JP2005226513A - Fluid force power generating method and its power generating set - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧タンクから逆サイフォン原理を利用したパイプラインを配設し、全体をクローズ状態にして、水などの流体を高圧タンクからパイプラインを流動循環させ、パイプラインの途中に発電装置を組み込んで発電させる流体力発電方法および流体力発電装置に関するものである。 The present invention arranges a pipeline using the inverse siphon principle from a high-pressure tank, closes the whole, causes a fluid such as water to flow and circulate through the pipeline from the high-pressure tank, and installs a power generator in the middle of the pipeline. The present invention relates to a hydrodynamic power generation method and a hydrodynamic power generation apparatus in which power generation is performed.
一般に発電装置といえば、例えば、水力発電装置、風力発電装置、火力発電装置、原子力発電装置およびソーラー(太陽光)発電装置などが知られており、その中で自然のエネルギーを利用するものは、水力発電装置と、風力発電装置とソーラー発電装置である。
風力発電装置は、風が吹いている時にのみ発電が可能であり、ソーラー発電装置は、太陽が出ている昼間にのみ発電が可能であって、両者はあくまでも気象条件に左右されるものであることから補助的な電力供給にしか利用できないのであり、年間を通じて安定した電力の供給には適用できないという問題点を有している。
Generally speaking, for example, a hydroelectric power generator, a wind power generator, a thermal power generator, a nuclear power generator, and a solar (solar) power generator are known. Among them, those using natural energy are: A hydroelectric power generation device, a wind power generation device, and a solar power generation device.
Wind power generators can generate electricity only when the wind is blowing, and solar power generators can only generate electricity during the daytime when the sun is out, both of which depend on weather conditions. Therefore, it can be used only for auxiliary power supply, and cannot be applied to stable power supply throughout the year.
水力発電装置は、所定の高さから水を落下流動させる流動圧を利用して発電させるものであり、そのために川を堰き止めて所要量の水が貯水できるダムを造り、そのダムから所要量の水を流下させるための流下用配管を30m以上の高低差をもって配設し、該配管内を流下した流動圧を利用してタービンを駆動して発電させるものであって、電力供給が安定する点では優れている。 Hydroelectric power generation equipment uses a flow pressure that drops and flows water from a specified height, and for that purpose, a dam that can dam the river and store the required amount of water is created. A flow pipe for flowing water is disposed with a height difference of 30 m or more, and the turbine is driven using the flow pressure flowing through the pipe to generate power, and the power supply is stable. Excellent in terms.
ところで、水力発電装置は、相当量の水量のある川があって且つ高低差のある山間部ででなければ発電設備、即ち発電所を構築することができないのであり、発電のための立地条件に制約を受けるものである。 By the way, a hydroelectric power generation device can only construct a power generation facility, that is, a power plant, in a mountainous area where there is a river with a considerable amount of water and a difference in elevation. It is subject to restrictions.
その点では、化石燃料を使用し燃焼させて水蒸気を造り、該水蒸気の噴射によってタービンを駆動させて発電させる火力発電の設備と、プルトニウムなどの核燃料を使用し、同様に水蒸気を発生させてタービンを駆動させる原子力発電の設備は、立地条件に制約を受けない平地でも発電設備が構築できる点で優れている。 In that regard, fossil fuels are used to burn and produce water vapor, and thermal power generation equipment that generates electricity by driving the turbine by injection of the water vapor and nuclear fuel such as plutonium are used to generate water vapor in the same way. The nuclear power generation equipment that drives the power plant is superior in that it can be built even on flat land that is not constrained by the location conditions.
また、サイフォンの原理を利用して発電させるものが知られている。この発電においては、可動堰、河口堰、固定堰のような上流から下流へ水流が連続する場所において、サイフォン原理による第1の導水管を上流から下流に配設し、該第1の導水管の一部はより細くなっており、この部部に発電装置が設けられ、細くなっている部分で流速を速めて発電させるというものである。
しかしながら、サイフォンの原理を利用する発電においても、やはり水量のある川があって、その川に堰を設けることが必要であり、また、その堰を越してサイフォンの原理を利用する導水管を配設することは容易であるが、相当な水量の川の場合には降雨時の増水を考慮して両岸に相当な高さの土手が構築されており、その土手を越すような導水管の配設は、その排水側端部が実質的に川面よりも高い位置に開口するのでサイフォン原理を利用できないのであり、サイフォン原理を利用する導水管の排水側端部は堰よりも低い位置に開口させる必要があるため、発電装置が設置される場所は必然的に堰よりも低い位置の川岸だったり河川敷の中に限定されるが、降雨で増水した時の対策がとれない状況にあって、実質的に実施できないという問題点を有している。 However, even in power generation using the principle of siphon, there is still a river with a large amount of water, and it is necessary to provide a weir in that river, and a water conduit that uses the principle of siphon is arranged across the weir. It is easy to install, but in the case of a river with a considerable amount of water, a bank with a considerably high height is constructed on both banks in consideration of the increase in rainfall during rainfall. The siphon principle cannot be used because the drain side end opens substantially higher than the river surface, and the drain side end of the water conduit that uses the siphon principle opens at a position lower than the weir. Therefore, the place where the power generator is installed is inevitably limited to the riverbank or the riverbed below the weir, but in the situation where it is not possible to take measures when the water increases due to rain, I ca n’t actually do it There is a problem.
また、火力発電は多量の化石燃料を必要とし、発電がコスト高になるばかりでなく、化石燃料の燃焼によって環境を汚染するという問題点を有している。また、原子力発電は、プルトニウムなどの核燃料を使用することから、放射線の対策など発電設備とその周囲の安全対策に問題があると共に、核燃料の厳重な保管および再生設備も必要であることから、必然的にコスト高になるという問題点を有している。 In addition, thermal power generation requires a large amount of fossil fuel, which not only increases the cost of power generation, but also has a problem of polluting the environment by burning fossil fuel. In addition, nuclear power generation uses nuclear fuel such as plutonium, so there are problems with power generation facilities such as radiation countermeasures and safety measures around them, and strict storage and regeneration facilities for nuclear fuel are also necessary. In particular, there is a problem that the cost becomes high.
従来例の発電方法および発電装置において、解決しようとする課題は、立地条件に制約を受けず、環境汚染を全面的に回避すると共に、気象条件に左右されないで発電の安定性を向上させ、且つ底コストで発電できる流体力発電方法とその発電装置とを提供することである。 In the power generation method and power generation apparatus of the conventional example, the problem to be solved is not limited by location conditions, avoids environmental pollution entirely, improves the stability of power generation without being influenced by weather conditions, and It is to provide a hydrodynamic power generation method and a power generation apparatus capable of generating power at bottom cost.
本発明に係る第1の発明は、流動体を収容する所要大きさの圧力タンクの内部にトルネード流発生手段を設け、該トルネード流発生手段から圧力タンクの底部を通して圧力タンクの上部側へ流動体を循環させる循環手段を設け、前記循環手段の一部に発電手段を設けると共に小型ポンプを備えたエジェクター作用を助勢する少なくともエジェクター助勢手段を分岐して設け、前記加圧タンク内部を所要圧に加圧することで逆サイフォン原理を利用して前記循環手段を介して流動体を前記トルネード流発生手段の上部に所要の落差をもって流下させると共に前記小型ポンプを駆動することにより流下する流動体に付勢されたエジェクター作用を付与し、該付勢されたエジェクター作用による流動体の流れによって前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を発生させ、該流速エネルギーの高い流動体を前記循環手段に流通循環させることにより前記発電手段を駆動して発電させることを最も主要な特徴とする流体力発電方法である。 According to a first aspect of the present invention, a tornado flow generating means is provided inside a pressure tank of a required size that accommodates a fluid, and the fluid passes from the tornado flow generating means to the upper side of the pressure tank through the bottom of the pressure tank. A circulation means for circulating the gas, a power generation means provided in a part of the circulation means, and at least an ejector assisting means for assisting an ejector operation provided with a small pump is provided to branch the inside of the pressurized tank to a required pressure. By using the reverse siphon principle, the fluid is caused to flow down to the upper part of the tornado flow generating means with a required drop by using the reverse siphon principle, and is driven by the fluid flowing down by driving the small pump. The tornado flow generating means causes the fluid to flow by the biased ejector action. To generate a high tornado flow energy, a fluid power generation method of the most important feature that the electric power is generated by driving the power generating means by a high fluid of the flow speed energy be circulated circulated in the circulating means.
本発明に係る第2の発明は、流動体を収容する加圧手段を装備した所要大きさの圧力タンクと、該圧力タンク内に起立状態で配設したトルネード流発生手段と、該トルネード流発生手段の下部から圧力タンクの底部を通して圧力タンクの上部側へ延設し且つトルネード流発生手段の上部に開口する垂下部を有する流動体の循環手段と、該循環手段の一部に設けた発電手段、および分岐管を介して設けた小型ポンプを備えたエジェクター助勢手段とを備え、該エジェクター助勢手段の自由端部を前記循環手段の垂下部内に開口させ、圧力タンクにおいてトルネード流を発生させて循環手段に流速エネルギーの高い流動体を流通させて発電することを特徴とする流体力発電装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pressure tank of a required size equipped with a pressurizing means for containing a fluid, a tornado flow generating means disposed in a standing state in the pressure tank, and the tornado flow generation A fluid circulating means extending from the lower part of the means through the bottom of the pressure tank to the upper side of the pressure tank and having a hanging part opened at the upper part of the tornado flow generating means, and a power generating means provided in a part of the circulating means And an ejector assisting means having a small pump provided through a branch pipe, and a free end portion of the ejector assisting means is opened in the hanging part of the circulation means to generate a tornado flow in the pressure tank and circulate A fluid power generator characterized in that a fluid having a high flow velocity energy is circulated through the means to generate power.
本発明に係る第1の発明の流体力発電方法においては、トルネード流発生手段を備えた一つの圧力タンクに対して発電手段とエジェクター助勢手段とを備えた複数個の循環手段を設け、該各循環手段から付勢されたエジェクター作用による流動体の流れを形成して前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を発生させ、該流速エネルギーの高い流動体を前記各循環手段に流通循環させることにより各発電手段を駆動して発電させること;トルネード流発生手段を備えた複数の圧力タンクを並設し、該圧力タンク間を発電手段とエジェクター助勢手段とを備えた循環手段で下部と上部とを閉ループ状に接続し、該各循環手段から付勢されたエジェクター作用による流動体の流れを形成して前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を全体的に発生させ、該流速エネルギーの高い流動体を前記各循環手段に流通させて全体を循環させることにより各発電手段を駆動して発電させること;前記循環手段に小型ポンプを備えたトルネード流の発生を助勢するトルネード流発生助勢手段を設け、前記エジェクター作用をもって流下する流動体に対して周方向に流動体を噴射してトルネード流を発生させること;前記循環手段における加圧タンクの上部での流下落差は、1.5〜5.0mであること;加圧タンクにおける内部の加圧は、2〜5Kg/m2であること;および、前記トルネード流発生手段は、漏斗部と直管部とからなること、を付加的な要件として含むものである。 In the hydrodynamic power generation method according to the first aspect of the present invention, a plurality of circulation means including a power generation means and an ejector assisting means are provided for one pressure tank provided with a tornado flow generation means, A fluid flow is generated by an ejector action energized from the circulation means, and a tornado flow having a high flow velocity energy is generated by the tornado flow generation means, and the fluid having a high flow velocity energy is circulated through the circulation means. A plurality of pressure tanks provided with a tornado flow generating means, and a circulating means including a power generating means and an ejector assisting means between the pressure tanks. Are connected in a closed loop shape, and a fluid flow is formed by the ejector action urged from the circulation means, and the tornado flow generating means Generating a tornado flow with high energy as a whole, circulating the fluid with high flow velocity energy through each circulation means, and circulating the whole to generate power by driving each power generation means; A tornado flow generation assisting means for assisting generation of a tornado flow provided with a pump, and generating a tornado flow by injecting a fluid in a circumferential direction with respect to the fluid flowing down by the ejector action; The flow drop at the top of the pressurized tank is 1.5 to 5.0 m; the internal pressure in the pressurized tank is 2 to 5 kg / m 2 ; and the tornado flow generating means is It consists of a funnel part and a straight pipe part as an additional requirement.
また、本発明に係る第2の発明の流体力発電装置においては、加圧手段とトルネード流発生手段とを備えた一つの圧力タンクと、発電手段とエジェクター助勢手段とを備えた複数の循環手段とからなり、該複数の循環手段の一端は前記トルネード流発生手段の下部に接続し、他端は前記トルネード流発生手段の上部にトルネード流を発生させる方向に開口する垂下部に形成したこと;加圧手段とトルネード流発生手段とを備えた複数の圧力タンクと、発電手段とエジェクター助勢手段とを備えた複数の循環手段とからなり、該複数の循環手段は、前記複数の圧力タンク間を下部と上部とを順次接続して全体を閉ループに形成し、該前段の循環手段の上端は次段の圧力タンクのトルネード流発生手段の上部に開口する垂下部に形成したこと;トルネード発生手段と循環手段に設けた発電手段との間に、加速・整流手段を設けたこと;前記循環手段に小型ポンプを備えたトルネード流の発生を助勢するトルネード流発生助勢手段を設けたこと;前記循環手段における垂下部の長さは、1.5〜5.0mであること;および、前記トルネード流発生手段は、漏斗部と直管部とからなること、を付加的な要件として含むものである。 In the fluid power generation device according to the second aspect of the present invention, a plurality of circulation means including one pressure tank provided with a pressurizing means and a tornado flow generating means, and a power generation means and an ejector assisting means. One end of the plurality of circulation means is connected to the lower part of the tornado flow generating means, and the other end is formed at a hanging part opening in the direction of generating a tornado flow at the upper part of the tornado flow generating means; A plurality of pressure tanks including a pressurizing unit and a tornado flow generating unit; and a plurality of circulation units including a power generation unit and an ejector assisting unit. The plurality of circulation units are disposed between the plurality of pressure tanks. The lower part and the upper part are sequentially connected to form a whole in a closed loop, and the upper end of the circulation means in the previous stage is formed in a hanging part that opens to the upper part of the tornado flow generation means in the next-stage pressure tank; Acceleration / rectification means are provided between the nade generating means and the power generation means provided in the circulation means; a tornado flow generation assisting means for assisting generation of a tornado flow having a small pump in the circulation means is provided. The length of the hanging part in the circulation means is 1.5 to 5.0 m; and the tornado flow generation means includes a funnel part and a straight pipe part as additional requirements. It is a waste.
本発明に係る流体力発電方法および発電装置においては、水などの流動体を収容した圧力タンクと該圧力タンクの底部から上部に流動体が循環する循環手段を閉ループ状に接続し、圧力タンク内に所要の圧力を加えることで、逆サイフォン原理を利用して流動体が圧力タンクの上部からエジェクター作用をもって流下し、それによってトルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を発生させ、該流速エネルギーの高い流動体を前記循環手段に流通循環させることにより、循環手段の一部に設けた発電手段を駆動して発電させるものであるため、発電設備の設置場所に制約を受けることなく、所要広さの平坦地であればどこでも設置でき、しかも、川などの流れを必要とせず砂漠であっても、要するに、加圧タンクと循環手段とを充満させる流動体を一度収容すればそれを循環させて発電することができるのであり、火力発電または原子力発電のような環境汚染を完全に解消できる。 In the hydrodynamic power generation method and the power generation apparatus according to the present invention, a pressure tank containing a fluid such as water and circulation means for circulating the fluid from the bottom to the top of the pressure tank are connected in a closed loop, By applying the required pressure to the fluid, the fluid flows down from the upper part of the pressure tank by the ejector action using the inverse siphon principle, thereby generating a tornado flow having a high flow velocity energy by the tornado flow generation means, and the flow velocity energy A high-fluidity fluid is circulated and circulated through the circulation means to drive the power generation means provided in a part of the circulation means to generate power. It can be installed anywhere on the flat land, and even in the desert without the need for rivers, If receiving fluid to be filled once and than electric power can be generated by circulating it, the environmental pollution, such as thermal power or nuclear power can be completely eliminated.
本発明は、流体力発電方法として、流動体を収容する所要大きさの圧力タンクの内部にトルネード流発生手段を設け、該トルネード流発生手段から圧力タンクの底部を通して圧力タンクの上部側へ流動体を循環させる循環手段を設け、前記循環手段の一部に発電手段を設けると共に小型ポンプを備えたエジェクター作用を助勢する少なくともエジェクター助勢手段を分岐して設けて、圧力タンクと循環手段が閉ループに接続され、加圧タンクと循環手段とを充満させる流動体を一度収容すれば外部に流出させることなく、それを循環させて使用でき、流動体が循環しようにおいて自然消失した分については、その消失した分に相当する流動体を補充すれば良いのである
そして、前記加圧タンク内部を所要圧、例えば、2〜5Kg/m2に加圧することで逆サイフォン原理によって、前記循環手段を介して流動体を前記トルネード流発生手段の上部に所要の落差、例えば、1.5〜5.0m程度をもって流下させると共に前記小型ポンプを駆動することにより流下する流動体に付勢されたエジェクター作用を付与し、該付勢されたエジェクター作用による流動体の流れによって前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を発生させ、該流速エネルギーの高い流動体を加速・整流手段によって加速させて前記循環手段に流通循環させることにより前記発電手段を駆動して発電させることができるのである。
この場合に、小型ポンプで消費する電力は、発電手段で発電させた電力の1/10以下の程度であり、例えば、10基の発電装置を設備したとすれば、その内の1基の発電力を他の10基の発電装置における小型ポンプの駆動電源として利用すればよいのである。
なお、本発明で言う流動体としては、例えば、水(淡水、海水を含む)、油(粘性のある重油を含む)などである。
The present invention provides a hydrodynamic power generation method in which a tornado flow generating means is provided inside a pressure tank of a required size that accommodates a fluid, and the fluid passes from the tornado flow generating means to the upper side of the pressure tank through the bottom of the pressure tank. A circulation means for circulating the gas, a power generation means provided in a part of the circulation means, and at least an ejector assisting means for assisting an ejector action provided with a small pump is provided in a branched manner so that the pressure tank and the circulation means are connected in a closed loop. Once the fluid that fills the pressurized tank and the circulation means is accommodated, it can be circulated and used without flowing out to the outside. it should I replenish fluid corresponding to a partial Then, the pressurized tank inside the required pressure, for example, pressurized to 2~5Kg / m 2 Thus, according to the inverse siphon principle, the fluid is caused to flow down to the upper part of the tornado flow generating means through the circulating means with a required drop, for example, about 1.5 to 5.0 m and the small pump is driven. The ejector action that is urged to the fluid flowing down by the above-mentioned is applied, and the tornado flow generating means generates a tornado flow having a high flow velocity energy by the flow of the fluid by the urged ejector action, and the flow velocity energy is high. The fluid can be accelerated by the accelerating / rectifying means and circulated through the circulating means to drive the power generating means to generate electric power.
In this case, the power consumed by the small pump is about 1/10 or less of the power generated by the power generation means. For example, if 10 power generators are installed, one of the power generators is generated. The power may be used as a driving power source for a small pump in the other 10 power generators.
Examples of the fluid in the present invention include water (including fresh water and seawater) and oil (including viscous heavy oil).
本発明に係る流体力発電方法およびその発電装置について、図面を参照して説明すると、図1は、実施例1に係る流体力発電の原理を略示的に示したものであり、発電装置としては、概ね所要大きさの円筒型または角筒型の加圧タンク1と、該加圧タンク1内に配設されたトルネード流発生手段2と、該トルネード流発生手段2に連通させて接続した流動体の循環手段3と、該循環手段3の一部に設けられた発電手段4とから構成され、この循環手段は要するにパイプラインということができ、該循環手段3は加圧タンク1の底部から逆サイフォンの原理を利用して流動体を導出させ加圧タンク1の上部からエジェクター作用をもって吐出させるように、該循環手段3の自由端部側はトルネード流発生手段2に臨む位置に垂下部3aを設けて開口させて配設してある。
A hydrodynamic power generation method and a power generation apparatus thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the principle of hydrodynamic power generation according to the first embodiment. Is connected to the tornado flow generating means 2 in communication with the tornado flow generating means 2, a cylindrical tank or square cylinder type pressurized tank 1 of a required size, a tornado flow generating means 2 disposed in the pressurized tank 1. The circulation means 3 is composed of a fluid circulation means 3 and a power generation means 4 provided in a part of the circulation means 3. This circulation means can be basically called a pipeline, and the circulation means 3 is the bottom of the pressurized tank 1. The free end side of the circulating
前記トルネード流発生手段2は、直管部5とその上部に形成された漏斗部6とから構成され、該漏斗部6の開き角度は略45°に設定されている。また、循環手段3は、所要径を有する管体またはパイプであって、該管体またはパイプの途中で且つ発電手段4よりも下流側から、それぞれ小径管で分岐したトルネード流発生助勢手段7とエジェクター助勢手段8とが設けられ、これら両手段にはそれぞれ途中に小型ポンプ9、10が設けられている。
The tornado flow generating means 2 is composed of a
そして、トルネード流発生助勢手段7は、その自由端部7aがトルネード流発生手段2の漏斗部6に周方向に沿うように傾斜させて開口させ、エジェクター助勢手段8は、その自由端部8a側が、循環手段3の自由端側の垂下部3aに貫通させてその内部に開口させてある。
The tornado flow generation assisting means 7 is opened with its
加圧タンク1には、流動体を供給するための流体供給管11が配設され、該流体供給管11には給液ポンプ12が設けられている。また、気体を供給するための給気管14が配設され、該給気管14にはコンプレッサー15が設けられている。例えば、加圧タンク1は、直径が1500〜2500mmで高さが3000〜5000mmの円筒型のものである。また、トルネード流発生手段2の直管部5は直径が略700〜1000mmであり、循環手段の管体またはパイプの直径が略600〜900mmで、トルネード流発生助勢手段7とエジェクター助勢手段8の直径は略80mmである。なお、トルネード流発生手段2と循環手段3に設けた発電手段4との間、好ましくは、発電手段4の直前に、ガイドベーンと称する流体の加速と整流を行う加速・整流手段13を設けてある。
The pressurized tank 1 is provided with a
このように構成された発電装置において、まず、ポンプ12を駆動し流体供給管11を介して加圧タンク1内に所要量の流動体17を注入または投入して収納する。なお、この実施例では、流動体として水を使用した例について説明する。この水の注入または投入において、循環手段3と、トルネード流発生助勢手段7と、エジェクター助勢手段8との内部に空気が残らないようにするために、それぞれ小型ポンプ9、10を駆動して加圧タンク1からトルネード流発生手段2を介して循環手段3に水の流れを起こさせて内部の空気を全面的に排出する。
In the power generation apparatus configured as described above, first, the
そして、所要量の水が注入または投入された後に、流体供給管11の給液ポンプ12を止めることによって加圧タンク1を密閉状態にし、コンプレッサー15を駆動して加圧タンク1内に空気を送り込んで加圧状態にする。この加圧は略2〜5Kg/m2であって、このような加圧をすることによって、要するに加圧タンク1内に沈鐘効果が生じ、該沈鐘効果によって加圧タンク1内の実際の水面から20〜50mの上位に理論水位が存在していることと同じ理屈になるのである。
After the required amount of water is injected or charged, the pressurized tank 1 is closed by stopping the
そうすると、加圧タンク1内に注入した水は、逆サイフォン原理によって、トルネード流発生手段2を介して循環手段3に流れ、該循環手段3の自由端部側の垂下部3aの高さが、仮に1.5〜5.0mあったとしても、沈鐘効果による理論水位が20〜50m上位にあるのであるから、循環手段3の自由端部側から垂下部3aの高低差によって水が必然的に流下することになる。
Then, the water injected into the pressurized tank 1 flows to the circulation means 3 via the tornado flow generation means 2 by the inverse siphon principle, and the height of the drooping
この垂下部3aからの水の流下は、一種のエジェクター作用を引き起こすのであり、該エジェクター作用によってトルネード流発生手段2に対して水の流れを付勢することになる。それに加えて、トルネード流発生助勢手段7と、エジェクター助勢手段8とが駆動して水の流れをさらに付勢するのである。
This flow of water from the drooping
即ち、循環手段3の垂下部3aから流下する水流に対してエジェクター助勢手段8の自由端部8aから吐出または噴出する水の流勢が付加されてエジェクター作用が倍増された水流が発生する。そして、トルネード流発生手段2においては、漏斗部6から直管部5に水流が生じることで上部の漏斗部6において必然的にトルネード流が発生するが、これに加えてトルネード流発生助勢手段7の自由端部7aから吐出または噴出する水が漏斗部6の周方向に向けられているので、トルネード流が更に付勢されて強力なものとなり、前記エジェクター作用とトルネード流との相乗効果によって直管部5から循環手段3に流れる水流が強力な流速エネルギーをもって流れることになるのである。
That is, the water flow discharged from or ejected from the
そして、強力な流速エネルギーをもって流れる水は、直管部5から循環手段3に流入するものであるが、その直前に位置する加速・整流手段13によって整流加速され、循環手段3の途中に設けられている発電手段4に作用して発電を起こすものであるが、この発電手段4で消費される流速エネルギーは約50〜60%であり、残りの流速エネルギーは循環手段3を循環して再度垂下部3aから付勢されたエジェクター作用をもってトルネード流発生手段2に供給され、該トルネード発生手段2においてもトルネード流が付勢されて強力な流速エネルギーになって循環するのである。
Water flowing with strong flow velocity energy flows into the circulation means 3 from the
要するに、加圧タンク1と循環手段3はクローズ(閉ループ)の状態にあるが、加圧タンク1には予め所定の圧力が付加され、且つその内部にトルネード流発生手段2が設けられており、循環手段3の自由端部には、加圧タンク1に収納された流体の水位よりも高い位置から落差をもって流下する垂下部が設けられていることから、流体がクローズの中で循環する構成であり、これにトルネード流発生助勢手段7とエジェクター助勢手段8とを付加したことによって水流の流速エネルギーを増幅させているものであって、特に、トルネード流は、周知のように強力な流速エネルギーを持つものであり、この強力な流速エネルギーを利用して発電を起こさせるものである。
In short, the pressurized tank 1 and the circulating
従って、加圧タンク1は、クローズの状態で循環する流体の流速エネルギーを大幅に増幅させる機能を有するのであり、加圧手段とエジェクター作用とトルネード流発生手段2とを含めて流体の流速エネルギー増幅装置と言うことができ、さらに加速・整流手段を付加することでその増幅が増大するのである。 Accordingly, the pressurized tank 1 has a function of greatly amplifying the flow velocity energy of the fluid circulating in the closed state, and the fluid velocity energy amplification of the fluid including the pressurizing means, the ejector action, and the tornado flow generating means 2. It can be said to be a device, and the amplification is increased by adding acceleration / rectifying means.
図2に実施例2に係る発電装置を示してある。図示の発電装置はその原理を側面的に示した略図である。この実施例2においては、前記実施例1の発電装置を複数(2基)連結して発電させるものである。なお、この発電装置において、加圧タンク内に配設したトルネード流発生手段2および流動体を供給するための流体供給管11と気体を供給するための給気管14とが配設される点では実施例1と同一であるので、それらの図示と説明は省略し、外部から見える構成部分についてのみ、実施例1と同一部分には同一符号を付して説明する。
FIG. 2 shows a power generator according to the second embodiment. The illustrated power generation apparatus is a schematic diagram illustrating the principle in a side view. In the second embodiment, a plurality (two) of the power generators of the first embodiment are connected to generate power. In this power generator, the tornado flow generating means 2 disposed in the pressurized tank, the
実施例2に係る発電装置は、2個の加圧タンク1、1aを所定の間隔をもって近接した状態で設置し、一方の加圧タンク1の底部から取り出された循環手段3は、他方の加圧タンク1aの上部まで延長させ、その自由端部側は該加圧タンク1a内に配設してあるトルネード流発生手段に臨む位置に垂下部3aとして開口させて配設してある。
In the power generation apparatus according to the second embodiment, two
そして、循環手段3の途中には発電手段4が設けられると共に、該発電手段4よりも下流側から、それぞれ小径管で分岐したトルネード流発生助勢手段7とエジェクター助勢手段8とが設けら、且つそれぞれに小型ポンプ9、10が設けられ、加速・整流手段13を設ける構成も前記実施例1と同一構造である。
A power generation means 4 is provided in the middle of the circulation means 3, and a tornado flow generation assisting means 7 and an
また、トルネード流発生助勢手段7は、その自由端部が加圧タンク1a内に配設されたトルネード流発生手段の漏斗部に周方向に沿うように傾斜させて開口させる点、およびエジェクター助勢手段8は、その自由端部側が、循環手段3の自由端側の垂下部3aに貫通させてその内部に開口させてある点においても前記実施例1と同様である。
Further, the tornado flow generation assisting means 7 has a free end that is inclined and opened in the circumferential direction in the funnel portion of the tornado flow generation means disposed in the
更に、他方の加圧タンク1aの底部から取り出された循環手段3Aは、一方の加圧タンク1の上部まで延長させ、その自由端部側は該加圧タンク1内に配設してあるトルネード流発生手段に臨む位置に垂下部3bとして開口させて配設してある。
Further, the circulating
そして、循環手段3Aの途中には発電手段4Aが設けられると共に、該発電手段4Aよりも下流側から、それぞれ小径管で分岐したトルネード流発生助勢手段7Aとエジェクター助勢手段8Aとが設けら、且つそれぞれに小型ポンプ9A、10Aが設けられ、加速・整流手段13Aを設ける構成、およびトルネード流発生助勢手段7Aは、その自由端部が加圧タンク1内に配設されたトルネード流発生手段の漏斗部に周方向に沿うように傾斜させて開口させる点、さらにエジェクター助勢手段8Aは、その自由端部側が、循環手段3Aの自由端側の垂下部3bに貫通させてその内部に開口させてある点においても前記実施例1と略同一構造である。
A power generation means 4A is provided in the middle of the circulation means 3A, and a tornado flow
要するに、この実施例2における発電装置は、2個の加圧タンク1、1aを並設し、各加圧タンク1、1aの底部から取り出された循環手段3、3Aを相互に8の字形または襷がけ状態にクロスさせて連通させるものであり、両加圧タンク1、1a間において、同じ流体が循環するように構成したものである。
In short, the power generator in the second embodiment has two
このように構成された実施例2の発電装置において、前記実施例1と同様に両加圧タンク1、1a内にそれぞれ所要量の水を流動体として注入または投入して収納すると共に、加圧タンク1、1aを密閉状態にし、各加圧タンク1、1a内に空気を送り込んでその内部を略2〜5Kg/m2の加圧状態にする。このような加圧をすることによって、両加圧タンク1、1a内に沈鐘効果が生じ、該沈鐘効果によって各加圧タンク1、1a内の実際の水面から20〜50mの上位に理論水位が存在することになる。
In the power generator of the second embodiment configured as described above, as in the first embodiment, a required amount of water is injected or introduced as a fluid in both the
このような状態になると、一方の加圧タンク1内に注入した水は、逆サイフォン原理によって、トルネード流発生手段を介して循環手段3に流れ、該循環手段3の自由端部側の垂下部3aの高さが、仮に他方の加圧タンク1aの水面よりも上方の1.5〜5.0mあったとしても、沈鐘効果による理論水位が20〜50m上位にあるのであるから、循環手段3の自由端部側から垂下部3aの高低差によって水が必然的に流下し、他方の加圧タンク1a側に流れることになる。
In such a state, the water injected into one pressurized tank 1 flows to the circulation means 3 via the tornado flow generating means by the inverse siphon principle, and the drooping portion on the free end side of the circulation means 3 Even if the height of 3a is 1.5 to 5.0 m above the water surface of the other
また逆に、他方の加圧タンク1a内に注入した水は、逆サイフォン原理によって、トルネード流発生手段を介して循環手段3Aに流れ、該循環手段3Aの自由端部側の垂下部3bの高さが、一方の加圧タンク1の水面よりも上方の1.5〜5.0mあったとしても、沈鐘効果による理論水位が20〜50m上位にあるのであるから、循環手段3Aの自由端部側から垂下部3bの高低差によって水が必然的に流下し、一方の加圧タンク1側に流れることになる。
Conversely, the water injected into the other
そして、これら両垂下部3a、3bからの水の流下は、それぞれ両加圧タンク1、1a内においてエジェクター作用を引き起こすのであり、該エジェクター作用によって各トルネード流発生手段に対して水の流れを付勢することになる。それに加えて、各トルネード流発生助勢手段7、7Aと、エジェクター助勢手段8、8Aとが駆動して水の流れをさらに付勢するので、エジェクター作用とトルネード流との相乗効果によって、両加圧タンク1、1a間に配設された循環手段3、3Aに流れる水流が強力な流速エネルギーをもって流れることになるのである。この強力な流速エネルギーをもった水流が生ずる理論は前記実施例1と同じである。
Then, the flow of water from both the drooping
この強力な流速エネルギーをもって流れる水は、循環手段3、3Aの途中に設けられている発電手段4、4Aに作用して発電を起こすものであるが、これらの発電手段4、4Aで消費される流速エネルギーは約50〜60%であり、残りの流速エネルギーは循環手段3、3Aを循環して再度垂下部3a、3bから付勢されたエジェクター作用をもって両加圧タンク1、1a内の各トルネード流発生手段に供給され、該各トルネード発生手段においてもトルネード流が付勢されて強力な流速エネルギーになって両加圧タンク1、1a間を循環するのである。
The water flowing with this powerful flow velocity energy acts on the power generation means 4, 4A provided in the middle of the circulation means 3, 3A to generate power, but is consumed by these power generation means 4, 4A. The flow velocity energy is about 50 to 60%, and the remaining flow velocity energy circulates in the circulation means 3 and 3A, and the tornadoes in the
従って、両加圧タンク1、1aは、相互にクローズ(閉ループ)の状態で循環する流体の流速エネルギーを大幅に増幅させる機能をそれぞれ有するのであり、加圧手段と、エジェクター作用とトルネード流発生手段とを含めて流体の流速エネルギー増幅装置と言うことができるのである。
Therefore, both the
更に、図3に実施例3に係る発電装置を示してある。なお、図示の発電装置はその原理を平面的に示した略図である。この実施例3においては、前記実施例1の発電装置を更に多く、例えば、4基連結して発電させる例を示したものである。なお、この発電装置において、加圧タンク内に流動体を供給するための流体供給管11と気体を供給するための給気管14とが配設される点では実施例1と同一であるので、それらの図示と説明は省略すると共に、実施例1および2と同一部分には同一符号を付して説明する。
Further, FIG. 3 shows a power generator according to the third embodiment. In addition, the electric power generation apparatus of illustration is the schematic which showed the principle planarly. The third embodiment shows an example in which more power generation apparatuses of the first embodiment are connected, and, for example, four are connected to generate power. In this power generation device, since the
実施例3に係る発電装置は、4個の加圧タンク1、1a、1b、1cを所定の間隔をもって近接した状態で設置し、一つの加圧タンク1の底部から取り出された循環手段3は、隣接する他の一つの加圧タンク1aの上部まで延長させ、その自由端部側は該加圧タンク1a内に配設してあるトルネード流発生手段に臨む位置に垂下部3aとして開口させて配設してある。
In the power generation apparatus according to the third embodiment, four
また、他の一つの加圧タンク1aの底部から取り出された循環手段3Aは、更に隣接する他の一つの加圧タンク1bの上部まで延長させ、その自由端部側は該加圧タンク1b内に配設してあるトルネード流発生手段に臨む位置に垂下部3bとして開口させて配設し、順次同様に加圧タンク1bから取り出された循環手段3Bは、次の加圧タンク1cの上部に垂下部3cとして開口配設し、該加圧タンク1cから取り出された循環手段3Cは、最初の加圧タンク1の上部に垂下部3dとして開口配設するのである。要するに、隣接状態に複数個加圧タンクを並設した場合に、順次循環手段で連接し、全体がループ状に繋がれば良いのである。
Further, the circulation means 3A taken out from the bottom of the other one
そして、各循環手段3〜3Cの途中にはそれぞれ発電手段4〜4Cが設けられると共に、該各発電手段4〜4Cよりも下流側から、それぞれ小径管で分岐したトルネード流発生助勢手段とエジェクター助勢手段とが設けらると共に、それぞれに小型ポンプが設けられる構成は前記実施例1、2と同一構造であり、これらについて説明が重複するので、それらの図示と説明を省略する。 In addition, power generation means 4 to 4C are provided in the middle of the circulation means 3 to 3C, respectively, and the tornado flow generation assisting means and the ejector assisting branched from the downstream sides of the respective power generation means 4 to 4C with small diameter pipes. The configuration in which the small pump is provided in each of the means is the same as that in the first and second embodiments, and the description thereof is duplicated, and therefore the illustration and description thereof are omitted.
要するに、この実施例3における発電装置は、4個の加圧タンク1〜1cを隣接状態で並設し、各加圧タンク1〜1cの底部から取り出された循環手段3〜3Cを次の加圧タンクの上部に順次接続して全体をクローズ(閉ループ状)させて連通させるものであり、複数の加圧タンク1〜1c間において、同じ流体が循環するように構成したものである。なお、加圧タンクが4個に限らず、3個でもまた5個以上でも同じようにして接続することができるのはいうまでもないことである。 In short, the power generator in Example 3 has four pressurizing tanks 1 to 1c juxtaposed in an adjacent state, and the circulation means 3 to 3C taken out from the bottom of each pressurizing tank 1 to 1c are subjected to the following addition. The whole is connected to the upper part of the pressure tank in order to be closed (closed loop) and communicated, and the same fluid is circulated between the plurality of pressurized tanks 1 to 1c. Needless to say, the number of pressurized tanks is not limited to four, and three or five or more pressure tanks can be connected in the same manner.
このように構成された実施例3の発電装置において、前記実施例1、2と同様に各加圧タンク1〜1c内にそれぞれ所要量の水を流動体として注入または投入して収納すると共に、各加圧タンク1〜1cを密閉状態にし、各加圧タンク1〜1c内にそれぞれ空気を送り込んでその内部を略2〜5Kg/m2の加圧状態にする。このような加圧をすることによって、各加圧タンク1〜1c内に沈鐘効果が生じ、該沈鐘効果によって各加圧タンク1〜1c内の実際の水面から20〜50mの上位に理論水位が存在することになる。 In the power generator of Example 3 configured in this way, a required amount of water is injected or introduced as a fluid into each of the pressurized tanks 1 to 1c as in Examples 1 and 2, and stored. each pressure tank 1~1C was tightly sealed, and the inside under pressure of approximately 2~5Kg / m 2 by feeding air respectively in each pressure tank 1~1C. By performing such pressurization, a bellows effect is generated in each pressurization tank 1-1c, and the theoretical water level is 20-50m above the actual water level in each pressurization tank 1-1c by the bellow effect. Will exist.
このような状態になると、一つの加圧タンク1内に注入した水は、逆サイフォン原理によって、トルネード流発生手段を介して循環手段3に流れ、該循環手段3の自由端部側の垂下部3aの高さが、仮に他の一つの加圧タンク1aの水面よりも上方の1.5〜5.0mあったとしても、沈鐘効果による理論水位が20〜50m上位にあるのであるから、循環手段3の自由端部側から垂下部3aの高低差によって水が必然的に流下し、他の一つの加圧タンク1a側に流れることになる。
In such a state, the water injected into one pressurized tank 1 flows to the circulation means 3 through the tornado flow generating means by the inverse siphon principle, and the drooping part on the free end side of the circulation means 3 Even if the height of 3a is 1.5 to 5.0 m above the water surface of the other
このように隣接する加圧タンク1a内に注入した水は、やはり逆サイフォン原理によって、トルネード流発生手段を介して循環手段3Aから次の加圧タンク1bに流れ、順次加圧タンク1bの循環手段3Bから次の加圧タンク1cに流れ、そして該加圧タンク1cの循環手段3Cからの水が最初の加圧タンク1側に流れることになるのである。これらの水の流れは、ほぼ同時に行われるのであり、しかも、各加圧タンク1〜1cは、それぞれ沈鐘効果による理論水位が20〜50m上位にあるのであるから、各循環手段3〜3Cの自由端部側から垂下部3a〜3dの高低差によって水が必然的に次の加圧タンク内に流下する事になるのである。
Thus, the water injected into the adjacent
そして、これら各垂下部3a〜3dからの水の流下は、それぞれ各加圧タンク1〜1c内においてエジェクター作用を引き起こすのであり、該エジェクター作用によって各トルネード流発生手段に対して水の流れを付勢することになる。それに加えて、各トルネード流発生助勢手段と、エジェクター助勢手段とが駆動して水の流れをさらに付勢するので、エジェクター作用とトルネード流との相乗効果によって、隣接した各加圧タンク1〜1c間に配設された各循環手段3〜3Cに流れる水流が強力な流速エネルギーをもって流れることになり、各循環手段3〜3Cの途中に設けられた発電手段4〜4Cに作用して発電を起こすのである。なお、この強力な流速エネルギーをもった水流が生ずる理論、および各発電手段4〜4Cで消費される流速エネルギーも前記実施例1で説明したものと実質的に同じである。
The flow of water from the drooping
次に、図4に実施例4に係る発電装置を示してある。図示の発電装置はその原理を平面的に示した略図である。この実施例2は、一つの加圧タンクを使用して複数の発電手段を駆動して発電させるものであって発電効率を高めたものである。 Next, FIG. 4 shows a power generator according to the fourth embodiment. The illustrated power generator is a schematic diagram showing the principle in a plan view. In the second embodiment, a plurality of power generation means are driven using a single pressurized tank to generate power, and the power generation efficiency is improved.
即ち、発電装置としては、概ね、所要大きさの角筒型の加圧タンク21と、該加圧タンク21内に配設されたトルネード流発生手段22と、該トルネード流発生手段22に連通させて接続した複数本、例えば4本の流動体の循環手段23A、23B、23C、23Dと、これら各循環手段23A、23B、23C、23Dのそれぞれに設けられた発電手段24A、24B、24C、24Dとから構成され、各循環手段23A、23B、23C、23Dは加圧タンク21の底部から逆サイフォンの原理を利用して流動体を導出させ、加圧タンク21の上部からエジェクター作用をもって吐出させるように、該各循環手段23A、23B、23C、23Dの自由端部側はトルネード流発生手段22に臨む位置に垂下部23a、23b.23c、23dを設け且つ中心からそれぞれ同じ方向にずらせて開口させて配設してある。
That is, the power generation device is generally connected to the square cylinder-type
前記トルネード流発生手段22は、前記実施例1と略同様に直管部25とその上部に形成された漏斗部26とから構成され、該漏斗部26の開き角度は略45°に設定されており、前記実施例1と異なる点は、トルネード流発生手段22としての大きさ、即ち、径を約2倍にしたことである。また、各循環手段23A、23B、23C、23Dは、所要径を有する管体またはパイプであって、該管体またはパイプの途中で且つ発電手段24A、24B、24C、24Dよりも下流側に小径タンク27A、27B、27C、27Dを介在させ、これら各小径タンク27A、27B、27C、27Dから、それぞれ小径管で分岐したエジェクター助勢手段28A、28B、28C、28Dが設けられ、各エジェクター助勢手段28A、28B、28C、28Dにはそれぞれ小型ポンプ29A、29B、29C、29Dが設けられている。
The tornado flow generating means 22 is composed of a
そして、エジェクター助勢手段28A、28B、28C、28Dは、前記実施例1と同様にその各自由端部側が、各循環手段23A、23B、23C、23Dの自由端側の垂下部23a、23b.23c、23dに貫通させてその内部に開口させてある。このように構成することで、各循環手段23A、23B、23C、23Dの垂下部23a、23b.23c、23dがエジェクター作用を付勢すると共にトルネード流も付勢するのであり、実施例1のようなトルネード流発生助勢手段7を省略することができ、その分構成が簡単になると共にトルネード流を付勢するための動力、即ち、小型ポンプ9も不要になるのである。
なお、加圧タンク21には、前記実施例1と同様に流動体を供給するための流体供給管11と気体を供給するための給気管14とが配設される点では同一であるので、それらの図示と説明は省略する。
The ejector assisting means 28A, 28B, 28C, and 28D are similar to the first embodiment in that the respective free end portions of the ejector assisting means 28A, 28B, 28C, and 28D are suspended
The
このように構成された実施例4の発電装置において、前記実施例1と同様に加圧タンク21内に所要量の水を注入または投入して収納する。この水の注入または投入において、各循環手段23A、23B、23C、23Dと、小径タンク27A、27B、27C、27Dと、エジェクター助勢手段28A、28B、28C、28Dとの内部に空気が残らないようにするために、それぞれ小型ポンプ29A、29B、29C、29Dを駆動して加圧タンク21からトルネード流発生手段22を介して各循環手段23A、23B、23C、23Dにそれぞれ水の流れを起こさせて内部の空気を全面的に排出する。
In the power generation apparatus of the fourth embodiment configured as described above, a required amount of water is injected into or injected into the
そして、所要量の水が注入または投入された後に加圧タンク21を密閉状態にし、前記実施例1と同様に加圧タンク21内に空気を送り込んで加圧状態にする。この加圧は略2〜5Kg/m2であって、加圧タンク21内に沈鐘効果を生じさせ、該沈鐘効果によって加圧タンク21内の実際の水面から20〜50mの上位に理論水位が存在していることと同じ理屈にするのである。
Then, after the required amount of water has been injected or charged, the
加圧タンク21内に注入した水は、逆サイフォン原理によって、トルネード流発生手段22を介して各循環手段23A、23B、23C、23Dに流れ、該各循環手段33A、23B、23C、23Dにおける自由端部側の各垂下部23a、23b.23c、23dの高さがそれぞれ1.5〜5.0mあっても、沈鐘効果による理論水位が20〜50m上位にあるので、各循環手段23A、23B、23C、23Dの各垂下部23a、23b.23c、23dの高低差によって、該各垂下部23a、23b.23c、23dから水が必然的に流下することになる。
The water injected into the
これら各垂下部23a、23b.23c、23dからの水の流下と、各エジェクター助勢手段28A、28B、28C、28Dの各自由端部から吐出または噴出する水の流勢が付加されてエジェクター作用が倍増された水流が発生し、該エジェクター作用によってトルネード流発生手段22に対して水の流れを付勢すると共に、その各垂下部23a、23b.23c、23dからの付勢された水の流れがトルネード流発生手段22における漏斗部26の中心部に対して、それぞれ所要の角度をもって放射方向から吐出または噴出するので、必然的に強力なトルネード流が発生し、それによって直管部25から各循環手段23A、23B、23C、23Dに流れる水流が強力な流速エネルギーをもって流れることになるのである。
Each of these hanging
そして、強力な流速エネルギーをもって流れる水は、各循環手段23A、23B、23C、23Dの途中に設けられている各発電手段24A、24B、24C、24Dに作用して発電を起こすものであるが、これらの発電手段24A、24B、24C、24Dで消費される流速エネルギーは約50〜60%であり、残りの流速エネルギーはそれぞれ各循環手段23A、23B、23C、23Dを循環して再度各垂下部23a、23b.23c、23dから付勢されたエジェクター作用をもってトルネード流発生手段22に供給され、該トルネード発生手段22において強力なトルネード流を発生させて強力な流速エネルギーにして上記と同様に循環させるのである。 And the water flowing with strong flow velocity energy acts on each power generation means 24A, 24B, 24C, 24D provided in the middle of each circulation means 23A, 23B, 23C, 23D, The flow velocity energy consumed by these power generation means 24A, 24B, 24C, and 24D is about 50 to 60%, and the remaining flow velocity energy is circulated through the circulation means 23A, 23B, 23C, and 23D, respectively, and again is suspended. 23a, 23b. The tornado flow generating means 22 is supplied to the tornado flow generating means 22 with the ejector action urged from 23c and 23d, and a strong tornado flow is generated in the tornado generating means 22 to generate a strong flow velocity energy and circulate in the same manner as described above.
特に、この実施例4においては、各循環手段23A、23B、23C、23Dの途中に小径タンク27A、27B、27C、27Dを設けてあり、これら小径タンク27A、27B、27C、27Dは、循環経路における水流の一種の緩衝領域として作用するものであるが、このような緩衝領域が設けられていることによって、トルネード流発生手段22から小径タンク27A、27B、27C、27Dに至る各循環手段23A、23B、23C、23Dを流れる水がスムーズ流れることで流速エネルギーは付勢されるので、その途中に配設した発電手段24A、24B、24C、24Dの駆動が強力になされて予定した発電ができるのである。
In particular, in the fourth embodiment, small-
そして、緩衝領域である各小径タンク27A、27B、27C、27Dからトルネード流発生手段22に至る各循環手段23A、23B、23C、23Dにおいては、各垂下部23a、23b.23c、23dから高低差による流下と、各エジェクター助勢手段28A、28B、28C、28Dによる吸引によって、各垂下部23a、23b.23c、23dから付勢された水が吐出または噴出するので、各小径タンク27A、27B、27C、27D内は減圧される傾向にあって、前記したトルネード流発生手段22から小径タンク27A、27B、27C、27Dに至る各循環手段23A、23B、23C、23Dを流れる水の流速エネルギーがより一層付勢されることになり発電効率を高めることができるのである。
And in each circulation means 23A, 23B, 23C, 23D from each
本発明に係る流体力発電方法は、加圧タンクと循環手段とを閉ループの状態で接続し、その閉ループの中で加圧タンクの上部に開口する循環手段に高低差をもった垂下部を形成しておくことで、加圧タンクの内部圧を上げることで収容されている流動体がその垂下部からエジェクター作用をもって吐出または流下するようになるのであり、しかも、エジェクター助勢手段を設けて付勢されたエジェクター流を形成すると共に、加圧タンク内にトルネード流発生手段が設けられており、付勢されたエジェクター流によって流速エネルギーの高いトルネード流を生じさせて循環手段の内部を循環する水流に勢いを付与して発電手段を駆動し発電させるものであるため、発電装置として設置する場所は、山間の川または海岸などの制約を受けることなく、所要広さの平坦地があればどこでも設置して発電させることができるのであり、しかも、自然環境を汚染しないのであるから、電力を必要とするどのような場所でも広く利用することができるのである。 In the hydrodynamic power generation method according to the present invention, a pressurized tank and a circulating means are connected in a closed loop state, and a hanging portion having a height difference is formed in the circulating means that opens at the upper part of the pressurized tank in the closed loop. As a result, the fluid contained in the pressurized tank will be discharged or flowed down from its hanging portion by the ejector action by raising the internal pressure of the pressurized tank. A tornado flow generating means is provided in the pressurized tank, and a tornado flow having a high flow velocity energy is generated by the energized ejector flow so as to circulate in the circulation means. The place where it is installed as a power generation device is subject to restrictions such as a mountain river or coast because it generates power by driving power generation means with momentum. In addition, it can be installed anywhere to generate electricity if there is a flat area of the required area, and it does not pollute the natural environment, so it can be widely used in any place where electricity is required. It is.
1、1a、1b、1c、21 加圧タンク
2、22 トルネード流発生手段
3、3A、3B、3C、23A、23B、23C、23D 循環手段
3a、3b、3c、3d、23a、23b、23c、23d 垂下部
4、4A、4B、4C、24A、24B、24C、24D 発電手段
5、25 直管部; 6、26 漏斗部
7、7A トルネード流発生助勢手段
8、8A、28A、28B、28C、28D エジェクター助勢手段
9、9A、10、29A、29B、29C、29D 小型ポンプ
11 流体供給管; 12 ポンプ; 13 加速・整流手段;
14 給気管; 15 コンプレッサー。
1, 1a, 1b, 1c, 21
9, 9A, 10, 29A, 29B, 29C, 29D Small pump
11 Fluid supply pipe; 12 Pump; 13 Acceleration / rectification means;
14 Air supply pipe; 15 Compressor.
Claims (14)
該トルネード流発生手段から圧力タンクの底部を通して圧力タンクの上部側へ流動体を循環させる循環手段を設け、
前記循環手段の一部に発電手段を設けると共に小型ポンプを備えたエジェクター作用を助勢する少なくともエジェクター助勢手段を分岐して設け、
前記加圧タンク内部を所要圧に加圧することで逆サイフォン原理を利用して前記循環手段を介して流動体を前記トルネード流発生手段の上部に所要の落差をもって流下させると共に前記小型ポンプを駆動することにより流下する流動体に付勢されたエジェクター作用を付与し、
該付勢されたエジェクター作用による流動体の流れによって前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を発生させ、
該流速エネルギーの高い流動体を前記循環手段に流通循環させることにより前記発電手段を駆動して発電させること
を特徴とする流体力発電方法。 A tornado flow generating means is provided inside a pressure tank of a required size that accommodates the fluid,
A circulating means for circulating the fluid from the tornado flow generating means to the upper side of the pressure tank through the bottom of the pressure tank;
At least a part of the circulation means is provided with a power generation means, and at least an ejector assisting means for assisting an ejector operation having a small pump is provided,
By pressurizing the inside of the pressurized tank to a required pressure, the fluid is caused to flow down to the upper part of the tornado flow generating means through the circulating means using the inverse siphon principle and the small pump is driven. By giving the ejector action urged to the fluid flowing down,
A tornado flow having a high flow velocity energy is generated by the tornado flow generation means by the flow of the fluid by the biased ejector action,
A fluid power generation method, characterized in that the power generation means is driven to generate power by circulating and circulating the fluid having a high flow velocity energy through the circulation means.
該各循環手段から付勢されたエジェクター作用による流動体の流れを形成して前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を発生させ、
該流速エネルギーの高い流動体を前記各循環手段に流通循環させることにより各発電手段を駆動して発電させること
を特徴とする請求項1に記載の流体力発電方法。 A plurality of circulation means including a power generation means and an ejector assisting means are provided for one pressure tank provided with a tornado flow generation means,
A fluid flow is formed by the ejector action energized from each circulation means to generate a tornado flow having a high flow velocity energy by the tornado flow generation means,
The fluid power generation method according to claim 1, wherein each of the power generation means is driven to generate electric power by circulating and circulating the fluid having a high flow velocity energy through each of the circulation means.
該各循環手段から付勢されたエジェクター作用による流動体の流れを形成して前記トルネード流発生手段で流速エネルギーの高いトルネード流を全体的に発生させ、
該流速エネルギーの高い流動体を前記各循環手段に流通させて全体を循環させることにより各発電手段を駆動して発電させること
を特徴とする請求項1または2に記載の流体力発電方法。 A plurality of pressure tanks provided with a tornado flow generating means are arranged in parallel, and a lower part and an upper part are connected in a closed loop shape between the pressure tanks by a circulation means provided with a power generation means and an ejector assisting means,
A fluid flow is formed by the ejector action energized from each circulation means to generate a tornado flow having a high flow velocity energy as a whole by the tornado flow generation means,
3. The hydroelectric power generation method according to claim 1, wherein each of the power generation means is driven to generate electric power by circulating the fluid having a high flow velocity energy through each of the circulation means and circulating the whole.
前記エジェクター作用をもって流下する流動体に対して周方向に流動体を噴射してトルネード流を発生させること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の流体力発電方法。 A tornado flow generation assisting means for assisting the generation of a tornado flow provided with a small pump in the circulation means;
The hydrodynamic power generation method according to any one of claims 1 to 3, wherein a tornado flow is generated by injecting a fluid in a circumferential direction with respect to the fluid flowing down with the ejector action.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の流体力発電方法。 The hydrodynamic power generation method according to any one of claims 1 to 4, wherein a flow drop at an upper portion of the pressurized tank in the circulation means is 1.5 to 5.0 m.
を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の流体力発電方法。 6. The hydroelectric power generation method according to claim 1, wherein the internal pressurization in the pressurized tank is 2 to 5 kg / m 2 .
を特徴とする請求項1に記載の流体力発電方法。 The hydrodynamic power generation method according to claim 1, wherein the tornado flow generating means includes a funnel portion and a straight pipe portion.
該圧力タンク内に起立状態で配設したトルネード流発生手段と、
該トルネード流発生手段の下部から圧力タンクの底部を通して圧力タンクの上部側へ延設し且つトルネード流発生手段の上部に開口する垂下部を有する流動体の循環手段と、
該循環手段の一部に設けた発電手段、および分岐管を介して設けた小型ポンプを備えたエジェクター助勢手段とを備え、
該エジェクター助勢手段の自由端部を前記循環手段の垂下部内に開口させたこと
を特徴とする流体力発電装置。 A pressure tank of a required size equipped with a pressurizing means for containing the fluid,
A tornado flow generating means arranged in a standing state in the pressure tank;
A fluid circulating means having a drooping portion extending from the lower portion of the tornado flow generating means to the upper side of the pressure tank through the bottom of the pressure tank and opening at the upper portion of the tornado flow generating means;
A power generation means provided in a part of the circulation means, and an ejector assisting means provided with a small pump provided via a branch pipe,
A fluid power generation device characterized in that a free end portion of the ejector assisting means is opened in a hanging portion of the circulating means.
発電手段とエジェクター助勢手段とを備えた複数の循環手段とからなり、
該複数の循環手段の一端は前記トルネード流発生手段の下部に接続し、他端は前記トルネード流発生手段の上部にトルネード流を発生させる方向に開口する垂下部に形成したこと
を特徴とする請求項8に記載の流体力発電装置。 One pressure tank comprising a pressurizing means and a tornado flow generating means;
It consists of a plurality of circulation means with power generation means and ejector assisting means,
One end of the plurality of circulation means is connected to a lower portion of the tornado flow generating means, and the other end is formed at a hanging portion opening in the direction of generating a tornado flow at the upper portion of the tornado flow generating means. Item 9. The hydrodynamic power generation device according to Item 8.
発電手段とエジェクター助勢手段とを備えた複数の循環手段とからなり、
該複数の循環手段は、前記複数の圧力タンク間を下部と上部とを順次接続して全体を閉ループに形成し、
該前段の循環手段の上端は次段の圧力タンクのトルネード流発生手段の上部に開口する垂下部に形成したこと
を特徴とする請求項8または9に記載の流体力発電装置。 A plurality of pressure tanks provided with pressurizing means and tornado flow generating means;
It consists of a plurality of circulation means with power generation means and ejector assisting means,
The plurality of circulation means is formed by connecting the lower part and the upper part in sequence between the plurality of pressure tanks to form a closed loop as a whole.
The hydrodynamic power generator according to claim 8 or 9, wherein the upper end of the upstream circulation means is formed at a hanging portion that opens to an upper portion of a tornado flow generating means of a subsequent pressure tank.
を特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の流体力発電装置。 The hydrodynamic power generation device according to any one of claims 8 to 10, wherein acceleration / rectification means are provided between the tornado generation means and the power generation means provided in the circulation means.
を特徴とする請求項8乃至11のいずれかに記載の流体力発電装置。 The hydrodynamic power generation device according to any one of claims 8 to 11, wherein a tornado flow generation assisting means for assisting generation of a tornado flow including a small pump is provided in the circulation means.
を特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載の流体力発電装置。 The hydrodynamic power generation device according to any one of claims 8 to 12, wherein a length of the hanging portion in the circulation means is 1.5 to 5.0 m.
を特徴とする請求項8乃至13のいずれかに記載の流体力発電装置。 The hydrodynamic power generation device according to any one of claims 8 to 13, wherein the tornado flow generating means includes a funnel portion and a straight pipe portion.
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