(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風の流入口から流出口に向かって拡大するように対面配置した一対の導風板からなり、前記一対の導風板の流出口の外側に、前記風の流れ方向に対して垂直な平板状の鍔状片を備え、前記流入口から前記一対の導風板間に流入した風が前記流出口の背後で前記一対の導風板の外側に向かって二次元的に巻き込まれるようにするとともに、前記一対の導風板の外側を通過する風が前記鍔状片に衝突して前記流出口の背後へ二次元的に巻き込まれ強い渦を形成させるようにし、前記流入口近傍を風力の取り出し位置とした風増速装置。
【請求項２】
前記一対の導風板の流入口の外側に流入案内片を備えた請求項１記載の風増速装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の風増速装置を備え、前記流入口近傍の風力の取り出し位置に発電用の風車を配置した風力発電装置。
【請求項４】
前記風車を、前記風の流れ方向に対して垂直方向に複数個備えた請求項３記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風の流れを増速して風力発電装置や換気装置等に利用するための風増速装置およびこれを用いた風力発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、発電の分野において、脱石油エネルギーや環境クリーン等の観点から、風力発電装置が注目されている。風力発電装置は、自然界の風の流れを利用するものであるが、設置場所の地形や気象等の条件によって十分な風力が得られないことがある。そのため、弱い風の流れを何らかの手段で増速して発電に供することが考えられている。
【０００３】
例えば、本発明者らは、特願２００１−９４１４において、簡単な構造で効率良く風の流れを増速することが可能な風増速装置を提供している。図９は特願２００１−９４１４の風増速装置の縦断面図である。図９の風増速装置は、風の流入口５２から流出口５３に向かって緩やかに拡大する長筒状の風胴体５１により構成したものであり、流出口５３の口縁には鍔状のフランジ５４をそれぞれ備える。
【０００４】
このような風増速装置では、風胴体５１内部の流入口５２近傍に風力を取り出すための高風速の領域を得ることができるため、この流入口５２近傍に発電用の風車を配置すれば、外風が弱いときでも風車を効果的に回転させることができ、風力発電装置として発電能力を飛躍的に向上させることができるというものである。
【０００５】
上記のような風胴体５１からなる風増速装置の増速効果は、風胴体５１の流出口５３の背後の圧力、すなわち背圧に大きく依存する。また、一般に風の流れ方向に緩やかに拡大する風胴体５１では、いわゆるディフューザ効果によって流入口５２付近の圧力が流出口５３付近の圧力（背圧）に比べてかなり低くなる。
【０００６】
すなわち、上記風胴体５１からなる風増速装置では、流出口５３付近の圧力をより低くすることで、流入口５２付近の圧力を大きく低下させることができる。その結果、流入口５２付近の低圧となる部分に風が引き込まれるようになるため、風は流入口５２付近で急激に加速されるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１０は図９の風胴体５１背後の風の流れを示す斜視図、図１１は断面図である。図１０および図１１に示すように、風胴体５１の背後では、三次元性の渦５５が発生している。この三次元性の渦５５は、風胴体５１の内側を通過する風が風胴体５１の流出口５３から周方向へ拡散しながら巻き込まれ、風胴体５１の外側を通過する風が風胴体５１の背後へ拡散しながら巻き込まれることによって発生する。
【０００８】
このように長筒状の風胴体５１の背後では、風の流れが三次元的（周方向）に拡散するため、弱い渦５５が形成されることになる。したがって、長筒状の風胴体５１の場合、背圧はそれほど低くならず、この背圧による増速効果は比較的小さい。
【０００９】
そこで、本発明においては、この背圧を制御することにより、さらに効率良く風の流れを増速することが可能な風増速装置およびこれを用いた風力発電装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の風増速装置は、風の流入口から流出口に向かって拡大するように対面配置した一対の導風体を備え、流入口近傍を風力の取り出し位置としたものである。本発明の風増速装置では、流入口から一対の導風体間に流入した風が、互いにその流れ方向に対して垂直方向の流れを拘束し合うようになるため、この風の流れ方向に対して垂直方向には拡散せず、一対の導風体の外側に向かって二次元的に拡散しながら巻き込まれる。
【００１１】
ここで、図１に本発明の風増速装置モデルの背後の風の流れを示す斜視図を、図２に平面図をそれぞれ示す。図において、一対の導風体１ａ，１ｂは、風の流入口２から流出口３に向かって拡大するように対面配置されている。流入口２から一対の導風体１ａ，１ｂ間に流入した風は、図の黒矢印に示すように、その流れ方向に対して垂直方向（図１の上下方向）には拡散せず、流出口３から導風体１ａ，１ｂの外側に向かって二次元的に拡散しながら巻き込まれる。
【００１２】
すなわち、本発明の風増速装置によれば、一対の導風体間を通過する風が流出口の背後で二次元的に拡散しながら巻き込まれ、また、一対の導風体の外側を通過する風も導風体の背後へ二次元的に拡散しながら巻き込まれるため、導風体の背後で非常に強い渦を形成することができ、従来の風胴体よりもさらに背圧を低くすることができる。
【００１３】
したがって、本発明の風増速装置によれば、従来の風胴体よりもさらに効率良く風の流入口近傍に風力を取り出すための高風速の領域を得ることができ、この風力の取り出し位置に発電用の風車を配置した風力発電装置とすることにより、高出力の発電を行うことが可能となる。また、この風車を、風の流れ方向に対して垂直方向に複数個配置して、さらに高出力の発電を行うことも可能である。
【００１４】
なお、本発明の風増速装置単体で用いる場合、風の流れ方向に対する導風体の開き角は、５〜１５°の範囲とすることが望ましい。本発明者らは、５〜１５°の範囲で最も効率的に導風体内に風の流れを取り込むことが可能であることを実験によって知見している。なお、開き角が５°未満の場合、一対の導風体間の幅Ｄに対する導風体の風の流れ方向の長さＬの比を上げても増速比を上げる効果が薄くなる傾向にある。また、開き角が１５°を超えると導風体内壁面部で風の流れが壁面から剥がれて乱れるため、流れの損失が大きくなる傾向にある。
【００１５】
また、本発明の風増速装置では、導風体の風の流れ方向に対して垂直方向の長さＨを、流入口における一対の導風体間の幅Ｄの２倍以上とすることが望ましい。導風体の風の流れ方向に対して垂直方向の長さＨが導風体間の幅Ｄの２倍以上であれば、一対の導風体間を通過する風および一対の導風体の外側を通過する風の流れをほぼ二次元的にして強い渦を形成することができる。
【００１６】
本発明の風増速装置は、一対の導風体の流出口の外側に鍔状片を備えたものとするのが望ましい。これにより、一対の導風体の外側を流れる風が鍔状片と衝突し、鍔状片の背後でより強い渦を形成するようになるため、流出口付近をより低圧とすることができる。したがって、流入口からより強い風の流れを引き込み、さらに効率良く高風速の領域を得ることができる。
【００１７】
また、この鍔状片は、一対の導風体間の最小間隔の１０〜１００％幅とするのが望ましい。導風体の風の流れ方向の長さＬが、一対の導風体間の幅Ｄよりも長い場合（Ｌ／Ｄ＞１の場合）、鍔状片の幅を例えば５０％、７５％、１００％と順次大きくすると、鍔状片の背後の渦形成が強くなっていくため、流出口付近の圧力が大気圧の静圧より大幅に低圧となる。その結果、流入口からの流れの引き込みが強められ、流入口付近の風の増速効果を高めることが可能となる。
【００１８】
一方、導風体の風の流れ方向の長さＬが、一対の導風体間の幅Ｄよりも短い場合（Ｌ／Ｄ＜１の場合）、鍔状片の幅を大きくしすぎると、逆に大きな鍔状片が風の流れをブロックするため、鍔状片の存在が上流に圧力上昇を与え、一対の導風体間への風の流入を阻害するようになる。したがって、Ｌ／Ｄ＝１付近では、一対の導風体間の幅Ｄの５０％程度の幅を有する鍔状片が適当な大きさとなる。
【００１９】
また、本発明の風増速装置では、一対の導風体の流入口の外側に流入案内片を備えたものとするのが望ましい。これにより、一対の導風体の流入口前方近傍の風を滑らかに流入口内へ引き込み、引き込んだ風は一対の導風体の内壁面から剥がれることなく流出口まで通過するようになるため、より効率良く高風速の領域を得ることができる。
【００２０】
また、この一対の導風体の流入口近傍に風車を配置した風力発電装置においては、この流入口から引き込んだ風を、この風車の回転によって風車の半径方向の流速が高められるため、流入口近くの導風体の内壁面においてさらに風の流れのはく離が防止され、より効率良く高風速の領域を得て高出力の発電を行うことが可能となる。
【００２１】
また、このように一対の導風体の流入口近傍に風車を配置した風力発電装置の場合、風車自体の抵抗により、導風体の風の流れ方向に対する開き角を１５°以上に拡げても導風体内壁面部の風の流れのはく離を防止することができる。また、風車の回転によって半径方向の風の流速が高まるため、さらに導風体内壁面部の風の流れのはく離を防止することができ、流入口から導入された風を導風体内壁面部に沿って流出口まで滑らかに流すことができる。したがって、導風体の開き角を最大２５°まで拡げても、導風体内壁面部の風の流れのはく離を流出口まで防止することができる。
【００２２】
なお、導風体の開き角が１５°を超える場合、導風体内壁面部の風のはく離をわずかに生じやすくなるが、風車の高速回転によって流れを導風体内壁面部に再付着させることが可能となる。したがって、この場合においても風のはく離を小さな範囲に抑えることができ、流入口から導入された風を導風体内壁面部に沿って流出口まで滑らかに流すことができる。
【００２３】
すなわち、本発明の風力発電装置によれば、流入口から導入された風を導風体内壁面部からはく離させることなく、この導風体内壁面部に沿って流出口まで滑らかに流すことができるため、流入口付近で負圧となった風の流れを流出口まで大きな流動損失なしに圧力回復させることができる。このため、効率良く風の流れを増速することができ、高出力の発電を行うことが可能となる。
【００２４】
また、導風体の開き角については発電用風車の抵抗係数によって最適値が異なるが、特に導風体の開き角を５〜１５°の範囲とすると、上述のように導風体内部壁に沿う流れのはく離が全く生ずることはないので、結果的に最も大きな圧力回復率を得ることができ、最も効率良く風の流れを増速して高出力の発電を行うことが可能となる。
【００２５】
なお、本発明の風力発電装置では、開き角が５°未満の場合、圧力の回復効率が小さな値にとどまるため、流入口付近での負圧が大きくなりきれず、風車設置位置付近で大きな風の増速が得られない。一方、開き角が２５°を超えると、導風体内壁面部の風の流れのはく離が顕著となり、大きな流動損失を引き起こしてしまうため、やはり圧力回復効率が低下し、大きな風の増速が得られない。
【００２６】
また、本発明の風増速装置では、一対の導風体間に、風の流れ方向の面を有する仕切板を備えたものとするのが望ましい。これにより、一対の導風体と仕切板とにより部分的に三次元的なセル構造を形成する。流入口から一対の導風体間に流入した風の流れは、この三次元セル構造によって拘束され、その内部では圧力の回復効率が、仕切板がない場合に比べてより大きなものとなる。すなわち、一対の導風体による強い渦形成はそのまま維持しつつ、導風体内での圧力回復効率を上げることができるため、流入口近傍に効率良く高風速の領域を得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の実施の形態における風力発電装置の斜視図、図４は図３の断面図である。
図に示すように、本発明の実施の形態における風力発電装置は、一対の導風体としての導風板１１ａ，１１ｂおよびこれらの一対の導風板１１ａ，１１ｂ間を接続する４枚の仕切板１２を備えた風増速装置１０に対し、各仕切板１２間に発電用の風車１３を３機並べて配置したものである。
【００２８】
一対の導風板１１ａ，１１ｂは、風の流入口２１から流出口２２に向かって互いの間隔が拡大するように対面配置したものである。風車１３は、流入口２１の近傍であって各仕切板１２の間に風の流れ方向に対して垂直方向に配置している。各仕切板１２は、風の流れ方向の面を有する平板であり、各風車１３の周りの空間を導風板１１ａ，１１ｂとともに仕切るものである。
【００２９】
各風車１３の回転羽根１３ａの回転直径ｄは、流入口２１における導風板１１ａ，１１ｂ間の幅Ｄよりも１〜２％程度小さいものとしている。なお、図示例では、幅Ｄは一対の導風板１１ａ，１１ｂ間の最小間隔である。各風車１３の回転羽根１３ａは、各導風板１１ａ，１１ｂおよび各仕切板１２に触れないように若干のクリアランス（（Ｄ−ｄ）／２）を保って回転する。
【００３０】
導風板１１ａ，１１ｂは、風の流れ方向に対して垂直方向の長さＨが、幅Ｄの２倍以上である。各導風板１１ａ，１１ｂの風の流れ方向に対する開き角φは、５〜２５°とする。流入口２１から流出口２２までの長さＬは、０．１Ｄ以上とする。
【００３１】
導風板１１ａ，１１ｂの流出口２２側には、幅Ｂ（幅Ｄに対して１０〜１００％程度）の鍔状片１４を備える。また、導風板１１ａ，１１ｂの流入口２１側には、流入案内片１５を備える。この流入案内片１５は、流入口２１を拡大するように一対の導風板１１ａ，１１ｂの外側に向かう滑らかな曲面を有する。
【００３２】
上記構成の風力発電装置を風の流れの中に配置すれば、流入口２１から一対の導風板１１ａ，１１ｂ間に流入した風が、互いにその流れ方向に対して垂直方向の流れを拘束し合うようになる。そのため、風は、その流れ方向に対して垂直方向には拡散せず、一対の導風板１１ａ，１１ｂの外側に向かって二次元的に拡散しながら巻き込まれる。また、一対の導風板１１ａ，１１ｂの外側を通過する風も導風板１１ａ，１１ｂの流出口２２の背後へ二次元的に拡散しながら巻き込まれるため、流出口２２の背後で非常に強い渦を形成する（図１参照）。
【００３３】
なお、本実施形態における風力発電装置においては、一対の導風板１１ａ，１１ｂ間に仕切板１２を設けて部分的な三次元的セル構造を形成していることから、流入口２１から一対の導風板１１ａ，１１ｂ間に流入した風の流れは、この三次元的なセル構造によって拘束され、その内部では圧力の回復効率が、仕切板がない場合に比べてより大きなものとなる。すなわち、流出口２２の背後での強い渦形成はそのまま維持しつつ、圧力回復効率を上げることができる。
【００３４】
したがって、本実施形態における風力発電装置では、流出口２２の背後の背圧が従来の風胴体よりも低くなり、さらに効率良く風の流入口２１近傍に風力を取り出すための高風速の領域を得ることが可能であるため、この風力の取り出し位置に発電用の風車１３を配置することで高出力の発電を行うことが可能である。また、本実施形態における風力発電装置では、風車１３を、風の流れ方向に対して垂直方向に複数個配置しているため、これらの風車１３の出力を合計してさらに高出力の発電を行うことも可能である。
【００３５】
また、本実施形態における風力発電装置では、導風板１１ａ，１１ｂおよび仕切板１２の内壁面に若干のクリアランスを保って回転する風車１３の回転羽根１３ａによって、流入口２１から流入した風の半径方向の流速が高められる。この半径方向の風の流れと、風車１３自体の抵抗により、導風板１１ａ，１１ｂおよび仕切板１２の内壁面部の風の流れのはく離が流出口２２まで防止され、流入口２１から導入された風が導風板１１ａ，１１ｂおよび仕切板１２の内壁面部に沿って流出口２２まで滑らかに流れていく。
【００３６】
したがって、本実施形態における風力発電装置では、流入口２１付近で負圧となった風の流れを流出口２２まで大きな流動損失なしに圧力回復させることができ、効率良く風の流れを増速することが可能である。すなわち、上記構成の風力発電装置では、流入口２１から流入した風が、流入口２１付近で急激に加速されて速くなるため、この部分に配置した風車１３を効率的に回転させることができ、この風車１３の回転によって高出力の発電を行うことが可能である。
【００３７】
また、本実施形態における風力発電装置において、導風板１１ａ，１１ｂの風の流れ方向に対する開き角φが５〜１５°のときには、導風板１１ａ，１１ｂの内壁面部の風の流れのはく離が完全に防止され、風は導風板１１ａ，１１ｂの内壁面部に沿って流出口２２まで滑らかに流れていく。このため、流出口２２までの間に大きな圧力回復率を得ることができ、最も高出力の発電を行うことが可能となっている。
【００３８】
なお、本実施形態においては、導風板１１ａ，１１ｂは、流入口２１から流出口２２に向かって互いの間隔が拡大するように対面配置した平板であるが、これらの導風板１１ａ，１１ｂは、図４の一点鎖線で示すように互いの間隔が滑らかに拡大するような形状としてもよい。このとき、開き角φは流入口２１近傍で５〜２５°とする。この場合、流入口２１付近で導風板１１ａ，１１ｂの内壁面部が滑らかに拡大しているため、この流入口２１付近から風の流れのはく離を抑えながら、より大きな流路の拡大率を得ることができる。これにより、圧力回復効率がさらに高まる可能性があり、さらに高出力の発電を行うことが期待できる。
【００３９】
次に、本実施形態における風増速装置による増速効果について、運動量理論から説明する。なお、以下の説明において、Ｐ１およびＵ１はそれぞれ風車１３の直前の静圧および風速、Ｐ２は風車１３の直後の静圧、Ｐ０は近寄り風速Ｕ０（導風板１１ａ，１１ｂに近寄ってくる風の流速）の静圧、Ｐｂは流出口２２の静圧とする。また、ρは空気密度、ηは修正係数、μは流出口２２と流入口２１の面積比（＝Ａｅ／Ａｉ）である。
【００４０】
風車の一次元運動量理論より、本実施形態における風増速装置１０のように風の流れの中に配置された一対の導風板１１ａ，１１ｂによる増速性能を決める重要なパラメータは、流入口２１から流出口２２までの圧力回復率および流出口２２の背後の静圧Ｐｂである。これらはそれぞれ無次元数でいえば、圧力回復係数Ｃｐｄ（＝（Ｐｂ−Ｐ２）／（０．５ρＵ１２）＝η（１−１／μ２））および背圧係数Ｃｐｂ（＝（Ｐｂ−Ｐ０）／（０．５ρＵ０２））となる。
【００４１】
この圧力回復係数Ｃｐｄが１に近い値で、背圧係数Ｃｐｂが可能な限り低い値（負値）のとき、風増速装置１０は最も良い性能を発揮する。また、流出口２２の面積が流入口２１の面積に比べてかなり大きい場合にはμが大きくなるため、圧力回復係数Ｃｐｄは１に近づく。
【００４２】
このとき、風車１３の出力（Ｗ）は、（Ｐ１−Ｐ２）×（回転羽根の回転面積）×Ｕ１で与えられるので、Ｐ１−Ｐ２が直接、風車の出力と結び付く。この圧力差Ｐ１−Ｐ２は、上記二つの主要パラメータを用いて次式により求められる。
【００４３】
Ｐ１−Ｐ２＝０．５ρＵ０２（１−Ｃｐｂ−Ｋ２（１−ｆＣｐｄ））
ここで、Ｋは風車１３の直前の風の増速率（＝Ｕ１／Ｕ０）、ｆは修正係数（＜１）である。この式から分かるように、Ｃｐｂ（＜０）を低く、Ｃｐｄを１に近くすると、圧力差Ｐ１−Ｐ２が大きな値となるため、風車の出力を大きくすることができる。
【００４４】
さて、従来の長筒状の風胴体からなる風増速装置の場合は、流出口面積の拡大が二次元的であるため明らかに面積比μが大きく、圧力回復係数Ｃｐｄが本実施形態における風増速装置に比べて大きくなる。しかし、図１１に示すように流出口５３の背後の渦形成は、図２に示すように本発明の風増速装置ほど強い渦形成とならないため、背圧係数Ｃｐｂはそれほど低くならない。
【００４５】
一方、本実施形態における風増速装置１０の場合は、流出口２２面積の拡大が一次元的であるため面積比μが小さい。しかし、図２に示すように渦形成が二次元的であり、一様に揃って強い巻き込みとなるため、従来の長筒状の風胴体に比べてより低圧な領域が流出口２２の背後に形成される。つまり、圧力回復係数Ｃｐｄは小さいが、背圧係数Ｃｐｂは低くなる。
【００４６】
したがって、本実施形態における風増速装置１０では、一対の導風板１１ａ，１１ｂの風の流れ方向に対する開き角φを調整することによって面積比μを大きくし、また仕切板１２を設けて部分的な三次元セル構造として圧力回復係数Ｃｐｄを１に近づけるとともに、流出口２２の背後の渦形成を強くして背圧係数Ｃｐｂを低く保つことが可能となっている。すなわち、従来の長筒状の風胴体からなる風増速装置と同等かそれ以上の増速性能を実現できる可能性があり、さらにこの風増速装置１０を用いた風力発電装置によりさらに高出力の発電を得られる可能性がある。
【００４７】
【実施例】
以下、上記構成の風力発電装置のモデルを用いて実験を行った結果について説明する。
【００４８】
図５、図６および図７は、流入口２１における導風板１１ａ，１１ｂ間の幅Ｄ＝４０ｃｍ、近寄り風速Ｕ０＝１１ｍ／ｓとしたときの導風板１１ａ，１１ｂの開き角φを５°，１０°，１５°（このときの導風板１１ａ，１１ｂの風の流れ方向の長さＬと幅Ｄの比はそれぞれ１．２５，１．２３５，１．２１３）と変化させて、周速比ωｒ／Ｕ０と出力係数ＣＷとを測定してプロットしたものである。
【００４９】
ここで、周速比ωｒ／Ｕ０は、回転羽根１３ａの直径をｄ（ｍ）としたとき、回転羽根１３ａの周方向速度ωｒ（ω：角周波数（ｒａｄ／ｓ），ｒ＝ｄ／２）を近寄り風速Ｕ０で割って無次元化したものである。出力係数ＣＷは、発電出力（Ｗ）を（１／２）・（空気密度ρ（ｋｇ／ｍ３））・（近寄り風速Ｕ０（ｍ／ｓ）の３乗）・（回転羽根１３ａの回転面積πｒ２）で割って無次元化したものである。
【００５０】
なお、各図において、“□”は図３に示す風力発電装置Ａ、“△”は図３の風力発電装置から仕切板１２のみを取り除いたものＢ、“＊”は図３の風力発電装置から仕切板１２および鍔状片１４を取り除いたものＣ、“＋”は図３の風力発電装置から仕切板１２および流入案内片１５を取り除いたものＤ、“◇”は図３の風力発電装置から仕切板１２、鍔状片１４および流入案内片１５を取り除いたものＥ、“○”は風車１３のみからなる風力発電装置Ｆ、のそれぞれについてのプロットである。
【００５１】
図５および図６に示すように、周速比ωｒ／Ｕ∞を変化させたとき、開き角φが小さいと（φ＝５°，１０°）、風力発電装置Ｆ，Ｅ，Ｄ，Ｃ，Ａ，Ｂの順に出力係数Ｃｗの最大値は高い傾向にある。しかし、図７に示すように、開き角φ＝１５°のときの結果では、風力発電装置Ａと風力発電装置Ｂの出力係数Ｃｗの最大値が逆転している。この理由は、開き角φが大きくなることによって、仕切板１２による三次元セル構造の効果すなわちセル構造内での圧力回復効率が高まり、圧力回復係数Ｃｐｄがより大きな値になったためである。
【００５２】
図８は、上記風力発電装置Ｆ，Ｅ，Ｄ，Ｃ，Ｂ，Ａと同じものについての開き角φと最大出力係数ＣＷｍａｘ（出力係数Ｃｗの最大値）との関係を示している。図８から、風力発電装置Ｂの場合、φ＝１０°で最大出力係数ＣＷｍａｘが最大となり、この最大となる開き角φを超えると徐々に最大出力係数ＣＷｍａｘが下がることが分かる。また、風力発電装置Ａの場合には、φ＝１５°で最大出力係数ＣＷｍａｘが最大となっていることが分かる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏することができる。
【００５４】
（１）風の流入口から流出口に向かって拡大するように対面配置した一対の導風体を備え、流入口近傍を風力の取り出し位置とした風増速装置により、導風体の背後で非常に強い渦を形成して背圧を低くし、従来の風胴体よりもさらに効率良く流入口近傍に風力を取り出すための高風速の領域を得ることができる。また、このような風増速装置は、縦方向や横方向に配置しても同様の効果を得ることができる。
【００５５】
（２）導風体の前記風の流れ方向に対して垂直方向の長さを、流入口における一対の導風体間の幅の２倍以上とすることにより、一対の導風体間を通過する風および一対の導風体の外側を通過する風の流れをほぼ二次元的にして強い渦を形成し、さらに効率良く流入口近傍に風力を取り出すための高風速の領域を得ることができる。
【００５６】
（３）一対の導風体の流出口の外側に鍔状片を備えることにより、この鍔状片の背後でさらに強い渦を形成し、流出口付近を低圧として、流入口からより強い風の流れを引き込み、さらに効率良く高風速の領域を得ることができる。
【００５７】
（４）一対の導風体の流入口の外側に流入案内片を備えることにより、流入口前方近傍の風を円滑に引き込み、風の流れのはく離を生じにくくさせ、より効率良く高風速の領域を得ることができる。
【００５８】
（５）一対の導風体間に、風の流れ方向の面を有する仕切板を備えることにより、部分的に三次元セル構造を形成し、その内部での圧力回復効率を増加させ、一対の導風体背後の低い背圧と相まって、流入口近傍にさらに効率良く高風速の領域を得ることができる。
【００５９】
（６）これらの風増速装置の流入口近傍の風力の取り出し位置に発電用の風車を配置した風力発電装置により、高出力の発電を行うことが可能となる。また、このような風力発電装置は、ビルの上、地上や海上等に縦方向や横方向に配置することも可能である。
【００６０】
（７）風車を、風の流れ方向に対して垂直方向に複数個備えることにより、さらに高出力の発電を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の風増速装置モデルの背後の風の流れを示す斜視図である。
【図２】  図１の風増速装置モデルの平面図である。
【図３】  本発明の実施の形態における風力発電装置の斜視図である。
【図４】  図３の風力発電装置の断面図である。
【図５】  周速比と出力係数との関係を示す図である。
【図６】  周速比と出力係数との関係を示す図である。
【図７】  周速比と出力係数との関係を示す図である。
【図８】  導風板の開き角と最大出力係数との関係を示す図である。
【図９】  従来の風増速装置の縦断面図である。
【図１０】  図９の風胴体背後の風の流れを示す斜視図である。
【図１１】  図１０の断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  導風体
２  流入口
３  流出口
１１ａ，１１ｂ  導風板
１２  仕切板
１３  風車
１４  鍔状片
１５  流入案内片
２１  流入口
２２  流出口
【図１】
0003803721.tif 000002
【図２】
0003803721.tif 000003
【図３】
0003803721.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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