(57)【要約】【課題】出入口における風の抑制と発電のため、特別な通風坑などを設ける必要がなく、容易に装置を設置可能にし、コスト的にも有利な、地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置を提供する。【解決手段】地下鉄のトンネルに連通して、地上の出入口に通じる地下鉄駅の階段通路１における天井部分２に、発電機が設けられた複数台のクロスフロー風車４を設置し、該クロスフロー風車４によって、回転通路１においてトンネルからの吸引空気と排出空気とにより生じる空気流を受け、発電機で発電させる。同時に、階段通路１における空気流をクロスフロー風車４が抵抗となって弱め、地下鉄駅の出入口における強風，突風を抑制する。【選択図】　　図１
2004028074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下鉄トンネルに通じる地下鉄駅の階段通路に、階段通路における天井側に、発電機が設けられているクロスフロー風車を、その回転軸を水平方向に延在させて複数台設置したことを特徴とする地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置。
【請求項２】
前記クロスフロー風車の羽根に対して空気流をガイドするガイドベーンの長さを、異なる前記階段通路ごとに設定したことを特徴とする請求項１記載の地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置に係り、特に、階段通路の照明用電源，階段通路に設置される広告の照明用電源などに利用される風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下鉄駅の階段通路においては、出入口において強風，突風が生じやすい。これは、地下鉄駅の階段通路が地下鉄トンネルと連通しており、トンネルにおける電車の走行に伴うピストン作用によって、トンネルに吸引空気と排出空気とが生じ、その逃げ道が、外部と連通する階段通路，出入口となることから発生するのである。
【０００３】
そこで、特開２００１−３０４０９３号公報に記載されているように、地下鉄駅の近傍に、トンネルから地上に連通し、かつ地下鉄出入口の断面積より十分大きな断面積の通風坑を設け、そこに垂直軸ダリウス風車構造のタービン発電機を設置し、垂直軸ダリウス風車を回転させるためにトンネルに発生する風力を利用して、結果として風力を弱めて、通風坑とは離れた地下鉄駅の階段通路の出入口における強風を抑制しようとする発明が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−３０４０９３号公報に記載の発明では、地下鉄出入口における強風を抑制する効果は得られるかも知れないが、実際に実施するにあたって多くの課題がある。
【０００５】
すなわち、特開２００１−３０４０９３号公報に記載の発明では、地下鉄駅の近傍にトンネルから地上に通じ、かつ地下鉄出入口の断面積より十分大きな断面積の通風坑を特別に構築する必要があり、さらに、通風坑に垂直軸のダリウス風車構造からなるタービン発電機を設置しており、これらのことは、構造が大掛かりになり、設置スペースの確保は勿論のこと、コスト的、経済的な面において、実施上大きな問題となる。
【０００６】
そこで、本発明は、前記従来技術の問題を解消し、出入口における風の抑制と発電のため、特別な通風坑などを設ける必要がなく、容易に装置を設置可能にし、コスト的にも有利な、地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、地下鉄トンネルに通じる地下鉄駅の階段通路に、階段通路における天井側に、発電機が設けられているクロスフロー風車を、その回転軸を水平方向に延在させて複数台設置したものであり、クロスフロー風車を用いたことによって、回転軸を水平方向に設置することができるため、風力発電のために階段の上部スペースのみを利用することが可能になり、階段を上下する乗降客の邪魔にならないようにすることができる。さらに風量が最も大きくなる階段通路における通風部位の近傍にクロスフロー風車を設置することが可能になるため、効率的に風を受ける風力発電が行えることになる。
【０００８】
また、地下鉄駅の構造，階段通路の構造に応じて空気流，風量などが異なり、さらに発電の利用目的によって必要な発電量が異なるため、本発明を実施する地下鉄駅ごとに、クロスフロー風車の設置台数、あるいはクロスフロー風車の羽根に対して空気流をガイドするガイドベーンの長さなどを設定する必要がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態を説明するための地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置を示す側面図、図２は図１の装置の正面図であり、１は地下鉄のトンネルに連通して地上の出入口に通じる地下鉄駅の階段通路、２は階段通路１における天井部分、３は階段に対して近接している天井部分２近傍の段部部分に設定した風車設置部、４は複数台（図では３台設置の例を示している）設置されたクロスフロー風車である。
【００１１】
図３は本実施形態にて用いられるクロスフロー風力発電機の構成を説明するための斜視図であり、基本構造は公知のものと同様であって、回転軸５の一端が軸受６で支持されており、この回転軸５の両端部分にガイドベーン支え板部材７を設け、両ガイドベーン支え板部材７間に複数のガイドベーン８を固定して、ガイドベーン８の内部に、回転軸５に固定された複数枚のローター羽根９を配設し、さらに回転軸５の他端に発電機１０を設置したものである。
【００１２】
前記構成のクロスフロー風力発電機では、風をガイドベーン８により内方のローター羽根９へガイドし、ローター羽根９に風力を加えて、ローター羽根９と共に回転軸５を周方向へ回転させ、この回転軸５の回転により発電機１０を駆動して発電する。この発電機はローター羽根９の回転方向に関係なく発電可能な構成になっている。
【００１３】
本実施形態の地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置では、クロスフロー風車４によって、階段通路１においてトンネルからの吸引空気と排出空気とにより生じる膨大な空気流を受けることができる。すなわち、クロスフロー風力発電機１０を用いたため、方向の異なる空気流を受けて前記のような発電が可能である。
【００１４】
図２に示す例では、広告表示板１１を照明するランプの電源として当該風力発電機が用いられ、図示しないがランプの駆動回路に対して発電機１０を、電力導出手段を介して電気的に接続している。
【００１５】
しかも、クロスフロー風力発電機が、回転軸５を水平設置しても発電可能であるため、階段通路１に対して垂直設置する構造にならないため、乗降客が利用する階段スペースを狭くすることもない。
【００１５】
さらに、強風，突風などの発生は、階段通路１に生じる空気流がクロスフロー風力発電機の羽根が抵抗となって抑制されるため、階段通路１および出入口における風の流れを小さくかつ静かなものにすることができる。
【００１６】
なお、地下鉄トンネル，地下鉄駅の構造，階段通路の構造に応じて空気流，風量などが異なり、さらに発電の利用目的によって必要な発電量が異なるため、本発明を実施する地下鉄駅ごとに、クロスフロー風車４の設置台数を増減させたり、あるいはクロスフロー風車４におけるガイドベーン８の長さなどを適宜設定する必要がある。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明の地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置は、クロスフロー風車を用いたことによって、回転軸を水平方向に設置することができるため、風力発電のために階段の上部スペースのみを利用することが可能になり、階段を上下する乗降客の邪魔にならないようにすることができ、さらに風量が最も大きくなる階段通路における通風部位の近傍にクロスフロー風車を設置することが可能であり、しかも、風の方向に関係なく発電可能であるため、効率的に風を受ける風力発電が行えるなど、実際的な効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための地下鉄駅の階段通路に設置する風力発電装置を示す側面図である。
【図２】図１に示す本実施形態の装置の正面図である。
【図３】本実施形態に用いられるクロスフロー風力発電機の構成を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１　階段通路
２　天井部分
３　風車設置位置
４　クロスフロー風車
５　回転軸
７　ガイドベーン支え板部材
８　ガイドベーン
９　ローター羽根
１０　発電機
【図１】
2004028074.tif 000003
【図２】
2004028074.tif 000004
【図３】
2004028074.tif 000005