(57)【要約】【課題】車載型の風力発電装置に関し、車両の走行抵抗を増加させることなく風車を回転させて発電を行う。【解決手段】車両１の走行中に後方に発生する渦流を利用して発電する車載型の風力発電装置１０であって、車両１の後面の少なくとも一方の側端部に上下方向に延在する防風板１１ａ，１１ｂと、車両１の後面に防風板１１ａ，１１ｂと隣接して並設された垂直軸風車１３ａ，１３ｂと、車両１に設けられて垂直軸風車１３ａ，１３ｂの回転により駆動される発電機１４ａ，１４ｂとを備えた。【選択図】図１
2013238199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行中に後方に発生する渦流を利用して発電する車載型の風力発電装置であって、
前記車両の後面の少なくとも一方の側端部に上下方向に延在する防風板と、
前記車両の後面に前記防風板と隣接して並設された垂直軸風車と、
前記車両に設けられて前記垂直軸風車の回転により駆動される発電機と、を備えることを特徴とする車載型の風力発電装置。
【請求項２】
前記防風板と前記垂直軸風車とをそれぞれ一対備えると共に、該一対の垂直軸風車の間に位置する前記車両の後面に、上下方向に延在する仕切り板を設けた請求項１に記載の車載型の風力発電装置。
【請求項３】
前記一対の垂直軸風車のうち、一方が抗力型風車であり、他方が揚力型風車である請求項２に記載の車載型の風力発電装置。
【請求項４】
車両の走行中に後方に発生する渦流を利用して発電する車載型の風力発電装置であって、
前記車両の後面の上端部に車幅方向に延在する第１の防風板と、
前記車両の後面に前記第１の防風板と隣接して並設された第１の垂直軸風車と、
前記車両に設けられて前記第１の垂直軸風車の回転により駆動される第１の発電機と、を備えることを特徴とする車載型の風力発電装置。
【請求項５】
前記車両の後面の少なくとも一方の側端部に上下方向に延在する第２の防風板と、
前記車両の後面に前記第２の防風板と隣接して並設された第２の垂直軸風車と、
前記車両に設けられて前記第２の垂直軸風車の回転により駆動される第２の発電機と、をさらに備える請求項４に記載の車載型の風力発電装置。
【請求項６】
前記第２の防風板と前記第２の垂直軸風車とをそれぞれ一対備えると共に、該一対の第２の垂直軸風車の間に位置する前記車両の後面に、上下方向に延在する仕切り板を設けた請求項５に記載の車載型の風力発電装置。
【請求項７】
前記車両は荷台がバンボディのトラックであって、前記車両の後面は該バンボディの後面である請求項１から６の何れかに記載の車載型の風力発電装置。
【請求項８】
前記車両は荷台が平ボディのトラックであって、前記車両の後面はキャブの後面である請求項１から６の何れかに記載の車載型の風力発電装置。
【請求項９】
前記車両はトラクタでトレーラを牽引するセミトレーラ式のトラックであって、前記車両の後面は該トラクタもしくは該トレーラの後面である請求項１から６の何れかに記載の車載型の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載型の風力発電装置に関し、特に、車両の走行中に後方に発生する渦流を利用して発電する車載型の風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行風に対して正面から吹く風を利用して風車を回転させることで発電を行う車載型の風力発電装置が提案されている。このような車載型の風力発電装置は、例えば特許文献１，２に開示されている。
【０００３】
また、走行風によりトラックのキャブ上部に発生する渦流を利用して、エアディフレクタ内に設けた風車を回転させることで発電を行う車載型の風力発電装置も提案されている。このような車載型の風力発電装置は、例えば特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０９７８６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８２３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１６４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来例の走行風を主として利用する車載型の風力発電装置においては、走行風により風車が受ける力は車両後方に向けて作用する。そのため、従来例の風力発電装置では、走行風を利用して発電を行ったとしても、車両の走行抵抗が増加して燃費を効果的に向上できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、車両の走行抵抗を増加させることなく風車を回転させて発電を行うことができる車載型の風力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明の車載型の風力発電装置は、車両の走行中に後方に発生する渦流を利用して発電する車載型の風力発電装置であって、前記車両の後面の少なくとも一方の側端部に上下方向に延在する防風板と、前記車両の後面に前記防風板と隣接して並設された垂直軸風車と、前記車両に設けられて前記垂直軸風車の回転により駆動される発電機とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記防風板と前記垂直軸風車とをそれぞれ一対備えると共に、該一対の垂直軸風車の間に位置する前記車両の後面に、上下方向に延在する仕切り板を設けてもよい。
【０００９】
また、前記一対の垂直軸風車のうち、一方が抗力型風車であり、他方が揚力型風車であってもよい。
【００１０】
また、本発明の車載型の風力発電装置は、車両の走行中に後方に発生する渦流を利用して発電する車載型の風力発電装置であって、前記車両の後面の上端部に車幅方向に延在する第１の防風板と、前記車両の後面に前記第１の防風板と隣接して並設された第１の垂直軸風車と、前記車両に設けられて前記第１の垂直軸風車の回転により駆動される第１の発電機とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記車両の後面の少なくとも一方の側端部に上下方向に延在する第２の防風板と、前記車両の後面に前記第２の防風板と隣接して並設された第２の垂直軸風車と、前記車両に設けられて前記第２の垂直軸風車の回転により駆動される第２の発電機とをさらに備えてもよい。
【００１２】
また、前記第２の防風板と前記第２の垂直軸風車とをそれぞれ一対備えると共に、該一対の第２の垂直軸風車の間に位置する前記車両の後面に、上下方向に延在する仕切り板を設けてもよい。
【００１３】
また、前記車両は荷台がバンボディのトラックであって、前記車両の後面は該バンボディの後面であってもよい。
【００１４】
また、前記車両は荷台が平ボディのトラックであって、前記車両の後面はキャブの後面であってもよい。
【００１５】
また、前記車両はトラクタでトレーラを牽引するセミトレーラ式のトラックであって、前記車両の後面は該トラクタもしくは該トレーラの後面であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の車載型の風力発電装置によれば、車両の走行抵抗を増加させることなく風車を回転させて発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は本発明の第一実施形態に係る風力発電装置が適用された車両を示す模式的な上視図、（ｂ）は本発明の第一実施形態に係る風力発電装置が適用された車両を示す模式的な左側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る風力発電装置を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る風力発電装置を示す模式的な横断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係る抗力型風車を示す模式的な平面図、（ｃ）は本実施形態に係る揚力型風車を示す模式的な平面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るバンボディの後方に発生する左右の渦流を説明する概略図である。
【図６】（ａ）は本発明の第二実施形態に係る風力発電装置が適用された車両を示す模式的な上視図、（ｂ）は本発明の第二実施形態に係る風力発電装置が適用された車両を示す模式的な左側面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る風力発電装置を示す模式的な斜視図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係るバンボディの後方に発生する渦流を説明する概略図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る車両を示す模式的な左側面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る車両を示す模式的な左側面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る風力発電装置を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面により、本発明に係る車載型の風力発電装置の各実施形態について説明する。
【００１９】
［第一実施形態］
図１〜５に基づいて、本発明の第一実施形態に係る車載型の風力発電装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の風力発電装置１０が搭載される車両１は、キャブ２後部の荷台を箱型のバンボディ３にしたトラックである。風力発電装置１０は、このバンボディ３の後部に設けられている。
【００２１】
図２，３に示すように、風力発電装置１０は、左右一対の防風板１１ａ，１１ｂと、一枚の仕切り板１２と、左右一対の垂直軸風車１３ａ，１３ｂと、左右一対の発電機１４ａ，１４ｂとを備えている。
【００２２】
防風板１１ａ，１１ｂは、その平板面を車両１の前後方向に向けた状態で、バンボディ３後面の左右両側端部に上下方向に延在して設けられている。なお、防風板１１ａ，１１ｂは、必ずしもバンボディ３の後面に上端部から下端部まで延設される必要はなく、左右両側端部に部分的に設けられるものであってもよい。
【００２３】
仕切り板１２は、車両１の走行時にバンボディ３後方に発生する左右の渦流（図５の符号Ａ，Ｂ参照）を分離するもので、その平板面を車両１の前後方向に向けた状態で、バンボディ３後面の中央部分に上下方向に延在して設けられている。なお、仕切り板１２は、防風板１１ａ，１１ｂと同様に、必ずしもバンボディ３の後面に上端部から下端部まで延設される必要はなく、中央部分に部分的に設けられるものであってもよい。
【００２４】
垂直軸風車１３ａ，１３ｂは、例えば公知の抗力型風車（図４（ａ），（ｂ）参照）もしくは揚力型風車（図４（ｃ）参照）であって、バンボディ３後面に防風板１１ａ，１１ｂと隣接して設けられている。すなわち、垂直軸風車１３ａ，１３ｂは、左右の渦流（図５の符号Ａ，Ｂ参照）の流速が最も速くなる防風板１１ａ，１１ｂとバンボディ３後面とで囲われた角部に設けられている。この垂直軸風車１３ａ，１３ｂの回転軸は、発電機１４ａ，１４ｂの回転軸に連結されている。
【００２５】
なお、図示例では垂直軸風車１３ａ，１３ｂは抗力型風車で示されているが、揚力型風車を用いてもよい。また、垂直軸風車１３ａ，１３ｂは、左右何れか一方を低速走行時に回転効率がよい抗力型風車とし、他方を高速走行時に回転効率がよい揚力型風車として構成することもできる。このように、抗力型風車と揚力型風車とを併用すれば、低速走行時及び高速走行時の双方で効率よく回転力を得ることができる。
【００２６】
発電機１４ａ，１４ｂは、垂直軸風車１３ａ，１３ｂの下端部にそれぞれ設けられている。この発電機１４ａ，１４ｂは、何れも図示しない回転軸、ステータ、及びロータを備えており、垂直軸風車１３ａ，１３ｂの回転力が回転軸に伝達されることで発電駆動する。発電機１４ａ，１４ｂにより発電された電力は、何れも図示しないインバータを介して車載バッテリに蓄電されるように構成されている。
【００２７】
次に、本実施形態に係る車載型の風力発電装置１０による作用効果について説明する。
【００２８】
図５に示すように、車両１が走行すると、バンボディ３後方にはバンボディ３の中央に向かい後方から前方に流れると共に、横方向（車幅方向）に流れる左右の渦流Ａ，Ｂが発生する。垂直軸風車１３ａ，１３ｂは、この渦流Ａ，Ｂの流速が最も速くなる防風板１１ａ，１１ｂとバンボディ３の後面とで囲われた角部（バンボディ３後面の左右両側端部）に設けられている。すなわち、本実施形態の風力発電装置１０は、垂直軸風車１３ａ，１３ｂが、車両１の前方から後方に向かって流れる走行風ではなく、車両１の後方から前方に流れると共に横方向に流れる左右の渦流Ａ，Ｂにより回転されて、発電機１４ａ，１４ｂを発電駆動させる。
【００２９】
したがって、本実施形態の風力発電装置１０によれば、車両１の走行抵抗を増加させることなく垂直軸風車１３ａ，１３ｂを回転させることが可能となり、車両１の燃費を効果的に向上することができる。
【００３０】
また、バンボディ３の後面の中央部分には、車両走行時にバンボディ３の後方に発生する左右の渦流を分離する仕切り板１２が上下方向に延在して設けられている。
【００３１】
したがって、本実施形態の風力発電装置１０によれば、バンボディ３後方に左右独立した渦流を確実に発生させることが可能となり、垂直軸風車１３ａ，１３ｂを効率よく回転させることができると共に、発電機１４ａ，１４ｂによる発電効率を確実に向上することができる。
【００３２】
［第二実施形態］
以下、図６〜８に基づいて、本発明の第二実施形態に係る車載型の風力発電装置を説明する。本願発明の第二実施形態は、上述の第一実施形態において、防風板１１ａ，１１ｂと垂直軸風車１３ａ，１３ｂとの配置を横向き（車幅方向）に変更したものである。したがって、第一実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いてそれらの説明は省略する。
【００３３】
図６，７に示すように、本実施形態に係る風力発電装置２０は、一枚の防風板２１と、一個の垂直軸風車２２と、一個の発電機２３とを備えている。
【００３４】
防風板２１は、その平板面を車両１の前後方向に向けた状態で、バンボディ３後面の上端部に左右（車幅）方向に延在して設けられている。なお、防風板２１は、必ずしもバンボディ３の後面に右端部から左端部まで延設される必要はなく、上端部に部分的に設けられるものであってもよい。
【００３５】
垂直軸風車２２は、第一実施形態と同様に、例えば公知の抗力型風車もしくは揚力型風車であって、バンボディ３後面に防風板２１と隣接して設けられている。すなわち、垂直軸風車２２は、渦流（図８の符号Ｃ参照）の流速が最も速くなる防風板２１とバンボディ３後面とで囲われた角部に設けられている。この垂直軸風車２２の回転軸は、発電機２３の回転軸に連結されている。なお、図示例では垂直軸風車２２は抗力型風車で示されているが、揚力型風車を用いてもよい。
【００３６】
発電機２３は、垂直軸風車２２の左端部に設けられており、図示しない回転軸に垂直軸風車２２の回転力が伝達されることで発電駆動する。この発電機２３により発電された電力は、何れも図示しないインバータを介して車載バッテリに蓄電されるように構成されている。なお、発電機２３が設けられる位置は、垂直軸風車２２の左端部に限られず、垂直軸風車２２の右端部であってもよい。
【００３７】
次に、本実施形態に係る車載型の風力発電装置２０による作用効果について説明する。
【００３８】
図８に示すように、車両１が走行すると、バンボディ３後方にはバンボディ３の中央に向かい後方から前方に流れると共に、上方に向かって流れる渦流Ｃが発生する。垂直軸風車２２は、この渦流Ｃの流速が最も速くなる防風板２１とバンボディ３の後面とで囲われた角部（バンボディ３後面の上端部）に設けられている。すなわち、本実施形態の風力発電装置２０は、垂直軸風車２２が、車両１の前方から後方に向かって流れる走行風ではなく、車両１の後方から前方に流れると共に上方向に流れる渦流Ｃにより回転されて、発電機２３を発電駆動させる。
【００３９】
したがって、本実施形態の風力発電装置２０によれば、車両１の走行抵抗を増加させることなく垂直軸風車２２を回転させることが可能となり、車両１の燃費を効果的に向上することができる。
【００４０】
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００４１】
例えば、上述の第一実施形態において、一対の防風板１１ａ，１１ｂと一対の垂直軸風車１３ａ，１３ｂとをそれぞれバンボディ３の左右両端部に設けるものとして説明したが、左右何れか一方の端部にのみ設ける構成としてもよい。
【００４２】
また、車両１の荷台はバンボディ３に限られず、図９に示すようにフラット型の平ボディ４であってもよい。この場合、風力発電装置２０（又は、風力発電装置１０）は、キャブ２の後面に設けることが好ましい。
【００４３】
また、図１０に示すように、車両１はトラクタ５でトレーラ６等を牽引するセミトレーラ式のトラックであってもよい。この場合、風力発電装置２０をトラクタ５のキャブ２の後面に設け、風力発電装置１０を牽引されるトレーラ６の後面に設けることが好ましい。
【００４４】
また、図１１に示すように、上述の第一実施形態と第二実施形態とを組み合わせた構成としてもよい。このように、垂直軸風車１３ａ，１３ｂ，２２をバンボディ３後面の左右両端部と上端部とに設ければ、バンボディ３後方に発生する三つの渦流Ａ，Ｂ，Ｃをより効果的に利用して発電することが可能になる。
【００４５】
また、風力発電装置１０，２０を適用する車両１はトラックに限定されず、バスや一般乗用車などの車両にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  車両
２  キャブ
３  バンボディ
１０，２０  風力発電装置
１１ａ，１１ｂ，２１  防風板
１２  仕切り板
１３ａ，１３ｂ，２２  垂直軸風車
１４ａ，１４ｂ，２３  発電機
【図１】
2013238199.tif 000003
【図２】
2013238199.tif 000004
【図３】
2013238199.tif 000005
【図４】
2013238199.tif 000006
【図５】
2013238199.tif 000007
【図６】
2013238199.tif 000008
【図７】
2013238199.tif 000009
【図８】
2013238199.tif 000010
【図９】
2013238199.tif 000011
【図１０】
2013238199.tif 000012
【図１１】
2013238199.tif 000013