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公開番号2024115064
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020527
出願日2023-02-14
発明の名称砂蓄熱式風力発電装置
出願人個人
代理人
主分類F03D 9/18 20160101AFI20240819BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】砂容器内に砂ベース材と風洞を有し、風車と、風力発電機とを備え、風車と、風力発電機の設置又は保守点検を可能とし、前記風洞内の上昇気流によって風力発電を行う砂蓄熱式風力発電装置を提供することにある。
【解決手段】砂蓄熱式風力発電装置は、砂容器内に風洞の周囲に前記砂ベース材を配置し、前記風洞に接続され水平方向に延伸し設置した風洞前室と、前記風洞内又は前記風洞前室内に設置された風車を備え、前記風洞前室の蓋部において、前記風車又は前記風力発電機を設置又は保守点検を可能とし、太陽光照射加熱等により前記砂ベース材において蓄熱を可能とし、前記風洞内の空気の温度上昇により、前記風洞内の空気の内外温度差と、前記風洞の開口部の位置の高低差と、前記風洞の開口部の実効面積とに関係する空気量の上昇気流が流れ、前記風車の駆動に作用し、前記風車により駆動される前記風力発電機にて発電を可能とすることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
各種砂類、各種砂利類、又は各種小石類を含む砂ベース材と、
垂直方向に設置した上部開口部と下部開口部を有する風洞と、前記風洞の側壁の周囲に配置され、前記砂ベース材を収納した砂容器と、風流入口を有すると共に、
前記風洞に接続され水平方向に延伸し設置した風洞前室と、
前記風洞内又は前記風洞前室内に設置された風車と、
前記風車に接続されて駆動される風力発電機と、を備え、
前記砂ベース材は、太陽光照射加熱、電力加熱、又は温水加熱のうち少なくともいずれかにより加熱されて熱エネルギーとして蓄熱され、前記風洞内の空気の温度上昇による、前記風洞内の空気の内外温度差と、前記風洞の開口部の位置の高低差と、前記風洞の開口部の実効面積と、に関係する空気量の上昇気流によって、前記風車を駆動し、前記風車と連動し駆動される前記風力発電機により発電を行うことを特徴とする砂蓄熱式風力発電装置。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記風洞前室には蓋部を有し、前記風車又は前記風力発電機を設置又は保守点検を可能とし、又は当該風洞前室に設けられた風洞前室開口部と当該風洞前室開口部を覆い開閉可能に設けられた蓋部を有すると共に、前記風車又は前記風力発電機を設置又は保守点検するとき以外は、前記蓋部により閉められた状態とすることができ、
風流入口、風流入室、風流入口蓋、及び排水・除塵部を有すると共に、前記風流入口、前記風流入室は、水害、砂塵の防止する高さに設定を可能とし、
前記風流入口の前記風流入口蓋は、風流入量の調節、水害、又は砂塵の防止にて開閉を可能とし、前記排水・除塵部において、排水、除塵を可能とした、ことを特徴とする請求項１に記載の砂蓄熱式風力発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂容器内に熱エネルギーを蓄熱する砂ベース材と風洞を有し、
外部より前記砂容器内の前記砂ベース材に蓄熱を可能とし、前記風洞内の空気の温度上昇による上昇気流によって、風車の駆動に作用し、前記風車により駆動される風力発電機にて、発電を行うことと、前記風車又は前記風力発電機の設置又は保守点検と、及び水害防止、砂塵防止を可能とすることを特徴とする、砂蓄熱式風力発電装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載には、円形平板状の車板から複数の羽根平が延出した形状をなした回転羽根であり、回転羽根の厚さは全体が均一で、各羽根平の回転方向の前縁には、風下方向が開口し、断面が弧状に形成された曲板部材が取り付けられていることを特徴とする軸流タービン風車の回転羽根。と記載されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載には、翼への気流Ｗ２と翼の第９線分に対応する面との間に負角βをもたせるように翼を取付けることにより、ベルヌーイの定理により説明される揚力に、さらに負角βによる負の圧力を加えることができる。従って、大きなトルクを得ることができ、風車効率を増大できる。と記載されている。
【０００４】
また、特許文献３に記載には、同心円軸上に回転軸を有する揚力型風車と抗力型風車を備えた垂直軸型風車に関する。さらに言えば、揚力型風車と抗力型風車を備えており、マグナス効果に加え、表面効果も利用することで高トルクを生み出すことができるため、小型であるにも拘わらず高い回転効率を実現することができる垂直軸型風車に関する。と記載されている。
【０００５】
また、特許文献４に記載には、回転始動時又は微風時にはサボニウス翼の特性を利用し、且つ、風速の大小に拘わらずダリウス翼及びサボニウス翼の回転エネルギーを効率的に電気エネルギーに変換させ得る風力発電装置。と記載されている。
【０００６】
また、特許文献５に記載には、本発明に係る風力発電機は、風のエネルギーを回転に変換するプロペラと、励磁電流を流すことで磁石になる電磁石を有する電磁石型発電機と、励磁電流を制御する励磁電流制御部と、電磁石型発電機の電力を蓄える蓄電部とを備え、励磁電流制御部は、出力電圧が充電電圧未満になると、励磁電流を流すように制御する。と記載されている。
【０００７】
また、特許文献６に記載には、基礎面から延直方向に設置した筒状部材にて構成された風洞と、前記筒状部材の周壁から法線方向に延出した複数の集風板と、前記集風板相互間及び筒状部材の上端開口を閉塞する天板と、前記筒状部材の周壁に設けられて前記集風板によって集約された風を前記風洞内に導く複数の風取込口と、前記風取込口に設けられて筒状部材外部から筒状部材内部への風の流通のみを許容し、内部から外部への流通を規制する逆流防止手段と、隣接する集風板間に設けられて集風板によって集約された風を下方に向けてガイドする複数のガイド板と、前記風洞の一端部から吹き出す風によって駆動されるタービンと、前記タービンにより駆動される発電機とを備えていることを特徴とする風力発電装置。と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１２―２４１７０５公報
特開平０６－１５９９２２公報
特開２０１８－０２１４７６公報
特開２００７―４０２３９公報
特開２０１８－２０７６２８公報
再表２００８／０７５６７６6公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５は、風車に関係する発明であり、風洞との流体の作用に基づく、風力発電方法の記述はありません。
【００１０】
特許文献６は、延直方向に設置した風洞と、前記筒状部材の周壁に設けられて前記集風板によって集約された風を前記風洞内に導く複数の風取込口と、隣接する集風板間に設けられて集風板によって集約された風によって駆動されるタービンにより駆動される風力発電装置であって、複数の風取込口をもつ風洞の構成は複雑であり、外部の風の影響（風塵等）を直接受け、建設費・維持費は高く、メンテナンス作業も困難と想定される。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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