JP4279774B2

JP4279774B2 - Building structure

Info

Publication number: JP4279774B2
Application number: JP2004357114A
Authority: JP
Inventors: 直幹丹羽; 賢二高木; 研一浜本
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: JP2006166662A

Description

本発明は、電力負荷設備を有する建築構造物に関する。 The present invention relates to a building structure having a power load facility.

既往の建築構造物では、電力は外部から有線により供給され、やはり有線により各空間に送電されて電気機器などで使用されている（例えば、下記非特許文献１参照）。従来からこのような建築構造物内において、フリーアクセス床等により配線の自由度を高くし、各空間への給電をより柔軟に行えるようにしている。
建築環境技術研究会編著，建築環境エンジニアリング３「電気設備計画」，鹿島出版会，２０００年，ｐ．２５−３１ In past building structures, electric power is supplied from the outside by wire, and is also transmitted to each space by wire and used in electrical equipment (for example, see Non-Patent Document 1 below). Conventionally, in such a building structure, the degree of freedom of wiring is increased by a free access floor or the like so that power can be supplied to each space more flexibly.
Edited by Architectural Environmental Technology Study Group, Architectural Environmental Engineering 3 “Electrical Equipment Planning”, Kashima Publishing Co., 2000, p. 25-31

しかしながら、上記のフリーアクセス床では、居室等のレイアウト変更や建物内の改修の際には再度の配線が必要となり、多大な労力を要するという問題があった。また、コンセントボックス等は決められた配線ライン上に設置しなければならず、レイアウト変更等に対しても制約となるという問題があった。 However, the above-mentioned free access floor has a problem in that it requires rewiring when changing the layout of a living room or the like or renovating a building, which requires a lot of labor. In addition, the outlet box or the like has to be installed on a predetermined wiring line, and there is a problem that the layout is changed.

本発明は、上記の問題点を解決するために成されたものであり、配線を必要とせずに給電場所の自由度が高い給電を可能とする建築構造物（電力ユビキタス建築）を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a building structure (power ubiquitous architecture) that enables power feeding with a high degree of freedom in a power feeding place without requiring wiring. With the goal.

本発明に係る建築構造物は、電力負荷設備を有する建築構造物において、電力を変換して電磁波を発生させる電磁波発生手段と、建築構造物を構成する構造物構成部材を用いて構成されていると共に電磁波発生手段により発生する電磁波を伝搬させて電力負荷設備に供給するパイプ状の中空部を有する送電経路と、送電経路内に設けられ、送電経路を伝搬する電磁波を受電して受信した電磁波の電力を前記電力負荷設備に供給する受電手段と、を備えることを特徴とする。ここで電力負荷設備とは、直接的又は間接的に電力を消費する設備である。
The building structure which concerns on this invention is comprised in the building structure which has an electric power load installation using the electromagnetic wave generation means to convert electric power and generate | occur | produce electromagnetic waves , and the structure structural member which comprises a building structure. a transmission path having a hollow portion pipe-like supply by propagating electromagnetic waves generated in the power load equipment by the electromagnetic wave generating means with, provided in the transmission path, an electromagnetic wave received by receiving electromagnetic waves propagating transmission path Power receiving means for supplying power to the power load facility . Here, the power load equipment is equipment that consumes power directly or indirectly.

この建築構造物によれば、電磁波が伝搬する送電経路における任意の部分で電磁波を受電して電力を電力負荷設備に供給することができる。従って、配線を必要とせずに給電場所の自由度が高い給電が可能となる。 According to this building structure, electromagnetic waves can be received at an arbitrary portion in the power transmission path through which the electromagnetic waves propagate, and power can be supplied to the power load facility. Therefore, it is possible to supply power with a high degree of freedom in the power supply location without requiring wiring.

また、建築構造物は、電磁波発生手段に電磁波を発生させるための電力を供給する電力源を更に備えることが好ましい。この構成によれば、建築構造物への電力供給が不要となる。 Moreover, it is preferable that a building structure is further equipped with the electric power source which supplies the electric power for generating electromagnetic waves to an electromagnetic wave generation means. According to this configuration, power supply to the building structure becomes unnecessary.

この構成によれば、通常建築構造物を構成する構造物構成部材を送電経路としても用いるので、より簡易に本発明を実施することができる。
According to the configuration of this, since used as structural components a transmission path constituting a normal building structure, it can be carried out more present invention easily.

また、建築構造物は、受電手段により受電された電磁波の電力を蓄え、蓄えた電力を前記電力負荷設備に供給する蓄電手段を更に備えることが好ましい。この構成によれば、安定的に給電を行うことが可能となる。

Further, building structures, stored power of the power receiving electromagnetic waves by receiving-means preferably further comprises a power storage hands stage supplies power stored in the power load equipment. According to this configuration, power can be stably supplied.

また、建築構造物は、送電経路を伝搬する電磁波を受電すると共に、当該受電した電磁波の電力により建築構造物の状態を検知する構造物状態センサを更に備えることが好ましい。この構成によれば、構造物状態センサに無線により電力を供給することが可能となり構造物状態センサに電力を供給する配線が不要となるので、構造物状態センサの設置及びメンテナンスが容易になる。 Moreover, it is preferable that a building structure is further equipped with the structure state sensor which receives the electromagnetic wave which propagates a power transmission path | route, and detects the state of a building structure with the electric power of the received electromagnetic wave. According to this configuration, it is possible to supply electric power to the structure state sensor wirelessly, and wiring for supplying electric power to the structure state sensor becomes unnecessary, so that installation and maintenance of the structure state sensor are facilitated.

また、建築構造物は、送電経路内の電磁波の状態を検知する電磁波状態センサと、電磁波状態センサにより検知された電磁波の状態に基づき、電磁波発生手段による電磁波の発生を制御する制御手段と、を更に備えることが好ましい。この構成によれば、送電経路内の電磁波の状態に応じた効率的な給電が可能となる。 The building structure includes an electromagnetic wave state sensor that detects a state of the electromagnetic wave in the power transmission path, and a control unit that controls the generation of the electromagnetic wave by the electromagnetic wave generating unit based on the state of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave state sensor. It is preferable to further provide. According to this configuration, efficient power feeding according to the state of the electromagnetic wave in the power transmission path can be performed.

本発明によれば、電磁波が伝搬する送電経路における任意の部分で電磁波を受電して電力を電力負荷設備に供給することができる。従って、配線を必要とせずに給電場所の自由度が高い給電が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, electromagnetic waves can be received in the arbitrary parts in the power transmission path which electromagnetic waves propagate, and electric power can be supplied to an electric power load installation. Therefore, it is possible to supply power with a high degree of freedom in the power supply location without requiring wiring.

以下、図面とともに本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.

図１に本実施形態の建築構造物１を概観的に示す。図１に示すように、建築構造物１は各種の建築用部材によって構成され、複数の階からなり複数の部屋を有している。建築構造物１の各部屋には電力負荷設備が備えられており、電力負荷設備には電力が供給される。電力負荷設備とは、直接的又は間接的に電力を消費する設備のことである。例えば、電気機器等を使用するためのコンセントボックス４１や部屋を照らす照明器具４２等が相当する。電力は以下に説明するように、電磁波の一種であるマイクロ波等により各電力負荷設備に供給される。 FIG. 1 schematically shows a building structure 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the building structure 1 is composed of various building members and includes a plurality of floors and a plurality of rooms. Each room of the building structure 1 is provided with a power load facility, and power is supplied to the power load facility. The power load equipment is equipment that consumes power directly or indirectly. For example, an outlet box 41 for using an electric device or the like, a lighting fixture 42 for illuminating a room, and the like correspond to this. As will be described below, the electric power is supplied to each power load facility by microwaves or the like which are a kind of electromagnetic waves.

建築構造物１の内部には、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生装置１１及び電力源１２が、例えば建築構造物を構成する柱部材の壁面の筐体に備えられる。また、建築構造物１には、マイクロ波発生装置１１により発生したマイクロ波を伝搬させて部屋に供給する中空部を有する送電経路２０〜２２が備えられる。 Inside the building structure 1, a microwave generator 11 and a power source 12 that generate microwaves are provided, for example, in a casing of a wall surface of a pillar member that constitutes the building structure. In addition, the building structure 1 includes power transmission paths 20 to 22 having hollow portions that propagate microwaves generated by the microwave generator 11 and supply the microwaves to the room.

マイクロ波発生装置１１は、電力源１２から供給される電力を変換してマイクロ波を発生させる電磁波発生手段である。マイクロ波発生装置１１として具体的には、マグネトロン等を用いるのがよい。マイクロ波の出力は、送電経路２０〜２２内における電力密度が所定の値となるような値となる大きさであることが好ましい。出力の大きさについて詳しくは後述する。また、マイクロ波は長い距離を伝搬すると減衰するので、例えば階毎等、建築構造物１内に複数設けられていることが好ましい。 The microwave generator 11 is an electromagnetic wave generator that converts the power supplied from the power source 12 to generate a microwave. Specifically, a magnetron or the like is preferably used as the microwave generator 11. It is preferable that the output of the microwave has such a magnitude that the power density in the power transmission paths 20 to 22 becomes a predetermined value. Details of the output size will be described later. Moreover, since microwaves attenuate when propagating over a long distance, it is preferable that a plurality of microwaves are provided in the building structure 1 such as, for example, every floor.

電力源１２は、マイクロ波発生装置１１と接続されており、マイクロ波発生装置１１にマイクロ波を発生させるための電力を供給する。マイクロ波発生装置１１を複数設ける場合は、電力源１２もマイクロ波発生装置１１毎に設けることとするのが好ましい。電力源１２として具体的には、燃料電池を用いることが好ましい。燃料電池以外にも、建築構造物１における各部の応力の変動を利用したエネルギー変換システム等を用いることとしてもよい。上記のエネルギー変換システムは、例えばチタン酸バリウム又はチタン酸ジルコン等の圧電／電歪セラミクスを設けておき、圧電セラミクスが圧縮、振動することにより電力を取得するものである。 The power source 12 is connected to the microwave generator 11 and supplies the microwave generator 11 with electric power for generating microwaves. In the case where a plurality of microwave generators 11 are provided, it is preferable that the power source 12 is also provided for each microwave generator 11. Specifically, it is preferable to use a fuel cell as the power source 12. In addition to the fuel cell, an energy conversion system or the like that uses fluctuations in stress of each part in the building structure 1 may be used. The energy conversion system described above is provided with piezoelectric / electrostrictive ceramics such as barium titanate or zircon titanate, and acquires electric power by compressing and vibrating the piezoelectric ceramics.

送電経路２０〜２２は、電力を無線により各部屋に供給するための経路である。送電経路２０〜２２は、マイクロ波発生装置１１により発生するマイクロ波を伝搬させて各電力負荷設備に供給する中空部を有する。送電経路２０は、構造物構成部材を用いて構成されていることが好ましい。構造物構成部材とは、建築構造物１を通常構成する部材であり、具体的にはデッキ床スラブ、間仕切壁を構成する壁部材及び柱部材、並びに給排気ダクト等が相当する。 The power transmission paths 20 to 22 are paths for supplying power to each room wirelessly. The power transmission paths 20 to 22 have hollow portions that propagate microwaves generated by the microwave generator 11 and supply the microwaves to each power load facility. The power transmission path 20 is preferably configured using a structural component member. The structural component member is a member that normally constitutes the building structure 1, and specifically corresponds to a deck floor slab, wall members and column members that constitute a partition wall, and an air supply / exhaust duct.

階の区切部に用いられるデッキ床スラブ３１を用いて送電経路２０とする例を図２〜図４に示す。デッキ床スラブ３１には、下側の面に複数の溝が設けられている。図２は、階の区切部のデッキ床スラブ３１の溝と垂直な面での立断面図である。図３（ａ）は、デッキ床スラブ３１の溝に対応する部分の図２におけるIII−III線断面図である。図３（ｂ）は、デッキ床スラブ３１の溝と平行な面の立断面図である。図４は、部屋の立断面図である。 2 to 4 show examples of the power transmission path 20 using the deck floor slab 31 used for the floor delimiter. The deck floor slab 31 is provided with a plurality of grooves on the lower surface. FIG. 2 is an elevational sectional view taken along a plane perpendicular to the groove of the deck floor slab 31 at the floor separation portion. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2 of a portion corresponding to the groove of the deck floor slab 31. FIG. 3B is an elevational sectional view of a plane parallel to the groove of the deck floor slab 31. FIG. 4 is an elevational sectional view of the room.

図３（ａ）に示すように、デッキ床スラブ３１の溝は直線状であり複数の溝がそれぞれ平行になるように設けられている。デッキプレート３２は、薄板の鋼板等により形成されており、デッキ床スラブ３１を施工する際に型枠の代わりに敷かれるものである。デッキ床スラブ３１及びデッキプレート３２は、通常建築構造物１を建築する際に、荷重を負担するものとして用いられる構造物構成部材である。上記のデッキ床スラブ３１の溝はスラブの軽量化と型枠としての剛性確保のために形成されているため、従来の建築構造物では特に利用されていない。 As shown in FIG. 3 (a), the grooves of the deck floor slab 31 are linear, and a plurality of grooves are provided in parallel to each other. The deck plate 32 is formed of a thin steel plate or the like, and is laid instead of a formwork when the deck floor slab 31 is constructed. The deck floor slab 31 and the deck plate 32 are structural components that are normally used as bearing loads when the building structure 1 is constructed. Since the groove of the deck floor slab 31 is formed to reduce the weight of the slab and ensure the rigidity as a formwork, it is not particularly used in the conventional building structure.

デッキプレート３２は、鋼板等により形成されているのでマイクロ波を遮蔽することができ、送電経路２０は、このデッキプレート３２と、同様にマイクロ波を遮蔽する遮蔽板３３とが中空部２０ａを構成することにより構成される。即ち、図２等に示すように、送電経路２０は、マイクロ波を遮蔽する遮蔽板３３により、デッキプレート３２の溝をパイプ状の中空部２０ａができるように覆うように設けることにより構成される。上記のように送電経路２０は、従来から構造物構成部材として使用されていた部材を用いて構成される。遮蔽板３３は、例えば鋼板等で形成される。中空部２０ａは、十分にマイクロ波を伝搬させるため、数十ｍｍ〜百数十ｍｍ四方程度の断面積を有することが好ましい。なお、マイクロ波が送電経路２０から漏れることがなく以下の基準を満たすように、遮蔽板３３とデッキプレート３２とは溶接等により隙間無く接合される。マイクロ波の密度は居室空間では１ｍＷ／ｃｍ^２、モバイル機器使用環境では５ｍＷ／ｃｍ^２以下となるように調整されている。 Since the deck plate 32 is formed of a steel plate or the like, microwaves can be shielded. In the power transmission path 20, the deck plate 32 and the shielding plate 33 that similarly shields microwaves constitute the hollow portion 20a. It is constituted by doing. That is, as shown in FIG. 2 and the like, the power transmission path 20 is configured by providing a shield plate 33 that shields microwaves so that the groove of the deck plate 32 is covered so as to form a pipe-shaped hollow portion 20a. . As described above, the power transmission path 20 is configured using a member that has been conventionally used as a structural component member. The shielding plate 33 is made of, for example, a steel plate. The hollow portion 20a preferably has a cross-sectional area of about several tens mm to several tens of mm square in order to sufficiently propagate the microwave. In addition, the shielding plate 33 and the deck plate 32 are joined without a gap by welding or the like so that the microwave does not leak from the power transmission path 20 and satisfies the following criteria. The density of the microwave is adjusted to be 1 mW / cm ^{2 in the} living room space and 5 mW / cm ² or less in the environment where the mobile device is used.

上記のデッキ床スラブ３１を用いた送電経路２０へマイクロ波を供給するために、図２及び図３（ｂ）等に示すように、デッキ床スラブ３１及びデッキプレート３２の一方の溝方向のデッキ床スラブ３１端部の下側に、各送電経路２０と垂直になるように、導波管２１が接続される。導波管２１は、マイクロ波を遮蔽する鋼板等を凹状に屈曲成形させた部材であり、デッキプレート３２と共にパイプ状の中空部２１ａを形成する。また、遮蔽板３３は導波管２１が設けられている箇所には設けられておらず、中空部２１ａを伝搬したマイクロ波が上記の送電経路２０に伝搬する。また、導波管２１にマイクロ波を伝搬させるため、マイクロ波発生装置１１と導波管２１とを繋ぐ導波管２２が設けられる。導波管２２は、マイクロ波を遮蔽する鋼板等によりパイプ状の中空部２２ａを有するように形成されている。 In order to supply microwaves to the power transmission path 20 using the deck floor slab 31 as described above, as shown in FIGS. 2 and 3B, the deck floor slab 31 and the deck in one groove direction of the deck plate 32 are provided. A waveguide 21 is connected below the end of the floor slab 31 so as to be perpendicular to each power transmission path 20. The waveguide 21 is a member formed by bending a steel plate or the like that shields microwaves into a concave shape, and forms a pipe-shaped hollow portion 21 a together with the deck plate 32. Further, the shielding plate 33 is not provided at a place where the waveguide 21 is provided, and the microwave propagated through the hollow portion 21 a propagates to the power transmission path 20. In addition, a waveguide 22 that connects the microwave generator 11 and the waveguide 21 is provided in order to propagate the microwave to the waveguide 21. The waveguide 22 is formed so as to have a pipe-shaped hollow portion 22a made of a steel plate or the like that shields microwaves.

図２に示すように送電経路２０の内側には、受電アンテナ（レクテナ）５０が設けられる。受電アンテナ５０は送電経路２０〜２２を伝搬するマイクロ波を受電し電力に変換する受電手段である。受電アンテナ５０は、電力線４３により電力負荷設備４１，４２と接続されており、電力線４３から電力負荷設備４１，４２に電力を供給する。受電アンテナ５０と電力負荷設備４１，４２との間の距離は、それらを接続している電力線４３を短くするために、短くなっていることが好ましい。また、受電アンテナ５０と電力負荷設備４１，４２とを一体とすることで電力線４３は省略できる。なお、受電アンテナ５０によるマイクロ波の受電は送電経路２０〜２２内における任意の箇所で行うことができるので、電力負荷設備４１，４２の位置に応じて、送電経路２０内における任意の部分に受電アンテナを設けることができる。また、受電アンテナ５０は、電力負荷設備４１，４２に合わせて複数設けることとしてもよい。 As shown in FIG. 2, a power receiving antenna (rectenna) 50 is provided inside the power transmission path 20. The power receiving antenna 50 is power receiving means for receiving microwaves propagating through the power transmission paths 20 to 22 and converting them into electric power. The power receiving antenna 50 is connected to the power load facilities 41 and 42 through the power line 43, and supplies power from the power line 43 to the power load facilities 41 and 42. The distance between the power receiving antenna 50 and the power load facilities 41 and 42 is preferably shortened in order to shorten the power line 43 connecting them. Further, the power line 43 can be omitted by integrating the power receiving antenna 50 and the power load facilities 41 and 42. Note that microwaves can be received by the power receiving antenna 50 at any location in the power transmission paths 20 to 22, so that power can be received at any portion in the power transmission path 20 according to the positions of the power load facilities 41 and 42. An antenna can be provided. A plurality of power receiving antennas 50 may be provided in accordance with the power load facilities 41 and 42.

電力負荷設備としては、照明器具４２等のようにそれ自体が（直接的に）電力を消費するものや、コンセントボックス４１等部屋で用いられる電気機器等の外部機器に電力を供給して間接的に電力を消費するもの等が相当する。図１及び図２等に示すように照明器具４２は、部屋で利用可能なように板状の天井部材３６の部屋側の面等に備えられる。コンセントボックス４１はデッキ床スラブ３１の部屋側の面等に備えられ、電気機器である外部機器のコンセント９９が接続されコンセント９９を介して外部機器に対して電力を供給する。 As the power load equipment, such as lighting fixtures 42 or the like that consume power (directly), or indirectly by supplying power to external equipment such as electrical equipment used in the room such as the outlet box 41 or the like. Corresponds to a device that consumes electric power. As shown in FIGS. 1 and 2, etc., the lighting fixture 42 is provided on the room-side surface of the plate-like ceiling member 36 so that it can be used in the room. The outlet box 41 is provided on the surface of the deck floor slab 31 on the room side, etc., and is connected to an outlet 99 of an external device, which is an electrical device, and supplies power to the external device through the outlet 99.

ここでコンセントボックス４１には蓄電装置４４（図２、図４及び図５においてはコンセントボックス４１と一体物として示す）を設けておくことが好ましい。蓄電装置４４は、受電アンテナ５０により受電されたマイクロ波の電力を蓄えておくための蓄電手段である。蓄電装置４４は、コンセントボックス４１からの電力の供給をより安定的に行えるようにするものである。即ち蓄電装置４４は、コンセントボックス４１にコンセント９９が接続されていない場合は電力を蓄えておく。また、コンセント９９が接続されており、受電アンテナ５０から外部機器への電力の供給が十分でない場合、コンセントボックス４１に蓄えた電力を供給する。なお、蓄電装置４４は、コンセントボックス４１毎に設けられる必要はなく、複数のコンセントボックス４１に対して１つの蓄電装置４４を設けることとしてもよい。また、コンセントボックス４１以外の電力負荷設備に設けられてもよい。 Here, the outlet box 41 is preferably provided with a power storage device 44 (shown as an integral part of the outlet box 41 in FIGS. 2, 4 and 5). The power storage device 44 is power storage means for storing the microwave power received by the power receiving antenna 50. The power storage device 44 can supply power from the outlet box 41 more stably. That is, the power storage device 44 stores electric power when the outlet 99 is not connected to the outlet box 41. Further, when the outlet 99 is connected and power supply from the power receiving antenna 50 to the external device is not sufficient, the power stored in the outlet box 41 is supplied. The power storage device 44 is not necessarily provided for each outlet box 41, and one power storage device 44 may be provided for a plurality of outlet boxes 41. Moreover, you may provide in electric power load facilities other than the outlet box 41. FIG.

上述した送電経路２０は建築構造物１における床又は天井を水平方向にマイクロ波が伝搬するものであるが、構造物構成部材を用いた送電経路はマイクロ波が鉛直方向に伝搬するものでもよい。図１、図４及び図５にＲＣ（Reinforced Concrete）柱３４を含んで形成される壁部材３５や箱型柱仕上げ７０を用いて送電経路とする例を示す。ここで図５（ａ）は、ＲＣ柱３４を含んで形成される壁部材３５を用いた送電経路の図４におけるV−V線断面図である。図５（ｂ）は、箱型柱仕上げ７０を用いた送電経路の平断面図である。壁部材３５や箱型柱仕上げ７０は、通常建築構造物１の強度を確保したり、建築構造物１の間仕切りをしたりするものとして用いられる構造物構成部材である。 Although the above-described power transmission path 20 is one in which microwaves propagate in the horizontal direction on the floor or ceiling in the building structure 1, the power transmission path using the structural member may be one in which microwaves propagate in the vertical direction. FIGS. 1, 4 and 5 show examples in which a power transmission path is formed by using a wall member 35 and a box-shaped column finish 70 formed by including RC (Reinforced Concrete) columns 34. Here, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4 of the power transmission path using the wall member 35 formed including the RC pillar 34. FIG. 5B is a cross-sectional plan view of a power transmission path using the box-shaped column finish 70. The wall member 35 and the box-shaped column finish 70 are structural component members that are normally used to secure the strength of the building structure 1 or to partition the building structure 1.

図４及び図５等に示すように、鉛直方向の送電経路２３は、壁部材３５の壁面と対向する位置に当該壁面と平行となるように設置される仕上げ材３７を用い、壁部材３５と仕上げ材３７との間に２つの板状の仕上げ材下地３８を用いてパイプ状の中空部２３ａを形成することにより構成される。仕上げ材３７は、壁部材３５側の面に、例えば金属メッキを施す等のマイクロ波を遮蔽する遮蔽処理（シールド処理）が行われているものが用いられる。また、壁部材３５の表面にもマイクロ波遮蔽処理が施されている。また、マイクロ波が送電経路２３から漏れることがないように、仕上げ材下地３８と壁部材３５及び仕上げ材３７とは溶接等により隙間無く接合される。また、仕上げ材下地３８の送電経路２３側の面には、マイクロ波を遮蔽する処理が施される。上記のように送電経路２３は、従来から構造物構成部材として用いられていた部材を用いて構成される。 As shown in FIGS. 4 and 5 and the like, the vertical power transmission path 23 uses a finishing material 37 installed at a position facing the wall surface of the wall member 35 so as to be parallel to the wall surface, It is configured by forming a pipe-like hollow portion 23a using two plate-like finish material bases 38 between the finish material 37 and the finish material 37. As the finishing material 37, the surface on the wall member 35 side is subjected to a shielding process (shield process) for shielding microwaves such as metal plating. The surface of the wall member 35 is also subjected to microwave shielding processing. In addition, the finishing material base 38, the wall member 35, and the finishing material 37 are joined to each other by welding or the like so that the microwave does not leak from the power transmission path 23. Further, the surface of the finishing material base 38 on the power transmission path 23 side is subjected to a process for shielding microwaves. As described above, the power transmission path 23 is configured using a member that has been conventionally used as a structural component member.

図３（ｂ）及び図４に示すように、送電経路２３の中空部２３ａは、壁部材３５の壁面に沿った天井から床までマイクロ波が伝搬する部分である。送電経路２３は、天井に接する部分で、デッキ床スラブ３１及びデッキプレート３２を用いた送電経路２０とマイクロ波が伝搬するように接続されている。 As shown in FIGS. 3B and 4, the hollow portion 23 a of the power transmission path 23 is a portion where microwaves propagate from the ceiling to the floor along the wall surface of the wall member 35. The power transmission path 23 is in contact with the ceiling, and is connected to the power transmission path 20 using the deck floor slab 31 and the deck plate 32 so that the microwave propagates.

図４に示すように上記の送電経路２０内と同様に、送電経路２３内にも、受電アンテナ５０が設けられる。受電アンテナ５０には、上述したのと同様にコンセントボックス４１及び蓄電装置４４が接続される。受電アンテナ５０に接続されたコンセントボックス４１は、例えばその給電部が仕上げ材３７の部屋側に出るように備えられる。このように、コンセントボックス４１は、部屋における床及び壁に設けることができる。 As shown in FIG. 4, the power receiving antenna 50 is provided in the power transmission path 23 as well as in the above power transmission path 20. The power receiving antenna 50 is connected to the outlet box 41 and the power storage device 44 in the same manner as described above. The outlet box 41 connected to the power receiving antenna 50 is provided, for example, such that its power feeding part comes out to the room side of the finishing material 37. Thus, the outlet box 41 can be provided on the floor and wall in the room.

このような鉛直方向にマイクロ波が伝搬する送電経路は、壁部材３５以外でも例えば図１に示す箱型柱仕上げ７０のような柱部材を用いて構成してもよい。例えば、図５（ｂ）に示すように箱型柱仕上げ７０において、送電経路２４は、耐火被覆７３により覆われた鉄骨柱７１、板状の仕上げ材７２及び仕上げ材下地３８によって構成される。上記のように送電経路２４は、従来から構造物構成部材として使われていた部材の隙間等を用いて構成される。 Such a power transmission path through which the microwave propagates in the vertical direction may be configured using a column member such as the box-shaped column finish 70 shown in FIG. For example, as shown in FIG. 5 (b), in the box-shaped column finish 70, the power transmission path 24 is constituted by a steel column 71 covered with a fireproof coating 73, a plate-like finish 72, and a finish material base 38. As described above, the power transmission path 24 is configured using a gap between members conventionally used as a structural component member.

また、建築構造物１内において空間を仕切る、以下に示すような間仕切壁内の隙間を送電経路として用いてもよい。例えば間仕切壁は、建築構造物１の階の両端に設けられた柱部材をはさむようにして設置された２枚の板材により構成され、これら板材の間に送電経路として用いることができる中空部を有している。間仕切壁の隙間を電送経路として利用する際には、中空部の内側の壁面にマイクロ波を遮蔽する遮蔽処理を施すことが好ましい。 Moreover, you may use the clearance gap in the partition wall as shown below which partitions space in the building structure 1 as a power transmission path. For example, the partition wall is composed of two plates installed so as to sandwich column members provided at both ends of the floor of the building structure 1, and has a hollow portion that can be used as a power transmission path between these plates. is doing. When the gap between the partition walls is used as a power transmission path, it is preferable to perform a shielding process for shielding microwaves on the inner wall surface of the hollow portion.

また、図１に示すように建築構造物１には、電力負荷設備として無線電力空間８０を設けることができる。無線電力空間８０は、マイクロ波を満たすことによりマイクロ波を受電する受電部を有する電気機器等を有線や電池等による充電の必要がなく使用できる空間である。無線電力空間８０は、マイクロ波が漏れないように、壁面にマイクロ波を遮蔽するシールド処理がなされたシールド板８１等により閉空間になっている。図４に示すように、無線電力空間８０にマイクロ波を供給するために、送電経路２０に接続され無線電力空間８０へのマイクロ波の噴出口となる開口部８２を有する導波管２５を設ける。 Moreover, as shown in FIG. 1, the building structure 1 can be provided with a wireless power space 80 as a power load facility. The wireless power space 80 is a space in which an electric device having a power receiving unit that receives microwaves by filling the microwaves can be used without the need for charging with wires or batteries. The wireless power space 80 is closed by a shield plate 81 or the like that has been shielded to shield the microwave on the wall surface so that the microwave does not leak. As shown in FIG. 4, in order to supply microwaves to the wireless power space 80, a waveguide 25 having an opening 82 connected to the power transmission path 20 and serving as a microwave outlet to the wireless power space 80 is provided. .

また、上述のように構成された送電経路２０〜２５の内部は、マイクロ波が伝搬して常に電力を取り出せる環境にある。これを利用して、建築構造物１の状態を検知する構造物状態センサを送電経路の内部又はその周囲に設けることができる。構造物状態センサは、マイクロ波を受電する受電部を有しており、受電したマイクロ波の電力で動作する。建築構造物１の状態は例えば建築構造物１の振動状態、構造物構成部材の応力及び歪状態等が相当し、状態に係る物理量を測定することにより検知される。 Moreover, the inside of the power transmission paths 20 to 25 configured as described above is in an environment where microwaves can propagate and power can be always taken out. By utilizing this, a structure state sensor for detecting the state of the building structure 1 can be provided inside or around the power transmission path. The structure state sensor has a power receiving unit that receives microwaves, and operates with the power of the received microwaves. The state of the building structure 1 corresponds to, for example, the vibration state of the building structure 1, the stress and strain state of the structural members, and is detected by measuring the physical quantity related to the state.

例えば、図２に示すように送電経路２０の内部に振動センサ９１を設けることができる。振動センサ９１は、地震等の際にデッキ床スラブ３１の振動を、振動量を測定すること等により検出する。また、図２に示すようにデッキ床スラブ３１に設けられた鉄骨梁７５に、鉄骨梁７５のひずみを検出するひずみセンサ９２を設けてもよい。ひずみセンサ９２は、鉄骨梁７５上に設けられると共にその一部が送電経路２０に入っておりその部分からマイクロ波を受電する。ひずみセンサ９２は、鉄骨梁７５に係る外力による応力を、当該外力による歪を測定すること等により検出する。また、ひずみセンサ９２は、図４及び図５（ａ）に示すように壁部材３５の送電経路２３内に設けられてもよい。 For example, a vibration sensor 91 can be provided inside the power transmission path 20 as shown in FIG. The vibration sensor 91 detects the vibration of the deck floor slab 31 by measuring the amount of vibration during an earthquake or the like. Further, as shown in FIG. 2, a strain sensor 92 that detects the strain of the steel beam 75 may be provided on the steel beam 75 provided on the deck floor slab 31. The strain sensor 92 is provided on the steel beam 75 and a part thereof enters the power transmission path 20 and receives microwaves from the part. The strain sensor 92 detects the stress caused by the external force applied to the steel beam 75 by measuring the strain caused by the external force. Further, the strain sensor 92 may be provided in the power transmission path 23 of the wall member 35 as shown in FIGS. 4 and 5A.

また、図５（ａ）に示すように、ひずみセンサ９３はＲＣ柱３４内の主鉄筋３４ａに設けられてもよい。また、図５（ｂ）に示すように、ひずみセンサ９４は送電経路２４内の鉄骨柱７１に耐火被覆７３に覆われた状態で設けられてもよい。マイクロ波は、耐火被覆やコンクリート等を透過することができるため、このような箇所に設けられた状態検出センサに対する給電も可能である。図５（ａ）に示すひずみセンサ９３は、送電経路２３の外側にあるので送電経路２３からひずみセンサ９３までマイクロ波が届くように、送電経路２３におけるひずみセンサ９３までのマイクロ波の経路に当たる部分は、遮蔽処理を施さないでおく。同様に、図５（ａ）に示すように、ＲＣ柱３４内にコンクリートの中性化を検知する中性化センサ９５を、カーボンファイバー等により形成される巾止め筋３４ｂなどに支持させて設けることもできる。 Further, as shown in FIG. 5A, the strain sensor 93 may be provided on the main reinforcing bar 34 a in the RC column 34. Further, as shown in FIG. 5B, the strain sensor 94 may be provided in a state where the steel column 71 in the power transmission path 24 is covered with the fireproof coating 73. Since the microwave can pass through the fireproof coating, concrete, or the like, it is possible to supply power to the state detection sensor provided at such a location. Since the strain sensor 93 shown in FIG. 5A is outside the power transmission path 23, the portion corresponding to the microwave path to the strain sensor 93 in the power transmission path 23 so that the microwaves reach the strain sensor 93 from the power transmission path 23. Do not perform the shielding process. Similarly, as shown in FIG. 5A, a neutralization sensor 95 for detecting the neutralization of concrete is provided in the RC column 34 so as to be supported by a stop bar 34b formed of carbon fiber or the like. You can also

これらの構造物状態センサにより検知された建築構造物１の状態のデータは、無線通信により状態を管理しているサーバ等に送信されることが好ましい。通信経路も無線にすることで、構造物状態センサをワイヤレスな状態で建築構造物１に取り付けることができる。 The data on the state of the building structure 1 detected by these structure state sensors is preferably transmitted to a server or the like that manages the state by wireless communication. By making the communication path wireless, the structure state sensor can be attached to the building structure 1 in a wireless state.

続いて、スラブを用いた送電経路の実施形態について説明する。図６にデッキプレートスラブ１０１及び鉄骨梁１０２，１０３を用いて送電経路１２０を構成する例を示す。図６は、デッキプレートスラブ１０１及び鉄骨梁１０２，１０３の断面図である。デッキプレートスラブ１０１は、大梁１０２及び小梁１０３により支持されたデッキプレート１０２の上にコンクリート１０６を打設することにより形成される。デッキプレート１０４は鋼板等により形成されており、複数の直線状の溝がそれぞれ平行になるように設けられている。 Subsequently, an embodiment of a power transmission path using a slab will be described. FIG. 6 shows an example in which the power transmission path 120 is configured using the deck plate slab 101 and the steel beams 102 and 103. FIG. 6 is a cross-sectional view of the deck plate slab 101 and the steel beams 102 and 103. The deck plate slab 101 is formed by placing concrete 106 on the deck plate 102 supported by the large beam 102 and the small beam 103. The deck plate 104 is formed of a steel plate or the like, and is provided so that a plurality of linear grooves are parallel to each other.

送電経路１２０は、デッキプレート１０４における、デッキプレートスラブ１０１と逆側のそれぞれの溝を、パイプ状の中空部が形成されるようにマイクロ波を遮蔽する遮蔽板１０５で覆うことにより形成される。遮蔽板１０５は、例えば鋼板により形成される。送電経路１２０を伝搬するマイクロ波は、デッキプレートスラブ１０１や遮蔽板１０５に開口部１０１ａを設ける等して取り出すことができる。また、送電経路１２０内に、マイクロ波を受電する受電アンテナを設けて電力を取得してもよい。 The power transmission path 120 is formed by covering each groove on the deck plate 104 opposite to the deck plate slab 101 with a shielding plate 105 that shields microwaves so that a pipe-shaped hollow portion is formed. The shielding plate 105 is made of, for example, a steel plate. The microwave propagating through the power transmission path 120 can be taken out by providing an opening 101 a in the deck plate slab 101 or the shielding plate 105. Further, a power receiving antenna that receives microwaves may be provided in the power transmission path 120 to acquire power.

図７にＰＣ（プレキャスト）ボイドスラブ２０１を用いて送電経路２２０を構成する例を示す。図７は、ＰＣボイドスラブ２０１の断面図である。ＰＣボイドスラブ２０１は、予めコンクリート等により形成され配設されたＰＣ板２０２の上に、複数のパイプ状のボイド部２０４がそれぞれ平行に形成されるようにボイド型枠を設けてコンクリート２０３を打設することにより形成される。このように形成されたボイド部２０４は、送電経路２２０としてそのまま用いることができる。送電経路２２０を伝搬するマイクロ波は、ＰＣボイドスラブ２０１を構成するコンクリート２０３やＰＣ板２０２に開口部２０２ａ，２０３ａを設ける等して取り出すことができる。また、送電経路２２０内に、マイクロ波を受電する受電アンテナを設けて電力を取得してもよい。 FIG. 7 shows an example in which a power transmission path 220 is configured using a PC (precast) void slab 201. FIG. 7 is a cross-sectional view of the PC void slab 201. The PC void slab 201 is formed by placing a void form frame on a PC plate 202 previously formed and disposed of concrete or the like so that a plurality of pipe-shaped void portions 204 are formed in parallel, and placing the concrete 203 thereon. It is formed by doing. The void part 204 formed in this way can be used as it is as the power transmission path 220. The microwave propagating through the power transmission path 220 can be taken out by providing openings 202a and 203a in the concrete 203 and the PC plate 202 constituting the PC void slab 201. Further, a power receiving antenna that receives microwaves may be provided in the power transmission path 220 to acquire power.

図８にハーフＰＣスラブ３０１を用いて送電経路３２０を構成する例を示す。図６は、鉄骨梁３０３，３０４及びハーフＰＣスラブ３０１の断面図である。ハーフＰＣスラブは、大梁３０３及び小梁３０４により支持されたＰＣ板３０２上にコンクリート３０５を打設することにより形成される。ＰＣ板３０２には、予め複数のパイプ状のボイド部３０２ａがそれぞれ平行に形成されている。このボイド部３０２ａは、送電経路３２０としてそのまま用いることができる。送電経路３２０を伝搬するマイクロ波は、ハーフＰＣスラブ３０１に開口部を設ける等して取り出すことができる。また、送電経路３２０内に、マイクロ波を受電する受電アンテナを設けて電力を取得してもよい。 FIG. 8 shows an example in which the power transmission path 320 is configured using the half PC slab 301. FIG. 6 is a cross-sectional view of the steel beam beams 303 and 304 and the half PC slab 301. The half PC slab is formed by placing concrete 305 on a PC plate 302 supported by a large beam 303 and a small beam 304. A plurality of pipe-shaped void portions 302a are formed in advance on the PC plate 302 in advance. The void 302a can be used as it is as the power transmission path 320. The microwave propagating through the power transmission path 320 can be taken out by providing an opening in the half PC slab 301 or the like. Further, a power receiving antenna that receives microwaves may be provided in the power transmission path 320 to acquire power.

上記にスラブや壁部材を用いた送電経路の例を示したが、それ以外でも例えば、建築構造物１に備えられる図９に示すような、断面矩形の筒状部材を複数結合させた形状のダクト７６を送電経路としてもよい。送電経路として用いるダクト７６は、マイクロ波を漏らさないような鋼板等により形成されたものが用いられる。 Although the example of the electric power transmission path using a slab or a wall member was shown above, other than that, for example, as shown in FIG. The duct 76 may be used as a power transmission path. The duct 76 used as the power transmission path is formed of a steel plate or the like that does not leak microwaves.

ところで、送電経路内の電磁波は、その密度が低いと安定的な電力の供給が難しくなり、一方密度が高いと安全性の基準を満たさなくなるおそれ等がある。従って、送電経路内の電磁波の密度は、適切な値で一定に保たれていることが好ましい。そのために、図９に模式的に示すように、マイクロ波が伝搬する送電経路には電磁波状態センサ９７を設けることが好ましい。また、マイクロ波発生装置１１にはマイクロ波の発生を制御する制御装置１３が接続されていることが好ましい。電磁波状態センサ９７は、送電経路内のマイクロ波の状態を検知するためのものである。マイクロ波の状態は、例えばマイクロ波による送電経路内の電力密度（単位Ｗ／ｃｍ^２）等を測定することにより検知される。電磁波状態センサ９７は、検知した状態に係るデータを、無線信号により制御装置１３に送信する。なお、電磁波状態センサ９７は、送電経路内のそれぞれの位置でマイクロ波の密度が一定となる制御を可能とするため、位置毎に複数設けておくことが好ましい。 By the way, when the density of the electromagnetic wave in the power transmission path is low, it is difficult to supply stable power, while when the density is high, there is a possibility that the safety standard may not be satisfied. Therefore, it is preferable that the density of electromagnetic waves in the power transmission path is kept constant at an appropriate value. Therefore, as schematically shown in FIG. 9, it is preferable to provide an electromagnetic wave state sensor 97 in the power transmission path through which the microwave propagates. The microwave generator 11 is preferably connected to a controller 13 that controls the generation of microwaves. The electromagnetic wave state sensor 97 is for detecting the state of the microwave in the power transmission path. The state of the microwave is detected by measuring, for example, the power density (unit: W / cm ² ) in the power transmission path by the microwave. The electromagnetic wave state sensor 97 transmits data relating to the detected state to the control device 13 by a wireless signal. Note that it is preferable to provide a plurality of electromagnetic wave state sensors 97 for each position in order to enable control so that the microwave density is constant at each position in the power transmission path.

制御装置１３は、電磁波状態センサ９７により検知されたマイクロ波の状態に基づき、マイクロ波発生装置１１のマイクロ波の発生を制御する制御手段である。制御装置１３は、マイクロ波の状態を、例えば上記のように送信された無線信号を受信することにより取得する。制御装置１３によるマイクロ波の発生の制御は、例えば基準となる閾値を予め設定しておき、状態の値が閾値より小さい場合には発生を促進させ、閾値より大きい場合には発生を抑制するというように行われる。また、使用条件の変化により部分的により多くの電力が必要となった場合にもこの制御手段を用いることができる。なお、マイクロ波発生装置１１と制御装置１３とは一体の構成になっていてもよい。 The control device 13 is a control unit that controls the generation of microwaves by the microwave generation device 11 based on the state of the microwaves detected by the electromagnetic wave state sensor 97. The control device 13 acquires the state of the microwave, for example, by receiving the radio signal transmitted as described above. Control of the generation of microwaves by the control device 13 is, for example, setting a reference threshold value in advance, promoting the generation when the state value is smaller than the threshold value, and suppressing the generation when the state value is larger than the threshold value. To be done. This control means can also be used when more power is required partially due to changes in usage conditions. Note that the microwave generator 11 and the control device 13 may be integrated.

建築構造物１では、以下のように電力供給が行われる。電力源１２から電力の供給を受けたマイクロ波発生装置１１により電力を電力負荷設備に供給するためのマイクロ波が発生する。マイクロ波は、上述した各送電経路２０〜２５の中空部を伝搬する。マイクロ波は、電力負荷設備に接続され各送電経路内２０〜２５内に設けられた受電アンテナ５０に受電されること等により電力を各電力負荷設備に供給する。ここで、上記マイクロ波発生装置１１によるマイクロ波の発生は、送電経路内のマイクロ波の密度が、設備の条件下で、所定の値となるような出力で行われることが好ましい。 In the building structure 1, power is supplied as follows. A microwave for supplying electric power to the power load facility is generated by the microwave generator 11 that receives the electric power supplied from the electric power source 12. The microwave propagates through the hollow portions of the power transmission paths 20 to 25 described above. The microwaves are supplied to each power load facility by being received by a power receiving antenna 50 connected to the power load facility and provided in each of the power transmission paths 20 to 25. Here, the generation of the microwave by the microwave generator 11 is preferably performed at an output such that the density of the microwave in the power transmission path becomes a predetermined value under the conditions of the facility.

例えば、図２に示すようなデッキ床スラブ３１を用いた送電経路２０で部屋内の電力供給を賄うとする。部屋の送電経路２０方向の距離（執務空間距離）が２０ｍ、電気容量が１００Ｗ／ｍ^２（照明器具４２に供給する電力を含む。高級設備仕様）、各送電経路２０の中空部２０ａの断面積が０．００８２５ｍ^２（７５×１１０ｍｍ）、各送電経路２０が０．２３ｍの幅に１つ設けられているとする。上記の条件では、送電経路２０一本の分担面積が４．６ｍ^２（０．２３ｍ×２０ｍ）となり、マイクロ波の伝送効率を９０％とすると、送電経路２０内において必要なマイクロ波の密度は約６Ｗ／ｃｍ^２となる。 For example, it is assumed that the power supply path 20 using the deck floor slab 31 as shown in FIG. The distance in the direction of the power transmission path 20 in the room (working space distance) is 20 m, the electric capacity is 100 W / m ² (including the power supplied to the lighting fixture 42. Is 0.00825 m ² (75 × 110 mm), and each power transmission path 20 is provided with a width of 0.23 m. Under the above conditions, if the shared area of one power transmission path 20 is 4.6 m ² (0.23 m × 20 m) and the microwave transmission efficiency is 90%, the required microwave density in the power transmission path 20 is About 6 W / cm ² .

また、送電経路内において一定のマイクロ波の密度を保つために、電磁波状態センサ９７によりマイクロ波の状態の検知が行われ、検知された状態に基づいて制御装置１３がマイクロ波発生装置１１に対して、マイクロ波発生の制御を行う。 Further, in order to maintain a constant microwave density in the power transmission path, the electromagnetic wave state sensor 97 detects the state of the microwave, and based on the detected state, the control device 13 controls the microwave generator 11. To control microwave generation.

また、コンセントボックス４１にコンセント９９が接続されていない状態では、受電アンテナ５０により受電された電力は蓄電装置４４に蓄電される。コンセントボックス４１にコンセント９９が接続され、受電アンテナ５０から供給される電力が十分でない場合には、蓄電装置４４からコンセントボックス４１に対して電力を供給する。 In addition, when the outlet 99 is not connected to the outlet box 41, the electric power received by the power receiving antenna 50 is stored in the power storage device 44. When the outlet 99 is connected to the outlet box 41 and the power supplied from the power receiving antenna 50 is not sufficient, the power is supplied from the power storage device 44 to the outlet box 41.

また、マイクロ波は、送電経路内に設けられた各種の構造物状態センサに、これらセンサの動作に必要な電力を供給する。電力を供給された構造物状態センサは、センサに応じた建築構造物１の各種の状態を検知する。検出された状態のデータは、無線信号等によりサーバ等に送られ、建築構造物１の防災システムなどのための情報として使用され、非常時の居住者への警告等に用いられる。 Further, the microwave supplies electric power necessary for the operation of the various structural state sensors provided in the power transmission path. The structure state sensor supplied with electric power detects various states of the building structure 1 according to the sensor. The data of the detected state is sent to a server etc. by a radio signal etc., is used as information for the disaster prevention system of the building structure 1, etc., and is used for warning to residents in an emergency.

上述したように本実施形態によれば、マイクロ波により無線で電力を供給するので、有線で電力を供給する際に必要となっていた配線のメンテナンスや再配線の必要がなくなる。また、配線を必要とせずに給電場所の自由度が高い給電が可能となる。また、自由度の高い給電を行うために従来、必要としていたフリースペースが不要となるので、スペースの有効活用が可能となる。また、必要に応じて無線電力空間８０を構成することもできる。また、マイクロ波による給電のため、直接、直流電力を得ることができ交流／直流変換器が不要となる。 As described above, according to the present embodiment, since power is supplied wirelessly by microwaves, wiring maintenance and rewiring necessary for supplying power by wire are eliminated. In addition, it is possible to perform power feeding with a high degree of freedom in a power feeding place without requiring wiring. In addition, since a free space that has been conventionally required for power feeding with a high degree of freedom is not required, the space can be effectively used. In addition, the wireless power space 80 can be configured as necessary. In addition, since power is supplied by microwaves, direct-current power can be obtained directly, and an AC / DC converter is not required.

また、本実施形態のように電力源１２を備えることとすれば、建築構造物１への電力供給が不要となる。また、電力源１２とマイクロ波発生装置１１とを複数備えることとすれば、大きい建築構造物１に対しても有線の送電用幹線をも必要とせずに建築構造物１内での電力供給が可能となる。但し、電力源１２を備える必要は必ずしも無く、有線等により建築構造物１への電力供給が行われてもよい。 Further, if the power source 12 is provided as in the present embodiment, power supply to the building structure 1 becomes unnecessary. If a plurality of power sources 12 and microwave generators 11 are provided, the power supply in the building structure 1 can be performed without requiring a wired power transmission trunk for the large building structure 1. It becomes possible. However, it is not always necessary to provide the power source 12, and power supply to the building structure 1 may be performed by wire or the like.

また、本実施形態のようにスラブや壁部材等の構造物構成部材やその隙間を用いて送電経路を構成することとすれば、新たに構成する部分が不要あるいは少なくて済むので、より容易に本発明を実施することができる。但し、構造物構成部材を用いずに送電経路を構成してもよい。 In addition, if the power transmission path is configured using structural components such as slabs and wall members and the gaps as in the present embodiment, the newly configured portion is unnecessary or less, so it is easier. The present invention can be implemented. However, the power transmission path may be configured without using the structural component members.

また、本実施形態のように蓄電装置４４を設けることとすれば、例えばマイクロ波の密度が十分でない場合や短時間で大量の電力を消費するような場合等であっても、安定的に給電を行うことができる。但し、常にマイクロ波による無線での電力供給が、有線での電力供給と同程度に安定して行われる場合等は、蓄電装置４４は必ずしも必要ない。 Further, if the power storage device 44 is provided as in the present embodiment, for example, even when the microwave density is insufficient or when a large amount of power is consumed in a short time, the power can be stably supplied. It can be performed. However, the power storage device 44 is not necessarily required when the wireless power supply by the microwave is always performed as stably as the wired power supply.

また、本実施形態のようにマイクロ波により電力が供給される各種の構造物状態センサを建築構造物１に設けることとすれば、構造物状態センサの設置及びメンテナンスが容易となる。また、構造物状態センサからの検知された状態データの取得も無線通信により行えば、ワイヤレスな状態で構造物状態センサを設置することができる。また、マイクロ波はコンクリート等を透過できるので、コンクリート等の内部にもワイヤレスの構造物状態センサを設けることができる。 Moreover, if various structural state sensors to which electric power is supplied by microwaves are provided in the building structure 1 as in the present embodiment, installation and maintenance of the structural state sensors are facilitated. Further, if the detected state data from the structure state sensor is also acquired by wireless communication, the structure state sensor can be installed in a wireless state. In addition, since the microwave can pass through the concrete or the like, a wireless structure state sensor can be provided inside the concrete or the like.

また、本実施形態のように送電経路内のマイクロ波の状態に応じてマイクロ波の発生を制御することとすれば、送電経路内の電磁波の状態に応じた効率的な給電が可能となる。 If the generation of microwaves is controlled according to the state of microwaves in the power transmission path as in the present embodiment, efficient power supply according to the state of electromagnetic waves in the power transmission path becomes possible.

なお、上述の実施形態では、電力を供給する媒体はマイクロ波としたが、マイクロ波以外の電力を無線により供給できる電磁波を用いることとしてもよい。また、送電経路に用いる構造物構成部材は本実施形態で示したものに限られず、マイクロ波等の電磁波を伝搬することができる中空部を構成できるものであればよい。 In the above-described embodiment, the medium for supplying power is a microwave. However, an electromagnetic wave that can wirelessly supply power other than the microwave may be used. Moreover, the structure structural member used for the power transmission path is not limited to that shown in the present embodiment, and any structure member can be used as long as it can form a hollow portion capable of propagating electromagnetic waves such as microwaves.

本発明の実施形態に係る建築構造物の概観を示す図である。It is a figure which shows the general view of the building structure which concerns on embodiment of this invention. 建築構造物における階の区切部の立断面図である。It is an elevation sectional view of a partition part of a floor in a building structure. 送電経路を示す建築構造物の断面図であり、（ａ）はデッキ床スラブの水平断面での断面図であり、（ｂ）は部屋の立断面図である。It is sectional drawing of the building structure which shows a power transmission path | route, (a) is sectional drawing in the horizontal cross section of a deck floor slab, (b) is a vertical sectional view of a room. 建築構造物における部屋の立断面図である。It is an elevation sectional view of a room in a building structure. 建築構造物を構成する部材の断面図であり、（ａ）は壁部材の断面図であり、（ｂ）は鉄骨柱の断面図である。It is sectional drawing of the member which comprises a building structure, (a) is sectional drawing of a wall member, (b) is sectional drawing of a steel column. デッキプレートスラブを用いて送電経路を構成する例を示した図である。It is the figure which showed the example which comprises a power transmission path | route using a deck plate slab. ＲＣボイドスラブを用いて送電経路を構成する例を示した図である。It is the figure which showed the example which comprises a power transmission path | route using RC void slab. ハーフＰＣスラブを用いて送電経路を構成する例を示した図である。It is the figure which showed the example which comprises a power transmission path | route using a half PC slab. 送電経路の別の例及びマイクロ波発生の制御手段を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the other example of the power transmission path | route, and the control means of a microwave generation.

Explanation of symbols

１…建築構造物、１１…マイクロ波発生装置、１２…電力源、１３…制御装置。２０〜２５…送電経路、２０ａ〜２３ａ中空部、３１…デッキ床スラブ、３２…デッキプレート、３３…遮蔽板、３４…ＲＣ柱、３５…壁部材、３６…天井部材、３７…仕上げ材、３８…仕上げ材下地、４１…コンセントボックス、４２…照明器具、４３…電力線、４４…蓄電装置、５０…受電アンテナ、７０…箱型柱仕上げ、７１…鉄骨柱、７２…仕上げ材、７３…耐火被覆、７５…鉄骨梁、７６…ダクト、８０…無線電力空間、９１〜９５…構造物状態センサ、９７…電磁波状態センサ、９９…コンセント、１０１，２０１，３０１…スラブ、１２０，２２０，３２０…送電経路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Building structure, 11 ... Microwave generator, 12 ... Electric power source, 13 ... Control apparatus. 20-25 ... Power transmission path, 20a-23a hollow part, 31 ... Deck floor slab, 32 ... Deck plate, 33 ... Shield plate, 34 ... RC pillar, 35 ... Wall member, 36 ... Ceiling member, 37 ... Finishing material, 38 ... Finishing material base, 41 ... Outlet box, 42 ... Lighting equipment, 43 ... Power line, 44 ... Power storage device, 50 ... Power receiving antenna, 70 ... Box column finishing, 71 ... Steel pillar, 72 ... Finishing material, 73 ... Fireproof coating 75 ... steel beam, 76 ... duct, 80 ... wireless power space, 91-95 ... structure state sensor, 97 ... electromagnetic wave state sensor, 99 ... outlet, 101, 201, 301 ... slab, 120, 220, 320 ... power transmission Route.

Claims

In building structures with power load equipment,
Electromagnetic wave generating means for converting electric power to generate electromagnetic waves;
A power transmission path that has a pipe-shaped hollow portion that is configured by using a structural component member that constitutes the building structure and that propagates electromagnetic waves generated by the electromagnetic wave generating means and supplies the electromagnetic waves to the power load facility,
A power receiving means provided in the power transmission path, for receiving the electromagnetic wave propagating through the power transmission path and receiving the power of the electromagnetic wave received, to the power load facility;
Building structure with

The building structure according to claim 1, further comprising a power source that supplies power for generating electromagnetic waves to the electromagnetic wave generating means.

The stored power of the power receiving electromagnetic waves by receiving means, stored architectural structure according to claim 1 or 2 power further comprises a power storage hands stage supplied to the power load equipment.

The building structure according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a structure state sensor that receives an electromagnetic wave propagating through the power transmission path and detects a state of the building structure based on electric power of the received electromagnetic wave. object.

An electromagnetic wave state sensor for detecting a state of the electromagnetic wave in the power transmission path;
Based on the state of the electromagnetic wave detected by the electromagnetic wave state sensor, control means for controlling the generation of the electromagnetic wave by the electromagnetic wave generating means,
The building structure according to any one of claims 1 to 4 , further comprising: