JP2002303245A - 水力循環発電システム - Google Patents
水力循環発電システムInfo
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- JP2002303245A JP2002303245A JP2001145652A JP2001145652A JP2002303245A JP 2002303245 A JP2002303245 A JP 2002303245A JP 2001145652 A JP2001145652 A JP 2001145652A JP 2001145652 A JP2001145652 A JP 2001145652A JP 2002303245 A JP2002303245 A JP 2002303245A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B10/50—Hydropower in dwellings
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro 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】水力を循環利用して連続発電の出来る水力循環
発電システムを提供する。 【解決手段】水力発電に使用する大量の水を、水を高速
循環する事で量的に解決し、水の落下重力を活用する為
に、上下に高低差をとった環状導水管最上部分１−１，
２−２の両端を循環ポンプ４の送水口と吸込口に夫々接
続する。導水管内は満水状態にして、循環ポンプが稼動
して送水が始まると、管内の水が押されて導水管内を一
気に落下する、連続する水の落下衝撃力で、発電機用水
車５は連続駆動されて発電が始まる。水車駆動を終えた
水は、後続送水に押されサイホン現象と相乗効果で、立
上り側の導水管内を一気に上昇して最上部の循環ポンプ
の吸込口に達する。
発電システムを提供する。 【解決手段】水力発電に使用する大量の水を、水を高速
循環する事で量的に解決し、水の落下重力を活用する為
に、上下に高低差をとった環状導水管最上部分１−１，
２−２の両端を循環ポンプ４の送水口と吸込口に夫々接
続する。導水管内は満水状態にして、循環ポンプが稼動
して送水が始まると、管内の水が押されて導水管内を一
気に落下する、連続する水の落下衝撃力で、発電機用水
車５は連続駆動されて発電が始まる。水車駆動を終えた
水は、後続送水に押されサイホン現象と相乗効果で、立
上り側の導水管内を一気に上昇して最上部の循環ポンプ
の吸込口に達する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭、又は店舗、
工場等その他に、必要電力を継続的に供給出来る水力発
電の大量の必要水量を、水を循環する方法で解決する水
力発電システムです。装置の構造は理論的に単純です、
設置場所等の制約も少なく、設備費も安い。発電の為に
化石燃料等は一切使用しないから環境に対する悪影響は
無く、発電費用も少ない。
工場等その他に、必要電力を継続的に供給出来る水力発
電の大量の必要水量を、水を循環する方法で解決する水
力発電システムです。装置の構造は理論的に単純です、
設置場所等の制約も少なく、設備費も安い。発電の為に
化石燃料等は一切使用しないから環境に対する悪影響は
無く、発電費用も少ない。
【０００２】水力発電・引力・水の物性・ポンプ・配管
・バッテリー
・バッテリー
【０００３】従来の水力発電所は、ダム等の高所貯水を
導水管内で落下させ、水の落下衝撃力で発電用の水車を
駆動し、連結発電機を回転させて電力を作る。水車を駆
動した水は河川等に放水、又、夜間の余剰電力で、河川
の水を高所に揚水している例もあるが、これは水力循環
発電ではない。あくまでも、需要時間帯の水量確保の為
である。
導水管内で落下させ、水の落下衝撃力で発電用の水車を
駆動し、連結発電機を回転させて電力を作る。水車を駆
動した水は河川等に放水、又、夜間の余剰電力で、河川
の水を高所に揚水している例もあるが、これは水力循環
発電ではない。あくまでも、需要時間帯の水量確保の為
である。
【０００４】電力の消費場所に近接し、消費電力にマッ
チした施設規模で、連続運転できる水力発電システムの
開発。
チした施設規模で、連続運転できる水力発電システムの
開発。
【０００５】本発明は、水力発電に使用する多量の水の
確保を、限定されるスペース内で水を循環して使用する
方法で解決します。電力の消費場所に近接して、環状に
連結した導水管を建物の壁面等に沿わせたり、屋上には
循環ポンプを、空きスペースには水車・発電機を設置
し、平面的にも極めて小さい場所で水力発電を可能にし
ます。
確保を、限定されるスペース内で水を循環して使用する
方法で解決します。電力の消費場所に近接して、環状に
連結した導水管を建物の壁面等に沿わせたり、屋上には
循環ポンプを、空きスペースには水車・発電機を設置
し、平面的にも極めて小さい場所で水力発電を可能にし
ます。
【０００６】将来、更に水を高速循環する事で、水力発
電を身近に建設する事が可能になる第一歩でもありま
す。
電を身近に建設する事が可能になる第一歩でもありま
す。
【０００７】本システムでは水の循環と同様に、水の落
下する高低差も最重要な基本項目です。
下する高低差も最重要な基本項目です。
【０００８】理論的には水の循環と、落下の高低差を基
本に、構造的には自由に発想し、電力の需要場所や地域
にマッチした水力発電施設とする事が最も望ましい。
本に、構造的には自由に発想し、電力の需要場所や地域
にマッチした水力発電施設とする事が最も望ましい。
【０００９】水を高速で循環させる為に、上下の高低差
を大きく取った導水管を環状に連結し、導水管の最上端
部の両端を循環ポンプの送水口と吸込口に接続する。導
水管内は常時満水状態にする為に循環水の不足分は自動
補給する。循環ポンプが稼動すると、送水口に接続され
ている側の導水管内の水は押されて落下する、落下した
水は落下点に設置した発電機用水車を駆動し、後続落下
水に押され、サイホン現象で連結導水管の立上管を一気
に上昇して最高部分に達する。
を大きく取った導水管を環状に連結し、導水管の最上端
部の両端を循環ポンプの送水口と吸込口に接続する。導
水管内は常時満水状態にする為に循環水の不足分は自動
補給する。循環ポンプが稼動すると、送水口に接続され
ている側の導水管内の水は押されて落下する、落下した
水は落下点に設置した発電機用水車を駆動し、後続落下
水に押され、サイホン現象で連結導水管の立上管を一気
に上昇して最高部分に達する。
【００１０】この間に、立上導水管内の水に圧縮空気を
吹き込んで水に浮力を与え、サイホン現象をより効果的
にする方法を加えます。空気は最上部の空気分離槽で自
然に水と分離して大気中に放出されます。この方法は、
循環ポンプの始動時に循環水をすばやく移動する目的で
圧縮空気を吹き込むのですが、水を循環使用する時に水
に空気を吹き込み浮力を与え、サイホン現象のスピード
化に活用する事で、将来は大型の水力発電にも利用出来
る方法です。水力発電だからダムを作り、渓谷や河川の
自然を改造する従来の水資源の確保を大きく見直す意味
からも、科学的な智恵や、物性現象を取り入れた水力発
電システムが今後開発される事を強く願っています。こ
うして最高部分の導水管は循環ポンプ吸込口に接続され
るから、水は継続して循環し、発電機用の水車も連続駆
動をする、依って発電は継続される。
吹き込んで水に浮力を与え、サイホン現象をより効果的
にする方法を加えます。空気は最上部の空気分離槽で自
然に水と分離して大気中に放出されます。この方法は、
循環ポンプの始動時に循環水をすばやく移動する目的で
圧縮空気を吹き込むのですが、水を循環使用する時に水
に空気を吹き込み浮力を与え、サイホン現象のスピード
化に活用する事で、将来は大型の水力発電にも利用出来
る方法です。水力発電だからダムを作り、渓谷や河川の
自然を改造する従来の水資源の確保を大きく見直す意味
からも、科学的な智恵や、物性現象を取り入れた水力発
電システムが今後開発される事を強く願っています。こ
うして最高部分の導水管は循環ポンプ吸込口に接続され
るから、水は継続して循環し、発電機用の水車も連続駆
動をする、依って発電は継続される。
【００１１】循環送水量は多く、循環ポンプの軸馬力は
小さく連続使用する消費電力量を少なくする為に総揚程
を小さくします。発電容量を決める要素は水量と、水の
落下する高低差であります、導水管内の水の重量と、高
低差による落下重力が発電機用水車を駆動する力です。
だから、駆動力の根本要素となる水の重量と高低差は、
需要電力量に基づき計画時に現地の状態を充分に勘案し
て設定する事です。本発明は、従来の循環ポンプ技術の
応用と、水や空気の物性や、高低差による重力の可変を
活用した、施設場所に最適の構造を選択設定できる発電
システムであります。
小さく連続使用する消費電力量を少なくする為に総揚程
を小さくします。発電容量を決める要素は水量と、水の
落下する高低差であります、導水管内の水の重量と、高
低差による落下重力が発電機用水車を駆動する力です。
だから、駆動力の根本要素となる水の重量と高低差は、
需要電力量に基づき計画時に現地の状態を充分に勘案し
て設定する事です。本発明は、従来の循環ポンプ技術の
応用と、水や空気の物性や、高低差による重力の可変を
活用した、施設場所に最適の構造を選択設定できる発電
システムであります。
【００１２】化石燃料等は一切使用せずに、発電費用を
画期的に低減出来るシステムです。
画期的に低減出来るシステムです。
【００１３】本発明は、電力需要に対応した規模で、使
用場所に近接して設置する水力循環発電システムですか
ら将来は送電線、配電線等は大幅に少なく出来るでしょ
う。
用場所に近接して設置する水力循環発電システムですか
ら将来は送電線、配電線等は大幅に少なく出来るでしょ
う。
【００１４】太陽発電や風力発電と比較して装置が単純
で設備費も安く、昼夜や太陽光の強弱で影響を受けるこ
ともありません。不確定要素が全く無く昼夜連続発電が
出来るから、余剰電力の利用や蓄電も計画的に出来ま
す。
で設備費も安く、昼夜や太陽光の強弱で影響を受けるこ
ともありません。不確定要素が全く無く昼夜連続発電が
出来るから、余剰電力の利用や蓄電も計画的に出来ま
す。
【００１５】本システムは光熱費の節減の為にも、民生
一般に普及出来たら、水力・火力・原子力等の大型発電
設備から電力の供給を受けるのは、公共交通機関や、一
部公共施設等に限定されるでしょう。
一般に普及出来たら、水力・火力・原子力等の大型発電
設備から電力の供給を受けるのは、公共交通機関や、一
部公共施設等に限定されるでしょう。
【００１６】化石燃料を一切使用しないから、硫酸系の
排気や二酸化炭素の発生もなく、大気汚染問題や地球温
暖化問題解決にも貢献できるシステムです。
排気や二酸化炭素の発生もなく、大気汚染問題や地球温
暖化問題解決にも貢献できるシステムです。
【００１７】本発明は、一般家庭や店舗、工場等その他
電力を消費する場所に近接して、必要規模に従って設置
出来る事と、燃料費が無いから、発電費用は装置の償却
費程度です。電力が自家発電で賄える様になると、従来
化石燃料に頼った厨房器具も磁力を使うものに大きく様
変わりするでしょう。
電力を消費する場所に近接して、必要規模に従って設置
出来る事と、燃料費が無いから、発電費用は装置の償却
費程度です。電力が自家発電で賄える様になると、従来
化石燃料に頼った厨房器具も磁力を使うものに大きく様
変わりするでしょう。
【００１８】近年、自動車の排気ガス公害が大きな問題
になって、電気自動車の普及が急がれています、本シス
テムで各自が発電した電力をバッテリに蓄電して、夫々
が自家用車に使用すれば、環境問題だけでなく、経費節
減にも大きな効果が発揮出来るでしょう。
になって、電気自動車の普及が急がれています、本シス
テムで各自が発電した電力をバッテリに蓄電して、夫々
が自家用車に使用すれば、環境問題だけでなく、経費節
減にも大きな効果が発揮出来るでしょう。
【００１９】近年、ゴミ問題が深刻化しています。ゴミ
を燃焼処理する為の施設や、燃焼処理時に発生する大量
の大気汚染物質は、人類の存亡に関わるとまで言われて
います。金属以外のゴミは、無酸素長時間電熱加温して
炭化する事で問題解決の道が見えているようです。但
し、電熱用の電力が必要であります、もし一般家庭・店
舗・工場等のゴミの発生場所で、本システムの水力発電
の自家発電電力を使用して各自が炭化処理すれば、ゴミ
問題解決は大きく前進し、この時に生産される大量の炭
素は、既に新素材として見直されています。
を燃焼処理する為の施設や、燃焼処理時に発生する大量
の大気汚染物質は、人類の存亡に関わるとまで言われて
います。金属以外のゴミは、無酸素長時間電熱加温して
炭化する事で問題解決の道が見えているようです。但
し、電熱用の電力が必要であります、もし一般家庭・店
舗・工場等のゴミの発生場所で、本システムの水力発電
の自家発電電力を使用して各自が炭化処理すれば、ゴミ
問題解決は大きく前進し、この時に生産される大量の炭
素は、既に新素材として見直されています。
【図１】 水力循環発電システム 本図は水力循環発電システムの基本的な説明図です。大
量に水を使用する水力発電の発電方法を採りながら、水
を循環使用して使用水量を確保するシステムでありま
す。水の落下重力も活用する為に高低差を大きく取る、
連結導水管の最上部に循環ポンプ（４）を設置し、導水
管内（１）を落下した水が落下点で水車（５）を駆動す
ると連結発電機（６）は回転して発電をする。水車を駆
動し最下点を過ぎた水は、サイホン現象と後続する送水
に押されて立上導水管（２）内を上昇し最上点（２−
２）から循環ポンプの吸込口に達する。この時、立上導
水管内（２）の水に、空気圧縮機（１１）から空気管
（１２）で圧縮空気を吹込んで、水の上昇するサイホン
現象を助ける。水に浮力を与え圧縮した空気は、上昇し
て空気分離管（２−３）で水と比重分離し開口部（２−
４）から大気中に放出される。特に圧縮空気を吹き込む
理由は、循環ポンプの始動時に、落下導水管の水と立上
導水管の水に比重差を作り、循環効果を早める為です。
図中の補給水槽（７）から吸込口導水管（２−２）に不
足水量を補給する。
量に水を使用する水力発電の発電方法を採りながら、水
を循環使用して使用水量を確保するシステムでありま
す。水の落下重力も活用する為に高低差を大きく取る、
連結導水管の最上部に循環ポンプ（４）を設置し、導水
管内（１）を落下した水が落下点で水車（５）を駆動す
ると連結発電機（６）は回転して発電をする。水車を駆
動し最下点を過ぎた水は、サイホン現象と後続する送水
に押されて立上導水管（２）内を上昇し最上点（２−
２）から循環ポンプの吸込口に達する。この時、立上導
水管内（２）の水に、空気圧縮機（１１）から空気管
（１２）で圧縮空気を吹込んで、水の上昇するサイホン
現象を助ける。水に浮力を与え圧縮した空気は、上昇し
て空気分離管（２−３）で水と比重分離し開口部（２−
４）から大気中に放出される。特に圧縮空気を吹き込む
理由は、循環ポンプの始動時に、落下導水管の水と立上
導水管の水に比重差を作り、循環効果を早める為です。
図中の補給水槽（７）から吸込口導水管（２−２）に不
足水量を補給する。
【図２】水力発電ユニット連結図 本図は複数の水力発電ユニット連結図です。循環ポンプ
（４）で送水された水（Ｑ）は落下導水管（１）内を高
低差（Ｈ）を落下し発電機（６）用の水車（５）を駆動
してから立上導水管（２）内を後続送水とサイホン現象
で一気に上昇し、最上点から次のユニットの落下導水管
（１）内を落下する。この様に循環水（Ｑ）は次々に連
結水力発電ユニットの発電用の水車を駆動し、最終ユニ
ットの立上導水管の最上部から循環ポンプの吸込口に達
する。この間、圧縮空気の吹込む方法や、循環水の不足
補給方法は図−１と同様です。
（４）で送水された水（Ｑ）は落下導水管（１）内を高
低差（Ｈ）を落下し発電機（６）用の水車（５）を駆動
してから立上導水管（２）内を後続送水とサイホン現象
で一気に上昇し、最上点から次のユニットの落下導水管
（１）内を落下する。この様に循環水（Ｑ）は次々に連
結水力発電ユニットの発電用の水車を駆動し、最終ユニ
ットの立上導水管の最上部から循環ポンプの吸込口に達
する。この間、圧縮空気の吹込む方法や、循環水の不足
補給方法は図−１と同様です。
符 号 説 明 １ 落下側連結導水管 １−１ 落下側連結導水管の最上部分 １−２ 落下側連結導水管の最下部分 ２ 立上側連結導水管 ２−１ 立上側連結導水管の最下部分 ２−２ 立上側連結導水管の最上部分 ２−３ 空気分離槽 ２−４ 空気分離槽の開口部分 ３ 補給水管 ４ 循環ポンプ ５ 発電機回転駆動用の水車 ６ 水車に連結した発電機 ７ 循環水の補給水槽 ８ ボールタップバルブ ９ 補給水槽の給水管 １０ 電力配線 １１ 空気圧縮機 １２ 空気用配管 Ｐ 循環ポンプ Ｓ 発電機用水車 Ｇ 発電機 ＣＰ 空気圧縮機 Ｑ 循環水量 Ｈ 高低差
Claims (3)
- 【請求項１】水力発電に必要な多量の水を、水を循環す
る方法で確保して連続運転出来る水力発電システム。循
環状に連結した導水管の最上部に循環ポンプを設置し、
導水管内の水を高速で循環して水力発電用の水量を確保
するシステム。 - 【請求項２】落下する水の重力で発電機用の水車に強い
駆動力を与える為に、上下方向に高低差を設定して循環
する水の落下重力を強くする。落下した水が立上導水管
内を上昇するサイホン現象を一層効果的にする為に立上
導水管に圧縮空気を吹き込むシステム。 - 【請求項３】水の落下とサイホン現象で、水が連続的に
落下上昇出来るような導水管を複数ユニット連結し、最
初と最後の端末最上部は循環ポンプの送水口、吸込口に
夫々連結する。循環ポンプが送水開始すると、送水圧力
で最初のユニット導水管内の水は落下する、落下した水
は発電機用水車を駆動してから、上昇導水管内をサイホ
ン現象と後続水の圧力を受けて一気に上昇し、次のユニ
ットの最上端に達し、後続送水に押されて再び落下し、
連結ユニットの導水管内を次々に落下と上昇を繰り返
し、夫々発電機用水車を回転駆動して最終ユニットの最
上部終点に達し、循環ポンプの吸込み口に接続される。
こうして需要電力量に対応した多量の水力発電を実現す
る事が出来る、高低差を活用した落下水の衝撃力と、サ
イホン現象と、小揚程で送水量の多い即ち、軸馬力容量
の少ない循環ポンプで、大水量なみの水力発電が出来る
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145652A JP2002303245A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 水力循環発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145652A JP2002303245A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 水力循環発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303245A true JP2002303245A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18991427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001145652A Pending JP2002303245A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 水力循環発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002303245A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509954A (ja) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | マリーン カレント タービンズ リミテッド | 水流動力タービン用液体式増速動力伝達装置 |
| JP5062791B1 (ja) * | 2012-01-24 | 2012-10-31 | 株式会社オージーエイ | 多連式水力発電システム。 |
| JP2016211528A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | 勝弘 佐古野 | 水圧管発電装置 |
| JP6421366B1 (ja) * | 2017-11-08 | 2018-11-14 | 株式会社ライセン | ユニット型小水力発電装置。 |
| JP2019218944A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 株式会社Ｗｇｅ | 液体揚水循環装置 |
-
2001
- 2001-04-06 JP JP2001145652A patent/JP2002303245A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509954A (ja) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | マリーン カレント タービンズ リミテッド | 水流動力タービン用液体式増速動力伝達装置 |
| JP5062791B1 (ja) * | 2012-01-24 | 2012-10-31 | 株式会社オージーエイ | 多連式水力発電システム。 |
| JP2016211528A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | 勝弘 佐古野 | 水圧管発電装置 |
| JP6421366B1 (ja) * | 2017-11-08 | 2018-11-14 | 株式会社ライセン | ユニット型小水力発電装置。 |
| JP2019085938A (ja) * | 2017-11-08 | 2019-06-06 | 株式会社ライセン | ユニット型小水力発電装置。 |
| JP2019218944A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 株式会社Ｗｇｅ | 液体揚水循環装置 |
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