(57)【要約】      （修正有）【課題】造物内部の温度を調整する為の空調システムに関し、特には、地下の温度(１５℃)を利用した地下室の風力発電及システム及び空調システムを提供する。【解決手段】地下室部３に、少なくとも１台の風力発電装置と、当該地下室部の一方の端部に配置された、当該風力発電装置４と対向して設置された空気流発生装置６と地下室部の一部の隔壁７に沿って空気流帰還ダクト８とが設けられ、該空気流発生装置から噴出された空気流を吸引し、該空気流帰還ダクトに供給する為の空気吸入孔が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクトの一部には、該空気流帰還ダクト内を流れる帰還空気流の一部を吸引して、該吸引された空気流を当該建物部内に配置され、当該建物部内部の必要な部署を巡回し、最後には、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍の温度調整空気流供給ダクト１４の一端部と連結された分岐管部１５が設けられている風力発電および空調システム。【選択図】図１
2015007408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設置された建物部と当該建物部の下方部に形成されている地下室部とからなる建造物に於ける、当該建物部内部の温度を調整する空調システムに於いて、当該地下室部に、少なくとも１台の風力発電装置と、当該地下室部の一方の端部に配置された、当該風力発電装置と対向して設置されており、且つ当該風力発電装置に向けて空気流を放出する空気流発生装置とが設けられていると共に、当該地下室部の一部の隔壁に沿って空気流帰還ダクトが設けられており、更に、当該地下室部の他方の端部には、当該空気流帰還ダクトの一方の端部と接続された、当該空気流発生装置から噴出された空気流を吸引し、当該空気流帰還ダクトに供給する為の空気吸入孔が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクトの他方の端部は、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に接続されており、更に、当該空気流帰還ダクトの一部には、当該空気流帰還ダクト内を流れる帰還空気流の一部を吸引して、当該吸引された空気流を当該建物部内に配置され、当該建物部内部の必要な部署を巡回し、最後には、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に配置されている温度調整空気流供給ダクトの一端部と連結された分岐管部が設けられ、且つ、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍には、当該温度調整空気流供給ダクトの他方の端部が近接配置されていると共に、適宜の空気冷却・昇温手段を介して当該温度調整空気流供給ダクトとは異なる空気取り入れ口が近傍に配置されており、更に、当該地下室部には、当該風力発電装置と接続された蓄電池と当該蓄電池の電圧を測定する電圧測定センサーと、当該電圧測定センサーの電圧検出結果に基づき、当該蓄電池内に蓄えられている電力を当該空気流発生装置、当該空気冷却・昇温手段及び当該分岐管部の当該帰還空気流吸引手段の少なくとも何れかに供給する様な制御を実行する第１の制御手段が設けられている特徴とする地下室風力発電システム。
【請求項２】
当該地下室部内に設けられる風力発電手段は複数個の風力発電手段で構成されている事を特徴とする請求項１に記載の地下室風力発電システム。
【請求項３】
当該地下室部は長尺状の筒体或いは管状体で構成され、当該地下室部内部に於いて当該複数個の風力発電装置が当該地下室部の長手方向に沿って多段に若しくはジグザグに或いは直列的に配列されている特徴とする請求項１又は２に記載の地下室風力発電システム。
【請求項４】
当該空気流発生装置は、空気吸引式空気流発生装置である事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の地下室風力発電システム。
【請求項５】
当該空気流帰還ダクトは、当該地下室部の内部若しくは外部に於いて、当該地下室部の少なくとも一つの隔壁部面に、当該地下室部の長尺軸と平行して設けられている事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の地下室風力発電システム。
【請求項６】
当該空気流発生装置の空気取り入れ口及び／又当該空気冷却・昇温手段には、開閉手段を含む外気採り入れ手段が設けられている事を特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の地下室風力発電システム。
【請求項７】
当該風力発電手段は、複数枚の縦型のブレードを回転させる機構で構成されている事を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の地下室風力発電システム。
【請求項８】
当該地下室部は、長尺状筒状体の内部に設けられた少なくとも１台の風力発電装置と、当該長尺状筒状体の一方の端部に配置された空気流発生装置と、当該空気流発生装置から噴出され、少なくともその一部が当該風力発電装置を通過した空気流を当該空気流発生装置に帰還させる為の空気流帰還ダクトとが設けられている発電構成体ユニット部で構成されている事を特徴とする請求項１に記載の地下室風力発電システム。
【請求項９】
当該地下室部は、複数個の当該発電構成体ユニット部が、個々の長尺方向軸が相互に平行状態で、且つ当該空気流の流れの方向が相互に一致する様に、相互に平行に配列されているか或いは相互に平行で且つ立体的に配列されている事を特徴とする請求項８に記載の地下室風力発電システム。
【請求項１０】
当該空気流発生装置は、当該複数個の当該発電構成体ユニット部の全ての間若しくは、選択された一部の複数個の当該発電構成体ユニット部間で共用されている事を特徴とする請求項９に記載の地下室風力発電システム。
【請求項１１】
地上に設置された建物部と当該建物部の下方部に形成されている地下室部とからなる建造物に於ける、当該建物部内部の温度を調整する空調システムであって、当該地下室部には、少なくとも１台の風力発電装置と、当該地下室部の一方の端部に配置された、当該風力発電装置と対向して設置されており、且つ当該風力発電装置に向けて空気流を放出する空気流発生装置とが設けられていると共に、当該地下室部の一部の隔壁に沿って空気流帰還ダクトが設けられており、更に、当該地下室部の他方の端部には、当該空気流帰還ダクトの一方の端部と接続された、当該空気流発生装置から噴出された空気流を吸引し、当該空気流帰還ダクトに供給する為の空気吸入孔が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクトの他方の端部は、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に接続されており、更に、当該空気流帰還ダクトの一部には、当該空気流帰還ダクト内を流れる帰還空気流の一部を吸引して、当該吸引された空気流を当該建物部内に配置されている温度調整空気流供給ダクトに供給する為に当該温度調整空気流供給ダクトの一端部と連結された分岐管部が設けられ、且つ当該分岐管部には、当該帰還空気流吸引手段と当該帰還空気流吸引手段の開閉手段とが設けられており、当該温度調整空気流供給ダクトは、当該建物部内部の必要な部署に巡回するか分岐配管されており、且つ当該温度調整空気流供給ダクトは、その途上の適宜の部位に設けられている開閉手段を含む温度調整空気流放出部を介して、当該温度調整空気流の一部を所定の部屋内に供給し、その後、当該部屋内に設けられた適宜の吸引孔を介して、当該部屋内の空気の一部を当該温度調整空気流供給ダクト内に吸引回収する様に構成されており、更に、当該温度調整空気流供給ダクトの他方の端部が空気冷却・昇温手段を介して当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に配置されており、更に、当該地下室部には、当該風力発電装置と接続された蓄電池と当該蓄電池の電圧を測定する電圧測定センサーと、当該電圧測定センサーの電圧検出結果に基づき、当該蓄電池内に蓄えられている電力を当該空気流発生装置、当該空気冷却・昇温手段及び当該分岐管部の当該帰還空気流吸引手段の少なくとも何れかに供給する様な制御を実行するとともに、可能であれば、当該蓄電池内に蓄えられている電力の一部を外部送電線に送出する様に作動する第１の制御手段と、当該地下室部の温度を測定する為の地下室温度センサ及び／又は当該建物部内の温度を測定する為の建物部屋温度センサーの検出温度情報に基づいて、当該空気冷却・昇温手段の設定温度の設定及び／又は当該空気冷却・昇温手段の駆動制御を実行すると共に、当該分岐管部に於ける当該帰還空気流吸引手段と当該帰還空気流吸引手段の開閉手段及び／又は、当該温度調整空気流供給ダクトに於ける当該温度調整空気流放出部の当該開閉手段の駆動制御を実行する様に作動する第２の制御手段が設けられている特徴とする空調システム。
【請求項１２】
当該地下室部に於ける少なくとも一つの当該発電構成体ユニット部の一部位に向けて、地表面から螺旋状階段が配置されている事を特徴とする請求項１１に記載の空調システム。
【請求項１３】
当該地下室部に於ける少なくとも一つの当該発電構成体ユニット部の一部位に向けて、地表面からリフト手段が配置されている事を特徴とする請求項１１又は１２に記載の空調システム。
【請求項１４】
当該複数個の発電構成体ユニット部が相互に隣接して配置されている当該地下室部において、当該複数個の発電構成体ユニット部群に於ける少なくとも一部の当該発電構成体ユニット部の当該隔壁部の少なくとも一部に、作業員が通過しうる閉鎖手段を併設した開口部が設けられている事を特徴とする請求項１１乃至１３の何れかに記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物内部の温度を調整する為の空調システムに関するものであり、特には、再生エネルギーを使用して、環境に優しく、経済的な空調システムに関するものであり、さらに詳しくは、地下の温度(１５℃)を利用した一切の石油、天然ガス燃料を使用しない地下室の風力発電及び屋内空調を目的とした発電システム及び空調システムである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マンションを含むビルディング、アパート、公共施設の建物或いは戸建の住宅等に於ける室内、屋内の温度の調整には、一般的にエアコンと称される空気温度調整装置が使用されており、係る装置を使用するに当たっては、当該建造物内のその時点での温度と、当該建造物内の予め設定された好ましい屋内若しくは室内温度との差を検出して、当該屋内若しくは室内温度が、当該好ましい設定温度になる様に、当該建造物内の空気を、当該エアコンを駆動させて冷却するか、昇温させる処理を連続的に或いは間歇的に実行して、当該該屋内若しくは室内温度を所定の温度値に維持する様に設計されている。
然しながら、係る空調システムによる当該屋内若しくは室内温度の調整処理には、当該エアコンに供給される消費電力が大きく、電気料金がかなり高額となる為に経済的でなく、従って、地球環境に対する負荷もかなり大きいものであった。
【０００３】
一方、当該屋内若しくは室内の温度の調整をより経済的に安価で且つ地球環境に優しい空調システムとしては、例えば、冬季に降雪の多い地域では、冬の間中に降雪した雪を所定の閉鎖空間内に蓄積しておき、夏季には、当該蓄積された雪によって冷やされて冷気を、適宜のシステムを利用して、当該建物の屋内或いは室内に供給して、当該当該建物の屋内或いは室内の温度を所定の温度値成る様に制御するシステムが知られている。
例えば、２００８年３月３日付でインターネットに掲載された新潟県のホームページに紹介されている新潟県南魚沼地域振興局の庁舎に設置された「雪冷房」の設備（非特許文献１）が知られている。
【０００４】
然しながら、係る空調システムは、冬季の降雪地域でしか使用できないと言う制約が厳然と存在すると共に、冬季の屋内若しくは室内を暖房する目的では使用できないと言う問題も明らかに存在することから汎用性に欠けるという問題がある。
又、上記と同様に、経済的に安価で且つ地球環境に優しい空調システムの別の例としては、地下の温度は、夏季では、約１５℃で、冬季では、約１８℃と略一定した温度状態に維持されている事から、この地中熱を利用して、当該建物の内部の温度を調整する様にしたシステムも知られている。
【０００５】
係るシステムとしては、例えば、２０１３年５月６日付で、インターネットに掲載されていた株式会社ジオパワーシステムが実施している「ＧＥＯパワーシステム」（非特許文献２）が知られており、係るシステムでは、建物の地下に地下室を設け、当該地下室の上記した季節毎の一定温度を持つ空気を適宜の送風ファン装置を使用して、送り出し、適宜の配管を介して、夏季には、約１５℃の空気流を、又冬季には、約１８℃の空気流を各室内に供給する様にしたものである。
【０００６】
係るシステムに於いては、従来一般的に使用されているエアコンを使用しない為、エアコンを駆動させる為に使用される消費電力は、皆無ではあるが、当該地下室の空気を、建屋内と当該地下室との間で循環させる必要がある為、それに必要な送風ファン装置の駆動にかなりの電力が消費されるので、必ずしも、完全なエコタイプの空調システムとは言えないと言う問題が存在していた。
【０００７】
更に、上記した空調システムでは、電気エネルギーの消費は、一般的なエアコンを使用する場合に比べて、少なくはなるものの、当該システムを建設する為には、かなり高額の建設費が追加的に必要とされる為、一般的な建造物での利用状態は期待されているものとはかなり相違していると言う現実がある。
【０００８】
又、一方では、例えば、特開２００２−２４２１４号公報（特許文献１）には、一つの閉鎖型循環式配管内に循環する空気流を発生させ、当該配管内に風力発電装置を配置して、発電を行い、その電力を使用して家電製品を駆動させる技術思想が開示されている。
【０００９】
然しながら、係るシステムでは、当該配管内に循環する空気流を発生させる為に別途風力発生装置、例えば、送風機或いはファン等の装置が必要であり、当該送風機或いはファン等の駆動に係る電力量が大きく、その割には当該風力発電装置による発電量が少なく、所望の家電製品を常時或いは必要な時点で必要な時間、安定して駆動させる事は不可能であると同時にコストが掛りすぎるため、経済性の低い発電システムにすぎなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２４２１４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】２００８年３月３日付でインターネットに掲載された新潟県のホームページに紹介されている新潟県南魚沼地域振興局の庁舎に設置された「雪冷房」の設備
【非特許文献２】２０１３年５月６日付で、インターネットに掲載されていた株式会社ジオパワーシステムが実施している「ＧＥＯパワーシステム」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を改良し、季節を問わず、且つ如何なる地域に於いても使用可能であり、地中熱を有効に利用した簡易なシステムで、各屋内或いは各室内での温度調整が容易であり、更には、本システムを駆動するに要する消費電力が少なく出来、それによって経済的であると共に資源環境に優しいエコタイプの風力発電システム及び空調システムを提供するものである。
更に、本発明の目的は、従来の石油、天然ガス燃料等を一切使用しない再生エネルギーをもっぱら利用した風力発電システムを地下室に配置することによって、地中を有効に活用すると共に、地表での障害物の建設を排除することにより、地表の利用価値を高め、地中熱を有効に利用した経済的であると共に資源環境に優しいエコタイプの風力発電システム及び屋内空調システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記のような目的を達成するため、基本的には、以下に示す様な技術構成を採用するものである。
即ち、本発明に係る第一の態様としては、地上に設置された建物部と当該建物部の下方部に形成されている地下室部とからなる建造物に於ける、当該建物部内部の温度を調整する空調システムに於いて、当該地下室部に、少なくとも１台の風力発電装置と、当該地下室部の一方の端部に配置された、当該風力発電装置と対向して設置されており、且つ当該風力発電装置に向けて空気流を放出する空気流発生装置とが設けられていると共に、当該地下室部の一部の隔壁に沿って空気流帰還ダクトが設けられており、更に、当該地下室部の他方の端部には、当該空気流帰還ダクトの一方の端部と接続された、当該空気流発生装置から噴出された空気流を吸引し、当該空気流帰還ダクトに供給する為の空気吸入孔が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクトの他方の端部は、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に接続されており、更に、当該空気流帰還ダクトの一部には、当該空気流帰還ダクト内を流れる帰還空気流の一部を吸引して、当該吸引された空気流を当該建物部内に配置され、当該建物部内部の必要な部署を巡回し、最後には、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に配置されている温度調整空気流供給ダクトの一端部と連結された分岐管部が設けられ、且つ、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍には、当該温度調整空気流供給ダクトの他方の端部が近接配置されていると共に、適宜の空気冷却・昇温手段を介して当該温度調整空気流供給ダクトとは異なる空気取り入れ口が近傍に配置されており、更に、当該地下室部には、当該風力発電装置と接続された蓄電池と当該蓄電池の電圧を測定する電圧測定センサーと、当該電圧測定センサーの電圧検出結果に基づき、当該蓄電池内に蓄えられている電力を当該空気流発生装置、当該空気冷却・昇温手段及び当該分岐管部の当該帰還空気流吸引手段の少なくとも何れかに供給する様な制御を実行する第１の制御手段が設けられている特徴とする地下室風力発電システムである。
【００１４】
又、本発明に於ける第２の態様としては、地上に設置された建物部と当該建物部の下方部に形成されている地下室部とからなる建造物に於ける、当該建物部内部の温度を調整する空調システムであって、当該地下室部には、少なくとも１台の風力発電装置と、当該地下室部の一方の端部に配置された、当該風力発電装置と対向して設置されており、且つ当該風力発電装置に向けて空気流を放出する空気流発生装置とが設けられていると共に、当該地下室部の一部の隔壁に沿って空気流帰還ダクトが設けられており、更に、当該地下室部の他方の端部には、当該空気流帰還ダクトの一方の端部と接続された、当該空気流発生装置から噴出された空気流を吸引し、当該空気流帰還ダクトに供給する為の空気吸入孔が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクトの他方の端部は、当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に接続されており、更に、当該空気流帰還ダクトの一部には、当該空気流帰還ダクト内を流れる帰還空気流の一部を吸引して、当該吸引された空気流を当該建物部内に配置されている温度調整空気流供給ダクトに供給する為に当該温度調整空気流供給ダクトの一端部と連結された分岐管部が設けられ、且つ当該分岐管部には、当該帰還空気流吸引手段と当該帰還空気流吸引手段の開閉手段とが設けられており、当該温度調整空気流供給ダクトは、当該建物部内部の必要な部署に巡回するか分岐配管されており、且つ当該温度調整空気流供給ダクトは、その途上の適宜の部位に設けられている開閉手段を含む温度調整空気流放出部を介して、当該温度調整空気流の一部を所定の部屋内に供給し、その後、当該部屋内に設けられた適宜の吸引孔を介して、当該部屋内の空気の一部を当該温度調整空気流供給ダクト内に吸引回収する様に構成されており、更に、当該温度調整空気流供給ダクトの他方の端部が空気冷却・昇温手段を介して当該空気流発生装置の空気取り入れ口近傍に配置されており、更に、当該地下室部には、当該風力発電装置と接続された蓄電池と当該蓄電池の電圧を測定する電圧測定センサーと、当該電圧測定センサーの電圧検出結果に基づき、当該蓄電池内に蓄えられている電力を当該空気流発生装置と当該空気冷却・昇温手段の少なくとも一方に供給する様な制御を実行するとともに、可能であれば、当該蓄電池内に蓄えられている電力の一部を外部送電線に送出する様に作動する第１の制御手段と、当該地下室部の温度を測定する為の地下室温度センサ及び／又は当該建物部内の温度を測定する為の建物部屋温度センサーの検出温度情報に基づいて、当該空気冷却・昇温手段の設定温度の設定及び／又は当該空気冷却・昇温手段の駆動制御を実行すると共に、当該分岐管部に於ける当該帰還空気流吸引手段と当該帰還空気流吸引手段の開閉手段及び／又は、当該温度調整空気流供給ダクトに於ける当該温度調整空気流放出部の当該開閉手段の駆動制御を実行する様に作動する第２の制御手段が設けられている特徴とする空調システムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る当該地下式風力発電システム及び当該空調システムは、上記した様な構成を採用することによって、地下室に於ける地中熱を有効に活用すると同時に、風力発電手段をこれに結合させる事によって、従来一般的に使用されているエアコンシステムに掛けられていた負荷を大幅に減少させ、それにより当該エアコンシステムと比較して消費電力量を大幅に削減する事によって、空調に係る料金が大幅に低減されるので、効率的且つ経済的な空調システムが提供されると同時に、消費電力量を大幅に削減に基づく地球環境に優しい空調システムも併せて提供されものである。
【００１６】
加えて、本発明に於いては、可能な限り制限された電力を使用して風力発電を行い、本発明に係る当該空調システムを稼働させながら、余剰の電力を売電することにより、当該空調システム実質的な経費を補償する事も可能であることから、より経済的な空調システムが実現出来ると言う効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る空調システムの一具体例に於ける構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明に係る空調システムに於ける地下室部の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る空調システムの一具体例に於ける部分拡大図である。
【図４】図４は、本発明に係る空調システムの他の具体例に於ける構成の一例を示す側面図である。
【図５】図５は、本発明に係る空調システムの更に他の具体例に於ける構成の一例を示す側面図である。
【図６】図６は、本発明に係る空調システムの更に異なる具体例に於ける構成の一例を示す側面図である。
【図７】図７は、本発明に係る空調システムの更に異なる具体例に於ける構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明に係る風力発電システム及び空調システム１の一具体例の構成を、図面を参照しながら合わせて詳細に説明する。
【００１９】
即ち、図１及び図３は、本発明に於ける風力発電システム及び当該空調システム１の一具体例の構成を示す図であって、図中、地上に設置された建物部２と当該建物部２の下方部に形成されている地下室部３とからなる建造物１００に於ける、当該建物部２内部の温度を調整する空調システム１であって、当該地下室部３には、少なくとも１台の風力発電装置４と、当該地下室部３の一方の端部５に配置された、当該風力発電装置４と対向して設置されており、且つ当該風力発電装置４に向けて空気流Ｏを放出する空気流発生装置６とが設けられていると共に、当該地下室部３の一部の隔壁７に沿って空気流帰還ダクト８が設けられており、更に、当該地下室部３の他方の端部９には、当該空気流帰還ダクト８の一方の端部１０と接続された、当該空気流発生装置６から噴出された空気流Ｏを吸引し、当該空気流帰還ダクト８に供給する為の空気吸入孔１１が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクト８の他方の端部１２は、当該空気流発生装置６の空気取り入れ口１３近傍に接続されており、更に、当該空気流帰還ダクト８の一部には、当該空気流帰還ダクト８内を流れる帰還空気流Ｐの一部を吸引して、当該吸引された空気流Ｐ’を当該建物部２内に配置されている温度調整空気流供給ダクト１４に供給する為に当該温度調整空気流供給ダクト１４の一端部１６と連結された分岐管部１５が設けられ、且つ当該分岐管部１５には、当該帰還空気流吸引手段１７と当該帰還空気流吸引手段１７の開閉手段１８とが設けられており、当該温度調整空気流供給ダクト１４は、当該建物部２内部の必要な部署に巡回するか分岐配管されており、且つ当該温度調整空気流供給ダクト１４は、その途上の適宜の部位に設けられている開閉手段１９を含む温度調整空気流放出部２０を介して、当該温度調整空気流Ｐ’の一部を所定の部屋２内に供給し、その後、当該部屋２内に設けられた適宜の吸引孔２１を介して、当該部屋２内の空気の一部を当該温度調整空気流供給ダクト１４内に吸引回収する様に構成されており、更に、当該温度調整空気流供給ダクト１４の他方の端部２２が空気冷却・昇温手段２３を介して当該空気流発生装置６の空気取り入れ口１３近傍に配置されており、更に、当該地下室部３には、当該風力発電装置４と接続された蓄電池２４と当該蓄電池２４の電圧を測定する電圧測定センサー２５と、当該電圧測定センサー２５の電圧検出結果に基づき、当該蓄電池２４内に蓄えられている電力を当該空気流発生装置６、当該空気冷却・昇温手段２３及び当該分岐管部１５の当該帰還空気流吸引手段１７との少なくとも何れかに供給する様な制御を実行するとともに、可能であれば、当該蓄電池２４内に蓄えられている電力の一部を外部送電線に送出する様に作動する第１の制御手段２００と、当該地下室部３の温度を測定する為の地下室温度センサー２６及び／又は当該建物部２内の温度を測定する為の建物部屋温度センサー２７の検出温度情報に基づいて、当該空気冷却・昇温手段２３の設定温度の設定及び／又は当該空気冷却・昇温手段２３の駆動制御を実行すると共に、当該分岐管部１５に於ける当該帰還空気流吸引手段１７の開閉手段１８及び／又は、当該温度調整空気流供給ダクト１４に於ける当該温度調整空気流放出部２０の当該開閉手段１９の駆動制御を実行する様に作動する第２の制御手段２０１が設けられている特徴とする風力発電システムを含む空調システム１が示されている。
【００２０】
つまり、本発明に於ける当該風力発電システムを含む空調システム１は、地中熱を利用する事と風力発電システムを地下室内に設定し、当該双方の技術思想を有機的に結合して空調を行う事を基本的技術思想とするものであるから、従来周知で一般的に使用されている所謂エアコンを使用する空調システムでは、ユーザーが希望する所望の室内或いは屋内温度と外気の温度との差がかなり大きいので、当該エアコンを強力に動作させるか当該エアコンを長時間駆動させておく必要があり、電力の消費量は膨大で、当該エアコンに掛る負荷も高度なものであったが、本発明に係る当該空調システム１に於いては、従来の空調システムとは異なり、ユーザーが希望する所望の室内或いは屋内温度と地中熱との温度差は従来システムにおけるよりもかなり小さいく、その上当該空調システム内で発電される電力も併せて使用出来るので、本発明に係る当該空調システム１に実質的に必要とされる消費電力は、従来の空調システムに比べて大幅に低減される。
その為、本発明に係る当該空調システム１は、地球環境に優しい、エコタイプの空調システムとして位置づけられるのである。
【００２１】
本発明に於いては、使用される建造物１００の種類や大きさ或いは構造等は特に限定されるものではなく、マンションを含む一般的なビルディング、アパート、公共施設の建物或いは戸建の住宅等如何なる種類の建造物１００にも適用出来るシステムであり、必要な事は、当該建造物１００には、地表面上に構築された建物部２の下方部には、必ず地下室３が設けられる事である。
【００２２】
本発明に於ける当該空調システム１に於いては、当該地下室３は、当該建物部２の土台部、基礎部を兼用するものであっても良く、好ましくは、当該地下室３は、地表面から約
５ｍ或いはそれ以上の深さに設けられている事が好ましい。
そして、本発明に於ける当該空調システム１に於いては、上記した通り、当該地下室部３内に風力発電システムを配置するものである。
【００２３】
本発明に係る当該風力発電システムは、基本的には、当該地下室部３内の地中熱を持った空気を積極的に巡回させて、当該巡回移送される空気流を利用して、当該地下室部３内に配置された風力発電装置４を駆動させて、所定の電力を発生させるものである。
本発明に於いて、当該風力発電システムを効率的に駆動させる為には、当該地下室部３を構成する外壁、隔壁等で形成される内部空間部は、出来るだけ小さくして、当該風力発電装置４との間の隙間、空間が少なくなるように設計されている事が望ましい。
つまり、上記した様な、少なくとも１台の風力発電装置４と、当該地下室部３の一方の端部５に当該風力発電装置４と対向して設置される空気流発生装置６とが含まれる当該発電装置の単位ユニット部３００は、円形断面、楕円形断面、矩形状断面を持った、長手方向軸を有する管状体で構成されており、当該管状体と、当該風力発電装置４との間の隙間、空間が出来るだけ少なくなるような寸法に設計されている事が望ましい。
【００２４】
一方、本発明に係る当該空調システム１に使用される当該風力発電装置４の形状、構造、発電機構等は、特に限定されるものではないが、所謂縦型形式で、小型の当該風力発電装置を使用することが好ましい。
【００２５】
更に、本発明に於ける当該空調システム１に於いては、一つの発電装置の単位ユニット部として機能する発電構成体ユニット部３００を一つの単位として使用することが可能であり当該発電構成体ユニット部３００内には、複数個の当該小型の風力発電装置４を使用する様に構成されているものも好ましい具体例であり、その場合には、当該複数個の風力発電装置４が、当該発電構成体ユニット部３００内で、所定の間隔を空けて、当該発電構成体ユニット部３００の長尺軸線に沿って、直線状に配置されているものであっても良く、或は、当該発電構成体ユニット部３００の長尺軸線に沿ってジグザグ状に配置されているものであっても良い。
【００２６】
本発明に於いて、当該一つの発電構成体ユニット部３００内で使用される当該風力発電
装置４の個数は、特に限定されるものではないが、当該建造物の大きさ、当該空気流発生装置６の能力の程度等を勘案して、適宜に決定する事が可能である。
即ち、本発明に於ける当該空調システム１に於いて使用される当該発電機構を構成する地下室部３として機能する当該発電構成体ユニット部３００は、長尺状の筒体或いは管状体で構成され、当該地下室部３内部に於いて当該複数個の風力発電装置４が当該地下室部３の長手方向に沿って多段に若しくはジグザグに或いは直列的に配列されているものである。
【００２７】
更に、本発明に於いて使用される当該発電構成体ユニット部３００の一方の端部５には、当該風力発電装置４と対向して設置され配置され、且つ当該筒体或いは管状体の端部と直接的に接合されているか或は適度の間隙を介して配置されている当該空気流発生装置６が設けられており、当該空気流発生装置６から当該風力発電装置４に向けて所定の風速と風量を持つ空気流Ｏを噴出する事により、当該一つ或いは複数個の風力発電装置４が回転せしめられて、電気を発生する様に構成されている。
本発明に於いて使用される当該空気流発生装置６の形状或いは機構、構造等は、特に限定されるものではないが、一般的に使用されているブロアーを使用することが可能であるが、好ましくは、当該装置外部から周辺空気を吸引して、所定の方向に向けて、空気流を積極的に噴出することが可能な空気吸引式空気流発生装置である。
当該空気流発生装置６に於ける、噴出空気流の量並びに風速、或は駆動時間等は、当該空気流発生装置６に設けられている、適宜の制御手段を制御することにより調整可能である。
【００２８】
更に、本発明に係る当該地下室部３を構成する当該位ユニット部３００には、当該筒体或いは管状体内で、当該風力発電装置４を通過して来た当該空気流Ｏを、当該空気流発生装置６に帰還させて、当該発電構成体ユニット部３００内で、当該風力発電装置４を連続的に駆動させる為の循環空気流を形成する為に、当該地下室部３の一部の隔壁７に沿って空気流帰還ダクト８が設けられており、且つ、当該空気流帰還ダクト８の一方の端部１０は、当該地下室部３であるの当該発電構成体ユニット部３００の他方の端部９に設けられた、当該空気流発生装置６から噴出された空気流Ｏを吸引し、当該空気流帰還ダクト８に供給する為の空気吸入孔１１と連結されており、一方、当該空気流帰還ダクト８の他方の端部１２は、当該空気流発生装置６の空気取り入れ口１３近傍に接続されており、係る構成により、当該発電構成体ユニット部３００内で、当該空気流発生装置６の駆動の下で、空気流の循環系が完成されることになる。
尚、本発明に於ける当該発電構成体ユニット部３００の他方の端部９に於ける閉鎖状隔壁部４０は、当該風力発電装置４を通過して来た当該空気流Ｏを容易に且つ確実に当該空気流帰還ダクト８内に誘導出来るように、適宜の傾斜面或いは湾曲面を形成している事が望ましい。
【００２９】
本発明に係る当該空気流帰還ダクト８は、当該地下室部３、つまり当該発電構成体ユニット部３００の内部若しくは外部に於いて、当該発電構成体ユニット部３００の少なくとも一つの隔壁部面７に沿って、当該発電構成体ユニット部３００の長尺軸と平行して設けられている事が望ましい。
更に、本発明に於ける当該風力発電装置４で出力された電気は、本発明に係る空調システム１内に設けられた適宜の蓄電池手段２４に充電される様に構成されている。
【００３０】
更に、本発明に於いては、当該地下室部３は、図２に示す様に、複数個の上記した当該発電構成体ユニット部３００−１乃至３００−４等が、個々の当該発電構成体ユニット部に於ける長尺方向軸が相互に平行状態で、且つ当該空気流Ｏ及びＰの流れの方向が相互に一致する様に、相互に平行に配列されているか或いは相互に平行で且つ立体的に配列されている事も好ましい具体例である。
そして、本発明に於ける上記具体例に於いては、更なる具体例として、当該空気流発生装置６は、当該複数個の当該発電構成体ユニット部３００−１乃至３００−４の全ての間で共通した一つの空気流発生装置６を使用するものであっても良く、若しくは、選択された一部の複数個の当該発電構成体ユニット部間、例えば、当該発電構成体ユニット部３００−１乃至３００−２間で共用される空気流発生装置６を使用するものであっても良い。
【００３１】
一方、本発明に於ける当該発電構成体ユニット部３００内には、当該地下室部３内の空気の温度、つまりは当該発電構成体ユニット部３００内の空気温度を検出する地下室温度センサー２６が設けられている事が望ましく、それによって、当該地下室温度センサー２６の検出結果が、当該地下室３の温度が、目標とする標準温度よりも低い場合には、当該空気流発生装置６の当該空気取り入れ口１３を介して、当該空気流発生装置６に取り込む空気流、つまり当該温度調整空気流供給ダクト１４から帰還された空気流及び／又は当該建造物の外気を当該空気冷却・昇温手段２３を使用して当該空気流発生装置６に取り込む空気流を適宜の温度だけ昇温させた後、当該空気流発生装置６に取り込むか、反対に、当該地下室３の温度が、目標とする標準温度よりも高い場合には、当該空気流発生装置６に取り込む空気流の温度を当該空気冷却・昇温手段２３を使用して適宜の温度だけ冷却させた後、当該空気流発生装置６に取り込む様に制御する事が可能となる。
【００３２】
一方、当該発電構成体ユニット部３００に配置されている一つ或いは複数個の当該風力発電装置４から出力された電力は、当該空調システム１の適宜の部位に設けられた適宜の容量を有する蓄電池、つまりバッテリー２５に一旦充電され、当該蓄電池、つまりバッテリー２５から出力される安定した電圧を持つ電気エネルギーが、当該空気流発生装置６や当該空気冷却・昇温手段２３或いは当該分岐管部１５に設けられた吸引ファン等の構成を有する当該帰還空気流吸引手段１７に供給され、当該個々の手段を駆動制御する。
【００３３】
この場合、当該蓄電池２５の電圧を検出する電圧測定センサー２５が別途設けられており、当該電圧測定センサー２５による電圧情報により、当該蓄電池２５の電圧が予め設定されている基準電圧値よりも低くなっていることが判明した場合には、例えば、当該空気流発生装置６を制御して、当該空気流発生装置６から噴出される当該空気流Ｏの風速或いは風量を増加させて、当該風力発電装置４からの発電量を増加させる様に制御する事が可能である。
一方、当該電圧測定センサー２５による当該蓄電池２５の電圧情報として、当該蓄電池２５の電圧が予め設定されている基準電圧値よりも高い場合には、当該空気流発生装置６から噴出される当該空気流Ｏの風速或いは風量を低減させて、当該風力発電装置４からの発電量を減少させるか、或は、外部送電線を介して、所定の電力会社に送電して、余分に発生している電力を売電することにより、収益を上げるようにしても良い。
【００３４】
係る方法を採用することにより、一般的に地下室部３を形成することは、通常の建物を建設するよりも高額となることから、そのために借用したローン金額の一部を補填することが可能である。
次に、本発明に係る当該空調システム1に於いては、当該地下室部３領域内に滞留している地中熱を持った空気を地上に配置されている一つ或は複数個の屋内領域や部屋からなる建物内空間領域内に適宜供給して当該建物内の所望の空間領域の温度を所望の温度に調整設定するように構成したものである。
【００３５】
具体的には、例えば、当該地下室部３内に配置されている一つ或は複数個の発電構成体ユニット部３００に併設して設けられている当該空気流帰還ダクト８の一部に、当該空気流帰還ダクト８内を流れる帰還空気流Ｐの一部を吸引して、当該吸引された空気流Ｐ’を当該建物部２内に配置されている温度調整空気流供給ダクト１４に供給する為の分岐管部１５が設けられており、当該分岐管部１５の他方の端部は、当該建物部２内部の必要な部署に巡回されているか、分岐して配管されている当該温度調整空気流供給ダクト１４の一端部１６が接続されている。
【００３６】
上記具体例に於いては、当該分岐管部１５には、当該空気流帰還ダクト８から、当該空気流帰還ダクト８内を当該空気流発生装置６に向けて流れている帰還空気流Ｐの一部を吸引して当該温度調整空気流供給ダクト１４に供給する機能を有する、適宜のファン機能を持った帰還空気流吸引手段１７が設けられていると共に、当該空気流帰還ダクト８と当該分岐管部１５との間に、当該空気流の通過及び非通過を制御する開閉弁(図示せず)が設けられ必要な条件が生成された際に、当該開閉弁を開放或は閉鎖するように構成された開閉手段１８が設けられていることが望ましい具体例である。
【００３７】
上記具体例に於いては、当該建物部２内の所望の屋内或は室内に設けられた当該屋内或は室内の温度を検出する温度センサー２７の温度検出情報に基づいて、当該温度センサー２７の検出温度情報が、予め設定された室内温度或は屋内温度の目標設定温度とに相違がある場合には、当該相違温度を補償するように、当該分岐管部１５を作動させて、当該空気流帰還ダクト８内を流れる帰還空気流Ｐの一部を吸引して温度調整空気流供給ダクト１４に供給することによって、当該室内温度或は屋内温度の調整を実行するものである。
上記処理操作によっても、当該室内温度或は屋内温度と当該目標設定温度との間に差が存在する場合には、更に、当該空気冷却・昇温手段２３を稼動させて、当該地下室部３に向かう空気流を冷却するか昇温させることにより、所定の空調処理を実行する。
係る処理操作は、全て当該第1及び第２の制御手段２００、２０１を所定の制御プログラムを予め内蔵したメモリ機構２０２と中央演算手段２０３とによって実行されるものである。
【００３８】
尚、本具体例において使用される当該温度調整空気流供給ダクト１４は、その一方の端部１６が当該分岐管部１５の一方の端部と接続されており、そこから先の部分は、当該建物部２内部の必要な部署を順次に、連続して巡回するか、適宜に分岐された配管をそれぞれ必要な室内を巡回するように配置されており、且つ当該温度調整空気流供給ダクト１４は、その途上の適宜の部位に於いて、適宜の開閉手段１９を含む温度調整空気流放出部２０が設けられており、当該を介して、当該開閉手段１９を、当該各屋内或いは室内に配備された適宜の温度センサー２７の検出データに応答して作成された必要とする制御情報に基づいて、上記した適宜の制御手段２００、２０１を介して開口操作及び／又は閉鎖操作を実行させることにより、当該温度調整空気流Ｐ’の一部を所定の部屋２内に所定の期間、所定の空気量を供給し、当該室内２の温度を、予め設定された目標値になるように制御するものであり、その後、当該各部屋２内に設けられた適宜の吸引孔２１を介して、当該各部屋２内の空気の一部を当該温度調整空気流供給ダクト１４内に吸引回収する様に構成されている。
【００３９】
勿論、本発明に於いても、各部屋２内の空気は回収しない様に構成する事も可能であるが、その分を外気から導入するとすると、外気温度が当該室内温度との温度差が大きい場合には、前記した空気冷却・昇温手段２３にかなりの負荷を掛けて駆動させる必要が生ずる為、経済的には不利となる。
【００４０】
又、本発明に於いては、当該温度調整空気流供給ダクト１４の終端部２２は、基本的には、当該空気流発生装置６の空気取り入れ口１３に直接的に接続されているか、或いは、その近傍に指向されているものであっても良い。
そして、本発明に於ける好ましい具体例としては、上記した様に、当該温度調整空気流供給ダクト１４の終端部２２は、適宜の構成からなる空気冷却・昇温手段２３の吸引孔部３１に接続されており、当該空気冷却・昇温手段２３の排気孔３２が適宜の配管３４を介して当該空気流発生装置６の空気取り入れ口１３に直接的に接続されているか、或いは、その近傍に指向されているものであっても良い。
【００４１】
一方、当該空気冷却・昇温手段２３には別途外気導入口３３が設けられており、必要に応じて、必要とされる量の空気を当該建物外部から取り入れる様に構成されている。
本発明に於いて使用される当該空気冷却・昇温手段２３の構成は特に限定されるものではないが、季節に応じて、当該空気冷却・昇温手段２３内を通過する空気流を冷却して温度を低下さたり、加熱して昇温させる機能を有するものである事が好ましく、係る空気冷却・昇温手段２３の構成は、従来公知の冷却・昇温装置を有するものであれば使用可能である。
【００４２】
更に、本具体例に於いては、当該空気冷却・昇温手段２３による外気吸入量や、空気吹き出し量、更には、当該空気に対する冷却温度条件の設定や冷却装置の作動時間、或いは当該空気に対する加熱温度条件の設定や加熱装置の作動時間等は、前記した各温度センサー２６及び２７の温度検出情報に基づいて、前記した各制御手段２００、２０１により制御される様に構成されている。
【００４３】
即ち、本発明に於ける当該空調システム１に於ける当該制御手段２００、２０１は、当該風力発電手段４の発電量、当該地下室部３内の室温、当該建物部２内の室温等の検出情報に基づいて、当該空気流発生装置６のオンオフ動作、送風量の調整、当該空気冷却・昇温手段２３のオンオフ動作、空気冷却温度若しくは昇温温度の調整、当該空気流帰還ダクト８と分岐管部１５を介して連結されている当該温度調整空気流供給ダクト１４間に設けられている、当該空気吸引手段１７と開閉手段１８のオンオフ動作、並びに、当該空気冷却・昇温手段２３に接続されている外部空気取り入れ口３３の開閉手段のオンオフ動作の少なくとも何れかを制御する様に構成されているものである。
【００４４】
更に、本発明に於いては、更に他の具体例として、当該地下室部３に於ける少なくとも一つの当該発電構成体ユニット部３００の一部位に向けて、地表面から螺旋状階段３５が配置されていても良く、更には、当該螺旋状階段３５の上下方向に平行して、所定の資材、工事作業器具等を上下方向に移動運搬させる為のリフト手段３６を設ける事も好まし。
係る螺旋状階段３５及び／又は当該リフト手段３６は、当該地下室部３内で、何らかの原因から当該空調システム１の特定の部位が故障した様な場合に作業員が当該現場に容易に到達出来ることと、当該故障部分の修理或いは部品交換等の作業が要求される場合に、作業員の作業環境を整えると共に、必要な機材、治具、道具を容易に搬送する為に必要な構成である。
【００４５】
一方、本発明に於ける更に他の具体例では、図５に示す様に、当該複数個の発電構成体ユニット部３００が相互に隣接して配置されている当該地下室部３において、当該複数個の発電構成体ユニット部３００群に於ける少なくとも一部の当該発電構成体ユニット部３００−１の当該隔壁部７の少なくとも一部に、作業員が隣接する他の発電構成体ユニット部３００内に移動し易くする為に、当該作業員が通過しうる適宜の扉等で構成された適宜の閉鎖手段３８を有する開口部３７が設けられている事も望ましい具体例である。
【００４６】
更に、本発明に於いて、当該風力発電装置４から得られる総合電力を増大させる為に、例えば、図６及び図７に示す様に、当該複数個の当該発電構成体ユニット部３００−１乃至３００−４の内部に適宜の仕切り壁３１１乃至３１４を設けて、当該各発電構成体ユニット部３００−１乃至３００−４内を更に複数個の小室に分割し、それぞれの小室内に所望の風力発電装置４を複数台、直列或いはジグザグに配列する様にしても良い。
更に、本発明に於ける各システムに於いて、非常時、或は緊急事態が発生した場合を想定して、本発明の各システムに対し、自動的或いは手動により、適宜の外部電源４００に適宜の切り替え手段を介して接続させておく事も望ましい具体例である。
【符号の説明】
【００４７】
１…空調システム
２…建物部
３…地下室部
４…風力発電装置
５…地下室部３の一方の端部
６…空気流発生装置
７…隔壁
８…空気流帰還ダクト
９…地下室部の他方の端部
１０…空気流帰還ダクトの一方の端部
１１…空気流入口
１２…空気流帰還ダクトの他方の端部
１３…空気取り入れ口
１４…温度調整空気流供給ダクト
１５…分岐管部
１６…温度調整空気流供給ダクトの一端部
１７…帰還空気流吸引手段
１８…開閉手段
１９…開閉手段
２０…温度調整空気流放出部
２１…吸引孔
２２…温度調整空気流供給ダクトの終端部、他方の端部
２３…空気冷却・昇温手段
２４…蓄電池
２５…電圧測定センサー
２６…地下室温度センサー
２７…建物部屋温度センサー
２８…温度調整空気流放出部
３１…空気冷却・昇温手段の吸引孔部
３２…空気冷却・昇温手段の排気孔
３３…外気導入口
３４…適宜の配管
３５…螺旋状階段
３６…リフト手段
３７…開口部
３８…閉鎖手段
１００…建造物
２００…第１の制御手段
２０１…第２の制御手段
３００…発電装置の単位ユニット部
【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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