JP2008286169A - 室外機用風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明は、上方に吹出口を有する空調装置の室外機に装着するための室外機用風力発電装置を提供する。
【解決手段】この発明に係る室外機用風力発電装置は、空気吹出口が上方に開口する空調装置の室外機に載置される構造を有し、前記空気吹出口と連通する第１の空気通路を画成する第１のハウジング、該第１のハウジングの第１の空気通路上に配される第１のプロペラ、該第１のプロペラと接続される第１の発電機とを具備する第１の発電装置と、該第１の発電装置に積層可能な構造を有し、前記第１の発電装置の第１のハウジング内に形成される第１の空気通路と連通する第２の空気通路を画成する第２のハウジング、該第２のハウジングの第２の空気通路上に配される第２のプロペラ及び該第２のプロペラと接続される第２の発電機を具備する少なくとも１つの第２の発電装置とによって構成されるものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、空調装置の室外機等、ファンによって空気が上方に放出される箇所に設置され、その風力によって発電を行う室外機用風力発電装置に関する。

特許文献１は、小型化を図ると共に、構造が簡単な風力発電装置を開示する。この風力発電装置は、風車と、風車に作動的に連結された入力軸と、入力軸を介して入力される回転動力を増速するギヤトレーンを収容するハウジングであって、風車と対向し且つ入力軸が貫通される第１側面と、第１側面とは反対側の第２側面とを有するハウジングと、ギヤトレーンに作動連結される出力軸と、出力軸に作動連結された発電機と、ギヤトレーンに作動連結されるモータユニットと、ハウジング、発電機及びモータユニットを収容するナセルとを備え、発電機及びモータは、ハウジングの第１の側面及び第２の側面の一方側及び他方側に配置されるものである。

特許文献２は、発電機の出力を変圧比を変えて整流器に供給する変圧比可変の変圧器を設け、強風速時に変圧器の出力を下げる変圧比に制御し、低風速時に変圧器の出力を上げる変圧比に制御することによって、風車で駆動される誘導発電機の発電出力を整流器で整流し、この整流器の出力でバッテリを充電することで発電電力を得る中小型発電装置の発電効率の悪さを是正した中小型風力発電装置を開示する。

特許文献３は、室外機と、室外機内に設置された熱交換機を冷却するための送風機と、室外機内に設置された送風機を駆動する電動機とを有する空気調和機において、前記電動機が電力供給時には電動機として動作すると共に、電力が供給されていない時には発電機として動作する電動兼発電機である空気調和機を開示する。

特許文献４は、風力を受けて旋回する風車と、該風車に接続される発電機と、該発電機によって生じた電力を蓄える蓄電装置と、該蓄電装置によって蓄電された電力を出力するコンバータによって少なくとも構成される風力発電装置において、吸入口及び吹出口を具備すると共に、該吸入口及び吹出口の間に、前記風車が配される空気通路を形成し、少なくとも前記発電機が収納される収納部を有するケーシングと、前記吸入口が、空調装置の室外機の吹出口と対峙する位置に配置されるように前記ケーシングを着脱自在に固定する固定手段とを開示する。

また、現在、庭灯や街灯さらには警告灯などを家庭用電源ではなく、例えば太陽光発電装置等を利用して発電蓄電し、この蓄電した電力を利用して点灯させるようにして、省エネに寄与しようとする試みがなされている。さらに、特許文献１及び特許文献２から明らかなように風力発電装置の構成については、既に公知である。また、特許文献３から明らかなように、空調用室外機を有効に利用使用とする試みもなされている。さらにまた、家庭用又は業務用空調装置は、一年中利用されており、特に、空調用室外機から放出される風は、夏熱く、冬冷たいという特性を有し、室外機から吹き出される風が直接当たることは非常に不愉快であるという問題点を有していた。このため、特許文献４に示されるように、空調装置の室外機から放出される風を利用して風力発電を行う室外機用風力発電装置が提案された。
特開２００４−３３９９５３号公報 特開２０００−１０２２９４号公報 特開２０００−３２０８６６号公報 特開２００７−２３７７７号公報

本願発明は、上述した発明に対して、さらに上方に吹出口を有する空調装置の室外機に装着するための室外機用風力発電装置を提供する。

したがって、この発明に係る室外機用風力発電装置は、空気吹出口が上方に開口する空調装置の室外機に載置され且つ積層可能な構造を有し、前記空気吹出口と連通する空気通路を画成するハウジングと、該ハウジングの空気通路上に配されるプロペラと、該プロペラと接続される発電機とを具備することにある。

また、この発明に係る室外機用風力発電装置は、空気吹出口が上方に開口する空調装置の室外機に載置される構造を有し、前記空気吹出口と連通する第１の空気通路を画成する第１のハウジング、該第１のハウジングの第１の空気通路上に配される第１のプロペラ、該第１のプロペラと接続される第１の発電機とを具備する第１の発電装置と、該第１の発電装置に積層可能な構造を有し、前記第１の発電装置の第１のハウジング内に形成される第１の空気通路と連通する第２の空気通路を画成する第２のハウジング、該第２のハウジングの第２の空気通路上に配される第２のプロペラ及び該第２のプロペラと接続される第２の発電機を具備する少なくとも１つの第２の発電装置とによって構成されるものである。

さらに、前記第１のハウジングは、前記室外機の空気吹出口の大きさに対応する径を有する下端部と、径が漸次減少するテーパ部が形成される上端部とを有すると共に、前記第２のハウジングは、前記第１のハウジングの上端部と略等しい径を有する円筒形状に形成されることが望ましく、また前記第１のハウジングは、前記室外機の空気吹出口の大きさに対応する径を有する円筒形状に形成され、前記第２のハウジングは、前記第１のハウジングの径に対応する径を有する下端部と、径が漸次減少するテーパ部が形成される上端部とを有するものであっても良い。前記テーパ部の角度としては、１５°〜３０°であることが望ましい。

さらにまた、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングの接合部には、前記第１のハウジング又は第２のハウジングのいずれかに少なくとも１つの所定の大きさの空気取入口が形成されることが望ましい。また、前記空気取入口は、第１のハウジング上に第２のハウジングを重ねた場合に生じる所定の隙間によって形成するようにしても良いものである。

また、前記プロペラの回転軸を回転自在に保持すると共に発電機が装着される支持筒を、前記ハウジングに保持する発電機固定板を具備し、該発電機固定板には、所定の開口部が形成されるが望ましい。

さらに、前記室外機に載置される構造は、前記ハウジングの下端部に形成された拡径部であり、該拡径部は前記室外機の空気吹出口の周縁部に噛合することが望ましい。

また、前記積層可能な構造は、下方に位置するハウジングの上端部が挿着可能な径を有する拡径部であることが望ましく、前記ハウジングの周囲に所定の間隔で設けられた複数の円筒状保持部と、該円筒状保持部に挿通される固定ロッドとによって構成されることが望ましい。

さらに、最上部に位置する発電装置の吹出側には、安全対策として金網を設けることが望ましい。

以上のような本願発明に係る室外機風力発電装置は、円筒型多段連結形状、つまり室外機の空気吹出口に積み重ねて使用することができる形状を有するので、必要に応じて複数積層して使用することができるので、容易に所望の発電量を得ることが可能となるものである。

以下、この発明の実施例について図面により説明する。

図１乃至図３に示されるように、本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置１は、空調装置の室外機２の空気吹出口１６に積層載置される構造（載置機構）１５を有するものであり、必要に応じて１つ又は複数が積層されるものである。前記室外機用風力発電装置１は、下端に前記載置機構１５が下端周縁に形成され、内部に空気通路１４を画成するハウジング４と、前記空気通路１４上に配されるプロペラ５と、プロペラ５の回転軸７によって稼働する発電機６と、この発電機６を前記ハウジング４に固定する発電機固定板２１とによって少なくとも構成される。また、前記空気通路１４は、前記ハウジング４の下端の吸入口１７と上端の吹出口１８とを連通する。尚、ハウジング４には、取手３が形成される。

前記ハウジング４は、図４に示すように、半円弧状の部品４Ａ、４Ｂを固定機構１０を介して対面接合して円筒状に形成することが望ましい。これによって、ハウジング４の収納性を向上させることできるものである。

また、図５及び図６で示すように、発電機固定板２１は、前記発電機６から放射状に形成されて前記発電機６をハウジング４に固定すると共に、乱気流を防止するための固定板空胴部２２がその側面２３に形成される。これによって空気通路１４の通気抵抗を軽減することができるものである。

また、前記載置機構１５は、この実施例１においては、前記ハウジング４の下端外周縁から下方に延出して前記室外機２の空気吹出口１６の周縁壁部１６Ａに噛合する円筒延出部である。しかしながら、前記載置機構１５は、室外機２の形状によって幅方向が調整可能であることが望ましい。さらに、上下方向の位置を調整することができる調整機能を具備することが望ましい。

また、最上段に位置する発電装置の吹出側開口部には、安全対策として金網を設けるようにしても良いものである。

これによって、室外機２から吹き出された風Ｗは、ハウジング１４の下端の吸入口１７から空気通路１４に流入して、プロペラ５を回転させ、吹出口１８から直上へ吹き出される。風車５の回転と共に回転軸７が回転し、発電機６が稼働して発電されるものである。

また、図７に示すように、本願発明の実施例２に係る室外機用風力発電装置１は、空気吹出口１６が上方に開口する空調装置の室外機２に載置される載置構造１５Ａを有し、前記空気吹出口１６と連通する第１の空気通路１４Ａを画成する第１のハウジング４Ａと、この第１のハウジング４Ａの第１の空気通路１４Ａ上に配される第１のプロペラ５Ａと、該第１のプロペラ５Ａの回転軸７Ａと接続される第１の発電機６Ａとを具備する第１の発電装置３１を具備する。さらに、前記第１の発電装置３１に積層可能な構造（積層構造）１５Ｂを有し、前記第１の発電装置３１の第１のハウジング４Ａ内に形成される第１の空気通路１４Ａと連通する第２の空気通路１４Ｂを画成する第２のハウジング４Ｂと、該第２のハウジング４Ｂの第２の空気通路１４Ｂ上に配される第２のプロペラ５Ｂ及び該第２のプロペラ５Ｂの回転軸７Ｂと接続される第２の発電機６Ｂを具備し、前記第１の発電装置３１上に所望の数だけ積層可能な第２の発電装置３２とを具備する。

さらに、この実施例２では、前記第１のハウジング４Ａは、前記室外機２の空気吹出口１６の大きさに対応する径を有する吸入口１７Ａ側下端部と、径が漸次減少するテーパ部８が形成される吹出口１７Ｂ側上端部とを有すると共に、前記第２のハウジング４Ｂは、前記第１のハウジング４Ａの上端部と略等しい径を有する円筒形状に形成される。

また、テーパ部８を設けたことによって空気通路が絞られるので、風量が増加し発電量が増加するものである。

また、図８に示すように、本願発明の実施例３に係る室外機用風力発電装置１は、空気吹出口１６が上方に開口する空調装置の室外機２に載置される載置構造１５Ｃを有し、前記空気吹出口１６と連通する第１の空気通路１４Ｃを画成する第１のハウジング４Ｃと、この第１のハウジング４Ｃの第１の空気通路１４Ｃ上に配される第１のプロペラ５Ｃと、該第１のプロペラ５Ｃの回転軸７Ｃと接続される第１の発電機６Ｃとを具備する第１の発電装置３３を具備する。さらに、前記第１の発電装置３３に積層可能な構造（積層構造）１５Ｃを有し、前記第１の発電装置３３の第１のハウジング４Ｃ内に形成される第１の空気通路１４Ｃと連通する第２の空気通路１４Ｄを画成する第２のハウジング４Ｄと、該第２のハウジング４Ｄの第２の空気通路１４Ｄ上に配される第２のプロペラ５Ｄ及び第２のプロペラ５Ｄの回転軸７Ｂと接続される第２の発電機６Ｄを具備し、前記第１の発電装置３３上に積層可能な第２の発電装置３４とを具備する。

この実施例３では、第１の発電装置３３を複数積層可能な構造となっている。前記第１のハウジング４Ｃは、前記室外機２の空気吹出口１６の大きさに対応する径を有する円筒形状に形成され、前記第２のハウジング４Ｄは、前記第１のハウジング４Ｃの径に対応する径を有する吸入口１７Ｄ側の下端部と、径が漸次減少するテーパ部９が形成される吹出口１８Ｄ側上端部とを有する。

また、テーパ部９を設けたことによって空気通路が絞られるので、風量が増加し発電量が増加するものである。

また、本願発明の実施例４は、図９に示すように、発電装置を２台以上積層接続させる場合の固定方法として、前記ハウジング４の周囲に、所定の間隔で設けられた複数の円筒状保持部１１を設け、上下方向に積層される複数の円筒状保持部１１に固定ロッド１２を挿通させて複数の発電装置１を固定するようにしたものである。

これによって、ビルの屋上などに配置される室外機２上に載置される発電装置が、台風などで外れて落下する危険を回避できるものである。

また、図１０に示すように、前記第１のハウジング４Ｍと前記第２のハウジングＮの接合部４０に、前記第１のハウジング４Ｍ又は第２のハウジング４Ｎのいずれかに少なくとも１つの所定の大きさの空気取入口１３を形成するものである。これによって、この空気取入口１３を設けることにより風力が増し、プロペラ５の回転がよりあがることが確認され発電力アップを期待することができるものである。

また、前記第１のハウジング４Ｍと第２のハウジング４Ｎとを積み重ねた場合に、第１のハウジング４Ｍと第２のハウジング４Ｎとの間に所定の隙間が形成されるようにし、この所定の隙間を前記空気取入口１３とするようにしても、同様の効果をえることができるものである。

本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置の概略構成図である。 本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置の説明平面図である。 本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置の積層状態を示した説明図である。 本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置のハウジングの説明図である。 本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置の発電機固定板の説明図である。 本願発明の実施例１に係る室外機用風力発電装置の発電機固定板の説明図である。 本発明の実施例２に係る室外機用風力発電装置の概略構成図である。 本発明の実施例３に係る室外機用風力発電装置の概略構成図である。 本発明の実施例４に係る室外機用風力発電装置の概略構成図である。 本発明の実施例５に係る室外機用風力発電装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 室外機用風力発電装置
２ 室外機
３ 取手
４ ハウジング
５ プロペラ
６ 発電装置
７ 回転軸
８ テーパ部
９ テーパ部
１０ 固定機構
１１ 円筒状保持部
１２ 固定ロッド
１３ 空気取入口
１４ 空気通路
１５ 載置構造
１６ 室外機吹出口
１７ 吸入口
１８ 吹出口
２１ 発電機固定板
２２ 固定板空洞部
２３ 固定板本体部
３１ 第１の発電装置
３２ 第２の発電装置
３３ 第１の発電装置
３４ 第２の発電装置

Claims (9)

1. 空気吹出口が上方に開口する空調装置の室外機に載置され且つ積層可能な構造を有し、前記空気吹出口と連通する空気通路を画成するハウジングと、
   該ハウジングの空気通路上に配されるプロペラと、
   該プロペラと接続される発電機とを具備することを特徴とする室外機用風力発電装置。
2. 空気吹出口が上方に開口する空調装置の室外機に載置される構造を有し、前記空気吹出口と連通する第１の空気通路を画成する第１のハウジング、該第１のハウジングの第１の空気通路上に配される第１のプロペラ、該第１のプロペラと接続される第１の発電機とを具備する第１の発電装置と、
   該第１の発電装置に積層可能な構造を有し、前記第１の発電装置の第１のハウジング内に形成される第１の空気通路と連通する第２の空気通路を画成する第２のハウジング、該第２のハウジングの第２の空気通路上に配される第２のプロペラ及び該第２のプロペラと接続される第２の発電機を具備する少なくとも１つの第２の発電装置とによって構成されることを特徴とする室外機用発電装置。
3. 前記第１のハウジングは、前記室外機の空気吹出口の大きさに対応する径を有する下端部と、径が漸次減少するテーパ部が形成される上端部とを有すると共に、前記第２のハウジングは、前記第１のハウジングの上端部と略等しい径を有する円筒形状に形成されることを特徴とする請求項２記載の室外機用発電装置。
4. 前記第１のハウジングは、前記室外機の空気吹出口の大きさに対応する径を有する円筒形状に形成され、前記第２のハウジングは、前記第１のハウジングの径に対応する径を有する下端部と、径が漸次減少するテーパ部が形成される上端部とを有することを特徴とする請求項２記載の室外機用発電装置。
5. 前記第１のハウジングと前記第２のハウジングの接合部には、前記第１のハウジング又は第２のハウジングのいずれかに少なくとも１つの所定の大きさの空気取入口が形成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の室外機用発電装置。
6. 前記プロペラの回転軸を回転自在に保持すると共に発電機が装着される支持筒を、前記ハウジングに保持する発電機固定板を具備し、該発電機固定板には、所定の開口部が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の室外機用発電装置。
7. 前記室外機に載置される構造は、前記ハウジングの下端部に形成された拡径部であり、該拡径部は前記室外機の空気吹出口の周縁部に噛合することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の室外機用発電装置。
8. 前記積層可能な構造は、下方に位置するハウジングの上端部が挿着可能な径を有する拡径部であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の室外機用発電装置。
9. 前記積層可能な構造は、前記ハウジングの周囲に所定の間隔で設けられた複数の円筒状保持部と、該円筒状保持部に挿通される固定ロッドとによって構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の室外機用発電装置。
   

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