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技術 遠心型流体機械

出願人 グエンチーカンパニーリミテッド
発明者 レータングエン
出願日 2017年1月4日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2017-000197
公開日 2018年7月12日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2018-109380
状態 特許登録済
技術分野 非容積形ポンプの構造
主要キーワード 正四角筒状 エネルギ効率的 垂直方向上側 通風管 各継手部材 駆動羽根車 回転運動エネルギ 遠心圧
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年7月12日)のものです。
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図面 (13)

課題

風力駆動源として、送風や空気の圧縮を行う遠心型流体機械を提供する。

解決手段

遠心型流体機械は、風力により回転する駆動羽根車4と、前記駆動羽根車4と同軸に設けられ、前記駆動羽根車の回転が伝達されて回転する従動羽根車51とを有する。遠心型流体機械は、従動羽根車51を覆うスクロールケーシング6と、従動羽根車51の中央側に吸い込まれる空気をスクロールケーシング6内に送り込む吸込管24とを備える。遠心型流体機械は、スクロールケーシング6に設けられ、従動羽根車51の中央側で吸い込まれた後に外周側に遠心力で押し出される空気が吐出される吐出部を備えている。

概要

背景

遠心圧縮機および遠心送付機は、同様の構造を有し、例えば、羽根車の下流に、運動エネルギ圧力エネルギに変換するディフューザが設けられている。ディフューザの下流には、ディフューザから吐出される流れを集めて需要元へ供給するためにスクロールケーシングが設けられている(例えば、特許文献1参照)。このような遠心圧縮機や遠心送風機を以下に遠心型流体機械と称する。また、遠心型流体機械としては、ターボチャージャスーパーチャージャ等の過給機が知られている。

概要

風力駆動源として、送風や空気の圧縮を行う遠心型流体機械を提供する。遠心型流体機械は、風力により回転する駆動羽根車4と、前記駆動羽根車4と同軸に設けられ、前記駆動羽根車の回転が伝達されて回転する従動羽根車51とを有する。遠心型流体機械は、従動羽根車51を覆うスクロールケーシング6と、従動羽根車51の中央側に吸い込まれる空気をスクロールケーシング6内に送り込む吸込管24とを備える。遠心型流体機械は、スクロールケーシング6に設けられ、従動羽根車51の中央側で吸い込まれた後に外周側に遠心力で押し出される空気が吐出される吐出部を備えている。

目的

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、風力を駆動源として、送風や空気の圧縮を行う遠心型流体機械を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

風力により回転する駆動羽根車と、前記駆動羽根車の回転が伝達されて回転する従動羽根車と、前記従動羽根車を覆うケーシングと、前記従動羽根車の中央側に吸い込まれる空気を前記ケーシング内に送り込む吸込管と、前記ケーシングに設けられ、前記従動羽根車の中央側で吸い込まれた後に外周側に遠心力で押し出される空気が吐出される吐出部とを備えていることを特徴とする遠心型流体機械

請求項2

前記駆動羽根車の周囲を囲む円筒状で、前記駆動羽根車と同軸に設けられた筒状体を備え、前記筒状体の内側を通過する風により、前記駆動羽根車が回転することを特徴とする請求項1に記載の遠心型流体機械。

請求項3

前記駆動羽根車と同軸に設けられ、軸回りに回転自在な回転軸と、前記駆動羽根車の回転を増速して前記回転軸に伝達する増速機とを備え、前記従動羽根車が、前記駆動羽根車の回転が伝達されて回転する前記回転軸と一体に回転することを特徴とする請求項1または2に記載の遠心型流体機械。

技術分野

0001

本発明は、遠心圧縮や遠心送風を行う遠心型流体機械に関する。

背景技術

0002

遠心圧縮機および遠心送付機は、同様の構造を有し、例えば、羽根車の下流に、運動エネルギ圧力エネルギに変換するディフューザが設けられている。ディフューザの下流には、ディフューザから吐出される流れを集めて需要元へ供給するためにスクロールケーシングが設けられている(例えば、特許文献1参照)。このような遠心圧縮機や遠心送風機を以下に遠心型流体機械と称する。また、遠心型流体機械としては、ターボチャージャスーパーチャージャ等の過給機が知られている。

先行技術

0003

特開2001−248597号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、遠心型流体機械には、例えば、ターボチャージャのように排気によるガスタービン駆動源とするものや、スーパーチャージャのようにエンジンを駆動源とするものや、その他の遠心送風機や遠心圧縮機のようにモータを駆動源とするものなどがある。排気によるガスタービンを駆動源とする場合や過給機が取り付けられるエンジンを駆動源とする場合に、エネルギ効率的に優れており、消費エネルギに対するコストの低減を図れるが、内燃機関等の駆動力や排気を生じる機械との組合せでないと作動しない。また、空気調和(空調)のために部屋の空気の入れ替えや、冷却のための送風として、自然の風を用いることがコストの低減に繋がるが、風力や風量や温度や湿度等を制御することができない。

0005

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、風力を駆動源として、送風や空気の圧縮を行う遠心型流体機械を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

前記目的を達成するために、本発明に係る遠心型流体機械は、風力により回転する駆動羽根車と、
前記駆動羽根車の回転が伝達されて回転する従動羽根車と、
前記従動羽根車を覆うケーシングと、
前記従動羽根車の中央側に吸い込まれる空気を前記ケーシング内に送り込む吸込管と、
前記ケーシングに設けられ、前記従動羽根車の中央側で吸い込まれた後に外周側に遠心力で押し出される空気が吐出される吐出部とを備えていることを特徴とする。

0007

このような構成によれば、風力で駆動羽根車、すなわち、風車を回転させ、この駆動羽根車の回転を遠心送風機や遠心圧縮機で用いられる従動羽根車に伝達し、遠心力により空気を吸い込んで、外側に吐出するようになっている。したがって、空気の送風や圧縮に風力を利用することができ、動力にかかるコストの低減を図ることができる。また、電力が供給されていない場所で、圧縮機や送風機利用可能となる。これらの場合に、直接自然の風を利用するのではなく、風の力を風車により回転運動エネルギに変換した後に遠心圧縮機や遠心送風機により空気圧や送風に利用しているので、例えば、風の強弱の変化に対して、送風量を安定させることが可能であり、自然の風より有効に利用できる。

0008

本発明の前記構成において、前記駆動羽根車の周囲を囲む円筒状で、前記駆動羽根車と同軸に設けられた筒状体を備え、前記筒状体の内側を通過する風により、前記駆動羽根車が回転することが好ましい。

0009

このような構成によれば、駆動羽根車の回転軸方向に対して横風となる風を抑止して、駆動羽根車の回転を安定させることができる。

0010

また、本発明の前記構成において、前記駆動羽根車と同軸に設けられ、軸回りに回転自在な回転軸と、前記駆動羽根車の回転を増速して前記回転軸に伝達する増速機とを備え、
前記従動羽根車が、前記駆動羽根車の回転が伝達されて回転する前記回転軸と一体に回転することが好ましい。

0011

このような構成によれば、駆動羽根車の回転軸と、従動羽根車の回転軸とを直結した場合に対して、従動羽根車の回転速度を増速することができ、風が弱い場合でも十分な送風や空気の圧縮が可能となる。また、風車である駆動羽根車の回転を、この駆動羽根車と同軸にある遠心送風機や遠心圧縮機の従動羽根車に伝達する構成なので、駆動羽根車の径の範囲内に従動羽根車を配置して装置全体の小型化を図ることができる。

発明の効果

0012

本発明によれば、自然の風を利用して送風や空気の圧縮を低コストで行うことができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施の形態に係る遠心型流体機械を利用した空調装置を示す斜め正面からの斜視図である。
同、斜め背面からの斜視図である。
同、筒状体および集風部を除く斜め正面からの斜視図である。
同、筒状体および集風部を除く斜め背面からの斜視図である。
同、平面図である。
同、正面図である。
同、側面図である。
同、背面図である。
同、底面図である。
同、筒状体および集風部を除く側面図である。
(a)同、側面図であり、(b)は(a)のAーA線断面図であり、(c)は(a)のBーB線断面図である。
(a)同、正面図であり、(b)は(a)のAーA線断面図である。

実施例

0014

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、風力を駆動源とする遠心送風機(遠心圧縮機)としての遠心型流体機械を備えた空調装置を説明する。以下の説明において、図1図2等に示すように、後述の筒状体3の軸方向を前後方向とし、筒状体3のラッパ状の集風部12が設けられた側を前側とする。

0015

図1図12に示すように、空調装置1は、直方体フレーム状の枠体2と、この枠体2の内部に設けられた筒状体3と、この筒状体3の内部に設けられた駆動羽根車4と、この駆動羽根車4と同軸に設けられた回転軸5と、この回転軸5と一体に回転する従動羽根車51と、駆動羽根車4の回転をその回転速度を増速して回転軸5に伝達する増速機7と、従動羽根車51の外周側を覆うスクロールケーシング6(吐出部)と、スクロールケーシング6の従動羽根車の回転中心側、すなわち、中央側に接続される吸込管24と、吸込管24に分岐して形成された分岐管25と、分岐管25の先端部に設けられた熱交換器10と、温水ソーラパネル11と、温水タンク16と冷水タンク17とを備えている。

0016

図1図4に示すように、枠体2は、8つの角部(接続部)にそれぞれ構造材用継手21が配置されるとともに、これら構造材用継手21によって複数の四角筒状の構造材22が直方体状に接続されることによって組み立てられている。構造材用継手21は、構造材22の端部を挿入固定可能な3本の継手部材を備えている。各継手部材正四角筒状に形成されており、それらの基端部は例えば溶接接着等によって互いに結合されている。

0017

筒状体3は円筒状に形成されており、その軸方向の長さは枠体2の前後に延びる辺とほぼ等しくなっている。また、筒状体3の直径は枠体2の上下に延びる辺および左右に延びる辺とほぼ等しくなっている。したがって、筒状体3は枠体2の内部ほぼ一杯に設けられている。また、筒状体3の前後の開口は、枠体2の前後の面(正面と背面)とほぼ等しい位置に配置されている。
枠体2にはその内部に向けて斜め方向の延びる4本の固定棒47が設けられており、これら固定棒47の一端部は構造材22に固定されている。固定棒47は筒状体3に形成された貫通孔を貫通しており、その他端部は後述する固定部46に固定されている。また、固定棒47には、筒状体3の貫通孔およびその近傍が固定されており、これによって、筒状体3は固定棒47によって支持されて枠体2の内部に設けられている。

0018

筒状体3の前側(正面側)の開口部には集風部12が設けられている。この集風部12は、ラッパ状に形成されており、筒状体3側ほど小径となるようにその内径が小さくなっている。したがって、集風部12は前側の開口12aから後側の開口12bに向かうほど流路断面積が小さくなっている。後側の開口12bの径は筒状体3の径とほぼ等しくなっており、開口12bが筒状体3の前側の開口に接続されている。

0019

図3図4等に示すように、駆動羽根車4は、円筒状の回転部材41と、この回転部材41に設けられた取付部42と、この取付部42に基部が取り付けられた複数の羽根43とを備えている。
図11図12に示すように、回転部材41の内側には円筒状のケーシング(固定部材)45が設けられている。このケーシング45の前側の端部は、円盤状の固定部46に固定されている。図3に示すように、この固定部46は前記枠体2に斜めに設けられた固定棒47に固定されている。固定棒47は、図7図9図10に示すように、筒状体3に形成された貫通孔を貫通しており、当該固定棒47の先端部(他端部)に固定部46が固定されている。

0020

また、図11図12に示すように、ケーシング45と回転部材41との間には軸受48,48が回転部材41の軸方向に所定間隔をもって設けられており、当該軸受48,48によって、回転部材41はケーシング45に支持された状態で軸回りに回転可能となっている。
また、ケーシング45の径方向中央部には、駆動羽根車4と同軸に設けられた回転軸5が軸回りに回転可能に設けられている。回転軸5の前側の端部は固定部46を貫通して前側に延出している。回転軸5の前側の端部に従動羽根車51が設けられている。
一方、回転軸5の後側の端部はケーシング45から突出している。この回転軸5の後側の端部に増速機7の後述するサンギア72が取り付けられている。

0021

また、図2図4図8図12に示すようにケーシング45の後端面には、駆動羽根車4の回転をその回転速度を増速して回転軸5に伝達する増速機7としての遊星歯車機構が設けられている。
すなわち、増速機7は、リングギア71と、このリングギア71の回転中心に設けられたサンギア72と、複数(例えば、5個)のプラネタリギア73とを備えている。なお、リングギア71およびサンギア72の回転中心は回転軸5の回転中心と一致している。
リングギア71の外周部にはフランジ部が形成されており、このフランジ部が回転部材41の上端部に固定されている。したがって、駆動羽根車4が回転すると、これに伴って回転部材41が回転し、この回転部材41が回転することにより、リングギア71が回転するようになっている。

0022

また、回転軸5の後側の端部はサンギア72に挿入されて固定されており、サンギア72が回転することによって回転軸5が回転するようになっている。
さらに、プラネタリギア73は、リングギア71およびサンギア72に噛合しており、リングギア71が回転することによって、自転しつつサンギア72の周囲を公転するようになっている。したがって、リングギア71が回転すると、プラネタリギア73がリングギア71の内側を自転しながら公転して回転移動し、これによってサンギア72が軸回りに回転するようになっている。

0023

そして、リングギア71が駆動羽根車4によって1回転すると、サンギア72が10回転するように、リングギア71、プラネタリギア73およびサンギア72の歯数や径が設定されている。したがって、このような増速機7では、駆動羽根車4の回転速度を10倍に増速してサンギア72が回転し、この回転によって回転軸5が駆動羽根車4より10倍の回転速度で回転するようになっている。

0024

また、図11図12に示すように、駆動羽根車4の内側にはケーシング(固定部材)45が設けられており、このケーシング45の外周面に円筒状のコイル8が固定され、一方、駆動羽根車4の回転部材41の内周面永久磁石9がコイル8との間に所定の間隔をもって固定されている。
そして、コイル8と永久磁石9との協働によって発電され、発電された電気バッテリー蓄電されたり、直接使用されたりするようになっている。
なお、ケーシング45の外周面に永久磁石9を固定し、回転部材41の内周面にコイル8を固定してもよい。
このように、駆動羽根車4の内側にはコイル8と永久磁石とを備えた発電装置が組み込まれている。

0025

図12に示すように、回転軸5は、ケーシング45の前側の端部を貫通し、さらに固定部46を貫通している。回転軸5の固定部46より前側には、従動羽根車51が設けられている。従動羽根車51は、略円錐状の回転体52と、回転体52の円錐状の前面(外周面)に設けられた複数の羽根53とを備えている。回転体52の断面において、円錐状の外周面の断面は、斜辺が凹むように湾曲した形状となっている。また、略円錐上の回転体52の中心を回転軸5が貫通した状態で、回転体52と回転軸が一体に回転可能に接合されている。

0026

従動羽根車51は、遠心圧縮機(遠心送風機)のインペラ(羽根車)であり、回転する羽根53により従動羽根車51の前面側の回転中心部分から空気を吸い込んで遠心力により外周側に押し出すようになっている。また、固定部46の前面と従動羽根車51の回転体52の後面との間には、円板状の底板54を備え、この底板54を回転軸5が貫通している。底板54は、固定部46に固定され、回転軸5とともに回転することがない。底板54は、従動羽根車51よりも径が少しだけ大きくなっており、従動羽根車51の後面を覆った状態となっている。

0027

円板状の底板54の前面の外周側部分には、スクロールケーシング6が設けられている。スクロールケーシング6は、従動羽根車51の羽根53が設けられた前面側の外周部分を覆うように設けられるとともに、周方向に沿って筒状の構造が渦巻き状となるものであるが、基本的に渦巻は一重となっており、スクロールケーシング6は、従動羽根車51の外周の所定位置か周方向に沿って一周するとともに、所定位置から周方向に沿って離れるにつれて渦を巻く筒の径が大きくなるようになっている。このスクロールケーシング6の筒の径が最も大きくなった部分が吐出部となっており、吐出部に空気を吐出するための通風管が取り付けられている。
また、従動羽根車51の前面側のスクロールケーシング6の内周側には吸込管24が接続されている。吸込管24は、回転軸5と同軸に配置され、従動羽根車51の前面の中央部でスクロールケーシング6に接続された状態となっている。従動羽根車51は、底板54とスクロールケーシング6と吸込管24とに覆われた状態となっており、吸込管24から吸い込んだ空気をスクロールケーシング6に接続された通風管から吐出する。このような。回転軸5、従動羽根車51、底板54とスクロールケーシング6と吸込管24とからなる装置が遠心送風機または遠心圧縮機となっている。このような遠心送風機は、風車である駆動羽根車の回転エネルギ動力源としている。
上述の駆動羽根車4と、駆動羽根車4を回転自在に支持する固定部46およびケーシング45と、駆動羽根車4の回転を増速して回転軸5に伝達する増速機7等と、上述の遠心送風機とから遠心型流体機械が構成されている。

0028

本実施の形態においては、遠心型流体機械に吸込空気温度制御機構が設けられて空調機が構成されている。前記吸込管24は、その後端部がスクロールケーシング6の中央部に接続され、前端部がラッパ状に広がる吸込口となっている。吸込管24は、回転軸5および筒状体3と同軸に配置されるとともに、水平に配置されている。ラッパ状の集風部12内に吸込管24のラッパ状の吸込口が配置されている。
図3図12等に示すように、吸込管24のスクロールケーシング6と吸込口との間に吸込管24から分岐する分岐管25が設けられている。分岐管25は、水平な吸込管24から垂直方向上側に向けて延出している。吸込管24と分岐管25との接合部分の内側には、吸い込まれる空気の流入口を切り替え切替板切替手段)55がモータ56により回転して、吸込管24の分岐部分の後側を閉塞する垂直な状態と、分岐管25の分岐部分の上側を閉塞する水平な状態との間で、切替板55を回転移動可能となっている。なお、切替板55を切り替える空気を吸い込む吸込口の位置が変わることになる。

0029

枠体2の上側には、吸込空気温度制御機構として前側から上述の熱交換器10と、温水タンク16と冷水タンク17とが設けられ、これらの上に温水用ソーラパネル11が設けられている。中空の直方体状の温水タンク16、冷水タンク17には、水道水井戸水ポンプ等により供給されるようになっている。ここで冷水タンク17の水は、比較的低温の井戸水を循環させたり、ヒートポンプ等を用いた冷却装置で冷却したりするものとしてもよいが、基本的には後述のように水を噴射した際の気化熱を冷却に用いる。冷水タンク17が後述の熱交換部15を冷却する冷却手段となる。また、温水タンク16は、温水用ソーラパネル11と配管接続されており、水が温水タンク16と温水用ソーラパネル11との間を循環して水温を上昇させるようになっている。温水タンク16と温水用ソーラパネル11が後述の熱交換部15を加温する加温手段となる。

0030

熱交換器10は、前面側が開放された中空の直方体状の箱14と、箱14の前面開口に配置された熱交換部15からなっている。熱交換部15は、例えば、ダンボール紙を重ねたような多層構造を有するものであり、多数の孔が前後方向に貫通した状態で配置された状態となっている。この孔の方向は、筒状体3の軸方向および吸込管24の軸方向と同じ方向となっている。なお、エアコンの熱交換器のように複数の薄板が同一方向に沿って並んだ状態であってもよい。また、本実施の形態において、熱交換部15は、水が染み込む紙や、細かなメッシュ金属網や、繊維状の金属からなるものなどであってもよい。

0031

熱交換部15の上側には、温水タンク16および冷水タンク17に接続された通水管が設けられており、温水タンク16または冷水タンク17を切り替えていずれか一方から水を熱交換部15上の複数のノズル18に供給するようになっている。また、熱交換器10の箱14内には、箱14の底部を貫通して分岐管25が配置され、熱交換部15の高さ位置に分岐管25の吸込口が配置されている。

0032

気温が低い場合には、切替板55を、吸込管24を閉塞して分岐管25を開放する状態とし、複数のノズル18から熱交換部15に温水タンク16の温水用ソーラパネル11で暖められた温水を噴霧や噴射等により供給して熱交換部15を加温し、この熱交換部15を通過して温まった空気が分岐管25から吸込管24を介して遠心送風機(遠心圧縮機)に吸い込まれた後に、吐出部としてのスクロールケーシング6から通風管に送られる。通風管に送られた暖められた空気は、部屋の暖房と、空気の入れ替えに用いられる。

0033

気温が高い場合には、切替板55を、吸込管24を閉塞して分岐管25を開放する状態とし、ノズル18から熱交換部15に冷水タンク17の冷水が噴射等により供給されて熱交換部15が冷却され、この熱交換部15を通過して冷えた空気が分岐管25から吸込管24を介して遠心送風機(遠心圧縮機)に吸い込まれた後に、吐出部としてのスクロールケーシング6から通風管に送られる。通風管に送られた冷えた空気は、部屋の冷房と、空気の入れ替えに用いられる。

0034

気温が高くも低くもなく過ごし易い温度の場合には、切替板55を、分岐管25を閉塞して吸込管24を開放する状態とし、外気をそのまま取り入れて、部屋の空気の入れ替えを行う。このように遠心型流体機械に吸い込む空気の温度制御を行うことにより、温度制御が可能な空調装置として利用することができる。なお、強制的に屋内に空気を導入することで、屋内の匂いを解消することができる。なお、吸込管24を延長して屋内に配置し、屋内のトイレ等の空気を排出するものとしてもよい。

0035

切替板55は、モータ56により、吸込管24を閉じて、分岐管25を開放する状態と、分岐管25を閉じて吸込管24を開放する状態とに、回転移動するが、図示しない制御装置により、設定された上限温度以上の場合または設定された下限温度以下の場合に、切替板55を、吸込管24を閉じて、分岐管25を開放する状態とし、上限温度以下で下限温度以上の場合に、分岐管25を閉じて吸込管24を開放する状態としてもよい。また、制御装置により、上限温度以上の場合に、冷水タンク17からノズル18に冷水を供給し、下限温度以下の場合に温水タンク16からノズル18に温水を供給するように、弁やポンプ等を制御するものとしてもよい。

0036

このような構成の空調装置1は、例えば建物の屋上等に設置されて使用される。この場合、空調装置1の集風部12を風上側に向けて設置される。
風が集風部12の前側の開口12aから流入すると、集風部12は後側の開口12bに向かうほど流路断面積が小さくなっているので、当該風が絞られて流速が速められたうえで、集風部12から筒状体3に流入する。

0037

筒状体3に風が流入すると、この風によって筒状体3の内部の駆動羽根車4が回転する。そして、この駆動羽根車4の回転速度が増速機(遊星歯車機構)7によって増速されて回転軸5に伝達される。
回転軸5が回転すると、従動羽根車51が回転し、遠心送風機(遠心圧縮機)としての遠心型流体機械により、吐出部となるスクロールケーシング6に接続された通風管から空気が吐出される。なお、従動羽根車51から遠心力で外側に押し出された空気は、従動羽根車51からスクロールケーシング6に至る空気の流路に設けられたディフューザにより圧縮されて吐出されることになる。本実施の形態では、空調装置1の送風に遠心型流体機械を用いているが、単なる送風ではなく、圧縮された空気を供給する装置としても利用可能である。送風や圧縮の動力は風力であり、運転コストの低減を図ることができる。また、圧縮空気を空調装置1で利用する場合に、圧縮空気を空気タンク等に貯めてから空調に利用するようにしてもよい。この場合に、風の強弱の変化に影響されずに、空調用の送風を行うことが可能となる。この場合に熱交換器10は、空気タンクから空気を供給して温度制御することが好ましい。

0038

このように、本実施の形態に係る遠心型流体機械は、自然の風を利用して送風や空気の圧縮を行うことができる。すなわち、電源設備を要することなく送風や空気圧縮に使用することができる。遠心型流体機械で空気を圧縮する場合には、圧縮空気を動力源として、発電装置やその他の機械装置に用いたり、圧縮空気とゼオライトを用いた酸素濃縮装置等に利用したりすることができる。圧縮空気を動力源として利用する場合は、例えば圧縮空気を高圧タンク充填しておき、この高圧タンクから圧縮空気をエンジンのシリンダに供給することで、エンジンを作動させるものとしてもよい。

0039

さらに、筒状体3に、当該筒状体3の内部に風を集風して導入する集風部12が設けられており、自然の風を集風部12によって効率的に集風して筒状体3の内部に導入することができるので、駆動羽根車4を効率的に回転させて、圧縮空気を得ることができる。また、遠心型流体機械は、従動羽根車51を回転させることにより、送風や空気の圧縮を行うので、駆動羽根車4の回転を効率的に利用できる。

0040

また、増速機7は、遊星歯車機構によって構成され、遊星歯車機構のリングギア71が駆動羽根車4に取り付けられ、サンギア72が回転軸5に取り付けられ、プラネタリギア73がリングギア71およびサンギア72に噛合しているので、リングギア71、プラネタリギア73およびサンギア72の歯数や径を調整することによって、回転軸5の増速量を容易に調整できる。
加えて、駆動羽根車4の内側にケーシング45が設けられ、駆動羽根車4とケーシングとのうちのいずれか一方に永久磁石9が設けられ、他方にコイル8が永久磁石9と所定の隙間をもって設けられているので、自然の風によって駆動羽根車4が回転することによって、圧縮空気を得ることができるとともに、永久磁石9とコイル8との協働によって発電できる。この場合に、圧縮空気を空気タンクに貯め、電気を蓄電池に貯めることが可能であり、風の有無や強弱に影響されずに利用することが可能である。なお、発電された電気を空調装置1の温度制御として、ヒータクーラに用いてもよい。また、遠心型流体機械を遠心圧縮機とした場合に、冷媒の圧縮・液化に利用して、クーラに利用してもよい。

0041

なお、本実施の形態では、駆動羽根車4の回転をその回転速度を増速して回転軸5に伝達する増速機7として遊星歯車機構を採用したが、その他の各種変速機、増速機を用いることができる。

0042

1空調装置
3筒状体
4駆動羽根車
5回転軸
6スクロールケーシング(ケーシング:吐出部)
7増速機
8吸込管
51 従動羽根車

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