JP2012246911A - 圧力生産法 - Google Patents

Abstract

【課題】 原子力、石油、ガスなど地球資源の消費や、燃焼でＣＯ２の発生など環境汚染を進行させ将来の安全に対する不安が蓄積している。特に原子力発電は、地震や津波、テロの襲撃による施設破壊で放射能の拡散など大きな代償を抱えている。
【解決手段】 シリンダ７の下部の開口２３から入った空気などの流体をピストン８で押し上げ圧縮し正圧管１０から貯圧容器に送り続け貯圧し、力エネルギーとして利用できる。ピストン８の動力として、河川や生活や産業から出る排水の液体４の流れと重さを利用し、貯室３を二室対角に備えたローター１の貯室３に交互に液体４を流入、堰き止め、放出を繰返すことで回転や反転の連続の反復運動を得て、ローター１の中心から離れた位置とピストン８を繋ぐロッド６で伝達し、ピストン８の往復運動で行う。
【選択図】図４

Description

この発明はエネルギーの生産に関連することで、河川の水やビルの排水などの利用で流体を圧縮した圧力を生産する方法で、その圧力を直接利用できる装置の開発で新産業の発掘や、従来の圧力タービンなどの動力源に利用できる。現在エネルギー関連で求められる資源の消費や、ＣＯ２の排出が少ない地球にやさしい方法に関することである。

従来のエネルギーは、石油やガスなど限りある資源を消耗する方法や、水力、太陽光、風力、波力などの自然エネルギーから僅かな量を得ての利用であった。

現在、電気利用は日常生活において重要である。その発電法は、原子力や石油、ガスなど資源を燃焼など消費して行い、放射能や排気ガスの発生が伴う危険性や、ＣＯ２の発生で環境問題など抱えているのが現状で、特に原子力発電は、地震や津波による災害やテロによる施設破壊などによる放射能の拡散など大きな代償が心配さる。また自然エネルギーでは、水力圧発電の高額で長期工事を要し、自然の中に壮大な建造物と広い土地を有し、そこの住民の転居、動物の生態系への影響など多くの問題を抱えることになる。太陽光発電や風力発電などは設備コストと発電量の効率が悪いなど課題がある。そこで、地球資源を消費しないでＣＯ２の発生を抑えたエネルギーが求められる。またエネルギーに限らず圧力の利用では、タービンや車のエンジンなどあるが、高圧をつくるには燃料の燃焼でＣＯ２の発生や、複雑な構造で精密さを要した。

この発明は、空気など流体で圧力をつくり、直接力エネルギーで利用することで、シリンダ内を往復するピストン８で生産し、その動力源として河川や生活・産業での排水など液体４の流れと重さでローター１の回転、または振り子や反転を繰り返す回転の反復運動を利用する方法で、シリンダ部とローター部で構成する。
シリンダ部として、図１、図２、図３に示す中空のシリンダ７の頭部側に流体を圧縮してタンクなどの貯圧容器に貯め、配管と共にバルブや弁など逆流防止装置９を備える。シリンダ７下部に空気など気体をシリンダ７内へ流入する開口２３を設け、シリンダ７内に往復運動するピストン８を備える。図１に示すシリンダ７の開口２３から入った流体を、ピストン８が押し上げ正圧管１０から貯圧容器に送り貯圧する。図１６、図１７、図１８、図１９に示す開口２３に制御できる開放弁２２と負圧貯圧容器１６に配管された負圧管１１を設けることで吸引力も得られ負圧も生産貯蔵できる。
その動力源としたローター部は、二室の貯室３を対角位置に備えたローター１の上部にある貯室３に液体４を一時的に貯め、その重さでローター１が回転、または反復運動で下がる。二室の貯室３が交互に液体４の流入と排出を繰り返す。ローター１の中心から離れた位置に連結したロッド６をシリンダ７内のピストン８に繋ぎピストン８の往復運動が得られる。

シリンダ７に逆流防止装置９と配管と開口２３を設け、ピストン運動させるだけの構成で連続的に圧力を生産できる。開口２３を開放弁２２に換え負圧管１１を備えるだけで、負圧も生産できる。また動力源を液体４の流れを利用ローター１の対角位置の貯室３に交互に流入、放出を繰返すだけで動力が得られる。

ピストン下部位置の断面図である ピストン頭部位置の断面図である ピストン下降中の断面図である ピストン頭部位置とローターの断面図である ピストン下部位置とローターの断面図である ローター反復運動の構造とシリンダとローターの断面図である ローター反復運動の構造とシリンダとローターの断面図である 液体の流入を示す平面断面図である ローターの断面図である ローターの平面断面図である 全体構成の斜視図である 多数のローターを垂直に並べた横断面図である 多数のローターを縦に並べた軸面断面図である 多数のローターを傾斜し並べた横断面図である ローターの貯室が三室の断面図である 正圧・負圧シリンダのピストン上昇始めの断面図である 正圧・負圧シリンダのピストン頭部位置の断面図である 正圧・負圧シリンダのピストン下降中の断面図である 正圧・負圧シリンダのピストン最下部位置の断面図である シリンダとローター位置の実施例の断面図である

図１に示すシリンダ７のフィルタ２４を介し開口２３から入った流体を、図２に示すピストン８によって正圧管１０から圧縮しながら正圧Ａで押し出し後に、図３に示す逆流防止装置９の作動で閉じられ、ピストン８が下がるとともにシリンダ７内は負圧Ｂになる。開口２３を通過と同時に加圧する流体が開口２３からシリンダ７内に吸い込まれ満たされる。この繰返しで図１１に示す正圧管１０の配管先の正圧貯圧容器１５に流体は圧縮され貯圧され、正圧分配化管１９にて需要される。
図９、図１０に示す回転軸２と平行に貯室３を対角の位置に二室備えるローター１に、回転軸２より離れた位置に備えたロッド受５からなり、図４、図５、図６、図７、図１５、図２０に示すピストン８とローター１のロッド受５をロッド６で連結し、ローター１の回転、または反復回転をピストン８が往復運動する位置で構成する。図４、図５、図８、図２０に示す河川の水や排水など流入溝１３からの液体４をローター１上部にある貯室３に流入し反対側を堰き止板１２で塞ぐ。貯室３に満たした液体４は、その重みでローター１が回転し貯室３は下がり、図５に示す堰き止板１２の下部を通り過ぎ液体４は排出する。これらを繰り返しながら回転や反復運動を続ける。この動きにローター１の回転軸２から離れた位置で連結したロッド６によりピストン８は円筒のシリンダ７内を往復運動する。シリンダ７内は、図１に示すピストン８が開口２３から入った流体でシリンダ７内が満たされ、図２に示すピストン８が開口２３を通過後に逆流防止装置９が開き、シリンダ７内は正圧Ａとなり正圧管１０から流体を押し出す。図３に示すピストン８が下降時には逆流防止装置９は閉じ、開口２３を通過するまではシリンダ７内は負圧Ｂとなる。開口２３をピストン８が通過した時点で、一気に開口２３より流体が入る。以上のように図１１に示す正圧管１０より押し出された圧縮流体を正圧貯圧容器１５に高圧状態で貯め、正圧分配管１９にて需要先に送られる。圧縮する流体が空気であればその圧力を需要した際の排出は空気である。圧力維持や安全のために各貯圧容器の許容や設定圧力を超えないように、また分配先での異常時などに正圧安全弁１７の開閉で調整される。負圧も同様である。

実施例として、ローター１は回転に限らず、振り子や反転の連続の回転の反復運動でもロッド６でピストン８の往復運動が得られる。図１５に示すローター１の貯室３は、三室以上備えることで安定した回転が得られる。図６、図７、図１１、図１６、図１７、図１８、図１９に示すシリンダ７の開口２３に制御可能な開放弁２２を備え、その近くにフィルタ２４を備えた負圧管１１と負圧安全弁１８を備えたタンクなどの負圧貯圧容器１６に配管することで、負圧分配管２０から吸引力が得られ正圧・負圧を問わず用途や需要が拡がる。この装置を河川や排水の液体４の一連の流れに沿って、図１２、図１３、図１４に示すように垂直や斜めに数を並べ設置することで、装置が小型でも効率よい生産が可能である。

簡単な構造で加熱や燃焼しない少ない工程で、生産できる構造・構成である。また生産の動力源も自然の河川や生活排水の流れを利用することにより、地球環境を影響与えないクリーンな生産方法である。従来式のタービンなど動力源を直接加圧する本発明方式に切換えることにより公害やＣＯ２の削減に繋がる。正圧・負圧の利用では、新たな装置の開発による自然にやさしい家庭や産業の設備・用具に切り替える新産業の発掘も期待できる。設置規模は装置の小型から大型化まで想定でき、地域別やビル・家庭単位での設置など新ライフラインとしても可能である。比較的簡単な装置であり発展途上な地域でも容易に設置できる。安全面では、貯圧する圧力が高い場合は貯圧容器を小型で数多く設置することで安全性が高まる。万一の事故・故障に於いても有害ガス・放射能の発生がない安心なエネルギーとして期待できる。

１はローター
２は回転軸
３は貯室
４は液体
５はロッド受
６はロッド
７はシリンダ
８はピストン
９は逆流防止装置
１０は正圧管
１１は負圧管
１２は堰き止板
１３は流入溝
１４は排出溝
１５は正圧貯圧容器
１６は負圧貯圧容器
１７は正圧安全弁
１８は負圧安全弁
１９は正圧分配管
２０は負圧分配管
２１は流入出溝
２２は開放弁
２３は開口
２４はフィルタ
Ａは正圧
Ｂは負圧
Ｃは流体の流れ方向
Ｄはローターの回転方向
Ｅはピストンの移動方向

Claims (6)

1. 中空状のシリンダ７頭部に外部への配管と逆流防止装置を備え、下部側面に開口２３を設け、シリンダ７内部を往復運動するピストン８を備えた圧力生産法。
2. （イ）ローター１の回転軸２と平行に貯室３を対角位置に二室備え、ローター１の回転軸２から離れた位置にロッド６端を繋ぎ、もう一方を請求項１のピストン８に繋ぐ。ローター１の回転をロッド６で往復運動に換える構成である。
   （ロ）ローター１上部に位置した貯室３に液体４を一方から流入し、反対から流れ出ないように堰き止板１２で塞ぎ、貯室３が液体４で満たされ、その重みでローター１が回転で下がり始め、貯室３への液体４の流入が止まり、さらに下がったら堰き止板１２から開放され液体４が排出され構成である。
   以上の如く請求項１にロッド６で連結して構成した圧力生産法。
3. ローター１は、回転運動ではなく反復運動でピストン８を往復運動させた請求項２の圧力生産法。
4. ローター１の貯室２を三室以上備えた請求項２〜３の圧力生産法。
5. シリンダ７の開口２３の部分に制御可能な開放弁２２を備え、その付近に負圧管１１を備えた請求項１の圧力生産法。
6. ローター１を同じ液体４の流れに沿って並べ設置した請求項２〜４の圧力生産法。

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