(57)【要約】【課題】室外機の吹き出し気流を利用する風力発電システムにおいて、発電量を高める。【解決手段】風力発電システム１１は、第１送風機構３１及び第２送風機構３２を有する室外ユニット２０と、第１送風機構３１及び第２送風機構３２の両方に対向配置され、第１送風機構３１及び第２送風機構３２の動作に伴って室外ユニット２０から吹き出される気流によって回転する風車５０と、風車５０が回転することにより発電する発電部８０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）を有する室外ユニット（２０）と、
前記第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の両方に対向配置され、前記第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の動作に伴って前記室外ユニット（２０）から吹き出される気流によって回転する風車（５０）と、
前記風車（５０）の回転が伝達されることにより発電する発電部（８０）と、を備える風力発電システム。
【請求項２】
前記室外ユニット（２０）は、
空気吹出口（７１）を有する第１ケース（６１）と前記第１ケース（６１）に取り付けられた前記第１送風機構（３１）とを備える第１室外機（２１）と、
空気吹出口（７１）を有する第２ケース（６２）と前記第２ケース（６２）に取り付けられた前記第２送風機構（３２）とを備え、前記第１室外機（２１）に隣接して配置された第２室外機（２２）と、を含む、請求項１に記載の風力発電システム。
【請求項３】
前記第１送風機構（３１）は、前記第１ケース（６１）に取り付けられた複数の送風機（３５）を含み、
前記第２送風機構（３２）は、前記第２ケース（６２）に取り付けられた複数の送風機（３５）を含み、
前記風車（５０）の翼（５３）が通過する領域のうち径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置される送風機（３５）の数は、前記翼（５３）が通過する領域のうち径方向内側の領域（Ｒ２）に対向配置される送風機（３５）の数よりも多い、請求項２に記載の風力発電システム。
【請求項４】
前記第１ケース（６１）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第１方向（Ｄ１）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、
前記第１送風機構（３１）における複数の送風機（３５）は、前記第１方向（Ｄ１）に並んだ状態で前記第１ケース（６１）に取り付けられており、
前記第２ケース（６２）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第２方向（Ｄ２）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、
前記第２送風機構（３２）における複数の送風機（３５）は、前記第２方向（Ｄ２）に並んだ状態で前記第２ケース（６２）に取り付けられており、
前記第１室外機（２１）と前記第２室外機（２２）とは、前記第１方向（Ｄ１）と前記第２方向（Ｄ２）とが同じ方向を向く姿勢で隣接して配置されている、請求項３に記載の風力発電システム。
【請求項５】
前記第１ケース（６１）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第１方向（Ｄ１）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、
前記第１送風機構（３１）における複数の送風機（３５）は、前記第１方向（Ｄ１）に並んだ状態で前記第１ケース（６１）に取り付けられており、
前記第２ケース（６２）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第２方向（Ｄ２）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、
前記第２送風機構（３２）における複数の送風機（３５）は、前記第２方向（Ｄ２）に並んだ状態で前記第２ケース（６２）に取り付けられており、
前記第１方向（Ｄ１）が前記風車（５０）の径方向に交わる方向に向く姿勢で前記第１室外機（２１）が配置されることにより、前記第１ケース（６１）に取り付けられた前記複数の送風機（３５）が前記径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置されており、
前記第２方向（Ｄ２）が前記風車（５０）の径方向に交わる方向に向く姿勢で前記第２室外機（２２）が配置されることにより、前記第２ケース（６２）に取り付けられた前記複数の送風機（３５）が前記径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置されている、請求項３に記載の風力発電システム。
【請求項６】
前記室外ユニット（２０）では、前記第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の動作に伴って前記室外ユニット（２０）から気流が上方に吹き出され、
前記風車（５０）は、その回転軸（Ａ）が上下方向を向く姿勢で前記室外ユニット（２０）の上方に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の風力発電システム。
【請求項７】
前記風車（５０）は、４つ以上の翼（５３）を有するプロペラ形である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の風力発電システム。
【請求項８】
前記風車（５０）は、前記室外ユニット（２０）との間の隙間が前記送風機（３５）の羽根車（３７）の直径よりも大きくなる位置に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の風力発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外機の吹き出し気流を利用する風力発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の室外機から吹き出された気流は、運動エネルギーを有しているが、この運動エネルギーは、気流が外気中を移動する間に徐々に熱エネルギーに変わる。一般に、従来の室外機では、室外機から吹き出された気流の運動エネルギーが有効利用されていない。
【０００３】
特許文献１には、ヒートポンプ式のルームエアコンの室外機から吹き出される気流の運動エネルギーを有効利用するための風力発電装置が開示されている。この風力発電装置は、室外機の吹き出し口に対向するように設けられた発電用のプロペラ式の風車を備えている。この風力発電装置では、室外機の吹き出し口から吹き出される気流によって風車が回転し、この風車の回転が変速機を介して発電機に伝達されることにより発電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４１１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている風力発電装置では、必ずしも十分な発電量が得られないという課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、室外機の吹き出し気流を利用する風力発電システムにおいて、発電量を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の風力発電システムは、第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）を有する室外ユニット（２０）と、前記第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の両方に対向配置され、前記第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の動作に伴って前記室外ユニット（２０）から吹き出される気流によって回転する風車（５０）と、前記風車（５０）の回転が伝達されることにより発電する発電部（８０）と、を備える。
【０００８】
この構成では、第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の両方に対向するように１つの風車（５０）が配置されているので、単一の送風機を用いた特許文献１の風力発電装置に比べて、大きな吹き出し気流の風量で風車（５０）を回転させることが可能になるとともに、風車（５０）の径を大きくすることも可能になる。これにより、従来に比べて発電量を高めることができる。
【０００９】
前記風力発電システムにおいて、前記室外ユニット（２０）は、第１室外機（２１）と、第２室外機（２２）と、を含んでいるのが好ましい。この場合において、前記第１室外機（２１）は、空気吹出口（７１）を有する第１ケース（６１）と前記第１ケース（６１）に取り付けられた前記第１送風機構（３１）とを備える。前記第２室外機（２２）は、空気吹出口（７１）を有する第２ケース（６２）と前記第２ケース（６２）に取り付けられた前記第２送風機構（３２）とを備え、前記第１室外機（２１）に隣接して配置されている。
【００１０】
この構成では、室外ユニット（２０）が互いに隣接して配置された第１室外機（２１）及び第２室外機（２２）を含み、これらの第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）が風車（５０）に対して対向配置されている。したがって、この構成では、複数の室外機（２１，２２）から吹き出される気流の範囲に跨がるように風車（５０）の径を大きくすることができる。
【００１１】
前記風力発電システムにおいて、前記第１送風機構（３１）は、前記第１ケース（６１）に取り付けられた複数の送風機（３５）を含み、前記第２送風機構（３２）は、前記第２ケース（６２）に取り付けられた複数の送風機（３５）を含み、前記風車（５０）の翼（５３）が通過する領域のうち径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置される送風機（３５）の数は、前記翼（５３）が通過する領域のうち径方向内側の領域（Ｒ２）に対向配置される送風機（３５）の数よりも多いことが好ましい。
【００１２】
この構成では、翼（５３）における径方向内側の領域（Ｒ２）に比べて径方向外側の領域（Ｒ１）に対してより多くの気流を供給することができる。これにより、効率よく風車（５０）を回転させることができるので、発電量をさらに高めることができる。
【００１３】
前記風力発電システムにおいて、前記第１ケース（６１）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第１方向（Ｄ１）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、前記第１送風機構（３１）における複数の送風機（３５）は、前記第１方向（Ｄ１）に並んだ状態で前記第１ケース（６１）に取り付けられており、前記第２ケース（６２）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第２方向（Ｄ２）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、前記第２送風機構（３２）における複数の送風機（３５）は、前記第２方向（Ｄ２）に並んだ状態で前記第２ケース（６２）に取り付けられており、前記第１室外機（２１）と前記第２室外機（２２）とは、前記第１方向（Ｄ１）と前記第２方向（Ｄ２）とが同じ方向を向く姿勢で隣接して配置されているのが好ましい。
【００１４】
この構成では、第１室外機（２１）と第２室外機（２２）とは互いの長手方向が同じ方向を向くように配置されるので、複数の送風機（３５）を風車（５０）に対向配置させつつ、第１室外機（２１）及び第２室外機（２２）の設置スペースを小さくすることができる。
【００１５】
前記風力発電システムにおいて、前記第１ケース（６１）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第１方向（Ｄ１）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、前記第１送風機構（３１）における複数の送風機（３５）は、前記第１方向（Ｄ１）に並んだ状態で前記第１ケース（６１）に取り付けられており、前記第２ケース（６２）における前記空気吹出口（７１）が形成された壁部（６Ａ）の第２方向（Ｄ２）の長さは、これに直交する方向の長さよりも長く、前記第２送風機構（３２）における複数の送風機（３５）は、前記第２方向（Ｄ２）に並んだ状態で前記第２ケース（６２）に取り付けられており、前記第１方向（Ｄ１）が前記風車（５０）の径方向に交わる方向に向く姿勢で前記第１室外機（２１）が配置されることにより、前記第１ケース（６１）に取り付けられた前記複数の送風機（３５）が前記径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置されており、前記第２方向（Ｄ２）が前記風車（５０）の径方向に交わる方向に向く姿勢で前記第２室外機（２２）が配置されることにより、前記第２ケース（６２）に取り付けられた前記複数の送風機（３５）が前記径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置されている形態であってもよい。
【００１６】
この構成では、第１室外機（２１）の長手方向である第１方向（Ｄ１）が風車（５０）の径方向に交わる方向に向けられることにより、第１室外機（２１）における複数の送風機（３５）が前記径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置され、さらに、第２室外機（２２）の長手方向である第２方向（Ｄ２）が風車（５０）の径方向に交わる方向に向けられることにより、第２室外機（２２）における複数の送風機（３５）が前記径方向外側の領域（Ｒ１）に対向配置されている。このような配置を採用することにより、気流を翼（５３）における径方向外側の領域（Ｒ１）に重点的に供給することができる。これにより、さらに効率よく風車（５０）を回転させることができるので、発電量をさらに高めることができる。
【００１７】
前記風力発電システムにおいて、前記室外ユニット（２０）では、前記第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）の動作に伴って前記室外ユニット（２０）から気流が上方に吹き出され、前記風車（５０）は、その回転軸（Ａ）が上下方向を向く姿勢で前記室外ユニット（２０）の上方に配置されているのが好ましい。
【００１８】
この構成では、例えば冷房運転時などのように室外ユニット（２０）から吹き出される暖気流の温度が周囲の外気温度よりも高い場合には、暖気流は上昇気流となる傾向にあるので、その暖気流における上向きの速度は、暖気流が外気中を上昇する間に低減しにくくなる。したがって、この構成では、例えば風車の回転軸が水平方向を向く姿勢で風車が室外ユニットの側方に配置されている場合に比べて、効率よく発電することができる。
【００１９】
前記風力発電システムにおいて、前記風車（５０）は、４つ以上の翼（５３）を有するプロペラ形であるのが好ましい。
【００２０】
この構成では、室外ユニット（２０）の運転が開始され、第１送風機構（３１）及び第２送風機構（３２）が動作し始めたときに、風車（５０）におけるいずれかの翼（５３）が室外ユニット（２０）から吹き出される気流を捕らえやすくなるので、発電が円滑に開始される。
【００２１】
前記風力発電システムにおいて、前記風車（５０）は、前記室外ユニット（２０）との間の隙間が前記送風機（３５）の羽根車（３７）の直径よりも大きくなる位置に配置されているのが好ましい。
【００２２】
この構成では、例えば送風機（３５）の羽根車（３７）を交換したり、修理したりするメンテナンス時において、風車（５０）は、送風機（３５）の羽根車（３７）をケース（６１，６２）から取り外す作業の邪魔にならない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、室外機の吹き出し気流を利用する風力発電システムにおいて、発電量を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る風力発電システムを示す正面図である。
【図２】前記風力発電システムの室外ユニットを示す斜視図である。
【図３】前記室外ユニットを示しており、熱交換器及び送風機の配置、並びに空気の流れを説明するための概略平面図である。
【図４】前記風力発電システムを示しており、風車と複数の送風機との位置関係を説明するための概略平面図である。
【図５】前記風力発電システムの変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る風力発電システム１１について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係る風力発電システム１１は、室外ユニット２０と、風車５０と、発電部８０とを備える。この風力発電システム１１は、室外ユニット２０から吹き出される気流の運動エネルギーを利用して発電を行うためのものである。本実施形態では、室外ユニット２０が、ビルなどの建物の屋上に設置されて建物内に供給される空調用水を冷却又は加熱するチラーである場合を例示するが、これに限定されない。
【００２７】
室外ユニット２０は、複数の室外機を含む。これらの室外機は、互いに隣接して配置されている。本実施形態では、図２及び図３に示すように、室外ユニット２０は、第１室外機２１、第２室外機２２及び第３室外機２３を含む。
【００２８】
また、室外ユニット２０は、複数の送風機構を有する。本実施形態では、複数の送風機構は、第１室外機２１に設けられた第１送風機構３１と、第２室外機２２に設けられた第２送風機構３２と、第３室外機２３に設けられた第３送風機構３３とを含む。
【００２９】
第１送風機構３１は、複数の送風機３５を含む。第２送風機構３２は、複数の送風機３５を含む。第３送風機構３３は、複数の送風機３５を含む。本実施形態では、各送風機構は、３つの送風機３５を含む。
【００３０】
各送風機３５は、例えば軸流送風機などを用いることができるが、これに限定されない。各送風機３５は、羽根車３７と、この羽根車３７を回転させる図略のモータとを備える。各羽根車３７は、回転軸Ｃを中心に回転する。本実施形態では、回転軸Ｃは、上下方向を向いているが、これに限定されない。
【００３１】
第１室外機２１は、３つの空気吹出口７１，７１，７１を有する第１ケース６１を備える。各空気吹出口７１には第１ケース６１に支持された送風機３５が配置されている。第２室外機２２は、第１ケース６１と同様の第２ケース６２を備え、第３室外機２３は、第１ケース６１と同様の第３ケース６３を備える。
【００３２】
本実施形態では、第１室外機２１の第１ケース６１は、平面視で六角形の形状を有する。第１ケース６１は、上壁部６Ａと、設置面に対向する底壁部６Ｂと、前壁部６Ｃと、これに対向する後壁部６Ｄと、４つの側壁部６Ｅとを有する。上壁部６Ａには、上述した３つの空気吹出口７１，７１，７１が形成されている。前壁部６Ｃと後壁部６Ｄは、第１方向Ｄ１に対向している。前壁部６Ｃ、後壁部６Ｄ及び４つの側壁部６Ｅは、上壁部６Ａと底壁部６Ｂとの間に位置している。前壁部６Ｃ、後壁部６Ｄ及び４つの側壁部６Ｅは、全周にわたって連続する側壁を構成している。前壁部６Ｃ、後壁部６Ｄ及び４つの側壁部６Ｅは、底壁部６Ｂの周縁から上方に起立しており、上壁部６Ａまで達する側壁である。隣り合う側壁部６Ｅ，６Ｅ同士がなす角度は鈍角である。
【００３３】
図３に示すように、第１ケース６１における上壁部６Ａの第１方向Ｄ１の長さは、これに直交する方向の長さよりも長い。すなわち、第１ケース６１は、平面視で第１方向Ｄ１に細長い形状を有する。３つの送風機３５は、第１方向Ｄ１（第１ケース６１の長手方向）に並んだ状態で第１ケース６１の上部に取り付けられている。
【００３４】
また、各側壁部６Ｅの内側には、その側壁部６Ｅに沿って空気熱交換器７３が設けられている（図３参照）。各側壁部６Ｅには、空気熱交換器７３に対向する領域に図略の空気吸込用グリルが設けられている。
【００３５】
第１ケース６１の内部には、冷媒を圧縮する圧縮機７９（図２参照）、チラーの温調対象となる空調用水を温調する図略の水熱交換器、図略の膨張弁、図略の電装ユニット、図略の四路切換弁などが設けられている。これらの圧縮機７９、水熱交換器及び膨張弁は、空気熱交換器７３とともに蒸気圧縮式の冷媒回路を構成している。この冷媒回路は、四路切換弁を切り換えることで冷媒を可逆に循環させて空調用水を冷却又は加熱することができる。電装ユニットには、室外ユニット２０の運転を制御するための電気基板や配線等が収容されている。第２室外機２２及び第３室外機２３は、第１室外機２１と同様の構成を有するので詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施形態では、図２及び図３に示すように、第１室外機２１、第２室外機２２及び第３室外機２３は、ケースの長手方向が互いに同じ方向を向く姿勢で互いに隣接して配置されている。すなわち、第１ケース６１の長手方向である第１方向Ｄ１と、第２ケース６２の長手方向である第２方向Ｄ２と、第３ケース６３の長手方向である第３方向Ｄ３とが同じ方向を向いている。
【００３７】
本実施形態では、各ケースの形状が細長い六角形であるので、図３に示すように隣り合う室外機同士を近接させた状態で配置しても各室外機において側壁部６Ｅの空気吸込用グリルからケース内に空気を吸い込む際の抵抗が大きくならない。
【００３８】
図１に示すように、風車５０は、第１送風機構３１、第２送風機構３２及び第３送風機構３３に対向配置されている。風車５０は、第１送風機構３１、第２送風機構３２及び第３送風機構３３の動作に伴って室外ユニット２０から吹き出される気流Ｆ２によって回転する。風車５０は、その回転軸Ａが気流Ｆ２の方向に向くように室外ユニット２０に対向配置されている。
【００３９】
本実施形態では、風車５０は、ハブ５５と、このハブ５５から放射状に延びる４つの翼５３とを有するプロペラ形である。風車５０は、その回転軸Ａが上下方向を向く姿勢で室外ユニット２０の上方に配置されている。風車５０は、室外ユニット２０との間の隙間が送風機３５の羽根車３７の直径よりも大きくなる高さ位置に配置されている。風車５０は、シャフト５７を介して発電部８０に接続されている。
【００４０】
発電部８０は、風車５０の回転が伝達されることにより発電する。例えば、発電部８０は、風車５０の回転を増速する図略の増速機と、この増速機の回転を電気エネルギーに変える図略の発電機と、これらを収容するケースとを有する。この発電機は、増速機に連結された図略のロータとステータとを有する。発電部８０のケースは、支持部材９１に支持されている。
【００４１】
以下、本実施形態における風車５０と複数の送風機３５との位置関係についてさらに詳しく説明する。図４に示すように、本実施形態では、室外ユニット２０におけるすべての送風機３５は、風車５０に対向配置されている。
【００４２】
本実施形態では、風車５０の翼５３が通過する領域のうち径方向外側の領域Ｒ１に対向配置される送風機３５の数は、翼５３が通過する領域のうち径方向内側の領域Ｒ２に対向配置される送風機３５の数よりも多い。ここで、送風機３５が径方向外側の領域Ｒ１に対向配置されているとは、風力発電システム１１を風車５０の回転軸Ａ方向に見たときに（本実施形態では平面視したときに）、送風機３５の回転軸Ｃが径方向外側の領域Ｒ１内に位置していることを意味する。同様に、送風機３５が径方向内側の領域Ｒ２に対向配置されているとは、風力発電システム１１を風車５０の回転軸Ａ方向に見たときに（本実施形態では平面視したときに）、送風機３５の回転軸Ｃが径方向内側の領域Ｒ２内に位置していることを意味する。
【００４３】
また、翼５３が通過する領域のうち径方向外側の領域Ｒ１とは、図４において一点鎖線の２つの円１０１，１０２の間の領域のことをいう。翼５３が通過する領域のうち径方向内側の領域Ｒ２とは、内側の一点鎖線の円１０２の内側の領域のことをいう。図４における外側円１０１は、風車５０の各翼５３における先端部（径方向外側端部）が回転時に描く軌跡である。図４における内側円１０２は、中心が外側円１０１の中心と一致し、外側円１０１の半径の１／２の半径を有する円である。
【００４４】
本実施形態では、９つの送風機３５のうち、８つの送風機３５が径方向外側の領域Ｒ１に対向配置されており、残りの送風機３５が径方向内側の領域Ｒ２に対向配置されている。すなわち、８つの送風機３５の回転軸Ｃが径方向外側の領域Ｒ１に存在している。なお、本実施形態では、第２送風機構３２における真ん中に位置する送風機３５は、その回転軸Ｃが風車５０の回転軸Ａと一致するような位置に配置されているが、これに限定されず、これらの回転軸Ａ，Ｃは、互いにずれた位置にあってもよい。
【００４５】
本実施形態では、各ケースの形状が細長い六角形であるので、上述したように隣り合う室外機同士を近接させた状態で配置することができ、これにより、図４に示すように、多数の送風機３５を径方向外側の領域Ｒ１に対向配置することが可能になる。
【００４６】
本実施形態に係る風力発電システム１１における発電量の一例を以下に示す。図１〜図４に示す風力発電システム１１の発電量Ｅは、例えば次の式により算出することができる。
【００４７】
Ｅ＝１／２（ηｐ×ηｇ×ρ×Ａ×Ｖ３）
ηｐ：風車の効率（％）
ηｇ：発電機の効率（％）
ρ：空気の密度（ｋｇ／ｍ３）
Ａ：風車の面積（ｍ２）
Ｖ：風速（ｍ／秒）
【００４８】
本実施形態において、上記式の各値の設計例を挙げると次の通りである。すなわち、この設計例では、風車の効率ηｐが４０％であり、発電機の効率ηｇが９５％であり、空気の密度ρが１．２５ｋｇ／ｍ３であり、風車の面積Ａが５．７ｍ２であり、風速Ｖが１０ｍ／秒である。なお、風速Ｖは、室外ユニット２０における空気吹出口７１から吹き出される気流Ｆ２が風車５０に到達した時点での気流の速度である。また、風車５０の半径は１．３５ｍである。また、風車の面積Ａとは、風車５０の半径と同じ半径の円の面積である。以上の設計例の場合には、発電量Ｅは、１時間あたり約１３００Ｗとなる。
【００４９】
次に、本実施形態の風力発電システム１１の動作について説明する。まず、水熱交換器における空調用水を冷却用として使用する場合の冷媒回路の動作について説明する。上記冷媒回路では、圧縮機７９の運転を開始し、圧縮機７９で冷媒を圧縮する。圧縮機７９から吐出された圧縮冷媒は、空気熱交換器７３に流入する。空気熱交換器７３では、ケースの外部空気が空気熱交換器７３を通過する際に、冷媒の熱を空気に放熱して空気を加熱する。そして、空気に放熱して冷却された冷媒は、膨張弁で膨張した後、水熱交換器に流入する。該水熱交換器では、冷媒が水熱交換器内を流れる空調用水から吸熱して空調用水が冷却される。冷却された空調用水は、建物内へ供給される。水熱交換器を流出した冷媒は、再び圧縮機７９に吸入されて圧縮される。
【００５０】
次に、上記水熱交換器における空調用水を暖房用として使用する場合の冷媒回路の動作について説明する。上記冷媒回路では、圧縮機７９の運転を開始し、圧縮機７９で冷媒を圧縮する。圧縮機７９から吐出された圧縮冷媒は、水熱交換器に流入する。水熱交換器では、冷媒が水熱交換器内を流れる空調用水へ放熱して空調用水が加熱される。加熱された空調用水は、建物内へ供給される。水熱交換器を流出した冷媒は、膨張弁で膨張した後、空気熱交換器７３に流入する。空気熱交換器７３では、ケースの外部空気が空気熱交換器７３を通過する際に、冷媒が空気から吸熱して空気を冷却する。空気熱交換器７３を流出した冷媒は、再び圧縮機７９に吸入されて圧縮される。
【００５１】
また、風力発電システム１１における空気の流れは次のようになる。室外ユニット２０の第１送風機構３１、第２送風機構３２及び第３送風機構３３が動作すると、図３に示すように各室外機において、側壁部６Ｅの空気吸込用グリルを通じてケース内に空気Ｆ１が吸い込まれる。ケース内に吸い込まれた空気は、各側壁部６Ｅに沿って配置された空気熱交換器７３と熱交換した後、ケース内を上昇し、図１に示すように３つの空気吹出口７１から上方に向かって外部に吹き出される。各室外機において、室外ユニット２０の外部に吹き出された気流Ｆ２は、風車５０を回転させ、その回転が発電部８０に伝達されることにより発電する。
【００５２】
図５は、風力発電システム１１の変形例を示す平面図である。この変形例では、各室外機の構造は、図１〜図４に示す上記実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。この変形例では、複数の室外機の配置が上記実施形態と異なっている。具体的には次の通りである。
【００５３】
図５に示すように、第１室外機２１は、第１方向Ｄ１が風車５０の径方向に交わる方向に向く姿勢で配置されており、第２室外機２２は、第２方向Ｄ２が風車５０の径方向に交わる方向に向く姿勢で配置されており、第３室外機２３は、第３方向Ｄ３が風車５０の径方向に交わる方向に向く姿勢で配置されている。これにより、すべての送風機３５が径方向外側の領域Ｒ１に対向配置されている。
【００５４】
具体的に、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、風車５０の径方向に直交する方向を向いている。３つの室外機２１，２２，２３は、周方向に隣接して配置されている。３つの室外機２１，２２，２３は、風車５０の回転軸Ａを中心に周方向に沿って環状に配列されている。隣り合う室外機同士は、回転軸Ａ側に位置する側壁部６Ｅに空気を流れ込ませるために、互いに間隔をあけて配置されている。
【００５５】
この変形例では、上述のように３つの室外機２１，２２，２３が環状に配列されており、風車５０の回転軸Ａの近傍には室外機が配置されていないので、例えば回転軸Ａ方向に沿って地面から上方に延びる１本の支柱が設けられ、この支柱によって風車５０が下から支持されるという簡単な構造を採用することができる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、第１送風機構３１、第２送風機構３２及び第３送風機構３３に対向するように１つの風車５０が配置されているので、単一の送風機を用いた従来の風力発電装置に比べて、大きな吹き出し気流の風量で風車５０を回転させることが可能になるとともに、風車５０の径を大きくすることも可能になる。これにより、従来に比べて発電量を高めることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、室外ユニット２０は、第１室外機２１と、第２室外機２２と、第３室外機２３とを含んでいる。そして、第１室外機２１は、空気吹出口７１を有する第１ケース６１と第１ケース６１に取り付けられた第１送風機構３１とを備える。第２室外機２２は、空気吹出口７１を有する第２ケース６２と第２ケース６２に取り付けられた第２送風機構３２とを備え、第１室外機２１に隣接して配置されている。第３室外機２３は、空気吹出口７１を有する第３ケース６３と第３ケース６３に取り付けられた第３送風機構３３とを備え、第３室外機２３に隣接して配置されている。このように複数の室外機２１，２２，２３から吹き出される気流の範囲に跨がるように風車５０の径を大きくすることが可能になる。
【００５８】
本実施形態では、第１送風機構３１は、第１ケース６１に取り付けられた３つの送風機３５を含み、第２送風機構３２は、第２ケース６２に取り付けられた３つの送風機３５を含み、第３送風機構３３は、第３ケース６３に取り付けられた３つの送風機３５を含む。そして、これらの送風機３５のうち、径方向外側の領域Ｒ１に対向配置される送風機３５の数が径方向内側の領域Ｒ２に対向配置される送風機３５の数よりも多くなるように、室外機２１，２２，２３が風車５０に対向配置されている。
【００５９】
したがって、この構成では、径方向内側の領域Ｒ２に比べて径方向外側の領域Ｒ１に対してより多くの気流を供給することができる。これにより、効率よく風車５０を回転させることができるので、発電量をさらに高めることができる。
【００６０】
本実施形態では、各室外機のケースは、平面視で細長い形状を有する。そして、３つの室外機は、長手方向が同じ方向を向く姿勢で隣接して配置されている。したがって、この構成では、複数の送風機３５を風車５０に対向配置させつつ、第１室外機２１、第２室外機２２及び第３室外機２３の設置スペースを小さくすることができる。
【００６１】
変形例では、各室外機のケースは、平面視で細長い形状を有する。そして、第１ケース６１の長手方向である第１方向Ｄ１が風車５０の径方向に交わる方向に向く姿勢で第１室外機２１が配置されることにより、第１室外機２１の第１ケース６１に取り付けられた３つの送風機３５が径方向外側の領域Ｒ１に対向配置されている。また、第２ケース６２の長手方向である第２方向Ｄ２が風車５０の径方向に交わる方向に向く姿勢で第２室外機２２が配置されることにより、第２室外機２２の第２ケース６２に取り付けられた３つの送風機３５が径方向外側の領域Ｒ１に対向配置されている。さらに、第３ケース６３の長手方向である第３方向Ｄ３が風車５０の径方向に交わる方向に向く姿勢で第３室外機２３が配置されることにより、第３室外機２３の第３ケース６３に取り付けられた３つの送風機３５が径方向外側の領域Ｒ１に対向配置されている。これにより、すべての送風機３５を径方向外側の領域Ｒ１に対向配置することができる。このような配置を採用することにより、気流を径方向外側の領域Ｒ１に重点的に供給することができるので、さらに効率よく風車５０を回転させることができ、発電量をさらに高めることができる。
【００６２】
本実施形態では、室外ユニット２０では、第１送風機構３１、第２送風機構３２及び第３送風機構３３の動作に伴って室外ユニット２０から気流Ｆ２が上方に吹き出され、風車５０は、その回転軸Ａが上下方向を向く姿勢で室外ユニット２０の上方に配置されている。例えば冷房運転時などのように室外ユニット２０から吹き出される暖気流の温度が周囲の外気温度よりも高い場合には、暖気流は上昇気流となる傾向にあるので、その暖気流における上向きの速度は、暖気流が外気中を上昇する間に低減しにくくなる。したがって、この構成では、例えば風車の回転軸が水平方向を向く姿勢で風車が室外ユニットの側方に配置されている場合に比べて、効率よく発電することができる。
【００６３】
本実施形態では、風車５０が４つの翼５３を有するプロペラ形であり、変形例では、風車５０が６つの翼５３を有するプロペラ形である。このように風車５０が４つ以上の翼５３を有するので、室外ユニット２０の運転が開始され、第１送風機構３１、第２送風機構３２及び第３送風機構３３が動作し始めたときに、風車５０におけるいずれかの翼５３が室外ユニット２０から吹き出される気流を捕らえやすくなるので、発電が円滑に開始される。
【００６４】
本実施形態では、風車５０は、室外ユニット２０との間の隙間が送風機３５の羽根車３７の直径よりも大きくなる位置に配置されている。したがって、例えば送風機３５の羽根車３７を交換したり、修理したりするメンテナンス時において、風車５０は、送風機３５の羽根車３７をケース６１，６２，６３から取り外す作業の邪魔にならない。
【００６５】
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
【００６６】
例えば、前記実施形態では、室外ユニット２０がチラーである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。室外ユニット２０は、例えば建物内の部屋に設置される室内機との間で冷媒が循環するタイプの空気調和機の室外ユニットなどであってもよい。
【００６７】
前記実施形態では、複数の送風機構３１，３２，３３が別々の室外機２１，２２，２３に設けられている場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。室外ユニット２０が１つの室外機のみを有し、この室外機に複数の送風機構３１，３２，３３が設けられている形態であってもよい。また、室外ユニット２０が複数の室外機を有し、各室外機に１つの送風機が設けられている形態であってもよい。
【００６８】
前記実施形態では、各室外機のケースが平面視で六角形の形状を有する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。ケースは、例えば平面視で四角形の形状（直方体形状）などであってもよい。
【００６９】
前記実施形態では、風車５０が４つ以上の翼５３を有するプロペラ形である場合を例示したが、これに限定されない。翼５３の数は、３つ以下であってもよい。また、風車５０は、例えば多翼形、クロスフロー形などの他のタイプであってもよい。
【００７０】
前記実施形態では、室外ユニット２０が３つの室外機を有する場合を例示したが、これに限定されない。室外ユニット２０は、１つ又は２つの室外機を有していてもよく、４つ以上の室外機を有していてもよい。
【００７１】
前記変形例では、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３が風車５０の径方向に直交する方向を向いている場合を例示したが、これに限定されない。これらの方向Ｄ１〜Ｄ３は、風車５０の径方向に交わる方向であればよく、前記直交する方向に対して多少傾斜していてもよい。
【００７２】
前記実施形態では、風車５０が、室外ユニット２０との間の隙間が送風機３５の羽根車３７の直径よりも大きくなる位置に配置されている場合を例示したが、これに限定されない。例えば、送風機３５の羽根車３７を上壁部６Ａではなく、側壁部６Ｅなどから取り外し可能な場合には、風車５０と室外ユニット２０との間の隙間は、送風機３５の羽根車３７の直径よりも小さくてもよい。
【００７３】
前記実施形態では、室外ユニット２０におけるすべての送風機３５が風車５０に対向配置されている場合を例示したが、例えば、多数の室外機が一列に並んでいるような場合には、風車５０に対向配置されていない送風機３５が含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１１  風力発電システム
２０  室外ユニット
２１  第１室外機
２２  第２室外機
２３  第３室外機
３１  第１送風機構
３２  第２送風機構
３３  第３送風機構
３５  送風機
３７  送風機の羽根車
５０  風車
５３  風車の翼
６１  第１ケース
６２  第２ケース
６３  第３ケース
６Ａ  ケースの上壁部
７１  空気吹出口
８０  発電部
Ａ  回転軸
Ｃ  送風機の回転軸
Ｄ１  第１方向
Ｄ２  第２方向
Ｄ３  第３方向
Ｒ１  径方向外側の領域
Ｒ２  径方向内側の領域  
【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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