(57)【要約】【課題】クーリングタワーが発生させる継続的な放熱気流を利用し、風力発電機群を作動させ、廃棄エネルギを再利用して電力を発生させる軸流排風発電装置を提供する。【解決手段】軸流排風発電装置は、クーリングタワー８０の排風口８１に取り付けられるとともに、軸流管１０及び風力発電機群２０を備える。軸流管１０は、吸気口１１及び排風口８１を有する管体である。吸気口１１は、クーリングタワー８０の排風口８１に対応して結合され、クーリングタワー８０が作動する際、排熱風力がまず吸気口１１を通過してから排風口８１から排出される。風力発電機群２０は、発電機２１と、発電機２１に軸設された軸流羽根２２とを有し、吸気口１１と排風口８１との間の軸流管１０内に配設される。クーリングタワー８０により継続的かつ安定的に排熱風力を発生させ、風力発電機群２０を作動させ、廃棄エネルギを再利用して再び発電する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
クーリングタワーの排風口に取り付けられ、前記クーリングタワーの排熱風力を直接利用して運転するとともに、軸流管及び風力発電機群を備える軸流排風発電装置であって、
前記軸流管は、吸気口及び排風口を有する管体であり、前記吸気口は、前記クーリングタワーの前記排風口に対応して結合され、前記クーリングタワーが作動する際、排熱風力がまず前記吸気口を通過してから前記排風口から排出され、
前記風力発電機群は、発電機と、前記発電機に軸設された軸流羽根と、を有し、前記吸気口と前記排風口との間の前記軸流管内に配設され、
前記クーリングタワーにより継続的かつ安定的に排熱風力を発生させ、前記風力発電機群を作動させ、廃棄エネルギを再利用して再び発電することを特徴とする軸流排風発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、軸流風力発電装置にするものであり、さらに詳しくは、空調システム中のクーリングタワーが発生する排熱風力を再利用して管状軸流発電羽根を回転させることにより発電する軸流排風発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風力発電機とは、風力を利用して機械エネルギを発生させ、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電装置である。風力発電機の技術成熟度は既に高くなっておりコストも大幅に下がっている上、従来の風力発電機と比べて電気エネルギ効率に遜色ないが、自然の風力は不安定であり、継続的かつ安定的に発電することは困難であった。継続的に風力が得られる場所であっても、これらの風力を都合良く利用することができない場合、非常に非経済的なものである。
【０００３】
例えば、中央空調システムのクーリングタワーは、ビル、石油化学、鉄鋼、電子科学技術などの工場に必要な冷却設備であり、特に、工場で生産工程が稼動開始すると、クーリングタワーが継続的に運転し、運転時間は短い場合で１０時間、長い場合で１日２４時間継続する。図４を参照する。図４に示すように、クーリングタワーは、クーリングタワー８０の頂部に排風口８１が形成される。この排風口８１には、モーター８２及び排風羽根８３が配設され、排風羽根８３は一定の風速で空気を下から上方向へかけて強制的に排出し、熱を上方の大気へ向けて排出する。そのため、クーリングタワーが運転される最中に、廃棄の排熱風力が発生し続け、継続的かつ安定的に排熱風力を風力発電に利用できる場合、エネルギを回収して再利用することができる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本考案の主な課題は、風力発電機群を作動させ、廃棄エネルギを再利用して電力を発生させる軸流排風発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本考案者は、前記の本考案の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、発電装置をクーリングタワーの排風口に取り付け、クーリングタワーが発生する放熱気流を利用することにより前課題を解決できることに着目し、かかる知見に基いて本考案に想到するに至った。
すなわち、上記課題を解決するために、本考案の形態によれば、クーリングタワーの排風口に取り付けられ、前記クーリングタワーの排熱風力を直接利用して運転するとともに、軸流管及び風力発電機群を備える軸流排風発電装置であって、前記軸流管は、吸気口及び排風口を有する管体であり、前記吸気口は、前記クーリングタワーの前記排風口に対応して結合され、前記クーリングタワーが作動する際、排熱風力がまず前記吸気口を通過してから前記排風口から排出され、前記風力発電機群は、発電機と、前記発電機に軸設された軸流羽根と、を有し、前記吸気口と前記排風口との間の前記軸流管内に配設され、前記クーリングタワーにより継続的かつ安定的に排熱風力を発生させ、前記風力発電機群を作動させ、廃棄エネルギを再利用して再び発電することを特徴とする、軸流排風発電装置が提供される。
かくして、本考案の要旨は次の通りである。
（１）クーリングタワーの排風口に取り付けられ、前記クーリングタワーの排熱風力を直接利用して運転するとともに、軸流管及び風力発電機群を備える軸流排風発電装置であって、
前記軸流管は、吸気口及び排風口を有する管体であり、前記吸気口は、前記クーリングタワーの前記排風口に対応して結合され、前記クーリングタワーが作動する際、排熱風力がまず前記吸気口を通過してから前記排風口から排出され、
前記風力発電機群は、発電機と、前記発電機に軸設された軸流羽根と、を有し、前記吸気口と前記排風口との間の前記軸流管内に配設され、
前記クーリングタワーにより継続的かつ安定的に排熱風力を発生させ、前記風力発電機群を作動させ、廃棄エネルギを再利用して再び発電することを特徴とする軸流排風発電装置。
【考案の効果】
【０００６】
本考案は、前記の通りの構成からなり、従来の自然風力発電機に比較して安定した動力源を得ることができる。本考案に係るクーリングタワーの排風を利用する軸流排風発電装置は、１時間当たりの発電力４００Ｗとして、自然風力発電機の６倍以上の発電が可能であり、商業的価値が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本考案の一実施形態に係る軸流排風発電装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、本考案の一実施形態に係る軸流排風発電装置をクーリングタワーに応用したときの状態の説明図である。
【図３】図３は、本考案の一実施形態に係る軸流排風発電装置を複数台のクーリングタワーに並列接続したときの状態の説明図である。
【図４】図４は、従来のクーリングタワーを示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照する。図１は、本考案の一実施形態に係る軸流排風発電装置を示す斜視図である。図１に示すように、本考案の一実施形態に係る軸流排風発電装置は、少なくとも軸流管１０及び風力発電機群２０から構成されてなる。発電装置は、クーリングタワーの排風口に取り付けられ、クーリングタワーの排熱風力を直接集めて利用する。
【０００９】
軸流管１０は、吸気口１１及び排風口１２を有する管体である。吸気口１１は、クーリングタワー８０の排風口８１に対応し、軸流管１０が排風口８１に連結固定される。クーリングタワー８０が作動すると、まず排熱風力が吸気口１１を通過してから排風口１２から排出される。
【００１０】
風力発電機群２０は、発電機２１と、発電機に軸設された軸流羽根２２と、を含み、吸気口１１と排風口１２との間の軸流管１０内に配設され、図２に示すように、クーリングタワー８０の排風口８１上に取り付けられる。図２を見ると分かるように、クーリングタワー８０を運転する際、継続的かつ安定的に排熱風力が軸流管１０を通過する際、風力により前述の軸流羽根２２が回転されると、発電機２１が運転され、発電機２１の機械エネルギを電気エネルギへ変換し、長時間継続的かつ安定的に発電を行うことができる。
【００１１】
図３を参照する。図３を見ると分かるように、本考案の軸流排風発電装置は、複数台のクーリングタワー８０に同時に取り付けることもでき、並列接続方式により、各風力発電機群２０に発生した電力が充電コントローラ４０に集められ、照明器具などの負荷５０に供給して直接使用したり、複数の蓄電池６０を接続して電力を蓄え、将来的に電圧変換器７０に接続して適宜な電圧へ変換して負荷５０へ供給したりすることもできる。
【００１２】
本考案は、上述した構造から分かるように、本考案の軸流排風発電装置の運転に必要な風力は、クーリングタワーが発生した排熱廃棄風力を回収して再利用したものであるため、本考案の軸流排風発電装置は、従来の自然風力発電機よりも安定した動力源を得ることができる。１台の１時間当たりの発電電力が４００Ｗである発電機で計算する場合、１日２４時間運転するクーリングタワーに取り付けると、本考案の軸流排風発電装置は、約１年で３４５６度（４００Ｗ×２４時間×３６０日）の電力を回収することができるが、この電力は自然風力発電機の６倍以上であり、発電電力が好ましく、商業的価値が高いため、飛躍的に向上する。またさらに、軸流管の排気長さを延ばしてモータの騒音を大幅に下げたり、冷却水の撥ねによる損失を減らしたりすることができるという長所を有する。
【符号の説明】
【００１３】
１０  軸流管
１１  吸気口
１２  排風口
２０  風力発電機群
２１  発電機
２２  軸流羽根
４０  充電コントローラ
５０  負荷
６０  蓄電池
７０  電圧変換器
８０  クーリングタワー
８１  排風口
８２  モーター
８３  排風羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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