JP2003227455A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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- JP2003227455A JP2003227455A JP2002025035A JP2002025035A JP2003227455A JP 2003227455 A JP2003227455 A JP 2003227455A JP 2002025035 A JP2002025035 A JP 2002025035A JP 2002025035 A JP2002025035 A JP 2002025035A JP 2003227455 A JP2003227455 A JP 2003227455A
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- wind power
- power generator
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビルの屋上や家屋のベランダ等に設置が可能
なように、装置を小型化すると共に、風切音による騒音
を低減した風力発電装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 羽根枚数の異なる複数の風車１，２，３
と、該風車１，２，３に直結した複数の発電機４を、間
隔をおいて直線状に設けたことで、発電量を増加させる
とともに、風切音を種々の周波数に分散することによっ
て騒音を低減することを特徴とする風力発電装置として
いる。
なように、装置を小型化すると共に、風切音による騒音
を低減した風力発電装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 羽根枚数の異なる複数の風車１，２，３
と、該風車１，２，３に直結した複数の発電機４を、間
隔をおいて直線状に設けたことで、発電量を増加させる
とともに、風切音を種々の周波数に分散することによっ
て騒音を低減することを特徴とする風力発電装置として
いる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自然風を利用した
風力発電装置に係るもので、特に低騒音の風力発電装置
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年，無尽蔵でクリーンな自然エネルギ
ーを利用して電気が得られる風力発電装置に関心が高ま
ってきており、安定した風力が得られる場所では大型の
風力発電装置が設置されているが、ビルや家屋等には比
較的小型の風力発電装置の設置が望まれている。 【０００３】一方、発電効率を向上させる風力発電装置
として、例えば、特開昭６３−１７９１７８号公報に、
数個の羽根型風車を縦二列に配列し機器の左右にある風
力集合板を４５度に開放して風力により各風車を一斉に
回転させ歯車変換により集合力を作り小型発電機を回転
させて発電を行う風力集合発電機が開示されている。ま
た、特開平１１−６２８１１号公報には、風上側の口径
を大きく風下側の口径を小さくした風洞の中に、複数の
風車と該風車に連結した複数の発電機とを、間隔をおい
て設けて風力を繰返し利用する風車発電装置が開示され
ている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−１７９１７８号公報に示す風力集合発電機は、数
個の羽根型風車を縦二列に配列して風力により各風車を
一斉に回転させ歯車変換により集合力を作り小型発電機
を回転させる構造であるため、動力の伝達効率が悪く大
容量の発電が得られない。また、縦二列に配列された多
数の風車が相互に干渉して騒音が大きくなるという問題
があった。また、特開平１１−６２８１１号公報に示す
風車発電装置は、風洞の中に複数の風車を設置して発電
効率を向上させるというものであるが、装置が複雑で大
掛かりとなるためビルの屋上や家屋のベランダ等に設置
することには適していなかった。さらに、複数の風車を
近接して設置すると羽根の風切音が共鳴して騒音が大き
くなるという問題が生じていた。 【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、ビルの屋上や家屋のベランダ等に設置
が可能なように、装置を小型化すると共に騒音を低減し
た風力発電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】上記課題を解決するため
に、本発明では、羽根枚数の異なる複数の風車と、該風
車に直結した複数の発電機を、間隔をおいて直線状に設
けたことを特徴とする風力発電装置としている。これに
より、小型の風車であっても発電量を増加させることが
できる。また、風車の羽根枚数を異ならせることで、各
羽根からの風切音が干渉し合って相殺されるので騒音を
低減することができる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施形態
の一例を示す側面図である。図１において、ビルの屋上
等の表層面Ｇに所定の間隔を設けて２本の支柱６を立設
して、該支柱６間に導電性の連結杆５が架設されてい
る。該連結杆５には適宜の間隔を設けて発電機４を直結
したＡ風車１、Ｂ風車２，およびＣ風車３が風車用支柱
９により、風向きに対応して回動自在に立設されてい
る。風車の材質は、微風でも回転可能なように合成樹脂
やアルミ材などの軽量材を用いることが望ましい。前記
表層面Ｇには蓄電池７が設置されており、蓄電池７のプ
ラス極と軸５の一端および蓄電池７のマイナス極と連結
杆５の他端には電気を電導するための配線８がなされて
いる。発電機４によって発電された電気は、導電性の連
結杆５を通じて蓄電池７に集められる。また、風車用支
柱９の基部と連結杆５との接続部は絶縁されている。な
お、本実施形態では風車を直線状に３個設置している
が、２個以上の任意個数を設置することも当然可能であ
る。 【０００８】また、隣接する風車相互の羽根枚数を異な
らせており、本実施形態ではＡ風車１の羽根枚数は３
枚、Ｂ風車２の羽根枚数は４枚、Ｃ風車３の羽根枚数は
５枚としている。なお、隣接する風車相互の羽根枚数が
異なるように設置することにより、風切音が相殺される
ので、例えば、Ａ風車１の羽根枚数を４枚、Ｂ風車２の
羽根枚数を５枚、Ｃ風車３の羽根枚数を３枚というよう
に適宜変更することも可能である。さらに、風Ｗの上流
側から下流側に向けて羽根の直径を順次大きくするか、
あるいは小さくすることも可能である。 【０００９】図２は本発明の実施形態における音圧を計
測したもので、（ａ）は風力発電装置の模式図、（ｂ）
は音圧と時間的変化を示した図である。図２（ａ）にお
いて、風Ｗの上流側より、３枚羽根の風車、４枚羽根の
風車、５枚羽根の風車の３個を直線状に設置した。この
ように、各風車の羽根枚数を変えると、各風車の回転数
×羽根枚数で決まる騒音周波数が異なるために，ある１
つの純音で風切音が発生せず、風切音は種々の周波数に
分散され、各風車の羽根からの風切音が干渉しあって相
殺されるので、音圧の振幅が小さくなり騒音が減少す
る。なお、風車のソリデティ比（羽根の回転面積に対す
る羽根の面積の比率）は、風車毎に同一でも異なってい
てもよい。図２（ｂ）において、縦軸は音圧（Ｐａ）、
横軸は時間（Ｓｅｃ）、図中の曲線は音圧の時間的変化
を示している。図２（ｂ）に示すように、音圧の振幅が
小さいところは騒音が小さくなる。 【００１０】図３は比較例として、羽根枚数を同数とし
た場合におけるの音圧を計測したもので、（ａ）は風力
発電装置の模式図、（ｂ）は音圧と時間的変化を示した
図である。図３（ａ）において、風車の羽根枚数は、３
個の風車とも４枚とした。このように、３個の風車の羽
根枚数が同一で、かつ同一方位角度に羽根が取り付けら
れている場合では、各羽根から発生する風切音が同位相
となるため、振幅が等しい音圧が連続して発生する。図
３（ｂ）において、縦軸は音圧（Ｐａ）、横軸は時間
（Ｓｅｃ）、図中の曲線は音圧の時間的変化を示してい
る。図３（ｂ）に示すように、音圧の振幅が一定して発
生しているため騒音も一定して発生している。 【００１１】騒音は、音圧の二乗平均を求めることによ
って評価できる。したがって、図２に示す本発明におけ
る実施例と、図３における比較例の騒音値Ｐ＝∫ＴＰ
（ｔ）２ｄｔ／Ｔ ただし、Ｔ＝周期を比較すると明ら
かなように、図２における実施例の方が、図３における
比較例より音圧の二乗平均は小さくなり、騒音が低減さ
れていることが分かる。 【００１２】 【発明の効果】本発明による風力発電装置は上記のよう
に構成されているので、以下に示すような効果を奏す
る。複数の風車を風向きに対して直線状に設置している
ので、風力を有効利用することができ、小型風車であっ
ても、発電量を増加させることができる。隣接する風車
相互間の羽根枚数を異ならせているので、風車の回転に
より発生する風切り音を小さくできる。これにより、回
転数×羽根枚数にて求まる風切音の周波数が風車毎に異
なって、ある１つの純音で風切音が発生せず、風切音は
種々の周波数に分散されるので騒音低減される。
風力発電装置に係るもので、特に低騒音の風力発電装置
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年，無尽蔵でクリーンな自然エネルギ
ーを利用して電気が得られる風力発電装置に関心が高ま
ってきており、安定した風力が得られる場所では大型の
風力発電装置が設置されているが、ビルや家屋等には比
較的小型の風力発電装置の設置が望まれている。 【０００３】一方、発電効率を向上させる風力発電装置
として、例えば、特開昭６３−１７９１７８号公報に、
数個の羽根型風車を縦二列に配列し機器の左右にある風
力集合板を４５度に開放して風力により各風車を一斉に
回転させ歯車変換により集合力を作り小型発電機を回転
させて発電を行う風力集合発電機が開示されている。ま
た、特開平１１−６２８１１号公報には、風上側の口径
を大きく風下側の口径を小さくした風洞の中に、複数の
風車と該風車に連結した複数の発電機とを、間隔をおい
て設けて風力を繰返し利用する風車発電装置が開示され
ている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−１７９１７８号公報に示す風力集合発電機は、数
個の羽根型風車を縦二列に配列して風力により各風車を
一斉に回転させ歯車変換により集合力を作り小型発電機
を回転させる構造であるため、動力の伝達効率が悪く大
容量の発電が得られない。また、縦二列に配列された多
数の風車が相互に干渉して騒音が大きくなるという問題
があった。また、特開平１１−６２８１１号公報に示す
風車発電装置は、風洞の中に複数の風車を設置して発電
効率を向上させるというものであるが、装置が複雑で大
掛かりとなるためビルの屋上や家屋のベランダ等に設置
することには適していなかった。さらに、複数の風車を
近接して設置すると羽根の風切音が共鳴して騒音が大き
くなるという問題が生じていた。 【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、ビルの屋上や家屋のベランダ等に設置
が可能なように、装置を小型化すると共に騒音を低減し
た風力発電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】上記課題を解決するため
に、本発明では、羽根枚数の異なる複数の風車と、該風
車に直結した複数の発電機を、間隔をおいて直線状に設
けたことを特徴とする風力発電装置としている。これに
より、小型の風車であっても発電量を増加させることが
できる。また、風車の羽根枚数を異ならせることで、各
羽根からの風切音が干渉し合って相殺されるので騒音を
低減することができる。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施形態
の一例を示す側面図である。図１において、ビルの屋上
等の表層面Ｇに所定の間隔を設けて２本の支柱６を立設
して、該支柱６間に導電性の連結杆５が架設されてい
る。該連結杆５には適宜の間隔を設けて発電機４を直結
したＡ風車１、Ｂ風車２，およびＣ風車３が風車用支柱
９により、風向きに対応して回動自在に立設されてい
る。風車の材質は、微風でも回転可能なように合成樹脂
やアルミ材などの軽量材を用いることが望ましい。前記
表層面Ｇには蓄電池７が設置されており、蓄電池７のプ
ラス極と軸５の一端および蓄電池７のマイナス極と連結
杆５の他端には電気を電導するための配線８がなされて
いる。発電機４によって発電された電気は、導電性の連
結杆５を通じて蓄電池７に集められる。また、風車用支
柱９の基部と連結杆５との接続部は絶縁されている。な
お、本実施形態では風車を直線状に３個設置している
が、２個以上の任意個数を設置することも当然可能であ
る。 【０００８】また、隣接する風車相互の羽根枚数を異な
らせており、本実施形態ではＡ風車１の羽根枚数は３
枚、Ｂ風車２の羽根枚数は４枚、Ｃ風車３の羽根枚数は
５枚としている。なお、隣接する風車相互の羽根枚数が
異なるように設置することにより、風切音が相殺される
ので、例えば、Ａ風車１の羽根枚数を４枚、Ｂ風車２の
羽根枚数を５枚、Ｃ風車３の羽根枚数を３枚というよう
に適宜変更することも可能である。さらに、風Ｗの上流
側から下流側に向けて羽根の直径を順次大きくするか、
あるいは小さくすることも可能である。 【０００９】図２は本発明の実施形態における音圧を計
測したもので、（ａ）は風力発電装置の模式図、（ｂ）
は音圧と時間的変化を示した図である。図２（ａ）にお
いて、風Ｗの上流側より、３枚羽根の風車、４枚羽根の
風車、５枚羽根の風車の３個を直線状に設置した。この
ように、各風車の羽根枚数を変えると、各風車の回転数
×羽根枚数で決まる騒音周波数が異なるために，ある１
つの純音で風切音が発生せず、風切音は種々の周波数に
分散され、各風車の羽根からの風切音が干渉しあって相
殺されるので、音圧の振幅が小さくなり騒音が減少す
る。なお、風車のソリデティ比（羽根の回転面積に対す
る羽根の面積の比率）は、風車毎に同一でも異なってい
てもよい。図２（ｂ）において、縦軸は音圧（Ｐａ）、
横軸は時間（Ｓｅｃ）、図中の曲線は音圧の時間的変化
を示している。図２（ｂ）に示すように、音圧の振幅が
小さいところは騒音が小さくなる。 【００１０】図３は比較例として、羽根枚数を同数とし
た場合におけるの音圧を計測したもので、（ａ）は風力
発電装置の模式図、（ｂ）は音圧と時間的変化を示した
図である。図３（ａ）において、風車の羽根枚数は、３
個の風車とも４枚とした。このように、３個の風車の羽
根枚数が同一で、かつ同一方位角度に羽根が取り付けら
れている場合では、各羽根から発生する風切音が同位相
となるため、振幅が等しい音圧が連続して発生する。図
３（ｂ）において、縦軸は音圧（Ｐａ）、横軸は時間
（Ｓｅｃ）、図中の曲線は音圧の時間的変化を示してい
る。図３（ｂ）に示すように、音圧の振幅が一定して発
生しているため騒音も一定して発生している。 【００１１】騒音は、音圧の二乗平均を求めることによ
って評価できる。したがって、図２に示す本発明におけ
る実施例と、図３における比較例の騒音値Ｐ＝∫ＴＰ
（ｔ）２ｄｔ／Ｔ ただし、Ｔ＝周期を比較すると明ら
かなように、図２における実施例の方が、図３における
比較例より音圧の二乗平均は小さくなり、騒音が低減さ
れていることが分かる。 【００１２】 【発明の効果】本発明による風力発電装置は上記のよう
に構成されているので、以下に示すような効果を奏す
る。複数の風車を風向きに対して直線状に設置している
ので、風力を有効利用することができ、小型風車であっ
ても、発電量を増加させることができる。隣接する風車
相互間の羽根枚数を異ならせているので、風車の回転に
より発生する風切り音を小さくできる。これにより、回
転数×羽根枚数にて求まる風切音の周波数が風車毎に異
なって、ある１つの純音で風切音が発生せず、風切音は
種々の周波数に分散されるので騒音低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態における音圧を計測したもの
で、（ａ）は風力発電装置の模式図、（ｂ）は音圧と時
間的変化を示した図である。 【図３】比較例として、羽根枚数を同数とした場合にお
ける音圧を計測したもので、（ａ）は風力発電装置の模
式図、（ｂ）は音圧と時間的変化を示した図である。 【符号の説明】 １、２，３ 風車 ４ 発電機 ５ 連結杆 ６ 支柱 ７ 蓄電池 ８ 配線 ９ 風車用支柱 １０ 絶縁 Ｇ 表層面 Ｗ 風
で、（ａ）は風力発電装置の模式図、（ｂ）は音圧と時
間的変化を示した図である。 【図３】比較例として、羽根枚数を同数とした場合にお
ける音圧を計測したもので、（ａ）は風力発電装置の模
式図、（ｂ）は音圧と時間的変化を示した図である。 【符号の説明】 １、２，３ 風車 ４ 発電機 ５ 連結杆 ６ 支柱 ７ 蓄電池 ８ 配線 ９ 風車用支柱 １０ 絶縁 Ｇ 表層面 Ｗ 風
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 羽根枚数の異なる複数の風車と、該風車
に直結した複数の発電機を、間隔をおいて直線状に設け
たことを特徴とする風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025035A JP2003227455A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025035A JP2003227455A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003227455A true JP2003227455A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27747317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002025035A Pending JP2003227455A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003227455A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126863A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Chan-Jae Lee | Wind power generator |
| JP2009522482A (ja) * | 2005-12-29 | 2009-06-11 | ハーマン、ゲオルク | 風から再生エネルギーおよび再生可能エネルギーを発生させるための装置およびシステム |
-
2002
- 2002-02-01 JP JP2002025035A patent/JP2003227455A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126863A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Chan-Jae Lee | Wind power generator |
| KR100773115B1 (ko) * | 2005-05-27 | 2007-11-02 | 최홍규 | 풍력 발전기 |
| JP2009522482A (ja) * | 2005-12-29 | 2009-06-11 | ハーマン、ゲオルク | 風から再生エネルギーおよび再生可能エネルギーを発生させるための装置およびシステム |
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