JPH05256108A - 雪発電システム - Google Patents
雪発電システムInfo
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- JPH05256108A JPH05256108A JP8819392A JP8819392A JPH05256108A JP H05256108 A JPH05256108 A JP H05256108A JP 8819392 A JP8819392 A JP 8819392A JP 8819392 A JP8819392 A JP 8819392A JP H05256108 A JPH05256108 A JP H05256108A
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Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の水力発電方式では未利用の状態にあ
る、高標高地に存在する積雪の低温（０℃）における熱
エネルギーと山間地地下部分に存在する高温の熱エネル
ギー間に存在する温度差を利用して発電すると共に、低
沸点媒体の液体状態における位置エネルギーを利用して
発電する。 【構成】 低沸点媒体を用いその気体状態と液体状態に
おける運動エネルギーを利用できる状態の条件を作る。
このため、選択図において各状態に発電機１，２を配置
し、各状態においてタービン５あるいは水車６を回転さ
せ、これらの軸を発電機１，２の回転軸に直結し、発電
電力７.1，７.2を得る。 【効果】 日本国土の豪雪地帯中の特別豪雪地帯での積
雪量を利用し、温度差発電システム利用による莫大な未
利用発電電力資源を得る。
る、高標高地に存在する積雪の低温（０℃）における熱
エネルギーと山間地地下部分に存在する高温の熱エネル
ギー間に存在する温度差を利用して発電すると共に、低
沸点媒体の液体状態における位置エネルギーを利用して
発電する。 【構成】 低沸点媒体を用いその気体状態と液体状態に
おける運動エネルギーを利用できる状態の条件を作る。
このため、選択図において各状態に発電機１，２を配置
し、各状態においてタービン５あるいは水車６を回転さ
せ、これらの軸を発電機１，２の回転軸に直結し、発電
電力７.1，７.2を得る。 【効果】 日本国土の豪雪地帯中の特別豪雪地帯での積
雪量を利用し、温度差発電システム利用による莫大な未
利用発電電力資源を得る。
Description
【産業上の利用分野】本発明の産業上の利用分野として
は、電力の発電システムの分野に属する。 本発明
の目的は自然エネルギーの電力変換システムとしていろ
いろあるが、 本発明においては水力発電システム
においては未だ利用されていなかった 分野を開発
し利用することを目的とする。即ち高標高地に存在する
積雪の もつ低温と熱容量を使用する一方、地下熱
（温泉水、高温岩体等）の高温 と熱容量を利用
し、その間の温度差を利用して、低沸点媒体の気体状態
と 液体状態を発生させ、そのそれぞれの場合の運
動エネルギーを利用するこ とにより、発電機に回
転力を与え発電することを目的とする。
は、電力の発電システムの分野に属する。 本発明
の目的は自然エネルギーの電力変換システムとしていろ
いろあるが、 本発明においては水力発電システム
においては未だ利用されていなかった 分野を開発
し利用することを目的とする。即ち高標高地に存在する
積雪の もつ低温と熱容量を使用する一方、地下熱
（温泉水、高温岩体等）の高温 と熱容量を利用
し、その間の温度差を利用して、低沸点媒体の気体状態
と 液体状態を発生させ、そのそれぞれの場合の運
動エネルギーを利用するこ とにより、発電機に回
転力を与え発電することを目的とする。
【従来の発電技術】従来の水力発電システムは公表地に
おける水の位置エネルギーを落下させることにより運動
エネルギーに変換させ、そのエネルギーによって水車を
回転させ、この軸に発電機の回転軸を直結することによ
り発電させる方式である。
おける水の位置エネルギーを落下させることにより運動
エネルギーに変換させ、そのエネルギーによって水車を
回転させ、この軸に発電機の回転軸を直結することによ
り発電させる方式である。
【発明が解決しようとする課題】本発明においては従来
の水力発電システムでは未利用の分野である積雪のもつ
低温と融解時に吸収する１グラム当り約８０カロリーの
莫大な吸熱容量を利用することである。又一方、日本の
脊嶺山脈中には多数の火山帯が分布し、この地下部分は
高温状態になっている。この両者を組み合わせることに
より、数１０℃から１００℃程度の温度差を得ることが
できる。この温度差を利用して低沸点媒体の特性であ
る、高温においては気体状態低温（０℃付近）において
は液体状態を発生させることができる。この嶺状態にお
ける運動エネルギーを利用して効率的に発電電力を得よ
うとするのが本発明の課題である。
の水力発電システムでは未利用の分野である積雪のもつ
低温と融解時に吸収する１グラム当り約８０カロリーの
莫大な吸熱容量を利用することである。又一方、日本の
脊嶺山脈中には多数の火山帯が分布し、この地下部分は
高温状態になっている。この両者を組み合わせることに
より、数１０℃から１００℃程度の温度差を得ることが
できる。この温度差を利用して低沸点媒体の特性であ
る、高温においては気体状態低温（０℃付近）において
は液体状態を発生させることができる。この嶺状態にお
ける運動エネルギーを利用して効率的に発電電力を得よ
うとするのが本発明の課題である。
【発明の構成】本発明の構成を図１に示す。図の例は、
山間地に雪ダムを作り、その突端部の傾斜部を堀削し、
地中部に低沸点媒体を気化させるための、加熱蒸発器
（３）及びタービンを直結した発電機（１）を設置す
る。発電機からは電力取り出し用端子７,1を地上部に設
ける。一方、気体状態の運動エネルギーを利用して発電
した後の低沸点媒体はそれ自体のもつ平均自由行路を利
用して高標高位置へ誘導する。この位置が前述の雪ダム
部に堆積された積雪（８）によって冷却し、液化させ、
これを液溜部（１５）へ誘導し、ここから沿直に流下
（１３）させ、水車部（６）の回転翼に回転力を与え、
その後Ｕ字管部（ ）へ流下させる。Ｕ字管部
の左側の加熱蒸発機（３）の下部には低沸点媒体の加熱
による逆流を防止する逆止弁（４）を設け、更にフロン
ポンプ（１０）により液体媒体を加熱蒸発器（３）へ誘
導する。この間水車に直結する発電器（２）の発電電力
を取り出し端子（３）地上部の気体状態発電による発電
電力取り出し端子（７,1）の側に設置する。このように
して、低沸点媒体の複合利用により発電効率を上げるこ
とができる。
山間地に雪ダムを作り、その突端部の傾斜部を堀削し、
地中部に低沸点媒体を気化させるための、加熱蒸発器
（３）及びタービンを直結した発電機（１）を設置す
る。発電機からは電力取り出し用端子７,1を地上部に設
ける。一方、気体状態の運動エネルギーを利用して発電
した後の低沸点媒体はそれ自体のもつ平均自由行路を利
用して高標高位置へ誘導する。この位置が前述の雪ダム
部に堆積された積雪（８）によって冷却し、液化させ、
これを液溜部（１５）へ誘導し、ここから沿直に流下
（１３）させ、水車部（６）の回転翼に回転力を与え、
その後Ｕ字管部（ ）へ流下させる。Ｕ字管部
の左側の加熱蒸発機（３）の下部には低沸点媒体の加熱
による逆流を防止する逆止弁（４）を設け、更にフロン
ポンプ（１０）により液体媒体を加熱蒸発器（３）へ誘
導する。この間水車に直結する発電器（２）の発電電力
を取り出し端子（３）地上部の気体状態発電による発電
電力取り出し端子（７,1）の側に設置する。このように
して、低沸点媒体の複合利用により発電効率を上げるこ
とができる。
【実施例】雪利用発電システムの開発は始め、気体状態
のみの低沸点媒体の運動エネルギーを利用し、温泉水
（約６６℃）と積雪を利用した温度発電を小型発電シス
テムを自作し、１９８１年４月に日本で初めて１００ワ
ットの発電に成功した。その後加熱蒸発器の電熱面積を
拡大して９０℃の温水を用い、 １９８４年５月に
１０７１ワットの出力を得た。本装置の発電特性につい
ては、発電器の回転数と温度差、回転数と発電出
圧、蒸発器の電熱面積と 出力、及びＰ−ｉ線図、
負荷抵抗と発電圧及び負荷消費電力の関係を求め
ると共に、回転数と液体媒体の流出、トルク及び流連と
の関係及び熱効率、 電力変換効率を求めた。
のみの低沸点媒体の運動エネルギーを利用し、温泉水
（約６６℃）と積雪を利用した温度発電を小型発電シス
テムを自作し、１９８１年４月に日本で初めて１００ワ
ットの発電に成功した。その後加熱蒸発器の電熱面積を
拡大して９０℃の温水を用い、 １９８４年５月に
１０７１ワットの出力を得た。本装置の発電特性につい
ては、発電器の回転数と温度差、回転数と発電出
圧、蒸発器の電熱面積と 出力、及びＰ−ｉ線図、
負荷抵抗と発電圧及び負荷消費電力の関係を求め
ると共に、回転数と液体媒体の流出、トルク及び流連と
の関係及び熱効率、 電力変換効率を求めた。
【発明の効果】わが国の国土の５２％は国土庁の指定す
る豪雪地帯である。この地域の内脊嶺山脈地帯は特別豪
雪地域に属する高積雪地域である。この地域には多くの
火山帯がある。雪温度差発電は、この地域において、低
沸点媒体を用い地熱資源（６０〜１００℃）と貯積雪
（雪ダム利用）を利用することにより行うことができ
る。本発電システムは従来電力会社においても未開発の
分野である。又わが国の化石燃料資源状態を考えると
き、国策としてぜひ開発しておかなければならないエネ
ルギー開発の部門である。本発電方式は二酸化炭素、硫
黄酸化物などの発生がなく環境問題のない技術である。
わが国土の均衡ある発展を考えるとき本発電可能地域町
村の活性化にとり、有力なエネルギー資源となると共
に、融雪処理、暖房資源となる。しかるべき財政的裏付
けにより実用化の可能性はきわめて高い。
る豪雪地帯である。この地域の内脊嶺山脈地帯は特別豪
雪地域に属する高積雪地域である。この地域には多くの
火山帯がある。雪温度差発電は、この地域において、低
沸点媒体を用い地熱資源（６０〜１００℃）と貯積雪
（雪ダム利用）を利用することにより行うことができ
る。本発電システムは従来電力会社においても未開発の
分野である。又わが国の化石燃料資源状態を考えると
き、国策としてぜひ開発しておかなければならないエネ
ルギー開発の部門である。本発電方式は二酸化炭素、硫
黄酸化物などの発生がなく環境問題のない技術である。
わが国土の均衡ある発展を考えるとき本発電可能地域町
村の活性化にとり、有力なエネルギー資源となると共
に、融雪処理、暖房資源となる。しかるべき財政的裏付
けにより実用化の可能性はきわめて高い。
図面は、この発明を代表する実施例に基づくものであ
り、第１図は全体システム図である。 １─────発電機（気体状態図） ２─────発電機（液体状態図） ３─────蒸発器及び加熱源 ４─────逆流防止弁 ５─────蒸気タービン ６─────液体用水車（又はタービン） ７─────発電電力取り出し端子 ８─────堆雪（雪ダム利用） ９─────融雪水 １０─────フロンポンプ １１─────液状低沸点媒体 １２─────気体状低沸点媒体 １３─────液状低沸点媒体 １４─────液状媒体の流下方向 １５─────液状媒体溜 １６─────山地傾斜部断面
り、第１図は全体システム図である。 １─────発電機（気体状態図） ２─────発電機（液体状態図） ３─────蒸発器及び加熱源 ４─────逆流防止弁 ５─────蒸気タービン ６─────液体用水車（又はタービン） ７─────発電電力取り出し端子 ８─────堆雪（雪ダム利用） ９─────融雪水 １０─────フロンポンプ １１─────液状低沸点媒体 １２─────気体状低沸点媒体 １３─────液状低沸点媒体 １４─────液状媒体の流下方向 １５─────液状媒体溜 １６─────山地傾斜部断面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 雪発電システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の産業上の利用分野として
は、電力の発電システムの分野に属する。
は、電力の発電システムの分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としては特願昭５６−２２１３
４号に公開されているが、この技術は風力エネルギーや
太陽熱エネルギーを高温源として用い、雪および冷水を
低温部として利用し、その間に低沸点媒体を循環させた
温度差発電に関するものである。
４号に公開されているが、この技術は風力エネルギーや
太陽熱エネルギーを高温源として用い、雪および冷水を
低温部として利用し、その間に低沸点媒体を循環させた
温度差発電に関するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、低沸点媒体の気体状態の運動エネルギーのみを利用
した発電システムであり、発電効率が低い。
は、低沸点媒体の気体状態の運動エネルギーのみを利用
した発電システムであり、発電効率が低い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、低沸
点媒体の気体状態に加えて液体状態の運動エネルギーを
利用するためのシステムを開発し、気体及び液体状態の
複合状態を利用することにより発電効率を従来の発電シ
ステムの２倍以上にするものである。
点媒体の気体状態に加えて液体状態の運動エネルギーを
利用するためのシステムを開発し、気体及び液体状態の
複合状態を利用することにより発電効率を従来の発電シ
ステムの２倍以上にするものである。
【０００５】すなわち、本発明の構成を図１に示しなが
ら、手段について説明すると、図の例は、山間地に雪ダ
ムを作り、その突端部の傾斜部を堀削し、地中部に低沸
点媒体を気化させるための、加熱蒸発器（３）及びター
ビンを直結した発電機（１）を設置する。発電機からは
電力取り出し用端子７.1，７.2を地上部に設ける。一
方、気体状態の運動エネルギーを利用して発電した後の
低沸点媒体はそれ自体のもつ平均自由行路を利用して高
標高位置へ誘導する。この位置が前述の雪ダム部に堆積
された積雪（８）によって冷却し、液化させ、これを液
溜部（１５）へ誘導し、ここから沿直に流下（１３）さ
せ、水車部（６）の回転翼に回転力を与え、その後Ｕ字
管部（１７）へ流下させる。
ら、手段について説明すると、図の例は、山間地に雪ダ
ムを作り、その突端部の傾斜部を堀削し、地中部に低沸
点媒体を気化させるための、加熱蒸発器（３）及びター
ビンを直結した発電機（１）を設置する。発電機からは
電力取り出し用端子７.1，７.2を地上部に設ける。一
方、気体状態の運動エネルギーを利用して発電した後の
低沸点媒体はそれ自体のもつ平均自由行路を利用して高
標高位置へ誘導する。この位置が前述の雪ダム部に堆積
された積雪（８）によって冷却し、液化させ、これを液
溜部（１５）へ誘導し、ここから沿直に流下（１３）さ
せ、水車部（６）の回転翼に回転力を与え、その後Ｕ字
管部（１７）へ流下させる。
【０００６】Ｕ字管部の左側の加熱蒸発機（３）の下部
には低沸点媒体の加熱による逆流を防止する逆止弁
（４）を設け、更にフロンポンプ（１０）により液体媒
体を加熱蒸発器（３）へ誘導する。この間水車に直結す
る発電器（２）の発電電力を取り出し端子（３）地上部
の気体状態発電による発電電力取り出し端子（７.1）の
側（７.2）に設置する。
には低沸点媒体の加熱による逆流を防止する逆止弁
（４）を設け、更にフロンポンプ（１０）により液体媒
体を加熱蒸発器（３）へ誘導する。この間水車に直結す
る発電器（２）の発電電力を取り出し端子（３）地上部
の気体状態発電による発電電力取り出し端子（７.1）の
側（７.2）に設置する。
【０００７】このようにして、低沸点媒体の複合利用に
より発電効率を上げることができる。
より発電効率を上げることができる。
【０００８】
【実施例】雪利用発電システムの開発は始め、気体状態
のみの低沸点媒体の運動エネルギーを利用し、温泉水
（約６６℃）と積雪を利用した温度発電を小型発電シス
テムを自作し、１９８１年４月に日本で初めて１００ワ
ットの発電に成功した。その後加熱蒸発器の伝熱面積を
拡大して９０℃の温水を用い、１９８４年５月に１０７
１ワットの出力を得た。本装置の発電特性については、
発電器の回転数と温度差、回転数と発電電圧、蒸発器の
伝熱面積と出力、及びＰ−ｉ線図、負荷抵抗と発電圧及
び負荷消費電力の関係を求めると共に、回転数と液体媒
体の流量、トルクと流量との関係及び熱効率、電力変換
効率を求めた。従来技術においての電力変換効率は約１
５％であるが、本発明においては約この２倍以上になる
ことが予測される。
のみの低沸点媒体の運動エネルギーを利用し、温泉水
（約６６℃）と積雪を利用した温度発電を小型発電シス
テムを自作し、１９８１年４月に日本で初めて１００ワ
ットの発電に成功した。その後加熱蒸発器の伝熱面積を
拡大して９０℃の温水を用い、１９８４年５月に１０７
１ワットの出力を得た。本装置の発電特性については、
発電器の回転数と温度差、回転数と発電電圧、蒸発器の
伝熱面積と出力、及びＰ−ｉ線図、負荷抵抗と発電圧及
び負荷消費電力の関係を求めると共に、回転数と液体媒
体の流量、トルクと流量との関係及び熱効率、電力変換
効率を求めた。従来技術においての電力変換効率は約１
５％であるが、本発明においては約この２倍以上になる
ことが予測される。
【０００９】
【発明の効果】わが国の国土の５２％は国土庁の指定す
る豪雪地帯である。この地域の内脊嶺山脈地帯は特別豪
雪地域に属する高積雪地域である。この地域には多くの
火山帯がある。雪温度差発電は、この地域において、低
沸点媒体を用い利用しやすい比較的低温度の地熱資源
（６０〜１００℃）と貯積雪（雪ダム利用）を利用する
ことにより行うことができる。本発電システムは従来電
力会社においても未開発の分野である。又わが国の化石
燃料資源状態を考えるとき、国策としてぜひ開発してお
かなければならないエネルギー開発の部門である。
る豪雪地帯である。この地域の内脊嶺山脈地帯は特別豪
雪地域に属する高積雪地域である。この地域には多くの
火山帯がある。雪温度差発電は、この地域において、低
沸点媒体を用い利用しやすい比較的低温度の地熱資源
（６０〜１００℃）と貯積雪（雪ダム利用）を利用する
ことにより行うことができる。本発電システムは従来電
力会社においても未開発の分野である。又わが国の化石
燃料資源状態を考えるとき、国策としてぜひ開発してお
かなければならないエネルギー開発の部門である。
【００１０】本発電方式は二酸化炭素、硫黄酸化物など
の発生がなく環境問題のない技術である。わが国土の均
衡ある発展を考えるとき本発電可能地域町村の活性化に
とり、有力なエネルギー資源となると共に、低沸点媒体
を気化させた後の地熱水等は、地域住民のための融雪処
理、暖房資源となる。しかるべき財政的裏付けにより実
用化の可能性はきわめて高い。
の発生がなく環境問題のない技術である。わが国土の均
衡ある発展を考えるとき本発電可能地域町村の活性化に
とり、有力なエネルギー資源となると共に、低沸点媒体
を気化させた後の地熱水等は、地域住民のための融雪処
理、暖房資源となる。しかるべき財政的裏付けにより実
用化の可能性はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図面は、この発明を代表する実施例に基づくも
のであり、全体システム図である。
のであり、全体システム図である。
【符号の説明】 １ 発電機（気体状態図） ２ 発電機（液体状態図） ３ 蒸発器及び加熱源 ４ 逆流防止弁 ５ 蒸気タービン ６ 液体用水車（又はタービン） ７.1，７.2 発電電力取り出し端子 ８ 堆雪（雪ダム利用） ９ 融雪水 １０ フロンポンプ １１ 液状低沸点媒体 １２ 気体状低沸点媒体 １３ 液状低沸点媒体の流れ方向 １４ 気体状低沸点媒体の流れ方向 １５ 液状低沸点媒体溜 １６ 山地傾斜部断面 １７ Ｕ字管 １８ 雪ダム
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求１】 低沸点媒体の気体状態及び液体状態に
おける運動エネルギーを利用して、タービンの回転翼に
回転力を与え、この回転軸を発電機の回転軸と直結する
ことにより発電することを特徴とする発電システム。 【請求２】 低沸点媒体の気体状態における発電シ
ステムと液体状態における発電システムを結合するため
の逆流止弁とフロンポンプにより液体流の流れ方向を液
体状態から気体状態へ圧入するシステム。 【請求３】 低沸点媒体の液体状態の位置エネルギ
ーを利用するため低沸点媒体の平均自由行路を利用して
液体状態に落差を作るシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8819392A JPH05256108A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 雪発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8819392A JPH05256108A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 雪発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256108A true JPH05256108A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13936068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8819392A Pending JPH05256108A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 雪発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05256108A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011145050A (ja) * | 2010-01-18 | 2011-07-28 | Sumitomo Fudosan Kk | 既設地下空洞を再利用したエネルギー供給システム |
| CN102434358A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-05-02 | 文安县天澜新能源有限公司 | 一种液体工质温度变化自循环发电装置及发电方法 |
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