置しても騒音公害が生じることはない。
【００７３】
図８は、排気口２Ｂと気流発電機９との配置関係を示す側面図である。前例と同じ部位には、同じ符号を付して説明を省略する。
図８において、排気口２Ｂの上下の口径ａｂを１００とするとき、ｅｆ間の長さは同じで、この主流域Ｈに縦長ブレード１５の基部１５Ａが位置しているので、排気流の主流によって縦長ブレード１５は回転する。
【００７４】
主流域Ｈの外でｘ線より内方は、拡散された排気流が流れる拡散域Ｋとなる。拡散域Ｋでは大気との絡み合いで乱気流が生じるので、普通の縦長ブレードの翼端部がこの拡散域Ｋにあると、翼端失速を生じて回転速度が低下する。
しかし、この縦長ブレード１５では、拡散域Ｋに内向傾斜部１５Ｂが位置しているので、内向傾斜部１５Ｂに当る拡散気流は、縦長ブレード１５を回転させるとともに、コアンダ効果で高速で円滑に流れて、翼端失速を生じさせず、そのため静音である。
【００７５】
排気口２Ｂから図８におけるＧの位置までは、ａｂを１００とするとき約７０に設定される。Ｇの位置における縦長ブレード１５は、内向傾斜部１５Ｂの先端部がｘ線より外側にはみ出しているが、回転してｃｄの位置へ移動する。
【００７６】
Ｇの位置において、縦長ブレード１５に当るｗ矢示流は、内向傾斜部１５Ｂの外面に当ると、図９に示すように、内向傾斜部１５Ｂの外面の傾斜面に沿ってＶ矢示方向へと流れて、内向傾斜部１５Ｂを回転方へ押す。
また縦長ブレード１５の回転に伴う翼端部方向への拡散気流も、内向傾斜部１５Ｂの内面において、Ｖ矢示方へと流れて回転力となる。
【００７７】
同型のブレードにおける、この内向傾斜部１５Ｂを備える縦長ブレード１５と、傾斜部１５Ｂを備えない直板状の縦長ブレードとの比較では、内向傾斜部１５Ｂを備えない直板状のブレードによる発電効率を１００としたとき、風速４ｍ／ｓの低速で、内向傾斜部１５Ｂを備えた縦長ブレード１５では、最大０．２５Ｃｐ、パワー係数１４０という高い効果を示した。
排気が停止している時でも、自然風が吹けばこの回転翼１４は回転する。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
この発明によると、排気を利用して効果的に、かつ騒音をほとんど発することなく発電をすることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１．排気流発電装置
２．排気装置
２Ａ．排気ダクト
２Ｂ．排気口
３．気流発電機
４．支柱
５．ナセル
６．シャフト
７．気流発電機駆動用風車
７Ａ．中心ハブ
８．ブレード
８Ａ．基部
８Ｂ．内向傾斜部
８Ｃ．最大弦長部
８Ｄ．前縁部
８Ｅ．後縁部
９．気流発電機
１０．支柱
１１．ハウジング
１２．回転体
１２Ａ．キヤップ
１３．支持腕
１４．気流発電機駆動用風車
１５．縦長ブレード
１５Ａ．基部
１５Ｂ．内向傾斜部
１５Ｃ．回転前縁部
１５Ｄ．回転後縁部
Ｈ．主流域
Ｋ．拡散域
【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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