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JP2013151860A - Power generation system employing compressed air - Google Patents

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JP2013151860A
JP2013151860A JP2010108597A JP2010108597A JP2013151860A JP 2013151860 A JP2013151860 A JP 2013151860A JP 2010108597 A JP2010108597 A JP 2010108597A JP 2010108597 A JP2010108597 A JP 2010108597A JP 2013151860 A JP2013151860 A JP 2013151860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
power generation
pipe
generation system
storage tank
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010108597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyasu Ikeda
吉康 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YAMAYOSHI KK
Original Assignee
YAMAYOSHI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YAMAYOSHI KK filed Critical YAMAYOSHI KK
Priority to JP2010108597A priority Critical patent/JP2013151860A/en
Priority to PCT/JP2011/002581 priority patent/WO2011142116A1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation system employing compressed air which can improve power generation efficiency.SOLUTION: A power generation system includes a water storage tank 11, a water column pipe 12 having the lower end coupled to the water storage tank, an exhaust passage 13 extending from the upper part of the water storage tank 11, an impeller 14 provided in the exhaust passage 13, and a power generator 15 for converting the rotational force produced by means of rotation of the impeller 14 into electrical power. Air inside the water storage tank 11 is compressed by continuously supplying water to the water storage tank 11 through the water column pipe 12 and raising the water level inside the water storage tank 11. The impeller 14 is rotated when the compressed air is discharged through the exhaust passage 13.

Description

貯水槽内の圧縮空気により羽根車を回転させて電力に変換する圧縮空気を利用した発電システムに関する。   The present invention relates to a power generation system that uses compressed air that is converted into electric power by rotating an impeller by compressed air in a water storage tank.

水力発電装置は、取水ダムや貯水池等の水源から導水管を介して水車に加圧水を供給することによって水車を回転させ、回転する水車の駆動力により発電を行う。特に水力発電において用いられる水車は、加圧水を供給する箇所が一箇所であり、大きな発電エネルギーを得るには、より大きな直径からなる水車が必要となる。また、この発電効率を改善するためには、大きなダムを作り高いところから水を落下させて発電させる必要がある。このため、水道水等を利用した家庭用の水力発電装置としての実用化を考える上での障壁となっていた。   The hydroelectric power generator rotates a water turbine by supplying pressurized water from a water source such as a water intake dam or a reservoir to a water turbine via a water conduit, and generates electric power by the driving force of the rotating water turbine. In particular, a turbine used in hydropower generation has only one location for supplying pressurized water, and a turbine with a larger diameter is required to obtain large power generation energy. In addition, in order to improve the power generation efficiency, it is necessary to create a large dam and generate power by dropping water from a high place. For this reason, it has become a barrier in considering practical application as a domestic hydroelectric power generation device using tap water or the like.

即ち、小型の水力発電装置とすることで一般家庭においても適用可能な構成を考える際、装置全体の小型化と、発電効率の向上の双方を同時に解決する必要があった。
従来においては、例えば特許文献1に示すように気泡による浮力を利用した発電システムが提案されている。この特許文献1の開示技術によれば、重力による下向きに引っ張られる力と、空気ポンプから出てきた気泡を空気溜めに溜めた浮力により環状構造物を回転させることを特徴としている。また、特許文献2においては、浮力を利用したパワーマシンが開示されている。
That is, when considering a configuration that can be applied to ordinary households by using a small hydroelectric generator, it is necessary to solve both the miniaturization of the entire apparatus and the improvement of power generation efficiency at the same time.
Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, a power generation system using buoyancy caused by bubbles has been proposed. According to the disclosed technique of Patent Document 1, the annular structure is rotated by the force of pulling downward due to gravity and the buoyant force in which air bubbles coming out of the air pump are stored in the air reservoir. In Patent Document 2, a power machine using buoyancy is disclosed.

特開2007−239726号公報JP 2007-239726 A 特開2004−270502号公報JP 2004-270502 A

しかしながら、特許文献1の開示技術によれば、あくまで空気ポンプを利用して空気溜めに空気を溜めるため、かかる空気ポンプの動力において多大なエネルギーを費やすことになる。また、この特許文献1の開示技術では、水面下にあることから、実質的には、水の位置エネルギー差に基づく水力発電としての恩恵を受けられないことになり、発電効率の面において劣るという問題点もあった。   However, according to the technology disclosed in Patent Document 1, since air is stored in the air reservoir using an air pump, a great amount of energy is consumed in the power of the air pump. In addition, since the technique disclosed in Patent Document 1 is below the surface of the water, it is substantially impossible to receive the benefits of hydroelectric power generation based on the positional energy difference of water, which is inferior in terms of power generation efficiency. There was also a problem.

また、特許文献2の開示技術においても同様に、浮力を利用した発電への応用は考えることができるものの、発電効率の面において改善の余地があった。   Similarly, in the technology disclosed in Patent Document 2, although application to power generation using buoyancy can be considered, there is room for improvement in terms of power generation efficiency.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、水の位置エネルギー差に基づいて貯水槽内において圧縮空気を作り出し、この作り出した圧縮空気によって羽根車を回転させて発電を行うことにより、発電効率をより向上させることが可能な圧縮空気を利用した発電システムを提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to create compressed air in the water storage tank based on the positional energy difference of water, and by the generated compressed air. An object of the present invention is to provide a power generation system using compressed air that can further improve the power generation efficiency by generating power by rotating an impeller.

本発明に係る圧縮空気を利用した発電システムは、上述した課題を解決するために、貯水槽と、下端が上記貯水槽に連結された水柱管と、上記貯水槽の上部から延長された排気路と、上記排気路中に設けられた羽根車と、上記羽根車を回転させることによる回転力を電力に変換する発電機とを備え、上記水柱管を介して上記貯水槽に水を供給し続けて当該貯水槽内の水位を上昇させることにより上記貯水槽内の空気を圧縮し、上記圧縮空気が上記排気路から排出する際に上記羽根車を回転させることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a power generation system using compressed air according to the present invention has a water storage tank, a water column pipe having a lower end connected to the water storage tank, and an exhaust path extended from the upper part of the water storage tank. And an impeller provided in the exhaust passage, and a generator that converts rotational force generated by rotating the impeller into electric power, and continues to supply water to the water storage tank through the water column pipe The air in the water tank is compressed by raising the water level in the water tank, and the impeller is rotated when the compressed air is discharged from the exhaust passage.

このとき、上記貯水槽に貯水された水を排水するための開閉自在な排水管と、外部から上記貯水槽内に空気を流入させる開閉自在な空気孔とを更に備え、上記貯水槽への水の供給時には、上記排出口及び上記空気孔を閉めた上で、上記水柱管の水位が上記貯水槽内の水位よりも所定高さ以上となるように維持しつつ上記水柱管に水を供給し、上記貯水槽への水の供給が終了した場合には、上記排水口と上記空気孔を開けるようにしてもよい。   At this time, the water tank further includes an openable / closable drain pipe for draining the water stored in the water storage tank, and an openable / closable air hole for allowing air to flow into the water storage tank from outside. When supplying the water, water is supplied to the water column pipe while closing the discharge port and the air hole and maintaining the water level of the water column pipe at a predetermined level or higher than the water level in the water tank. When the water supply to the water storage tank is completed, the drain port and the air hole may be opened.

上述した構成からなる本発明によれば、水の位置エネルギー差に基づいて貯水槽内において圧縮空気を作り出し、この作り出した圧縮空気によって羽根車を回転させて発電を行うことにより、発電効率をより向上させることが可能な圧縮空気を利用した発電システムを提供することが可能となる。   According to the present invention having the above-described configuration, the generation efficiency is further improved by generating compressed air in the water storage tank based on the positional energy difference of water and rotating the impeller with the generated compressed air to generate power. It is possible to provide a power generation system using compressed air that can be improved.

本発明を適用した発電システムの動作前の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example before operation | movement of the electric power generation system to which this invention is applied. 本発明を適用した発電システムの動作中の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example in operation | movement of the electric power generation system to which this invention is applied. 本発明を適用した発電システムを多段に亘って設けた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which provided the power generation system to which this invention was applied over multiple stages. 本発明を適用した発電システムを2列に並べた例を示す図である。It is a figure which shows the example which arranged the power generation system to which this invention was applied in 2 rows.

以下、本発明を適用した発電システムについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。   Hereinafter, a power generation system to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1、2は、本発明を適用した発電システム1の構成例を示している。図1は、発電システム1の動作前の状態を、また図2は、発電システム1の動作中の状態を示している。この発電システム1は、貯水槽11と、下端が貯水槽11に連結された水柱管12と、貯水槽11の上部から延長された排気路13と、排気路13中に設けられた羽根車14と、羽根車14を回転させることによる回転力を電力に変換する発電機15と、貯水槽11の底面から延長されている排水管23と、貯水槽11に貯水された水を排水するための開閉自在な電磁弁16と、外部から貯水槽11内に空気を流入させる開閉自在な空気孔17とを備えている。   1 and 2 show a configuration example of a power generation system 1 to which the present invention is applied. FIG. 1 shows a state before operation of the power generation system 1, and FIG. 2 shows a state during operation of the power generation system 1. This power generation system 1 includes a water storage tank 11, a water column pipe 12 having a lower end connected to the water storage tank 11, an exhaust path 13 extended from the upper part of the water storage tank 11, and an impeller 14 provided in the exhaust path 13. And a generator 15 that converts rotational force generated by rotating the impeller 14 into electric power, a drain pipe 23 that extends from the bottom surface of the water tank 11, and water for draining water stored in the water tank 11. An openable / closable solenoid valve 16 and an openable / closable air hole 17 through which air flows into the water storage tank 11 from the outside are provided.

貯水槽11は、水柱管12から供給された水を所定量に亘り貯水する。この水槽11に貯水された水は、排水管23を通って外部へと排出されることになる。貯水槽11に水を貯水することにより、その水位を徐々に高くすることが可能となる。この貯水槽11は、後述する排水管23、空気孔17、排気路13、水柱管12を介して外部に開かれていることを前提としている。換言すれば、これら排水管23、空気孔17、排気路13、水柱管12を閉塞した場合には、この貯水槽11は密閉状態となる。   The water storage tank 11 stores the water supplied from the water column pipe 12 over a predetermined amount. The water stored in the water tank 11 is discharged to the outside through the drain pipe 23. By storing water in the water storage tank 11, the water level can be gradually increased. The water storage tank 11 is assumed to be opened to the outside through a drain pipe 23, an air hole 17, an exhaust path 13, and a water column pipe 12 which will be described later. In other words, when the drain pipe 23, the air hole 17, the exhaust path 13, and the water column pipe 12 are closed, the water storage tank 11 is in a sealed state.

水柱管12は、上端が貯水槽11よりも高くなるように鉛直上方に延長された構成とされている。なお、この水柱管12は、このように鉛直上方に延長される場合に限定されず、それ以外の方向へ延長されるものであってもよい。この水柱管12の途中には少なくとも一の電磁弁24が設けられている。水柱管12には、給水管21を介して水が上から供給される。この水柱管12に供給された水は、当該水柱管12を流下し、電磁弁24、流入口41を通過して貯水槽11へと流れ込むことになる。また電磁弁24を閉めた状態では、図1に示すように、電磁弁24より上部で水が溜められることになる。なお、この電磁弁24の構成は省略するようにしてもよい。ちなみに、この水柱管12において、給水管21の構成を省略し、水柱管12が水道管そのものとして構成するようにしてもよい。   The water column pipe 12 is configured to extend vertically upward so that the upper end is higher than the water storage tank 11. In addition, this water column pipe 12 is not limited to the case where it extends vertically above in this way, It may be extended in other directions. At least one electromagnetic valve 24 is provided in the middle of the water column pipe 12. Water is supplied to the water column pipe 12 from above via a water supply pipe 21. The water supplied to the water column pipe 12 flows down the water column pipe 12, passes through the electromagnetic valve 24 and the inlet 41, and flows into the water storage tank 11. When the electromagnetic valve 24 is closed, water is accumulated above the electromagnetic valve 24 as shown in FIG. The configuration of the electromagnetic valve 24 may be omitted. Incidentally, in this water column pipe 12, the structure of the water supply pipe 21 may be omitted, and the water column pipe 12 may be configured as a water pipe itself.

排気路13は、図に示すように貯水槽11の天井面から上方に向けて延長された管体で構成されている。ちなみに、この排気路13は、貯水槽11の天井面に設けられている場合に限定されるものではなく、少なくとも貯水槽11における上部に設けられていればよい。   As shown in the drawing, the exhaust passage 13 is constituted by a tubular body extending upward from the ceiling surface of the water storage tank 11. Incidentally, the exhaust passage 13 is not limited to the case where it is provided on the ceiling surface of the water storage tank 11, and it is sufficient that it is provided at least in the upper part of the water storage tank 11.

排気路13の途中において設けられた羽根車14は、排気路13を通過する圧縮空気によって回転可能とされている。ちなみに、この羽根車14をより効率的に回転させるために、羽根車14直下の管路を細くするようにしてもよいし、またかかる羽根車直下の管路をノズル状に構成するようにしてもよい。羽根車14を通過した圧縮空気は、この排気路13の出口13aから外部へと排出されることになる。   An impeller 14 provided in the middle of the exhaust passage 13 is rotatable by compressed air passing through the exhaust passage 13. Incidentally, in order to rotate the impeller 14 more efficiently, the pipe line directly under the impeller 14 may be made narrower, or the pipe line directly under the impeller 14 may be configured in a nozzle shape. Also good. The compressed air that has passed through the impeller 14 is discharged from the outlet 13a of the exhaust passage 13 to the outside.

発電機15は、上述した羽根車14を圧縮空気によって回転させることにより、当該羽根車14を構成する図示しない軸を回転させ、この図示しない軸の回転力を周知の方法によって電力に変換するものである。   The generator 15 rotates a shaft (not shown) constituting the impeller 14 by rotating the impeller 14 described above with compressed air, and converts the rotational force of the shaft (not shown) into electric power by a known method. It is.

排水管23は、貯水槽11の底面から延長されている。この排水管23の途中には少なくとも一の電磁弁16が設けられている。排水管23には、貯水槽11内の水が流れ込み、電磁弁16を通過させて排水することが可能となる。また、電磁弁16を閉めた状態では、図2に示すように、電磁弁16より上部で水が溜められることになる。即ち、この排水管23は、電磁弁16によって貯水槽11に貯水された水を排水するための開閉自在な構成とされている。   The drain pipe 23 is extended from the bottom surface of the water storage tank 11. In the middle of the drain pipe 23, at least one electromagnetic valve 16 is provided. The water in the water storage tank 11 flows into the drain pipe 23 and can be drained through the electromagnetic valve 16. Further, when the electromagnetic valve 16 is closed, water is accumulated above the electromagnetic valve 16 as shown in FIG. That is, the drain pipe 23 is configured to be openable and closable for draining water stored in the water storage tank 11 by the electromagnetic valve 16.

空気孔17は、図に示すように貯水槽11の天井面において設けられている。この空気孔17は流入管28に連結されており、当該流入管28には、電磁弁29が設けられている。この電磁弁29を開くことにより、流入管28を通じて空気孔17から貯水槽11内に空気を流入させることが可能となる。また、この電磁弁29を閉めることにより、貯水槽11内の空気が当該空気孔17を介して外部へと流出してしまうのを防止することができる。即ち、この空気孔17は、電磁弁29により、外部から貯水槽11内に空気を流入させる開閉自在な構成とすることが可能となる。   The air hole 17 is provided in the ceiling surface of the water tank 11 as shown in the figure. The air hole 17 is connected to an inflow pipe 28, and the inflow pipe 28 is provided with an electromagnetic valve 29. By opening the electromagnetic valve 29, it becomes possible to allow air to flow into the water storage tank 11 from the air hole 17 through the inflow pipe 28. Moreover, by closing the electromagnetic valve 29, it is possible to prevent the air in the water storage tank 11 from flowing out to the outside through the air hole 17. That is, the air hole 17 can be configured to be openable and closable by allowing air to flow into the water storage tank 11 from the outside by the electromagnetic valve 29.

なお、上述した各電磁弁16、24、29は、自動制御により開閉されるものであってもよいことは勿論である。係る場合には、図示しない水位センサーを貯水槽11内に設置し、当該図示しない水位センサーにより検出された水位に応じて電磁弁16、24、29を自動制御により開閉させるようにしてもよい。   Of course, each of the above-described electromagnetic valves 16, 24, and 29 may be opened and closed by automatic control. In such a case, a water level sensor (not shown) may be installed in the water storage tank 11, and the electromagnetic valves 16, 24, and 29 may be opened and closed by automatic control according to the water level detected by the water level sensor (not shown).

次に本発明を適用した発電システム1の動作について、図面を参照しながら詳細に説明をする。   Next, the operation of the power generation system 1 to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

先ず図1に示すように、電磁弁24を閉める。そして、給水管21を介して水を水柱管12へ供給する。電磁弁24が閉められている状態にあることから、給水管21から供給された水は水柱管12内において貯水され、水柱管12内の水位は次第に上昇していくことになる。ちなみに、この電磁弁24を閉めた状態で給水管21内に貯水している段階では、以前の発電のために貯水槽11に貯水された水は、排水管23を介して排水され、また排水の過程において、空気孔17を介して外部から空気が流入されてくる。そして、貯水槽11内は、ほぼ空気によって満たされている状態となっている。   First, as shown in FIG. 1, the electromagnetic valve 24 is closed. Then, water is supplied to the water column pipe 12 through the water supply pipe 21. Since the solenoid valve 24 is closed, the water supplied from the water supply pipe 21 is stored in the water column pipe 12, and the water level in the water column pipe 12 gradually rises. Incidentally, in the stage where the electromagnetic valve 24 is closed and the water is stored in the water supply pipe 21, the water stored in the water storage tank 11 for the previous power generation is drained through the drain pipe 23 and drained. In the process, air flows from the outside through the air holes 17. And the inside of the water storage tank 11 is in a state almost filled with air.

次に図2に示すように、電磁弁16、29を閉めるとともに、電磁弁24を開き、水柱管12内の水を貯水槽11へと排出する。また、この過程においても、給水管21から水を供給し続ける。その結果、貯水槽11内では、電磁弁16が閉められていることから、水柱管12からの水が貯水されることになり、時間の経過に応じて貯水槽11内の水位が上昇していくことになる。そして、この水位が水柱管12から貯水槽11への流入口41よりも高くなった場合、この貯水槽11内に貯水された水の水面と、貯水槽11の上面並びに周壁によって囲まれる空間43を構成する空気が圧縮されることになる。   Next, as shown in FIG. 2, the electromagnetic valves 16 and 29 are closed and the electromagnetic valve 24 is opened to discharge the water in the water column pipe 12 to the water storage tank 11. Also in this process, water is continuously supplied from the water supply pipe 21. As a result, since the electromagnetic valve 16 is closed in the water tank 11, the water from the water column pipe 12 is stored, and the water level in the water tank 11 rises as time passes. Will go. And when this water level becomes higher than the inflow port 41 from the water column pipe 12 to the water storage tank 11, the water surface stored in this water storage tank 11, the upper surface of the water storage tank 11, and the space 43 enclosed by the peripheral wall Will be compressed.

そして、空間43内の圧縮空気がある気圧まで圧縮された場合に、図中矢印で示すように排気路13を介して出口13aから外部へと排出されることになるが、その際に、この排気路13の途中において設けられた羽根車14が回転することになる。そして、この羽根車14を回転させることによる回転力は、発電機15によって電力に変換されることになる。   When the compressed air in the space 43 is compressed to a certain atmospheric pressure, it is discharged from the outlet 13a to the outside through the exhaust passage 13 as indicated by the arrow in the figure. The impeller 14 provided in the middle of the exhaust path 13 rotates. And the rotational force by rotating this impeller 14 is converted into electric power by the generator 15.

給水管21からの水を供給し続けることにより、貯水槽11内の水位は順次上昇し、この水位の上昇に応じて空間43を構成する圧縮空気が排気路13を介して出口13aから外部へと排出され、その過程において羽根車14が回転されることになる。この貯水槽11内の水位の上昇は、水柱管12内の水位が貯水槽11の水位よりも高い限り継続することになる。   By continuing to supply water from the water supply pipe 21, the water level in the water storage tank 11 rises sequentially, and the compressed air constituting the space 43 moves from the outlet 13 a to the outside via the exhaust passage 13 according to the rise in the water level. And the impeller 14 is rotated in the process. The rise in the water level in the water tank 11 continues as long as the water level in the water column pipe 12 is higher than the water level in the water tank 11.

また、貯水槽11の水位が、当該貯水槽11の上面に到達した場合には、電磁弁24を閉めるとともに、給水管21からの水の供給を一度停止する。そして、電磁弁16、29を開けることにより、貯水槽11内に貯水された水を排水管23を介して外部に排水するとともに、空気孔17を介して外部から空気が流入されてくる。そして、貯水槽11内は、ほぼ空気によって満たされている状態となり、図1に示すような状態に戻る。   When the water level of the water storage tank 11 reaches the upper surface of the water storage tank 11, the electromagnetic valve 24 is closed and the supply of water from the water supply pipe 21 is once stopped. Then, by opening the electromagnetic valves 16 and 29, the water stored in the water storage tank 11 is drained to the outside through the drain pipe 23 and air is introduced from the outside through the air hole 17. And the inside of the water tank 11 will be in the state substantially filled with air, and will return to a state as shown in FIG.

上述した過程を繰り返し実行することにより、羽根車14を回転させることによる回転力を発電機15によって電力に変換することにより発電することが可能となる。ちなみに、電磁弁24の構成を省略する場合には、電磁弁24を開閉させる代わりに、給水管21からの給水のON/OFFを切り替えるようにしてもよい。   By repeatedly executing the above-described process, it is possible to generate electric power by converting the rotational force generated by rotating the impeller 14 into electric power by the generator 15. Incidentally, when the configuration of the electromagnetic valve 24 is omitted, ON / OFF of water supply from the water supply pipe 21 may be switched instead of opening and closing the electromagnetic valve 24.

このように、本発明を適用した発電システム1では、水の位置エネルギー差に基づいて貯水槽11内において圧縮空気を作り出し、この作り出した圧縮空気によって羽根車14を回転させて発電を行うことにより、発電効率をより向上させることが可能となる。   Thus, in the power generation system 1 to which the present invention is applied, compressed air is generated in the water storage tank 11 based on the positional energy difference of water, and the impeller 14 is rotated by the generated compressed air to generate power. It becomes possible to further improve the power generation efficiency.

なお、本発明では、水柱管12の水位が貯水槽11内の水位よりも所定高さ以上となるように維持しつつ給水管21から水を供給するようにしてもよい。水柱管12の水位が貯水槽11内の水位よりも高くすることにより、水柱管12の水位による位置エネルギーが、貯水槽11の水位よりも高くすることが可能となる。かかる状態を維持することにより、水柱管12から貯水槽11へ水を供給することによる貯水槽11内の水位上昇を起こさせることが可能となる。このとき、水柱管12の水位が貯水槽11内の水位よりも所定高さ以上高くするように水を供給することにより、空間43を構成する圧縮空気の気圧を所定以上とすることが可能となり、より発電量を安定させることも可能となる。   In the present invention, water may be supplied from the water supply pipe 21 while maintaining the water level of the water column pipe 12 at a predetermined height or higher than the water level in the water storage tank 11. By making the water level of the water column pipe 12 higher than the water level in the water tank 11, the potential energy due to the water level of the water column pipe 12 can be made higher than the water level of the water tank 11. By maintaining such a state, it becomes possible to raise the water level in the water storage tank 11 by supplying water from the water column pipe 12 to the water storage tank 11. At this time, by supplying water so that the water level of the water column pipe 12 is higher than the water level in the water storage tank 11 by a predetermined height or more, the pressure of the compressed air constituting the space 43 can be set to a predetermined level or higher. It is also possible to stabilize the power generation amount.

また、図3に示す例では、上述の如き構成からなる発電システム1を多段に亘って設けた状態を示す図である。上段の発電システム1の貯水槽11内に貯水された水を排水管23を介して排水されてきた水は、下段の発電システム1における水柱管21に注がれることになる。このようにして発電システム1を多段に亘って設けることにより、水を複数回の発電に効率的に利用することが可能となる。このとき、下段の発電システム1では、電磁弁24の構成を省略し、この電磁弁24の役割を、上段の発電システム1の電磁弁16に担わせるようにしてもよい。   Moreover, in the example shown in FIG. 3, it is a figure which shows the state which provided the electric power generation system 1 which consists of the above structures over multiple stages. The water that has been drained from the water storage tank 11 of the upper power generation system 1 through the drain pipe 23 is poured into the water column pipe 21 in the lower power generation system 1. By providing the power generation system 1 in multiple stages in this manner, water can be efficiently used for multiple power generations. At this time, in the lower power generation system 1, the configuration of the electromagnetic valve 24 may be omitted, and the role of the electromagnetic valve 24 may be assigned to the electromagnetic valve 16 of the upper power generation system 1.

図4は、発電システム1を2列に並べた例を示している。左列の発電システム1と、右列の発電システム1がそれぞれ配列しており、またこれら発電システム1の上には、基管60と基管60から二方向に分岐した枝管62とが設けられている。各枝管62には管路を開閉するための電磁弁61がそれぞれ設けられている。そして、枝管62の一方は左列の発電システム1の水柱管12に導かれ、他の一方の枝管62は、右列の発電システム1の水柱管12へと導かれる。   FIG. 4 shows an example in which the power generation systems 1 are arranged in two rows. The power generation system 1 in the left row and the power generation system 1 in the right row are arranged, and a base pipe 60 and a branch pipe 62 branched in two directions from the base pipe 60 are provided on the power generation system 1. It has been. Each branch pipe 62 is provided with an electromagnetic valve 61 for opening and closing the pipe line. One of the branch pipes 62 is led to the water column pipe 12 of the power generation system 1 in the left column, and the other one of the branch pipes 62 is led to the water column pipe 12 of the power generation system 1 in the right column.

基管60に水を流し、一方の電磁弁61を開き、一方の電磁弁61を閉めるように制御することにより、枝管62の何れか一方のみに水を流すことができる。そして、一方の枝管62に流れた水は、そのまま一方の発電システム1における水柱管12へと導かれることになる。水柱管12に流れた水はそのまま貯水槽11へと流れ込むことになるが、図1に示すような水柱管12に設けられるべき電磁弁24の構成は省略することが可能となり、かかる電磁弁24の役割を、電磁弁61に担わせるようにしてもよい。なお、基管60から何れか一方の枝管62に水を導く案内制御手段は、電磁弁61に限定されるものではなく、例えば基管60と枝管62を分離して構成するとともに、基管60からの水を何れかの枝管62に導くための図示しないヘラを設けるようにしてもよい。そして、このヘラは、例えばシリンダ等を利用して自動的に動作するようにしてもよい。   By flowing water through the base pipe 60, opening one electromagnetic valve 61, and controlling one electromagnetic valve 61 to close, water can flow through only one of the branch pipes 62. And the water which flowed into one branch pipe 62 will be guide | induced to the water column pipe 12 in one power generation system 1 as it is. Although the water that has flowed into the water column pipe 12 flows into the water storage tank 11 as it is, the configuration of the electromagnetic valve 24 that should be provided in the water column pipe 12 as shown in FIG. 1 can be omitted. The electromagnetic valve 61 may be made to play the role of. The guide control means for guiding water from the base pipe 60 to any one of the branch pipes 62 is not limited to the electromagnetic valve 61. For example, the base pipe 60 and the branch pipe 62 are configured separately, and A spatula (not shown) for guiding water from the pipe 60 to any one of the branch pipes 62 may be provided. And this spatula may operate | move automatically using a cylinder etc., for example.

なお、本発明では、上水に限らず、中水、下水、家庭内等、水を利用するいかなる環境において適用することが可能となる。   Note that the present invention is not limited to tap water, and can be applied to any environment that uses water, such as middle water, sewage, and households.

1 発電システム
11 貯水槽
12 水柱管
13 排気路
14 羽根車
15 発電機
16、24、29 電磁弁
17 空気孔
23 排水管
41 流入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation system 11 Water storage tank 12 Water column pipe 13 Exhaust path 14 Impeller 15 Generator 16, 24, 29 Electromagnetic valve 17 Air hole 23 Drain pipe 41 Inlet

Claims (3)

貯水槽と、
下端が上記貯水槽に連結された水柱管と、
上記貯水槽の上部から延長された排気路と、
上記排気路中に設けられた羽根車と、
上記羽根車を回転させることによる回転力を電力に変換する発電機とを備え、
上記水柱管を介して上記貯水槽に水を供給し続けて当該貯水槽内の水位を上昇させることにより上記貯水槽内の空気を圧縮し、上記圧縮空気が上記排気路から排出する際に上記羽根車を回転させること
を特徴とする圧縮空気を利用した発電システム。
A water tank,
A water column pipe whose lower end is connected to the water tank;
An exhaust passage extending from the top of the water tank;
An impeller provided in the exhaust path;
A generator that converts rotational force generated by rotating the impeller into electric power;
The air in the water tank is compressed by continuing to supply water to the water tank through the water column pipe to raise the water level in the water tank, and when the compressed air is discharged from the exhaust passage, A power generation system using compressed air characterized by rotating an impeller.
上記貯水槽に貯水された水を排水するための開閉自在な排水管と、
外部から上記貯水槽内に空気を流入させる開閉自在な空気孔とを更に備え、
上記貯水槽への水の供給時には、上記排出口及び上記空気孔を閉めた上で、上記水柱管の水位が上記貯水槽内の水位よりも所定高さ以上となるように維持しつつ上記水柱管に水を供給し、
上記貯水槽への水の供給が終了した場合には、上記排水口と上記空気孔を開けること
を特徴とする請求項1記載の圧縮空気を利用した発電システム。
An openable and closable drainage pipe for draining the water stored in the water tank,
An openable / closable air hole for allowing air to flow into the water tank from the outside,
When supplying water to the water tank, the water column is closed while the discharge port and the air hole are closed, and the water column pipe is maintained at a predetermined level or higher than the water level in the water tank. Supply water to the tube,
2. The power generation system using compressed air according to claim 1, wherein when the supply of water to the water storage tank is completed, the drain port and the air hole are opened.
請求項1又は2記載の圧縮空気を利用した発電システムが2列に亘って設けられ、
基管と、
基管から二方向に分かれた枝管と、
基管に流れる水を上記何れかの枝管に導く案内制御手段とを更に備え、
上記各枝管は、各列を構成する発電システムにおける水柱管へ導かれていること
を特徴とする請求項1又は2記載の圧縮空気を利用した発電システム。



The power generation system using compressed air according to claim 1 or 2 is provided over two rows,
A base tube,
A branch pipe divided in two directions from the base pipe;
A guide control means for guiding water flowing in the base pipe to any one of the branch pipes,
The power generation system using compressed air according to claim 1 or 2, wherein each branch pipe is led to a water column pipe in a power generation system constituting each row.



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