JPH11343958A - Vertical wind tunnel device for wind power generation and wind power energy guiding method - Google Patents

Vertical wind tunnel device for wind power generation and wind power energy guiding method

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JPH11343958A
JPH11343958A JP15134398A JP15134398A JPH11343958A JP H11343958 A JPH11343958 A JP H11343958A JP 15134398 A JP15134398 A JP 15134398A JP 15134398 A JP15134398 A JP 15134398A JP H11343958 A JPH11343958 A JP H11343958A
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wind tunnel
tunnel
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deflector
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely catch ground surface wind and improve wind power generation efficiency by providing a windmill for generation at the inside, providing a vertically erected cylindrical wind tunnel and revolving a rotor within the wind tunnel by deflecting ground surface wind hit on a deflecting device provided at the lower part of this wind tunnel and guiding ground surface wind within the wind tunnel. SOLUTION: At the time of a generation operation, the wind direction of ground surface wind is detected by a control circuit and a deflecting device 2 is revolved so as to face a guide surface of the deflecting device 2 with ground surface wind. Ground surface wind hit on the guide surface of this deflecting device 2 is deflected upward by the guide surface and is incorporated within a wind tunnel 1 from a lower end opening 1c of the wind tunnel 1. Within the wind tunnel 1, air current is compressed at a part of a necked part 1b, a rotor R is revolved by wind power energy at the time and a generator connected with a shaft of a rotor R is driven. Because the direction of wind always turns upward within the wind tunnel 1 and the rotor R and the generator are not required to be revolved according to an azimuth of ground surface wind by this wind tunnel device, the structure can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、風力
発電に利用される垂直風洞装置および風力エネルギーの
誘導方法に関する。The present invention relates to a vertical wind tunnel apparatus used for wind power generation and a method for inducing wind energy.

【０００２】[0002]

【従来の技術】地球温暖化対策の一環として枯渇するこ
とがない再生可能なクリーンエネルギーの利用が求めら
れる中で、風力発電は低コストで且つ環境的にも安全な
発電方法として注目されている。2. Description of the Related Art Wind power generation is attracting attention as a low-cost and environmentally safe power generation method, as the use of renewable clean energy that does not exhaust is required as part of measures against global warming. .

【０００３】従来から、風力エネルギーを利用して機械
的エネルギーや熱エネルギー、或いは電気エネルギーを
得るために風車が使われている。風車にはその目的によ
っていろいろな形式のものがあり、それぞれ特徴があ
る。水平軸風車には、オランダ型風車、多翼型風車、プ
ロペラ型風車、セイルウィング型風車などがある。また
垂直軸風車には、パドル型風車、Ｓ型風車、クロスフロ
ー型風車、サボニウス型風車、ダリウス型風車などがあ
る。発電には、ソリディティが小さく、回転数が高いプ
ロペラ型風車が有利で、世界的にも広く使われている。Conventionally, a windmill has been used to obtain mechanical energy, thermal energy, or electric energy by using wind energy. There are various types of windmills depending on the purpose, and each has its own characteristics. The horizontal axis wind turbine includes a Dutch wind turbine, a multi-blade wind turbine, a propeller wind turbine, a sail wing wind turbine, and the like. In addition, examples of the vertical axis windmill include a paddle type windmill, an S type windmill, a cross flow type windmill, a Savonius type windmill, and a Darrieus type windmill. For power generation, propeller-type wind turbines with low solidity and high rotation speed are advantageous, and are widely used worldwide.

【０００４】風力エネルギーは密度が比較的小さいの
で、大出力の発電を行うには直径の大きな風車が用いら
れる。欧米では直径が１００ｍに達する大きなローター
が用いられることもあるほどである。[0004] Since the density of wind energy is relatively small, a windmill having a large diameter is used to generate a high output power. In Europe and the United States, large rotors having a diameter of up to 100 m are sometimes used.

【０００５】図１４に示す風力発電装置は、現在欧米諸
国で実証的に行われている風力発電装置の例であり、比
較的大きな出力であるメガワット（ＭＷ）級の発電が可
能なものである。この装置は、定格風速１２ｍ／ｓ(平
均風速では６〜７ｍ／ｓ)で１．２ＭＷの定格出力を得
る。ローター101aの直径は６０ｍである。ハブ101eの地
上からの高さ位置は４６〜５０ｍである。よってこの装
置は全高約８０ｍの巨大な装置になる。[0005] The wind power generator shown in FIG. 14 is an example of a wind power generator currently being demonstrated in Europe and the United States, and is capable of generating a relatively large output of megawatt (MW) class. . This device obtains a rated output of 1.2 MW at a rated wind speed of 12 m / s (average wind speed is 6 to 7 m / s). The diameter of the rotor 101a is 60 m. The height position of the hub 101e from the ground is 46 to 50 m. Therefore, this device becomes a huge device with a total height of about 80 m.

【０００６】ローター面に入る風力エネルギー量は風速
の３乗とローター面積の積に比例するから、強くて乱れ
のない風が常に得られる場所に風車が設置されるのが理
想的である。欧米ではこうした設置条件に恵まれている
こともあって、風力発電が比較的古くから行われてお
り、最近の風車技術の発達で経済性が著しく改善された
こともあってその普及が顕著である。Since the amount of wind energy entering the rotor surface is proportional to the product of the cube of the wind speed and the area of the rotor, it is ideal that the wind turbine is installed in a place where a strong and turbulent wind can always be obtained. In Europe and the United States, blessed with these installation conditions, wind power has been used for a relatively long time, and the spread of wind power has been remarkable because of the recent improvement in wind turbine technology, which has significantly improved economic efficiency. .

【０００７】ローターのエネルギー吸収効率を示す出力
係数（入力である風力エネルギーと出力である発電エネ
ルギーの比）も、最近のローターでは４０％を超えるも
のが一般的になってきている。また、軽くて強いロータ
ーにより、風車が回り始める風速(Cut-in Speed)は３ｍ
／ｓ程度に下がり、またローターに対する強度剛性上の
制限速度(Cut-out Speed)も６０ｍ／ｓ程度にまで上が
っている。こうした技術をべースに、４ＭＷ級の発電出
力が得られるようになっている。The output coefficient (the ratio of the input wind energy to the output power generation energy) that indicates the energy absorption efficiency of the rotor is more than 40% in recent rotors in general. The wind speed (Cut-in Speed) at which the windmill starts to rotate is 3m due to the light and strong rotor.
/ S, and the limit speed (Cut-out Speed) on the strength and rigidity with respect to the rotor also increases to about 60 m / s. Based on these technologies, a 4MW class power generation output can be obtained.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしわが国は、年間
を通した平均風速が比較的弱く、また地形的にも複雑で
恒風に恵まれないという、一般的に風力発電には不利な
地勢である。特に大直径ローターによる大型発電は、コ
スト的に不利で、設置にも適当な場所が得られ難いこと
もあって、日本では風力発電の普及が欧米に比べて遅れ
ている。However, in Japan, the average wind speed throughout the year is relatively weak, and the terrain is complicated and the wind is not blessed. . In particular, large-scale power generation using large-diameter rotors is disadvantageous in terms of cost, and it is difficult to obtain a suitable place for installation. In Japan, the spread of wind power generation is behind in Europe and the United States.

【０００９】また、風力発電では、風の強弱に合わせて
ローターのピッチを変えることによりエネルギー吸収効
率を向上させることが行われているが、ピッチを変更す
る機構は複雑であり、風力発電のコスト低減の障害にな
っている。In the wind power generation, the energy absorption efficiency is improved by changing the pitch of the rotor in accordance with the strength of the wind. However, the mechanism for changing the pitch is complicated, and the cost of the wind power generation is complicated. An obstacle to reduction.

【００１０】また暴風等でローターが損傷したり、過回
転で発電機が損傷したりすることを防ぐためには、ロー
ターの制動装置や強い風圧から逃れるための強風圧回避
機構も必要である。Further, in order to prevent the rotor from being damaged by a storm or the like and the generator from being damaged by excessive rotation, a braking device for the rotor and a strong wind pressure avoiding mechanism for escaping from a strong wind pressure are required.

【００１１】また、多くの風力発電では、風車が風を受
けるために大気中に露出しており、そのため、風車の回
転に伴って騒音や空気の乱れが発生する。In many wind power generators, the windmill is exposed to the air to receive the wind, so that noise and air turbulence are generated as the windmill rotates.

【００１２】なお、風向きの変動に係わらず効率よく、
しかも比較的弱い風でも発電しようとする試みは、実開
昭57-180163号、実開昭57-2279号、特開昭53-5348号な
どにも示されているが、これらのいずれのものよりも、
大型風力発電で行われているようにローターを巨大化し
た方が経済的に有利であることを考えると実用的ではな
い。また風速を増大するために直立円筒を利用する考え
が実開昭62-64882号に示されているが、発電エネルギー
としては過小であって、これも実用的ではない。In addition, regardless of the fluctuation of the wind direction,
Moreover, attempts to generate power even in relatively weak winds are disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-180163, Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-2279, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-5348, etc. than,
Considering that it is economically advantageous to enlarge the rotor as is done with large-scale wind power generation, it is not practical. The idea of using an upright cylinder to increase the wind speed is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-64882, but the power generation energy is too small and is not practical.

【００１３】上記したように、風力発電が他のクリーン
エネルギー利用や一般の火力、原子力発電等に比べて遜
色があり、普及が遅れる原因の一つには、風力エネルギ
ーの密度が小さいことを補うために大きな風車が必要
で、このことがコスト高の原因となっており、結果的に
他のエネルギー利用に比べて発電コストが高くなるとい
うことがある。また口ーターのピッチ変更機構や制動装
置、強風圧回避機構などが風車全体の機構を複雑にして
製造コストを上昇させ、ひいては発電コスト上昇の原因
になっている。また、ローターが回転するときに発生す
る音や後流の乱れが環境に悪い影響をもたらし、新たな
公害として指摘されている。また風車の破損事故の発生
に対して、被害が第三者に及ぶ危険性が懸念されるとい
う問題点もある。As described above, wind power generation is inferior to other uses of clean energy, general thermal power, nuclear power generation, and the like, and one of the causes of the delay is to compensate for the low density of wind energy. Therefore, a large windmill is required, which causes high costs, and as a result, the power generation cost may be higher than other energy uses. In addition, the pitch change mechanism of the mouth, the braking device, the strong wind pressure avoiding mechanism, and the like complicate the mechanism of the entire wind turbine, thereby increasing the manufacturing cost and, consequently, the power generation cost. In addition, the sound generated when the rotor rotates and the turbulence of the wake have a negative effect on the environment, and are pointed out as new pollution. In addition, there is a problem that the risk of damage to a third party is concerned in the event of a wind turbine breakage accident.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この出願発明に係る風力発電用の垂直風洞装置は、
内部に発電用風車を設けるための垂直に立設された筒状
の風洞と、突き当たる地表風を誘導面で上方に偏向せし
めて該風洞の下端開口から該風洞内に誘導する偏向器と
を備えている（請求項１）。かかる構成によれば、誘導
面によって風洞内部に誘導された風力エネルギーで風洞
内の風車を回転させることができる。風車は風洞内で下
向きに固定したままで、常に風に正対する。In order to solve the above-mentioned problems, a vertical wind tunnel device for wind power generation according to the present invention comprises:
A vertical wind tunnel for providing a wind turbine for power generation therein, and a deflector for deflecting the surface wind hitting upward with a guide surface and guiding the wind into the wind tunnel from the lower end opening of the wind tunnel. (Claim 1). According to this configuration, the windmill in the wind tunnel can be rotated by the wind energy guided into the wind tunnel by the guide surface. The windmill remains fixed downward in the wind tunnel and always faces the wind.

【００１５】上記風力発電用の垂直風洞装置において、
前記風洞の前記発電用風車を設ける位置にくびれ部を形
成してもよい（請求項２）。かかる構成によれば、風洞
内のくびれ部で風力エネルギーが濃集される。よって地
表風のエネルギー密度が希薄でも風車を回転させて発電
させることができる。In the vertical wind tunnel device for wind power generation,
A constricted portion may be formed in the wind tunnel at a position where the wind turbine for power generation is provided (claim 2). According to such a configuration, wind energy is concentrated at the constricted portion in the wind tunnel. Therefore, even if the energy density of the surface wind is low, the wind turbine can be rotated to generate power.

【００１６】また、上記風力発電用の垂直風洞装置にお
いて、前記風洞の上端開口が、前記くびれ部による風洞
内部の圧力降下以上の大気圧降下が得られる高さに位置
するように構成してもよい（請求項３）。かかる構成に
よれば、煙突効果によって風洞内を通過する風量が維持
される。In the vertical wind tunnel device for wind power generation, the upper end opening of the wind tunnel may be located at a height at which an atmospheric pressure drop equal to or higher than a pressure drop inside the wind tunnel due to the constricted portion is obtained. Good (claim 3). According to this configuration, the amount of air passing through the wind tunnel is maintained by the chimney effect.

【００１７】また、上記風力発電用の垂直風洞装置にお
いて、前記偏向器を前記風洞の中心軸を旋回中心として
旋回可能に設けるようにしてもよい（請求項４）。さら
に、地表風の風向きを検出する風向検出手段と、前記偏
向器の旋回角度を制御する旋回制御装置とを備え、該旋
回制御装置が、該風向検出手段によって検出された風向
に応じて該偏向器の旋回角度を制御するようにしてもよ
い（請求項５）かかる構成によれば、地表風の向きに応
じて誘導面を地表風に対向させることができる。Further, in the vertical wind tunnel device for wind power generation, the deflector may be provided so as to be rotatable around a center axis of the wind tunnel as a center of rotation. Furthermore, a wind direction detecting means for detecting a wind direction of the surface wind and a turning control device for controlling a turning angle of the deflector are provided, and the turning control device performs the deflection in accordance with the wind direction detected by the wind direction detecting means. The turning angle of the vessel may be controlled (claim 5). According to such a configuration, the guide surface can be opposed to the surface wind in accordance with the direction of the surface wind.

【００１８】また、上記風力発電用の垂直風洞装置にお
いて、前記偏向器が分割面によって複数の構成部材に分
割されており、該分割面の開き角を調整することにより
前記風洞内に誘導する風量を調整するようにしてもよい
（請求項６）。さらに、前記風洞の下端開口近傍 又は
／及び 風洞内の風速を検出する風速検出手段と、前記
分割面の開き角を制御する分割制御装置とを備え、該分
割制御装置が、該風速検出手段によって検出された風速
に応じて該開き角を制御するようにしてもよい（請求項
７）。かかる構成によれば、風速に応じて分割面を開
き、地表風を偏向器の後方へ逃がして風洞に誘導する風
量を調整できる。Further, in the vertical wind tunnel device for wind power generation, the deflector is divided into a plurality of constituent members by a dividing surface, and an air volume guided into the wind tunnel by adjusting an opening angle of the dividing surface. May be adjusted (claim 6). Further, a wind speed detecting means for detecting a wind speed near the lower end opening of the wind tunnel or / and in the wind tunnel, and a split control device for controlling an opening angle of the split surface, wherein the split control device is controlled by the wind speed detecting means The opening angle may be controlled in accordance with the detected wind speed. According to this configuration, it is possible to open the division surface according to the wind speed and adjust the amount of air that escapes the surface wind to the rear of the deflector and guides the wind to the wind tunnel.

【００１９】また、上記風力発電用の垂直風洞装置にお
いて、前記偏向器の前記誘導面に開閉窓を設け、該開閉
窓の開口面積を調整することにより前記風洞内に誘導す
る風量を調整するようにしてもよい（請求項８）。さら
に、前記風洞の下端開口近傍又は／及び 風洞内の風速
を検出する風速検出手段と、前記開閉窓の開口面積を制
御する開閉制御装置とを備え、該開閉制御装置が、該風
速検出手段によって検出された風速に応じて該開口面積
を制御するようにしてもよい（請求項９）。かかる構成
によれば、風速に応じて開閉窓の開口面積を調整し、地
表風を偏向器の後方へ逃がして風洞に誘導する風量を微
調整できる。Further, in the vertical wind tunnel device for wind power generation, an opening / closing window is provided on the guide surface of the deflector, and an opening area of the opening / closing window is adjusted to adjust an amount of air guided into the wind tunnel. (Claim 8). Further, there is provided a wind speed detecting means for detecting a wind speed near the lower end opening of the wind tunnel or / and in the wind tunnel, and an opening / closing control device for controlling an opening area of the opening / closing window. The opening area may be controlled in accordance with the detected wind speed. According to this configuration, it is possible to adjust the opening area of the opening / closing window according to the wind speed and finely adjust the amount of air that escapes the surface wind to the rear of the deflector and guides the wind to the wind tunnel.

【００２０】また、上記課題を解決するために、この出
願発明に係る風力エネルギー誘導方法は、内部に発電用
風車を設けるための垂直に立設された筒状の風洞内に、
地表風のエネルギーを誘導する風力エネルギー誘導方法
であって、突き当たる地表風を上方に偏向せしめる誘導
面を有する偏向器で、地表風を該風洞の下端開口から該
風洞内に誘導する方法である（請求項１０）。かかる方
法によれば、誘導面によって風洞内部に誘導された風力
エネルギーで風洞内の風車を回転させることができる。
風車は風洞内で下向きに固定したままで、常に風に正対
する。In order to solve the above-mentioned problems, a wind energy guidance method according to the invention of the present application provides a wind turbine having a vertically arranged cylindrical wind tunnel for installing a wind turbine for power generation therein.
A wind energy guidance method for guiding surface wind energy, wherein a deflector having a guide surface for deflecting the surface wind that collides upwards is guided into the wind tunnel from the lower end opening of the wind tunnel ( Claim 10). According to this method, the windmill in the wind tunnel can be rotated by the wind energy guided into the wind tunnel by the guide surface.
The windmill remains fixed downward in the wind tunnel and always faces the wind.

【００２１】また、上記風力エネルギー誘導方法におい
て、前記風洞の前記発電用風車を設ける位置にくびれ部
を形成し、該くびれ部の位置で、該風洞内に取り込んだ
地表風の風力エネルギーを濃集するようにしてもよい
（請求項１１）。かかる方法によれば、風洞内のくびれ
部で風力エネルギーが濃集される。よって地表風のエネ
ルギー密度が希薄でも風車を回転させて発電させること
ができる。In the above wind energy guidance method, a constricted portion is formed in the wind tunnel at a position where the wind turbine for power generation is provided, and the wind energy of the surface wind taken into the wind tunnel is concentrated at the constricted portion. (Claim 11). According to such a method, wind energy is concentrated at the constricted portion in the wind tunnel. Therefore, even if the energy density of the surface wind is low, the wind turbine can be rotated to generate power.

【００２２】また、上記風力エネルギー誘導方法におい
て、前記偏向器を前記風洞の中心軸を旋回中心として旋
回可能に設け、地表風の風向きに応じて該偏向器を旋回
させるようにしてもよい（請求項１２）。かかる方法に
よれば、地表風の向きに応じて誘導面を地表風に対向さ
せることができる。In the wind energy guidance method, the deflector may be provided so as to be pivotable about a center axis of the wind tunnel, and the deflector may be turned according to the wind direction of the surface wind. Item 12). According to this method, the guide surface can be made to face the surface wind according to the direction of the surface wind.

【００２３】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本願発
明の一実施形態を説明する。図１は本願発明に係る垂直
風洞装置Ａの斜観図、図２はその正面図、図３はその側
面図である。また、図４、図５、図６はそれぞれ図２の
Ｌ−Ｌ線矢視断面図、Ｍ−Ｍ線矢視断面図、Ｎ−Ｎ線矢
視断面図である。図中の矢印Ｋは、地表風の風向きを示
す。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an oblique view of a vertical wind tunnel device A according to the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a side view thereof. 4, 5, and 6 are a cross-sectional view taken along line LL, a line MM, and a line NN of FIG. 2, respectively. Arrow K in the figure indicates the direction of the surface wind.

【００２４】垂直風洞装置Ａは、主に、基底面Ｂたる地
上面に垂直に立設された筒状の風洞１と、風洞１の下方
に設けられた偏向器２とで構成されている。The vertical wind tunnel device A is mainly composed of a cylindrical wind tunnel 1 which stands vertically on the ground surface, which is a base surface B, and a deflector 2 provided below the wind tunnel 1.

【００２５】風洞１は、パネル構造で構成されている。
すなわち、６本の鉄柱ｈを立設し、鉄柱ｈの間に規格化
された大きさのパネルをはめこんでパネル壁1aを形成す
ることにより構成されている。パネル構造としたのは風
洞１を安価に建設するためである。パネル構造を採用し
たため、風洞１の横断面形状は６角形となっているが、
風洞１の機能を奏するためにはその横断面形状を特に多
角形とする必要はなく、例えば円形であってもよい。風
洞１の寸法は、図２に記載されている通りである。風洞
１の下端開口1cから上端開口1dまでの長さは４２ｍであ
る。下端開口１ｃは基底面Ｂたる地上面から約１７ｍの
高さに位置しているので、上端開口１ｄは基底面Ｂから
約５９ｍの高さ位置にある。The wind tunnel 1 has a panel structure.
That is, it is constituted by standing six iron poles h and fitting a panel of a standardized size between the iron poles h to form a panel wall 1a. The panel structure is used to construct the wind tunnel 1 at low cost. Since the panel structure was adopted, the cross section of the wind tunnel 1 was hexagonal.
In order to perform the function of the wind tunnel 1, the cross-sectional shape does not need to be particularly polygonal, and may be, for example, circular. The dimensions of the wind tunnel 1 are as described in FIG. The length from the lower end opening 1c to the upper end opening 1d of the wind tunnel 1 is 42 m. Since the lower end opening 1c is located at a height of about 17 m from the ground surface serving as the base B, the upper end opening 1d is located at a height of about 59 m from the base B.

【００２６】風洞１はその高さ方向の中間部にくびれ部
1bが形成されている。このくびれ部1bは下端開口1cから
２５ｍの位置に形成されており、その内側には発電用風
車たるローターＲが取り付けられている。このローター
Ｒは図示しない発電機に連結されている。ローターＲは
直径１２．９ｍであり、例えば図１４に示すローター10
1aに比べて非常に小型である。風洞１の下端開口1cの面
積（Ac）は約４００ｍ2であり、くびれ部1bの部分の断
面積（Ab）に対する比（λ＝Ac/Ab）は、約３である。
風洞１の下方には偏向器２が設けられている。The wind tunnel 1 has a constricted portion at the middle in the height direction.
1b is formed. The constricted portion 1b is formed at a position 25 m from the lower end opening 1c, and a rotor R as a wind turbine for power generation is mounted inside the constricted portion 1b. This rotor R is connected to a generator (not shown). The rotor R has a diameter of 12.9 m. For example, the rotor R shown in FIG.
Very small compared to 1a. The area (Ac) of the lower end opening 1c of the wind tunnel 1 is about 400 m 2 , and the ratio (λ = Ac / Ab) of the constricted portion 1b to the cross-sectional area (Ab) is about 3.
A deflector 2 is provided below the wind tunnel 1.

【００２７】図７は偏向器２の斜観図であり、図８はそ
の平面図である。図９は、偏向器２を構成する４つの構
成部材21、22、23、24の斜観図である。偏向器２の形状
は、平面視において略半円形であり、円弧状に湾曲した
縦断面を有する外殻部2aを有する。この外殻部2aの内側
の空間は風室として機能するのであるが、ここには複数
のフィンfが並設されている。外殻部2aの内側面2bは、
地表風を上方に偏向せしめて風洞１の下端開口1cから風
洞１内に誘導する誘導面として機能する。FIG. 7 is an oblique view of the deflector 2, and FIG. 8 is a plan view thereof. FIG. 9 is an oblique view of the four components 21, 22, 23, and 24 constituting the deflector 2. The shape of the deflector 2 is substantially semicircular in plan view, and has an outer shell 2a having a vertical cross section curved in an arc shape. The space inside the outer shell portion 2a functions as an air chamber, and a plurality of fins f are arranged side by side here. The inner surface 2b of the outer shell 2a is
It functions as a guiding surface that deflects the surface wind upward and guides it into the wind tunnel 1 from the lower end opening 1c of the wind tunnel 1.

【００２８】基底面Ｂには環状のリングレール３が敷設
されている。そして、偏向器２の下にはローラが取り付
けられておりこのローラがリングレール３上に載ってい
る。そして、偏向器２は旋回中心軸４を中心としてリン
グレール３上を旋回できるように構成されている。この
旋回中心軸４は風洞１の中心軸に一致している。偏向器
２は分割構造になっており、旋回中心軸４から外方へ向
かう分割面S1、S2、S3によって４つの構成部材21、22、
23、24に分割される。各分割面S1、S2、S3の開き角は自
由に調整できるようになっている。構成部材22、23には
開閉窓wが形成されている。この開閉窓wは、開閉度合い
によってその開口面積を調整できるように構成されてい
る。An annular ring rail 3 is laid on the base surface B. A roller is attached below the deflector 2, and the roller is mounted on the ring rail 3. The deflector 2 is configured to be able to turn on the ring rail 3 about the turning center axis 4. This turning center axis 4 coincides with the center axis of the wind tunnel 1. The deflector 2 has a divided structure, and includes four component members 21, 22,
It is divided into 23 and 24. The opening angles of the divided surfaces S1, S2, S3 can be freely adjusted. An opening / closing window w is formed in each of the constituent members 22 and 23. The opening / closing window w is configured such that its opening area can be adjusted according to the degree of opening / closing.

【００２９】図１０は、分割面S2を開いた状態の偏向器
２の斜観図であり、図１１はその平面図である。このよ
うに分割構造を採用すると、後述するように風洞１へ誘
導する風量の調整に資するだけでなく、分割して輸送で
きるという点でも都合がよい。FIG. 10 is an oblique view of the deflector 2 with the division surface S2 opened, and FIG. 11 is a plan view thereof. Adopting such a divided structure not only contributes to the adjustment of the air volume guided to the wind tunnel 1 as described later, but is also convenient in that it can be divided and transported.

【００３０】図１２は、垂直風洞装置Ａの制御系統と電
力系統とを示すブロック図である。制御信号の流れは実
線で、電力の流れは点線で示されている。垂直風洞装置
Ａは地表風の風向きを検出する風向検出手段たる風向検
出部31を備えている。また、風速を検出する風速検出手
段たる風速検出部32を備えている。風速検出部32は、下
端開口1cの風速と風洞１内のローターＲの上流側の風速
とを検出している。これら検出部31、32からの検出信号
が制御回路30に送出される。制御回路30はこれらの検出
信号に基づいて、旋回制御装置33や分割制御装置34や開
閉制御装置35に制御信号を送出する。この信号に基づい
て、旋回制御装置33は偏向器２の旋回角度を制御し、分
割制御装置34は偏向器２の分割面S1、S2、S3の開き角を
制御し、開閉制御装置35は開閉窓wの開口面積を制御す
る。FIG. 12 is a block diagram showing a control system and a power system of the vertical wind tunnel device A. The flow of the control signal is indicated by a solid line, and the flow of power is indicated by a dotted line. The vertical wind tunnel device A includes a wind direction detecting unit 31 as a wind direction detecting means for detecting the wind direction of the surface wind. Further, a wind speed detecting unit 32 as wind speed detecting means for detecting a wind speed is provided. The wind speed detection unit 32 detects the wind speed of the lower end opening 1c and the wind speed on the upstream side of the rotor R in the wind tunnel 1. The detection signals from the detection units 31 and 32 are sent to the control circuit 30. The control circuit 30 sends control signals to the turning control device 33, the division control device 34, and the opening / closing control device 35 based on these detection signals. Based on this signal, the turning control device 33 controls the turning angle of the deflector 2, the split control device 34 controls the opening angles of the split surfaces S 1, S 2, S 3 of the deflector 2, and the opening / closing control device 35 The opening area of the window w is controlled.

【００３１】発電機41はローターＲに連結されており、
ここで発生した電力は電圧調整部42で電圧が調整されて
送電系統43に送出されるとともに、電源調整部40に送出
される。電源調整部40は受電系統44からも電力供給を受
けている。電源調整部40は、制御回路30、風向検出部3
1、風速検出部32、旋回制御装置33、分割制御装置34、
開閉制御装置35にその動作に必要となる電力を供給して
いる。ローターＲが回転して発電機41が十分な電力を発
生しているときは電源調整部40から出力される電力は電
圧調整部42からの電力でまかなわれ、ローターＲが十分
に回転せず発電機41が十分な電力を発生できないときは
電源調整部40から出力される電力は受電系統44からの電
力でまかなわれる。The generator 41 is connected to the rotor R,
The power generated here is adjusted in voltage by the voltage adjustment unit 42 and sent to the power transmission system 43 and sent to the power adjustment unit 40. The power adjustment unit 40 also receives power supply from the power receiving system 44. The power supply adjustment unit 40 includes the control circuit 30, the wind direction detection unit 3,
1, wind speed detection unit 32, turning control device 33, split control device 34,
The power required for the operation is supplied to the switching control device 35. When the rotor R is rotating and the generator 41 is generating sufficient power, the power output from the power adjusting unit 40 is covered by the power from the voltage adjusting unit 42, and the rotor R does not rotate sufficiently to generate power. When the machine 41 cannot generate sufficient power, the power output from the power supply adjustment unit 40 is covered by the power from the power receiving system 44.

【００３２】垂直風洞装置Ａは、概略、以上のように構
成されている。以下にこの垂直風洞装置Ａの作用を説明
する。制御回路30は、地表風の風向きを検知して、図
１、図７のように、偏向器２の誘導面2bが地表風に対面
するように偏向器２を旋回させる。誘導面2bに突き当た
った地表風は、誘導面2bによって上方に偏向され、風洞
１の下端開口1cから風洞１内に取り込まれる。そしてそ
の風力エネルギーはくびれ部1bの部分で濃集されて、ロ
ーターＲを回転させる。風洞１内では風の方向は常に上
向きになる。よって、ローターＲは風洞１内で下向きの
まま固定されているのであるが常に風に正対する。くび
れ部1bに生じる風力エネルギー密度の増加は、下端開口
1cの開口面積Acとくびれ部1bの断面積Abの比（λ）の３
乗に比例する。くびれ部1bに生じた高エネルギー密度流
の中でローターＲの回転は促進されるので、ローターＲ
としては比較的小型のものを採用できる。このことは発
電コストの低減に繋がる。The vertical wind tunnel device A is generally configured as described above. The operation of the vertical wind tunnel device A will be described below. The control circuit 30 detects the wind direction of the surface wind, and turns the deflector 2 so that the guide surface 2b of the deflector 2 faces the surface wind as shown in FIGS. The surface wind hitting the guide surface 2b is deflected upward by the guide surface 2b, and is taken into the wind tunnel 1 from the lower end opening 1c of the wind tunnel 1. Then, the wind energy is concentrated in the constricted portion 1b and rotates the rotor R. In the wind tunnel 1, the direction of the wind is always upward. Thus, the rotor R is fixed downward in the wind tunnel 1 but always faces the wind. The increase in wind energy density that occurs in the constriction 1b
The ratio (λ) of the opening area Ac of 1c to the cross-sectional area Ab of the constricted part 1b is 3
It is proportional to the power. Since the rotation of the rotor R is promoted in the high energy density flow generated in the constricted portion 1b, the rotor R
A relatively small one can be adopted. This leads to a reduction in power generation costs.

【００３３】一方、くびれ部1bで風力エネルギー密度を
増加させると、それに伴って圧力降下を生じるために、
λが大きいと充分な風量を維持できなくなる。これを防
止するために上端開口1dの高さ位置を高めて、大気圧傾
斜によって上端開口1dでの圧力降下を得ている。この垂
直風洞装置ＡのローターＲは定格風速１２ｍ／ｓで１．
２ＭＷの定格出力が得られるものであるが、定格運転時
において、くびれ部1bでの圧力低下量は取り込み口たる
下端開口1cでの圧力に比べて０．２〜０．３％である。
これを大気圧傾斜で補うようにするためには、下端開口
1cから上端開口1dまでの長さが約２５ｍ以上あればよい
のであるが、本実施形態ではその長さが４２ｍである。
上端開口1dは地表境界層の外に出ており、煙突効果を有
効に得ることができるので、くびれ部1bを通過して上端
開口1dから空気流が排出されるまでのエネルギー損を大
気圧傾斜で補うに十分である。このようにして風洞１内
を通過する風量が維持される。さらに、くびれ部1bから
上端開口1dまでは徐々に断面積が拡大しているので、ロ
−ターＲを通過した空気流は、拡散効果によって圧力回
復が促進される。このように風洞１内の圧力低下を補う
に十分な高さに設計しても、なお、図１４の風力発電装
置に比べると小型である。On the other hand, when the wind energy density is increased at the constricted portion 1b, a pressure drop is caused accordingly.
If λ is large, a sufficient air volume cannot be maintained. In order to prevent this, the height position of the upper end opening 1d is increased, and the pressure drop at the upper end opening 1d is obtained by the atmospheric pressure gradient. The rotor R of this vertical wind tunnel device A has a rated wind speed of 12 m / s and
Although a rated output of 2 MW can be obtained, during rated operation, the amount of pressure drop at the constricted portion 1b is 0.2 to 0.3% as compared with the pressure at the lower end opening 1c serving as the intake port.
To compensate for this with the atmospheric pressure gradient, open the lower end
It is sufficient that the length from 1c to the upper end opening 1d is not less than about 25 m. In the present embodiment, the length is 42 m.
The upper end opening 1d is outside the surface boundary layer, and the chimney effect can be effectively obtained.Therefore, the energy loss until the air flow is discharged from the upper end opening 1d through the constricted portion 1b is reduced by the atmospheric pressure gradient. Is enough to make up. In this way, the amount of air passing through the wind tunnel 1 is maintained. Further, since the cross-sectional area is gradually increased from the constricted portion 1b to the upper end opening 1d, the pressure of the airflow passing through the rotor R is promoted by the diffusion effect. Even if the height is designed to compensate for the pressure drop in the wind tunnel 1 as described above, it is still smaller than the wind power generator of FIG.

【００３４】ローターＲによる発電の効率化のために
は、運転状態を定格運転状態に近づけ、その状態を維持
することが望ましい。そのために、この垂直風洞装置Ａ
は、種々の調整手段を備えている。かかる調整手段の一
つとして、偏向器２を旋回制御する旋回制御装置33があ
る。例えば、地表風のエネルギーを最も有効に利用する
ために、制御回路30は地表風の風向を検知して誘導面2b
が地表風に対向するように偏向器２の旋回角度を設定す
る。よって地表風の風向に対して全方位で対応可能であ
り、風速が弱くても、このエネルギーを最大限に利用で
きる。また別の調整手段として、分割制御装置34があ
る。例えば、風速が強すぎるときは、制御回路30は、分
割面S1、S2、S3を開いて地表風を偏向器２の後方へ逃が
し、風洞１内に誘導する風量を制限する。分割面S1、S
2、S3の開き角は独立して調整できる。さらに別の調整
手段として、開閉制御装置35がある。制御回路30は、開
閉窓wの開口面積を調整することにより、偏向器２の後
方へ逃がす風量を微妙に調整できる。つまり、風洞１内
に誘導する風量の微調整が可能となる。In order to increase the efficiency of power generation by the rotor R, it is desirable to bring the operating state closer to the rated operating state and maintain that state. Therefore, this vertical wind tunnel device A
Has various adjusting means. As one of such adjusting means, there is a turning control device 33 that controls turning of the deflector 2. For example, in order to use the surface wind energy most effectively, the control circuit 30 detects the surface wind direction and detects
The turning angle of the deflector 2 is set so as to face the surface wind. Therefore, it is possible to respond to the wind direction of the surface wind in all directions, and the energy can be used to the maximum even if the wind speed is low. As another adjusting means, there is a division control device. For example, when the wind speed is too high, the control circuit 30 opens the division surfaces S1, S2, and S3 to allow the surface wind to escape to the rear of the deflector 2 and to restrict the amount of air to be guided into the wind tunnel 1. Division plane S1, S
2, The opening angle of S3 can be adjusted independently. As another adjustment means, there is an opening / closing control device 35. The control circuit 30 can finely adjust the amount of air released to the rear of the deflector 2 by adjusting the opening area of the opening / closing window w. That is, fine adjustment of the amount of wind guided into the wind tunnel 1 becomes possible.

【００３５】このように、ローターＲを定格運転するた
めの調整手段が設けられているので、ローターＲとして
は固定ピッチのものを使用すれば十分である。ローター
のピッチ変更機構や制動装置が不要となると、発電コス
トの低減にも繋がる。As described above, since the adjusting means for rated operation of the rotor R is provided, it is sufficient to use a rotor R having a fixed pitch. Eliminating the need for a rotor pitch changing mechanism or braking device also leads to a reduction in power generation costs.

【００３６】図１３は、風洞１内に地表風が誘導されな
いようにして、垂直風洞装置Ａを保護する状態を示して
いる。図１３中の矢印Ｋは、地表風の風向きを示す。暴
風のように地表風が強すぎるときに、風洞１内に地表風
を誘導するとローターＲの過回転を招き、装置が破損す
る恐れがある。また、風洞１内に異物が突入する可能性
もある。よって、地表風の風速が強すぎるときは、制御
回路30は旋回制御装置33を制御して、図１３のように偏
向器２の誘導面2bが地表風の下流を向くようにするので
ある。このような状態に制御できるので、強風圧回避機
構は不要となり、ひいては発電コストの低減に繋がる。FIG. 13 shows a state in which the vertical wind tunnel device A is protected by preventing the surface wind from being guided into the wind tunnel 1. The arrow K in FIG. 13 indicates the direction of the surface wind. When the surface wind is too strong, such as a storm, if the surface wind is guided into the wind tunnel 1, the rotor R may be over-rotated, and the device may be damaged. In addition, there is a possibility that foreign matter enters the wind tunnel 1. Therefore, when the wind speed of the surface wind is too high, the control circuit 30 controls the turning control device 33 so that the guide surface 2b of the deflector 2 faces downstream of the surface wind as shown in FIG. Since control can be performed in such a state, a strong wind pressure avoiding mechanism is not required, which leads to a reduction in power generation cost.

【００３７】また、垂直風洞装置ＡはローターＲを風洞
１内に設置するので、ローターＲの発する音が外部に漏
れにくい。また、後流の乱れの問題も生じない。さら
に、仮に風洞１内に異物が突入してローターＲが破損し
ても、風洞１がその破片の飛散を防止するので、安全で
ある。In the vertical wind tunnel device A, since the rotor R is installed in the wind tunnel 1, the sound generated by the rotor R is hardly leaked to the outside. Further, there is no problem of turbulence in the wake. Furthermore, even if a foreign substance enters the wind tunnel 1 and the rotor R is damaged, the wind tunnel 1 prevents the fragments from being scattered, which is safe.

【００３８】以上のように、垂直風洞装置Ａによると、
弱い自然風でも有効利用できるので設置場所の自由度が
上がり、多数の地点での風力発電が可能となる。特にわ
が国のように比較的年間平均風速が低い地勢でも、全国
的に普及できるので、年間の発電量を増やすことが期待
できる。また、石油系火力発電の一部代替として地球温
暖化対策としての効果も期待でき、より安価な電力供給
の可能性を秘めている。 以上、本願発明の一実施形態
を説明した。上記実施形態では、垂直風洞装置Ａの基底
面Ｂを地表面としたが、地表面よりも高い位置を基底面
として垂直風洞装置Ａを構成することもできる。また、
上記実施形態では縦断面が円弧状の外殻部2aの内側面2b
が誘導面となっているので誘導面は円弧状の湾曲面にな
っているが、誘導面は地表風を上方へ偏向させることが
できるような形状であればどのような形状でもよい。例
えば、平面状の傾斜面であってもよい。As described above, according to the vertical wind tunnel device A,
Since it can be used effectively even with weak natural winds, the degree of freedom of the installation location is increased, and wind power can be generated at many points. In particular, even in a terrain where the average annual wind speed is relatively low, such as in Japan, it can be spread nationwide, so it can be expected to increase annual power generation. In addition, it can be expected to be an effective alternative to oil-based thermal power generation as a countermeasure against global warming, and has the potential for cheaper power supply. The embodiment of the present invention has been described above. In the above embodiment, the base surface B of the vertical wind tunnel device A is set to the ground surface. However, the vertical wind tunnel device A may be configured to have a base surface higher than the ground surface. Also,
In the above-described embodiment, the inner surface 2b of the outer shell portion 2a having an arc-shaped vertical section
Is a guiding surface, so that the guiding surface is a curved surface of an arc shape, but the guiding surface may have any shape as long as it can deflect the surface wind upward. For example, a flat inclined surface may be used.

【００３９】[0039]

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。The present invention is embodied in the form described above and has the following effects.

【００４０】（１）風洞内ではローターが常に風に正対
するので、地表風の方位に応じてローターや発電機を旋
回させる必要がない。よって、構造が簡単になる。ま
た、騒音が低減され、後流の乱れを生じさせることもな
い。また、ローターの破損事故が生じても、その破片が
飛散されず安全である。(1) Since the rotor always faces the wind in the wind tunnel, there is no need to turn the rotor or the generator according to the direction of the surface wind. Therefore, the structure is simplified. Further, noise is reduced, and turbulence of the wake is not generated. Further, even if a rotor breakage accident occurs, the fragments are not scattered and are safe.

【００４１】（２）垂直に立設される風洞にくびれ部を
形成すると、くびれ部の部分で風力エネルギーが濃集さ
れ、希薄な密度の地表風の風力エネルギーを有効に利用
して発電することができる。特に強い地表風が吹かない
地域で有効となる。(2) When a constricted portion is formed in a vertically erected wind tunnel, wind energy is concentrated in the constricted portion, and power is generated by effectively utilizing the wind energy of a sparsely-disposed surface wind. Can be. This is particularly effective in areas where strong surface winds do not blow.

【００４２】（３）風洞の上端開口が、くびれ部による
風洞内部の圧力降下以上の大気圧降下が得られる高さに
位置するようにすると、煙突効果によって風洞内を通過
する風量を維持できる。(3) If the upper end opening of the wind tunnel is located at a height where an atmospheric pressure drop equal to or higher than the pressure drop inside the wind tunnel due to the constricted portion can be obtained, the amount of air passing through the wind tunnel can be maintained by the chimney effect.

【００４３】（４）旋回可能な偏向器を用いると、全方
位の地表風の風力エネルギー流を効率よく上方に偏向し
て風力発電に利用できる。(4) By using a deflector that can be turned, the wind energy flow of the omnidirectional surface wind can be efficiently deflected upward and used for wind power generation.

【００４４】（５）偏向器を分割構造とし、または、開
閉窓を設けるようにすると、風洞に誘導する風量を調節
しやすくなる。ひいては、固定ピッチの風車の採用も可
能となる。(5) If the deflector has a divided structure or is provided with an opening / closing window, it is easy to adjust the amount of air guided to the wind tunnel. Eventually, a fixed-pitch windmill can be adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】垂直風洞装置の斜観図である。FIG. 1 is an oblique view of a vertical wind tunnel device.

【図２】垂直風洞装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the vertical wind tunnel device.

【図３】垂直風洞装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the vertical wind tunnel device.

【図４】図２のＬ−Ｌ線矢視断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line LL of FIG. 2;

【図５】図２のＭ−Ｍ線矢視断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line MM of FIG. 2;

【図６】図２のＮ−Ｎ線矢視断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line NN of FIG. 2;

【図７】偏向器の斜観図である。FIG. 7 is an oblique view of the deflector.

【図８】偏向器の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a deflector.

【図９】偏向器の構成部材の斜観図である。FIG. 9 is an oblique view of the components of the deflector.

【図１０】分割面を開いた状態の偏向器の斜観図であ
る。FIG. 10 is an oblique view of the deflector with the division surface opened.

【図１１】分割面を開いた状態の偏向器の平面図であ
る。FIG. 11 is a plan view of the deflector with a split surface opened.

【図１２】垂直風洞装置の制御系統と電力系統とを示す
ブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a control system and a power system of the vertical wind tunnel device.

【図１３】風洞内に地表風が誘導されないようにして垂
直風洞装置を保護する状態の、偏光器の斜観図である。FIG. 13 is an oblique view of the polarizer in a state where the vertical wind tunnel device is protected by preventing surface wind from being induced in the wind tunnel.

【図１４】欧米諸国で実証的に行われている風力発電装
置の正面図である。FIG. 14 is a front view of a wind power generation device that is empirically performed in European and American countries.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ａ 垂直風洞装置 Ｂ 基底面 Ｒ ローター １ 風洞 ｈ 鉄柱 1a パネル壁 1b くびれ部 1c 下端開口 1d 上端開口 ２ 偏向器 ｗ 開閉窓 2a 外殻部 2b 誘導面 21，22，23，24 構成部材 S1，S2，S3 分割面 ３ リングレール ４ 旋回中心軸 30 制御回路 31 風向検出部 32 風速検出部 33 旋回制御装置 34 分割制御装置 35 開閉制御装置 40 電源調整部 41 発電機 42 電圧調整部 43 送電系統 44 受電系統 A Vertical wind tunnel device B Base bottom R Rotor 1 Wind tunnel h Iron column 1a Panel wall 1b Constriction 1c Lower end opening 1d Upper end opening 2 Deflector w Opening window 2a Outer shell 2b Guide surface 21,22,23,24 Component S1, S2 , S3 division surface 3 ring rail 4 turning center axis 30 control circuit 31 wind direction detection unit 32 wind speed detection unit 33 turning control unit 34 division control unit 35 opening and closing control unit 40 power supply adjustment unit 41 generator 42 voltage adjustment unit 43 power transmission system 44 power reception system

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内部に発電用風車を設けるための垂直に
立設された筒状の風洞と、突き当たる地表風を誘導面で
上方に偏向せしめて該風洞の下端開口から該風洞内に誘
導する偏向器とを備えた、風力発電用の垂直風洞装置。1. A vertically extending cylindrical wind tunnel for providing a wind turbine for power generation therein, and a deflecting surface wind colliding with the wind turbine is guided upward into a wind tunnel from a lower end opening of the wind tunnel. A vertical wind tunnel device for wind power generation, comprising a deflector. 【請求項２】 前記風洞の前記発電用風車を設ける位置
にくびれ部が形成された、請求項１記載の風力発電用の
垂直風洞装置。2. The vertical wind tunnel device for wind power generation according to claim 1, wherein a constricted portion is formed in the wind tunnel at a position where the wind turbine for power generation is provided. 【請求項３】 前記風洞の上端開口が、前記くびれ部に
よる風洞内部の圧力降下以上の大気圧降下が得られる高
さに位置する、請求項１又は２記載の風力発電用の垂直
風洞装置。3. The vertical wind tunnel device for wind power generation according to claim 1, wherein an upper end opening of the wind tunnel is located at a height at which an atmospheric pressure drop equal to or higher than a pressure drop inside the wind tunnel due to the constricted portion is obtained. 【請求項４】 前記偏向器が前記風洞の中心軸を旋回中
心として旋回可能に設けられた、請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の風力発電用の垂直風洞装置。4. The vertical wind tunnel device for wind power generation according to claim 1, wherein the deflector is provided so as to be able to turn around a center axis of the wind tunnel as a turning center. 【請求項５】 地表風の風向きを検出する風向検出手段
と、前記偏向器の旋回角度を制御する旋回制御装置とを
備え、 該旋回制御装置は、該風向検出手段によって検出された
風向に応じて該偏向器の旋回角度を制御する、請求項４
記載の風力発電用の垂直風洞装置。5. A wind direction detecting means for detecting a wind direction of the surface wind, and a turning control device for controlling a turning angle of the deflector, wherein the turning control device responds to the wind direction detected by the wind direction detecting means. 5. The turning angle of the deflector is controlled by using the controller.
A vertical wind tunnel device for wind power generation as described. 【請求項６】 前記偏向器が分割面によって複数の構成
部材に分割されており、該分割面の開き角を調整するこ
とにより前記風洞内に誘導する風量を調整するようにし
た、請求項１〜５のいずれか１項に記載の風力発電用の
垂直風洞装置。6. The apparatus according to claim 1, wherein the deflector is divided into a plurality of constituent members by a dividing surface, and an amount of air guided into the wind tunnel is adjusted by adjusting an opening angle of the dividing surface. The vertical wind tunnel device for wind power generation according to any one of claims 5 to 5. 【請求項７】 前記風洞の下端開口近傍 又は／及び 風
洞内の風速を検出する風速検出手段と、前記分割面の開
き角を制御する分割制御装置とを備え、 該分割制御装置は、該風速検出手段によって検出された
風速に応じて該開き角を制御する、請求項６記載の風力
発電用の垂直風洞装置。7. A wind speed detecting means for detecting a wind speed near a lower end opening of the wind tunnel and / or in the wind tunnel, and a split control device for controlling an opening angle of the split surface, wherein the split control device is The vertical wind tunnel device for wind power generation according to claim 6, wherein the opening angle is controlled according to the wind speed detected by the detection means. 【請求項８】 前記偏向器の前記誘導面に開閉窓を設
け、該開閉窓の開口面積を調整することにより前記風洞
内に誘導する風量を調整するようにした、請求項１〜５
のいずれか１項に記載の風力発電用の垂直風洞装置。8. The air flow to be guided into the wind tunnel by providing an opening / closing window on the guide surface of the deflector, and adjusting an opening area of the opening / closing window.
The vertical wind tunnel device for wind power generation according to any one of claims 1 to 4. 【請求項９】 前記風洞の下端開口近傍 又は／及び 風
洞内の風速を検出する風速検出手段と、前記開閉窓の開
口面積を制御する開閉制御装置とを備え、 該開閉制御装置は、該風速検出手段によって検出された
風速に応じて該開口面積を制御する、請求項８記載の風
力発電用の垂直風洞装置。9. An opening / closing control device for controlling a wind speed in the vicinity of a lower end opening of the wind tunnel and / or a wind speed in the wind tunnel, and an opening / closing control device for controlling an opening area of the opening / closing window. 9. The vertical wind tunnel device for wind power generation according to claim 8, wherein the opening area is controlled according to the wind speed detected by the detection means. 【請求項１０】 内部に発電用風車を設けるための垂直
に立設された筒状の風洞内に、地表風のエネルギーを誘
導する風力エネルギー誘導方法であって、 突き当たる地表風を上方に偏向せしめる誘導面を有する
偏向器で、地表風を該風洞の下端開口から該風洞内に誘
導する、風力エネルギー誘導方法。10. A wind energy induction method for inducing surface wind energy into a vertically standing cylindrical wind tunnel for providing a wind turbine for power generation therein, wherein the impinging surface wind is deflected upward. A wind energy guiding method, wherein a surface wind is guided into a wind tunnel from a lower end opening of the wind tunnel by a deflector having a guiding surface. 【請求項１１】 前記風洞の前記発電用風車を設ける位
置にくびれ部を形成し、該くびれ部の位置で、該風洞内
に取り込んだ地表風の風力エネルギーを濃集する、請求
項１０記載の風力エネルギー誘導方法。11. The wind tunnel according to claim 10, wherein a constricted portion is formed at a position where the wind turbine for power generation is provided in the wind tunnel, and wind energy of surface wind taken into the wind tunnel is concentrated at the constricted portion. Wind energy induction method. 【請求項１２】 前記偏向器を前記風洞の中心軸を旋回
中心として旋回可能に設け、 地表風の風向きに応じて該偏向器を旋回させる、請求項
１０又は１１記載の風力エネルギー誘導方法。12. The wind energy guidance method according to claim 10, wherein the deflector is provided so as to be rotatable around a central axis of the wind tunnel as a center of rotation, and the deflector is turned according to a wind direction of a surface wind.
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