JP2005137101A - 発電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 発電して得られた電気を伝達する際に生じるエネルギーの損失を抑制し、エネルギー効率を向上することができると共に、自然破壊の発生を抑制することができる発電システムを提供すること。
【解決手段】 自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置50と、この自然発電装置50により発電された電気によって駆動するモータ12と、このモータ12により駆動させられて発電する発電機13とを備えた発電システム10であって、モータ12と発電機13との間には出力増大装置100が介装されてモータ12の回転数を増加すると共に、発電機13で作られた電気の一部は第一電力消費部17に供給され、電気の残量の一部はモータ12で消費される。
【選択図】 図1
【解決手段】 自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置50と、この自然発電装置50により発電された電気によって駆動するモータ12と、このモータ12により駆動させられて発電する発電機13とを備えた発電システム10であって、モータ12と発電機13との間には出力増大装置100が介装されてモータ12の回転数を増加すると共に、発電機13で作られた電気の一部は第一電力消費部17に供給され、電気の残量の一部はモータ12で消費される。
【選択図】 図1
Description
この発明は、自然発電装置により作られた電気を利用した発電システムに関するものである。
従来の発電システムとして、図8示すようなものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この発電システムAは、太陽エネルギーを利用して発電する太陽電池パネル1と、この太陽電池パネル1に接続されたバッテリー2と、バッテリー2から電気が供給されて駆動するヒートポンプユニット3等とを備えている。
そして、この発電システムでは、太陽電池パネル1が発電して生じる電気(起電力)がバッテリー2に供給されることにより、バッテリー2の充電容量は常時満たされている。さらに、これと同時に、充電容量が満たされたバッテリー2からヒートポンプユニット3へ電気が供給されて、ヒートポンプユニット3が適宜作動する、これにより温水槽4a及び冷水槽4bの温度がそれぞれ調節されて、空調装置5を操作することとなる。
また、従来の発電システムとして、図9に示すようなものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
この発電システムBは、ほぼ鉛直方向に沿って設置されると共に、下部に気体流入口6Aが設けられ、且つ、上部に気体流出口6Bが設けられた筒状通路6を備えている。また、筒状通路6の中間部内側には、加熱手段7が設けられると共に、この加熱手段7の上方及び下方のそれぞれに軸流ファン8A、8B、8Cが回転自在に設けられている。そして、筒状通路6の外側には、各軸流ファン8A、8B、8Cと連動する発電機9が、各軸流ファン8A、8B、8Cに連結されている。
ここで、加熱手段7は、煙霧化した燃料(灯油、金属粉末混合油、水等)を圧縮した高圧空気と共に噴射して発火させて火炎を得るいわゆる火炎発生装置である。
このような構成の発電システムでは、まず、加熱手段7によって発生した火炎により筒状通路6内の温度を上昇させることによって、筒状通路6内に人工的な上昇渦気流(人工トルネード)を発生させる。
そして、この上昇渦気流によって軸流ファン8A、8B、8Cを回転させ、その回転力によってそれぞれの軸流ファン8A、8B、8Cに連結されている発電機9を駆動して発電を行っている。
特開平6−42781号公報(段落0025、図1)
国際公開第01/014703号パンフレット
しかしながら、上述の発電システムAでは、太陽電池パネル1が発電して生じる電気がバッテリー2に蓄えられるまでの伝達途中や、ヒートポンプユニット3に供給されるまでの伝達途中でエネルギー損失が生じていた。
そのため、太陽電池パネル1によって生じた電気量よりも、バッテリー2に蓄えたり、ヒートポンプユニット3で使用できたりする電気量が減少してしまい、エネルギー効率が悪いという問題が生じていた。
また、発電システムBでは、人工的に発生させた人工渦気流によってエネルギー損失を多少抑制することができるが、加熱手段7において灯油等の燃料を燃焼させているので、気流排出口6Bから排出される気体には窒素酸化物、硫黄酸化物、一酸化炭素等の有害物質が含まれてしまい、大気汚染を生じるおそれがあるという問題が生じていた。
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、発電して得られた電気を伝達する際に生じるエネルギーの損失を抑制し、エネルギー効率を向上することができると共に、自然破壊の発生を抑制することができる発電システムを提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、この発明の請求項1に係る発電システムは、自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置と、この自然発電装置により発電された電気によって駆動するモータと、このモータにより駆動させられて発電する発電機とを備え、モータと発電機との間には出力増大装置が介装されてモータの回転数を増加すると共に、発電機で作られた電気の一部は第一電力消費部に供給され、電気の残量の一部はモータで消費されることを特徴としている。
請求項1の発明によれば、モータの回転力は出力増大装置を介して発電機に伝達されるため、モータに供給される電気量が少なくても、このモータの回転数を上げることができる。
これにより、自然発電装置を発電して得られた電気が送電途中に生じるエネルギー損失で減少しても、このエネルギーの損失を補填することが可能となり、エネルギー損失を抑制することができる。そして、効率よく送電することができてエネルギー効率を向上させることができる。
また、エネルギー損失を抑制する際に、機械的な装置である出力増大装置を用いており、灯油等の燃料を使用することがないので、大気汚染の発生が生じることもなく、自然破壊を抑制することができる。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発電システムであって、発電機で作られた電気は、一部が第二電力消費部に供給されることを特徴としている。
請求項2の発明によれば、請求項1の効果に加え、発電機が発電した際に余剰電気が生じた場合であっても、無駄に消費することがなくなり、エネルギーを効率よく消費することができる。
請求項3に係る発明は、下部に気体流入口が設けられ、且つ、上部に気体流出口が設けられたほぼ鉛直方向に沿う筒状通路の中間又は下部に加熱手段が設けられると共に、該加熱手段の上方に軸流ファンが設けられ、前記筒状通路の外側に前記軸流ファンと連動する発電機が設けられた発電システムであって、加熱手段は、自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置により発電された電気によって加熱する電気炉を有すると共に、発電機で作られた電気の一部は第一電力消費部に供給され、電気の残量の一部は電気炉で消費されることを特徴としている。
請求項3の発明によれば、筒状通路内の空気を加熱手段で加熱することにより発生する上昇渦気流によって、大きな回転力を得ることが可能となり、僅かな電力で加熱手段を加熱したとしても、大きな回転力で発電機を駆動することができる。
そのため、自然発電装置で得られた電気を加熱手段に送電する際にエネルギー損失が発生しても、この損失を補填することができ、エネルギー損失を抑制する共にエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
また、自然発電装置を利用した電気により加熱する電気炉によって筒状通路内に上昇渦気流を発生させるので、窒素酸化物等の有害物質が空気中に混入することがなく、大気汚染の発生がなくなって自然破壊を抑制することができる。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の発電システムであって、電気炉は電磁波により被加熱物を発熱させる誘電加熱装置であると共に、筒状通路の内部に霧を発生させる噴霧器を有していることを特徴としている。
請求項4の発明によれば、請求項3の効果に加え、電気炉が噴霧器を有する誘電加熱装置であるので、筒状通路内の空気を効率よく短時間で高温にすることが可能となり、僅かな電気であっても上昇渦気流を発生させることができる。
請求項5に係る発明は、請求項3又は4に記載の発電システムであって、発電機で作られた電気は、一部が第二電力消費部に供給されることを特徴としている。
請求項5の発明によれば、請求項3又は4の効果に加え、発電機が発電した際に余剰電気が生じた場合であっても、無駄に消費することがなくなり、エネルギーを効率よく消費することができる。
請求項6に係る発明は、請求項3ないし5のいずれか一つに記載の発電システムであって、軸流ファンと発電機との間に出力増大装置が介装されたことを特徴としている。
請求項6の発明によれば、請求項3ないし5のいずれか一つの効果に加え、軸流ファンの回転力は出力増大装置を介して発電機に伝達されるため、軸流ファンに当たる上昇渦気流が弱く、この軸流ファンの回転数が少なくても、出力増大装置によって発電機の回転数を上げることができる。
これにより、軸流ファンが回転することにより得られたエネルギーを発電機に伝達する際に、このエネルギーの損失を抑制することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
請求項7に係る発明は、請求項1ないし6のいずれか一つに記載の発電システムであって、自然発電装置は風力発電機であって、この風力発電機は、風力を回転力に変換するファンと、このファンにより駆動させられて発電する発電機と、ファンと発電機との間に介装されてファンの回転数を増加させる出力増大装置とを備えていることを特徴としている。
請求項7の発明によれば、請求項1ないし6の効果に加え、自然発電装置はファンの回転力を増加させる出力増大装置を有した風力発電機であるので、風のエネルギーを発電機に伝達する際に、このエネルギーの損失を抑制することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。
請求項8に係る発明は、自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置と、該自然発電装置により発電された電気によって駆動するモータと、該モータにより駆動させられて発電する発電機とを備えた発電システムであって、前記モータと前記発電機との間に介装されて前記モータの回転数を増加する出力増大装置と、前記発電機で作られた電力により水の電気分解を行って水素を貯蔵する水素発生貯蔵装置と、を備えることを特徴としている。
請求項8の発明によれば、前記発電機で作られた電力により水の電気分解を行って水素を貯蔵する水素発生貯蔵装置を備えるため、前記自然発電装置により得られた自然エネルギーを化学エネルギーとして蓄えておくことができ、バッテリーに蓄えた場合に生じる僅かなエネルギー損失を無くして、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。
請求項9に係る発明は、前記水素発生貯蔵装置が、電解質水溶液を貯留する電解槽と前記電解質水溶液内に挿入された電極管とを備え、前記発電機で作られた電力に基づく直流電流のマイナス極端子を前記電極管に接続して陰極とし、前記直流電流のプラス極端子を前記電解槽に接続して該電解槽を陽極として、前記電解質水溶液中の水の電気分解を行うことを特徴とする請求項8に記載の発電システムである。
請求項9の発明によれば、前記直流電流のプラス極端子を前記電解槽に接続して該電解槽を陽極とするため、前記電解槽を利用して水の電気分解を行うことができる。
請求項10に係る発明は、前記電極管の上方に水素捕集容器を設けると共に該電極管の外周壁に絶縁部材を設け、前記電極管の内側に水素を発生させることにより前記水素捕集容器に水素を捕集することを特徴とする請求項9に記載の発電システムである。
請求項10の発明によれば、前記電極管の上方に水素捕集容器を設けると共に該電極管の外周壁に絶縁部材を設け、前記電極管の内側に水素を発生させることにより前記水素捕集容器に水素を捕集するため、別途の分離手段や捕集手段を設けることなく、容易に、水素を捕集することができ、設備費用を削減することができる。
この発明は、発電して得られた電気を伝達する際に生じるエネルギーの損失を抑制し、エネルギー効率を向上することができると共に、自然破壊の発生を抑制することができる発電システムを提供することができる。
以下、実施例に基づき本発明を実施するための形態を説明する。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例1を説明する。
図1に示す10は、自然発電装置を利用した発電システムである。この発電システム10は、電気を蓄えるバッテリー11と、バッテリー11に充電電気を供給する自然発電装置50と、バッテリー11に蓄えられた電気により駆動するモータ12と、モータ12により駆動させられて発電する発電機13とを備えている。
ここで、自然発電装置20とバッテリー11との間には、第一充電回路14が設けられている。
一方、発電機13には、発電した電気をバッテリー11に伝達する充電経路16と、発電した電気を第一電力消費部である家庭用負荷17に伝達する供給経路18とが接続されている。この供給経路18は分岐され、発電した電気を第二電力消費部である電力会社19に送電(買電)することができる。なお、発電機13とバッテリー11との間には、第二充電回路15が設けられている。
さらに、モータ12と発電機13との間には、モータ12の回転数を増加させる出力増大装置100が介装されている。
また、自然発電装置50は、風力発電機60と、太陽発電機70とを有している。
この風力発電機60は自然の風力を利用して電気を得る装置であり、風力を回転力に変換するファン61と、このファン61の回転数を増加させるファン用出力増大装置62と、このファン用出力増大装置62を介してファン61により駆動して発電する小型発電機63とを備え、さらにAC/DC変換機64が接続されている。
さらに、太陽発電機70は太陽光エネルギーを利用して電気を得る装置であり、太陽光エネルギーを電気的エネルギーに変換する太陽電池パネル等を有している。なお、この太陽電池パネルが発電することで得られる電気は直流電流であるので、ここではAC/DC変換機64は接続されていない。
出力増大装置100は、図2に示すようなものであり、モータ等の回転駆動源からの回転駆動力を伝達するに当たり、駆動力の伝達先である機械器具等と回転駆動源との間に介在させて、回転駆動源の回転数を機械的に増加させて伝達するものである。
そのため、回転力を伝達する際に生じるエネルギー損失を抑制することができ、出力効率を向上させることが可能となる。
なお、この図2に示す出力増大装置100は、入力軸101を水平方向に配置する場合の構成となっている。
図2に示されるように、本装置100は、入力軸101と、入力軸101を軸支する側板103、104を有する断面倒コ字形のフレーム102と、フレーム102の一方の側板103に固定される静止内歯車105と、静止内歯車105に内接噛合する一対の遊星ギヤ108、109を含む駆動部107と、駆動部107の回転に伴って回転駆動される出力部120とを有している。
静止内歯車105は複数の脚部106を有していて、側板103から間隔をおいて側板103の内面側に固定されている。
駆動部107は、対置されて入力軸101に回転自在に支持される軸支アーム110、111と、軸支アーム110、111間に挟まれてギヤ軸115、116に軸支される一対の鼓状体112、113を有している。
鼓状体112、113は、一端に遊星ギヤ108、109を備え、他端にディスク117、118を備えている。114は、遊星ギヤ108、109間に配置されて、遊星ギヤ108、109双方に噛合した状態で入力軸101に固定される入力ギヤである。
出力部120は、入力軸101に軸支される軸筒121と、軸筒121から両側に延びる主アーム122、123と、各主アーム122、123の端部から内曲りに湾折曲状態に延び、先端において受ローラ126、127を軸支する第一アーム124、125と主アーム122、123の端部から第一アーム124、125逆方向に内曲がりに湾折曲されて延び、先端において受ローラ130、131を軸支する第二アーム128、129と、軸筒121に固定される出力手段132とを有している。
上記構成において、モータ等の動力手段によって、例えば入力スプロケット101aを介して入力軸101が回転駆動されるが、その回転動力の伝達経路をみてみると、入力軸101の回転は、まずそれに固定されている入力ギヤ114に直接伝達され、入力ギヤ114は、それに噛合している遊星ギヤ108、109を回転させようとする。これにより、遊星ギヤ108、109は、それぞれギヤ軸115、116を軸に自転しようとするが、遊星ギヤ108、109は固定されていて回転しない静止内歯車105にも噛合しているので、遊星ギヤ108、109の自転は、静止内歯車105に沿った入力軸101を軸とする公転として現れる。
この遊星ギヤ108、109の自転及び公転運動は、そのままディスク117、118の自転及び公転運動となり、このディスク117、118の公転運動に伴い、ディスク117、118に当接している受ローラ126、127が押される。その結果、受ローラ126、127を軸支している第一アーム124、125が円弧状に引っ張られるので、第一アーム124、125が固定されている主アーム122、123、及び、主アーム122、123が固定されている軸筒121が回転し、その回転が出力手段132から出力される。
このような回転動力の伝達過程において、入力が倍加して出力される。この点について説明すると、遊星ギヤ108、109が自転しようとする際、そこにテコの原理が働いていることが分かる。すなわち、その場合、遊星ギヤ108、109と静止内歯車105との接点が支点となり、遊星ギヤ108、109と入力ギヤ114との接点が力点となり、そして、ギヤ軸115、116が作用点となるが、支点と作用点間の距離よりも支点と力点間の距離の方が長いので、入力よりも出力の方が大となる。
そして、この出力された回転動力は、作用点となるギヤ軸115、116に対する押圧力として略すべて伝達されるので、この出力増加装置100によって倍加された回転動力を上記経路を経て出力することができる。
なお、入力軸101が逆回転する場合は、遊星ギヤ108、109が上記とは逆の方向に公転し、ディスク117、118が第二アーム128、129側の受ローラ130、131を押圧する。これにより、出力手段132から逆回転の出力がなされる。
また、風力発電機60が有するファン用出力増大装置62は、出力増大装置100と同様の構造となっているので説明は省略する。
次に、この発電システム10の作用について説明する。
この発電システム10によって発電した電気を電力消費部である家庭用負荷17及び電力会社19に供給するには、まず、自然発電装置50によって発電する。
このとき、風力発電装置60で発電するには、まず風力によってファン61を回転させ、この回転数をファン用出力増大装置62によって増加させてから小型発電機63に伝達し、この小型発電機63を駆動して発電させる。
ここで、この風力発電機60は、ファン61の回転力を増加させるファン用出力増大装置62を有しているので、ファン61で得られた風のエネルギーをほとんど低減させることなく小型発電機63に伝達することができる。そのため、エネルギー損失を低減させて効率よく発電することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。つまり、通常の風力発電機で発電する場合よりも、ファン用出力増大装置62を利用することでより大きな電気を得ることが可能となる。
そして、この小型発電機63が発電して得られた電気はAC/DC交換機64を介して直流電流に変換された後、第一充電回路14を介してバッテリー11に伝達され、このバッテリー11に蓄えられる。
また、太陽発電機70が発電して得られた電気は直流電流であるので、直接第一充電回路14を介してバッテリー11に伝達され、このバッテリー11に蓄えられる。
このように自然発電装置50が発電して得られた電気は、常時バッテリー11に蓄積されるので、バッテリー11はほぼ満充電状態を維持できるようになっている。
バッテリー11に一定量の電気が充電されると、図示しないスイッチを入れてモータ12を駆動させる。このとき、モータ12の回転数は出力増大装置100によって増加してから発電機13に伝達されるので、バッテリー11からモータ12に供給される電気量が少なくても、このモータ12の回転数を上げることができる。
これにより、自然発電装置50が発電して得られた電気が送電途中に生じるエネルギー損失で失われても、このエネルギーの損失を補填することが可能となり、エネルギーの損失を抑制することができる。そして、効率よく送電することができて、エネルギー効率を向上させることができる。
なお、この出力増大装置100は電気エネルギーを使用せず、機械的に作動するものであるので、バッテリー11等の電力を消費することはなく、バッテリー11から供給される電気は、略すべて発電機13を駆動するために使用することができる。
また、発電機13が発電して得られた電気は、一部が供給経路18を介して第一電力消費部である家庭で利用される家庭用負荷17に伝達される。そして、この電力の残量の一部が充電経路16を介してバッテリー11に伝達されてバッテリー11に蓄えられる。なお、バッテリー11に蓄えられる電気は第二充電回路15を介して蓄えられることとなる。
このように、発電機13で発電された電気の一部をバッテリー11に蓄えることで、自然発電装置50の負荷を軽減することができ、例えば天候不順等により自然発電装置50によって十分な電気を得られない場合であっても、バッテリー11をほぼ満充電状態に維持することができる。
さらに、発電機13により大量の電気が発電されて第一電力消費部である家庭用負荷17及びバッテリー11で消費できない場合、この電気の一部を第二電力消費部である電力会社19に伝達することもできる。
このように複数の電力消費部に供給することで、発電機13が発電してられた電気に余剰電気が生じた場合であっても、無駄に消費することがなくなり、効率よく消費することができる。
また、上述の実施例1では、第一電力消費部として家庭用負荷17としたが、家庭用に限らず、大量の電気を消費する工場や店舗、ビル等であってもよい。
さらに、ここでは自然発電装置50が発電することで得られた電気は、バッテリー11に蓄えられてからモータ12を駆動するために使用されているが、自然発電装置50をモータ12に直接接続させてもよい。
これにより、バッテリー11に蓄えられることで生じる僅かなエネルギー損失も抑制することが可能となり、さらにエネルギー効率の向上を図ることができる。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例2を説明する。なお、上述の実施例1と同等部位については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
図3に示す200は、自然発電装置を利用した発電システムである。この発電システム200は、下部210aに外気に開放した気体流入口211が設けられ、且つ、上部210bに外気に開放した気体流出口212が設けられると共に、ほぼ鉛直方向に沿って起立する中空の筒状通路210と、自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置50とを備えている。そして、この筒状通路210内の中間部210cには、加熱手段220が設けられている。
また、この加熱手段220の上方には、第一軸流ファン230と第二軸流ファン231とが下側から順に設けられている。さらに、加熱手段220の下方には、モータファン213が配設されている。
そして、筒状通路210の外側には、第一、第二軸流ファン230、240と連動する複数の発電機13が設けられている。
さらに、第一軸流ファン230と加熱手段220との間には、筒状通路210の内壁から突出するように設けられた複数のターボガイド(固定翼)214が形成されている。
加熱手段220は電気炉であり、直流電力をマイクロ波電力へ変換するDC−RF変換器である真空管の一種のマグネトロン221と、マグネトロン221の先端部近傍に水を噴霧する噴霧器222とを備え、電磁波により被加熱物を発熱させる誘電加熱装置である。
マグネトロン221は、先端部から高周波の電波を発生させて噴霧器222から噴霧された水の分子を摩擦させ、摩擦熱を生じさせる。このように高温になった水により筒状通路210内に高温の水蒸気を発生させて、筒状通路210内の空気を加熱することが可能となっている。
また、このマグネトロン221には制御装置250の入力配電部251が接続されており、この入力配電部251から供給される電気によって駆動する。
噴霧器222は図示しないタンクを有し、筒状通路210内に挿入されたノズルからタンク内に貯留された水を霧状にして噴霧する。ここでは、マグネトロン221の上下に複数ずつ配置されている。また、この噴霧器222はマグネトロン221と連動しており、マグネトロン221から高周波の電波が発生すると同時に水を噴霧する。
ターボガイド214は、筒状通路210の内壁から中心に向かって突出し、周方向に並んでいる。そして、各ターボガイド214は、筒状通路210内に渦気流を発生しやすいように一方向に向かって湾曲している。
なお、ここでターボガイド214は、加熱手段220と第一軸流ファン230との間に形成されているが、加熱手段220とモータファン213との間に形成されていてもよい。
第一、第二軸流ファン230、240は、それぞれ鉛直方向に沿って回転自在に配設された回転軸231、241の周囲に、その長手方向に沿って多数の動翼232、242が固定されている。
また、回転軸231、241の上端部には、図示しないギヤを介して発電機13の駆動軸13aが接続されている。さらに、回転軸231、241と駆動軸13aとの間には、出力増大装置100が介装されている。
なお、ここでは1つの軸流ファンに対して2つの発電機13を取り付け、合計4つの発電機13によって発電している。
自然発電装置50は上述の実施例1と同様の構成となっており、風力及び太陽光エネルギーを電力に変換して電気を得ることができる装置である。そして、この自然発電装置50は、第一充電回路14、バッテリー11を順に介して制御装置の入力配電部251に接続されている。
また、出力増大措置100も上述の実施例1と同様の構成となっており、モータ等の回転駆動源から入力された回転駆動力を伝達する際に、回転駆動源の回転数を機械的に増加させて伝達することができる。
発電機13の出力端子(図示せず)はそれぞれ制御装置250の出力配電部252に接続され、発電機13によって発電された電気は出力配電部252によって所定の供給先に供給される。
制御装置250は入力配電部251及び出力配電部252を有しており、それぞれ入力された電気が所定の供給先に伝達されるように電気を分配(分電)している。
入力配電部251は、入力側にバッテリー11が接続され、出力側にモータファン213と加熱手段220のマグネトロン221とが接続されている。そして、この入力配電部251は、バッテリー11から供給された電気をモータファン213とマグネトロン221とに分配してそれぞれ伝達する。
出力配電部252は、入力側に発電機13が接続され、出力側に充電経路16及び供給経路18が接続されている。
そして、充電経路16には第二充電回路15を介してバッテリー11が接続されて、このバッテリー11に発電した電気が蓄えられるようになっている。一方、供給経路18は中間部が分岐され、それぞれ第一電力消費部である家庭用負荷17と第二電力消費部である電力会社19に接続され、発電した電気を各電力消費部17、19に伝達できるようになっている。
なお、ここで、自然発電装置50はバッテリー11を介して制御装置の入力配電部251に接続されているが、バッテリー11ではなく、燃料電池であってもよい。燃料電池にすることにより、エネルギー損失を抑制して高い発電効率を得ることができる。
次に、この電力システム200の作用について説明する。
この発電システム200によって発電した電気を電力消費部である家庭用負荷17及び電力会社19に供給するには、まず、自然発電装置50によって発電する。
このとき、風力発電装置60で発電するには、まず風力によってファン61を回転させ、この回転数をファン用出力増大装置62によって増加させてから小型発電機63に伝達し、この小型発電機63を駆動して発電させる。
ここで、この風力発電機60は、ファン61の回転力を増加させるファン用出力増大装置62を有しているので、ファン61で得られた風のエネルギーをほとんど低減させることなく小型発電機63に伝達することができる。そのため、エネルギー損失を低減させて効率よく発電することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。つまり、通常の風力発電機で発電する場合よりも、ファン用出力増大装置62を利用することでより大きな電気を得ることが可能となる。
そして、この小型発電機63が発電して得られた電気はAC/DC交換機64を介して直流電流に変換された後、第一充電回路14を介してバッテリー11に伝達され、このバッテリー11に蓄えられる。
また、太陽発電機70が発電して得られた電気は直流電流であるので、直接第一充電回路14を介してバッテリー11に伝達され、このバッテリー11に蓄えられる。
このように自然発電装置50が発電して得られた電気は、常時バッテリー11に蓄積されるので、バッテリー11はほぼ満充電状態を維持できるようになっている。
また、バッテリー11に蓄えられる電気は風力や太陽光エネルギーを利用して得られた電気であるので、例えば火力発電のように窒素酸化物等の有害物質を発生させて空気を汚染したり、原子力発電のように放射性廃棄物を排出したりすることがない。そのため、自然破壊を惹起することなく完全にクリーンなエネルギーを得ることができる。
そして、バッテリー11に一定量の電気が充電されると、入力配電部251に電気が入力される。そして、入力された電気はこの入力配電部251によって分配され、マグネトロン221及びモータファン213にそれぞれ供給される。
これにより、マグネトロン221から高周波の電波が発生すると共に、噴霧器222から水が噴霧される。そして、マグネトロン221からの電波によって水分子が摩擦されて高温の水蒸気が発生し、筒状通路210内の空気を暖める。この暖められた空気は比重が軽くなっており、上方に向かう上昇気流となる。
このとき、この上昇気流はマグネトロン221から発生した電波によって加熱された水蒸気により発生するものであるので、例えば灯油等を燃焼して空気を加熱する場合と異なり、空気中に窒素酸化物や硫黄酸化物等の有害物質が混入することは絶対にない。そのため、空気を汚染することなく上昇気流を得ることができ、自然破壊を防止することができる。
さらに、電熱器等を用いて空気を暖める場合と比較しても、効率よく高温の空気を得ることが可能となり、消費電力が少なくてよい。
また、マグネトロン221から発生した電波によって生じた上昇気流により、マグネトロン221周辺の気圧が低下して低気圧が生じる。このため、この気圧を平衡するために筒状通路210の下部210aに設けられた気体流入口211から空気が流入する。
このとき、冷たい空気は暖かい空気の周囲から中心に向かって流れ込む性質を有しているため、気体流入口211から筒状通路210内に流れ込む空気は、気体流入口221の周囲から中心に向かって流れ込み、渦気流(トルネード)が発生することとなる。なお、一度渦気流が発生すると、さらに周囲から空気が渦を巻きながら流れ込むため、次第に渦気流の回転力は高まっていく。
一方、モータファン213は駆動して、マグネトロン221の下方から上方に向かう気流を発生させる。
このように発生した上昇渦気流は、モータファン213によって発生する上昇気流によりさらに強い回転力を有する渦気流になりながら上方に向かっていく。
また、加熱手段220と第一軸流ファン230との間には複数のターボファン214が形成されているので、上昇渦気流の回転力をさらに強めることができる。
このように発生した上昇渦気流によって第一軸流ファン230を回転させると共に、第二軸流ファン240を回転させる。そして、この第一、第二軸流ファン230、240の回転力で各発電機13が駆動させられて、それぞれ発電する。
つまり、加熱手段220であるマグネトロン221から発生する高周波波長により筒状通路210内の空気を高温にすることで生じた上昇渦気流は、上昇するにしたがい大きな回転力を得ることが可能となり、僅かな電力でマグネトロン221から高周波波長を発生させたとしても、大きな回転力で発電機13を駆動することができる。
そのため、自然発電装置50で得られた電気を、入力配電部251等を介してマグネトロン221に送電する際に、エネルギー損失が発生したとしても、筒状通路210内で発生する渦気流によってエネルギー損失を補填することができる。そして、エネルギー損失を抑制する共にエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
また、ここでは、第一、第二軸流ファン230、240のそれぞれの回転軸231、241と駆動軸13aとの間に、出力増大装置100が介装されているので、回転軸231、241の回転力をさらに増幅させて発電機13に伝達することができる。そのため、エネルギー損失をより抑制することが可能となる。
そして、発電機13が発電して得られた電気は、上述の実施例1と同様に、一部が供給経路18を介して第一電力消費部である家庭で利用される家庭用負荷17に伝達され、残量の一部が充電経路16を介してバッテリー11に伝達されてバッテリー11に蓄えられる。
このように、発電機13で発電された電気の一部をバッテリー11に蓄えることで、自然発電装置50の負荷を軽減することができ、例えば天候不順等により自然発電装置50によって十分な電気を得られない場合であっても、バッテリー11をほぼ満充電状態に維持することができる。
さらに、発電機13により大量の電気が発電されて第一電力消費部である家庭用負荷17及びバッテリー11で消費できない場合、この電気の一部を第二電力消費部である電力会社19に伝達することもできる。
このように複数の電力消費部に供給することで、発電機13が発電してられた電気に余剰電気が生じた場合であっても、無駄に消費することがなくなり、効率よく消費することができる。
さらに、第一電力消費部として家庭用負荷17としたが、家庭用に限らず、大量の電気を消費する工場や店舗、ビル等であってもよい。
また、ここでは自然発電装置50が発電することで得られた電気は、バッテリー11に蓄えられてからモータ12を駆動するために使用されているが、自然発電装置50をモータ12に直接接続させてもよい。
これにより、バッテリー11に蓄えられることで生じる僅かなエネルギー損失も抑制することが可能となり、さらにエネルギー効率の向上を図ることができる。
そして、上述の実施例2では、加熱手段220の上方に第一、第二軸流ファン230、240とそれと連動する発電機13を設けているが、発電容量に応じてさらに多くの軸流ファン及び発電機を設けてもよい。
また、筒状通路210、軸流ファン、発電機を発電ユニット500としてあらかじめ組み付けておくことにより、所望の発電容量に応じてこの発電ユニット500を増減させればよく、発電容量の調整を容易に行うことができる。さらに、補修点検も容易に行うことができる。
さらに、この発電ユニット500を何台も取り付けることにより大きな電力(大出力)を得ることができる。そして、筒状通路210の高さが高くなるほど出力が増大することとなる。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例3を説明する。なお、上述の実施例1及び2と同等部位については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
図4に示す300は、自然発電装置を利用した発電システムである。この発電システム300は、上部310aを僅かに残して地中に埋設された中空の第一筒310と、この第一筒310内に挿入されると共に上部320aが地中から突出した中空の第二筒320と、自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置50とを有している。なお、この第一、第二筒310、320はほぼ鉛直方向に沿って起立している。また、図中の「GL」とは地中と地上との境界(地表面)を示しており、このGLよりも下方が地中であり、上方が地上である。
第一筒310は、下部310bに防水性及び断熱性を有する閉塞部材311が設けられて閉塞されると共に、地上から突出した上部310aの周面には外気に開放した気体取入口312が設けられている。
また、閉塞された第一筒310の下部310bには、図示しない排水開口が形成されると共に、排水ポンプ313が配置されている。そして、この排水ポンプには自然発電装置50によって発電された電気が供給されるようになっており、この排水ポンプ313によって第一筒310内に貯留する水を汲み出し、排水開口(図示せず)を介して地中に排水するようになっている。
さらに、この排水ポンプ313の上方には、多数の通気孔314aを有する支持板314が設けられている。
第二筒320は、第一筒310内に設けられた支持板314上に立設されている。この第二筒320の下部320bには、閉塞部材311に対向して開放した気体流入口321が設けられ、上部320aには外気に開放した気体流出口322が設けられている。
そして、この第二筒320の下部320b近傍には、加熱手段330が内蔵され、地上から突出した部分には、複数の発電ユニット500(実施例2参照)が直列に設けられている。
加熱手段330は電気炉であり、図5に示すように、第二筒320の内壁面に沿って設けられた絶縁材331と、絶縁材331の内側に配置された加熱コイル332と、加熱コイル332の内側に挿入された導電体333とを備えている。
絶縁材331は、合成ゴム等で形成されており、加熱コイル332に供給される電力が漏電して、第一、第二筒310、320に伝導されることを防止している。
加熱コイル332は、銅等の導電性を有する線材により形成され、ソレノイド状に巻かれている。なお、ここでは、連続する1本の線材によって多数の加熱コイル332が形成されている。
導電体333は、銅や鉄等の金属であり、加熱コイル332の内側に接触せず、且つ、両端がほぼ納まる大きさに形成されている。ここでは、第二筒320内に多数起立し、各導電体333がそれぞれ加熱コイル332内に挿入されている。
そして、この加熱手段330は、自然発電装置50から供給される電力によって発熱し、第二筒320内の空気を高温に加熱するようになっている。なお、加熱コイル332には後述する高周波発生装置340が接続されており、この高周波発生装置340から供給される交流電流(高周波電流)が供給されるようになっている。
高周波発生装置340は、自然発電装置50から供給された電力によって数kHz〜数百kHzの交流電流(高周波電流)を発生させる装置である。
ターボガイド334は、第二筒320の内壁から中心に向かって突出し、周方向に並んでいる。これらの各ターボガイド334は、筒状通路210内に渦気流を発生しやすいように一方向に向かって湾曲している。
発電ユニット500は上述の実施例2とほぼ同様の構成となっており、第二筒320に沿ってほぼ鉛直方向に配設された軸流ファン230と、この軸流ファン230によって駆動する一対の発電機13とを有している。
なお、ここでは軸流ファン230と発電機13との間に出力増大装置が介装されていない構造となっている。また、ここでは二つの発電ユニット500が設けられているが、それ以上設けていてもよい。
自然発電装置50は上述の実施例1及び実施例2と同様の構成となっており、風力及び太陽光エネルギーを電力に変換して電気を得ることができる装置である。そして、この自然発電装置50は、第一充電回路14、バッテリー11を順に介して制御装置250の入力配電部251に接続されている。
また、自然発電装置50内に組み込まれた出力増大措置100も上述の実施例1及び実施例2と同様の構成となっており、モータ等の回転駆動源から入力された回転駆動力を伝達する際に、回転駆動源の回転数を機械的に増加させて伝達することができる。
そして、上述の実施例2と同様に、制御装置250を介して自然発電装置50によって発電された電力と、発電ユニット500によって発電された電力の一部とが、高周波発生装置340に供給されるようになっている。
さらに、発電ユニット500によって発電された電力の大部分は、第一電力消費部である家庭用負荷17と第二電力消費部である電力会社19に接続され、発電した電気を各電力消費部17、19に伝達できるようになっている。
次に、この電力システム300の作用について説明する。
この発電システム300によって発電した電気を電力消費部である家庭用負荷17及び電力会社19に供給するには、まず、自然発電装置50によって発電する(実施例2参照)。
そして、自然発電装置50が発電して得られた電気は、バッテリー又は燃料電池11に蓄積されると共に、このバッテリー又は燃料電池11を介して制御装置250に供給される。
さらに、この制御装置250に供給された電力は、高周波発生装置340に供給され、交流電流(高周波電流)を発生させる。そして、この高周波発生装置340によって発生した交流電流は、第二筒320内に配設された加熱コイル332に供給される。
ここで、加熱コイル332がソレノイド状に巻かれているので、この加熱コイル332内に流れる電流によって磁界が発生する。このとき、加熱コイル332内に挿入された導電体333内部にも磁界が発生している。
そして、この導電体333内部に発生した磁界によって、導電体333内に発生した磁界を打ち消すような方向に電流(うず電流という)が流れる。なお、このうず電流は導電体333の表面に近いほど多く流れる性質を有している。
そして、このうず電流と導電体333の電気抵抗とによりジュール熱が発生し、導電体333を加熱していく。このとき、導電体333の表面に近いほどうず電流が多く流れているので、表面に近いほど発熱量も多くなる。
このように導電体333が表面から昇温していくと、この導電体333の表面から同時に放熱も始まり、導電体333周囲の空気を暖めることとなる。
これにより、第二筒320内の空気を暖め、暖められて比重が軽くなった空気によってこの代に筒320内に上方に向かう上昇気流が発生する。
このとき、この上昇気流は加熱コイル332に電流を流すことで発生する磁界内に配置された導電体333に流れるうず電流によって暖められた空気によって発生するものであるから、上述の実施例2同様、空気中に窒素酸化物や硫黄酸化物等の有害物質が混入することが絶対になく、環境への悪影響が生じることがない。そして、空気を汚染することなく上昇気流をえることができ、自然破壊を防止することができる。
さらに、分子を摩擦して発生する摩擦熱によって空気を暖める実施例2と比較しても、短時間で効率よく空気を暖めることが可能となり、消費電力を少なくすることができる。
そして、第二筒320の下部320bに設けられた加熱手段330によって上昇気流が生じ、この加熱手段330の周囲の気圧が低下して低気圧が生じる。このため、第二筒320が立設された支持板314の通気孔314aを介して第二筒320の下部320bに設けられた気体流入口321から空気が流入する。
なお、この流入する空気は、第一筒310の上部310aに設けられた気体取入口312から第一筒310内に流れ込み、この第一筒310内を下方に向かって流れて第二筒320に流入するようになっている。
このとき、気体流入口321から第二筒320内に流れ込む空気は、気体流入口321の周囲から中心に向かって流れ込むので、第二筒320内に渦気流(トルネード)が発生することとなる。
そして、このように発生した渦気流は、上方に向かうにつれて次第に強い回転力を有する渦気流になりながら上昇を続ける。ここで、上昇距離が長ければ長いほど大きな回転力を有する渦気流になるので、加熱手段330はできるだけ地中深くに設けられることが好ましい。
そして、この上昇する渦気流によって発電ユニット500の軸流ファン230が回転して発電機13が駆動させられ、発電する。
このとき、第二筒320内に発生する渦気流は、上昇するにしたがって大きな回転力を得ることができるので、加熱コイル332に流れた交流電流が小さいものであっても、大きな回転力で発電機13を駆動することができる。
そのため、自然発電装置50で得られた電気を送電する際に、エネルギー損失が発生したとしても、第二筒320内で生じた渦気流によって渦気流によってエネルギー損失を補填することができる。そして、エネルギー損失を抑制する共にエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
また、発電機13が発電して得られた電気の一部を、上述の実施例1及び2と同様に、第一電力消費部である家庭で利用される家庭用負荷17に伝達され、残量の一部をバッテリー11に蓄える。
このように、発電機13で発電された電気の一部をバッテリー11に蓄えることで、自然発電装置50の負荷を軽減することができ、例えば天候不順等により自然発電装置50によって十分な電気を得られない場合であっても、バッテリー11をほぼ満充電状態に維持することができる。
さらに、発電機13により大量の電気が発電されて第一電力消費部である家庭用負荷17及びバッテリー11で消費できない場合には、上述の実施例1及び2と同様に、電気の一部を第二電力消費部である電力会社19に伝達することもできる。
このように複数の電力消費部に供給することで、発電機13が発電してられた電気に余剰電気が生じた場合であっても、無駄に消費することがなくなり、効率よく消費することができる。
さらに、実施例2と同様に、バッテリー11の代わりに燃料電池を使用してもよい。これによりさらにエネルギー損失を抑制して高い発電効率を得ることができる。
本実施例4は、前記実施例1乃至3に用いた自然発電装置に水素発生貯蔵装置を接続し、これにより、水の電気分解を行って水素(H2)を取り出すものである。以下、図面に基づいて本発明の実施例4を具体的に説明する。なお、上述の実施例1と同等部位については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
まず、本実施例の発電システム400の構成について説明する。この発明システム400は、図6に示すように、自然発生装置50と、この自然発生装置50と電気的に接続された水素発生貯蔵装置410と、を備えている。
水素発生貯蔵装置410は、電解装置420と、電解装置420から発生した水素を捕集して大気圧とほぼ同等の圧力で貯蔵する水素捕集容器430と、水素捕集容器430に貯蔵された水素を圧縮する水素圧縮装置としてのコンプレッサ440と、コンプレッサ430からの圧縮水素を貯蔵する高圧貯蔵容器としての高圧ボンベ450と、を備えている。
電解装置420は、図6及び図7に示すように、電解質水溶液Lを貯留する電解槽422と、電解質水溶液L中にほぼ垂直に挿入された複数の電極管424、424・・と、電解槽422内の電解質水溶液Lを循環させると共にイオン交換水を補充して電解質水溶液Lの量及び電解質濃度を一定に保つ循環ライン426と、を備えている。
電解槽422は、例えば、ステンレス容器からなり、その内面が白金めっきされた構成となっている。また、この電解槽422には電極端子接続用のフランジ422aが形成されている。
電極管424の上端には、フレキシブル接続具428と連結するための連結用フランジ424aが設けられている。この連結用フランジ424aには、端子片424dが形成されており、端子片424dには電極端子を接続できるようになっている。また、フレキシブル接続具428は、例えば、耐久性が高く且つ弾力性あるテトラフロロエチレン樹脂やフッ化エチレンプロピレン樹脂等からなり、電極管424は、フレキシブル接続具428を介して水素捕集容器430に接続された構成となっている。
更に、電極管424の外周壁424bには、絶縁部材425が設けられている。この絶縁部材425は、外周壁424bの全周に渡り且つ外周壁424bと密着状態で保持されている。また、絶縁部材425の下端425aは電極管424の下端424cより下方に突出した構成となっている。
この絶縁部材425は、電気絶縁性を有し且つ耐薬品性を有することが望ましく、例えば、テトラフロロエチレン樹脂やフッ化エチレンプロピレン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂等によって構成することができる。
水素捕集容器430は、電極管424の上方に設けられている。また、水素捕集容器430には送気管460が設けられ、この送気管460によって水素捕集容器430と高圧ボンベ450とが接続されている。より詳しくは、送気管460の中間部分にはコンプレッサ440が設けられ、高圧ボンベ450はコンプレッサ440を介して水素捕集容器と接続された構成となっている。
また、水素捕集容器430には、その内圧を計測する圧力計430aが設けられている。そして、圧力計430aとコンプレッサ440とが電気的に接続されており、図示しない制御装置によってコンプレッサ440が圧力計430aの計測値に基づき運転/停止ができるようになっている。ここでは、水素捕集容器430の内圧が所定の圧力に到達したときは、コンプレッサ440が運転を開始して高圧ボンベ450に水素を圧縮充填する一方、水素捕集容器430の内圧が大気圧とほぼ同等の圧力となったときは、コンプレッサ440を停止するように構成されている。
また、自然発生装置50の小型発電機63で作られた電力に基づく交流電流は、AC/DC変換器64により直流電流に変換され、この直流電流のマイナス極端子Mが電極管424の端子片424dに接続されている。他方、前記直流電流のプラス極端子Pは電解槽422のフランジ422aに接続されている。
次に、このように構成された本実施例4の発電システム400の作用について説明する。
まず、風力を利用し、自然発電装置50によって発電させる。このとき、風力発電機60は、ファン61の回転力を増加させるファン用出力増大装置62を有しているので、前記実施例1と同様、ファン61で得られた風のエネルギーをほとんど低減させることなく小型発電機63に伝達することができる。そのため、エネルギー損失を低減させて効率よく発電することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。つまり、通常の風力発電機で発電する場合よりも、ファン用出力増大装置62を利用することでより大きな電気を得ることが可能となる。
また、この小型発電機63により得られた電力の交流電流は、AC/DC交換機64によって直流電流に変換され、水素発生貯蔵装置410に供給される。すなわち、前記直流電流のマイナス極端子Mが電極管424の端子片424dに接続され、前記直流電流のプラス極端子Pが、電解槽422のフランジ422aに接続されており、これにより、自然発電装置50の発生電力が水素発生貯蔵装置410に供給される。
水素発生貯蔵装置410にこのように電力が供給されると、電解溶液Lが電気分解される。ここで、前記直流電流のマイナス極端子Mが端子片424dに接続されており、前記直流電流のプラス極端子Pがフランジ422aに接続されているため、電極管424が陰極として機能し、電解槽422が陽極として機能する。そして、電極管424及び電解槽422が白金めっきされているため、陰極としての電極管424からは水素H2が発生し、陽極としての電解槽422からは酸素O2が発生する。更に、本実施例では、電極管424の外周壁424bに絶縁部材425が設けられているため、電極管424の内周壁から水素H2を発生させて容易に水素捕集容器430に捕集することができる。すなわち、電極管424の内周壁から発生した水素H2はフレキシブル接続具428を介して水素捕集容器430に自然に導入され、酸素と分離するための別途の手段を設けることなく容易に水素H2を捕集することができる。従って、設備投資を抑制してコスト削減を図ることができる。
しかも、本実施例の発電システム400では、絶縁部材425の下端425aが電極管424の下端424cより下方に突出しているため、電極管424の下端424cから発生した水素H2も確実に捕集することができる。従って、電気エネルギーから化学エネルギーへの変換の際のエネルギー損失を微少に留めることができ、効率的に化学エネルギーに変換することができる。
そして、水素捕集容器430内の水素H2が所定の圧力となると、圧力計430aの計測値よりコンプレッサ440が運転を開始し、水素捕集容器430内の水素H2を吸引し圧縮して高圧ボンベ450に充填する。このようにして自然発電装置50により得られた自然エネルギーを、高圧水素で高圧ボンベ450に貯蔵しておけば、バッテリーに蓄えた場合に生じる僅かなエネルギー損失を無くすことができ、更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。しかも、このように高圧ボンベ450に高圧充填された水素H2の用途は多岐に渡り利便性に優れているため、実用上極めて有用である。
そして、水素捕集容器430内の水素H2が大気圧とほぼ同等となると、圧力計430aの計測値よりコンプレッサ440が運転を停止する。これにより、水素捕集容器430内が負圧になることを防止することができる。
このように、発電システム400によれば、電気エネルギーを化学エネルギーに効率的に変換し、更なるエネルギー損失の低減を実現すると共に、エネルギーの活用の自由度を高めることができる。
特に、本実施例の発電システム400では、陰極として機能する電極管424の外周壁424bに絶縁部材425が設けられている。従って、電極管424の内周壁から発生した水素H2だけを容易に捕集することができるため、酸素と分離するための別途の手段を設ける必要が無く、設備投資を抑制してコスト削減を図ることができる。
10 発電システム
12 モータ
13 発電機
17 家庭用負荷(第一電力消費部)
50 自然発電装置
100 出力増大装置
410 水素発生貯蔵装置
422 電解槽
424 電極管
425 絶縁部材
430 水素捕集容器
500 発電ユニット
P プラス極端子
M マイナス極端子
L 電解質水溶液
H2 水素
12 モータ
13 発電機
17 家庭用負荷(第一電力消費部)
50 自然発電装置
100 出力増大装置
410 水素発生貯蔵装置
422 電解槽
424 電極管
425 絶縁部材
430 水素捕集容器
500 発電ユニット
P プラス極端子
M マイナス極端子
L 電解質水溶液
H2 水素
Claims (10)
- 自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置と、該自然発電装置により発電された電気によって駆動するモータと、該モータにより駆動させられて発電する発電機とを備えた発電システムであって、
前記モータと前記発電機との間には出力増大装置が介装されて前記モータの回転数を増加すると共に、前記発電機で作られた電気の一部は第一電力消費部に供給され、前記電気の残量の一部は前記モータで消費されることを特徴とする発電システム。 - 請求項1に記載の発電システムであって、前記発電機で作られた電気は、一部が第二電力消費部に供給されることを特徴とする発電システム。
- 下部に気体流入口が設けられ、且つ、上部に気体流出口が設けられたほぼ鉛直方向に沿う筒状通路の中間又は下部に加熱手段が設けられると共に、該加熱手段の上方に軸流ファンが設けられ、前記筒状通路の外側に前記軸流ファンと連動する発電機が設けられた発電システムであって、
前記加熱手段は、自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置により発電された電気によって加熱する電気炉を有すると共に、前記発電機で作られた電気の一部は第一電力消費部に供給され、前記電気の残量の一部は前記電気炉で消費されることを特徴とする発電システム。 - 請求項3に記載の発電システムであって、前記電気炉は電磁波により被加熱物を発熱させる誘電加熱装置であると共に、前記筒状通路の内部に霧を発生させる噴霧器を有していることを特徴とする発電システム。
- 請求項3又は4に記載の発電システムであって、前記発電機で作られた電気は、一部が第二電力消費部に供給されることを特徴とする発電システム。
- 請求項3ないし5のいずれか一つに記載の発電システムであって、前記軸流ファンと前記発電機との間に出力増大装置が介装されたことを特徴とする発電システム。
- 請求項1ないし6のいずれか一つに記載の発電システムであって、前記自然発電装置は風力発電機であって、該風力発電機は、風力を回転力に変換するファンと、該ファンにより駆動させられて発電する発電機と、前記ファンと前記発電機との間に介装されて前記ファンの回転数を増加させる出力増大装置とを備えていることを特徴とする発電システム。
- 自然エネルギーを利用して発電する自然発電装置と、該自然発電装置により発電された電気によって駆動するモータと、該モータにより駆動させられて発電する発電機とを備えた発電システムであって、
前記モータと前記発電機との間に介装されて前記モータの回転数を増加する出力増大装置と、前記発電機で作られた電力により水の電気分解を行って水素を貯蔵する水素発生貯蔵装置と、を備えることを特徴とする発電システム。 - 前記水素発生貯蔵装置が、電解質水溶液を貯留する電解槽と前記電解質水溶液内に挿入された電極管とを備え、
前記発電機で作られた電力に基づく直流電流のマイナス極端子を前記電極管に接続して陰極とし、前記直流電流のプラス極端子を前記電解槽に接続して該電解槽を陽極として、前記電解質水溶液中の水の電気分解を行うことを特徴とする請求項8の発電システム。 - 前記電極管の上方に水素捕集容器を設けると共に該電極管の外周壁に絶縁部材を設け、前記電極管の内側に水素を発生させることにより前記水素捕集容器に水素を捕集することを特徴とする請求項9に記載の発電システム。
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