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
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Description
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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、前記下水導水管は1階から4階まで下水管路に直接接続され、5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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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