(57)【要約】【課題】  防風フェンスや防風ネットに加わる風圧により支柱に生じる転倒モーメントを、その風圧により発生する気流を利用して簡単な構成で削減し支柱の転倒を防止し、更に防風機能を高める。【解決手段】  支柱間に設けた防風材を備える防風壁において、翼を当該防風壁上方に左右方向へ、且つ当該防風壁との間に隙間を設けて取り付け、当該翼を下方からの気流内に入る位置であり、且つ当該翼の断面形状の凸側が風上側となるように設ける構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱間に設けた防風材を備える防風壁において、翼を当該防風壁上方に左右方向へ、且つ当該防風壁との間に隙間を設けて取り付け、当該翼を下方からの気流内に入る位置であり、且つ当該翼の断面形状の凸側が風上側となるように設けることを特徴とする防風壁補強翼。
【請求項２】
請求項１において、翼を配する位置を防風壁上端部より上方に設けることを特徴とする防風壁補強翼。
【請求項３】
請求項１、または請求項２において、翼の取り付け角度が迎え角となるように設けることを特徴とする防風壁補強翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、防風フェンスや防風ネットなどの防風壁によって生じる気流を効率よく利用して翼に揚力を発生し、防風壁支柱の転倒モーメントを効果的に低減することができる防風壁補強翼に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  先ず、第１の背景技術としては外壁に空気通路や翼を設ける構成であり、壁に当たる風力を翼の揚力に変換して防風壁の機能を高めているものである（特許文献１参照）。【０００３】  次に、第２の背景技術は防風ネットに関するものであり、防風ネットを上下に分割し上部を引きばねで保持することにより、強風時に上部が風下側に倒れて防風ネット支柱の転倒モーメントを小さくしている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１８４３２９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９４４３８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、前記第１の背景技術を防風壁の転倒を抑える手段として見た場合、翼の位置や角度が気流に則していないため非効率であり、発生する揚力や力の向きでは効果が期待できないという問題がある。【０００６】  次に、前記第２の背景技術は前記第１の背景技術や本発明とは異なり揚力を発生しない構成であり、風上方向への力を利用することができないため防風効果が低くなるという問題がある。【０００７】  本発明は、前記従来の技術の問題を解決する手段であり、翼の配置や角度を防風壁に生じる気流に則したものとすることで、防風壁に加わる風力を簡単な構成で効果的に翼の揚力に変換することができ、更にその配置は防風壁支柱の転倒モーメントを効率よく削減することができる防風壁補強翼を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記目的を達成するための本発明の第１の解決手段としては、支柱間に設けた防風材を備える防風壁において、翼を当該防風壁上方に左右方向へ、且つ当該防風壁との間に隙間を設けて取り付け、当該翼を下方からの気流内に入る位置であり、且つ当該翼の断面形状の凸側が風上側となるように設ける構成である。【０００９】  次に、本発明の第２の解決手段としては、前記第１の解決手段において、翼を配する位置を防風壁上端部より上方に設ける構成である。【００１０】  次に、本発明の第３の解決手段としては、前記第１、または前記第２の解決手段において、翼の取り付け角度が迎え角となるように設ける構成である。
【発明の効果】
【００１１】  以上の説明にあるように本発明は防風壁の上部に翼を設けるものであり、これは下方からの気流が最も速くなる位置であるため翼に大きな揚力を発生することができ、更にこの力は防風壁支柱の転倒モーメントの力の向きと対になる方向へ作用するため効率よく転倒を防止することができる。【００１２】  また、防風壁の上部に翼を設けるという点は揚力によるモーメントの腕の長さを長くできるという利点もあり、更に前記翼に適度な迎え角を付けることで揚力を大幅に増すことができ機能を高めることができる。【００１３】  以上のように本発明は簡単な構成で転倒モーメントを抑えることができるため、防風壁支柱や基礎に堅固なものを必要とせず、大幅にコストの低減を計ることができる。【００１４】  また、近年台風が強くなる傾向にあるため強風被害が非常に増えており、その対策として既存の防風壁に本発明を増設して転倒防止策とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】  本発明の第１実施の形態を示す斜視図である。
【図２】  本発明の気流を説明するための側面図である。
【図３】  本発明の回転力測定装置の形態を示す側面図である。
【図４】  本発明の第１実施の形態の翼の角度を示す側面図である。
【図５】  本発明の第２実施の形態を示す側面図である。
【図６】  本発明の第２実施の形態の翼の角度を示す側面図である。
【図７】  本発明の翼を複数並列に設ける形態を示す側面図である。
【図８】  本発明の両面に翼を設ける形態を示す側面図である。
【図９】  本発明の翼の形態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  次に、本発明の第１実施の形態を図１、及び図２を参照し説明すれば、支柱２に支持された防風壁３の上部に翼１を左右方向へ、且つ防風壁３との間に隙間を設け、さらに翼１は下から上への気流ｂ１０内に入り、且つ断面形状の凸側が風上側となるように取り付ける構成である（請求項１記載）。
【００１７】  なお、翼１を構成する材料には金属や樹脂を用いることができる。
【００１８】  また、図９に示すように鋼管骨組１１にヨットなどの帆布１２を張り翼１を形成し低コストなものとすることも可能であり、帆布１２は耐久性には劣るが軽量であり容易に組み付けることができる。
【００１９】  更に、この構成は非常に強い風で飛散した場合でも鋼管骨組１１は残り帆布１２が飛ぶ程度であるため、前記金属や樹脂製のものと比べて安全面で有用である。
【００２０】  次に、図３に示す構成は翼１を設けた防風壁３へ風圧８を加えたとき軸７を中心に回転する回転力５をばねばかり４の数値に置き換えて示す実験装置であり、その仕様は、風圧８は風速毎秒約５メートルであり、防風壁３の大きさは幅約２４０ミリ×高さ約１８０ミリであり、翼１は翼幅約２３５ミリで翼弦長約２５ミリである。
【００２１】  次に、この構成の機能について図３を参照し説明すれば、先ず防風壁３に加わる風圧８により気流ａ９や気流ｂ１０が発生し、この下方から上方へ速度を速めながら吹き上げる気流ｂ１０により翼１と防風壁３間の圧力を高め、翼１の風上側の凸状の面と迎え角により風上側の圧力が下がり揚力６ａが発生し、この力は回転力５の一部を相殺するため防風壁３の転倒モーメントを低減することになる。
【００２２】  加えて、揚力ａ６と回転力５の関係について説明すれば、翼１と防風壁３間の隙間を狭めて圧力を高めることでいわゆる地面効果による揚力ａ６の増大を期待できるが、隙間の圧力が高まると回転力５も大きくなり相殺されてしまうという点に留意する必要がある。
【００２３】  なお、前記第１の背景技術では空気通路に気流ｂ１０を通し比較的速度の遅く斜め上方への気流ａ９の作用する位置に翼を設けているため、その揚力の向きや大きさにより転倒モーメントを相殺する力は小さいものとなっている。
【００２４】  次に、表１は図３の構成の翼１を図４に示すそれぞれの角度に変え防風壁３に風圧８加わえたときのばねばかり４の数値を読み取った測定結果である。
【００２５】
【表１】
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【００２６】  図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）は順に翼１の迎え角約２５°迎え角約０°迎え角約−６°を示すものである。
【００２７】  揚力６ａをほとんど発生しない迎え角約−６°のときのばねばかり４の数値は約１７ｇであり、迎え角約２５°のときは約１３ｇである。
【００２８】  これらの値から迎え角約２５°のときのは迎え角約−６°のときの約７７％の力であることが分かる。
【００２９】  従って、翼１の迎え角約２５°のときの揚力ａ６により転倒モーメントを約２３％相殺していることになり、この構成の翼面積で転倒モーメントを約２３％低減できるという点は本発明の有用性を示すものである。
【００３０】  次に、図５は翼１を防風壁３の上端よりも上方に配置する例である（請求項２記載）。
【００３１】  この構成は防風効果を高めつつ支柱２の転倒モーメントを低減できるため、前記第１の解決手段よりも優れた機能を有するものであり、その特徴は、先ず翼１の取り付け位置を防風壁３の上端よりも上方に設けるためモーメントの腕の長さを長くすることができ回転力５を相殺する力を大きくできるという点があり、更に防風壁３の風圧８を受ける面積が増すため気流ｂ１０の流速が高まり揚力ａ６が大きくなるという点もある。
【００３２】  また、この構成は全高が高くなるため防風効果を高めるという利点もあるが、全高が高くなると風圧８による回転力５が大きくなるという点がある。
【００３３】  前記したように前記第１、及び第２の解決手段の特徴に相違はあるが利用する力やその向きはほぼ同じであるため転倒モーメントを低減する機能もまた近いものとなる。
【００３４】  下記実施例は第２の解決手段の転倒モーメント低減の割合を測定するものであり、前記第１の解決手段の測定値との比較や検討を行うことができる。
【００３５】  先ず、図５の構成の翼１を図６に示す（ａ）、及び（ｂ）の角度に変え、更に全高が同じ高さになるように設け、これを前記図３に示す装置の翼１として設け、防風壁３に風圧８加わえたときの回転力５をばねばかり４の数値に置き換えるものであり、下記表２は測定結果である。
【００３６】
【表２】
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【００３７】  表２の値から前記第２の解決手段は風圧８の加わる面積が増しているにもかかわらず、前記第１の解決手段と同じ位の割合で転倒モーメントを低減していることが分かる。
【００３８】  前記第１、及び第２の解決手段の利用方法として、先ず前記第１の解決手段は防風効果を高めずに低コストで支柱２の転倒モーメントを削減するような場合に有用であり、前記第２の解決手段は前記第１の解決手段よりも翼１などの部材に耐久性のあるものを用いる必要があるが、防風効果を高めつつ柱２の転倒モーメントを削減することができる。
【００３９】  また、本発明は既存の防風フェンスや防風ネットに追加して取り付けることも可能であり、翼１を前記図９の構成とすれば低コストなものを容易に取り付けることができる。
【００４０】  なお、前記第２の解決手段は図５に示すように防風壁３の上端と翼１を風圧８の力の方向に対して重なるように配置する構成であり、風圧８が上方へ吹き上げる気流ｂ１０に作用しないようにするものである。
【００４１】  また、この構成では翼１の下端を高い位置に設けることができるため、グランドのように防風ネット際まで使用する場所において、使用する空間の障害物を少なくできるという点で有用である。
【００４２】  なお、図４は翼１に迎え角を付けた状態を示す例である（請求項３記載）。
【００４３】  前記測定結果の表１から迎え角を大きくすると揚力ａ６が大きくなり回転力５が小さくなることが分かる。
【００４４】  また、前記したように翼１の構成材に鋼管骨組１１や帆布１２を用いる場合、迎え角による風圧を受けて翼１を形成できるため、この点でも迎え角を設けることは重要である。
【００４５】  更に、本発明における迎え角の効果について図５を参照し説明すれば、翼１の迎え角を大きくすると翼１凸面側の気流が剥離し揚力ａ６の減少となるが、この構成では風圧８が翼１凸面側の気流に作用するため剥離を抑えることができるため、翼１の迎え角を大きくして揚力ａ６を増すことができる。
【００４６】  次に、図７は翼１を複数並列に設ける例であり、この構成により、翼１の翼弦長を長くせずに揚力６を大きくすることができる。
【００４７】  なお、本発明の翼の複列配置位置は前記第１の背景技術とは利用する気流の向きが違うため、全く異なるものとなる。
【００４８】  次に、図８は防風壁３の両面に翼１を設ける例であり、この構成により季節風のように異なる方向から吹く強風にも対応することができる。
【符号の説明】
【００４９】１    翼
２    支柱
３    防風壁
４    ばねばかり
５    回転力
６    揚力ａ
７    軸
８    風圧
９    気流ａ
１０  気流ｂ
１１  鋼管骨組
１２  帆布
【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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