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JP2003035252A - 風車設置建物構造 - Google Patents

風車設置建物構造

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Publication number
JP2003035252A
JP2003035252A JP2001221759A JP2001221759A JP2003035252A JP 2003035252 A JP2003035252 A JP 2003035252A JP 2001221759 A JP2001221759 A JP 2001221759A JP 2001221759 A JP2001221759 A JP 2001221759A JP 2003035252 A JP2003035252 A JP 2003035252A
Authority
JP
Japan
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wind turbine
support structure
building
wind
roof
Prior art date
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.)
Pending
Application number
JP2001221759A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Iwasaki
隆 岩崎
Tokuyuki Kono
徳之 河野
Jiro Tsukahara
次郎 塚原
Isao Katayama
功 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiwa House Industry Co Ltd
Daiwa General Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Daiwa House Industry Co Ltd
Daiwa General Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiwa House Industry Co Ltd, Daiwa General Research Institute Co Ltd filed Critical Daiwa House Industry Co Ltd
Priority to JP2001221759A priority Critical patent/JP2003035252A/ja
Publication of JP2003035252A publication Critical patent/JP2003035252A/ja
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    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 風力発電装置が風を受けたときに生じる荷重
を安定的に受け止めることができ、しかも建物外観にお
いて不自然さを与えることがない風車設置建物構造を提
供する。 【構成】 傾斜屋根面1に建物外観要素として箱型チム
ニー状(煙突状)の支持構造部2を設け、この支持構造
部2にて風車3aを有して成る風力発電装置3を支持す
る。屋根部5は支持構造部2の四隅に立設された柱部6
によって支持されている。そして、この柱部6によって
柵状体7が支持されている。また、支持構造部2におけ
る軒側の側面には、換気ガラリ2aが形成されている。
この換気ガラリ2aは、支持構造部2の内部空間と屋外
とを連通させる。支持構造部2の内部空間は屋根裏空間
に連通している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、風力発電装置を備え
る風車設置建物構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図8(a)(b)に示すように、風力発
電装置21は、風を受けて回転する水平型風車21aの
回転力にて本体部21b内に設けた発電機の回転軸を回
転させ、この回転によって電力を発生する構成になって
いる。水平型風車21aとしては、図9(a)に示すプ
ロペラ型や、同図(b)に示すような多翼型のものがあ
る。このような風力発電装置21は、図8(a)に示し
たように、例えば、建物敷地に立設したポール22に取
り付けられる。また、建物の屋根に設置する場合は、同
図(b)に示しているように、屋根上に支持脚23を設
置して取り付けることが考えられる。また、これらの図
に示しているように、太陽電池24を付設することもあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、風力発
電装置21が風を受けたときに生じる荷重は大きく、こ
れを支持するポール22には高い強度が求められるため
に構造的に大きくなり、住宅の敷地内に設置するのは容
易でない。また、風力発電装置21を住宅屋根に取り付
ける構造では、風荷重に耐えるためにワイヤー接続が必
要になり、建物外観を損ねてしまう。
【0004】この発明は、上記の事情に鑑み、風力発電
装置が風を受けたときに生じる荷重を安定的に受け止め
ることができ、しかも建物外観において不自然さを与え
ることがない風車設置建物構造を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の風車設置建物
構造は、上記の課題を解決するために、建物に建物外観
要素として支持構造部を設け、この支持構造部にて風車
を有して成る風力発電装置を支持したことを特徴とす
る。
【0006】上記構成において、風力発電装置が風を受
けるときの荷重は支持構造物が受け止めることになる
が、この支持構造部は建物外観要素として設けられてお
り、建物の一部として強固に建物本体に設けることがで
きるから、風荷重を安定して受け止めることができる。
従って、ワイヤー接続は不要であり、建物外観の意匠性
が損なわれるのを防止できる。また、前記支持構造物は
建物外観要素として設けられるため、建物外観において
不自然さを与えることがない。
【0007】また、この発明の風車設置建物構造は、傾
斜屋根面にチムニー状の支持構造部を設け、この支持構
造部にて風車を有して成る風力発電装置を支持したこと
を特徴とする。
【0008】上記構成において、風力発電装置が風を受
けるときの荷重は支持構造物が受け止めることになる
が、この支持構造部はチムニー状に設けられており、建
物の一部として強固に建物本体に設けることができるか
ら、風荷重を安定して受け止めることができる。従っ
て、ワイヤー接続は不要であり、建物外観の意匠性が損
なわれるのを防止できる。また、前記支持構造物はチム
ニー状に設けられるため、建物外観において不自然さを
与えることがない。
【0009】前記支持構造物は屋根パネルに一体的に設
けられていてもよい。
【0010】また、この発明の風車設置建物構造は、外
壁を凸状にして屋根近傍まで立ち上がるチムニー状の支
持構造部を設け、この支持構造部にて風車を有して成る
風力発電装置を支持したことを特徴とする。
【0011】上記構成において、風力発電装置が風を受
けるときの荷重は支持構造物が受け止めることになる
が、この支持構造部はチムニー状に設けられており、建
物の一部として強固に建物本体に設けることができるか
ら、風荷重を安定して受け止めることができる。従っ
て、ワイヤー接続は不要であり、建物外観の意匠性が損
なわれるのを防止できる。また、前記支持構造物はチム
ニー状に設けられるため、建物外観において不自然さを
与えることがない。
【0012】また、この発明の風車設置建物構造は、傾
斜屋根の棟部に棟包み状の支持構造部を設け、この支持
構造部にて風車を有して成る風力発電装置を支持したこ
とを特徴とする。
【0013】上記構成において、風力発電装置が風を受
けるときの荷重は支持構造物が受け止めることになる
が、この支持構造部は棟包み状に設けられており、建物
の一部として強固に建物本体に設けることができるか
ら、風荷重を安定して受け止めることができる。従っ
て、ワイヤー接続は不要であり、建物外観の意匠性が損
なわれるのを防止できる。また、前記支持構造物は棟包
み状に設けられるため、建物外観において不自然さを与
えることがない。
【0014】前記支持構造部をその内部空間が建屋空間
内に通じるように設けると共に当該支持構造物の上面又
は側面に屋外に通じる換気口を設けてもよい。これによ
れば、支持構造部を建物換気システムの構成要素として
活用することができる。
【0015】前記支持構造部をその内部空間が建屋空間
内に通じるように設け、これら空間内に風力発電装置か
らの電力を供給する電力供給線を配してもよい。これに
よれば、電力供給線を屋根上や建物外壁に沿わせて固定
する場合の見栄えの悪さを回避することができる。
【0016】風の通りを許容する柵状体にて風力発電装
置を囲うのがよい。これによれば、鳥などの小動物の進
入を防止することができる。また、風力発電装置が視覚
的に隠されることになり、前記支持構造部を建物外観要
素として見せることにおいて有利となる。
【0017】前記柵状体は風を風力発電装置の風車に良
好に導くための整流機能を有しているのがよい。これに
よれば、風力発電装置における発電効率を高めることが
できる。
【0018】前記風力発電装置の上方に屋根部を配置す
るのがよい。更には、前記屋根部に太陽光発電装置を設
置するのがよい。また、前記風力発電装置の風車は垂直
型風車であるのがよい。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態の風車
設置建物構造を図1乃至図7に基づいて説明していく。
【0020】図1は風車設置建物構造の第1の例を示し
た斜視図である。この風車設置建物構造は、傾斜屋根面
1に建物外観要素として上面が水平な箱型チムニー状
(煙突状)の支持構造部2を設け、この支持構造部2に
て風車3aを有して成る風力発電装置3を支持したもの
である。この図の例では、4つの風力発電装置3を支持
構造部2上に設けている。支持構造部2の構築方法とし
ては、チムニーを構築する手法(例えば、鉄骨を用いる
手法、木材を用いる手法、レンガやブロックを用いる手
法等)を用いることができるが、各種のチムニー構築法
のなかでも比較的高耐力で構築できる手法を用いるのが
望ましい。また、支持構造部2を屋根パネルに固定した
構造とし、この屋根パネルを屋根下地材に取り付けるこ
とで支持構造部2が屋根に取り付けられる構造としても
よい。
【0021】風車3aは垂直型風車としている。水平型
風車を用いるよりも、垂直型風車を用いる方が、風車3
aの設置空間を小さくすることができる。垂直型風車と
しては、図2に示すように、クロスフロー型、サボニウ
ス型、ダリウス型、ジャイロミル型などがある。この実
施形態では、サボニウス型を採用している。風力発電装
置3の支持構造は、図3に示すように、風車3aの回転
軸の下端側を支持構造部2の上面に固定された軸受け4
に嵌合し、風車3aの回転軸の上端側を発電機3bの回
転軸に連結した構造としている。発電機3bの本体部は
屋根部5の下面側に固定されている。なお、風車3aの
回転軸の下端側を発電機3bの回転軸に連結した構造と
してもよい。
【0022】屋根部5は平板状を成し、支持構造部2の
四隅に立設された柱部6によって支持されている。そし
て、この柱部6によって柵状体7も支持されている。こ
の柵状体7は、線状体、棒状体、或いは板状体などの部
材を横配置又は縦配置又はクロス状配置することで構成
されるが、この実施形態では、板状体であるフラットバ
ー7aを横配置することで柵状体7を構成している。
【0023】支持構造部2における軒側の側面には、換
気ガラリ2aが形成されている。この換気ガラリ2a
は、支持構造部2の内部空間と屋外とを連通させる。そ
して、支持構造部2の内部空間は屋根裏空間に連通して
いる。また、発電機3bに接続された電力供給線は、支
持構造部2における例えば上面に形成された配線用穴か
ら支持構造部2内に引き込まれ、支持構造部2の内部空
間を経て屋根裏空間に至るようになっている。
【0024】屋根部5の上面には、太陽電池8が設けら
れている。この太陽電池8に接続された電力供給線は、
支持構造部2における例えば上面に形成された配線用穴
から支持構造部2内に引き込まれ、支持構造部2の内部
空間を経て屋根裏空間に至るようになっている。
【0025】上記の構成であれば、屋根上を通過する風
は柵状体7を通過して風車3aに当たり、この風車3a
を回転させる。風車3aが回転することで、発電機3b
において電力が発生し、この電力は電力供給線を経て例
えばインバータや蓄電池等を備えて成る屋内配電装置に
供給される。前記風車3aが風を受けるときの荷重は前
記支持構造物2が受け止めることになるが、この支持構
造部2は建物外観要素として設けられており、建物の一
部として強固に建物本体に設けることができるから、風
荷重を安定して受け止めることができる。従って、ワイ
ヤー接続は不要であり、建物外観の意匠性が損なわれる
のを防止できる。また、前記支持構造物2は建物外観要
素としてチムニー状に設けられるため、建物外観におい
て不自然さを与えることがない。
【0026】また、支持構造部2には換気ガラリ2aが
形成されており、屋根裏空間は構造部2の内部空間及び
換気ガラリ2aを経て外気に通じることになる。すなわ
ち、支持構造部2は建物換気システムの構成要素として
も活用されている。また、発電機3bに接続された電力
供給線を支持構造部2の内部空間を通して配しているの
で、電力供給線を屋根上や建物外壁に沿わせて固定する
場合の見栄えの悪さを回避することができる。
【0027】また、風力発電装置3は風の通りを許容す
る柵状体7にて囲われており、この柵状体7によって鳥
などの小動物の進入を防止している。また、柵状体7に
よって風力発電装置3が視覚的に隠されることになり、
前記支持構造部2を建物外観要素として見せることにお
いて有利となる。また、この実施形態では、フラットバ
ー7aを用いて柵状体7を構成しており、かかるフラッ
トバー7aによって、少なくとも乱流を生じ難いように
なっており、更に望ましくは風を整流させて風車3aに
導くことが可能であり、風力発電装置3の発電効率を高
めることができる。なお、フラットバー7aを単なる板
状ではなく、断面を紡錘形状(翼形状)にしたり、フラ
ットバー7aを屋根傾斜に対応させて幾分傾斜配置させ
る等により、整流効果が高められ得る。
【0028】また、風力発電装置3の上方に屋根部5を
設けたので、風力発電装置3に雨水が直接に降り注ぐの
を防止できる。また、屋根部5の上面に太陽電池8を設
けており、太陽光の有効活用が図られている。なお、屋
根部5を太陽電池8の設置用とするのではなく、パラボ
ラアンテナや地上波アンテナの設置に利用することもで
きる。そして、これらアンテナに接続されるアンテナ線
を支持構造部2に形成した配線用穴から支持構造部2内
に引き込むことができる。
【0029】図4は風車設置建物構造の第2の例を示し
た斜視図である。この風車設置建物構造は、外壁11を
凸状にして屋根近傍まで立ち上がるチムニー状の支持構
造部12を設け、この支持構造部12にて風力発電装置
3を支持したものである。そして、図1に示した例と同
様、4つの風力発電装置3を支持構造部12上に設け、
屋根部5や柵状体7を設けた構造としている。また、図
示はしていないが、支持構造部12にガラリを設け、こ
のガラリによって支持構造部12の内部空間を介して屋
根裏空間が外気に連通する構成としてもよい。
【0030】かかる構成においても、風力発電装置3が
風を受けるときの荷重は支持構造物12が受け止めるこ
とになるが、この支持構造部12はチムニー状に設けら
れており、建物の一部として強固に建物本体に設けるこ
とができるから、風荷重を安定して受け止めることがで
きる。従って、ワイヤー接続は不要であり、建物外観の
意匠性が損なわれるのを防止できる。また、前記支持構
造物12はチムニー状に設けられるため、建物外観にお
いて不自然さを与えることがない。
【0031】図5は風車設置建物構造の第3の例を示し
た斜視図であり、図6は同分解図である。この風車設置
建物構造は、傾斜屋根1の頂上部に棟包み状の建物外観
要素として支持構造部15を設け、この支持構造部15
にて風力発電装置3を支持した構造である。この図の例
では、4つの風力発電装置3を一列に並べて支持構造部
2上に設けている。支持構造部15は、例えば、図に表
れていない棟にボルト等を用いて固定することができ
る。
【0032】屋根部16は傾斜屋根状に形成されてい
る。この屋根部16は支持構造部15の四隅に立設され
た柱部6によって支持されている。そして、この柱部6
によって柵状体7が支持されている。
【0033】支持構造部15の中央部には凸部位15a
を形成し、この凸部位15aの側面に換気口を形成して
いる。この換気口は、支持構造部15の内部空間と屋外
とを連通させる。そして、支持構造部15の内部空間は
屋根裏空間に連通している。また、風力発電装置3の発
電機に接続された電力供給線は、支持構造部15の例え
ば上面に形成された配線用穴から支持構造部15内に引
き込まれ、支持構造部15の内部空間を経て屋根裏空間
に至るようになっている。
【0034】屋根部16の上面には、太陽電池8が設け
られている。この太陽電池8に接続された電力供給線
は、支持構造部15における例えば上面に形成された配
線用穴から支持構造部15内に引き込まれ、支持構造部
15の内部空間を経て屋根裏空間に至るようになってい
る。
【0035】図7は風車設置建物構造の第4の例を示し
た斜視図である。この風車設置建物構造は、傾斜屋根1
の頂上部に棟包み状の建物外観要素として支持構造部1
5を設け、この支持構造部15にて風力発電装置3を支
持した構造であり、図5に示した構造と同様であるが、
平板状の屋根部16を有している。そして、この屋根部
16上に太陽電池8を設けている。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の風車設
置建物構造によれば、風力発電装置が風を受けるときの
荷重は支持構造物が受け止めることになるが、この支持
構造部はチムニーや棟包み状の建物外観要素として設け
られており、建物の一部として強固に建物本体に設ける
ことができるから、風荷重を安定して受け止めることが
できる。従って、ワイヤー接続は不要であり、建物外観
の意匠性が損なわれるのを防止できる。また、前記支持
構造物は建物外観要素として設けられるため、建物外観
において不自然さを与えることがない。また、支持構造
部を介して屋外と屋根裏空間とが通じる構成において
は、支持構造部を建物換気システムの構成要素として活
用したり、電力供給線を屋根上や建物外壁に沿わせて固
定する場合の見栄えの悪さを回避することができる。ま
た、風の通りを許容する柵状体にて風力発電装置を囲う
構成においては、鳥などの小動物の進入を防止すること
ができると共に、風力発電装置が視覚的に隠されること
になり、前記支持構造部を建物外観要素として見せるこ
とにおいて有利となる。また、柵状体が整流作用を有す
る構成であれば、風力発電装置における発電効率を高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の第1の例の風車設置建物
構造を示した斜視図である。
【図2】この発明の実施形態で用いる垂直型風車の例を
示した斜視図である。
【図3】図1に示した風車設置建物構造の部分拡大正面
図である。
【図4】この発明の実施形態の第2の例の風車設置建物
構造を示した斜視図である。
【図5】この発明の実施形態の第3の例の風車設置建物
構造を示した斜視図である。
【図6】図5に示した風車設置建物構造の分解斜視図で
ある。
【図7】この発明の実施形態の第4の例の風車設置建物
構造を示した斜視図である。
【図8】従来例を示すものであって、同図(a)は風力
発電装置をポールにて支持する構成を示し、同図(b)
は脚を用いて屋根上に風車設置建物構造を設ける構成を
示した斜視図である。
【図9】同図(a)及び(b)はそれぞれ図8の風力発
電装置で用いられる水平型風車の例を示した斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 傾斜屋根 2 支持構造部 3 風力発電装置 3a 風車 4 軸受け 5 屋根部 6 柱部 7 柵状部 8 太陽電池 12 支持構造部 15 支持構造部 16 屋根部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 徳之 奈良県奈良市左京6丁目6番地2 株式会 社大和総合技術研究所内 (72)発明者 塚原 次郎 奈良県奈良市左京6丁目6番地2 株式会 社大和総合技術研究所内 (72)発明者 片山 功 奈良県奈良市左京6丁目6番地2 株式会 社大和総合技術研究所内 Fターム(参考) 2E108 AA03 AZ02 GG00 GG18 3H078 AA05 AA07 AA08 AA11 AA26 AA31 CC01 CC22 CC41 CC46 5F051 BA03 JA09 JA17

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建物に建物外観要素として支持構造部を
    設け、この支持構造部にて風車を有して成る風力発電装
    置を支持したことを特徴とする風車設置建物構造。
  2. 【請求項2】 傾斜屋根面にチムニー状の支持構造部を
    設け、この支持構造部にて風車を有して成る風力発電装
    置を支持したことを特徴とする風車設置建物構造。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の風車設置建物構造にお
    いて、前記支持構造部は屋根パネルに一体的に設けられ
    ていることを特徴とする風車設置建物構造。
  4. 【請求項4】 外壁を凸状にして屋根近傍まで立ち上が
    るチムニー状の支持構造部を設け、この支持構造部にて
    風車を有して成る風力発電装置を支持したことを特徴と
    する風車設置建物構造。
  5. 【請求項5】 傾斜屋根の棟部に棟包み状の支持構造部
    を設け、この支持構造部にて風車を有して成る風力発電
    装置を支持したことを特徴とする風車設置建物構造。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
    の風車設置建物構造において、前記支持構造部をその内
    部空間が建屋空間内に通じるように設けると共に当該支
    持構造部の上面又は側面に屋外に通じる換気口を設けた
    ことを特徴とする風車設置建物構造。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
    の風車設置建物構造において、前記支持構造部をその内
    部空間が建屋空間内に通じるように設け、これら空間内
    に風力発電装置からの電力を供給する電力供給線を配し
    たことを特徴とする風車設置建物構造。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載
    の風車設置建物構造において、風の通りを許容する柵状
    体にて前記風力発電装置を囲ったことを特徴とする風車
    設置建物構造。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の風車設置建物構造にお
    いて、前記柵状体は風を風力発電装置の風車に良好に導
    くための整流機能を有することを特徴とする風車設置建
    物構造。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至請求項9のいずれかに記
    載の風車設置建物構造において、前記風力発電装置の上
    方に屋根部を配置したことを特徴とする風車設置建物構
    造。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の風車設置建物構造
    において、前記屋根部に太陽光発電装置を設置したこと
    を特徴とする風車設置建物構造。
  12. 【請求項12】 請求項1乃至請求項11のいずれかに
    記載の風車設置建物構造において、前記風力発電装置の
    風車は垂直型風車であることを特徴とする風車設置建物
    構造。
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