JPS5958167A - 比重応用による簡易全自動発電装置 - 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】 今時、計界的に電力の省エネルギーがＩｋ犬な課題であ
って、小エネルギーで大きな１匡力を得るだめの研究開
発が求められており、その先行技術とし、ては、導水ポ
ンプ機構を深槽内に沈下させ、水深圧の水圧エネルギー
を利用し、て、導水ポンプにおける自動揚水作用とそれ
に応じて発生する高圧反動での排水作用の自動反復に因
る水の循環現象により、自動エアーポンプ作用を図り、
それにより製せられる圧搾空気をもってタービン何発ｔ
ｉ機を回し。

て継続発電を行わし、める水層沈下式の発電装ｆｉｆｆ
ｉが開発されているが、それは１埋力供給が不安である
から今時の准カエネルギー問題解決に画期的な貢献をな
すものではあるが、深水圧の強大な水圧を利用し、なけ
ればならないため、非常に深く大型の水槽設備や吐水ダ
ム。

海等の深層での設置条件を要するし、その上に、導水ポ
ンプを深く沈下させるための沈下設υ１１ｊが必要であ
るため、設ｆｌｉ＃萱が、：６くなる上に５１λ１１ｔ
ｆｉ　＜亡体が大型化し１、不経済な点が多少存在して
いる。父、大型プラントになり広大な場所全必要とする
号の不利な点をもっている。

そこで、＋発明はｓ　ｆｉｉｌ記先行技術よりも進歩を
図り、水よりも比重の大きい液体での比、！■応用によ
り、強大な高圧流動力をイυて、その流ｆ；の圧により
・先行技術の大型水槽設置ｉｉや深層・・ψ）・′を条
件や沈下機宿等を全く不要ならし、め、槽外にｐけるボ
ング機構の設置を簡易ｉ’ｉＪ能ならし、めて、装置４
全体の１１ｉ素小型化全実現させ、その設置１を設計の
ｆｉｉｊ　Ｉ更さに基づき非常に設備費が′女〈なって
経済的で、Ｊ勃ｌヅｔをとらず、その上に元社力も比Ｊ
１【の大きい７１１７．体による比ＡＬ　Ｌ５用の−４
力なポンプ作用により非常に効率よく増大するという屯
カエネルギ一対策にとって誠にｌ１ｉＪＩＪＩＪＪ的な
１ｔ１〕易全自動元屯装置ｄを提供すること全目的とす
るものであり、本発明は、所要の深度と容積の同浴ノ戊
部から設けた導・ａに対し１、揚水及び反動作用で流動
体を同浴に循壌逓せるυす水ポンプ憎構を装備すると共
に、咳ボンブーＬ方部から内気圧変化で作動する適当な
エアーポンプ機構と、それで得られる圧搾空気を貯蔵し
、吐″つ圧力噴出゛させる〕（４当な補圧エアータンク
機構と、その商用排気で回動するタービン何発゛慮１幾
とを配管し１、該同浴内に例えば銀等の超微粒子の比重
の大きい溶液或はその他あらゆる比重の大きい３１１　
？な散体ケ注入し１、該液体のりｑｉ大’ｌ−ｒｊｌｆ
）動圧力を利用し。

て、自吻ポンプ循坩に伴う自１助°エアーボンブ作用で
製する高圧？気でのタービン回Ｑ）ｌで自動発′心を何
うことを特徴とするものである。

本発明実施の一例を図面に＋Ｉて説明すると、本発明装
置の壺成は、図面において、（１）は所要の深度と容積
に係る円錐状の同浴、（２）は該同浴１０の底部から下
位に向っての導管であり、この４青（２）の先端部上に
対ｌ−１、導水Ｄ　ｔ：（）を開口し、其処に揚水弁（
４）を配置し、て〃る導水ポンプ（５）全装υ市せしめ
、該ポンプにすには、その上方部＋１ｔ！Ｉ壁の一岡所
から通′Ａθ（６）を連通接続し１、その上方部全沖上
げ什（７）を装置し、た押杆室（８）とＬ１１咳什（７
）の先端に対し１、該十１（７）の上下連動で伸縮し、
てホップ弁、！Ｉ）明ｋｕ旧〕ｊさせてポンプ作用を行
うコイルバネ（ｌυを必要に応じ内蔵し、たジャバラ尚
或は適当なポンプ１幾４竹に保るエフ−ホン１節（１４
を配０１Ｈシ１、その先端を、気圧ぷこ化で伸縮動をす
る蓋槽（喝からなる二４【１青式の面圧エアータンク（
Ｉ４）に接続連通せし、める。

（１ωは押杆室（８）と該ホンブ筒（１４部とを破無し
、てなる−Ａｔ室で、導水ポンプ（５）内の内気が漏洩
し、ないように設けられたものであるが、このヌ（重機
ｆｔ〜１、図示の他に、気密内で押上げ杆（７〕でのエ
アーボン７１手用がＡ蓄粂件のもとで・ｒＩわれ倚る機
構であれば８：意であるし１、そのエアーポンプ機構も
区意なものを採用することができる。〜ＩＱは高圧エア
ータンク（１勺の一部からＣ妃爵する圧力噴出庁であり
、その先端を、タービン何発し匡磯Ｍのタービンが圧搾
空気で回！紡されるように前行接続せり、める。ｔｌａ
は圧力噴出・Ｕ〜埒の圧力調節パルプであり、又、導水
ポンプ（力の上方部１ｔｌ１１壁から該同浴（１）の上
位置に向けて排水α（１８）を配管し５、その該ポンプ
（５）との排水口に開閉弁ＶＩＩＪｌを装置する。この
開閉弁（ｌｌは、その附近の導水ポンプ＋、６）内部に
設備せし、めてなるポンプ内の気圧変化で昇呻切し、て
該弁・１１を開閉操作するピストン室（至）のバネ介在
のピストン什ｖＯの作動で開閉が自動操作される。βは
排水−＃　Ｊ８１の出口附近に設けられるスタートパル
プである。

なお、同浴（１）底部に設ける導庁（２）は、これを複
数のタコ定配・ｇとＬ５、尋水ポンプ機構とエアーポン
プ機構を複数となし５、その各エアーボング商、ｌシを
一個所の尚圧エアータンク（【膏にタコ足接続させれば
、その複数の谷ポンプ機構が同時的に作動して谷エアー
ポンプ筒＋ｌａから一部に高圧エアータンク・１４１に
対し、てヱアーが早く且つ多く注入されることになり、
圧搾高圧空気の早期貯賦が有利になる。

そし、て、本発明は特に、円塔（１）に対し２、−ビ・
通の水ではなく、水よりも相当に比重の大きな液体ａを
満水状に圧入する。

この比重の大きなｔ成木ａは、例えば、銀或は合金４！
の金属類の超微粒子（１力分の１足りメートル以下の微
粒子）を（ｇ　Ｌ、た浴液等が採用され、その銀の超微
粒子Ｆｉ１００ｃの湯に浴けて、水よシも比重の大きな
液体ａとなる。

又、その曲金属以外の水浴超微粒子のｔａ液或はそれら
以外においても水よりも比重の大きいｌＫ体であれば、
塩水も含みあらゆるものが便用ｘ４象となるが、嵐金属
の超微粒子の浴液が非常に化層が大きく最適である。

本発明装置Ｃよ、上記の如く栴成し、だから、その作用
は仄のようである。

元づ圧力噴出＃　ｕｆｉｌの圧力調節パルプｕ′Ｉ）及
び導水ポンプ（５）の下万部力・ら円墳（１）上に１で
配管している排水管（１８）のスタートパルプ■を閉め
ておいて、円墳（１）内に前記の水よりも比重の大きい
液体ａを満水状に注入すると、該液体ａは比重が大きい
ため、それは導管（２）を相当大きな水圧激流となって
流動し１、その大きな高水圧によシ導水ポンプ（５ンの
揚水弁（４）は自動的に押し、上が９導水口（３）が開
口し、て、高圧水流が該ポンプ（５）内に内気を圧し、
て揚水状態となる結果、該ポンプ（５）内では、その揚
水作用で急激に圧搾された高内気の反動が起り、所定の
水位で逆に揚水が押し、戻される所間高圧反動作用が発
生することになって、揚水弁（４）が自動的に閉り、そ
れと同時に該ポンプ（５）内のピストン室（至）のピス
トン杆シυが、内気の高圧で上から押圧されて、自動瞬
間的に排水管（１８１の開閉弁（１シ拳が開放されるこ
とになシ、反動作用を受けたポンプ内の揚水は閉鎖のス
タートパルプ□□□に向って排水管（１８１に流れる。

そして、反動作用による排水によりポンプ内の水位が低
下するに従い、該ポンプ（５）内の内気圧がｊうを定値
まで低下すると、得び該液体ａの高圧流が揚水弁（４）
を押し、上けて、前記の如き次の該ポンプ（５）内への
揚水作用が開始されるが、その寸前の前記内気圧の低下
時点でピストン杆（２υは押圧力が低下し、てバネ動で
押し。

上がり開閉弁（１！ｌが自動瞬間的に閉められることに
なり、確実急速な次の該ポンプ（５）内への揚水作用が
生じて、再びポンプ内気は圧搾され、反動作用と排水作
用とが繰返されることになる。

面し、スター１−パルプ＠て排水がストップ状態の場合
は、排水は該パルプ（２）まで流れた時点で開閉弁（１
呻が作動を停止し、て導水ポンプ作用が停止することに
なり、スタートパルプ（〃を開けると、前記の導水ポン
プ（５）での揚水−反動−排水の自動ポンプ作用が比重
の大きい液体ａの高圧流動の関係で自動的に反復縦続さ
れる。その結果、導水ポンプ（５）内での揚水の急速増
加による内気圧搾とその反動作用による排水作用で起る
内気圧の１も低変化現象が生ずると、導水ポンプ（５）
の土部側壁から配管し、てなるエアポンプ機構がポンプ
作用せし、められる。

即ち、急速揚水で高圧となった内気がｉｌｌ気管（６）
から押杆室（８）の押上げ杆（７１を押上ける結果、気
密室１旧内のエアーポンプ筒＋１３　ｉ押上げて、該筒
拐が収縮することで、排気のポンプ弁（９）が開き、吸
気のポンプ弁（［０が閉寸す、該筒ｔ＋２１内のエアー
が高圧エアータンク１４）内に送り込まれる（第１図参
照）。

次に、導水ポンプ１：ｉ）内の反ｊｉｆ７７作用で排水
が開始・されて内気圧が低下すると、押杆室（８）の気
圧も低下するから、エアーポンプ筒＋ｌＺのコイルバネ
（ｌυの反動での降下伸長で押上は杆（７〕が自動降下
せし、められると、該ポンプ筒１１４の伸長で排気のポ
ンプ弁（９）が閉まり、吸気のポンプ弁・、ＩＱが開い
て核部（１力内への吸気が行われ、再度の押上げ杆（７
）の操作でポンプ作用が反復することにより、その都度
、エアーが高圧エアータンク（１力内に押込まれ、該タ
ンク（１４）内において圧搾高圧空気が自動的に貯蔵さ
れることになる。なお、該タンクｌ１−ａは二Ｍ漕式で
あるから、蓋槽（１劃が気圧変化で昇降し１、圧搾空気
の貯蔵叶ｅよ自動調節される。

そし、て、上記のエアーポンプＰ［用は、導水ポンプ（
５）で該液体ａの循環作用が行われている間１（Ｊｌ、
反復１行されることになる。従って、２４水ポンプ（５
）における内気圧変化に伴い、前臼己の如くエアーポン
プ機構がポンプ作用を続け、その都度エアーが高圧エア
ータンク（１４Ｊ内に送りか光けられることによって、
核タンク（１・υｄ：充ｉｉＡ’４　して高圧の圧搾空
気が製、１・と貯蔵されることになる。そこで、その貯
蔵、ｂ’Ｃ’；ｒ：検知し、て圧力噴出管（１（９の圧
力調節パルプ（【７）を開けて圧力を調節し、て、その
高圧の圧搾空気をタービンに送り、タービンを回し、で
タービン刊発電機Ｍを回動させれば、全自動の発電が確
実に行われることになる（第２図参照）。

この結果、水よりも比重の大きい液体ａの高圧流動によ
る導水ポンプ（５）での強流の循環作用で、エアーポン
プ作用が継続する以上、絶えず高圧エアータンク（１４
）には空気が速く送られ続け、発電が永続する。父、強
流の循環作用で、ポンプ作用が速く行われることになる
。

なお、発電様の規模或はエアーポンプのエアー供給量に
対し、では、該エアータンク１１・０の容積を変更せし
、めだり、或は又、前記の如く円墳（１）に対し、てポ
ンプ機構の複数のタコ足配置をし、て送風敏の増加を図
り、圧Ｊ’ｒｉｌ望気量を、その排気量に対応させて供
給できるように設計し、でもよいし１、又、本発明装置
“１を全体を１・め所要複数配置し、ておいて、その各
高圧エアータンクから発１に機に対し、てタコ足配管し
、てヱヱーの給排量を調節させてもよい。

そし、て、流動圧は該液体ａの比重に関係するから、で
さる１こけ比重の太い液体ｋ　Ｉｃ用することがコＪＡ
　１７Ｉである。

以上によシ、本９？５明は、水よりも比重の大きい液体
ａを１史用し、その比重応用と該倣ルドａの大きな流動
圧によるポンプ（Ａｊ猿１・ｌ用ｒ利用するものである
から、そのボンフ″イ盾堀出力とそれに伴うエアーボン
ブ出力が大きくなり、それにより自動開電力が幼￥よく
非常に消火するし、又、経費の掛る先行技術の沈下方式
を用いずに、全ポンプ機構忙外部に簡単に設置できるこ
とになるから、機１荷ズせ１を刀ζ１ｎｊ素小型化され
得て製作設置し易く、且つ広＜　＠　／’）ｒをとらず
に設置がＯＪ’　ｉｌｆ：となり、沈下設備が全く一６
略ぢれることと相俟って井′ｌＫに経済性が尚くなるし
、史に設置個所がｔｉｌ１期で１ダムやｔｔＬγｆσ谷
の畑かしい場Ｉノ「栄ｒトが無くなる結果、小米の発屯
目Ｈ’Ｊは勿舖のこと、ビル屋上の水惰峙勿オリ用した
目家元屯装置にもコ圃するし、又、円墳を用いれば足シ
る結果、家結用の自家発’＋［装置にも安価に適用でき
得るから、非常に用途が広範であって、誠に便利承宝で
あり、又、比重の大きい液体ａによる大きな流動力を利
用するものであるから、円墳（１）の深度と容積は沈下
式の水槽に比べてはるかに小型で済む上に、その大きな
流動力によるポンプ作用で、全く電力供給なしに沈下式
のものに比べてはるかに効率のよい圧搾空気によるター
ビン回１１Φが得られて、より大きな発電が得られるこ
とになるから、今時重要課題の屯カエネルギー問題が誠
に画１υ］的に解決され、省エネルギーに多大な貢献と
なる等の大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の実施例図であり、第１図は揚水作用
時を示すイ幾構配置概念図、第２図は第１図における反
動作用時を７ドす機材配置概念図である。 ａ・・・比重の大きい液体、（１）・・・円墳、（２）
・リ・・４α、−１３）＠・・導水口、（４）・・・揚
水弁、（５）・・・導水ポンプ％（６）”・通気管、（
７）・・・押上げ什、（８）・・・押杆室、（９）・、
ｉ（Ｊ・・・ポンプ弁、（１カー・・エアーボンプ筒％
　（＋４１・・−高圧エアータンク、（１〜勢・・気密
室、＜ｔｌす・圧力噴出’Ｌ嶽・争・・排水管、Ｉ・・
・ピストン室、（１１）・会・開閉ヅＰ１　シυ拳・・
ピストン杆。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所要の深度と容積の同浴底部から設けた導管に対し１、
   揚水及び反動作用で流動体を同浴に循環させる導水ポン
   プ機構を装備すると共に、該ポンプ上方部から内気圧変
   化で作動する適当なエアーポンプ機構と、それでイＩら
   れる圧搾空気を貯蔵しほつ圧力噴出させる適当な高圧エ
   アータンク機構と、その高圧排気で回動するタービン利
   発′心機とを配管し１、該同浴内ににりえは優等のｉ１
   １′（微粒子の比重の大きい溶液成はその他あらゆる比
   重の大きい母当な液体を注入し１、該液体の強大なυＩ
   Ｃ動圧力を利用り。 て、目ｉ功ボン゛プ循Ｊ逮に伴う自！：／ｂヱアーポン
   プ作用で製する高圧空気でのタービン回動で自！１１ｈ
   う（３’ｌｌｊを行うことを特徴とする比重応用による
   ｆ１ｒｉ易全自動電′屯装置。