JP2002266745A - 発電方法 - Google Patents

発電方法

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JP2002266745A
JP2002266745A JP2001111991A JP2001111991A JP2002266745A JP 2002266745 A JP2002266745 A JP 2002266745A JP 2001111991 A JP2001111991 A JP 2001111991A JP 2001111991 A JP2001111991 A JP 2001111991A JP 2002266745 A JP2002266745 A JP 2002266745A
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water
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buoyancy
pipe
energy
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Buhei Kono
武平 河野
Kazuto Kono
一人 河野
Jun Kono
潤 河野
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】浮力回転によって自然環境、設置場所に係わら
ず、大きな発電能力の発電方法を提供する。 【解決手段】水面下の回転浮体の浮力による発電方法に
おいて、流線型、又は楕円形の回転浮体を軸支し、液体
に入れて、浮力エネルギーによって回転し、発電を行
う。水面上に円管を立て減圧、真空によって水位を上
げ、浮体を連結させ回転エネルギーによって発電する。
円管内の一定の間隔ごとに浮体物体と類似した直径の節
構造をつけ、浮体にかかる水圧を分散し最少限にし、効
果的に発電する。節構造の上下に排水弁、注水弁、減水
弁を設置し、水位を調整する。個々の浮体にウォーター
リング構造を付けることによって節構造の上下の水を分
離し、浮体上の水圧を減少させる。回転楕円体と、水面
上に立てられ、減圧、真空、注水、排水、一定区画の節
構造によって水位の上昇した円管内の浮体の浮力エネル
ギーとを連動させ一層効率的に発電能力を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、浮力を利用した発
電方法 【0002】 【従来の技術】クリーンエネルギーによる発電方法であ
る浮体発電はこれまで、数点出願されている。本出願者
による円管形の回転浮体が回転する発電方法それは浮力
を維持した物体の回転体による方法である。その方法と
減圧又は、真空にされた水面上の円管内の浮体とを組み
合わせた、本出願者による発電方法、他に出願されてい
るものとして、水槽とコンベアーで駆動する発電方法、
空気槽と浮力によるピストン運動で発電させる方法、ポ
ンプによる水中での気体発生による発電方法。圧縮気体
による発電方法。プール内のギヤリングによる浮力機に
よる発電方法 【0003】 【発明が解決しようとする課題】クリーンエネルギーと
して、これまでに開発されている風力、太陽電池発電は
自然環境による影響が高く、持続性に問題がある。解決
策として川面、海面、又はプールのような水中に回転浮
体から浮力エネルギーによって発電する方法である。そ
の効率と発電能力を上げるため、回転体を楕円形、又は
流線型にし、浮力によって得られるエネルギーを増大さ
せる方法、浮体にかかる水圧の抵抗を減少させ、より持
続的に発電能力を増大させ、効率化する。回転楕円体に
よる発電方法と連動して円管内の気圧を減圧して円管内
の水位を自由に調整し、真空にして水位を上昇させ、そ
の中に浮体を設置し、その浮力のエネルギーで発電する
方法である。円管内の浮体と連結部分には水位すべての
水圧がかかり、円管ならびに浮体に負荷が増加する。浮
力体の強度を必要とする。この真空時の円管においては
水位は最高10.3mである。一層の発電能力を必要と
するときは円管に一定の間隔に浮体物体と類似した直径
の節構造を設けて各区分と各節を2重構造にし、各節構
造ごとに上下に部分別に排水弁、減圧弁、注水弁を設置
し、浮体にかかる水圧を節間構造内で減少させること
で、効率を上げる。個々の浮体にはウォーターリング構
造を付け上下の節構造の水を遮断し、浮体上の水圧を減
少させ、水の動きを調整する。 【0004】 【課題を解決するための手段】水面下の回転浮体の回転
エネルギーによる発電方法の効率を上げる。円管形の回
転浮体の代わりに、楕円形又は流線型の回転浮体を軸支
し、浮力が継続して得られるように該物体よりも比重の
大きい液体に入れ、前記物体を軸中心に回転させ、前記
物体の回転に連動して発電するように発電機を連動させ
る。本発明において楕円形又は流線型の回転浮体は中空
状の物体であり、該中空体内部は軸を対称にし、複数の
室が区画形成されてなる。浮力の得れる各室にはそれぞ
れ密度の異なる気体又は液体が密封されてなる。楕円形
又は流線型の回転体の中に、気体を入れ固定し水等の溶
液の中に入れると浮力が発生する。その浮力を一定軸に
回転させ、大きなエネルギーを得る。楕円体の縦方向の
長径を2α、短径を2β、横方向の長さを2γとすると
そのエネルギーの方程式は E=1/2πρg(αγ+αβγ) π;円周率 ρ;液体の密度、g;重力定数 【0006】円管の直径と同一の楕円体の長径2α、円
管の長さを2γとした場合、その水中での回転エネルギ
ーは E’=αγρg E>E’が成立する。楕円形の回転浮体を水中で回転さ
せたエネルギーのほうが円管を水中で回転させたエネル
ギーより大きく、外形が楕円形の回転浮体のほうが発電
能力は高い。 【0007】円管が水中で回転した場合の水圧は P’=Π−πρU Π;無限遠における水圧 π;円周率 ρ;水の密度
U;水流の速度 【0008】楕円形の回転浮体が水中で回転した場合の
水圧の最大値は p=Π−3πρU Π;無限遠における水圧 π;円周率 ρ;水の密度
U;水流の速度 P’>Pが成立する。楕円形の回転浮体のほうが、円管
形の回転浮体よりもかかる水圧は小さい。抵抗における
非線形振動(ダッフィング振動)も楕円形の回転浮体の
方が小さく、安定性が高い。 【0009】楕円形の回転浮体の方が円管形の回転浮体
よりもより大きなエネルギーが効果的に生じ、水中での
回転の圧力も小さく同時に抵抗によるエネルギーの損失
も小さく安定性が高い。円管による回転浮体が水面下で
回転する発電方法よりも効率が高く、発電能力も大き
い。 【0010】水面上に円管を立て、減圧によって水位を
上昇させ、浮体を連結させることによる発電能力をより
一層求めるときは、浮体とそれを結びつける連結部分に
かかる水圧は大きく、負荷が大きくなる、この構造にお
いては水位は最高10.3mが限界である。能力の増加
を求めるため円管内の一定の間隔に浮体と類似した直径
の節構造を設け、円管内を区分し、二重構造にし、各節
構造の部分別に排水弁、減圧弁、注水弁、を設置する。
注水弁は減圧による水位の安定より一定量の注水が可能
である。上下の排水弁は一定水位以上になれば排水させ
バランスをとる。上下の注水弁と排水弁は水位を調整す
ることにより運動速度とエネルギーをコントロールする
ことができる。個々の浮体にはウォーターリング構造を
付ける。ウォーターリングは連続に作られた節構造の水
を下部に落下することを最少限度にし、節間の水量を保
ち一定の浮力を与える構造である。ウォーターリング構
造は上下の節構造の水を遮断し、浮体上の水圧は減少
し、水位は調整される。ウォーターリング構造によって
水位の抵抗による円管の節構造の側面と浮体との摩擦係
数を最少にし、浮体の動きを円滑にする。浮体と節構造
の側面の側面摩擦係数によって、浮体が上昇できる限界
値は存在する。ウォーターリング構造の側面摩擦係数は
非常に小さいため、浮体が上昇できる限界値はかなり高
くなり、発電能力はより一層増加することできる。 【0011】水面上に円管を立て、減圧によって水位を
上昇させ、浮体を連結させる発電方法おいて、10.3
mに水位の上がった円管内において、水位の頂点から浮
体の上までの長さをxとすると、浮体上の表面水圧Pは P=π(b/2)xρg π;円周率 ρ;水の密度 g;重力定数 b;
浮体の直径 下面からの水圧は浮体の長さをcとすると P’=π(b/2)(10.3−x−c)ρg 浮体にかかる総圧力PT=P+P’ PT=π(b/2) (10.3−c)ρg となるこの場合浮体や浮体や浮体に接続する連結部分の
構造に水圧がかかり強度が要求され負荷がかかる。 【0012】円管内の間隔の長さc’ごとに節構造を設
けて区分しその中に水を通すと、円管内の浮体の総圧力
PT’は PT’=π(b/2)(c’−c)ρg であるc’は10.3mの場合より小さく、浮体1個あ
たりの総水圧は小さく、減少され水圧は節構造内部の容
積だけになる、浮体とそれを結びつける連続部分は水圧
の負荷が少なくなる・浮体一個あたりの浮力PVは PV=π(b/2)cρg c>c’−cすなわち2c>c’の関係が成り立つと
き、浮力は水圧より大きい。 【0013】円管内を2重構造にし、一定間隔ごとに浮
体物体と類似した直径の節構造を設定された節に上下に
部分別に排水弁、減圧弁、注水弁を設置し、個々の浮体
にはウォーターリング構造を付け、各節構造の間を分離
し、水圧を分散し浮体の動きを円滑にする。 【0014】円管内の浮体による浮力エネルギーと水面
下の回転楕円体を連動させる。効果的にエネルギーが増
加するためには、水面下の浮体と回転楕円体の角速度が
一致しなければならない。次式が成立しなければならな
い。 GV/2m=αγ G;回転体の総質量 m;浮体の質量 V;浮体の体積 【0015】円管内の浮体による浮力エネルギーは次式
となる。 EV=LNρVg L;上昇した水位 N;上昇した円管内の浮体の数
ρ;水の密度 g;重力定数。連動した2つのシステム
の全エネルギーは ET=1/2πρg(αγ+αβγ)+LNρVg 【0016】 【発明実施の形態】水面下に円管による回転浮体を回転
させる発電方法において、その回転体の円管を発電効率
と能力を上げるため流線型又は楕円形の回転浮体を水中
で軸支し、浮力によって回転させる。その場合発電能力
は円管の場合よりも大きく、物体にかかる水圧は楕円形
の回転体のほうが小さい、同時に水圧による抵抗損失も
小さくより効率的に発電することができる。回転楕円体
と減圧、真空、注水、排水、一定区画の節構造によって
水位の上昇した水面上に立てられた円管内の浮体の浮力
エネルギーと連動して、一層効率的にエネルギーを増大
させて発電する。 【0017】 【発明の効果】この発明はクリーンエネルギーとしての
発電を浮力回転によって、自然環境、設置場所に係わら
ず、より大きな発電能力とよりよい発電効率をもって効
果的に発電することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】楕円回転体 長径(縦面);2α、 短径(縦面);2β、長さ2γ 【図2】楕円回転体内の各室の構造 【図3】円管に節構造を設置していない状態 x;水位の頂点から浮体の上までの長さ b;浮体の直
径 c;浮体の長さ 【図4】円管の一定間隔ごとに節構造を設置した状態 c’;円管の中の節構造の一定間隔の長さ c;浮体の
長さ b’;節構造のある円管の直径 b;浮体の直径
a’;節構造の長さ a;連結部分の長さ その他 排水弁、注水弁、減圧弁、ウォーターリング a’>a b’>b 2c>c’>cの関係が成り立た
なければならない。 【図−5】全体図 正面 【図6】全体図 側面
フロントページの続き (71)出願人 501057172 河野 潤 京都府京都市中京区河原町通夷川上ル指物 町313番地 藤和シティーホームズ河原町 二条801 (72)発明者 河野 武平 京都市中京区河原町通夷川上ル指物町313 番地 藤和シティーホームズ河原町二条 801号 (72)発明者 河野 一人 京都市中京区河原町通夷川上ル指物町313 番地 藤和シティーホームズ河原町二条 801号 (72)発明者 河野 潤 京都市中京区河原町夷川上ル指物町313番 地 藤和シティーホームズ河原町二条801 号 Fターム(参考) 3H074 AA10 AA12 BB10 BB11 CC06

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】浮力の得られる円筒形の浮体を回転させる
    と一定のエネルギーが生じ、発電機に接続すると発電エ
    ネルギーが得られる。回転浮体の形状が円筒形よりも楕
    円形又は流線型にすると、楕円回転体の長径と同じ長さ
    の直径の円管の回転体とを比較して、楕円回転体の方が
    エネルギー効率は上がり、より大きい浮力エネルギーを
    得られ発電能力を増大させる発電方法。 【請求項2】水中内の回転浮体は円筒形の回転浮体より
    も楕円形又は流線型にすると回転浮体にかかる水圧を減
    少させ、水圧による抵抗を減少させ、効率的に発電する
    発電方法。 【請求項3】 【請求項1】、 【請求項2】の回転楕円体の発電方法と連動させ水面に
    円管を立て減圧によって真空にし、円管内の水位を上げ
    浮体を連結し回転させる、円管内に一定の間隔ごとに浮
    体物体と類似した直径の節構造を設け各節間の水を分断
    し、各部分別に減圧弁、排水弁、注水弁を設置し円管の
    内部の水位をコントロールする、個々の浮力を与える円
    管内の室を細分化することで水圧を減少させ総合的なエ
    ネルギーの効率を上げることができる。個々の浮体には
    一定間隔ごとに管の上下の水を分離することを目的とし
    てウォーターリング構造を付け浮体にかかる水圧を減少
    し、管内部と浮体の側面摩擦係数を低減したなかで発電
    をより効果的にする方法。
JP2001111991A 2001-03-06 2001-03-06 発電方法 Pending JP2002266745A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034296B1 (ko) 2009-06-18 2011-05-16 주식회사 멕트론 동력발생장치

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