JP3208813U - タワー型発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タワー型発電装置を提供する。【解決手段】主にタワーフレーム１が設けられ、タワーフレーム１に伝動部材１１によって動作する第１バケット２と第２バケット３が設けられ、タワーフレーム１の底縁に貯水プール１３が設けられ、貯水プール１３の上方に回転機構４が設けられ、回転機構４は発電ユニット５に接続され、タワーフレーム１の両側にはそれぞれ貯水槽６が設けられ、貯水槽６の底部には回転機構４の上方まで延伸する管体６３が設けられている。伝動部材１１により第１バケット２と第２バケット３を交互に上下動させて貯水プール１３の水をタワーフレーム１の上方へ汲み上げ、水を貯水槽６へ投入し、水が管体６３を伝って下方に衝撃を与えることで回転機構４を動作させ、発電ユニット５を動作させて電気エネルギーを発生させる。管体６３により衝撃を与えた水は再び貯水プール１３に流れ込み、循環発電との目的を達成する。【選択図】図１

Description

本考案はタワー型発電装置に関し、特に、外部でエネルギー源を起動することなく、水力発電ユニットにより電気エネルギーを発生させ、循環動作を実現することで電気エネルギーの持続を可能とするタワー型発電装置に関する。

地球上ではエネルギー源の継続的消費に伴い、温室効果が日々深刻さを増しているほか、エネルギー源も不足しつつある。そこで、各国は自然を活用した電気エネルギー発生計画の開発に勤しんでいる。自然を活用した電気エネルギー発生方式を全体像でみてみると、水力、風力、太陽エネルギー及び原子力などがある。このうち、水力発電の場合には大型ダムの建設を要することから、コストが嵩むだけでなく、適切なエリアへの建設が必要とされるため普及が難しい。また、風力発電の場合には高層のタワーフレームを建設し、その先端に大型の羽根を設置する必要があるためコストが嵩むほか、年間を通じて風の吹くエリアに建設せねばならず、風力の小さなエリアには適用できない。

太陽エネルギーの場合には高コストであるほか、日照時間が長いことが条件となるため、機器のコストが嵩むわりには発電効果を得にくい。また、原子力発電の場合にはクリーンエネルギー源であるとはいえ、環境保護派は一貫してその安全性や地球上の汚染の面で懐疑的であり、議論が尽きない。

出願人は以上の点に鑑みて研究と実験を重ねた結果、タワー型発電装置を改良し、水力発電ユニットによって電気エネルギーを発生させることで、環境保護との目的を達成することを想起した。

本考案は、環境保護との目的を達成するために、外部でエネルギー源を起動することなく、水力発電ユニットにより電気エネルギーを発生させ、循環動作を実現することで電気エネルギーの持続を可能とするタワー型発電装置を提供することを主たる目的とする。

上記のタワー型発電装置にはタワーフレームが設けられ、タワーフレームに伝動部材によって動作する第１バケットと第２バケットが設けられ、タワーフレームの底縁に貯水プールが設けられ、貯水プールの上方に回転機構が設けられ、回転機構は発電ユニットに接続され、タワーフレームの両側にはそれぞれ貯水槽が設けられ、貯水槽の底部には回転機構の上方まで延伸する管体が設けられている。伝動部材により第１バケットと第２バケットを交互に上下動させて貯水プールの水をタワーフレームの上方へ汲み上げ、水を貯水槽へ投入し、水が管体を伝って下方に衝撃を与えることで回転機構を動作させ、発電ユニットを動作させて電気エネルギーを発生させる。管体により衝撃を与えた水は再び貯水プールに流れ込み、循環発電との目的を達成する。

前記タワー型発電装置では、タワーフレームの貯水槽上方の適切な位置にそれぞれ当接部材が設けられる。バケットは当該当接部材まで汲み上げられると、当接部材により阻止されることで下方に一定角度回転し、水を貯水槽に投入する。

前記タワー型発電装置では、伝動部材がタワーフレームの上縁に設けられ、正逆に回転することで２つのバケットを上下動させる。

前記タワー型発電装置では、第１バケットと第２バケットの底部の内縁に位置決め部材が設けられている。また、位置決め部材には弁が枢結され、弁が位置決め部材を支点として動作可能とされる。第１バケット及び第２バケットが貯水プールに投下されると、水圧によって弁が上方へ移動して開口から離脱することで、水が開口から第１バケット、第２バケット内に進入する。且つ、水が一定容量まで充填されると、弁は内部の水圧によって押下され、開口に嵌設される。これにより、第１バケット、第２バケット内部の水が流出することがなくなる。以上のようにして、承水との目的が達せられる。

図１は、本考案の構造図である。 図２は、本考案におけるバケットの斜視図である。 図３は、本考案におけるバケットの断面図である。 図４は、本考案におけるバケットの動作状態図である。 図５は、本考案におけるバケットの動作状態図である。 図６は、本考案の動作状態図である。 図７は、本考案における他の動作状態図である。

図１及び図２を参照するとともに、図３を組み合わせる。これらの図は、本考案の構造図とバケットの斜視図、及びバケットの断面図である。図示するように、本考案ではタワーフレーム１が設けられ、タワーフレーム１の上縁に伝動部材１１（インバータモータ）が設けられる。当該伝動部材１１にはケーブル１２が接続されている。ケーブル１２はアイドラギア１２１をそれぞれ跨いで配置された後、その両端に第１バケット２及び第２バケット３がそれぞれ設けられる。また、タワーフレーム１の底縁には貯水プール１３が設けられている。貯水プール１３の上方には回転機構４が２つ設けられており、２つの回転機構４は、２つの発電ユニット５に接続されている。本実施例では、当該２つの回転機構４に複数の羽根が設けられている。また、当該２つの発電ユニット５は発電機である。

当該第１バケット２及び第２バケット３には冂字状の持ち手２１，３１が設けられている。持ち手２１，３１の両端は動作可能にバケット２，３の両側に枢結されている。これらバケットの底部には開口２２，３２が設けられており、底部の内縁には位置決め部材２３，３３が設けられている。位置決め部材２３，３３には弁２４，３４が枢結されており、弁２４，３４は位置決め部材２３，３３を支点として動作可能とされる。これにより、弁２４，３４は開口２２，３２に嵌設されるか、或いは上方へ移動して開口２２，３２から離脱する。弁２４，３４の上方には、バケット２，３の側壁から水平に延伸する当接プレート２５，３５が設けられている。

当該タワーフレーム１の両側にはそれぞれ貯水槽６が設けられている。貯水槽６の上方には傾斜状の導水路６１が設けられおり、導水路６１の上方には傾斜状の当接部材６２が設けられている。また、貯水槽６の底部には、回転機構４の上方まで延伸する管体６３が設けられている。

上述の部材を組み合わせることで、タワー型発電装置が構成される。伝動部材１１は、第１バケット２及び第２バケット３を動作させる。第１バケット２と第２バケット３は、互いにカウンターウェイトとなって第１バケット２と第２バケット３を交互に上下動させ、それぞれが貯水プール１３の水をタワーフレーム１の上方まで汲み上げて、貯水槽６へと注水する。水は貯水槽６から管体６３を伝って下方に衝撃を与え、回転機構４を回転させる。これにより、発電ユニット５が動作して電気エネルギーを発生させる。当該発電ユニット５により発生した電気エネルギーは、一部がタワーフレーム１上縁の伝動部材１１へ供給される電力となり、その他は各種電器機器の電源へ供給可能となる。管体６３により衝撃を与えた水は再び貯水プール１３に流れ込み、循環発電との作用を奏する結果、環境保護の目的が達せられる。

図４及び図５を参照する。これらは、本考案におけるバケットの動作状態図である。図示するように、本考案の第１バケット２及び第２バケット３は、底部の内縁に位置決め部材２３，３３が設けられている。位置決め部材２３，３３には弁２４，３４が枢結されており、弁２４，３４は位置決め部材２３，３３を支点として動作可能とされる。第１バケット２及び第２バケット３が貯水プール１３内に投下されると、貯水プール１３の水圧によって弁２４，３４は上方へと持ち上げられる。これにより、弁２４，３４は開口２２，３２から離脱し、水が開口２２，３２から第１バケット２、第２バケット３内へと進入する。且つ、弁２４，３４は上方に移動する際に当接プレート２５，３５によって阻止されるため、弁２４，３４の持ち上がり角度が過度に大きくなって位置決めを回復できなくなるとの事態が防止される。第１バケット２、第２バケット３内に一定容量の水が充填されると、第１バケット２、第２バケット３の内部水圧が弁２４，３４を下向きに押圧する。これにより、弁２４，３４が開口２２，３２に嵌設されて、第１バケット２、第２バケット３内部の水の流出がなくなる。以上のようにして、承水との目的が達せられる。

本考案の動作状態図である図６を参照する。図４及び図５を組み合わせると、図示するように、本考案は動作時において、伝動部材１１によりバケット２及び３を交互に上下動させる。このうち、第１バケット２を貯水プール１３内に投下して第１バケット２に水が充満すると（図４及び図５）、当該第１バケット２はタワーフレーム１の上方まで持ち上げられる。そして、第１バケット２がタワーフレーム１上方の当接部材６２を通過すると、当接部材６２に阻止されて、第１バケット２は下向きに一定の角度反転し、水を導水路６１へ注水して貯水槽６へと投入する。水は管体６３を伝って可能に衝撃を与え、回転機構４を回転させる。これにより、発電ユニット５が動作して電気エネルギーを発生させる。また、管体６３により衝撃を与えた水は再び貯水プール１３へと流れ込み、循環発電との目的を達成する。このとき、他方の第２バケット３は第１バケット２が上方に引き上げられるのに伴い、貯水プール１３内へ投下されて、水が充填される（図４及び図５）。当該発電ユニット５により発生した電気エネルギーは、一部がタワーフレーム１上縁の伝動部材１１に供給される電力となり、その他は各種電器機器の電源へと供給可能となる。

本考案における他の動作状態図である図７を参照する。図４及び図５を組み合わせると、図示するように、本考案は上述の動作完了後に、伝動部材１１が反転して第２バケット３を動作させ、水が充填された第２バケット３をタワーフレーム１の上方まで持ち上げる。そして、第２バケット３がタワーフレーム１上方の当接部材６２を通過すると、当接部材６２に阻止されて、第２バケット３は下向きに一定の角度反転し、水を導水路６１へ注水して貯水槽６へと投入する。水は管体６３を伝って可能に衝撃を与え、回転機構４を回転させる。これにより、発電ユニット５が動作して電気エネルギーを発生させる。また、管体６３により衝撃を与えた水は再び貯水プール１３へと流れ込み、第１バケット２と第２バケット３による水汲み動作を繰り返すことで、循環発電との目的が達せられる。

上述した本考案では、タワーフレームの両側にそれぞれ貯水槽６、導水路６１及び当接部材６２が設けられた。しかし、本考案のその他の実施例では、一方の貯水槽６を省略し、導水路６１及び当接部材６２を逆方向に設けて、２つの導水路６１をいずれも同一側の貯水槽６の上方に配置してもよい。これによれば、第１バケット２及び第２バケット３の水を受け入れて、同様に、同一の貯水槽６から管体６３を伝って下方に向けて同一の回転機構４に対し水で衝撃を与えることで、発電ユニット５を動作させて電気エネルギーを発生可能となる。

以上の実施例は本考案の好ましい実施形態を説明するためのものにすぎず、本考案の範囲を制限するものではない。また、微細な補足や変更を加えたとしても本考案の主旨が損なわれていなければ、本考案の精神の範囲を逸脱するものではない。

以上述べたように、本考案では、タワーフレームに設けられて交互に上下動するバケットに対し、タワーフレームに設けられる貯水プールと貯水槽、及び発電ユニットを組み合わせてタワー型発電装置を構成する。本考案では、環境保護との目的を達成するために、外部でエネルギー源を起動することなく、水力発電ユニットにより電気エネルギーを発生させ、循環動作を実現することで電気エネルギーの持続を可能としている。本考案は実用的な設計であり、確かに新規性を有しているため、法律に基づき特許出願する。審査のうえ、早期に許可をいただけるよう切にお願い申し上げる。

１ タワーフレーム
１１ 伝動部材
１２ ケーブル
１２１ アイドラギア
１３ 貯水プール
２ 第１バケット
２１ 持ち手
２２ 開口
２３ 位置決め部材
２４ 弁
２５ 当接プレート
３ 第２バケット
３１ 持ち手
３２ 開口
３３ 位置決め部材
３４ 弁
３５ 当接プレート
４ 回転機構
５ 発電ユニット
６ 貯水槽
６１ 導水路
６２ 当接部材
６３ 管体

Claims (5)

1. 上縁に伝動部材が設けられ、当該伝動部材にケーブルが接続されており、ケーブルの両端にそれぞれ第１バケット及び第２バケットが設けられ、底縁に貯水プールが設けられ、貯水プールの上方に回転機構が設けられ、回転機構が発電ユニットに接続され、両側にそれぞれ貯水槽が設けられ、貯水槽の上方に傾斜状の導水路が設けられ、導水路の上方に傾斜状の当接部材が設けられ、貯水槽の底部に回転機構の上方まで延伸する管体が設けられているタワーフレームと、
   底部に開口が設けられるとともに、底部の内縁に位置決め部材が設けられ、位置決め部材には弁が枢結されており、弁は、位置決め部材を支点として動作可能とされることで、開口に嵌設されるか、或いは上方へ移動して開口から離脱可能である第１バケット及び第２バケットと、を含み、
   伝動部材により第１バケットと第２バケットを交互に上下動させて貯水プールの水をタワーフレームの上方へ汲み上げ、当接部材により阻止されることで水を貯水槽へ投入し、水が管体を伝って下方に衝撃を与えることで回転機構を動作させ、発電ユニットを動作させて電気エネルギーを発生させるタワー型発電装置。
2. タワーフレームの上縁に設けられる伝動部材は、インバータモータである請求項１記載のタワー型発電装置。
3. 発電ユニットは発電機である請求項１記載のタワー型発電装置。
4. 第１バケット及び第２バケットにはそれぞれ冂字状の持ち手が設けられ、持ち手の両端は動作可能にバケットの両側に枢結されており、持ち手はケーブルに接続されている請求項１記載のタワー型発電装置。
5. 第１バケット及び第２バケットは、弁の上方に側壁から水平に延伸する当接プレートが設けられており、弁の持ち上がり角度が過度に大きくなって位置決めの回復が不可能とならないよう、当接プレートにより阻止する請求項１記載のタワー型発電装置。