JP3146196U

JP3146196U - 空気圧による発電装置

Info

Publication number: JP3146196U
Application number: JP2008006005U
Authority: JP
Inventors: 啓史白菊
Original assignee: 啓史白菊
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2018-08-27

Abstract

【課題】手近に、簡単に作成でき、家庭内を始め小規模な場所でも容易に発電できる発電装置を提供する。
【解決手段】水槽Ｗ中に上下浮沈可能に収設された無底のたる状外部容器と、該外部容器内に保持された、下端が外部容器下端より延出した無底のたる状内部容器２からなる圧力空気生成容器Ａと、水槽Ｗに浮遊状態で保持され、上部に圧力空気貯留部３を形成し、発電機のタービンに圧力空気を送給する圧力空気供給管６を有する無底の圧力空気貯留用ボンベＢを具備して構成され、圧力空気生成容器Ａの外部及び内部両容器の上部よりボンベＢ上部にわたり開閉弁ａ，ｂを有する圧力空気送入管４，５を設ける一方、外部容器の圧力空気送入管４には上記開閉弁ａ閉止時、空気を導入する開閉弁ｃを有する空気導入管８が設けられ、かつボンベの圧力空気貯留部より前記内部容器２の下部にわたり開閉弁ｅを要する圧力空気導入管９が設けられている発電装置である。
【選択図】図１

Description

本考案は空気圧を利用し、タービンを駆動して発電する小規模な発電装置に関するものである。

燃料の高騰化に伴い、燃料を使用せず環境に優しい発電装置に対する認識が昂まり、その一環として空気圧による発電装置が考えられている。空気圧を利用して回転軸を回転させ、発電を行うようにした発電装置自体は従来公知であり、例えば特許文献１には海岸地域においては波の高さを利用し、内陸部では河川を利用して一定の水位と重量を得てアコーディオン方式により得た空気を空気基地に送り圧縮した空気を送風してその空気圧によって発電する装置が提案されており、また、特許文献２には波浪エネルギーを水位差エネルギーに変換し、更にこれより水流圧縮装置によって圧縮空気を生成して空気タービン発電機を駆動する発電システムが記載されている。
登録実用新案第３０４３９７２号公報特開平２−２２３６８１号公報

しかし、上記公知の発電装置は波浪の水位差を利用して圧縮空気を作り出すもので、規模が大きくなり手近に発電し、身近に家庭内で小規模に利用しようとするには向いていない。本考案は叙上の事実に鑑み、手近で、簡単に空気を圧縮して圧力空気を作成し発電に供し得る装置を見出すことにより、家庭を始め小規模な場所であっても容易に発電し、随時、該電力の利用を可能ならしるめることを目的とするものである

上記目的を達成するための本考案発電装置の特徴は、水槽に上下浮沈可能に収設された圧力空気生成容器と、水槽に浮遊状態に保持された圧力空気貯留用ボンベからなり、前記圧力空気生成容器は無底のたる状外部容器と、該外部容器内に保持された下端が外部容器下端より下方に延出した無底のたる状内部容器を含み、圧力空気貯留用ボンベは上部に圧力空気貯留部を形成し、該貯留部に発電機のタービン駆動圧力空気供給管が連結された所要大きさの無底の容器から構成されていると共に、圧力空気生成容器の外部及び内部両容器の上部よりボンベ上部にわたり夫々、開閉弁を備えた圧力空気送入管が設けられている一方、外部容器の圧力空気送入管には該圧力空気送入管の開閉弁下部位置に該開閉弁が閉止するとき開口して空気を導入する開閉弁を有する空気導入管が分岐してが設けられ、かつボンベの圧力空気貯留部より圧力空気生成容器の内部容器の下部にわたり途中に開閉弁を有する圧力空気導入管が設けられている発電装置にある。

本考案は以上のような構成からなり、水槽内で上下する圧力生成容器を用いて該容器を水中に沈めるとき水の侵入と共に容器内の空気を圧縮して圧力空気を生成し、浮上させるとき容器内に空気を導入して上昇させるようにして、これを繰り返して順次生成した圧力空気をボンベに貯留して発電機のタービンを駆動することにより、燃料を使用することなく発電が可能となり、環境の面に悪影響を及ぼすことなく、しかも従来の大掛かりな設備もなく、単に圧力空気生成容器とボンベにより構成されるだけであるので家庭内で容易に作成でき、小規模な発電装置として極めて好適である等の諸効果を奏する。

以下、更に添付図面に基づいて本考案発電装置の具体的な態様を説明する。図１は本考案に係る発電装置の１例であり、図示のように圧力空気生成容器Ａと圧力空気貯留用ボンベＢの両者を構成要素としており、圧力空気生成容器Ａは水槽Ｗに対し上下浮沈可能に設けられていると共に、圧力空気貯留用ボンベＢは前記圧力空気生成容器Ａに対し間隔をおいて水槽Ｗに対し浮遊状態で保持されている。

圧力空気生成容器Ａは無底のたる状外部容器１と、該外部容器１内に保持された、下端が外部容器１の下端より延出して突出する同じく無底のたる状内部容器２より構成されている。一方、圧力空気貯留用ボンベＢは所要大きさの前記容器Ａと同じく無底の容器であり、水槽に浮遊状態にあつて水面より上部の容器内部空間が圧力空気貯留部３となっている。

そして、上記圧力空気生成容器Ａの外部容器１と内部容器２の各上部は前記圧力空気貯留用ボンベＢ内の上部に連通して圧力空気生成容器Ａ内で生成された圧力空気をボンベＢへ送給する通常、ゴムホース等の可撓管からなる圧力空気送入管４，５が夫々、接続されていると共に、圧力空気貯留用ボンベＢ上部には更に貯留される圧力空気を発電機のタービンを駆動し発電するべく開閉弁ｄを有して送給する圧力空気供給管６が発電機７との間に連結されている。

なお、上記圧力空気生成容器Ａの外部容器１，内部容器２の上部に接続される圧力空気送入管４，５には夫々、圧力空気の流通を各容器１，２の液面に対する位置を検出するセンサー（図示せず）に応じて開閉する開閉弁ａ，ｂが設けられ、外部容器１，内部容器２より圧力空気がボンベＢに送給されるとき開口し、圧力空気生成容器Ａが上昇して外部容器下端が水面に至るとセンサーが作動して閉止されるようになっていると共に外部容器１側の圧力空気送入管４には、更に別に上記開閉弁ａの閉止時、空気溜（図示せず）あるいは大気中より空気を外部容器１内に導入するための空気導入管８が開閉弁ｃを備えて前記開閉弁ａの下方に分岐連結されている。

また更に、ボンベＢの下部と、圧力空気生成容器Ａの内部容器２下部との間にわたり沈下している内部容器２の下部に圧力空気を導入して該容器２を水槽内より浮上させ、外部容器１と共に上昇させる開閉弁ｅを有する可撓管からなる圧力空気導入管９が設けられている。

本考案は以上のような構成よりなり、以下、その作用を説明する。図１の図示状態は圧力空気生成容器Ａが水槽上に浮上しているときであり、外部容器１ならびに内部容器２内には空気が充填されている。このとき外部及び内部両容器の圧力空気導入管の開閉弁ａ，ｂは閉止されており、外部容器1の空気導入管の開閉弁ｃは開放されている。この状態で開閉弁ｃを閉止し、外部容器１と内部容器２が自重により順次沈下してゆくと、両容器１，２内の空気は圧縮されて開閉弁ａ，ｂを開くことにより両容器１，２内で圧縮された圧力空気は上部の圧力空気導入管４，５を通ってボンベＢ内へ送られ充填されてゆく。

なお、図では圧力空気生成容器Ａを１個として示しているが、通常、圧力空気生成容器Ａは複数設置され、前記沈下により複数の圧力空気生成容器より圧力空気が順次ボンベＢへ送られ充填されると共に、圧力空気生成容器Ａが上昇し、設置されているセンサーにより該容器Ａが水面より離れるのを感知するとき、圧力空気送入管４，５の開閉弁ａ，ｂを閉止し、外部容器１の空気導入管の開閉弁ｃが開き、空気を導入する。一方、圧力空気生成容器Ａの上昇に際しては、ボンベＢより該容器Ａの内部容器２の下部に圧力空気を噴出することにより上昇補助する。

かくして圧力空気生成容器Ａが水面上を離れると、内外部両容器１，２内に再び空気が下部より入り、また、外部容器１はその空気導入管より空気が導入され、再び自重により沈下を始める。なお、圧力空気生成容器Ａは内部容器２の下端が外部容器１下端より突出しているので外部容器１下部より空気が入り込むが、内部容器２の下端は未だ水面に近い位置にあり、これが完全に水面を離れることによって１つの浮上工程が終わる。

以上のようにして順次、圧力空気が生成されてボンベに向かって送られ、ボンベＢ内に圧力空気が充填されるが、ボンベＢは水槽内で浮遊状態にあり、下半部に水が存在するため、ボンベＢ内部の上部貯留部は圧力調整がなされた状態となり、貯留されている圧力空気の圧力は略一定に保持される。そして、このようにして貯留された略一定圧力の圧力空気は開閉弁ｅを用いて随時、ボンベ上部より発電機７に送られ、タービンを駆動して発電に供される。かくして簡単な圧力空気生成容器とボンベの組み合わせによって発電が行なわれ、燃料を使用することなく家庭内などの小規模の電力需要に供することができる。

本考案に係る発電装置の圧力空気生成の態様を示す生成容器浮上時の概要図である。本考案に係る発電装置の圧力空気生成の態様を示す容器沈下時の概要図である

符号の説明

Ａ：圧力空気生成容器
Ｂ：圧力空気貯留用ボンベ
Ｗ：水槽
１：外部容器
２：内部容器
３：圧力空気貯留部
４：外部容器の圧力空気送入管
５：内部容器の圧力空気送入管
６：発電機への圧力空気供給管
７：発電機
８：空気導入管
９：圧力空気導入管

Claims

水槽に上下浮沈可能に収設された圧力空気生成容器と、水槽に浮遊状態に保持された圧力空気貯留用ボンベからなり、前記圧力空気生成容器は無底のたる状外部容器と、該外部容器内に保持された、下端が外部容器下端より下方に延出した無底のたる状内部容器を含み、圧力空気貯留用ボンベは上部に圧力空気貯留部を形成し、該貯留部に発電機のタービン駆動用圧力空気供給管が連結された所要大きさの無底の容器から構成されていると共に、圧力空気生成容器の外部及び内部両容器の上部よりボンベ上部にわたり夫々、開閉弁を備えた圧力空気送入管が設けられている一方、外部容器の圧力空気送入管には該圧力空気送入管の開閉弁下部位置に該開閉弁が閉止するとき開口して空気を導入する開閉弁を有する空気導入管が分岐して設けられ、かつボンベの圧力空気貯留部より圧力空気生成容器の内部容器の下部にわたり途中に開閉弁を有する圧力空気導入管が設けられていることを特徴とする空気圧による発電装置。
圧力空気生成容器が複数であり、該複数の容器より生成された圧力空気が順次、ボンベに集められる請求項１記載の空気圧による発電装置。