JP2005009325A - 重力利用発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、大型タンクと複数の小型タンクを配管で連結し、配管に設けた電磁バルブを制御し、それぞれのタンク内部に設けた重力装置の重力差を利用して、圧縮した気体の流路を作り、この配管の流路に発電機を駆動させるようにしたタービンを設けて発電する。
【解決手段】大型タンク１の内部には重力装置１４を設け、大型タンク１に設けた配管８の中間に電磁バルブ３を介して、タービン１５を設け、集合タンク１３を介して分岐した配管に電磁バルブを介して複数の小型タンク２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々に連結し、小型タンクの内部には小重力装置１６，１７，１８，１９が設けられている。タンク内部の重力装置によりタンク内の気体を圧縮して、大型タンクと小型タンク間に設けた配管内を交互に圧縮気体を通過させるよう電磁バルブを制御して、流路に設けた発電機のタービン１５を駆動させるものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明に係る重力利用発電装置は、大型タンク及び複数の小型タンクを配管で連結し、タンク内に充填した気体を重力を利用して圧縮し、内部圧力を高圧にして、タンク内に圧縮された高圧な気体をタンクを連結した配管に導き、配管の一部にタービンを設けて、タービン軸に発電機軸を連結してある発電装置に関するものである。
【０００２】本発明は、重力を利用して配管の中に高圧の気体の流路を作り、その配管の中間に発電機の軸を連結したタービンを設け、圧縮した流体によりタービンを駆動して発電機を稼働させるようにすることを目的とするものである。
【０００３】
【従来の技術】従来の船舶の機関や火力発電の燃料は、重油を使用するために二酸化炭素の排出により、環境汚染の問題が生じる恐れがある。重油を動力機関の燃料として使用しない方法で、発電機を駆動させるための動力を重力により得て、その動力によって発電機を稼働して電力を利用する方法が創出されることが望まれている。動力機関の燃料としては、重油が一般的であるが公害発生源となっている。重油を使用しない方法で公害を発生しない動力源を利用して発電する方法若しくは発電装置として、公開された発明又は考案の原理は、重力利用、水力利用、波力利用、風力利用等いろいろある。
【０００４】先行技術の調査結果によれば、重力を利用して動力源とする発明又は考案に関する出願例として、実開昭６０−１２８９８７号，同６０−１４１４８５号，同６０−１６２２７８号，同６１−１７８０８２号の各々考案の名称「重力を利用した動力源装置」、実開昭６１−１８３４７９号の考案の名称「引力利用の発電装置」、実開昭６３−２６７７７号の考案の名称「重鎮式推力発生装置」、特開昭５６−１４６０７９号発明の名称「重力エネルギー利用方法」、特開昭５７−１４０５７５号発明の名称「省エネルギーにおける重力式発電装置」、特開昭５７−２０３８７９号発明の名称「回転装置」、特開昭５７−２１０１７３号発明の名称「走行車両重量を利用した自動発電装置」、特開平０６−９８４９９号発明の名称「重力回転機関とその発電装置」、特開平１０−１３１８４２号発明の名称「物体の自然連続落下自動反復装置の構造とその発電システムへの応用」、特開２０００−１２０５２５号発明の名称「自動永久回転歯車」、特開２００２−２２７７５８号発明の名称「重力による自動回転装置」、特許第３０２３３２８号発明の名称「重力発電装置」等が公開されている。圧縮空気或いは圧力差を利用する発電装置として次のような例が公開されている。実用新案登録第１８９９０８３号考案の名称「圧縮空気により駆動する発電機」、実用新案登録第２０２１１１２号考案の名称「圧縮空気駆動型発電機」、特開平１１−３４３９５７号発明の名称「空気の圧力と水の圧力を組み合わせ利用した発電装置」、特開２００２−３６９４８７号「発電装置」、特開昭６２−２３７０８３号発明の名称「スプリング式空圧発電機」、特開２００１−２４１３７５号発明の名称「エネルギー発生装置」、実用新案登録第１７２６８１６号考案の名称「給水設備等に於ける小電力回収装置」、実開平０３−１１１１７６号考案の名称「海底取水発電装置」等である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、予め気体を充填した大型タンクと複数の小型タンクを配管で連結し、それぞれのタンク内部に重力装置を設けて、タンクに充填した気体を重力装置により圧縮することにより、タンク内部に圧縮された気体をタンク内に設けた重力装置の重力差を利用して、配管内に高圧な気体の流路を作り、この流路の一部にタービンを設けて、このタービンの軸に連結してある発電機を回転して、公害源を持たないで電気を得ることを課題としている。この動力機関は、発電機を駆動させて発電するために重力を利用するようにしてあり、重油燃料を使用しないので二酸化炭素等の公害源になるものは発生しない。重力の利用によりタービンを回転させるようにして電力を得ることを目的とする発電装置である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る重力利用発電装置は、上記の課題を解決するために、大型タンクと複数の小型タンクを配管で連結してあり、大型タンク及び小型タンクの内部には、それぞれに重力装置を設け、重力装置によりタンク内に充填した気体を圧縮するようにしてある。大型タンクに設けた配管の中間に電磁バルブを設け、その配管の一部には発電機を駆動させているタービンを設けてある。前記の配管は、前記のタービンを介して集合タンクに連結されており、この集合タンクよりそれぞれの配管を分岐して、各配管には電磁バルブを介して複数の小型タンクの各々に連結するように配慮されている。大型タンクの内部には大きな重力装置を設け、小型タンクの内部には大型タンクの内部重力装置より小さい重量の小重力装置が設けられており、該タンク内部の大小の重力装置によりそれぞれのタンク内の気体に重力がかかり、大型並びに小型タンク内の気体を圧縮するようになっている。本発明の実施例においては、タンク内に充填するものの重力の影響を少なくするために空気若しくはヘリュウムガス等の気体を充填することが好ましい。
【０００７】本発明は、大型タンクと小型タンクを連結する配管内を通過する圧縮気体によりタービンを駆動して軸に連結している発電機を稼働させるようにする。そのために各タンクへの配管に気体の注入口を設けてそこから気体が充填される。大型タンクの重力装置を利用して大型タンク内の気体を圧縮して、大型タンクの電磁バルブを開いて、複数の小型タンクの電磁バルブを一つづつ開き、配管を通って小型タンクへ流れるようにする。その小型タンク内に気体を充填した後そのバルブを閉め、それぞれの小型タンクに配管を通して、順次、大型タンクから圧縮された気体を移し替える。その移し替えの際に、圧縮された気体が、発電用のタービンを設けた配管内を通過しタービンを回転させて発電するようにした。すべての小型タンクを充填した後に、全ての小型タンクのバルブを全て開いて、小型タンクの全ての重力装置を利用して気体を圧縮し、配管を通過して大型タンクへ移し替えて大型タンクの電磁バルブを閉じる。
【０００８】大型タンクの内部気体を複数の小型タンクの内部に移し替えて、大型タンクと小型タンク間に設けた配管内を交互に気体を通過させる。大型タンクと小型タンクの内部の圧縮気体をタンク間で交互に入れ替えることにより、配管内に逆流防止弁を設けてタービンを回転させるように一定の流路を形成して、流路に設けた発電機のタービンを駆動させるようにするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の技術的思想は、実施例において次に記載のように具体化される。
【００１０】大型及び小型タンク内の重力装置は、タンク内部に充填される空気若しくはヘリュウムガス等のいづれかの安全な気体の圧力によりタンク内を上下に移動するものである。タンク内壁と重力装置の外周は限りなく密着していて、内部圧力により気体が漏れないようにして尚且つ重力装置が滑らかに移動することが必要である。例えば、タンク内に設けた支柱若しくは案内溝に沿って重力装置をスライドさせて、重力装置を真っすぐに上下させるようにしてもよい。
【００１１】タンク内部に充填される気体は安全な空気若しくはヘリュウムガス等のいづれかの一つが最適であるが、例えば空気を充填した場合、前記の重力装置は、大型タンク内部の重力装置の重力が１００キログラム重であるとすれば、四つの小型タンクの重力装置の重力はそれぞれ等しく、合計は大型タンクのそれより大きくなければならず、且つ各々小型タンクの重力装置の重力はそれより小さい。実施例においては、１例として大型の内部重力装置の重力は１００キログラム重であるが、四つの小型タンクの重力装置の各重力が４０キログラム重である。
【００１２】大型タンク及び小型タンクの下方に連結された配管には、それぞれの電磁バルブが介在されて設けてある。これらの電磁バルブの開閉操作は電気的に制御されるようにし、大型タンクと小型タンクを連結している配管内の気体が常に流路を形成してタービンを回すように制御されている。即ち、大型タンクの電磁バルブが、開かれている場合、各小型タンクの電磁バルブは開閉されるよう制御されている。最初に一つ目の小型タンクの電磁バルブが開かれると大型タンクの内部に充填されて加圧された気体は配管を移動してタービンを回転させて、集合タンクを経て、前記一つの小型タンクの中に移されて充填されて電磁バルブが閉鎖する。それが終了すると次いで二つ目の小型タンクの電磁バルブは開かれるので、大型タンクの気体は前記と同様に配管を通ってタービンを回転して、小型タンクへ移動して、二つ目の小型タンクの中に気体が充填されると電磁バルブが閉鎖される。順次、小型タンクの内部には大型タンク内部の気体が配管を通って移し替えられるので、圧縮気体が配管を移動してタービンを回しながら大型タンクの気体は小型タンクへ移し替えられる。大型タンクの気体が、全ての小型タンクの内部に移し替えられると、全ての小型タンクの内部では各タンクの内部重力装置により加圧されており、その総計重力が大型タンクの内部重力より大きい圧力になっている。この状態で、電磁バルブを全て開けると、内部の気体は電磁バルブを経て集合タンクを経由し、配管内を移動して大型タンク内部へ還流されるので配管内部の流路には常に圧縮気体が行き来することになる。この場合に、図示しないが流路には逆流防止弁を設けて、配管の中を流れて途中で発電機の軸に連結されたタービンを回転させる。タービンの回転方向を一定にするべく常に流路をタービンの回転方向に成るように形成して、継続的に回転をして発電機を駆動することが出来るようにする。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例について、添付図面に基づいて符号を引用して詳細に説明する。重力利用発電装置の作動課程は、添付の概念図により順次示している。図１は、大型タンクと複数の小型タンクを連結する配管の構造を示す正面図である。図２は、大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＡの電磁バルブを開いた状態で、大型タンク内にある圧縮された気体の流れを矢印で図示する正面図である。図３は、大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＢの電磁バルブを開いた状態で、大型タンク内にある圧縮された気体の流れを矢印で図示する正面図である。図４は、大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＣの電磁バルブを開いた状態で、大型タンク内にある圧縮された気体の流れを矢印で図示する正面図である。図５は、大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＤの電磁バルブを開いた状態で、大型タンク内にある圧縮された気体の流れを矢印で図示する正面図である。図６は、全ての大型タンクと小型タンクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電磁バルブを開いた状態で、全ての小型タンク内にある圧縮された気体を大型タンクへ還流させる流れを矢印で図示する正面図である。図７は、全ての大型タンクと小型タンクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電磁バルブを開いて、小型タンクの気体若しくは流体を大型タンクに還流させた状態を示す正面図である。タンク内の気体を充填、補充するために設ける注入口２０には、気体の注入若しくは排出のために弁を設ける。
【００１４】重力利用発電装置の作動課程を概念図に基づいて説明すれば、大型タンク１（Ｌタンク）の下方に連結された配管８の途中には注入口２０及び電磁バルブ３が介在されて設けられ、小型タンク２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（Ｓタンク）の下方に連結されたそれぞれの配管９，１０，１１，１２の途中には、それぞれの配管の注入口２０及び電磁バルブ４，５，６，７が介在されて設けられてある。これら５個の電磁バルブの開閉操作は、大型タンク１と小型タンク２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを連結している配管８内の気体が常に正しい流路を形成してタービン１５を回転させるように制御されている。即ち、大型タンク１の電磁バルブ３が、開かれている場合、各小型タンクの電磁バルブを開いて、小型タンク内部に気体が順次充填される。そのために、小型タンクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電磁バルブ４，５，６，７は順次開閉されるよう制御されている。
【００１５】最初に一つ目の小型タンク２ａの電磁バルブ４が開かれると大型タンク１の内部に充填されて加圧された気体は配管８を移動して、集合タンク１３を経て配管９により、前記一つ目の小型タンク２ａの中に気体が充填されて電磁バルブ４を閉鎖する。
【００１６】それが終了すると次いで二つ目の小型タンク２ｂの電磁バルブ５が開かれる。このとき大型タンク１の圧縮気体は同様に配管８を移動して、集合タンク１３を経て配管１０により、小型タンク２ｂへ移動して二つ目の小型タンクの中に充填されると電磁バルブ５を閉鎖する。
【００１７】残りの小型タンクにも、順次大型タンクの圧縮気体が充填される。このために、大型タンク１内部の気体が配管８を通って小型タンク２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内部に移し替えられる。大型タンクの気体が、全ての小型タンクの内部に移し替えられると、全ての小型タンク２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの内部では，各タンクの内部重力装置１６，１７，１８，１９のそれぞれにより加圧されて圧縮された状態で持続される。
【００１８】小型タンクの総計重力が大型タンクの内部重力１４より大きい状態になると、小型タンクの電磁バルブ４，５，６，７を全て開けると共に大型タンクの電磁バルブ３を開けると、各小型タンクの内部の気体は重力装置１６，１７，１８，１９により圧縮される。この総重力は、大型タンクの重力装置の重力より大きくなっているので、小型タンクの圧縮気体は、電磁バルブ４，５，６，７を経て、集合タンク１３を経由して小型タンクの総重力になるので、この総重力に押されて配管８内を移動して大型タンク１内部へ還流される。
【００１９】配管８内部の流路には、常に圧縮気体が行き来することになる。この場合に、図示しないが流路には逆流防止弁を設けて、配管の中を流れて途中で発電機の軸に連結されたタービン１５を回転させながら、タービンの回転方向を一定するべく常に正しい流路を形成して、この結果としてタービンは継続的に回転を持続して発電することが出来るようにする。
【００２０】産業上の利用分野としては、本発明は、二酸化炭素を排出させず、電気を安定供給し、尚安全で、環境に優しい発電装置である。例えば、船舶用の発電、市町村単位での発電、企業、病院、ホテル、マンション等での発電のために使用される。設置場所は、原子力発電所では海岸に限られるが、本発明の場合には特定の場所に限らず重油を使用しないで発電して、電力を使用することが出来る。
【００２１】
【発明の効果】本発明の効果は、請求項１乃至請求項３の各項に記載の構成により、次に記載の効果を奏するものである。
【００２２】大型タンク１個の内部重力装置の重力１００に対して、小型タンクの内部重力装置の重力４０にした場合、小型タンクの数を４個にして、バルブを制御する事により、大型タンクと小型タンクの間に重力装置の重力差が生じて配管された流路には、配管内に大きな圧力を生じ、発電機の軸に連結したタービンを回転させて電力を供給する事が出来る。
【００２３】大型タンクを大きくして重力差を大きくするために、小型タンクの数を増やすことにより、前記の流路に設けた配管内に生じる圧力を高め、持続してタービンを回転し、発電を継続的に行うことが出来る。本発明は、重油を使用しないで、発電するものであり、電力を使用する事が出来るので大気の汚染源にならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】大型タンクと複数の小型タンクを連結する配管の構造を示す正面図
【図２】大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＡの電磁バルブを開いた正面図
【図３】大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＢの電磁バルブを開いた正面図
【図４】大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＣの電磁バルブを開いた正面図
【図５】大型タンクと複数の小型タンクのそれぞれの配管に設けた電磁バルブを操作して、大型タンクと小型タンクＤの電磁バルブを開いた正面図
【図６】全ての大型タンクと小型タンクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電磁バルブを開いた正面図
【図７】全ての大型タンクと小型タンクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電磁バルブを閉じた正面図
【符号の説明】
１．．．大型タンク（Ｌタンク）
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ．．．小型タンク（Ｓタンク）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
３．．．大型タンクの電磁バルブ
４．．．小型タンクの電磁バルブ
５．．．小型タンクの電磁バルブ
６．．．小型タンクの電磁バルブ
７．．．小型タンクの電磁バルブ
８，９，１０，１１，１２．．．配管
１３．．．集中タンク
１４．．．大型タンクの重力装置
１５．．．発電機に連結されたタービン
１６，１７，１８，１９．．．小型タンクの重力装置
２０．．．注入口（排出口）

Claims (3)

1. 大型タンクの内部には重力装置を設け、大型タンクに設けた配管の中間に電磁バルブを設け、その配管の一部には発電機の軸に連結して駆動させるタービンを設け、前記の配管は、前記の電磁バルブとタービンを介して集合タンクに連結され、この集合タンクより配管を分岐して、各配管には電磁バルブを介して複数の小型タンクの各々に連結し、大型タンク及び小型タンクの内部に気体を充填して、タンク内部に設けた重力装置によりタンク内部に圧縮された気体を作り、電磁弁を制御して配管内に圧縮気体を通過させて流路に設けたタービンを回転して発電をするようにしたことを特徴とする重力利用発電装置。
2. 大型タンクの重力装置により圧縮された大型タンク内の気体を、大型タンクの電磁バルブを開いて、複数の小型タンクの電磁バルブを一つづつ開き、配管を通って小型タンクへ流れるようにし、その小型タンク内を気体で充填した後そのバルブを閉め、順次、大型タンクから小型タンクに配管を通して移し替える気体が、発電用のタービンを設けた配管内を通過するようにし、全ての小型タンクに気体を充填した後に、全ての小型タンクのバルブを全て開いて、小型タンクの重力装置を利用して圧縮された気体を、配管を通過させて大型タンクへ移し替えて大型タンクの電磁バルブを閉じることを繰り返すように電磁バルブを制御することにより、大型タンクと小型タンクを連結する配管内を通過させるようにした圧縮気体によりタービンを駆動して軸に連結している発電機を稼働させるようにすることを特徴とする請求項１に記載の重力利用発電装置。
3. 大型タンクの内部の気体を複数の小型タンクの内部に移し替えて、大型タンクと小型タンク間で交互に圧縮された気体を通過させて、大型タンクと小型タンクの内部気体をタンク間で交互に入れ替えることにより、配管内に逆流防止弁を設けて常に流路を一定に形成して、流路に設けた発電機のタービンを駆動させるようにした事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の重力利用発電装置。

Images