JP2012524208A - 油圧機械式交流発電機 - Google Patents

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    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
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Abstract

本発明は水力発電所に関する。既知の水力発電所とは異なり、本発明による水力発電所(エネルギーから切り離された)は可動式であり、故に水容器からの排水系を利用しこれにより液体容器(油圧機械式交流発電機)を作動させて遠心力を生成することで川や湖から離れたいかなる場所でも使用するのに適している。この渦によってフィンを備えたロータのシステムが作動され、これが交流発電機を作動させて電気を供給する。このように永続的に運動することによって電気が生成される。本発明は生態系に直接または間接的に影響を与えるものではなく、よっていずれにしても自然界を傷つけることはない。本発明による発電所は、1年中いかなる悪天候の条件下でも都市部または農村環境で屋内および屋外で利用するのに適している。本発明によって、洗練された独立型の環境に優しい100%リサイクル可能な解決法が提供される。
【選択図】図1

Description

本発明は、高さXの滝によって永続的な運動で自ら給電し、エネルギータンク(水力発電機)を作動させ、このタンクが発電機に動力を供給し、既存の水力発電所のように湖や川を利用する必要なしに発電機が配電する小型の水力発電所を示している。
本発明は、再生可能エネルギーの恩恵を受けたいと考えるだれにでも可能であるように考案された。既知の水力発電中央プラントは、湖、川および滝のほとりで極めて大きな場所を使用するが、我々の発明は、利用する空間が小さく、取り外し可能で動かしやすく、法が許す場所ならどんな場所でも設置することができる。
Franz Zotlorerは、いくつかの相違点があるが、我々が記載する発明に近いように思われる発明を提案している。Franz Zotlorerは、下水道の流れを利用してシステムに給電している。彼のシステムでは、中を流れる水を浄化する必要がある。このシステムを通過する公衆衛生上の廃棄物による詰まりを定期的に清掃する必要がある。我々のシステムにはこのような不適切な要因がない。我々は、自ら100%リサイクルした水から流れてくる水を利用する。都市部または農村地区において提案される発明は、自ら給電する移動可能な独立した景観のままであり、川、湖のいずれも利用しないため環境物質の影響がなく、同じ水を利用することで100%リサイクル可能なシステムが提供される。
本発明の好ましい実施形態による好ましい水力発電所の図である。 電力生成タービンのロータが設置された渦管の断面図である。
問題となる発明は小型の水力発電ステーションであり、既知の水力発電施設と比べた場合より費用が安い改良されたシステムである。我々のシステムでは最初に全ての水溜め容器とパイプが水で満たされ、(図1−1)に示す水が10インチのパイプ(図1−5a)の中を流れ、次にシリンダ(エネルギータンク)(図1−3)内を流れて渦の運動を活性化させ、その慣性力によってプロペラを回転させ(図2)発電機を始動させて電気を供給する。水の進路は下方容器(図1−2)内に続いており、その後水を最初の地点に戻すポンプシステム(図1−4)によって元に戻され、永続的な運動が生じる。本発明では、弁(図1−10)を開放した後自らを12秒間給電して、交流発電機によって水を元に戻すポンプに必要な電力が供給される。記載される発明は物理の法則に関するものであり、運動エネルギー公式(ある軸の周りを回転するシリンダの内部での運動)K=〜IW2、およびベルヌーイの公式(流れに垂直な圧力の変化と横断面の圧力の変化)などの流体力学の公式を使用して複雑な計算を実証する。
gp(z1−z2)+(p1−p2)+pth(01−02)=”p1,2
ダクト内の圧力降下がなく、関連する発明には壁仕上げや摩擦がないことが理由で、レイノルズとダルシーの公式は適用することができない。2.24MWの出力を生成する滝によって絶え間なくエネルギーが交換されるため、我々が実証する、例えば運動エネルギーなどのこのような方式により、極めて簡素な方法を使用して低コストで再生可能エネルギーが提供される。
設計の詳細
1.出発地点の水溜め容器:高さ:10フィート(3.048M)
長さ:16フィート(4.8768M)
幅:16フィート(4.8768M)
容積:72.49112728M3
2.到着地点の水溜め容器:高さ:20フィート(6.096M)
長さ:15フィート(4.572M)
幅:15フィート(4.572M)
容積:127.4258097M3
3.シリンダ(交流発電機 水圧力学):
高さ:16フィート(4.572M)
幅:10フィート(3.048M)
容積:35.5839989M3
NBRガロン:7827.385487G
重量:35.50442334トン
半径:5フィート(1.524M)
4.ポンプ:仕様:DV−200c電気式
吸い込み力:28フィート
突出部分:235フィート
馬力:150HP 6011z
作動馬力:1760RPM
流量:4500GPM
5.パイプ: A:幅:10インチ
B:幅:8インチ
6.プロペラ:アルミニウム製のパームが可動式である。
7.金属:さびを防ぐためアルミニム
8.駆動システム: ベルトまたはチェーンの形態にすることができる。
9.交流発電機:油圧発電機の構成に準拠する。
10.バルブシステム:流れを制御するための電気弁
11.構造体:スチールおよびアルミニウム製
12.水力発電システム:パームを上下させてそれらをタンク内部の慣性の渦の最も強い場所に配置し、メンテナンスのために近づくことを可能にする。
1 上方水溜め容器
2 下方水溜め容器
3 エネルギータンク
4 ポンプシステム
5A パイプ
6 プロペラ
7 金属
8 駆動システム
9 交流発電機
10 バルブシステム
11 構造体
12 水力発電システム
本発明は水力発電所に関し、より詳細には渦の慣性によって作動するタービンに属するものであり、この渦は自然の力と人工的な力により引き起こされたものである。
渦の慣性によって作動するタービンは、過去にも考えられてきた。このようなシステムの少なくとも1つの例で、米国特許第3,372,905号には、渦の中に設置され、渦の中の水の運動によってタービンが駆動されて電力を生成するタービンが記載されている。この従来技術の用途において、渦は単に自然の力のみにより引き起こされている。
米国特許第3,372,905号
本発明では、より性能を上げるために自然の力と人工的な力によって引き起こされた渦を備えた水タービンシステムが提供される。
この水タービンシステムは、渦管と、回転軸、および回転軸から半径方向に延在するブレードを備えたロータとを有する。ロータは渦管の内部に設置され、その回転軸は垂直方向に延びている。ロータの回転軸から一定の距離のところで、渦管の上部の内側から上向きに水路が延びている。この水路は、渦管内で渦を維持するように構成されている。渦は、ロータを回転軸の周りで駆動させるように構成されている。タービンシステムはまた、水路の上端部と通じる上方水容器を有することで、水路を絶えず満たし、渦管内の渦を絶えず維持している。
渦には並外れた運動エネルギーがある。この渦は、重力による自然の力と、水路内を流れる水による人工的な力によって引き起こされる。この渦の運動エネルギーを使用して、ロータを回転させ、エネルギーを生成する交流発電機をロータに接続させる。
本発明の別の態様では、渦管から水を受けるために、渦管の下部に接続された下方容器が設けられる。この下方容器から上方容器に水を移動させるために、下方容器と上方容器の双方にポンプシステムが接続される。
これにより水がシステム内を循環することにより、水タービンシステムを利用する水力発電所を実際にどこにでも設置することができる。
このような簡単な概略を提示してきたが、本発明の本質は簡単に理解することができるであろう。添付の図面に関連する以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を参照することにより、本発明をより完全に理解することができる。
本発明の好ましい実施形態を添付の図面において図示するが、図面中では同じ番号は、複数の図面を通して同じ部品を指している。
本発明の好ましい実施形態による好ましい水力発電所の一定の率で引き延ばされた図である。 電力生成タービンのロータが設置された渦管の断面図である。
既知の水力発電所とは異なり、本発明の好ましい実施形態による水力発電所は、水容器からの排水システムを利用して渦を引き起こすものである。この渦がブレードを備えたロータを作動させ、これが交流発電機を始動させて電気を生成する。本発明は、再生可能エネルギーの実現を考慮して創案されてきた。
図1および図2を参照すると、容器1、2、配管5A、5Bおよび渦管3が水で満たされている。水は配管5Aの中を流れて渦管3に流れ込む。図2に見ることができるように、配管5Aは、渦管3内に水を引き込み、渦管3内で回転させて渦14を誘起するように構成されている。渦14の運動エネルギーによってロータブレードシステム6が回転する。ロータブレードシステム6はシャフト7と動力伝達システム8によって交流発電機9に接続されており、交流発電機9に電気を生成させる。
下方容器2に入った水が、ポンプ4と配管5Bによって上方容器1に汲み上げられる。バルブシステム10(場所のみが示されている)によって上方容器1からの水流が制御される。
本発明は物理的法則に関するものであり、その最大能力は、運動エネルギー(ある軸の周りを回転するシリンダーの内部での運動)K=1/2IW2に関する公式などの流体力学による公式、およびベルヌーイの公式(流れに垂直な圧力の変化と横方向の圧力の変化)を使用して計算される。
gp(z1−z2)+(pa−p2)+1/2p)va−v2)=▲p1,2
本発明の好ましい実施形態による水力発電所を使用することで、2.24MWの電力を得ることができると考えられている。
図面では、以下の表示を使用して好ましい水力発電所の構成要素を図示する。これらの構成要素は、以下の特徴を持つのが好ましい。
表示1:上方容器:高さ10フィート(3.048M);長さ16フィート(4.876M); 幅16フィート(4.876M)および容積72.49立方メートル。
表示2:下方容器:高さ20フィート(6.096M);長さ15フィート(4.572M);幅15フィート(4.572M)および容積127.425立方メートル。
表示3:渦管:形状;円筒形;高さ16フィート(4.572M); 幅10フィート(3.048M);容積35.584立方メートル(7827.38ガロン);重量35.5044トン;半径5フィート(1.524M)。
表示4: ポンプ仕様:DV−200c電気式;引き上げ力28フィート;突出部分235フィート;サイズ150HP60Hz;速度1760RPM;容積4500GPM。
表示5: 配管システム:5A:200フィート長の10インチパイプ;5B:ポンプと上方容器の間で8インチのパイプ。
表示6:タービンブレード:アルミニウム製であり、調節可能である。
表示7:シャフト:アルミニウム製
表示8:動力伝達システムは、駆動ベルトまたは駆動チェーンで作製することもできる。
表示9:交流発電機:油圧機械システムの構成に準じる。
表示10:パイプ5A内の水流を制御するための電気式バルブシステム。
表示11:スチールとアルミニウムでできた支持構造体。
表示12:水力発電制御システム:タービンブレードを上下させて、渦管内の渦の最も強い部分にタービンブレードを配置することができ、かつこのシステムに対するメンテナンスを可能にする。
表示14:渦
1 上方容器
2 下方容器
3 渦管
4 ポンプ
5A、5B 配管
6 ロータブレードシステム
7 シャフト
8 動力伝達システム
9 交流発電機
10 バルブシステム
11 支持構造体
12 水力発電制御システム
14 渦

Claims (10)

  1. シリンダ内に位置しており、上方の水溜め容器によって放出される大量の水を受け取り、その水が下方の水溜め容器に流れ込んで、エネルギータンク(図1−3)および(図2−3)の内部に強力なエネルギーを与えるエネルギー力を生じさせ、この同じエネルギーを利用してプロペラのシステムを稼働させるように設定し、このプロペラが発電機を始動させて電気を供給および分配する特許権。
  2. エネルギーが規則的に流れることにより、一定の状態で電気を極めて安定させることができる、請求項1に記載の小型水力発電所。
  3. 遠心力により可能な高さに調節することができるフィンを移動させることによって、前記発電機の速度が変わる、請求項1または2に記載の小型水力発電所。
  4. 前記油圧機械式発電機のそのプロセスにおいて円筒形に形成されたエネルギーのタンクを、複数の角度で配置することができ、多様な面により、電力、および法が許可するいかなる場所や環境にも統合され適合する能力の多くの可能性が提供される、請求項1から3のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
  5. 上記に述べられた発明において、前記油圧機械式発電機はその永続的な流れのおかげでエネルギーを無限に蓄えることができ、手動の充電を実現させる、請求項1から4のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
  6. 出発地点の水溜め容器(図1−1)の容積と後方に置かれた水溜め容器(図1−2)の容積を拡大することによって、複数の油圧機械式発電機を利用することが可能になり、発電所を拡大してより大きなスケールで電気を提供する、請求項1から5のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
  7. 上記に記載した発明のように、ポンプ(図1−4)によって下から上げられる水を重力を利用して一部調整することが可能であり、発明者(Gary Genest)によって提供されるいくつかの他の方法をこの機能のために利用することができる、請求項1から6のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
  8. 上記に記載した発明のように、環境保護に必要な薬品を添加する義務がなく、凍結、腐食、スケール沈積を阻止し、清浄な水を保つのを助けるのに天然の産物を利用することができる、請求項1から7のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
  9. 上記に記載した発明は、Franz Zottlererと同様の様式や仕様を使用せず、Franz Zottlererの発明では、一過性の水源によりシステムに水が供給され、水を濾過する目的で使用されており、上記に記載されるように発明はまだ日の目を見ていない、請求項1から8のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
  10. 本発明者(Gary Genest)による本発明は、発明者に近い者、または他でもない発明者自身によって変更したり改良したりすることができない、請求項1から9のいずれか一項に記載の小型水力発電所。
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