製品の特長:夏は省エネ、感染拡大期は換気対策に使える商品です
Windリーダーは新しい再生可能エネルギーの活用法です
ベランダに設置するだけで、大きな窓を利用して正面はより奥まで、本来入りづらい左右からの風でも効率良く室内へ取り込む事が出来ます。
つまり広い角度の風エネルギーを上手に利用する自然換気装置です、もちろん電気代ゼロで。
- 風から風力発電で発電し、その電気エネルギーでモーター式換気装置を使うよりも利口です
置くだけなので工事が不要でベランダにスペースさえあれば簡単に設置出来ます。
風が吹く時間帯は窓を開けるだけで換気効率が上がり、逆に花粉やPM2.5の多い時間帯は従来通り窓を閉めるだけシャットダウン出来ます。
※本来有効に取り込めない左右の風でも実測の風速比で概ね50~80%が取り込めます。
気になる電気代の高騰も大量に風が取り込めれば多くの部屋で排熱効率が上がり、夏はクーラーの使用率も下がるでしょう。(風による換気の効果に実測値を記載しています)
そもそも風力発電は一定以上の風速が必要なので、微風でも有効なWindリーダーは見方を変えれば自然の風を使った家庭で出来る再生可能エネルギーの新たな活用法。
- 下の動画はMLタイプ(軽量品)、現在は35%シートを長くしております
何故こんなにも風が部屋に入らないのだろうかと疑問を追求した
省エネ住宅とか高気密住宅と呼ばれる最近の日本の住宅は風が入り難い構造です。
これは地震に対する耐震性を上げる目的で家のコーナーが壁なので、自然換気を考えると窓が少し不利な位置にあります。(壁の中には筋交いと言う斜めの補強があり家の角から窓まで最低1m弱の距離が必要)
上の動画を見て頂いたでしょうか、動画は完全な右横からの風ですが、例えば右斜め45度の風が吹いたとして家の角の壁が1mであれば、風は窓にも向かいますが先に壁に当たって真横の風成分になり、窓に入ろうとする斜めの風を阻害するのでロスが発生します。
風が入り難いと調査し始めた頃、買ったばかりのワイヤレスキーボードの箱が有ったので試しに網戸へ45度傾けて固定しました。
すると明らかに風は室内に入り、このサイズでもこれだけ効果が有るんだと実感しました。
従来横からの風を有効に取り入れる目的で扇形に開閉する縦滑り窓というタイプの窓が存在しますが、まず構造面でいえる事は右開きか左開きか固定の窓になり、開く側の風でなければ逆効果です。
Windリーダーはベランダ窓の大きな開口を利用し、工事無しで右開きと左開きの縦滑り窓を今あるベランダに設置出来る、つまり安い費用で換気に有効な窓を2つ追加出来るとイメージ頂いても良いかと思います。
更に正面気味の風は微風でも左右の帆で中央に集約して奥に届き、実換気効率が上がるという今までにないメリットが生まれます。(ビル風が強くなるのと同じ原理)
又、縦滑り窓には欠点があり、突風が吹くと壊れそうなぐらいに開くか驚く程の音をたてて閉まるかのいずれかです。
Windリーダーなら突風保護の特許構造が有るのでこの問題もクリアーし、暴風時と極寒時を除いてベランダに常設する事が可能です。
判り易く表現するとWindリーダーは換気のロスを軽減し、広い角度の風をより安全で有効に部屋へ取込こもうと追求した商品です。
大きなベランダの窓から網戸を介して風を取り入れられるのも嬉しいところです。
特に夏場は網戸で防がないと蚊などの虫が部屋へ入りますからね。
- 去年関西でカメムシが異常発生しましたが、やっぱり網戸は必要と再認識しました
<製品特長の抜粋は7点>
- 窓に対して広い角度の風を捉える事が出来る(風があれば有効な自然換気が出来る)
- サッシの縦滑り窓と違い上部に隙間を設けているので、風の取込みも排気も出来る
- 4~6m/Sの風速で帆が外れ、突風による転倒破損、建屋への衝突を未然に防止する
- 台風の接近、及び強風、暴風が予報された時は事前に室内へ製品を取り込む事が出来る
- 微風時でも比較的多くの外気を取り入れる事が出来る
- 夏場は換気冷却によってクーラーの使用率が下がり、高騰している電気代を抑えます
- もちろん停電中でも使用出来る(予期せぬ自然災害に備えましょう)
まず特許申請に使用した図と、装置試験中のYouTube動画を使い説明しましょう。
下の図はクリックで拡大表示します(かなり見易くしました)
突風保護の考えとは・・・
Windリーダーの原型となる装置では、もっと強い風に打ち勝たなければとおもりを重くしたり、逆に帆を短くしたりと迷走した時期も有りました。(個人で省エネを突き詰めていた頃の話です)
しかし風のエネルギーは通常の運動エネルギーと同じく風速の2乗に比例するので5m/Sを超えれば相当な力となります。
又、5m/Sを超える風が部屋にまともに入れば袋や紙が飛ぶレベル、そんな時は窓は閉めるだろうと現実的に必要とする風速を意識し始めました。
(帆が外れる風速なら風向きに関係無く窓を開けただけでも十分に風が入ります)
それとゲリラ雷雨を例にすると、雨が降り始める数分前は急激に風が強まりそのまま帆が外れなければ風だけでなく雨も室内へ入れてしまうと考えました。
それから突風で帆が外れる仕組みに注力し、現在の商品へと進化させて行きました。
逃げるは恥だが役に立つというドラマもありましたが余りにも強い相手には上手な負け方を考えた方が正解であると思います。
(上手な負け方:柔道でいえば受け身、この商品では帆が外れた後に奥のパイプへ吸着する事)
保護のバランスを適正にした事により装置の位置は突風でも97%は移動せず、風がおさまった時に網戸を開けて磁石をパイプへ付け直すだけという、使い勝手を優先させた仕様に仕上げています。
(極稀に瞬時の突風で装置も1cmほど移動する事があります)
因みに海外で風力発電を反対する背景に、想定以上の風で風力発電自体が壊れるという問題があるようです。(総じて故障時や廃棄時のリスクが議論されている)
あんな巨大な風力発電が壊れると、そう簡単には修復出来ませんからね。
色々実験した上で効果を確認し、現状に沿った最良の形と確信しています
Windリーダーの現在の形は新型コロナウイルスの感染拡大も考慮し、北風ですら何とか回り込む風を取り込もうと帆の奥行を長くしています。
採用頂いた方の家庭内感染を出来るだけ抑えたいからです。
まず簡単に説明すると、ベランダの窓に対しそれぞれ45度傾けた左右の帆(シート)を配置して、 図の<風の流れ>に記載している各方面の風を室内へ呼び込む構造です。
見た目でもご理解頂けると思います。
本当の初期の頃は加工した段ボールを斜めに置き、次に上図の磁石の無い構造へ進化させ一人で涼んで満足していました。
その一方突風の保護機能が無かったので換気日和な、ある程度風が強い時に使用出来ないというジレンマが有りました。
- (気が付けば風に押され、移動したり網戸や窓に当たる等の問題が発生します)
比較的早くから装置を常設するには磁石で外せば保護出来そうとの構想は持っていたのですが、そこから商品へ最適化するまで改良の日々が続きました。
次に少し掘り下げた内容を記載すると、元々窓全面に同一の風圧が掛ると部屋の内圧が上がって更に風で蓋をするイメージになり、特にドアを閉めていると思った程は風が入らないと考えています。
- (密閉する海苔やお茶の缶の蓋を押した時、缶の内圧が上がって押し返されるのと同じ)
この風圧のバランスを崩す為に窓上部との間に適切な隙間を作る事、又、正面の弱風時は冷却効果を上げる趣旨からセンターの隙間でより部屋の奥へ風を導く事が裏テーマにあり、高さや隙間寸法を数パターンテストしました。
これらによりベランダの反対面に窓が無くても上部から排気を促し、結果として実用的に換気効率が上がるように仕上がっています。
他にも帆と表現していますが、横ぎみの風はヨットの帆のように撓ませてより部屋の中心に風を流せるよう、帆(シート)の長さや材質に苦労しました。
- (実換気効率を上げるには、少しでも部屋の中心へ風を流すことが重要です)
又、検証時に確信を得たのは、斜めの風の場合、壁に当たる成分も一定量横に流れるので、結果的にシートの面積以上の風が取り入れられると言う事です。
因みに壁に当たって横風なった成分は、本来入り易い斜めの風を阻害する事にもなるので、当たった横風成分と本来の斜めの風成分を帆(シート)で仕切る効果も有ります。
微風時でも比較的多くの外気(風)を取り入れられるとは、この壁に当たる成分も帆でとらえられるからです。
この様に数年に渡った改良の結論を、Windリーダーは提供出来るとご理解下さい。
何故高さの異なる2種類とローコスト版をリリースしたのかについて
最初にリリースしたのは大型タイプです。
これは当時新型コロナウイルスが蔓延し、最大限有効な換気が出来るよにと大型を先行しました。
文字通り風を受ける帆の面積が大きいのでベランダの前に建屋があり、元々横風しか望めない立地であれば大型タイプが推奨となります。
尚、風による換気の効果に記載している冷却効果はこの大型を使用しています。
次にリリースしたのはMLタイプです。
部屋への出し入れが楽で、且つ大型同様に北風でも取り込めるよう、奥行きはそのままで高さを低くした位置づけになります。
高さを低くした理由は下図のように大型では正面で2m/S以上の風の場合、弱風を優先しているのでロスが発生します。
正面の風の時は上部の磁石を外す方法も有りますが、極力手を掛けない手軽さを重視しました。
他にこのサイズは発送時160cm規格になる事や、歩行者から見え難い等も検討した結論です。
尚、ローコスト版は重量やそのままでは折り畳めない等条件が有りますが、MLタイプをベースに限界までコストダウンした位置づけで、MLとローコスト版が中型になります。
比較的正面の風も見込める立地であれば、中型でも十分だと思います。