(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央支柱を立設し、中央支柱の周りにコンクリート支持壁を放射状に立設し、上記中央支柱とそれぞれのコンクリート支持壁との間にワイヤを張って中央支柱を支持し、中央支柱からコンクリート支持壁を介して延びる延長線上にそれぞれ外側支柱を立設し、それぞれの外側支柱と上記中央支柱又は上記コンクリート支持壁との間にテント布を壁状に張ってテント布壁を形成し、外側支柱の頂部をワイヤで外側に引っ張って固定し、周方向に隣り合うテント布壁間にそれぞれ三角形状の吊りテント布を、１つの角部を中央支柱の頂部に固定すると共に他の２つの角部を周方向に隣り合う外側支柱の底部にそれぞれ固定して設け、周方向に隣り合う上記テント布壁の外周側の上端間を屋根で塞いでそれぞれの外側支柱間に径方向外方に開口する風取込口を形成すると共に上記コンクリート支持壁の上端間に上方に開口する風吹出口を形成し、上記コンクリート支持壁上に筒体を上記風吹出口に連通して立設し、上記筒体内に風車プロペラを下向きに設け、該風車プロペラの回転軸に発電機を連結したことを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風車プロペラを用いた風力発電装置に係り、特に、風車プロペラの方向制御を必要とせず、かつ小さな風力でも発電できる風力発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
風力発電装置は、自然の風力を利用して風車プロペラを回し、その風車プロペラを回した動力により発電機を駆動させて電気エネルギーとして取出すものである。
【０００３】
一般的な風力発電装置としては、風車プロペラの回転軸を風向に対して平行に向けた横軸型が利用されており、特に風車プロペラの羽根が３枚羽根になったものが主力となっている。
【０００４】
この風力発電装置で風のエネルギーを電気エネルギーに変換して取出す際には、風速計と風向計を設けて風力と風向を調べ、この風向に応じて風車プロペラの向きを制御しながら風を捕えて発電している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、風車プロペラの向きを常に風向に対して制御するには風速計や風向計の他にも方向制御装置及び動力装置が必要であり、そのエネルギー損失及び制御の時間的遅れが生じてエネルギーの変換効率が低かった。
【０００６】
また、風のエネルギーは風速の３乗に比例するので、例えば、少なくとも秒速６ｍ以上の風が吹かなければその風のエネルギーで風車プロペラを回すことができず、比較的平均風速の低い地域にあっては安定して発電が行えなかった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、風車プロペラの方向制御を必要とせず、また低風速でも発電できる風力発電装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、中央支柱を立設し、中央支柱の周りにコンクリート支持壁を放射状に立設し、上記中央支柱とそれぞれのコンクリート支持壁との間にワイヤを張って中央支柱を支持し、中央支柱からコンクリート支持壁を介して延びる延長線上にそれぞれ外側支柱を立設し、それぞれの外側支柱と上記中央支柱又は上記コンクリート支持壁との間にテント布を壁状に張ってテント布壁を形成し、外側支柱の頂部をワイヤで外側に引っ張って固定し、周方向に隣り合うテント布壁間にそれぞれ三角形状の吊りテント布を、１つの角部を中央支柱の頂部に固定すると共に他の２つの角部を周方向に隣り合う外側支柱の底部にそれぞれ固定して設け、周方向に隣り合う上記テント布壁の外周側の上端間を屋根で塞いでそれぞれの外側支柱間に径方向外方に開口する風取込口を形成すると共に上記コンクリート支持壁の上端間に上方に開口する風吹出口を形成し、上記コンクリート支持壁上に筒体を上記風吹出口に連通して立設し、上記筒体内に風車プロペラを下向きに設け、該風車プロペラの回転軸に発電機を連結したものである。
【０００９】
上記構成によれば、風取込口から取込まれた風は筒体内で常に上向きになるので、方向制御装置及びその駆動装置が不要となる。また、取込んだ風は収束されて増速するので、発電するための最低風速が下がり、安定して発電できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適実施の形態を添付図面を参照しながら詳述する。
【００１１】
図１に本発明の実施の一形態を示し、（ａ）はその立面図、（ｂ）はその平面図である。また、図２、図３に図１の風力発電装置の風取込ブースの組み立てる状態を示し、（ａ）はその立面図、（ｂ）はその平面図である。
【００１２】
本発明の風力発電装置１０は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、八つの三角柱状体を円周方向に並べた八角柱状に形成され、その三角柱状体の外周側に風取込口２０と内周側でかつ八角柱体上面の屋根２９の中心部分に風吹出口２８とを備えた風取込ブース３０と、この風取込ブース３０の風吹出口２８上に起立して設けられた筒体３５とから主に構成されている。
【００１３】
この風取込ブース３０は、図１（ｂ）に示すように、それぞれの風取込口２０から風吹出口２８までを区画すべく設けられた八つの案内セル１５と、これら案内セル１５頂部に設けられ、図１（ａ）に示すように、中心部分に風吹出口２８が形成されたドーナツ状の屋根２９とから構成されている。この案内セル１５，１５間を区画し、ブース３０の中心から放射状に延びる案内セル１５は、側壁がその内周側に設けられたコンクリート支持壁２２とその外周側に設けられたテント布壁２６とで形成されており、また底部が各風取込口２０から取込んだ風を上向きに変えて流す三角形状の吊りテント布２７で形成されている。
【００１４】
また、筒体３５は、円筒体状に形成され、上述したコンクリート支持壁２２の上部にこの風吹出口２８と連通して立設され、その筒体３５の内部には筒体３５内を通る風に対向するように風車プロペラ４０が下向きに設けられ、その風車プロペラ４０の回転軸に発電機５０が連結される。更に、この風車プロペラ４０は、その中心部分に風が当たらないようにコーン４５を有している。この筒体３５の上部には、筒体３５内を通り抜けた風を抜くと共に、筒体３５内への雨水の進入を防止するためのベント５５が設けられる。
【００１５】
この風取込ブース３０を組み立てる際には、図２に示すように、先ず、所定の高さの中央支柱２１を１本立設し、その中央支柱２１から所定の間隔を隔ててその中央支柱２１の周りに、８枚のコンクリート支持壁２２を等間隔で放射状に立設する。次に、中央支柱２１からこれらコンクリート支持壁２２に亘ってワイヤ２４を張り中央支柱２１を支持する。そして、この中央支柱２１からコンクリート支持壁２２を介して延長線上に、中央支柱２１から所定の間隔を隔てて外側支柱２３を立設する。
【００１６】
次に、図３に示すように、これら外側支柱２３の頂部をワイヤ２５で外側に引っ張って固定すると共に中央支柱２１（或いはコンクリート支持壁２２でも良い。）から８方向に設けられた外側支柱２３に亘ってテント布を張ってテント布壁２６を形成し、これらテント布の周囲端を中央支柱２１（或いはコンクリート支持壁２２）と外側支柱２３に固定する。そして、これら８つのテント布壁２６間にそれぞれ上述した吊りテント布２７を設け、その頂部を中央支柱２１の頂部に固定し、二つの底部を外側支柱２３，２３の底部に固定して案内セル１５を形成する。最後に、これら案内セル１５の上側開口部分を屋根２９で塞ぎ、風取込ブース３０の全円周方向には風取込口２０を、その屋根２９の中心部分には風吹出口２８を形成する。
【００１７】
次に、本発明の風力発電装置の作用を図１と共に説明する。
【００１８】
一方の風取込口２０から取り込んだ風は、案内セル１５により風取込ブース３０の中心に案内されると共に収束されて増速しながら矢印ｗ方向に流れていく。この上向きの風は、風吹出口２８から抜けて筒体３５内を上昇し、風車プロペラ４０の羽根に当たり、風車プロペラ４０を回転させる。そして、この風車プロペラ４０の回転により発電機５０が駆動され、風のエネルギーは電気エネルギーに変換される。その後、風車プロペラ４０を回転させた風はベント５５から抜けて行く。
【００１９】
また、他方の風取込口２０から取り込んだ風は、同様にして筒体３５内に案内され、風車プロペラ４０を回転させて発電した後ベント５５から抜けていく。
【００２０】
すなわち、本発明の風力発電装置１０の周りのどの方向から風を取り込んでも、上述したように風車プロペラ４０を回転させて発電する。
【００２１】
以上説明したように、本発明の風力発電装置１０内に取込まれた風は、その方向に関係なく増速しながら風車プロペラ４０を回転させて発電することができるので、方向制御装置及びその駆動装置が不要となり、また装置１０内に取込まれた風が低風速であっても筒体３５内では数倍に増速しているのでエネルギーの取出しが容易になる。従って、風車プロペラ４０を小形化できると共に発電機５０も小形化できる。
【００２２】
また、本発明の風力発電装置１０内に取込んだ風は下方から風車プロペラ４０を持ち上げる形になっており、風車プロペラ４０の回転軸とその回転軸の軸受に生じる摩擦が減るので、エネルギー損失を減少できる。
【００２３】
更に、風取込ブース３０を、テント布２６，２７とポール２１，２３とワイヤ２４，２５で形成したので、発電コストが低く、また台風の際にはテント布を畳めば良い。
【００２４】
尚、本実施の形態においては、風取込口２０を８方向に設けたが、風取込口２０の数を増やすほど導入される風量が増えると共に風取込口２０，２０間でのエネルギー損失も大きくなることを考慮し、適宜風取込口２０の数を増やしても良い。しかし、風を取り込む方向が６方向未満では明らかに取り込む風量が減少してしまうので、少なくとも６方向から風を取込めるように風取込口を設けるのが好ましい。
【００２５】
また、筒体３５をより長手方向に長く形成し、ベント５５をより高い位置に設けることにより、筒体３５内の風をベント５５から引き出して増速させる効果、いわゆるベンチュリー効果が期待できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、風をどの方向から取り込んでも筒体内では風向が上向きになるので、方向制御装置及びその駆動装置が不要となる。
【００２７】
また、取り込んだ風は収束されて増速されるので、低風速であってもエネルギーの取出しが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の風力発電装置を示し、（ａ）はその立面図、（ｂ）はその平面図である。
【図２】図１の風力発電装置の風取込ブースを組み立てる状態を示し、（ａ）はその立面図、（ｂ）はその平面図である。
【図３】図１の風力発電装置の風取込ブースを組み立てる状態を示し、（ａ）はその立面図、（ｂ）はその平面図である。
【符号の説明】
１０  風力発電装置
１５  案内セル
２０  風取込口
２８  風吹出口
２９  屋根
３０  風取込ブース
３５  筒体
４０  風車プロペラ
【図１】
0003743061.tif 000002
【図２】
0003743061.tif 000003
【図３】
0003743061.tif 000004