(57)【要約】【課題】  ソーラー発電は夜、雨、室内では使用出来ず、燃料電池は水素を必要とし、風力発電は屋外、特に風の強いところでしか使用出来ず、都心では使用できず、まして建物内で使用出来なかった。【解決手段】  建物内の空気の移動を利用して建物内でエネルギを発生する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物内の空気移動を利用するエネルギ発生装置。
【請求項２】
エネルギを発生させる空気移動を発生せしめ得ることを特徴とする建築物。
【請求項３】
建築物内の空気の移動を利用してエネルギを発生する
装置を設けた建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギ発生に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラー発電は光が必要であり、燃料電池は水素を必要とし、  風力発電は、屋外、特に風の強いところでしか使用出来なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ソーラー発電は雨、夜、室内では発電出来ず、コストも高く、エネルギ効率も低い。又、燃料電池は水素を必要とする。又、風力発電は、屋外、特に風の強いところでしか使用出来ず、都心では使用できず、まして建物内で使用するという思想は全くなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
建物室内の空気の流れを利用してエネルギを発生する。
【発明の効果】
【０００５】
従来の所謂新エネルギは種々の欠点があった。ソーラーは夜、雨天で使用出来ず、コストも高く効率の低かった。風力発電は強風域に限られ、しかも暴風には破壊し、一方都心では使えず、まして建物内で使用出来なかった。本発明は風の弱い都心でも使用出来、しかも家屋内で使用出来暴風時も安心で夜中や雨天でも発電し、しかも、設備費が安く、効率が良い上、小型軽量である。又、シックハウス対策に伴う建築基準法でアパートなどに設置が義務付けられている機械換気設備のための電力や、照明、床暖、給湯にも使用出来、しかも地球環境にも良い。
本発明により日本全国のビルや家庭内で発電できるので、日本の電力需要は完全に満たされ、電力の為のエネルギ（石油、LPG、石炭など）が減少し、石油生産国のコントロールを排除出来、輸入代金削減が出来るので、日本の財政赤字を改善し、又原発建設などが必要なくなるので、地球環境も改善し、住民の不安もなくなり、従来のあらゆる発電装置（ソーラーシステムなど）より普及が期待できる、画期的な発明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を以下図面に基づき説明する。
第１図は従来のソーラーシステムを示し、家屋２の屋根の上にソーラーパネル1を設け、太陽３により発電するが、昼間でも雲４があったり、雨であったり、又は夜５の場合は発電しない欠点があった。又図２の如く、従来の風力発電は高い山6の上に更に高い塔７を立て、その上にプロペラ８を設けたものであり、場所的に限られていたし、強風による防衛策も必要だった（最近の沖縄の台風により、沖縄の風力発電塔が全部倒れた）。
【０００７】
又、従来の風力発電は第３図の如く、海上９に塔7を設け、プロペラ８を設け、これも設置場所が限られていた。
【０００８】
図４はビル１０が並ぶ都市部では風１１が、陸部でエネルギが落ち、更にビル１０が障害となり風力が落ち、都市部１２では風速０から１メートル程度となり到底プロペラ８を回すことが出来ない。
【０００９】
住宅地でも同上で、図５に示す如く風１２は住宅１１に邪魔され、住宅地域１３では風速ゼロから１メートル程度で、到底プロペラ８を回すことが出来ない。
【００１０】
図６は本発明実施例を示す。図６は平面図で、土地２１に建物２２があり、その入り口１４に格子状のドア１５を設け、それに連なる廊下２３の奥に丸孔１７を設けた壁１６を設け、その丸孔の奥にプロペラ１8が回転する発電機１９の外側に設けられ、プロペラ１８と発電機１９は丸孔１７の内側に支えられている指示具２０により支えられている。２４はプロペラを覆う保護網である（これらの構造は本発明実施例図８、図９、図１０で拡大されて書いてあるので、そちらをご覧いただきたい）。
【００１１】
入口１４から入った空気は、入口廊下２３を通り、孔１７を通りプロペラ１８を通り、内側廊下２５に流れ、吹抜け２６に流れて上空に上がり、この建物内の空気の移動によりプロペラ１８が回わり、これにより発電機19が電気を起こす。図７は図６の本発明実施例の縦断面図を示し、廊下２３の突き当たりにある壁１６、そこに設けた丸孔１７、プロペラ１８、発電機１９、吹抜け２６を示し、入口１４から流入し鉄格子１５を通った空気が廊下２３を抜け、孔１７を吹抜け、孔１７にあるプロペラ１８を回し、発電機１９を廻して発電し、吹抜け２６に抜けていることを示す。
【００１２】
プロペラ前方には図８と図１０の如く縦の格子によりプロペラに手が入らないようにし、プロペラの後からは図８と図９に示す如く、指が入らないように間隔１１ミリ程度の網２４を設ける。
【００１３】
図８は断面図で、壁１６に設けた孔１９の内径に固定具２０を固着し、これに発電機軸３９を固定し、これを中心に回転するプロペラ１８付アウターローター発電機１９からの電気的出力はケーブル３８により蓄電用バッテリ、又は蓄電用系統連携基板に接続される。
【００１４】
断面図８に示す如く、プロペラ１８の位置は風３２が壁１６の孔１７を出た後に設け、且つ、孔１７の内径は、プロペラ１８の直径の７０〜７５％の内径の孔にすることが、孔１７の中にプロペラ１８を入れるよりも効率が良い事が、風洞実験により確認された。２５は壁１６に取り付けた円筒状のもので、ここに安全用網２４をかぶせる。この網側から見た図が図９で、格子３０側から見た図が図１０である。図１１は前記空気導入用入り口ドア１５を示し、開閉ハンドル２７、手を入れてカギが開かないようにする防犯板２８、更にその外側に空気孔２９を設けた腕の入らない防犯板３０を設けた格子戸１５で、扉のほぼ全面から空気が入るけれども、泥棒などが侵入しないように工夫されている。
【００１５】
図１２は図６及び図７の原理を説明したもので、建物２２にある吹抜け２６の上部を吹いている風３１のベンチュリ効果により吹抜け上部の空気が減圧され、吹抜け内の空気が上部に吸い上げられ、吹抜け自身による煙突効果と相俟って、入口１４から空気流入３２が起こり、壁１６の孔１７を通りプロペラ１８が回転し、これにより発電機１９が回り発電することを示す。
これに関する理論的計算の数式は次の通りである。
【００１６】
風路流量係数φ*=Q／｛π・d2／4｝・Vo｝                   
全圧許容差圧係数φ*=ΔPWT
／（1/2・ρ・Vo2）       
全圧損失係数ζ=ΔPc／（1/2・ρ・Vo2）             
発生動力係数理想値
Cp
ideal=Q・PWT／（1/2・ρ・Vo3・B・H）          
ここで、d：風路直径  Vo：基準風速  ρ：空気密度
ΔPWT：プロペラ全圧差   ΔPc：風路圧力差
B：供試体直径  H：供試体高さ
これにより計算すると、
【００１７】
【表１】
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【００１８】
【表２】
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【００１９】
【表３】
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【００２０】
【表４】
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【００２１】
【表５】
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【００２２】
【表６】
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【００２３】
【表７】
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【００２４】
【表８】
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【００２５】
【表９】
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【００２６】
【表１０】
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【００２７】
表２は煙突効果による空気流速を試算した結果である。風速は、吹抜け開口部面積の低下により減少するが、外部温度１０℃、吹抜け部温度１５度と仮定した場合、風速２m/sec&#12316;3.4m/secを得ることができる。
表３は、屋上開口部での風によって吹抜け部で発生する上昇気流とその上昇気流によって発電部で発生する風速についての試算結果で、僅か屋上屋外風速３mで屋内風速２３m/secという大きな風速が発生する。表２から分かるとおり、煙突効果によって得られる風量は、60m2から1m2に絞った場合、2m3/secから1.3m3/secと大きく低下する。屋内空気流入口２３に発電部を設ければ、上部の開口部面積を最大限に活用することが可能となり有利となる。
【００２８】
発生する屋内風速は、煙突効果によりも周辺風により生ずる風速の方が、寄付が大きい。周辺風により効果的に風速を発生させるためには、発電部は流入部に設けることが必要で、排気部の面積をできるだけ大きくし、流入面積をできるだけ小さくすることが望ましい。流入部では排気部（吹抜け部）面積を大きくとることで、発電しない僅か風速3m/secの風でも、発電可能な数10m/secの風速を得ることができ、これによって従来風力発電が不可能だった都心の殆ど風のない処でも、数十米の巨大な空気の流れを発生させ、従来到底不可能だったと考えられていた都心や建物内での発電が可能となった画期的な発明である。
本発明は上記実施例のほか図１３の如く、建物の両側がほぼ南北の方向の時、建物２２の北側入口３４から南側玄関３５方向に建物内の空気３２が移動し、ここにプロペラ１８を設け、１９で発電する本発明実施例を示す。
【００２９】
又、図１４も本発明実施例で、窓３３からの排気や空調３６の空気圧により室内又はこの他の理由により、室内の空気が移動３２する場合、そこにプロペラ１８及び発電機１９を設けて、発電する場合も本発明に含まれるものである。
【００３０】
本発明は上記の他、前記プロペラ方式以外による発電機駆動方式や、空気移動を利用した燃料電池による発電や空気移動によるバイオマスによるなどでも、建物内での空気の移動を利用して発電するものは全て本発明に含まれる。
【００３１】
又、本発明は建物内に空気を移動させる機能を持つ建築物（ビル、家屋等）は本発明に含まれ、更に本発明エネルギ発生装置単体（プロペラ発電機、発電システム等々）も本発明に含まれ、又、本発明建物と発電装置の組み合わせも本発明に含まれるものである。又、発電機を設けず屋内空気の流れを空調等に利用する組み合わせも本発明建物に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のソーラー方式
【図２】山上にある従来の風力発電装置
【図３】海上にある従来の風力発電装置
【図４】都市部で風力発電不可の説明図
【図５】住宅地で風力発電不可の説明図
【図６】本発明実施例建物の平面図
【図７】本発明建物の実施例建物の縦断面図
【図８】本発明発電機部の横断面図
【図９】本発明発電機部を空気流出側から見た図
【図１０】本発明発電機部を空気流入側から見た図
【図１１】本発明建物空気流入ドアを入口正面から見た図
【図１２】本発明実施例の原理を簡単に説明した建物                縦断面図
【図１３】本発明他の実施例の建物の平面図
【図１４】本発明他の実施例の建物の縦断面図
【符号の説明】
【００３３】
１ ソーラーシステム
２ 家屋
３ 太陽
４ 雲
５ 夜
６ 山
７ 塔
８ プロペラ
９ 海上
１０ビル
１１風
１２都市部の風
１３住宅地の風
１４本発明建物の入口
１５本発明空気流入格子戸
１６本発明孔のある壁
１７本発明発電装置の丸孔
１８プロペラ
１９発電機
２０発電装置を孔１７に固定する固定具
２１本発明建物の土地
２２本発明建物
２３本発明建物空気流入用廊下
２４プロペラに指が入らない網
２５本発明建物内側廊下
２６本発明建物吹抜け
２７ 空気流入ドア１５のハンドル
２８ 泥棒防止プレート
２９ 泥棒防止用空気孔付プレート
３０ プロペラ防護柵
３１ 吹抜け２６の上部を吹いている風
３２ 流入空気
３３ 排気窓
３４ 北側裏口
３５ 南向玄関
３６ 空調装置
３７ バッテリ又は系統連携盤
３８ 発電機から電気を取り出すケーブル
３９ 軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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