JP6873444B2 - 複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム - Google Patents

複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム Download PDF

Info

Publication number
JP6873444B2
JP6873444B2 JP2019551620A JP2019551620A JP6873444B2 JP 6873444 B2 JP6873444 B2 JP 6873444B2 JP 2019551620 A JP2019551620 A JP 2019551620A JP 2019551620 A JP2019551620 A JP 2019551620A JP 6873444 B2 JP6873444 B2 JP 6873444B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
energy storage
sewage
water
water level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019551620A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020514594A (ja
Inventor
新峰 葛
新峰 葛
旭 徐
旭 徐
慧楠 陳
慧楠 陳
偉 蔵
偉 蔵
▲ティン▼▲ティン▼ 姚
▲ティン▼▲ティン▼ 姚
宇凱 池
宇凱 池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Publication of JP2020514594A publication Critical patent/JP2020514594A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6873444B2 publication Critical patent/JP6873444B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/04Methods or layout of installations for water supply for domestic or like local supply
    • E03B1/041Greywater supply systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/02Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from rain-water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/04Gullies inlets, road sinks, floor drains with or without odour seals or sediment traps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/04Methods or layout of installations for water supply for domestic or like local supply
    • E03B1/041Greywater supply systems
    • E03B2001/045Greywater supply systems using household water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/04Methods or layout of installations for water supply for domestic or like local supply
    • E03B1/041Greywater supply systems
    • E03B2001/047Greywater supply systems using rainwater
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Sewage (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

本発明は、複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムに関し、エネルギーのリサイクルおよび利用の技術分野に属する。
中国経済の発展と生活水準の継続的な改善により、家庭下水による環境汚染が益々深刻になっている。現在、中国の家庭下水の排出量がますます増加し、家庭下水の処理とリサイクルは特に重要になる。
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術の欠点を克服し、複数の高層建物の下水を複数のエネルギー貯蔵管を介して貯蔵し、下水を集めて発電処理を行い、合理的な水資源の再利用を実現する複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムを提供することである。
上記の技術的課題を解決するために、本発明は、複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムにおいて、エネルギー貯蔵管装置と、エネルギー貯蔵管装置に適合する下水管路装置と、地下の連通導水管と、地下の圧力貯蔵タンクと、水力タービンと発電システムとを含み、各高層建物に1つのエネルギー貯蔵管装置と1つの下水管路装置が配置され、
前記エネルギー貯蔵管装置は、高層建物の下水管路の横に配置され、エネルギー貯蔵管装置は、雨水取水管と、エネルギー貯蔵下水導水管と、エネルギー貯蔵管と、エネルギー貯蔵下水排水管を含み、前記雨水取水管が最上階に設置され、エネルギー貯蔵管に直接連通され、屋根からの雨水を雨水取水管からエネルギー貯蔵管に導入し、前記雨水取水管は下水管路に上向きの切り込み口が設けられ、前記エネルギー貯蔵下水導水管は、5階から設置され始め、バルブを介してエネルギー貯蔵管に接続され、前記エネルギー貯蔵下水導水管は下水管路に上向きの切り込み口が設けられ、エネルギー貯蔵管の水位がバルブより下になるとバルブを開き、水位が徐々に上昇することに従って、バルブは水圧によって閉じられ、この時下水は切り込み口から下水管路に流れ、前記エネルギー貯蔵管内にそれぞれ停止水位H0、発電水位H1、最高水位H2の3つの水位が設定され、液面計によって液面の高さをセンシングし、エネルギー貯蔵管中の水位が発電水位H1に達すると、水力タービンが発電を開始し、水位が停止水位H0まで低下したら発電を停止し、水位が最高水位H2に達すると、過剰な下水が雨水取水管の上向き切り込み口から下水管路に流れ、前記下水排水管はエネルギー貯蔵管を洗浄する時に下水を下水管網に排出することに用いられ、
前記管路装置は、予備雨水取水管、下水導水管、下水管路、および下水排水管を含み、前記雨水取水管が雨水取水管の上に配置され、予備雨水取水管が下水管路に連通され、溜まった水が予備雨水取水管の高さを超えた時に、溜まった水が予備雨水取水管から下水管路を介して直接に流れ、前記下水導水管が1階から配置され始め、1階から4階まで下水管路に直接接続され、4階以上はそれぞれエネルギー貯蔵管装置中のエネルギー貯蔵下水導水管に接続され、前記管路は、下水を下水排水管を介して下水管網に直接排出し、
前記地下の連通導水管は地下に配置され、各高層建物には地下の連通導水管が配置され、各地下の連通導水管は、それぞれの高層建物のエネルギー貯蔵管中の水を地下の圧力貯蔵タンクに導入し、
前記地下の圧力貯蔵タンクは、複数のエネルギー貯蔵管取水口と1つの排出管を含み、各高層建物のエネルギー貯蔵管は1つのエネルギー貯蔵管取水口に対応し、エネルギー貯蔵管の水が1つの容器に集められ、排出管が容器中の水を水力タービン及び発電システムに導入するために用いられ、
前記水力タービン及び発電システムは発電取水管、水力タービン、発電機、貯水タンク、貯水タンク排水管を含み、前記発電取水管が地下の圧力貯蔵タンクに連通され、下水を水力タービンに導入し、該水力タービンを回転させ発電機を作動させ、電力をグリッドに供給したり、高層水道水ブースターポンプに直接供給したりすることができ、前記貯水タンクは貯水装置であり、過剰な貯水を貯水タンク排水管を介して下水管網に排出する複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムを提供する。
複数の高層建物の高さが同じ場合に、停止水位H0を建物の全高の1/3とし、発電水位H1を建物の全高の屋根から2番目の階とし、最高水位H2を建物の全高とし、複数の高層建物の高さが異なる場合に、停止水位H0を最小の建物高さの1/3とし、発電水位H1を最小の建物高さの屋根から2番目の階とし、最高水位H2を最小の建物高さの建物高さとする。
前記エネルギー貯蔵下水排水管に常閉弁k1が設置され、水管の汚れを落とす洗浄を行う時に開く。
前記地下の連通導水管の夫々に常開状態のバルブk2が設置され、システムメンテナンスまたは下水を排出する時に閉じる。
前記エネルギー貯蔵管の取水口に常開状態のバルブk3が設置され、汚れを落とす時に閉じる。
前記発電取水管と水力タービンとが常開弁k4によって接続され、常開弁k4が水管の汚れを落とす洗浄を行う時に閉じる。
前記地下の圧力貯蔵タンクの容器の容積が1つのエネルギー貯蔵管の容積の50%である。
前記水力タービン及び発電システムは地上に配置され、地下の場合に、排水を都市下水管網に流入することを確保する必要がある。
前記水力タービンは衝撃水力タービンである。
前記高層建物は10階以上または住宅の高さが28mを超える住宅建物である。
本発明は、以下の有益な効果を有する。
本発明は、複数の高層建物の下水を複数のエネルギー貯蔵管を介して貯蔵し、下水を集めて発電処理を行い、発生した電力をグリッドに供給したり、ブースターポンプに供給したり、エネルギーを大幅に節約し、水資源を合理的に再利用し、環境を改善し、経済的利益、環境的利益、社会的利益をもたらす。
本発明の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムの構造図である。 本発明のエネルギー貯蔵管装置のレイアウト図である。 本発明の下水管路装置のレイアウト図である。 本発明の地下の圧力貯蔵タンク装置のレイアウト図である。 本発明の水力タービン及び発電システムのレイアウト図である。
以下、本発明をさらに説明する。以下の実施例は、本発明の技術的解決策をより明確に説明することのみを意図しており、本発明の保護範囲はこれらに限定されない。
図1に示すように、本発明の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムは、複数の高層建物エネルギー貯蔵管装置1、エネルギー貯蔵管装置に適合する下水管路装置2、地下の連通導水管4、地下の圧力貯蔵タンク5、水力タービン及び発電システム6を含む。具体的に、以下のようになる。
図2に示すように、各高層建物に1つのエネルギー貯蔵管装置と1つの下水管路装置が配置され、エネルギー貯蔵管装置1が高層建物の下水管路の横に配置され、エネルギー貯蔵管装置1は、雨水取水管1−1、エネルギー貯蔵下水導水管1−2、エネルギー貯蔵管1−3、エネルギー貯蔵下水排水管1−4を含み、雨水取水管1−1が最上階に設置され、エネルギー貯蔵管1−3に直接連通され、屋根の雨水を雨水取水管を介してエネルギー貯蔵管1−3に導入し、図2では、a1が雨水取水管の入口である。雨水取水管1−1は下水管路2−3に1つの上向きの切り込み口を有し、エネルギー貯蔵管1−3の水面高さが最高水位H2に達すると、水が溢れ出て、該切り込み口から下水管路2−3に流入し、大規模に雨水が落ちた場合、屋根に溜まった水は予備雨水取水管2−1を介して下水管路2−3から直接流下することができ、図2では、a2は予備雨水取水管の入口である。エネルギー貯蔵下水導水管1−2は5階から配置され始め、バルブ(d5−d12)を介してエネルギー貯蔵管1−3に接続され、下水管路に上向きの切り込み口(c5−c12)が設けられ、エネルギー貯蔵管1−3の水位がバルブより下に位置するとバルブが開き、水位が徐々に上昇するに従って、水圧によりバルブが閉じられ、この時下水が切り込み口から下水管路に流れる。エネルギー貯蔵管1−3内に、それぞれ停止水位H0、発電水位H1、最高水位H2の3つの水位が設定され、液面計によって液面の高さをセンシングし、複数の高層建物の高さが同じ場合、H0を建物の全高の1/3とし、H1を建物の全高の屋根から2番目の階とし、H2を建物の全高とする。複数の高層建物の高さが同じではない場合、H0を最小の建物高さの1/3とし、H1を最小の建物高さの屋根から2番目の階とし、H2を最小の建物高さとする。地下の連通導水管の作用により、各高層建物のエネルギー貯蔵管中の水位が同じであり、エネルギー貯蔵管1−3内の水位が発電水位H1に達すると、水力タービンが発電を開始し、水位が停止水位H0まで低下したら発電を停止し、豪雨の時期、水位が最高水位H2に達する場合に、過剰な下水は雨水取水管1−1の上向き切り込み口から下水管路に流入し、または予備雨水取水管から下水管路に直接流入することができる。エネルギー貯蔵下水排水管1−4は、エネルギー貯蔵管1−3を洗浄する時に下水管網に下水を排出するためのものである。エネルギー貯蔵下水排水管1−4に常閉弁k1が設置され、水管の汚れを落とす洗浄を行う時に開き、図では、e1は、エネルギー貯蔵管の下水管網への出口であり、常時閉状態になり、水管の汚れを落とす洗浄を行う時に開く。
図3に示すように、下水管路装置2は、予備雨水取水管2−1、下水導水管2−2、下水管路2−3、下水排水管2−4を含み、予備雨水取水管2−1は雨水取水管1−1の上に設置され、予備雨水取水管2−1が下水管路2−3に連通され、大規模な雨水の場合に、溜まった水が多くなり予備雨水取水管2−1の高さに達する時、溜まった水が予備雨水取水管から下水管路2−3を介して直接流下する。下水導水管2−2は、1階から配置され始め、1階から4階まで下水管路2−3に直接接続され、4階以上はそれぞれエネルギー貯蔵管装置1中のエネルギー貯蔵下水導水管1−2に接続され、図では、b1−b12は下水導水管の入口である。下水管路2−3は、下水を下水排水管2−4を介して下水管網に直接排出する。図では、e0は下水管路の出口である。
各高層建物にはエネルギー貯蔵管が配置されるので、複数のエネルギー貯蔵管の水は、地下の連通導水管4を介して連通され得、地下の連通導水管4がセル内の道路交通に影響を与えることなく地下に配置され、各高層建物には地下の連通導水管が配置され、図1中の4−1、4−2、4−3に示すように、それぞれの地下の連通導水管は、それぞれの高層建物のエネルギー貯蔵管中の水を地下の圧力貯蔵タンク5に導入し、地下の圧力貯蔵タンク5と地下の連通導水管のバランスによって複数のエネルギー貯蔵管中の水が連通され、このようにして異なるエネルギー貯蔵管中の水位が互いに調整されてバランスした水位に達することができる。各地下の連通導水管にそれぞれ常開状態のバルブk2が配置され、システムメンテナンスまたは下水を排出する時に閉じ、地下の連通導水管は連通器の作用を果し、図では、e2はエネルギー貯蔵管の地下の連通導水管への入口である。
図4に示す地下の圧力貯蔵タンク5は、複数のエネルギー貯蔵管取水口と1つの排出管を有し、各高層建物のエネルギー貯蔵管は、1つのエネルギー貯蔵管取水口に対応し、図3中の5−1、5−2、5−3に示すように、エネルギー貯蔵管取水口にバルブk3が設置され、バルブk3は、常開状態であり、汚れを落とす時に閉じる。5−4は圧力貯蔵タンク排出管であり、5−5は複数のエネルギー貯蔵管の水が集められた容器であり、該容器の容積が大きすぎてはならず、通常2〜3mであればよく、エネルギー貯蔵管の容積の50%になり、複数の高層建物のエネルギー貯蔵管の水位のバランスを取る作用を果す。該容器は、高圧に耐える能力が必要である(例えば建物の高さが100メートルの場合、10気圧以上に耐える必要があり、特定の耐高圧マージンを保持する必要もあり、12気圧にすることが好ましい)。5−6は地下の圧力貯蔵タンクの進入扉であり、常閉状態になり、下水を排出する必要がある時に3つのバルブk3を閉じ、貯蔵タンクの進入扉を開き、圧力貯蔵タンクに入って汚れを落とすことができる。
図5に示す水力タービン及び発電システム6は、発電取水管6−1、水力タービン6−2、発電機6−3、貯水タンク6−4、貯水タンク排水管6−5を含み、発電取水管6−1と水力タービン6−2とが常開弁k4を介して接続され、常開弁k4は水管の汚れを落とす洗浄を行う時に閉じる。発電取水管6−1は、地下の圧力貯蔵タンクに連通され、下水を水力タービン6−2に導入し、該水力タービン6−2を回転させ発電機6−3を動作させ、電力をグリッドに供給したり、高層水道水ブースターポンプに直接供給したりすることができる。貯水タンク6−4は、貯水装置であり、過剰な貯水を貯水タンク排水管6−5を介して下水管網に排出し、図では、e3は発電取水管の貯水タンクの入口であり、e4は貯水タンクの排水管の下水管網への出口である。
水力タービン及び発電システムは、地上に配置する必要があり、地下の場合に、排水を都市下水管網に流入させる必要があり、本発明の水力タービン6−2は衝撃水力タービンを採用し発電を行い、発電した電力をグリッドに供給したり、高層水道水ブースターポンプに供給したりすることができる。衝撃水力タービンによって、小流量、高揚力、広い効率ゾーンの特徴を有し、同時に、単一のエネルギー貯蔵管に比べて、水力タービンの流量が増加し、水車発電システムの出力及び安定性が大幅に向上する。
本発明の高層建物は、システムが良好な適用性および経済的価値を有するように、10階以上または住宅の高さが28mを超える住宅建物であることが好ましい。
以上、上記は本発明の好ましい実施形態に過ぎず、当業者は本発明の技術的原理から逸脱しない限り様々な改良及び変更を加えることができ、これらの改良や変更も本発明の保護範囲に含まれることに留意されたい。
(付記)
(付記1)
複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムにおいて、エネルギー貯蔵管装置と、エネルギー貯蔵管装置に適合する下水管路装置と、地下の連通導水管と、地下の圧力貯蔵タンクと、水力タービンと発電システムとを含み、各高層建物に1つのエネルギー貯蔵管装置と1つの下水管路装置が配置され、
前記エネルギー貯蔵管装置は、高層建物の下水管路の横に配置され、エネルギー貯蔵管装置は、雨水取水管と、エネルギー貯蔵下水導水管と、エネルギー貯蔵管と、エネルギー貯蔵下水排水管を含み、前記雨水取水管が最上階に設置され、エネルギー貯蔵管に直接連通され、屋根からの雨水を雨水取水管からエネルギー貯蔵管に導入し、前記雨水取水管は下水管路に上向きの切り込み口が設けられ、前記エネルギー貯蔵下水導水管は、5階から設置され始め、バルブを介してエネルギー貯蔵管に接続され、前記エネルギー貯蔵下水導水管は下水管路に上向きの切り込み口が設けられ、エネルギー貯蔵管の水位がバルブより下になるとバルブを開き、水位が徐々に上昇するに従って、バルブは水圧によって閉じられ、この時下水は切り込み口から下水管路に流れ、前記エネルギー貯蔵管内にそれぞれ停止水位H0、発電水位H1、最高水位H2の3つの水位が設定され、液面計によって液面の高さをセンシングし、エネルギー貯蔵管中の水位が発電水位H1に達すると、水力タービンが発電を開始し、水位が停止水位H0まで低下したら発電を停止し、水位が最高水位H2に達すると、過剰な下水が雨水取水管の上向き切り込み口から下水管路に流れ、前記下水排水管はエネルギー貯蔵管を洗浄する時に下水を下水管網に排出するために用いられ、
前記管路装置は、予備雨水取水管、下水導水管、下水管路、および下水排水管を含み、前記雨水取水管が雨水取水管の上に配置され、予備雨水取水管が下水管路に連通され、溜まった水が予備雨水取水管の高さを超えた時に、溜まった水が予備雨水取水管から下水管路を介して直接流れ、前記下水導水管が1階から配置され始め、1階から4階まで下水管路に直接接続され、4階以上はそれぞれエネルギー貯蔵管装置中のエネルギー貯蔵下水導水管に接続され、前記管路は、下水を下水排水管を介して下水管網に直接排出し、
前記地下の連通導水管は地下に配置され、各高層建物には地下の連通導水管が配置され、各地下の連通導水管は、それぞれの高層建物のエネルギー貯蔵管中の水を地下の圧力貯蔵タンクに導入し、
前記地下の圧力貯蔵タンクは、複数のエネルギー貯蔵管取水口と1つの排出管を含み、各高層建物のエネルギー貯蔵管は1つのエネルギー貯蔵管取水口に対応し、エネルギー貯蔵管の水が1つの容器に集められ、排出管が容器中の水を水力タービン及び発電システムに導入するために用いられ、
前記水力タービン及び発電システムは発電取水管、水力タービン、発電機、貯水タンク、貯水タンク排水管を含み、前記発電取水管が地下の圧力貯蔵タンクに連通され、下水を水力タービンに導入し、該水力タービンを回転させ発電機を作動させ、電力をグリッドに供給したり、高層水道水ブースターポンプに直接供給したりすることができ、前記貯水タンクは貯水装置であり、過剰な貯水を貯水タンク排水管を介して下水管網に排出することを特徴とする複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記2)
複数の高層建物の高さが同じ場合に、停止水位H0を建物の全高の1/3とし、発電水位H1を建物の全高の屋根から2番目の階とし、最高水位H2を建物の全高とし、複数の高層建物の高さが異なる場合に、停止水位H0を最小の建物高さの1/3とし、発電水位H1を最小の建物高さの屋根から2番目の階とし、最高水位H2を最小の建物高さの建物高さとすることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記3)
前記エネルギー貯蔵下水排水管に常閉弁k1が設置され、水管の汚れを落とす洗浄を行う時に開くことを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記4)
前記地下の連通導水管の夫々に常開状態のバルブk2が設置され、システムメンテナンスまたは下水を排出する時に閉じることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記5)
前記エネルギー貯蔵管の取水口に常開状態のバルブk3が設置され、汚れを落とす時に閉じることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記6)
前記発電取水管と水力タービンとが常開弁k4によって接続され、常開弁k4が水管の汚れを落とす洗浄を行う時に閉じることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記7)
前記地下の圧力貯蔵タンクの容器の容積が1つのエネルギー貯蔵管の容積の50%であることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記8)
前記水力タービン及び発電システムは地上に配置され、地下の場合に、排水を都市下水管網に流入することを確保する必要があることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記9)
前記水力タービンは衝撃水力タービンであることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
(付記10)
前記高層建物は10階以上または住宅の高さが28mを超える住宅建物であることを特徴とする付記1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
H0 エネルギー貯蔵管の停止水位
H1 エネルギー貯蔵管の発電水位
H2 エネルギー貯蔵管の最高水位
a1 雨水取水管の入口
a2 予備雨水取水管の入口
b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9、b10、b11、b12 各階の下水導水管入口
c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12 エネルギー貯蔵下水導水管の下水管路中の上向きの切り込み口
d5、d6、d7、d8、d9、d10、d11、d12 エネルギー貯蔵下水導水管とエネルギー貯蔵管に接続されるバルブ
e0 下水管路出口
e1 エネルギー貯蔵管の下水管網への出口
e2 エネルギー貯蔵管の地下の連通導水管への入口
e3 発電取水管の貯水タンクへの入口
e4 貯水タンクの排水管の下水管網への出口
k1 常閉弁
k2 常開弁
k3 圧力貯蔵タンクのインレットバルブ、常開弁
k4 発電取水水管バルブ、発電の場合開、発電しない場合閉

Claims (10)

  1. 複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステムにおいて、エネルギー貯蔵管装置と、エネルギー貯蔵管装置に接続する下水管路装置と、地下の連通導水管と、連通導水管に連通された地下の圧力貯蔵タンクと、圧力貯蔵タンクに接続された水力タービンと発電システムとを含み、各高層建物に1つのエネルギー貯蔵管装置と1つの下水管路装置が配置され、
    前記エネルギー貯蔵管装置は、高層建物の高さ方向に沿って配置された下水管路の横に高層建物の側面に高さ方向に前記下水管路に沿って配置され、エネルギー貯蔵管装置は、雨水取水管と、各階の下水をエネルギー貯蔵管に送水するエネルギー貯蔵下水導水管と、高層建物の側面に高さ方向に沿って配置された前記下水管路に沿って配置されたエネルギー貯蔵管と、エネルギー貯蔵管装置の下端近辺に設けられ、下水管網に連通するエネルギー貯蔵下水排水管と、を含み、前記雨水取水管が最上階に設置され、エネルギー貯蔵管に直接連通され、屋根からの雨水を雨水取水管からエネルギー貯蔵管に導入し、前記雨水取水管は下水管路に上向きの開口を有する切り込み口を介して接続され、前記エネルギー貯蔵下水導水管は、5階を含む5階よりも上層階に設置され、一端がバルブを介してエネルギー貯蔵管に接続され、前記エネルギー貯蔵下水導水管は下水管路に上向きの開口を有する切り込み口を介して接続され、エネルギー貯蔵管の水位がバルブより下になるとバルブを開き、水位が徐々に上昇するに従って、バルブは水圧によって閉じられ、この時下水は切り込み口から下水管路に流れ、前記エネルギー貯蔵管内にそれぞれ停止水位H0、発電水位H1、最高水位H2の3つの水位が設定され、液面計によって液面の高さをセンシングし、エネルギー貯蔵管中の水位が発電水位H1に達すると、水力タービンが発電を開始し、水位が停止水位H0まで低下したら発電を停止し、水位が最高水位H2に達すると、過剰な下水が雨水取水管の切り込み口から下水管路に流れ、前記エネルギー貯蔵下水排水管はエネルギー貯蔵管を洗浄する時に下水を下水管網に排出するために用いられ、
    前記下水管路装置は、下水管路の上端に接続された予備雨水取水管、各階の下水を下水管路およびエネルギー貯蔵下水導水管に送水する下水導水管、高層建物の側面に高さ方向に沿って配置された下水管路、および下水管路の下部に設けられた下水排水管を含み、前記予備雨水取水管が雨水取水管の上に配置され、予備雨水取水管が下水管路に連通され、屋根に溜まった水が予備雨水取水管の高さを超えた時に、溜まった水が予備雨水取水管から下水管路を介して直接流れ、前記下水導水管1階から4階まで下水管路に直接接続され、階以上はそれぞれエネルギー貯蔵管装置中のエネルギー貯蔵下水導水管に接続され、前記下水管路は、下水を下水排水管を介して下水管網に直接排出し、
    前記地下の連通導水管は地下に配置され、各高層建物には地下の連通導水管が配置され、各地下の連通導水管は、それぞれの高層建物のエネルギー貯蔵管中の水をエネルギー貯蔵管の下部から地下の圧力貯蔵タンクに導入し、
    前記地下の圧力貯蔵タンクは、地下の連通導水管への入口に設けられた複数のエネルギー貯蔵管取水口と、発電システムに連通する1つの排出管と、1つの容器と、を含み、各高層建物のエネルギー貯蔵管はそれぞれ1つのエネルギー貯蔵管取水口に対応して設けられ、エネルギー貯蔵管の水が1つの容器に集められ、排出管が容器中の水を水力タービン及び発電システムに導入するために用いられ、
    前記水力タービン及び発電システムは発電取水管、水力タービン、発電機、貯水タンク、貯水タンク排水管を含み、前記発電取水管が地下の圧力貯蔵タンクの排出管に連通され、1つの容器からの下水を水力タービンに導入し、該水力タービンを回転させることにより発電機を作動させ、電力をグリッドに供給したり、高層水道水ブースターポンプに直接供給したりすることができ、前記貯水タンクは貯水装置であり、過剰な貯水を貯水タンク排水管を介して下水管網に排出することを特徴とする複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  2. 複数の高層建物の高さが同じ場合に、停止水位H0を建物の全高の1/3とし、発電水位H1を屋根の2つ下の階の前記エネルギー貯蔵下水導水管の天端のうち最も低い位置とし、最高水位H2を建物の全高とし、複数の高層建物の高さが異なる場合に、停止水位H0を最小の建物高さの高層建物の高さの1/3とし、発電水位H1を最小の建物高さの高層建物の屋根の2つ下の階の前記エネルギー貯蔵下水導水管の天端のうち最も低い位置とし、最高水位H2を最小の建物高さの高層建物の建物高さとすることを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  3. 前記エネルギー貯蔵下水排水管には、下水管網への出口に常閉弁k1が設置され、エネルギー貯蔵管の汚れを落とす洗浄を行う時に開くことを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  4. 前記地下の連通導水管の夫々には、地下の連通導水管のエネルギー貯蔵管からの入口に常開状態のバルブk2が設置され、システムメンテナンスまたは下水を排出する時に閉じることを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  5. 前記エネルギー貯蔵管の取水口には、連通導水管からの入口に常開状態のバルブk3が設置され、汚れを落とす時に閉じることを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  6. 前記発電取水管と水力タービンとが発電取水管に設けられた常開弁k4をはさんで接続され、常開弁k4がエネルギー貯蔵管の汚れを落とす洗浄を行う時に閉じることを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  7. 前記地下の圧力貯蔵タンクの容器の容積が1つのエネルギー貯蔵管の容積の50%であることを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  8. 前記水力タービン及び発電システムは地上に配置され、排水を都市下水管網に流入することを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  9. 前記水力タービンは衝動水車を利用することを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
  10. 前記高層建物は全ての高層建物が10階以上または全ての高層建物の住宅の高さが28mを超える住宅建物であることを特徴とする請求項1に記載の複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム。
JP2019551620A 2017-03-20 2018-02-02 複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム Active JP6873444B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710165232.6A CN106801448B (zh) 2017-03-20 2017-03-20 一种利用多个高层建筑物储能水管发电的系统
CN201710165232.6 2017-03-20
PCT/CN2018/075025 WO2018171341A1 (zh) 2017-03-20 2018-02-02 一种利用多个高层建筑物储能水管发电的系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020514594A JP2020514594A (ja) 2020-05-21
JP6873444B2 true JP6873444B2 (ja) 2021-05-19

Family

ID=58988128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019551620A Active JP6873444B2 (ja) 2017-03-20 2018-02-02 複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6873444B2 (ja)
CN (1) CN106801448B (ja)
CA (1) CA3057187C (ja)
WO (1) WO2018171341A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106801448B (zh) * 2017-03-20 2019-03-01 河海大学 一种利用多个高层建筑物储能水管发电的系统
CN108691719A (zh) * 2018-04-27 2018-10-23 北海和思科技有限公司 一种高层建筑生活垃圾和废水利用发电装置
CN110608124B (zh) * 2019-10-10 2024-04-12 南京航空航天大学 楼宇公共电力系统与方法
CN113389674B (zh) * 2021-05-21 2023-04-14 华北水利水电大学 一种高层建筑小区冲水发电系统
US11635056B2 (en) 2021-08-23 2023-04-25 Leonard Eva Electric generating precipitation collection system

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136014A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Shimizu Corp 多目的人工水路
JPH08237997A (ja) * 1995-02-23 1996-09-13 Fujita Corp 排水利用発電装置
JP2003254220A (ja) * 2002-02-26 2003-09-10 Oki Electric Ind Co Ltd 発電装置
JP2004204448A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Tsurumi Mfg Co Ltd 中高層建築物における自家発電システム
JP2006233779A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Yanmar Co Ltd 水力発電利用型施設
JP2007146820A (ja) * 2005-10-24 2007-06-14 Tatsumi Akamine 水力回転装置及び該装置を利用する発電機又は建造物落差発電システム
JP4749167B2 (ja) * 2006-02-01 2011-08-17 株式会社昭電 排水路水力発電システム
NO20070425L (no) * 2007-01-23 2008-07-24 Tom Jensen Anordning og fremgangsmate for bruk av mikrokraftverk
CN201778942U (zh) * 2010-08-26 2011-03-30 河海大学 高层公寓排水管道发电装置
CN202039451U (zh) * 2011-04-29 2011-11-16 刘新广 节能节水房
KR101261033B1 (ko) * 2011-07-06 2013-05-06 김형진 고층건물의 낙수 에너지를 이용한 발전장치
JP2013024161A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Yoshio Miura 高層ビル下水の落下エネルギーを利用するビル内水力発電システム
KR20130097854A (ko) * 2012-02-27 2013-09-04 김인수 오수와 우수를 재활용하는 발전장치
JP2013189969A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Shoei:Kk 垂直流路型クロスフロー水車
CN202883223U (zh) * 2012-10-10 2013-04-17 河海大学 高层建筑污水排放发电系统
JP2016079959A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 天創工業株式会社 建物内水力発電装置
CN104712022A (zh) * 2015-01-20 2015-06-17 河海大学 一种基于高楼层净化水的发电装置
CN105178400B (zh) * 2015-09-14 2017-05-03 江苏大学 高层建筑的生活污水分离分级发电系统及其控制方法
CN205296275U (zh) * 2016-01-05 2016-06-08 顾瑞娜 一种针对高层居民楼家庭发电和废水利用的装置
CN106091094B (zh) * 2016-06-06 2018-12-14 江苏大学 一种高层建筑的复合式能源综合利用系统及控制方法
CN106930368B (zh) * 2017-03-20 2018-01-30 河海大学 一种高层建筑物储能水管发电系统
CN106801448B (zh) * 2017-03-20 2019-03-01 河海大学 一种利用多个高层建筑物储能水管发电的系统

Also Published As

Publication number Publication date
CA3057187C (en) 2020-09-01
CA3057187A1 (en) 2018-09-27
JP2020514594A (ja) 2020-05-21
CN106801448A (zh) 2017-06-06
CN106801448B (zh) 2019-03-01
WO2018171341A1 (zh) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6873444B2 (ja) 複数の高層建物のエネルギー貯蔵管を利用して発電するシステム
CN101187215B (zh) 全自动限流式无负压管网叠压供水设备
CN106930368B (zh) 一种高层建筑物储能水管发电系统
CN206438585U (zh) 一种建筑工地废水循环利用系统
CN103556611B (zh) 可发电的水垫塘充排水系统
CN101701466B (zh) 一种水力自动控制管网叠压给水设备
CN106677327A (zh) 干式污水泵站及其物联网远程监控系统
CN103104009B (zh) 一种超高层建筑水势能发电和热回收系统
CN201981576U (zh) 一种多层楼房集雨利用系统
CN202500710U (zh) 生活废水水力发电装置
CN202519784U (zh) 调蓄管入流消能排气及出流多功能结合井
CN201554067U (zh) 一种水力自动控制管网叠压给水设备
CN102587487B (zh) 入流消能排气及出流多功能结合井
CN102383475A (zh) 一种高层建筑污水势能回收系统
CN206503225U (zh) 干式污水泵站
CN205954739U (zh) 生活废水循环利用装置
CN209556046U (zh) 一种高层建筑物排水系统
CN212248936U (zh) 民用住宅高层建筑绿色屋顶雨水污水发电装置
CN216111089U (zh) 高层楼房分段式污水发电系统
CN220318969U (zh) 一种节水型建筑给排水装置
CN212896116U (zh) 水垫塘检修排水及回充水系统
CN215712210U (zh) 一种公共建筑冷却塔综合节水一体化设备
CN113187164B (zh) 一种公共建筑冷却塔综合节水一体化设备
CN218913047U (zh) 一种高楼水力发电装置
CN214884028U (zh) 一种海绵城市建筑雨水综合收集与利用装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191003

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200907

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210413

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6873444

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150