JP5115890B2 - Method and apparatus for generating electricity by driving air through low-pressure turbine by circulating air through connected pipes - Google Patents
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Description
本発明は、プロペラからの風でプロペラ型風車を回転させ、風のエネルギーを発電エネルギーに転換し発電する低圧タービンの排気を、一定の圧力と温度をもつ風とし管路で二つに分ける。一方の管路の風で管路に配備したプロペラを回転させながら回転用の動力を与え風のエネルギー量の一部を補填、同じ管路に配備したプロペラ型風車でこの風の回転方向を低圧タービンのプロペラの回転方向に合わせ吹込み回転させながら、低圧タービンのプロペラに回転用の動力を与え回転させる。これによりもう一方の管路の風を吸引し二つの風を集約、この集約した風が常時同じ風のエネルギー量で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させるように、低圧タービンのプロペラへの回転用の動力量で回転数を設定し風のエネルギー量を補填する。このプロペラからの風で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させ発電することにより、排気量と騒音量がともに少なく、風をエネルギー源とする発電コストの安い電気を供給する連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する方法とその装置に関するものである。 In the present invention, a propeller-type wind turbine is rotated by wind from a propeller, and the exhaust of a low-pressure turbine that generates power by converting wind energy into power generation energy is divided into two with a pipe having a constant pressure and temperature. While rotating the propeller installed in the pipeline with the wind of one pipeline, the power for rotation is applied to compensate a part of the energy amount of the wind, and the direction of rotation of this wind is reduced by the propeller type windmill installed in the same pipeline While rotating in accordance with the rotation direction of the propeller of the turbine, rotation power is supplied to the propeller of the low-pressure turbine to rotate it. As a result, the wind of the other pipe is sucked and the two winds are aggregated, and this aggregated wind always rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine with the same energy amount of wind. Set the number of revolutions with the amount of power to compensate for the amount of wind energy. By generating power by rotating the propeller-type wind turbine of the low-pressure turbine with the wind from this propeller, the air is discharged through a connected pipeline that supplies electricity with low emissions and low energy costs, using wind as an energy source. The present invention relates to a method and an apparatus for generating electricity by driving a low-pressure turbine through circulation.
自然の風を流動駆動とする低圧タービンの風車は、風速が制約され風のエネルギーを風の量で確保するため大口径、低速回転と規模が大きくなる。また、風車のロータの回転で風の後流が反転するため、複数風車を同一回転軸で連結し出力を上げるには複雑な伝達機構が必要となり、規模の大きな単体の風車によらざるを得ない。よって、風車では自然の風をエネルギー源とするにもかかわらず、規模による建設費用と自然の風を駆動流体とする稼動率の低さから、発電コストを下げるには限度がある。 A wind turbine of a low-pressure turbine that uses natural wind as a flow drive has a large diameter and low-speed rotation and a large scale because the wind speed is restricted and wind energy is secured by the amount of wind. In addition, since the wind wake is reversed by the rotation of the rotor of the wind turbine, a complicated transmission mechanism is required to increase the output by connecting multiple wind turbines with the same rotating shaft. Absent. Therefore, although wind turbines use natural wind as an energy source, there is a limit to reducing power generation costs due to construction costs depending on scale and low operating rate using natural wind as a driving fluid.
一方、高温高圧のガスを流動駆体とする高圧タービンのスチームタービンとガスタービンは、高温高圧のガスを使用することで、動翼の回転で発生した反転後流を固定翼の静翼で補正し複数動翼を同一回転軸で連結、風車に比べ高い稼動率と小さな規模で大きな出力を確保することができるが機構が複雑となる。また、高温高圧ガスをつくるには燃焼機構を必要とし、現状では炭化水素系燃料の燃焼により二酸化炭素ガスの発生をともなうことが多く、さらに、発生熱量のほとんどをタービンの排気とともに排出するため熱効率は低い。よって、高圧タービンでは機構の複雑さから機器製造費用は高く、併せて熱効率の低さにより発電コストが高くなり、現状ではその多くが二酸化炭素ガスの発生をともなう。 On the other hand, steam turbines and gas turbines of high-pressure turbines that use high-temperature and high-pressure gas as fluidized fluid compensate for the reverse wake generated by rotating blades with stationary blades by using high-temperature and high-pressure gas. A plurality of rotor blades are connected by the same rotating shaft, and a large output can be ensured with a high operating rate and a small scale as compared with a wind turbine, but the mechanism becomes complicated. In order to produce high-temperature and high-pressure gas, a combustion mechanism is required, and at present, carbon dioxide gas is often generated by combustion of hydrocarbon-based fuels. Is low. Therefore, in the high-pressure turbine, the equipment manufacturing cost is high due to the complexity of the mechanism, and at the same time, the power generation cost is high due to the low thermal efficiency, and most of them are accompanied by the generation of carbon dioxide gas.
この状況下、発電用動力機関としてのタービンには、高圧タービンの高い稼動率と装置規模で、地球温暖化防止のために二酸化炭素を発生をともなわず、機構の簡素な風車の特性をもち、発電コストの低いタービンが要請されており、これまでにもこのための技術は公開されている。 Under this circumstance, the turbine as a power generation power engine has a high operating rate and equipment scale of a high-pressure turbine, does not generate carbon dioxide to prevent global warming, and has a simple windmill characteristic of the mechanism, There is a demand for a turbine with low power generation cost, and the technology for this purpose has been disclosed.
例えば、特許文献1にはハイブリッド風力発電機として、風の流れ方向に円錐形の外殻で覆い拡散による風のエネルギーの損失を抑え、順次直径を拡大し互いに回転方向の異なる三個のプロペラ型風車を直列に配置し、単一のプロペラ型風車よりも大きな風のエネルギーを集約し、電力に転換しようとするものである。
For example, in
また、特許文献2は、当出願人が特開2008―19879で公開したもので、両端を開放した管路に流動駆体の風を起こすプロペラと、この風で回転し周囲の空気を吸引しさらに大きな風量の風とするより大きな直径をもつプロペラと、この風で回転するプロペラ型風車を配備し構成した低圧タービンを駆動し発電、発電により減圧した流動駆動の風を循環させずそのまま排気するものである。
しかしながら、上述の特許文献1に開示された発明においては、円錐形の外殻で風車の回転で拡散する風のエネルギーの損失を抑え、風の流れ方向に順次直径を拡大し互いに回転方向の異なる三個の風車を直列に配置することで風のエネルギーを集約し、より大きな出力にはできるが、相互に反転する三個の風車のトルクを発電機に伝達するには、個々の風車の回転方向、回転数に合わせた三重の回転軸と回転方向の変換機構が必要となり、トルクの伝達機構が複雑になる。
However, in the invention disclosed in
また、上述の特許文献2に開示された発明においては、回転軸で連結せず独立した先頭プロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に空気を吹込み、プロペラを回転させ周辺の空気を吸引し風とし、この風を後方の独立した直径の大きなプロペラに受け回転させながら、このプロペラもブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に空気を吹込み、プロペラを回転させ周辺の空気を吸引し、より大きな量の風とする。この風でプロペラ型風車を回転させ発電することにより、風のエネルギーを風の量で伝達することが可能となり、特許文献1の複雑な伝達機構は不要になるが、プロペラ型風車による風のエネルギーの発電エネルギーへの転換効率は20〜30%前後と低く、70〜80%前後の風のエネルギーがタービンから排出され、発電量が大きくなるにしたがって排気量が増え、排気対策と併せ騒音対策が必要となる。
Further, in the invention disclosed in the above-mentioned
本発明は、プロペラからの風でプロペラ型風車を回転させ発電する低圧タービンから排出される風を、連結した管路で循環させ再び低圧タービンを駆動し発電しようとするものであり、発電で減少した風のエネルギー量を補填し、常時同じ風のエネルギー量をもつ風でプロペラ型風車を回転させることが課題となり、また、低圧タービンから排出される風のエネルギーが減少し、併せて循環することで時間とともに蓄積する熱量で圧力と温度が変化する風を、一定回転数のプロペラで一定量のエネルギーをもつ風にするため、風のエネルギーを補填する前に、低圧タービンから排出される風の圧力と温度の変化を吸収し、一定の圧力と温度の風にしておくことが課題となる。 The present invention intends to generate power by driving the low-pressure turbine again by circulating the wind discharged from the low-pressure turbine that generates power by rotating the propeller-type windmill with the wind from the propeller. The problem is that the propeller type wind turbine is always rotated with the same amount of wind energy, and the energy of the wind discharged from the low-pressure turbine is reduced. In order to turn the wind whose pressure and temperature change with the amount of heat accumulated over time into a wind with a constant amount of energy with a propeller at a constant rotation speed, before supplementing the wind energy, the wind discharged from the low-pressure turbine The challenge is to absorb changes in pressure and temperature, and keep the air at a constant pressure and temperature.
本発明による連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する方法は、循環する風のエネルギー量を補填した低圧タービンのプロペラからの風で、低圧タービンのプロペラ型風車を回転させ、風のエネルギーを発電エネルギーに転換する低圧タービンの工程と、発電エネルギーへの転換で下降する風の圧力と温度と、風の循環により時間の経過とともに蓄積する熱量で上昇する風の温度と圧力の変化が集約される低圧タービンの排気空間で、連続的にこの変化を吸収し一定の温度と圧力の風にする工程と、この工程からの風を二つの管路で分け、一方の管路にはプロペラとプロペラ型風車を配備し、前方からの風でプロペラを回転させながら回転用の動力を与え、動力量で回転数を設定し風のエネルギー量の一部を補填。プロペラ型風車で風の回転方向を低圧タービンのプロペラの回転方向に合わせ吹込み、低圧タービンのプロペラを回転させながら低圧タービンのプロペラに回転用の動力を与え回転させる。これによりもう一方の管路からの風を吸引し二つの風を集約、集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させるように、低圧タービンのプロペラに与える回転用の動力量で回転数を設定し風のエネルギー量を補填する工程と、この風で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させることにより、連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する作用を有する。 The method of driving the low-pressure turbine by circulating air through the connected pipelines according to the present invention to generate power rotates the propeller-type windmill of the low-pressure turbine with the wind from the propeller of the low-pressure turbine that compensates for the amount of energy of the circulating wind. The process of the low-pressure turbine that converts wind energy into power generation energy, the pressure and temperature of the wind that declines due to the conversion to power generation energy, and the temperature and pressure of the wind that rises with the amount of heat that accumulates over time due to wind circulation In the exhaust space of a low-pressure turbine where changes are concentrated, the process of continuously absorbing this change to make a wind of constant temperature and pressure, and dividing the wind from this process into two pipes, Is equipped with a propeller and a propeller-type windmill, and provides propulsion power while rotating the propeller with the wind from the front, and sets the number of revolutions by the amount of power to compensate for a part of the amount of wind energy. The propeller type wind turbine blows the wind in the direction of rotation of the propeller of the low-pressure turbine, and rotates the propeller of the low-pressure turbine while rotating the propeller of the low-pressure turbine. As a result, the wind from the other pipe is sucked and the two winds are aggregated, and the rotating wind is applied to the propeller of the low-pressure turbine so that the combined wind always rotates the propeller-type wind turbine of the low-pressure turbine with the same energy amount. The process of setting the number of revolutions by force and supplementing the amount of wind energy, and rotating the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine with this wind, circulates air through the connected pipelines and drives the low-pressure turbine to generate electricity. Have.
前記一定の圧力と温度の風にする工程では、連結した管路を循環する風が同じ質量の空気であり、且つ、風のエネルギーの発電エネルギーへの転換による圧力と温度の下降に対し、風の循環の蓄積熱量による温度と圧力の上昇が時間の経過によることから、この変化は極短時間では圧力の変化となる。したがって、風の圧力が上昇した時には、連結した低圧タービンの排気空間に設定した圧力と同じ圧力をもつ空気槽を経由し排気空間から風の一部を排出し、風の圧力が下降した時には、連結した排気空間に設定した圧力と同じ圧力をもつ空気槽を経由し空気を排気空間に吹込む方法で、連続的に排気空間の風の圧力を調整することにより風を一定の圧力と温度にする作用を有する。 In the step of generating the constant pressure and temperature wind, the wind circulating in the connected pipes is the same mass of air, and the wind and the pressure decrease due to the conversion of the wind energy into power generation energy. Since the rise in temperature and pressure due to the accumulated heat quantity of the circulation over time is due to the passage of time, this change becomes a change in pressure in a very short time. Therefore, when the wind pressure rises, a part of the wind is discharged from the exhaust space via the air tank having the same pressure as the pressure set in the exhaust space of the connected low-pressure turbine, and when the wind pressure falls, By blowing air into the exhaust space via an air tank with the same pressure as the pressure set in the connected exhaust space, the wind is adjusted to a constant pressure and temperature by continuously adjusting the wind pressure in the exhaust space. Have the effect of
前記風のエネルギーを補填する工程では、風のエネルギー式=(1/2)×(空気密度)×(受風面積)×(風速)3から、同じ口径の管路を流れる同じ質量の空気である風を、風の空気密度と風速が同じとなるように加圧すれば、同じ風のエネルギー量をもつ風となる。一方、プロペラは直径とブレードの枚数を変えず、回転数をn倍にすれば吸引する空気の質量はn2倍となり、プロペラに与える動力量で回転数を増やせばプロペラの吸引する空気の質量は増え、循環による前方からの風の空気の質量に対しプロペラに与える動力量を増やし回転数を増やせば、空気の質量を吸引する能力が大きくなり、風は加圧され風のエネルギーは補填される。したがって、一定の圧力と温度の風にする工程からの風で、管路に配備したプロペラを回転させながら、プロペラが吸引する空気の質量が、前方からの風である空気の質量より大きい質量となるようにプロペラに回転用の動力を与え、常時同じ空気密度と風速になるようにプロペラに与える回転用の動力量で回転数を設定し加圧すれば、常時同じ風のエネルギー量に補填される。 In the step of supplementing the wind energy, the wind energy formula = (1/2) × (air density) × (wind receiving area) × (wind velocity) 3 From the air of the same mass flowing through the pipe with the same diameter When a certain wind is pressurized so that the air density and the wind speed of the wind are the same, the wind has the same amount of wind energy. On the other hand, the propeller does not change the diameter and the number of blades, and if the number of revolutions is increased by n times, the mass of air to be sucked becomes n 2 times. If the number of revolutions is increased by the amount of power applied to the propeller, the mass of air sucked by the propellers If the amount of power given to the propeller is increased and the number of rotations is increased with respect to the mass of wind air from the front due to circulation, the ability to suck the mass of air will be increased, the wind will be pressurized and the wind energy will be compensated The Therefore, the mass of the air sucked by the propeller is larger than the mass of the air that is the wind from the front while rotating the propeller arranged in the pipeline with the wind from the process of making the wind at a constant pressure and temperature. If the rotation speed is applied to the propeller so that it always becomes the same air density and wind speed, the rotation speed is set with the amount of rotation power applied to the propeller, and the pressure is always compensated. The
低圧タービンの場合、プロペラ型風車が風のエネルギーを発電エネルギーへ転換する効率は20〜30%、70〜80%のエネルギー量をもつ風が低圧タービンの出口から入口を流れる。この風の圧力は機器のメンテナンス、風速と風のエネルギーの関係から、大気圧よりやや高い圧力にする必要があるが、70〜80%のエネルギー量をもつ風をプロペラの回転で加圧した場合、回転数をn倍にすれば吸引する空気の質量がn2倍となる関係から風の圧力が高くなりすぎるため、風を一定の圧力と温度にする排気空間の出口で低圧タービンのプロペラを回転させる風と、低圧タービンのプロペラの回転で吸引される風の二つの風に循環用の管路で分ける。 In the case of a low-pressure turbine, the propeller-type wind turbine has an efficiency of converting wind energy into power generation energy of 20 to 30%, and wind having an energy amount of 70 to 80% flows from the outlet of the low-pressure turbine to the inlet. This wind pressure needs to be slightly higher than atmospheric pressure due to equipment maintenance and the relationship between wind speed and wind energy, but when the wind with 70 to 80% energy is pressurized by the rotation of the propeller If the number of revolutions is increased by n times, the pressure of the wind becomes too high because the mass of the air to be sucked becomes n 2 times. Therefore, the propeller of the low pressure turbine is installed at the outlet of the exhaust space where the wind is kept at a constant pressure and temperature. Divided by a circulation pipe into two winds, the wind to be rotated and the wind sucked by the rotation of the propeller of the low pressure turbine
プロペラを回転させる風は、排気空間に直列に配置したプロペラとこれに接続したプロペラ型風車を配備した一方の循環用の管路に吹込み、管路に配備したプロペラを回転させながらプロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に空気を吹込む方法で回転用の動力を与え、吹込む空気量で回転数を設定し風のエネルギー量の一部を補填。プロペラ型風車でこの風の回転方向を低圧タービンのプロペラの回転方向に合わせ吹込み回転させながら、低圧タービンのプロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に空気を吹込む方法で回転用の動力を与え回転させる。これによりもう一方の循環用の管路からプロペラの回転で吸引される風を吸引し二つの風を集約、この集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させるように、プロペラのブレード先端部に吹込む空気量で回転数を設定し、風のエネルギー量を補填する作用を有する。 The wind that rotates the propeller is blown into one of the circulation pipes where the propellers arranged in series in the exhaust space and the propeller-type windmills connected to the propellers are arranged, and the propeller blades are rotated while rotating the propellers arranged in the pipes. The propeller of the tip part blows air into the part where air is entrained by rotation, and power for rotation is applied, and the rotational speed is set by the amount of air blown to compensate for part of the energy amount of the wind. In a propeller type windmill, the rotation direction of this wind is aligned with the rotation direction of the propeller of the low-pressure turbine and rotated, while the propeller at the blade tip of the propeller of the low-pressure turbine blows air into the part where the air is entrained by rotation. Rotate with power for rotation. As a result, the wind sucked by the rotation of the propeller is sucked from the other circulation pipe and the two winds are gathered, so that the gathered wind always rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine with the same energy amount. The rotational speed is set by the amount of air blown into the tip of the blade of the propeller, and has the effect of compensating for the amount of wind energy.
本発明による連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置は、同じ口径のプロペラとプロペラ型風車を円型管路に配備し、循環する風のエネルギー量を補填したプロペラからの風で、プロペラ型風車を回転させ風のエネルギーを発電エネルギーに転換する低圧タービン装置と、低圧タービン装置から排出される風の圧力と温度の変化を、低圧タービン装置の排気空間の管路に連結し、排気空間に設定した圧力と同じ圧力の空気を貯留する空気排出槽と空気供給槽で、連続的に吸収し一定の圧力と温度の風にする圧力調整装置と、圧力調整装置からの風を、プロペラとプロペラ型風車を配備した一方の循環用の管路で低圧タービン装置のプロペラを回転させる風と、もう一方の循環用の管路で低圧タービン装置のプロペラの回転で吸引する風の二つに分け、循環用の管路の風は配備したプロペラを回転させながら回転用の動力を与え、動力量で風のエネルギーの一部を補填、プロペラ型風車で風の回転方向を低圧タービン装置のプロペラの回転方向に合わせ吹込み低圧タービンのプロペラを回転させながら、低圧タービンのプロペラに回転用の動力を与え回転させ、これにより低圧タービン装置の排気空間と低圧タービン装置の外周に設けたもう一方の循環用の管路の風を吸引し二つの風を集約、集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させるように、低圧タービン装置のプロペラへの回転用の動力量で回転数を設定し風のエネルギー量を補填するエネルギー補填装置と、この風で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させることにより、連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する作用を有する。 An apparatus for generating power by circulating air through a connected pipeline according to the present invention to drive a low-pressure turbine includes a propeller having the same diameter and a propeller-type wind turbine arranged in a circular pipeline, and is made up of a propeller that compensates for the amount of energy of the circulating wind. The low-pressure turbine device that rotates the propeller-type wind turbine to convert the wind energy into power generation energy, and changes in the pressure and temperature of the wind discharged from the low-pressure turbine device are fed into the duct of the exhaust space of the low-pressure turbine device. A pressure regulator that connects and stores air at the same pressure as the pressure set in the exhaust space, and an air supply tank that continuously absorbs air into a constant pressure and temperature, and from the pressure regulator. The wind is used to rotate the propeller of the low-pressure turbine device in one circulation line provided with a propeller and a propeller-type windmill, and the propeller of the low-pressure turbine device in the other circulation line. It is divided into two types of wind to be sucked by rotation. The wind of the circulation pipe line gives power for rotation while rotating the installed propeller, and a part of the wind energy is compensated by the amount of power. The rotation direction of the low-pressure turbine apparatus is adjusted to the rotation direction of the propeller of the low-pressure turbine apparatus, and the propeller of the low-pressure turbine is rotated while applying the rotation power to the propeller of the low-pressure turbine. The low-pressure turbine unit is configured so that the wind in the other circulation pipe provided on the outer periphery of the unit is sucked to collect the two winds, and the combined wind always rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine unit with the same energy amount. The propulsion type wind turbine of the low-pressure turbine unit is rotated with an energy compensator that sets the rotational speed with the amount of power for rotation of the propeller and compensates for the amount of wind energy. By having the function of the low pressure turbine is circulated by driving the generator air in line linked.
圧力調整装置の空気排出槽と空気供給槽は、低圧タービン装置の排気空間の設定圧力と同じ圧力の定量の空気を貯留し、排気空間の圧力変化に水位が対応する内水槽と、内水槽の水位変動に水位が連動する上部を開放した外水槽の二重水槽で構成し、二重水槽の水位による圧力調整機能で対応する。空気排出槽は排気空間と連結した内水槽により、排気空間の風が設定圧力より高い時は内水槽の水位が設定水位より下降し、内水槽の排気管に配備したフロートバルブが下がり排気管から風の一部を排出し圧力を下げる。排気空間の風が設定圧力となった時は、内水槽の水位は設定水位となりフロートバルブも設定水位に戻り風の排出を止め、排気空間を設定した圧力とする。 The air discharge tank and the air supply tank of the pressure adjusting device store a fixed amount of air having the same pressure as the set pressure of the exhaust space of the low-pressure turbine device, and the inner water tank corresponding to the pressure change of the exhaust space, and the inner water tank It consists of a double aquarium with an open water tank that is open at the top where the water level is linked to fluctuations in the water level. The air discharge tank is an internal water tank connected to the exhaust space, and when the wind in the exhaust space is higher than the set pressure, the water level of the internal water tank drops from the set water level, the float valve arranged in the exhaust pipe of the internal water tank goes down and the exhaust pipe Exhaust some of the wind and reduce pressure. When the wind in the exhaust space reaches the set pressure, the water level in the inner water tank becomes the set water level, the float valve also returns to the set water level, stops the discharge of the wind, and sets the pressure in the exhaust space.
空気供給槽は、低圧タービン装置の排気空間が設定圧力より低い時に設定圧力の空気を吹込む内水槽が排気空間に連結した二重水槽と、この二重水槽に連結し常時設定圧力の空気の供給を受けながら設定圧力で定量の空気を貯留し、排気空間が設定圧力より低い時に排気空間に連結した二重水槽に設定圧力の空気を補給する二重水槽の二つの二重水槽で構成する。排気空間が設定圧力より低い時は、排気空間に連結した二重水槽の内水槽の水位が上昇し連動して外水槽の水位が下降、外水槽に設けた設定圧力の空気を補給する二重水槽の内水槽との連結管に設けたフロートバルブが下降し、設定圧力の空気を補給する二重水槽の内水槽から設定圧力の空気の補給を受け、排気空間に連結した二重水槽の内水槽を経由し排気空間に設定した圧力の空気を吹込む。排気空間が設定した圧力となった時は、排気空間に連結した二重水槽の内水槽と外水槽の水位が設定水位となり、外水槽に設けた設定圧力の空気を補給する二重水槽の内水槽との連結管に設けたフロートバルブも設定水位に上昇、設定圧力の空気の補給を停止し排気空間を設定した圧力とすることにより、空気排出槽と空気供給槽で排気空間を連続的に設定した圧力とし、一定の圧力と温度の風にする作用を有する。 The air supply tank includes a double water tank in which an internal water tank that blows air at a set pressure when the exhaust space of the low-pressure turbine apparatus is lower than the set pressure is connected to the exhaust space, and a double water tank connected to the double water tank. A fixed amount of air is stored at a set pressure while being supplied, and when the exhaust space is lower than the set pressure, the double water tank is connected to the exhaust space to supply the set pressure air. . When the exhaust space is lower than the set pressure, the water level of the inner water tank of the double water tank connected to the exhaust space rises and the water level of the outer water tank descends in conjunction with the double water to replenish the set pressure air provided in the outer water tank The float valve provided in the pipe connected to the inner tank of the aquarium descends, receives the set pressure air from the inner tank of the double tank that replenishes the air at the set pressure, and the inside of the double tank connected to the exhaust space Inject air with the set pressure into the exhaust space through the water tank. When the exhaust space reaches the set pressure, the water level of the inner and outer water tanks of the double water tank connected to the exhaust space becomes the set water level, and the inside of the double water tank that replenishes the set pressure air provided in the outer water tank. The float valve provided in the connection pipe with the water tank also rises to the set water level, stops supplying the air at the set pressure, and sets the exhaust space to a set pressure, so that the exhaust space is continuously formed in the air discharge tank and the air supply tank. It has the effect of setting the pressure to a preset pressure and temperature.
風のエネルギーの補填装置は圧力調整装置で一定の圧力と温度にした風を、圧力調整装置の出口に設けた一方の循環用の管路で低圧タービン装置のプロペラを回転させる風と、もう一方の循環用の管路で低圧タービン装置のプロペラの回転で吸引される風の二つの風に分ける。一方の循環用の管路の風は、循環用の管路に配備したプロペラを回転させながら、この風からブロアーで空気を吸引しプロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に吹込み回転させ、吹込量で回転数を設定し風のエネルギーの一部を補填、同じ循環用の管路に配備したプロペラ型風車で風の回転方向を、低圧タービン装置のプロペラの回転方向に合わせ二重反転プロペラとする。この風で低圧タービン装置のプロペラを回転させながら、この風からブロアーで空気を吸引し低圧タービン装置のプロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に吹込み回転させ、排気空間と低圧タービン装置の外周に設けたもう一方の循環用の管路から、プロペラの回転で吸引される風を吸引し二つの風を集約、集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させるように、プロペラのブレード先端部に吹込む空気量で回転数を設定し、風のエネルギー量を補填する作用を有する。 The wind energy compensation device is a wind whose pressure and temperature are fixed by the pressure regulator, the wind that rotates the propeller of the low-pressure turbine device through one circulation pipe provided at the outlet of the pressure regulator, and the other. It is divided into two winds, the wind sucked by the rotation of the propeller of the low-pressure turbine device. On the other hand, the wind of the circulation pipe is rotated by the propeller installed in the circulation pipe, and air is sucked by the blower from this wind and the propeller at the tip of the blade of the propeller is rotated to entrain the air. Blow and rotate, set the number of rotations by the amount of blow and compensate for a part of the wind energy, with the propeller type windmill deployed in the same circulation pipe, the direction of wind rotation is the direction of the propeller of the low-pressure turbine equipment Combined counter-rotating propeller. While rotating the propeller of the low-pressure turbine device with this wind, air is sucked from the wind with a blower, and the propeller at the blade tip of the propeller of the low-pressure turbine device is blown into the part where the air is entrained by rotation, and the exhaust space and Propeller type of low-pressure turbine equipment with the same amount of energy at the same time, collecting the two winds by sucking the wind sucked by the rotation of the propeller from the other circulation pipe provided on the outer periphery of the low-pressure turbine equipment The rotation speed is set by the amount of air blown into the tip of the blade of the propeller so as to rotate the windmill, and has the effect of compensating for the amount of wind energy.
本発明は、同じ口径のプロペラとプロペラ型風車で構成した低圧タービンで、風のエネルギー量の20〜30%を発電エネルギーへ転換し、低圧タービンから排出する70〜80%のエネルギー量をもつ風の圧力を調整し一定の圧力と温度にする。この風を循環用の管路で二つに分け、一方の循環用の管路の風は管路に配備したプロペラを回転させながら回転用の動力を与え風のエネルギーの一部を補填、プロペラ型風車で風の回転方向を低圧タービンのプロペラの回転方向に合わせ二重反転プロペラとする。この風で低圧タービンのプロペラを回転させながら回転用の動力を与え回転させ、もう一方の循環用の管路からの風を吸引し集約、集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させるように、低圧タービンのプロペラへの回転用の動力量で回転数を設定する。この風で低圧タービンのプロペラ型風車を回転させ風のエネルギーを発電エネルギーへ転換、低圧タービンから70〜80%前後のエネルギー量をもつ風を排出し、再び同じ方法で風のエネルギー量を補填しながら風を循環させることにより、連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する。 The present invention is a low-pressure turbine composed of a propeller and a propeller-type windmill having the same diameter, and converts 20-30% of the wind energy amount into power generation energy, and has a wind amount of 70-80% discharged from the low-pressure turbine. Adjust the pressure to a constant pressure and temperature. This wind is divided into two by the circulation pipe, and the wind of one circulation pipe supplies the power for rotation while rotating the propeller arranged in the pipe, and compensates a part of the energy of the wind. In the type wind turbine, the direction of wind rotation is matched to the direction of rotation of the propeller of the low-pressure turbine to form a counter rotating propeller. This wind rotates and rotates the propeller of the low-pressure turbine, rotates it, sucks and collects the wind from the other circulation pipe, and the collected wind always has the same energy amount and the propeller type of the low-pressure turbine The rotational speed is set by the amount of power for rotation to the propeller of the low-pressure turbine so as to rotate the windmill. This wind rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine to convert the wind energy into power generation energy. The low-pressure turbine discharges the wind having an energy amount of about 70 to 80%, and again compensates the amount of wind energy by the same method. While circulating the wind, air is circulated through the connected pipelines to drive the low-pressure turbine to generate electricity.
この方法によって、低圧タービンから排出する70〜80%のエネルギー量をもつ風の圧力を調整し一定の圧力と温度とすることにより、一定回転数のプロペラで一定量の風のエネルギー量を補填することが可能となる。プロペラの回転は、通例プロペラを構成するブレード断面に風が流入する角度と直角に発生する揚力が、ブレード断面に風が流入する角度の延長上に発生する抗力より大きくなるよう回転軸から動力を与える方法によるが、この方法はプロペラを構成するブレード断面が空気を巻き込む部位に空気を吹込むに等しく、管路に配備するプロペラでは遠心加速力の大きいブレード先端部に吹込むほうが、少ない動力でプロペラを回転させることができる。よって、循環する前方からの風でプロペラを回転させながら、プロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位にブロアーで空気を吹込み動力を与える方法で、プロペラを回転させるとともに、個々のプロペラを回転軸で連結せず、風の量により風のエネルギーを伝えることで、前のプロペラの回転後流を後のプロペラの回転方向に合わせる二重反転プロペラとし、少ない動力で風のエネルギーを補填することができる。 By this method, by adjusting the pressure of the wind having an energy amount of 70 to 80% discharged from the low-pressure turbine to obtain a constant pressure and temperature, a constant amount of wind energy is compensated with a propeller having a constant rotational speed. It becomes possible. The rotation of the propeller is usually driven by the rotating shaft so that the lift generated at right angles to the angle at which the wind flows into the blade cross section constituting the propeller is greater than the drag generated on the extension of the angle at which the wind flows into the blade cross section. This method is equivalent to blowing the air to the part where the blades that make up the propeller entrain air, but with the propeller deployed in the pipeline, it is less power to blow to the blade tip with a large centrifugal acceleration force. The propeller can be rotated. Therefore, while rotating the propeller with the wind from the circulating front, the propeller is rotated by propelling the blade by propelling the blade by propelling the air by the blower to the part where the air is entrained by rotation. By connecting wind propellers with a rotating shaft and transmitting wind energy according to the amount of wind, it is a counter-rotating propeller that matches the rotation direction of the previous propeller with the direction of rotation of the subsequent propeller. Can be compensated.
一方、風の速度は通常は音速を限界とし、音速に近い速度の風ほど風のエネルギーは大きく低圧タービンのプロペラとプロペラ型風車の口径を小口径とし、音速に近い速度の風で発電能力を確保することはできるが、風のエネルギーを発電エネルギーとしてトルクに転換するプロペラ型風車のロータの枚数が増え、ロータの枚数に物理的な制約を受ける。この制約下、風のエネルギー量に応じ低圧タービンのプロペラとプロペラ型風車の口径と回転数から、風の圧力調整装置の出口で分けるプロペラを回転させる風とプロペラの回転で吸引される風の量、風のエネルギーの補填装置のプロペラとプロペラ型風車の口径と回転数を設定することにより、高圧タービンに準じた規模で要求される発電能力をもつ発電装置にすることができる。また、風の圧力と温度の変化を吸収し一定の圧力と温度とする圧力調整装置では、連続的に圧力を調整することにより循環する風の空気質量に影響する量の吸排気はなく騒音対策を必要としない。よって、高圧タービンの高い稼動率と装置規模で、地球温暖化防止のために二酸化炭素を発生をともなわず、機構の簡素な風車の特性をもつ発電コストの低い発電用動力機関としてのタービンとなる。 On the other hand, the speed of wind is normally limited to the speed of sound, and wind energy with a speed close to the speed of sound has a larger wind energy, and the diameter of the propeller of the low-pressure turbine and the diameter of the propeller-type wind turbine are made smaller. Although it can be ensured, the number of rotors of the propeller-type wind turbine that converts wind energy into generated energy as torque increases, and the number of rotors is physically restricted. Under this constraint, the amount of wind sucked by the rotation of the propeller and the wind rotating the propeller divided at the outlet of the wind pressure regulator from the aperture and rotation speed of the propeller of the low pressure turbine and the propeller type wind turbine according to the amount of wind energy By setting the diameter and rotation speed of the propeller of the wind energy compensation device and the propeller type wind turbine, it is possible to obtain a power generation device having a power generation capacity required on a scale similar to that of a high-pressure turbine. In addition, a pressure regulator that absorbs changes in wind pressure and temperature to maintain a constant pressure and temperature eliminates the amount of intake and exhaust air that affects the air mass of the circulating wind by continuously adjusting the pressure. Do not need. Therefore, with a high operation rate and equipment scale of the high-pressure turbine, carbon dioxide is not generated to prevent global warming, and the turbine serves as a power generation engine for power generation with a simple wind turbine characteristic and low power generation cost. .
本発明は、風のエネルギーを補填した循環する風で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させ発電エネルギーへ転換し、低圧タービン装置から排出される圧力と温度の変化する風を、低圧タービン装置の排気空間に連結した空気排出槽と空気供給槽で構成する圧力調整装置で一定の圧力と温度にする。この風を圧力調整装置の出口に設けた循環用の管路で二つの風に分ける。一方の循環用の管路の風は管路に配備したプロペラを回転させながら、この風から空気をブロアーで吸引しプロペラのブレード先端部に吹込み、吹込量で回転数を設定し風のエネルギーの一部を補填、プロペラ型風車でこの風の回転方向を低圧タービン装置のプロペラの回転方向に合わせ二重反転プロペラとする。この風で低圧タービン装置のプロペラを回転させながら、ブロアーで空気を吸引し低圧タービン装置のプロペラのブレード先端部に吹込み回転させ、もう一方の循環用の管路から風を吸引し二つの風を集約、集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させるように、プロペラのブレード先端部に吹込む空気量で回転数を設定する。この風で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させ発電エネルギーへ転換、再び同じ方法で風のエネルギー量を補填しながら風を循環させる。 The present invention rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine device with the circulating wind supplemented with the wind energy to convert it into power generation energy, and the wind that changes in pressure and temperature discharged from the low-pressure turbine device is converted into the low-pressure turbine device. The pressure is adjusted to a constant pressure and temperature by a pressure adjusting device composed of an air discharge tank and an air supply tank connected to the exhaust space. This wind is divided into two winds by a circulation pipe provided at the outlet of the pressure regulator. On the other hand, the wind of the circulation pipe is rotated by a propeller installed in the pipe, and air is sucked from the wind with a blower and blown into the tip of the blade of the propeller. A part of the propeller type wind turbine is used, and the direction of rotation of the wind is adjusted to the direction of rotation of the propeller of the low-pressure turbine device with a propeller type wind turbine to form a counter rotating propeller. While rotating the propeller of the low-pressure turbine device with this wind, air is sucked by the blower and blown into the blade tip of the propeller of the low-pressure turbine device and rotated, and the wind is sucked from the other circulation pipe and The rotation speed is set by the amount of air blown into the tip of the blade of the propeller so that the integrated wind always rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine device with the same energy amount. With this wind, the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine device is rotated to convert it to power generation energy, and the wind is circulated while supplementing the amount of wind energy by the same method again.
図1の実施例は、本発明の実施の形態にかかる連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する方法のフロー図である。図1においてステップS―1は循環する風をプロペラの回転により常時同じエネルギー量をもつ風として、プロペラ型風車に吹込み回転させ、風のエネルギーを発電エネルギーに転換する低圧タービンの工程である。ステップS―2はステップS―1の発電エネルギーへの転換で圧力と温度が下降し、循環による熱量蓄積で時間とともに風の温度と圧力が上昇する風の圧力が、管路で設定した圧力より高い時はその一部を外部へ排出し、低い時は外部から設定した圧力の空気を吸入することにより、この変化を吸収し一定の温度と圧力の風にする工程である。 The example of FIG. 1 is a flow diagram of a method for generating power by driving air at a low pressure turbine by circulating air through connected pipelines according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, step S-1 is a low-pressure turbine process that converts the wind energy into generated energy by blowing and rotating the circulating wind as a wind having the same amount of energy by the rotation of the propeller to the propeller type windmill. In step S-2, the pressure and temperature decrease due to the conversion to the power generation energy in step S-1, and the wind temperature and pressure rise with time due to the accumulation of heat by circulation. The wind pressure is higher than the pressure set in the pipeline. When it is high, a part of it is discharged to the outside, and when it is low, the air is set at a constant temperature and pressure by absorbing this change by sucking in air having a pressure set from the outside.
ステップS―3はステップS―2からの風を循環用の管路で二つに分け、循環用の管路Aにはプロペラとプロペラ型風車を配備し、ステップS―2から循環用の管路Aへの風で管路のプロペラを回転させながら、プロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位にブロアーで空気を吹込み動力を与え、吹込み量で回転数を設定し風のエネルギーの一部を補填。循環用の管路Aのプロペラ型風車で、風の回転方向を低圧タービンのプロペラの回転方向に合わせ二重反転プロペラとし、低圧タービンのプロペラを回転させながら、この風からブロアーで空気を吸引し低圧タービン装置のプロペラのブレード先端部に吹込み回転させ、ステップS―2からの循環用の管路Bの風を吸引し二つの風を集約。集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービン装置のプロペラ型風車を回転させるように、低圧タービンのプロペラへの空気吹込み量で回転数を設定し風のエネルギー量を補填する工程であり、ステップS―3の風のエネルギー量を補填した風は、ステップS―1の常時同じエネルギー量をもつ風となり、連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する方法となる。 In step S-3, the wind from step S-2 is divided into two by a circulation pipe, and a propeller and a propeller type wind turbine are arranged in the circulation pipe A. From step S-2, the circulation pipe is arranged. While rotating the propeller of the pipeline with the wind to the path A, the propeller at the tip of the propeller blades blows air into the part where the air is entrained by the blower and gives the power to blow air and sets the number of rotations by the blow amount Compensates part of the wind energy. This is a propeller type wind turbine with a circulation line A. The rotation direction of the wind is matched to the rotation direction of the propeller of the low-pressure turbine to make a counter-rotating propeller, and air is sucked from this wind by a blower while rotating the propeller of the low-pressure turbine. Blow and rotate at the tip of the blade of the propeller of the low-pressure turbine unit, suck the wind from the circulation pipeline B from step S-2, and collect the two winds. This is a process to set the rotation speed with the amount of air blown into the propeller of the low-pressure turbine and compensate the amount of wind energy so that the collected wind always rotates the propeller type wind turbine of the low-pressure turbine device with the same energy amount, step The wind supplemented with the energy amount of the wind of S-3 becomes the wind having the same energy amount in step S-1, and is a method of generating electricity by driving the low-pressure turbine by circulating air through the connected pipeline.
図2の実施例は、本発明の実施形態にかかる連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置の構成図である。図2において連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置は、低圧タービン装置1、低圧タービン装置プロペラ2、低圧タービン装置プロペラ型風車3、低圧タービン装置外殻4、循環用の管路A5、循環用の管路Aプロペラ型風車6、循環用の管路B7、低圧タービン装置プロペラ用ブロアー8、外殻風洞9、発電機10、空気排出槽11、空気供給槽A12、空気供給槽B13、循環用の管路Aプロペラ14、循環用の管路Aプロペラ用ブロアー15で構成する。
The example of FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus for generating power by driving air and circulating a low-pressure turbine through connected pipe lines according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, an apparatus that circulates air through connected pipes and drives a low-pressure turbine to generate power includes a low-
低圧タービン装置1は、同じ口径の低圧タービン装置プロペラ2と低圧タービン装置プロペラ型風車3を低圧タービン装置外殻4で覆い構成する。低圧タービン装置プロペラ2は、循環用の管路A5の循環用の管路Aプロペラ型風車6で風の回転方向を低圧タービン装置プロペラ2の回転方向にした風で回転しながら、この風から低圧タービン装置プロペラ用ブロアー8で空気を吸引し、低圧タービン装置プロペラ2のブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に吹込み、この風と外殻風洞9と低圧タービン装置外殻4の外周を風道とした循環用の管路B7からの風を吸引し集約。集約した風が常時同じエネルギー量で低圧タービン装置プロペラ型風車3を回転させるように、低圧タービン装置プロペラ2への低圧タービン装置プロペラ用ブロアー8からの空気の吹込み量で回転数を設定し、この風により低圧タービン装置プロペラ型風車3を回転させ発電機10を駆動し、風のエネルギーの一部を発電エネルギーに転換する。発電エネルギーへの転換により減圧され温度が低下し、一方で風の循環により時間の経過とともに蓄積される熱量で圧力と温度が上昇する風は、発電機10の外周に設けた低圧タービン装置1の排気空間である外殻風洞9に連結した空気排出槽11、空気供給槽A12、空気供給槽B13で構成する圧力調整装置でこの変化を吸収し一定の圧力と温度の風とする。
The low-
圧力調整装置で一定の圧力と温度とした風は、外殻風洞9に直列に配備した循環用の管路A5の低圧タービン装置プロペラ2を回転させる風と、循環用の管路B7の低圧タービン装置プロペラ2の回転で吸引される風の二つの風に分ける。循環用の管路A5の風は、管路に配備した循環用の管路Aプロペラ14のブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位に、循環用の管路Aプロペラ用ブロアー15でこの風から吸引した空気を吹込み動力を与え、空気の吹込み量で回転数を設定し風のエネルギーの一部を補填。循環用の管路Aプロペラ型風車6で風の回転方向を低圧タービン装置プロペラ2の風の流入方向とした風で再び低圧タービン装置プロペラ2を回転させ、連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する。
The wind having a constant pressure and temperature by the pressure adjusting device is used to rotate the low-pressure
図3の実施例は、本発明の実施形態にかかる連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置のうちプロペラへ動力を与える装置の構成図である。図3において連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置のうちプロペラへ動力を与える装置は、ブロアー16、空気吸入管17、空気吐出管18、プロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位19で構成する。
The example of FIG. 3 is a configuration diagram of a device that supplies power to a propeller among devices that generate power by circulating air through a connected pipeline according to an embodiment of the present invention to drive a low-pressure turbine. Of the devices that circulate air through the connected pipelines in FIG. 3 and drive the low-pressure turbine to generate power, the devices that supply power to the propeller are the blower 16, the
プロペラへ動力を与える装置のブロアー16は、低圧タービン装置プロペラ用ブロアー8を循環用の管路B7、循環用の管路Aプロペラ用ブロアー15を循環用の管路A5の外殻の風の流れに影響の少ない部位に配備し、風道から空気吸入管17で空気を吸引しブロアー16で加圧、空気吐出管18でプロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位19に空気を吹込み動力を与え、吹込み量で回転数を設定する。プロペラへ動力を与える装置は、プロペラの複数のブレードの断面が回転軸を中心にラセン状に配置され、回転によりブレード断面が位相することから、効率化よく動力を与えるために複数個を配備する。
The blower 16 of the device for supplying power to the propeller includes a low-pressure
図4の実施例は、本発明の実施形態にかかる連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置のうち圧力調整装置の断面構成図である。図4において連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置のうち圧力調整装置は、空気排出槽11、空気供給槽A12、空気供給槽B13で構成し、このうち空気排出槽11は連結管20、フロートバルブ21、排気管22、内水槽23、外水槽24で構成し、空気供給槽A12はプロペラ25、プロペラ型風車26、給気管27、フロートバルブ28、排気管29、内水槽30、外水槽31で構成し、空気供給槽B13は外殻風洞9との連結管32、内水槽33、外水槽34、空気供給槽Aへの連結管35、フロートバルブ36で構成する。
The example of FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of a pressure adjusting device among devices that generate power by circulating air through a connected pipeline according to an embodiment of the present invention to drive a low-pressure turbine. Among the devices that circulate air in the pipelines connected in FIG. 4 and drive the low-pressure turbine to generate electricity, the pressure adjusting device is composed of an air discharge tank 11, an air supply tank A12, and an air supply tank B13, of which the air discharge tank 11 includes a connecting pipe 20, a float valve 21, an exhaust pipe 22, an inner water tank 23, and an outer water tank 24. An air supply tank A 12 includes a propeller 25, a propeller type windmill 26, an air supply pipe 27, a float valve 28, an exhaust pipe 29, The inner water tank 30 and the outer water tank 31 are configured, and the air supply tank B13 is configured with a connection pipe 32 to the outer
圧力調整装置において、発電機10の外周に設けた低圧タービン装置1の排気空間である外殻風洞9の風が設定した圧力より高い時は、連結管20で外殻風洞9と連結した空気排出槽11で圧力を調整する。空気排出槽11はフロートバルブ21を付けた排気管22を配備し、設定圧力で定量の空気を貯留する内水槽23と、内水槽23に貯留する設定した圧力の定量の空気に対応する水量を貯留し内水槽23と底部で通水し内水槽23の圧力変化に水位が連動する上部を開放した外水槽24で構成する。外殻風洞9の風が設定した圧力より高い時は、内水槽23の水位が低下し連動してフロートバルブ21が下がり、排気管22から内水槽23の空気を排出し設定した圧力とし、外殻風洞9の風が設定した圧力より低い時は、内水槽24の水位の上昇でフロートバルブ22が上昇し排気管22を閉じ、外殻風洞9と内水槽23を設定した圧力とする。
In the pressure adjusting device, when the wind in the outer
外殻風洞9の風が設定した圧力より低い時は、外殻風洞9に連結した空気供給槽A12と空気供給槽B13で圧力を調整する。空気供給槽A12は、プロペラ25とプロペラ型風車26を配備し外気を送込む給気管27と、フロートバルブ28を付けた排気管29を配備し設定した圧力で定量の空気を貯留する内水槽30と、内水槽30に貯留する設定した圧力の定量の空気に対応する水量を貯留し内水槽30と底部で通水し、内水槽30の圧力変化に水位が連動する上部を開放した外水槽31で構成する。空気供給槽A12はプロペラ25とプロペラ型風車26で常時設定した圧力と温度の空気を内水槽30に吹込み、吹込みで内水槽30が設定した圧力を越える時は内水槽30の水位低下によりフロートバルブ28が下がり、排気管29から空気を排出し内水槽30を常時設定した圧力とする。なお、プロペラ25とプロペラ型風車26で常時設定した圧力と温度の外気を内水槽30に吹込む方法は、実施例3の連結した管路で空気を循環させ低圧タービンを駆動し発電する装置のうちプロペラへ動力を与える装置の例による。
When the wind in the outer
空気供給槽B13は、外殻風洞9との連結管32と、設定した圧力で定量の空気を貯留する内水槽33と、内水槽33に貯留する設定した圧力で定量の空気に対応する水量を貯留し内水槽33と底部で通水、圧力変化に水位が連動する上部を開放した外水槽34と、空気供給槽A12との連結管35と、連結管35に付けたフロートバルブ36で構成する。外殻風洞9の風が設定した圧力より低い時は、外殻風洞9との連結管32により内水槽33の圧力が下がり水位が上昇し外水槽34の水位は低下、外水槽34の設定した水位に設けた空気供給槽A12との連結管35のフロートバルブ36が下がり、空気供給槽A12から空気供給槽B13を経由し外殻風洞9が設定した圧力になるまで空気を供給する。外殻風洞9が設定した圧力になった時点で空気供給槽B13の内水槽33の水位は設定水位に下がり空気供給槽B13の外水槽34の水位は設定水位に上昇、空気供給槽A12との連結管35のフロートバルブ36も設定位置まで上昇し、空気供給槽A12からの空気補給を遮断することにより、外殻風洞9の風を設定した一定の圧力と温度にする。
The air supply tank B13 has a connection pipe 32 to the outer
本発明は、風を流動駆体として循環させながら風車のもつ簡素な機構で、高圧タービンの稼動率と装置規模をもち、電力需要発生個所で必要な電力を低コストで供給する発電用動力機関であり、現状の電気を動力として使用する分野から自動車や船舶の動力機関まで、産業上の様々な分野に利用することができる。また、本発明によるコストの安い電力は、現状その殆どを炭化水素系燃料に依存する加熱燃料を、需要発生個所で水の電気分解による水素に変え燃焼させることによって、二酸化炭素を発生を抑制し地球の温暖化を防止することができる。 The present invention is a simple mechanism of a wind turbine that circulates wind as a fluid drive, has a high-pressure turbine operating rate and equipment scale, and supplies power necessary for power demand generation at a low cost. Therefore, it can be used in various industrial fields, from the field where current electricity is used as power to the power engine of automobiles and ships. In addition, the low-cost electric power according to the present invention suppresses the generation of carbon dioxide by burning most of the current state of fuel, which depends on hydrocarbon fuel, into hydrogen by electrolysis of water at the place where demand is generated. Global warming can be prevented.
1:低圧タービン装置
2:低圧タービン装置プロペラ
3:低圧タービン装置プロペラ型風車
4:低圧タービン装置外殻
5:循環用の管路A
6:循環用の管路Aプロペラ型風車
7:循環用の管路B
8:低圧タービン装置プロペラ用ブロアー
9:外殻風洞
10:発電機
11:空気排出槽
12:空気供給槽A
13:空気供給槽B
14:循環用の管路Aプロペラ
15:循環用の管路Aプロペラ用ブロアー
16:ブロアー
17:空気吸入管
18:空気吐出管
19:プロペラのブレード先端部のプロペラが回転により空気を巻込む部位
20:連結管
21:フロートバルブ
22:排気管
23:内水槽
24:外水槽
25:プロペラ
26:プロペラ型風車
27:給気管
28:フロートバルブ
29:排気管
30:内水槽
31:外水槽
32:外殻風洞9との連結管
33:内水槽
34:外水槽
35:空気供給槽Aへの連結管
36:フロートバルブ
1: Low-pressure turbine device 2: Low-pressure turbine device propeller 3: Low-pressure turbine device propeller type wind turbine 4: Low-pressure turbine device outer shell 5: Pipe line A for circulation
6: Circulation pipeline A propeller type wind turbine 7: Circulation pipeline B
8: Blower for propeller of low-pressure turbine equipment 9: Outer wind tunnel 10: Generator 11: Air discharge tank 12: Air supply tank A
13: Air supply tank B
14: Pipe line A propeller for circulation 15: Blower for pipe line A propeller for circulation 16: Blower
17: Air suction pipe
18: Air discharge pipe
19: The part where the propeller at the tip of the blade of the propeller entrains air by rotation 20: Connecting pipe
21: Float valve
22: Exhaust pipe
23: Inner tank
24: Outside water tank
25: Propeller
26: Propeller type windmill
27: Air supply pipe
28: Float valve
29: Exhaust pipe
30: Inner water tank
31: Outside water tank
32: Connecting pipe with
33: Inner tank 34: Outer tank
35: Connecting pipe to air supply tank A
36: Float valve
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