JP5062788B1 - ハイブリッドポンプ発電システム - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
【課題】
貯水場等の停止中のポンプの羽根車に流入水を流し込む事で、
ポンプを逆転させ、発電をする事が課題である。
【解決手段】
図１は、発電機の時の水の流れのイメージ図です。
流入水１は、流入管２を通り、流入圧送切替機３に到着し、水圧で
流入圧送切替機内の逆止弁を押し上げ、流入圧送切替機を通過し、
ハイブリッドポンプ５に侵入し、ハイブリッドポンプ５内の羽根車に
当たり、羽根車を回転させ、ハイブリッドポンプ５の回転子８を回転
させ、回転子８は、永久磁石で作られていますので、回転する事で
発電します。
【選択図】 図１
Description
現在、貯水設備において、上流側から流された水が、下流側貯水槽
槽内にためられ、水位が、有る量に成ったら、ポンプが起動して、
水を圧送して、槽内を空にしています。
槽内にためられ、水位が、有る量に成ったら、ポンプが起動して、
水を圧送して、槽内を空にしています。
本発明は流入する流入水の水圧を利用して発電する方法を考えます。
流入水をポンプの羽根車に導き、その水圧で、ポンプの羽根車を逆方向に回転させることで発電します。
ポンプ逆転水車発電の技術として周知の事実ですが、この技術を利用
し、流入水を停止中のポンプの羽根車に導き、流入水の水圧を利用
して、羽根車を逆回転させて発電し、貯水場の省エネルギーを実現
するシステムです。
流入水をポンプの羽根車に導き、その水圧で、ポンプの羽根車を逆方向に回転させることで発電します。
ポンプ逆転水車発電の技術として周知の事実ですが、この技術を利用
し、流入水を停止中のポンプの羽根車に導き、流入水の水圧を利用
して、羽根車を逆回転させて発電し、貯水場の省エネルギーを実現
するシステムです。
特許4878656号が、私が、先日取得した特許で、下水道の汚水を
使った発電システムです。今回は、この考えをもう少し進め、通常の
水を使い、発電する方法を考えています。
使った発電システムです。今回は、この考えをもう少し進め、通常の
水を使い、発電する方法を考えています。
特開 2002-138940号公開がポンプ逆転水車の考えを利用した考え
が有ります。
が有ります。
特開 2002-138942号公開がポンプ逆転水車の考えを利用した考え
が有ります。
が有ります。
貯水場等へ流れ込む水は、それなりにエネルギーを持って、流れ
込んでいるが、その潜在エネルギーを抽出する方法と、利用する方法
が見つかっていない。停止中のポンプの羽根車に流入水を流し込む事
で、ポンプを逆転させ、発電して、省エネルギーを実現する事が課題
である。
込んでいるが、その潜在エネルギーを抽出する方法と、利用する方法
が見つかっていない。停止中のポンプの羽根車に流入水を流し込む事
で、ポンプを逆転させ、発電して、省エネルギーを実現する事が課題
である。
通常、ポンプは、下から水を吸って、吐出口から圧送します。
圧送口は、１つしか有りません。しかし、今回は、流入管と圧送管の、
２か所をつなぐ必要が有ります。そこで考え出したのが、流入圧送
切替機です。流入圧送切替機は、１端目をハイブリッドポンプに繋ぎ、
２端目を圧送 管に繋ぎ、３端目を流入管に繋ぎ、前記３端目の内部
には、逆止弁を有し、前記逆止弁は、流入水を前記ハイブリッド
ポンプの羽根車へ通し、前記ハイブリッドポンプから送られてきた
圧送水を前記流入管へ通さず、前記圧送水は、前記圧送
管へ送り込まれる事を特徴とします。
圧送口は、１つしか有りません。しかし、今回は、流入管と圧送管の、
２か所をつなぐ必要が有ります。そこで考え出したのが、流入圧送
切替機です。流入圧送切替機は、１端目をハイブリッドポンプに繋ぎ、
２端目を圧送 管に繋ぎ、３端目を流入管に繋ぎ、前記３端目の内部
には、逆止弁を有し、前記逆止弁は、流入水を前記ハイブリッド
ポンプの羽根車へ通し、前記ハイブリッドポンプから送られてきた
圧送水を前記流入管へ通さず、前記圧送水は、前記圧送
管へ送り込まれる事を特徴とします。
前記流入圧送切替機は、３方向ともフランジのフランジタイプと前記
ハイブリッドポンプとの接合だけ自動脱着の自動脱着タイプの２種類
あり、前記自動脱着タイプは、ガイドパイプでスライドさせて脱着する
事を特徴とします。
ハイブリッドポンプとの接合だけ自動脱着の自動脱着タイプの２種類
あり、前記自動脱着タイプは、ガイドパイプでスライドさせて脱着する
事を特徴とします。
前記ハイブリッドポンプは、モーター部、連結部とポンプ部で構成
され、前記モーター部の回転子は、永久磁石で構成され、流入水圧を
利用して、前記流入水を羽根車に当て、前記羽根車が逆回転している間
は発電し、電気を送るとポンプに成り、水を圧送する事を特徴とします。
され、前記モーター部の回転子は、永久磁石で構成され、流入水圧を
利用して、前記流入水を羽根車に当て、前記羽根車が逆回転している間
は発電し、電気を送るとポンプに成り、水を圧送する事を特徴とします。
通常は、ポンプ運転で、電気を消費するだけで有ったものが、流入水で 発電する事で、大きな省エネルギーが出来るようになる。
１ 流入水
２ 流入管
３ 流入圧送切替機
４ ガイドパイプ
５ ハイブリッドポンプ
６ ベルマウス
７ 圧送管
８ 回転子（永久磁石）
９ 羽根車
２ 流入管
３ 流入圧送切替機
４ ガイドパイプ
５ ハイブリッドポンプ
６ ベルマウス
７ 圧送管
８ 回転子（永久磁石）
９ 羽根車
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明します。
図１は、発電機の時の水の流れのイメージ図です。
流入水１は、流入管２を通り、流入圧送切替機３に到着し、水圧で
流入圧送切替機内の逆止弁を押し上げ、流入圧送切替機を通過し、
ハイブリッドポンプ５に侵入し、ハイブリッドポンプ５内の羽根車に
当たり、羽根車を回転させ、ハイブリッドポンプ５の回転子８を回転
させ、回転子８は、永久磁石で作られていますので、回転する事で
発電します。
流入水１は、羽根車８を回転させた後、下に落ち、ベルマウス６を通り、
ポンプの外に出て、槽内に貯まります。
図１は、発電機の時の水の流れのイメージ図です。
流入水１は、流入管２を通り、流入圧送切替機３に到着し、水圧で
流入圧送切替機内の逆止弁を押し上げ、流入圧送切替機を通過し、
ハイブリッドポンプ５に侵入し、ハイブリッドポンプ５内の羽根車に
当たり、羽根車を回転させ、ハイブリッドポンプ５の回転子８を回転
させ、回転子８は、永久磁石で作られていますので、回転する事で
発電します。
流入水１は、羽根車８を回転させた後、下に落ち、ベルマウス６を通り、
ポンプの外に出て、槽内に貯まります。
図２は、ポンプの時の水の流れのイメージ図です。
水位が運転水位になると、ハイブリッドポンプ５が起動されます。
ハイブリッドポンプ５は、運転を始めると、水をベルマウス６より吸い
上げ、水は、流入圧送切替機３に送られ、水圧で、逆止弁を押し下げ、
流入管２に蓋をします。圧送された水は、圧送管７を通り、圧送され
ます。ハイブリッドポンプ５が運転中は、流入管２に蓋がされています
ので、流入管２に貯まった水は、流入管２をオーバーフローして、槽内
に貯まります。
水位が運転水位になると、ハイブリッドポンプ５が起動されます。
ハイブリッドポンプ５は、運転を始めると、水をベルマウス６より吸い
上げ、水は、流入圧送切替機３に送られ、水圧で、逆止弁を押し下げ、
流入管２に蓋をします。圧送された水は、圧送管７を通り、圧送され
ます。ハイブリッドポンプ５が運転中は、流入管２に蓋がされています
ので、流入管２に貯まった水は、流入管２をオーバーフローして、槽内
に貯まります。
水位が低水位になると、ハイブリッドポンプ５は、停止します。
流入水１が入ってくると、ハイブリッドポンプ５は、発電を開始し、
発電とポンプ動作を繰り返します。
流入水１が入ってくると、ハイブリッドポンプ５は、発電を開始し、
発電とポンプ動作を繰り返します。
図３は、流入圧送切替機３のイメージ図です。
上の図は、３方向ともフランジのフランジタイプで、左の図面が、
ハイブリッドポンプ５が、発電機の時の水の流れを表しています。
流入水の水圧で逆止弁が、上に開き、流入水を通しています。
上の図は、３方向ともフランジのフランジタイプで、左の図面が、
ハイブリッドポンプ５が、発電機の時の水の流れを表しています。
流入水の水圧で逆止弁が、上に開き、流入水を通しています。
上の図の右の図面が、ハイブリッドポンプ５が、ポンプの時の水の
流れを表しています。ポンプの水圧で、逆止弁が、閉じられ、流入水
１の流入が止められ、圧送水も圧送管７を通って圧送されます。
流れを表しています。ポンプの水圧で、逆止弁が、閉じられ、流入水
１の流入が止められ、圧送水も圧送管７を通って圧送されます。
下の図は、流入圧送切替機３の自動脱着タイプのイメージ図です。
自動脱着は、ガイドパイプをスライドさせて行います。
ハイブリッドポンプ５をガイドパイプをスライドさせて下ろし、
自動脱着装置にセットして使用します。左の図面が、
ハイブリッドポンプ５が、発電機の時の水の流れを表しています。
流入水の水圧で逆止弁が、上に開き、流入水を通しています。
右の図面が、ハイブリッドポンプ５が、ポンプの時の水の
流れを表しています。ポンプの水圧で、逆止弁が、閉じられ、流入水
１の流入が止められ、圧送水も圧送管７を通って圧送されます。
自動脱着は、ガイドパイプをスライドさせて行います。
ハイブリッドポンプ５をガイドパイプをスライドさせて下ろし、
自動脱着装置にセットして使用します。左の図面が、
ハイブリッドポンプ５が、発電機の時の水の流れを表しています。
流入水の水圧で逆止弁が、上に開き、流入水を通しています。
右の図面が、ハイブリッドポンプ５が、ポンプの時の水の
流れを表しています。ポンプの水圧で、逆止弁が、閉じられ、流入水
１の流入が止められ、圧送水も圧送管７を通って圧送されます。
図４の図面は、通常のポンプとハイブリッドポンプ５との比較
イメージ図です。上の図が通常のポンプで、下の図がハイブリッド
ポンプ５で回転子８を永久磁石で作り、発電効率を高めています。
ハイブリッドポンプ５は、モーターの回転子８を永久磁石で製作し、
発電し易くします。
通常のポンプのモーターは、誘導電動機ですので、誘導発電機として
発電させる為には、磁界の中を回して発電する事が絶対条件です。
その為に、励磁電流を流してやる必要があります。更に、励磁電流を
流してやっても、同期速度以上で回す必要があります。同期速度以上
で回すと、その時、発電機に切り替わります。しかし、通常のポンプ
を逆回転で、同期速度以上で回転する事は無理がありすぎます。
その点、ハイブリッドポンプ５は、モーターの回転子８を永久磁石で
製作しますので、励磁せずとも、磁界が永久に作られています。
ハイブリッドポンプ５を外部の力で回転させた時、その回転速度に
応じた周波数・電圧が発生します。
ハイブリッドポンプ５は、商用電源使用時は、ポンプとして使用し、
流入管から入ってきた流入水圧で、羽根車を逆転させた時は、発電機
に成り、電力回収して、省エネルギーを実施します。
イメージ図です。上の図が通常のポンプで、下の図がハイブリッド
ポンプ５で回転子８を永久磁石で作り、発電効率を高めています。
ハイブリッドポンプ５は、モーターの回転子８を永久磁石で製作し、
発電し易くします。
通常のポンプのモーターは、誘導電動機ですので、誘導発電機として
発電させる為には、磁界の中を回して発電する事が絶対条件です。
その為に、励磁電流を流してやる必要があります。更に、励磁電流を
流してやっても、同期速度以上で回す必要があります。同期速度以上
で回すと、その時、発電機に切り替わります。しかし、通常のポンプ
を逆回転で、同期速度以上で回転する事は無理がありすぎます。
その点、ハイブリッドポンプ５は、モーターの回転子８を永久磁石で
製作しますので、励磁せずとも、磁界が永久に作られています。
ハイブリッドポンプ５を外部の力で回転させた時、その回転速度に
応じた周波数・電圧が発生します。
ハイブリッドポンプ５は、商用電源使用時は、ポンプとして使用し、
流入管から入ってきた流入水圧で、羽根車を逆転させた時は、発電機
に成り、電力回収して、省エネルギーを実施します。
Claims (3)
- 流入圧送切替機は、開口部を備えた3つの端部を有し、第１の端部を
ハイブリッドポンプに繋ぎ、第２の端部を圧送管に繋ぎ、第３の端部を
流入管に繋ぎ、前記第３の端部の内部には、逆止弁を有し、前記逆止弁は、
流入水を前記ハイブリッドポンプの羽根車へ通し、羽根車を回転させ
発電し、前記逆止弁は、ハイブリッドポンプから送られてきた圧送水を
前記流入管へ通さず、前記圧送水は、前記圧送管へ
送り込まれる事を特徴とする
ハイブリッドポンプ発電システム。 - 前記流入圧送切替機は、3つの端部全てが固着のタイプと前記
ハイブリッドポンプと繋がれる前記第１の端部だけは着脱自在のタイプ
のいずれかであり、前記着脱自在のタイプは、ガイドパイプでスライド
させて前記ハイブリッドポンプを着脱する事を特徴とする
請求項１に記載の
ハイブリッドポンプ発電システム。 - 前記ハイブリッドポンプは、モーター部、連結部とポンプ部で構成され、
前記モーター部は、固定子と回転子で構成され、前記回転子は、永久磁石
で構成され、前記羽根車と同軸で繋がり、前記固定子に商用電源を与える
とモーターとして回転し、前記羽根車を回転させてポンプの役目をし、
流入水圧を利用して、前記流入水を前記羽根車に当て、前記羽根車が
逆回転し、前記固定子の内側で前記回転子が回転することで発電し、
発電機の役目をする事を特徴とする
請求項１に記載のハイブリッドポンプ発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012084727A JP5062788B1 (ja) | 2012-04-03 | 2012-04-03 | ハイブリッドポンプ発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012084727A JP5062788B1 (ja) | 2012-04-03 | 2012-04-03 | ハイブリッドポンプ発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5062788B1 true JP5062788B1 (ja) | 2012-10-31 |
| JP2013213452A JP2013213452A (ja) | 2013-10-17 |
Family
ID=47189612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012084727A Expired - Fee Related JP5062788B1 (ja) | 2012-04-03 | 2012-04-03 | ハイブリッドポンプ発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5062788B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112321072A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-05 | 安徽理工大学 | 一种用于黑臭水体治理的智能取水头部 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6322081B2 (ja) * | 2014-08-01 | 2018-05-09 | 株式会社鶴見製作所 | 揚水機能を有する水力発電装置および揚水機能を有する水力発電システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003278632A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Taiheiyo Cement Corp | 発電設備 |
| JP4878656B1 (ja) * | 2011-06-05 | 2012-02-15 | 株式会社オージーエイ | マンホールとマンホールポンプ場発電システム |
-
2012
- 2012-04-03 JP JP2012084727A patent/JP5062788B1/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003278632A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Taiheiyo Cement Corp | 発電設備 |
| JP4878656B1 (ja) * | 2011-06-05 | 2012-02-15 | 株式会社オージーエイ | マンホールとマンホールポンプ場発電システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112321072A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-05 | 安徽理工大学 | 一种用于黑臭水体治理的智能取水头部 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013213452A (ja) | 2013-10-17 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
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