JPS61187578A - 浮力を利用する発電

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(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。

【発明の詳細な説明】この発明は、流体内の気体が有する浮力を利用して発電
するものである。

現在考えられている発電には、火力、水力、原子力、風
力、地熱・太陽・海洋エネルギー及び燃料電池に依るも
のがあるが、浮力を発電に利用するシステムが無い。

静止する流体内にある気体は、アルキメデスの原理によ
り、その気体の容積と同容積の流体の重さと同じ浮力を
有してお９又、大気に解放された流体内の気体は、ボイ
ルシャルルの法則により流体の深度が浅くなるに従って
その容積は増大する。

この容積の増大は、浮力の増大に等しい。

流体内の気体の浮力を利用し、気体が浮上する時に下記
算式で求められる浮力の仕事を回転する仕事に変えて７
発電機によ一９電力として出力することができる。

発電の場所は、海や湖が考えられるほか、大型タンク（
流体中の気体が浮上する際の容積増加率の大きい深さ１
０〜３０ｉ程度のものとする。）や非常時用としての簡
易タンクに依り、どこにでも設置が可能である。

浮力を得るための気体としては。

（７）天然ガス・・・・・・海底、陸上の天然ガス田を
利用する。

（イ）　圧縮空気・・・・・・夜間の余剰電力を利用し
てタンクに貯めこれを昼間発電に利用するとか。

空気コンプレッサーを太陽エネルギー等に依り運転する
。

（つ）有用ガス・・・・・・水の電気分解による水素の
発生、化学反応によるガス発生、バイオマス等のガスを
利用する。発電に利用後、ガスを回収して燃料として有
効利用する。

以上の（力、（イ）、（つ）が考えられる。

出力する電力（ワット）は１次のとおり求められる。

気体の容積をｙ　（’）ットル）、流体を水とした場合
の水深をＸ（メートル）、気体にかかる圧力をｐ（〜）
とすれば１次表のとおりである。

ｙＩ）＝に一定（ボイルシャルルの法則）すなわちここで、水深３メートルのときの気体の容積をＶとすれ
ば（２）を（１）に代入すれば。

ｖ　（ａ、　＋　１０　）アルキメデスの原理により容積ｙの浮力ｆ　（Ｋ５１）
を求めると。

ｆ＝気体の容積×流体の密度ここで気体Ｖが水深３メートルから水面まで浮上すると
きの仕事量Ｆ（五ａ＝−嗣＝・−）は、（３）で表わさ
れる函数ｆ　（ｘｌの区間０メートルから８メートルま
での面積で表わされる。

また、電力（ワット）は、１秒間の仕事の量をいうので
あるから、気体Ｖが水面まで浮上するまでの時間をＳ（
秒）とすれば。

で表わされる。

以上の算式は、浮力を利用する発電の基本となる算式で
あり、実際の出力は装置の抵抗等のロスや発電機の効率
を上式に勘案する必要がある。

図面は、浮力を利用する発電の方法を描いたものである
が、第１図は浮！体を上下に往復させる勾方式であり、第２図は浮上体を循環させる方式である。

本発電方法を実施した場合の試算例我国の常盤沖の天然ガス田は、水深１５４ｒｒＬの所か
ら８産１２０万？７／（約１３．８　ｒｒ？／秒）の天
然ガスを昭和５９年７月から生産しているが、このガス
の浮力を利用した場合の試算は次のとおりである。

なお、別紙図１の装置で発電した場合とする。

濾ム。

０水深１５０メートルで浮　　　　に受ける天然ガスの
容積を１００？Ｆ１’とする。

・浮力諺＝≠が水面まで浮上するまでの時間を３００秒
（浮上速度０．５ｍ／秒に相当）とする。

体なお、浮力内≠≠の気体収容可能容積は、気体の容積の
増加に見合う１．６００　ｙｒ？以上とする。

出力計算拗１５０ＫＷ本装置が１工程６００秒の間に利用し庭ガスの量は１０
０？ｙ１″である。すなわち毎秒０．５４　ｍ’のガス
が供給されれば良い。

常盤沖天然ガスを全部発電に利用できると仮定すれば、
ガス産出は毎秒的１６．８ｒｒ？であるから。

き、総出力は、１５０１Ｏｖｘ４．Ｉ］基＝＜Ｓ、００
０ＫＷである。

【図面の簡単な説明】

図面は、浮力を利用する発電の装置の断面図である。第１図５＝ガス排出管　６＝発電機７＝回転プーリー　８＝ガス送気管９＝水面　１０＝送電　１１＝気体第２図符号＝１２＝ガス蓄積槽　１３＝ガス栓開閉装体

【特許請求の範囲】