JP2015007408A - Power generation system and air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an air conditioning system for adjusting the temperature inside a building, and more particularly to an environmentally friendly and economical air conditioning system using renewable energy. It is a power generation system and an air conditioning system for the purpose of wind power generation and indoor air conditioning in a basement that does not use any oil or natural gas fuel using the temperature of
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。
Conventionally, air temperature control devices generally called air conditioners have been used to adjust indoor and indoor temperatures in buildings, condominiums, apartments, public buildings, and detached houses. When using such a device, the difference between the current temperature in the building and the preset preferred indoor or indoor temperature in the building is detected, and the indoor or indoor temperature is The air in the building is cooled by driving the air conditioner or the temperature is raised continuously or intermittently so that the preferred set temperature is reached, and the indoor or indoor temperature is reduced. It is designed to maintain a predetermined temperature value.
However, the adjustment processing of the indoor or indoor temperature by such an air conditioning system is not economical because the power consumption supplied to the air conditioner is large and the electricity bill is quite high, so the load on the global environment is also considerable. It was a big one.
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。
On the other hand, as an air conditioning system that is more economical and cheaper for adjusting the indoor temperature or the indoor temperature, for example, in an area where there is a lot of snow in winter, snow that has fallen during the winter is used as a predetermined closed space. In the summer, the air is cooled by the accumulated snow and supplied to the indoor or indoor area of the building using an appropriate system. Systems are known that control the temperature to a predetermined temperature value.
For example, the “Snow Air Conditioning” facility (Non-patent Document 1) installed in the government office of the Niigata Prefecture Minami Uonuma Regional Promotion Bureau introduced on the Niigata Prefecture website posted on the Internet on March 3, 2008 is known. ing.
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。
However, the air conditioning system has a limitation that it can only be used in snowy areas in winter, and there is also a problem that it cannot be used for heating indoors or indoors in winter. There is a problem of lacking.
Similarly to the above, as another example of an economically inexpensive air-conditioning system that is friendly to the global environment, the underground temperature is approximately 15 ° C. in the summer and approximately 18 ° C. in the winter. A system is also known that uses the geothermal heat to adjust the temperature inside the building because it is maintained in a state.
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。 As such a system, for example, “GEO Power System” (Non-Patent Document 2) implemented by GeoPower System Co., Ltd., which was published on the Internet on May 6, 2013, is known. Then, a basement is provided in the basement of the building, and air having a constant temperature for each season described above is sent out using an appropriate blower fan device, and about 15 ° C. in the summer through appropriate piping. An air flow of about 18 ° C. is supplied to each room in winter.
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。 In such a system, since the air conditioner generally used in the past is not used, the power consumption used to drive the air conditioner is not at all. However, the air in the basement is used as the building and the basement. There is a problem that it cannot necessarily be said to be a complete eco-type air-conditioning system because a considerable amount of power is consumed to drive the fan fan device required for the .
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。 Furthermore, although the above-described air conditioning system consumes less electric energy than when using a general air conditioner, a considerably higher construction cost is additionally required to construct the system. Therefore, there is a reality that the state of use in general buildings is quite different from what is expected.
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。 On the other hand, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-24214 (Patent Document 1), an air flow that circulates in one closed circulation piping is generated, and a wind power generator is disposed in the piping. A technical idea of generating electric power and driving home appliances using the electric power is disclosed.
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。 However, such a system requires a separate wind power generation device, such as a blower or a fan, in order to generate an air flow that circulates in the pipe. However, the amount of power generated by the wind power generator is small, and it is impossible to drive a desired home appliance at a constant time or at a necessary time for a necessary time, and at the same time it is too costly. It was only a low power generation system.
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。
Therefore, the object of the present invention is to improve the above-mentioned problems of the prior art, and can be used in any region regardless of the season, and is a simple system that effectively uses geothermal heat. Or, it is easy to adjust the temperature in each room, and furthermore, the power consumption required to drive the system can be reduced, thereby providing an eco-type wind power generation system and air conditioning system that is economical and friendly to the resource environment. To do.
Furthermore, the object of the present invention is to effectively utilize the underground by arranging a wind power generation system that exclusively uses renewable energy that does not use any conventional oil, natural gas fuel, etc. By eliminating the construction of objects, the present invention provides an eco-type wind power generation system and an indoor air-conditioning system that increase the utility value of the surface of the earth, effectively use geothermal heat, and are friendly to the resource environment.
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。
In order to achieve the above object, the present invention basically employs the following technical configuration.
That is, as a first aspect according to the present invention, the temperature inside the building part in the building composed of the building part installed on the ground and the basement part formed in the lower part of the building part is determined. In the air conditioning system to be adjusted, at least one wind turbine generator and the wind turbine generator disposed at one end of the cellar portion are installed in the basement portion, and And an air flow generator for releasing an air flow toward the wind turbine generator, and an air flow return duct is provided along a part of the partition wall of the basement. At the other end, an air suction hole connected to one end of the air flow return duct for sucking the air flow ejected from the air flow generator and supplying the air flow to the air flow return duct And the air The other end of the return duct is connected to the vicinity of the air intake of the airflow generator, and a part of the airflow return duct includes a return airflow flowing in the airflow return duct. A part is sucked and the sucked air flow is arranged in the building part, and the necessary part inside the building part is circulated, and finally, it is arranged near the air intake port of the air flow generating device. A branch pipe connected to one end of the temperature-adjusted airflow supply duct, and the other end of the temperature-adjusted airflow supply duct is located near the air intake of the airflow generator. An air intake that is different from the temperature-adjusted airflow supply duct is disposed in the vicinity through appropriate air cooling / heating means, and further, the wind power generation is provided in the basement. Connected with the device A storage battery, a voltage measurement sensor for measuring the voltage of the storage battery, and the electric power stored in the storage battery based on the voltage detection result of the voltage measurement sensor, the air flow generator, the air cooling / heating unit, and the The basement wind power generation system is characterized in that a first control means for executing control to supply to at least one of the return airflow suction means of the branch pipe section is provided.
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。 Further, as a second aspect of the present invention, the temperature inside the building part in a building composed of a building part installed on the ground and a basement part formed below the building part. An air conditioning system that adjusts the at least one wind power generator and the wind power generator disposed at one end of the basement in the basement, And an air flow generator for releasing an air flow toward the wind power generator, and an air flow return duct is provided along a part of the partition wall of the basement, and the basement At the other end of the airflow section, air for sucking an airflow ejected from the airflow generator connected to one end of the airflow return duct and supplying the airflow to the airflow return duct is supplied. A suction hole is provided and the The other end of the flow return duct is connected to the vicinity of the air intake of the air flow generator, and a part of the air flow return duct includes a return air flow flowing in the air flow return duct. A branch pipe connected to one end of the temperature-adjusted air flow supply duct for sucking a part of the air and supplying the sucked air flow to the temperature-adjusted air flow supply duct arranged in the building And the branch air pipe is provided with the return air flow suction means and the opening / closing means of the return air flow suction means. The temperature-controlled air flow supply duct is circulated to a necessary department or branched and the temperature-controlled air flow supply duct is connected to the temperature via an air-conditioning air flow discharge portion including an opening / closing means provided at an appropriate position on the way. Part of conditioned air flow A part of the air in the room is sucked and collected in the temperature-adjusted air flow supply duct through an appropriate suction hole provided in the room and then supplied into the room. Furthermore, the other end of the temperature-regulated air flow supply duct is disposed in the vicinity of the air intake of the air flow generator via the air cooling / heating means, and further, A storage battery connected to the wind power generator, a voltage measurement sensor for measuring the voltage of the storage battery, and an electric current stored in the storage battery based on the voltage detection result of the voltage measurement sensor The control is performed so as to supply to at least one of the air cooling / temperature raising means and, if possible, to send a part of the power stored in the storage battery to the external power transmission line. 1 system On the basis of the detected temperature information of the control means and the basement temperature sensor for measuring the temperature of the basement and / or the temperature of the building room sensor for measuring the temperature in the building. The setting of the set temperature and / or the drive control of the air cooling / heating means are executed, and the return air flow suction means and the opening / closing means of the return air flow suction means in the branch pipe section and / or the The air conditioning system is characterized in that a second control means is provided that operates to execute the drive control of the opening / closing means of the temperature adjusted air flow discharge section in the temperature adjusted air flow supply duct.
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。 The underground wind power generation system and the air conditioning system according to the present invention adopt the configuration as described above, thereby effectively utilizing the underground heat in the basement and simultaneously coupling the wind power generation means to this. This significantly reduces the load on air conditioner systems that are generally used in the past, thereby significantly reducing the amount of power consumed compared to the air conditioner system, thereby significantly increasing air conditioning charges. Therefore, an efficient and economical air-conditioning system is provided, and at the same time, an air-conditioning system friendly to the global environment based on a significant reduction in power consumption is also provided.
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。 In addition, in the present invention, wind power is generated using limited power as much as possible, and surplus power is sold while operating the air conditioning system according to the present invention. Since it is possible to compensate for the substantial cost of the system, it has the effect that a more economical air conditioning system can be realized.
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。
Hereinafter, the configuration of a specific example of the wind power generation system and the
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。
That is, FIG.1 and FIG.3 is a figure which shows the structure of one specific example of the wind power generation system and the said
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。
That is, the
Therefore, the
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。
In the present invention, the type, size, structure or the like of the
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。
In the
In the
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。
Basically, the wind power generation system according to the present invention actively circulates the air having the underground heat in the
In the present invention, in order to drive the wind power generation system efficiently, the internal space formed by the outer wall, the partition wall and the like constituting the
That is, the at least one
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。
On the other hand, the shape, structure, power generation mechanism, and the like of the
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。
Furthermore, in the
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。
In the present invention, the number of the
That is, the power generation component unit 300 that functions as the
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。
Furthermore, the one
The shape, mechanism, structure or the like of the
In the
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。
Furthermore, in the unit unit 300 constituting the
Note that the closed partition wall 40 at the other end 9 of the power generation component unit 300 according to the present invention facilitates and reliably ensures the air flow O that has passed through the
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。
The air flow return
Furthermore, the electricity output from the
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。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 2, the
In the specific example of the present invention, as a further specific example, the
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。
On the other hand, in the power generation component unit 300 according to the present invention, a
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。
On the other hand, the power output from one or a plurality of the
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。
In this case, a
On the other hand, as the voltage information of the
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。
By adopting such a method, it is generally more expensive to form the
Next, in the
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。
Specifically, for example, a part of the
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。
In the above specific example, the
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。
In the above specific example, based on the temperature detection information of the
If there is a difference between the indoor temperature or the indoor temperature and the target set temperature by the above processing operation, the air cooling /
All of the processing operations are executed by the
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。
The temperature-controlled
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。
Of course, in the present invention, the air in each
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。
In the present invention, the
As a preferred specific example in the present invention, as described above, the
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。
On the other hand, the air cooling / heating means 23 is separately provided with an
The configuration of the air cooling /
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。
Further, in this specific example, the amount of outside air sucked by the air cooling /
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。
That is, the control means 200 and 201 in the
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。
Furthermore, in the present invention, as yet another specific example, a
The
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。
On the other hand, in still another specific example of the present invention, as shown in FIG. 5, in the
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。
Further, in the present invention, in order to increase the total power obtained from the
Furthermore, assuming that an emergency or emergency situation occurs in each system according to the present invention, an appropriate
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
DESCRIPTION OF
Claims (14)
In the basement part in which the plurality of power generation structural unit units are disposed adjacent to each other, the partition walls of at least some of the power generation structural unit units in the plurality of power generation structural unit units The air conditioning system according to any one of claims 11 to 13, wherein an opening provided with a closing means through which an operator can pass is provided in at least a part of the unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013133227A JP2015007408A (en) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | Power generation system and air conditioning system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013133227A JP2015007408A (en) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | Power generation system and air conditioning system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015007408A true JP2015007408A (en) | 2015-01-15 |
Family
ID=52337824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013133227A Pending JP2015007408A (en) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | Power generation system and air conditioning system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015007408A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109681977A (en) * | 2018-11-19 | 2019-04-26 | 南安市瑞竣机械科技有限公司 | It is a kind of convenient for storing and using safe portable air purifier |
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2013
- 2013-06-25 JP JP2013133227A patent/JP2015007408A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109681977A (en) * | 2018-11-19 | 2019-04-26 | 南安市瑞竣机械科技有限公司 | It is a kind of convenient for storing and using safe portable air purifier |
CN109681977B (en) * | 2018-11-19 | 2020-12-08 | 泉州台商投资区海雅达新材料有限公司 | Portable air purifier convenient to deposit and safe in utilization |
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