JP2011007174A - 気泡浮力を用いた発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡浮力を用いた発電装置を提供する。
【解決手段】
垂直方向に形成されるタービン軸と、一方の端は前記タービン軸に連結され、他方の端は内部固定板と外部固定板が所定の間隔をおいて形成される支持棒からなる円筒状のタービンと、前記内部固定板と外部固定板との間に多数形成され、散気管から噴射された気泡の浮上と水流の力を用いてタービン軸を回転させるタービン翼と、前記タービン軸の上端に形成された駆動ギアと連結され、タービン軸の回転運動時に電力を起電・発電する発電器と、を備える発電装置を配設し、前記発電装置は、水槽、養殖場、汚廃水処理場、湖などの地において水質浄化のために用いられる散気管により作動しながら電気を起電・発電することを特徴とする気泡浮力を用いた発電装置。
【選択図】図１

Description

本発明は気泡浮力を用いた発電装置に関する。

最近の産業の高度化には目を見張るものがあり、これに伴い、環境汚染の深刻性は人間の生存を脅かす程度に至っている。特に、家庭下水、工場廃水、畜産廃水による地下水、河川、湖、養殖場及び床面の汚染はもちろん、土壌汚染も益々深刻化して社会問題となっており、その問題を解決するための多大な研究開発と投資がなされているのが現状である。

このため、上記のような問題点に鑑みて、水質を浄化するための手段として水質浄化装置が用いられている。水質浄化装置について簡略に説明すれば、水質浄化装置は、外部の空気を吸入する送風器と、上記送風器と連結され、送風器を介して吸入された空気を空気分配槽に供給する空気配管と、上記空気分配槽側に所定の長さをもって形成され、空気分配槽を介して空気を水中に排出して酸素を供給することにより水質を浄化する散気管と、を備えている。かような水質浄化装置を用いて水中に酸素を供給することにより水質を浄化することができるというメリットはあるが、水質を浄化するためには多くの周辺装置を作動することを余儀なくされるため電力が大いに消耗されるという欠点があり、しかも、別途の発電装置が設けられていないためエネルギーを効率よく省くことができないという問題点がある。

一方、発電装置としては、発電目的に応じて、太陽光発電、風力発電、潮力発電などが使用可能であるが、これらの発電装置は自然的な要因によって変化するため、発電効率が低く、しかも機器故障が頻繁に起こるという問題点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、河川、湖、養殖場、汚廃水処理場など一定の水深がある場所において水質を浄化するための手段として用いられる散気管に別途の発電装置を連設した後、上記散気管からの気泡と水流の浮力により発電装置が作動しながら電気を発電して水質浄化のためのエネルギーとして再使用することはもとより、水質浄化をも並行できるようにした気泡浮力を用いた発電装置を提供するところにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、垂直方向に形成されるタービン軸と、一方の端は上記タービン軸に連結され、他方の端は内部固定板と外部固定板が所定の間隔をおいて形成される支持棒からなる円筒状のタービンと、上記内部固定板と外部固定板との間に多数形成され、散気管から噴射された気泡の浮上と水流の力を用いてタービン軸を回転させるタービン翼と、上記タービン軸の上端に形成された駆動ギアと連結され、タービン軸の回転運動時に電力を起電・発電する発電器と、を備える発電装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、河川、湖、養殖場、汚廃水処理場など一定の水深がある場所において水質を浄化するための手段として用いられる散気管に別途の発電装置を連設している。

これにより、散気管の作動時に散気管からの気泡と水流の浮力により発電装置が作動しながら電気を発電して水質浄化のためのエネルギーとして再使用されることから、エネルギーを省くことができるだけでなく、水質浄化を並行することが可能になる。

本発明の実施形態に係る気泡浮力を用いた発電装置の使用状態を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る発電装置の要部斜視図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本発明の実施形態は、気泡浮力を用いた発電装置に係り、さらに詳しくは、河川、湖、養殖場、汚廃水処理場など一定の水深がある場所において水質を浄化するための手段として用いられる散気管に別途の発電装置を連設した後、上記散気管からの気泡と水流の浮力により発電装置が作動しながら電気を発電して水質浄化のためのエネルギーとして再使用することはもとより、水質浄化をも並行できるようにした気泡浮力を用いた発電装置に関する。

本実施形態に係る発電装置は、垂直方向に形成されるタービン軸１１０と、一方の端は上記タービン軸１１０に連結され、他方の端は内部固定板１２０と外部固定板１３０が所定の間隔をおいて形成される支持棒１４０からなる円筒状のタービン１８０と、上記内部固定板１２０と外部固定板１３０との間に多数形成され、散気管２３０から噴射された気泡の浮上と水流の力を用いてタービン軸１１０を回転させるタービン翼１５０と、上記タービン軸１１０の上端に形成された駆動ギア１６０と連結され、タービン軸１１０の回転運動時に電力を起電・発電する発電器１７０と、を備える発電装置１００を配設し、上記発電装置１００は、水槽、養殖場、汚廃水処理場、湖などの地において水質浄化のために用いられる散気管２３０により作動しながら電気を起電・発電することを特徴とし、気泡浮力を用いる。

図１は、本発明の実施形態に係る気泡浮力を用いた発電装置の使用状態を示す構成図であり、図２は、本発明の実施形態に係る発電装置の要部斜視図である。

本発明の実施形態に係る発電装置は、図１及び図２に示すように、垂直方向に形成されて回転しながら発電器１７０側に回転力を伝達するタービン軸１１０を備える。

タービン軸１１０には支持棒１４０が多数連設されるが、これらの支持棒１４０の一方の端はタービン軸に連結され、他方の端には内部固定板１２０と外部固定板１３０が所定の間隔をおいて形成され、上記支持棒１４０、内部固定板１２０、外部固定板１３０が単一のタービン１８０を構成する。

タービン翼１５０は上記内部固定板１２０と外部固定板１３０との間に多数形成され、散気管２３０から噴射された気泡の浮上と水流の力を用いてタービン軸１１０を回転させ、発電器１７０はタービン軸１１０の上端に形成された駆動ギア１６０と連結され、タービン軸の回転運動時に電力を起電・発電する役割を果たすように構成される。

このような構成を有する発電装置は、水槽、養殖場、汚廃水処理場、湖など一定の水深がある場所において水質浄化のために用いられる散気管により作動しながら電気を発電し、水質を浄化する。

一方、本実施形態に係る発電装置が設置されて使用される水質浄化装置も、外部の空気を吸入する送風器２００と、上記送風器２００と連結され、送風器を介して吸入された空気を空気分配槽２２０に供給する空気配管２１０と、上記空気分配槽２２０側に所定の長さをもって形成され、空気分配槽２２０を介して空気を水中に排出して酸素を供給することにより水質を浄化する散気管２３０と、を備えており、基本的な作動方式は従来と同様である。

以下、通常の水質浄化装置と発電装置１００が電気的に連結される回路関係は汎用される技術内容であるため、それについての具体的な説明は省く。

本発明は、散気管２３０から噴射される気泡が浮上しながら流体の流れを誘導して水面に浮上する気泡と水流の浮力により作動しながら電気を起電・発電する発電装置１００を権利として保護されるためになされたものである。よって、本発明は上述した水質浄化装置に設置されて使用されることに限定されるものではなく、気泡を発生しながら水質を浄化するあらゆる装置に設置されて使用されることが可能であることを明らかにしておく。

このような構成を有する本発明は、送風器２００を介して外部の空気が空気配管２１０を通って空気分配槽２２０に供給されると、空気分配槽２２０は、散気管２３０を介して水中に空気を供給する。すると、水中に供給される空気は気泡を発生しながら上部に浮上し、浮上中に流体の流れを誘導する。

このとき、上部に浮上する気泡と水流がタービン翼１５０の間を通過しながらタービン１８０とタービン軸１１０を回転させると、駆動ギア１６０が回転し、回転する駆動ギア１６０と連結された発電器１７０は電力を起電・発電する。このようにして発電された電気エネルギーは、水質浄化のためのエネルギーとして再利用されるか、あるいは、周辺機器のエネルギーとして再利用され、同時に水質浄化の作業も並行することができる。

以上、説明したように、本実施形態に係る発電装置は気泡浮力を用いた発電装置に関し、さらに詳しくは、河川、湖、養殖場、汚廃水処理場など一定の水深がある場所において水質を浄化するための手段として用いられる散気管に別途の発電装置を連設した後、上記散気管からの気泡と水流の浮力により発電装置が作動しながら電気を発電して水質浄化のためのエネルギーとして再使用することはもとより、水質浄化を並行できるようにした気泡浮力を用いた発電装置に関する。このために、本実施形態に係る発電装置は、垂直方向に形成されるタービン軸と、一方の端は上記タービン軸に連結され、他方の端は内部固定板と外部固定板が所定の間隔をおいて形成される支持棒からなる円筒状のタービンと、上記内部固定板と外部固定板との間に多数形成され、散気管から噴射された気泡の浮上と水流の力を用いてタービン軸を回転させるタービン翼と、上記タービン軸の上端に形成された駆動ギアと連結され、タービン軸の回転運動時に電力を起電・発電する発電器と、を備える。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１００ 発電装置
１１０ タービン軸
１２０ 内部固定板
１３０ 外部固定板
１４０ 支持棒
１５０ タービン翼
１６０ 駆動ギア
１７０ 発電器
１８０ タービン
２００ 送風器
２１０ 空気配管
２２０ 空気分配槽
２３０ 散気管

Claims (1)

1. 垂直方向に形成されるタービン軸と、
   一方の端は前記タービン軸に連結され、他方の端は内部固定板及び外部固定板が所定の間隔をおいて形成される支持棒からなる円筒状のタービンと、
   前記内部固定板と外部固定板との間に複数形成され、散気管から噴射された気泡の浮上と水流の力を用いてタービン軸を回転させるタービン翼と、
   前記タービン軸の上端に形成された駆動ギアと連結され、タービン軸の回転運動時に電力を起電・発電する発電器と、
   を備え、
   水槽、養殖場、汚廃水処理場、湖などの地において水質浄化のために用いられる前記散気管により作動しながら電気を起電・発電することを特徴とする、気泡浮力を用いた発電装置。

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