(57)【要約】【課題】従来に比べて温泉熱をより効率的に有効利用することができる温泉熱利用システム及び温泉熱利用方法を提供する。【解決手段】温泉水タンク２１に貯留されている温泉水をバイナリー発電機１１に供給し、バイナリー発電機１１は、供給された温泉水の熱を利用してバイナリー発電をする。バイナリー発電に使用された温泉水は、浴槽１２に供給されて入浴等に使用され、その後浴槽１２から排水される。浴槽１２から排出された温泉水は回収されて、ヒートポンプ１３に供給される。ヒートポンプ１３は、供給された温泉水の熱を利用して敷地２４の冷暖房を行う。ヒートポンプ１３において使用された温泉水は水力発電機１４に供給され、水力発電機１４は温泉水を用いて発電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温泉水の熱を利用して発電する温泉熱利用システムであって、
バイナリー発電機と、
前記バイナリー発電機に温泉水を供給する第１の温泉水供給装置と、
前記バイナリー発電機に供給された温泉水を浴槽に供給するための第２の温泉水供給装置と、
前記浴槽に供給された温泉水を回収する回収装置と、
ヒートポンプと、
前記回収された温泉水を前記ヒートポンプに供給する第３の温泉水供給装置とを備え、
前記バイナリー発電機は、前記第１の温泉水供給装置から供給された温泉水の熱を用いてバイナリー発電をし、前記ヒートポンプは、前記第３の温泉水供給装置から供給された温泉水の熱を用いて冷房又は暖房をすることを特徴とする温泉熱利用システム。
【請求項２】
水力発電機と、前記ヒートポンプに供給された温泉水を前記水力発電機に供給する第４の温泉水供給装置とを備え、前記水力発電機は前記第４の温泉水供給装置から供給される温泉水の水力を用いて発電することを特徴とする請求項１記載の温泉熱利用システム。
【請求項３】
前記水力発電機は水車発電機であることを特徴とする請求項２記載の温泉熱利用システム。
【請求項４】
前記バイナリー発電機により発電した電力を所定の場所に供給する電力供給装置を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温泉熱利用システム。
【請求項５】
温泉水の熱を利用して発電する温泉熱利用方法であって、
温泉水の熱を用いてバイナリー発電をし、
前記バイナリー発電に用いられた前記温泉水を浴槽に供給し、
前記浴槽に供給した温泉水を回収し、
前記回収された温泉水を用いてヒートポンプにより冷房又は暖房をする
ことを特徴とする温泉熱利用方法。
【請求項６】
前記ヒートポンプに用いられた温泉水を水力発電機に供給し、前記供給された温泉水の水力を用いて前記水力発電機により発電することを特徴とする請求項５記載の温泉熱利用方法。
【請求項７】
前記水力発電機は水車発電機であることを特徴とする請求項６記載の温泉熱利用方法。
【請求項８】
前記バイナリー発電により発電した電力を所定の場所に供給することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の温泉熱利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、温泉水の熱を利用して発電をする温泉熱利用システム及び温泉熱利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、温泉水の熱を利用してバイナリー発電により発電するシステムは存在している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−０９４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、従来のシステムにおいては、単に、温泉水の熱を一次的に利用するだけであり、排熱利用の観点において、温泉水の熱を効率的に使うものではなかった。【０００５】  本発明の目的は、従来に比べて温泉熱をより効率的に有効利用することができる温泉熱利用システム及び温泉熱利用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するために、本発明に係る温泉水の熱を利用して発電する温泉熱利用システムは、バイナリー発電機と、前記バイナリー発電機に温泉水を供給する第１の温泉水供給装置と、前記バイナリー発電機に供給された温泉水を浴槽に供給するための第２の温泉水供給装置と、前記浴槽に供給された温泉水を回収する回収装置と、ヒートポンプと、前記回収された温泉水を前記ヒートポンプに供給する第３の温泉水供給装置とを備え、前記バイナリー発電機は、前記第１の温泉水供給装置から供給された温泉水の熱を用いてバイナリー発電をし、前記ヒートポンプは、前記第３の温泉水供給装置から供給された温泉水の熱を用いて冷房又は暖房をすることを特徴とする。【０００７】  好ましくは、本発明に係る温泉熱利用システムは、水力発電機と、前記ヒートポンプに供給された温泉水を前記水力発電機に供給する第４の温泉水供給装置とを備え、前記水力発電機は前記第４の温泉水供給装置から供給される温泉水の水力を用いて発電する。【０００８】  好ましくは、前記水力発電機は水車発電機である。【０００９】  好ましくは、本発明に係る温泉熱利用システムは、前記バイナリー発電機により発電した電力を所定の場所に供給する電力供給装置を備える。【００１０】  上記目的を達成するために、本発明に係る温泉水の熱を利用して発電する温泉熱利用方法は、温泉水の熱を用いてバイナリー発電をし、前記バイナリー発電に用いられた前記温泉水を浴槽に供給し、前記浴槽に供給した温泉水を回収し、前記回収された温泉水を用いてヒートポンプにより冷房又は暖房をすることを特徴とする。【００１１】  好ましくは、本発明に係る温泉熱利用方法は、前記ヒートポンプに用いられた温泉水を水力発電機に供給し、前記供給された温泉水の水力を用いて前記水力発電機により発電する。【００１２】  好ましくは、前記水力発電機は水車発電機である。【００１３】  好ましくは、本発明に係る温泉熱利用方法は、前記バイナリー発電により発電した電力を所定の場所に供給する。
【発明の効果】
【００１４】  本発明に係る温泉熱利用システム及び温泉熱利用方法によれば、バイナリー発電機に供給された後に浴槽に供給された温泉水を回収して、この回収した温泉水の熱をヒートポンプに利用するので、従来に比べて温泉熱をより効率的に有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る温泉熱利用システムの構成を概略的に示すシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】  図１は、本発明に係る温泉熱利用システムの構成を概略的に示すシステム図である。
【００１８】  図１に示すように、本発明に係る温泉熱利用システム１は、バイナリー発電機１１と、浴槽１２と、ヒートポンプ１３と、水力発電機１４とを備える。バイナリー発電機１１は例えば小型バイナリー発電機であり、水力発電機１４は、例えば小型水車発電機である。バイナリー発電機１１及び水力発電機１４は、従来公知の構造を有しており、その構造の詳細な説明は省略する。また、温泉熱利用システム１は、第１の温泉水供給装置１５、第２の温泉水供給装置１６、第３の温泉水供給装置１７、第１の電力供給装置１８、第２の電力供給装置１９、及び第３の電力供給装置２０を備える。
【００１９】  バイナリー発電機１１は、第１の温泉水供給装置１５を介して温泉水タンク２１に接続されている。温泉水タンク２１は、温泉源２２から汲み上げられた温泉水が貯留されている。温泉水タンク２１内の温泉水の温度は例えば９０℃である。第１の温泉水供給装置１５は、バイナリー発電機１１に温泉水タンク２１内に貯留された温泉水を供給可能に構成されている。また、第１の温泉水供給装置１５は、バイナリー発電機１１に供給される温泉水の量、及びバイナリー発電機１１に温泉水を供給するタイミングを任意に制御可能に構成されている。バイナリー発電機１１は、第１の温泉水供給装置１５から供給された温泉水の熱を利用してバイナリー発電するように構成されている。
【００２０】  また、バイナリー発電機１１は、第２の温泉水供給装置１６を介して浴槽１２に接続されており、第２の温泉水供給装置１６は、バイナリー発電機１１においてバイナリー発電のために使用した温泉水を浴槽１２に供給可能にする。また、第２の温泉水供給装置１６は、浴槽１２に供給される温泉水の量、及び浴槽１２に温泉水を供給するタイミングを任意に制御可能に構成されている。
【００２１】  また、バイナリー発電機１１は、第１及び第２の電力供給装置１８，１９を介して温泉熱利用システム１の外部に発電した電力を供給可能に構成されている。例えば、バイナリー発電機１１は、第１の電力供給装置１８を介して所定の電力会社の送電線網２３と接続されており、第２の電力供給装置１９を介して所定の電力消費者の建物等に直接接続されている。本実施の形態においては、バイナリー発電機１１は浴槽１２を有する敷地２４に第２の電力供給装置１９を介して発電した電力を供給可能になっている。第１及び第２の電力供給装置１８，１９は、供給する電力の量及び電力を供給するタイミングを任意に制御可能に構成されている。
【００２２】  浴槽１２は、上述のように敷地２４内に設けられている。敷地２４は、例えば温泉旅館や民宿、ホテルである。浴槽１２は、第３の温泉水供給装置１７を介してヒートポンプ１３に接続されている。温泉熱利用システム１は浴槽１２から排出される温泉水を回収する回収装置２５を有しており、回収装置２５は、浴槽１２と第３の温泉水供給装置１７との間に設けられている。ヒートポンプ１３は第３の温泉水供給装置１７から供給された温泉水の熱を利用して例えば敷地２４に設けられた建物内を冷暖房可能に構成されている。
【００２３】  温泉熱利用システム１は、第４の温泉水供給装置２６を有しており、第４の温泉水供給装置２６はヒートポンプ１３と水力発電機１４との間を接続している。第４の温泉水供給装置２６は、ヒートポンプ１３において使用された温泉水を水力発電機１４に供給可能に、また、水力発電機１４に供給する温泉水の量及び温泉水を供給するタイミングを任意に制御可能に構成されている。水力発電機１４は第４の温泉水供給装置２６から供給された温泉水を用いて発電可能に構成されている。水力発電機１４によって発電された電力は、第３の電力供給装置２０を介して温泉熱利用システム１の外部に供給可能になっている。水力発電機１４によって発電された電力が供給される外部としては、例えば、電力会社の送電線網や電力消費者の建物等である。本実施の形態においては、水力発電機１４によって発電された電力は、浴槽１２を有する敷地２４に第３の電力供給装置２０を介して供給可能になっている。
【００２４】  以下、上述の構成を有する温泉熱利用システムの動作について説明する。
【００２５】  第１の温泉水供給装置１５が温泉水タンク２１に貯留されている温泉水をバイナリー発電機１１に供給する。第１の温泉水供給装置１５による温泉水の供給は所定のタイミング及び所定の供給量にて行われる。バイナリー発電機１１に供給された温泉水の温度は、例えば８０℃である。
【００２６】  次いで、バイナリー発電機１１が、第１の温泉水供給装置１５から供給された温泉水の熱を利用してバイナリー発電をする。バイナリー発電機１１によって発電された電力は、第１及び第２の電力供給装置１８，１９を介して温泉熱利用システム１の外部に供給される。本実施の形態においては、バイナリー発電機１１によって発電された電力は、第１の電力供給装置１８を介して所定の電力会社の送電線網２３に供給されると共に、第２の電力供給装置１９を介して所定の電力消費者の敷地２４に供給される。
バイナリー発電機１１においてバイナリー発電のために使用された温泉水は、第２の温泉水供給装置１６によって浴槽１２に供給される。第２の温泉水供給装置１６による温泉水の供給は所定のタイミング及び所定の供給量にて行われる。
【００２７】  浴槽１２に供給された温泉水は入浴等に使用され、その後浴槽１２から排水される。浴槽１２から排出された温泉水は回収装置２５によって回収されて、第３の温泉水供給装置１７によってヒートポンプ１３に供給される。ヒートポンプ１３に供給された温泉水の温度は例えば４０℃である。
【００２８】  ヒートポンプ１３は、供給された温泉水の熱を利用して敷地２４の冷暖房を行う。第３の温泉水供給装置１７は、ヒートポンプ１３の凝縮器及び蒸発器、又は凝縮器及び蒸発器の近傍に温泉水を供給可能である。ヒートポンプ１３により暖房を行う場合、第３の温泉水供給装置１７は温泉水をヒートポンプ１３の凝縮器の上流に供給する。また、ヒートポンプ１３により冷房を行う場合、第３の温泉水供給装置１７は温泉水をヒートポンプ１３の蒸発器の上流に供給する。これにより、ヒートポンプ１３の冷媒を加熱することができ、より効果的に冷房及び暖房を行うことができる。そして、第４の温泉水供給装置２６が、ヒートポンプ１３において使用された温泉水を水力発電機１４に供給する。第３の温泉水供給装置１７による温泉水の供給は所定のタイミング及び所定の供給量にて行われる。
【００２９】  次いで、水力発電機１４は第４の温泉水供給装置２６から供給された温泉水を用いて水車を回転されることにより発電する。この水力発電機１４によって発電された電力は、第３の電力供給装置２０によって温泉熱利用システム１の外部に供給される。本実施の形態においては、水力発電機１４によって発電された電力は、浴槽１２を有する敷地２４に供給される。次いで、水力発電機１４は発電に用いた温泉水を排水する。この排水される温泉水の温度は例えば４０℃である。
【００３０】  上述のように、本発明に係る温泉熱利用システムにおいては、供給される温泉水を温度の低下に沿って、バイナリー装置１１、ヒートポンプ１３、及び水力発電機１４と順番に利用している。つまり、本発明に係る温泉熱利用システムにおいては、供給される温泉水を温度の低下に沿って、３つの段階において連続して利用しており、本発明に係る温泉熱利用システムは、温泉熱利用カスケードシステムと称することができる。
【００３１】  このように、本発明に係る温泉熱利用システムにおいては、供給される温泉水を温度の低下に沿って、３つの段階において連続して温泉水を利用しているため、供給される温泉水を１回しか利用しない従来のシステムに比べてより温泉水を効率的に有効利用することができる。
【００３２】  本発明は、上述の本発明の実施の形態に係る温泉熱利用システム１の構成に限定されるものではなく、本発明には、本発明の技術的思想の範囲に属する他の構成も含まれる。例えば、上述の本発明の実施の形態に係る温泉熱利用システム１においては、バイナリー発電機１１によって発電された電力は外部に供給されるとしたが、温泉熱利用システム１の運転のために温泉熱利用システムに供給されてもよい。また、温泉熱利用システム１は、バイナリー発電機１１に接続された第１及び第２の電力供給装置１８，１９の２つの電力供給装置を有するものとしたが、温泉熱利用システム１は、第１又は第２の電力供給装置１８，１９のいずれか１つを有する構成であってもよい。また、水力発電機１４によって発電された電力は、電力会社の送電線網２３に供給されるものであってもよい。また、上述の本発明の実施の形態に係る温泉熱利用システム１は、水力発電機１４を有するものとしたが、水力発電機１４を有しなくてもよい。また、水力発電機１４は、水車発電機に限るものではなく、他の水力を利用して発電をすることができるものであってもよい。
【００３３】  また、上述の本発明の実施の形態に係る温泉熱利用システム１においては、バイナリー発電機１１においてバイナリー発電のために用いられた温泉水は浴槽１２に供給されるとしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、浴槽に変えて、手や足又は食品等を洗浄するための洗面所や台所等、又はプール等の温泉水を利用するものに供給するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】１  温泉熱利用システム
１１  バイナリー発電機
１２  浴槽
１３  ヒートポンプ
１４  水力発電機
１５  第１の温泉水供給装置
１６  第２の温泉水供給装置
１７  第３の温泉水供給装置
１８  第１の電力供給装置
１９  第２の電力供給装置
２０  第３の電力供給装置
２１  温泉水タンク
２２  温泉源
２３  送電線網
２４  敷地
２５  回収装置
２６  第４の温泉水供給装置
【図１】
2014001722.tif 000003