JP3153338U

JP3153338U - 波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーの貯蔵システムの発電装置

Info

Publication number: JP3153338U
Application number: JP2009004452U
Authority: JP
Inventors: 定義松倉
Original assignee: 定義松倉
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2019-06-08

Abstract

【課題】波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーを貯蔵して総合的にクリーンな電気を得る発電装置を提供する。【解決手段】波エネルギー貯蔵タンク１、水エネルギー貯蔵タンク２、圧縮エアータンク３、風力発電機４及び太陽光発電機５からなる。波エネルギー貯蔵タンク１には、人工波発生装置６、上下揺動ブイ８、波消し板２７、及び、逆支弁１０を介してエアー配管１１で圧縮エアータンク３に接続する波動エネルギー変換シリンダー９を設ける。給水管１３及びオーバーフロー排水管１２，１５には、水力発電機１４，１６，２５を設ける。圧縮エアータンク３にはエアー発電機を設ける。屋根１８の上に太陽光発電機５を設ける。風力発電機４と太陽光発電機５で発電した電気を動力源とする揚水ポンプを介して、波エネルギー貯蔵タンク１と水エネルギー貯蔵タンクを接続する。【選択図】図１

Description

本考案は、波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーを、空圧、水圧、電気エネルギーに交換して、トータル的に活用可能なエネルギーとして貯蔵して総合的に常に電気エネルギーを得る発電装置である。

従来、自然エネルギーである、波力、風力、太陽光、雨を利用して発電しエネルギーを得る方法はあるが、どれも個々に研究開発されており、今だ問題点や欠点が多い。
（イ）、例えば、波力発電の場合は、波の高低差を利用し、浮ブイを上下させて空気の流れを発生させたり、圧縮空気を発生させてタービンを回転させて発電する波力発電装置が研究実験されている。
又、波力を利用して振子式の波力発電システムモ研究実験されている。
又、潮の流れを利用して発電機を回転させ発電する実験もされている。
（ロ）、風力発電の場合は、各地域の風の発生しやすい場所を選んで風力発電機を設置し、羽根を回転させて発電する風力発電機や装置がある。
（ハ）、太陽光発電の場合は、直射日光の受けやすい場所や屋根上に太陽光パネルを設置した太陽光発電機や装置がある。
（ニ）、雨を利用した発電の場合は、山や山林に降った雨は、谷や川をせき止めて大きなダムを造り、そのダムの水を落下させて発電る水力発電がある。
又、川の用水を利用した発電方法もあった。

（イ）、波力発電の場合は、工場の電力を得るとか商業的に採算が取れるまでには至ってはいない。大型の波力発電システムや装置などは、現在は研究実験段階で実用化までは至つていない。
（ロ）、風力発電の場合は、どこに設置しても必ず風の強弱があり、又、その日によっては無風状態の日もあり、その時や日によって発電したり、発電しなったりして発電効率が悪い問題点がある。
（ハ）、太陽光発電の場合は、晴天の日は発電できるが、曇りの日や雨の日、夜は発電できない問題点がある。
（ニ）、雨を利用した発電の場合は、定期的に適量の雨が降って常にダムに一定量の水を貯えておれば効率よく発電できるが、何ヶ月も間も雨が降らずダムの水不足で発電できない時もある。又、用水を利用した発電は、コストや設置場所、水流の落差などの問題や採算などの理由で一般に広く普及しないのはそのためである。
一般には、発電した電力をバッテリーに電気を蓄電しておくという方法もあるが、バッテリーは、有害な鉛や希硫酸などの物質を含んでおり、このバッテリーのリサイクルは現在１００％実施されてなく、多くは放置されているのが現状である。又、前記の個々の発電方法は、個々それぞれに問題点や欠点があるので、本考案はそれらを解決するため、波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーを空気、水圧、電気エネルギーに交換して、トータル的に活用可能なエネルギーとして貯蔵して総合的に常時必要な電力を効率よく電気エネルギーを得るシステムの発電装置を開発するもので、例えば、一工場の消費電力を得るもので、バッテリーに電気を蓄電しなく、そのまま必要な電力を得ることと、自然エネルギーで発電し環境を汚染しないクリーンな方法で自然エネルギーを発生させて問題点や欠点を解決しようとするものである。

本考案は、波エネルギー貯蔵タンクと水エネルギー貯蔵タンクと圧縮エアータンクと風力発電機と太陽光発電機を設け、波エネルギー貯蔵タンクの一方側には人工波発生装置と他方には上下揺動ブイと波返し板を設け、上下揺動ブイの上下揺動作用により作動する波動エネルギー変換シリンダーを設け、途中に逆止弁を設けエアー配管で圧縮エアータンクに接続し、又、波エネルギー貯蔵タンクの上方よりオーバーフロー排水管を設け下方に水力発電機を設ける。次に、水エネルギー貯蔵タンクの底より給水管を設け、下方に水力発電機を設け、又、上方よりオーバーフロー排水管を設け、下方に水力発電機を設ける。次に、圧縮エアータンクの圧縮エアー圧を利用したエアー発電機を設ける。次に、屋根の下方に雨水受を設け雨水回収管を水エネルギー貯蔵タンクに配管する。又、屋根の上には太陽光受パネル等の太陽光発電機ょ設ける。そして、波エネルギー貯蔵タンクの内底方より途中に揚水ポンプを設けて水エネルギー貯蔵タンクの上方に揚水管を配管する。そして、風力発電機と太陽発電機で発生した電気は揚水ポンプの動力源として配線してつなぐ。

本考案は、次のような効果がある。
（イ）、波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーをそのままトータル的に利用するので、環境を汚染したり破壊したりすることがなく、クリーンな電気エネルギーを常に得ることができる。
（ロ）、その日により、天候が変化するが、雨の日は雨水を水エネルギーとして貯蔵し、晴の日は太陽光で発電し、風のある日は風力で発電し、その発電した電気を利用し揚水ポンプを作動させて水エネルギーを貯蔵し、その水エネルギーをさらに利用し水力発電機を作動させて水エネルギーを変換し電気エネルギーを得ることができる。
（ハ）、又、人工波発生装置で人工波を発生させ、その人工波を波動エネルギー変換シリンダーにより圧縮エアーエネルギーに変換し、そのエアーエネルギーを利用しエアー発電をし電気エネルギーを得ることができる。
（ニ）、特別な天候の異変がない限り、昼夜を問わず常時自然エネルギーを貯蔵し変換して電気エネルギーを発生できる。
（ホ）、必要な電力に応じて風力発電機や太陽光発電機の台数はそのつど増して電力アップが計れる。
（ヘ）、自然波利用で海に設置すれば、常に波の高低差により波エネルギーを得ることができる。
（ト）、上下揺動ブイを海に数十基と設置れば、さらに効率よく圧縮エアーエネルギーを発生させることができ、又、波消しブロックの代用として波消し効果も大きい特徴がある。
（チ）、本考案の応用例として、工場内の動力全般でなく、電灯やいろんな器具など小規模の設備の電力を得ることができエコの効果が大きい。

以下、本考案を実施するための最良の形態について説明する。
（イ）、波エネルギー貯蔵タンクは大きい方が波エネルギーも比例して大きくなるので大きな波エネルギー貯蔵タンクが望ましい。
（ロ）、上下揺動ブイは支柱を設けて揺動させると安定し上下する。
（ハ）、水エネルギー貯蔵タンクは、高い所に設置すれば水の落差が大きくなるので高所に設置するのが望ましい。
（ニ）、降つた雨水として、できる限り多い量の雨水が回収できるように屋根上に降った雨を回収するための雨水受を設ける。
（ホ）、太陽光パネルは屋根上の全体に設置するのが望ましい。
（ヘ）、風力発電機は、必要な電気の容量に応じて、一基、数基、数十基と必要基数を選んで設置するのが望ましい。
（ヘ）、圧縮エアータンクの吹出口にはエアー吹出し量、圧力を調整するエアー吹出し調整弁を設ける。
（ト）、波エネルギーを効率よく得るため上下揺動ブイは、セメントなどで固めて重量のある下固定体を設け、その下固定体の上に支柱を設け、その支柱に上下移動する上下揺動ブイを設け、上方に波エネルギー変換シリンダーを設けてエアーエネルギーを発生させることもできる。
又、下固体を大きくして海底に設置し、支柱を何十基と設け上下揺動ブイを揺動させることで、波消しブロックの代用として設置するのが望ましい。

以下、添付図面に従って実施例を説明すると。
図１は、本考案の第１実施例を示す。
（イ）、下に波エネルギー貯蔵タンク（１）と水エネルギー貯蔵タンク（２）と圧縮エアータンク（３）と風力発電機（４）を発電能力に応じて、一基、数基、数十基と屋上、又、太陽光の受けやすい所に太陽光パネル等の太陽光発電機（５）を設ける。
（ロ）、波エネルギー貯蔵タンク（１）の一方側には先が円錐形で上下作動する人工波発生装置（６）を設け、中程に支柱（７）を２個設け、その支柱（７）をガイドとし上下る上下揺動ブイ（８）を設け、その上に上方の一方を固定した波動エネルギー変換シリンダー（９）を２個設け、その波動エネルギー変換シリンダー（９）より途中に逆止弁（１０）を設け、エアー配管（１１）で圧縮エアータンク（３）に接続する。
（ハ）、波エネルギー貯蔵タンク（１）の上方よりオーバーフロー排水管（１２）を設け、下方に水力発電機（２５）を設ける。
（ニ）、水エネルギー貯蔵タンク（２）の底より給水管（１３）を設け、下方に水力発電機（１４）を設ける。
（ホ）、水エネルギー貯蔵タンク（２）の上方よりオーバーフロー排水管（１５）を設け、その下方に水力発電機（１６）を設ける。
（ヘ）、圧縮タンク（３）よりエアー発電機（１７）を設ける。
（ト）、屋根（１８）より落ちる所に雨水受（１９）を設け、雨水回路管（２０）を設け、雨水が水エネルギー貯蔵タンク（２）に入るように配管する。
（チ）、波エネルギー貯蔵タンク（１）の内底方より途中に揚水ポンプ（２１）を設けて水エネルギー貯蔵タンク（２）の上方に揚水管（２２）を配管する。そして、風力発電機（４）と太陽光発電機（５）で発生した電気は揚水ポンプ（２１）の動力源として揚水ポンプ（２１）に配線する。
本考案の第１実施例は以上のように構成し、昼に太陽光の当る所では、太陽光発電機（５）で発電し、雨の日はその雨水を水エネルギーとして水エネルギー貯蔵タンク（２）に水（２３）を貯蔵し、又、風のある時は風力発電機（４）で発電し、その電気で揚水ポンプ（２１）を作動させて波エネルギー貯蔵タンク（１）の水（２３）を水エネルギーとして水エネルギー貯蔵タンク（２）に給水する。又、波動エネルギー変換シリンダー（９）で得る圧縮エアーは圧縮エアータンク（３）内にエアーエネルギーとして貯蔵する。そして、圧縮エアータンク（３）内に貯蔵したエアー圧が一定の高圧になるとエアー吹出し調整弁（２４）が作動しエアー発電機（１７）が回転し発電する。又、水エネルギー貯蔵タンク（２）より給水する給水管（１３）に設けた水が発電機（１４）は、水エネルギー貯蔵タンク（２）に常に水（２３）が貯蔵されているので常時発電する。又、水エネルギー貯蔵タンク（２）内に水がオーバーした時は、自動的にオーバーフロー排水管（１５）より排水、その排水される毎に水力発電機（１６）が回転し発電する。又、雨が多く降り波エネルギー貯蔵タンク（１）内の水がオーバーした時は、オーバーフロー排水管（１２）より排水し、水力発電機（２５）が回転し発電する。又、波エネルギー貯蔵タンク（１）の人工波発生装置（６）を作動させると波（２６）が発生し、その波（２６）が波返し板（２７）に当たると、波（２６）がはね返り、波の高低差によって上下揺動ブイ（８）が効率よく上下に揺動する作用がある。したがって、波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーは常にどれかが発電し、水エネルギー貯蔵タンク（２）に水を貯蔵し、水エネルギーとなり、その水エネルギーで、さらに発電しクリーンな電気アネルギーを発生すするものである。

図２は、本考案の第２実施例を示すもので、コンクリートで形成した下固定体（２８）を造り、その上に支柱（７）を設け、その支柱（７）をガイドとし上下揺動ブイ（８）を設けたものである。これを海底に沈めて設置したものである。
下固定体（２８）は波（２６）で流されていかないように重く造る。したがって、海（３０）で自然に発生する波（２６）を利用し上下揺動ブイ（８）を上下揺動させることができるので、人工的な動力源は不要となる。

図３は、本考案の第３実施例を示すもので、下固定体（２８）を大きくし、その上に複数の支柱（７）を数十基と取付け、上下揺動ブイ（８）を設けたものである。このようにすれば、さらに効率よく多量の圧縮エアーエネルギーを発生させることができる事と、波消しブロックの代用としての作用と効果がある。したがって、波の荒い海に設置すれば波消しとエアーエネルギーが得られるという両方の作用がある。

図４は、本考案の第４実施例を示もので、本考案の第１実施例の波エネルギー貯蔵タンク（１）自体を海上に設置し、海（３０）の自然の波（２６）エネルギーを利用し上下揺動ブイ（８）を上下に揺動させて圧縮エアーエネルギーを発生させるものである。したがって、人工波発生装置（６）は不要となる。

図５は、本考案の第５実施例を示すもので、波動エネルギー変換シリンダー（９）を、水、又は、海水汲上げシリンダー（３２）とし、汲上げ管（３３）と送水管（３４）を設け、それぞれに逆止弁（３５）と逆止弁（３６）を設ける。
したがって、水、又は、海水を汲上げ貯蔵し、水エネルギー、又は、海水エネルギーとして発電に利用できるものである。

図６は、本考案の第６実施例を示すもので、波動エネルギー変換シリンダー（９）部分に、上下する軸（３７）にＳ極、Ｎ極と交互に磁石（３９）を複数個設け、その周囲にコイル（４０）巻き付けた往復（振動）運動の発電機（３８）を設けたものである。
したがって、上下揺動ブイ（８）が上下に揺動する毎にコイル（４０）に磁石（３９）のＳ極とＮ極が入れ変る瞬間にプラス（＋）、マイナス（−）の電気が発生するものである。

本考案の第１実施例を示す全体の正面図である。本考案の第２実施例を示す正面図で一部分断面図で示す。本考案の第３実施例を示す正面図である。本考案の第４実施例を示す正面図である。本考案の第５実施例を示す正面図である。本考案の第６実施例を示す断面図である。

１波エネルギー貯蔵タンク
２水エネルギー貯蔵タンク
３圧縮エアータンク
４風力発電機
５太陽光発電機
６人工波発生装置
７支柱
８上下揺動ブイ
９波動エネルギー変換シリンダー
１０逆止弁
１１エアー配管
１２オーバーフロー排水管
１３給水管
１４水力発電機
１５オーバーフロー排水管
１６水力発電機
１７エアー発電機
１８屋根
１９雨水受
２０雨水回収管
２１揚水ポンプ
２２揚水管
２３水
２４エアー吹出し調整弁
２５水力発電機
２６波
２７波返し板
２８下固定体
２９海底
３０海
３１地上
３２水、海水の汲上げシリンダー
３３汲上げ管
３４送水管
３５逆止弁
３６逆止弁
３７軸
３８往復（振動）運動の発電機
３９磁石
４０コイル

Claims

波エネルギー貯蔵タンク（１）と水エネルギー貯蔵タンク（２）と圧縮エアータンク（３）と風力発電機（４）を設け、波エネルギー貯蔵タンク（１）の一方には人工波発生装置（６）と、他方には上下揺動ブイ（８）と波返し板（２７）を設け、上下揺動ブイ（８）より波動エネルギー変換シリンダー（９）を設け、途中に逆止弁（１０）を設けエアー配管（１１）で圧縮エアータンク（３）に接続し、又、波エネルギー貯蔵タンク（１）の上方よりオーバーフロー排水管（１５）を設け、下方に水力発電機（２５）を設け、次に、水エネルギー貯蔵タンク（２）の底より給水管（１３）を設け、下方に水力発電機（１４）を設け、又、上方よりオーバーフロー排水管（１５）を設け、下方に水力発電機（１６）を設け、次に、圧縮エアータンク（３）よりエアー発電機（１７）を設け、次に、屋根（１８）の下方に雨水受（１９）を設け、雨水回収管（２０）を水エネルギー貯蔵タンク（２）に配管し、又、屋根（１８）上には太陽光発電機（５）を設け、そして、波エネルギー貯蔵タンク（１）の内底方より途中に揚水ポンプ（２１）を設けて水エネルギー貯蔵タンク（２）の上方に揚水管（２２）を配管し、そして、風力発電機（４）と太陽光発電機（５）で発生した電気は揚水ポンプ（２１）の動力源として配線しつないだ、波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーの貯蔵システムの発電装置。
風力発電機（４）は、数基、数十基とした、請求項１の波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーの貯蔵システムの発電装置。
上下揺動ブイ（８）は、海底にセメント等で固めた下固定体（２８）を設け、その上に支柱（７）を設け、その支柱（７）に上下移動する上下揺動ブイ（８）を、一基、数基、数十基、それ以上を設けた、請求項１の波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーの貯蔵システムの発電装置。
波動エネルギー交換シリンダー（９）は、水、海水の汲上げシリンダー（３２）とした、請求項１の波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーの貯蔵システムの発電装置。
波動エネルギー交換シリンダー（９）の部分に往復（振動）運動の発電機（３８）とした、請求項１の波力、風力、太陽光、雨の自然エネルギーの貯蔵システムの発電装置。