(57)【要約】【課題】熱交換器の車両前方側を遮蔽することなく、設置位置の制約が小さいことにより既存の車両のデザインを大きく変更することなく配置することが可能な車載用風力発電装置を提供する。【解決手段】側部設置型の車載用風力発電装置１は、吸気口１１及び排気口を有するダクト１０と、ダクト１０内に配置されダクト１０内を流れる風により回転する風車と、風車の回転によって発電する発電機とを備えている。吸気口１１は、熱交換器５へ車両走行風Ｗを導くために熱交換器５の車両前方側に配置された側部導風板６１に開口している。下部設置型の車載用風力発電装置２は、吸気口２１及び排気口を有するダクト２０と、ダクト２０内に配置されダクト２０内を流れる風により回転する風車と、風車の回転によって発電する発電機とを備えている。吸気口２１は、熱交換器５へ車両走行風Ｗを導くために熱交換器５の車両前方側に配置された下部導風板６２に開口している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口及び排気口を有するダクトと、
前記ダクト内に配置され該ダクト内を流れる風により回転する風車と、
前記風車の回転によって発電する発電機と、を備え、
前記吸気口は、車両に装備された熱交換器の車両前方側に配置されて該熱交換器へ車両走行風を導く導風板に開口している車載用風力発電装置。
【請求項２】
前記吸気口は、前記熱交換器の車幅方向の両端部に配置された左右一対の前記導風板のうちの少なくとも一方に開口している請求項１に記載の車載用風力発電装置。
【請求項３】
前記吸気口は、前記熱交換器の下部に配置された前記導風板に開口している請求項１又は２に記載の車載用風力発電装置。
【請求項４】
前記風車は、車両の前後方向に対して直交又は略直交する方向に回転軸を有する垂直軸型風車である請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の車載用風力発電装置。
【請求項５】
前記吸気口は、前記導風板の長手方向に長い開口形状を呈しており、
前記ダクト内の前記風車の風上側には、前記吸気口の長手方向における風圧分布を均等化して前記回転軸方向に均等化された風圧分布の風を該風車に作用させる整流板が配置されている請求項４に記載の車載用風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行風を利用して発電する車載用風力発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両走行風を利用して風車を回転させ、この風車の回転力を発電機に伝達して該発電機を作動させ、この発電機の作動により車両のバッテリを充電するようにすることが知られている。例えば、図５に示すように、特許文献１には、車両Ｃの前部中央に配置された熱交換器５００（ラジエータ及びコンデンサ）を支持するシュラウド６００と、バンパレインフォースメント８００との間のデッドスペースを利用して、車両Ｃを大型化することなく車幅方向に一対の風車３００，３００を配置することが開示されている。風車３００は、垂直軸型風車の一つであるサボニウス型風車であり、回転軸を上下方向に向けて、シュラウド６００の前面の車幅方向の両端部に固定されている。風車３００を回転させる車両走行風は、バンパフェイシャ９００に設けられた走行風取込口９００ａ，９００ｂから導入される。
【０００３】
また、特許文献２には、車両の前部中央に配置された熱交換器を避けて車幅方向に一対のダクトをエンジンルーム内に設けると共に、ダクト内に車両走行風を取り込むための走行風取込口を車両の最前面の車幅方向の左右にそれぞれ設けて、ダクト内に水平軸型風車の一つであるプロペラ型風車を配置することが開示されている。また、特許文献３には、車両の前部中央に熱交換器が配置されていない電気自動車において、車両の最前面の車幅方向の中央に比較的大きな走行風取込口を形成すると共に、エンジンルームのボデーの側面或いはボンネットに風抜き穴を形成して、走行用のバッテリを直接充電することが可能な大型のプロペラ型風車をエンジンルーム内に配置することが開示されている。また、引用文献４には、ダクトを車両の進行方向に形成すると共に、車両の最前面に車幅方向に長く開口した走行風取込口を形成して、回転軸を車幅方向に向けた垂直軸型風車をダクト内に配置することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０７５６００号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５０９８６号公報
【特許文献３】特開２００３−２９９２０７号公報
【特許文献４】特開２００２−３５９９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている車載用風力発電装置においては、風車３００によって熱交換器５００の車両前方側が多少遮蔽されている。このため、風車３００が熱交換器５００への車両走行風の供給を多少妨害している点で好ましくない。また、熱交換器５００の車両前方側に風車３００を配置するためのスペースが必要となるため、車両のデザインの制約が大きい。
【０００６】
特許文献２に開示されている車載用風力発電装置においては、車両の最前面の車幅方向の左右に走行風取込口が形成されていない車両では、車両の外観デザインの変更が必要となる。また、狭いエンジンルーム内にダクトを配置するスペースを確保するのが困難である。特許文献３に開示されている車載用風力発電装置においては、車両の前部中央に熱交換器が配置されている内燃機関駆動自動車やハイブリッド電気自動車に採用することができない。また、特許文献４に開示されている車載用風力発電装置においては、車載用風力発電装置を配置するためのスペースの確保や、既存の車両のデザインを大きく変更する必要があるなどの課題がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、車両走行風により冷却される熱交換器の車両前方側を遮蔽することなく、設置位置の制約が小さいことにより既存の車両のデザインを大きく変更することなく配置することが可能な車載用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】
本発明の発明者は、上述した車載用風力発電装置はいずれも、風車に車両走行風を直接供給する構造を採用しているために、車両のデザインの制約が大きくなっていることに着目した。また、熱交換器に向けて供給された車両走行風は、全てが熱交換器を車両前方側から車両後方側へ透過できるわけではなく、車両の走行速度によっては、熱交換器を透過できない余剰した風が発生していることに着目して本発明を成すに至った。以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【０００９】
（１）本発明の車載用風力発電装置は、吸気口及び排気口を有するダクトと、前記ダクト内に配置され該ダクト内を流れる風により回転する風車と、前記風車の回転によって発電する発電機と、を備え、前記吸気口は、車両に装備された熱交換器の車両前方側に配置されて該熱交換器へ車両走行風を導く導風板に開口している。
【００１０】
このような構成によると、ダクト内に風を取り込むための吸気口が、熱交換器の車両前方側に配置された導風板に開口しているため、この吸気口から熱交換器を透過できない余剰した風を取り込むことができる。よって、車載用風力発電装置によって熱交換器の車両前方側が遮蔽されることがない。また、既存の車両の任意のデッドスペースにダクトを配置することが可能であるため、車載用風力発電装置を設置する位置の制約が小さい。また、車両の外観表面に車載用風力発電装置に風を取り込むための専用の走行風取込口を形成する必要がない。このため、既存の車両のデザインを大きく変更することなく車載用風力発電装置を配置することが可能である。なお、導風板はダクトと一体であっても別体であってもよい。
【００１１】
なお、上述した熱交換器を透過できない余剰した風は、熱交換器の受風中心（車両前方から見た熱交換器の中心付近）から車幅方向及び上下方向に広がって熱交換器の面に沿って流れる風である。導風板に本発明の吸気口のような開口が形成されていない場合には、余剰した風は、車幅方向及び上下方向に広がって導風板にぶつかった後、車両前方にはね返される。導風板に本発明の吸気口が形成されていることによって、余剰した風の一部は、車両前方にはね返されることなく吸気口に流入することができる。車両の走行速度が遅いときには、熱交換器に向けて供給された車両走行風のほぼ全てが熱交換器を透過するため、熱交換器を透過できない余剰した風が少ない（風が弱い）。そして、車両の走行速度が速くなるにつれて、この余剰した風が多くなる（風が強くなる）。
【００１２】
（２）前記（１）で述べた本発明の車載用風力発電装置において、好ましくは、前記吸気口は、前記熱交換器の車幅方向の両端部に配置された左右一対の前記導風板のうちの少なくとも一方に開口している。
【００１３】
このような構成によると、左右一対の導風板の車幅方向の外方に本発明の車載用風力発電装置に備わるダクトを配置することができる。通常、この位置は、ヘッドライトの下方にあたり、車両の衝突の際の衝撃を緩和するための空間（デッドスペース）が形成されている位置である。したがって、本発明によれば、車載用風力発電装置を既存の車両のデッドスペースに配置しやすい。
【００１４】
（３）前記（１）又は（２）で述べた本発明の車載用風力発電装置において、好ましくは、前記吸気口は、前記熱交換器の下部に配置された前記導風板に開口している。
【００１５】
このような構成によると、下部に配置された導風板の下方から車両後方に向かって本発明の車載用風力発電装置に備わるダクトを配置することができる。通常、車両の下部には多くのデッドスペースが存在しているため、本発明によれば、車載用風力発電装置を既存の車両のデッドスペースに配置しやすい。
【００１６】
（４）前記（１）〜（３）で述べた本発明の車載用風力発電装置において、好ましくは、前記風車は、車両の前後方向に対して直交又は略直交する方向に回転軸を有する垂直軸型風車である。
【００１７】
垂直軸型風車は、プロペラ型風車のような水平軸型風車よりも高風速時の発電効率が低いものの、構造が単純で壊れにくく、また、回転トルクが大きいことにより、弱風での起動性がよいという特徴がある。したがって、本発明によれば、特に都市部での走行のように平均的な車速が４０ｋｍ／ｈ未満となるような低速の走行状況において、水平軸型風車よりも効率良く発電することが可能である。また、垂直軸型風車を搭載した車載用風力発電装置は、ダクトの断面形状が細長であるため、車載用風力発電装置を既存の車両のデッドスペースに配置しやすい。
【００１８】
（５）前記（４）で述べた本発明の車載用風力発電装置において、好ましくは、前記吸気口は、前記導風板の長手方向に長い開口形状を呈しており、前記ダクト内の前記風車の風上側には、前記吸気口の長手方向における風圧分布を均等化して前記回転軸方向に均等化された風圧分布の風を該風車に作用させる整流板が配置されている。
【００１９】
上述したように、熱交換器を透過できない余剰した風は、熱交換器の受風中心から車幅方向及び上下方向に広がって導風板にぶつかる。このとき、導風板の受風中心から近い位置ほど風圧が大きく、導風板の長手方向の風圧分布は不均等となっている。また、上述したように、垂直軸型風車は、高風速時の発電効率が低いという特徴があるため、風車の回転軸方向に局部的に高風速の風が作用することがないように、回転軸方向の風圧分布を均等化することによって発電効率を向上させることができる。本発明においては、整流板によって回転軸方向に均等化された風圧分布の風を風車に作用させることができるため、車載用風力発電装置の発電効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、車両走行風により冷却される熱交換器の車両前方側を遮蔽することなく、設置位置の制約が小さいことにより既存の車両のデザインを大きく変更することなく配置することが可能な車載用風力発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の車載用風力発電装置を備える車両を模式的に説明する斜視図である。
【図２】本実施形態の車載用風力発電装置を備える車両を模式的に説明する側面図である。
【図３】本実施形態の側部設置型の車載用風力発電装置を模式的に説明する斜視図である。
【図４】本実施形態の下部設置型の車載用風力発電装置を模式的に説明する斜視図である。
【図５】従来の車載用風力発電装置を備える車両を模式的に説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の車載用風力発電装置の実施形態について図面を参照しつつ詳しく説明する。なお、以下の説明において用いる上、下、前、後、左、右は、図面に記載されている上、下、前、後、左、右であって、車両に乗車している運転手からみた上、下、前、後、左、右のことである。
【００２３】
図１に本実施形態の車載用風力発電装置を備える車両を模式的に説明する斜視図を示す。図１は、車両Ｃの前部に取り付けられている図略のバンパフェイシャ及びバンパレインフォースメント（例えば、図５のバンパフェイシャ９００及びバンパレインフォースメント８００を参照）を取り外した状況を示している。図２に本実施形態の車載用風力発電装置を備える車両を模式的に説明する側面図を示す。図２は、車両Ｃを左右方向（車幅方向）の中央よりもやや左寄りの位置で切断して車両Ｃを左方から見た状況を示している。図２における一点鎖線は、車両Ｃ及び前輪Ｔの輪郭線を示している。
【００２４】
図１及び２に示すように、車両Ｃの前部中央にはラジエータ５（熱交換器）が上下左右方向に面を向けて配置されている。ラジエータ５の車両後方には、車両走行風Ｗがラジエータ５を確実に通過するように車両前方側の空気を車両後方側に吸い込むためのラジエータファン７が設けられている（図２示）。ラジエータ５は、矩形枠状をなすシュラウド６により上下左右の各端部を囲まれて支持されている。
【００２５】
シュラウド６の前面の上部には、上部導風板６０が車両前方に向けて立設している。シュラウド６の前面の左右には、左右に一対の側部導風板６１が車両前方に向けて立設している。また、シュラウド６の前面の下部には、下部導風板６２が車両前方に向けて立設している。上部導風板６０及び下部導風板６２は、車両Ｃの左右方向に長い矩形板状を呈している。側部導風板６１は、車両Ｃの上下方向に長い矩形板状を呈している。側部導風板６１には、前方から後方に向かって切り欠かれた上下方向に長い切欠部６１ａが形成されている。下部導風板６２には、上下に貫通した左右方向に長い開口部６２ａが車両Ｃの中央を挟んで左右に一対形成されている。上部導風板６０と２枚の側部導風板６１と下部導風板６２とは、矩形筒状に連結されている。
【００２６】
本実施形態においては、車両Ｃの前部に、左右に一対の側部設置型の車載用風力発電装置１，１と、左右に一対の下部設置型（床下設置型）の車載用風力発電装置２，２が装備されている。図１に示すように、車載用風力発電装置１，１は、左右のヘッドライトの下方の空間（デッドスペース）に設置されている。この空間は、図略のバンパフェイシャ及びバンパレインフォースメントと、タイヤハウスを形成するモノコックボデーＢとの間に形成されている空間であり、車両Ｃの衝突の際の衝撃を緩和するための空間である。図２に示すように、車載用風力発電装置２，２は、車両Ｃの最下部のデッドスペースに設置されている。また、図１に示すように、車載用風力発電装置２，２は、車両Ｃの下部中央のジャッキポイントを避けた位置に配置されている。
【００２７】
左右に一対の側部設置型の車載用風力発電装置１，１は、互いに対称な形状を呈しているため、構成部品等に同一の符号を付している。以下、図１〜３に基づいて、車両Ｃの右方に設置されている車載用風力発電装置１についてのみ説明し、車両Ｃの左方に設置されている車載用風力発電装置１についての説明は省略する。
【００２８】
図３に示すように、車載用風力発電装置１は、吸気口１１及び排気口１２を有するダクト１０と、ダクト１０内に配置されダクト１０内を流れる風により回転する風車３と、風車３の回転によって発電するＤＣモータ４（発電機）とを備えている。ＤＣモータ４で発電された電気は、図略のキャパシタを経由して、電圧１２Ｖの図略の補助バッテリに蓄電される。補助バッテリに蓄電された電気は、インパネのメーター類のランプや各種センサー類に供給される電力として利用される。また、例えば、車両Ｃがハイブリッド電気自動車の場合には、この電気は、図略の昇圧回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）により電圧５０Ｖに変換された後、図略の走行用のバッテリに充電される。
【００２９】
図３に示すように、風車３は、垂直軸型風車の一つであるサボニウス型風車であり、回転軸３２を上下方向に向けて配置されている。風車３は、上下方向に長く半円弧状の断面形状を有する３枚の合成樹脂製の羽根３０と、各羽根３０の上端及び下端のそれぞれに接合される２枚の円板３１と、上方の円板３１の上部中心に接合される回転軸３２と、下方の円板３１の下部中心に接合される回転軸３２とを備えている。３枚の各羽根３０は、羽根３０の回転軌道の全周を３等分した１２０°刻みに配置されている。各回転軸３２は、ダクト１０に形成された図略の軸受部によって回転可能に支持されており、上部の回転軸３２にＤＣモータ４の回転軸が連結されている。
【００３０】
なお、サボニウス型風車とは、厳密には、中空円筒を縦半分に切って、これら半分割された円筒をその分割面に沿って互い違いにずらした２枚の羽根を有する風車のことであるが、本実施形態においては、３枚の羽根３０を有する風車３についてもサボニウス型風車に含めている。
【００３１】
ダクト１０は合成樹脂製であり、ダクト本体１０ａと蓋部材１０ｂとを備えている。ダクト本体１０ａは、断面矩形の筒状を呈しており、上方から見て略く字状に折れ曲がった平面形状を呈している。ダクト本体１０ａの左方の開口端は、上下方向に長い矩形の開口形状の吸気口１１となっている。ダクト本体１０ａの右斜め後方の開口端は、上下方向に長い矩形の開口形状の排気口１２となっている。吸気口１１及び排気口１２の上下方向の長さは、側部導風板６１に形成されている切欠部６１ａの上下方向の長さとほぼ等しい長さとされている。
【００３２】
ダクト本体１０ａの吸気口１１と排気口１２との間の中間部は、上方から見て、風車３の直径よりも僅かに大きい略円形の内空形状を呈している。ダクト本体１０ａの上部に形成された図略の円形開口からダクト本体１０ａの前記中間部内に風車３を挿入した後、風車３の回転軸３２とＤＣモータ４の回転軸とが連結された状態で、蓋部材１０ｂにより前記円形開口が密閉されている。図１に示すように、ダクト１０は、吸気口１１の周縁と切欠部６１ａの周縁とが重なる位置に取り付けられている。よって、吸気口１１は、側部導風板６１に開口している。
【００３３】
図３に示すように、ダクト本体１０ａの吸気口１１と風車３との間の内部空間は、４枚の整流板１３によって上下方向に５分割されている。吸気口１１は、４枚の整流板１３の吸気口１１側の各端部によって上下方向に５等分されている。４枚の整流板１３のうち上方の２枚は、風上側から風下側（左方から右方）に向かって右斜め上方に傾斜している。４枚の整流板１３のうち下方の２枚は、風上側から風下側（左方から右方）に向かって右斜め下方に傾斜している。これら４枚の整流板１３の傾斜角度は、上下方向に５分割されたダクト本体１０ａの各内部空間の容積が、上から３番目の内部空間、上から２番目及び４番目の内部空間、上から１番目及び５番目の内部空間の順番に小さくなるように設定されている。
【００３４】
ラジエータ５に向けて供給された車両走行風Ｗは、ラジエータ５を透過する風と、ラジエータ５を透過できずに、ラジエータ５の受風中心（車両Ｃの前方から見たラジエータ５の中心付近）から左右方向及び上下方向に広がってラジエータ５の面に沿って流れる余剰した風とに分割される。そして、ラジエータ５の面に沿って右方に流れる風の一部が吸気口１１からダクト１０内に取り込まれる風Ｗｉとなる。ダクト１０内に取り込まれた風Ｗｉによって風車３が回転した後、風Ｗｉと同一の風量の風Ｗｏが排気口１２から排出される。
【００３５】
図３に示すように、吸気口１１からダクト１０内に取り込まれる風Ｗｉは、ラジエータ５の受風中心に最も近い吸気口１１の上下方向の中央部付近において風圧Ｗ１が最も大きく、この中央部付近から上方又は下方に遠ざかるほど風圧Ｗ１が小さく、吸気口１１の上下方向における風圧Ｗ１の分布は不均等となっている。そして、風Ｗｉは、４枚の整流板１３の風上側から風下側に流れる過程で、ダクト本体１０ａの各前記内部空間の容積変化に応じて風圧が変化して、上下方向に均等化された風圧分布の風として風車３に作用した後、上下方向に均等化された風圧Ｗ３の風Ｗｏとして排気口１２から排出される。
【００３６】
左右に一対の下部設置型の車載用風力発電装置２，２は、互いに対称な形状を呈しているため、構成部品等に同一の符号を付している。以下、図１、２及び４に基づいて、車両Ｃの左方に設置されている車載用風力発電装置２についてのみ説明し、車両Ｃの右方に設置されている車載用風力発電装置２についての説明は省略する。
【００３７】
図４に示すように、車載用風力発電装置２は、吸気口２１及び排気口２２を有するダクト２０と、ダクト２０内に配置されダクト２０内を流れる風により回転する風車３と、風車３の回転によって発電するＤＣモータ４とを備えている。ＤＣモータ４で発電された電気の用途については、上述した側部設置型の車載用風力発電装置１と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
図４に示すように、風車３は、回転軸３２を左右方向（車幅方向）に向けて配置されている。風車３の構造については、上述した車載用風力発電装置１に備わる風車３と同様であるため説明を省略する。風車３の各回転軸３２は、ダクト２０に形成された図略の軸受部によって回転可能に支持されており、左部の回転軸３２にＤＣモータ４の回転軸が連結されている。
【００３９】
ダクト２０は合成樹脂製であり、ダクト本体２０ａと蓋部材２０ｂとを備えている。ダクト本体２０ａは、断面矩形の筒状を呈しており、左方から見て略Ｓ字状に折れ曲がった側面形状を呈している。ダクト本体２０ａの前方の開口端は、左右方向に長い矩形の開口形状を有し上方に向かって開口した吸気口２１となっている。ダクト本体２０ａの後方の開口端は、左右方向に長い矩形の開口形状を有し後方に向かって開口した排気口２２となっている。吸気口２１及び排気口２２の左右方向の長さは、下部導風板６２に形成されている開口部６２ａの左右方向の長さとほぼ等しい長さとされている。
【００４０】
ダクト本体２０ａの吸気口２１と排気口２２との間の排気口２２寄りの中間部は、左方から見て、風車３の直径よりも僅かに大きい略円形の内空形状を呈している（図２示）。ダクト本体２０ａの左部に形成された図略の円形開口からダクト本体２０ａの前記中間部内に風車３を挿入した後、風車３の回転軸３２とＤＣモータ４の回転軸とが連結された状態で、蓋部材２０ｂにより前記円形開口が密閉されている。図１に示すように、ダクト２０は、吸気口２１の周縁と開口部６２ａの周縁とが重なる位置に取り付けられている。よって、吸気口２１は、下部導風板６２に開口している。
【００４１】
図４に示すように、ダクト本体２０ａの吸気口２１と風車３との間の内部空間は、４枚の整流板２３によって左右方向に５分割されている。吸気口２１は、４枚の整流板２３の吸気口２１側の各端部によって左右方向に５等分されている。４枚の整流板２３は、いずれも上方から見て略く字状に折れ曲がった折り曲げ形状を呈している。各整流板２３は、吸気口２１を仕切る位置においては、風上側から風下側（前方から後方）に向かって互いに平行に延びており、吸気口２１を仕切る位置よりも風下側においては、風上側から風下側に向かって左斜め後方に傾斜している。これら４枚の整流板２３の傾斜角度は、左右方向に５分割されたダクト本体２０ａの各内部空間の容積が、右方から左方の順番に小さくなるように設定されている。
【００４２】
ラジエータ５に向けて供給された車両走行風Ｗは、ラジエータ５を透過する風と、ラジエータ５を透過できずに、ラジエータ５の受風中心から左右方向及び上下方向に広がってラジエータ５の面に沿って流れる余剰した風とに分割される。そして、ラジエータ５の面に沿って下方に流れる風の一部が吸気口２１からダクト２０内に取り込まれる風Ｗｉとなる。ダクト２０内に取り込まれた風Ｗｉによって風車３が回転した後、風Ｗｉと同一の風量の風Ｗｏが排気口２２から排出される。
【００４３】
図４に示すように、吸気口２１からダクト２０内に取り込まれる風Ｗｉは、ラジエータ５の受風中心に最も近い吸気口２１の右方において風圧Ｗ２が最も大きく、吸気口２１の左方に向かうほど風圧Ｗ２が小さく、吸気口２１の左右方向における風圧Ｗ２の分布は不均等となっている。そして、風Ｗｉは、４枚の整流板２３の風上側から風下側に流れる過程で、ダクト本体２０ａの各前記内部空間の容積変化に応じて風圧が変化して、左右方向に均等化された風圧分布の風として風車３に作用した後、左右方向に均等化された風圧Ｗ４の風Ｗｏとして排気口２２から排出される。
【００４４】
このような本実施形態の構成によると、側部設置型の車載用風力発電装置１のダクト１０内に風Ｗｉを取り込むための吸気口１１が、ラジエータ５の車両前方側に配置された側部導風板６１に開口している。また、下部設置型の車載用風力発電装置２のダクト２０内に風Ｗｉを取り込むための吸気口２１が、ラジエータ５の車両前方側に配置された下部導風板６２に開口している。このため、これらの吸気口１１及び２１からラジエータ５を透過できない余剰した風を取り込むことができる。よって、車載用風力発電装置１及び２によってラジエータ５の車両前方側が遮蔽されることがない。
【００４５】
また、本実施形態の構成によると、車載用風力発電装置１のダクト１０が、衝突の際の衝撃を緩和するために既存の車両Ｃのヘッドライトの下方に設けられている空間（デッドスペース）に配置されている。また、車載用風力発電装置２のダクト２０が、通常、車両Ｃの下部に多く存在しているデッドスペースに配置されている。したがって、既存の車両Ｃのデッドスペースにダクト１０及び２０を配置することが可能であるため、車載用風力発電装置１及び２を設置する位置の制約が小さい。また、車両Ｃの外観表面に車載用風力発電装置１及び２に風を取り込むための専用の走行風取込口を形成する必要がない。このため、既存の車両Ｃのデザインを大きく変更することなく車載用風力発電装置１及び２を配置することが可能である。
【００４６】
なお、本実施形態において、車載用風力発電装置１の構造強度は、風荷重に耐え得る程度の構造強度で構わないため、車載用風力発電装置１に備わる風車３の羽根３０及びダクト１０は、いずれも合成樹脂製となっている。したがって、本実施形態においては、車両Ｃのヘッドライトの下方に設けられている空間に車載用風力発電装置１が配置されているものの、車載用風力発電装置１によって、車両Ｃの衝突の際の衝撃を緩和する効果が損なわれる虞はない。
【００４７】
また、本実施形態の構成によると、車載用風力発電装置１及び２に弱風での起動性がよい垂直軸型の風車３を搭載している。このため、車載用風力発電装置１及び２は、特に都市部での走行のように平均的な車速が４０ｋｍ／ｈ未満となるような低速の走行状況において、効率良く発電することが可能である。また、垂直軸型の風車３を搭載した車載用風力発電装置１及び２は、ダクト１０及び２０の断面形状が細長であるため、車載用風力発電装置１及び２を既存の車両Ｃのデッドスペースに配置しやすい。
【００４８】
また、本実施形態の構成によると、車載用風力発電装置１及び２の吸気口１１及び２１からダクト１０及び２０内に取り込まれる風Ｗｉは、吸気口１１及び２１の長手方向において風圧分布が不均等となっている。しかし、風Ｗｉは、各４枚の整流板１３及び２３の風上側から風下側に流れる過程で、風車３の回転軸３２方向に均等化された風圧分布の風に変化する。これにより、風車３の回転軸３２方向に局部的に高風速の風が作用することがなく風が平均化されるため、高風速時の発電効率が低いという垂直軸型の風車３の発電効率を向上させることができる。また、吸気口１１及び２１が、整流板１３及び２３によって、吸気口１１及び２１の長手方向に分割されているため、ダクト１０及び２０内へ猫等の小動物が侵入することを防止することができる。
【００４９】
なお、本発明の車載用風力発電装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができることは言うまでもない。
【００５０】
例えば、本実施形態においては、車両Ｃに、側部設置型の車載用風力発電装置１及び下部設置型の車載用風力発電装置２の両方を装備しているが、車載用風力発電装置１及び２のうちのいずれか一方のみを装備する実施形態としてもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、車載用風力発電装置１及び２が装備された車両Ｃの前部中央に熱交換器としてラジエータ５が配置されているが、熱交換器は、ラジエータ５のみに限定されず、空調装置のコンデンサがラジエータ５と並んで配置されていてもよい。
【００５２】
また、本実施形態においては、車載用風力発電装置１及び２の風車３として、垂直軸型風車の一つであるサボニウス型風車を採用しているが、他の垂直軸型風車を採用することもできる。また、本発明の車載用風力発電装置のダクトを配置することが可能なデッドスペースの大きさや形状によっては、車載用風力発電装置の風車として、水平軸型風車を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１    …  車載用風力発電装置        ２    …  車載用風力発電装置
３    …  風車                      ４    …  ＤＣモータ（発電機）
５    …  ラジエータ（熱交換器）    １０  …  ダクト
１１  …  吸気口                    １２  …  排気口
１３  …  整流板                    ２０  …  ダクト
２１  …  吸気口                    ２２  …  排気口
２３  …  整流板                    ３１  …  回転軸
６１  …  側部導風板                ６２  …  下部導風板
Ｃ    …  車両                      Ｗ    …  車両走行風
Ｗｉ、Ｗｏ…  風                    Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４…  風圧
【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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