JP2005133545A - Building with wind turbine generator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、風力発電装置付き建築物、特に勾配屋根の屋根面に吹き付ける風を効率よく風力発電装置の風車に向かわせることにより低風速時でも発電量を高めることができる技術に関するもので、個人の住宅、マンションをはじめ、公共的な建物などの建築物に利用される。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a building with a wind power generator, and more particularly to a technique that can increase the amount of power generation even at low wind speeds by efficiently directing the wind blown onto the roof surface of a sloped roof to the wind turbine of the wind power generator. It is used for buildings such as public housing and condominiums.
風力発電において、発電量を高めるために集風する技術として、発電装置自体に集風設備を設けたもの(例えば、特許文献1参照。)、あるいは勾配屋根の傾斜を利用して立面的に集風するもの(例えば、特許文献2参照。)、等が既に提案されている。 In wind power generation, as a technique for collecting wind in order to increase the amount of power generation, the power generation device itself is provided with wind collection equipment (see, for example, Patent Document 1), or by using the slope of a sloped roof, Those that collect air (see, for example, Patent Document 2) have already been proposed.
しかしながら、特許文献1のように風力発電装置自体に集風設備を設けた場合には、集風できる風力が小さくて発電に限度があり、また発電装置が大掛かりなものとなってしまい、構造上、施工上不利である。また、特許文献2のように勾配屋根の傾斜を利用するものにおいては、基本的には立面的な集風しか期待できず、図7に示すように平面的な集風として期待できるのは発電装置の風車幅のみであって、それ以外の風は発電に寄与しない、という問題点があった。
However, when the wind power generation apparatus itself is provided with a wind collecting facility as in
そこでこの発明は、前記従来の装置の問題点を解決し、発電装置自体に集風設備を設ける必要がなく、しかも立面的な集風だけではなく平面的な集風も期待できて、低風速時でも発電量の高い効率のよい風力発電を行うことができる風力発電装置付き建築物を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the problems of the conventional device, eliminates the need to provide a wind collecting facility in the power generation device itself, and can expect not only a vertical wind collection but also a flat wind collection, It aims at providing the building with a wind power generator which can perform efficient wind power generation with high electric power generation amount at the time of wind speed.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、風車を有する風力発電装置を装備し、屋根面が傾斜又は湾曲に形成された勾配屋根をもった風力発電装置付き建築物において、前記勾配屋根の屋根面に吹き付ける風を、該発電装置の風車に向けて集風するように誘導する手段を屋根面に設けたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1において、誘導する手段が、屋根面に直線状又は曲線状に形成された誘導凹条又は誘導凸条であることを特徴とする。
The invention described in
請求項3に記載の発明は、請求項2において、誘導凹条又は誘導凸条が、屋根面と一体に形成されていることを特徴とする。請求項4に記載の発明は、請求項2において、誘導凹条又は誘導凸条が、屋根面と別体に形成され、屋根面上に止め具で取り付けられていることを特徴とする。
The invention described in
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかにおいて、風力発電装置が、勾配屋根の頂部に複数個設置され、各風力発電装置の風車に向けて集風を誘導する手段が屋根面にそれぞれ設けられていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, a plurality of wind power generators are installed at the top of the sloped roof, and means for guiding the wind collection toward the wind turbines of each wind power generator is provided. It is provided on the roof surface, respectively.
この発明は、前記のような構成からなるので、従来のように発電装置自体に集風設備を設ける必要がなく、しかも誘導する手段により立面的な集風だけではなく平面的な集風も期待できて、低風速時でも発電量の高い効率のよい風力発電を行うことができる。 Since the present invention is configured as described above, it is not necessary to provide a wind collecting facility in the power generation apparatus itself as in the prior art, and not only a vertical wind collection but also a planar wind collection by the guiding means. It can be expected that high-efficiency wind power generation with high power generation can be performed even at low wind speeds.
この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は切妻屋根の一般的な建築物を示す概略正面図、図2はその概略平面図である。1は建築物を示し、該建築物の勾配屋根2の中央頂部には風力発電装置3が1個設置されている。風力発電装置3は図3に示すように既に知られており、垂直軸風車の一例としてのサボニウス形風車5を有している。このサボニウス形風車5はあくまでも一例であって、その他の種類の垂直軸風車を排除するものではなく、また風車であれば必ずしも垂直軸風車でなくともよく、水平軸風車でもよい。尚、発電装置3の設置の詳細は省略しているが、例えば発電装置3が風車5を勾配屋根2の屋根面の最高位とほぼ同一高さとなるようにして頂部に形成した凹所に設置される。
FIG. 1 is a schematic front view showing a general building with a gable roof, and FIG. 2 is a schematic plan view thereof.
勾配屋根2の一方の屋根面には、図4(A)に示すように勾配屋根に吹き付ける風を、発電装置3の風車5に向けて集風するように誘導する手段6としての直線状の誘導凸条6aがガイドレールの如く屋根面7と一体に形成されている。誘導凸条6aは縦断面が方形で、かつ高さが50〜200mm程度で形成され、図2のように屋根2の軒先近くから発電装置3の風車近くまで、隣接する誘導凸条6間が軒先近くで広く、風車近くで狭くなるように延び、隣接する誘導凸条6間を矢印で示すように風の通路としている。図4(B),(C),(D)は誘導凸条6aに代わる他の誘導手段6の例を示す。すなわち、図4(B)は誘導凹条6bが屋根面7に一体に形成されている例を示し、縦断面が方形で、かつ深さが50〜200mm程度で形成されている。図4(C)は誘導凹条6cの縦断面が逆三角形となっている点を除けば、誘導凹条6bと同様である。図4(D)は図4(A),(B),(C)が屋根面7と一体に形成されているのに対して、屋根面7と別体に止め具で取り付けられた誘導凸条6dの例を示し、この例では誘導凸条6dは縦断面が略L形を呈する鋼材からなっている。8はその止め具を示す。前記のような誘導凸条6a,6d又は誘導凹条6b,6cは、屋根2の大きさや集風の程度にもよるが、図2に示すように一方の屋根面7に概ね5〜6本程度形成される。
On one roof surface of the
図5は誘導手段6の変形例を示し、この例では一部の誘導手段6が直線状でなく、曲線状に形成されて、風を発電装置3の風車5に誘導するようになっている。すなわち、風車5に向かって一側が直線状の誘導手段に、他側が曲線状の誘導手段に形成されている。このような直線状又は曲線状の誘導手段6は勾配屋根2の状態や吹き付ける風の向き等を考慮して配置する。
FIG. 5 shows a modification of the guiding means 6. In this example, a part of the guiding
前記のような構成からなるので、立面的な集風について従来通り期待できることは勿論、平面的な集風についても誘導手段6によって勾配屋根2の屋根面7に吹き付ける風を発電装置3の風車5に誘導することができる。そのため従来のように発電装置3の風車5幅以外の風が無駄になって風力発電に寄与しないということがなく、このような風も有効に利用できて、発電装置3で発電量の高い効率のよい風力発電を行うことが可能となる。したがって、低風速時でも発電装置3の発電が可能である。また、発電装置3が勾配屋根2の頂部に設置されているので、風力発電の無指向的な効果が得られる。
Since it is configured as described above, it is possible to expect a vertical wind collection as usual, and also a wind blown to the
図6は勾配屋根2の頂部に風力発電装置3を複数個(2個)設置した例を示すもので、この例では屋根2の両端部分に風力発電装置3を設置している。そして勾配屋根2の屋根面7に吹き付ける風を各風力発電装置3の風車5に向けて集風するように誘導する手段6が設けられている。このような例は比較的大きな建築物において、大発電量を需要とする場合に好適である。
FIG. 6 shows an example in which a plurality (two) of
前記実施の形態では勾配屋根2の一方の屋根面に誘導する手段6を設けたが、他方の屋根面にも設け屋根全面にわたって設けてもよく、あるいは片流れの勾配屋根の屋根面に設けてもよい。また風力発電装置3を勾配屋根2の頂部に設置したが、必ずしも頂部でなくともよく、風力のある適所でよい。さらに誘導手段6として示した誘導凸条6a,6d又は誘導凹条6b,6cも好ましい一例を挙げたにすぎず、これ以外のものを排除するものではなく、さらにまた屋根2の形状も寄棟屋根、方形屋根など勾配のある屋根であれば任意のものに適用ができる等、その実施に際しては請求項に記載した範囲内で適宜その設計を変更、修正することができる。
In the above embodiment, the
1 建築物
2 勾配屋根
3 風力発電装置
5 サボニウス形風車
6 誘導する手段
7 屋根面
8 止め具
DESCRIPTION OF
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JP2003366778A JP2005133545A (en) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Building with wind turbine generator |
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