JP2012255446A - 継続的な水力発電を可能とする複数水槽を使用した水循環装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】一定量の水を、複数の水槽を使用して循環させることにより継続的な水力発電を行う方法を提供する。
【解決手段】高低差をつけて設置した複数の水槽の水を循環させて継続的な水力発電を行う。水槽１（1）から水力発電機（１９）までの水の移動は、高低差を利用したサイフォン効果で継続的に行われて、水力発電機（１９）からの排水は、水槽４（４）と水槽５（５）に交互に移動させることで、それぞれの水槽内の空気圧を変化させ、その変化を利用して水槽４（４）または水槽５（５）の水を水槽１（1）に移動することにより水を循環させ、継続的な水力発電を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の水槽を使用して水を循環させることにより継続的な水力発電を行う方法に関するものである。
従来、水力発電は揚水式発電を除き、発電に使用した水を再利用することがなかった。
該当文献不明
これは、次のような欠点があった。
発電に使用した水を再利用することがないため、継続的に水流が発生する条件がある場所でしか発電を行うことができなかった。
また、揚水式発電は揚水ポンプ作動時に電力消費が発生するために、純粋な水力発電としての正味の発電量が減少するという問題点があった。
本発明は、以上のような欠点をなくすためになされたものである。
高低差をつけて配置した５つの水槽を導水管及び空気管で接続して、８か所の止水栓の開閉により水の移動をコントロールすることにより水が循環を繰り返す装置に水力発電機を設置する。
本発明は、以上の構成によりなる継続的な水力発電を可能とする複数水槽を使用した水循環装置である。
本発明は、一定量の水と簡易な装置で継続的な水力発電が可能であり、従来の水力発電のように設置場所を選ぶ必要もなく、太陽光発電や風力発電のように自然環境に発電量が影響されることもなく、火力発電のように石炭・石油・ガスなどの消耗物質も必要とせず、ＣＯ２の排出はゼロで、原子力発電のような核燃料廃棄物の処理や放射能汚染の問題も発生しない、安全性が高くコストパフォマンスの良いクリーンな電気をつくることができる。
本発明の正面図
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
まず事前準備として水槽１（1）、水槽２（２）、水槽４（４）に一定量の水を貯水する。水槽３（３）と水槽５（５）は空の状態にする。このときの各止水栓は、止水栓１（１１）は閉じる、止水栓２（１２）は開ける、止水栓３（１３）は閉じる、止水栓４（１４）は閉じる、止水栓５（１５）は閉じる、止水栓６（１６）は開ける、止水栓７（１７）は開ける、止水栓８（１８）は閉じるの状態にしておく。この貯水した水を循環させることで継続的な水力発電を行うために以下の順番で水槽間の水を移動させる。
導水管２（６）の止水栓４（１４）を開けて水槽２（２）の水を水槽３（３）へ移動させる。水槽２（２）の水位が低下することで導水管１（６）内部に吸引力が働き水槽１（1）の水が止水栓２（１２）を経由して水槽２（２）へ移動を始める。この状態で止水栓３（１３）を開けて止水栓２（１２）を閉じると水槽１（1）の水は、導水管１（６）の止水栓３（１３）を経由して水力発電機（１９）へ移動する。水槽１（1）より低い位置に水力発電機（１９）を設置しているので導水管１（６）にサイフォン効果が働き、水槽１（1）の水がなくなるまで水力発電機（１９）への水の移動は継続する。
水槽２（２）の水と水力発電機（１９）からの排水は水槽３（３）に一時貯水されて、導水管３（８）の止水栓６（１６）を経由して空の水槽５（５）に移動する。水槽５（５）の水位が上昇することで水槽５（５）の空気が空気管（１０）を通じて水槽４（４）へ移動する。このことで水槽４（４）内部の空気圧が高まり水槽４（４）の水が導水管４（９）を通じて水槽１（1）へ移動を始める。これにより水槽１（1）から移動した水が水力発電機（１９）で発電を行い、また水槽１（1）へ戻ってくる水の循環が完成する。
水槽５（５）の水位が一定以上になったら止水栓５（１５）を開け、止水栓６（１６）を閉じ、止水栓７（１７）を閉じ、止水栓８（１８）を開けることで、水槽３（３）からの水の移動を水槽４（４）へ切り替える。水槽４（４）の水位が上昇することで水槽４（４）の空気が空気管（１０）を通じて水槽５（５）へ移動する。このことで水槽５（５）内部の空気圧が高まり水槽５（５）の水が導水管４（９）を通じて水槽１（1）へ移動を始める。
水槽４（４）の水位が一定以上になったら止水栓５（１５）を閉じ、止水栓６（１６）を開け、止水栓７（１７）を開け、止水栓８（１８）を閉じることで、水槽３（３）からの水の移動を水槽５（５）へ切り替える。以後水槽４（４）と水槽５（５）の水位の変化により水槽３（３）からの水の移動を切り替えることにより、水槽１（1）から移動した水が水力発電機（１９）で発電を行い、また水槽１（1）へ戻ってくる水の循環が継続的に行われることになる。
水の蒸発、漏水などで全体の水量が減少した場合及び水槽間の水量のバランスが悪くなった場合や水槽４（４）及び水槽５（５）内部の空気圧のバランスが悪くなった場合などの理由で水の循環がスムーズにできなくなったときは、初期状態に戻し、再運転を行うことで再び継続的な水の循環が可能となる。
１ 水槽１（上部開放水槽）
２ 水槽２（密閉水槽）
３ 水槽３（上部開放水槽）
４ 水槽４（密閉水槽）
５ 水槽５（密閉水槽）
６ 導水管１
７ 導水管２
８ 導水管３
９ 導水管４
１０ 空気管
１１ 止水栓１
１２ 止水栓２
１３ 止水栓３
１４ 止水栓４
１５ 止水栓５
１６ 止水栓６
１７ 止水栓７
１８ 止水栓８
１９ 水力発電機

Claims (1)

  1. 高低差をつけて設置した複数の水槽を導水管でつなぎ、貯水した水を循環させることにより継続的な水力発電を行う方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104234917A (zh) * 2014-09-05 2014-12-24 洪绍森 一种利用压力变化使水循环的发电装置
JP6421366B1 (ja) * 2017-11-08 2018-11-14 株式会社ライセン ユニット型小水力発電装置。
CN112855415A (zh) * 2021-03-04 2021-05-28 张宏库 一种气压循环水发电装置

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