JP2011132873A - Power generation system - Google Patents

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重克 掛水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation system efficiently and economically using the electric power obtained by using water works. <P>SOLUTION: The power generation system includes a generator 3 mounted to a main pipe 2 of the water works buried along a road 5 and generating electric power by using a water flow, and a power cable 9 leading the electric power obtained with the generator 3 to a power line 4 installed along the road 5. With this, the electric power obtained from the water flow in the main pipe 2 of the water works buried along the road 5 can be transmitted with the power line 4. The power line 4 is also installed along the road 5 similarly to the main pipe 2 and the electric power can be taken out directly and efficiently from the generator 3 mounted to the main pipe 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、効率よく発電することができる発電システムに関するものである。   The present invention relates to a power generation system that can generate power efficiently.

現在、各家庭への水の供給は、水道管を用いて行われている。より詳しくは、道路に沿って埋設されている上水道の本管（主水管）が用いられている。この本管から分岐して延びている枝管を介し、各家庭へ上水が供給されている。   Currently, water is supplied to households using water pipes. More specifically, a main water main pipe (main water pipe) buried along the road is used. Water is supplied to each household through a branch pipe extending from the main pipe.

一方で、水道管を利用した水力発電設備が特許文献１に記載されている。この水力発電設備は、水道管の途中に水流で発電する発電ユニットが取り付けられたものである。   On the other hand, Patent Document 1 describes a hydroelectric power generation facility using a water pipe. In this hydroelectric power generation facility, a power generation unit that generates power by a water flow is attached in the middle of a water pipe.

しかしながら、特許文献１の水力発電設備は単に発電機としての性能向上に寄与するものである。より具体的には、発電ユニットの設置弁数や工事工程数を減少させ、コストの低廉化を図るものである。したがって、発電機によって得られた電力を有効に利用することは考慮されていない。このような水道管を利用して得られた電力は水力発電によるクリーンエネルギーであるため、さらに無駄なく効率的に利用することが求められている。   However, the hydroelectric power generation facility of Patent Document 1 simply contributes to improving the performance as a generator. More specifically, the number of installed valves of the power generation unit and the number of construction processes are reduced to reduce the cost. Therefore, the effective use of the electric power obtained by the generator is not considered. Since the electric power obtained by using such a water pipe is clean energy by hydroelectric power generation, it is required to use it more efficiently without waste.

特開２００３−２５４２１９号公報JP 2003-254219 A

本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、上水道を利用して得られた電力を無駄なく効率的に利用することができ、簡易に設置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する。   The present invention is based on the above-described prior art, and provides a power generation system that can efficiently use power obtained by using waterworks without waste and can be easily installed. Objective.

発明者は、上水道の本管（主水管）と電力会社が設置している送電線（各家庭へと電力を供給する送電線）とが並行して設置されている場合が多いという点に着目したのである。即ち、上水道の本管には、下流に多数の枝管が設けられているため、２４時間常に水の流れが発生している。発明者はこの点にも着目し当該本管内に水流を利用して発電する発電機を設置することで常時発電を行うと同時に、この発電された電力を、本管に並行して設置されている（場合が多い）送電線へと供給するという発想に至ったのである。   The inventor pays attention to the fact that the mains of the water supply (main water pipe) and the transmission lines installed by the electric power company (transmission lines that supply power to each household) are often installed in parallel. It was. That is, since the main water supply pipe is provided with a number of branch pipes downstream, water always flows for 24 hours. The inventor also pays attention to this point and always generates power by installing a generator that generates water using the water flow in the main, and at the same time, the generated power is installed in parallel with the main. This led to the idea of supplying the power line (which is often the case).

請求項１の発明では、道路に沿って埋設される上水道の本管に取り付けられ、水流を利用して発電する発電機と、前記発電機によって得られた電力を、前記本管に沿って設置された送電線へと導く電力ケーブルと、を備えた事を特徴としている。   In the first aspect of the present invention, a generator that is attached to a water supply main pipe buried along a road and generates electric power using a water flow, and an electric power obtained by the generator are installed along the main pipe. It is characterized by having an electric power cable that leads to a designated transmission line.

請求項２の発明では、請求項１の発明に加えて、前記発電機と前記送電線との間に配電装置が設けられていることを特徴としている。   The invention of claim 2 is characterized in that, in addition to the invention of claim 1, a power distribution device is provided between the generator and the power transmission line.

請求項３の発明では、請求項１または２の発明に加えて、前記送電線が、前記道路に沿って立設されている電力柱に架設され、前記電力柱が、発光体を有し、該発光体は前記配電装置に接続されていることを特徴としている。   In the invention of claim 3, in addition to the invention of claim 1 or 2, the power transmission line is erected on a power pole erected along the road, and the power pillar has a light emitter, The light emitter is connected to the power distribution device.

請求項４の発明は、道路に沿って埋設される上水道の本管に取り付けられ、水流を利用して発電する発電機と、前記本管沿いに立設された電力柱と、該電力柱に備わる発光体と、前記発電機によって得られた前記電力を前記発光体へと導く電力ケーブルと、を備えた事を特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power generator that is attached to a main water supply line buried along a road and generates electric power using a water flow, a power column erected along the main line, and a power column. And a power cable for guiding the electric power obtained by the generator to the light emitter.

請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれかの発明に加えて、更に、蓄電装置が備わっていることを特徴としている。   The invention of claim 5 is characterized in that, in addition to the invention of any of claims 1 to 4, a power storage device is further provided.

請求項６の発明では、請求項５の発明に加えて、更に、前記蓄電装置に接続された電気遮断機と、該電気遮断機に接続されたコンセントと、を備え、前記電気遮断機が、投入された代金の金額に応じて所定分だけ前記蓄電装置に蓄えられている電力を前記コンセント側へと供給可能とされていることを特徴としている。   In addition to the invention of claim 5, the invention of claim 6 further comprises an electric circuit breaker connected to the power storage device, and an outlet connected to the electric circuit breaker, wherein the electric circuit breaker comprises: It is characterized in that the power stored in the power storage device can be supplied to the outlet side by a predetermined amount according to the amount of money that has been input.

請求項１の発明によれば、道路に沿って埋設された上水道の本管から得られる電力を電力ケーブルにて送電線へと送電することができる。この送電線も本管と同様に道路に沿って設置されているので、電力ケーブルの長さも短いもので足り、設置作業も簡易である。また、上水道の主管に発電機を取り付けているので、常に発電を行うことができる。   According to invention of Claim 1, the electric power obtained from the main of the waterworks embed | buried along the road can be transmitted to a transmission line with an electric power cable. Since this transmission line is also installed along the road like the main, the length of the power cable is sufficient, and the installation work is simple. Moreover, since the generator is attached to the main pipe of waterworks, it can always generate electric power.

請求項２の発明によれば、配電装置により、必要に応じて適宜配電先を選択することが可能となる。例えば、電力を送電線に送るだけでなく、必要に応じて、他の配電先（例えば家屋、街灯など）に電力を供給することも可能となる。   According to invention of Claim 2, it becomes possible to select a power distribution destination suitably as needed with a power distribution apparatus. For example, it is possible not only to send electric power to a transmission line, but also to supply electric power to other power distribution destinations (for example, houses, street lamps, etc.) as necessary.

請求項３の発明によれば、既存の電力柱を利用してそこに発光体（例えば街灯、広告照明、イルミネーションなど）を設け、当該発光体が必要とする電力を常時供給することが可能となる。また停電等によって送電線側からの電力供給が途絶えた場合でも、発光体の発光を維持することができる。   According to the invention of claim 3, it is possible to provide a light emitter (for example, street lamp, advertisement lighting, illumination, etc.) there using an existing power pole, and always supply the power required by the light emitter. Become. Further, even when power supply from the power transmission line is interrupted due to a power failure or the like, light emission of the light emitter can be maintained.

また請求項４の発明のように、発電した電力を送電線と接続せずに、電力柱に備わる発光体で使用するという閉鎖したシステムとして利用することも可能である。   Further, as in the invention of claim 4, it is also possible to use as a closed system in which generated electric power is not connected to a transmission line but used with a light emitter provided in a power pole.

請求項５の発明によれば、発電した電力を蓄電装置に一時的に蓄えておくことができ、電力の需要と供給のバランスを効率よく保つことが可能となる。例えば、電力柱に備わる街灯であれば夜間のみ電力を使用するが、昼間に発電された電力を蓄えておくことによって、より消費電力の高い照明を利用することも可能となる。   According to the invention of claim 5, the generated power can be temporarily stored in the power storage device, and the balance between the demand and supply of power can be efficiently maintained. For example, in the case of a street light provided on a power pole, power is used only at night, but it is also possible to use lighting with higher power consumption by storing the power generated in the daytime.

また請求項６の発明によれば、自動販売機のように手軽に電気を購入することが可能となる。特に携帯電話の普及や電気自動車の普及によって高まる充電設備の要望に応えることが可能となる。   According to the invention of claim 6, it is possible to easily purchase electricity like a vending machine. In particular, it becomes possible to meet the demand for charging facilities that are increased by the spread of mobile phones and the spread of electric vehicles.

本発明に係る発電システムの側面視における一部概略断面図である。It is a partial schematic sectional view in the side view of the power generation system according to the present invention. 本発明に係る発電システムの概略平面図である。1 is a schematic plan view of a power generation system according to the present invention.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例としての発電システム１につき詳細に説明する。   Hereinafter, a power generation system 1 as an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る発電システム１は、道路５に沿って埋設される上水道の本管（主水管）２に取り付けられ、水流を利用して発電する発電機３と、この発電機３によって得られた電力を、本管２に沿って設置された送電線４へと導く電力ケーブル９と、を備えている。   A power generation system 1 according to the present invention is attached to a main water pipe (main water pipe) 2 embedded along a road 5, a power generator 3 that generates power using a water flow, and the power generator 3. And a power cable 9 that guides electric power to a power transmission line 4 installed along the main pipe 2.

上水道の本管２は、上水を枝管６を介して各家屋１１等に供給するためのものであり、道路５に沿って埋設されている。図面では家屋１１等を２つのみ示しているが、実際には多数の家屋１１等に対してそれぞれ枝管６により上水が供給されている。また多数ある家屋１１等では各家屋１１単位で見ると上水を使用している時とそうでないときとが発生するが、家屋１１等全体としてみると常に上水は使用されている。したがって、本管２内では上水が絶えず流れている。   The main pipe 2 of the water supply is for supplying the tap water to each house 11 or the like via the branch pipe 6 and is buried along the road 5. Although only two houses 11 etc. are shown in the drawing, water is actually supplied to each of a number of houses 11 etc. through branch pipes 6. In addition, when there are a large number of houses 11 or the like, when each house 11 is viewed, there are cases where water is used and when it is not, but water is always used when viewed as a whole of the house 11 and the like. Accordingly, clean water constantly flows in the main pipe 2.

発電機３は、本管２内に取り付けられる。発電機３は、本管２内を流れる上水の水力を利用して電力を得るためのものである。この発電機３としては、公知の発電機のいずれを用いてもよい。送電線４は、道路５に対して立設している複数本（図では３本）の電力柱７に架設されている。電力柱７は、道路５に沿って立設され、送電線４を介して発電所や変電所（不図示）からの電力を各家屋１１等に送電している。   The generator 3 is installed in the main pipe 2. The generator 3 is for obtaining electric power using the hydropower of clean water flowing in the main pipe 2. As the generator 3, any known generator may be used. The power transmission line 4 is installed on a plurality of (three in the figure) power poles 7 standing on the road 5. The power column 7 is erected along the road 5 and transmits power from a power plant or a substation (not shown) to each house 11 or the like via the transmission line 4.

電力柱７には、電力を配電するための配電装置８が取り付けられている。この配電装置８は、発電機３と送電線４との間に電力ケーブル９を介して接続されている。配電装置８は、電力ケーブル１０を介して各家屋１１に接続されている。また、この配電装置８の内部には、蓄電池（蓄電装置：図示していない）が備わっており、発電機３により発電された電力を蓄えておくことが可能な構成とされている。   A power distribution device 8 for distributing power is attached to the power pole 7. The power distribution device 8 is connected between the generator 3 and the power transmission line 4 via a power cable 9. The power distribution device 8 is connected to each house 11 via the power cable 10. In addition, a storage battery (power storage device: not shown) is provided inside the power distribution device 8 so that the power generated by the generator 3 can be stored.

また、電力柱７には街灯（発光体）１２が設けられている。この街灯１２は電力ケーブル１３を介して配電装置８と接続されている。なお、配電装置８が設けられていない電力柱７においては、電力ケーブル１３を介して送電線４に接続されている。   The power pole 7 is provided with a street lamp (light emitter) 12. This street lamp 12 is connected to the power distribution device 8 via a power cable 13. In addition, in the electric power pole 7 in which the power distribution apparatus 8 is not provided, it is connected to the power transmission line 4 through the electric power cable 13.

以上からすれば、送電線４が道路５に沿って立設されている電力柱７に架設されているため、既存の電力柱７を利用し、この電力柱７に架設されている既存の送電線４を利用することができる。上水道の本管２も電力柱７と同様に道路５に沿って埋設されているため、本管２における適宜任意の位置で発電機３により電力を取り出すことができる。したがって、発電機３の設置場所を選ばない。また、このような本管２と電力柱７の位置関係により、発電機３から電力を取り出すための電力ケーブル９の長さを短くすることができる。よって、発電機３を設置する際の設置工事が簡単となる。上述したように、本管２内には絶えず上水の流れがあるため、発電機３から得られる電力も絶えることがない。したがって、このようなエコロジーなクリーンエネルギーをダイレクトに取り出すことができ、無駄なく効率よく取り出した電力を利用することができる。   From the above, since the transmission line 4 is installed on the power pole 7 standing along the road 5, the existing power pole 7 is used and the existing transmission line installed on the power pole 7 is used. The electric wire 4 can be used. Since the main water supply pipe 2 is also embedded along the road 5 in the same manner as the power pole 7, the power can be taken out by the generator 3 at an arbitrary position in the main pipe 2. Therefore, the installation place of the generator 3 is not chosen. Moreover, the length of the power cable 9 for taking out electric power from the generator 3 can be shortened by such a positional relationship between the main pipe 2 and the power pole 7. Therefore, the installation work when installing the generator 3 is simplified. As described above, since there is a continuous flow of clean water in the main pipe 2, the electric power obtained from the generator 3 is not constantly lost. Therefore, such ecological clean energy can be directly taken out, and the electric power taken out efficiently without waste can be used.

また、発電機３から得られた電力は、配電装置８を用いて効率よく各家屋１１又は送電線４へと配電される。また、発電所等から送電線４を介しての電力が途絶えても、発電機３からの電力で各家屋１１への電力をまかなうこともできる。このような効果は、電力柱７に備えつけてある既存の配電装置８を用いて得ることができるので、大変効率がよい。   Moreover, the electric power obtained from the generator 3 is efficiently distributed to each house 11 or the transmission line 4 using the power distribution device 8. In addition, even if power from the power plant or the like is cut off via the transmission line 4, the power from the generator 3 can be used to supply power to each house 11. Since such an effect can be obtained using the existing power distribution device 8 provided in the power pole 7, it is very efficient.

また電力柱７には街灯１２が取り付けられ、更にこの街灯１２は発電機３に接続されているので、発電所等からの電力供給が途絶えたとしても、直接発電機３からの電力を利用できる。即ち、街灯１２の電力を確保することができる。したがって、明るい街並みを常に保持することができる。また、蓄電装置も備わっているので、昼間に発電した電力を蓄えておき、夜間に効率よく利用することも可能である。   In addition, a streetlight 12 is attached to the power pole 7, and this streetlight 12 is connected to the generator 3. Therefore, even if the power supply from the power plant is cut off, the power from the generator 3 can be used directly. . That is, the power of the street lamp 12 can be secured. Therefore, it is possible to always maintain a bright cityscape. In addition, since a power storage device is provided, it is possible to store electric power generated during the day and use it efficiently at night.

また、図示していないが、この蓄電装置から外部に電極を供給可能なコンセントを設け、当該蓄電装置とコンセントとの間に例えばコイン式の電気遮断機を設けておくことによって、自動販売機のように電気を売ることも可能である。これにより手軽に電気を購入することが可能となる。特に携帯電話の普及や電気自動車の普及によって高まる充電設備の要望に応えることが可能となる。   In addition, although not shown, by providing an outlet capable of supplying an electrode from the power storage device to the outside, for example, by providing a coin-type electric circuit breaker between the power storage device and the outlet, It is also possible to sell electricity. This makes it possible to purchase electricity easily. In particular, it becomes possible to meet the demand for charging facilities that are increased by the spread of mobile phones and the spread of electric vehicles.

なお上記では、送電線４が電力柱７に架設されている場合を前提に説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、共同溝を利用して地中に埋設されているような場合でも適用することが可能である。   In the above description, the case where the transmission line 4 is installed on the power pole 7 is described. However, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to apply even when it is buried in the ground using a common groove.

また、各地での上水道設備の多くは市町村が管理管轄を行っている場合が多い。このような場合であれば、市町村単位で発電した電力を電力会社に売却することで、地方自治台の財源を潤すことにも繋がる。また、国や県、更には市町村などが補助金を出すことによって当該発電システムの設置促進に繋がるというメリットもある。   In many cases, municipalities have jurisdiction over many water supply facilities in each region. In such a case, the power generated by the municipalities can be sold to an electric power company, which leads to the financial resources of local autonomy stands. In addition, there is a merit that the country, the prefecture, and even municipalities, etc., will give the subsidy to promote the installation of the power generation system.

要するに、本発明は、既存の上水道の主管において常に水の流れが発生している点、及び、この主管と送電線とが並行に設置されている（場合が多い）ことに着目し、主管に発電機を設けて発電し、その電力を送電線側に供給するという発明である。従来のように発電所等の一箇所において発電された電力を各家屋等に供給するという考え方ではなく、電力の消費が発生する地点の近傍でマイクロ発電を行い、その電力を必要に応じて送電線側に供給したり、家屋へと供給したり、街灯へと供給するのである。   In short, the present invention pays attention to the fact that the flow of water always occurs in the main water supply main pipe, and that the main pipe and the transmission line are installed in parallel (in many cases), It is an invention in which a generator is provided to generate power and the power is supplied to the transmission line side. Instead of the conventional idea of supplying the power generated at one place, such as a power plant, to each house, etc., micro power generation is performed near the point where power consumption occurs, and the power is sent as needed. They are supplied to the electric wire side, supplied to houses, and supplied to street lamps.

特に、各地点において常時発電システムが稼働することになるため、災害時の電源確保に非常に有益なシステムとなり得る。例えばレスキュー隊が使用する電力確保であったり、避難場所での電力確保など多種多様な利用が想定される。   In particular, since the power generation system always operates at each point, it can be a very useful system for securing the power supply at the time of disaster. For example, a wide variety of uses such as securing power used by rescue teams and securing power at evacuation sites are assumed.

１…発電システム
２…本管（主水管）
３…発電機
４…送電線
５…道路
６…枝管
７…電力柱
８…配電装置
９、１０、１３…電力ケーブル
１１…家屋
１２…街灯（発光体）

1 ... Power generation system 2 ... Main (main water pipe)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Generator 4 ... Transmission line 5 ... Road 6 ... Branch pipe 7 ... Electric power pole 8 ... Power distribution device 9, 10, 13 ... Electric power cable 11 ... House 12 ... Street lamp (light emitting body)

Claims (6)

道路に沿って埋設される上水道の本管に取り付けられ、水流を利用して発電する発電機と、
前記発電機によって得られた電力を、前記本管に沿って設置された送電線へと導く電力ケーブルと、
を備えた事を特徴とする発電システム。 A generator that is attached to the mains of the waterworks buried along the road and generates electricity using the water flow;
A power cable for guiding the power obtained by the generator to a transmission line installed along the main,
Power generation system characterized by having 請求項１において、
前記発電機と前記送電線との間に配電装置が設けられている
ことを特徴とする発電システム。 In claim 1,
A power distribution system is provided between the generator and the power transmission line. 請求項２において、
前記送電線が、前記道路に沿って立設されている電力柱に架設され、
前記電力柱が、発光体を有し、
該発光体は前記配電装置に接続されている
ことを特徴とする発電システム。 In claim 2,
The power transmission line is installed on a power pole erected along the road,
The power column has a light emitter;
The light emitter is connected to the power distribution device. 道路に沿って埋設される上水道の本管に取り付けられ、水流を利用して発電する発電機と、
前記本管沿いに立設された電力柱と、
該電力柱に備わる発光体と、
前記発電機によって得られた前記電力を前記発光体へと導く電力ケーブルと、
を備えた事を特徴とする発電システム。 A generator that is attached to the mains of the waterworks buried along the road and generates electricity using the water flow;
A power pole erected along the main,
A light emitter provided on the power pole;
A power cable for guiding the power obtained by the generator to the light emitter;
Power generation system characterized by having 請求項１〜４のいずれかにおいて、
更に、蓄電装置が備わっている
ことを特徴とする発電システム。 In any one of Claims 1-4,
The power generation system further includes a power storage device. 請求項５において、
更に、前記蓄電装置に接続された電気遮断機と、
該電気遮断機に接続されたコンセントと、を備え、
前記電気遮断機が、投入された代金の金額に応じて所定分だけ前記蓄電装置に蓄えられている電力を前記コンセント側へと供給可能とされている
ことを特徴とする発電システム。

In claim 5,
Furthermore, an electric circuit breaker connected to the power storage device,
An electrical outlet connected to the electrical circuit breaker,
The electric power generation system, wherein the electric circuit breaker is capable of supplying electric power stored in the power storage device to the outlet side by a predetermined amount according to the amount of money charged.

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