(57)【要約】【課題】風力発電装置を汎用性のものとするために、装置をユニット化されたものとし、これを一単位のものとし独立して単独で取り扱うことができる風力発電装置を提供する。【解決手段】工場で用いられる大型の排気ダクトＢの出口に装着されるものであって、排気ダクトＢに接続する接続フランジ４と、接続フランジ４から連続して設けられたケーシング３と、ケーシング３内部に設けられ排気によって駆動される回転羽根１と、回転羽根１の回転軸と同軸にケーシング内部に位置して設けられた発電機２とを具備したものであって、全体が一単位のユニットとして構成された風力発電装置である。【選択図】図１
0003111957.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
工場で用いられる大型の排気ダクトの出口に装着されるものであって、前記排気ダクトに接続する接続フランジと、該接続フランジから連続して設けられたケーシングと、該ケーシング内部に設けられ排気によって駆動される回転羽根と、該回転羽根の回転軸と同軸にケーシング内部に位置して設けられた発電機とを具備したものであって、全体が一単位のユニットとして構成されたことを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記回転羽根を発電機の両側に設けたことを特徴とする請求項１に記載された風力発電装置。
【請求項３】
前記接続フランジによってユニットを多数直列に連結し、発電機をケーシングの外部に設けたことを特徴とする請求項１又請求項２に記載された風力発電装置。
【請求項４】
前記接続フランジに連続して接続アダプターを設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された風力発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、風力発電装置に係り、特に工場等の排気ダクトからの排気を利用した風力発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工気流を形成する空気の吹出し口（空調ダクトの給気口）に対向するように回転自在に配設された風車と、この風車によって駆動される発電機とを具備してなる風力発電装置は従来から知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、ボイラーからの排気煙道や高層ビル排気ダクト等の内部にファンを設け、このファンを排気風を利用して回転させ、この回転により発電を行うようにした風力発電装置も従来から知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、工場に設置された排風用ファンからの排風を導き、当該排風によって回転する風車を設け、この風車の回転力を外部に設けられた発電機に伝導し、この発電機を回転させて電力を発生させる自家発電装置も従来から知られている（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
しかし、これらの風力発電装置は、排気ダクトごとに特別に設計されているものが使用されており、装置がユニット化されていないために、汎用性がなく、これを一単位のものとし独立して単独で取り扱うことができない問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０１６４５２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０５０６号公報
【特許文献３】特開２００２−０５４５５３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、前記の問題点を解決することを課題として、風力発電装置を汎用性のものとするために、装置をユニット化されたものとし、これを一単位のものとし独立して単独で取り扱うことができる風力発電装置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】
請求項１の考案は、工場で用いられる大型の排気ダクトの出口に装着されるものであって、前記排気ダクトに接続する接続フランジと、該接続フランジから連続して設けられたケーシングと、該ケーシング内部に設けられ排気によって駆動される回転羽根と、該回転羽根の回転軸と同軸にケーシング内部に位置して設けられた発電機とを具備したものであって、全体が一単位のユニットとして構成されたことを特徴とする風力発電装置である。
【０００９】
請求項２の考案は、請求項１に記載された考案において、回転羽根を発電機の両側に設けたことを特徴とする風力発電装置である。
【００１０】
請求項３の考案は、請求項１又請求項２に記載された考案において、接続フランジによってユニットを多数直列に連結し、発電機をケーシングの外部に設けたことを特徴とする風力発電装置である。
【００１１】
請求項４の考案は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された考案において、接続フランジに連続して接続アダプターを設けたことを特徴とする風力発電装置である。
【考案の効果】
【００１２】
風力発電装置を、排気ダクトごとに特別に設計されているものを使用することなく、ユニット化して汎用性のあるものとし、独立して単独で取り扱うことができるために、風力発電装置が簡単に設置でき、安価で提供できるものとなる。
【００１３】
また、排気ダクトの状況に応じて、多数のユニットを連続して使用できるようにしたため、より柔軟に状況の変化に対応できる風力発電装置が提供できる。
【００１４】
更に、接続アダプターを設けたので、排気ダクトへの接続が容易になる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面とともに本考案の実施形態について説明する。
図１において、Ａは風力発電ユニット、Ｂは排気ダクト、Ｃは排気であり、風力発電ユニットＡは、既存の排気ダクトＢに接続されるように構成されている。
【００１６】
風力発電ユニットＡは、回転羽根１と、回転羽根１により駆動される発電機２と、回転羽根１を包囲するケーシング３と、ケーシング３の両端に位置する接続フランジ４とから構成されている。
発電機２は、ケーシング３の内部に設けられている。
風力発電ユニットＡは、前記した部材を一つのユニット、すなわち、一単位のものとして構成されている。
そして、このユニットは、風力発電装置に必要な構成部材を一単位のものとし独立して単独で取り扱うことを特徴とするものであり、基本的には補助部材を必要とすることなく、これだけで風力発電ができるものである。
【００１７】
風力発電装置をユニット化するにあたり、単一のユニットを構成する場合、発電機２が、ケーシング３の内部に設けられていると好適であるが、ユニットを多数連結する場合には、発電機２をケーシング３の外部に設け、ロータ軸部に回転制御装置を設けることができる。
【００１８】
前記したように、排気ダクトからの排気を利用して風力発電を行う装置は公知であるが、風力発電装置だけを独立した装置として構成されていないため、排気ダクトに風力発電装置を設備するにあたり、きわめて多くの工数を必要とする。
【００１９】
そればかりでなく、発電機がケーシングの外部に設けられたものであるため、ユニット化することが困難なものであった。
【００２０】
通常、工場で用いられる大型の排気ダクトの風速は、８ｍ／Ｓ〜１５ｍ／Ｓの範囲に設定されており、その内でも１２ｍ／Ｓに定格を設定しているものが多い。  したがって、大型の排気ダクトからの排気を利用して発電をするには、前記した範囲の風速において効率が大きい風力発電装置を選択することが当然であるから、その選択範囲は、予め限られたものとなる。
【００２１】
よって、１２ｍ／Ｓの定格に近い風力発電装置を用意しておけば汎用性があり、しかも、これを一単位のものとし独立して単独で取り扱うことができれば、多くの工数を必要とすることなく、風力発電装置を設備することがきることになる。
【００２２】
従来の風力発電装置は、排気ダクトごとに特別に設計されているものが使用されていたために、きわめて高価なものとなるため、費用対効果の点であまり経済的でないので使用されてこなかった。
これに対して、本考案における風力発電ユニットＡは、定格に近く風速で最も効率の良い風力発電装置を一単位のものとし独立して単独で取り扱うことができるようにしたものであり、しかも、その端部に設けられた接続フランジ４によって既存の排気ダクトＢに接続されて使用されるものであるから、多くの工数を必要とすることなく、風力発電装置を設備することができるものである。
したがって、効率が良く安価な風力発電装置を提供することができる。
【００２３】
更に、工場で用いられる大型の排気ダクトの風速が、自然風のように常に風速が変化するものではなく、あまり風速の変化がないため、定格に近く風速で最も効率の良いものを選択してユニット化することが有利な条件となるために相乗効果を発揮する。
すなわち、風速が変化するものではユニット化には適さないが、工場の排気ダクトからの風速はほぼ一定であるから、これを用いる風力発電装置をユニット化したことが本考案の特徴である。
【００２４】
図２のものは、回転羽根１を発電機２の両側に設けたものであり、さらに発電効率を向上させたものである。
【００２５】
図３のものは、風力発電ユニットＡを接続フランジ４によって多数直列に連結したものである。
１ユニットの風力発電ユニットだけでは、他種類の排気ダクトに対応するには、効率が低下する場合がある。
したがって、１ユニットの風力発電ユニットの出力を比較的小さくして、圧力損失の許す限り、適宜連結することによって状況の変化に対応することにより効率を向上させることができる。この場合、発電機をケーシングの外部に設けることができる。
【００２６】
図４のものは、接続アダプターＤを具備したものである。
排気ダクトＢは、それぞれ大きさが相違するばかりでなく、４角形をしている場合が多い。
しかも、風力発電ユニットＡは、断面円形とするのが通常であるから、これらを直接連結するのは困難な場合が多い。
したがって、接続アダプターＤを両者の間に介在させることにより、既に大きさと形状が決まっている風力発電ユニットＡの接続をしたものである。
【００２７】
図５は、装置全体のブロック図である。
風力発電装置は、風速の変化によって発電量が変化する。
この点については、比較的風速の変化が少ない工場で用いられる大型の排気ダクトであっても、一定の発電量とすることができない。
これに対応するために発電機に充放電制御機と蓄電池を接続して安定した電力を供給できるものとした。
【００２８】
実験の結果、回転羽根１ｍの１ユニットの風力発電ユニットを風速１２ｍ／Ｓの排気ダクトに装着したところ約２００Ｗの発電量を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本考案の風力発電装置は、特に工場等の排気ダクトに装着して使用するのが最適であるが、そればかりでなく、風速５ｍ／Ｓ以上のであればその他の排気ダクトであっても発電が可能である。
発電量については、前記したように標準的なもの１ユニットでは約２００Ｗ程度であるが、ユニットを多数連結することにより、さらに発電量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本考案の風力発電装置の基本的なものの斜視図である。
【図２】本考案の風力発電装置の回転羽根を発電機の両側に設けたものの斜視図である。
【図３】本考案の風力発電装置の多数直列に連結したものの斜視図である。
【図４】本考案の風力発電装置のアダプター具備したものの斜視図である。
【図５】装置全体のブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ          風力発電ユニット
Ｂ          排気ダクト
Ｃ          排気
Ｄ          接続アダプター
１          回転羽根
２          発電機  
３          ケーシング
４          接続フランジ
【図１】
0003111957.tif 000003
【図２】
0003111957.tif 000004
【図３】
0003111957.tif 000005
【図４】
0003111957.tif 000006
【図５】
0003111957.tif 000007