JPH03217511A - 電力供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、海或いは湖等水域における水底及び水上での
同時電力供給方法及びその装置とそれに使用する太陽熱
，産業廃熱のエネルギー利用の動力システムに関する。

く従来の技術〉 近年潜水装置等の発達により海底の調査が活発となり　
海底資源等の開発に大きな展開を見ることとなった。

例えば海底における石油等の採掘の際、採掘に使用する
装置及び海上でこれら装置の制御，管制を行う装置の稼
動に夫々同時に電源を要するものである。

く発明が解決しようとする課題〉 特に採掘が長期に渡るものであれば、海底へ蓄電したも
のいわゆるパソテリーを搬送して電源を供給するという
手段に頼るのでは、追いつかない。

反面海上の装置の稼動に必要な電気を海上で何らかの手
段で発電し、同時にこれらの余剰をケーブル等によって
海底の装置へ供給することとすれば、上記ケーブルが長
期の使用で破損したとき、海中で放電することとなり、
非常に危険である。

また、この際自然環境の破壊の危惧をも生ずることとな
る。

又海上側と海底側と夫々独立の発電手段を設置して電源
を得るとすれば、海底側にも独立して、発電装置を制御
する手段を必要とする。これは、海底への機材の搬送の
制約を考慮すれば、コスト労力の点から望ましいもので
はない。一方、発！装置を稼動するのに多大の石油，石
炭，核．等の燃料を燃焼させて得られる熱エネルギーか
ら動力を取出す発電システム等の動力システムにおいて
は、蒸気は復水器で冷却されて水にされ循環使用される
が冷却工程で蒸気から放出される熱は、海水，大気中に
放出され、利用されることなく、海や空中に捨てられる
。結局、海上及び海底への同時電力の供給，制御作業が
海上で行え、しかも、海中での漏電の危惧を排し且つ、
従来利用されていなかった海水圧や太陽熱・産業廃熱を
利用し、有価燃料の消費を減少したエネルギー効率の高
い発電方法及び装置は未だ皆無であった。

本発明は上記課題の解決を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 しかして本発明は、 ■　海底或いは湖底等水底に第１発電部を設置し、同域
水上に同じく第２発電部を設置し、この第１及び第２発
電部間へ導水管を介在せしめて、第１発電部から水底の
水を導入し、これにより第１発電部の発電用タービンを
稼動し、更にこの水を導水管から第２発電部へ還流せし
めて、第２発電部側で吐水し、この際第２発電部の発電
用タービンを稼動するものである電力供給方法 ■　内部に発電用タービンを備えた第１発電装置と、同
じく内部に発電用タービンを備えた第２発電装置と、導
水管と、ポンプとを備えてなり、上記第１発電装置は、
導水部とこれに通じる気体加圧室を有し水域の水底に配
設され、第２発電装置は吐水部を有し且つ同域水上に配
設され、上記導水管は第１発電装置と第２発電装置との
間に介在し、上記ポンプはその内部又は、吐出側導水管
内に、吐出方向に向け空気を放出する第１噴射口及び蒸
気を放出する第２噴射口を有し、水圧及び一定の気体加
圧のサイホン現象及びポンプの負圧により導水部から流
入する水を上記導水管上部へ流動せしめることによって
、第１発電装置の上記タービンが稼動するものであり、
導入されたこの水を導水管が、第２発電装置へ供給し、
吐水部よりこの水を排水せしめる際第２発電装置のター
ビンが稼動するものであることを特徴とする電力供給装
置 の提供を図るものである。

〈作用〉 上記手段を施した本発明は、 ■　第１発電部へ導入した水流によって第１発電部ター
ビンによる発電を行い、同水流を第２発電部へ導入して
第２発電部タービンによる発電を行う。これにより、水
上及び水底で同時に電力の供給を受けることが可能であ
る。

■　水底の水圧によって、第１発電装置へ水底の水が導
入され同タービンが回転し、更に上記水圧及び一定の気
体加圧のサイホン現象及び強制発生させた負圧によって
導水管を通じて同水が第２発電装置側で放水され、この
放水によって第２発電装置のタービンが回転する。さら
に太陽熱，産業廃熱の各エネルギーを蒸気として回収し
、前記ポンプの動力源として導入することにより、経済
的且つ強力な負圧が発生し、これにより、水上及び水底
で同時に低コストの電力の供給を受けることが出来る。

〈実施例〉 以下本発明の好適な実施例について図面を参照して説明
する。

第１図に本発明の一実施例を示す。

（１）が第１発電部、（２）が第２発電部、（３）が導
水管である。この第１発電部（１）は海或いは湖等の水
底（１０１）に設けられ、第２発電部（２）は、水域（
１００）の水上（１０２）へ浮設される。

第１発電部（１）内は、水底より圧入する水に大気圧以
上の圧力を加えるための気体加圧室（４）が設けられて
いる。この気体加圧室（４）内へ外部水底の水を導入す
るための導水口（５）の導水径路途中に、タービン（６
）が介在する。タービン（６）の回転によって第１発電
部（１）内に設置された発電機（７）が発電を行う。

（８）は、変圧器である。必要に応じて蓄電手段を設置
する。気体加圧室（４）内部には、導水管（３）が接続
され、導水管（３）の一端が開口している。

導水管（３）は上方第２発電部（２）内において喫水面
（１０３）より上方に導水管（３）端部が位置する。

導水管（３）のこの上端は水上（１０２）へ放水すべく
吐水口（９）が設けられている。導水管（３）は、水域
の干満による第２発電部（２）の上下に対処すべく、フ
レキシブルバイブを用いて形成すれば実用的である。

第２発電部（２）内には、導水管（３）の適宜位置に設
けられた吸上管（１０）により水を吸入するための駆動
源となるタービンポンプ（１１）が設置され、タービン
ポンプ（１１）内に吸引された水を導水管（３）内へ噴
射する為の圧力木管（１２）がタービンポンプ（１１）
と導水管（３）との間に介在し、圧力水管（１２）の下
流開口端に導水管（３）の中心軸に向けてジェソトノズ
ルによりジェソト噴射を行うためのジェットボンプ（１
１０）が設置されている。

前記吐水口（９）の放水径路途中には、タービン（１３
）が介在している。このタービン（１３）の回転によっ
て発電を行う発電機（ｌ４）が第２発電部（２）内に設
けられる。変圧器（１５）も同様に第２発電部（２）内
に設けられている。又必要に応じて蓄電手段を設置すれ
ばよい。

（１６）はタービンボンブ（１１）の排気口である。

（１７）はコンプレッサーであり、これは図示しないが
、第１発電部（１）の気体加圧室（４）と接続され気体
加圧室（４）へ一定加圧をかけると共にジェソトノズル
に加圧空気を供給する。気体加圧室（４）への正圧加圧
は導水管（３）へサイホン現象によって水の圧送を図る
ためであり、ジェットノズルへの供給はジェットポンプ
の駆動圧力水による運動量の増大を図るものである。又
コンプレッサー（ｌ７）によって気体加圧室（４）の気
体圧力を調節自在とし、必要な圧力気体が得られる。更
に気体加圧室（４）内の水位が導水管（３）の下端開口
より上部となるよう適宜センサーを設置し、上記加圧気
体の調整の円滑を図る。

上記構成によって、導水口（５）から外部の水を第１発
電部（１）の気体加圧室（４）内へ圧入せしめる。この
過程でタービン（６）が回転し、第１発電部（１）内で
の発電が行われる。気体加圧室（４）に送り込まれた水
は、水圧，気体加圧のサイホン現象及びジェットポンプ
（１１０）の負圧によって導水管（３）を通って第２発
電部（２）内へ送られる。第２発電部（２）内において
吐水口（９）から水域（１００）へ上記水の放水が行わ
れる。この過程で、放水によりタービン（１３）が回転
し、第２発電部（２）における発電が遂行される。

ここで、強力且つ経済的な導水管による揚水及び放水圧
を実現する手段として、圧力水管（１２）の注入口にジ
エソトノズルを設けてジエソトポンプを構成する。ジェ
ットノズルとして、大気中で噴射した場合に得られる運
動量が水中においてもそれに近似したエネルギーへ転換
させることが出来る好適なものの１例を第２図へ掲げる
。これは、特公平１１７０００号に係る発明（本願と同
一発明者。）のジェソトノズルである。即ち、高圧液体
用噴射口と、その外側に同心状に空気を放出する第１噴
射口とをその噴射方向が互いに平行となるように設けら
れ、該高圧液体用噴射口はノズル先端開口から一定距離
後退した位置に開口し、かつ高圧液体用噴射口の中心軸
線上の後方にさらにもう１つの小径の蒸気を放出する第
２噴射口が設けられることによって蒸気を導入したこと
を特徴とするものである。以下詳述する。

第２図にこのジェ・ノトノズルの一例を示す。図におい
て、（１８）は高圧液体用の噴射口であり、その外側へ
同心円状に空気用の第１噴射口（ｌ９）が設けられる。

この場合、第１噴射口（１９）はノズル外筒（２０）と
ノズル内筒（２０）′の間に形成した二重円筒の環状部
からなる。第１噴射口（１９）の左後方で一定の距離Ａ
のところに空気を導入するための環状連通部（２１）が
設けられ、その開口（１９）’を介して空気の噴射方向
が軸方向と平行となる。噴射口（１８）　，　（１９）
の右前方一定の距離Ｂまでノズル外筒（２０）内筒，　
（２１）間に空気を送り込むためノズル外筒（２０）の
半径方向に複数の接続管（２３）が設けられている。接
続管（２３）の数は高圧液体と空気の流量及び圧力によ
って適当数設ければよい。高圧液体用の噴射口（１８）
の左後方にノズル外筒（２０）と一体に形成された保護
筒（２４）が設けられている。該保護筒（２４）には高
圧液体をノズル中心軸線と直角の方向から導入するため
にその一側部に導入口（２３）　’が設けられている。

さらに、保護筒（２４）の左端からもう１つの蒸気を導
入するため小径の蒸気用の噴射管（２５）がノズル中心
軸線上で高圧液体の噴射方向に向けて設けられている。

噴射管（２５）の径及び長さは可変形のものとすれば都
合がよく、特に取付長さはその前端から開口（１９）　
’までの距離Ｃを一定の長さとする。

空気を接続管（２３）へ供給する方法は、図示の配管径
路のように、空気供給源（２６）から制御弁（２７）を
介して配管する。蒸気を噴射管（２５）へ供給する方法
を第６図へ示す。第２図供給源（２６）　’に太陽熱，
産業廃熱を蒸気として又は熱媒体を介してエネルギー回
収し、上記ジェソトポンプの動力源及び気体加圧室の圧
力源として導入するための構成系統図である。

図において（１）は太陽の熱エネルギーを集熱する集熱
器で、その熱エネルギーを熱媒体により配管を介して蒸
気発生器（１４）へ導入し、さらに熱媒体移送用の循環
ポンプ（５）で加圧し、上記集熱器（１）に帰還するよ
うにしている。又、（ｌ７）は前記タービンポンプ（ｌ
１）から供給される補給水で、この補給水（１７）を上
記蒸発器（ｌ４）へ導入し、上記配管を流れる熱媒体と
熱交換を行って蒸気を発生しこの蒸気をジェソトポンプ
へ供給するようにしている。（２）は産業廃熱の熱エネ
ルギーを回収する排熱回収ボイラーで、排熱の上流から
下流に沿って蒸発器（３），節炭器（４）から構成され
る。（５）はドラムである。尚排熱回収ボイラーは高温
高圧の蒸気を発生させる為、蒸発器の上流側に過熱器を
設置する場合がある。又排熱のＮＯｘ値が環境規制値を
超える場合は、排熱回収ボイラー内に脱硝装置を組み込
む場合がある。（６）はタービンポンプから供給される
補給水で、この補給水（６）を上記薫発器へ導入し、上
記排熱回収ボイラー内の排熱と熱交換を行って蒸気を発
生し、この蒸気をジェソトボンプ（１１０）へ供給する
ようにしている。

このように構成した前記ジエソトノズルの作用効果の内
、まず空気について第２図に従い説明すると、高圧液体
の供給源（図示省略）から供給される駆動液は保護筒（
２４）の一例部に設けた導入口（２３）’から流入し、
そこで方向転換して高圧液体用の噴射口（１８）へ向か
って流れる。空気は接続管（２３）を介して環状流通部
（２ｌ）に流入し、開口（１９）’を通り空気用の第１
噴射口（ｌ９）から噴射される。

この場合、距離Ａ間ではそれぞれの流体の流れはノズル
中心軸線と平行に流れ、距離Ａ間の内、外筒（２０），
（２０）　’の管がそれぞれの流体の流れを整えるから
、噴射口（１８）　．　（１９）から噴射された後もそ
れぞれの流体は噴射されたときそのままの気液平行二層
流を保持しつつ突走する。距離Ｂは噴射後の気液平行二
層流に対する一定の距離を与え、従って該二層流に対す
る管内摩擦抵抗が、直接噴射口から液体のみを噴射する
従来のノズルに比較して非常に小さくなる。これは液体
に比して気体の粘性（動粘性）が一般に小さいからであ
り、液流は空気に囲繞されたまで突走するのみならず、
噴射口から噴射される空気により形成される完全な円筒
状の噴射流層が存在するため、上記高圧液体はその噴射
方向に高速で走行する円筒内に噴射されることになり、
従って気流が停止した円筒内において生ずるような摩擦
抵抗は何ら存在しないばかりか、上記空気の突走により
生した負圧力（吸上力）の作用により上記高圧液体の噴
射流は噴射時の初速度をむしろ加速気味に維持してノズ
ル先端開口（２２）に向かって突走することとなるので
ある。

さらにこの駆動流体に強力な本格的駆動力を与えるため
高圧液体の流れ方向（噴射方向）に噴射管（２５）から
蒸気を噴射せしめる。以下にその作用効果を詳述する。

ジェソトポンプは、通例流体の噴流によって働く。ノズ
ルが第１図還元口（２８）に配置され高圧の駆動水流を
、高速低圧の駆動水噴流に変える。この高速低圧の駆動
水噴流は、ジェソトポンプの入口部を軸方向に流通して
、ジェソトポンプの混合部に入る。ジェソトポンプの事
実上全ての用途において、「駆動流体」と呼ばれる流体
（水）がポンプによってジエソトポンプノズルの区域に
圧送される。このボンプ圧送は、ボンブ圧送エネルギー
の運営費に対して配管の設備費のハランスを取るのに概
して最適な寸法の配管によって生ずる。駆動流体流の流
路は、ほぼ常に比較的大きな断面積の駆動流体供給配管
で始まり、この配管は、流体流損失を軽減する寸法にな
っている。ノズルの所で、ごの流路の断面積は漸減し、
従って最初高圧の駆動流は、滑らかに加速し得、ノズル
出口に対応する静圧に達する。駆動ノズルは単一噴射口
を用いる場合、ノズルはジェットポンプ本体の縦軸線に
沿って、下流方向に噴流を放出するように配置される。

高速噴流はノズル周囲の流体を入口部と混合部の入口域
とに誘引する。

これは従来の駆動流から従動流への運動量伝達によって
起こる。この運動量伝達により周囲の流体すなわち「従
動」流体が連続的に入口部に吸込まれそれを通流する。

ジェソトポンプは多くのシステムにおいて有用である。

しばしばこのようなシステムにおける用途は、多量の流
体を高速でポンプ圧送することを包含する。

従ってポンプ性能のわずかな改良がシステムの性能と経
済性に多大な効果をもたらしうる。液体ジェソトポンプ
が特に適する一つの用途は、本発電装置における水底の
水の循環である。発電部のタービンでは、単位時間に多
量の水がジェソトポンプによって循環する。従って、ジ
ェソトポンプ効率の少しの増加がシステムの性能と、経
済性に重要な改善をもたらすことは明らかである。ジェ
ソトポンプを駆動する原動流は、外部の機械的（遠心）
ポンプによって供給される。このような外部循環ポンプ
は第１発電部と第２発電部をつなく導水管内の上昇流を
吸引する。ジェソトポンプにおいてこの高圧原動流は、
ジェソトポンプノズルから再び導水管に放出され、導水
管内の水を誘引する。ジエノトポンプ内でこれらの流れ
が混合し（運動量の交換と均一化をもたらし）拡散し（
運動量を高圧に変換する作用）次いで第２発電部のター
ビンに向け流出する。その結果、全体的な発電用水の強
制循環が生ずる。

上記ジェノトボンブ循環系の欠点の一つは、シェノトポ
ンプの特性として機械効率が遠心ポンプと比べて劣るこ
とである。その結果全循環流の駆動に要する燃料（遠心
ポンプがガスタービンで駆動する）は、ジェソトポンプ
を用いない循環系のそれよりも多い。

一方ジェノトポンプ無しの循環系が、費用が余計かかる
他の多くの欠点を伴うことも存在する。

従ってジェットポンプ無しの循環系は必ずしも議論の余
地の無いほど好適な最新の循環系というわけではない。

幾らかの改良循環系では、既存のジェソトポンプと関連
する外部循環路を除くことが求められている。これは設
備費の節約になり、発電装置構造をコンパクトにし、さ
らに駆動ポンプの整備及び点検に要する人員及び労力を
減らす。

さらに残存する欠点の一つは、単位駆動流量当りの誘引
流量の割合を高くして用いる必要があることである。（
誘引流量／駆動流量の比を「Ｍ比」と呼ぶ。）ジェット
ポンプの性能上の欠点は、Ｍ比が約１．　５を超えると
ジェ・７トポンプ効率が次第に低下することである。又
別の欠点は、配管設計圧力（従って管壁厚さと配管費）
が給水ポンプ吐出し口から導水管までの圧力水管におい
て高くなることである。

本発明は、ジエソトポンプ本体の上流に配置したノズル
の第２図噴射管（２５）に蒸気の高い位置エネルギーを
導入して、ジェットポンプ駆動流体流を加速するように
したものである。蒸気は、駆動流体流のハルク温度（混
合平均温度）に対応する飽和圧力を超える圧力で噴射管
（２５）を通って膨張し、飽和圧力まで圧力が下がる。

この膨張の結果、蒸気圧力が蒸気速度に変換する。

好適構造において、蒸気膨張をなす蒸気ノズルは駆動液
体噴流の縦軸線に沿い中央を下流方向に噴出するように
形成され、この駆動液体噴流はそれ自体がそれ自体のノ
ズルを経て加速され、圧力が供給圧力から飽和の圧力に
下がる。蒸気は液体より高い速度で流れ、両流が第２図
ノズル「Ｃ」域内を下流方向に進むにつれ、液体と混合
するとともに凝縮する。この混合と凝縮の過程はまた蒸
気と水の両流間の運動量交換をもたらす。ノズル「Ｃ」
域はほぼ完全な凝縮が起こった点のすく下流の点で終わ
っている。このノズル「Ｃ」域から出る流体噴流の比較
的高い運動量は、蒸気の作用なしに得られるより高い速
度として現われる。ノズルｒｃＪ域から出現する全噴流
運動量は凝縮蒸気による質量付加によりさらに増大する
。この噴出流は、ジェソトポンプ本体の吸入口において
次のように位置を占める。すなわち、その噴流は、従来
のジェットボンブからの駆動流体噴出流の配置を類似す
るように流出する。このジェットポンプにおけるこの噴
出流は同じ駆動流供給圧力および流量をもつ従来のジェ
ットポンプで利用しうるより大きな運動量をもつので、
このジェソトポンプは吸入流体をジェットポンプ本体内
に誘引する能力が、それだけ高《なっている。このジェ
ットポンプは、本発電方法の導水管循環流に関する用途
の各々に個別に最適となるよう設計される。例えば、噴
射管の先端開口位置が調節自在とすることによりノズル
「Ｃ」域内で蒸気の凝縮が完全に行なわれるように設計
され、単位正味循環流量当りの所要駆動エネルギーが少
ない。この改良ジェットポンプは、比較上の正味プラン
ト熱消費率によって測定した有効システムボンプ圧送効
率を高める。さらに本用途の場合、この蒸気導入式ジェ
ットポンプは、圧力を上げる特殊な送給ボンプの必要を
無くしうる。この場合、特に高い圧力用の外部配管が不
要である。最後に菓気はノズルから出る質量流量を増す
ので、一定量の循環流を発生させるためのジエソトポン
プのＭ比を減らすことができ、従ってその作用点を比較
的有利で高い効率の点としうる。

本発明の目的は、水上及び水底で同期的に電力を発生さ
せる方法と装置を開示することである。

従ってジェソトポンプにノズル混合域「Ｃ」を設ける。

ノズル混合域「Ｃｊはその出口端に水導入ノズルを備え
、蒸気導入ノズルは好ましくは水の噴流の中心軸をそれ
と同じ方向に蒸気を噴射する。

蒸気噴流は、蒸気ノズルの両端間の圧力差の存在によっ
て発生する。蒸気は噴射管内で通流し、そこで蒸気流は
圧力が低下し、高速に変わる。ノズル混合域「Ｃ」の中
心軸域において蒸気が液体流と接触する。これにより蒸
気の凝縮が生し、蒸気ノズル両端間の圧力差を保つ。運
動量伝達が高速蒸気から低速水流に向かって発生する。

結局第２図（１８）の液体噴射口からは蒸気に加速され
た流体流が噴出する。この蒸気に加速された流体流は、
運動量がかなり増大した流体流としてノズルｒＡＪ域か
ら出る。ｒＡＪ域を出た流体流は、前記した高速気体流
の突走によって形成されたトンネルＩＢＪ域に突入し、
前記した作用の働きによってさらに相乗効果をこの流体
流に及ぼすこととなるのである。ノズルｒＡＪ域から出
るこの運動量増大噴流は、ジェソトポンプによる改良ポ
ンプ作用をもたらしうる。

他の利点は、この改良ジェノトポンプがノズル内の混合
域ｒｃＪで流体流を加速することによりジェソトポンプ
に供給される駆動水ポンプヘッドを減らしうろことであ
る。換言すると、ジェノトポンプのノズルで蒸気噴流に
よって加えられる速度が、ジェノトポンプから遠く離れ
た駆動水ボンブを用いて追加ヘノドを供給する必要を無
くする。

その結果遠隔ポンプと関連する効率低下とそれらの配管
損失が減少する。

開示したボンプ圧送系の他の利点は、蒸気と水の混合が
接触熱交換をもたらすことである。熱がジェノトポンプ
ノズル噴出流に加えられ最終的にジェノトポンプ噴出流
に加えられる。その結果、導水管内の水流の効率が高ま
る。蒸気を駆動液体の「Ｃ」域に導入することは、駆動
液体に有用な仕事をなすことであることを認識されたい
。それはまた接触熱交換すなわち蒸気に最初存在する熱
エネルギーの事実上全ての保存をなす。この接触熱交換
はノズルから出る流体の温度を上げる。同時にジェソト
ポンプから出る水の全体的な温度も上げる。有用な仕事
と事実上全ての熱エネルギー保存とのこの組合せにより
、蒸気原動所において周知の熱効率が得られる。一般に
流体の圧力，流量を増大させると流れが必然的に乱流化
し、何らかの流れを阻害するものに当たると渦流の発生
により運動工不ルギーはゑ．激に低下するのに対して、
本ジェ，トノズルでは駆動液体が平行して走行するジエ
ノト気流に囲繞されて突走するため被搬送物と衝突する
際己こ発生する渦流は駆動流体の粘性を緩和するジェソ
ト気流の作用により大幅に改善され、駆動液に与えられ
た運動エネルギーは効率よ《被搬送物等に伝達される。

上記ジェソトノズルにおいて、噴射管（２５）の後方へ
導入口（２３）　’が位置するように構成しても実施可
能である。

上述のジェソトノズルを実際に本発明へ設置した状態を
第３図へ示す。これは、適宜導水管（３）の屈曲部へ圧
力水管（１２）のノズル先端開口（２２）を設置したも
のであり、第１図の圧力木管（１２）の還元口（２８）
は、この位置が最も適している。導水管（３）は第５図
に示すように上方からタービン（１３）へ吐水するもの
であってもよいが、タービン（１３）の側方へ吐水する
ものであってもよい。又、タービンポンプ（１１）から
圧力水管（２９）を導水管（３）に対し導入し、その導
入口（３０）へも上記ジエノトノズルを設ければ、圧送
力の強化にも有効である。

又、第４図へ示すように導水管（３）へ適宜数の屈曲部
（３１）を設け、複数の圧力木管（２９）をタービンポ
ンプ（１１）から引き、夫々の導入口（３０）へ上述の
ジェノトポンプを設けて実施しても効果的である。

第５図に示すように、タービン（１３）は、吐水口（９
）が設けられた部屋（３２）と、この（３２）とは別の
部屋（３３）とによって周囲を被覆される。（３５）は
両部屋（３２）　，　（３３）の隔壁である。この部Ｍ
（３３）には、排気口（１６）の排気管（１６）’から
の蒸気をタービン（１３）へ導入する管（３４）が接続
されている。これは適宜導入した水を排気管（１６）’
を通じて蒸気とし管（３４）は、この蒸気をタービン（
１３）へ運び、夕一ビン（１３）の回転力の一部をこの
蒸気によって担わせるのである。

管（３４）は排気管（１６）’内でスパイラル状に形成
しておけば、加熱効率がよいものである。

上述の構成によりタービンポンプ（１１）の発生熱を利
用して笑気を発生させ、タービン（１３）の回転に利用
すれば、エネルギーの利用効率が改善される。又、別法
としては第６図の排熱回収器にタービンポンプ（１１）
の排熱を導入しプロセス蒸気を前記ジェノトポンプ（１
１０）の噴射管（２５）に導入することもできる。

前述のコンブレノサー（１７）の送気をジエ，トポンプ
（１１０）にも供給が可能であるように構成しても効果
的である。即ちコンブレソサー（１７）はジェットポン
プ（１１０）と気体加圧室（４）の双方に高圧気体が送
られ、又、その圧力調整が可能なものとすれば、省スペ
ース，コスト低減及び制御の簡便化が期待できる。

第１図気体加圧室（４）における作用効果は、次の通り
である。すなわち一定の空気量をコンブレノサー（１７
）から事前に送気（回示省略）しておき、しかる後に導
入部（５）より水底の水を導入すれば、気体加圧室（４
）内でその水位が上がるにつれ上記空気は圧縮されてい
く。導水管（３）が閉ざされていれば、上記空気は第１
発電装置が置かれている水底の水圧と等しい圧力にまで
達する。導水管（３）を開けば気体加圧室（４）内の水
は導水管（３）内を第１発電装置の外の水位まで当然上
昇する。

この間、気体加圧室（４）内の圧縮空気は、導入部（５
）より流入した水量と導水管（３）を上昇した水量が等
しいから同気圧を保つ。そして、導水管（３）の喫水面
（１０３）より上部が負圧となれば上記導水管（３）内
の水は、さらに平均的には、約１０米まで上昇する。こ
れは、喫水面（１０３）を大気圧が押すことによって水
底の水を押し上げる限界の数字である。

しかしこの場合、気体加圧室（４）内の水は大気圧の他
に上記圧縮空気によってさらに押し上げられる力が加わ
っているので上記喫水面（１０３）よりの上昇距離は、
大気圧と圧縮気圧との相対比率に応じて増加する。これ
は、その分だけ導水管（３）内を負圧にする前記ジェノ
トポンプ（１１０）の駆動エネルギーを不要としたこと
を意味する。すなわち、導水管（３）内の水のくみ上げ
が、その分だけローコストで行なわれたことになる。さ
らにこのローコスト化を顕著なものとならしめるため、
第６図の太陽熱プロセス蒸気装置中の太陽の熱エネルギ
ーを集熱する集熱器により集熱された熱エネルギーを受
熱した熱媒体を配管を介して上記気体加圧室（４）へ導
入（図示省略）し、上記配管を流れる熱媒体と上記圧縮
空気と熱交換を行って気体をさらに膨張せしめる。熱交
換を終った熱媒体は熱媒体移送用の循環ポンプ（図示省
略）で加圧し上記集熱器（１）に帰還するようにする。

気体加圧室（４）内は、水底と同じ高圧のためコンブレ
ッサー　（１７）で追加送気するよりも、自然エネルギ
ーを利用して気体を膨張せしめるほうが作業的にも又コ
スト的にも効率的である。

又、ジェットポンプ（１１０）への気体の供給は強制加
圧によるものを述べて来たが（負圧による）自然吸入型
のものとしてもよい。これは、水流によって生ずる負圧
を利用するもので、フィクサチフ等の霧吹きの吸水の原
理を応用するものである。

勿論、上記強制加圧及び自然負圧のいずれかを任意に選
択することが可能なジェソトポンプを用いて実施しても
効果的である。

上記各実施例において、タービン（６）又はタービン（
１３）或いは両タービンをそれから設けた管内周面と気
密となるように構成すれば、水の流動状態に即応するの
で、制御し易くなる。

例えば、タービン（６）のインペラー外周と、導水口（
５）の内周面とが気密となるよう設定し、他方タービン
（１３）のインペラー外周と吐水口（９）の内周面とが
同しく気密となるように設定しておけば、水の制動によ
り両タービンは同一制御下におかれ、両発電量は、同一
或いは一定比率となり、制御がより統一して可能となる
。

〈発明の効果〉 本発明の実施により、 ■　水上及び水底へ同期的に電力を供給することが可能
であり、このとき、水流を媒介として工不ルギ一の伝達
を行う為、水中での放電の危険が完全排除される。

■　水底の第１発電装置のタービン及び水上の第２発電
装置のタービンが水圧，加圧空気のサイホン作用及びジ
ェノトポンプの負圧によって回転するため、送電手段及
び水底における発電の独立した制御手段を要さない。

■　且つ、従来利用されていなかった無限の海水圧や太
陽熱エネルギー，産業廃熱を利用し、有価燃料の消費を
減少したエネルギー効率の高い電力を確保できる。

以上■，■，■の効果によって、自然環境の破壊の危惧
はなく、水上及び水底での同時且つ同制御下のかつ、ロ
ーコストに発電が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図であり、第
２図は本発明に用いれば効果的なジェットノズルの一実
施例を示す略断面図である。第３図は第２図のジェソト
ノズルを実際に本発明へ設置して構成したジェットポン
プの要部断面図であり、第４図は複数のジェソトボンブ
を設置した一実施例を示す説明図である。第５図は排熱
利用図であり、第６図は太陽熱，産業廃熱利用構成系統
図である。 （１）・・・第１発電部、　（２）・・・第２発電部、
（３）・・・導水管、　　　（５）・・・導水部、（６
）　，　（９）　・・・タービン、　　（１１）・・・
タービンポンプ、（１１０）・・・ジェットポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、海底或いは湖底等水底に第１発電部を設置し、同域
   水上に同じく第２発電部を設置し、この第１及び第２発
   電部間へ導水管を介在せしめて、第１発電部から水底の
   水を導入し、これにより第１発電部の発電用タービンを
   稼動し、更にこの水を導水管から第２発電部へ循環せし
   めて、第２発電部側で吐水し、この際第２発電部の発電
   用タービンを稼動するものである電力供給方法。 ２、内部に発電用タービンを備えた第１発電装置と、同
   じく内部に発電用タービンを備えた第２発電装置と、導
   水管と、ポンプとを備えてなり、上記第１発電装置は、
   導水部とこれに通じる気体加圧室を有し水域の水底に配
   設され、第２発電装置は吐水部を有し且つ同域水上に配
   設され、上記導水管は第１発電装置と第２発電装置との
   間に介在し、上記ポンプはその内部又は、吐出側導水管
   内に、吐出方向に向け空気を放出する第１噴射口及び蒸
   気を放出する第２噴射口を有し、水圧及び一定の気体加
   圧のサイホン現象及びポンプの負圧により導水部から流
   入する水を上記導水管上部へ流動せしめることによって
   、第１発電装置の上記タービンが稼動するものであり、
   導入されたこの水を導水管が、第２発電装置へ供給し、
   吐水部よりこの水を排水せしめる際第２発電装置のター
   ビンが稼動するものであることを特徴とする電力供給装
   置。