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JP6987366B2 - Hot spring steam power generation / hot spring system and hot spring steam power generation / hot spring equipment - Google Patents
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Hot spring steam power generation / hot spring system and hot spring steam power generation / hot spring equipment Download PDF

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Description

本発明は、温泉蒸気発電・製湯装置に関し、詳しくは自然エネルギー源の一種である温泉蒸気を利用し発電機能、製湯機能を併せ持つ温泉蒸気発電・製湯装置に関するものである。
The present invention relates to a hot springs steam power-protect Marseille device, more particularly to a hot spring steam which is a kind of natural energy sources power generating function, one lifting combined manufacturing water features hot spring steam power-protect Marseille device.

従来、クーリングタワー形態に構成した温泉蒸気製湯システムにて、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気を冷却することで製湯する例が知られている。 Conventionally, there is known an example in which a hot spring steam hot spring system configured in a cooling tower form cools hot spring steam, which is a kind of natural energy source, to make hot water.

このようなクーリングタワー形態に構成した温泉蒸気製湯システムの一例を図28を参照して説明する。An example of the hot spring steam hot water making system configured in such a cooling tower form will be described with reference to FIG. 28.

従来の温泉蒸気発電・製湯システム101は、図28に示すように、円筒のクーリングタワー形態に構成されるとともに、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気が供給される温泉蒸気の流路配管部103、製湯を排出する製湯排出管路系104、残余の温泉蒸気を余剰温泉蒸気として排出する余剰温泉蒸気排出管路系105を備え、基台106から立設した例えば4本の支柱107により垂直配置に支持された温泉蒸気発電・製湯ユニット102と、前記基台106上に配置され前記温泉蒸気発電・製湯ユニット102の製湯排出管路系104を介して供給される製湯用の製湯入口管路132を備えるストレージタンク131と、前記基台106上に配置され前記余剰温泉蒸気排出管路系105を介して供給される余剰温泉蒸気用の余剰温泉蒸気入口管路142を備える蒸気消費負荷であるスチームクッカー(蒸し器)141と、を有している。As shown in FIG. 28, the conventional hot spring steam power generation / hot water production system 101 is configured in the form of a cylindrical cooling tower, and the hot spring steam flow path piping portion 103 to which hot spring steam, which is a kind of natural energy source, is supplied. , A hot water making discharge pipeline system 104 for discharging hot water, and a surplus hot spring steam discharge pipeline system 105 for discharging residual hot spring steam as surplus hot spring steam, and by, for example, four columns 107 erected from the base 106. For hot water production that is supplied via the hot spring steam power generation / hot water production unit 102 supported in a vertical arrangement and the hot water production / discharge pipeline system 104 of the hot spring steam power generation / hot water production unit 102 arranged on the base 106. A storage tank 131 provided with a hot water making inlet pipeline 132, and a surplus hot spring steam inlet pipeline 142 for surplus hot spring steam arranged on the base 106 and supplied via the surplus hot spring steam discharge pipeline system 105. It has a steam cooker (steamer) 141, which is a steam consumption load.

前記ストレージタンク131は、製湯入口管路132の他に、温水排水管路133、蒸気排出管路134、ベンチレーション管路135、及び、オーバーフロー処理管路136を備えている。 In addition to the hot water making inlet pipe 132, the storage tank 131 includes a hot water drain pipe 133, a steam discharge pipe 134, a ventilation pipe 135, and an overflow treatment pipe 136.

しかし、このような温泉蒸気製湯システムの場合、温泉蒸気を冷却して製湯するのみで発電機能は無く温泉蒸気の十分な活用が図られておらず、余剰の温泉蒸気は大気中に放出せざるを得ず、非効率なものであった。However, in the case of such a hot spring steam hot spring system, only the hot spring steam is cooled to make hot water, and there is no power generation function, and the hot spring steam is not fully utilized, and the surplus hot spring steam is released into the atmosphere. It had to be done, and it was inefficient.

特許文献1には、自然エネルギー源の一種である温泉水や川からの冷水を利用する温度差発電システムが開示されている。 Patent Document 1 discloses a temperature difference power generation system that uses hot spring water or cold water from a river, which is a kind of natural energy source.

特許文献1の温度差発電システムは、高低差もしくは温泉の自噴力を用いて、温泉からの熱水を取り込むための熱水取込路と、高低差もしくは川の流動力を用いて、川からの冷水を取り込むための冷水取込路と、熱水取込口より熱水を取り込み、熱水排水口より熱水を排水する熱水流路と、冷水取込口より冷水を取り込み、冷水排水口より冷水を排水する冷水流路と、一端部が熱水流路に熱的に接続され、他端部が冷水流路に熱的に接続されたペルチェ素子を含む熱電変換素子と、を備える構成としたものである。 The temperature difference power generation system of Patent Document 1 uses a hot water intake path for taking in hot water from a hot spring by using a height difference or the self-injection force of a hot spring, and a hot water intake path for taking in hot water from the hot spring, and a height difference or the flow force of the river from the river. A cold water intake path for taking in cold water, a hot water flow path that takes in hot water from the hot water intake port and drains hot water from the hot water drain port, and a cold water drain port that takes in cold water from the cold water intake port. A configuration including a chilled water flow path for draining cold water and a thermoelectric conversion element including a Pelche element having one end thermally connected to the hot water flow path and the other end thermally connected to the chilled water flow path. It was done.

しかし、特許文献1の温度差発電システムの場合、温泉からの熱水と川からの冷水との二つの熱媒体を必須とする温度差発電システムであり、温泉蒸気のみを利用し発電機能、製湯機能を併せて実現するようなシステムではない。 However, in the case of the temperature difference power generation system of Patent Document 1, it is a temperature difference power generation system that requires two heat media, hot water from a hot spring and cold water from a river, and has a power generation function using only hot spring steam. It is not a system that also realizes the hot spring function.

この他、二つの流体の温度差を利用した温度差発電システムも多く提案されているが、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気のみを利用して発電機能、製湯機能を併せて実現し得るような温泉蒸気発電・製湯システムは見当たらないのが現状である。
In addition, many temperature difference power generation systems that utilize the temperature difference between the two fluids have been proposed, but it is possible to realize both power generation and hot water production functions using only hot spring steam, which is a type of natural energy source. At present, there is no such hot spring steam power generation / hot water production system.

特開平11−247753号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-247753

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気のみを利用し発電機能、製湯機能を併せて実現でき、温泉蒸気の有効利用を図ることができる温泉蒸気発電・製湯装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can realize both a power generation function and a hot spring making function by using only hot spring steam, which is a kind of natural energy source, and can achieve effective use of hot spring steam. that there is provided a hot spring steam power-protect Marseille device.

本発明に係る温泉蒸気発電・製湯装置は、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気を基に発電出力を得るとともに前記温泉蒸気を温泉湯に変換する温泉蒸気発電・製湯装置であって、三面体形態の冷却部と、この冷却部の前後側部を閉塞する閉塞板と、前記閉塞板に設けた温泉蒸気流入口及び温泉湯排出口と、前側の閉塞板から冷却部にわたって組み込んだ熱電変換素子を用いた蒸気発電モジュールと、を具備し、前記温泉蒸気流入口から流入する温泉蒸気を冷却部により冷却して蒸気発電モジュールに生じる温度差を利用して発電出力を得るとともに、温泉蒸気の冷却により生じた温泉湯を温泉湯排出口から流出させるように構成したことを最も主要な特徴とする。
The hot spring steam power generation / hot water making device according to the present invention is a hot spring steam power generation / hot water making device that obtains power generation output based on hot spring steam which is a kind of natural energy source and converts the hot spring steam into hot spring hot water. A three-sided cooling unit, a closing plate that closes the front and rear sides of the cooling portion, a hot spring steam inlet and a hot spring hot water discharge port provided in the closing plate, and a thermoelectric power generation incorporated from the front closing plate to the cooling portion. It is equipped with a steam power generation module using a conversion element, and the hot spring steam flowing in from the hot spring steam inlet is cooled by a cooling unit to obtain power generation output by utilizing the temperature difference generated in the steam power generation module, and hot spring steam is obtained. The most important feature is that the hot spring water generated by the cooling of the hot water is configured to flow out from the hot spring hot water outlet.

請求項1記載の発明によれば、三面体形態とした構成の基に発電機能、製湯機能を併有し、温泉蒸気の有効利用を実現することが可能な温泉蒸気発電・製湯装置を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, there is a hot spring steam power generation / hot water making device that has both a power generation function and a hot spring making function based on a three-sided structure and can realize effective use of hot spring steam. Can be provided.

図1は本発明の実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムの全体構成を示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing the overall configuration of a hot spring steam power generation / hot water production system according to an embodiment of the present invention. 図2は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムのクーリングタワー形態とした温泉蒸気発電・製湯ユニットの外観構成を示す概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view showing the external configuration of the hot spring steam power generation / hot water making unit in the form of a cooling tower of the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment. 図3は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムのクーリングタワー形態とした温泉蒸気発電・製湯ユニットの外観構成を示す概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing an external configuration of a hot spring steam power generation / hot water making unit in the form of a cooling tower of the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment. 図4は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおけるクーリングタワー本体の筐体及び温泉蒸気取り入れ管路部、製湯排出管路部、余剰蒸気排出管路部、ヒートシンクを示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the housing of the cooling tower main body, the hot spring steam intake pipeline, the hot spring discharge pipeline, the surplus steam discharge pipeline, and the heat sink in the hot spring steam power generation / hot water production system according to this embodiment. .. 図5は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯ユニットにおけるクーリングタワー本体の筐体及び温泉蒸気取り入れ管路部、製湯排出管路部、余剰蒸気排出管路部、ヒートシンクを示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing the housing of the cooling tower main body, the hot spring steam intake pipeline, the hot spring discharge pipeline, the surplus steam discharge pipeline, and the heat sink in the hot spring steam power generation / hot spring unit according to the present embodiment. .. 図6は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯ユニットにおけるクーリングタワー本体の筐体及び温泉蒸気取り入れ管路部、余剰蒸気排出管路部、筐体に取り付けるクーリングタワーファンを示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a housing of a cooling tower main body, a hot spring steam intake pipeline portion, a surplus steam discharge pipeline portion, and a cooling tower fan attached to the housing in the hot spring steam power generation / hot spring unit according to the present embodiment. 図7は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯ユニットにおけるクーリングタワー本体の筐体及び温泉蒸気取り入れ管路部、製湯排出管路部、筐体に取り付けるクーリングタワーファンを示す概略底面図である。FIG. 7 is a schematic bottom view showing a housing of a cooling tower main body, a hot spring steam intake pipeline, a hot spring discharge pipeline, and a cooling tower fan attached to the housing in the hot spring steam power generation / hot spring unit according to the present embodiment. 図8は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける温泉蒸気発電・製湯ユニットの概略分解斜視図である。FIG. 8 is a schematic exploded perspective view of the hot spring steam power generation / hot water making unit in the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment. 図9は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける発電系のブロック構成図である。FIG. 9 is a block configuration diagram of a power generation system in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図10は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける発電モジュール(熱電変換素子ユニット)の配置構成図である。FIG. 10 is an arrangement configuration diagram of a power generation module (thermoelectric conversion element unit) in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図11は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける内部を露出状態に図示した熱電変換・冷却ユニットを組み込み製湯管路系、余剰温泉蒸気排出管路系を含む温泉蒸気発電・製湯ユニットを示す概略斜視図である。FIG. 11 shows a hot spring steam power generation / manufacturing including a hot spring pipeline system and a surplus hot spring steam discharge pipeline system incorporating a thermoelectric conversion / cooling unit showing the inside of the hot spring steam power generation / hot spring production system according to this embodiment in an exposed state. It is a schematic perspective view which shows the hot water unit. 図12は図11に示す温泉蒸気発電・製湯ユニットを並列接続した態様を示す概略斜視図である。FIG. 12 is a schematic perspective view showing an embodiment in which the hot spring steam power generation / hot water making units shown in FIG. 11 are connected in parallel. 図13は図11に示す温泉蒸気発電・製湯ユニットを直列接続した態様を示す概略斜視図である。FIG. 13 is a schematic perspective view showing an embodiment in which the hot spring steam power generation / hot spring unit shown in FIG. 11 is connected in series. 図14は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける熱電変換・冷却ユニットを構成する蒸気の流路配管部、熱電変換素子ユニット、冷却要素ユニットを示す概略平面図である。FIG. 14 is a schematic plan view showing a steam flow path piping portion, a thermoelectric conversion element unit, and a cooling element unit constituting a thermoelectric conversion / cooling unit in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図15は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける熱電変換・冷却ユニットを構成する蒸気の流路配管部、熱電変換素子ユニット、冷却要素ユニットを示す概略正面図である。FIG. 15 is a schematic front view showing a steam flow path piping portion, a thermoelectric conversion element unit, and a cooling element unit constituting a thermoelectric conversion / cooling unit in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図16は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける熱電変換・冷却ユニットを構成する蒸気の流路配管部、冷却要素ユニットを示す概略側面図である。FIG. 16 is a schematic side view showing a steam flow path piping portion and a cooling element unit constituting a thermoelectric conversion / cooling unit in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図17は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける熱電変換・冷却ユニットを構成する蒸気の流路配管部の概略縦断面図である。FIG. 17 is a schematic vertical sectional view of a steam flow path piping portion constituting a thermoelectric conversion / cooling unit in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図18は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムにおける熱電変換・冷却ユニットを構成する熱電変換素子ユニットの概略側面図である。FIG. 18 is a schematic side view of a thermoelectric conversion element unit constituting a thermoelectric conversion / cooling unit in the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図19は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムの蒸気に基づく発電性能を試験するための試験システムの概略構成図である。FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a test system for testing the power generation performance based on steam of the hot spring steam power generation / hot water production system according to the present embodiment. 図20は図19に示す試験システムにおける試験装置のヒートシンクA面、ヒートシンクB面を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing a heat sink A surface and a heat sink B surface of the test apparatus in the test system shown in FIG. 図21は図19に示す試験システムにおける試験前の温度環境を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a temperature environment before the test in the test system shown in FIG. 図22は図19に示す試験システムによる試験データ(負荷:10列120LED)を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing test data (load: 10 rows 120 LEDs) by the test system shown in FIG. 図23は図19に示す試験システムによる試験データ(負荷:10列60LED)を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing test data (load: 10 rows, 60 LEDs) by the test system shown in FIG. 図24は図19に示す試験システムの試験確認データ等を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing test confirmation data and the like of the test system shown in FIG. 図25は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムの変形例である三面体形態の温泉蒸気発電・製湯装置の概略斜視図である。FIG. 25 is a schematic perspective view of a hot spring steam power generation / hot water making device in a three-sided form, which is a modification of the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment. 図26は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムの変形例である丸パイプ型形態の温泉蒸気発電・製湯装置の概略斜視図である。FIG. 26 is a schematic perspective view of a hot spring steam power generation / hot water making device having a round pipe shape, which is a modification of the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment. 図27は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムの変形例である円形タワー型形態の温泉蒸気発電・製湯装置の概略斜視図である。FIG. 27 is a schematic perspective view of a hot spring steam power generation / hot water making device having a circular tower type, which is a modification of the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment. 図28従来の温泉蒸気を利用した製湯システムの構成例を示す概略図である。FIG. 28 is a schematic diagram showing a configuration example of a hot spring system using conventional hot spring steam.

本発明は、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気を基に発電出力を得るとともに前記温泉蒸気を温泉湯に変換する温泉蒸気発電・製湯装置を提供するという目的を、三面体形態の冷却部と、この冷却部の前後側部を閉塞する閉塞板と、前記閉塞板に設けた温泉蒸気流入口及び温泉湯排出口と、前側の閉塞板から冷却部にわたって組み込んだ熱電変換素子を用いた蒸気発電モジュールと、を具備し、前記温泉蒸気流入口から流入する温泉蒸気を冷却部により冷却して蒸気発電モジュールに生じる温度差を利用して発電出力を得るとともに、温泉蒸気の冷却により生じた温泉湯を温泉湯排出口から流出させるように構成したことにより実現した。
The present invention has a three-sided cooling unit for the purpose of providing a hot spring steam power generation / hot water making device that obtains power generation output based on hot spring steam, which is a kind of natural energy source, and converts the hot spring steam into hot spring hot water. And steam using a closing plate that closes the front and rear side parts of this cooling part, a hot spring steam inlet and hot spring hot water discharge port provided in the closing plate, and a thermoelectric conversion element incorporated from the closing plate on the front side to the cooling part. It is equipped with a power generation module, and the hot spring steam flowing in from the hot spring steam inlet is cooled by a cooling unit to obtain power generation output by using the temperature difference generated in the steam power generation module, and the hot spring generated by cooling the hot spring steam. This was achieved by configuring the hot water to flow out from the hot spring hot water outlet.

以下に図面を参照して、本発明の実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム、及び、温泉蒸気発電・製湯装置について詳細に説明する。 The hot spring steam power generation / hot water making system and the hot spring steam power generation / hot water making device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings below.

本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1について図1乃至図11を参照して説明する。 The hot spring steam power generation / hot water production system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 11.

本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1は、図1に示すように、角筒型のクーリングタワー形態に構成されるとともに、自然エネルギー源の一種である温泉蒸気が供給される温泉蒸気の流路配管部3、製湯を排出する製湯排出管路系4、残余の温泉蒸気を余剰温泉蒸気として排出する余剰温泉蒸気排出管路系5を備え、枠組みされた基台6から立設した例えば4本の支柱7により垂直配置に支持され、かつ、詳細は後述する熱電変換・冷却ユニット11を内蔵した温泉蒸気発電・製湯ユニット2と、前記温泉蒸気発電・製湯ユニット2の正面側に配置した制御・計測ユニット21と、前記温泉蒸気発電・製湯ユニット2の側部に配置した交流電源(パワーコンディショナー)ユニット23と、を有している。 As shown in FIG. 1, the hot spring steam power generation / hot water production system 1 according to the present embodiment is configured in the form of a square cylinder type cooling tower, and the hot spring steam to which hot spring steam, which is a kind of natural energy source, is supplied. It is equipped with a flow path piping section 3, a hot water discharge pipeline system 4 for discharging hot water, and a surplus hot spring steam discharge pipeline system 5 for discharging residual hot spring steam as surplus hot spring steam, and is erected from a framed base 6. For example, the hot spring steam power generation / hot water making unit 2 which is supported in a vertical arrangement by four columns 7 and has a built-in thermoelectric conversion / cooling unit 11 described in detail, and the front of the hot spring steam power generation / hot water making unit 2. It has a control / measurement unit 21 arranged on the side and an AC power supply (power conditioner) unit 23 arranged on the side of the hot spring steam power generation / hot water making unit 2.

次に、前記温泉蒸気発電・製湯ユニット2について図2乃至図9をも参照して詳述する。 Next, the hot spring steam power generation / hot water production unit 2 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9.

図1乃至図9に示す温泉蒸気発電・製湯ユニット2は、4本の支柱7により垂直配置に支持された角型のクーリングタワー61を有している。 The hot spring steam power generation / hot spring unit 2 shown in FIGS. 1 to 9 has a square cooling tower 61 vertically supported by four columns 7.

このクーリングタワー61における前後左右の四側面部は、図1乃至図3に示すように、4枚の遮熱板62により覆い角筒状を呈するように構成している。 As shown in FIGS. 1 to 3, the four front, rear, left, and right side surfaces of the cooling tower 61 are covered with four heat shield plates 62 to form a square cylinder.

前記4枚の遮熱板62のうち、例えば正面の遮熱板62には、図1乃至図3に示すように、温泉蒸気発電・製湯ユニット2全体の制御や動作監視を行うための制御監視盤63を配置している。 Of the four heat shield plates 62, for example, the front heat shield plate 62 has controls for controlling and monitoring the operation of the entire hot spring steam power generation / hot water production unit 2 as shown in FIGS. 1 to 3. A monitoring board 63 is arranged.

前記クーリングタワー61の角筒状を呈する4枚の遮熱板62の内部には、図4乃至図8に示すように、キューブ状を呈するクーリングタワー本体71を配置している。 As shown in FIGS. 4 to 8, a cooling tower main body 71 having a cube shape is arranged inside the four heat shield plates 62 having a square cylinder shape of the cooling tower 61.

前記クーリングタワー本体71は、内部を空洞構造とした四角箱型状の筐体72と、この筐体72の例えば正面側上部に設けた温泉蒸気取り入れ管部73と、前記筐体72の例えば上面部に設けた余剰蒸気排出管部74と、前記筐体72の例えば下面部に設けた製湯排出管部75と、前記遮熱板62の内側において筐体72の前後左右各面を覆うように配置した冷却要素ユニット17を構成する多数のヒートシンク16と、多数のヒートシンク16と前記筐体72との間に配置した熱電変換素子ユニット14と、前記筐体72の外側上部、下部に配置した前記ヒートシンク16の空冷用の所要数のクーリングタワーファン18と、を具備している。 The cooling tower main body 71 has a square box-shaped housing 72 having a hollow structure inside, a hot spring steam intake pipe portion 73 provided at the upper part on the front side of the housing 72, and an upper surface portion of the housing 72, for example. The surplus steam discharge pipe portion 74 provided in the housing 72, the hot water discharge pipe portion 75 provided on the lower surface portion of the housing 72, for example, and the inside of the heat shield plate 62 so as to cover the front, rear, left and right surfaces of the housing 72. A large number of heat sinks 16 constituting the arranged cooling element unit 17, a thermoelectric conversion element unit 14 arranged between the large number of heat sinks 16 and the housing 72, and the outer upper portion and the lower portion of the housing 72. The heat sink 16 is provided with a required number of cooling tower fans 18 for air cooling.

尚、前記遮熱板62は、例えば太陽光の加熱による冷却要素ユニットの冷却性能低下を防止し、また、クーリングタワーファン18による空気流の整流機能や、クーリングタワーファン18の回転による騒音防止機能を発揮する。 The heat shield plate 62 prevents deterioration of the cooling performance of the cooling element unit due to heating of sunlight, for example, and exhibits an air flow rectifying function by the cooling tower fan 18 and a noise prevention function due to the rotation of the cooling tower fan 18. do.

前記熱電変換素子ユニット14と、冷却要素ユニット17とにより図11に示すような熱電変換・冷却ユニット11を構成している。 The thermoelectric conversion element unit 14 and the cooling element unit 17 constitute a thermoelectric conversion / cooling unit 11 as shown in FIG.

また、前記クーリングタワーファン18は前記熱電変換素子ユニット14の発電電力を基に回転駆動するように構成している。 Further, the cooling tower fan 18 is configured to be rotationally driven based on the generated power of the thermoelectric conversion element unit 14.

図9は本実施例の温泉蒸気発電・製湯システム1における発電系のブロック構成を示すものであり、この発電系は、温泉蒸気に基づき発電する熱電変換素子ユニット14と、冷却要素ユニット17とを有する熱電変換・冷却ユニット11と、熱電変換素子ユニット14からの発電電力(直流電力)を蓄電する蓄電ユニット22と、熱電変換素子ユニット14からの発電電力(直流電力)又は蓄電ユニット22からの発電電力(直流電力)を交流電力に変換する交流電源(パワーコンディショナー)ユニット23と、熱電変換素子ユニット14からの電力(直流電力)の前記蓄電ユニット22への供給又は前記交流電源(パワーコンディショナー)ユニット23への供給の切り替えを行う切替器24と、前記各要素を制御し、また所要のデータ計測等を行う制御・計測ユニット21と、を具備し、前記交流電源(パワーコンディショナー)ユニット23からの交流電力を基に交流電源として機能する配電盤(出力盤)25へ供給するように構成している。 FIG. 9 shows a block configuration of a power generation system in the hot spring steam power generation / hot water production system 1 of the present embodiment, and this power generation system includes a thermoelectric conversion element unit 14 that generates power based on hot spring steam and a cooling element unit 17. From the thermoelectric conversion / cooling unit 11 having the above, the power storage unit 22 for storing the power generated from the thermoelectric conversion element unit 14, and the power generation (DC power) from the thermoelectric conversion element unit 14 Supply of power (DC power) from the AC power supply (power conditioner) unit 23 that converts generated power (DC power) to AC power and the thermoelectric conversion element unit 14 to the power storage unit 22, or the AC power supply (power conditioner). A switch 24 for switching the supply to the unit 23 and a control / measurement unit 21 for controlling each element and performing required data measurement and the like are provided, and the AC power supply (power conditioner) unit 23 is provided. It is configured to supply power to the distribution board (output board) 25 that functions as an AC power source based on the AC power of the above.

図10は、前記熱電変換素子ユニット14、筐体72の壁部72a(高温側)、ヒートシンク16(低温側)の配置関係を示すものである。 FIG. 10 shows the arrangement relationship of the thermoelectric conversion element unit 14, the wall portion 72a (high temperature side) of the housing 72, and the heat sink 16 (low temperature side).

次に、本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1の動作について説明する。 Next, the operation of the hot spring steam power generation / hot water production system 1 according to this embodiment will be described.

本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1においては、
(1)温泉蒸気を流路配管部3から流入させる。
In the hot spring steam power generation / hot water making system 1 according to this embodiment,
(1) Hot spring steam flows in from the flow path piping section 3.

(2)温泉蒸気を流入させることにより熱電変換・冷却ユニット11内は高温(約100℃)となる。(2) By inflowing hot spring steam, the temperature inside the thermoelectric conversion / cooling unit 11 becomes high (about 100 ° C.).

(3)すなわち、前記熱電変換・冷却ユニット11に設置した熱電変換素子ユニット14(サーモモジコール)の内面が高温(約100℃)になる。(3) That is, the inner surface of the thermoelectric conversion element unit 14 (thermomodicol) installed in the thermoelectric conversion / cooling unit 11 becomes high temperature (about 100 ° C.).

(4)また、熱電変換素子ユニット14の外側の冷却要素ユニット17であるヒートシンク16の外面側がクーリングタワーファン18により冷却され、それにより熱電変換素子ユニット14の両面には温度差(△t)が生じる。(4) Further, the outer surface side of the heat sink 16 which is the cooling element unit 17 outside the thermoelectric conversion element unit 14 is cooled by the cooling tower fan 18, which causes a temperature difference (Δt) on both sides of the thermoelectric conversion element unit 14. ..

例えば外気温度30℃であれば強制的な冷却により△t=70℃の温度差が生じる。 For example, if the outside air temperature is 30 ° C., a temperature difference of Δt = 70 ° C. occurs due to forced cooling.

(5)この温度差(△t)により熱電変換素子ユニット14には電流が流れ始め温泉蒸気に基づく発電が開始される(発電量[電力:電圧と電流]は△tの値により増減する)。(5) Due to this temperature difference (Δt), a current starts to flow in the thermoelectric conversion element unit 14 and power generation based on hot spring steam is started (the amount of power generation [electric power: voltage and current] increases or decreases depending on the value of Δt). ..

また、同時に熱電変換・冷却ユニット11内の蒸気は冷却されて製湯(温泉湯)となり製湯排出管路系4から下方に排出されてこれは従来の場合と同様温湯として利用される。Also be utilized as a similarly hot spring water in the case of this prior art is discharged downward from the manufacturing hot (hot spring water) and made the hot water discharge pipe system 4 is simultaneously vapor thermoelectric conversion and cooling unit 11 is cooled ..

(6)温泉蒸気は途切れることなく噴出するため蒸気を図示しないがバルブで止めない限り、熱電変換・冷却ユニット11内側は一定の高温に保たれ、また、熱電変換素子ユニット14の外側はクーリングタワーファン76による風冷(又は、ミスト状の液体噴霧による気化熱、あるいは水冷)により冷却されるが、冷却能力に依り温度差(△t)は変動することになる。(6) Since hot spring steam is ejected without interruption, the steam is not shown, but unless stopped by a valve, the inside of the thermoelectric conversion / cooling unit 11 is kept at a constant high temperature, and the outside of the thermoelectric conversion element unit 14 is a cooling tower fan. It is cooled by air cooling by 76 (or vaporization heat by mist-like liquid spray, or water cooling), but the temperature difference (Δt) varies depending on the cooling capacity.

(7)ここで熱電変換・冷却ユニット11内外の温度制御が必要となるが、本装置にはこの熱電変換・冷却ユニット11の内側・外側を監視する温度センサーが設置されモニタリングし、そのモニタリング情報を制御・計測ユニット21にフィードバックしてクーリングタワーファン76等の冷却機能を制御するように構成している。この結果、常に一定の温度差(△t)を維持し安定した電力供給を可能としている。(7) Here, temperature control inside and outside the thermoelectric conversion / cooling unit 11 is required. A temperature sensor that monitors the inside / outside of the thermoelectric conversion / cooling unit 11 is installed and monitored in this device, and the monitoring information is provided. Is configured to be fed back to the control / measurement unit 21 to control the cooling function of the cooling tower fan 76 and the like. As a result, a constant temperature difference (Δt) is always maintained to enable stable power supply.

(8)熱電変換・冷却ユニット11にて発電した電力は直流電力であるが、発電した直流電力を交流電源ユニット23により商用電源と同じ単相交流100Vの交流電力に変換する。この交流電力は一般的な照明器具や家電製品用として使用することができる。(8) The electric power generated by the thermoelectric conversion / cooling unit 11 is DC electric power, but the generated DC electric power is converted into the same single-phase AC 100V AC electric power as the commercial power source by the AC power supply unit 23. This AC power can be used for general lighting equipment and home appliances.

(9)更に安定した発電電力を維持するために蓄電機能を設置することももちろん可能である。(9) Of course, it is also possible to install a power storage function in order to maintain more stable power generation.

次に、本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1の発電能力について言及する。 Next, the power generation capacity of the hot spring steam power generation / hot water production system 1 according to this embodiment will be referred to.

本実施例の温泉蒸気発電・製湯システム1の発電能力は前記熱電変換素子ユニット14の内外温度差(△t)とその設置面積に依存する。 The power generation capacity of the hot spring steam power generation / hot water production system 1 of this embodiment depends on the temperature difference (Δt) between the inside and outside of the thermoelectric conversion element unit 14 and its installation area.

温度範囲としては、3℃から80℃の温度差(△t)で発電可能であるが、好ましくは温度差(△t)=60℃〜70℃である。 As the temperature range, power generation can be performed with a temperature difference (Δt) of 3 ° C to 80 ° C, but preferably a temperature difference (Δt) = 60 ° C to 70 ° C.

最も効率の良い温度差(△t)を維持するために外側の冷却機構が重要となるが、これは温泉蒸気の温度、流量などに応じて、自然空冷、強制空冷、ミスト噴霧冷却、水冷などなどの冷却方法のうちから最適な冷却方法を選択可能である。 The outer cooling mechanism is important to maintain the most efficient temperature difference (Δt), but this depends on the temperature, flow rate, etc. of the hot spring steam, such as natural air cooling, forced air cooling, mist spray cooling, and water cooling. The optimum cooling method can be selected from the cooling methods such as.

尚、標準発電能力は、温度差△tを70℃とした場合、一般的なクーリングタワーの大きさでは直流(DC)36Vで10500Wh(10.5kWh)、交流電源ユニット23を経由した単相AC100Vで最大9000Wh(9kWh)程度が可能であるが、温度差(△t)、大きさ(発電面積)などに依存することになる。 When the temperature difference Δt is 70 ° C., the standard power generation capacity is 10500Wh (10.5kWh) at 36V direct current (DC) and 100V single-phase AC via the AC power supply unit 23 in the size of a general cooling tower. A maximum of about 9000 Wh (9 kWh) is possible, but it depends on the temperature difference (Δt), the size (power generation area), and the like.

図12、図13は、図11に示す熱電変換・冷却ユニット11を含む温泉蒸気発電・製湯ユニット2を複数台(例えば2台)並列接続(図12)し、又は、複数台(例えば2台)直列(カスケード)接続(図13)して、各々前記熱電変換・冷却ユニット11による発電量、製湯量の増大を図る構成を示すものである。尚、温泉蒸気発電・製湯ユニット2の配列段数は2段の他、3段、4段等さらに多数段とすることももちろん可能である。 In FIGS. 12 and 13, a plurality of hot spring steam power generation / hot spring units 2 including the thermoelectric conversion / cooling unit 11 shown in FIG. 11 (for example, 2 units) are connected in parallel (FIG. 12), or a plurality of units (for example, 2) are connected. A table) is connected in series (cascade) (FIG. 13) to show a configuration for increasing the amount of power generation and the amount of hot water produced by the thermoelectric conversion / cooling unit 11, respectively. Of course, the number of arrangement stages of the hot spring steam power generation / hot spring unit 2 can be 2 stages, 3 stages, 4 stages, or more.

次に、図14乃至18を参照して前記熱電変換・冷却ユニット11の具体例について説明する。 Next, a specific example of the thermoelectric conversion / cooling unit 11 will be described with reference to FIGS. 14 to 18.

すなわち、熱電変換・冷却ユニット11は、図14乃至図17に示すように、前記温泉蒸気発電・製湯ユニット2側に配置した前記温泉蒸気の流路配管部3の一部を構成する温泉蒸気入口管路部12から温泉蒸気を受け入れ、この温泉蒸気をユニット内温泉蒸気流通箱部13内を流通させ、さらに前記余剰温泉蒸気排出管路系5に向けて流通させるように構成するとともに、前記ユニット内温泉蒸気流通箱部13の外壁面に添着した前記温泉蒸気の熱を利用して発電出力を得る熱電変換素子ユニット14と、前記ユニット内温泉蒸気流通箱部13の周り(外側)に配置した前記温泉蒸気の一部を温泉湯に変換して(冷却して)製湯として排出する多数のヒートシンク16を用いた冷却要素ユニット17と、を有している。 That is, as shown in FIGS. 14 to 17, the thermoelectric conversion / cooling unit 11 constitutes a part of the hot spring steam flow path piping portion 3 arranged on the hot spring steam power generation / hot spring production unit 2 side. The hot spring steam is received from the inlet pipeline portion 12, and the hot spring steam is circulated in the hot spring steam distribution box portion 13 in the unit, and further distributed toward the surplus hot spring steam discharge pipeline system 5. The thermoelectric conversion element unit 14 that obtains power generation output by using the heat of the hot spring steam attached to the outer wall surface of the hot spring steam distribution box 13 in the unit and the hot spring steam flow box 13 in the unit are arranged around (outside). It has a cooling element unit 17 using a large number of heat sinks 16 that convert (cool) a part of the hot spring steam into hot spring water and discharge it as hot spring water.

前記熱電変換素子ユニット14は、例えば図18に示すように、例えばフィルム状に形成されゼーベック素子15を3連設状態に構成して一体化することで構成し、前記ユニット内温泉蒸気流通箱部13の両外壁面と、その両外側のヒートシンク16との間に挟まれる一対構成の態様で配置している。 As shown in FIG. 18, for example, the thermoelectric conversion element unit 14 is formed in a film shape, for example, and is configured by forming and integrating three Zeebeck elements 15 in a continuous state, and the hot spring steam flow box portion in the unit. It is arranged in a paired configuration so as to be sandwiched between both outer wall surfaces of 13 and the heat sinks 16 on both outer sides thereof.

この熱電変換素子ユニット14は、前記ユニット内温泉蒸気流通箱部13内を流れる温泉蒸気による伝達熱に基づく温度と、前記ヒートシンク16を経て伝達される例えば外気温の温度との温度差を利用して発電出力を得るようにしたものである。 The thermoelectric conversion element unit 14 utilizes the temperature difference between the temperature based on the heat transferred by the hot spring steam flowing in the hot spring steam flow box 13 in the unit and, for example, the temperature of the outside air temperature transmitted through the heat sink 16. It is designed to obtain power generation output.

次に、図19乃至図24を参照して、本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1の蒸気に基づく発電性能を試験するための試験システム51について説明する。 Next, with reference to FIGS. 19 to 24, a test system 51 for testing the steam-based power generation performance of the hot spring steam power generation / hot water production system 1 according to the present embodiment will be described.

図19に示す試験システム51は、温泉蒸気を温泉蒸気噴開閉バルブ52a付きの温泉蒸気供給筒52を経て蒸気配管53内を流し、前記熱電変換・冷却ユニット11と同様に構成し、外周部に多数のヒートシンク16を用いた冷却要素ユニット17により囲まれた熱電変換・冷却ユニット11A(Thomas試験装置と称する)に供給し、熱電変換・冷却ユニット11Aにより発電した発電出力(DC)をケーブル54を介して発電負荷55に伝送するように構成するとともに、熱電変換・冷却ユニット11Aに製湯を排水する排水管路56を設けたものである。 In the test system 51 shown in FIG. 19, hot spring steam flows through a hot spring steam supply cylinder 52 equipped with a hot spring steam injection opening / closing valve 52a in a steam pipe 53, and is configured in the same manner as the thermoelectric conversion / cooling unit 11 on the outer peripheral portion. The power generation output (DC) generated by the thermoelectric conversion / cooling unit 11A is supplied to the thermoelectric conversion / cooling unit 11A (referred to as a Thomas test device) surrounded by the cooling element unit 17 using a large number of heat sinks 16, and the cable 54 is connected to the cable 54. It is configured to be transmitted to the power generation load 55 via the hot water conversion / cooling unit 11A, and is provided with a drainage pipe line 56 for draining hot water.

前記発電負荷55としては、10列120LED構成又は10列60LED構成を採用している。 As the power generation load 55, a 10-row 120 LED configuration or a 10-row 60 LED configuration is adopted.

また、図20は図19に示す試験システム51における多数のヒートシンク16のヒートシンクA面、ヒートシンクB面を示すものであり、図21は図19に示す試験システム51における熱電変換・冷却ユニット11A、ヒートシンクA面、ヒートシンクB面の試験前の温度環境を示すものである。 Further, FIG. 20 shows the heat sink A surface and the heat sink B surface of a large number of heat sinks 16 in the test system 51 shown in FIG. 19, and FIG. 21 shows the thermoelectric conversion / cooling unit 11A and the heat sink in the test system 51 shown in FIG. It shows the temperature environment before the test of the A side and the heat sink B side.

次に、図19に示す試験システム51による試験データ(負荷:10列120LED)及び試験データ(負荷:10列60LED)について図22、図23を参照して説明する。 Next, the test data (load: 10 rows 120LED) and the test data (load: 10 rows 60LED) by the test system 51 shown in FIG. 19 will be described with reference to FIGS. 22 and 23.

図22は、図19に示す試験システム51における熱電変換・冷却ユニット11A、ヒートシンクA面、ヒートシンクB面の各温度、及び、温泉蒸気入口(スチーム入口)、温泉蒸気出口(スチーム出口)の各温度と、負荷:10列120LEDに供給される発電電圧、負荷電流の関係を試験時間の経過に応じて、かつ、空冷時4例と、空冷ミスト併用時3例とに分けて示している。 FIG. 22 shows the temperatures of the thermoelectric conversion / cooling unit 11A, the heat sink A surface, and the heat sink B surface in the test system 51 shown in FIG. 19, and the temperatures of the hot spring steam inlet (steam inlet) and hot spring steam outlet (steam outlet). The relationship between the power generation voltage and the load current supplied to the load: 10-row 120LED is shown according to the passage of the test time, and is divided into 4 cases when air-cooled and 3 cases when air-cooled mist is used in combination.

これらの場合、10列120LEDの負荷に供給される発電電圧はDC8.1〜8.2V、負荷電流はDC41〜63mAの試験データが得られた。 In these cases, test data were obtained in which the generated voltage supplied to the load of the 10-row 120LED was DC8.1-8.2V and the load current was DC41-63mA.

図23は、図19に示す試験システム51における熱電変換・冷却ユニット11A、ヒートシンクA面、ヒートシンクB面の各温度、及び、温泉蒸気入口(スチーム入口)、温泉蒸気出口(スチーム出口)の各温度と、負荷:10列60LEDに供給される発電電圧、負荷電流の関係を試験時間の経過に応じて、かつ、空冷ミスト併用時3例として示している。 FIG. 23 shows the temperatures of the thermoelectric conversion / cooling unit 11A, the heat sink A surface, and the heat sink B surface in the test system 51 shown in FIG. 19, and the temperatures of the hot spring steam inlet (steam inlet) and hot spring steam outlet (steam outlet). The relationship between the power generation voltage and the load current supplied to the load: 10 rows and 60 LEDs is shown as 3 cases according to the passage of the test time and when the air-cooled mist is used in combination.

この場合、10列60LEDの負荷に供給される発電電圧はDC8.4〜8.7V、負荷電流はDC20〜26mAの試験データが)得られた。 In this case, the power generation voltage supplied to the load of 10 rows and 60 LEDs was DC 8.4 to 8.7 V, and the load current was DC 20 to 26 mA (test data) was obtained.

図24は図19に示す試験システムの試験確認データ等を示すものである。 FIG. 24 shows test confirmation data and the like of the test system shown in FIG.

(変形例)
図25は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1の変形例である三面体形態の温泉蒸気発電・製湯装置81を示すものである。
(Modification example)
FIG. 25 shows a hot spring steam power generation / hot water making device 81 in a three-sided form, which is a modification of the hot spring steam power generation / hot water making system 1 according to the present embodiment.

この温泉蒸気発電・製湯装置81は、三面体形態の例えば金属材からなる冷却部82を具備し、この冷却部82の前後側部を閉塞板83で閉塞して空洞の三角筒体部84を構成し、前側の閉塞板83の上部に温泉蒸気流入口85を、前側の閉塞板83の下部に温泉湯排出口86を形成するとともに、前側の閉塞板83から冷却部82にわたって熱電変換素子を用いた蒸気発電モジュール87を組み込み、温泉蒸気流入口85から流入する温泉蒸気を冷却部82により冷却して蒸気発電モジュール87に生じる温度差を利用して発電出力を得るとともに、温泉蒸気の冷却により生じた温泉湯を温泉湯排出口86から流出させるように構成したものである。 The hot spring steam power generation / hot water making device 81 includes a cooling portion 82 made of, for example, a metal material in a three-sided form, and the front and rear side portions of the cooling portion 82 are closed by a closing plate 83 to form a hollow triangular tubular portion 84. A hot spring steam inflow port 85 is formed in the upper part of the front closing plate 83, and a hot spring hot spring discharge port 86 is formed in the lower part of the front closing plate 83, and a thermoelectric conversion element is formed from the front closing plate 83 to the cooling unit 82. The hot spring steam flowing in from the hot spring steam inlet 85 is cooled by the cooling unit 82 to obtain the power generation output by utilizing the temperature difference generated in the steam power generation module 87, and the hot spring steam is cooled. The hot spring water generated by the above is configured to flow out from the hot spring water discharge port 86.

尚、余剰温泉蒸気は後側の閉塞板83から流出させるように構成している。 The surplus hot spring steam is configured to flow out from the closing plate 83 on the rear side.

図26は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システム1の変形例である丸パイプ型形態の温泉蒸気発電・製湯装置91を示すものである。 FIG. 26 shows a hot spring steam power generation / hot water making device 91 in a round pipe type, which is a modification of the hot spring steam power generation / hot water making system 1 according to the present embodiment.

この温泉蒸気発電・製湯装置91は、例えば金属材からなり冷却機能を発揮する丸パイプ92の一端側を温泉蒸気流入口92a、他端側を余剰温泉蒸気排出口92bとして構成するとともに、前記丸パイプ92の長さ方向任意位置に所要数の温泉湯排出孔92cを設け、さらに、前記丸パイプ92に熱電変換素子を用いた蒸気発電モジュール93を組み込むことにより構成している。 In this hot spring steam power generation / hot water making device 91, for example, one end side of a round pipe 92 made of a metal material and exhibiting a cooling function is configured as a hot spring steam inlet 92a, and the other end side is configured as a surplus hot spring steam discharge port 92b. A required number of hot spring hot water discharge holes 92c are provided at arbitrary positions in the length direction of the round pipe 92, and a steam power generation module 93 using a thermoelectric conversion element is incorporated in the round pipe 92.

そして、温泉蒸気流入口92aから流入する温泉蒸気を丸パイプ92により冷却して蒸気発電モジュール93に生じる温度差を利用して発電出力を得るとともに、温泉蒸気の冷却により生じた温泉湯を温泉湯排出孔92cから排出するとともに、余剰温泉蒸気は余剰温泉蒸気排出口92bから流出させるように構成している。 Then, the hot spring steam flowing in from the hot spring steam inlet 92a is cooled by the round pipe 92 to obtain the power generation output by utilizing the temperature difference generated in the steam power generation module 93, and the hot spring water generated by the cooling of the hot spring steam is used as hot spring hot water. It is configured so that the excess hot spring steam is discharged from the discharge hole 92c and the surplus hot spring steam is discharged from the surplus hot spring steam discharge port 92b.

図27は本実施例に係る温泉蒸気発電・製湯システムの変形例である円形タワー型形態の温泉蒸気発電・製湯装置96の正面、平面及び側面を示すものである。 FIG. 27 shows the front surface, the plane, and the side surface of the hot spring steam power generation / hot water making device 96 in the form of a circular tower, which is a modification of the hot spring steam power generation / hot water making system according to the present embodiment.

この温泉蒸気発電・製湯装置96は、全体として図11に示す場合と同様に熱電変換・冷却ユニット11Bを構成し、所要数のヒートシンク16を用いた冷却要素ユニット17を熱電変換・冷却ユニット11Bの外周部に円形配置したことが特徴である。 The hot spring steam power generation / hot water making device 96 constitutes the thermoelectric conversion / cooling unit 11B as a whole as in the case shown in FIG. 11, and the cooling element unit 17 using the required number of heat sinks 16 is converted into the thermoelectric conversion / cooling unit 11B. The feature is that it is arranged in a circle on the outer periphery of the.

尚、図27に示す熱電変換・冷却ユニット11Bにおいて、図11に示す熱電変換・冷却ユニット11の場合と同一の要素には同一の符号を付して示す。 In the thermoelectric conversion / cooling unit 11B shown in FIG. 27, the same elements as in the case of the thermoelectric conversion / cooling unit 11 shown in FIG. 11 are designated by the same reference numerals.

上述したような三面体形態の温泉蒸気発電・製湯装置81、丸パイプ型形態の温泉蒸気発電・製湯装置91、及び、図11に示す場合と略同様な形態の温泉蒸気発電・製湯装置96によっても、各々既述した実施例の温泉蒸気発電・製湯システム1における熱電変換・冷却ユニット11の場合と同様な作用効果を発揮させることができる。 The three-sided hot spring steam power generation / hot water making device 81, the round pipe type hot spring steam power generation / hot water making device 91, and the hot spring steam power generation / hot water making device 91 having substantially the same form as shown in FIG. 11 as described above. The device 96 can also exert the same effect as that of the thermoelectric conversion / cooling unit 11 in the hot spring steam power generation / hot water production system 1 of the above-described embodiment.

既述した本実施例の温泉蒸気発電・製湯システム1において、前記温泉蒸気発電・製湯ユニット2としては、上述した場合の他、形状、サイズ等に関して種々の変形実施が可能である。 In the hot spring steam power generation / hot water production system 1 of the present embodiment described above, the hot spring steam power generation / hot water production unit 2 can be modified in various ways in terms of shape, size, etc., in addition to the above cases.

本発明の温泉蒸気発電・製湯システム1の応用例に言及すると、例えば、常駐不要とする遠隔監視手段を付加し、異常時の警報発報を行ったり、人感センサーを配置し、警報発報を行うようにして安全性を高めたり、各種センサーを配置し、蓄電池設備等の電気系統の異常・故障、遮断等の警報発報を行ったり、振動センサー・人感センサー等によりスマートフォン等へ異常を自動通報するように構成したり、データロガーを配置し、発電量(電力、電圧、電流等)、温度等を自動計測したりというような各種応用手段を採用することも可能である。 To refer to an application example of the hot spring steam power generation / hot water production system 1 of the present invention, for example, a remote monitoring means that does not require resident is added, an alarm is issued in the event of an abnormality, a human sensor is arranged, and an alarm is issued. Increase safety by reporting, arrange various sensors, issue alarms such as abnormalities / failures, interruptions of electrical systems such as storage battery equipment, and use vibration sensors, human sensor, etc. to smartphones, etc. It is also possible to adopt various application means such as configuring to automatically report an abnormality, arranging a data logger, and automatically measuring the amount of power generation (electricity, voltage, current, etc.), temperature, etc.

本発明の温泉蒸気発電・製湯システムは、上述した場合の他、温泉蒸気の蒸気供給管を利用した発電や、地熱発電用の蒸気タービン配管系の残熱を利用した発電等にも適用可能である。 In addition to the above cases, the hot spring steam power generation / hot water production system of the present invention can be applied to power generation using the steam supply pipe of hot spring steam, power generation using the residual heat of the steam turbine piping system for geothermal power generation, and the like. Is.

1 温泉蒸気発電・製湯システム
2 温泉蒸気発電・製湯ユニット
3 流路配管部
4 製湯排出管路系
5 余剰温泉蒸気排出管路系
6 基台
7 支柱
11 熱電変換・冷却ユニット
11A 熱電変換・冷却ユニット
11B 熱電変換・冷却ユニット
12 温泉蒸気入口管路部
13 ユニット内温泉蒸気流通箱部
14 熱電変換素子ユニット
15 ゼーベック素子
16 ヒートシンク
17 冷却要素ユニット
18 クーリングタワーファン
21 制御・計測ユニット
22 蓄電ユニット
23 交流電源(パワーコンディショナー)ユニット
24 切替器
51 試験システム
52 温泉蒸気供給筒
52a 温泉蒸気噴開閉バルブ
53 蒸気配管
54 ケーブル
55 発電負荷
56 排水管路
61 クーリングタワー
62 遮熱板
63 制御監視盤
71 クーリングタワー本体
72 筐体
72a 壁部
73 温泉蒸気取り入れ管部
74 余剰蒸気排出管部
75 製湯排出管部
81 温泉蒸気発電・製湯装置
82 冷却部
83 閉塞板
84 三角筒体部
85 温泉蒸気流入口
86 温泉湯排出口
87 蒸気発電モジュール
91 温泉蒸気発電・製湯装置
92 丸パイプ
92a 温泉蒸気流入口
92b 余剰温泉蒸気排出口
92c 温泉湯排出孔
93 蒸気発電モジュール
96 温泉蒸気発電・製湯装置
1 Hot spring steam power generation / hot water production system 2 Hot spring steam power generation / hot water production unit 3 Channel piping section 4 Hot water production discharge pipeline system 5 Surplus hot spring steam discharge pipeline system 6 bases 7 stanchions 11 Thermoelectric conversion / cooling unit 11A Thermoelectric conversion・ Cooling unit 11B Thermoelectric conversion / cooling unit 12 Hot spring steam inlet pipeline 13 Hot spring steam flow box in the unit 14 Thermoelectric conversion element unit 15 Seebeck element 16 Heat sink 17 Cooling element unit 18 Cooling tower fan 21 Control / measurement unit 22 Power storage unit 23 AC power supply (power conditioner) unit 24 switch 51 test system 52 hot spring steam supply cylinder 52a hot spring steam injection open / close valve 53 steam piping 54 cable 55 power generation load 56 drainage pipeline 61 cooling tower 62 heat shield 63 control monitoring panel 71 cooling tower body 72 Housing 72a Wall 73 Hot spring steam intake pipe 74 Surplus steam discharge pipe 75 Hot water discharge pipe 81 Hot spring steam power generation / hot water making equipment 82 Cooling unit 83 Closure plate 84 Triangular cylinder 85 Hot spring steam inlet 86 Hot water Outlet 87 Steam power generation module 91 Hot spring steam power generation / hot water making equipment 92 Round pipe 92a Hot spring steam inflow port 92b Surplus hot spring steam discharge port 92c Hot spring hot water discharge hole 93 Steam power generation module 96 Hot spring steam power generation / hot water making equipment

Claims (1)

三面体形態の冷却部と、A three-sided cooling unit and
この冷却部の前後側部を閉塞する閉塞板と、A block plate that closes the front and rear sides of this cooling unit,
前記閉塞板に設けた温泉蒸気流入口及び温泉湯排出口と、The hot spring steam inlet and hot spring hot water outlet provided on the block plate,
前側の閉塞板から冷却部にわたって組み込んだ熱電変換素子を用いた蒸気発電モジュールと、A steam power generation module using a thermoelectric conversion element incorporated from the block plate on the front side to the cooling part,
を具備し、Equipped with
前記温泉蒸気流入口から流入する温泉蒸気を冷却部により冷却して蒸気発電モジュールに生じる温度差を利用して発電出力を得るとともに、温泉蒸気の冷却により生じた温泉湯を温泉湯排出口から流出させるように構成したこと特徴とする温泉蒸気発電・製湯装置。The hot spring steam flowing in from the hot spring steam inlet is cooled by the cooling unit to obtain power generation output by using the temperature difference generated in the steam power generation module, and the hot spring hot water generated by cooling the hot spring steam flows out from the hot spring hot water outlet. A hot spring steam power generation / hot spring making device that is characterized by being configured to be used.
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