JP2001081981A - 住 宅 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B10/20—Solar thermal
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/90—Passive houses; Double facade technology
Landscapes
- Building Environments (AREA)
- Residential Or Office Buildings (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気の自給自足を行うことが可能な住宅を提
供すること。 【解決手段】 太陽光を電気に変換して利用するための
太陽光発電装置10を備えた住宅1において、気密性お
よび断熱性が高く設定された外殻部3と、電気を動力源
とし、同じ能力で消費電力が少ない省エネルギー対策が
施された省電力機器4とを備える。住宅1で消費される
電気が少なくなり、太陽光発電装置10で発電した電気
で住宅1で消費する全ての電気を賄えることが年間を通
してでき、住宅1における電気の自給自足ができる。省
電力機器4の使用により余った電力(余剰電力)を電力
会社に逆潮させることで、夜間に消費する電力を蓄える
蓄電池等が不要となり、住宅1での電力消費にかかるラ
ンニングコストを低減できるうえ、蓄電池が不要となる
ので、住宅1のイニシャルコストも低減できる。
供すること。 【解決手段】 太陽光を電気に変換して利用するための
太陽光発電装置10を備えた住宅1において、気密性お
よび断熱性が高く設定された外殻部3と、電気を動力源
とし、同じ能力で消費電力が少ない省エネルギー対策が
施された省電力機器4とを備える。住宅1で消費される
電気が少なくなり、太陽光発電装置10で発電した電気
で住宅1で消費する全ての電気を賄えることが年間を通
してでき、住宅1における電気の自給自足ができる。省
電力機器4の使用により余った電力(余剰電力)を電力
会社に逆潮させることで、夜間に消費する電力を蓄える
蓄電池等が不要となり、住宅1での電力消費にかかるラ
ンニングコストを低減できるうえ、蓄電池が不要となる
ので、住宅1のイニシャルコストも低減できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光を電気に変
換して利用するための太陽光発電装置を備えた住宅に関
するものである。
換して利用するための太陽光発電装置を備えた住宅に関
するものである。
【0002】
【背景技術】従来より、産業界では、エネルギーの消費
を抑え、二酸化炭素の発生量を少なくする努力が続けら
れている。しかし、民生用のエネルギーについては、そ
の消費を抑える試みは少ない。一方、住宅としては、屋
根面に太陽電池を設け、環境や生態系に悪影響を与えな
いクリーンなエネルギーとして太陽エネルギーを利用
し、エネルギーを消費しても、二酸化炭素を発生させな
いものがある(特開平10−140770号公報等参
照)。ここで、太陽電池で発電した電気は、照明設備や
空調設備等を利用する際に使われる。
を抑え、二酸化炭素の発生量を少なくする努力が続けら
れている。しかし、民生用のエネルギーについては、そ
の消費を抑える試みは少ない。一方、住宅としては、屋
根面に太陽電池を設け、環境や生態系に悪影響を与えな
いクリーンなエネルギーとして太陽エネルギーを利用
し、エネルギーを消費しても、二酸化炭素を発生させな
いものがある(特開平10−140770号公報等参
照)。ここで、太陽電池で発電した電気は、照明設備や
空調設備等を利用する際に使われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような太陽電池を
利用した住宅では、夜間に使用する全ての電気を賄うに
は、蓄電池が非常に多く必要となる。蓄電池の個数が多
くなると、蓄電池の設置スペースが大きくなる分、居住
スペースが狭くなり、生活する上で空間的に余裕がなく
なるおそれがある。このため、太陽電池で発電した電気
で、住宅で消費する全ての電気を賄う、言い換えれば、
電気の自給自足を行うことが困難であるという問題があ
る。
利用した住宅では、夜間に使用する全ての電気を賄うに
は、蓄電池が非常に多く必要となる。蓄電池の個数が多
くなると、蓄電池の設置スペースが大きくなる分、居住
スペースが狭くなり、生活する上で空間的に余裕がなく
なるおそれがある。このため、太陽電池で発電した電気
で、住宅で消費する全ての電気を賄う、言い換えれば、
電気の自給自足を行うことが困難であるという問題があ
る。
【0004】本発明の目的は、電気の自給自足を行うこ
とが可能な住宅を提供することにある。
とが可能な住宅を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、図面を参照し
て説明すると、太陽光を電気に変換して利用するための
太陽光発電装置10を備えた住宅1であって、気密性お
よび断熱性が高く設定された外殻部3と、電気を動力源
とし、同じ出力で消費電力が少ない省エネルギー対策が
施された省電力機器4とを備えていることを特徴とす
る。ここで、省電力機器としては、熱効率の悪い電熱線
を用いた電力機器よりも、消費電力の小さい、例えば、
誘導加熱型の調理器や、ヒートポンプを用いた給湯器、
空調機等が採用できる。このような本発明では、住宅で
使用する電気機器を省電力機器とすることによって、当
該住宅で消費される電気(電力)が少なくなることか
ら、太陽光発電装置で発電した電気で、住宅で消費する
全ての電気を賄えることが年間を通して可能となる。こ
れにより、住宅における電気の自給自足を行うことが可
能となる。その上、プロパン等の燃料ガスを消費しない
ので、二酸化炭素の発生が防止される。また、外殻部の
気密性が高いことから、住宅内の空気が外部に漏れない
とともに、外殻部の断熱性が高いことから、住宅内から
熱が逃げない。つまり、省電力機器として冷暖房機等の
空調装置を利用した場合、空調のロスが低減されるの
で、少ないエネルギーで空気の冷暖が行われ、その分空
調装置で消費する電気も少なくて済む。この点からも、
太陽光発電装置で発電した電気で十分賄えることが可能
となり、住宅における電気の自給自足を行うことが可能
となる。さらに、省電力機器を利用して昼間消費される
電力を抑えれば、太陽光発電装置で発電した電力のう
ち、省電力機器の使用により余った電力(余剰電力)を
電力会社に逆潮させることが可能となり、当該住宅での
電気のトータルコストを低減することが可能となる。
て説明すると、太陽光を電気に変換して利用するための
太陽光発電装置10を備えた住宅1であって、気密性お
よび断熱性が高く設定された外殻部3と、電気を動力源
とし、同じ出力で消費電力が少ない省エネルギー対策が
施された省電力機器4とを備えていることを特徴とす
る。ここで、省電力機器としては、熱効率の悪い電熱線
を用いた電力機器よりも、消費電力の小さい、例えば、
誘導加熱型の調理器や、ヒートポンプを用いた給湯器、
空調機等が採用できる。このような本発明では、住宅で
使用する電気機器を省電力機器とすることによって、当
該住宅で消費される電気(電力)が少なくなることか
ら、太陽光発電装置で発電した電気で、住宅で消費する
全ての電気を賄えることが年間を通して可能となる。こ
れにより、住宅における電気の自給自足を行うことが可
能となる。その上、プロパン等の燃料ガスを消費しない
ので、二酸化炭素の発生が防止される。また、外殻部の
気密性が高いことから、住宅内の空気が外部に漏れない
とともに、外殻部の断熱性が高いことから、住宅内から
熱が逃げない。つまり、省電力機器として冷暖房機等の
空調装置を利用した場合、空調のロスが低減されるの
で、少ないエネルギーで空気の冷暖が行われ、その分空
調装置で消費する電気も少なくて済む。この点からも、
太陽光発電装置で発電した電気で十分賄えることが可能
となり、住宅における電気の自給自足を行うことが可能
となる。さらに、省電力機器を利用して昼間消費される
電力を抑えれば、太陽光発電装置で発電した電力のう
ち、省電力機器の使用により余った電力(余剰電力)を
電力会社に逆潮させることが可能となり、当該住宅での
電気のトータルコストを低減することが可能となる。
【0006】以上において、前述の太陽光発電装置10
で発電される電力量は、省電力機器4で昼間消費される
電力量よりも大きいことが好ましい。このようにすれ
ば、電力会社の送電線と相互結線を行うことで、昼間に
省電力機器の使用により余った電力(余剰電力)が逆潮
され、電力会社に電力を売ることが可能となる。逆に夜
間は、電力会社から電力を買うが、昼間の売った電力と
金銭的に相殺されるようにすれば、年間を通して住宅で
の消費電力が太陽光発電装置で賄えるようになり、これ
により、住宅におけるエネルギーの自給自足が可能とな
る。そして、結果として、電力会社で発電する電力量を
抑えられるので、発電する際に発生する二酸化炭素を削
減することが可能となり、地球の温暖化を防止すること
が可能となる。
で発電される電力量は、省電力機器4で昼間消費される
電力量よりも大きいことが好ましい。このようにすれ
ば、電力会社の送電線と相互結線を行うことで、昼間に
省電力機器の使用により余った電力(余剰電力)が逆潮
され、電力会社に電力を売ることが可能となる。逆に夜
間は、電力会社から電力を買うが、昼間の売った電力と
金銭的に相殺されるようにすれば、年間を通して住宅で
の消費電力が太陽光発電装置で賄えるようになり、これ
により、住宅におけるエネルギーの自給自足が可能とな
る。そして、結果として、電力会社で発電する電力量を
抑えられるので、発電する際に発生する二酸化炭素を削
減することが可能となり、地球の温暖化を防止すること
が可能となる。
【0007】また、前述の太陽光発電装置10は、太陽
光で発電する太陽電池と、この太陽電池で変換された電
気を蓄える蓄電池13とを備え、当該住宅1には、前記
電気で駆動するヒートポンプ21と、このヒートポンプ
21で得られる熱を蓄える蓄熱手段(例えば、貯湯槽2
2)とを備えていることが望ましい。ここで、蓄熱手段
としては、氷を利用したものや、貯湯槽等の湯を利用し
たものが採用できる。このようにすれば、電気を、ヒー
トポンプを介して蓄熱手段に熱として蓄えることが可能
となるので、蓄電池の個数を多くすることなく、太陽光
発電装置で得られるエネルギーを無駄なく使用すること
が容易に可能となる。これにより、住宅で消費する全て
の電気を賄え、当該住宅における電気の自給自足が容易
に可能となる。
光で発電する太陽電池と、この太陽電池で変換された電
気を蓄える蓄電池13とを備え、当該住宅1には、前記
電気で駆動するヒートポンプ21と、このヒートポンプ
21で得られる熱を蓄える蓄熱手段(例えば、貯湯槽2
2)とを備えていることが望ましい。ここで、蓄熱手段
としては、氷を利用したものや、貯湯槽等の湯を利用し
たものが採用できる。このようにすれば、電気を、ヒー
トポンプを介して蓄熱手段に熱として蓄えることが可能
となるので、蓄電池の個数を多くすることなく、太陽光
発電装置で得られるエネルギーを無駄なく使用すること
が容易に可能となる。これにより、住宅で消費する全て
の電気を賄え、当該住宅における電気の自給自足が容易
に可能となる。
【0008】さらに、前述のヒートポンプ21は、当該
住宅1に設けられる空調装置42および給湯設備41の
熱源とされていることが好ましい。このようにすれば、
冷暖房機等の空調装置の利用と、浴室等に設けられてい
る給湯設備の利用とが同時に行えるようになり、ヒート
ポンプで得られた熱の利用効率を向上させることが可能
となる。
住宅1に設けられる空調装置42および給湯設備41の
熱源とされていることが好ましい。このようにすれば、
冷暖房機等の空調装置の利用と、浴室等に設けられてい
る給湯設備の利用とが同時に行えるようになり、ヒート
ポンプで得られた熱の利用効率を向上させることが可能
となる。
【0009】また、前述の蓄熱手段は、内部に湯が貯め
られた貯湯槽22であることが望ましい。このようにす
れば、湯の温度を高く設定することで、小容積で大きな
熱エネルギーを蓄えることが可能となる。貯湯槽が小容
積であれば、設置場所が簡単に確保されるので、蓄熱手
段の設置作業を容易に行うことが可能となる。
られた貯湯槽22であることが望ましい。このようにす
れば、湯の温度を高く設定することで、小容積で大きな
熱エネルギーを蓄えることが可能となる。貯湯槽が小容
積であれば、設置場所が簡単に確保されるので、蓄熱手
段の設置作業を容易に行うことが可能となる。
【0010】さらに、当該住宅1には、室内の空気と屋
外の空気との熱交換を行うための全熱交換器31、およ
び室内の空気と屋外の空気とを交換するための換気送風
機32が設けられていることが好ましい。このようにす
れば、室内に二酸化炭素がほとんど溜まることなく、ま
た、全熱交換器で室内からの排熱を最小限にできるの
で、室内の温度を変えることなく、常に室内の空気を新
鮮な空気にすることが簡単に可能となり、快適な室内環
境を容易に維持することが可能となる。
外の空気との熱交換を行うための全熱交換器31、およ
び室内の空気と屋外の空気とを交換するための換気送風
機32が設けられていることが好ましい。このようにす
れば、室内に二酸化炭素がほとんど溜まることなく、ま
た、全熱交換器で室内からの排熱を最小限にできるの
で、室内の温度を変えることなく、常に室内の空気を新
鮮な空気にすることが簡単に可能となり、快適な室内環
境を容易に維持することが可能となる。
【0011】また、前述の省電力機器4は、食物を調理
する調理加熱装置44であることが望ましい。このよう
にすれば、食物を調理する際に、ガスレンジを利用する
場合に比べて、二酸化炭素がほとんど発生しないので、
これにより、地球の温暖化を防止することが可能とな
る。
する調理加熱装置44であることが望ましい。このよう
にすれば、食物を調理する際に、ガスレンジを利用する
場合に比べて、二酸化炭素がほとんど発生しないので、
これにより、地球の温暖化を防止することが可能とな
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1には、本発明の第1実施形態
に係る住宅1が示されている。この住宅1は、基本的
に、太陽光発電装置10で、当該住宅1で消費する電力
(電気)を賄い、夜間等、太陽光が得られないときに補
助的に電力会社からの電力供給を受けるようにしたもの
である。
に基づいて説明する。図1には、本発明の第1実施形態
に係る住宅1が示されている。この住宅1は、基本的
に、太陽光発電装置10で、当該住宅1で消費する電力
(電気)を賄い、夜間等、太陽光が得られないときに補
助的に電力会社からの電力供給を受けるようにしたもの
である。
【0013】住宅1の外壁3Aおよび屋根2等の外殻部
3は、気密性および断熱性が高く設定されて形成されて
いる。つまり、外殻部3の気密性が高いことから、住宅
1内の空気が外部に漏れないとともに、外殻部3の断熱
性が高いことから、住宅1内から熱が逃げないようにな
っている。また、住宅1の設備機器等は、全て電化され
るとともに、省電力化された省電力機器4となってい
る。省電力機器4は、電気を動力源とし、同じ能力でも
消費電力が少ない省エネルギー対策が施された高効率の
ものであり、この省電力機器4としては、ヒートポンプ
式の給湯設備41や、冷暖房機等の空調装置42、イン
バータ式蛍光灯等の照明設備43、食物を調理するため
の誘導加熱型の調理加熱装置44などが住宅1内に設置
されている。
3は、気密性および断熱性が高く設定されて形成されて
いる。つまり、外殻部3の気密性が高いことから、住宅
1内の空気が外部に漏れないとともに、外殻部3の断熱
性が高いことから、住宅1内から熱が逃げないようにな
っている。また、住宅1の設備機器等は、全て電化され
るとともに、省電力化された省電力機器4となってい
る。省電力機器4は、電気を動力源とし、同じ能力でも
消費電力が少ない省エネルギー対策が施された高効率の
ものであり、この省電力機器4としては、ヒートポンプ
式の給湯設備41や、冷暖房機等の空調装置42、イン
バータ式蛍光灯等の照明設備43、食物を調理するため
の誘導加熱型の調理加熱装置44などが住宅1内に設置
されている。
【0014】太陽光発電装置10は、太陽光で発電する
太陽電池であるソーラーセルを平板状の完全防水ケース
の内部に収めた太陽電池パネル11により、太陽光を電
気に変換して利用するものである。この太陽光発電装置
10は、住宅1の勾配屋根2の屋根面2Aに配置された
複数の太陽電池パネル11と、各太陽電池パネル11か
らの出力をまとめる接続器であるターミナルボックス1
2と、このターミナルボックス12でまとめられた電気
を直流から交流に変換するインバータ14とを含んで構
成されている。この太陽光発電装置10で発電される電
力量、つまり、インバータ14で交流に変換されて出力
される電力量は、省電力機器4で昼間消費される電力量
よりも大きいものとなっている。
太陽電池であるソーラーセルを平板状の完全防水ケース
の内部に収めた太陽電池パネル11により、太陽光を電
気に変換して利用するものである。この太陽光発電装置
10は、住宅1の勾配屋根2の屋根面2Aに配置された
複数の太陽電池パネル11と、各太陽電池パネル11か
らの出力をまとめる接続器であるターミナルボックス1
2と、このターミナルボックス12でまとめられた電気
を直流から交流に変換するインバータ14とを含んで構
成されている。この太陽光発電装置10で発電される電
力量、つまり、インバータ14で交流に変換されて出力
される電力量は、省電力機器4で昼間消費される電力量
よりも大きいものとなっている。
【0015】インバータ14と省電力機器4との間に
は、外殻部3の外側に設けられている分電盤51から室
内に引き込まれた室内引込線52が接続されている。こ
の分電盤51には、電柱54に設けられている電力会社
からの送電線53が接続されている。つまり、室内引込
線52は、分電盤51を介して送電線53と接続されて
いる。この住宅1は、太陽光発電装置10で発電される
電力量が省電力機器4で昼間消費される電力量よりも大
きいので、電力会社の送電線53と相互結線を行うこと
で、昼間は、省電力機器4で使用されない余った電力
(余剰電力)を、逆潮(図中矢印P1)して当該電力会
社に電力を売るようになっている。逆に夜間は、送電線
53から電力を送ってもらって(図中矢印P2)当該電
力を買い、この電力を住宅1で消費するようになってい
る。
は、外殻部3の外側に設けられている分電盤51から室
内に引き込まれた室内引込線52が接続されている。こ
の分電盤51には、電柱54に設けられている電力会社
からの送電線53が接続されている。つまり、室内引込
線52は、分電盤51を介して送電線53と接続されて
いる。この住宅1は、太陽光発電装置10で発電される
電力量が省電力機器4で昼間消費される電力量よりも大
きいので、電力会社の送電線53と相互結線を行うこと
で、昼間は、省電力機器4で使用されない余った電力
(余剰電力)を、逆潮(図中矢印P1)して当該電力会
社に電力を売るようになっている。逆に夜間は、送電線
53から電力を送ってもらって(図中矢印P2)当該電
力を買い、この電力を住宅1で消費するようになってい
る。
【0016】また、住宅1の外殻部3には、室内の空気
と屋外の空気との熱交換を行うための全熱交換器31お
よび室内の空気と屋外の空気とを交換するための換気送
風機32を備えた全熱交換装置30が設けられている。
と屋外の空気との熱交換を行うための全熱交換器31お
よび室内の空気と屋外の空気とを交換するための換気送
風機32を備えた全熱交換装置30が設けられている。
【0017】次に、このような住宅1における電気の利
用手順を説明する。まず、昼間は、太陽電池パネル11
で発電した電気をインバータ14で交流に変換し、この
変換した電気を利用して省電力機器4を使用する。これ
ら省電力機器4で使用しなかった余った電力は、逆潮し
て、この余剰電力を電力会社に売る。一方、太陽電池パ
ネル11で発電することができない夜間は、電力会社か
ら電力を買い、この電力で省電力機器4を駆動する。そ
して、昼間売った電力で夜間に買った電力を金銭的に相
殺することで、この住宅1では、太陽光発電装置10で
当該住宅1で消費する全ての電力を賄っている。
用手順を説明する。まず、昼間は、太陽電池パネル11
で発電した電気をインバータ14で交流に変換し、この
変換した電気を利用して省電力機器4を使用する。これ
ら省電力機器4で使用しなかった余った電力は、逆潮し
て、この余剰電力を電力会社に売る。一方、太陽電池パ
ネル11で発電することができない夜間は、電力会社か
ら電力を買い、この電力で省電力機器4を駆動する。そ
して、昼間売った電力で夜間に買った電力を金銭的に相
殺することで、この住宅1では、太陽光発電装置10で
当該住宅1で消費する全ての電力を賄っている。
【0018】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果が得られる。すなわち、住宅1で使用する電気機
器を省電力機器4としたので、当該住宅1で消費される
電気が少なくなる。このことから、太陽光発電装置10
で発電した電気で、住宅1で消費する全ての電気を賄え
ることが年間を通してできる。これにより、住宅1にお
ける電気の自給自足を行うことができる。その上、省電
力機器4は、プロパン等の燃料ガスを消費しないので、
二酸化炭素の発生を防止することができる。
な効果が得られる。すなわち、住宅1で使用する電気機
器を省電力機器4としたので、当該住宅1で消費される
電気が少なくなる。このことから、太陽光発電装置10
で発電した電気で、住宅1で消費する全ての電気を賄え
ることが年間を通してできる。これにより、住宅1にお
ける電気の自給自足を行うことができる。その上、省電
力機器4は、プロパン等の燃料ガスを消費しないので、
二酸化炭素の発生を防止することができる。
【0019】また、外殻部3は、気密性および断熱性が
高く設定されているので、冷暖房機等の空調装置42等
を利用した場合、空調のロスが低減され、短時間で空気
の冷暖が行われ、その分空調装置42で消費する電気も
少なくて済む。この点からも、太陽光発電装置10で発
電した電気で十分賄えることができ、住宅1における電
気の自給自足を行うことができる。
高く設定されているので、冷暖房機等の空調装置42等
を利用した場合、空調のロスが低減され、短時間で空気
の冷暖が行われ、その分空調装置42で消費する電気も
少なくて済む。この点からも、太陽光発電装置10で発
電した電気で十分賄えることができ、住宅1における電
気の自給自足を行うことができる。
【0020】さらに、省電力機器4を利用して昼間消費
される電力を抑え、太陽光発電装置10で発電した電力
のうち、省電力機器4の使用により余った電力(余剰電
力)を電力会社に逆潮させるようにしたので、夜間に消
費する電力を蓄える蓄電池等が不要となり、当該住宅1
での電力消費にかかるランニングコストを低減できるう
え、蓄電池が不要となるので、住宅1のイニシャルコス
トも低減できる。
される電力を抑え、太陽光発電装置10で発電した電力
のうち、省電力機器4の使用により余った電力(余剰電
力)を電力会社に逆潮させるようにしたので、夜間に消
費する電力を蓄える蓄電池等が不要となり、当該住宅1
での電力消費にかかるランニングコストを低減できるう
え、蓄電池が不要となるので、住宅1のイニシャルコス
トも低減できる。
【0021】また、昼間は、省電力機器4で使用されな
い余った電力(余剰電力)を、逆潮して電力会社に売
り、逆に夜間は、電力会社から電力を買い、昼間の売っ
た電力と夜間買った電力とを金銭的に相殺するようにし
たので、年間を通して住宅1での電力を太陽光発電装置
10で賄うことができる。このため、住宅1におけるエ
ネルギーの自給自足ができる。そして、結果として、電
力会社で発電する電力量が抑えられるので、発電する際
に発生する二酸化炭素を削減することができ、地球の温
暖化を防止することができる。
い余った電力(余剰電力)を、逆潮して電力会社に売
り、逆に夜間は、電力会社から電力を買い、昼間の売っ
た電力と夜間買った電力とを金銭的に相殺するようにし
たので、年間を通して住宅1での電力を太陽光発電装置
10で賄うことができる。このため、住宅1におけるエ
ネルギーの自給自足ができる。そして、結果として、電
力会社で発電する電力量が抑えられるので、発電する際
に発生する二酸化炭素を削減することができ、地球の温
暖化を防止することができる。
【0022】さらに、全熱交換装置30を設けたので、
室内に二酸化炭素がほとんど溜まることなく、また、全
熱交換器31で室内からの排熱を最小限にできるので、
室内の温度を変えることなく、常に室内の空気を新鮮な
空気にすることが簡単にでき、快適な室内環境を容易に
維持することができる。
室内に二酸化炭素がほとんど溜まることなく、また、全
熱交換器31で室内からの排熱を最小限にできるので、
室内の温度を変えることなく、常に室内の空気を新鮮な
空気にすることが簡単にでき、快適な室内環境を容易に
維持することができる。
【0023】また、調理加熱装置44を省電力機器4と
したので、食物を調理する際に、ガスレンジを利用する
場合に比べて、二酸化炭素がほとんど発生せず、これに
より、地球の温暖化を防止することができる。
したので、食物を調理する際に、ガスレンジを利用する
場合に比べて、二酸化炭素がほとんど発生せず、これに
より、地球の温暖化を防止することができる。
【0024】図2には、本発明の第2実施形態に係る住
宅1Aが示されている。この住宅1Aは、商用電源から
の電力供給を受けずに、太陽光発電装置10によって発
電した電気で、当該住宅1Aで消費する全ての電気を賄
うことができるようにしたものであり、外殻部3と、省
電力機器4とを備えている。
宅1Aが示されている。この住宅1Aは、商用電源から
の電力供給を受けずに、太陽光発電装置10によって発
電した電気で、当該住宅1Aで消費する全ての電気を賄
うことができるようにしたものであり、外殻部3と、省
電力機器4とを備えている。
【0025】住宅1Aの外壁3Aおよび屋根2等の外殻
部3は、気密性および断熱性が高く設定されて形成され
ている。つまり、外殻部3の気密性が高いことから、住
宅1A内の空気が外部に漏れないとともに、外殻部3の
断熱性が高いことから、住宅1A内から熱が逃げないよ
うになっている。また、住宅1Aの設備機器等は、全て
電化されるとともに、省電力化された省電力機器4とな
っている。省電力機器4は、電気を動力源とし、同じ能
力でも消費電力が少ない省エネルギー対策が施された高
効率のものであり、この省電力機器4としては、湯を沸
かす給湯設備41や、冷暖房機等の空調装置42、電球
等の照明設備43、食物を調理するための調理加熱装置
44などが住宅1A内に設置されている。
部3は、気密性および断熱性が高く設定されて形成され
ている。つまり、外殻部3の気密性が高いことから、住
宅1A内の空気が外部に漏れないとともに、外殻部3の
断熱性が高いことから、住宅1A内から熱が逃げないよ
うになっている。また、住宅1Aの設備機器等は、全て
電化されるとともに、省電力化された省電力機器4とな
っている。省電力機器4は、電気を動力源とし、同じ能
力でも消費電力が少ない省エネルギー対策が施された高
効率のものであり、この省電力機器4としては、湯を沸
かす給湯設備41や、冷暖房機等の空調装置42、電球
等の照明設備43、食物を調理するための調理加熱装置
44などが住宅1A内に設置されている。
【0026】太陽光発電装置10は、太陽光で発電する
太陽電池であるソーラーセルを平板状の完全防水ケース
の内部に収めた太陽電池パネル11により、太陽光を電
気に変換して利用するものである。この太陽光発電装置
10は、住宅1Aの勾配屋根2の屋根面2Aに配置され
た複数の太陽電池パネル11と、各太陽電池パネル11
からの出力をまとめる接続器であるターミナルボックス
12と、このターミナルボックス12でまとめられた電
気を蓄える蓄電池13と、ターミナルボックス12でま
とめられた電気および蓄電池13に蓄えられた電気を直
流から交流に変換するインバータ14とを含んで構成さ
れている。ここで、蓄電池13は、ターミナルボックス
12とインバータ14との接続部分にスイッチ61を介
して接続されている。
太陽電池であるソーラーセルを平板状の完全防水ケース
の内部に収めた太陽電池パネル11により、太陽光を電
気に変換して利用するものである。この太陽光発電装置
10は、住宅1Aの勾配屋根2の屋根面2Aに配置され
た複数の太陽電池パネル11と、各太陽電池パネル11
からの出力をまとめる接続器であるターミナルボックス
12と、このターミナルボックス12でまとめられた電
気を蓄える蓄電池13と、ターミナルボックス12でま
とめられた電気および蓄電池13に蓄えられた電気を直
流から交流に変換するインバータ14とを含んで構成さ
れている。ここで、蓄電池13は、ターミナルボックス
12とインバータ14との接続部分にスイッチ61を介
して接続されている。
【0027】また、住宅1A内には、蓄電池13に蓄え
ることができなかった電気を熱として蓄える蓄熱装置2
0が設けられている。この蓄熱装置20は、前述のイン
バータ14からの電気で駆動するヒートポンプ21と、
このヒートポンプ21で得られる熱を蓄える蓄熱手段で
ある小容積の貯湯槽22とを備えている。ここで、ヒー
トポンプ21は、スイッチ62を介してインバータ14
に接続されている。貯湯槽22は、内部に湯が貯められ
ており、この湯は、ヒートポンプ21で得られる熱で常
時高温に設定されている。この貯湯槽22は、スイッチ
63および熱電変換器40を介して各省電力機器4に接
続されている。これにより、前述のヒートポンプ21
は、給湯設備41等の省電力機器4の熱源とされてい
る。また、住宅1Aの外殻部3には、室内の空気と屋外
の空気との熱交換を行うための全熱交換器31および室
内の空気と屋外の空気とを交換するための換気送風機3
2を備えた全熱交換装置30が設けられている。
ることができなかった電気を熱として蓄える蓄熱装置2
0が設けられている。この蓄熱装置20は、前述のイン
バータ14からの電気で駆動するヒートポンプ21と、
このヒートポンプ21で得られる熱を蓄える蓄熱手段で
ある小容積の貯湯槽22とを備えている。ここで、ヒー
トポンプ21は、スイッチ62を介してインバータ14
に接続されている。貯湯槽22は、内部に湯が貯められ
ており、この湯は、ヒートポンプ21で得られる熱で常
時高温に設定されている。この貯湯槽22は、スイッチ
63および熱電変換器40を介して各省電力機器4に接
続されている。これにより、前述のヒートポンプ21
は、給湯設備41等の省電力機器4の熱源とされてい
る。また、住宅1Aの外殻部3には、室内の空気と屋外
の空気との熱交換を行うための全熱交換器31および室
内の空気と屋外の空気とを交換するための換気送風機3
2を備えた全熱交換装置30が設けられている。
【0028】次に、このような住宅1Aにおける電気の
利用手順を説明する。まず、スイッチ62、63を開
き、スイッチ61を閉じておく。昼間は、太陽電池パネ
ル11で発電した電気を蓄電池13に貯めながら、イン
バータ14で交流に変換した電気を利用して省電力機器
4を使用する。蓄電池13の蓄電量が容量一杯となって
しまった場合には、スイッチ61を開き、スイッチ62
を閉じる。これにより、省電力機器4で利用しない電気
をヒートポンプ21を介して貯湯槽22に熱として蓄え
ておく。一方、太陽電池パネル11で発電することがで
きない夜間は、最初は、スイッチ61を閉じ、スイッチ
62、63を開いておき、蓄電池13に蓄えられた電気
で住宅1A内の省電力機器4を使用する。蓄電池13に
貯めてあった電気が無くなったら、スイッチ61を開
き、スイッチ63を閉じて、貯湯槽22の熱を利用し
て、給湯設備41や空調装置42等を使用する。この
際、空調装置42や照明設備43、調理加熱装置44に
は、貯湯槽22の熱を熱電変換器40で変換した電気が
送られるようになっている。このようにすることで、こ
の住宅1Aでは、太陽光発電装置10で発電した電気
で、当該住宅1Aで消費する全ての電気を賄えるように
なっている。
利用手順を説明する。まず、スイッチ62、63を開
き、スイッチ61を閉じておく。昼間は、太陽電池パネ
ル11で発電した電気を蓄電池13に貯めながら、イン
バータ14で交流に変換した電気を利用して省電力機器
4を使用する。蓄電池13の蓄電量が容量一杯となって
しまった場合には、スイッチ61を開き、スイッチ62
を閉じる。これにより、省電力機器4で利用しない電気
をヒートポンプ21を介して貯湯槽22に熱として蓄え
ておく。一方、太陽電池パネル11で発電することがで
きない夜間は、最初は、スイッチ61を閉じ、スイッチ
62、63を開いておき、蓄電池13に蓄えられた電気
で住宅1A内の省電力機器4を使用する。蓄電池13に
貯めてあった電気が無くなったら、スイッチ61を開
き、スイッチ63を閉じて、貯湯槽22の熱を利用し
て、給湯設備41や空調装置42等を使用する。この
際、空調装置42や照明設備43、調理加熱装置44に
は、貯湯槽22の熱を熱電変換器40で変換した電気が
送られるようになっている。このようにすることで、こ
の住宅1Aでは、太陽光発電装置10で発電した電気
で、当該住宅1Aで消費する全ての電気を賄えるように
なっている。
【0029】このような本実施形態によれば、前記第1
実施形態と同様の効果が得られる上、次のような効果が
得られる。すなわち、電気を、ヒートポンプ21を介し
て貯湯槽22に熱として蓄えるようにしたので、蓄電池
13の個数を多くすることなく、太陽光発電装置10で
得られるエネルギーを無駄なく使用することが容易にで
きる。これにより、住宅1Aで消費する全ての電気を簡
単に賄えることができ、当該住宅1Aにおける電気の自
給自足が容易にできる。
実施形態と同様の効果が得られる上、次のような効果が
得られる。すなわち、電気を、ヒートポンプ21を介し
て貯湯槽22に熱として蓄えるようにしたので、蓄電池
13の個数を多くすることなく、太陽光発電装置10で
得られるエネルギーを無駄なく使用することが容易にで
きる。これにより、住宅1Aで消費する全ての電気を簡
単に賄えることができ、当該住宅1Aにおける電気の自
給自足が容易にできる。
【0030】また、ヒートポンプ21を、住宅1Aに設
けられる空調装置42および給湯設備41等の熱源とし
たので、空調装置42の利用と、浴室等に設けられてい
る給湯設備41の利用とが同時に行え、ヒートポンプ2
1で得られた熱の利用効率を向上させることができる。
けられる空調装置42および給湯設備41等の熱源とし
たので、空調装置42の利用と、浴室等に設けられてい
る給湯設備41の利用とが同時に行え、ヒートポンプ2
1で得られた熱の利用効率を向上させることができる。
【0031】さらに、蓄熱手段を貯湯槽22としたの
で、湯の温度を高く設定することで、小容積で大きな熱
エネルギーを蓄えることができる。また、貯湯槽22を
小容積のものにしたので、設置場所が簡単に確保でき、
貯湯槽22の設置作業を容易に行うことができる。
で、湯の温度を高く設定することで、小容積で大きな熱
エネルギーを蓄えることができる。また、貯湯槽22を
小容積のものにしたので、設置場所が簡単に確保でき、
貯湯槽22の設置作業を容易に行うことができる。
【0032】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等
を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、省電力機器としては、前述の装置等に限らず、
電気を動力源とし、同じ出力で消費電力が少ない省エネ
ルギー対策が施されたものであればよい。
るものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等
を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、省電力機器としては、前述の装置等に限らず、
電気を動力源とし、同じ出力で消費電力が少ない省エネ
ルギー対策が施されたものであればよい。
【0033】また、住宅としては、室内に二酸化炭素が
ほとんど溜まることなく、また、室内の温度を変えるこ
となく、常に室内の空気を新鮮な空気にすることができ
る構造になっていれば、全熱交換器および換気送風機は
設けなくてもよい。
ほとんど溜まることなく、また、室内の温度を変えるこ
となく、常に室内の空気を新鮮な空気にすることができ
る構造になっていれば、全熱交換器および換気送風機は
設けなくてもよい。
【0034】さらに、蓄熱手段としては、貯湯槽に限ら
ず、氷を利用した貯氷槽等を採用してもよい。
ず、氷を利用した貯氷槽等を採用してもよい。
【0035】また、住宅1Aとしては、ヒートポンプや
貯湯槽を設けるに限らず、例えば、場所を取ることがな
い、太陽光発電装置で発電した電気全てを蓄えることが
可能な容量の大きい蓄電池を用いればなくてもよい。
貯湯槽を設けるに限らず、例えば、場所を取ることがな
い、太陽光発電装置で発電した電気全てを蓄えることが
可能な容量の大きい蓄電池を用いればなくてもよい。
【0036】さらに、太陽光発電装置で発電される電力
としては、省電力機器の定格消費電力の総和よりも大き
い必要はなく、例えば、同じ程度であってもよい。
としては、省電力機器の定格消費電力の総和よりも大き
い必要はなく、例えば、同じ程度であってもよい。
【0037】また、夜間に使用する電気としては、電力
会社から買った電力を使用するに限らず、例えば、住宅
に燃料電池を設け、この水素と酸素を化合させて電力を
得る燃料電池で発生させた電力を使用してもよい。この
ようにすれば、電力会社で発電する電力量を抑えられる
ので、発電する際に発生する二酸化炭素をより一層削減
することができ、地球の温暖化を防止することができ
る。また、燃料電池で発生させた電力のうち省電力機器
で使用されない余った電力を電力会社に逆潮すれば、住
宅での電気のトータルコストをより一層低減することが
できる。
会社から買った電力を使用するに限らず、例えば、住宅
に燃料電池を設け、この水素と酸素を化合させて電力を
得る燃料電池で発生させた電力を使用してもよい。この
ようにすれば、電力会社で発電する電力量を抑えられる
ので、発電する際に発生する二酸化炭素をより一層削減
することができ、地球の温暖化を防止することができ
る。また、燃料電池で発生させた電力のうち省電力機器
で使用されない余った電力を電力会社に逆潮すれば、住
宅での電気のトータルコストをより一層低減することが
できる。
【0038】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の住宅によ
れば、次のような効果がある。すなわち、請求項1に記
載の住宅によれば、住宅で使用する電気機器を省電力機
器とすることによって、当該住宅で消費される電気が少
なくなることから、太陽光発電装置で発電した電気で、
住宅で消費する全ての電気を賄えることができる。これ
により、住宅における電気の自給自足を行うことができ
る。その上、プロパン等の燃料ガスを消費しないので、
二酸化炭素の発生が防止される。また、外殻部の気密性
が高いことから、住宅内の空気が外部に漏れないととも
に、外殻部の断熱性が高いことから、住宅内から熱が逃
げない。つまり、省電力機器として冷暖房機等の空調装
置を利用した場合、空調のロスが低減されるので、短時
間で空気の冷暖が行われ、その分空調装置で消費する電
気も少なくて済む。この点からも、太陽光発電装置で発
電した電気で十分賄えることができ、住宅における電気
の自給自足を行うことができる。さらに、省電力機器を
利用して昼間消費される電力を抑えれば、太陽光発電装
置で発電した電力のうち、省電力機器の使用により余っ
た電力(余剰電力)を電力会社に逆潮させることがで
き、当該住宅での電気のトータルコストを低減すること
ができる。
れば、次のような効果がある。すなわち、請求項1に記
載の住宅によれば、住宅で使用する電気機器を省電力機
器とすることによって、当該住宅で消費される電気が少
なくなることから、太陽光発電装置で発電した電気で、
住宅で消費する全ての電気を賄えることができる。これ
により、住宅における電気の自給自足を行うことができ
る。その上、プロパン等の燃料ガスを消費しないので、
二酸化炭素の発生が防止される。また、外殻部の気密性
が高いことから、住宅内の空気が外部に漏れないととも
に、外殻部の断熱性が高いことから、住宅内から熱が逃
げない。つまり、省電力機器として冷暖房機等の空調装
置を利用した場合、空調のロスが低減されるので、短時
間で空気の冷暖が行われ、その分空調装置で消費する電
気も少なくて済む。この点からも、太陽光発電装置で発
電した電気で十分賄えることができ、住宅における電気
の自給自足を行うことができる。さらに、省電力機器を
利用して昼間消費される電力を抑えれば、太陽光発電装
置で発電した電力のうち、省電力機器の使用により余っ
た電力(余剰電力)を電力会社に逆潮させることがで
き、当該住宅での電気のトータルコストを低減すること
ができる。
【0039】また、請求項2に記載の住宅によれば、電
力会社の送電線と相互結線を行うことで、昼間に省電力
機器の使用により余った電力(余剰電力)が逆潮され、
電力会社に電力を売ることができる。逆に夜間は、電力
会社から電力を買うが、昼間の売った電力と金銭的に相
殺されるようにすれば、年間を通して住宅での消費電力
が太陽光発電装置で賄えるようになり、これにより、住
宅におけるエネルギーの自給自足ができる。そして、結
果として、電力会社で発電する電力量を抑えられるの
で、発電する際に発生する二酸化炭素を削減することが
でき、地球の温暖化を防止することができる。
力会社の送電線と相互結線を行うことで、昼間に省電力
機器の使用により余った電力(余剰電力)が逆潮され、
電力会社に電力を売ることができる。逆に夜間は、電力
会社から電力を買うが、昼間の売った電力と金銭的に相
殺されるようにすれば、年間を通して住宅での消費電力
が太陽光発電装置で賄えるようになり、これにより、住
宅におけるエネルギーの自給自足ができる。そして、結
果として、電力会社で発電する電力量を抑えられるの
で、発電する際に発生する二酸化炭素を削減することが
でき、地球の温暖化を防止することができる。
【0040】さらに、請求項3に記載の住宅によれば、
電気を、ヒートポンプを介して蓄熱手段に熱として蓄え
ることが可能となるので、蓄電池の個数を多くすること
なく、太陽光発電装置で得られるエネルギーを無駄なく
使用することが容易にできる。これにより、住宅で消費
する全ての電気を賄え、当該住宅における電気の自給自
足が容易にできる。
電気を、ヒートポンプを介して蓄熱手段に熱として蓄え
ることが可能となるので、蓄電池の個数を多くすること
なく、太陽光発電装置で得られるエネルギーを無駄なく
使用することが容易にできる。これにより、住宅で消費
する全ての電気を賄え、当該住宅における電気の自給自
足が容易にできる。
【0041】また、請求項4に記載の住宅によれば、冷
暖房機等の空調装置の利用と、浴室等に設けられている
給湯設備の利用とが同時に行えるようになり、ヒートポ
ンプで得られた熱の利用効率を向上させることができ
る。
暖房機等の空調装置の利用と、浴室等に設けられている
給湯設備の利用とが同時に行えるようになり、ヒートポ
ンプで得られた熱の利用効率を向上させることができ
る。
【0042】さらに、請求項5に記載の住宅によれば、
湯の温度を高く設定することで、小容積で大きな熱エネ
ルギーを蓄えることができる。貯湯槽が小容積であれ
ば、設置場所が簡単に確保されるので、蓄熱手段の設置
作業を容易に行うことができる。
湯の温度を高く設定することで、小容積で大きな熱エネ
ルギーを蓄えることができる。貯湯槽が小容積であれ
ば、設置場所が簡単に確保されるので、蓄熱手段の設置
作業を容易に行うことができる。
【0043】また、請求項6に記載の住宅によれば、室
内に二酸化炭素がほとんど溜まることなく、また、全熱
交換器で室内からの排熱を最小限にできるので、室内の
温度を変えることなく、常に室内の空気を新鮮な空気に
することが容易にでき、快適な室内環境を容易に維持す
ることができる。
内に二酸化炭素がほとんど溜まることなく、また、全熱
交換器で室内からの排熱を最小限にできるので、室内の
温度を変えることなく、常に室内の空気を新鮮な空気に
することが容易にでき、快適な室内環境を容易に維持す
ることができる。
【0044】さらに、請求項7に記載の住宅によれば、
食物を調理する際に、ガスレンジを利用する場合に比べ
て、二酸化炭素がほとんど発生しないので、これによ
り、地球の温暖化を防止できる。
食物を調理する際に、ガスレンジを利用する場合に比べ
て、二酸化炭素がほとんど発生しないので、これによ
り、地球の温暖化を防止できる。
【図1】本発明の第1実施形態における住宅を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図2】本発明の第2実施形態における住宅を示す概略
構成図である。
構成図である。
1 住宅 3 外殻部 4 省電力機器 10 太陽光発電装置 13 蓄電池 21 ヒートポンプ 22 蓄熱手段である貯湯槽 31 全熱交換器 32 換気送風機 41 給湯設備 42 空調装置 44 調理加熱装置
Claims (7)
- 【請求項1】太陽光を電気に変換して利用するための太
陽光発電装置を備えた住宅であって、 気密性および断熱性が高く設定された外殻部と、前記電
気を動力源とし、同じ出力で消費電力が少ない省エネル
ギー対策が施された省電力機器とを備えていることを特
徴とする住宅。 - 【請求項2】請求項1に記載の住宅において、 前記太陽光発電装置で発電される電力量は、前記省電力
機器で昼間消費される電力量よりも大きいことを特徴と
する住宅。 - 【請求項3】請求項1または請求項2に記載の住宅にお
いて、 前記太陽光発電装置は、前記太陽光で発電する太陽電池
と、この太陽電池で変換された電気を蓄える蓄電池とを
備え、 当該住宅には、前記電気で駆動するヒートポンプと、こ
のヒートポンプで得られる熱を蓄える蓄熱手段とが設け
られていることを特徴とする住宅。 - 【請求項4】請求項3に記載の住宅において、 前記ヒートポンプは、当該住宅に設けられる空調装置お
よび給湯設備の熱源とされていることを特徴とする住
宅。 - 【請求項5】請求項3または請求項4に記載の住宅にお
いて、 前記蓄熱手段は、内部に湯が貯められた貯湯槽であるこ
とを特徴とする住宅。 - 【請求項6】請求項1ないし請求項5のいずれかに記載
の住宅において、 室内の空気と屋外の空気との熱交換を行うための全熱交
換器、および前記室内の空気と前記屋外の空気とを交換
するための換気送風機が設けられていることを特徴とす
る住宅。 - 【請求項7】請求項1ないし請求項6のいずれかに記載
の住宅において、 前記省電力機器は、食物を調理するための調理加熱装置
であることを特徴とする住宅。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26193399A JP2001081981A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 住 宅 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26193399A JP2001081981A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 住 宅 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001081981A true JP2001081981A (ja) | 2001-03-27 |
Family
ID=17368719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26193399A Withdrawn JP2001081981A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 住 宅 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001081981A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005042502A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 集合住宅 |
-
1999
- 1999-09-16 JP JP26193399A patent/JP2001081981A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005042502A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Sekisui Chem Co Ltd | 集合住宅 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061205 |