JP2018031366A

JP2018031366A - 重力・浮力発電装置

Info

Publication number: JP2018031366A
Application number: JP2016178992A
Authority: JP
Inventors: 雅史清見; Masafumi Kiyomi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-03-01

Abstract

【課題】従来の水力発電は、山間に建設されるダム等の大型発電所の建設で、森林、河川、村落など自然や住環境に対する影響が大きく、大規模構造物であること、電力の需要地から遠隔地に建設されることから多大な建設費用や送電コストがかかるといった問題点がある。現代の日本の国土には、新たな建設は不可能といえる。
【解決手段】本発明の重力・浮力発電装置は、山間はもとより海岸、平野、盆地等でも稼働できる。貯水地の水を重力により落下させて給水時発電する。給水時発電側の空気は、給水により自然排気されるが、この空気を満水の給気時発電側に供給し、その浮力による空気の上昇を利用して給気時発電する。以後、このサイクルを繰り返す。また、排水は、貯水地に還すのでダム等の場合は再利用され揚水式の効果がある。本発明は、水や空気という再生可能エネルギーを有効活用した最もクリーンな重力・浮力発電装置と言える。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯水地の水を給水し、重力による落下を利用して給水時発電機により発電する。同時に排出した空気を他の装置に給気し、浮力による上昇を利用して給気時発電機により発電する。さらに空気の圧力により水を排水する重力・浮力発電装置に関する。

従来の水力発電には貯水池式や揚水式などがある。

特開平１０−２６２２３４号公報

従来の水力発電は、貯水地の位置エネルギーを得るために標高の高い山間部に河川等の水流をダム等でせき止め、ダム等にたまった貯水を利用し発電され、その後揚水に利用されない限り河川下流に放水される。（図２）

山間に建設されるダム等の大型発電所の建設は、森林、河川、村落など自然や住環境に対する影響が大きく、大規模構造物であること、電力の需要地から遠隔地に建設されることから多大な建設費用や送電コストがかかるといった問題点がある。現代の日本の国土には、新たな建設は不可能といえる。また、揚水式のように夜間に他の電力供給を必要とすることは、エネルギーの浪費といえる。

先行技術文献を「浮力発電」で検索してみると、容器に気体を入れ浮力を得ているものが多いが構造が複雑になる。

発明が解決するための手段

本装置は、貯水地の位置エネルギーを利用するために貯水面より標高の低い位置に建設されることが特徴である。また、本装置からの排水を省力化するため、貯水地の底面に貯水導管を建設する。（図３）

発明の効果

本装置は、山間に建設されるダム等に限定されるものではなく、海、湖、池等のある海岸、平野、盆地などの地形でも利用が可能であるばかりではなく、小規模なら全てを構造物とする市街地の工場での利用も可能である。

貯水地の水を重力により落下させて給水時発電する。給水時発電側の空気は、給水により自然排気されるが、この空気は給気時発電側に供給し、その浮力による空気の上昇を利用して給気時発電する。
また、揚水式に相当する排水は、給水時発電時に排出される空気の圧力を利用するものであり、揚水式のように夜間に他の電力供給を必要とするものではない。

本発明の実施形態を示す重力・浮力発電装置の断面図従来のダムを利用した水力発電システムの概略図本発明の重力・浮力発電装置を利用したシステムの概略図

本発明は、海、湖、池、ダム等の貯水地の水を利用して大電力を供給する、重力・浮力発電装置である。以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。

本発明は、貯水地の水を使い重力・浮力発電装置（図１−１）内を、重力を利用し落下させて発電する一流と重力・浮力発電装置内の水に空気を給気してその浮力を利用し上昇させて発電する一流の二流による発電装置である。

重力・浮力発電装置は二基以上の複数基を設置する。以降、二基設置の場合で説明する。
まず、一基目（以下、「Ａ基」という。）は、ほぼ空気で満たされた重力・浮力発電装置の上部右側にある給水口（図１−２）から貯水地の水を給水し、重力による落下を利用して給水時発電機（図１−３）により発電する。

Ａ基がほぼ満水になったとき二基目（以下、「Ｂ基」という。）の稼働が始まる。Ｂ基についてはＡ基の先の動作と同じなので省略する。

Ａ基は、ほぼ満水になった水を排水する動作となる。それに先立ち給水口（図１−２）及び排気口（図１−６）の弁を閉じ、給気口（図１−８）と排水口（図１−４）の弁が開けられる。補助的に給気用動力（図１−９）が稼働し重力・浮力発電装置の下部左側にある給気口（図１−８）から給気し、重力・浮力発電装置内の水の中で、空気の浮力による上昇を利用して給気時発電機（図１−７）により発電する。Ａ基の上部は密閉されておりそこに溜まった空気の圧力により重力・浮力発電装置の下部右側にある排水口（図１−４）から水を排出する。補助的に排水用動力（図１−５）も稼働させ排水を促進する。

この時点で、Ａ基は水を排水し、ほぼ空気で満たされた重力・浮力発電装置となり、Ｂ基は空気を排気し、ほぼ満水になった重力・浮力発電装置でとなる。以後、このサイクルが繰り返される。

なお、給気時発電から給水時発電に変わる時の動作を補足すると排水口（図１−４）と給気口（図１−８）の弁を閉じ、給水口（図１−２）及び排気口（図１−６）の弁が開けられる。給水時発電側の空気は、給水により自然排気されるがこの空気は給気時発電側の給気に利用される。

また、排水された水は貯水地に還すので海、湖、池、ダム等の場合は再利用できる。

１重力・浮力発電装置
２給水口
３給水時発電機
４排水口
５排水用動力
６排気口
７給気時発電機
８給気口
９給気用動力
Ａ貯水導管

Claims

重力・浮力発電装置の上部右側にある給水口から、海、湖、池、ダム等の貯水地（以下、「貯水地」という。）の水を給水し、重力による落下を利用して給水時発電機により発電する。同時に重力・浮力発電装置の上部左側にある排気口から排出した空気を他の重力・浮力発電装置の下部左側にある給気口から給気し、重力・浮力発電装置内の水の中で、空気の浮力による上昇を利用して給気時発電機により発電する。さらに重力・浮力発電装置の上部に溜まった空気の圧力により、重力・浮力発電装置の下部右側にある排水口から水を排出する重力・浮力発電装置。