JPH06147097A - 重力応用発電装置 - Google Patents
重力応用発電装置Info
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- JPH06147097A JPH06147097A JP4322324A JP32232492A JPH06147097A JP H06147097 A JPH06147097 A JP H06147097A JP 4322324 A JP4322324 A JP 4322324A JP 32232492 A JP32232492 A JP 32232492A JP H06147097 A JPH06147097 A JP H06147097A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 余剰の深夜電力を利用して、これを位置エネ
ルギー量として蓄積し、電力需要の多い昼間時に、蓄積
された位置エネルギー量を電力量に発電変換して供給す
る。 【構成】 懸垂支持される重錘部材11を有し、深夜電
力を利用して、下降端,もしくは下降位置にある重錘部
材11を巻き上げ、上昇端,もしくは上昇位置に移動さ
せて、位置エネルギーを付与かつ蓄勢して維持し、発電
機51を有し、重錘部材11の上昇端,もしくは上昇位
置における位置エネルギーの解放で、自重降下に伴う駆
動エネルギーにより、発電機51を駆動させて発電作用
を得られるように構成する。
ルギー量として蓄積し、電力需要の多い昼間時に、蓄積
された位置エネルギー量を電力量に発電変換して供給す
る。 【構成】 懸垂支持される重錘部材11を有し、深夜電
力を利用して、下降端,もしくは下降位置にある重錘部
材11を巻き上げ、上昇端,もしくは上昇位置に移動さ
せて、位置エネルギーを付与かつ蓄勢して維持し、発電
機51を有し、重錘部材11の上昇端,もしくは上昇位
置における位置エネルギーの解放で、自重降下に伴う駆
動エネルギーにより、発電機51を駆動させて発電作用
を得られるように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、重力応用発電装置に
関し、さらに詳しくは、余剰の深夜電力の利用により、
これを高度差による位置エネルギー量として蓄積し、電
力需要の多い昼間時に、当該蓄積された位置エネルギー
量を電力量に発電変換して使用可能にした重力応用発電
装置に係るものである。
関し、さらに詳しくは、余剰の深夜電力の利用により、
これを高度差による位置エネルギー量として蓄積し、電
力需要の多い昼間時に、当該蓄積された位置エネルギー
量を電力量に発電変換して使用可能にした重力応用発電
装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、電力事情については、発電側で
ある火力,水力の各発電所の定常的な電力供給量に対し
て、日常での電力需要量が非定常的であることから、周
知のように、常にバランスがとれておらず、特に、夏期
においては、主に冷房装置の駆動に利用される電力需要
が特定の時間帯,つまり、気温が高くなる午前11時頃
から午後4時頃までの昼間の時間帯に限って集中し、当
該電力需要値がピーク値に達すると共に、この夏期の場
合、渇水期とも重なって水力発電量の低減も加えられる
ために、慢性的な電力不足に悩まされているという現況
にある。一方、このような電力需要の多い昼間の時間帯
以外においては、比較的電力消費が低くなり、却って、
電力供給量に余剰を生ずる傾向にあるもので、例えば、
需要側が日中の活動を終えて寝静まる時間帯,つまり、
前記とは逆に、午後11時から午前4時までの深夜の時
間帯においては、余剰電力の消費を促進するために、単
位当りの電気料を安価にした深夜電力料金が設定され
て、例えば、深夜における給湯用熱源に利用するなどの
用途が講じられており、このように余剰電力の有効かつ
効果的な活用を図るための手段が種々検討されている。
ある火力,水力の各発電所の定常的な電力供給量に対し
て、日常での電力需要量が非定常的であることから、周
知のように、常にバランスがとれておらず、特に、夏期
においては、主に冷房装置の駆動に利用される電力需要
が特定の時間帯,つまり、気温が高くなる午前11時頃
から午後4時頃までの昼間の時間帯に限って集中し、当
該電力需要値がピーク値に達すると共に、この夏期の場
合、渇水期とも重なって水力発電量の低減も加えられる
ために、慢性的な電力不足に悩まされているという現況
にある。一方、このような電力需要の多い昼間の時間帯
以外においては、比較的電力消費が低くなり、却って、
電力供給量に余剰を生ずる傾向にあるもので、例えば、
需要側が日中の活動を終えて寝静まる時間帯,つまり、
前記とは逆に、午後11時から午前4時までの深夜の時
間帯においては、余剰電力の消費を促進するために、単
位当りの電気料を安価にした深夜電力料金が設定され
て、例えば、深夜における給湯用熱源に利用するなどの
用途が講じられており、このように余剰電力の有効かつ
効果的な活用を図るための手段が種々検討されている。
【0003】こゝで、この種の深夜電力を効果的に活用
するための1つの手段としては、従来から、いわゆる,
水力発電所における揚水発電がある。すなわち、この揚
水発電は、よく知られているように、水力発電所におい
て、高所と低所とにそれぞれ貯水池を設け、昼間の発電
時には、高所側の貯水池から低所側の貯水池に向け、落
差を利用して水を放流することにより、その水圧で回転
される水車を介し発電機を駆動して発電させ、また、夜
間の揚水時には、余剰の深夜電力で駆動される電動機に
よってポンプを回転させ、低所側の貯水池から高所側の
貯水池に水を揚水して発電に備えるもので、結果的に
は、水力を媒体として、余剰の深夜電力量を高度差によ
る位置エネルギー量として蓄積し、電力需要の多い昼間
時に、この蓄積された位置エネルギー量を電力量に変換
して使用するのである。
するための1つの手段としては、従来から、いわゆる,
水力発電所における揚水発電がある。すなわち、この揚
水発電は、よく知られているように、水力発電所におい
て、高所と低所とにそれぞれ貯水池を設け、昼間の発電
時には、高所側の貯水池から低所側の貯水池に向け、落
差を利用して水を放流することにより、その水圧で回転
される水車を介し発電機を駆動して発電させ、また、夜
間の揚水時には、余剰の深夜電力で駆動される電動機に
よってポンプを回転させ、低所側の貯水池から高所側の
貯水池に水を揚水して発電に備えるもので、結果的に
は、水力を媒体として、余剰の深夜電力量を高度差によ
る位置エネルギー量として蓄積し、電力需要の多い昼間
時に、この蓄積された位置エネルギー量を電力量に変換
して使用するのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の揚水発電による余剰電力の利用については、通
常,極めて非効率的であるほか、対応し得る水力発電所
の数にも限りがあって、余剰電力の全体を利用するなど
は到底不可能なものであった。
た従来の揚水発電による余剰電力の利用については、通
常,極めて非効率的であるほか、対応し得る水力発電所
の数にも限りがあって、余剰電力の全体を利用するなど
は到底不可能なものであった。
【0005】この発明は、従来のこのような問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、主に、余剰の深夜電力を利用して、これを位置エネ
ルギー量として蓄積し、電力需要の多い昼間時に、蓄積
された位置エネルギー量を電力量に発電変換して供給し
得るようにした,この種の重力応用発電装置を提供する
ことである。
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、主に、余剰の深夜電力を利用して、これを位置エネ
ルギー量として蓄積し、電力需要の多い昼間時に、蓄積
された位置エネルギー量を電力量に発電変換して供給し
得るようにした,この種の重力応用発電装置を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る重力応用発電装置は、主に、余剰の
深夜電力を利用し、懸垂支持される重錘部材を巻き上げ
て位置エネルギーに蓄積かつ維持させ、電力需要の多い
昼間時に、蓄積された位置エネルギーを解放して、自重
降下する重錘部材の駆動エネルギーで発電機を駆動さ
せ、当該位置エネルギーを電力に発電変換して供給する
ようにしたものである。
に、この発明に係る重力応用発電装置は、主に、余剰の
深夜電力を利用し、懸垂支持される重錘部材を巻き上げ
て位置エネルギーに蓄積かつ維持させ、電力需要の多い
昼間時に、蓄積された位置エネルギーを解放して、自重
降下する重錘部材の駆動エネルギーで発電機を駆動さ
せ、当該位置エネルギーを電力に発電変換して供給する
ようにしたものである。
【0007】すなわち、この発明は、懸垂支持される重
錘部材を有し、主に深夜電力を利用して、下降端,もし
くは下降位置にある当該重錘部材を巻き上げ、上昇端,
もしくは上昇位置に移動させて位置エネルギーを付与蓄
勢し、かつこの蓄勢状態を維持する手段と、発電機を有
し、前記重錘部材の上昇端,もしくは上昇位置における
位置エネルギーの解放で、その自重降下に伴う駆動エネ
ルギーにより、当該発電機を駆動させて発電作用を得る
手段とを、少なくとも備えることを特徴とする重力応用
発電装置である。
錘部材を有し、主に深夜電力を利用して、下降端,もし
くは下降位置にある当該重錘部材を巻き上げ、上昇端,
もしくは上昇位置に移動させて位置エネルギーを付与蓄
勢し、かつこの蓄勢状態を維持する手段と、発電機を有
し、前記重錘部材の上昇端,もしくは上昇位置における
位置エネルギーの解放で、その自重降下に伴う駆動エネ
ルギーにより、当該発電機を駆動させて発電作用を得る
手段とを、少なくとも備えることを特徴とする重力応用
発電装置である。
【0008】
【作用】従って、主に、余剰の深夜電力を利用すること
によって、懸垂支持される重錘部材を巻き上げて位置エ
ネルギーに蓄積かつ維持でき、また、電力需要の多い昼
間時に、蓄積された位置エネルギーを解放することによ
って、自重降下する重錘部材の駆動エネルギーで発電機
を駆動させ、当該位置エネルギーを電力に発電変換し得
る。
によって、懸垂支持される重錘部材を巻き上げて位置エ
ネルギーに蓄積かつ維持でき、また、電力需要の多い昼
間時に、蓄積された位置エネルギーを解放することによ
って、自重降下する重錘部材の駆動エネルギーで発電機
を駆動させ、当該位置エネルギーを電力に発電変換し得
る。
【0009】
【実施例】以下,この発明に係る重力応用発電装置の各
別の実施例につき、図1ないし図5を参照して詳細に説
明する。
別の実施例につき、図1ないし図5を参照して詳細に説
明する。
【0010】図1は、この発明の第1実施例を適用した
重力応用発電装置の概要を模式的に示す側面構成図であ
り、図2は、同上第1実施例装置における重錘部材と壁
面案内部との態様を模式的に示す部分斜視図である。
重力応用発電装置の概要を模式的に示す側面構成図であ
り、図2は、同上第1実施例装置における重錘部材と壁
面案内部との態様を模式的に示す部分斜視図である。
【0011】すなわち、これらの図1,図2に示す第1
実施例装置の構成において、符号11は、重力活用の主
体となる所要重量に設定された重錘部材であり、21
は、当該重錘部材11を上下垂直方向に受け入れるべ
く、所要の横断面形状で、かつ垂直方向に所定長さ(深
さ)で形成された作動空間部、31は、当該作動空間部
21の左右の各内壁面に設けられて、前記重錘部材11
を重力利用のために上下垂直方向に案内する左右1対の
各壁面案内部材である。また、41は、前記重錘部材1
1を懸垂支持すると共に、余剰の深夜電力で回転駆動さ
れ、下降端,もしくは下降位置にある当該重錘部材11
を巻き上げて上昇端,もしくは上昇位置に移動させるた
めのウインチ機構を備えた巻き上げ装置であり、51
は、前記重錘部材11に連繋されて、当該重錘部材11
の上昇位置から下降位置への自重降下に追従して回転駆
動される連繋機構,調速機構付きの増速機構,ならびに
発電機を含んだ発電駆動装置である。
実施例装置の構成において、符号11は、重力活用の主
体となる所要重量に設定された重錘部材であり、21
は、当該重錘部材11を上下垂直方向に受け入れるべ
く、所要の横断面形状で、かつ垂直方向に所定長さ(深
さ)で形成された作動空間部、31は、当該作動空間部
21の左右の各内壁面に設けられて、前記重錘部材11
を重力利用のために上下垂直方向に案内する左右1対の
各壁面案内部材である。また、41は、前記重錘部材1
1を懸垂支持すると共に、余剰の深夜電力で回転駆動さ
れ、下降端,もしくは下降位置にある当該重錘部材11
を巻き上げて上昇端,もしくは上昇位置に移動させるた
めのウインチ機構を備えた巻き上げ装置であり、51
は、前記重錘部材11に連繋されて、当該重錘部材11
の上昇位置から下降位置への自重降下に追従して回転駆
動される連繋機構,調速機構付きの増速機構,ならびに
発電機を含んだ発電駆動装置である。
【0012】こゝで、前記重錘部材11は、適当する材
料を用い、設定重量に見合って形成させればよく、当該
重錘部材11の左右両端面部にあっては、適当する平面
スライド軸受け,例えば、複数の各鋼球を循環可能に連
接して介入させた平面スライド軸受け13を共に内装す
るところの,上下垂直方向に複数条の各案内凸部12を
有しており、かつ中間部の上面には、後述する巻き上げ
装置41の懸垂索,例えば、設定重量負荷に耐える強靭
なワイヤーからなる前後方向側で1対の各懸垂索42の
末端を結合するための各結合部14を、左右両端部の上
面,および下面には、同様に、後述する発電駆動装置5
1の連繋索,例えば、設定重量負荷に耐える強力なチエ
ンからなる前後方向側で複数条の各連繋索52の両端を
結合するための各結合部15,および16をそれぞれに
設けてある。従って、この重錘部材11によれば、後述
するように、変換された位置エネルギーによって発電作
用を得るのに十分な質量を与えることができる。
料を用い、設定重量に見合って形成させればよく、当該
重錘部材11の左右両端面部にあっては、適当する平面
スライド軸受け,例えば、複数の各鋼球を循環可能に連
接して介入させた平面スライド軸受け13を共に内装す
るところの,上下垂直方向に複数条の各案内凸部12を
有しており、かつ中間部の上面には、後述する巻き上げ
装置41の懸垂索,例えば、設定重量負荷に耐える強靭
なワイヤーからなる前後方向側で1対の各懸垂索42の
末端を結合するための各結合部14を、左右両端部の上
面,および下面には、同様に、後述する発電駆動装置5
1の連繋索,例えば、設定重量負荷に耐える強力なチエ
ンからなる前後方向側で複数条の各連繋索52の両端を
結合するための各結合部15,および16をそれぞれに
設けてある。従って、この重錘部材11によれば、後述
するように、変換された位置エネルギーによって発電作
用を得るのに十分な質量を与えることができる。
【0013】また、前記作動空間部21としては、この
場合,任意のコンクリート構築物29内などに対して、
可及的に上下垂直方向を維持するように形成されておれ
ばよく、例えば、ビルディング構築物などでは、エレベ
ーター用のシャフト空間の一側面部を利用することも可
能であり、当該作動空間部21の上部,および下部にあ
っては、各装置の搭載荷重に耐える強固な上部敷板2
2,および負荷荷重に耐える下部支持梁23をそれぞれ
に設けてある。従って、この作動空間部21によれば、
前記重錘部材11に対して、垂直方向の位置移動による
エネルギー変換のための作動空間を設定し得る。
場合,任意のコンクリート構築物29内などに対して、
可及的に上下垂直方向を維持するように形成されておれ
ばよく、例えば、ビルディング構築物などでは、エレベ
ーター用のシャフト空間の一側面部を利用することも可
能であり、当該作動空間部21の上部,および下部にあ
っては、各装置の搭載荷重に耐える強固な上部敷板2
2,および負荷荷重に耐える下部支持梁23をそれぞれ
に設けてある。従って、この作動空間部21によれば、
前記重錘部材11に対して、垂直方向の位置移動による
エネルギー変換のための作動空間を設定し得る。
【0014】また、前記左右1対の各壁面案内部材31
は、前記作動空間部21での対向する左右側の各内壁面
に対して、前記と同様に、可及的に上下垂直方向を維持
してそれぞれに設置されるもので、当該各壁面案内部材
31の空間内面対応側には、前記重錘部材11の各案内
凸部12を受け入れて摺動(スライド)案内する複数条
の各案内凹部32と、同様に、前記発電駆動装置51の
各連繋索52を受け入れ得る受け入れ凹部33とを形成
してある。従って、これらの各壁面案内部材31によれ
ば、前記作動空間部21内において、前記重錘部材11
を垂直方向へ円滑に移動させることが可能になる。
は、前記作動空間部21での対向する左右側の各内壁面
に対して、前記と同様に、可及的に上下垂直方向を維持
してそれぞれに設置されるもので、当該各壁面案内部材
31の空間内面対応側には、前記重錘部材11の各案内
凸部12を受け入れて摺動(スライド)案内する複数条
の各案内凹部32と、同様に、前記発電駆動装置51の
各連繋索52を受け入れ得る受け入れ凹部33とを形成
してある。従って、これらの各壁面案内部材31によれ
ば、前記作動空間部21内において、前記重錘部材11
を垂直方向へ円滑に移動させることが可能になる。
【0015】また、前記巻き上げ装置41については、
前記作動空間部21の上部敷板22上に設置されて、実
質的に、前記重錘部材11を巻き上げるウインチ機構4
1aと、当該ウインチ機構41aを駆動制御する駆動制
御回路41bとのそれぞれによって構成される。こゝ
で、前記ウインチ機構41aは、前記重錘部材11の巻
き上げ時に、駆動用電動機43を用いることで、増力作
用を得るための所要の減速ギヤ列などを介して巻き上げ
駆動され、かつ同非巻き上げ時に、当該巻き上げ電動機
43から切り離されて、フリー回転を可能にした巻き上
げドラム44を有しており、当該巻き上げドラム44に
は、前記した前後1対の各懸垂索42の基端が結合(図
示省略)されている。そして、このウインチ機構41a
による懸垂索42を用いた前記重錘部材11の懸垂態様
については、必ずしも図示の構成にのみ限定されるもの
ではなく、例えば、公知のように、滑車列の組み合わせ
による倍力機構などを適用することを妨げない。一方,
前記駆動制御回路41bについては、通常料金よりも安
価な深夜電力料金に設定された時間帯,つまり、現在時
点の場合,午後11時から午前4時までの時間帯を選択
して得られる電力,例えば、該当時間範囲内で電力用サ
イリスタなどを介して給電回路を閉じるタイマーを用
い、余剰の深夜電力Aを選択的に導入して、前記ウイン
チ機構41aを巻き上げ作動側にのみ駆動させると共
に、残される時間帯,好ましくは、可及的に電力需要の
多い時間帯,特に、夏期であれば、主に冷房装置の駆動
に利用されて電力需要がピーク値に達する午前11時頃
から午後4時頃まで間、前記ウインチ機構41aを非巻
き上げ作動側に切り換えてフリー回転可能にさせるので
ある。従って、この巻き上げ装置41によれば、余剰の
深夜電力Aを利用して、下降端,もしくは下降位置にあ
る前記重錘部材11を巻き上げて上昇端,もしくは上昇
位置に移動させることにより、当該重錘部材11に位置
エネルギーを付与,ひいては、位置エネルギーを蓄勢
し、かつこの蓄勢状態を所定の設定時間中に亘って維持
し得るのである。なお、この巻き上げ装置41の場合
は、前記重錘部材11に位置エネルギーを付与するため
のエネルギー源として、余剰の深夜電力を選択して用い
るようにしているが、必要に応じては、通常電力を用い
るようにしてもよく、また、当該重錘部材11が上昇限
界に達した時の上限リミット停止手段とか、当該巻き上
げ装置41に異常を発生した時の保護停止手段とか、懸
垂索42が切断された時などの安全停止手段とか、その
他の各手段などを講ずることは勿論である。
前記作動空間部21の上部敷板22上に設置されて、実
質的に、前記重錘部材11を巻き上げるウインチ機構4
1aと、当該ウインチ機構41aを駆動制御する駆動制
御回路41bとのそれぞれによって構成される。こゝ
で、前記ウインチ機構41aは、前記重錘部材11の巻
き上げ時に、駆動用電動機43を用いることで、増力作
用を得るための所要の減速ギヤ列などを介して巻き上げ
駆動され、かつ同非巻き上げ時に、当該巻き上げ電動機
43から切り離されて、フリー回転を可能にした巻き上
げドラム44を有しており、当該巻き上げドラム44に
は、前記した前後1対の各懸垂索42の基端が結合(図
示省略)されている。そして、このウインチ機構41a
による懸垂索42を用いた前記重錘部材11の懸垂態様
については、必ずしも図示の構成にのみ限定されるもの
ではなく、例えば、公知のように、滑車列の組み合わせ
による倍力機構などを適用することを妨げない。一方,
前記駆動制御回路41bについては、通常料金よりも安
価な深夜電力料金に設定された時間帯,つまり、現在時
点の場合,午後11時から午前4時までの時間帯を選択
して得られる電力,例えば、該当時間範囲内で電力用サ
イリスタなどを介して給電回路を閉じるタイマーを用
い、余剰の深夜電力Aを選択的に導入して、前記ウイン
チ機構41aを巻き上げ作動側にのみ駆動させると共
に、残される時間帯,好ましくは、可及的に電力需要の
多い時間帯,特に、夏期であれば、主に冷房装置の駆動
に利用されて電力需要がピーク値に達する午前11時頃
から午後4時頃まで間、前記ウインチ機構41aを非巻
き上げ作動側に切り換えてフリー回転可能にさせるので
ある。従って、この巻き上げ装置41によれば、余剰の
深夜電力Aを利用して、下降端,もしくは下降位置にあ
る前記重錘部材11を巻き上げて上昇端,もしくは上昇
位置に移動させることにより、当該重錘部材11に位置
エネルギーを付与,ひいては、位置エネルギーを蓄勢
し、かつこの蓄勢状態を所定の設定時間中に亘って維持
し得るのである。なお、この巻き上げ装置41の場合
は、前記重錘部材11に位置エネルギーを付与するため
のエネルギー源として、余剰の深夜電力を選択して用い
るようにしているが、必要に応じては、通常電力を用い
るようにしてもよく、また、当該重錘部材11が上昇限
界に達した時の上限リミット停止手段とか、当該巻き上
げ装置41に異常を発生した時の保護停止手段とか、懸
垂索42が切断された時などの安全停止手段とか、その
他の各手段などを講ずることは勿論である。
【0016】また、前記発電駆動装置51についても、
前記作動空間部21の上部敷板22上に設置されて、実
質的に、前記重錘部材11の自重降下に追従する連繋機
構51aと、当該連繋機構51aに対する調速機構付き
の増速機構51bと、当該増速機構51bを介して齎ら
される駆動エネルギーによって発電作用を行なう発電機
51cと、当該発電機51cで発生した電力を商用電力
の配線に対して直接,給電する給電制御回路51dとの
それぞれによって構成される。こゝで、前記連繋機構5
1aは、前記重錘部材11での左右両端部の上面,およ
び下面に結合されたチエンからなる連繋索52を、前記
各壁面案内部材31の案内凹部32に通すと共に、前記
作動空間部21の上部敷板22に配した主動側としての
上部スプロケット53と、下部支持梁23に配した従動
側としての下部スプロケット54との間に跨って噛合さ
せることで、無端帯的に掛け渡されており、当該主動側
の上部スプロケット53については、前記重錘部材11
の巻き上げ時,ひいては前記連繋索52の巻き上げ方向
への移動走行時にあって、フリー回転可能にされ、かつ
また、同非巻き上げ時,換言すると重錘部材11での蓄
勢された位置エネルギーを解放するための自重降下,こ
の場合、駆動負荷の存在のために比較的遅い速度による
自重降下に追従した非巻き上げ方向への移動走行時にあ
って、回転駆動される。そして、前記増速機構51b
は、前記非巻き上げ時における上部スプロケット53の
回転駆動に連動されて、回転速度を増速する所要の増速
ギヤ列55と、当該増速された回転速度を所要の定格回
転数に調速する調速機構(図示省略)とからなってお
り、所要の定格回転数による駆動エネルギーが取り出さ
れる。さらに、前記発電機51cでは、前記調速された
定格回転数の駆動力によって所要の発電作用がなされ、
かつ前記給電制御回路51dでは、発生電力Bが出力さ
れる。従って、この発電駆動装置51によれば、所定の
設定時間に達して、前記巻き上げ装置41での重錘部材
11の上昇端,もしくは上昇位置における位置エネルギ
ーの蓄勢維持が開放されること,つまり、非巻き上げ状
態に移行することによって、当該重錘部材11が該当位
置から、その自重により下降を開始し、この下降作動に
追従する前記連繋機構51aを介して、前記増速機構5
1bからは、当該自重降下に対応して所要の定格回転数
に調速された駆動エネルギーが取り出されると共に、当
該定格回転数で前記発電機51cが駆動され、前記重錘
部材11が下降端,もしくは下降位置に達するまでの
間、発電作用が継続されるもので、このようにして発生
した電力Bは、給電制御回路51dによって、直接,商
用電力の配線に対して給電されるのである。
前記作動空間部21の上部敷板22上に設置されて、実
質的に、前記重錘部材11の自重降下に追従する連繋機
構51aと、当該連繋機構51aに対する調速機構付き
の増速機構51bと、当該増速機構51bを介して齎ら
される駆動エネルギーによって発電作用を行なう発電機
51cと、当該発電機51cで発生した電力を商用電力
の配線に対して直接,給電する給電制御回路51dとの
それぞれによって構成される。こゝで、前記連繋機構5
1aは、前記重錘部材11での左右両端部の上面,およ
び下面に結合されたチエンからなる連繋索52を、前記
各壁面案内部材31の案内凹部32に通すと共に、前記
作動空間部21の上部敷板22に配した主動側としての
上部スプロケット53と、下部支持梁23に配した従動
側としての下部スプロケット54との間に跨って噛合さ
せることで、無端帯的に掛け渡されており、当該主動側
の上部スプロケット53については、前記重錘部材11
の巻き上げ時,ひいては前記連繋索52の巻き上げ方向
への移動走行時にあって、フリー回転可能にされ、かつ
また、同非巻き上げ時,換言すると重錘部材11での蓄
勢された位置エネルギーを解放するための自重降下,こ
の場合、駆動負荷の存在のために比較的遅い速度による
自重降下に追従した非巻き上げ方向への移動走行時にあ
って、回転駆動される。そして、前記増速機構51b
は、前記非巻き上げ時における上部スプロケット53の
回転駆動に連動されて、回転速度を増速する所要の増速
ギヤ列55と、当該増速された回転速度を所要の定格回
転数に調速する調速機構(図示省略)とからなってお
り、所要の定格回転数による駆動エネルギーが取り出さ
れる。さらに、前記発電機51cでは、前記調速された
定格回転数の駆動力によって所要の発電作用がなされ、
かつ前記給電制御回路51dでは、発生電力Bが出力さ
れる。従って、この発電駆動装置51によれば、所定の
設定時間に達して、前記巻き上げ装置41での重錘部材
11の上昇端,もしくは上昇位置における位置エネルギ
ーの蓄勢維持が開放されること,つまり、非巻き上げ状
態に移行することによって、当該重錘部材11が該当位
置から、その自重により下降を開始し、この下降作動に
追従する前記連繋機構51aを介して、前記増速機構5
1bからは、当該自重降下に対応して所要の定格回転数
に調速された駆動エネルギーが取り出されると共に、当
該定格回転数で前記発電機51cが駆動され、前記重錘
部材11が下降端,もしくは下降位置に達するまでの
間、発電作用が継続されるもので、このようにして発生
した電力Bは、給電制御回路51dによって、直接,商
用電力の配線に対して給電されるのである。
【0017】なお、こゝでの発生電力Bについては、直
接,商用電力の配線に給電するほかにも、適当する蓄電
池に蓄電して用いるとか、あるいは、必要に応じて予備
電源として用いることも可能である。
接,商用電力の配線に給電するほかにも、適当する蓄電
池に蓄電して用いるとか、あるいは、必要に応じて予備
電源として用いることも可能である。
【0018】次に、図3は、この発明の第2実施例を適
用した重力応用発電装置の概要を模式的に示す側面構成
図であり、図4は、同上第2実施例装置における重錘部
材と壁面案内部との態様を模式的に示す部分斜視図であ
る。これらの図3,図4に示す第2実施例装置の構成に
おいて、前記図1,図2に示す第1実施例装置の構成と
同一符号は同一または相当部分を表わしている。
用した重力応用発電装置の概要を模式的に示す側面構成
図であり、図4は、同上第2実施例装置における重錘部
材と壁面案内部との態様を模式的に示す部分斜視図であ
る。これらの図3,図4に示す第2実施例装置の構成に
おいて、前記図1,図2に示す第1実施例装置の構成と
同一符号は同一または相当部分を表わしている。
【0019】そして、この第2実施例装置の場合には、
第1実施例装置での前記連繋機構51a,調速機構付き
の増速機構51b,ならびに発電機51cを含んだ発電
駆動装置51の構成を、前記重錘部材11上に配設させ
たものであり、特に、その連繋機構51aに対応される
ところの,前記壁面案内部材31に対するチエンを用い
た連繋索52の結合と、当該連繋索52を掛け渡す上
部,下部の各スプロケット53,54とによる連繋関連
構造を、次のように変更して構成させたものである。
第1実施例装置での前記連繋機構51a,調速機構付き
の増速機構51b,ならびに発電機51cを含んだ発電
駆動装置51の構成を、前記重錘部材11上に配設させ
たものであり、特に、その連繋機構51aに対応される
ところの,前記壁面案内部材31に対するチエンを用い
た連繋索52の結合と、当該連繋索52を掛け渡す上
部,下部の各スプロケット53,54とによる連繋関連
構造を、次のように変更して構成させたものである。
【0020】すなわち、この第2実施例装置の場合、前
記左右1対の各壁面案内部材31については、受け入れ
凹部33に代えて、上下垂直方向に沿わせた1組からな
る各ラックギヤ34を配設させておき、また、前記重錘
部材11での対向する各枢支凹部17内に枢支させた主
動ギヤ56を当該各ラックギヤ34に噛合させると共
に、併せて、前記発電駆動装置51での増速機構51b
の増速ギヤ列55に連繋させ、かつこの主動ギヤ56に
ついて、前記重錘部材11の巻き上げ時には、フリー回
転可能にし、同非巻き上げ時での自重降下に追従して回
転駆動させるようにしたものであり、第1実施例装置の
場合と殆んど同一の作用,効果が得られるのである。
記左右1対の各壁面案内部材31については、受け入れ
凹部33に代えて、上下垂直方向に沿わせた1組からな
る各ラックギヤ34を配設させておき、また、前記重錘
部材11での対向する各枢支凹部17内に枢支させた主
動ギヤ56を当該各ラックギヤ34に噛合させると共
に、併せて、前記発電駆動装置51での増速機構51b
の増速ギヤ列55に連繋させ、かつこの主動ギヤ56に
ついて、前記重錘部材11の巻き上げ時には、フリー回
転可能にし、同非巻き上げ時での自重降下に追従して回
転駆動させるようにしたものであり、第1実施例装置の
場合と殆んど同一の作用,効果が得られるのである。
【0021】なお、これらの第1,および第2の各実施
例構成の場合には、重錘部材に対する位置エネルギー付
与のための上昇作動のために巻き上げ装置を、また、当
該重錘部材の自重降下に基づいた発電作用のために発電
駆動装置をそれぞれ個別に設置させているが、例えば、
比較的小規模な重力応用発電装置を考慮するときは、巻
き上げ装置の巻き上げ電動機として電動発電機を用いる
ことで、次の第3実施例構成でのように、当該巻き上げ
装置に対して発電駆動装置を組み込むことも可能であ
る。
例構成の場合には、重錘部材に対する位置エネルギー付
与のための上昇作動のために巻き上げ装置を、また、当
該重錘部材の自重降下に基づいた発電作用のために発電
駆動装置をそれぞれ個別に設置させているが、例えば、
比較的小規模な重力応用発電装置を考慮するときは、巻
き上げ装置の巻き上げ電動機として電動発電機を用いる
ことで、次の第3実施例構成でのように、当該巻き上げ
装置に対して発電駆動装置を組み込むことも可能であ
る。
【0022】次に、図5は、この発明の第3実施例を適
用した重力応用発電装置の概要を模式的かつ概念的に示
す側面構成図である。この図5に示す第3実施例装置の
構成において、前記図1,図2に示す第1実施例装置の
構成と同一符号は同一または相当部分を表わしている。
用した重力応用発電装置の概要を模式的かつ概念的に示
す側面構成図である。この図5に示す第3実施例装置の
構成において、前記図1,図2に示す第1実施例装置の
構成と同一符号は同一または相当部分を表わしている。
【0023】すなわち、この第3実施例構成において
も、符号11は、重力活用の主体となる所要重量に設定
された重錘部材で、懸垂索12によって比較的小径の巻
き上げドラム45によって巻き上げ得るように懸垂支持
されており、21は、当該重錘部材11を上下垂直方向
に受け入れる作動空間部である。また、61は、余剰の
深夜電力Aにより駆動されて下降端,もしくは下降位置
にある前記重錘部材11を巻き上げ、上昇端,もしくは
上昇位置に移動させて位置エネルギーを蓄積維持し、か
つ当該重錘部材11の自重下降に伴う駆動エネルギーに
より発電作用をなす電動発電機62を用いた巻き上げ・
発電駆動装置であって、駆動・給電制御回路63によ
り、巻き上げ駆動制御,こゝでは、設定時間帯に余剰の
深夜電力Aを選択的に導入して巻き上げ作動を開始さ
せ、かつ可及的に電力需要の多い時間帯に蓄勢された位
置エネルギーを解放させる駆動制御,ならびに発生電力
Bを直接,商用電力の配線に対して給電制御させると共
に、発電作用時にあって、駆動エネルギーによる入力回
転速度のみを当該発電作用を得るための所要の定格回転
数に調速する調速機構64を有している。さらに、71
は、前記巻き上げ・発電駆動装置61からの出力による
巻き上げ駆動時に、増力のための減速作用を果たし、逆
に、当該巻き上げ・発電駆動装置61への入力による発
電作用時に、所要の回転速度を得るための増速作用を果
たす複数段からなる変速ギヤ列であり、当該変速ギヤ列
71の入,出力段に設けた比較的小径の巻き掛けドラム
72と、前記比較的小径の巻き上げドラム45に同軸に
された比較的大径の巻き掛けドラム73との間に、連繋
索52を一連に巻き掛けてある。
も、符号11は、重力活用の主体となる所要重量に設定
された重錘部材で、懸垂索12によって比較的小径の巻
き上げドラム45によって巻き上げ得るように懸垂支持
されており、21は、当該重錘部材11を上下垂直方向
に受け入れる作動空間部である。また、61は、余剰の
深夜電力Aにより駆動されて下降端,もしくは下降位置
にある前記重錘部材11を巻き上げ、上昇端,もしくは
上昇位置に移動させて位置エネルギーを蓄積維持し、か
つ当該重錘部材11の自重下降に伴う駆動エネルギーに
より発電作用をなす電動発電機62を用いた巻き上げ・
発電駆動装置であって、駆動・給電制御回路63によ
り、巻き上げ駆動制御,こゝでは、設定時間帯に余剰の
深夜電力Aを選択的に導入して巻き上げ作動を開始さ
せ、かつ可及的に電力需要の多い時間帯に蓄勢された位
置エネルギーを解放させる駆動制御,ならびに発生電力
Bを直接,商用電力の配線に対して給電制御させると共
に、発電作用時にあって、駆動エネルギーによる入力回
転速度のみを当該発電作用を得るための所要の定格回転
数に調速する調速機構64を有している。さらに、71
は、前記巻き上げ・発電駆動装置61からの出力による
巻き上げ駆動時に、増力のための減速作用を果たし、逆
に、当該巻き上げ・発電駆動装置61への入力による発
電作用時に、所要の回転速度を得るための増速作用を果
たす複数段からなる変速ギヤ列であり、当該変速ギヤ列
71の入,出力段に設けた比較的小径の巻き掛けドラム
72と、前記比較的小径の巻き上げドラム45に同軸に
された比較的大径の巻き掛けドラム73との間に、連繋
索52を一連に巻き掛けてある。
【0024】従って、この第3実施例装置においては、
駆動・給電制御回路63による巻き上げ側への制御で、
余剰の深夜電力Aを利用して巻き上げ・発電駆動装置6
1を駆動させることにより、その出力側での変速ギヤ列
71の減速比,および各巻き掛けドラム72,73間
と、巻き掛けドラム73,巻き上げドラム45間との各
減速比のそれぞれによる増力作用の基に、下降端,もし
くは下降位置にある重錘部材11を巻き上げ、上昇端,
もしくは上昇位置に移動させて、当該重錘部材11に位
置エネルギーを付与して蓄勢でき、かつこの蓄勢状態を
容易に維持し得るのである。また、所定の設定時間に達
した時点での駆動・給電制御回路63による解放側への
制御で、重錘部材11の上昇端,もしくは上昇位置にお
ける位置エネルギーが開放されることによって、当該重
錘部材11が該当位置から、その自重により下降を開始
すると、今度は、前記と逆に、その出力側での巻き上げ
ドラム45,巻き掛けドラム73間と、各巻き掛けドラ
ム73,72間との増速比,および変速ギヤ列71の増
速比のそれぞれによって、巻き上げ・発電駆動装置61
への入力回転速度が増速されると共に、調速機構64に
より所要の定格回転数に調速された上で、当該定格回転
数での入力駆動,ひいては、発電作用がなされ、こゝで
の重錘部材11が下降端,もしくは下降位置に達するま
での間,継続されるもので、このようにして発生した電
力Bは、給電制御回路51dによって、直接,商用電力
の配線に対して給電されるのである。
駆動・給電制御回路63による巻き上げ側への制御で、
余剰の深夜電力Aを利用して巻き上げ・発電駆動装置6
1を駆動させることにより、その出力側での変速ギヤ列
71の減速比,および各巻き掛けドラム72,73間
と、巻き掛けドラム73,巻き上げドラム45間との各
減速比のそれぞれによる増力作用の基に、下降端,もし
くは下降位置にある重錘部材11を巻き上げ、上昇端,
もしくは上昇位置に移動させて、当該重錘部材11に位
置エネルギーを付与して蓄勢でき、かつこの蓄勢状態を
容易に維持し得るのである。また、所定の設定時間に達
した時点での駆動・給電制御回路63による解放側への
制御で、重錘部材11の上昇端,もしくは上昇位置にお
ける位置エネルギーが開放されることによって、当該重
錘部材11が該当位置から、その自重により下降を開始
すると、今度は、前記と逆に、その出力側での巻き上げ
ドラム45,巻き掛けドラム73間と、各巻き掛けドラ
ム73,72間との増速比,および変速ギヤ列71の増
速比のそれぞれによって、巻き上げ・発電駆動装置61
への入力回転速度が増速されると共に、調速機構64に
より所要の定格回転数に調速された上で、当該定格回転
数での入力駆動,ひいては、発電作用がなされ、こゝで
の重錘部材11が下降端,もしくは下降位置に達するま
での間,継続されるもので、このようにして発生した電
力Bは、給電制御回路51dによって、直接,商用電力
の配線に対して給電されるのである。
【0025】
【発明の効果】以上、各実施例によって詳述したよう
に、この発明によれば、主に深夜電力を利用して、懸垂
支持される重錘部材を巻き上げることにより位置エネル
ギーに蓄積かつ維持させておき、電力需要の多い昼間時
に、この蓄積された位置エネルギーを解放して、自重降
下する重錘部材の駆動エネルギーで発電機を駆動させ、
位置エネルギーを電力に発電変換して供給するようにし
たので、余剰の深夜電力の有効かつ実質的な活用が可能
になると共に、このようにして発生させた電力を効果的
に活用し得るという優れた特長がある。
に、この発明によれば、主に深夜電力を利用して、懸垂
支持される重錘部材を巻き上げることにより位置エネル
ギーに蓄積かつ維持させておき、電力需要の多い昼間時
に、この蓄積された位置エネルギーを解放して、自重降
下する重錘部材の駆動エネルギーで発電機を駆動させ、
位置エネルギーを電力に発電変換して供給するようにし
たので、余剰の深夜電力の有効かつ実質的な活用が可能
になると共に、このようにして発生させた電力を効果的
に活用し得るという優れた特長がある。
【図1】この発明の第1実施例を適用した重力応用発電
装置の概要を模式的に示す側面構成図である。
装置の概要を模式的に示す側面構成図である。
【図2】同上第1実施例装置における重錘部材と壁面案
内部との態様を模式的に示す部分斜視図である。
内部との態様を模式的に示す部分斜視図である。
【図3】この発明の第2実施例を適用した重力応用発電
装置の概要を模式的に示す側面構成図である。
装置の概要を模式的に示す側面構成図である。
【図4】同上第2実施例装置における重錘部材と壁面案
内部との態様を模式的に示す部分斜視図である。
内部との態様を模式的に示す部分斜視図である。
【図5】この発明の第3実施例を適用した重力応用発電
装置の概要を模式的かつ概念的に示す側面構成図であ
る。
装置の概要を模式的かつ概念的に示す側面構成図であ
る。
11 重錘部材 12 案内凸部 13 平面スライド軸受け 14 中間部上面の結合部 15,16 左右両端部上面,下面の各結合部 21 作動空間部 22 上部敷板 23 下部支持梁 31 壁面案内部材 32 案内凹部 33 受け入れ凹部 34 ラックギヤ 41 巻き上げ装置 41a ウインチ機構 41b 駆動制御回路 42 懸垂索 43 巻き上げ電動機 44 巻き上げドラム 45 比較的小径の巻き上げドラム 51 発電駆動装置 51a 連繋機構 51b 増速機構 51c 発電機 51d 給電制御回路 52 連繋索 53 上部スプロケット 54 下部スプロケット 55 増速ギヤ列 56 主動ギヤ 61 巻き上げ・発電駆動装置 62 電動発電機 63 駆動・給電制御回路 64 調速機構 71 変速ギヤ列 72 比較的小径の巻き掛けドラム 73 比較的大径の巻き掛けドラム
Claims (1)
- 【請求項1】 懸垂支持される重錘部材を有し、主に深
夜電力を利用して、下降端,もしくは下降位置にある当
該重錘部材を巻き上げ、上昇端,もしくは上昇位置に移
動させて位置エネルギーを付与蓄勢し、かつこの蓄勢状
態を維持する手段と、 発電機を有し、前記重錘部材の上昇端,もしくは上昇位
置における位置エネルギーの解放で、その自重降下に伴
う駆動エネルギーにより、当該発電機を駆動させて発電
作用を得る手段とを、 少なくとも備えることを特徴とする重力応用発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4322324A JPH06147097A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 重力応用発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4322324A JPH06147097A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 重力応用発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06147097A true JPH06147097A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18142370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4322324A Pending JPH06147097A (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 重力応用発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06147097A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009100211A3 (en) * | 2008-02-06 | 2009-10-29 | Launchpoint Technologies, Inc. | System and method for storing energy |
JP2011052674A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-03-17 | Iwao Yuasa | 自重式液体圧送装置 |
JP4947529B1 (ja) * | 2011-04-27 | 2012-06-06 | 洋一 谷津 | おもりゼンマイ式発電機 |
JP2013038976A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Dai Electronics:Kk | 太陽光発電設備 |
KR20150088619A (ko) * | 2014-01-24 | 2015-08-03 | 이병성 | 발전장치 |
CZ305520B6 (cs) * | 2014-08-22 | 2015-11-11 | JaromĂr Holub | Akumulační gravitační elektrárna |
CN105863988A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 青岛鑫正鑫水业有限公司 | 一种低峰电储能泵水系统 |
WO2020115339A1 (es) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | Jaudenes Corcin Carlos | Sistema de almacenamiento de energía |
CN114784984A (zh) * | 2022-04-16 | 2022-07-22 | 郑澜涛 | 一种重力储能系统 |
USRE49532E1 (en) * | 2007-11-24 | 2023-05-16 | King Saud University | Method and apparatus for storing energy |
KR102637098B1 (ko) * | 2022-10-06 | 2024-02-27 | 주식회사 넘버제로 | 역학적 에너지를 활용한 에너지 저장 장치 |
US11965490B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-04-23 | Gravitricity Ltd | Gravity-based energy storage system |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP4322324A patent/JPH06147097A/ja active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE49532E1 (en) * | 2007-11-24 | 2023-05-16 | King Saud University | Method and apparatus for storing energy |
US8966899B2 (en) | 2008-02-06 | 2015-03-03 | Launchpoint Technologies, Inc. | System and method for storing energy |
RU2509915C2 (ru) * | 2008-02-06 | 2014-03-20 | Лончпойнт Текнолоджиз, Инк. | Система и способ для накопления энергии |
US8737558B2 (en) * | 2008-02-06 | 2014-05-27 | Launchpoint Technologies, Inc. | System and method for storing energy |
JP2011511212A (ja) * | 2008-02-06 | 2011-04-07 | ローンチポイント テクノロジーズ, インコーポレイテッド | エネルギーを貯蔵するためのシステムおよび方法 |
US20120204563A1 (en) * | 2008-02-06 | 2012-08-16 | Launchpoint Technologies, Inc. | System and method for storing energy |
WO2009100211A3 (en) * | 2008-02-06 | 2009-10-29 | Launchpoint Technologies, Inc. | System and method for storing energy |
CN103321850A (zh) * | 2008-02-06 | 2013-09-25 | “龙起跑地”技术股份有限公司 | 用于存储能量的系统和方法 |
US8166760B2 (en) | 2008-02-06 | 2012-05-01 | Launchpoint Technologies, Inc. | System and method for storing energy |
JP2011052674A (ja) * | 2009-08-06 | 2011-03-17 | Iwao Yuasa | 自重式液体圧送装置 |
JP4947529B1 (ja) * | 2011-04-27 | 2012-06-06 | 洋一 谷津 | おもりゼンマイ式発電機 |
JP2013038976A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Dai Electronics:Kk | 太陽光発電設備 |
KR20150088619A (ko) * | 2014-01-24 | 2015-08-03 | 이병성 | 발전장치 |
CZ305520B6 (cs) * | 2014-08-22 | 2015-11-11 | JaromĂr Holub | Akumulační gravitační elektrárna |
WO2016026473A1 (en) | 2014-08-22 | 2016-02-25 | Holub Jaromír | Accumulative gravity power plant |
CN105863988A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 青岛鑫正鑫水业有限公司 | 一种低峰电储能泵水系统 |
WO2020115339A1 (es) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | Jaudenes Corcin Carlos | Sistema de almacenamiento de energía |
US11965490B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-04-23 | Gravitricity Ltd | Gravity-based energy storage system |
CN114784984A (zh) * | 2022-04-16 | 2022-07-22 | 郑澜涛 | 一种重力储能系统 |
KR102637098B1 (ko) * | 2022-10-06 | 2024-02-27 | 주식회사 넘버제로 | 역학적 에너지를 활용한 에너지 저장 장치 |
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