(57)【要約】【課題】産業界の各換気装置及び集塵装置等における排気風エネルギーを再利用する方法として、各換気装置及び集塵装置に影響を及ぼさずに排気風エネルギーを電気エネギーに変換し、交換した電気エネルギーを各装置の排風機動力の一部に使用する排気風エネルーの再利用システムである。【解決手段】産業界の各換気装置および集塵装置等における排気風エネルギーの再利用方法として、排気風エネルギーの伝達方法として風車を用い、風車の設置を前段設備の排気口から排気口径の半分以上離した位置とすることにより、前段設備に影響を及ぼさずに排気風エネルギーを風車に伝達し、伝達された排気風エネルギーを風力発電にて電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを装置の排風機動力の一部に使用することで装置のランングコスト低減と資源の再利用が計れる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各換気装置及び集塵装置等の排気風エネルギーを風車による風力発電を用いて電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを各換気装置及び集塵装置等の排風機動力に利用することを特徴とする排気風エネルギーの再利用システム。
【請求項２】
風車の設置場所を排気口から排気口径の半分以上離した位置に設置することにて前段設備に影響を及ぼさずに排気風エネルギーを風車に伝達すことを特徴とする、請求項１に記載の排気風エネルギーの再利用システム。
【請求項３】
風車の形式は排気口の形状から風車構造（垂直軸及び水平軸等）を選定することを特徴とする、排気風エネルギーの再利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、産業界の各換気装置及び集塵装置等における排気風エネルギーを再利用する方法として、排気風エネルギーを風車に伝達させ電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを各換気装置および集塵装置等の排風機動力に使用する排気風エネルギーの再利用システムを提供する。
【背景技術】
【０００２】  従来、産業界の各換気装置および集塵装置等の排気風は無処理で大気に放出しているのが現状である。【０００３】  排気風のエネルギーを前段設備に影響を及ぼさずに排気風エネルギーの再利用する方法として風車を用いた再利用システムが確立されていない。【０００４】  排気風エネルギーの再利用方法として、風車により排気風エネルギーを電気エネルギーへ変換し、その電気エネルギーを各換気装置および集塵装置等の動力に使用する排気風エネルギーの再利用システムが確立されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】上記の如く産業界における各換気装置および集塵装置等の排気風エネルギーを電気エネルギーに交換して、各換気設備および集塵装置等の動力に使用する排気風エネルギーを再利用するシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明は、目的として、産業界の各換気装置および集塵装置等の排気風エネルギーの再利用として、排気風エネルギーの伝達方法に風車を用いて電気エネルギーに変換して、その電気エネルギーを装置の排風機動力に使用する排気風エネルギーの再利用システムである。【０００７】排気風エネルギーの伝達方法として風車を用いる時、風車の設置を前段設備の排気口から排気口径の半分以上離した位置とすることにより、前段設備に影響を及ぼさずに排気風エネルギーを風車に伝達できる。【０００８】設置する風車の形式について、排気口の形状に合わせて、排気口の形状が丸形状の場合は垂直軸の風車を選定し、角形状の場合は水平軸の風車を選定することで効率良い排気風エネルギーの伝達ができる。
【発明の効果】
【０００９】本発明は上記の如く、産業界における各換気装置および集塵装置等の排気風は無処理で大気に放出されていた排気風エネルギーを電気エネルギーに交換して、装置の排風機動力の一部に使用することで装置の消費エネルギーを低減することにて、ランニングコストの削減が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】排気風エネルギーの風車による電気エネルギーへの変換率
【００１１】
【図２】換気装置及び集塵装置の排気口と風車の設置位置
【発明を実施するための形態】
【００１２】以下に、この発明の実施の形態を計算式および図にて説明をおこなうが、この発明はこれ等の実施形態にのみ限定されるものではない。
【００１３】計算式１
排気風エネルギーＥ＝１÷２ρＡＶ３
ρ：排気風密度  （ｋｇ／ｍ３）
Ａ：排気口面積  （ｍ２）
Ｖ：排気風速    （ｍ／ｓ）
【００１４】上記の計算式は排気風エネルギー量を計算するための式であり、排気風エネルギーは排気風速の３乗であり、風速が早い程、排気風エネルギーの利用効果が大きい。
【００１５】図１にて、排気風エネルギーの風車を用いて電気エネルギーに変換する時の変換率をあらわす。風車のパワー効率と増速機の増速効率と発電機効率を考慮すると排気風エネルギーを電気エネルギーに交換する時の変換率は３４％となる。
【００１６】図２は換気装置および集塵装置の排気風エネルギーの回収のための風車の設置位置を表し、風車の設置場所は排気口から排気口径の半分以上離した位置とする。
前段装置の排気口から分離することは、前段設備の排風機に影響させずに、排気風エネルギーを風車に伝達できる。
【実施例】
【００１７】実施例１、２、３は換気装置および集塵装置の仕様条件を示し、各数値をもとに、排気風エネルギーの再利用システムによる、電気エネルギー量を計算により求める。【００１８】実施例１はトンネル換気装置の仕様条件
処理風量Ｑ                ：３２３  （ｍ３／ｓ）
集塵排風機の動力Ｗ        ：３１５  （Ｋｗ）
排気ダクトの排気口径Φ    ：４．０Φ（ｍ）
排気ダクトの排気口面積Ａ  ：１２．６（ｍ２）
排気風の密度ρ            ：１．２  （Ｋｇ／ｍ３）【００１９】実施例１の仕様条件おける、排気口での排気風の排気風速を計算すると、排気風速は処理風量を排気口面積で割ることにて、排気風速は２５．７ｍ／ｓとなり、排気口における排気風エネルギー量は計算式１から１２８ｋＷとなる。【００２０】次に、風車による排気風エネルギーの電気エネルギーへの変換は図１より変換率３４％であり、交換された電気エネルギー量は４３．５ｋＷとなる。
この値はトンネル換気装置の排風機の動力３２３ｋＷに対して１３．８％の値になり、そのことは本システムの排気風エネルギーの再利用率は１３．８％となる。【００２１】実施例２は工場換気装置の仕様条件
処理風量Ｑ                ：３７．５（ｍ３／ｓ）
集塵排風機の動力Ｗ        ：５５    （Ｋｗ）
排気ダクトの排気口径Φ    ：１．７Φ（ｍ）
排気ダクトの排気口面積Ａ  ：２．３  （ｍ２）
排気風の密度ρ            ：１．２  （Ｋｇ／ｍ３）【００２２】実施例２の仕様条件における、排気口での排気風の排気風速を計算すると、排気風速は処理風量を排気口面積で割ることにて、排気風速は１６．５ｍ／ｓとなり、排気口おける排気風エネルギー量は計算式１から６．１５ｋＷとなる。【００２３】次に、風車による排気風エネルギーの電気エネルギー変換は図１より変換率３４％であり、交換された電気エネルギー量は２．１ｋＷとなる。
この値は工場換気装置の排風機の動力Ｗ５５ｋＷに対して３．８％の値になり、そのことは本システムの排気風エネルギーの再利用率は３．８％となる。【００２４】実施例３は粉砕設備集塵装置の仕様条件
処理風量Ｑ                ：６０    （ｍ３／ｓ）
集塵排風機の動力Ｗ        ：８５    （Ｋｗ）
排気ダクトの排気口径Φ    ：１．７Φ（ｍ）
排気ダクトの排気口面積Ａ  ：２．３  （ｍ２）
排気風の密度ρ            ：１．２  （Ｋｇ／ｍ３）【００２５】実施例３の仕様条件における、排気口での排気風の排気風速を計算すると、排気風速は処理風量Ｑを排気口面積Ａで割ることにて、排気風速Ｖは２６．４ｍ／ｓとなり、排気口における排気風エネルギー量は計算式１から２５．１ｋＷとなる。【００２６】次に、風車による排気風エネルギーの電気エネルギー変換は図１より変換率３４％であり、交換された電気エネルギー量は８．５ｋＷとなる。
この値は粉砕設備集塵装置の排風機の動力８５ｋＷに対して１０％の値になり、そのことは本システムの排気風エネルギーの再利用率は１０％となる。【００２７】上記の実施例１．２．３の結果から、本システムによる装置動力に対する排気風エネルギーの再利用率は３．８〜１３．８％となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】上記の実施例から、換気装置および集塵装置等の排気口での排気風度は１５〜２５ｍ／ｓと早く、排気風は十分なエネルギーを保有している。
本システムを用いて、排気風エネルギーを電気エネルギーに交換し、装置排風機の動力の一部に使用することは、電気エネルギーの再利用率として３．８〜１３．８％となり、装置におけるランニングコストの低減と資源の再利用が計れる。
【符号の説明】
【００２９】１    換気及び集塵ダクト
２    換気装置及び集塵装置
３    排風機
４    排風機動力
５    風車
６    風車発電機
７    排気口と風車間距離
【図１】
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【図２】
2010185445.tif 000004