JP5479829B2 - 自動潅水システムによって地表の温度を自動的に冷却する方法 - Google Patents

自動潅水システムによって地表の温度を自動的に冷却する方法 Download PDF

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Description

本発明は、自然の恵みの雨水や水道水を貯水タンク内に自動的に貯水し潅水する方法に関するものである。
地球温暖化対策については、1997年に京都議定書で日本であればCO2の排出量をマイナス6%に義務付けられましたが、実際はマイナス6%どころかプラス6%以上になってます。そしてCO2の排出量は産業経済の発展に連動して増えており、特に産業革命以後そのCO2の排出量はうなぎのぼりに上昇しており(図1参照)、CO2の排出量の上昇を今後止める又は下降させることは、産業経済の発展にも影響するため非常に深刻で重大な問題です。この現実を直視しなければならないです。
また仮に先進国がCO2の排出量を削減できたとしても、今後発展途上の発展途上国がこれから産業経済が発展していけば、その発展途上国(中国等)が排出するCO2の排出量は今後増えるばかりで(図2参照)、どう考えても地球上のCO2の総排出量を下げることは絶対にできないと断言できます。だいたい北海道洞爺湖サミットで、各国の首脳が42年後の2050年までにCO2の排出量を半減するなどと言ってること自体、絶対に無理な話です。
どうしてCO2の排出量を下げることが難しいかは、CO2の排出量が年々自然増加していく中で削減させなければならないからであり、これは船底に穴が開いた船で常に浸水する水を一生懸命かき出していくような話です。またCO2の発生は化学変化によって起きるため、その化学変化によって一旦発生したCO2は自然には消滅しないことがあります。
それで地球温暖化は地球上に熱が蓄積していきながら温暖化してる訳ではなく、地球を温める太陽熱とその地表から放射する熱との収支バランスが崩れたことで地球温暖化になってる訳で、その収支バランスを元に戻せば明日にでもその地球温暖化はストップし、地球は元の(平常の)温度に戻ります。その収支バランスを元に戻すのに、CO2の排出量を減らす方法ではその対策に10年も20年もかかりますが、太陽熱による水の気化熱を利用して地上の熱を下げる方法であれば、すぐにでも対策導入すれば数年でもその収支バランスを元に戻すことができます。それで現在世界各国で行われてる対策は、生活圏から発生する温室効果ガスとなるCO2の発出量を抑えて、大気中のCO2の濃度を減少させ、地表の生活圏から発生する熱(赤外線)の吸収量を少なくする対策であり、専らこの方法によって地球上の熱の宇宙空間への放熱量を増やす対策が取られてます。然しながら前述のようにCO2の発出量は産業経済の発展に連動して増えており、その産業経済の発展を止めない限り、CO2の発出量を抑えることはまず不可能であって、その方法では地球温暖化対策はこれから実際にはできない状況です。
また水不足になる問題に関しては、その問題は地球温暖化に起因しており、今後地球温暖化対策しない限り、この問題もすぐには対策できない状況です。
そこで太陽熱による水の気化熱を利用して地球温暖化対策する発明として、本発明者が発明した「自動潅水システム」出願日:2008.1.15(国内優先日:2007.10.1)の発明と、本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、地球の温暖化対策と水不足の対策を同時にすることができます。
特願2008−006174号「自動潅水システム」
本発明は、前述の地球環境が直面する危機的で深刻な問題に鑑みてなされたもので、無電源、無動力で水を自動的に貯水タンク内に密封状態に貯水し、その貯水した水を無電源、無動力で給水して潅水できるようにすることである。
本発明は、前記の課題を解決するために、物体が水の比重より小さいと水中で浮く浮力作用を利用するものであり、その水中で浮上する物体によって貯水タンク内に水が流入する流入口を密封状態に蓋して塞ぐことができます。また水が持つ水の表面張力の作用(毛細管現象の作用)を利用することで、吸水材に貯水タンクに溜めた水を吸水させて、その水を給水移動して潅水することができます。本発明はこの水が持つ浮力作用と表面張力(毛細管現象)の作用を利用する方法によって実現できます。
そして地球温暖化の対策としては、水が水蒸気になる際に気化熱を奪う作用と、水が水蒸気となって大気中を移動する性質を利用し、地球温暖化問題と水不足問題を同時に対策できます。
そして地球温暖化の対策は、本発明者の発明を利用することで、建物の屋上に設置した自動潅水システムによって、自然の恵みの雨水を自動的に貯水して潅水でき、その潅水した雨水を太陽熱で気化させることで、建物から気化熱を奪って宇宙空間に放出でき、その気化した水蒸気が大気中を移動することで不毛地域に水を運ぶことができ、地球温暖化対策と水不足対策が同時に実施できます。
その原理を図4、図5で説明すると、図4において熱した鉄塊で地球に例えると、熱した鉄塊(地球)の表面から熱が赤外線放射され自然冷却しますが、大気中のCO2の量が増えると赤外線の吸収量が増えるため、熱は大気圏内にこもって地球温暖化となります。そして大気圏のCO2濃度の上昇は産業経済の発展に連動しており、今後産業経済の発展を止めない限り、CO2濃度の上昇を止めるのはまず不可能です。これに対して図5に示すように、熱した鉄塊(地球)の表面から熱が赤外線として放射されますが、その鉄塊(地球)の表面を水で浸すと、その水が鉄塊(地球)から気化熱を奪って気化(水蒸気化)するため、鉄塊(地球)はかなりの高効率で冷やされることになります。図5の地球を冷却させる同じ原理として、自動車のエンジンを冷却するのに水を循環させて冷却するラジエーターがありますが、これと同じ原理で地球上の熱せられた部分に降雨する雨水を貯水しておき、その部分にその雨水を潅水させて冷却させることができます。この方法で降雨する雨水を一旦貯水タンクに貯水しておき、その貯水した雨水を太陽熱で熱せられた建物に自動的に潅水して冷やせば、自動車のラジエーターと同じ仕組みと原理で、地球上の太陽熱で熱せられた部分を冷却でき、その冷却した分の熱は宇宙空間に放出されるため地球温暖化対策できます。
それで先進国には間欠的に必ず雨が降るため、その雨水を貯水しておき、晴れた日に太陽熱で熱せられた建物をその貯水した水で冷やせば、その冷やされた分の赤外線の放射量が減ります。そしてその気化した水蒸気は、大気圏内のCO2の影響を全く受けることなく、奪った気化熱のみ宇宙空間へと放出できます。現在、先進国には間欠的に降る雨の90%以上が何も有効に利用されてないのが現状です。そのためこの先進国に間欠的にいくらでも降る雨を地球温暖化対策に利用しない術はないです。そこで本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、地球の温暖化問題と水不足の問題を同時に対策できますし、先進国で間欠的に降る降水量の数%でも地球温暖化対策に利用できれば、かなり効果的で効率的に地球温暖化を止められ、同時に雨が降らなくなった不毛地域にも再び降雨をもたらせます。
本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」は水の浮力作用を利用する方法であり、無電源、無動力で自動的に貯水タンク内に密封状態に水を貯水することができます。そして水が持つ表面張力の作用(毛細管現象の作用)を利用するため、無電源、無動力で水を給水して潅水することができます。そのため従来必要であった水を貯水するために、コントロールする電源設備や制御設備が全く要らないです。そしてこの本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、地球温暖化対策として自然の恵みの雨水を利用でき、水が恒久的に持つ各性質、水の流動する性質、水が水蒸気になる際に気化熱を奪う性質を組合せて利用できるため、その水が水蒸気になる際に気化熱を奪う作用と、水が水蒸気となって大気中を移動する性質を利用して、地球温暖化問題と水不足問題を同時に対策して実施できます。そして太陽熱で温められた建物の熱を自然エネルギーである雨水が気化熱を奪う作用を利用することで、全くCO2を排出することなく、先進国に間欠的に必ず降る雨水を本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」で貯水しておき、晴れた日に太陽熱で熱せられた建物をその貯水した水を潅水しながら冷やせば、その冷やされた分の赤外線の放射量が減ります。そしてその気化した水蒸気は、大気圏内のCO2の影響を全く受けることなく、地表の地球温暖化となる余剰する熱のみ奪って気化熱として宇宙空間へと放出できます。
また先進国に降る雨水を本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって太陽熱で水蒸気にすることで、雨が降らなくなった不毛地域にその水蒸気を運んで降雨をもたらし、さらに北極上に水蒸気を運んで氷河を氷結させることが自動的に半永久的にできます。
本発明を説明するグラフ図(産業革命以降のCO2排出量の推移) (a)(b)本発明を説明する図(発展途上国のCO2排出量の見通し)(c)本発明を説明する図(温室効果の原理) 本発明を説明する図(水の3態を示す図) 本発明を説明する図(自動潅水システムの原理1) 本発明を説明する図(自動潅水システムの原理2) 本発明を説明する図(自動潅水システムによる地球温暖化と水不足の対策) 本発明を説明する写真図(自動潅水システムによる地球温暖化と水不足の対策) 本発明を説明する縦断面図(自動潅水システムの特許出願図) 本発明を説明する斜視図(自動潅水システムの特許出願図) 本発明を説明する斜視図(自動潅水システムの特許出願図) 本発明を説明する図(自動潅水システム) 本発明を説明する図(自動潅水システム) 本発明を説明する表図(地球を冷却させる方法の比較表1) 本発明を説明する表図(地球を冷却させる方法の比較表2) 本発明を説明する図(従来の潅水システム) 本発明を説明する図(各屋上緑化の比較) 本発明を説明する表図(地球温暖化対策の各比較) 本発明を説明する図(冷暖房が占める消費電力の割合) 本発明を説明する図(自動潅水システムの夏季の冷房効果について) 本発明を説明する図(自動潅水システムの冬季の暖房効果について) 本発明を説明する図(自動潅水システムの原理1) 本発明を説明する図(自動潅水システムの原理2) 本発明を説明する図(氷の溶解熱と水の気化熱の関係) 本発明を説明する図(氷の溶解熱と水の気化熱の関係) 本発明を説明する図(従来のエアコンで室内を冷やす原理) 本発明を説明する図(自動潅水システムで室内を冷やす原理) 本発明を説明する図(水力発電量の割合) 本発明を説明する図(水力発電のCO2の排出割合) 本発明を説明する表図(水の気化熱を利用して冷却させる設備との比較) 本発明を説明する図(左脳と右脳との違い) 本発明を説明する図(2050年までにCO2の排出量を半減させるとはどういうことか) 本発明を説明する図(2050年までにCO2の排出量を半減させるとはどういうことか) 2009.9.14新政権の政府民主党に提案した(自然の恵みの雨水貯水し太陽熱で気化させることで地球温暖化を救えます!)の書類の表紙図 本発明を説明する図(予言者が書いた文言) 本発明の自動潅水システムの原理を示す実証試験の正面からの写真図 本発明の自動潅水システムの原理を示す実証試験の正面からの写真図 本発明の自動潅水システムの原理を示す実証試験の正面からの写真図 (a)(b)は本発明の自動潅水システムの実証試験1,2の上面から写真図 本発明の自動潅水システムの実証試験1の斜視からの写真図 本発明の自動潅水システムの実証試験2の斜視からの写真図 世界の人口を示すグラフ図 船底に穴が空いた船を示す説明図 地表の熱を宇宙空間に放出する方法の説明図 今、地球上で起きてる水の3態の説明図 地球と冷蔵庫の冷却する原理を示す説明図 2009年6月に日本政府が出したCO2排出量の削減方針について(その1)の説明図 2009年6月に日本政府が出したCO2排出量の削減方針について(その2)の説明図 (a)(b)本発明の1実施例を示す一部拡大の縦断面図 本発明の1実施例を示す一部拡大の縦断面図 本発明の1実施例を示す縦断面図 (a)(b)本発明の1実施例の一部の斜視図(c)本発明の1実施例の一部のX−Y方向の縦断面図(d)(e)(f)本発明の1実施例の一部の縦断面図 (a)(c)本発明の1実施例の一部の斜視図(b)本発明の1実施例を実施した一部の縦断面図
本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」について、現在の地球温暖化の現状を説明しながら具体的に詳述します。
現在、地球環境の将来に渉って直面してる危機的な問題は、地球温暖化の問題と水不足になる問題です。特に地球温暖化の問題は異常気象をもたらし、北極の氷河をどんどん溶かしてますし、水不足の問題はこの地球温暖化が原因で降雨しない地域が起きてますが、水不足になれば穀物や家畜の飼育に大量の水が必要なため、将来食糧不足にもなる非常に深刻な直面してる問題です。それで地球が誕生して以来存在する水は、大気圏内でその地域の気温によって、常時氷(氷河)⇔水⇔水蒸気の3態に変化しながら循環します。(図3参照)この循環する水の変化は全くの物理変化であって、その水の総量は常に同じで減ることは全くありません。そこで大気圏内で循環しながら水⇔水蒸気に変化する水の物理変化の工程を使い、先進国に降る雨水を太陽熱で積極的に気化(水蒸気)させて、水⇒水蒸気の物理変化量を増やすと、水が気化する際に先進国の建物から気化熱を奪い、その熱を宇宙空間に放出して地球温暖化対策ができます。また同時にその気化した水蒸気が大気圏内を循環しながら、雨が降らなくなった地域に雨を降らせ、水不足の対策と北極の氷河を氷結させます。(図6、図7参照)
「自動潅水システムの貯水潅水方法」による地球温暖化対策について
●自動潅水システムで貯水タンクに溜めた雨水1リットルを太陽熱で自動的に気化(水蒸気)させると、太陽熱で温められた建物から532kcalの熱を奪い、その熱を宇宙空間へと運んで直接放出できます。
(水1リットルを0℃から100℃まで上昇させるのに100kcal必要ですから、これと比較してもかなりの高効率で地上の熱を宇宙空間へと放出できます。)
●自動潅水システムで貯水タンクに溜めた雨水を太陽熱で気化(水蒸気)させると、その水蒸気は大気圏を循環して北極上で冷やされ、氷河が凍結していきます。
(2008/10/12に放映されたNHKの地球温暖化の特別番組で、先進国で排出する排気ガスに含まれるススが大気圏内を流れていき、北極の氷河上に落下していく問題を指摘してたように、先進国で気化した水蒸気は大気圏内を流れていき、北極の氷河まで運ばれます。)
●自動潅水システムを建物の屋上に設置することで、その潅水する水の断熱効果によって冷暖房に要する消費電力が抑えられ、その低減した消費電力分のCO2を削減できます。
●自動潅水システムを建物の屋上に設置して苔を生育すれば、その苔の光合成作用でCO2を自動的に削減できます。
「自動潅水システムの貯水潅水方法」による水不足の対策について
●自動潅水システムで貯水タンクに溜めた雨水を太陽熱で気化(水蒸気)させると、その水蒸気は大気圏を循環していき、雨が降らなくなった地域にその水蒸気分の降雨をもたらすことができます。
(先進国に在る水を雨が降らないアフリカ等の不毛地域に直接輸送して供給することは絶対にできないですが、先進国に降る雨水を貯水タンクに溜めておき、その貯水した雨水を太陽熱で積極的に気化(水蒸気)させることで、その雨水は水蒸気となって大気圏内を循環移動でき、アフリカ等の雨が降らなくなった不毛地域に雨をもたらします。そのため間接的に先進国からその不毛地域に水を輸送して供給するのと同じことになります。)
●自動潅水システムで地球温暖化対策することで、地球が元の温暖化してない状態に戻れば、以前雨が降ってた地域に再び自然に降雨をもたらすことになります。
先日TBSで報道されたように、先進国の産業経済の成長で生じる地球温暖化によって、アフリカに住む住民は水不足になる壊滅的な被害を受けてますし、そのため地球温暖化対策をすぐに効果が出る方法を確立して、すぐにでも地球温暖化対策(地球を冷却させること)をしなければ取り返しのつかない事態になります。そこで先進国が実施できる自動潅水システムを導入することで、その自然の恵みの雨水を太陽熱で気化させて熱を奪う方法によって、すぐにでも地球を冷却させていくことが可能です。
本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」は、先進国の都市に乱立する建物の屋上に導入でき、すぐにでも地球を冷やして地球温暖化をストップさせる対策ができます。そしてその導入に要する費用は、冷暖房費の削減で得られる減却消費分で数年後には必ず回収(元をとることが)できます。
1. 地球の温度を下げる方法(地球温暖化対策)について
現在地球温暖化対策としては、大気中のCO2濃度を下げる対策ばかりが重点的にされてますが、熱の移動には赤外線放射、対流、伝導とあり、地上の熱を宇宙空間に放出するには、次の3通りの方法があります。
1)赤外線による熱放射、2)大気による対流、3)大気での伝導、
この3つの方法によって地上の熱は大気圏を介して宇宙空間へと放出されます。その放出される各割合は「月刊廃棄物」の2008年5月号に掲載された記事にあるように、地球が太陽から受取る熱量143のうち、地表面から放出する熱量は、大気への熱伝導が6、水の蒸発での放出が24、熱放射による放出が113です。
そこで1)赤外線による熱放射について、CO2が温室効果作用をするのはCO2が赤外線を吸収してしまうためであり、CO2の排出量が増えることでCO2濃度が増すと地表の熱は大気圏内にこもり、宇宙空間へ放出されなくなります。2)大気による対流については水の蒸発での放出が24あり、水を媒介にして地表の熱は大気圏を介して宇宙空間へと運ばれ放出されます。
従って地球上の熱は地上の水を積極的に気化(蒸発)させることで、地表の熱を水を媒介にして効率良く宇宙空間へと放出できます。そのため本発明を利用して自然の恵みの雨水を媒介にして、太陽熱によってその水が気化熱を奪う作用を有効に利用することで、地表の蓄熱する熱は宇宙空間へと放出させることができます。(図11、図12参照)
本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」は、無電源、無上水、無動力で実現できるシステムであり、この「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、水(=雨水)が蒸発(気化)する際に建物から気化熱を奪う作用を利用することで、今後たとえCO2の排出量が減らなくても、地球温暖化対策(地球を冷却すること)ができます。
この自動潅水システムは、自然の恵みの雨水を有効に利用すれば、全くCO2を発生することなく、自動的に地球温暖化対策ができます。それで夏季には建物の屋上に蓄熱する熱量から、水が気化する際に気化熱(水1kgあたり532キロカロリー)の熱量を奪い、冬季には水の比熱と熱伝導率(相乗の単純計算でコンクリートの15倍の断熱効果)によって、かなり大きな保温作用が得られます。そのため自動潅水システムを導入することで得られる夏季と冬季の冷暖房効果によって、従来の冷暖房に要した消費電力が大幅に抑えられるため、自動潅水システムはCO2の排出量を削減する上でも、水が恒久的に持つ水の性質を効率良く利用して、CO2の排出量も自動的に削減できる方法です。このため地球温暖化対策において、本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」は、とても有効な方法であり、本発明によって地表の蓄熱する熱を直接奪って宇宙空間に放出し、さらにその冷暖房効果によって従来のCO2の排出量も同時に削減できます。(詳細は図13、図14参照)
前述したように現在地球温暖化対策は、1)(赤外線による)熱放射による放出113を増やすためのCO2を削減する対策のみが行われてますが、その対策とは別に自然の恵みの雨水を有効に利用することで、CO2を全く排出しない地球温暖化対策の方法として、本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」はとても有効であり、今後幾つかの有効な対策を平行に進めていくことは、待ったなしの地球温暖化対策にとって非常に重要ですが、自動潅水システムはかなり大きく貢献できます。
また自動潅水システ」によって苔を栽培すれば、苔の光合成作用によってもCO2を削減できます。(図12参照)
2.屋上の余剰スペースを利用できること
1)自動潅水システムの設置に要する費用(コスト)は、実際に建物の屋上に設置して実施することで、その冷暖房効果で削減できる費用(コスト)によって、数年後には必ず回収(元をとることが)できます。
2)現在屋上の余剰スペースは、ヒートアイランド現象の温床になっており、その余剰スペースは全く有効に使われておりません。これに対して屋上の余剰スペースは、日中最も太陽光を受け、最も雨水を受けられる(集められる)場所です。そのためこの大気中に突出する屋上の余剰スペースに供給される自然の恵みの太陽光と雨水を有効に利用しない手はありません。この余剰スペースである屋上で苔を生育することは、地球温暖化対策に確実で有効な方法ですし全く無駄がないです。そしてCO2を多く排出する日本や先進国には、この屋上の余剰スペースはいくらでもあります。
3)植物が光合成を活発に行う条件は、光が十分あること、気温が高いこと、高濃度のCO2があることになりますが、建物の屋上は陽がよく当たり、地面よりも気温が高く、高濃度のCO2も豊富にあり、苔の生育を阻害するものが全く無いため、苔を生育してその光合成によって大気中のCO2を削減するには絶好の場所です。
3.従来、屋上緑化が難しかった理由
地球温暖化の対策のひとつに建物の屋上緑化があり、屋上緑化は非常に有効な方法であり対策ですが、しかし従来屋上緑化において大きなハードルになってる設備の問題として、潅水する上水(水道)設備と、水を定期的に給水する制御装置や電源設備が必要になります。(図15参照)また栽培する土の軽量化も必要です。そのため従来屋上緑化には幾つかのハードルがあり、その高額の工事費や設備費がかかるため、実際に上水設備や電源設備を設けて実施するには容易ではありませんでした。(図16参照)この現状があるため、従来屋上緑化は容易に実施できなかったです。
4.自動潅水システムによる屋上緑化について
本発明によって、自然の恵みの雨水を自動的に貯水潅水(給水)して苔(植物)を栽培することができ、既存の電源設備や上水設備の無い屋上でも、屋上緑化が無電源、無上水、無メンテナンスで実施できます。自動潅水システムによって苔を生育することは、地球温暖化対策に非常に有効です。(図17参照)
5.自動潅水システムによる冷暖房効果について
自動潅水システムによって水を潅水すると、その水の断熱、保温作用によって冷暖房効果が得られます。
1)夏季の冷房効果について
「自動潅水システム」の構成によって、屋上面に敷いた吸水シートに貯水タンクから給水され、潅水した雨水が太陽熱で気化(蒸発)すると、1kg(=1リットル)あたり532kcalの熱量(気化熱)を奪いますし、日中の直射光を遮断するため、かなり涼しくなります。図19に示すように例えば貯水した雨水10kg(=10リットル)が太陽熱で1時間で気化した場合、仮にエアコンの熱交換効率を100%とすると、1時間に500(W)のエアコンを12.4台稼動して奪う熱量に相当します。(実際はエネルギーの熱変換効率は100%ではなく、実際のエアコンの熱交換効率を60%とすれば、12.4台×1/0.6=20.6台のエアコンが必要になります。これに対して水の気化熱を奪う熱交換効率はほぼ100%と考えてよく、非常に高い効率で気化熱を建物から奪います。)(図19参照)
2)冬季の暖房効果について
「自動潅水システム」の構成で、屋上面に敷いた吸水シートに潅水した雨水によって、水が恒久的に持つ比熱と熱伝導率による断熱効果によって、従来のコンクリートよりも高い保温作用があり暖房効果があります。そしてその吸水シートが日中の太陽光で温められると、水はコンクリートよりも冷め難いため、夜間の室内はいつまでも暖い状態になります。(図20参照)
3)ヒートアイランド現象の低減
夏季には水が気化熱を奪う作用によって建物の蓄熱を防ぎますし、建物の蓄熱した熱は水を媒介にして水蒸気となって奪い宇宙空間へと放出します。
6.自動潅水システムの導入効果
自動潅水システムは実際に建物を冷却する効果(=雨水による気化熱で地表の熱を下げる効果)と、建物の冷暖房に要する消費電力の削減での省エネ効果(=雨水による断熱作用による効果)でも、CO2の排出量を削減ができるため、自動潅水システムは一挙両得の効果が得られて地球温暖化対策ができます。さらにその自動潅水システムで苔を生育すれば、その光合成作用による効果(=光合成でCO2を酸素に変換する)でも、地球温暖化対策(地球を冷却させること)を加速することができます。そのため自動潅水システムをすぐにでも導入すれば、長くても10年以内には地球温暖化をストップさせることが可能になります。
自動潅水システムによって水(=雨水)の気化熱(水が水蒸気になる際に奪う熱量)を利用する方法において、地表上に降る雨水は人間が住む生活エンジンからすれば無限にあります。そして図21〜図24に示すように、氷1kgが溶解して水になるのに80kcalの熱量が必要ですが、それに対して水1kgを水蒸気に気化させれば532kcalの熱量を奪うため、太陽熱で地表の水1kg(=1リットル)を気化させれば、(532÷80)=6.65kgの北極海の氷河が融けないで済みます。これは水1kg(=1リットル)を0℃から100℃に上昇させるのに100kcalの熱量が必要ですから、実際にやかんに水1リットルを入れて0℃から100℃に上昇させるにはかなりの熱量が必要ですが、実際の熱交換効率は100%ではないですからかなりの熱量が必要です。これに対して太陽熱を利用して、地表の水1リットルを気化させると532kcalの熱量を奪うため、かなりの高効率で地表の熱を奪って宇宙空間に放出できます。この水の気化熱によって熱を奪う冷却効果は、前記の水1kg(=1リットル)を0℃から100℃まで上昇させるのに必要な熱量100kcalに対して、なんと5.32倍であり、しかもこの場合の熱交換効率もほぼ100%でもって、建物から気化熱を奪って冷却できます。
前述のように本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、非常に高効率に地球上(地表)の熱を奪って宇宙空間へと放出できますし、しかも水の3態である氷河(=氷)→水→水蒸気の変化は全くの物理変化であって、化学変化ではないため有害な化学物質を排出することも全く無く、そしてCO2を全く排出することなく、地表の熱のみを奪って宇宙空間へと放出できます。そして氷河(=氷)→水→水蒸気の物理変化は、同じ地球上の大気圏内を介して、同じ物質の水による同じ水の系の間で循環して繰り返しなされるため、先進国で気化した水蒸気が流れて高層圏で冷却されることで、その効果はすぐに現れて、北極の氷河(=氷)はすぐに凍結していくはずですし、雨が降らなくなった不毛地域のアフリカ等にも雨をもたらします。(図44参照)
従って今すぐにでも先進国が実施できる自動潅水システムを導入し、自然の恵みの雨水を気化させて熱を奪う方法で地球を冷却していけば、すぐにでも地球温暖化をストップさせることが可能です。そしてその設置に要する費用は、冷暖房に要する消費電力費の削減で得られる減却費用分で、数年後には必ず回収(元をとることが)できます。
7.地球上の自然エネルギーを有効利用すること
2008/6/1にNHKスペシャルで放送されましたが、CO2を全く排出しない地球上の自然エネルギーとして、風力発電や太陽光発電の建設が推奨されており、地球上の自然エネルギーを有効に利用すれば、CO2を排出しない低炭素社会にできます。それで自動潅水システムはエアコンを使用した場合と比較して、放出する熱量をかなり削減できます。(図25、図26参照)
そして自動潅水システムも自然エネルギーの雨水を利用するもので、地球上に降る雨水を自動的に有効利用するシステムであり、自然エネルギーを利用する風力発電や太陽光発電と全く同じ次元の対策になります。そして各世帯が太陽光発電の設備を導入するより、自動潅水システムを導入する方が、冷暖房に要する消費電力を抑えられて省エネ化でき、何よりも太陽光発電の設備を導入するより、自動潅水システムの設備を導入する方が低コストであり全く安全です。そして地球温暖化対策に対し多額の設備費をかけて風力発電や太陽光発電の設備を導入しなくても、自動潅水システムを導入することで、数年後にはその減却する電力消費分でその設置費を回収できます。その自動潅水システムの効果は氷河(=氷)→水→水蒸気の物理変化であり、同じ物質の水による同じ水の系の間で循環してなされるため、地球を冷却させる効果は直接的でありすぐに現れるはずです。
地球の環境エンジンからすれば、地球上の自然エネルギーは絶大であり、その地球の自然エネルギーがもたらす雨水を有効に利用しない手はないです。
●自然の恵みの雨水を有効に利用して地球を冷却させる方法について
図27に示すように日本の電力需要の10%が水力発電によって賄われており、その日本の電力需要の10%を発電するのに必要な貯水ダムに貯水する貯水量は、日本全国に降る降水量の1%にも満たないはずです。その1%にも満たない雨水を貯水ダムに貯水した雨水によって、日本の電力需要の10%を賄えるのですから、如何に地球上の自然エネルギーが地球上に住む人類からすれば無限に大きいかがわかります。それでその1%以外に数%の雨水が生活用水や工業用水に使用されたとしても、残りの90%以上の雨水は全く人類の生活に有効に利用されてないです。この自然の恵みの90%以上が全く利用されてない雨水を、地球温暖化対策に有効に利用すれば、全くCO2を排出することなく、いくらでも地球(地表面)を冷却することができます。
自動潅水システムは雨水を貯める貯水ダムと同様に、自然の雨水を建物の屋上に設置した貯水タンクに貯水しておき、自動的に建物の屋上面や側壁面から、水の気化熱を利用して冷却するようにしたシステムであり、この自動潅水システムを建物の屋上に設置すれば半永久的に対策できます。そして自動潅水システムが貯水する雨水の貯水量(Xリットル)に比例して、その貯水量の雨水が気化するXリットル分に相当する建物の熱量Y(=X・532kcal)キロカロリーの熱量分を減らせます。その減らした熱量分に比例して冷房に要する消費電力分を抑えられ、その分のCO2をZキログラム減らせるため、正確に削減できる熱量と削減できるCO2量のそれぞれ各量を計算できます。
図28に示すように、人類が現在利用するエネルギーで最もCO2を排出しないエネルギーは水力であり、地球上に存在する水はその地球上に住む人類の生活エンジンからすれば無限にあります。
●地球上の熱を雨水で冷やす方法(現状と雨水で冷やす方法)について
水の気化熱を利用して冷却させる装置として、ドライミストの冷却装置があり、水を霧状に噴射することで水が気化して気化熱を奪い易くしています。(図29参照)夏の暑い日に夕立が降るとその地域の気温が約3℃下がるように、雨水が熱を奪い冷却させる効果は非常に大きいです。人間が体が熱くなると水を飲みますが、これは飲んだ水が体から蒸発する際に気化熱を奪う作用を利用するもので、やはり水の気化熱を利用して体温が上がらないように、人間が無意識にしていることです。またNHKの「ためしてガッテン」の番組で2008年に放送されたように、温度の高い水ほど速く凍る性質があり、熱くなった水蒸気もすぐに凍結する可能性があります。
8.「1人1日1リットルの雨水を太陽熱で気化」させることについて
環境省が「1人1日1kgのCO2の削減」のキャンペーンをしてますが、その1人1日1kgのCO2を削減する効果は、大気圏に存在する温室効果ガス(主にCO2)の総重量から1kg引くものであり、その総重量から1kg引いた温室効果ガスによって吸収される赤外線量の減少分で、実際にCO2を1kg削減した効果(地球上の熱量の減少)は間接的な効果であり、限りなくゼロに近いです。そのため非常に多くの人が参加して実施しなければ、目に見える効果(地球上の熱量の減少)は出せないです。
これに対して、「1人1日1リットルの雨水を太陽熱で気化」させると、1リットルあたり532kcalの熱量を地球上から奪って宇宙空間に放出できます。この532kcalの熱量は、0℃の水1リットルを100℃まで上昇させるのに100kcalの熱量が必要ですから、かなりの高効率で地球上の熱量を奪って宇宙空間に放出できます。しかもその雨水1リットル分の効果(地球上の総熱量ー532kcal)は、直接的な効果であって次の効果がすぐに現れます。
●北極の氷(532÷80=)6.65kgが融けないで済みます。(図21〜図24参照)
●水の同じ系の物理変化(氷→水→水蒸気)によって、水蒸気になった蒸気は高層圏で冷やされ再び水や雪や氷に変わるため、北極海の氷河はすぐに凍結していきます。(図6、図7参照)
前述した「1人1日1kgのCO2の削減」する方法の場合は、非常に多くの人が参加しなければ効果は出ないですが、提案の「1人1日1リットルの雨水を太陽熱で気化」する方法の場合、一部の人が実施するだけでも非常に大きな効果がすぐに出ますし、しかもその自動潅水システムの設備は、いくらでも容量を大きくできますから、気化させる雨水の量をいくらでも増やせますし、それに比例して地球上の熱をいくらでも低減する対策ができます。
9.水の恒久の性質を利用することについて
日本の電力需要の約10%が水力発電によって賄われており、その日本の電力需要の約10%を発電するのに必要な貯水ダムに貯水する貯水量は、日本全国に降る降水量の1%にも満たないはずです。その1%にも満たない雨水を貯水ダムに貯水した雨水によって、日本の電力需要の約10%を賄えるのですから、如何に地球上の自然エネルギーが地球上に住む人類からすれば無限に大きいかがわかります。そして数%の雨水が生活用水や工業用水に使用されたとしても、残りの90%以上の雨水は全く人類の生活に有効に利用されてないです。この自然の恵みの90%以上の雨水が全く利用されてないため、この雨水を地球温暖化対策に有効に利用すれば、全くCO2を排出することなくいくらでも地球(地表面)を冷却することができます。
また人類が利用してる電気は、火力発電、原子力発電、水力発電によってほとんど100%が発電され供給されてますが、火力発電、原子力発電はボイラーで水を沸騰させ、その水が沸騰して水蒸気になる際に体積比が1600倍以上になる膨張圧力を利用して発電機を廻し発電するもので、もしこの水が水蒸気になる際に1600倍以上に膨張する性質が無かったら、人類は水力発電だけに頼らざるを得なかったかもしれません。また水力発電においても水の流動性である高い所から低い所へ流れる性質を利用して、一旦ダムに溜めた雨水を高い所から低い所へ落下させて得られる重力の圧力を利用して発電機を廻し発電するものです。
そのため人類はまさにこの水が持つ恒久の性質を利用して、電気を発電し生活に役立ててきてます。それで自動潅水システムもこの地球上にある水の恒久の性質(水の表面張力で水が移動する性質と、水が物を浮かせる浮力の性質、水が気化する際に気化熱を奪う性質、水の比熱や熱伝導率の性質)を利用するものであり、ここで地球温暖化対策も同じ水の原点に戻って地球上にある水の恒久の性質を利用することで、地球温暖化対策(地球を冷却させること)を自動的にすることができます。しかもこの対策は全て水の物理変化によるものであり、全く減ることがなく効率良く地表から熱のみ奪って地球温暖化対策を恒久的に行うことができます。
10.学者(大学教授や科学者)と発明家との違いについて
左脳で考える大学教授や科学者は常識的な思考(固定観念)に固執してしまいますが、発明家は右脳で考えるためそういった固定観念に固執することはないです。そして発明家は最も簡単な方法によって問題を解決させようとします。エジソンは簡単な方法で解決させることを示唆してましたが、この考えは現在までに52件発明して出願してる私には理解できます。
大学教授や科学者は左脳が優秀な能力であって、発明家は右脳(ひらめき)が優秀な能力です。両者にはどういった違いがあるかを理解して頂くために事例を示します。エジソンが優秀な技術者(アントン)を雇って、その技術者の能力を調べるために、その技術者に「この電球の容積をどういう方法でもいいから測ってくれ」と電球を手渡しました。するとその技術者は電球の周りを一生懸命に正確に計測して、その電球の容積を紙面上で難しい式を幾つも書いて計算しだしました。それで2時間位経ってエジソンが「どうだ、できたか」と聞くと、その技術者は「もう少しで出来るからもう少し待ってくれ」と答えました。それを聞いたエジソンは「俺だったら電球に水を入れて測るけどな!」と皮肉っぽく言いました。現在まで52件発明して特許出願してる私には、このエジソンが言った電球に水を入れて測る発想はよくわかります。このことは左脳で考えるか、右脳で考えるかをよく象徴してることです。
ここでもし小学生にこの問題をやらせたら、その小学生は数分で電球に水を入れて測ると答えるかもしれません。そうした時に結果から考えると、数分で答えを出した小学生に対して、前記した技術者は2時間経っても答えを出せなかったのですから、結果的にはその技術者は小学生よりも能力が劣ることになります。これは左脳と右脳の能力の違いによって起きたことです。それで前記の技術者は、その答えを出すために何時間でも何日でも、或いは何ヶ月でも、或いは何年でもその方法で答えを出そうとします。
ここで私が何が言いたいかと言うと、世界各国の多くの優秀な大学教授や科学者が地球温暖化対策のために必死にやってる技術、如何にCO2を削減させるかや、CO2を固めて海底に埋設させる技術等は、前述した優秀な技術者(アントン)がやったことと似たような話です。地球温暖化対策(地球の温度を下げる)には、CO2を削減させる方法だけではないです。その方法ではなかなかすぐに成果(結果)を出せないですが、地球温暖化対策は太陽熱で雨水が気化(蒸発)熱を奪う作用を利用して地球の温度を下げることもできます。この方法は前記の電球の容積を測る方法においては水を利用することで最も簡単で最も速く計測できますし、地球温暖化対策においても奇しくも同じ水を利用することで、最も簡単で最も速く地球温暖化対策ができます。いつの時代にも発明家は必ず活躍してます。発明家とは世の中の恒久的な原理や自然法則をその原理や法則を利用して、実際に実施できるように物やシステムを創造(具現化)する能力を持った人であり、学者(大学教授や科学者)は、既存の理論や論理の中で物事を考えていく能力を持った人であり、両者の能力は問題を解決するにおいて、全く違う手法でもって解決させる全く異質な能力です。
11. 北海道洞爺湖サミットの合意事項について
2008年に開催した北海道洞爺湖サミットにおいて、先進国G8と参加した発展途上国の首脳によって、「2050年までにCO2の排出量を半減させる」合意がされましたが、この合意の背景には各国の産業経済上の理由や事情もあるでしょうが、この合意事項は全く無意味なものです。(図31、図32参照)例えば「100年後にCO2の排出量を4分の1にする」と合意したとしても、何の意味もありません。100年後のCO2の排出量を目標にしても何の意味もないことです。既に危機的な状況に瀕してる現在、問題は今から具体的にどういう方法で具体的にどう対策するかです!既に危機的な状況になってるにも拘らず、北海道洞爺湖サミットで合意した「2050年までにCO2の排出量を半減させる」は、前記の100年後が42年後に短くなっただけで、全く同じことで全く意味が無いことです。従って今回行われた北海道洞爺湖サミットは、地球温暖化に関しては全く意義の無い全くナンセンスなものでした。形式的にサミットを開いたようなもので、この合意事項では全く先が見えないです。今刻々と地球温暖化が深刻で危機的な事態になってる現在の状況で、42年後などと時代錯誤なことを言っていられないはずです。今こうしてる間にも北極の氷河はどんどん融けてます。
2008年5月25日のNHKスペシャルや、後日テレビ朝日でも放映されましたが、グリーンランドの氷河がどんどん融けて海に流出してる深刻な直面してる問題を報じてました。その速度は毎秒1620立方メートル(25m×15m×2mのプール約2杯分で、1時間に東京ドーム2.8個分)と、かなりのスピードで融けており、北極クマも絶滅の危機に瀕してます。このような状況にあって「42年後の2050年までに」と時代錯誤なことを言ってていいのですか!今すぐにでも危機迫る地球温暖化をストップさせなければならないです。
現在の地球温暖化を人間の体に例えると、現在体がインフルエンザに冒されて高い熱を出してる状態です。それでこの対策として、世界各国で行われてる対策はどういう対策かと言うと、その原因となるインフルエンザウイルスに冒された体に栄養剤を投与し、とにかく抵抗力を高めて造られる免疫抗体によって、高い熱を下げようとしてる状態です。この対策によって免疫抗体がインフルエンザウイルスに打ち勝てばいいですが、もし負ければ地球(人類)は終わりです。やがて高熱で死んでしまうでしょう。それで現在その冒されてるインフルエンザウイルス(=地球温暖化となるCO2)は全く減らずにどんどん増えてます。
では自動潅水システムはどういう働き(作用)をするかと言うと、その高い熱を出してる体の状態に解熱剤を投与して、体を楽にすることです。熱が一旦下がってひとまず体が楽になれば、余裕を持ってインフルエンザウイルスの対策ができます。しかもその体がインフルエンザウイルス(地球温暖化となるCO2)をたとえキャリアとして持ってても、表面的には発症してない状態と同じになります。
12.地球温暖化対策について
現在、目標値(数値)を設定することばかりなされてますが、対策とは目標値を設定することではないはずです。京都議定書で定めた日本の目標値(マイナス6%)は、実際その設定した目標値(マイナス6%)に対して、プラス6%とその2倍の削減が必要になってしまってます。現在プラス6%であれば目標値(マイナス6%)を達成するには、プラス6%→0%→マイナス6%のトータル12%のCO2の削減が必要です。地球温暖化はまさに待った無しの深刻な問題ですし、今すぐ効果的な対策をしなければなりません。
CO2の削減が難しい理由
CO2は化石燃料の燃焼による化学変化で生成される非常に安定な不活性ガスであるため、CO2→C + O2の逆の変化はほとんど不可能です。そのため常時排出されるCO2を削減しながら、地球温暖化対策することは非常に難しいです。(CO2を削減する対策の過程でもCO2を発生しますし、また各国が排出枠を決めて取引してもトータルのCO2量が減る訳ではないです。)これに対して水(=雨水)→水蒸気の変化は全くの物理変化であって、その物理変化を太陽熱で行えば、全くCO2を排出することなく1kg(=1リットル)あたり532Kcalの熱量を地球上から自動的に奪って宇宙空間に放出することができます。
バイオエタノールを生成する地球温暖化対策について
2008/10/12と10/19にNHKで世界が直面してる世界食糧危機の問題を放映してました。その世界食糧危機になった大きな要因に、アメリカが生産したとうもろこしをバイオエタノールの生産にまわしてることが挙げられてました。しかしとうもろこしは1年生であり、1年ごとに種を植えて成長させなければなりませんし、収穫した後は枯れて自然分解(炭化)して土壌化します。
それでとうもろこしが生長する間は光合成がなされ、気中のCO2を吸収しますが、収穫した後にとうもろこしが枯れると、その根や茎や葉から自然分解してCO2を発生します。(燃やしてもCO2を発生します。)そのためトータルのCO2の排出量は増えるはずです。その上、収穫したとうもろこしからバイオエタノールを精製したり、輸送したりする過程でまたCO2を発生しますし、さらに精製したバイオエタノールをガソリンに混ぜて燃やすと、そのバイオエタノールが燃えた分のCO2を発生します。
従ってバイオエタノールの生産によってプラスマイナスゼロのカーボンニュートラルの原理は成り立たないはずです。もしとうもろこしが多年生であれば、光合成が常になされ、カーボンニュートラルの原理が成り立つかもしれませんが、1年生であれば前記の理由から成り立たないはずです。であれば地球温暖化対策のためだけに、とうもろこしからバイオエタノールを生産してるとしたら、全く無駄なことをしてることになります。結果的にトータルのCO2の排出量は減らないしむしろ増えて、そのバイオエタノールの生産に使われたとうもろこしは廃棄されて、そのとうもろこしは一部の人の懐(利益)だけ増やす結果になります。それで実際にとうもろこしからバイオエタノールの生産をして、カーボンニュートラルの原理が成り立たないのであれば、その大量に収穫して備蓄したとうもろこしは、世界の食糧危機に直面してる人々にまわすべきです。アメリカのとうもろこしの生産量の1/4(23%)が、バイオエタノールの生産に使われてますし、そのあおりで小麦や穀物の価格が急騰しました。アメリカは地球温暖化対策とは全く別の次元でとうもろこしを利用してますが、まずは生存の危機に直面してる人々にとうもろこしを供給して救うべきです。とうもろこしをアメリカの一部の人の金儲けにしてはいけないです。日本が塩やたばこを専売公社化してたように、アメリカはとうもろこしを専売公社化して世界で餓死しょうとしてる人々を救うべきです。
予言者の警告
未来の予言者(ジュセリーノ)は、地球温暖化による2043年問題を挙げてます。そして地球温暖化の問題を先送りせず、ターニングポイントはまさに今だと訴えてます。未来の予言者(ジュセリーノ)が警告するように、ここで確かな対策を打たなければ、人類は取り返しのつかない失敗(自滅)を犯すことになります。
本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」について
実施例に基づいて本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」の説明します。まず、図8〜図10の図を基に詳述すると、図8の構成において、貯水室1Aの上部内で雨受け部1aの下方に、図の様に中央に低く窪んだ空間部1lを形成した貯水部1jを設け、その貯水部1jの中央の窪んだ空間部1lの下方に開口した流入口1nを設けた流入部1mを形成し、その窪んだ空間部1l内に雨水で水没した際に適当な浮力で浮く浮力蓋体2Aを設けて構成したものです。その浮力蓋体2Aの作用と働きについて、図8(c)(d)で詳述します。雨受け部1a上に降った雨水は貯水タンク1の中にどんどん入りながら貯水部1j上に注がれます。すると雨水は貯水部1jの中央が低く窪んだ空間部1l内へとどんどん溜まっていきます。そしてその雨水で浮力蓋体2Aが水没すると、その浮力蓋体2Aの浮力の働きで若干浮き、その際に浮力蓋体2Aと開口した流入部1mの流入口1nとの間に隙間ができるため、図8(d)に示すように雨水はその隙間から下方の貯水室1A内へとどんどん流入していきます。そして雨水が窪んだ空間部1l内に流入していき溜まる間は、浮力蓋体2Aの浮力の作用が働くため、雨水が開口した流入部1mの流入口1nから下方の貯水室1A内へとどんどん流入していくことになります。この浮力蓋体2Aの浮力は、水の比重が1立方cmあたり約1gであるから、浮力蓋体2Aを200立方cmで重量199gで構成すれば、浮力蓋体2Aが水没した際、理論上浮力が若干働いて浮力蓋体2Aと開口した流入口1nの開口面との間に若干隙間ができて、水が下方に流入することになります。浮力蓋体2Aが浮力を受ける条件は、浮力蓋体2Aの比重<水の比重となり、水の比重より軽ければ浮力蓋体2Aは水に浮きます。
次に、雨が止んで雨が雨受け部1a上に降らなくなると、雨水は貯水部1jの窪みの空間部1lに流入しなくなり、そして浮力蓋体2Aの自重によって開口した流入部1mの流入口1nは塞がれ、窪みの空間部1lに溜まった雨水は流入口1nから下方の貯水室1A内へと流入しなくなります。そして窪んだ空間部1l内に溜まった雨水が蒸発して無くなると、浮力蓋体2Aに浮力が十分働くなってその自重によって流入口1nは蓋がされて塞がれ、貯水室1A内は完全に密封状態になります。そして貯水室1A内に溜まった水は貯水室1A内から蒸発することなく、総て貯水タンク1に接続した導水管3内に流入していきながら搬送し、図9に示す吸水材5の表面から蒸発していくことになります。
本実施例の構成で図8(a)は、貯水室1Aの底面の仕切り部1hに、分室1B内へと水が流入する適当な大きさの開口部1bを形成し、その開口部1bに図のような導水材1kを挿入して設けたものです。その構成によって貯水室1A内の水は、その導水材1kの表面を表面張力の作用で伝わりながら分室1B内に注がれていき、分室1B内に注がれた水が溜まると導水管3内に流入して搬送されます。その際、分室1B内の空気はその流出する水量分開口部1bから貯水室1A内へと抜けていきます。この構成により導水材1kの表面を表面張力の作用で伝わっていく水量のみ、分室1B内へと水を流出させることができ、貯水室1A内に溜まった水量によって、その流出する水量は影響されないです。尚、特に導水材1kを開口部1bに設けなくても、開口部1bの形状を例えば一部分を下方に長く延ばして構成するなどで、貯水室1A内の水が分室1B内へと適当に流入するように構成してもよい。
尚、この構成で分室1B内に外から僅かな空気が流入するよう、分室1Bの上方にピンホールの孔を開けて構成してもよい。また導水材1kは、吸水しない素材で構成してもよいが、吸水する素材で吸水しながら水が搬送する構成にしてもよい。
図8(b)は、貯水室1Aの底面に形成した開口部1bに直接導水管3を挿入して設けて構成したものである。図9に示すように給水管4に接続した吸水材5の表面張力の作用で、吸水する水量の分が貯水室1A内から直接導水管3内へと流れ、必要量の水量が給水管4内へと搬送されます。この構成でも貯水室1A内に外から僅かな空気が流入するよう、貯水室1Aの上方にピンホールの孔を設けて構成してもよい。尚、貯水タンク1は図50に示す構成にしてもよく、図のように貯水タンク1を貯水室1Aのみで構成して実施してもよい、また給水方法についても、図50のように導水管3を接続して給水してもよいが、図10(c)のように貯水室1A内に直接吸水材5を挿入し、その吸水材5に水を吸水させて給水するように構成してもよい。
図8及び後述する図48〜図50に示す構成で、貯水室1A内の密封された密室内にある空気には、貯水タンク1内に溜まった雨水の重量により負の圧力が加わるため、流入部1mに開口する流入口1nを塞ぐ浮力蓋体2Aには、掃除機で吸引したのと同じような吸引作用による負圧力が加わり、その吸引する圧力は貯水室1A内に溜まった水量が多いほど、その水量の重量分が密室内の空気に負圧力として加わるため、その負圧分浮力蓋体2Aに加わる吸引力が大きくなり、従って水量が多いほど貯水タンク1内の密封状態は強くなる。そのため貯水室1A内に溜まった雨水が、排出口1dから自然に流出してしまうことが無い。従来の潅水システムの構成では、貯水タンク内に溜まる水量が多ければ多いほど、貯水タンクの排出口に加わる水圧が大きくなるため、その排出口から流出する水量は比例して多くなってしまう。また本発明の構成では、貯水室1A内の水が気化してその水蒸気が浮力蓋体2Aと流入部1mの流入口1nに接する面に付着するため、その水分の湿りの表面張力の作用で密封状態は非常に強くなる。尚、浮力蓋体2A又は流入口1nの接する面に光触媒として酸化チタン膜を成膜しておいてもよく、その部分に紫外光が当たることで自浄しさらにその面上に水の膜ができるため、密着度が増す構成にできる。また浮力蓋体2Aの重心を中心からずらして偏心した構成にすることもでき、その浮力蓋体2Aの構成によって、その重心に近い側面を滑らかな面に仕上げておけば、その側面は必ず下側を向くため、その面を必ず流入口1nの面と接するように構成することができる。貯水タンク1は例えばポリプロピレン等の樹脂で形成することで、その表面に汚れやコケが付きにくくなる。
図9、図10は、本発明によって実際の植物を栽培する構成を示したものである。建物の屋上の緑化は容易ではないが、実際に緑化できれば緑化による断熱効果で冷房費や暖房費を削減でき、実際に年間の電気使用料を10%削減できた実例もある。(TBSの番組で放映した内容)また緑化することで美化や気持ちの安らぎを得られるといった効果もある。そこで本発明の自動潅水システムの構成によって苔を栽培することで、建物の屋上や壁面や屋根に自然の恵みの雨だけで維持費もかからず簡単に緑化でき、しかも地球温暖化対策にかなり貢献できます。
苔植物の中で地球温暖化防止のために特に注目すべきスナゴケは、自重の約20倍もの水分を保つことができ、乾燥に強く日当たりの良い場所で育ち、暑さや寒さの気温の変化に強く、そして土や肥料が不要で無機質(砂、石、ガラス、コンクリート等)の基板でも育つため、本発明を実施する上で苔植物ではスナゴケが好適である。それで苔は水分が無い乾燥した状態であれば休眠状態となり、その間は光合成も休止してしまうが、本発明の構成によって雨が降らない間も適度に水分を補給し続けることができ、苔による光合成を長く継続できます。そのため地球温暖化対策のひとつの鍵となる屋上の緑化において、本発明によって苔植物を栽培することで、維持費やメンテナンスの必要がなく、光合成を半永久的に継続して栽培できます。
図10は、実際の建物に本発明を設けて実施した状態を示したものである。図10(b)は建物10の屋上10Aに実施したものである。屋上10Aが無電源で無上水(無水道水)の状態でも、本発明の構成によって自然の恵みの雨だけで苔の生育ができ、しかも維持費やメンテナンスの必要がないです。
貯水タンク1の設置については、屋上にはアンテナ設備や空調設備の何らかの設備が必ずといってあるため、その設備と一緒にしっかり固定することもできます。図10(a)は建物10の壁面10Bに実施したもので、吸水材5に給水された水は、水の表面張力による毛細管現象で吸水材5内に吸水していくのと同時に、下方への重力が加わるため、吸水材5内に吸水する水は上方から下方へとまんべんなく浸透しながら下降していくことになる。図10(c)は建物10の屋根10Cに実施したもので、屋根10Cは適度に斜めに傾斜してるため、同様に重力で水が吸水材5内に浸透して下降し易くなる。屋根10C上に苔9を栽培することで緑化(美化)にもなるが、断熱効果により冬は保温し、夏は熱を遮断する作用があるため、冷暖房の稼動を抑えて省エネ効果にもなる。特に各家庭でCO2の排出量は年々増えており、各家庭でCO2を削減できることが望まれる。
次に図48、図49で、本発明を構成する浮力蓋体2Aの他の実施例の構成と、その作用について詳細に説明する。図48(a)に示す浮力蓋体2Aの構造によって、確実に自動的に雨水を貯水タンク1内に流入させて、完全な密封状態に流入部1mに開口する流入口1nを蓋して塞ぐことができます。その浮力蓋体2Aの構造は、その浮力蓋体2Aの上部に浮力が出て水に浮かせる浮力部2aと、下部に貯水タンク1内を密封状態に流入口1nを蓋をする錐体形状の蓋部2bを形成してます。この蓋部2bの構成として、例えば風呂桶の排出口の栓と同じ錐体形状に形成することで、図のように流入部1mの開口する流入口1nの内面にぴったり嵌り、その錐体形状の蓋部2bのくさび作用によって、浮力蓋体2Aの自重による重力が流入口1nの内面を下方に押す矢印の力として働くため、錐体形状の蓋部2bが流入口1nを密封状態にさせる力として、その開口内面に作用します。
次に図49に示すように、雨が降る状態になると雨水が空間部1l内にどんどん流入し、その雨水で水没する浮力蓋体2Aは雨水よりも比重が軽いため浮力が働いて上昇し、その浮力蓋体2Aが空間部1l内に溜まった水に浮くことで、浮力蓋体2Aと流入部1mに開口する流入口1nとの間に隙間ができるため、空間部1l内に流入した雨水はその流入口1nにできた隙間から、貯水タンク1内へとどんどん流入していきます。次に雨が止んだ状態になると、図48(b)に示すように雨が止むと空間部1l内に流れ込む雨水が無くなり、水没してた浮力蓋体2Aに働いていた浮力が無くなることで浮力蓋体2Aは下降し、その浮力蓋体2Aの下部に形成した蓋部2bは流入口1nにぴったりと嵌り、貯水タンク1内を密封状態に蓋をして塞ぎます。そしてこの状態では次の各力が流入口1nに働くため、流入部1mから貯水タンク1内に水が入らないように密封状態に塞ぐことができます。
1)浮力蓋体2Aの持つ自重の重力で流入口1nを塞ぎます。浮力蓋体2Aはくさび状の錐体をしてるため、その荷重力は流入口1nを塞ぐ方向の垂直方向(矢印)に働きます。
2)蓋部2bと接する流入口1nの内面との間にいくらか水分が残るため、その水分の表面張力によって蓋部2bと流入口1nとの間を密封状態に塞ぎます。この2つの間に介在する水分は空間部1l内に雨水が残る限り存在します。
3)貯水タンク1内は気化していく雨水で常に減圧する負圧状態になるため、その負圧力によって、貯水タンク1内は蓋部2bを下方に吸引する力が常に働いて密封状態にできます。
ここで浮力蓋体2Aの大きさや形状は、図8や図48で示した構造以外に適当な貯水する水量等に応じて適当に設定してよく、浮力蓋体2Aは中空構造でも発泡構造や密な構造でもよく、またその表面をゴム質で形成し、流入口1nとの密閉状態を上げることもできます。またその形状も球体の他に断面が円状の錐体でもよく、浮力蓋体2Aの断面は円状が望ましく、円状にすることで浮力による力を流入口1nの開口面に均等に加えることができます。また前記した吸水材5は微細ポリエステル繊維以外に、高分子吸収体やポリグルタミン酸架橋体のプラスチック材や、ガラス繊維やグラスウールや不織布やポリアミド繊維等で実施できます。
図51(a)〜(c)、図52は、本発明を構成する給水管4の拡大した図を示したものである。図51(a)〜(c)において、給水管4を図のように適当長の筒状に形成し、その給水管4に適当な空間にした中空部4aを形成し、その中空部4aの空間とつながる適当な幅の隙間にした隙間部4bを形成し、その中空部4a内に水を注入する給水口4dを端部に設けて構成したものである。この構成で図9(b)に示すように、隙間部4bに吸水材5を嵌入して挟んだ状態にして、留め具4eでしっかり固定する。その状態で給水口4dに導水管3を嵌合し導水管3から水を供給すると、その供給された水は次第に中空部4a内に広がっていき、そしてその水は接する吸水材5へと水の表面張力による毛細管現象で適当量常時吸水されていく。それでパスカルの原理によって、密閉された中空部4a内に加わる圧力(水圧)はどこでも一定で同じであるため、水が接する吸水材5内へとどの位置でも水が均一に浸透して吸水されていき、吸水材5全体が均一になるまで浸透していく。給水管4に適当な幅tの隙間部4bを形成することで、その幅tの部分は水が蒸発することなく水が浸透するのみで密な状態になっており、この隙間部4bの幅tによって中空部4a内に水が満たしていくようにでき、必要な給水量を微妙に調整することができる。ここで給水管4の長さは吸水材5の大きさに応じて適当長に形成して実施してよく、また実施例では直状のみを示したが、L字状に曲げて構成してもよく、コの字状やロの字状に四角に囲んで構成してもよい。またジョイント式に接続できるように構成してもよい。
図52は、給水管4の他の実施例の構成を示したものである。給水管4を図のように中空で適当長の筒状に形成し、その給水管4の側面に適当数の開口4c、4c・・・4cを形成し、給水管4内に適当な中空の中空部4aを形成して構成したものである。この構成で給水管4に形成した各開口4cを下側に向け、吸水材5の面上に当接させた状態にして、給水口4dに導水管3を嵌合させ、導水管3から水を供給すると、その供給されてくる水は中空部4a内で次第に広がっていき、同様にパスカルの原理で密閉状態の中空部4a内に加わる圧力(水圧)はどこでも一定で同じであり、その中空部4a内にある水は各開口4cから当接する吸水材5の面へと均一に浸透していくため、この構成でも同様に実施可能である。図52(c)は本構成の他の実施例の構成を示したものであり、給水管4をくし状に連結形成して広域に水を給水できるようにした構成であり、吸水材5の面積に応じて適当数連結して構成できるようにしてもよい。尚、各開口4cの穴の大きさは、給水する水の量に応じて適当に設定してよい。
図35〜図40は、本発明の「自動潅水システム」の実証試験の結果を示したもので、図35〜図37は「自動潅水システム」の示す原理を示す実証試験であり、図38〜図40は図9に示す実証試験の結果である。
図35〜図37において、(試験方法)200mlの容器の瓶を用意し、赤く着色した水を9分目まで入れて逆さまにし、次の3つの状態での経過を見る。
●(写真図の左)容器の蓋に2mmの開口を空けておく。
●(写真図の真中)容器の蓋に1.5mmの開口を空けて、ティッシュペーパーを挿入しておく。
●(写真図の右)容器の蓋に2mmの開口を空けて、ティッシュペーパーを挿入しておく。
(試験日)2008.1.18〜1.25
(試験結果)
●左の容器の水は全く減らない。
●右の容器の水が5日間で完全に無くなる。
●真ん中の容器の水が7日間で完全に無くなる。
(結論)
容器内の水をその水が持つ表面張力の力で無動力で移動させることができ、この原理を応用して「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、自動的に潅水して給水できる。
図38(a)、図39において、(試験方法)円筒形の密封した容器の上面に2mmの開口を空け、容器内に水を9分目まで入れる。容器と吸水材とをチューブで連結し、チューブ内には紐状の吸水材を挿入する。容器内の水がそのそのチューブ内を搬送され、吸水材へと吸水されていく経過を見る。吸水材は縦19cm、横25cm、厚さ3mmで、東洋紡社の吸水材であるジャームガードを使用する。
(試験日)2008.1.26
(試験結果)
スタート時に容器内の水が9分目あったものが、僅か65分で完全に空になる。
吸水材から余分な水が常時溢れ出て流れ出している。
(結論)
容器内にある水量に比例した水圧が、排出口及び搬送チューブ内に加わるため、その水圧で給水する水量を制御(コントロール)できなく、容器内の水がどんどん給水されてしまう。従って、従来の潅水システムでは、給水を制御する制御装置と電源設備と上水を適当量給水する設備が必要になる。
図38(b)、図40において、(試験方法)円筒形の密封した容器の上面に2mmの開口を空け、その開口上にゴムボールを載せて開口を塞ぎ、容器内に水を9分目まで入れる。容器と吸水材とをチューブで連結し、チューブ内には紐状の吸水材を挿入する。容器内の水がそのチューブ内を搬送され、吸水材へと吸水されていく経過を見る。吸水材は、縦19cm、横25cm、厚さ3mmで、東洋紡社のジャームガードを使用する。ゴムボールは、水に浮く直径60mmの岸ゴム社のボールを使用する。
(試験日)2008.1.12〜1.25
(試験結果)
スタート時に容器内の水が9分目あったものが約2週間で無くなる。
吸水材から蒸発する水量分のみ容器内の水が表面張力によって常時搬送される。
(結論)
容器内の水量に関係なく、吸水材の蒸発する水量分(需要分)のみ給水でき、「自動潅水システムの貯水潅水方法」は、水の表面張力を利用して無電源、無上水、無動力で雨水を自動的に給水できる。また「自動潅水システムの貯水潅水方法」は、水の表面張力を利用するため、容器内から給水させる水量は、連結するチューブの太さや挿入する紐状の吸水材、床に敷く吸水材の面積、その厚さを適当に設定して給水できる。容器内の水が無くなる水量は、吸水材表面から蒸発する水量に比例し、蒸発する水量は気温に比例して増える。そのため気温が低い冬季は蒸発量が少く、気温が高い夏季は蒸発量が多いため、その余分に蒸発する水が気化熱を奪い、自動的に建物を冷やす冷媒効果がある。そのため本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」は、夏季にあっては自動的に潅水して自動的に建物を冷やす一挙両得の2重の効果が得られる。
前述のように地球温暖化対策の鍵は、太陽熱による水の気化熱を利用する方法しかないです。太陽熱による水の気化熱を利用する方法として、本発明の「自動潅水システム」によって実際に実施して実現できます。そして一度設置した「自動潅水システム」は半永久的に効果を奏しますし、その設置量に比例して地球温暖化対策(冷却)が確実にできます。図3で示したように、水の変化は物理変化であるため水の総量は全く不変であり、同じ水の系内の熱機関の原理で、各状態から熱を移動しながら3態に変化します。そのため水⇒水蒸気の変化量を太陽熱で積極的に増やせば、水蒸気を媒介にして地表の熱を宇宙空間に放出でき、同時に不毛地域に雨を降らせられます。そして同じ水の系内での熱機関の原理によって、水の気化熱で今まで氷河を融かした熱量に相当する分を宇宙空間に放出することで、氷河は再び元の形に戻ります。氷河が氷結するのは、冷凍庫で霜が氷結していくのと同じ原理です。
前述したように図41〜図43に基づいて地球温暖化対策について考えると、地球温暖化対策は地球規模で考えなければなりませんが、それで日本を含めた先進国の上空の大気圏は各国ごとに仕切られてる訳ではありません。従って日本や先進国がいくら莫大な費用を投じてCO2の排出量を削減しても、今後中国とインドの産業経済の発展が進むと、それに連動して中国とインドが排出するCO2の排出量はさらに自然増加するため、今後日本や先進国がどんなにCO2排出量を削減する努力をしても、地球規模で考えると中国とインドの排出量によって、結果的に無駄な努力になってしまいます。そして地球上で排出されるCO2は産業経済の発展に連動して増えるため、今後その産業経済の発展を止めない限り、CO2の排出量を抑えることはまず不可能です。それでこれから世界各国がCO2の排出量を削減しょうと10年も20年も30年もかけて対策(風力発電や太陽光発電の新エネルギーの新規な開発、設置等)することは、一体どういう意味をなすのかを考えれば、
図41に示すように、世界の人口の65億人の内中国人が13億人で、インド人が11億人を占めます。従って世界の人口の5人に1人が中国人で6人に1人がインド人の割合になります。
それで図2(a)に示すように、世界のCO2の総排出量の増加は中国とインドが大きく寄与しており、特に中国の排出量は2005年に5.1ギガトンだったものが、2030年には11.4ギガトンまで上昇すると予測されてます。そのため今後世界のCO2の総排出量を如何に抑えるかは、とにもかくにも中国の排出量を抑えることが非常に重要です。
このことはどういうことかを添付の図42で具体的に説明します。図42で解かり易いように「地球の大気圏」を「船底に穴が空いた船」として、大気圏に排出されるCO2を船内に浸水する水として考えます。
そうした場合2005年の上位5カ国のCO2排出量は、
インド1.1、日本1.2、ロシア1.5、中国5.1、米国5.8
ですが、2030年には
インド3.3、日本1.2、ロシア2.0、中国11.4、米国6.9
になると予測されてます
(図42に描いた船底に空けた開口幅は、各国の排出量に比例した長さで空いてます。)
そこで図42の2005年の状態から2030年までに、各先進国(日本や米国やヨーロッパ諸国)が莫大な費用をかけて、風力発電や太陽光発電の新エネルギーの開発や導入して、その各先進国が仮にCO2の排出量を半減(図の各開口幅を半分にすること)できたとしても、中国で無尽蔵に増えるCO2の排出量が5.1から11.4に増えてしまえば、船内に浸水する水はほとんど中国の開口した穴11.4からどんどん水(CO2)が浸水することになります。そのため各先進国が2005年からCO2の排出量を抑えていくら各開口を塞いでも、船内に浸水する水(CO2)は中国の開口した大きな穴11.4でほとんど決まってしまいますから、各先進国がいくら莫大な費用をかけて対策しても、その各先進国がした対策努力は、結果的にはほとんど無駄な努力になってしまいます。
このことを各国の首脳や各国の科学者はどう考えてるのでしょうか
また地球の温度を下げるには、中国のCO2の増加分(11.4-5.1=)6.3を上まわるペースで、世界のCO2の総排出量を最低限削減していかなければ地球温暖化はストップしないですし、それができなければ地球の温度はいっこうに下がらないため、各先進国の対策努力もやはり結果からすれば無駄な努力になります。
中国のCO2が増えるのは中国が悪いのではなくて、中国は発展途上にあり産業経済が発展していく過程では、CO2が自然増加するのは中国人の生活が豊かになれば必然的に増加する自然現象であり、その中国の産業経済を止める訳にはいかないです。産業経済の発展は各先進国も今迄してきたことです。地球温暖化は先進国が産業経済の発展によって招いた結果ですが、逆にその先進国だからいくらでもできる対策として、太陽熱によって雨水の気化熱を奪う方法(対策)は、本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって実際に実施して実現できます。そしてその設置数量に比例して確実に地球を冷却できますし、産業経済の発展に全く影響せず対策できます。そして発展途上の中国やインド等でもいくらでもその対策を導入できます。
それで恒久の原理として、「減らすことは非常に難しいですが増やすことは非常に簡単です。」(体重も減らすのは難しいですが、増やすのは簡単です。)同様にCO2の排出量を減らす対策は非常に難しいですが、太陽熱での雨水の気化熱を増やす方法の対策はいたって簡単です。
そのため地球温暖化対策においても、CO2の排出量を減らす方法(対策)は非常に難しいですが、太陽熱で雨水の気化熱を増やす方法(対策)であればとても簡単です。しかもCO2の排出量を減らす方法(対策)は、物を燃やした際に発生するCO2が化学変化によって発生するのに対して、太陽熱で雨水の気化熱を増やす方法(対策)では、水が水蒸気になる際に熱(気化熱)を放出する物理変化であり、対策が非常に簡単で有害物質も全く出さないです。これについては図44、図45で詳述します。
現在世界各国で行ってるCO2の排出量を減らす方法(対策)ついて、図43に基づいて説明すると、図43(a)に示すように、現在世界各国で行ってる地球温暖化対策は、赤外線を吸収するCO2排出量のゲートを小さくして、赤外線の大気圏から宇宙空間に放射する放射量を増やす対策です。この場合、前述のように中国のCO2の排出量(5.1→11.4)が大きく寄与しますから、各先進国(日本や米国やヨーロッパ諸国)がこのCO2排出量のゲートをいくら小さくする努力をしても、中国が増やすCO2の排出量(赤線)が大きく寄与するため打ち消されてしまい、結果的にその対策努力は結局報われない努力になってしまいます。
それで図43(b)に示すように、太陽熱で雨水の気化熱を奪って宇宙空間に放出する方法(対策)であれば、中国が今後いくらCO2の排出量を増やしても、それに全く影響されることなく地上から奪う気化熱を独立していくらでも増やせます。そしてその対策努力は全く無駄にならないですし、対策した分に比例して確実に地球温暖化対策(地球を冷却させること)ができますし、その効果はリアルタイムに現れます。
しかもその対策によって気化した水蒸気は大気圏で冷やされ、雨が降らなくなった不毛地域に雨をもたらしますし、北極圏で融けてる氷河を氷結させます。(冷凍庫で霜が氷結していくのと同じ原理です)そのため1挙3得の効果があります。地球上で利用できる自然エネルギーは太陽光、風、雨水ですが、それで太陽光と風を利用する太陽光発電や風力発電の開発は盛んに進んでますが、雨水の利用については現在地上に降る雨水の90%以上が何も使われてないのが現状であり、この何も使われてない90%以上の雨水を地球温暖化対策に使わない術はないです。(水力発電で利用されてる雨水は1%にも満たないはずです。)
地球温暖化の影響で地球の平均気温は100年間で0.74℃上昇してますが、太陽熱で雨水を気化して奪う気化熱の対策によってこの0.74℃下げるには、何リットルの雨水を気化させれば良いかは計算できるはずです。そしてその気化する雨水の量はべらぼうに大きな水量ではないと考えます。
その根拠として
1)年間降水量の1%にも満たない量の貯水ダムに貯めた雨水で、日本国内の約10%の電力需要を賄えること
2)水1リットルを0℃から100℃まで上昇させるのに100kcalの熱量が必要であるのに対して、水1リットルを気化させると532kcalの気化熱を奪えること、この水の気化熱によって熱を奪う冷却効果532kcalは、水1kg(=1リットル)を0℃から100℃まで上昇させるのに必要な熱量100kcalのなんと5.32倍であり、しかもこの場合の熱交換効率もほぼ100%で建物から気化熱を奪って冷却できます。
3)水1リットルを気化させるとその奪う熱量は532リットルの水を1℃下げる能力があること。(532リットルの水はかなりの量であり、その532リットルの水を1℃下げれます。)
であり、かなり短い期間に実現可能と考えます。
次に図44で、太陽熱で雨水を気化して奪う気化熱の対策とは、どういう対策であるかを詳述します。地球上には地球が誕生して以来水が存在し、水は地球上に水(液体)、氷河(固体)、水蒸気(気体)の3態の状態で存在します。水の総量は不変であり、地球上の水は熱を移動しながら常に3態に変化しており、水→水蒸気に変化する過程では、その気化する際の気化熱が宇宙空間へと排出されます。そのため水→水蒸気の変化量を人為的に増やせば地球は自ずと冷却します。
(地球の現状)
図44のAの(←)の工程で、今地球上では太陽熱によって北極の氷河はどんどん融かされ水に変ってます。(Aの工程を人為的に増やすことは可能で、例えば北極の氷河を切り取り熱帯地方に運べば可能)
(地球温暖化対策)
図44のBの(→)の工程で、地球上にある水を太陽熱によってどんどん気化させて水蒸気に変えれば可能になります。
前記のAの工程と同様に、Bの工程を人為的に増やすことは可能であり、先進国の首都圏に降る雨水を貯水しておき、晴れた日にその貯水した雨水を太陽熱で気化させれば可能です。その時奪った気化熱は宇宙空間へ放出されるため、その奪った気化熱の量に比例して地球はリアルタイムに冷却します。
(水不足の対策)
水は地球が誕生して以来その水量は不変です。そのため図44のBの(→)の工程を増やせば、その地球が冷却する分Aの(←)の工程の氷河が融かされて水になる量は減ります。そして同時に気化した水が水蒸気になるCの(→)の工程が増えるため、雨が降らなくなった不毛地域に雨をもたらすことになります。
次に図45で、地球と冷蔵庫の冷却原理を説明します。
冷蔵庫の冷却能力を高めるには、次の2つの方法があり、
●溶媒の気化量を増やす
●熱を庫外へ放出する熱伝導率を高めて庫外への放出量を増やす
のいずれかですが、溶媒の気化量を増やす方法が最も簡単で効率的です。この冷蔵庫の原理と同様に地球の冷却能力を高めることができます。図45(b)に示すように冷蔵庫の溶媒は地球上の水に相当し、冷蔵庫と同じ原理で地球を冷却するには、地上から気化する水の気化量を増やすのが最も簡単で効率的な方法です。
それで本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」では、地球温暖化対策は図44のBの(→)の工程を積極的に増やす対策であり、その対策は化学変化ではなく水の物理変化を利用するため、地球上から有害な物質を全く排出することもなく、地球上から熱のみ奪って宇宙空間に排出できます。しかも前記したようにその対策で地球が冷却すると、Aの(←)の工程の氷河が融かされ水になる量は減り、同時に気化した水が水蒸気になるCの(→)の工程が増えるため、雨が降らなくなった不毛地域に雨をもたらすことができ、一挙三得の対策が同時にリアルタイムにできます。
地球温暖化は先進国が産業経済の発展によって招いた結果ですが、逆にその先進国だからいくらでもできる対策として、本発明の自動潅水システムの設置によって、太陽熱で雨水の気化熱を奪う対策が実際に実施して実現できます。そしてその「自動潅水システム」の設置量に比例して確実に地球を冷却でき、その対策は産業経済の発展に全く影響せずに対策できます。そして発展途上の中国やインド等でもいくらでもその対策を導入できます。
「自動潅水システムの貯水潅水方法」による地球温暖化対策の相乗効果
●雨水の気化熱による地球冷却化→地球温暖化対策
●気化した水蒸気によって不毛地域に降雨をもたらす→水不足の対策
●気化した水蒸気によって北極域の氷河を氷結させる→海面上昇の対策
●冷暖房に要する消費電力を削減できる→CO2削減による地球温暖化対策
●屋上緑化の実現→植物の光合成によるCO2削減の地球温暖化対策
(従来、屋上緑化は電源設備や上水設備が必要でしたが、「自動潅水システム」によって無電源無上水無動力で実施できます。また建物の屋上は植物の光合成に絶好の最適な場所であり、何も使われてない余剰スペースです。)
●ヒートアイランド現象の低減。→冷房に要する消費電力の削減でのCO2削減による地球温暖化対策
また本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」でコケを栽培して地球温暖化対策した場合は、自然の恵みの雨水を自動的に潅水(給水)してコケを栽培することができます。そのため既存の電源設備や上水設備の無い屋上でも屋上緑化が、無電源、無上水、無メンテナンスで実施できますし、次の1挙3得の効果が得られます。
●コケ緑化による冷暖房の消費電力の削減
屋上をコケ緑化することで、夏は断熱効果があるため熱を遮断して室内を涼しくできます。また冬は日中の太陽で温められるため、夜中はその温められた熱の保温効果で室内はいつまでも暖かいです。
●コケ緑化の光合成によるCO2削減
コケは光合成をするため、そして光合成を活発に行う条件は、(1)日当たりが良いこと(2)気温が高いこと(3)高濃度のCO2があることであるため、屋上はこの3条件を満たす絶好の場所であり、普段全く使われてない余剰スペースです。尚、コケは給水されないと休眠状態になって光合成も休止するため、光合成を活発に行わせるには常に給水状態にしておくことが重要です。
●自動潅水システムの気化熱による地球温暖化対策
本発明の「自動潅水システムの貯水潅水方法」によって、貯水した雨水を表面張力の作用でコンスタントに給水することで、その給水した雨水が太陽熱で蒸気化してコケに水をやって生育させる役目と、建物から気化熱を奪う2つの役目を果たします。そのためコケによる屋上緑化を全くメンテナンスを必要とせず半永久的にできます。
本発明の自動潅水システムは、地球の危機を救う今世紀最大の発明になるはずです。
2009年6月に日本政府が「CO2の排出量を2005年比で2020年までに15%削減」と方針を出しましたが、図46に示すように実際は自然増加分(約15%)があるため、図47に示すようにその対策は実質30%近い削減になります。もし実際に2020年のCO2の排出量を2005年のCO2の排出量の15%減の85%に削減したのなら、実際はその2020年のCO2の排出量は自然増加分(約15%)が加わるため、2005年のCO2の排出量とほぼ変らない排出量になります。そのため結果的には地球温暖化対策してないことと同じことになります。このことを政府自民党はどう理解してたのでしょうか・・・。
同様にアメリカやヨーロッパ諸国が定めたCO2の削減規制においても、産業経済の発展に連動して自然増加分(X%)が加わるため、その自然増加分(X%)も含めた削減規制値で削減を進めないと、一向にCO2の排出量は下がらないことになります。またたとえ2020年までに各国が目標とした自然増加分(X%)も含めた削減目標値を達成できたとしても、その後も各国の産業経済の発展において、特に前記した中国の産業経済の発展が続くため、その産業経済の発展がある限りそれに連動してCO2の排出量は自然増加していく訳で、先進国が莫大な費用を投じてCO2の排出量を削減する対策努力をしても、その対策努力は結局報われない結果になりますし、その時点で地球は取り返しのつかない事態になって終わりです。
1 : 貯水タンク
1A : 貯水室
1B : 分室
1a : 雨受け部
1b : 開口部
1c : 囲い部
1d : 排出口
1h : 仕切り部
1j : 貯水部
1k : 導水材
1l : 空間部
1m : 流入部
1n : 流入口
2A : 浮力蓋体
2a : 浮力部
2b : 蓋部
3 : 導水管
4 : 給水管
4a : 中空部
4b : 隙間部
4c : 開口
4d : 給水口
4e : 留め具
5 : 吸水材
5a : (吸水性の)吸水材
5b : (防根透水の)吸水材
5c : 紐状の吸水材
6 : 防水材
7 : 接着材
8 : 立体網材
9 : 苔
10 : 建物
10A : 屋上
10B : 壁面
10C : 屋根

Claims (1)

  1. 地表の温度を冷却するため、水を貯水する貯水タンクであって該貯水タンクに水を溜める空間部(1l)を形成し、その底に流入部(1m)を設け、該空間部(1l)内に水の浮力作用で浮上し、貯水タンク内に水が流入する流入口(1n)を蓋する浮力蓋体(2A)を設け、該浮力蓋体(2A)の上部に浮力部(2a)を形成し、下部に錐体形状を有する蓋部(2b)を形成し、前記空間部(1l)内に水が溜まると該浮力蓋体(2A)が浮力作用で浮上することで、前記流入口(1n)に隙間ができて貯水タンク内へと水が流入し、該空間部(1l)内に溜まる水が適当に無くなると浮力蓋体(2A)の自重によって流入口(1n)が蓋されて塞がれ、貯水タンク内を密封状態にして水を貯水する貯水タンクでなり、該貯水タンク内に溜めた水を水が持つ表面張力の作用を利用して、水を吸水材(5)に吸水させながら水を移動させ潅水するようにした自動潅水システムを設置することで雨水を貯水タンクに貯水し、その雨水を前記吸水材(5)に吸水させながら潅水させ、その潅水させた雨水を自然の恵みの太陽熱で気化させて、その自動潅水システムによって余剰に気化させて気化熱を奪う自動潅水システムによって、水が恒久的に持つ各性質(水の流動する性質、水の表面張力(毛細管現象)で水が移動する性質、水が物を浮かせる浮力の性質、水が気化する際に気化熱を奪う性質)を組合せて実施でき、そして無電源、無上水、無動力で自動的に半永久的に実施できる方法である自動潅水システムによって地表の温度を自動的に冷却する方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584984B (zh) * 2014-12-04 2016-03-02 杭州中艺生态环境工程有限公司 一种具有自动调节功能的环保节水型渗灌管
CN107836338A (zh) * 2017-11-23 2018-03-27 广西宏业能源科技有限公司 一种利用雨水养花的方法
CN107969247A (zh) * 2017-11-23 2018-05-01 广西宏业能源科技有限公司 一种利用雨水浇灌的花盆
CN109138046A (zh) * 2018-07-27 2019-01-04 杭州风扬环保科技有限公司 一种基于水循环利用的集雨式环保树池
CN111183877A (zh) * 2020-02-11 2020-05-22 林琛迪 一种基于浮力的电磁控农业互联网灌溉控制装置
CN111501900A (zh) * 2020-03-23 2020-08-07 四川旅游学院 一种园林景观雨水收集装置
CN111528065B (zh) * 2020-06-11 2021-12-28 深圳市诠绿建设发展有限公司 一种园林种植用自动灌溉装置
CN113202163B (zh) * 2021-04-23 2023-08-04 深圳市洲行环保科技有限公司 一种适用于绿色建筑可检测水位并及时注水的节水分水器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49119347U (ja) * 1973-02-09 1974-10-12
JPH0570260U (ja) * 1991-02-13 1993-09-24 英機 岡崎 貯水量調整付き給水機
JPH0817639B2 (ja) * 1993-05-17 1996-02-28 農事組合法人ナ−セリ潮来 プールベンチ及びその給排水装置
JP3076770U (ja) * 2000-10-04 2001-04-20 仁謙 金 全自動定量給水装置
JP2005054520A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Shoji Takahashi 雨水利用の家庭用中水道システム
JP4029133B2 (ja) * 2004-04-30 2008-01-09 伸行 増田 雨水貯水装置
JP4809380B2 (ja) * 2007-07-17 2011-11-09 宏三 大塩 自動潅水システム
WO2009044927A1 (ja) * 2007-10-01 2009-04-09 Kozo Oshio 自動潅水システム

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