(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設した支柱に回転自在に防風手段を設けた防風装置において、上記防風手段は、上記支柱の高さ方向に多段に、かつ上下に隣接するものどうしが該支柱の周方向に互いに位置ずれさせて配列された複数の防風板を一体的に連結して形成されていることを特徴とする防風装置。
【請求項２】
上記防風手段が、上記支柱の高さ方向に多段に、かつ該支柱にそれぞれ回転自在に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防風装置。
【請求項３】
上記防風板が同じ段に少なくとも２枚以上配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の防風装置。
【請求項４】
上記防風手段が上記防風板を配列するための回転体を備え、この回転体が上記支柱に回転自在に装着されることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の防風装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上からの高度によって風速も風向も異なる吹き下ろしの風の風力エネルギを効果的に減衰させることができて、地上に達する風を緩やかなものとすることができる防風装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は先に、左右の受圧面を対称に形成した抵抗板を、該抵抗板の対称軸を中心として支柱に回転自在に取り付けた防風装置を提案している（特開平１０−２３８１６５号参照）。この提案では、図６に示すように、風Ｗの抵抗板１と、抵抗板１を回転自在に支持する支柱２とを備えて構成される。抵抗板１は、対称軸Ｃを中心に左右の受圧面１ａ，１ｂが対称に形成されると共に、これら左右の受圧面１ａ，１ｂは等しい後退角をもって後退させてある。また、受圧面１ａ，１ｂが結合される部分には、対称軸Ｃを中心とする回転筒３が設けられ、回転筒３は支柱２の上端部に回転自在に嵌合される。支柱２の下端部は地面Ｇに固定され、支柱２によって抵抗板１を支持するようになっている。支柱２の高さは、抵抗板１と地面Ｇとの間の距離ｈが人の通行の妨げとならない程度に設定される。
【０００３】
このような従来の防風装置にあっては、簡単な構造にして、防風効果を施工後直ちに発揮させることができ、狭い設置場所で地盤条件および環境を選ばず、かつメンテナンスも容易であるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビル風など、上方から下方に向かって吹き下ろす風は、地上からの高度によってその風速も風向も一様ではない。このような高度によって風速も風向も異なる吹き下ろしの風の風力エネルギを、さらに効率よく、より効果的に減衰させることができて、地上での風速、もしくは風力エネルギを十分に弱めることができる防風装置の案出が要望されている。
【０００５】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、地上からの高度によって風速も風向も異なる吹き下ろしの風の風力エネルギを効果的に減衰させることができて、地上に達する風を緩やかなものとすることができる防風装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の防風装置にあっては、立設した支柱に回転自在に防風手段を設けた防風装置において、上記防風手段は、上記支柱の高さ方向に多段に、かつ上下に隣接するものどうしが該支柱の周方向に互いに位置ずれさせて配列された複数の防風板を一体的に連結して形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、上記防風手段が、上記支柱の高さ方向に多段に、かつ該支柱にそれぞれ回転自在に複数設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記防風板が同じ段に少なくとも２枚以上配置されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、上記防風手段が上記防風板を配列するための回転体を備え、この回転体が上記支柱に回転自在に装着されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１および図２に示すように、本実施形態の防風装置は基本的には、地表面等の設置位置Ｌに立設された相当の高さの支柱１０と、この支柱１０に回転自在に設けられて当該支柱１０周りに水平に回転する防風手段１１とから主に構成される。
【００１１】
防風手段１１は、下端が開放され上端が閉鎖された中空筒状に形成され、支柱１０にその上方から装着されて回転自在に支持される回転体１２と、この回転体１２の周囲に多数、当該回転体１２の径方向外方へと張り出して設けられた防風板１３とから構成される。
【００１２】
回転体１２を支柱１０に回転自在に支持させる構成としては各種の構造が考えられ、例えば図示しないけれども、ラジアル荷重およびスラスト荷重を支持することができるテーパローラベアリングを支柱１０の周りに設け、このベアリングを介して回転体１２を支柱１０に取り付けて回転自在とした上で、防風板１３を含む回転体１２の重量は、回転体１２の下端に当接するように支柱１０周りに形成した鍔部上に、低摩擦の滑り板などを介して支持させる構造などを採用することができる。
【００１３】
このように支柱１０に回転自在に取り付けられる回転体１２には、上述したように多数の防風板１３が取り付けられる。すべての防風板１３は同一寸法であって、かつその長さ方向に沿って幅が一定の板材で形成され、それらの基端１３ａが回転体１２の周面にそれぞれ固定され、先端１３ｂが水平方向に向かって延出されている。これら防風板１３は、支柱１０の高さ方向に多段に、かつ上下に隣接するものどうしが支柱１０の周方向に互いに位置ずれさせた配列で回転体１２に取り付けられ、当該回転体１２によってすべての防風板１３が一体的に連結されている。これにより、いずれかの防風板１３が動く際には、他のすべての防風板１３も同時に動くようになっている。
【００１４】
図示例に従ってさらに詳述すると、防風板１３は支柱１０の高さ方向に７段設けられている。各段では防風板１３は、回転体１２の周りに等間隔で３枚、すなわち１２０°間隔で３枚設けられている。また防風板１３は、上下に隣接するもの同士が回転体１２の周りに互いに３０°ずつ位置ずれさせて取り付けられている。従って、最上段のいずれか１枚の防風板１３を基準とすると、その１枚から始まって順次位置ずれされた最後の最下段の防風板１３は、最上段の１枚に対して１８０°位置ずれされている。
【００１５】
以上のように構成された本実施形態の防風装置の作用について説明すると、この防風装置では基本的には、防風板１３が吹き付ける風の乱れに応じて支柱１０周りに左右に振れ動くことによって風力エネルギを減衰させる。そして特にこの防風板１３が、支柱１０の高さ方向に多段に、かつ上下に隣接するものどうしが支柱１０の周方向に互いに位置ずれされた配列で回転体１２に取り付けられているので、地上からの高度によって風速も風向も異なる吹き下ろしの風Ｆが当該防風装置に作用すると、図３に示すように上下に並ぶ各段の防風板１３ｐ，１３ｑ，１３ｒのうち、もっとも大きな風力エネルギｆ１でＥ方向に吹き付ける風が作用する段の防風板１３ｑがその風に正対する位置１３ｑ−１もしくは１３ｑ−２へ当該風の風向に応じて回転され、またこれとともに回転体１２を介して一体的に連結された防風板１３がすべて同時に動かされることになる。そしてこの回転途中、そしてまたもっとも大きな風力の風に向かっていずれかの段の防風板１３が正対しつつ振れ動く状態にあっても、吹き込む風は、防風板１３表面への吹き付けや防風板１３表面からの剥離作用等によって乱されることになる。そしてこのような作用が、上方から下方に吹き下ろす風Ｆに対してすべての段の防風板１３において発生することとなり、各段の防風板１３による風力エネルギの減衰効果の累積によって、吹き下ろしの風Ｆの風力エネルギをきわめて効果的に減少させることができる。
【００１６】
そして吹き下ろしの風の風力エネルギが高さ方向で変化して他の段の防風板１３に吹き付ける風がもっとも大きな風力エネルギとなり、防風板１３による抵抗作用のバランスが支柱１０周りで崩れたときには、その段の防風板１３がその風に正対するように当該風の風向に応じて回転され、これと同時に他の防風板１３もすべて同時に動かされるようになっている。そしてこのような防風手段１１全体としての回転作用や振れ動き作用が、地表面等からの高さ方向における風力分布や風向の変化に応じてほぼ間断なく行われることにより、優れた防風効果を発揮する。
【００１７】
図４は、図６に示した従来の防風装置（図中、■で示す）と本実施形態に係る防風装置（図中、●で示す）の性能を比較した、模型試験結果である。縦軸に、従来の防風装置もしくは本実施形態の防風装置のいずれかの防風装置ありの風速と防風装置を設けない場合の風速との比を用いて、これら防風装置を同じ位置に設置したときの最大風速低減率をとり、横軸に、防風装置からの水平距離と防風装置の高さとの比を用いて、防風装置からの距離率をとって、距離率の変化に従う防風装置後流の風速低減率を表している。風速低減率が１．０に近いほど、風力エネルギの減衰効果は低い。試験結果からして、本実施形態にかかる防風装置が距離率０．２５〜１．５の間できわめて優れた性能を発揮することが理解される。
【００１８】
また本実施形態の防風装置では、風力分布や風向の変化に応じた防風手段１１の動きが回転動作主体であるので、防風板１３で受けた風圧が支柱１０を倒すように作用することを防止できる。また、すべての防風板１３が一括して回転体１２に取り付けられて、この回転体１２を支柱１０に単に回転自在に装着するだけで容易に施工できるので、施工費用を安価にすることができる。また、回転部分は回転体１２と支柱１０との間の一箇所のみであるため、回転摩擦などを考慮した設計が簡単であり、したがってまた回転に伴う騒音も小さく、装置コストも安価にできる。さらに、動作が回転主体であって、多段複数の防風板１３の動きも美麗である。
【００１９】
図５には、本発明に係る防風装置の他の実施形態が示されている。この実施形態にあっては特に、防風手段１１ａ〜１１ｃは支柱１０の高さ方向に多段に、図示例では３段設けられるとともに、これら防風手段１１ａ〜１１ｃはそれぞれ独立して支柱１０に回転自在に支持される。
【００２０】
２段目以下の回転体１２を支柱１０に回転自在に取り付ける構成としては各種の構造が考えられ、回転体１２をパイプ状として支柱１０にその上から一番下の防風手段１１ｃの回転体１２を挿入し、その上に図示しないリング状のカラー部材を重ねるように挿入し、その上にさらに直上の防風手段１１ｂの回転体１２を挿入する手順を繰り返して、最後に上記実施形態で例示した回転体１２を有する防風手段１１ａを、支柱１０に取り付ける方法がある。この場合であっても、各防風手段１１ａ〜１１ｃの回転体１２それぞれと支柱１０との間には個別に、ラジアル荷重およびスラスト荷重を支持することができるテーパローラベアリングを設けてこのベアリングを介して回転体１２を支柱１０に対して回転自在とし、また防風手段１１ａ〜１１ｃの重量は、カラー部材に低摩擦の滑り板などを介して支持させることが好ましい。
【００２１】
以上のように構成された本実施形態の防風装置の作用について説明すると、互いに独立して回転する防風手段１１ａ〜１１ｃが、支柱１０にその高さ方向に多段に取り付けられているので、地上からの高度によって風速も風向も異なる吹き下ろしの風が当該防風装置に作用すると、各段の防風手段１１ａ〜１１ｃそれぞれがそれらに吹き付ける風の風向に応じて回転されることになり、高さ方向に異なる風向等に適切に対応させることができる。このように各防風手段１１ａ〜１１ｃの高さにおける風力、風向に応じてそれらの風を各防風手段１１ａ〜１１ｃで個別に的確に捉えることができるので、風力エネルギをさらに十分に減衰させることができる。そして上記実施形態と同様に、このような作用が上方から下方に吹き下ろす風に対してすべての段の防風手段１１ａ〜１１ｃにおいて発生することとなり、各段の防風手段１１ａ〜１１ｃによる風力エネルギの減衰効果の累積によって、吹き下ろしの風の風力エネルギをきわめて効果的に減少させることができる。そしてこのようなすべての防風手段１１ａ〜１１ｃの回転作用や振れ動き作用が、地上からの高さ方向における風力分布や風向の変化に応じてほぼ間断なく行われることにより、優れた防風効果を発揮する。
【００２２】
上記実施形態にあっては、すべての防風板１３は同一寸法であって、かつその長さ方向に沿って幅が一定の板材で形成される場合を例にとって説明したが、同一寸法や一定幅ですべての防風板１３を形成しなければならないというものではなく、意匠的効果を狙ってある種の造形が得られるように、各防風板１３をそれぞれ異なる寸法で形成したり、その長さ方向の幅を変化させるようにしてもよい。
【００２３】
また上記実施形態にあっては、各段の防風板１３の枚数が３枚である場合を例示して説明したが、各段で１枚であってもよく、特に２枚以上とすれば回転体１２を挟んで線対称な形態で防風板１３を配置できて、風を安定的に受け止めてその風力エネルギを効果的に減衰させることができる。
【００２４】
また上記実施形態にあっては、段数を７段とした場合について説明したが、２段以上であればよいことはもちろんである。
【００２５】
また上記実施形態にあっては、上下に隣接する防風板１３の位置ずれ角度を３０°とした場合について説明したが、全防風板１３によって少なくとも回転体１２周囲を一周する配列で防風板１３を取り付ける限り、当該位置ずれ角度は任意に設定することができる。
【００２６】
また上記実施形態にあっては、防風手段１１の設置段数を３段とした場合について説明したが、２段以上であればよいことはもちろんである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る防風装置にあっては、地上からの高度によって風速も風向も異なる吹き下ろしの風の風力エネルギを各段の防風板で効果的に減衰させることができて、これら防風板による減衰効果の累積によって地上に達する風を緩やかなものとすることができる。
【００２８】
また、防風手段を多段とした場合には、各段の防風手段で個別に的確に風を捉えて減衰させることができて、各段の防風手段による減衰効果の累積によって地上に達する風をさらに緩やかなものとすることができる。
【００２９】
また、風力分布や風向の変化に応じた防風手段の動きが回転動作主体であるので、防風板で受けた風圧が支柱を倒すように作用することを防止できる。
【００３０】
また、各段の防風板の枚数を２枚以上としたので、支柱を挟んで線対称な形態で防風板を配置でき、風を安定的に受け止めてその風力エネルギを効果的に減衰させることができる。
【００３１】
また、すべての防風板が回転体に配列されて、この回転体を支柱に単に回転自在に装着するだけで施工でき、容易に設備することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防風装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す防風装置の正面図である。
【図３】図１に示す防風装置の作動を説明するための図である。
【図４】本発明に係る防風装置の風力低減効果を説明するためのグラフ図である。
【図５】本発明に係る防風装置の他の実施形態を示す正面図である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  支柱
１１  防風手段
１２  回転体
１３  防風板
【図１】
0003882493.tif 000002
【図２】
0003882493.tif 000003
【図３】
0003882493.tif 000004
【図４】
0003882493.tif 000005
【図５】
0003882493.tif 000006
【図６】
0003882493.tif 000007