(57)【要約】【課題】  空調設備を利用した発電装置の提供。【解決手段】  吸込口と吹出口を有するケーシング内に送風ファンを回転可能に支承して、送風ファンの回転軸を回転させることにより、送風ファンの回転を得て、吹出口から空調対象室へ送風する空調設備において、送風ファンの回転軸４ａの外周面に複数の永久磁石１３を一定の間隔をおいて固定すると共に、回転軸の永久磁石の外周上に嵌装される外周カバー１５の内側に各永久磁石と互いに向き合う複数のコイル巻線１７を固定する一方、各永久磁石を変形可能な板バネ１２を介して回転軸側に固定して、送風ファンの回転が停止している時は、各永久磁石が板バネの力で回転軸側に引き寄せられて対応するコイル巻線との距離Ｘを拡げ、送風ファンが起動している時は、各永久磁石が板バネの変形でコイル巻線側へ移動して対応するコイル巻線との距離Ｙを狭めることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吹出口を有するケーシング内に送風ファンを回転可能に支承して、該送風ファンの回転軸を回転させることにより、送風ファンの回転を得て、上記吹出口から空調対象室へ送風する空調設備において、上記送風ファンの回転軸の外周面に複数の永久磁石を一定の間隔をおいて固定すると共に、該回転軸の永久磁石の外周上に嵌装される外周カバーの内側に上記各永久磁石と互いに向き合う複数のコイル巻線を固定する一方、上記各永久磁石を変形可能な板バネを介して回転軸側に固定して、送風ファンの回転が停止している時は、各永久磁石が板バネの力で回転軸側に引き寄せられて対応するコイル巻線との距離を拡げ、送風ファンが起動している時は、各永久磁石が板バネの変形でコイル巻線側へ移動して対応するコイル巻線との距離を狭めるように構成したことを特徴とする空調設備を利用した発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高層ビル・事務所ビル・工場などで使用されている空調設備を利用して、その下で、独特の自家発電システムを採用することにより、所望の電力を発生させる発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現今は、世界各国のエネルギー需要が経済発展に伴い飛躍的に伸びる一方、経済活動の活性化がエネルギー需要に拍車をかけているが、エネルギー使用量過多による地球温暖化の問題や自動車の排ガスが引き起こす大気汚染などの問題は、人類がエネルギー使用や経済発展と環境保護や生態保護の間で取捨を迫られる難題となっている。エネルギー節減の重要性に鑑み、エネルギー使用の減少またはエネルギー使用効率の向上に加えて、エネルギー汚染の減少などは、全てが省エネルギーに当たっての優先政策であって、人類が重視すべき課題である。特に、現代は電化の時代であって、人類にとっては、電気エネルギーは不可欠な必需品となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明に係る発電装置は、現在、高層ビル・事務所ビルや工場などの空調設備では、空調対象室内への換気（冷暖房）のため、空調機や送風機を１日約８時間〜２４時間駆動させながら運転管理をしていることに鑑み、この運転管理状況をそのまま利用して、独特の自家発電システムで電気エネルギーを得ようとすると共に、余った電気エネルギーを電力会社へ販売して、経費の削減と利益の向上を図らんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、空調設備を利用した発電装置として開発されたもので、請求項１記載の発明は、吸込口と吹出口を有するケーシング内に送風ファンを回転可能に支承して、該送風ファンの回転軸を回転させることにより、送風ファンの回転を得て、上記吹出口から空調対象室へ送風する空調設備において、上記送風ファンの回転軸の外周面に複数の永久磁石を一定の間隔をおいて固定すると共に、該回転軸の永久磁石の外周上に嵌装される外周カバーの内側に上記各永久磁石と互いに向き合う複数のコイル巻線を固定する一方、上記各永久磁石を変形可能な板バネを介して回転軸側に固定して、送風ファンの回転が停止している時は、各永久磁石が板バネの力で回転軸側に引き寄せられて対応するコイル巻線との距離を拡げ、送風ファンが起動している時は、各永久磁石が板バネの変形でコイル巻線側へ移動して対応するコイル巻線との距離を狭めるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
依って、請求項１記載の発明にあっては、高層ビル・事務所ビルや工場などで使用される既存の空調設備を利用することにより、電力を簡単に発生させることが可能となるので、極めて簡素化された構造の下で、電力の再利用と余った電力の販売を行えると共に、現今問題となっている二酸化炭素の削減にも貢献できる。
【０００６】
又、通常だと、送風ファンが停止している時は、永久磁石とコイル巻線とは、磁力により、同じ位置に停止することとなるが、この状態で、送風ファンを回転させると、永久磁石とコイル巻線とが引き付け合って、送風ファンの回転にブレーキが掛かるので、このままだと、回転用のモーターの始動トルクが増大して、焼き付きや制御盤内の計器類の焼損を起こす恐れがあるが、請求項１記載の発明にあっては、永久磁石を変形可能な板バネを介して送風ファンの回転軸側に固定した関係で、送風ファンの回転が停止している時は、永久磁石が板バネの力で回転軸側に引き寄せられて対応するコイル巻線との距離を拡げて、永久磁石とコイル巻線との磁力圏内が解除されるので、回転用モーターの始動トルクを効果的に軽減でき、逆に、送風ファンが起動している時に、回転数が上がると、永久磁石に遠心力が働いて、板バネの変形を得てコイル巻線側に移動して、対応するコイル巻線との距離を狭めて、両者が磁力圏内に入るので、これにより、安定した電力が発生する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係る空調設備を利用した発電装置を示す概略図である。
【図２】同発電装置の要部断面図である。
【図３】同発電装置を別の方向から見た要部断面図である。
【図４】（Ａ）は送風ファンの停止時における永久磁石とコイル巻線の関係を示す要部断面図、（Ｂ）は送風ファンの起動時における永久磁石とコイル巻線の関係を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、吸込口と吹出口を有するケーシング内に送風ファンを回転可能に支承して、該送風ファンの回転軸を回転させることにより、送風ファンの回転を得て、上記吹出口から空調対象室へ送風する空調設備を前提として、上記送風ファンの回転軸の外周面に複数の永久磁石を一定の間隔をおいて固定すると共に、該回転軸の永久磁石の外周上に嵌装される外周カバーの内側に上記各永久磁石と互いに向き合う複数のコイル巻線を固定する一方、上記各永久磁石を変形可能な板バネを介して回転軸側に個々に固定して、送風ファンの回転が停止している時は、各永久磁石が板バネの力で回転軸側に引き寄せられて対応するコイル巻線との距離を拡げ、送風ファンが起動している時は、各永久磁石が板バネの変形でコイル巻線側に移動して対応するコイル巻線との距離を狭める構成の発電装置を提供せんとするものである。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明を図示する好適な実施例に基づいて詳述すれば、該実施例に係る発電装置は、高層ビルや事務所ビルや工場などで使用されている既存の空調設備を対象として開発されたもので、当該空調設備に自家発電システムを組み込むことにより、電力の再利用と余った電力を電力会社へ販売して、経費の削減と利益の向上を図らんとするものである。
【００１０】
そこで、まず、前提となる空調設備側から説明すると、その空調機１のケーシング２は、吸込口（図示せず）と吹出口３を有して、内部に送風ファン４と熱交換器（図示せず）とを備え、送風ファン４の回転により上記吸込口からケーシング２内に吸い込まれた空気は、上記熱交換器で熱交換された後、送風ファン４の作用によって、吹出口３から空調対象室内へ吹き出される構成となっている。尚、この場合、回転用のモーター５の回転力は、モーター側プーリー６、周回ベルト７、ファン側プーリー８を経て、送風ファン４の回転軸４ａに伝達されて、送風ファン４が回転するようになっている。
【００１１】
そして、本実施例にあっては、斯かる構成の空調設備を前提として、上記送風ファン４の回転軸４ａ側に自家発電を行う発電装置９を組み込んで、送風ファン４の回転軸４ａの回転力を電気エネルギーに変換することを特徴としている。
【００１２】
これを詳しく説明すると、本実施例の発電装置９は、図２・図３に示す如く、送風ファン４の回転軸４ａの外周面に対の関係にある複数の固定碍子１１を絶縁樹脂シート１０を介して一定の間隔をおいて固定して、該対の各固定碍子１１に変形可能な直線状を呈する板バネ１２をその両端部１２ａを介して架設して、該各板バネ１２の中央部に永久磁石１３をネジ１４を介して固定する一方、該各永久磁石１３の外周上に円筒状を呈する外周カバー１５を嵌装して、該外周カバー１５の内側に上記各永久磁石１３と互いに向き合う同数のコイル巻線１７をブラケット１６を介して固定する構成となっている。この為、各永久磁石１３は送風ファン４の回転軸４ａと一体に回転し、各コイル巻線１７は回転せずに発電装置としての固定電極部を構成することとなる。
【００１３】
尚、図中、１８は回転軸４ａの回転を許容する軸受、１９は絶縁Ｏリング、２０は軸受固定リング、２１はオイルシールであり、特に、このオイルシール２１は、空調機１のケーシング２内が加湿用の蒸気や水の噴霧などにより多湿状態をもって運転されているので、この多量の湿気が水滴となって発電装置９内に侵入するのを防止するものである。
【００１４】
依って、斯かる構成の空調設備を稼働させると、まず、回転用のモーター５が駆動して、モーター側プーリー６・周回ベルト７・ファン側プーリー８を経て、送風ファン４が回転することとなるので、この送風ファン４の回転により、吸込口からケーシング２内に吸い込まれた空気は、熱交換器で熱交換された後、送風ファン４の作用によって、吹出口３から空調対象室内へ吹き出されることとなるが、この時には、送風ファン４の回転軸４ａも同方向へ回転して、発電を行うこととなる。
【００１５】
これを順に説明すると、モーター５が駆動せずに、送風ファン４の回転が停止している時は、図４Ａにも示す如く、上記した板バネ１２の直線形状から得られる弾力で、各永久磁石１３は、送風ファン４の回転軸４ａ側に引き寄せられて、対応するコイル巻線１７との間隔Ｘを拡げるので、これにより、対応するコイル巻線１７との磁力圏内が解除されて、電力を発生しない。
【００１６】
従って、本実施例とは異なり、板バネ１２を使用しない場合には、送風ファン４が回転を停止していると、永久磁石１３とコイル巻線１７が互いに引き付け合っているので、送風ファン４の回転にブレーキが掛かり、回転用のモーター５の始動トルクが増大して、焼き付きや制御盤内の計器類の焼損を起こす恐れがあるが、本実施例のように、板バネ１２を使用する場合には、送風ファン４を回転させようとすると、永久磁石１３とコイル巻線１７との距離Ｘを拡げて、永久磁石１３が回転軸４ａ側に引き寄せられ、対応するコイル巻線１７との引き付け合いを解除するので、この結果、始動時における回転用モーター５のトルクを有効に軽減でき、焼き付きや制御盤内の計器類の焼損を起こす心配がなくなる訳である。
【００１７】
そして、送風ファン４が回転して回転数が上がると、今度は、図４Ｂに示す如く、各永久磁石１３に遠心力が働いて、当該各永久磁石１３が外側に引っ張られるので、これに伴い、板バネ１２が略台形形状に弾性変形して、各永久磁石１３を対応するコイル巻線１７側に自動的に移動させ、対応するコイル巻線１７との距離Ｙを狭めて、両者１３・１７を磁力圏内に入り込ませるので、これにより、電力を安定して発生させられる。従って、板バネ１２の変形力は、送風ファン４が回転して駆動頂点で磁力圏内に移動するように設定することが好ましい。
【００１８】
これにより、各コイル巻線１７の両端部の間に直流の起電力が生じることとなるので、これを電気ケーブル２２を介して制御装置２３に導きながら、昇圧トランス２４で交流電流に変換すれば、後は、系統連携盤２５からそのまま又はバッテリーを介して、室内照明やＯＡ機器などの建物設備で再利用することが可能となるので、節電対策となり、且つ、余った電力は、系統連携盤２５を経て、電力会社へ販売すれば良いので、経費の削減と利益の向上が大いに図られることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に係る発電装置は、簡易な自家発電システムを採用するだけで、電力の再利用と余った電力を電力会社に販売できるので、これを高層ビル・事務所ビル・工場などで使用されている空調設備に応用すれば、頗る好都合なものとなる。
【符号の説明】
【００２０】
１      空調機
２      ケーシング
３      吹出口
４      送風ファン
４ａ    回転軸
５      モーター
６      モーター側プーリー
７      周回ベルト
８      ファン側プーリー
９      発電装置
１０    絶縁樹脂シート
１１    固定碍子
１２    板バネ
１２ａ  板バネの端部
１３    永久磁石
１４    ネジ
１５    外周カバー
１６    ブラケット
１７    コイル巻線
１８    軸受
１９    絶縁Ｏリング
２０    軸受固定リング
２１    オイルシール
２２    電気ケーブル
２３    制御装置
２４    昇圧トランス
２５    系統連携盤
Ｘ      停止時の永久磁石とコイル巻線との距離
Ｙ      起動時の永久磁石とコイル巻線との距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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