JP5782589B1 - 圧縮空気発生システム - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮空気を利用する発電装置や多目的に利用される圧縮空気を少量の電力で発生する装置を提供する。【解決手段】密閉容器１に一定の圧力を有する液体を流入させ、前記密閉容器１に設けた圧力センサー１８にて、所定圧力を感知することにより入り口と出口に設けた電動弁１１を開閉させこれを繰り返すことにより、液体の重力エネルギーと水中での浮力エネルギーを交互に作動させて、シリンダー型容器４に於いてピストン栓３が往復運動を行い、シリンダー型容器４内を圧縮させ圧縮空気を発生する圧縮空気発生装置に関するものである。【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮空気を利用する発電装置や多目的に利用される圧縮空気を少量の電力で発生させ供給する圧縮空気発生装置に関するものである。

密閉容器に一定の圧力を有する液体を混入させ、前記密閉容器に設けた圧力センサーにて、所定圧力を感知することにより入り口と出口に設けた電動弁を開閉させこれを繰り返すことにより、液体の圧力と同圧の圧縮空気を作り更に、前記圧縮空気を利用して水車型発電機のブレードに噴射ノズルを介して供給する事により発生する推力により、発電機を回転させて発電することを特徴とする圧縮空気式発電機。

特開２０１２−２４１７０６号公報

しかしながらこの方式では、圧縮空気の発生量が少ない。（特許文献１）

下記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
一体の円筒形の管で、垂直に伸びる縦長の貯水容器１とその上部に貯水タンク室２１を備え、前記貯水タンク室２１の内部に於いて、一対の貯水タンク６とバランス用錘７とが連結ロープ１５−１で連結され、滑車１４を経由して吊り下り、前記貯水タンク６に一定量の液体が供給されると、前記バランス用錘７との重量比が大きくなることで、前記貯水タンク６は下方に下がり、前記貯水タンク６の底部に設けた開閉装置８が開き液体は下方に流出し、前記貯水容器１の最上部に位置する受水容器５を経由して、前記受水容器５の直下部に設けたシリンダー型圧縮タンク４内のピストン栓３の上部に流入し、前記ピストン栓３は、前記貯水容器１の最下部で水面上に浮遊するフロートタンク２と連結ロープ１５−２で連結され一対となり、前記貯水タンク６より流出した液体の重力は、前記フロートタンク２に加わる浮力より大きい構成のため、前記フロートタンク２は前記ピストン栓３と同時に下方に平行移動を行い、前記フロートタンク２は前記貯水容器１の貯水面より押し下げられ、前記ピストン栓３は前記シリンダー型圧縮タンク４の最下部へと下がり、相対する接触面には共に異なる磁極の磁石板２０を設けているので、磁石の磁力で引合い前記液体の重力に加算され前記ピストン栓３は停止し、この間に前記ピストン栓３の直上部で、前記シリンダー型圧縮タンク４の側面に開口された排水口１７より、前記シリンダー型圧縮タンク４内の液体は前記貯水容器１の最下部に流出し貯水され、増量した液体の水位上昇分を前記フロートタンク２は浮力上昇して、前記ピストン栓３は前記シリンダー型圧縮タンク４内の液体が排水されるまで磁力により停止し、その後前記フロートタンク２と同時に上方に平行移動し、前記シリンダー型圧縮タンク４の上部に押上げられ、前記ピストン栓３の天端と前記シリンダー型圧縮タンク４の最上面との間の空気は圧縮され、前記ピストン栓３による上下往復運動を繰り返し行うことで発生した圧縮空気は、圧縮空気管１３を介して送気するように構成されていることを特徴とする圧縮空気発生システム。

前記シリンダー型圧縮タンク４内で発生した圧縮空気は、前記シリンダー型圧縮タンク４内の上部に設けた圧力センサー１８で、圧力の上限値を感知して送られた信号により、圧縮空気管１３に設けた電動弁１１は開き、圧縮空気を送気した後に、圧力の下限値を感知した信号により、前記電動弁１１は閉じ、同時に同一系統に設けた自動吸気弁１２で前記シリンダー型圧縮タンク４内に空気を供給するように構成された請求項１に記載の圧縮空気発生システム。

本発明の請求項１記載の発明によれば、一体の円筒形の管で、垂直に伸びる縦長の貯水容器１とその上部に貯水タンク室２１を備え、前記貯水タンク室２１の内部に於いて、一対の貯水タンク６とバランス用錘７とが連結ロープ１５−１で連結され、滑車１４を経由して吊り下り、前記貯水タンク６に一定量の液体が供給されると、前記バランス用錘７との重量比が大きくなることで、前記貯水タンク６は下方に下がり、前記貯水タンク６の底部に設けた開閉装置８が開き液体は下方に流出し、前記貯水容器１の最上部に位置する受水容器５を経由して、前記受水容器５の直下部に設けたシリンダー型圧縮タンク４内のピストン栓３の上部に流入し、前記ピストン栓３は、前記貯水容器１の最下部で水面上に浮遊するフロートタンク２と連結ロープ１５−２で連結され一対となり、前記貯水タンク６より流出した液体の重力は、前記フロートタンク２に加わる浮力より大きい構成のため、前記フロートタンク２は前記ピストン栓３と同時に下方に平行移動を行い、前記フロートタンク２は前記貯水容器１の貯水面より押し下げられ、前記ピストン栓３は前記シリンダー型圧縮タンク４の最下部へと下がり、相対する接触面には共に異なる磁極の磁石板２０を設けているので、磁石の磁力で引合い前記液体の重力に加算され前記ピストン栓３は停止し、この間に前記ピストン栓３の直上部で、前記シリンダー型圧縮タンク４の側面に開口された排水口１７より、前記シリンダー型圧縮タンク４内の液体は前記貯水容器１の最下部に流出し貯水され、増量した液体の水位上昇分を前記フロートタンク２は浮力上昇して、前記ピストン栓３は前記シリンダー型圧縮タンク４内 の液体が排水されるまで磁力により停止し、その後前記フロートタンク２と同時に上方に平行移動し、前記シリンダー型圧縮タンク４の上部に押上げられ、前記ピストン栓３の天端と前記シリンダー型圧縮タンク４の最上面との間の空気は圧縮され、前記ピストン栓３による上下往復運動を繰り返し行うことで発生した圧縮空気は、圧縮空気管１３を介して送気するように構成されていて、場所による制限がなく地上や地中埋設での設置が可能な圧縮空気発生システムを提供するものである。

前記シリンダー型圧縮タンク４内で発生した圧縮空気は、前記シリンダー型圧縮タンク４内の上部に設けた圧力センサー１８で、圧力の上限値を感知して送られた信号により、圧縮空気管１３に設けた電動弁１１は開き、圧縮空気を送気した後に、圧力の下限値を感知した信号により、前記電動弁１１は閉じ、同時に同一系統に設けた自動吸気弁１２で前記シリンダー型圧縮タンク４内に空気を供給するように構成されている圧縮空気発生システムを提供するものである。

（１）本発明の請求項１から請求項２による動作手順の実施形態を示す正面縦面図及び断面及び詳細図。（２）貯水容器１内の受水容器（５）とシリンダー型圧縮タンク（４）の詳細図。

請求項１、による実施形態を示す図１、を参照にして説明すると、一体の円筒形の管で垂直に伸びる縦長の貯水容器（１）の上部に貯水タンク室（２１）を備え、内部に一対の貯水タンク（６）とバランス用錘（７）とが上部の滑車（１４）を経由して連結ロープ（１５−１）で連結して吊り下り、前記貯水タンク（６）に一定量の液体が流入されると、前記バランス用錘（７）との重量比が大きくなることで下方に下がり、前記貯水タンク（６）の底部に設けた開閉装置（８）が開き下部に流出する。

この時、前記貯水タンク（６）の底部と前記貯水タンク（６）が着地する接触面との両面に磁極の異なる磁石板（２０）を設けて、共に引合い一時的ではあるが床面で停止した時に前記貯水タンク（６）の液体が排出できるように構成する。また、前記貯水タンク（６）の液体が流出すると、一対である前記バランス用錘（７）の重量比が大きくなり、前記パランス用錘（７）が下部へ、前記貯水タンク（６）が対象的に上部へ移動して、循環ポンプ（９）より前記貯水容器（１）から引き込んだ液体を前記貯水タンク（６）へ供給する。

前記貯水タンク（６）より流出した液体は、前記貯水容器（１）の最上部に位置する受水容器（５）を経由して逆流防止弁（１９）を通り前記受水容器（５）の直下に設けたシリンダー型圧縮タンク（４）内のピストン栓（３）の上部へ流れ落ちる。同時に前記貯水容器（１）の下部の水面に浮遊するフロートタンク（２）と前記ピストン栓（３）とは連結ロープ（１５−２）で連結されていて、一対となっている。また、前記ピストン栓（３）に流入する液体の重力は前記フロートタンク（２）が持つ浮力より大きいため、前記ピストン栓（３）は、前記シリンダー型圧縮タンク（４）の底部へと下がる。

この時、前記ピストン栓（３）の下端と前記シリンダー型圧縮タンク（４）の底面が接触する両面に磁極の異なる磁石板（２０）を設け、磁力で引合う力と、前記ピストン栓（３）の上部に加わる液体の重力とで、前記ピストン栓（３）は前記シリンダー型圧縮タンク（４）の床面で停止する。この時前記ピストン栓（３）の直上部で、前記シリンダー型圧縮タンク（４）の側面に開口した、排水口（１７）より前記貯水容器（１）の最下部へ流出する。また、前記シリンダー型圧縮タンク（４）内の液体が排水されるまで、前記ピストン栓（３）は磁石板（２０）の磁力により停止する。

前記貯水容器（１）の最下部に流出し、貯水した液体の水位上昇分を前記フロートタンク（２）は浮力上昇する。同時に平行移動する前記ピストン栓（３）は上昇し、前記シリンダー型圧縮タンク（４）の最上面と前記ピストン栓（３）の天端の間の空気は圧縮される。この時、逆流防止弁（１９）で空気の流出を防ぎ、繰り返し行われるピストン栓（３）の往復運動で発生した圧縮空気は、圧縮空気管（１３）を介して送気する。

請求項２、よる実施形態を示す図１、を参照にして説明すると、 シリンダー型圧縮タンク（４）内で発生した圧縮空気は前記シリンダー型圧縮タンク（４）内の上部に設けた圧力センサー（１８）で圧力の上限値を感知して、送られた信号により圧縮空気管（１３）に設けた電動弁（１１）開き圧縮空気を送気する。更に圧力の下限値を感知した信号により電動弁（１１）は閉じ、同時に同一系統に設けた自動吸気弁（１２）で前記シリンダー型圧縮タンク（４）内に空気を供給するように構成されている

貯水容器（１）に貯水した液体は貯水タンク室（２１）に設けた循環ポンプ（９）にて、貯水タンク（６）へ循環供給する。

１ 貯水容器
２ フロートタンク
３ ピストン栓
４ シリンダー型圧縮タンク
５ 受水容器
６ 貯水タンク
７ バランス用錘
８ 開閉装置
９ 循環ポンプ
１０ 送水管
１１ 電動弁
１２ 自動吸気弁
１３ 圧縮空気管
１４ 滑車
１５−１ 連結ロープ
１５−２ 連結ロープ
１６ 循環用液体
１７ 排水口
１８ 圧力センサー
１９ 逆流防止弁
２０ 磁石板
２１ 貯水タンク室

Claims (2)

1. 一体の円筒形の管で、垂直に伸びる縦長の貯水容器１とその上部に貯水タンク室２１を備え、前記貯水タンク室２１の内部に於いて、一対の貯水タンク６とバランス用錘７とが連結ロープ１５−１で連結され、滑車１４を経由して吊り下り、前記貯水タンク６に一定量の液体が供給されると、前記バランス用錘７との重量比が大きくなることで、前記貯水タンク６は下方に下がり、前記貯水タンク６の底部に設けた開閉装置８が開き液体は下方に流出し、前記貯水容器１の最上部に位置する受水容器５を経由して、前記受水容器５の直下部に設けたシリンダー型圧縮タンク４内のピストン栓３の上部に流入し、前記ピストン栓３は、前記貯水容器１の最下部で水面上に浮遊するフロートタンク２と連結ロープ１５−２で連結され一対となり、前記貯水タンク６より流出した液体の重力は、前記フロートタンク２に加わる浮力より大きい構成のため、前記フロートタンク２は前記ピストン栓３と同時に下方に平行移動を行い、前記フロートタンク２は前記貯水容器１の貯水面より押し下げられ、前記ピストン栓３は前記シリンダー型圧縮タンク４の最下部へと下がり、相対する接触面には共に異なる磁極の磁石板２０を設けているので、磁石の磁力で引合い前記液体の重力に加算され前記ピストン栓３は停止し、この間に前記ピストン栓３の直上部で、前記シリンダー型圧縮タンク４の側面に開口された排水口１７より、前記シリンダー型圧縮タンク４内の液体は前記貯水容器１の最下部に流出し貯水され、増量した液体の水位上昇分を前記フロートタンク２は浮力上昇して、前記ピストン栓３は前記シリンダー型圧縮タンク４内の液体が排水されるまで磁力により停止し、その後前記フロートタンク２と同時に上方に平行移動し、前記シリンダー型圧縮タンク４の上部に押上げられ、前記ピストン栓３の天端と前記シリンダー型圧縮タンク４の最上面との間の空気は圧縮され、前記ピストン栓３による上下往復運動を繰り返し行うことで発生した圧縮空気は、圧縮空気管１３を介して送気するように構成されていることを特徴とする圧縮空気発生システム。
2. 前記シリンダー型圧縮タンク４内で発生した圧縮空気は、前記シリンダー型圧縮タンク４内の上部に設けた圧力センサー１８で、圧力の上限値を感知して送られた信号により、圧縮空気管１３に設けた電動弁１１は開き、圧縮空気を送気した後に、圧力の下限値を感知した信号により、前記電動弁１１は閉じ、同時に同一系統に設けた自動吸気弁１２で前記シリンダー型圧縮タンク４内に空気を供給するように構成された請求項１に記載の圧縮空気発生システム。

Images