JP2011169305A

JP2011169305A - 循環水力発電システム

Info

Publication number: JP2011169305A
Application number: JP2010055079A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kawamura; 和弘河村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】小型で、一般家屋、工場、自動車など、場所を選ばず設置でき構造も簡単で、大規模の工事を必要としない循環水力発電システムを提供する。
【解決手段】圧力の調整ができるバルブ９より、羽根１０に圧力のかかった液体を吹き付けて、羽根１０が回転することにより動力を得て、発電機１３を作動させ電力を得る。発電機１３が作動することにより、これより電力が得られる。揚水ポンプ４はモータを用いて電力で作動させることにより、得られた電力の一部を揚水ポンプ４に送ることにより、外部エネルギーを必要とせず連続発電が可能になる。また、大きな電力を必要とする場合は、羽根１０の軸１４にギア・ベルトを利用して、複数の発電機と連動させ発電する。耐震感知装置１５及び自動停止電気回路を組み付けることにより、建造物が倒壊する様なときには自動停止し感電を防止できる。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、圧力をかけた溶剤（以下、液体と略称する。）を利用し、その液体を循環させることにより動力を得て、外部よりのエネルギー源を必要とせず自己の電力で連続作動し、安定した電力を得るシステムである。さらに詳しくは、小型化を可能にし、極寒冷地でも使用可能にした循環水力発電システムに関するものである。

水力発電は、自然、河川、水路を利用して発電しているので、建設に莫大な費用と長期の工事期間を要し、自然破壊をしてしまう。また、一般家屋や、工場、自動車に設置するには適していない。また電力供給に鉄塔、電信柱、電線を使用して電力を供給しているので、景観が著しく悪くなる。

循環水を利用する発電システムもあるが、上部水槽と下部水槽の二つの水槽を必要とし、構造が複雑になり大型であり設置場所が限定される。（特許文献１、２参照）また水を使用しての発電システムで、水は０℃で凍ってしまうので、極寒冷地での使用には難があり、また水は蒸発性が高い液体なので、温暖な地域で一定量を循環するには、保水を頻繁に行わなければならない。

特開平９−２７３４１特開平８−２１８６５２

本発明は、前記従来技術の諸問題を解消し無公害、省エネルギー電力として循環水力発電システムであって小型、一般家屋、工場、自動車など、場所を選ばず設置でき構造も簡単で、大規模の工事を必要としない循環水力発電システムを提供することを目的とする。

ロータリーポンプ、ピストンポンプなど、（以下、揚水ポンプと言う。）を利用して、液体を循環させ、圧力の調整ができるノズルまたは、バルブより、羽根に圧力のかかった液体を吹き付けて、羽根が回転することにより動力を得て、発電機を作動させ電力を得る。発電機が作動することにより、これより電力が得られる。

揚水ポンプは、モータを用いて電力で作動させることにより、得られた電力の一部を揚水ポンプに廻すことにより、外部エネルギーを必要とせず連続発電が可能になる。また、大きな電力を必要とする場合は、羽根の軸にギア・ベルトを利用して、複数の発電機と連動させ発電する。耐震感知装置及び自動停止電気回路を組み付けることにより、建造物が倒壊する様なときには、自動停止し感電を防止できる。

また、構造が簡単で部品数が少ないので小型化が容易にできる。

本発明の実施例を図１、図２の符号を用いて説明する。

図１より、箱型やパイプ型の液体の貯水槽１には、無公害の化学薬品の溶剤、フッ素系不活性液体、不活性なので蒸発が極めて少ない液体、沸点８０℃ 流動点−９５℃などの溶剤を貯水しておき、フロートスイッチ３で液量をチェックする。これらの溶剤を使用することで凍らずに極寒冷地でも使用できる。尚、温暖な地域に設置する場合であれば、流動点の温度の高い不活性の溶剤などを使用する。

ロータリーポンプ、ピストンポンプなどの揚水ポンプ４に、モータを内蔵しておき、電源は蓄電機６より取り、前記揚水ポンプ４を作動させる。

揚水ポンプ４が作動することにより、揚水ポンプ導入管２より液体が吸い上げられ、導入管７、ノズル、バルブ、パイプの出口を細くするなどの圧力調整機９まで液体は送られる。

揚水ポンプ４を連続作動させることで、液体が連続して送られるので、圧力調整機９で一定の圧力に調整することにより、導入管７内の液体は圧力がかけられる。尚、圧力調整機９にバルブを使用する時には、自動調整が容易にできる。

圧力がかけられた液体は、密閉式圧力噴射室８内に入り、圧力調整機９の出口より噴射されたその液体は、羽根１０に噴射され、羽根１０が回転する。当該羽根１０を通過した液体は、液体の貯水槽１に戻る。

羽根１０が回転した時に液体の一部は拡散するので、戻り液体導入壁１１より、液体貯水槽１に戻る。

また、フッ素系不活性液体は、その性質上不活性なので蒸発が極めて少ない液体である。

一方温暖な地域では、沸点８０℃ 流動点−９５℃などの液体を使用せず、水を使用した場合でも、密閉式噴射室８は密閉されているので、外部には排出されずに外気温で冷やされて、液体の貯水槽１に戻る。

液体貯水槽１に液体が戻ることにより、一定量の液体で、液体を循環させることができる。

発電機１３より連結した軸１４は、羽根１０に連結しており、羽根１０が回転することにより発電機１３が作動し電力が得られる。

得られた電力の一部を、トランス５を介して蓄電機６に送る。蓄電池６に連続して電力が送られてくるので、揚水ポンプ４を連続作動することができる。したがって、外部のエネルギーを必要とせずに、自己の電力で連続作動できる。（発電される電力より、低い電力で揚水ポンプ４を作動させる。）

揚水ポンプ４が連続作動して液体が循環し、導入管７内の液体は常時圧力がかけられた状態が維持され、密閉圧力噴射室内８の圧力調整機９出口からは、常時圧力がかけられた液体が、羽根１０に連続噴射するので、羽根１０は連続回転する。

発電機１３、軸１４、羽根１０は連結しているので、発電機１３は常時発電する。

尚、耐震感知装置１５と制御回路を組みつけることにより、建造物が倒壊する様な大きな地震が発生した時には、揚水ポンプ４の作動を自動停止することができる。これにより、発電を停止できるので、地震による建造物の倒壊時の感電を防止できる。

発電機増設予備室１２は、より多くの電力を必要とする時の発電機取り付けの予備室である。

図２において、この発電機増設予備室１２の詳細な図２に示す。羽根１０に連結した軸１４と発電機１６の軸１８に、動力伝達装置１７を取り付けて連動させ、発電機１６を作動させる。

上記に説明したように構造がいたって簡単であり、発電機その他の装置の部品も少なく一つの箱に納めることができ、小型化が容易になる。

発明の効果

本発明は上記の構成をなしたもので、上述の従来の諸問題を解消し以下の効果を有する。
（１）液体を一定量使用して循環させ、且つ小型なので、自然を破壊せず、自然水に左右されない安定した電力の供給で社会に貢献できる。
（２）構造が簡単で小型であるので、個々に循環水力発電システムを設置すれば、従来の電力供給のように鉄塔、電信柱、電線により送電する形態で、景観を損ねていた観光地などでの景観が改善される。また、電信柱は歩道に設置されていることが多く電信柱を必要としないので、電信柱による部分的に歩道が狭くなることがなくなり、障害がなくなるので交通安全に貢献できる。
（３）循環水力発電装置の小型化により、一般家庭、工場、自動車にも設置できるので、ますます拡大する電気自動車産業にも貢献できる。
（４）発電された一部の電力をトランス、蓄電機を使用して、自己の電力を電力源とするので、外部エネルギーを利用しないことにより、クリーンエネルギーでＣＯ２削減に貢献できる。
（５）耐震感知自動停止の取り付けにより、建造物の倒壊時に感電を防止できる。

本発明の循環水力発電システムの説明図である。上記循環水力発電システムの、発電機予備室に発電機を増設した時の説明図である。

１液体の貯水槽
２揚水ポンプの導入管
３フロートスイッチ
４揚水ポンプ
５トランス
６蓄電機
７導入管
８密閉式圧力噴射室
９圧力調整機
１０羽根
１１戻り液体導入壁
１２発電機増設予備室
１３発電機
１４軸
１５耐震感知装置
１６増設時の発電機
１７動力伝達手段
１８軸

Claims

揚水ポンプと、密閉式圧力噴射室と、戻り液体調整壁と、発電機からなり、化学薬品の溶剤を使用し液体を循環させてエネルギー回生を図ることを特徴とする循環水力発電システム。
発電された一部の電力を、トランス及び蓄電機を介して自己の電力源とし、外部エネルギーを使用しないことを特徴とする請求項１に記載の循環水力発電システム。