TW201432142A - 風力發電裝置 - Google Patents

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Tadao Tanabe
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Abstract

本發明課題為提供一種透過延伸在垂直方向的風洞筒以充分的風速對風車送風就能夠獲得充分之發電量的風力發電裝置。其解決手段的風力發電裝置(10)，具備：下端閉塞，上端設有風之吹出口(32)，於周圍壁全區域朝縱橫方向設有複數開口的筒狀風洞筒(30)；藉由從該風洞筒(30)之外側受風就會形成為開口打開狀態，從風洞筒(30)之內側受風就會形成為開口關閉狀態的複數開閉窗(52)；於風洞筒(30)上側面臨吹出口(32)配置的風車(60)；及利用風車(60)的旋轉就會發電的發電機。

Description

風力發電裝置
本發明是關於風力發電裝置。
風力發電裝置，已知有利用延伸在垂直方向之筒狀風洞的風力發電裝置(例如參閱專利文獻1)。專利文獻1所記載的風力發電裝置，於上述風洞的周圍壁，設有：只容許風從外部往風洞內流通的風之取入口；及將取入在風洞內的風往下方引導的導件，構成為利用從風洞下端吹出口吹出的風使風車(渦輪)旋轉並利用該風車的旋轉使發電機驅動。
〔先行技術獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]國際公開WO2008/075676
然而，本申請之發明者等經實施了上述風力 發電裝置的效果確認實驗之後，確認該風力發電裝置無法獲得充分的發電量。其原因應該在於當從風洞的上側欲往較高壓之風洞的下側送風時，並無法以充分的風速將風送至風車等。
本發明是有鑑於上述情況而為的發明，其課題在於提供一種透過延伸在垂直方向的風洞筒以充分的風速對風車送風就能夠獲得充分之發電量的風力發電裝置。
為了解決上述課題，本發明相關的風力發電裝置，具備：於周圍壁全區域朝縱橫方向設有複數的風之取入口，下端為閉塞，於上端設有風之吹出口的筒狀風洞筒；藉由從上述風洞筒之外側受風就會使上述取入口形成為打開狀態，當從上述風洞筒之內側受風就會使上述取入口形成為關閉狀態的複數開閉窗；配置在上述風洞筒的上側利用從上述吹出口吹出的風就會旋轉的風車；及利用上述風車的旋轉就會發電的發電機。
此外，本發明相關的風力發電裝置，具備：於周圍壁全區域從下部至上部朝縱橫方向設有複數的風之取入口，下端為閉塞，於頂上部設有風之吹出口的筒狀風洞筒；藉由從上述風洞筒之外側受風就會繞著水平軸轉動以上側倒向上述風洞筒內側的姿勢使上述取入口形成為打開狀態，當從上述風洞筒之內側受風就會使上述取入口形成為關閉狀態的複數開閉窗；橫向排列配置在上述吹出口 的上方利用從上述吹出口吹出的風就會繞著水平軸旋轉的一對風車；及利用上述一對風車的旋轉就會發電的發電機，構成為上述一對風車的上方開放成可使從上述吹出口吹出的風往上方竄升。
上述風力發電裝置，也可構成為於上述一對風車的上方具備有遮雨篷，該遮雨篷設置成可使從上述吹出口吹出的風朝斜上方竄升。
另外，本發明相關的風力發電裝置，具備：於周圍壁全區域朝縱橫方向設有複數的風之取入口，下端為閉塞，於上端設有風之吹出口的筒狀風洞筒；藉由從上述風洞筒之外側受風就會繞著水平軸轉動以上側倒向上述風洞筒內側的姿勢使上述取入口形成為打開狀態，當從上述風洞筒之內側受風就會使上述取入口形成為關閉狀態的複數開閉窗；配置在上述風洞筒的上側利用從上述吹出口吹出的風就會旋轉的風車；及利用上述風車的旋轉就會發電的發電機，此外，具備：於上述開閉窗之內面的下方附近配置成水平，將上述開閉窗支撐成可旋轉的轉動軸；比上述轉動軸還配置在上述風洞筒之內側並且上側，將上述開閉窗之從閉位置的轉動停止在開位置的轉動限制構件；及於上述開閉窗之外面下部，安裝成下端比上述開閉窗下端還位於下側，藉由下部抵接在上述取入口下端使上述開閉窗之從上述開位置的轉動停止在上述閉位置，並且利用本身重量使上述開閉窗從上述開位置往上述閉位置轉動的錘。
於上述風力發電裝置中，也可構成為在上述風車的葉片設有通風孔。此外，上述風力發電裝置，也可具備有設置在上述風洞筒周圍，對上述複數取入口進行導風的導風部。
根據本發明時，就可提供一種透過延伸在垂直方向的風洞筒以充分的風速對風車送風就能夠獲得充分之發電量的風力發電裝置。
1‧‧‧模型
2‧‧‧電風扇
10‧‧‧風力發電裝置
20‧‧‧塔體
30‧‧‧風洞筒
32‧‧‧吹出口
34‧‧‧開口
40‧‧‧導風部
42‧‧‧導風口
46‧‧‧區隔板
50‧‧‧風取入部
52‧‧‧開閉窗
54‧‧‧支軸
55‧‧‧軸承
56‧‧‧錘
58‧‧‧軸
59‧‧‧托座
60‧‧‧風車
62‧‧‧葉片
64‧‧‧開口
70‧‧‧發電機
80‧‧‧發電機室
82‧‧‧屋頂
82A‧‧‧開口
84‧‧‧周圍壁
100‧‧‧風力發電裝置
110‧‧‧遮雨篷
110A‧‧‧斜面
第1圖為表示一實施形態相關之風力發電裝置10的縱剖圖(第2圖之1-1剖面圖)。
第2圖為第1圖之2-2剖面圖(縱剖圖)。
第3圖為第1圖之3-3剖面圖(橫剖圖)。
第4圖為表示風取入部的放大立面圖。
第5圖為第4圖之5-5剖面圖(縱剖圖)。
第6圖為第4圖之6-6剖面圖(橫剖圖)。
第7圖為表示一對風車的放大縱剖圖。
第8圖為第7圖之8-8剖面圖。
第9圖為表示本實施形態相關之風力發電裝置作用的立面剖面圖。
第10圖為表示本實施形態相關之風力發電裝置作用 的立面剖面圖。
第11圖為表示模型實驗狀態圖。
第12圖為模式實驗之測定結果彙整表。
第13圖為測點C之測定結果彙整圖。
第14圖為測點A~C之平均值及測點間的風速增減率彙整表。
第15圖為表示其他實施形態相關之風力發電裝置的上部縱剖圖。
〔發明之實施形態〕
以下，一邊參閱圖面一邊對本發明之一實施形態進行說明。第1圖為表示一實施形態相關之風力發電裝置10的剖面圖(第2圖之1-1剖面圖)，第2圖為第1圖之2-2剖面圖(縱剖圖)。如第1圖及第2圖所示，風力發電裝置10，具備：從地面往垂直上方延伸的塔體20；及設置在塔體20之頂上部的一對風車60及一對發電機70。
塔體20，具備：四角形狀的風洞筒30；設置在風洞筒30周圍的導風部40；及分別設置在風洞筒30的四面且排列在垂直方向的風取入部50。塔體20的全高為60m程度。於風洞筒30的頂上部設有吹出口32，此外，一對風車60面臨該吹出口32配置，構成為從風取入部50取入在風洞筒30內的風會從吹出口32朝一對風車 60吹出。另外，塔體20的頂上部，是開放成可使從吹出口32吹出的風往上方竄升。
導風部40，其為框架和面板所組合構成之複數樓層的構造體，於該導風部40的各樓層，形成有對風洞部30進行導風的導風口42。此外，各風取入部50，以面臨各樓層之導風口42的狀態配置在風洞筒30的周圍壁面。各風取入部50，都是可開閉的構成，構成為利用從導風部42導入(集中)在風洞筒30之周圍壁面的風形成為打開狀態，但已經取入在風洞筒30內的風並不會使其打開。於此，風取入部50，是從1樓配置至頂樓(7樓)，即從風洞筒30之下部配置至上部。
第3圖為第1圖之3-3剖面圖(橫剖圖)。如第3圖所示，塔體20，其構成為剖面四角形狀的風洞筒30配置在剖面八角形狀之導風部40的中央部。導風部40，具備朝周圍方向區隔各樓層的區隔板46。該區隔板46，其為配置在風洞筒30對角線之延長線上的四角形狀面板，其內圍側的縱邊接合在風洞筒30的角部。
即，左右一對區隔板46所區隔的空間就是導風口42。該導風口42，其構成為從外圍側朝內圍面逐漸減少橫向的寬度，對風取入部50進行導風(聚風)。
第4圖為風取入部50的放大立面圖。如第3圖及第4圖所示，風取入部50，具備4行4列之四角形狀的開閉窗52。該開閉窗52打開就可使風流入風洞筒30內，關閉該開閉窗52就可阻止風流入風洞筒30內及流出 風洞筒30外。
第5圖為第4圖之5-5剖面圖(縱剖圖)，第6圖為第4圖之6-6剖面圖(橫剖圖)。如第5圖及第6圖所示，於風洞筒30的壁面，形成有4行4列之四角形狀的開口34在各個導風口42，於各開口34配置有開閉窗52。
於風洞筒30的內壁面，針對各導風口42安裝有形成水平並且彼此平行之4支的支軸54。各支軸54配置成與各行的4個開口34重疊。此外，各支軸54，安裝有配置在開口34的下方附近，靠近開閉窗52之背面下方的軸承55，於軸承55插通有支軸54。如此一來，開閉窗52就會透過軸承55及支軸54支撐在風洞筒30的周圍壁且支撐成可繞著水平軸轉動。
此外，於開閉窗52的下部安裝有錘56。錘56的下端配置在比開閉窗52之下端還下側的位置，當開閉窗52因錘56的重量或背面受到風力而往關閉方向轉動時，錘56的下部會抵接於開口34的下緣。如此一來，就可使開閉窗52維持成直立姿勢。
此外，於風洞筒30的內壁面，針對各導風口42安裝有形成水平並且彼此平行之4支的軸58。各軸58配置成與各行的4個開口34重疊，其兩端透過托座59支撐在風洞筒30的內壁面。此外，各軸58，配置在開口34之高度方向中央並且比支軸54還配置在風洞筒30的內側。
就風取入部50而言，當開閉窗52沒有受到來自於導風口42的風時，錘56重量所造成之往關閉方向的力會使開閉窗52維持成關閉狀態。此外，當開閉窗52從風洞筒30之內側受風在背面時，風力會使開閉窗52維持成關閉狀態。另一方面，當開閉窗52從導風口42側受風時，風力會使開閉窗52成為打開狀態。於打開狀態下，開閉窗52的背面會抵接於軸58，使開閉窗52維持成上側倒向風洞筒30內側的姿勢。
第7圖為表示一對風車60的放大縱剖圖，第8圖為第7圖之8-8剖面圖。如第7圖及第8圖所示，一對風車60，以左右排列配置在風洞筒30的吹出口32上。該一對風車60的旋轉軸配置成相同高度，一對風車60之旋轉軸間的中心配置成與風動筒30的軸心一致。
風車60，具備有從旋轉軸往外徑方向延伸的複數葉片62。該葉片62的前端形成為往旋轉方向的反側彎折。此外，於葉片62的基端側，形成有從寬度方向(與旋轉軸平行的方向)之一端側擴張至另一端側的開口64。再加上，一對風車60之旋轉軸間的距離，設定成彼此不會旋轉半徑重疊。即，於一對風車60的旋轉軸間，在一方風車60之葉片62的前端和另一方風車60之葉片62的前端之間形成有能夠通風的空間。
此外，各風車60的旋轉軸連結於各發電機70，利用風車60的旋轉力驅動發電機70發電。該發電機70設置在具備有屋頂82及周圍壁84的發電機室80。於 屋頂82設有開口82A，該開口82A成為竄升在一對風車60之間的風之流通道。
第9圖及第10圖為表示本實施形態相關之風力發電裝置10作用的立面剖面圖。如第9圖所示，當風從某一方向朝風力發電裝置10吹時，風會從開口在迎風側的導風口42導入至風取入部50，該風取入部50的開閉窗52會因為風力作用而打開，風就會納入在風洞筒30內。此時，其他3面之風取入部50的開閉窗52，其背面雖然受到風力，但基於錘56抵接在開口34下緣的狀態因此開閉窗52就會維持成直立姿勢即關閉狀態。
於此，如第10圖所示，由於風洞筒30的下端為封閉，上端的吹出口32為開口，因此從1樓至頂樓之風取入部50納入在風洞筒30內的風就會聚集上升從吹出口32吹出。接著，從吹出口32吹出的風會通過一對風車60之葉片62的前端彼此之間或通過葉片62之基端部側的開口64(參閱第7圖及第8圖)從塔體20的頂上部往上方竄升。此時，風車60，其葉片62會因受風而旋轉，該旋轉力會驅動發電機70(參閱第2圖及第8圖)發電。
第11圖為表示模型實驗的狀態圖。如第11圖所示，製作風力發電裝置10之1/20比例的模型1(例如高度3m程度)，以電風扇2對該模型1送風，在指定的測點A~C進行了風速測定。電風扇2的直徑為ψ 0.45m，在距離模型1外圍有1.6m的位置上下重疊設置2 台電風扇2。下段電風扇2之旋轉軸的高度為1.13m，上段電風扇2之旋轉軸的高度為1.88m。測點A設定在導風口42的入口，測點B設定在風洞筒30的入口(外壁近旁)，測點C設定在風洞筒30的吹出口32。
此外，風力發電裝置10的測定狀態，於7F之測定時乃關閉1~6F的開閉窗52(參閱第4圖等)，打開7樓的開閉窗52，於6F之測定時乃關閉1~5F的開閉窗52，打開6F、7F的開閉窗52，於5F之測定時乃關閉1~4F的開閉窗52，打開5F~7F樓的開閉窗52，即，測定狀態為關閉測定樓層還下層樓的開閉窗52，打開測定樓層以上的開閉窗52。另，於1樓之測定時測定狀態為打開全部樓層的開閉窗52。
第12圖為該實驗之測定結果的彙整表。此外，第13圖為測點C之測定結果彙整圖。如該表及該圖所示，確認的結果如下述：隨著測定樓層逐漸為下樓層，即，隨著開閉窗52的打開範圍逐漸往下樓層擴大，納入在風洞筒30內的風量增加，則風洞筒30之吹出口32的風速就會加大。
第14圖為測點A~C之平均值及測點間的風速增減率彙整表。如該表所示，風速隨著從導風口42的入口(測點A)往風洞筒30的入口(測點B)逐漸減成42.44%。但是吹出口32(測點C)的風速卻增加成風洞筒30之入口風速的1.339倍。由此得知：風納入至風洞筒30內時的風速會減少，但從複數樓層之風取入部50納入 在風洞筒30內的風經聚集後上升至吹出口32則風速就會增加。另外，得知：吹出口32之風速平均值雖然為導風口42之入口風速平均值的56.84%，但例如於1F~7F之開閉窗52為打開的狀態下就會成為89.47%，只要開閉窗52為打開的樓層數較多，就能夠使吹出口32的風速達到足夠的水準。
如以上說明所示，本實施形態相關的風力發電裝置10，具備：下端為閉塞，於上端設有風之吹出口32，於周圍壁全區域從下部至上部朝縱橫方向設有複數開口34的筒狀風洞筒30；藉由從風洞筒30之外側受風就會繞著水平軸轉動以上側倒向風洞筒30內側的姿勢使開口34形成為打開狀態，當從風洞筒30之內側受風就會使開口34形成為關閉狀態的複數開閉窗52；橫向排列配置在吹出口32的上方利用從吹出口32吹出的風就會繞著水平軸旋轉的一對風車60；及利用該一對風車60的旋轉就會發電的發電機70，構成為一對風車的上方開放成可使從吹出口32吹出的風往上方竄升(參閱第1圖等)。
表面(外面)受到來自於風洞筒30外側某方向之風力的開閉窗52，其會繞著水平軸轉動以上側倒向風洞筒30內側的姿勢形成為開口34打開狀態，但背面(內面)受到來自於風洞筒30內之風力的其他開閉窗52就會成為開口34關閉狀態。即，風洞筒30，只有受到來自於外部之風力的面(迎風側的面)之開口34會打開，其他的面都會關閉，再加上下端為閉塞，開閉窗52為上 側倒向風洞筒30內側的姿勢，因此納入在風洞筒30內的風就會上升從上端的吹出口32吹出。接著，配置成橫向排列在吹出口32上的一對風車60會因為從吹出口32吹出往上方竄升的風而形成為旋轉，該風車60的旋轉就會使發電機70發電。
於此，就風洞筒30之下端和上端的吹出口32而言，由於吹出口32的氣壓較低，因此納入在風洞筒30內的風就會受到因上下之氣壓差而產生的浮力。接著，由於塔體20的頂上部為開放，因此納入在風洞筒30內的風就會從吹出口32吹出接著從塔體20的頂上部往上方竄升。再加上，風被納入聚集在風洞筒30之下部至上部的廣範圍。如此一來，就能夠抑制風在風洞筒30內滯留或減速，能夠抑制吹出口32之風速降低。因此，就能夠有效率靈活利用風力發電。
此外，於風洞筒30全區域設有開口34，構成為只有受風區域(迎風側的區域)的開口34由開閉窗52形成為打開，不受風區域的開口34由開閉窗52形成為關閉，因此就能夠不拘風向靈活利用風力發電。
另外，本實施形態相關的風力發電裝置10，其構成為於風車60的葉片62設有成為通風口的開口64，從風洞筒30之吹出口32吹出的風會通過開口65竄升。如此一來，就能夠抑制風滯留在風車60的位置，能夠更加有效抑制吹出口32之風速降低。
此外，本實施形態相關的風力發電裝置10， 其構成為於風洞筒30的周圍具備有對成為風之取入口的開口34進行導風的導風部40。基於此，就能夠聚集風納入在風洞筒30內，能夠有效率靈活利用風力發電。
另外，本實施形態相關的風力發電裝置10中，開閉窗52以可繞著水平配置之支軸54轉動的狀態配置在開口34。此外，成為第一轉動限制構件的軸58以面臨開閉窗52背面的狀態配置在風洞筒30內，使開閉窗52從閉位置往開位置的轉動停止在開位置，成為第二轉動限制構件的錘56配置在開閉窗52表面下部，使開閉窗52從開位置往閉位置的轉動停止閉位置。如此一來，就能夠使從風洞筒30之外側受風而從閉位置開始轉動的開閉窗52停止在開位置，並能夠使從風洞筒30之內側受風的開閉窗52停止在閉位置。
再加上，上述錘56其本身重量會使開閉窗52從開位置往閉位置轉動，因此就會使已經不受到來自於風洞筒30外側之風力的開閉窗52自動往閉位置轉動。此外，能夠使沒有受到來自於風洞筒30外側之風力的開閉窗52先停止在閉位置。
第15圖為表示其他實施形態相關的風力發電裝置100上部縱剖圖。如第15圖所示，風力發電裝置100，於一對風車60上方設有遮雨篷110。該遮雨篷110，其安裝在塔體20的上部，配置成面臨著屋頂82的開口82A，藉此防止雨從開口82A降落至風洞筒30內。於此，遮雨篷110，其從風車60軸方向看之剖面形狀為 倒三角形狀的構件，其兩側的斜面110A為彎曲，可使竄升至開口82A的風往斜上方竄升。
以上，針對用以實施本發明之形態進行了說明，但上述實施形態只是為了讓業者容易理解本發明而實施的形態，並不能解釋為用以限定本發明的實施形態。只要不脫離本發明的主旨範圍是可加以變更、改良，並且本發明還包括該變更、改良的等價物。例如：上述實施形態中，風洞筒30為剖面四角形狀，導風部40為剖面八角形狀，但該等的形狀可加以適當變更。此外，風洞筒30之周圍壁的開口34或開閉窗52的配置等也可加以適當變更。
32‧‧‧吹出口
42‧‧‧導風口
50‧‧‧風取入部
60‧‧‧風車
62‧‧‧葉片

Claims (6)

  1. 一種風力發電裝置，其特徵為，具備：於周圍壁全區域朝縱橫方向設有複數的風之取入口，下端為閉塞，於上端設有風之吹出口的筒狀風洞筒；藉由從上述風洞筒之外側受風就會使上述取入口形成為打開狀態，當從上述風洞筒之內側受風就會使上述取入口形成為關閉狀態的複數開閉窗；配置在上述風洞筒的上側利用從上述吹出口吹出的風就會旋轉的風車；及利用上述風車的旋轉就會發電的發電機。
  2. 一種風力發電裝置，其特徵為，具備：於周圍壁全區域從下部至上部朝縱橫方向設有複數的風之取入口，下端為閉塞，於頂上部設有風之吹出口的筒狀風洞筒；藉由從上述風洞筒之外側受風就會繞著水平軸轉動以上側倒向上述風洞筒內側的姿勢使上述取入口形成為打開狀態，當從上述風洞筒之內側受風就會使上述取入口形成為關閉狀態的複數開閉窗；橫向排列配置在上述吹出口的上方利用從上述吹出口吹出的風就會繞著水平軸旋轉的一對風車；及利用上述一對風車的旋轉就會發電的發電機，構成為上述一對風車的上方開放成可使從上述吹出口吹出的風往上方竄升。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的風力發電裝置， 其中，於上述一對風車的上方具備有遮雨篷，該遮雨篷設置成可使從上述吹出口吹出的風往斜上方竄升。
  4. 一種風力發電裝置，其特徵為，具備：於周圍壁全區域朝縱橫方向設有複數的風之取入口，下端為閉塞，於上端設有風之吹出口的筒狀風洞筒；藉由從上述風洞筒之外側受風就會繞著水平軸轉動以上側倒向上述風洞筒內側的姿勢使上述取入口形成為打開狀態，當從上述風洞筒之內側受風就會使上述取入口形成為關閉狀態的複數開閉窗；配置在上述風洞筒的上側利用從上述吹出口吹出的風就會旋轉的風車；及利用上述風車的旋轉就會發電的發電機，此外，具備：於上述開閉窗之內面的下方附近配置成水平，將上述開閉窗支撐成可旋轉的轉動軸；比上述轉動軸還配置在上述風洞筒之內側並且上側，將上述開閉窗之從閉位置的轉動停止在開位置的轉動限制構件；及於上述開閉窗之外面下部，安裝成下端比上述開閉窗下端還位於下側，藉由下部抵接在上述取入口下端使上述開閉窗之從上述開位置的轉動停止在上述閉位置，並且利用本身重量使上述開閉窗從上述開位置往上述閉位置轉動的錘。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項任一項所記載的 風力發電裝置，其中，於上述風車的葉片設有通風口。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所記載的風力發電裝置，其中，具備有設置在上述風洞筒的周圍，對上述複數取入口進行導風的導風部。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101526482B1 (ko) * 2013-12-09 2015-06-10 이경훈 풍력 발전 장치
WO2019082329A1 (ja) * 2017-10-26 2019-05-02 株式会社サン設計事務所 風力発電装置
CA2997766C (en) * 2018-03-08 2019-10-08 Branko Mizerit Vortex acceleration wind energy tower

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4084918A (en) * 1974-08-06 1978-04-18 Turbomachines, Inc. Wind motor rotor having substantially constant pressure and relative velocity for airflow therethrough
US4319141A (en) * 1980-06-30 1982-03-09 Schmugge Frederick K Turbine configurations using wind and solar power
CN85203940U (zh) * 1985-09-15 1987-04-22 吴闻 风力机用旋风塔
JPH0579448A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風 車
JP2003097411A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Tatsuya Iwahashi 車両用風力発電装置
JP2005054641A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Ohbayashi Corp 風力発電設備
JP2005307894A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Kohken Co Ltd 波力発電装置及び波力発電式ブイ
JP2007051627A (ja) * 2005-08-16 2007-03-01 Hitoshi Okumura ４枚制御板付左右回転垂直軸風車
WO2008075422A1 (ja) 2006-12-20 2008-06-26 Hashimoto, Yoshimasa 風力発電装置
JP3146566U (ja) * 2008-09-10 2008-11-20 東▲ぐぁん▼市明家電子工業有限公司 自然エネルギーを取り込む照明装置
JP2012107612A (ja) * 2010-10-22 2012-06-07 Kitami Institute Of Technology 風洞体、垂直軸型風車、構造物、風力発電装置、油圧装置、ならびに建築物
JP5827006B2 (ja) * 2010-12-27 2015-12-02 藤田　保宏 太陽光発電と風力発電とを組み合わせた複合型発電装置
JP3169269U (ja) * 2011-05-12 2011-07-21 孝明 原 風力発電装置

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