JP2007204969A - Building - Google Patents
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Description
本発明は、ガス設備を備えた建築物に関し、特に、天然ガスハイドレート(NGH:Natural Gas Hydrate)を燃料として使用するガス設備を備える建築物に関するものである。 The present invention relates to a building having a gas facility, and more particularly to a building having a gas facility that uses natural gas hydrate (NGH) as a fuel.
近年、地球環境への配慮から燃料として天然ガスハイドレート(NGH)が注目されている(非特許文献1参照)。NGHは、メタン、エタン、プロパンなどを主成分とする天然ガスの分子(ゲスト)が水分子のクラスタ中に取り込まれた包接水和物であり、マイナス20℃の大気圧環境下で約170倍のガスを包蔵することができる。ガスエネルギーとしては液化天然ガス(LNG)がよく知られているが、LNGはマイナス162℃の極低温下で製造・貯蔵されるため、NGHは製造、輸送、貯蔵、ガス化というシステム全体面でLNGよりも有利な点が多い。また、NGHはガソリンなどに比べて二酸化炭素や大気汚染物質の排出量が少ないことから、クリーンエネルギーとしても注目されている。
NGHを燃料とするガス設備にはNGH分解装置が必要となり、NGHの分解によって得られるメタンガス等を燃料として使用するが、NGHを分解したときには多量の水が副次的に生成される。水の生成率はNGHに対する体積比で約80%であることから、かなり多量の水が生成されることになる。しかしながら、こうして生成された水は生活用水としてなじみにくいものであり、従来の建築物においてはこの水の使い道がないため、そのまま排水するしかなかった。 A gas facility using NGH as a fuel requires an NGH decomposing apparatus and uses methane gas or the like obtained by NGH decomposition as a fuel. However, when NGH is decomposed, a large amount of water is produced as a secondary. Since the generation rate of water is about 80% by volume ratio with respect to NGH, a considerably large amount of water is generated. However, the water generated in this way is difficult to be used as domestic water, and conventional buildings have no way to use this water, so they have to be drained as they are.
一方、集合住宅(マンション)、病院、ホテル、商業ビル、工場、倉庫等の大型建築物は夏場になると建築物の内外ともに非常に高温となる。建築物の内部についてはエアコンにより適温に保つことができるが、エアコンを稼働させた場合には光熱費が高くなるという問題がある。また、建築物の内部は適温に保てるものの、外部は非常に高温のままであるため、建築物の内部の冷却効果が十分ではなく、建築物の外壁面に触れるとやけどをするおそれもある。 On the other hand, large buildings such as apartment houses (condominiums), hospitals, hotels, commercial buildings, factories, and warehouses become extremely hot both inside and outside the building in the summer. Although the inside of a building can be kept at an appropriate temperature by an air conditioner, there is a problem that the utility cost increases when the air conditioner is operated. In addition, although the inside of the building can be kept at an appropriate temperature, the outside remains at a very high temperature, so the cooling effect inside the building is not sufficient, and there is a risk of burns when touching the outer wall surface of the building.
したがって、本発明の目的は、ガス設備の燃料源となるNGHの分解によって得られる水を活用することが可能な建築物を提供することにある。 Therefore, the objective of this invention is providing the building which can utilize the water obtained by decomposition | disassembly of NGH used as the fuel source of gas equipment.
本発明の上記目的は、NGHが貯蔵されたNGHタンクと、前記NGHタンクより供給されるNGHを分解して燃料ガスと水を生成するNGH分解装置と、前記燃料ガスを利用したガス設備と、前記水を当該建築物の屋上又は外壁面へ放水するための放水機構とを備えることを特徴とする建築物によって達成される。 The above objects of the present invention include an NGH tank in which NGH is stored, an NGH decomposition apparatus that decomposes NGH supplied from the NGH tank to generate fuel gas and water, a gas facility that uses the fuel gas, It is achieved by a building comprising a water discharge mechanism for discharging the water to the roof or outer wall surface of the building.
本発明において、前記放水機構は、前記NGH分解装置によるNGH分解圧力を利用して前記水を放水することが好ましい。これによれば、ポンプ等を用いることなく放水することができる。また、前記放水機構は、貯水タンクと、前記貯水タンク内の水を汲み出すポンプと、前記ポンプによって汲み出された水を放水する放水器とを備えることが好ましく、当該建築物の屋上の端に取り付けられていることが特に好ましい。これによれば、NGH分解装置により生成された水を一時的に貯蔵することができ、貯蔵された水を適宜放水することができる。 In the present invention, it is preferable that the water discharge mechanism discharges the water using an NGH decomposition pressure by the NGH decomposition apparatus. According to this, water can be discharged without using a pump or the like. The water discharge mechanism preferably includes a water storage tank, a pump that pumps out water in the water storage tank, and a water discharge device that discharges water pumped out by the pump. It is particularly preferred that it is attached to According to this, the water produced | generated by the NGH decomposition | disassembly apparatus can be stored temporarily, and the stored water can be discharged appropriately.
本発明においては、前記建築物の屋上又は外壁面が光触媒でコーティングされていることが好ましい。これによれば、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。 In the present invention, it is preferable that the roof or the outer wall surface of the building is coated with a photocatalyst. According to this, evaporation of water can be promoted by the superhydrophilic effect of the photocatalyst, and the heat dissipation effect can be enhanced.
本発明においては、前記燃料ガスを利用した発電設備をさらに備えることが好ましい。これによれば、商用とは別系統の電力を供給することができ、常用又は非常用電力として用いることができるほか、NGHを分解するための電熱ヒータや水をくみ上げるためのポンプの電源としても使用することができる。 In this invention, it is preferable to further provide the power generation equipment using the said fuel gas. According to this, it is possible to supply electric power of a system different from that for commercial use, and it can be used as normal or emergency power, as well as an electric heater for decomposing NGH and a power source for a pump for pumping water. Can be used.
本発明によれば、NGH分解装置がNGHを分解することにより得られる燃料ガスをガスコンロ等のガス設備に利用すると共に、NGH分解装置より得られる冷水を建築物の屋上や外壁面に放水するので、冷水の気化熱により建築物全体を冷却することができる。これにより、建築物が高温になるという問題が解決され、エアコンのみに頼ることなく建築物の内部を適温に保つことができ、光熱費の低減を図ることができる。 According to the present invention, the fuel gas obtained by the NGH decomposition apparatus decomposing NGH is used for gas equipment such as a gas stove, and the cold water obtained from the NGH decomposition apparatus is discharged to the rooftop or outer wall surface of the building. The entire building can be cooled by the heat of vaporization of cold water. Thereby, the problem that a building becomes high temperature is solved, the inside of a building can be kept at a suitable temperature without relying only on an air conditioner, and reduction in utility costs can be achieved.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施形態に係る建築物10の構成を示す模式図である。尚、本実施形態の建築物10は高層の大型集合住宅を例にしており、各階には複数の住居(戸)が設けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a
図1に示すように、建築物10は、複数の住居を含む建築構造体11aと、建築構造体11aにガスエネルギーを供給するためのガス供給システム11bとで構成されている。ガス供給システム11bは、建築構造体11a内に設けられていてもよく、建築構造体11aとは別の棟として設けられていてもよい。ガス供給システム11bは、NGHが収容されたNGHタンク12と、NGHタンク12より供給されるNGHを分解して燃料ガスと水を生成するNGH分解装置13と、燃料ガスを建築構造体11a内の各戸へ配給するための燃料配管14と、燃料ガスによって駆動される発電設備15と、NGH分解装置13により分解された水を一時的に蓄える貯水タンク16と、貯水タンク16から水を取り出すポンプ17と、ポンプ17で汲み出された水を放水するための放水器18とを備えている。その他にも、本実施形態の建築物10は通常の建築物が有する種々の構成要素を備えているが、ここでは図示を省略する。NGHタンク12内のNGHは、例えば、NGH輸送車による巡回補充によって適宜補充される。
As shown in FIG. 1, the
図2は、NGH分解装置13の構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
図2に示すように、NGH分解装置13は、NGHタンク12から供給されるNGHを分解するためのNGH分解槽21と、NGH分解槽21より得られる燃料ガスを用いてNGH分解槽21を加熱するヒータ22と、ヒータ22を制御するためのコントローラ23とを備えている。NGH分解槽21内で発生した燃料ガスは、NGH分解槽21のガス排出口21aから排出され、NGH分解槽21内で発生した水は、排水口21bから排出される。このとき得られる水は冷水であり、水温は常温よりも低い。なお、NGH分解槽21で得られた水の温度を調整する水温調整器を設けてもよい。
As shown in FIG. 2, the
そして図1に示すように、ガス排出口21aから排出された燃料ガスは燃料配管14を通って各戸に供給され、給湯器、ガスコンロ、暖房機といった種々のガス設備11eの燃料として使用される。また、燃料ガスは発電設備15にも供給される。発電設備15にはガスエンジン、ガスタービン等を用いることができる。発電設備15で発電された電力は電気配線19を介して各戸に供給される。また、排水口21bから排出された水は貯水タンク16に供給され、貯水タンク16内に一時貯蔵される。貯水タンク16内の水は必要に応じてポンプ17で汲み出され、配水管20を通って放水器18から建築物の屋上(屋根を含む)や外壁面に散水される。放水器18は、建築物全体に水が行き渡るように屋上11cに設けられ、放水器18の数、放水方向、放水方式等が定められている。放水器18としては、例えば、散水ノズル、スプリンクラー等を挙げることができる。建築物の屋上11cや外壁面11dを効率よく濡らすためには、建築物10の屋上11cの端に放水器18を設けることが好ましい。このようにすれば、できるだけ少ない数の放水器18で屋上11cと外壁面11dの両方に散水することができる。建築物の屋上11c付近から放水された水は、屋上11cで気化すると共に、外壁面11dを伝って下方に流れている間に気化し、この気化熱により建築物全体を冷却することができる。
As shown in FIG. 1, the fuel gas discharged from the
本実施形態においては、建築構造体11aの屋上11cや外壁面11dに光触媒をコーティングすることが好ましい。光触媒をコーティングした場合には、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。さらに、防汚効果も期待できる。ここで、光触媒としては、紫外線又は可視光線により光触媒反応を起こすものであれば特に限定されないが、酸化チタンの他、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化鉛、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。中でも、光触媒活性に優れたアナターゼ型の酸化チタンが好ましい。また、光触媒コーティング材のバインダーとしては、耐久性に優れた無機バインダーが好ましく、中でもアルコキシシラン、コロイダルシリカが好ましい。
In this embodiment, it is preferable to coat the photocatalyst on the
以上説明したように、本実施形態によれば、NGH分解装置13より得られる冷水が建築物の屋上や外壁面に放水されるので、冷水の気化熱により建築物全体を冷却することができる。これにより、建築物が高温になるという問題が解決され、エアコンのみに頼ることなく建築物の内部を適温に保つことができ、光熱費の低減を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the cold water obtained from the
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
例えば、上記実施形態においては、貯水タンク16内の水をポンプ17で汲み出すことで放水器18に送り出しているが、貯水タンク16やポンプ17は必須でなく、NGH分解装置13から得られる高圧の水をそのまま利用すれば貯水タンク16やポンプ17の省略が可能である。
For example, in the above embodiment, the water in the
また、上記実施形態においては、NGH分解槽21より得られる燃料ガスを用いてNGH分解槽21を加熱するヒータ22を用いているが、電力で発熱する電熱ヒータを用いることも可能である。また,ガスエンジン等の発電装置の排熱を用いることも可能であり、発電装置による排熱と電熱ヒータ等の他の熱源とを組み合わせて使用することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、冷水を放水する場合について説明したが、温水を放水することも可能である。尚、その場合には、貯水タンク16から汲み出された冷水を加熱するヒータが必要となる。温水を放水した場合には、屋上や玄関前に積もった雪を溶かしたり、窓ガラスの凍結を溶かしたりすることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the case where cold water was discharged was demonstrated, warm water can also be discharged. In that case, a heater for heating the cold water pumped from the
本発明が適用される建築物は、特に限定されるものではなく、一般の小型住宅にも適用可能であるが、NGH分解装置などの設備を導入するコストを考慮に入れると、集合住宅、総合病院、ホテル、商業ビル、工場、倉庫等の大型施設に適用されることが好ましい。 The building to which the present invention is applied is not particularly limited and can be applied to a general small house. However, taking into account the cost of introducing equipment such as an NGH decomposing apparatus, It is preferably applied to large facilities such as hospitals, hotels, commercial buildings, factories, and warehouses.
10 建築物
11a 建築構造体
11b ガス供給システム
11c 建築物の屋上
11d 建築物の外壁面
11e ガス設備
12 NGHタンク
13 NGH分解装置
14 燃料配管
15 発電設備
16 貯水タンク
17 ポンプ
18 放水器
19 電気配線
20 配水管
21 NGH分解槽
21a ガス排出口
21b 排水口
22 電熱ヒータ
23 コントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記NGHタンクより供給されるNGHを分解して燃料ガスと水を生成するNGH分解装置と、
前記燃料ガスを利用したガス設備と、
前記水を当該建築物の屋上又は外壁面へ放水するための放水機構とを備えることを特徴とする建築物。 An NGH tank in which NGH is stored;
An NGH decomposition apparatus that decomposes NGH supplied from the NGH tank to generate fuel gas and water;
Gas equipment using the fuel gas;
A building comprising: a water discharge mechanism for discharging the water to the roof or outer wall surface of the building.
The building according to any one of claims 1 to 5, further comprising a power generation facility using the fuel gas.
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CN104878962A (en) * | 2015-05-29 | 2015-09-02 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | Independent building type distributed energy station structure |
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