JP2003148319A - 水循環発電システム - Google Patents
水循環発電システムInfo
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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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 循環水力で発電する為に運転高効率の水車内
臓防水型発電機の開発。 【解決手段】先ず、流入した水を１００％循環する為
と、流入条件として重要な水頭圧を取る為に柱状型の貯
水官を高く構築して多量の水を貯水する、次は、揚水ユ
ニットの空気タンクに水撃状態で流入する為、貯水官に
下部に接続する配管に設けたバルブを素早く開く、流入
した水は空気タンクの下横に接続された揚水官に流入す
ると同時に空気タンク内の空気を圧縮する、予定水量が
流入したら素早くバルブを閉じると空気は膨張しタンク
内の水を揚水官に押し上げる、この動作を繰り返すと水
は柱状官の上部から還流する、こうすると循環水を１０
０％無駄なく循環する事ができる、多量に水を循環させ
るには揚水ユニットを複数組合せる。
臓防水型発電機の開発。 【解決手段】先ず、流入した水を１００％循環する為
と、流入条件として重要な水頭圧を取る為に柱状型の貯
水官を高く構築して多量の水を貯水する、次は、揚水ユ
ニットの空気タンクに水撃状態で流入する為、貯水官に
下部に接続する配管に設けたバルブを素早く開く、流入
した水は空気タンクの下横に接続された揚水官に流入す
ると同時に空気タンク内の空気を圧縮する、予定水量が
流入したら素早くバルブを閉じると空気は膨張しタンク
内の水を揚水官に押し上げる、この動作を繰り返すと水
は柱状官の上部から還流する、こうすると循環水を１０
０％無駄なく循環する事ができる、多量に水を循環させ
るには揚水ユニットを複数組合せる。
Description
【０００１】本考案は、既に揚水用として利用されてい
る無動力の水撃ポンプの技術を応用して、水力発電に利
用する多量の水を循環する装置として、構造を開発し、
組合せを考案したものです。化石燃料を使用せず自然法
を活用した新しいエネルギーであります。本考案は需要
地に建設する分散型の発電設備です。従来の集中生産型
発電所の様な、大きな土地や資金、長距離送電線等が全
く不用です。建設費、生産単価共に安く、多くの産業分
野の電力需要に役立てる事が出来ます。
る無動力の水撃ポンプの技術を応用して、水力発電に利
用する多量の水を循環する装置として、構造を開発し、
組合せを考案したものです。化石燃料を使用せず自然法
を活用した新しいエネルギーであります。本考案は需要
地に建設する分散型の発電設備です。従来の集中生産型
発電所の様な、大きな土地や資金、長距離送電線等が全
く不用です。建設費、生産単価共に安く、多くの産業分
野の電力需要に役立てる事が出来ます。
【０００２】高い水頭圧を得る方法や、流入水に水撃現
象を起す仕掛、空気の圧縮や膨張等の自然法を活用し
た、位置のエネルギーを再生する技術の分野。水の循環
利用で、需要地に直接建設出来る生産分散方式の水力発
電の分野。
象を起す仕掛、空気の圧縮や膨張等の自然法を活用し
た、位置のエネルギーを再生する技術の分野。水の循環
利用で、需要地に直接建設出来る生産分散方式の水力発
電の分野。
【０００３】従来の水力発電所は、高所から水を落下さ
せて、落下水の速度衝撃と、水の重力圧力で水車を回転
し、水車の軸回転力を発電機に伝達し、発電機の回転子
起電部を回転して発電する方式です。そして、水車を回
転し終った落下水は、位置のエネルギーを失ったから放
水されます。此れが従来の水の位置エネルギーを発電に
利用する時の基本理念です。
せて、落下水の速度衝撃と、水の重力圧力で水車を回転
し、水車の軸回転力を発電機に伝達し、発電機の回転子
起電部を回転して発電する方式です。そして、水車を回
転し終った落下水は、位置のエネルギーを失ったから放
水されます。此れが従来の水の位置エネルギーを発電に
利用する時の基本理念です。
【０００４】自然界に存在し、エネルギーとして利用出
来る水は微量です。高所から落下して位置のエネルギー
を失った水を、自然法を活用し無動力で循環再生する装
置の開発と、運転効率の高い水車内蔵型発電機の開発。
来る水は微量です。高所から落下して位置のエネルギー
を失った水を、自然法を活用し無動力で循環再生する装
置の開発と、運転効率の高い水車内蔵型発電機の開発。
【０００５】水を連続的に落下した場合は、無動力で位
置のエネルギーを回復する事は不可能です。本考案は、
水を断続的に落下させて、落下水が失った位置のエネル
ギーを、水撃ポンプの技術を応用して回復するのです、
高水頭圧に設定した水を、バルブを素早く開いて、揚水
ユニットの空気タンクに水撃状態にして流入させる、水
の物性に水撃効果と空気の膨張力をプラスして、落下点
より高く揚水する方法で位置のエネルギーを回復するの
です。
置のエネルギーを回復する事は不可能です。本考案は、
水を断続的に落下させて、落下水が失った位置のエネル
ギーを、水撃ポンプの技術を応用して回復するのです、
高水頭圧に設定した水を、バルブを素早く開いて、揚水
ユニットの空気タンクに水撃状態にして流入させる、水
の物性に水撃効果と空気の膨張力をプラスして、落下点
より高く揚水する方法で位置のエネルギーを回復するの
です。
【０００６】高水頭圧を得る為に背高に柱状貯水管を構
築し、多量の水を貯水する、柱状貯水管の下部と、揚水
ユニットタンクの底部を接続する配管に設けたバルブを
素早く開き、高水頭圧の水を、揚水ユニットの空気タン
クに水撃状態で水を流入する。流入した水は空気タンク
に接続されている揚水管に流入すると同時に、タンク内
の空気を圧縮する。一定水量を流入し終わったら素早く
バルブを閉じると、タンク内の空気は膨張して水を揚水
管に押し上げる。バルブの開閉で流入を断続的に繰り返
すと、揚水管内の水位は次第に上昇し、やがて柱状貯水
管の上部から環流します。
築し、多量の水を貯水する、柱状貯水管の下部と、揚水
ユニットタンクの底部を接続する配管に設けたバルブを
素早く開き、高水頭圧の水を、揚水ユニットの空気タン
クに水撃状態で水を流入する。流入した水は空気タンク
に接続されている揚水管に流入すると同時に、タンク内
の空気を圧縮する。一定水量を流入し終わったら素早く
バルブを閉じると、タンク内の空気は膨張して水を揚水
管に押し上げる。バルブの開閉で流入を断続的に繰り返
すと、揚水管内の水位は次第に上昇し、やがて柱状貯水
管の上部から環流します。
【０００７】本考案では、バルブと空気タンクと揚水管
の組み合わせが単位シングルユニットです、シングルユ
ニットを複数組合せで多量の水を連続的に循環して、水
力発電に使用するのであります。
の組み合わせが単位シングルユニットです、シングルユ
ニットを複数組合せで多量の水を連続的に循環して、水
力発電に使用するのであります。
【０００８】この揚水用水撃ポンプの技術は既に公知の
ものでありますが、公知の方法では多量の水を垂れ流し
にします、本考案は水の取り込みに工夫を凝らし、１０
０％水を循環する処が従来の水撃ポンプと大きく違う処
です。又、高水頭を得る為に柱状貯水官を構築するか
ら、水撃ポンプの落差の問題も容易に解決する事が出来
るのです。現地の条件に左右されるから、過去の技術と
等閑視されている無動力の揚水方法を、工夫とと発想の
転換で現在に甦らせる事が出来るのです。無動力で高所
に揚水する水撃ポンプは古い歴史と多くの実績がありま
すが、２０世紀に入って化石燃料や、電力を利用した効
率的な揚水装置が普及して衰退したのです。
ものでありますが、公知の方法では多量の水を垂れ流し
にします、本考案は水の取り込みに工夫を凝らし、１０
０％水を循環する処が従来の水撃ポンプと大きく違う処
です。又、高水頭を得る為に柱状貯水官を構築するか
ら、水撃ポンプの落差の問題も容易に解決する事が出来
るのです。現地の条件に左右されるから、過去の技術と
等閑視されている無動力の揚水方法を、工夫とと発想の
転換で現在に甦らせる事が出来るのです。無動力で高所
に揚水する水撃ポンプは古い歴史と多くの実績がありま
すが、２０世紀に入って化石燃料や、電力を利用した効
率的な揚水装置が普及して衰退したのです。
【０００９】本考案は、水の循環時に大量の水が落下移
動する柱状管の下方部分に、中心部に水を通過させて発
電をする水車内蔵型の発電機を連結する。通過する水の
力で内蔵水車を回転し、水車に結合した回転子起電部が
直接界磁固定部の磁界内で回転して発電をするのです。
動する柱状管の下方部分に、中心部に水を通過させて発
電をする水車内蔵型の発電機を連結する。通過する水の
力で内蔵水車を回転し、水車に結合した回転子起電部が
直接界磁固定部の磁界内で回転して発電をするのです。
【００１０】本考案の水車内臓発電機の意図は、通産省
通達の発電計算式の運転効率は、水車（ηＴ）と発電機
（ηＧ）の効率の積となっています。負数の積によって
更に低下する効率を、一体型発電機の開発で運転効率を
（ηＴＧ）の形としてアップする。９．８ＨＱｍ3／
ｍ．ηＴＧの発電量計算式に、仮の数字を入れる、Ｈ＝
10ｍ Ｑ＝落下水のパイプφ200ｍｍで略０・１ｍ3／ｍ
ｉｎηＴＧを０・７と設定すると９・８×１０×０．１
×０・７＝６・８６ｋｗとなる（ηＴＧ＝０・７は小型
水力発電機で特別の数字ではない） 実施に際しては、この試算式の個々の数字を確実にする
事によって、無動力・無燃料で約７ｋｗの電力が常時得
る事が出来ます。２４時間連続運転で得られる積算電力
量は大きい、太陽光発電や、風力発電のｋｗ当りの投資
金額と比較して、各段に安価である、大型の発電所の投
資金額と比較して驚く程安い、柱状貯水管を背高く、径
を大きくして、揚水ユニットを多数組合せるとより多く
の電力を得る事が出来ます。
通達の発電計算式の運転効率は、水車（ηＴ）と発電機
（ηＧ）の効率の積となっています。負数の積によって
更に低下する効率を、一体型発電機の開発で運転効率を
（ηＴＧ）の形としてアップする。９．８ＨＱｍ3／
ｍ．ηＴＧの発電量計算式に、仮の数字を入れる、Ｈ＝
10ｍ Ｑ＝落下水のパイプφ200ｍｍで略０・１ｍ3／ｍ
ｉｎηＴＧを０・７と設定すると９・８×１０×０．１
×０・７＝６・８６ｋｗとなる（ηＴＧ＝０・７は小型
水力発電機で特別の数字ではない） 実施に際しては、この試算式の個々の数字を確実にする
事によって、無動力・無燃料で約７ｋｗの電力が常時得
る事が出来ます。２４時間連続運転で得られる積算電力
量は大きい、太陽光発電や、風力発電のｋｗ当りの投資
金額と比較して、各段に安価である、大型の発電所の投
資金額と比較して驚く程安い、柱状貯水管を背高く、径
を大きくして、揚水ユニットを多数組合せるとより多く
の電力を得る事が出来ます。
【００１１】本考案の発電機は、内部に水の浸入を防止
する為に、完全な防水構造であります。
する為に、完全な防水構造であります。
【００１２】電力需要の現地に、高水頭圧を得る目的で
背高の柱状貯水管を構築し、多量の水を貯水する、貯水
管下部と、複数の揚水ユニットの空気タンク底部を接続
する配管に、夫々バルブを設ける、揚水ユニットの空気
タンクの下横から揚水管を立上げ、柱状貯水管に水を戻
す為の配管をする。揚水管の径は、柱状管径の四分の一
以下、ユニット空気タンクの容量は、揚水管の断面積に
揚水管の落差を乗じた容量以上で形状は縦長。柱状貯水
管の高さは、揚水ユニットの空気タンクに水撃状態を作
る高水頭圧を充分に得られる高さで、断面積は、発電機
の水車回転の為に充分な水量が得られる事を考慮して決
める。
背高の柱状貯水管を構築し、多量の水を貯水する、貯水
管下部と、複数の揚水ユニットの空気タンク底部を接続
する配管に、夫々バルブを設ける、揚水ユニットの空気
タンクの下横から揚水管を立上げ、柱状貯水管に水を戻
す為の配管をする。揚水管の径は、柱状管径の四分の一
以下、ユニット空気タンクの容量は、揚水管の断面積に
揚水管の落差を乗じた容量以上で形状は縦長。柱状貯水
管の高さは、揚水ユニットの空気タンクに水撃状態を作
る高水頭圧を充分に得られる高さで、断面積は、発電機
の水車回転の為に充分な水量が得られる事を考慮して決
める。
【００１３】多量の水を貯水する縦長柱状貯水管の下部
と、揚水ユニットタンクの底部を接続する。配管に設け
たバルブを素早く開き、水撃状態でユニット空気タンク
に水を流入させる。空気タンクに流入した水は揚水管に
流入するが同時に、タンク内の空気を圧縮する。一定量
の水量を流入したらバルブを素早く閉じると、タンク内
の圧縮した空気は膨張して水を揚水管に押し上げる。こ
の動作を繰り返すと揚水管の水位は次第に上昇して、柱
状貯水管の上部から還流する。
と、揚水ユニットタンクの底部を接続する。配管に設け
たバルブを素早く開き、水撃状態でユニット空気タンク
に水を流入させる。空気タンクに流入した水は揚水管に
流入するが同時に、タンク内の空気を圧縮する。一定量
の水量を流入したらバルブを素早く閉じると、タンク内
の圧縮した空気は膨張して水を揚水管に押し上げる。こ
の動作を繰り返すと揚水管の水位は次第に上昇して、柱
状貯水管の上部から還流する。
【００１４】本考案の水力発電の方法は、落下導水管の
最下部分に発電機を連結する。発電機の内部に循環水を
通過させて、直接内蔵した水車を回転して発電する方法
です。柱状貯水管内を落下移動する水が、発電機内臓の
水車を回転し、水車と結合している回転起電部が固定界
磁部内で回転して発電をする、発電機は完全な防水構造
です。
最下部分に発電機を連結する。発電機の内部に循環水を
通過させて、直接内蔵した水車を回転して発電する方法
です。柱状貯水管内を落下移動する水が、発電機内臓の
水車を回転し、水車と結合している回転起電部が固定界
磁部内で回転して発電をする、発電機は完全な防水構造
です。
【００１５】発電機に懸かる水の落下重量や、回転トル
クを軽減の目的で、回転部・軸受部分に適宜ベアリング
を使用します。
クを軽減の目的で、回転部・軸受部分に適宜ベアリング
を使用します。
【００１６】本考案は需要地に直接構築出来る発電設備
です、水と空気の物性をエネルギー源とする生産分散方
式の水循環発電システムです。従来の発電方法と比較し
て電力の生産コストが低い、直接の費用は装置の償却費
とメンテナンス費だけで燃料は一切不用である。送電設
備に関わる問題も一切有りません。本考案では、水の循
環用の揚水ユニットがシングルの時は発電が不連続で発
電量も少ないが、複数の揚水ユニットを組合せると、多
量の水を連続循環する事が出きるから、多量の連続発電
をする事も可能です。太陽光や、風力の様な外的な不確
定要素が全く無く、小規模な装置でも連続運転が可能だ
から積算電力量は大きく、電力の安定供給が出来ます、
循環水量が一定だから回転数制御が容易で、交流電力を
得る事が出来ますす、本考案を家庭発電に利用した場合
は、低コストの電力の熱エネルギー化、磁力使用厨房機
器具化、自家用電気自動車の蓄電供給を直接する事が出
来ます。低コストの自家発電電力は生ゴミを無酸素電気
加熱して炭素化する事等、環境改善にも大きく貢献でき
ます。既に炭素の使用が多様化されて、新素材として期
待されてます。
です、水と空気の物性をエネルギー源とする生産分散方
式の水循環発電システムです。従来の発電方法と比較し
て電力の生産コストが低い、直接の費用は装置の償却費
とメンテナンス費だけで燃料は一切不用である。送電設
備に関わる問題も一切有りません。本考案では、水の循
環用の揚水ユニットがシングルの時は発電が不連続で発
電量も少ないが、複数の揚水ユニットを組合せると、多
量の水を連続循環する事が出きるから、多量の連続発電
をする事も可能です。太陽光や、風力の様な外的な不確
定要素が全く無く、小規模な装置でも連続運転が可能だ
から積算電力量は大きく、電力の安定供給が出来ます、
循環水量が一定だから回転数制御が容易で、交流電力を
得る事が出来ますす、本考案を家庭発電に利用した場合
は、低コストの電力の熱エネルギー化、磁力使用厨房機
器具化、自家用電気自動車の蓄電供給を直接する事が出
来ます。低コストの自家発電電力は生ゴミを無酸素電気
加熱して炭素化する事等、環境改善にも大きく貢献でき
ます。既に炭素の使用が多様化されて、新素材として期
待されてます。
【００１７】今後、多く人が本考案の分野に参加すれ
ば、２１世紀の新エネルギーとなる事でしょう。
ば、２１世紀の新エネルギーとなる事でしょう。
【図１】水循環発電システム基本図
高水頭圧を得る為の柱状管（１）に大量の水を貯水しま
す、柱状管は水循環のの落下導水管を兼用します。柱状
貯水管の下部（２）と、揚水ユニットの空気タンク
（３）底部を接続する配管（４）に作動の迅速なバルブ
（５）を設けます揚水ユニットの空気タンク（３）の下
横から揚水用導水管（６）を連結します。揚水ユニット
の空気タンクには給気装置（７）を装着、給気装置
（７）は空気タンク内の空気量を維持し、空気の入りは
ＯＫ，空気の出はＮＯです。（８）自動給水装置
（９）給水用配管 （１０）給水弁です、水の循環状態
に適した柱状管の水位を給水弁で調節する（１１）は柱
状貯水管の水位 （１２）は揚水管の上昇動水位（１
３）は空気タンクの水位 （１４）空気圧縮機とタン
ク （１５）空気配管（１６）は柱状管下部に結合した
本システムの水力発電機（Ｈ１）は循環水の落差、
（Ｈ２）は循環水の揚水高さ、（Ｈ３）は（Ｈ１−Ｈ
２＝揚程） （Ｈ４）は発電機に対す水の落差です。
（Ａ）は揚水ユニット空気タンク内の空気。
す、柱状管は水循環のの落下導水管を兼用します。柱状
貯水管の下部（２）と、揚水ユニットの空気タンク
（３）底部を接続する配管（４）に作動の迅速なバルブ
（５）を設けます揚水ユニットの空気タンク（３）の下
横から揚水用導水管（６）を連結します。揚水ユニット
の空気タンクには給気装置（７）を装着、給気装置
（７）は空気タンク内の空気量を維持し、空気の入りは
ＯＫ，空気の出はＮＯです。（８）自動給水装置
（９）給水用配管 （１０）給水弁です、水の循環状態
に適した柱状管の水位を給水弁で調節する（１１）は柱
状貯水管の水位 （１２）は揚水管の上昇動水位（１
３）は空気タンクの水位 （１４）空気圧縮機とタン
ク （１５）空気配管（１６）は柱状管下部に結合した
本システムの水力発電機（Ｈ１）は循環水の落差、
（Ｈ２）は循環水の揚水高さ、（Ｈ３）は（Ｈ１−Ｈ
２＝揚程） （Ｈ４）は発電機に対す水の落差です。
（Ａ）は揚水ユニット空気タンク内の空気。
【図２】水循環動作図
「２−１」は水循環開始準備完了の状態図です。柱状貯
水管（１）は高水頭圧を得る目的で背高に構築し、柱状
管下部（２）と揚水ユニットの空気タンク（３）底部は
配管（４）で接続し中間バルブ（５）は閉の状態です、
揚水ユニットの空気タンク（３）は空気だけで水が入っ
ていない状態の図。「２−２」は一号揚水ユニットの中
間バルブ（５）が開となり、柱状貯水管（１）から一号
揚水ユニットの空気タンク（３）に水が水撃状態となっ
て流入開始の図です、空気タンク（３）に流入した水
は、揚水管（６）に流入し、同時にタンク内の空気
（Ａ）を圧縮し、バルブ（５）が閉じるとタンク（３）
内の空気（Ａ）が膨張して水を揚水管（６）の水位（１
２−１）迄押し上げた状態の図。「２−３」は前図に続
いてバルブ（５−）が開き、空気タンク（３）に水が流
入し揚水管（６）に流込み、空気タンク（３）の空気が
圧縮から膨張に転じて、揚水管（６）の水位（１２−
２）迄押し上げた状態の図。「２−４」は前図に続いて
バルブ（５）が開き同様の運動から揚水管（６ ）の水
位が上昇して、柱状貯水管（１）の最上部から水が環流
した状態図。
水管（１）は高水頭圧を得る目的で背高に構築し、柱状
管下部（２）と揚水ユニットの空気タンク（３）底部は
配管（４）で接続し中間バルブ（５）は閉の状態です、
揚水ユニットの空気タンク（３）は空気だけで水が入っ
ていない状態の図。「２−２」は一号揚水ユニットの中
間バルブ（５）が開となり、柱状貯水管（１）から一号
揚水ユニットの空気タンク（３）に水が水撃状態となっ
て流入開始の図です、空気タンク（３）に流入した水
は、揚水管（６）に流入し、同時にタンク内の空気
（Ａ）を圧縮し、バルブ（５）が閉じるとタンク（３）
内の空気（Ａ）が膨張して水を揚水管（６）の水位（１
２−１）迄押し上げた状態の図。「２−３」は前図に続
いてバルブ（５−）が開き、空気タンク（３）に水が流
入し揚水管（６）に流込み、空気タンク（３）の空気が
圧縮から膨張に転じて、揚水管（６）の水位（１２−
２）迄押し上げた状態の図。「２−４」は前図に続いて
バルブ（５）が開き同様の運動から揚水管（６ ）の水
位が上昇して、柱状貯水管（１）の最上部から水が環流
した状態図。
【図３】水循環複数揚水ユニットの動作図
複数揚水ユニットの動作を断続的な水の循環で説明する
ものです柱状貯水環（１）の下部に接続する配管ヘッダ
ー（４）から、複数の揚水ユニットの空気タンクの底部
に夫々バルブを経て分岐される、バルブ（５−１）を開
くと、空気タンク（３−１）に流入した水は揚水管（６
−１）に流入し、同時に空気タンク内の空気（Ａ）を圧
縮し、バルブ（５−１）を閉じるとタンク内の空気は膨
張してタンクの水を揚水管（６）の水位（１２−４）迄
押し上げる。（１２−４）は最初の流入時の水位です） 続いてバルブ（５−２）を開くと前と同じ様に水が流入
し、バルブ（５−２）を閉じると揚水管（６−２）の水
位を（１２−３）迄押し上げる。（１２−３）は２番目
の流入時の水位です） 続いてバルブ（５−３）を開くと前と同様に水が流入
し、バルブ（５−３）を閉じると揚水管の（６−３）の
水位(１２−２)迄押し上げる。 （１２−２）は参番目の流入時の水位です）続いてバル
ブ（５−４）を開くと前と同様に水が流入し、バルブ
（５−４）を閉じると揚水管（６−４）の水位（１２−
１）の状態になって、柱状貯水管の最上部から還流す
る。水の循環で発電する発電機（１６）は柱状貯水管
（１）に図の様に連結される。
ものです柱状貯水環（１）の下部に接続する配管ヘッダ
ー（４）から、複数の揚水ユニットの空気タンクの底部
に夫々バルブを経て分岐される、バルブ（５−１）を開
くと、空気タンク（３−１）に流入した水は揚水管（６
−１）に流入し、同時に空気タンク内の空気（Ａ）を圧
縮し、バルブ（５−１）を閉じるとタンク内の空気は膨
張してタンクの水を揚水管（６）の水位（１２−４）迄
押し上げる。（１２−４）は最初の流入時の水位です） 続いてバルブ（５−２）を開くと前と同じ様に水が流入
し、バルブ（５−２）を閉じると揚水管（６−２）の水
位を（１２−３）迄押し上げる。（１２−３）は２番目
の流入時の水位です） 続いてバルブ（５−３）を開くと前と同様に水が流入
し、バルブ（５−３）を閉じると揚水管の（６−３）の
水位(１２−２)迄押し上げる。 （１２−２）は参番目の流入時の水位です）続いてバル
ブ（５−４）を開くと前と同様に水が流入し、バルブ
（５−４）を閉じると揚水管（６−４）の水位（１２−
１）の状態になって、柱状貯水管の最上部から還流す
る。水の循環で発電する発電機（１６）は柱状貯水管
（１）に図の様に連結される。
【図４】水車内臓防水型水力発電機
「３−１」は柱状貯水管（１）と発電機（１６）が結合
された外観図です。「３−２」は前図のＡ−Ａ矢視図で
す。図中（Ｇ−１）はケーシング、（Ｇ−２）は固定界
磁部、（Ｇ−３）は回転起電部、（Ｇ−４）は水車と回
転起電部の結合部分です。（Ｇ−５）は回転起電部と固
定界磁部の隙間部分、（Ｇ−６）は水車の羽根部分で
す。（Ｇ−７）は水車の通水部分、即ち水車の内側の部
分です。「３−３」は「３−１」図のＢ−Ｂ矢視図です。
図中の（Ｗ）は落下する水、（Ｇ−１）は発電機のケー
シング、（Ｇ−２）は固定界磁部、（Ｇ−３）は回転起
電部、（Ｇ−４）は水車と回転起電部の結合部分、（Ｇ
−５）は固定界磁部と回転起電部の隙間、（Ｇ−６）は
水車の羽根、（１）は落下用導水管、（Ｇ−７）は発電
機内側で水車の落下水の通過する部分、（Ｇ−８）は防
水オーリング、（Ｇ−９）はスラストベアリング、で
す。図中、発電量計算式９・８ＨＱηＴηＧｋｗの式中
のηＴηＧを、ηＴＧとする為に水車と発電機一体型を
考案しました。
された外観図です。「３−２」は前図のＡ−Ａ矢視図で
す。図中（Ｇ−１）はケーシング、（Ｇ−２）は固定界
磁部、（Ｇ−３）は回転起電部、（Ｇ−４）は水車と回
転起電部の結合部分です。（Ｇ−５）は回転起電部と固
定界磁部の隙間部分、（Ｇ−６）は水車の羽根部分で
す。（Ｇ−７）は水車の通水部分、即ち水車の内側の部
分です。「３−３」は「３−１」図のＢ−Ｂ矢視図です。
図中の（Ｗ）は落下する水、（Ｇ−１）は発電機のケー
シング、（Ｇ−２）は固定界磁部、（Ｇ−３）は回転起
電部、（Ｇ−４）は水車と回転起電部の結合部分、（Ｇ
−５）は固定界磁部と回転起電部の隙間、（Ｇ−６）は
水車の羽根、（１）は落下用導水管、（Ｇ−７）は発電
機内側で水車の落下水の通過する部分、（Ｇ−８）は防
水オーリング、（Ｇ−９）はスラストベアリング、で
す。図中、発電量計算式９・８ＨＱηＴηＧｋｗの式中
のηＴηＧを、ηＴＧとする為に水車と発電機一体型を
考案しました。
符 号 説 明
１ 柱状貯水管
２ 柱状貯水管の下部・・配管の分岐ヘッダー接
続部分 ３ 揚水ユニットの空気タンク ５ 流入バルブ 開閉動作の迅速なバルブ ６ 揚水管 循環水の戻り管 ７ 給気装置 空気タンク内の空気量維持装置 空気の入りは〇 空気の出は× ８ 自動給水装置 柱状管の水位維持用 ９ 給水管 １０ 給水弁 １１ 柱状貯水管の水位 １２ 揚水管の水位 １３ 空気タンクの水位 １４ 給気用コンプレッサーと空気タンク １５ 給気用空気配管 １６ 水車内蔵発電機 Ｗ 循環水 Ａ タンク内の空気 １６ 水車内臓型防水発電機 Ｇ−１ 発電機のケーシング Ｇ−２ 発電機の固定界磁部 Ｇ−３ 発電機の回転起電部 Ｇ−４ 水車と回転起電部の結合部分 Ｇ−５ 回転起電部と固定界磁部の隙間 Ｇ−６ 水車の羽根部分 Ｇ−７ 発電機内臓水車の内側、落下水の通過する部
分 Ｇ−８ 発電機の防水用オーリング Ｇ−９ 発電機に掛る水圧荷重と回転トルクを軽減す
るベアリング
続部分 ３ 揚水ユニットの空気タンク ５ 流入バルブ 開閉動作の迅速なバルブ ６ 揚水管 循環水の戻り管 ７ 給気装置 空気タンク内の空気量維持装置 空気の入りは〇 空気の出は× ８ 自動給水装置 柱状管の水位維持用 ９ 給水管 １０ 給水弁 １１ 柱状貯水管の水位 １２ 揚水管の水位 １３ 空気タンクの水位 １４ 給気用コンプレッサーと空気タンク １５ 給気用空気配管 １６ 水車内蔵発電機 Ｗ 循環水 Ａ タンク内の空気 １６ 水車内臓型防水発電機 Ｇ−１ 発電機のケーシング Ｇ−２ 発電機の固定界磁部 Ｇ−３ 発電機の回転起電部 Ｇ−４ 水車と回転起電部の結合部分 Ｇ−５ 回転起電部と固定界磁部の隙間 Ｇ−６ 水車の羽根部分 Ｇ−７ 発電機内臓水車の内側、落下水の通過する部
分 Ｇ−８ 発電機の防水用オーリング Ｇ−９ 発電機に掛る水圧荷重と回転トルクを軽減す
るベアリング
Claims (3)
- 【請求項１】高水頭圧を得る目的で柱状の貯水管を背高
に構築し、多量に貯水する。貯水管下部と揚水ユニット
の空気タンク底部を接続する配管に設けたバルブを迅速
に開き、柱状貯水管の水頭圧で、ユニットの空気タンク
に水撃状態で水を流入する、ユニットの空気タンクに流
入した水は、空気タンクから立ち上がる揚水管に流入す
るが同時にタンク内の空気を圧縮する。一定水量を流入
したらバルブを素早く閉にして水の流入を止めると、圧
縮された空気は膨張してタンク内の水を揚水管に強く押
し上げる。引き続きバルブを断続的にの開閉をすると、
揚水管内の水位は次第に上昇して、遂に柱状貯水管の上
部よりに還流します。バルブの開閉を活用して、無動力
で水を循環する事を特徴とした水循環装置。 - 【請求項２】柱状貯水管からヘッダーを介して、複数の
揚水ユニットに接続し、多量の水を連続循環出来る事を
特徴とした水循環装置。 - 【請求項３】柱状貯水管の下方部分に、中央部分に循環
水を通過させて、水の循環に従って落下移動する柱状貯
水管内の水が、内蔵した水車を回転して発電する事を特
徴とした水力発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001350058A JP2003148319A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 水循環発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001350058A JP2003148319A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 水循環発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148319A true JP2003148319A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19162638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001350058A Pending JP2003148319A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 水循環発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003148319A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548530C1 (ru) * | 2013-11-12 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "ТюмГАСУ") | Способ строительства малых гидроэлектростанций |
| RU2577433C2 (ru) * | 2014-07-01 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Способ генерации и аккумулирования энергии |
| WO2016153391A1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Электрорам" | Способ получения технических газов из воздуха |
| JP2017129008A (ja) * | 2015-12-14 | 2017-07-27 | 忠則 田中 | 一定量に決めた水量を、水管の上部から水管内に落下させ、水管内に設けた水車、及び、タービン等を回転させます。この回転を発電機モーターに伝動して、発電機モーターから電気を発生させます。この落下水を循環して、再び落下水として利用して、発電をする方法に関するものです。 |
| WO2023063481A1 (ko) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 허규회 | 물 침투를 이용한 수력 발전소 |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001350058A patent/JP2003148319A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548530C1 (ru) * | 2013-11-12 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "ТюмГАСУ") | Способ строительства малых гидроэлектростанций |
| RU2577433C2 (ru) * | 2014-07-01 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Способ генерации и аккумулирования энергии |
| WO2016153391A1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Электрорам" | Способ получения технических газов из воздуха |
| RU2605705C2 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" | Способ получения технических газов из воздуха |
| JP2017129008A (ja) * | 2015-12-14 | 2017-07-27 | 忠則 田中 | 一定量に決めた水量を、水管の上部から水管内に落下させ、水管内に設けた水車、及び、タービン等を回転させます。この回転を発電機モーターに伝動して、発電機モーターから電気を発生させます。この落下水を循環して、再び落下水として利用して、発電をする方法に関するものです。 |
| WO2023063481A1 (ko) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 허규회 | 물 침투를 이용한 수력 발전소 |
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