JP2014218992A

JP2014218992A - 水力と風力と磁気とポンプ発電の仕組

Info

Publication number: JP2014218992A
Application number: JP2013111311A
Authority: JP
Inventors: 昭一松岡; Shoichi Matsuoka
Original assignee: SHIMAMOTO TAEKO
Current assignee: SHIMAMOTO TAEKO
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2014-11-20

Abstract

【課題】従来、電力は水力・火力・原子力発電等があり、ＣＯ２の削減と脱原発が急がれている。【解決手段】本発明は、水力と風力と磁気とポンプ発電器が、電力を供給する。工夫次第でモーター自動車も動かす。その方法とは、上水道のメーターに外枡と内枡を設け、居住者が水道蛇口を開くと水圧で水中コマが回転してダイナモで発電する。風が最も流れる場所にお椀型フアンを設置する。兜型ダクトが風向きに合わせて作動して風を効率よく取込みダイナモで発電する。永久磁石を外輪と内輪に反転させバッテリーより弱電流を流して磁気を強めてダイナモで発電する。１２Ｖバッテリー９の２４Ｖ電圧を変圧器で１００Ｖにして、高圧ポンプで高圧水を作る。高圧水を水車タービンに直射して新しいエネルギーを造りダイナモで発電する。始動バッテリーを充電して電気を循環させ、水も浄化して長期間循環させる。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、人々の日常生活が安全で且つ快適に送れるよう、自然界の水や風と磁気の性質を利用して、新たな電力を作る為の発電システムである。
その特徴は、水力発電０１は、ビル屋上に設置の高架水槽０６や１戸建の水道メーター０７の後方に、水中コマ発電装置を設置する。この発電装置は、居住者がキッチン水・洗面水・トイレット水・風呂水・洗濯水・散水・洗車水・その他の水などを生活用水として使用した時に。その水の圧力と加速度を利用して発電する仕組である。その方法とは、水路に、水中コマ１０の枡を作り、外枡０８と内枡０９を設け、外枡０８にエア抜きをして圧力が落ちない様にする。その内枡０９の底にスクリュウ型の水中コマ１０をはめ込み使用者が水道蛇口１７を開いたと同時に水圧で内枡０９が下がり、水中コマ１０が回転しプーリー１４にＶベルト１５を掛けて回転数を３倍にしてダイナモ１６で発電する。新たに出来た電力は、一旦蓄電池０５に溜めて用途先に送電する。
風力発電０２の場合、ビル屋上や家の形や凹凸で１日中気流が流れている。その最も風が吹く場所にお椀型フアン１９を設置する。お椀型フアン１９はアルミや強化ガラスまたは強化プラスチックで作り僅かな風でも回る様に遠心力や高速ベアリング２２の装置を施す。更に、風を効率よく取り込むためお椀型フアン１９・２分の１を兜型ダクト２６で隠し、隠した２分の１をカタツムリ型ダクトで囲む、兜型ダクト２６に隠れたお椀型フアン１９の裏面にも裏風で回転を加勢させる。新しく出来た回転エネルギーを取込む為、プーリー２３にＶベルト２４を掛けて回転数を３倍にしてダイナモ２５で発電する。新たに出来た電力は、一旦蓄電池０５に溜めて用途先に送電する。兜型ダクト２６の耳の部分は台風の時や風の強い時には閉じ、無風の時は全開するように作る。
本発明の、磁気発電０３では、永久磁石を外輪２８と内輪２９に分け、アルミや強化ガラス・強化プラスチックの磁気を通さない円筒２７に外輪２８と内輪２９を＋＋−−に反転して設置する。外輪２８を円筒２７に固定し、内輪２９を発電用に使用する。１〜２ｍｍ程の隙間の磁気はお互いが反発する。この内輪２９が回るようにセットして新たなエネルギーを生み出す。更に、バッテリー３６より弱電流を流すと磁気は強力になる、その回転エネルギーを取込み高速回転させて、プーリー３２にＶベルト３３を掛けて回転数を３倍にしてダイナモ３４で発電する。新たに出来た電力は、一旦蓄電池０５に溜めて用途先に送電する。
循環型ポンプ発電０４装置は、始動スイッチ３７をオンに入れるとバッテリー３８・１２Ｖ＋バッテリー３９・１２Ｖに繋いだ電流が流れ２４Ｖの直流になる。２４Ｖバッテリーに繋いだ電気を変圧器４０で１００Ｖ：出力２０００Ｗに変えて高圧ポンプ４１に繋ぎ高圧直射水を造る。高圧直射水は水車タービン４２に一点直射して水車タービン４２を回転させる。回転する水車タービン４２の回転数を上げる為に回転遠心力の装置を施し高速回転させる。高速回転したエネルギーをさらに速める為に高速ベアリング４４で受けて、プーリー４５にも回転遠心力の装置を施し、Ｖベルト４６を掛けて回転を３倍にしてダイナモ４７で発電する。新たに出来た電力は始動バッテリー３８・３９を充電する事で電気は循環する。新たな余剰電力は一旦蓄電池０５を充電する。
循環型ポンプ発電の水の経路は、最初、水補給口５０から補給された水は濾過装置５１で濾過され高圧ポンプ４１で高圧水になり水車タービン４２に直射する。その後は、浄水器４８で浄化され不純物を取除き吸上げポンプ４９で真水タンク５２へ戻され循環する。

従来、電力は水力発電、火力発電、原子力発電などがあり、これらは日本の民に文化的な生活を与えてきた。しかし、近年、地球温暖化問題や３．１１の福島原子力発電所の事故以来、放射能汚染やＣＯ２発散による地球環境問題がクローズアップされて来た。特に最近では、エネルギー源の見直しが急速に進み、太陽光発電、風力発電などが新しく設置利用されている。その他にも地熱発電等々の開発研究が行なわれエネルギー源も徐々に変化しつつある。

本発明は、大型の発電所に比べると豆粒よりも小さい、簡易型のこの発電器は小型で２ｍ以内の立方体に収まる発電装置である。
自動車の場合は、ボンネットの中にモーターとこの発電装置を収め自動車の原動力となる。その為、エンジン本体やラジエーターそれにガソリンタンクなどは不要になる。
ビルの共用部門や一戸建の住宅の場合、この発電装置を２台設置して、Ａ装置がＢ装置を自動管理して常に正常に作動して置けば、Ａ装置が故障した時にＢ装置が切替自動運転をする。お互いを自動監視システムをとって置けば余程の事が無い限りは停電する事は無い。
従来、電力源は電力会社より殆んどが供給されていた。地震や台風など大きな災害の時は、被災地が何日も停電し瓦斯が止まる事もあり日常生活に支障を来たす事がある。本発明では、電気の供給を独立型の自家発電で賄うのでオール電化にしておけば災害の時でも最低限の生活は保たれる。

実施例では、予算の関係や装置等の関係で水圧発電の小さな実験を試みた。浴槽に水を張り水中コマ０３を上に僅かに押し上げると水の勢いで水中コマ０３が素早く回転した。さらに、パワーアップの為、水流エネルギーを取り入れるため水中コマ０３に窪みを入れると益々回転する事が判った。
ポンプ発電０４では、バッテリー３８・３９より高圧ポンプ４１で高圧水を造り、水車タービン４２に当てる事で新たな回転エネルギーが生まれるのを見た。それを、Ｖベルト４６で素早く取込みダイナモ４７で発電した。

本発明は、▲１▼発電器の付属部品それぞれが独立しているので、修理が簡単にできる。▲２▼自動車の場合は既存の自動車のエンジンをモーターに乗せ換える事ができる。▲３▼発電を４本柱でするのでどれかが故障しても短期間であれば停電せずに何とか供給する事ができる。▲４▼原料が水と空気と磁気なので利用者に金銭的な負担を掛けない。▲５▼石油を消費しないのでＣＯ２を発せない。▲６▼原料が自然界の物であるので地球環境に優しい。▲７▼大量に利用される様になると原子力発電所の稼働台数の減少に繋がる。▲８▼この発電器が幅広く利用されると雇用が新たに生まれる。▲９▼多くの消費者が使用するとウランや原油の輸入が減少し国の経済が安定する。

この図面は、ビル共用部門に電気を供給する仕組を示す図面であるこの図面は、一戸建住宅に電気を供給する仕組を示す図面であるこの図面は、水力発電の仕組を示す図面であるこの図面は、風力発電の仕組を示す図面であるこの図面は、磁気発電の仕組を示す図面であるこの図面は、ポンプ発電の仕組を示す図面である

０１．水力発電
０２．風力発電
０３．磁気発電
０４．ポンプ発電
０５．蓄電池
０６・高架水槽
０７．水道メーター
０８．外枡
０９．内枡
１０．水中コマ
１１．エア抜きピン
１２．シャフト
１３．高速ベアリング
１４．プーリー
１５．Ｖベルト
１６．ダイナモ
１７．水道蛇口
１８．ダクト
１９．お椀型フアン
２０．お椀羽根
２１．シャフト
２２．高速ベアリング
２３．プーリー
２４．Ｖベルト
２５．ダイナモ
２６．兜型ダクト
２７．円筒
２８・外輪
２９．内輪
３０．シャフト
３１．高速ベアリング
３２．プーリー
３３．Ｖベルト
３４．ダイナモ
３５．内輪センター押さえ
３６．バッテリー
３７．始動スイッチ
３８．バッテリー
３９．バッテリー
４０．変圧器
４１．高圧ポンプ
４２．水車タービン
４３．シャフト
４４．高速ベアリング
４５．プーリー
４６．Ｖベルト
４７．ダイナモ
４８．浄水器
４９．吸上げポンプ
５０．水補給口
５１．濾過装置
５２．真水タンク

Claims

ビルの屋上に設置されている高架水槽０６の後方や家屋の水道メーター０７の後方に５０ｃｍの円筒外枡０８を設置し、頭部にエア抜きピン弁１１を設ける。底面の中央部を２６ｃｍ程の二重底にして円形の外枡０８と円形の内枡０９に分け外枡０８は水漏れ防止用とし、内枡０９は発電用とする。内枡０９の中心を基点に半径１２．８Ｃｍの円形の水中コマ１０を取付る。
水中コマ１０の底部センターを軸受けで受けてぶれない様に支え、水中コマ１０頭部の中心にダイスでナットを掘り、シャフト１２兼ボルトでネジ止めしスクリュウナツトで固定する。
ビル居住者及び使用者が水道蛇口１７を開くと水中コマ１０の受皿が水圧で下へ押し下がり僅かな隙間が出来る。その隙間から水が流れる時に発生するエネルギーを水中コマ１０で取込み回転させる。
水中コマ１０は水流で回転し直結したシャフト１２も同時に回転する。枡の中にある部分のシャフト１２に波の溝を掘り水が時計回りに回るようにする。
水中コマ１０の底部に傾斜を付けてスクリュウの様な窪みを入れて高速回転を促し、使用水量が増すほど発電する仕組を作る。
水中コマ１０が作り出した回転エネルギーを高速ベアリング１３で回転を上げ取込み、シャフト１２に繋がれたプーリー１４にＶベルト１５を掛けダイナモ１６で３倍にして発電する。
ビル屋上や家屋の一番風が流れる場所に、お椀羽根２０が横風に中る様にお椀型発電装置を設置する。お椀型発電装置とは、羽根２０の部分１ッを２０ｃｍの円形にして、風受面の中心を緩やかに曲げて深さ３ｃｍのお椀型にする。お椀の１ヶ所にシャフト２１に繋ぐ棒を５ｃｍ程設ける。プレスで抜くとウチワ型のお椀になる。その先方３ｃｍを曲げ、お椀羽根２０を８枚時計回りに整列均等に１６ｃｍパイプ型丸型シャフト２１にボルトで締付ける。材質はアルミ・強化ガラス・強化プラスチックにする。
お椀型フアン１９がスムーズに回転する様に、風受裏面に中る２分の１を兜型のダクト２６で隠す。隠す事で、正面から入った風がダクト１８を抜ける時に、ダクト１８に当って時計回りに抜ける様に爪で受け、風で風受裏面羽根が裏風で回転を手伝う。
兜型ダクト２６の風の抵抗を少なくする為に、ダクト１８の風取入口から出口まで傾斜をつけ、風受裏面羽根が入る２分の１はカタツムリ型にする。
風の向きに合わせてダクト本体が１８０度首を振るようにレールを敷き丈夫なベアリングで止める。また、ホコリやゴミ屑がレール目に入らない様にカバーで保護する。
お椀型フアン１９を守る為の兜型ダクト２６は、台風など強風や雨風に濡れない様に製作し、耳部分が弱いスプリングでガードして無風の時は開き、強風の時には閉じる様にする。
お椀型フアン１９が作り出した回転エネルギーをシャフト２１に繋ぎ高速ベアリング２２で回転を上げ取込み、シャフト２１に繋がれたプーリー２３にＶベルト２４を掛けダイナモ２５で３倍にして発電する。
磁気発電０３は、永久磁石を外輪２８と内輪２９に分け、外輪２８の材質をアルミや強化ガラス・強化プラスチックなどの磁気を通さない円筒２７にして、発電用の磁気の部分は外輪２８と内輪２９を＋＋−−反転して入れる。磁気はお互いが反発する。その習性を利用して外輪２８を固定して内輪２９を回転させる。
内輪２９の回転を速める為バッテリー３６より弱電流を外輪２８に流し、内輪２９にも弱電流を内輪センター押さえ３５に流し高速回転を促す。また、内輪２９がぶれない様に内輪センタ押さえ３５が内輪２９をガードする。
磁気が作り出した回転エネルギーをシャフト３０に繋ぎ高速ベアリング３１で回転を上げ取込み、シャフト３０に繋がれたプーリー３２にＶベルト３３を掛けダイナモ３４で３倍にして発電する。
水を高圧ポンプ４１で高圧水に変えてノズル０．８ｍｍ以下で水車タービン４２の羽根一点に直射する。水圧で水車タービン４２は回転し、さらに回転を上げる為に羽根に錘を付けて遠心力を誘う。水車タービン４２の側面にも穴を開けて高速回転を高める。
水車タービン４２は高速回転し新たなエネルギーを生み出す。水車タービン４２の中心をシャフト４３で繋ぎ高速ベアリング４４で固定して、プーリー４５にＶベルト４６を掛けダイナモ４７で３倍にして取込み発電する。
プーリー４５にも遠心力を誘発する様に側面に穴を明け錘を付けるなどをして高速回転を促し、焼付防止の為にエア穴を開けるなどの工夫をする。
役目を終えた水を浄水器４８で浄化して小型ポンプ４９で真水タンク５２に戻し水を循環させる。