JP2014024040A - Device for simultaneously providing hot blast, cold blast, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for further providing concentrated oxygen, concentrated nitrogen and electricity, in addition to a conventional cold blast and hot blast, by blowing in compressed air by improving a vortex tube.SOLUTION: A nitrogen takeout port 8 is provided in a cold blast discharge port 6 of the vortex tube 1, and an oxygen takeout port 9 is provided in a hot blast discharge port 7, and a compressed air supply device 2 composed of a motor 13 and an air compressor 12 operated by regenerable energy is connected to a compressed air supply port 3, and a power generator such as a thermoelectric element 10 and a turbine generator 11 is provided in at least one selected from among a group composed of the cold blast discharge port 6, the hot blast discharge port 7, the nitrogen takeout port 8 and the oxygen takeout port 9.

Description

本発明は、熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置に関する。 The present invention relates to an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen.

熱風と冷風を同時に得る装置としてボルテックス・チューブという装置がある。このボルテックス・チューブはT字形に金属パイプを繋いだもので、この中に圧縮空気を吹き込むだけで手軽に冷風と熱風を得ることが出来る。 There is a device called a vortex tube as a device for simultaneously obtaining hot air and cold air. This vortex tube is a T-shaped metal pipe, and you can easily get cold and hot air just by blowing compressed air into it.

しかし、熱風のみを得るには、該ボルテックス・チューブでなくともドライヤーさえあれば望みの温度の熱風を自由自在に生成させることが可能である。従って、該ボルテックス・チューブを使用する場合というのは、主に機械工作の際に発生する熱を冷却するためというのが実態である。 However, in order to obtain only hot air, it is possible to freely generate hot air at a desired temperature as long as it has a dryer, not the vortex tube. Therefore, when the vortex tube is used, the actual condition is mainly to cool the heat generated during machining.

これでは折角、圧縮空気を作り該ボルテックス・チューブに送り込んでも冷風しか使わず熱風を使用しないで捨てるのではエネルギー的には勿体無い。圧縮空気のエネルギーを最大限利用可能とするため、熱風と冷風をいかに効率的に発生させられるかということで、先行技術文献の特許公報にもあるように、従来からボルテックス・チューブに改良を加えられてきた。この結果、ボルテックス・チューブで得られる冷風はより低温が、また熱風はより高温が得られるようになってきた。 In this case, even if compressed air is generated and sent to the vortex tube, it is not necessary in terms of energy to use only cold air and throw it away without using hot air. In order to make the most of the energy of compressed air, how to efficiently generate hot air and cold air, the vortex tube has been improved in the past as described in the patent publication of the prior art document. Has been. As a result, cold air obtained from the vortex tube can be obtained at a lower temperature, and hot air can be obtained at a higher temperature.

しかしながら、ボルテックス・チューブの更なる利用方法の拡大が出来る多目的装置が求められていたが、従来の装置の中では、本発明のように、濃縮酸素、濃縮窒素、電気という冷風、熱風以外の要素も同時に得られるボルテックス・チューブの技術は存在しなかった。 However, there has been a demand for a multipurpose device that can further expand the usage of the vortex tube. However, among the conventional devices, as in the present invention, elements other than concentrated oxygen, concentrated nitrogen, electric cold air, and hot air are used. However, there was no vortex tube technology available at the same time.

ここで、空気の組成を見てみると、窒素が約78%、酸素が約21%、アルゴンが約1%であり、圧倒的に窒素と酸素が多い。また、酸素と窒素における分子の質量はそれぞれ1モルが32g、28gである。空気には対流と拡散という現象があるために空気を構成する窒素と酸素などが分離することは通常はない。 Here, looking at the composition of air, nitrogen is about 78%, oxygen is about 21%, and argon is about 1%, which is overwhelmingly nitrogen and oxygen. The molecular mass of oxygen and nitrogen is 32 g and 28 g, respectively. Since air has a phenomenon of convection and diffusion, nitrogen and oxygen constituting the air are not normally separated.

しかし、圧縮空気をパイプに接線方向から吹き込んで高速回転渦流を生成すると、気体の質量差によって空気中の窒素と酸素は遠心分離することが新たに見出された。 However, it was newly found that nitrogen and oxygen in the air were centrifuged due to the mass difference of the gas when compressed air was blown into the pipe from the tangential direction to generate a high-speed rotating vortex.

従って、ボルテックス・チューブに圧縮空気を供給して回転渦流が生ずるので該回転渦流の外側の気体を取り出すと高温の濃縮酸素が得られ、逆に該回転渦流の中心部からは低温の濃縮窒素を得ることが出来るということが実験の結果判明した。このように、空気が回転渦流によって分離して濃縮出来るという事を調べた人もなく従来は知られていなかった事であり、既存技術においてもそうした技術はなく、今回、初めて発見されたものである。 Therefore, compressed air is supplied to the vortex tube to generate a rotating vortex, so that when the gas outside the rotating vortex is taken out, high-temperature concentrated oxygen is obtained, and conversely, low-temperature concentrated nitrogen is supplied from the center of the rotating vortex. As a result of the experiment, it was found that it can be obtained. In this way, there was no one who had previously studied that air could be separated and concentrated by a rotating vortex, and there was no such technology in the existing technology, and it was discovered for the first time this time. is there.

特開平1−143622号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-143622 特開平6−207756号公報JP-A-6-207756 特開平9−4937号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-4937 特開2005−106299号公報JP 2005-106299 A 特開2006−64370号公報JP 2006-64370 A

解決しようとする問題点は、ボルテックス・チューブに高速で圧縮空気を吹き込むことにより、冷風と熱風を得ることが可能であるが、更に電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得ることを目的とする。また、該圧縮空気は、太陽光、太陽熱、風力、水力などの再生可能エネルギーでエアーコンプレッサーを作動させて該ボルテックス・チューブに供給することも目的とする。 The problem to be solved is to obtain cold air and hot air by blowing compressed air at a high speed into the vortex tube, but further aims to obtain electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen simultaneously. Another object of the present invention is to supply the compressed air to the vortex tube by operating an air compressor with renewable energy such as sunlight, solar heat, wind power, and hydropower.

本発明は、課題を解決するために、第1の発明は、パイプの一端部に、圧縮空気供給装置からの圧縮空気を該パイプの接線方向から該パイプ内に吹き込む圧縮空気供給口と、該パイプの軸線方向に冷風排出口を有し、他端部に調整弁と熱風排出口を有するボルテックス・チューブにおいて、該冷風排出口に窒素取り出し口を設け、該熱風排出口に酸素取り出し口を設け、該冷風排出口と該熱風排出口と該酸素取り出し口と該窒素取り出し口の群の中から選択される少なくとも一に発電装置を加えて設けることを特徴とする。 In order to solve the problem, the present invention provides a compressed air supply port for blowing compressed air from a compressed air supply device into one end of a pipe into the pipe from a tangential direction of the pipe; In a vortex tube having a cold air outlet in the axial direction of the pipe and a regulating valve and a hot air outlet at the other end, a nitrogen outlet is provided at the cold air outlet, and an oxygen outlet is provided at the hot air outlet The power generator is additionally provided in at least one selected from the group of the cold air outlet, the hot air outlet, the oxygen outlet and the nitrogen outlet.

第2の発明は、請求項1に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、発電装置が、熱電素子とタービン発電機のうち少なくとも1以上を設けたものであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to claim 1, the power generator is provided with at least one of a thermoelectric element and a turbine generator. It is characterized by being.

請求項3の発明は、請求項1または請求項3のいずれかに記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、圧縮空気供給装置が、モーターとエアーコンプレッサーで構成されたものであることを特徴する。 According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of the first and third aspects, the compressed air supply device comprises a motor and an air compressor. It is characterized by being.

請求項4の発明は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、圧縮空気供給装置が、水車又は風車と動力伝達装置とエアーコンプレッサーからなり、該水車又は該風車の回転軸と該エアーコンプレッサーの回転軸とを該動力伝達装置で接続したものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of the first and second aspects, wherein the compressed air supply device is connected to a water turbine or a wind turbine for power transmission. The rotary shaft of the water turbine or the wind turbine and the rotary shaft of the air compressor are connected by the power transmission device.

請求項5の発明は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、圧縮空気供給装置が、太陽光、太陽熱、風力、水力、波力、潮力、潮汐、地熱、バイオマスなどの再生可能エネルギーの群の中から選択される少なくとも一により得られる電力によりエアーコンプレッサーを稼動させたものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of the first and second aspects, wherein the compressed air supply device is sunlight, solar heat, wind power. The air compressor is operated by electric power obtained by at least one selected from the group of renewable energy such as hydropower, wave power, tidal power, tide, geothermal, and biomass.

請求項6の発明は、請求項4に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、動力伝達装置がギアーとフレキシブルジョイントと回転軸の少なくとも一以上を加えて設けたものであることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen according to the fourth aspect, wherein the power transmission device is provided by adding at least one of a gear, a flexible joint and a rotating shaft. It is characterized by that.

請求項7の発明は、請求項4に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、動力伝達装置が、プーリーとベルトを加えて設けたものであることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to claim 4, wherein the power transmission device is provided by adding a pulley and a belt. And

請求項8の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、タービン発電機が、熱風排出口よりも外径が大であるパイプと該熱風排出口との間に隙間を設けて該パイプを加えて設けたものであることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of the first to seventh aspects, wherein the turbine generator is located outside the hot air outlet. The present invention is characterized in that a gap is provided between the pipe having a large diameter and the hot air outlet, and the pipe is added.

請求項9の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、熱風排出口は酸素取り出し口を兼ねることを特徴とする。 The invention of claim 9 is an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of claims 1 to 8, wherein the hot air outlet serves as an oxygen outlet. Features.

請求項10の発明は、請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、冷風排出口は窒素取り出し口を兼ねることを特徴とする。 The invention of claim 10 is an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen according to any one of claims 1 to 9, wherein the cold air outlet serves as a nitrogen outlet. Features.

請求項11の発明は、請求項2に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、熱電素子が、該熱電素子にパイプを加えて設け、該熱電素子と該パイプとの隙間を気体流路としたパイプを加えて、該パイプに二本のパイプを加えて設け、その一方のパイプ先端を冷風排出口(窒素取り出し口)又は熱風排出口(酸素取り出し口)とし、他方の該パイプ先端を冷風移送パイプ又は熱風移送パイプとし、冷風側面パイプ排出口又は熱風側面排出口とを接続して設けたものであることを特長とする。 The invention of claim 11 is an apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen according to claim 2, wherein the thermoelectric element is provided by adding a pipe to the thermoelectric element, Add a pipe with a gas flow path between the pipe and two pipes, and install one of the pipes at the tip of the cold air outlet (nitrogen outlet) or hot air outlet (oxygen outlet) The other end of the pipe is a cold air transfer pipe or a hot air transfer pipe, and is connected to a cold air side pipe outlet or a hot air side outlet.

本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を発揮する。 Since the present invention is configured as described above, the following effects are exhibited.

本発明は、再生可能エネルギーである風力・水力・潮力・波力などの自然エネルギーから熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得ることが出来るという極めて高効率・多目的対応の装置であるという利点がある。 The present invention is an extremely efficient and multi-purpose device capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen from renewable energy such as wind energy, hydropower, tidal power and wave power. There is an advantage of being.

もちろん、本発明を使用する際には、熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素の中から必要な要素のみを選択して使用することが出来るという利便さがある。 Of course, when using the present invention, there is a convenience that only necessary elements can be selected and used from hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen.

また、風力・水力・波力・潮力などの再生可能エネルギーを利用して本発明を稼動させる際には、二酸化炭素を排出しないことから自然環境に良いという利点がある。 Further, when the present invention is operated using renewable energy such as wind power, hydropower, wave power, and tidal power, there is an advantage that it is good for the natural environment because it does not emit carbon dioxide.

簡単に濃縮酸素を得ることが可能であるため、これを使用して産業用の内燃機関、外燃機関、医療用濃縮酸素、スポーツ用濃縮酸素などに使用可能であるという大きな利点がある。 Since it is possible to easily obtain concentrated oxygen, there is a great advantage that it can be used for industrial internal combustion engines, external combustion engines, medical concentrated oxygen, sports concentrated oxygen, and the like.

また、濃縮窒素も細かな氷に濃縮窒素を混ぜたり、脱酸素気体として食品の保存用に使用すると長期保存が可能となるなど使用頻度が高くなると期待される利点がある。 Concentrated nitrogen also has the advantage that it is expected to be used more frequently, for example, when concentrated nitrogen is mixed with fine ice, or when it is used as a deoxygenated gas for food preservation, it can be stored for a long period of time.

更に、本発明で太陽由来の再生可能エネルギーを使用して発電する場合には、電力会社に売電することも可能という利点もある。 Furthermore, in the case of generating power using solar-derived renewable energy in the present invention, there is an advantage that it is possible to sell power to an electric power company.

本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例1)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. Example 1 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例2)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. (Example 2) 本発明の一実施例である図2のA-A’、B-B’、C-C’の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along lines A-A ′, B-B ′, and C-C ′ of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例3)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. (Example 3) 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例4)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. Example 4 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例5)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. (Example 5) 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例6)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. (Example 6) 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例7)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. (Example 7) 本発明の一実施例を示した断面図である。(実施例8)It is sectional drawing which showed one Example of this invention. (Example 8) 従来のボルテックス・チューブを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the conventional vortex tube.

本発明は、従来のボルテックス・チューブを自然エネルギーであり再生可能エネルギーである風力・水力・潮力・波力などによりエアーコンプレッサーを稼動させて、ボルテックス・チューブを用いることにより、熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置を簡便にしかも安価に最小の部品点数により実現した。 The present invention uses a vortex tube by operating a conventional vortex tube with natural, renewable energy such as wind, hydraulic power, tidal power, wave power, etc., and using the vortex tube. And a device that can obtain concentrated oxygen and concentrated nitrogen at the same time has been realized easily and inexpensively with a minimum number of parts.

本発明の実施例を図1〜図9により、また、従来のボルテックス・チューブについて図10により説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9, and a conventional vortex tube will be described with reference to FIG.

図10は、従来のボルテックス・チューブ断面図である。図10中、1はボルテックス・チューブ、2は圧縮空気供給装置、3は圧縮空気供給口、4はパイプ、5は調整弁、6は冷風排出口、7は熱風排出口、12はエアーコンプレッサー、13はモーター、22は冷風、23は熱風、28はチャンバー、30は冷風パイプ、31は熱風パイプ、32は圧縮空気である。図10により従来のボルテックス・チューブの構造と動作を説明する。図10においてボルテックス・チューブ1は、短尺の冷風パイプ30と長尺の熱風パイプ31の接合部をチャンバー28として構成している。該冷風パイプ30、チャンバー28、熱風パイプ31が作る直線に対して直角垂直にかつ接合部接線方向から圧縮空気32を供給する形で圧縮空気供給口3を設けたパイプ4をT字形に接続してある。該圧縮空気供給口3に圧縮空気32を吹き込むと、チャンバー28と冷風パイプ30と熱風パイプ31内で該圧縮空気32は高速回転するが、回転渦流の中心部と外側とはほぼ同じ角速度で回転をしながら、中心の空気は短尺の冷風パイプ30の冷風排出口6から、該パイプ内壁側の空気は長尺の熱風パイプ31の熱風排出口7から、冷風22と熱風23としてそれぞれ排出される。これがボルテックス効果によるものであるが、長尺の熱風パイプ31から排出される熱風23が使用されることは比較的少ないが、短尺の冷風パイプ30から排出される冷風22が主に産業上使用されている。なお、気体の排出温度と排出量は該調整弁5で調整が可能である。 FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional vortex tube. In FIG. 10, 1 is a vortex tube, 2 is a compressed air supply device, 3 is a compressed air supply port, 4 is a pipe, 5 is a regulating valve, 6 is a cold air discharge port, 7 is a hot air discharge port, 12 is an air compressor, Reference numeral 13 denotes a motor, 22 is cold air, 23 is hot air, 28 is a chamber, 30 is a cold air pipe, 31 is a hot air pipe, and 32 is compressed air. The structure and operation of a conventional vortex tube will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the vortex tube 1 is configured such that a joint portion between a short cold air pipe 30 and a long hot air pipe 31 is a chamber 28. A pipe 4 provided with a compressed air supply port 3 is connected in a T-shape so that compressed air 32 is supplied perpendicularly to a straight line formed by the cold air pipe 30, the chamber 28 and the hot air pipe 31 and from the tangential direction of the joint. It is. When compressed air 32 is blown into the compressed air supply port 3, the compressed air 32 rotates at a high speed in the chamber 28, the cold air pipe 30, and the hot air pipe 31. However, the central air is discharged from the cold air discharge port 6 of the short cold air pipe 30 and the air on the inner wall side is discharged from the hot air discharge port 7 of the long hot air pipe 31 as cold air 22 and hot air 23, respectively. . Although this is due to the vortex effect, the hot air 23 discharged from the long hot air pipe 31 is relatively rarely used, but the cold air 22 discharged from the short cold air pipe 30 is mainly used industrially. ing. The gas discharge temperature and the discharge amount can be adjusted by the adjusting valve 5.

図1は、本発明の一実施例で、図1において、1〜7、12、13、22、23、28、30、31、32は図10と同様である。8は窒素取り出し口、9は酸素取り出し口、10は熱電素子、11はタービン発電機、24は濃縮窒素、25は濃縮酸素、27は放熱器、33はタービン発電機カバーパイプである。本実施例のボルテックス・チューブ1は、冷風パイプ30と熱風パイプ31を接続した接続部をチャンバー28として該チャンバー28内壁接線方向から圧縮空気32を吹き込むことが出来るよう、一端部に圧縮空気供給口3を持つパイプ4を設け、該冷風パイプ30の軸線方向に冷風排出口6を設け、該冷風排出口6部に熱電素子10と放熱器27を設ける。また、熱風パイプ31の他端部軸線方向に調整弁5を設け、該熱風排出口部7に熱電素子10と放熱器27とタービン発電機11とそれを覆うタービン発電機カバーパイプ33を設ける。このように各装置を配置し、圧縮空気供給装置2を構成するモーター13及びエアーコンプレッサー12を動かして圧縮空気32を作り、圧縮空気供給口3からパイプ4内に吹き込むと、チャンバー28内では音速前後のスピードで高速回転をして冷風パイプ30と熱風パイプ31の内部で外側と内側の二層に別れて同一方向にほぼ同角速度で回転しながら渦流となり、熱風パイプ31中心部の圧縮空気32は冷風パイプ30の先端の冷風排出口6からは冷風22となって排出されるが、これは同時に濃縮窒素24でもある。また、このとき、冷風22と外気との温度差を利用した熱電素子10により発電される。このとき熱電素子10に密着した放熱器27で温度差が更に大きくなる。また、熱風パイプ31内の外側の圧縮空気32は熱風23となり熱風排出口7から排出されるが、これは同時に濃縮酸素25でもある。また、ここでも、熱風23と外気との温度差を利用した熱電素子10により発電される。このときも熱電素子10に放熱器27を密着させて設けてあるので更に温度差が出るため効率的である。更に、熱風排出口7に設けられたタービン発電機11でも発電が出来る。そして、得られた冷風22と熱風23の組成は、それぞれ濃縮窒素24、濃縮酸素25となっているので、これらを窒素取り出し口8、酸素取り出し口9からそれぞれの気体を取り出す。なお、このとき、冷風排出口6は窒素取り出し口8を兼ね、熱風排出口7は酸素取り出し口9を兼ねている。このようにして圧縮空気32から冷風22、熱風23、濃縮窒素24、濃縮酸素25、電気を一度に得られることになる。また、産業においては、これら得られる5つの要素を全て同時に使用する機会は少ないので、必要のない要素は止めるか割愛しても構わない。なお、図10と同様に、調整弁5で熱風23の流量・温度を調整することが出来る。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 to 7, 12, 13, 22, 23, 28, 30, 31, and 32 are the same as those in FIG. 8 is a nitrogen outlet, 9 is an oxygen outlet, 10 is a thermoelectric element, 11 is a turbine generator, 24 is concentrated nitrogen, 25 is concentrated oxygen, 27 is a radiator, and 33 is a turbine generator cover pipe. The vortex tube 1 according to the present embodiment has a connection portion connecting the cold air pipe 30 and the hot air pipe 31 as a chamber 28 and a compressed air supply port at one end so that the compressed air 32 can be blown from the tangential direction of the inner wall of the chamber 28. 3, the cold air outlet 6 is provided in the axial direction of the cold air pipe 30, and the thermoelectric element 10 and the radiator 27 are provided in the cold air outlet 6. Further, the adjusting valve 5 is provided in the axial direction of the other end of the hot air pipe 31, and the thermoelectric element 10, the radiator 27, the turbine generator 11, and the turbine generator cover pipe 33 covering the thermoelectric element 10 are provided at the hot air outlet 7. When each device is arranged in this way, the motor 13 and the air compressor 12 constituting the compressed air supply device 2 are moved to create compressed air 32 and blown into the pipe 4 from the compressed air supply port 3, the speed of sound is increased in the chamber 28. Rotating at a high speed at the front and rear speeds, split into two layers inside and outside the cold air pipe 30 and the hot air pipe 31 and rotating in the same direction at almost the same angular speed to form a vortex, and the compressed air 32 at the center of the hot air pipe 31 Is discharged as cold air 22 from the cold air outlet 6 at the tip of the cold air pipe 30, which is also concentrated nitrogen 24. At this time, power is generated by the thermoelectric element 10 using the temperature difference between the cold air 22 and the outside air. At this time, the temperature difference is further increased by the radiator 27 in close contact with the thermoelectric element 10. The compressed air 32 outside the hot air pipe 31 becomes hot air 23 and is discharged from the hot air outlet 7, which is also the concentrated oxygen 25. Also here, power is generated by the thermoelectric element 10 using the temperature difference between the hot air 23 and the outside air. Also at this time, since the heat radiator 27 is provided in close contact with the thermoelectric element 10, a temperature difference is further generated, which is efficient. Furthermore, the turbine generator 11 provided at the hot air outlet 7 can also generate power. And since the composition of the obtained cold air 22 and the hot air 23 is the concentrated nitrogen 24 and the concentrated oxygen 25, respectively, these are taken out from the nitrogen extraction port 8 and the oxygen extraction port 9, respectively. At this time, the cold air outlet 6 also serves as the nitrogen outlet 8, and the hot air outlet 7 also serves as the oxygen outlet 9. In this way, cold air 22, hot air 23, concentrated nitrogen 24, concentrated oxygen 25, and electricity can be obtained from compressed air 32 at a time. In the industry, there are few opportunities to use all of these five elements at the same time, so you may stop or omit unnecessary elements. As in FIG. 10, the flow rate / temperature of the hot air 23 can be adjusted by the adjustment valve 5.

本発明の実施例2を図2と図3で説明する。図2において、1〜13、22〜25、28、30、31、32、33の全部が図1と同様である。また、図3においても4、6〜9、22〜25、28、30、31、32の全部が図1と同様である。34は冷風側面取出パイプ、35は熱風側面取出パイプである。図2は、本発明の一実施例で、図1の実施例に加えて冷風パイプ30と熱風パイプ31のそれぞれの端部に、両パイプ内壁接線に沿って冷風側面取出パイプ34と熱風側面取出パイプ35を設けたものである。また、図2においては図1にあった冷風パイプ30端部にあった熱電素子10と放熱器27は外してある。なお、図3は、図2中のA−A’、B−B’、C−C’のそれぞれの断面図である。これにより、冷風22と濃縮窒素24、熱風23と濃縮酸素25を従来の冷風排出口6、熱風排出口7以外の冷風側面取出パイプ34と熱風側面取出パイプ35からも得ることが可能となる。もちろん、これらのパイプからの冷風22、熱風23、濃縮窒素24、濃縮酸素25の4要素のうち、必要のない要素はそれぞれの該パイプに別途バルブを設けて開閉することで調整することが出来、残りの要素である電気はスイッチを切れば5種類の要素のうち任意の要素を選択的に利用することが可能となる。また、全要素を同時に使用することも可能である。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, all of 1 to 13, 22 to 25, 28, 30, 31, 32, and 33 are the same as those in FIG. Also in FIG. 3, all of 4, 6-9, 22-25, 28, 30, 31, 32 are the same as in FIG. Reference numeral 34 denotes a cold air side surface extraction pipe, and reference numeral 35 denotes a hot air side surface extraction pipe. FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. In addition to the embodiment shown in FIG. A pipe 35 is provided. Further, in FIG. 2, the thermoelectric element 10 and the radiator 27 at the end of the cold air pipe 30 shown in FIG. 1 are removed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along lines A-A ′, B-B ′, and C-C ′ in FIG. 2. Thus, it is possible to obtain the cold air 22 and the concentrated nitrogen 24, the hot air 23 and the concentrated oxygen 25 from the cold air side outlet pipe 34 and the hot air side outlet pipe 35 other than the conventional cold air outlet 6 and hot air outlet 7. Of course, among the four elements, cold air 22, hot air 23, concentrated nitrogen 24, and concentrated oxygen 25 from these pipes, unnecessary elements can be adjusted by opening and closing each pipe with a separate valve. The remaining electricity, electricity, can selectively use any of the five types of elements by switching off. It is also possible to use all elements simultaneously.

本発明の実施例3を図4で説明する。図4において、1〜9、11〜13、22〜25、28、30〜35は図2と同様である。26は外気取り入れ口である。図4は本発明の一実施例であるが、図4においては図2の実施例に加えて発電タービン11を覆うパイプ33をボルテックス・チューブ側を広げて外気取り入れ口26を設けたものである。ただし、本実施例では図2の熱電素子10、放熱器27は外してある。図4において、熱風パイプ31内壁を猛烈な勢いで回転しながら外に向かって進む熱風23は外気取り入れ口26から取り込んだ外気を熱で膨張させながら発電タービン11に向かうことになるため、図2の実施例よりも大きな電力発生が期待される。ただし、発電タービン11を稼動させた後に得られる熱風23の温度は下がり、濃縮酸素25の濃縮率は落ちることとなるので、濃縮酸素25も得たい場合には、熱風パイプ31の端部に設けられた熱風側面取出パイプ35から得られる熱風23と濃縮酸素25を利用することとなる。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 1-9, 11-13, 22-25, 28, 30-35 are the same as FIG. Reference numeral 26 denotes an outside air intake. FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 4, in addition to the embodiment of FIG. 2, a pipe 33 covering the power generation turbine 11 is expanded on the vortex tube side to provide an outside air intake 26. . However, in this embodiment, the thermoelectric element 10 and the radiator 27 in FIG. 2 are omitted. In FIG. 4, the hot air 23 that travels outward while rotating the inner wall of the hot air pipe 31 with a tremendous momentum travels toward the power generation turbine 11 while expanding the outside air taken in from the outside air intake 26 with heat. The generation of electric power is expected to be larger than that of the embodiment. However, since the temperature of the hot air 23 obtained after operating the power generation turbine 11 is lowered and the concentration rate of the concentrated oxygen 25 is lowered, when the concentrated oxygen 25 is desired to be obtained, it is provided at the end of the hot air pipe 31. The hot air 23 and the concentrated oxygen 25 obtained from the hot air side surface extraction pipe 35 are used.

本発明の一実施例4を図5で説明する。図5中、1〜9、11〜13、22〜26、28、30〜33は図4と同様である。10は熱電素子である。本実施例においては、図4で設けていた冷風パイプ30及び熱風パイプ31の両パイプ端部側面に設けていた冷風側面取出パイプ34と熱風側面取出パイプ35を外し、熱電素子10を設けたものである。なお、本実施例の場合においても実施例3と同様に、冷風22、熱風23、濃縮窒素24、濃縮酸素25、電気の5要素を取り出すことが可能となっている。本実施例の場合、タービン発電機11を覆うタービン発電機カバーパイプ33の形状はボルテックス・チューブ1側を広げることなくストレートのパイプとなっており、更に放熱器27は外してある。これはより簡易にして生産性を上げるためには有効である。ただし、この場合の発電効率は前実施例と比較すると若干落ちることとなる。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, 1-9, 11-13, 22-26, 28, 30-33 are the same as FIG. Reference numeral 10 denotes a thermoelectric element. In the present embodiment, the cold air side pipe 34 and the hot air side outlet pipe 35 provided on the side surfaces of both ends of the cold air pipe 30 and the hot air pipe 31 provided in FIG. 4 are removed, and the thermoelectric element 10 is provided. It is. In the case of the present embodiment as well, as in the third embodiment, it is possible to take out five elements of cold air 22, hot air 23, concentrated nitrogen 24, concentrated oxygen 25, and electricity. In the case of the present embodiment, the shape of the turbine generator cover pipe 33 covering the turbine generator 11 is a straight pipe without expanding the vortex tube 1 side, and the radiator 27 is removed. This is effective for improving productivity by simplifying. However, the power generation efficiency in this case is slightly lower than in the previous embodiment.

本発明の実施例5を図6で説明する。図6において、1〜10、12、13、22〜25、28、30、31、32は図5と同様である。29は切り替えバルブ、34は冷風側面取出パイプ、35は熱風側面取出パイプ、36は冷風移送パイプ、37は熱電素子冷却パイプ、38は気体流路である。図6においては、図5にあった冷熱パイプ30に設置していた熱電素子10、タービン発電機11、タービン発電機カバーパイプ33を外してある。冷風パイプ30と熱風パイプ31のそれぞれに図4と同様に冷風側面取出パイプ34、熱風側面取出パイプ35を設けてある。冷風パイプ30側面に設けた冷風側面取出パイプ34の途中に切り替えバルブ29を設けて、該切り替えバルブ29に冷風移送パイプ36を設ける。一方、熱風パイプ31先端に熱電素子10とそれを冷却する熱電素子冷却パイプ37を設ける。該切り替えバルブ29からの冷風移送パイプ36の先端を該熱電素子冷却パイプ37に接続する。また、該熱電素子冷却パイプ37にパイプ4を設ける。このように配置すると、冷風パイプ30側面に設けた冷風側面取出パイプ34を通った冷風22は切り替えバルブ29を通り冷風移送パイプ36先端に設けた熱電素子10を熱電素子冷却パイプ37の中の気体流路38を回転しながら冷却した後にパイプ4から外部に出て行くが、これにより該熱電素子10の表裏においての温度差が大きくなり電流がより多く得られることとなる。もちろん、これは一実施例であるので熱電素子10が本実施例のように熱風パイプ31側ではなく冷風パイプ側に設けても良い。この場合は反対に熱電素子10は内部側が冷やされ、外部側が熱せられることにより発電する。また、この熱電素子10は図においては輪状に形成したもので説明をしているが、市販の平型のものであってもその形状に合わせて、冷風22、熱風23の流路を確保出来れば同様の効果となるので、この方法でも良いので安価に作成出来る。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, reference numerals 1 to 10, 12, 13, 22 to 25, 28, 30, 31, and 32 are the same as those in FIG. Reference numeral 29 is a switching valve, 34 is a cold air side extraction pipe, 35 is a hot air side extraction pipe, 36 is a cold air transfer pipe, 37 is a thermoelectric element cooling pipe, and 38 is a gas flow path. In FIG. 6, the thermoelectric element 10, the turbine generator 11, and the turbine generator cover pipe 33 that are installed in the cold heat pipe 30 shown in FIG. 5 are removed. Each of the cold air pipe 30 and the hot air pipe 31 is provided with a cold air side surface extraction pipe 34 and a hot air side surface extraction pipe 35 as in FIG. A switching valve 29 is provided in the middle of the cold air side surface extraction pipe 34 provided on the side surface of the cold air pipe 30, and a cold air transfer pipe 36 is provided in the switching valve 29. On the other hand, the thermoelectric element 10 and a thermoelectric element cooling pipe 37 for cooling it are provided at the tip of the hot air pipe 31. The tip of the cold air transfer pipe 36 from the switching valve 29 is connected to the thermoelectric element cooling pipe 37. The thermoelectric element cooling pipe 37 is provided with a pipe 4. With this arrangement, the cold air 22 that has passed through the cold air side take-out pipe 34 provided on the side surface of the cold air pipe 30 passes through the switching valve 29 and the thermoelectric element 10 provided at the tip of the cold air transfer pipe 36 is gas in the thermoelectric element cooling pipe 37. After cooling while rotating the flow path 38, it goes out of the pipe 4, and as a result, the temperature difference between the front and back of the thermoelectric element 10 becomes larger and more current is obtained. Of course, since this is an embodiment, the thermoelectric element 10 may be provided not on the hot air pipe 31 side but on the cold air pipe side as in this embodiment. In this case, on the contrary, the thermoelectric element 10 generates electricity by cooling the inner side and heating the outer side. The thermoelectric element 10 is described as being formed in a ring shape in the figure, but even if it is a commercially available flat type, the flow path of the cold air 22 and the hot air 23 can be secured according to the shape. Since this is the same effect, this method can be used and can be produced at low cost.

本発明の実施例6を図7で説明する。図7において、1〜10、12、13、22〜25、28、32、34〜38は図6と同様である。11はタービン発電機、33はタービン発電機カバーパイプである。本実施例は図6にタービン発電機11とそれを覆うタービン発電機カバーパイプ33を加えて設けたものである。本実施例6においては、図6の実施例5と比較すると熱電素子10に加えて更に発電タービン11でも発電出来るため更に高効率となる。 A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, 1 to 10, 12, 13, 22 to 25, 28, 32, 34 to 38 are the same as those in FIG. 6. 11 is a turbine generator, 33 is a turbine generator cover pipe. In this embodiment, a turbine generator 11 and a turbine generator cover pipe 33 covering the turbine generator 11 are added to FIG. In the sixth embodiment, compared with the fifth embodiment shown in FIG. 6, since the power generation turbine 11 can generate power in addition to the thermoelectric element 10, the efficiency is further increased.

本発明の実施例7を図8で説明する。図8において、1、2、12、32は図7と同様である。14は回転軸、15は動力伝達装置、17はプーリー、18はベルト、20は風車である。なお、図8においては、ボルテックス・チューブの詳細な部分は既に図1〜図7までで詳細に説明・図示しているので、ここではボルテックス・チューブ内の詳細については出来る限り説明・図示を省略する。本実施例は実施例1〜6までに記載した実施例における圧縮空気供給装置2のエアーコンプレッサー12を稼動させるためのエネルギーとして再生可能エネルギーの一つである風力エネルギーを使うもので、具体的には風車20を回してその回転軸14の回転を動力伝達装置15であるプーリー17及びベルト18を用いて圧縮空気供給装置2であるエアーコンプレッサー12を稼動させて圧縮空気32を生成してボルテックス・チューブ1を稼動させる。これにより、電源を必要とすることなく、必要な時に冷風、熱風、濃縮窒素、濃縮酸素、電気の5要素を得ることが可能となる。 A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, 1, 2, 12, and 32 are the same as those in FIG. 14 is a rotating shaft, 15 is a power transmission device, 17 is a pulley, 18 is a belt, and 20 is a windmill. In FIG. 8, since the detailed part of the vortex tube has already been described and illustrated in detail in FIGS. 1 to 7, the details inside the vortex tube are omitted as much as possible. To do. This embodiment uses wind energy, which is one of the renewable energies, as energy for operating the air compressor 12 of the compressed air supply device 2 in the embodiments described in the first to sixth embodiments. Rotates the wind turbine 20 to operate the air compressor 12 as the compressed air supply device 2 by using the pulley 17 and the belt 18 as the power transmission device 15 to rotate the rotation shaft 14 to generate the compressed air 32 and vortex The tube 1 is operated. This makes it possible to obtain five elements of cold air, hot air, concentrated nitrogen, concentrated oxygen, and electricity when necessary, without requiring a power source.

本発明の実施例8を図9で説明する。図9において、1、2、12、14、32は図8と同様である。16はギア、19はフレキシブル・ジョイント、21は水車である。なお、図9においても、ボルテックス・チューブの詳細な部分は図8と同様に説明・図示を省略する。本実施例は実施例1〜6までに記載した実施例における圧縮空気供給装置2であるエアーコンプレッサー12を稼動させるためのエネルギーとして再生可能エネルギーの一つである水力エネルギーを使うもので、具体的には水車21を回してその回転軸14の回転を動力伝達装置15である歯車16、フレキシブル・ジョイント19を用いて圧縮空気供給装置2を構成するエアーコンプレッサー12を稼動させることによりボルテックス・チューブ1を稼動させる。これにより、実施例7と同様に電源を必要とすることなく、必要な時に冷風、熱風、濃縮窒素、濃縮酸素、電気の5要素を得ることが可能となる。 An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 9, 1, 2, 12, 14, and 32 are the same as those in FIG. 16 is a gear, 19 is a flexible joint, and 21 is a water wheel. In FIG. 9 as well, the detailed portion of the vortex tube will not be described and illustrated in the same manner as in FIG. The present embodiment uses hydraulic energy, which is one of renewable energy, as energy for operating the air compressor 12 that is the compressed air supply device 2 in the embodiments described in the first to sixth embodiments. The vortex tube 1 is operated by turning the water turbine 21 and operating the air compressor 12 constituting the compressed air supply device 2 using the gear 16 as the power transmission device 15 and the flexible joint 19 to rotate the rotating shaft 14. Activate. This makes it possible to obtain five elements of cold air, hot air, concentrated nitrogen, concentrated oxygen, and electricity when necessary, without requiring a power source as in the seventh embodiment.

本発明は、水力、風力などの再生可能エネルギーによりエアーコンプレッサーを接続して圧縮空気を得て、それをボルテックス・チューブにつなぎ稼働させることにより、熱風、冷風、電気、濃縮酸素、濃縮窒素を同時に生成することが出来る。更には、本発明においては、ボルテックス・チューブに圧縮空気を吹き込む事により5つの要素のエネルギーを同時に生成可能であるが、短いパイプの接戦方向から圧縮空気を注入するだけで、空気の主な気体である酸素と窒素に分離することも出来る。 In the present invention, hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen are simultaneously obtained by connecting an air compressor with renewable energy such as hydraulic power and wind power to obtain compressed air and connecting it to a vortex tube. Can be generated. Furthermore, in the present invention, the energy of the five elements can be generated simultaneously by blowing compressed air into the vortex tube. It can also be separated into oxygen and nitrogen.

1 ボルテックス・チューブ
2 圧縮空気供給装置
3 圧縮空気供給口
4 パイプ
5 調整弁
6 冷風排出口
7 熱風排出口
8 窒素取り出し口
9 酸素取り出し口
10 熱電素子
11 タービン発電機
12 エアーコンプレッサー
13 モーター
14 回転軸
15 動力伝達装置
16 ギア
17 プーリー
18 ベルト
19 フレキシブルジョイント
20 風車
21 水車
22 冷風
23 熱風
24 濃縮窒素
25 濃縮酸素
26 外気取り入れ口
27 放熱器
28 チャンバー
29 切り替えバルブ
30 冷風パイプ
31 熱風パイプ
32 圧縮空気
33 タービン発電機カバーパイプ
34 冷風側面取出パイプ
35 熱風側面取出パイプ
36 冷風移送パイプ
37 熱電素子冷却パイプ
38 気体流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vortex tube 2 Compressed air supply device 3 Compressed air supply port 4 Pipe 5 Regulating valve 6 Cold air outlet 7 Hot air outlet 8 Nitrogen outlet 9 Oxygen outlet 10 Thermoelectric element 11 Turbine generator 12 Air compressor 13 Motor 14 Rotating shaft 15 Power Transmission Device 16 Gear 17 Pulley 18 Belt 19 Flexible Joint 20 Windmill 21 Waterwheel 22 Cold Air 23 Hot Air 24 Concentrated Nitrogen 25 Concentrated Oxygen
26 Outside air intake 27 Radiator 28 Chamber 29 Switching valve 30 Cold air pipe 31 Hot air pipe 32 Compressed air 33 Turbine generator cover pipe 34 Cold air side extraction pipe 35 Hot air side extraction pipe 36 Cold air transfer pipe 37 Thermoelectric element cooling pipe 38 Gas flow path

Claims (11)

パイプの一端部に、圧縮空気供給装置からの圧縮空気を該パイプの接線方向から該パイプ内に吹き込む圧縮空気供給口と、該パイプの軸線方向に冷風排出口を有し、他端部に調整弁と熱風排出口を有するボルテックス・チューブに於いて、該冷風排出口に窒素取り出し口を設け、該熱風排出口に酸素取り出し口を設け、該冷風排出口と該熱風排出口と該酸素取り出し口と窒素取り出し口の群の中から選択される少なくとも一に発電装置を加えて設けることを特徴とする熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 There is a compressed air supply port that blows compressed air from the compressed air supply device into the pipe from the tangential direction of the pipe at one end of the pipe, and a cold air discharge port in the axial direction of the pipe, and is adjusted at the other end A vortex tube having a valve and a hot air outlet, wherein the cold air outlet is provided with a nitrogen outlet, the hot air outlet is provided with an oxygen outlet, the cold air outlet, the hot air outlet and the oxygen outlet A device capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen, characterized in that a power generator is added to at least one selected from the group of nitrogen outlets. 請求項1に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置において、発電装置が、熱電素子とタービン発電機のうち少なくとも1以上を設けたものであることを特徴とする熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The apparatus for obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to claim 1, wherein the power generator is provided with at least one of a thermoelectric element and a turbine generator. Equipment that can obtain hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen simultaneously. 圧縮空気供給装置が、モーターとエアーコンプレッサーで構成されたものであることを特徴する請求項1または請求項2のいずれかに記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 3. The apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to claim 1, wherein the compressed air supply device comprises a motor and an air compressor. . 圧縮空気供給装置が、水車又は風車のいずれか一と動力伝達装置とエアーコンプレッサーからなり、該水車又は該風車の回転軸と該エアーコンプレッサーの回転軸とを該動力伝達装置で接続したものであることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The compressed air supply device comprises either a water turbine or a wind turbine, a power transmission device and an air compressor, and the water turbine or the wind turbine's rotation shaft and the air compressor's rotation shaft are connected by the power transmission device. An apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of claims 1 and 2. 圧縮空気供給装置が、太陽光、太陽熱、風力、水力、波力、潮力、潮汐、地熱、バイオマスなどの再生可能エネルギーの群の中から選択される少なくとも一により得られる電力によりエアーコンプレッサーを稼動させたものであることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The compressed air supply device operates the air compressor with electric power obtained by at least one selected from the group of renewable energy such as sunlight, solar heat, wind power, hydropower, wave power, tidal power, tide, geothermal, and biomass. The apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to claim 1, wherein 動力伝達装置が、ギアーとフレキシブルジョイントと回転軸の少なくとも一以上を加えて設けたものであることを特徴とする請求項4に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The power transmission device is provided by adding at least one of a gear, a flexible joint, and a rotating shaft, and can simultaneously obtain hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen. apparatus. 動力伝達装置が、回転軸にプーリーとベルトを加えて設けたものであることを特徴とする請求項4に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The apparatus for obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen simultaneously according to claim 4, wherein the power transmission device is provided by adding a pulley and a belt to a rotating shaft. タービン発電機が、熱風排出口よりも外径が大であるパイプと該熱風排出口との間に隙間を設けて該パイプを加えて設けたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 2. The turbine generator according to claim 1, wherein a gap is provided between the pipe having an outer diameter larger than that of the hot air outlet and the hot air outlet, and the pipe is added. Item 8. An apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen according to any one of Items 7. 熱風排出口が、酸素取り出し口を兼ねることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The apparatus for simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen according to any one of claims 1 to 8, wherein the hot air discharge port also serves as an oxygen extraction port. 冷風排出口が、窒素取り出し口を兼ねることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 The apparatus for obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen, and concentrated nitrogen simultaneously according to any one of claims 1 to 9, wherein the cold air discharge port also serves as a nitrogen extraction port. 熱電素子が、該熱電素子にパイプを加えて設け、該熱電素子と該パイプとの隙間を気体流路としたパイプを加えて、該パイプに二本のパイプを加えて設け、その一方のパイプ先端を冷風排出口(窒素取り出し口)又は熱風排出口(酸素取り出し口)とし、他方の該パイプ先端を冷風移送パイプ又は熱風移送パイプとし、冷風側面パイプ排出口又は熱風側面排出口とを接続して設けたものであることを特長とする請求項2に記載の熱風と冷風と電気と濃縮酸素と濃縮窒素を同時に得られる装置。 A thermoelectric element is provided by adding a pipe to the thermoelectric element, a pipe having a gap between the thermoelectric element and the pipe as a gas flow path, and adding two pipes to the pipe. The tip is a cold air outlet (nitrogen outlet) or hot air outlet (oxygen outlet), and the other pipe tip is a cold air transfer pipe or hot air transfer pipe, connected to the cold air side pipe outlet or hot air side outlet. The apparatus capable of simultaneously obtaining hot air, cold air, electricity, concentrated oxygen and concentrated nitrogen according to claim 2, wherein
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