JPH06173841A - 圧縮空気製造方法 - Google Patents
圧縮空気製造方法Info
- Publication number
- JPH06173841A JPH06173841A JP32348692A JP32348692A JPH06173841A JP H06173841 A JPH06173841 A JP H06173841A JP 32348692 A JP32348692 A JP 32348692A JP 32348692 A JP32348692 A JP 32348692A JP H06173841 A JPH06173841 A JP H06173841A
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- JP
- Japan
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- compressed air
- pipe
- river
- water
- air
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- Withdrawn
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダムを用いず河川の流水によって圧縮空気を
製造し、未利用のエネルギーを利用価値の高い圧力エネ
ルギーに変換する。 【構成】 河川１１の上流部１２と下流部１３を地下で
連通する地下河川トンネル１４を設ける。上流部１２の
下降管１５の上端部近傍に空気注入管２１を接続する。
下降管１５と下流部１３の上昇管１６とを接続する連絡
管１７に圧縮空気貯蔵タンク１８を設ける。下降管１５
内を下降する水に空気が注入され、下降とともに気泡が
冷却されつつ圧縮される。圧縮された気泡は、圧縮空気
貯蔵タンク１８内に放出されて貯蔵される。曝気された
水は上昇管１６を通じて下流部１３へ排出される。圧縮
空気貯蔵タンク１８内の圧縮空気Ａは必要に応じて圧縮
空気取出し管１９を通じて取出せる。
製造し、未利用のエネルギーを利用価値の高い圧力エネ
ルギーに変換する。 【構成】 河川１１の上流部１２と下流部１３を地下で
連通する地下河川トンネル１４を設ける。上流部１２の
下降管１５の上端部近傍に空気注入管２１を接続する。
下降管１５と下流部１３の上昇管１６とを接続する連絡
管１７に圧縮空気貯蔵タンク１８を設ける。下降管１５
内を下降する水に空気が注入され、下降とともに気泡が
冷却されつつ圧縮される。圧縮された気泡は、圧縮空気
貯蔵タンク１８内に放出されて貯蔵される。曝気された
水は上昇管１６を通じて下流部１３へ排出される。圧縮
空気貯蔵タンク１８内の圧縮空気Ａは必要に応じて圧縮
空気取出し管１９を通じて取出せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は圧縮空気製造方法に関
するものであり、特に河川の水流の位置エネルギーを利
用した圧縮空気製造方法に関するものである。
するものであり、特に河川の水流の位置エネルギーを利
用した圧縮空気製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、河川を利用した圧縮空気製造方法
として図３に示す方法が知られている。この方法は、ダ
ム１の上池２と下池３との間に生じるヘッド差を利用す
るものである。上池２と下池３は下降管４、下部タンク
５及び上昇管６によって接続され、上池２から下降管４
内へ流入する下降流中に空気を注入し、注入された空気
が下降していく際に水によって冷却されつつ水圧により
ほぼ等温で圧縮される。圧縮された空気は、下部タンク
５内で水から放出されて貯蔵され、必要に応じて外部へ
取出して圧縮空気として利用される。下部タンク５内へ
圧縮空気を放出した水は上昇管６を通じて下池３へ流入
する。
として図３に示す方法が知られている。この方法は、ダ
ム１の上池２と下池３との間に生じるヘッド差を利用す
るものである。上池２と下池３は下降管４、下部タンク
５及び上昇管６によって接続され、上池２から下降管４
内へ流入する下降流中に空気を注入し、注入された空気
が下降していく際に水によって冷却されつつ水圧により
ほぼ等温で圧縮される。圧縮された空気は、下部タンク
５内で水から放出されて貯蔵され、必要に応じて外部へ
取出して圧縮空気として利用される。下部タンク５内へ
圧縮空気を放出した水は上昇管６を通じて下池３へ流入
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した河川を利用す
る従来の圧縮空気製造方法は、ダムによって水流にヘッ
ド差を設けるので、ダムの建設費用がかかるとともに、
ダムがもたらす自然環境の変化や景観に及ぼす影響が大
きいという問題がある。そこで、自然環境や景観に与え
る影響を可及的に抑制しつつ河川の水流の位置エネルギ
ーを利用して効率的に圧縮空気を製造するために解決す
べき技術的課題が生じてくるのであり、この発明は上記
課題を解決することを目的とする。
る従来の圧縮空気製造方法は、ダムによって水流にヘッ
ド差を設けるので、ダムの建設費用がかかるとともに、
ダムがもたらす自然環境の変化や景観に及ぼす影響が大
きいという問題がある。そこで、自然環境や景観に与え
る影響を可及的に抑制しつつ河川の水流の位置エネルギ
ーを利用して効率的に圧縮空気を製造するために解決す
べき技術的課題が生じてくるのであり、この発明は上記
課題を解決することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案するものであり、河川の上流部と下
流部を地下河川トンネルで連通し、前記地下河川トンネ
ルに圧縮空気貯蔵タンクを設け、上流部から前記地下河
川トンネルへ流入する下降流中に空気を注入し、下降流
の水圧にて前記空気を圧縮し、該圧縮空気を前記圧縮空
気貯蔵タンク内へ放出して貯蔵する圧縮空気製造方法を
提供するものである。
達成するために提案するものであり、河川の上流部と下
流部を地下河川トンネルで連通し、前記地下河川トンネ
ルに圧縮空気貯蔵タンクを設け、上流部から前記地下河
川トンネルへ流入する下降流中に空気を注入し、下降流
の水圧にて前記空気を圧縮し、該圧縮空気を前記圧縮空
気貯蔵タンク内へ放出して貯蔵する圧縮空気製造方法を
提供するものである。
【０００５】
【作用】河川の上流部と下流部は地下河川トンネルによ
って地下で接続されている。上流部と下流部のヘッド差
によって地下河川トンネル内に水流が生じ、河川流の一
部は上流部の下降管に流入し、下流部の上昇管から河川
に排出される。下降管内を下降する流水には空気注入管
から空気が注入され、気泡の上昇速度よりも速い下降水
流によって下降され、水によって冷却されつつ水圧によ
って圧縮される。また空気の一部は水に溶解して水を曝
気する。
って地下で接続されている。上流部と下流部のヘッド差
によって地下河川トンネル内に水流が生じ、河川流の一
部は上流部の下降管に流入し、下流部の上昇管から河川
に排出される。下降管内を下降する流水には空気注入管
から空気が注入され、気泡の上昇速度よりも速い下降水
流によって下降され、水によって冷却されつつ水圧によ
って圧縮される。また空気の一部は水に溶解して水を曝
気する。
【０００６】下降した水が下降管と下流側の上昇管との
間に設けた圧縮空気貯蔵タンクを通過する際に、圧縮空
気は圧縮空気貯蔵タンク内へ放出されて貯蔵され、曝気
された水は上昇管内を上昇して上流部に排出される。圧
縮空気貯蔵タンク内には上昇管のヘッド圧と等しい圧力
で圧縮空気が貯留され、必要に応じて圧縮空気取出し管
を通じて取出せる。
間に設けた圧縮空気貯蔵タンクを通過する際に、圧縮空
気は圧縮空気貯蔵タンク内へ放出されて貯蔵され、曝気
された水は上昇管内を上昇して上流部に排出される。圧
縮空気貯蔵タンク内には上昇管のヘッド圧と等しい圧力
で圧縮空気が貯留され、必要に応じて圧縮空気取出し管
を通じて取出せる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１に従って詳
述する。同図において符号１１は河川であり、河川１１
の急勾配部を利用して上流部１２の川底から下流部１３
の川底へ通じる地下河川トンネル１４を建設する。地下
河川トンネル１４は、上流部１２の下降管１５の下端部
と下流部１３の上昇管１６の下端部を連絡管１７にて接
続し、連絡管１７の途中に圧縮空気貯蔵タンク１８を設
けている。
述する。同図において符号１１は河川であり、河川１１
の急勾配部を利用して上流部１２の川底から下流部１３
の川底へ通じる地下河川トンネル１４を建設する。地下
河川トンネル１４は、上流部１２の下降管１５の下端部
と下流部１３の上昇管１６の下端部を連絡管１７にて接
続し、連絡管１７の途中に圧縮空気貯蔵タンク１８を設
けている。
【０００８】圧縮空気貯蔵タンク１８は圧縮空気取出し
管１９を通じて地上と連通しており、圧縮空気取出し管
１９の上部に設けた開閉弁２０を開くことにより圧縮空
気貯蔵タンク１８内に貯蔵された圧縮空気を取出すこと
ができる。また、上流部１２に配設した下降管１５の上
端部近傍には空気注入管２１を接続し、空気注入管２１
の上端部は大気中に開放されて下降管１５内を流れる下
降水流の負圧により空気泡が注入されるように形成され
ている。また、空気注入管２１の上端部をエアコンプレ
ッサ（図示せず）に接続して強制的に空気を注入するよ
うにしてもよい。
管１９を通じて地上と連通しており、圧縮空気取出し管
１９の上部に設けた開閉弁２０を開くことにより圧縮空
気貯蔵タンク１８内に貯蔵された圧縮空気を取出すこと
ができる。また、上流部１２に配設した下降管１５の上
端部近傍には空気注入管２１を接続し、空気注入管２１
の上端部は大気中に開放されて下降管１５内を流れる下
降水流の負圧により空気泡が注入されるように形成され
ている。また、空気注入管２１の上端部をエアコンプレ
ッサ（図示せず）に接続して強制的に空気を注入するよ
うにしてもよい。
【０００９】次に、地下河川トンネル１４による圧縮空
気の製造工程を説明する。上流部１２の下降管１５と下
流部１３の上昇管１６の位置のヘッド差によって地下河
川トンネル１４内に水流が生じ、下降管１５の開口部か
ら取入れられた水は下降管１５内を下降していく。この
下降水流は、河川が急勾配であり上流部１２と下流部１
３のヘッド差が大きいため、空気注入管２１から注入さ
れる空気泡の浮力よりも水流の下降速度が勝り、空気泡
は水とともに下降管１５中を下降していく。
気の製造工程を説明する。上流部１２の下降管１５と下
流部１３の上昇管１６の位置のヘッド差によって地下河
川トンネル１４内に水流が生じ、下降管１５の開口部か
ら取入れられた水は下降管１５内を下降していく。この
下降水流は、河川が急勾配であり上流部１２と下流部１
３のヘッド差が大きいため、空気注入管２１から注入さ
れる空気泡の浮力よりも水流の下降速度が勝り、空気泡
は水とともに下降管１５中を下降していく。
【００１０】注入された空気の一部は下降中に流水中へ
溶解し、曝気作用によって水を浄化する。また、水へ溶
解しない余剰の空気は下降水流によって冷却されつつ水
圧によって圧縮され、連絡管１７内を移動する際に圧縮
空気貯蔵タンク１８内の上部空間へ放出される。溶解空
気によって曝気されて浄化された水は、上昇管１６を通
じて下流へ排出される。
溶解し、曝気作用によって水を浄化する。また、水へ溶
解しない余剰の空気は下降水流によって冷却されつつ水
圧によって圧縮され、連絡管１７内を移動する際に圧縮
空気貯蔵タンク１８内の上部空間へ放出される。溶解空
気によって曝気されて浄化された水は、上昇管１６を通
じて下流へ排出される。
【００１１】圧縮空気貯蔵タンク１８内には、上昇管１
６のヘッド圧と等しい圧力の圧縮空気Ａが貯蔵され、開
閉弁２０を開くことによって任意に取出すことができ
る。また、圧縮空気取出し管１９をガスタービン発電プ
ラント等へ接続して直接的に圧縮空気を利用してもよ
い。上述したように、殆ど利用されていない河川の水の
位置エネルギーを、利用が容易な無公害の圧力エネルギ
ーに変換して貯蔵するのでエネルギーの有効利用が図
れ、化石燃料の節約に寄与できる。また、圧縮空気製造
工程における曝気によって河川水が浄化され、浄化水を
水産物の養殖等へ利用することができる。
６のヘッド圧と等しい圧力の圧縮空気Ａが貯蔵され、開
閉弁２０を開くことによって任意に取出すことができ
る。また、圧縮空気取出し管１９をガスタービン発電プ
ラント等へ接続して直接的に圧縮空気を利用してもよ
い。上述したように、殆ど利用されていない河川の水の
位置エネルギーを、利用が容易な無公害の圧力エネルギ
ーに変換して貯蔵するのでエネルギーの有効利用が図
れ、化石燃料の節約に寄与できる。また、圧縮空気製造
工程における曝気によって河川水が浄化され、浄化水を
水産物の養殖等へ利用することができる。
【００１２】尚、図１に示した地下河川トンネル１４の
形態は、同図に示すものに限定されるべきものではなく
種々の改変が可能である。図２は変形例を示したもので
あり、河川２２の急激な落差を有する滝２３を利用し、
曲管で円弧状に形成した地下河川トンネル２４によって
滝２３の上流部２５と下流部２６を連通している。円弧
状の地下河川トンネル２４は、図１に示した地下河川ト
ンネル１４よりも管路長を短縮できるとともに、急角度
の折曲げ部が無いため管路の抵抗が低下し、ヘッド圧の
損失が減少してより効率的に水の位置エネルギーを取り
出すことができる。
形態は、同図に示すものに限定されるべきものではなく
種々の改変が可能である。図２は変形例を示したもので
あり、河川２２の急激な落差を有する滝２３を利用し、
曲管で円弧状に形成した地下河川トンネル２４によって
滝２３の上流部２５と下流部２６を連通している。円弧
状の地下河川トンネル２４は、図１に示した地下河川ト
ンネル１４よりも管路長を短縮できるとともに、急角度
の折曲げ部が無いため管路の抵抗が低下し、ヘッド圧の
損失が減少してより効率的に水の位置エネルギーを取り
出すことができる。
【００１３】
【発明の効果】この発明は、上記一実施例において詳述
したように、ダムを設けることなく地下河川トンネルに
よって圧縮空気を製造するので、ダム構築による景観及
び自然環境への悪影響を生じることなく河川の未利用エ
ネルギーを効率的に取出すことができる。
したように、ダムを設けることなく地下河川トンネルに
よって圧縮空気を製造するので、ダム構築による景観及
び自然環境への悪影響を生じることなく河川の未利用エ
ネルギーを効率的に取出すことができる。
【図１】本発明の圧縮空気製造方法のシステム構成図。
【図２】圧縮空気製造方法の他の実施例を示すシステム
構成図。
構成図。
【図３】ダムを使用した従来の圧縮空気製造方法の解説
図。
図。
１１，２２ 河川 １２，２５ 上流部 １３，２６ 下流部 １４，２４ 地下河川トンネル １５ 下降管 １６ 上昇管 １７ 連絡管 １８ 圧縮空気貯蔵タンク １９ 圧縮空気取出し管 ２０ 開閉弁 ２１ 空気注入管 ２３ 滝 Ａ 圧縮空気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 達也 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 中出 剛 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内
Claims (1)
- 【請求項１】 河川の上流部と下流部を地下河川トンネ
ルで連通し、前記地下河川トンネルに圧縮空気貯蔵タン
クを設け、上流部から前記地下河川トンネルへ流入する
下降流中に空気を注入し、下降流の水圧にて前記空気を
圧縮し、該圧縮空気を前記圧縮空気貯蔵タンク内へ放出
して貯蔵する圧縮空気製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32348692A JPH06173841A (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 圧縮空気製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32348692A JPH06173841A (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 圧縮空気製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173841A true JPH06173841A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18155232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32348692A Withdrawn JPH06173841A (ja) | 1992-12-02 | 1992-12-02 | 圧縮空気製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06173841A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797559B1 (ko) * | 2007-10-01 | 2008-01-24 | 현대엔지니어링 주식회사 | 친환경 하천 및 호소 수력발전용 메탄 포집수조 |
| JP2013040585A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Hajime Gokan | 発電装置 |
| US9139974B2 (en) | 2009-09-23 | 2015-09-22 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater compressed fluid energy storage system |
| US9557079B2 (en) | 2010-07-14 | 2017-01-31 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | System and method for storing thermal energy |
-
1992
- 1992-12-02 JP JP32348692A patent/JPH06173841A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797559B1 (ko) * | 2007-10-01 | 2008-01-24 | 현대엔지니어링 주식회사 | 친환경 하천 및 호소 수력발전용 메탄 포집수조 |
| US9139974B2 (en) | 2009-09-23 | 2015-09-22 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | Underwater compressed fluid energy storage system |
| US9557079B2 (en) | 2010-07-14 | 2017-01-31 | Bright Energy Storage Technologies, Llp | System and method for storing thermal energy |
| JP2013040585A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Hajime Gokan | 発電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |